基于云實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

黎 想，雷 霞，李 宏

（1.寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，浙江寧波315211；2.寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與智能工程學(xué)院，浙江寧波315100）

0 引 言

數(shù)字電子技術(shù)是電子信息類各專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課程，數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是數(shù)字電子技術(shù)課程的重要組成部分。其實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使得學(xué)生加深對(duì)數(shù)字電路基本概念、基本原理的理解，將學(xué)到的分析方法和設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于實(shí)踐［1］。國務(wù)院在印發(fā)的《中國制造2025》中指出全球制造業(yè)格局面臨重大調(diào)整，要加快推進(jìn)新一代信息化與制造技術(shù)融合發(fā)展，大力推動(dòng)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展［2］。要實(shí)現(xiàn)中國制造2025，我國需要一大批電子信息類創(chuàng)新性人才，在電子信息類人才培養(yǎng)過程中，高校起著重要的推動(dòng)作用。目前，數(shù)字電子技術(shù)作為高校里電子信息類人才培養(yǎng)中重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展大多還停留在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，迫切需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。近年來國內(nèi)外部分高校開展的基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)［3-4］在一定程度上打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，但該類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展大多還是基于設(shè)定的參數(shù)模型，與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)還是有較多的差異。目前，基于遠(yuǎn)程控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是最貼近現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的方式，其最大的特點(diǎn)就是能夠在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中獲得真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果［5-6］，一些高校一直致力于實(shí)現(xiàn)在該類網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開放實(shí)驗(yàn)資源和接入更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備［7］。隨著云技術(shù)、云服務(wù)的廣泛應(yīng)用，遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)化這類的云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)快速發(fā)展［7-8］，通過云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)也為高校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)改革提供了新的思路。

1 傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來備受高校的重視，國內(nèi)外許多高校都在該實(shí)驗(yàn)課程上進(jìn)行改革實(shí)踐［9-10］。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革經(jīng)歷了由單一的以手工為主向以EDA技術(shù)為主的轉(zhuǎn)變，早期的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用中小規(guī)模邏輯器件通過導(dǎo)線連接的方式設(shè)計(jì)數(shù)字電路，伴隨著可編程邏輯器件的發(fā)展，許多高校開始在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上引入EDA技術(shù)和可編程器件，借助EDA軟件對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真，并在FPGA/CPLD芯片上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，使得數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)變得更加靈活便捷［10］。但是目前數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)箱或評(píng)估板來集中完成的方式，這種教學(xué)方式單一、局限性大難以滿足教學(xué)需要，存在諸多不足。

（1）學(xué)習(xí)進(jìn)度難以統(tǒng)一。教師講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理、方法，學(xué)生分組在實(shí)驗(yàn)裝置上完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)由于環(huán)境、課時(shí)等的限制，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和簡單的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為主，一般先由教師講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，而后學(xué)生通過模仿實(shí)現(xiàn)自己數(shù)字電路設(shè)計(jì)。這種灌輸式教學(xué)為了照顧大多數(shù)，往往導(dǎo)致接受能力較弱的學(xué)生無法跟上進(jìn)度，而能力強(qiáng)的學(xué)生又會(huì)覺得吃不飽，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性受到制約。

（2）考核評(píng)價(jià)不全面。在傳統(tǒng)的課堂實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要花費(fèi)大部分的時(shí)間用于調(diào)試電路，即便學(xué)生進(jìn)行了課前預(yù)習(xí)和仿真，但由于電路仿真與實(shí)際電路是有一定差異的，電路實(shí)現(xiàn)也會(huì)出現(xiàn)一些問題。實(shí)驗(yàn)的調(diào)試、測試仍需要耗費(fèi)不少的時(shí)間，這使得指導(dǎo)教師大部分時(shí)間比較空閑或忙于電路故障的排除，只有在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前不多的時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行檢查和評(píng)判。要在少量的時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)判，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過度依賴實(shí)驗(yàn)結(jié)果，缺乏過程考核，使得評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度欠佳。此外，學(xué)生的最后實(shí)驗(yàn)成績往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂考勤給出，在一定程度上就會(huì)使得部分學(xué)生只是為了考勤而來應(yīng)付實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、報(bào)告抄襲嚴(yán)重的情況，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果大大降低。

（3）實(shí)驗(yàn)資源利用率低。學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)課上使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使用設(shè)備的時(shí)間地點(diǎn)也比較固定。伴隨著近年來高校招生人數(shù)的劇增，使得實(shí)驗(yàn)資源變得日益緊張，經(jīng)常出現(xiàn)多人共用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，而很多時(shí)間實(shí)驗(yàn)資源又出現(xiàn)閑置的狀態(tài)，使得實(shí)驗(yàn)資源不能合理利用。通過單一的增加實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間并不能從根本上解決問題。由于這些限制使學(xué)生常常不能在規(guī)定的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，挫傷了這些學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，特別是在一些內(nèi)容較多、較綜合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上這種現(xiàn)象尤為突出。

2 數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

云實(shí)驗(yàn)室作為一種共享、開放的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)平臺(tái)，能夠提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理等云服務(wù)［11］。針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，借助云技術(shù)和云服務(wù)構(gòu)建數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過建立全開放、擬實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、提供真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方式來提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的完全開放共享，促進(jìn)學(xué)生之間的交流協(xié)作，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，同時(shí)也克服了一般虛擬仿真實(shí)驗(yàn)純粹依賴仿真模型的不足。

數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)以阿里云服務(wù)器［12］為云服務(wù)主機(jī)，采用基于TCP/IP協(xié)議的雙C/S結(jié)構(gòu)［13］，客戶端與阿里云服務(wù)器為第1層CS結(jié)構(gòu)，云端數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)與阿里云服務(wù)器組成了第2層CS結(jié)構(gòu)。數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括3個(gè)部分：云端數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)、基于Web的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)客戶端和基于阿里云服務(wù)器的管理與服務(wù)系統(tǒng)。云端數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)由多臺(tái)無線的實(shí)驗(yàn)設(shè)備組成［14］，實(shí)驗(yàn)設(shè)備上設(shè)有Intel公司的FPGA可編程芯片用以運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，每臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備通過WiFi連接到路由器與云服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；基于Web的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)客戶端是一個(gè)擬實(shí)的圖形化操作窗口，學(xué)生登錄進(jìn)入該網(wǎng)頁端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并實(shí)時(shí)顯示硬件平臺(tái)返回的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；管理與服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行在阿里云服務(wù)器上，負(fù)責(zé)橋接實(shí)驗(yàn)客戶端與云端硬件設(shè)備、存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息、對(duì)實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行分配和管理、提供在線交流服務(wù)，是數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)重要的組成部分。

圖1 數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)圖

云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過管理與服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息和硬件資源進(jìn)行管理，用戶通過管理與服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看硬件設(shè)備使用狀態(tài)，合理安排時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師在系統(tǒng)中靈活地更改實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容，滿足教學(xué)需求。管理與服務(wù)系統(tǒng)的功能如圖2所示，包括用戶管理、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理、自動(dòng)評(píng)判管理、云端硬件設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、在線交流服務(wù)等。各個(gè)功能模塊之間互不干預(yù)，有助于整個(gè)系統(tǒng)日后的維護(hù)和升級(jí)。

圖2 管理與服務(wù)系統(tǒng)功能框圖

3 基于云實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

借助數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)教學(xué)內(nèi)容與方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程、考核方式進(jìn)行全面探索和改革，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式向互聯(lián)網(wǎng)+的教育模式［15］轉(zhuǎn)變。

3.1 線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式

針對(duì)以可編程器件為主的數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，借助數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以采用線上和線下相結(jié)合的方式來進(jìn)行，如圖3所示。

圖3 線上線下教學(xué)方法示意圖

這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法充分圍繞以學(xué)生為中心、以項(xiàng)目為導(dǎo)向，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。教師布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，首先由學(xué)生自行查詢資料、編寫設(shè)計(jì)文件、對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，然后將實(shí)驗(yàn)電路配置到線上的數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行電路測試，提交自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)錯(cuò)判斷。線下，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中將仿真、測試通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行演示，教師現(xiàn)場對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、結(jié)果等進(jìn)行質(zhì)詢和提問，并給予有效指導(dǎo)。這樣，教師可以集中精力在有限的時(shí)間里進(jìn)行有效的指導(dǎo)，了解每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，也有效地避免了實(shí)驗(yàn)抄襲情況。通過線上線下相結(jié)合的方式極大地激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣、調(diào)動(dòng)了實(shí)驗(yàn)的積極性、提高電路設(shè)計(jì)能力，實(shí)驗(yàn)資源也得到了有效利用。

3.2 多層次、多元化的教學(xué)內(nèi)容

數(shù)字電子技術(shù)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的引入，使得傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更加豐富，項(xiàng)目類別多元化，內(nèi)容難度多層次。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以基于FPGA的設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主，兼顧采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件的電路設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型以設(shè)計(jì)性、綜合性為主，占總實(shí)驗(yàn)課時(shí)的86%，配合少量操作性實(shí)驗(yàn)來掌握EDA軟件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。為給學(xué)生自主研究與發(fā)揮留有足夠空間，促進(jìn)應(yīng)用型人才的成長，將實(shí)驗(yàn)要求分為基本與提高2個(gè)部分：①既設(shè)置一部分基本的必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以滿足基本的教學(xué)要求，同時(shí)也設(shè)置一部分提高的選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生根據(jù)專業(yè)、興趣愛好進(jìn)行選擇。②在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，既設(shè)置基本的必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又設(shè)置提高的選做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以滿足學(xué)生特長和個(gè)性發(fā)展的需要?；诳删幊唐骷虴DA工具的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：EDA軟件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用、組合邏輯電路設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器與數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)、簡單數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯芯片接線的實(shí)驗(yàn)對(duì)理解門電路和掌握標(biāo)準(zhǔn)邏輯芯片的使用仍具有重要作用，這些實(shí)驗(yàn)在線下實(shí)驗(yàn)室集中完成，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：OC門/三態(tài)門應(yīng)用、組合邏輯電路設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)等。

3.3 數(shù)字電子技術(shù)云平臺(tái)實(shí)驗(yàn)流程

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的任務(wù)要求，在EDA軟件（Quartus II）中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、綜合、仿真驗(yàn)證、管腳分配，生成.rbf的配置文件；通過基于Web的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)客戶端將配置文件傳送到云端實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)并配置到FPGA中；學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)客戶端實(shí)驗(yàn)窗口進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，客戶端實(shí)時(shí)顯示硬件平臺(tái)返回的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，從而判斷項(xiàng)目設(shè)計(jì)正確與否。

對(duì)于系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生還可以通過客戶端上的“提交項(xiàng)目”來進(jìn)行在線自動(dòng)評(píng)判，這時(shí)云端服務(wù)器會(huì)將數(shù)據(jù)庫中的評(píng)判指令發(fā)送到云端實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)判，并將評(píng)判結(jié)果發(fā)送到客戶端上，當(dāng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)會(huì)根據(jù)情況給出錯(cuò)誤提示。

線上實(shí)驗(yàn)流程如圖4所示。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，云服務(wù)器端與云端實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間指令、數(shù)據(jù)傳輸相當(dāng)于一個(gè)黑盒子，給學(xué)生直觀的感受其只是與實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行交互，這樣能夠讓學(xué)生得到良好的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。云平臺(tái)客戶端操作窗口如圖5所示，它的樣式、操作、顯示等與線下實(shí)際數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)裝置完全一致，以方便用戶快速入門。

圖4 線上實(shí)驗(yàn)流程圖

圖5 云平臺(tái)客戶端操作窗口

完成線上實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的現(xiàn)場測試驗(yàn)收。指導(dǎo)教師針對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案、操作規(guī)范性和熟練程度、測試結(jié)果等情況進(jìn)行答疑、指導(dǎo)和質(zhì)詢，最后完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的驗(yàn)收并給出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作成績。對(duì)于采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生需課前進(jìn)行相應(yīng)預(yù)習(xí)、完成項(xiàng)目的理論設(shè)計(jì)，集中在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)修正、測試和驗(yàn)收，指導(dǎo)老師針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行答疑、指導(dǎo)和驗(yàn)收。

3.4 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與考核

基于云實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)考核更加注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)價(jià)?？己藘?nèi)容包括線上、線下和測驗(yàn)等幾個(gè)方面，線上成績根據(jù)云設(shè)備使用時(shí)長、自動(dòng)評(píng)判情況確定，占總成績的15%；線下成績根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、質(zhì)詢情況給定，占總成績40%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告15%；實(shí)驗(yàn)考試占30%。線上評(píng)價(jià)主要針對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。線下評(píng)價(jià)由教師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、操作進(jìn)行質(zhì)詢，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、完成情況、認(rèn)真程度給出成績。實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)理論分析、設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、內(nèi)容完整性綜合給定成績。實(shí)驗(yàn)考試在課程實(shí)驗(yàn)完成后進(jìn)行，考試一般給定一個(gè)簡單設(shè)計(jì)內(nèi)容在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)設(shè)計(jì)、仿真、測試，如果考試成績低于35分直接判定實(shí)驗(yàn)課程不及格。實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)考核力求全面，但又有側(cè)重地對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)做出綜合評(píng)價(jià)。

4 教學(xué)實(shí)踐與反饋

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐在通信工程專業(yè)大二學(xué)生中進(jìn)行，全班69人隨機(jī)分為兩組，A組學(xué)生借助云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，B組作為對(duì)照組仍舊按傳統(tǒng)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，對(duì)兩組學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意度、預(yù)習(xí)用時(shí)、云平臺(tái)體驗(yàn)度等方面，其中云平臺(tái)的內(nèi)容僅由使用該平臺(tái)的學(xué)生填寫。69份問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在滿意度方面，A組中有88.2%的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)較為滿意，B組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意度為71.4%；在預(yù)習(xí)用時(shí)方面，A組學(xué)生平均每個(gè)項(xiàng)目預(yù)習(xí)時(shí)間在2 h以上，而B組只有不到1 h；學(xué)生普遍對(duì)云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的體驗(yàn)度表示滿意，認(rèn)為云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)易上手操作、簡便、響應(yīng)速度快、功能齊全等，也有學(xué)生反映平臺(tái)的穩(wěn)定性尚需要改進(jìn)?？傮w來看，學(xué)生對(duì)使用云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍認(rèn)可，但云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還須進(jìn)一步改進(jìn)和完善。按教學(xué)要求學(xué)期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)操作考核，考核內(nèi)容包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證和下載測試。表1給出了兩組學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績和實(shí)驗(yàn)考試成績。

表1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績（平均成績）對(duì)比表

表中可見，A組在平時(shí)操作和實(shí)驗(yàn)考試中明顯優(yōu)于B組，特別是實(shí)驗(yàn)考試平均成績提高了19.5%。A組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平明顯高于B組，這跟平時(shí)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)時(shí)間、練習(xí)時(shí)間的增加有很大關(guān)系。在之后的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程上，A組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況上也明顯優(yōu)于B組的學(xué)生。在今年的浙江省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽上，A組的學(xué)生也取得了優(yōu)異的成績，獲得了省一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。由此可見，云實(shí)驗(yàn)室在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用，提高了學(xué)生的數(shù)字電路設(shè)計(jì)能力、增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié) 語

通過將云數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生從以往被動(dòng)的學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取知識(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)變得更加靈活自由。線上與線下相結(jié)合的教學(xué)方式使得考核評(píng)價(jià)更加全面，云實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用也進(jìn)一步豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，充分提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。實(shí)踐表明，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和實(shí)踐能力得到了較明顯提高。

在互聯(lián)網(wǎng)+教育的快速發(fā)展下，基于云實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體現(xiàn)，在廣度和深度上突破了傳統(tǒng)課堂制約［16］。云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的在線開放性也使得實(shí)驗(yàn)資源共享成為了現(xiàn)實(shí)，資源的利用率得到了提升。伴隨著云實(shí)驗(yàn)室的快速發(fā)展，各類云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的不斷更新和完善，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也將迎來新的發(fā)展契機(jī)。