2022年《數(shù)字邏輯》課程教學(xué)改革及實(shí)踐創(chuàng)新研究

1、數(shù)字邏輯課程教學(xué)改革及實(shí)踐創(chuàng)新研究精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -徐尚中 , 丁新慧（周口師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河南周口 466001）摘 要：以周口師范學(xué)院為例，分析了數(shù)字邏輯課程目前存在的問題，對(duì)數(shù)字邏輯課程的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了分析和探討，圍繞教材、教學(xué)方法和教學(xué)手段及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行一些創(chuàng)新研究并提出一些合理的改革措施.關(guān)鍵詞

2、：數(shù)字邏輯；教學(xué)改革；實(shí)踐創(chuàng)新g642 ：a ：1673-260x（2012）07-0220-021 引言數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)本科專業(yè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是深入了解計(jì)算機(jī)內(nèi)核的一門最關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程，是計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系中的一個(gè)重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，理解、掌握和拓展這門課程的內(nèi)容，對(duì)學(xué)好本專業(yè)其他相關(guān)課程有著極其重要和深刻的影響. 然而近幾年來，在許多高校無論是教師教的效果還是學(xué)生學(xué)的成果都不甚令人滿意. 因此，數(shù)字邏輯課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)改革勢在必行.2 數(shù)字邏輯課程面臨的現(xiàn)狀分析在計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系中，數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)組成原理和微機(jī)原理的先修課程，開課時(shí)間一般為第二學(xué)期. 然而，由于種種方面

3、的原因，在很多高校往往并不開設(shè)該課程，有的高校雖然開設(shè)了該課程，但在主觀上并未給予高度的重視. 難道數(shù)字邏輯課程真的過時(shí)了嗎？分析其原因，不外乎以下幾個(gè)方面：2.1 部分高校對(duì)硬件課程重視程度低網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域課程越來越被眾多高校所重視，國內(nèi)很多高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)正逐漸發(fā)展為“軟件工程”和“網(wǎng)絡(luò)工程”方向. 在不少高校，數(shù)字邏輯經(jīng)常被當(dāng)作考查課來對(duì)待；也有不少高校甚至不開數(shù)字邏輯和微機(jī)原理課程. 然而，從最近幾年的就業(yè)市場反饋的信息來看，計(jì)算機(jī)軟件人才已經(jīng)供大于求，而熟悉硬件設(shè)計(jì)的人才則供不應(yīng)求，嵌入式系統(tǒng)及fpga 設(shè)計(jì)的專業(yè)技術(shù)人才備受用人單位青睞，而這些技術(shù)的掌握都是

4、以數(shù)字邏輯為基礎(chǔ)的.精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -2.2 學(xué)生的重視程度低，在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)缺乏興趣目前在不少學(xué)生中流傳著“硬件難學(xué)”、“學(xué)了也沒用”之類的觀點(diǎn)，不少學(xué)生認(rèn)為學(xué)好軟件將來可以去編程，學(xué)好硬件卻不知道將來能干什么. 在這種思想的支配下，眾多高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)由于硬件資源及硬件師資又相對(duì)匱乏，便自然而然的以“以生為本”為由，忽

5、視了數(shù)字邏輯課程的教學(xué)，使得硬件知識(shí)成為學(xué)生所掌握的知識(shí)體系中的一個(gè)缺陷.2.3 教材內(nèi)容老化，與相關(guān)課程知識(shí)缺乏聯(lián)系數(shù)字邏輯課程主要講述數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法. 多少年來，教材的內(nèi)容很少發(fā)生變化 . 但是，電子技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法也在不斷的進(jìn)行革新 . 我們應(yīng)該進(jìn)行知識(shí)的更新，把傳統(tǒng)的和最新的技術(shù)結(jié)合起來.21 世紀(jì)的高等教育正在對(duì)專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)的、整體的改革，其中，教材建設(shè)是改革的重要內(nèi)容之一 . 另外，在處理與后繼課程相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系上，現(xiàn)有教材的內(nèi)容多與其它課程孤立，很少注重和其它相關(guān)課程的聯(lián)系和延伸. 比如，在計(jì)算機(jī)

6、組成原理課程中，僅僅有個(gè)別知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生感覺到確實(shí)與數(shù)字邏輯存在關(guān)聯(lián)，而在教材內(nèi)容的安排上，無論是計(jì)算機(jī)組成原理還是數(shù)字邏輯課程并沒有刻意去尋求二者之間知識(shí)的連續(xù)性.2.4 教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法單一在教學(xué)環(huán)節(jié)上，很多教師仍然在以“滿堂灌”的教學(xué)方式為主，整堂課以教師為中心，教師將書本上現(xiàn)成的內(nèi)容、公式、定理、結(jié)論講授給學(xué)生，使得學(xué)生不能主動(dòng)地去思考問題，只能機(jī)械地去記憶，這也是造成學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣的一個(gè)主要原因.在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)上，大部分教師仍側(cè)重于理論知識(shí)的講授，致使學(xué)生在面對(duì)具體應(yīng)用問題時(shí)手忙腳亂，在實(shí)驗(yàn)方案的選擇上，仍以傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，擴(kuò)展性不足，使學(xué)生無法與實(shí)際工程項(xiàng)目接軌，不能主動(dòng)地解決實(shí)

7、際問題.3 數(shù)字邏輯課程教學(xué)改革及實(shí)踐創(chuàng)新初探創(chuàng)新是一個(gè)民族賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，同樣，一門課程的改革與創(chuàng)新也在很大程度上關(guān)系著每一個(gè)學(xué)生的未來發(fā)展方向和發(fā)展空間. 以周口師范學(xué)院為例，目前，該校計(jì)算機(jī)專業(yè)共有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程和軟件工程三個(gè)本科專業(yè)，其中計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程專業(yè)開設(shè)有數(shù)字邏輯課程，然而這兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生在接受能力上卻有很大差別，同樣一門課程，在不同的專業(yè)分別講授時(shí)，授課效果卻明顯不同. 這說明，在授課過程中，絕對(duì)不能忽視學(xué)生的個(gè)體差異，教師必須能夠?qū)彆r(shí)度勢、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決問題，做到因材精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - -

8、 - - - 第 3 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -施教. 只有這樣，才能圓滿的完成教學(xué)任務(wù)，同時(shí)也能學(xué)生留下一個(gè)更大的發(fā)展空間.3.1 針對(duì)不同個(gè)體的不同需要，整合教材內(nèi)容借鑒其他兄弟院校的教材改革方案，考慮到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與軟件工程專業(yè)學(xué)生的個(gè)體差異，目前，周口師范學(xué)院在對(duì)數(shù)字邏輯進(jìn)行教材整合時(shí)，可以有兩種思路：3.1.1 針對(duì)接受能力較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，繼續(xù)開設(shè)數(shù)字邏輯課程，但要結(jié)合學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀，對(duì)教學(xué)

9、內(nèi)容進(jìn)行合理的調(diào)整，注重實(shí)用性和適時(shí)性，同時(shí)要加大實(shí)驗(yàn)課程的比例 . 比如，在知識(shí)結(jié)構(gòu)上要實(shí)現(xiàn)從分立元件電路為主轉(zhuǎn)到以集成電路為主，從以器件內(nèi)部分析為主轉(zhuǎn)向以器件外部特性和應(yīng)用為主. 教材內(nèi)容要與學(xué)生特點(diǎn)相適應(yīng)，教師要緊緊圍繞學(xué)生的需求去選取教材.123.1.2 針對(duì)接受能力較差的軟件工程專業(yè)的學(xué)生，將數(shù)字邏輯和計(jì)算機(jī)組成原理課程合二為一 . 教師在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)對(duì)象的不同合理地刪除一些比較抽象難懂的知識(shí)，讓學(xué)生掌握基本的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本分析與設(shè)計(jì)方法即可 . 這樣就可以節(jié)省大量的時(shí)間去開展“訂單式”教育3 ，學(xué)校根據(jù)社會(huì)的需求去培養(yǎng)人才，采取

10、校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的方式. 以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，學(xué)校一方面為企業(yè)培養(yǎng)了專用人才，同時(shí)也解決了學(xué)生的就業(yè)問題.3.2 改進(jìn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法，提倡教學(xué)主體的多元化教學(xué)方法的科學(xué)性與合理性對(duì)教育教學(xué)效果起著決定性的作用. 教師應(yīng)在教學(xué)中善于思考、積極探索和運(yùn)用多種教學(xué)手段和教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點(diǎn)，努力提高教學(xué)效率. 同時(shí)，作為教學(xué)過程的組成部分，教師、學(xué)生和社會(huì)均應(yīng)起到相應(yīng)的作用.3.2.1 以教師為主體，課堂上提倡“啟發(fā)式”教學(xué)方法給合周口師范學(xué)院軟件工程專業(yè)學(xué)生現(xiàn)階段存在的問題，學(xué)生之所以認(rèn)為計(jì)算機(jī)硬件離他們很遙遠(yuǎn)是因?yàn)樗麄兏杏X不到計(jì)算機(jī)硬件與日常生活中遇到問題之間的聯(lián)系，學(xué)生之所以認(rèn)為計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)很難懂是因?yàn)楹芏嘤?jì)算機(jī)硬件類課程在授課過程中只側(cè)重于理論知識(shí)的講解，缺乏動(dòng)手與實(shí)踐環(huán)節(jié) . 而事實(shí)上數(shù)字邏輯課程的實(shí)用性很強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)字產(chǎn)品很多，如交通信號(hào)燈、數(shù)字顯示系統(tǒng)、各類家用電器和計(jì)算機(jī)等. 因此，在課堂上，教師作為教學(xué)過程中的主體要充分發(fā)揮其引導(dǎo)作用，幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”4 的心理 . 在授課過程中要注意采用現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例及遇到的實(shí)際問題來激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的去學(xué)習(xí).3.2.2 以