《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方法的研究

朱敏

摘 要：本論文介紹應(yīng)用型本科模式下《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方法的探討，對(duì)于應(yīng)用型本科的學(xué)生來說，教學(xué)方法應(yīng)該區(qū)別于一般本科學(xué)生的教學(xué)，論文提出了從上課模式、教學(xué)方法、考試模式等方面的教學(xué)改革。經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不僅在學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性上有所提高，而且學(xué)習(xí)興趣和成績也提高了不少。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革; 教學(xué)模式; 應(yīng)用型本科模式

中圖分類號(hào)：G642.3? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2020）3-153-002

一、緒論

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》是高等院校電子信息類專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)本課程是為了給《微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)》《單片機(jī)原理與應(yīng)用》《通信原理》《數(shù)字信號(hào)處理》等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。本課程具有較強(qiáng)的邏輯推理和實(shí)踐性，能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和適應(yīng)工作和科研的動(dòng)手能力。這就要求學(xué)生不僅需要掌握其基本理論知識(shí)， 而且需要系統(tǒng)地掌握數(shù)字電路分析、應(yīng)用和設(shè)計(jì)。特別是針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的各專業(yè)，通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，不僅可以加深學(xué)生的理論基礎(chǔ)， 而更重要的是培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)字電路去分析解決問題的能力。

目前對(duì)于應(yīng)用型學(xué)院的本科，很多課程依托母體學(xué)校，有的時(shí)候全盤照搬，因此在教學(xué)和學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)很多問題，首先是教學(xué)內(nèi)容，本課程的內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng)，理論偏高，但理論聯(lián)系實(shí)際不夠，實(shí)踐性較弱， 如果完全照搬母體學(xué)校教材，對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生不太適合。其次是教學(xué)的方法，一本母體學(xué)校上課以理論講解為主，在課堂教學(xué)中涉及實(shí)踐環(huán)節(jié)很少。對(duì)這些弊端，需要對(duì)應(yīng)用型本科的教學(xué)做調(diào)整，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力。這需要在實(shí)際的教學(xué)過程中做一定調(diào)整，來適應(yīng)應(yīng)用型本科的教學(xué)。

二、本課程從以下幾個(gè)方面調(diào)整

1.充分利用應(yīng)用軟件，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》是一門工程應(yīng)用性很強(qiáng)的課，除了前面章節(jié)介紹邏輯代數(shù)基礎(chǔ)以外，后面的章節(jié)著重介紹數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)。如果僅僅介紹理論和方法，很多理論基礎(chǔ)不好的學(xué)生覺得很難，很容易失去興趣，很多學(xué)生對(duì)動(dòng)手實(shí)踐性環(huán)節(jié)很感興趣，如果能在課堂上理論分析的同時(shí)進(jìn)行軟件仿真演示，把很多應(yīng)用的例子演示出來，一定能達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的效果。電子電路仿真軟件Multisim提供一流的仿真標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，它能為數(shù)字電路實(shí)踐性教學(xué)提供解決方案。數(shù)字電路中很多基礎(chǔ)模塊，在Multisim軟件中可以直接引用，提供電子電路虛擬平臺(tái)，開展課堂實(shí)驗(yàn)。

例如：已知BCD碼（A3A2A1A0.a3a2a1a0）8421BCD，試設(shè)計(jì)一個(gè)電路將該數(shù)四舍五入。

此題目看著很簡單，但實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候很容易有很多環(huán)節(jié)想不到，比如何時(shí)加6修正的問題，如何用很簡潔的電路來實(shí)現(xiàn)，如果僅僅是想象，在黑板上一個(gè)一個(gè)畫圖去推敲，比較費(fèi)時(shí)間，很難找到最優(yōu)的電路，如果僅僅理論分析，然后直接給出結(jié)果，學(xué)生可能驗(yàn)證結(jié)果確實(shí)對(duì)了，但是設(shè)計(jì)過程沒有。下次碰到這個(gè)類似的電路也很難判斷出哪個(gè)方法不可行。而通過Multisim仿真設(shè)計(jì)和調(diào)試，如果設(shè)計(jì)的方法不合理，很快就可以看到測試結(jié)果，然后尋找新的方法。通過Multisim仿真軟件，重在設(shè)計(jì)過程。在此電路中不僅僅是簡單的四舍五入，和4這個(gè)數(shù)比較，需要一個(gè)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(shí)候出現(xiàn)進(jìn)位需要加6修正，如何加6修正，如何巧妙的設(shè)計(jì)都是要考慮的問題。通過仿真軟件可以把設(shè)計(jì)的結(jié)果顯示出來，找出最佳的設(shè)計(jì)方法。這也和現(xiàn)實(shí)中的工程設(shè)計(jì)類似，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的效果。

這種教學(xué)模式是以學(xué)生為主，設(shè)置合理案例，要求學(xué)生根據(jù)本課程知識(shí)加以解決。這樣，使得理論與項(xiàng)目并行，學(xué)生邊做邊學(xué)，在學(xué)習(xí)中解決實(shí)際問題，在實(shí)踐之中鞏固已學(xué)知識(shí)。

2.采用啟發(fā)式教學(xué)方法

在大學(xué)教學(xué)中，深深感覺到教學(xué)方法很重要，教學(xué)中最關(guān)鍵的問題是正確的教學(xué)指導(dǎo)思想，方法正確了，才能靈活運(yùn)用教學(xué)方法，有所進(jìn)步。教學(xué)過程中以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”。如何體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，關(guān)鍵是學(xué)生能否有學(xué)習(xí)積極性，而學(xué)習(xí)積極性在很大程度上和教師的主導(dǎo)作用有直接關(guān)系。如果在上課的過程中以老師為主體，在整個(gè)課堂上都是老師在傳授知識(shí)，講課，和學(xué)生的互動(dòng)性很少，就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性不高，上課容易走神，開小差，玩游戲等，長此以往就會(huì)失去興趣。讓學(xué)生參與到課堂中來，要求同學(xué)們上課的時(shí)候發(fā)表自己的見解，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，下課布置任務(wù)，上課要求每個(gè)學(xué)生參與課堂中來，這樣學(xué)生在上課的過程中會(huì)處于緊張有壓力的狀態(tài)，而不是松懈的狀態(tài)，從而達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果。

在今后的教學(xué)工作中，將多運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，以促進(jìn)他們的身心發(fā)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(nèi)知識(shí)點(diǎn)填鴨式灌輸給學(xué)生，這樣的教學(xué)和考核方式，使得學(xué)生平時(shí)輕松，上課不認(rèn)真，課前不預(yù)習(xí)，學(xué)生為通過考核考前突擊。容易對(duì)本課程失去興趣，無法真正掌握《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》知識(shí)的內(nèi)涵，教學(xué)效果差，雖然開設(shè)簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或者是模塊化的系統(tǒng)仿真，學(xué)生根本無法將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，無法對(duì)《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》有整體認(rèn)識(shí)與思考。而且教學(xué)過于專注于課堂，使得課堂教學(xué)與社會(huì)需求差距較大，增大學(xué)生畢業(yè)找工作融于社會(huì)的難度。

考核方式增加平時(shí)成績，平時(shí)的《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生積極參與，平時(shí)布置任務(wù)，增加學(xué)生課后的工作量，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，在上課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生去思考，讓學(xué)生為主導(dǎo)表達(dá)自己的觀點(diǎn)，學(xué)生的表現(xiàn)將作為平時(shí)的成績，極大提高學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)積極性。

這樣考核方式分為兩部分，平時(shí)和期末，加大平時(shí)成績的比例，使同學(xué)們注重平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，而不是在期末考試的時(shí)候突擊。

三、結(jié)論

經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，提出了從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考試形式的改革。實(shí)踐證明，這些改革有助于學(xué)生特別是應(yīng)用型本科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提高，增加學(xué)生的自學(xué)能力、學(xué)習(xí)興趣，提高了動(dòng)手能力。學(xué)好《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》這門課，將為后續(xù)的很多課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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