通过动手实验激发数字系统设计讲座中的好奇心

数字系统设计课程是电子工程和电气工程课程中必修内容。除 HDL 模拟器和查看器外，FPGA 板是实现 HDL 实际功能的必要设备，此前因高昂成本限制了学生使用。随着低成本 FPGA 板的出现，动手实验的使用日益增多。新冠疫情进一步加速了这一趋势。传统实验课存在局限性，促使探索动手实验套件以提高学习灵活性和参与度。本研究旨在评估由 Tang Nano 9K FPGA 板和 Saleae 逻辑分析仪组成的低成本动手实验套件在提升学生实践技能和激发数字系统设计好奇心方面的效果。研究在 EEE 303 数字设计讲座中进行。学生使用 Tang Nano 9K FPGA 和 Saleae 逻辑分析仪完成 PWM 信号发生器的学期项目。通过调查收集数据，评估该套件对学习和参与度的影响。积极接受度：75% 的学生同意或strongly agree该动手实验套件有益。实验类型偏好：60% 的学生更倾向于传统每周实验课而非动手实验。好奇心提升：65% 的学生进行了额外的、未指定的实验，表明兴趣和参与度提升。该动手实验套件有效辅助了数字系统设计的实践技能学习，激发了好奇心，尽管部分学生仍偏好传统实验课以进行团队协作。