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1、 在数字电子技术实验教学中的应用 朱霞清（山东英才学院济南）摘要：数字电子技术实验教学是数字电子技术课程教学中一个重要的环节，主要培养学生对数字电子技术理论知识进行分析和综合应用的能力。本文在简单介绍仿真技术的的基础上，详细分析了技术在数字电子技术基础性、综合性和设计性实验中的应用。实践证明，学生在应用软件的过程中培养了自身的分析能力和创新能力，取得了较好的效果。关键词：数字电子技术实验仿真技术引言数字电子技术课程是电气、机械、信息类等专业的核心专业基础课之一，也是相关专业考研的必选课。加强数字电子技术课程的实验环节的教学，培养学生的实践创新能力，是高等学校工科专业教学的重要内容。在数字电子技
2、术实际教学中，通常以老师为主，实验老师会把实验目的、实验内容和注意事项一一详细讲解。然后学生按照老师给出的实验步骤进行操作。这种教学方式存在诸如学生动手机会少，思考时间少等不少弊病。软件为数字电子技术实验教学提供了一个平台，可作为传统数字电子技术实验教学的有力补充。简介是美国国家仪器有限公司推出的一种仿真工具，具有强大的仿真分析能力。它包含了电路原理图中的图形输入和硬件描述语言输入。该软件自身带有丰富元件库和外形逼真功能齐全的各种虚拟仪器。它可以完成对模拟、数字电路和单片机电路的仿真设计调试工作。在数字电子技术实践教学中的应用基础性实验基础性实验即验证性实验，主要是使学生掌握基本的实验操作技能
3、，基本的数据处理方法，对课程理论进行验证而开设的。数字电子技术涉及到的验证性实验有：门电路的功能测试、组合逻辑电路的设计和测试、触发器、单稳态触发器和施密特触发器、时基电路及应用、和转换器。通过软件进行仿真。通过验证性实验，学生掌握了数字电子技术基本实验理论，学会处理数据的基本知识。基础性实验一般是使用集成有很多元件的实验箱。要求学生在实验箱上搭接数字电路验证相关电路的工作原理。但实际情况是，学生搭接一遍电路后，仍不理解其工作原理。可以在使用实验箱前先在仿真软件中对相关电路进行仿真。触发器是数字电路的单元电路，是学习时序逻辑电路的关键内容。学生往往很难理解各类触发器的工作原理。以触发器为例，可
4、以在软件中搭建如图所示电路。借助灯泡的亮灭来显示触发器的“置零” “置” “保持” “翻转” 四种状态，其中时，触发器输出为态，灯泡亮。当时，触发器输出为态，灯泡灭。当时，触发器状态保持。当时，触发器状态翻转。加强综合性实验的仿真综合性实验涉及到数字电子技术多个理论单元的内容，着重相互联系和总体构思的训练，培养学生运用数字电子技术理论知识和工程观念分析解决问题的能力。综合性实验有彩灯控制电路、简易电子琴、数字抢答器、电子秒表等。开设这些综合性实验，将数字电子技术中的组合逻辑、时序逻辑电路、定时器、转换器、可编程逻辑器件等多个知识点综合在一起，极大的提高了学生学习主动性，为以后创新性实验打下理论
5、和实践基础。加强设计性实验设计性实验，主要培养学生在工程领域设计制作以及在设计过程中的组织管理等方面的创新能力。在传统的实验教学中，设计性实验的内容较少。在教学过程中培养学生动手实践能力和累积经验方面存在不足。在设计性实验实践教学中，教师可以使用动态演示电子电路设计案例向同学们讲解电子电路的一般设计方法、设计过程和如何规范绘制电路图。通过对相关电路的仿真案例演示，让学生明确设计任务。讲解单元电路原理以及总电路的结构、设计思路和方法。学生在应用软件进行设计性实验时，要求熟练使用进行单元单路和总电路的设计与绘制。并且能够使用虚拟仪器进行仿真、排除故障以及进行调试，验证运行结果。设计性实验有交通信号
6、灯控制电路设计，篮球竞赛计数器设计，汽车尾灯控制器等。要求学生根据设计要求，按照所学数字电路设计分析方法，选择适当的芯片搭建电路，并且制作实物。譬如，设计汽车尾灯控制器要求如下：在汽车尾部左右各有三个指示灯（可分别用发光二极管模拟）。根据汽车运行的不同状况，指示灯需要具备四中不同状态：（） 正向行驶时，指示灯均熄灭。（） 左转弯，左侧指示灯按照左循环依次点亮（） 右转弯，右侧指示灯按照右循环依次点亮。（） 临时刹车，所有指示灯同时处于闪烁状态。在设计时，应用软件，利用丰富的元件库和使用的虚拟仪器，进行汽车尾灯控制器电路的设计和仿真。可以通过改变电路元件的参数来实现电路的调整，以便于更好的满足设
7、计要求。整个过程操作简便，搭建电路更加快捷。先对电路进行软件仿真，仿真成功以后再搭建真实电路。这样可以降低设计的成本，提高效率。应用软件开展数字电子技术实验的优势对级电气自动化本科专业的学生进行了数字电子技术的实验改革，在数电实验中引入了软件。通过实践可以看到将技术与数字电子实验有机结合具有很多优势。（） 实验质量和实验成功率都大大提高。引入软件可以改变传统实验以老师为主的不足，学生可以根据实验内容对题目进行设计。通过仿真软件对电子电路进行仿真，激发学生创新精神的同时，提高了实验教学的质量。同时，可以弥补实验元器件容易损坏的不足，尝试各种设计方案，简单的进行参数调整。电子仿真电路调试成功后再购买器材。这样可以大大提高实验的成功率。（） 实现因材施教。将软件引入数字电子技术实验课程，可以实现仿真技术和数电实验课程的有机结合。学生根据所做实验内容采用不同方案，利用自己所学，充分发挥自己的创新潜能解决问题。教师可以根据仿真技术和现有资源，针对每个学生的学习情况和爱好，根据难易程度分层次对学生进行培养。参考文献： 王琰在数字电子技术课程设计教学中的应用吉林省教育学院学报，（）：孙利华，余良俊，黄翠翠仿真技术在数字电子技术教学中的应用软件导刊，（）：杨德明基于的数字电子技术教学改革与实践 微型电脑应用，（）汪国强技术与应用（第二版） 北京：电子工业出版社，基金项目：校级教研项目（-全文完-
