轉(zhuǎn)型發(fā)展中數(shù)字邏輯課程教學(xué)改革研究

肖娟，張雯雰，謝慧

（湘南學(xué)院軟件與通信工程學(xué)院，郴州　423000）

轉(zhuǎn)型發(fā)展中數(shù)字邏輯課程教學(xué)改革研究

肖娟，張雯雰，謝慧

（湘南學(xué)院軟件與通信工程學(xué)院，郴州423000）

0　引言

國務(wù)院總理李克強在2014年2月26日主持召開國務(wù)院常務(wù)會議提出 “引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”，為部分普通高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展指出了明確的定位和目標(biāo)。應(yīng)用技術(shù)型高校的教育是一種面向?qū)嶋H、面向應(yīng)用的本科及以上層次的高度技術(shù)教育，它既是我國地方本科高校發(fā)展的定位和目標(biāo)，也是未來轉(zhuǎn)型的理想模型。應(yīng)用技術(shù)型高校是一種與普通大學(xué)并行，以專業(yè)教育為主導(dǎo)和面向工作生活的教育，是高等教育體系的必要組成部分。

各地方本科院校在積極響應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型號召的同時，各專業(yè)勢必調(diào)整培養(yǎng)方案以適應(yīng)應(yīng)用型高校的發(fā)展需求，培養(yǎng)方案的調(diào)整離不開課程的教學(xué)改革。

數(shù)字邏輯課程是計算機類和電子信息類各專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程是一門傳統(tǒng)硬件底層基礎(chǔ)課，是信息學(xué)科各專業(yè)的平臺課程，也是一門重要工程技術(shù)課程，是研究數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的入門課程。下面從教學(xué)目標(biāo)、理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)考核等方面闡述本門課程的教學(xué)改革方向與實踐。

1　教學(xué)目標(biāo)改革

數(shù)字邏輯課程是計算機類專業(yè)和電子信息類專業(yè)所共有的一門傳統(tǒng)課程，說其傳統(tǒng)主要是在這些專業(yè)的開設(shè)之處就有了這門課程，因此這門課程算的上是“元老”級課程了，對于“元老”級別的課程，改革起來似乎越難，為什么呢？因為習(xí)慣了。因為十多年來這門課程老師就是這樣教的，學(xué)生也就是這樣學(xué)的，所以，要對這門課程進(jìn)行改革，首先就是改革其教學(xué)目標(biāo)。

《數(shù)字邏輯》課程傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本理論以及分析電路和設(shè)計電路的基本方法，為后續(xù)更高級別專業(yè)課程的的學(xué)習(xí)打下必備的電路知識基礎(chǔ)。并且通過本課程的學(xué)習(xí)對學(xué)生抽血思維能力、分析計算能力、總結(jié)歸納能力等都將會起著重要的作用。

在新的形勢下，在向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，對地方本科院校所需培養(yǎng)的人才有了更加明確的指標(biāo)，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型技術(shù)人才是各地方本科院校的終極目標(biāo)。因此，對于數(shù)字邏輯這門傳統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)也必然有了新的要求和指標(biāo)。在新形勢下，針對地方本科院校開設(shè)的數(shù)字邏輯課程目標(biāo)應(yīng)該不但要讓學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的基本理論和電路分析設(shè)計的基本方法外，還應(yīng)該讓學(xué)生了解這門課程當(dāng)前的最新技術(shù)進(jìn)展，與社會應(yīng)用接軌，并且通過這門課程的學(xué)習(xí)不但要培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維能力，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識分析問題解決問題的能力，以及在工程性設(shè)計方面的基本素養(yǎng)。

2　理論教學(xué)改革

數(shù)字邏輯課程主要是應(yīng)用數(shù)字電路進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)邏輯設(shè)計，本課程在介紹有關(guān)數(shù)字系統(tǒng)基本知識、基本理論、基本電路的基礎(chǔ)上，重點討論數(shù)字系統(tǒng)中各種邏輯電路（包括組合邏輯電路和時序邏輯電路）分析與設(shè)計的基本方法。

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，數(shù)字邏輯課程理論教學(xué)部分首先介紹邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)知識包括概念、定理、規(guī)則、函數(shù)、函數(shù)表達(dá)式變換和化簡；然后介紹邏輯門電路以及由邏輯門電路構(gòu)成的組合邏輯電路，重點是組合邏輯電路分析和設(shè)計的方法；最后介紹觸發(fā)器以及由組合邏輯電路和觸發(fā)器構(gòu)成的時序邏輯電路，重點是時序邏輯電路的分析和設(shè)計。概括起來數(shù)字邏輯課程傳統(tǒng)理論教學(xué)主要教授的是組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析及設(shè)計的方法。

近年來，隨著集成電子技術(shù)的飛速發(fā)展，已不再用分立元件來實現(xiàn)邏輯功能了，甚至很少使用小規(guī)模門電路和觸發(fā)器來構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)。為適應(yīng)社會需求和應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，在數(shù)字邏輯理論課程教學(xué)方面除了讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)理論教學(xué)內(nèi)容外還應(yīng)該讓學(xué)生接觸和了解以下內(nèi)容：

（1）中、大規(guī)模集成電路的原理和使用方法；

（2）大規(guī)模PLD（可編程邏輯器件）的原理和應(yīng)用；

（3）硬件描述語言和系統(tǒng)可編程技術(shù)。

3　實踐教學(xué)改革

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)關(guān)鍵是動手能力和適應(yīng)能力的培養(yǎng)，而在課程教學(xué)過程中最能提高動手能力的就是實踐教學(xué)了。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，都是重理論輕實踐，實踐教學(xué)只是理論教學(xué)的一個輔助手段，占的比重也比較少。實踐教學(xué)其實成了空口號，沒有實質(zhì)性的內(nèi)容，至多就是安排一些實驗課時。而傳統(tǒng)的數(shù)字邏輯教學(xué)大綱中，這門課程的總課時為64個課時，其中48個理論課時，16個實驗課時，理論課時與實驗課時的比例為3:1。而在實驗課中，大多是采用一些固化的實驗箱和面板，學(xué)生只需要按照實驗指導(dǎo)書進(jìn)行連線，拔動開關(guān)，觀察指示燈就完成了整個實驗過程，大多數(shù)的實驗項目都是驗證型的。很難調(diào)動學(xué)生的積極性和興趣，學(xué)生做實驗大部分是完成任務(wù)，更難說通過實驗課程培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和設(shè)計能力了。因此，數(shù)字邏輯課程實踐教學(xué)必須改革，而且還要大改。

首先，實踐教學(xué)的內(nèi)容要豐富，形式要多樣。除了實驗課外還應(yīng)該設(shè)置課程設(shè)計，課外興趣小組以及校企合作項目供學(xué)生參與。

其次，實驗課程的方式要多樣化。在實驗課程中引入現(xiàn)流行的EDA（電子設(shè)計自動化）技術(shù)和虛擬仿真軟件Multisim，并使學(xué)生掌握ISP（系統(tǒng)可編程）基本技術(shù)。

再者，在實驗課程的項目設(shè)置中，要以設(shè)計性和綜合性的項目為主，這樣才能讓學(xué)生感覺有挑戰(zhàn)，能培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和動手能力。

最后，設(shè)置些中大型的實際項目供學(xué)生課程設(shè)計選用或者課后興趣小組時學(xué)習(xí)，有條件讓學(xué)生和企業(yè)合作聯(lián)合開發(fā)設(shè)計項目，這樣與流行技術(shù)，實際項目緊密聯(lián)系能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及開闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視眼，也讓學(xué)校培養(yǎng)的人才和社會所需的人才一致。

4　課程教學(xué)考核改革

課程教學(xué)考核是考核學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)的考核方式是“一卷定終身”，一般都是期末的時候通過一張試卷的考核成績作為最后課程考核結(jié)果。這種考核主要考核的是學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)和掌握情況，對一些概念的理解，一些題目的解答，而對于學(xué)生的實踐動手能力卻很難通過一張試卷來全面的體現(xiàn)。現(xiàn)在我們說一門課程學(xué)不學(xué)的好，特別是理工類工程性較強的課程，用一張試卷的考核很難說明學(xué)生的真實水平。

因此，為適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，課程教學(xué)考核也需要改革。從以下幾個方面進(jìn)行：

（1）試卷考核只作為最后考核成績的一部分，一般占50%左右。

（2）把實驗考核納入最后課程考核成績中去。最終的考核成績，應(yīng)該要加入平時實驗課的成績以及最后實驗考核的成績，這部分占20%。

（3）把課程設(shè)計納入最后課程考核成績中去。課程設(shè)計中一般做的題目是比實驗項目要復(fù)雜和大型的項目，也是體現(xiàn)學(xué)生綜合實踐能力和設(shè)計能力的，這部分占20%。

（4）平時的表現(xiàn)，課余興趣小組中設(shè)計的項目也納入最后課程考核成績中去。這部分占10%。

這樣的綜合理論和實踐水平的考核才能真正體現(xiàn)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)效果。

5　結(jié)語

在適應(yīng)地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，針對數(shù)字邏輯這門計算機類和電子信息類傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程從教學(xué)目標(biāo)，理論教學(xué)，實踐教學(xué)以及教學(xué)考核這四個方面提出了教學(xué)改革方案，并通過初步的實踐取得了一些效果，在今后的教學(xué)過程中，還需要不斷進(jìn)行調(diào)整和總結(jié)，以培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型技術(shù)人才。

［1］季偉東.基于PBL教學(xué)模式的數(shù)字邏輯課程教學(xué)研究.計算機教育，2011（22）.

［2］楊帆.現(xiàn)代數(shù)字邏輯電路教學(xué)探討［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2009（06）.

Transformation and Development；Applied Technology Colleges；Digital Logic

Research on Teaching Reformation of Digital Logic in the Transformation and Development

XIAO Juan，ZHANG Wen-fen，XIE Hui
（College of Software and Communication Engineering of Xiangnan University，Chenzhou 423000）

1007-1423（2015）25-0017-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.25.005

肖娟（1982-），女，湖南永興人，講師，碩士，研究方向為計算機應(yīng)用技術(shù)等

2015-07-28

2015-08-24

在地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，數(shù)字邏輯作為計算機類和電子信息類專業(yè)必修的一門傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)改革也勢在必行。從教學(xué)目標(biāo)，理論教學(xué)，實踐教學(xué)，教學(xué)考核等全方位闡述數(shù)字邏輯課程教學(xué)改革的方向和實踐。

轉(zhuǎn)型發(fā)展；應(yīng)用技術(shù)型高校；數(shù)字邏輯

2015年湖南省教育科學(xué)十二五規(guī)劃課題（No.XJK015CGD052）、2013年湖南省教育科學(xué)十二五規(guī)劃課題（No.XJK013 QXX003）、2014湘南學(xué)院教學(xué)改革研究項目（No.31）

Transformational development in local colleges and universities，Digital Logic is a computer and electronic information specialty required a traditional professional basic courses，the teaching reformation is imperative under the situation.From the teaching goal，the theory teaching，the practice teaching，the teaching evaluation and so on all aspects，elaborates Digital Logic curriculum teaching reformation direction and practice.