《數字電路與邏輯設計》課程教學方法的研究

朱敏

摘 要：本論文介紹應用型本科模式下《數字電路與邏輯設計》課程教學方法的探討，對于應用型本科的學生來說，教學方法應該區別于一般本科學生的教學，論文提出了從上課模式、教學方法、考試模式等方面的教學改革。經過教學實踐發現，學生不僅在學習態度和積極性上有所提高，而且學習興趣和成績也提高了不少。

關鍵詞：教學改革; 教學模式; 應用型本科模式

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2020）3-153-002

一、緒論

《數字電路與邏輯設計》是高等院校電子信息類專業一門必修的專業基礎課。學習本課程是為了給《微機系統與接口技術》《單片機原理與應用》《通信原理》《數字信號處理》等后續課程打下基礎。本課程具有較強的邏輯推理和實踐性，能培養學生的思維能力和適應工作和科研的動手能力。這就要求學生不僅需要掌握其基本理論知識， 而且需要系統地掌握數字電路分析、應用和設計。特別是針對應用型人才培養的各專業，通過課堂教學和實驗的結合，不僅可以加深學生的理論基礎， 而更重要的是培養學生用數字電路去分析解決問題的能力。

目前對于應用型學院的本科，很多課程依托母體學校，有的時候全盤照搬，因此在教學和學習的過程中出現很多問題，首先是教學內容，本課程的內容系統性強，理論偏高，但理論聯系實際不夠，實踐性較弱， 如果完全照搬母體學校教材，對應用型本科學生不太適合。其次是教學的方法，一本母體學校上課以理論講解為主，在課堂教學中涉及實踐環節很少。對這些弊端，需要對應用型本科的教學做調整，培養實踐動手能力。這需要在實際的教學過程中做一定調整，來適應應用型本科的教學。

二、本課程從以下幾個方面調整

1.充分利用應用軟件，加強實踐性教學

《數字電路與邏輯設計》是一門工程應用性很強的課，除了前面章節介紹邏輯代數基礎以外，后面的章節著重介紹數字電路的分析和設計。如果僅僅介紹理論和方法，很多理論基礎不好的學生覺得很難，很容易失去興趣，很多學生對動手實踐性環節很感興趣，如果能在課堂上理論分析的同時進行軟件仿真演示，把很多應用的例子演示出來，一定能達到理論聯系實際應用的效果。電子電路仿真軟件Multisim提供一流的仿真標準環境，它能為數字電路實踐性教學提供解決方案。數字電路中很多基礎模塊，在Multisim軟件中可以直接引用，提供電子電路虛擬平臺，開展課堂實驗。

例如：已知BCD碼（A3A2A1A0.a3a2a1a0）8421BCD，試設計一個電路將該數四舍五入。

此題目看著很簡單，但實際設計的時候很容易有很多環節想不到，比如何時加6修正的問題，如何用很簡潔的電路來實現，如果僅僅是想象，在黑板上一個一個畫圖去推敲，比較費時間，很難找到最優的電路，如果僅僅理論分析，然后直接給出結果，學生可能驗證結果確實對了，但是設計過程沒有。下次碰到這個類似的電路也很難判斷出哪個方法不可行。而通過Multisim仿真設計和調試，如果設計的方法不合理，很快就可以看到測試結果，然后尋找新的方法。通過Multisim仿真軟件，重在設計過程。在此電路中不僅僅是簡單的四舍五入，和4這個數比較，需要一個比較器，大于4的情況需要加1，但是還需要考慮到大于等于9.5以上的情況，通過四舍五入的時候出現進位需要加6修正，如何加6修正，如何巧妙的設計都是要考慮的問題。通過仿真軟件可以把設計的結果顯示出來，找出最佳的設計方法。這也和現實中的工程設計類似，達到理論聯系實際應用的效果。

這種教學模式是以學生為主，設置合理案例，要求學生根據本課程知識加以解決。這樣，使得理論與項目并行，學生邊做邊學，在學習中解決實際問題，在實踐之中鞏固已學知識。

2.采用啟發式教學方法

在大學教學中，深深感覺到教學方法很重要，教學中最關鍵的問題是正確的教學指導思想，方法正確了，才能靈活運用教學方法，有所進步。教學過程中以“學生為主體，教師為主導”。如何體現“學生為主體，教師為主導”，關鍵是學生能否有學習積極性，而學習積極性在很大程度上和教師的主導作用有直接關系。如果在上課的過程中以老師為主體，在整個課堂上都是老師在傳授知識，講課，和學生的互動性很少，就會出現學生的主動性不高，上課容易走神，開小差，玩游戲等，長此以往就會失去興趣。讓學生參與到課堂中來，要求同學們上課的時候發表自己的見解，充分發揮學生的主動性，下課布置任務，上課要求每個學生參與課堂中來，這樣學生在上課的過程中會處于緊張有壓力的狀態，而不是松懈的狀態，從而達到很好的學習效果。

在今后的教學工作中，將多運用啟發式教學方法，使學生積極主動地學習，以促進他們的身心發展。

3.改革考試模式

如果老師在授課過程以老師為主，老師把書本內知識點填鴨式灌輸給學生，這樣的教學和考核方式，使得學生平時輕松，上課不認真，課前不預習，學生為通過考核考前突擊。容易對本課程失去興趣，無法真正掌握《數字電路與邏輯設計》知識的內涵，教學效果差，雖然開設簡單的驗證性實驗或者是模塊化的系統仿真，學生根本無法將知識應用于實踐，無法對《數字電路與邏輯設計》有整體認識與思考。而且教學過于專注于課堂，使得課堂教學與社會需求差距較大，增大學生畢業找工作融于社會的難度。

考核方式增加平時成績，平時的《數字電路與邏輯設計》教學過程中充分發揮學生的主動性，讓學生積極參與，平時布置任務，增加學生課后的工作量，培養學生自學能力，在上課時引導學生去思考，讓學生為主導表達自己的觀點，學生的表現將作為平時的成績，極大提高學生平時的學習積極性。

這樣考核方式分為兩部分，平時和期末，加大平時成績的比例，使同學們注重平時的學習過程，而不是在期末考試的時候突擊。

三、結論

經過多年的教學實踐，提出了從教學內容、教學方法和考試形式的改革。實踐證明，這些改革有助于學生特別是應用型本科學生的學習能力提高，增加學生的自學能力、學習興趣，提高了動手能力。學好《數字電路與邏輯設計》這門課，將為后續的很多課程打下堅實的基礎。

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