獨立學院數字邏輯電路的教學改革探索

王迷迷++黃麗薇++陸清茹

摘 要：針對培養獨立學院特色的具有創新能力的應用型人才，結合作者與教學組的教學經驗，進行了數字邏輯電路的教學改革探索。注重學科體系化，課程內容系統化貫穿本科教學，強調轉變教學思想，實現“學生為主體，教師為指導”的啟發式教學，引導學生積極思考。充分利用多媒體教學手段及各種專業教學平臺，把它們和傳統的教學手段結合起來共同使用，實施形象化應用型教學。實現理論與實踐的緊密結合，鍛煉學生運用知識綜合解決問題的能力，進而培養學生的實踐能力和創新能力。

關鍵詞：數字邏輯電路 教學改革 創新能力 獨立學院

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0094-02

獨立學院是我國高等教育的重要組成部分，在人才培養方面起著重要的作用[1]。隨著社會的發展需求，獨立學院的人才培養目標定位于培養具有創新能力的應用型人才，這決定了必須形成具有獨立學院特色的人才培養模式，歸根結底，必須進行相應意義的教學改革。

數字邏輯電路是本科電類、信息類等專業必修的一門專業基礎課程，主要研究常用半導體元器件的工作原理、基本電子電路的設計與應用，具有很強的實踐性[2]。數字邏輯電路在整個體系中有相當重要的地位，對學生專業素質的培養有著重要的影響[3]。通過這門課程的學習，學生掌握數字電路的基本概念，基本電路，具備對數字電路的分析能力，更重要的是培養學生自主學習的能力，綜合運用知識解決問題的能力[4]，實踐創新的能力。這要求教師應該統籌、系統的安排教學內容；應該從根本上改變教學思想，由傳統的講授型教學轉變為“學生為主體，教師為指導”的啟發式教學；應該充分利用多媒體等現代化的教學手段，以及各種專業工具平臺，更形象、具體的將知識傳授予學生。做到將培養具有創新能力的應用型人才的培養目標貫穿于每一個教學環節中。

1 注重學科體系化，課程內容系統化的教學

首先，注重學科體系化教學，注重貫穿學科之間的關系。數字邏輯電路是一門專業基礎課，對于學生來說完全沒有專業概念的，一切都很抽象，教師不應急于去講這門課程所學的知識，而是應該先引導學生了解數字邏輯電路這門課程在整個學科體系中的地位及其與其他課程如《微機原理》、《數字信號系統》等相互之間的關系，幫助學生從宏觀或整體上去認知這門課程；另外，給學生們普及這門課程所應用的領域，如：儀器儀表、通信設備、智能終端、精密設備制造等，進而從宏觀上實現理論與實踐的結合，使得學生更加形象的了解數字邏輯電路這門課程的用途，將這門課程靠近于我們的實際生活，從而很好的引起學生對這門課程的興趣，非常有利于今后的學習和進步。

其次，注重數字邏輯電路內部知識結構體系的教學。數字邏輯電路包含很多基本概念，基本邏輯門、各種類型的邏輯電路及相關的電路原理等。教師逐步有序的引導學生認識每一章節的內容及其在這門課程知識結構中的角色，讓學生了解每個章節與前后章節的關系，幫助學生實現點—線—面的融匯貫通。

2 轉變教學思想，實現啟發式教學

數字邏輯電路是邏輯推理性很強的課程，有助于培養學生的邏輯推理能力。教師在整個教學過程中貫徹執行“學生為主體，教師為指導”的啟發式教學思想。教師精心設計教學環節，以多種方式，如質疑法、示錯法等導入問題，以激發學生的好奇心和求知欲，不斷引導學生思考，從而培養學生自主學習的能力，分析、解決問題的能力。

數字邏輯電路設計的步驟如圖1所示。教師在講解邏輯電路設計的過程時，不應該平鋪直敘的按照求解步驟講述求解過程，而是引導學生進行逆向思考，設計的最終目的是什么設計出符合要求的數字邏輯電路圖，構造數字邏輯電路圖的根據是什么邏輯函數表達式，得到邏輯函數表達式的根據是什么

真值表（邏輯語言），真值表反應的是輸出與輸入之間的關系，表中幾個輸入，有幾個輸出及其意義確定電路輸入端、輸出端的個數及其意義。最終，整理推導思路得出邏輯電路的設計步驟，這樣更有助于學生理解每個步驟之間的推理關系，更形象的思考邏輯電路設計的問題。

例如，關于“裁判表決器電路的設計”，首先，教師采用現代化教學手段再現表決器的應用場景，讓學生們直觀、形象的看到表決器的實際應用，進而引導學生思考裁判表決器由幾部分電路組成？在實際的構造中又需要哪些硬件？其次，教師按照上述設計電路的思想逐步的引導學生思考，同時給學生留有一定的時間整理思路，最終設計出邏輯電路圖。另外，進一步提出新的設計要求，若多個裁判中有一位主裁判，其余為副裁判，那么電路又該如何設計實現？以這種啟發式教學來逐步引導學生思考，鼓勵學生結合所學知識解決相關問題。

3 充分利用多媒體教學手段及各種專業教學平臺

數字邏輯電路中很多圖、表，僅僅傳統的板書教學遠遠不能滿足這門課程教學的需求，影響教學進度且展示效果不夠形象鮮明。應該將多媒體課件和板書兩種教學手段有機的結合，以多媒體課件為主，板書為輔。教師課前精心制作課件，首先，外觀簡單美觀，能夠靈活有序的展示教學內容；其次，課件中要體現啟發式教學思想；另外，課件中應該突出理論與實踐的結合，突出對學生應用能力、創新能力的培養。

下面以“舉重裁判表決器電路的設計”為例。

課件整潔美觀，分塊清晰，有助于吸引學生的目光，實時放映時教學內容會跟隨教學步驟和教學思想逐步顯示，以學生的角度展示，很好的引導學生思考問題。如圖1所示，“舉重裁判表決器電路的設計”，分析步驟明確，逐步引導學生思考問題，得出化簡變換后的函數式。

在得出函數式的基礎上，引導學生利用基本邏輯門進行舉重裁判表決器電路的設計，如圖2中所示，引導學生們思考如何利用與門、或門和與非門分別設計實現舉重裁判表決器電路。

進一步引導學生思考實際電路的設計和構造，實際的舉重裁判表決器應該包含幾部分電路？分別是哪些？那么所用到的與非門實際是什么構造，如何利用？等等一系列的問題將學生們帶入到實際生產設計和制造上。如圖3所示，74LS00是與非門的集成芯片，為了幫助學生們結合實際，在課件中首先展示74LS00的封裝，及實際的管腳順序，其次，展示了74LS00的內部電路組成，是由4個兩輸入與非門構成，最后，本例中結合最終函數表達式構造邏輯電路圖，需要用到3個與非門，引導學生思考電路該如何設計？課件中以燈的亮與滅的形式表示了裁判表決結果，展示了完整的實際應用電路的構造。因此，實現了理論與實踐的有機結合，從而培養學生實踐能力和創新能力。

4 結語

數字邏輯電路的教學改革緊緊圍繞培養獨立學院特色的具有創新能力的應用型人才的目標。第一，注重學科體系化和教學內容系統化教學，指導學生對課程的學習遵循由整體到局部，再由局部回歸至整體的過程。第二，采用新型的啟發式教學思想，很好的激發學生的學習興趣，引導學生思考。第三，改變傳統單一的教學手段，將板書與多媒體設備和各種專業教學平臺有機的結合，充分利用課堂時間，且更形象的將實際應用電路引入到課堂中，更好的培養學生的實踐能力和創新能力。

參考文獻

[1] 魯敏.獨立學院應用型人才培養模式探析[J].科教縱橫，2012（2） .

[2] 康華光.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2004：40-55.

[3] 郭玉華，龐學民，岳彩青.“數字邏輯電路”理論實踐一體化教學改革初探[J] .課程教材改革，2012（237）.

[4] 于亞萍，杜艷紅，衛勇，等.《數字邏輯電路》案例教學對大學生創新能力的培養[J].天津農學院學報，2012（19）.endprint