數字電路考試中學生答題情況的統計分析

李永明，古麗拉·阿東別克

（新疆大學 信息科學與工程學院，新疆 烏魯木齊 830046）

數字電路考試中學生答題情況的統計分析

李永明，古麗拉·阿東別克

（新疆大學 信息科學與工程學院，新疆 烏魯木齊 830046）

本文對我校學生的數字電路期末考試學生答題情況進行了分析，分別對試卷中各知識點的正確率進行了統計，發現學生答題出錯的主要原因在于基礎知識、基本理論沒有掌握好，其中邏輯函數表示方法的相互轉換失分率為44.55%，邏輯電路設計題中的邏輯抽象學生失分率為40.9%，而這些問題常常是被教師在教學環節中所不重視的，通過一學期的試驗，在數字電路教學中重視這些問題，學生的學習效果明顯提高。

數字電路；試卷；答題情況；教學方法

隨著電子技術的迅速發展，數字電子技術在科研和實際應用中占據著越來越重要的地位[1-2]，數字電路是電子、通信和計算機等專業學生的一門重要的基礎課[3]，它要求學生系統地掌握數字邏輯電路的分析、設計和應用，它的理論性較強，學生較難掌握[4]。對于這門課程，教師更應該講究教學方法，講究藝術性才能取得好的教學效果[5]。在實施課堂教學時，教師不僅要重視重點、難點的闡述和分析，教師還應當分析以前學生在學習過程中經常存在的問題，重點講述，力爭在一些基本問題上讓每個學生都掌握，并根據學生學習情況，想辦法引導學生的思維，以達到提高數字電路的教學水平。

一、教學中存在的問題

從事數字電路教學多年來，一直把數字電路當作專業骨干課程來講授，重視重點章節的講解、討論、示例，對難點問題更是深入淺出。再加上對作業的批改，對作業中存在問題的講解，能夠讓學生掌握數字電路的基本分析和設計，完成數字電路教學大綱的要求。但是兩年前，發現學生成績普遍下降，期末考試不及格人數明顯增加，在改試卷時就發現很多簡單問題學生不會做，很多學生平時作業中都能完成的題目，在考試中不會做，特別是在2007—2008學年第二學期開設的數字電路中，顯得尤其突出。由于這不是個別現象，所以于2008年10月份對這一現象進行了調查，對2007—2008學年第二學期開設數字電路的學生，其中少數民族5個班級，漢族6個班級，共346人進行了不記名問卷調查，發現有309人回答作業不是自己獨立完成的，占89.3%，在這不獨立完成作業的309人中，課余主要時間用于計算機網絡的人為287人，占比92.9%。

二、數字電路試卷分析

由于抄襲現象的存在，教師從作業上看到的情況就不是真實學生學習情況，因為教師要因材施教，為了客觀反映學生的學習情況，必須要對當前學生學習數字電路中存在的問題進行總結，以便教師在上課時有的放矢。所以于2009年10月對2008—2009學年第二學期開設的數字電路的期末考試試卷進行了知識點統計分析，以找出學生在各知識點上存在的問題。我院在2008—2009學年第二學期開設的數字電路的班級有12個，其中2006級少數民族5別個班，2007級漢族7個班級，分別包含電子、電信、通信和計算機專業，共382人，對主要知識點回答正確率統計如表1所示。

表1 知識點得分統計表

三、存在的突出問題

從學生答題的得分率非常明顯地發現，不僅難點得分率很低，非常簡單的知識點的得分也非常低，主要表現在以下幾個方面：

1.邏輯函數表示方式的相互轉換。試卷中邏輯函數相互轉換，主要從邏輯圖到邏輯函數、從邏輯函數到卡諾圖、從邏輯函數到邏輯圖、從真值表到邏輯函數、從邏輯函數到真值表，題型不僅有選擇、填空、函數化簡，還有組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的分析、設計中都涉及到了邏輯函數表示方式的相互轉換；少數民族班學生得分率為51.58%，漢族班學生的得分率為58.18%，加權平均的得分率為55.45%，失分非常嚴重，而這一部分，在教學大綱中的教學學時只有2學時，雖然這2個學時可以把這些問題闡述清楚，但沒有足夠的時間舉例，并且這一部分在教學時沒有把它作為重點，這自然導致學生掌握不好，盡管在后繼的課程的組合邏輯電路的分析和設計中也要用到這些內容，但都把它當作學生已經非常熟悉的知識來向學生講解，側重點沒有在邏輯函數的表示上，這使得學生在組合邏輯電路的分析和設計時困難重重。所以在今后的教學中應該把邏輯函數表示方式的相互轉換作為重點內容來向學生講述，要讓每個學生都能完成邏輯函數的各種表示方式的相互轉換，為后面的學習打下基礎。

2.學生忽視邏輯抽象。在數字電路設計中，邏輯抽象是將具體的電路信號轉變成變量，分別用0和1表示其高低電平。如果具體的信號沒有用和一個相應的變量相對應，那么后面引用的變量就沒有意義；同時每個變量為0表示什么含義，為1表示什么含義沒有指明，那電路設計也不能確定，所以在電路設計中首先得說明每個信號對應的變量的含義；然后還要將各信號的不同組合用真值表表示出來，才能設計出正確的電路。而且因為邏輯抽象沒能完成，而導致后繼的列邏輯函數、狀態分配、列方程等無法進行，又使得后繼的步驟失分嚴重，組合邏輯電路的加權平均得分率僅為55.3%，時序邏輯電路設計的得分率僅為51.3%。這其中失分最多的是邏輯抽象，少數民族班和沒族班沒有完成邏輯抽象的加權平均為40.9%。根據以上統計分析，教師在上邏輯電路設計時，要十分重視邏輯抽象，在舉例時要認真板書邏輯抽象的內容，在批改作業時要認真檢查學生邏輯抽象的完成情況，讓學生也高度重視邏輯電路設計中的邏輯抽象。

3.少數民族班觸發器時序分析得分很低。少數民族班試題給出了一個JK觸發器電路符號，并給出了J、 K和CP端輸入時序信號，要求說明JK觸發器的動作特征，并畫出Q和輸出時序波形，從學生答題情況分析，很多學生看不出JK觸發器的觸發方式，有的寫不出JK觸發器的特征方程，所以得分很低。

教師在上課時應該將清觸發器的觸發方式和其電路符號的表示方法，重點強調JK觸發器動作特征，在課堂上加入討論，多舉示例，在作業上也要體現各種觸發方式，以此鞏固授課成果。

四、試驗結果

通過對數字電路期末考試試卷的知識點分析，發現得分很低的不是難點問題，而是出現在教學環節中沒有引起重視的基礎知識上，于是要求在2009—2010學年第二學期數字電路所有講授教師在教學各個環節中重視基礎知識教學，特別要重視邏輯函數的表示方法的相互轉換，著重強調在邏輯電路設計中的邏輯抽象。2009—2010學年第二學期數字電路考試成績有了明顯提高，其統計結果如表2所示。

表2 重視基礎后的知識點得分統計表

五、結論及建議

通過對數字電路試卷的分析，總結出了學生在學習數字電路中存在的問題，并對每種情況進行了分析，得出了在數字電路教學中應重視基礎的結論。通過一個學期11個班級的教學試驗，學生成績有明顯提高，值得在數字電路教學中推廣。

[1]閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]樂正友.信號與系統[M].北京：清華大學出版社，2004.

[3]呂宗偉，唐治德，周林.數字電路教學中的時序分析[J].電氣電子教學學報，2009，31（3）：37-38.

[4]李南櫻.計算機專業“數字邏輯”課程教學改革的探討[J].科技信息：學術研究，2007，（09）.

[5]薛延俠.數字電路實驗教學的創新與研究[J].實驗室研究與探索，2007，（02）.

G642.0

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1674-9324（2014）43-0084-03