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篇1

作者簡介：張麗（1981-），女，江蘇南通人，南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系，講師。（江蘇 南通 226007）

中圖分類號：642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0051-02

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”是機電專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的特點是邏輯性、實踐操作性強。它的先導(dǎo)課程有“電路分析”、“模擬電子技術(shù)”和“protel99SE”，后續(xù)課程有“單片機技術(shù)”、“家電原理”和“電子測量技術(shù)”，在整個學(xué)科體系中起著承前啟后的重要作用。

一、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”課程設(shè)計的理念

以職業(yè)能力培養(yǎng)為出發(fā)點，應(yīng)遵循“手腦并用”、“做學(xué)合一”、“理論與實際并行”、“知識與技能并重”的教學(xué)原則，突出以“能力為本位”的課程模式，以應(yīng)用和就業(yè)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)職業(yè)技能為目的。以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，才能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性。把握學(xué)生的認知過程和接受能力的規(guī)律，注重對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、綜合意識與綜合能力、實踐意識與實踐能力的培養(yǎng)。以理論聯(lián)系實際為指導(dǎo)，重點提升學(xué)生運用知識的能力，使之養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，把握行為引導(dǎo)法促進學(xué)生能力提升的發(fā)展性教育理念。

二、高職教育及高職學(xué)生的特點

高職學(xué)生的特點是基礎(chǔ)知識薄弱、理論學(xué)習(xí)困難、學(xué)習(xí)情緒化、對感興趣的事物接受能力強。

高職教育的特點是面向崗位群，機電專業(yè)面向的崗位主要有：

生產(chǎn)現(xiàn)場操作及維修崗位：要求具有機電產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝實施能力；機電工具設(shè)備的使用與操作能力；對機電產(chǎn)品進行裝配、檢測與調(diào)試的能力；要求儀表的使用、計算機測試、系統(tǒng)分析或產(chǎn)品故障分析的技術(shù)能力要強。

機電產(chǎn)品、設(shè)備安裝及調(diào)試崗位：能夠?qū)C電設(shè)備進行安裝、調(diào)試、運行管理與設(shè)備維護，并能對一般控制系統(tǒng)進行維護與改造。

機電產(chǎn)品、設(shè)備技術(shù)管理及服務(wù)崗位：要求技術(shù)管理人員具備看懂機械圖紙和電氣圖紙的能力；具有機電一體化設(shè)備的使用、維護、管理能力，具有一定的生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等知識。機電設(shè)備銷售與售后服務(wù)技術(shù)人員具有機電設(shè)備的原理、裝配工藝等知識，具有機電設(shè)備的檢測與維修能力。

三、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”項目化教學(xué)的必要性

傳統(tǒng)的教學(xué)法是從知識點的掌握到電路的分析再到電路的設(shè)計，由局部到整體，自下而上。它以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心，忽視了學(xué)生積極性、主動性的發(fā)揮，實踐以模仿為主，突出技能性訓(xùn)練，缺少設(shè)計性、創(chuàng)新性，教學(xué)效果不是很理想。

因此，必須根據(jù)不同的崗位職業(yè)能力要求，確定課程的職業(yè)能力目標：會用各種表示方法描述數(shù)字電路邏輯功能，會分析常用電路的功能；能完成數(shù)字電路的設(shè)計，能分析和排除電路中出現(xiàn)的故障；能通過對數(shù)字集成電路芯片資料的閱讀，了解數(shù)字集成電路的邏輯功能和使用方法；能熟練掌握數(shù)字電路中常用儀器儀表的使用；能畫出所設(shè)計的數(shù)字邏輯集成電路的電原理圖，能列出所設(shè)計的電路的元器件清單，會撰寫所設(shè)計電路的測試說明。

根據(jù)課程的職業(yè)能力要求確定課程的知識目標：掌握邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識；了解集成邏輯門電路內(nèi)部構(gòu)造；掌握組合、時序邏輯電路的分析設(shè)計；理解觸發(fā)器的工作特性；掌握脈沖波形的產(chǎn)生和整形；A/D及D/A轉(zhuǎn)換。

在此基礎(chǔ)上采用項目教學(xué)法，它是從實際問題出發(fā)來講電路的構(gòu)造、元器件的選擇，再到知識的運用，由整體到局部，自上而下，宏觀把握，以學(xué)生為中心，以項目為中心，以實際經(jīng)驗為中心，緊緊圍繞工作任務(wù)完成的需要來選擇和組織課程內(nèi)容，突出工作任務(wù)與知識的聯(lián)系，讓學(xué)生在職業(yè)實踐活動的基礎(chǔ)上掌握知識，增強課程內(nèi)容與崗位職業(yè)能力要求的相關(guān)性，大大提高了學(xué)生的就業(yè)能力。

四、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”課程設(shè)計思路

為落實以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為目標的課程實施，給出課程總體設(shè)計思路：堅持以高職教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則，以“掌握概念、強化應(yīng)用、培養(yǎng)技能”為重點，力圖做到“精選內(nèi)容、降低理論、加強基礎(chǔ)、突出應(yīng)用”。

課程設(shè)計以電子產(chǎn)品的制作為載體，以便于與企業(yè)共同開發(fā)該課程：項目一，聲光控制燈電路制作；項目二，競賽搶答器制作；項目三，電子生日蠟燭制作；項目四，流水彩燈制作；項目五，31/2位直流數(shù)字電壓表的制作。

項目的選擇以課程標準中的教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，既與數(shù)字電路知識緊密結(jié)合，又能夠充分體現(xiàn)當前的工程實際情況，同時具有一定的創(chuàng)新空間，學(xué)生可以運用學(xué)過的知識進行創(chuàng)造發(fā)揮。

通過任務(wù)引領(lǐng)的項目活動將必備的知識、技能、行為、態(tài)度內(nèi)化融合，使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)勞動者和高級技術(shù)應(yīng)用人才所必須的數(shù)字集成電路設(shè)計、制作與測試的基本知識和基本技能，同時培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、團結(jié)協(xié)作的職業(yè)精神。

五、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

該課程的總體目標：使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)勞動者和高級技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的電子設(shè)計基本知識，具備靈活運用常用數(shù)字集成電路實現(xiàn)邏輯功能的基本技能；為學(xué)生全面掌握電子設(shè)計技術(shù)和技能，提高綜合素質(zhì)，增強職業(yè)變化的適應(yīng)能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)能力打下一定基礎(chǔ)；通過問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作、敬業(yè)愛崗、吃苦耐勞的品德和良好的職業(yè)道德觀。

1.內(nèi)容的選取

以項目二競賽搶答器的制作為例來說明：

根據(jù)總體目標確定該項目的知識目標、技能目標、素質(zhì)目標。

知識目標：掌握編譯碼器知識、觸發(fā)器知識、計數(shù)器知識、脈沖波形的產(chǎn)生和整形知識、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器知識、復(fù)習(xí)邏輯代數(shù)知識。

技能目標：掌握編譯碼器、計數(shù)器功能、選擇連接及使用；掌握555定時器的連接及使用；運用仿真軟件畫仿真圖；具備查閱集成芯片產(chǎn)品手冊的能力。

素質(zhì)目標：培養(yǎng)耐心細致的工作態(tài)度，培養(yǎng)嚴謹扎實的工作作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生競爭與合作意識。

2.教學(xué)內(nèi)容的序化

（1）任務(wù)下達。將項目分解為五個子任務(wù)：譯碼電路的設(shè)計與制作、搶答電路的設(shè)計與制作、倒計時電路的設(shè)計與制作、聲響電路的設(shè)計與制作、控制電路的設(shè)計與制作。

以子任務(wù)搶答電路設(shè)計與制作為例。知識目標：學(xué)習(xí)掌握二進制編碼器、二進制優(yōu)先編碼器、BCD編碼器、BCD優(yōu)先編碼器。能力目標：掌握編碼器功能、選擇連接及使用、運用仿真軟件畫仿真圖、具備查閱集成芯片產(chǎn)品手冊的職業(yè)能力。素質(zhì)目標：培養(yǎng)耐心細致的工作態(tài)度、嚴謹扎實的工作作風(fēng)、競爭與合作的意識。

對該子任務(wù)進行分析：選手搶答情形即選手A首先按下按鈕，顯示屏上顯示A搶答成功，其他選手再按按鈕無效，選手A松開按鈕后，顯示屏上A搶答成功的狀態(tài)保持不變，直到主持人清零，進行下一輪搶答。搶答電路的重要功能：鎖存功能。既要能“鎖”，也要能“存”?！版i”——其他選手，“存”——搶答成功的選手信息。通過類比的方式引入編碼的概念，對該任務(wù)進行仿真后下達任務(wù)卡。

（2）資訊。讓學(xué)生回顧以往解決相關(guān)問題的方法，給出用門電路實現(xiàn)的方法；讓學(xué)生檢索常用編碼器的數(shù)據(jù)手冊，通過手冊了解芯片的功能和基本使用，掌握編碼器的測試方法，通過測試加深對芯片的功能和使用方法的了解。

教學(xué)重點：二進制編碼器與優(yōu)先編碼器的異同點。教學(xué)難點：編碼器的使用。對芯片進行測試后進行芯片用法分析。

（3）計劃決策。通過類似電路分析，啟發(fā)學(xué)生思路；引導(dǎo)學(xué)生討論該任務(wù)中編碼器的選型，分析采用二進制編碼器設(shè)計的缺陷；重點討論如何解決優(yōu)先編碼器的硬件電路已經(jīng)固定好的優(yōu)先級；深入各小組聽取學(xué)生決策意見；根據(jù)任務(wù)要求，各小組討論出任務(wù)實施方案，設(shè)計出系統(tǒng)框圖，指導(dǎo)老師確認方案的可行性。

（4）任務(wù)實施。任務(wù)的實施過程主要以學(xué)生為主體，學(xué)生三人一組，將學(xué)習(xí)能力較好、中等、較弱的學(xué)生合理分配到各組，教師指導(dǎo)、答疑。

（5）檢查評估。根據(jù)各小組的演示給出綜合評價（部分實現(xiàn)、全部實現(xiàn)、有創(chuàng)新功能）；抽取設(shè)計較佳和較差電路進行點評；教師給出優(yōu)化電路，要求學(xué)生課后進行分析。

3.教學(xué)手段、方法

項目二的教學(xué)方法：基于問題教學(xué)法 （從實際問題搶答競賽出發(fā)）；基于興趣的教學(xué)法 （向?qū)W生進行任務(wù)的虛擬仿真flash演示）；理論實踐二位一體教學(xué)法 （編碼器功能知識的掌握與電路搭建）；可視化教學(xué)法（芯片功能的測試將傳統(tǒng)測試方法與專用的數(shù)字芯片測試儀結(jié)合）；小組討論法（3人分組）；啟發(fā)式教學(xué)法（任務(wù)分析部分）；類比教學(xué)法（編碼概念引入部分）；探究法（任務(wù)實施過程中）。

本門課程教學(xué)手段、方法：任務(wù)驅(qū)動法、行為導(dǎo)向項目教學(xué)法；工學(xué)結(jié)合，現(xiàn)場教學(xué)法（項目中每個任務(wù)的綜合）；傳統(tǒng)教學(xué)手段（講解法、示范法、模仿法、練習(xí)法）；多媒體教學(xué)手段（PPT課件、flash仿真、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及互動平臺）。

六、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”考核評價方式

建立終結(jié)性評價和過程性評價相結(jié)合的評價方式。終結(jié)性評價中知識考核占30%，綜合考核占70%。過程性評價以項目為單位，其中教師評價占40%，學(xué)習(xí)檔案占30%，小組評價和自我評價各占15%。

七、總結(jié)

以職業(yè)崗位活動調(diào)研為前提進行職業(yè)能力需求分析；以職業(yè)能力需求分析為導(dǎo)向確定課程職業(yè)能力目標；根據(jù)職業(yè)能力目標的需求確定知識目標；根據(jù)崗位工作過程和認識規(guī)律構(gòu)建教學(xué)模塊；以職業(yè)能力訓(xùn)練項目作為課程目標和教學(xué)內(nèi)容的載體；以真實的職業(yè)活動實例作為訓(xùn)練素材；通過項目教學(xué)真正實現(xiàn)“教、學(xué)、做”三者的融合；建立以形成性考核為主的課程考核體系。

參考文獻：

篇2

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）03-0132-02

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”是電子電氣信息類等專業(yè)電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，服務(wù)于電氣自動化、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息與智能檢測、通信與信息系統(tǒng)等學(xué)科，是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，對實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標具有承上啟下的關(guān)鍵作用。然而目前該課程教學(xué)模式與信息專業(yè)快速發(fā)展的要求相脫節(jié)；課程教學(xué)內(nèi)容偏重理論分析，教學(xué)方式較為單一，以課堂講授為主。部分學(xué)生感到本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥無味，接受知識被動。很多學(xué)生僅僅把應(yīng)付考試而不是應(yīng)用知識作為課程學(xué)習(xí)的目標，結(jié)果導(dǎo)致即使考試成績不錯，許多學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計、生產(chǎn)等流程依然不甚了解，無法做到學(xué)以致用，限制了課程對學(xué)術(shù)專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵作用的發(fā)揮。

針對這一現(xiàn)狀，本文借鑒國外先進的CDIO工程教育理念，遵循“首要教學(xué)原理”，提出“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”立體化教學(xué)改革方案：通過設(shè)定工程化培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容的體系層次化建設(shè)、改進教學(xué)方法和手段、改革考核方式等措施，提高學(xué)生自主性和獨立性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，探索培養(yǎng)具有現(xiàn)代創(chuàng)新思維卓越工程人才的立體化教學(xué)模式。

一、立體化課程教學(xué)資源建設(shè)

（一）課程教學(xué)內(nèi)容的體系化、層次化建設(shè)

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”的知識點很多，學(xué)生在初學(xué)時往往難以抓住課程思路主線，容易失去學(xué)習(xí)的動力和積極性，因此要特別重視教學(xué)內(nèi)容的體系化。

對于理論教學(xué)內(nèi)容，可以通過設(shè)計“脈絡(luò)圖”或“層次結(jié)構(gòu)圖”的形式把課程的主要內(nèi)容及其應(yīng)用、發(fā)展形象的表示出來。在每章節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)之前都要強調(diào)所學(xué)內(nèi)容在整個課程體系的位置，從而使學(xué)生深入理解數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展歷程、知識構(gòu)成體系和各種有價值的應(yīng)用，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。

其次，根據(jù)學(xué)科發(fā)展，對課程的內(nèi)容不斷進行更新和優(yōu)化設(shè)計，建立由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合的循序漸進的教學(xué)內(nèi)容體系，從而讓學(xué)生逐步理解和掌握課程的內(nèi)容體系。

（二）多維立體化課程教學(xué)平臺建設(shè)

除了基本的課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)外，還應(yīng)該充分利用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)手段建設(shè)多維度立體化的課程教學(xué)平臺，依托教學(xué)平臺進一步提高課程的教學(xué)效果。

課程的立體化教學(xué)平臺的建設(shè)，應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為本的指導(dǎo)思想，將教材、教案、多媒體課件、教學(xué)錄像、試驗指導(dǎo)、試題和試卷庫等各種形式的教學(xué)資源進行優(yōu)化組合，以提供多維度開放性的教學(xué)環(huán)境。學(xué)生可以通過平臺進行教學(xué)內(nèi)容的預(yù)習(xí)，并可下載教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)資料，作業(yè)可以通過平臺提交，教師可以進行在線作業(yè)批改、成績統(tǒng)計，為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供了很好的網(wǎng)絡(luò)課堂，從而使課堂在時間和空間上得到有效拓展。

二、立體化課程實驗體系建設(shè)

（一）構(gòu)建“基礎(chǔ)實驗”、“大型實驗”和“綜合型實驗”三個層次的實驗教學(xué)內(nèi)容

基礎(chǔ)層次的教學(xué)包括電路基礎(chǔ)實驗和模擬電子基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，及其基本分析和解決問題的能力，采取分組的實驗方法，保證每個學(xué)生都有機會實際操作，動手練習(xí)；大型實驗層次主要是模電大型實驗，教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、處理問題的能力，鼓勵創(chuàng)新思維，促進知識更新，讓學(xué)生在系統(tǒng)分析、設(shè)計與應(yīng)用上有所提高，采取的教學(xué)方法是由學(xué)生在規(guī)定范圍內(nèi)自主選題，在實驗室自主完成，一人一組；綜合提高型層次開設(shè)的是電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐實驗，教學(xué)目的是讓學(xué)生綜合運用前面各實驗層次所學(xué)到的專業(yè)知識和工程技能，面對較大規(guī)模的電子系統(tǒng)進行設(shè)計分析，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、系統(tǒng)分析、設(shè)計與應(yīng)用的能力，此層次的實驗教學(xué)結(jié)合電子設(shè)計競賽等課外科技活動進行，采取的教學(xué)方法是在指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)下，在開放式的實驗環(huán)境中，經(jīng)過需求分析、資料查詢、方案論證、設(shè)計調(diào)試、測試分析等過程，最后完成課題。

（二）實驗教學(xué)內(nèi)容的動態(tài)更新和優(yōu)化

根據(jù)學(xué)科發(fā)展，對實驗教學(xué)內(nèi)容不斷進行更新和優(yōu)化設(shè)計：設(shè)計一些跨課程的實驗項目，建立由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合的循序漸進的實驗教學(xué)內(nèi)容體系，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新精神。如：在基礎(chǔ)層次的數(shù)電實驗環(huán)節(jié)可以進行計數(shù)器、數(shù)字鐘等基于MSI的驗證和設(shè)計性實驗，在數(shù)電大型實驗中可以讓學(xué)生進行基于VHDL的QuatusII數(shù)字鐘設(shè)計，并下載于FPGA芯片，使學(xué)生對SOC有最基本的認識，在綜合提高型實驗中又可以讓學(xué)生用單片機系統(tǒng)完成同樣的設(shè)計。

三、基于CDIO理論的教學(xué)方法改革

CDIO工程教育理念是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家學(xué)院等四所大學(xué)工程教育改革的成果。CDIO分別代表構(gòu)思 （Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。CDIO理念倡導(dǎo)工程教育從科學(xué)向工程回歸，以工程和生產(chǎn)設(shè)計環(huán)節(jié)為核心，讓學(xué)生主動地、實踐地學(xué)習(xí)。“首要教學(xué)原理”是當代美國著名教授Merrill博士提出的教學(xué)理論，認為學(xué)習(xí)者只有處于五項情境之中，才能促進學(xué)習(xí)。CDIO理念與“首要教學(xué)原理”相輔相成。在教學(xué)方法上面，主要從以下幾個方面入手進行改革。

（一）建立新型的多層立體授課體系

根據(jù)CDIO能力培養(yǎng)大綱，“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”課程的教學(xué)體系可以設(shè)計為課堂教學(xué)、試驗教學(xué)和創(chuàng)新應(yīng)用的層次結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

按照圖1所示的課程授課體系，通過在課堂教學(xué)、試驗教學(xué)和創(chuàng)新應(yīng)用三個不同層次上的教學(xué)和實踐，能夠在讓學(xué)生充分掌握理解所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、自學(xué)能力、綜合能力、團隊合作精神的課程教學(xué)目標。

（二）遵循CDIO理念，增加教學(xué)的引導(dǎo)性、開放性和前瞻性

CDIO理念倡導(dǎo)以應(yīng)用環(huán)節(jié)為核心，讓學(xué)生主動實踐地學(xué)習(xí)。教學(xué)的引導(dǎo)性就是課堂教學(xué)以應(yīng)用中的問題為起點，引導(dǎo)學(xué)術(shù)思考，組織教學(xué)內(nèi)容。開放性指的是針對問題，采用啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生列舉和搜索多元化解決方案，不拘泥于教材示例。前瞻性是指通過教師展示數(shù)字技術(shù)新的思想、最新的科研成果，讓學(xué)生思考技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來的核心技術(shù)。

四、課程考核方式改革

CDIO模式是能力本位的培養(yǎng)模式，與知識本位的培養(yǎng)模式是有本質(zhì)區(qū)別的。CDIO標準要求采用有效的方法來衡量學(xué)生的基本個人能力和人際合作能力、產(chǎn)品和系統(tǒng)構(gòu)建能力以及學(xué)科專業(yè)知識。在對課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合以后，建立了新的教學(xué)評價體系，細化了課程考核方法，加大了平時考核力度，將一次考核變?yōu)槿炭己?，并且在開學(xué)之初就向?qū)W生公布課程考核辦法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中有明確的努力方向。課程的考核成績包括：課堂回答問題的情況、作業(yè)完成的質(zhì)量、實驗項目完成的質(zhì)量、期末試卷得分情況，同時對于一些在實驗項目中有突出表現(xiàn)的團隊和個人給予加分。

五、總結(jié)

本文針對現(xiàn)有“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”課程教學(xué)過程中存在的種種問題，借鑒CDIO工程教育理念，從課程教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)方法和課程考核方式改革等幾個方面論述了如何對課程進行立體化教學(xué)改革的具體措施。筆者所研究立體化教學(xué)改革不是某個教學(xué)環(huán)節(jié)的獨立改變，而是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和考核方式等整個教學(xué)過程的立體化變革。以先進的教學(xué)理論引導(dǎo)課程教學(xué)改革，必將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，消除學(xué)生對學(xué)習(xí)的乏味感和知難感，使其主動、積極地投入課程的學(xué)習(xí)和實踐中去，從而提高教學(xué)效果，為專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)探索出一種新模式，實用性強，具有重要推廣價值。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉越，李華等.高校計算機基礎(chǔ)課程多維立體化教學(xué)研究與實踐[J].電腦與信息技術(shù)，2013（12）.

[2] 吳軍，彭芳等.CDIO模式下課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2013（35）.

[3] 符強，任風(fēng)華.Multisim10在《電路與電子學(xué)》理論課程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代計算機，2011（12）.

篇3

1 課程的現(xiàn)狀

在高速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)中數(shù)字電路具有較簡單又容易集成的特點，是集成電路設(shè)計的基礎(chǔ)。數(shù)字電路又是現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機硬件電路、通信電路、信息與自動化技術(shù)的基礎(chǔ)。因此，《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》是電子、通信、計算機、自動化等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，其理論性和實踐性很強。

在當今信息數(shù)字化時代，隨著CMOS工藝的發(fā)展，式子電子技術(shù)中TTL的主導(dǎo)地位被撼動。在工程實踐中，數(shù)字電路的文本描述已逐漸取代圖形描述。FPGA/CPLD器件的大量應(yīng)用，也改變了數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計理念、設(shè)計方法，使數(shù)字電子技術(shù)開創(chuàng)了新局面，不僅規(guī)模大，而且將硬件與軟件結(jié)合，使器件的功能更加完善，使用更靈活。因而，數(shù)字電路的教學(xué)內(nèi)容也需要不斷更新與改進，已適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。

對以電工基礎(chǔ)及電子電路為基本的理論基礎(chǔ)知識，由于其邏輯性極強、極具抽象性、并枯燥無味，對該門課程有極大興趣的學(xué)生不多，大部分學(xué)生都感到難學(xué)、學(xué)不懂、不會學(xué)，對各種電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特別是在電路結(jié)構(gòu)、電路工作原理分析方面，更是覺得困難重重。由于缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)純粹是―種被動學(xué)習(xí)，也就是為了應(yīng)付考試，最終的教學(xué)目的很難達到。

目前，大部分年輕老師都是直接從學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)槔蠋煹?。在講授這門課之前完全沒有任何教學(xué)經(jīng)驗，更談不上實踐經(jīng)驗了。所以在教學(xué)過程中只是在簡單完成教學(xué)任務(wù)，照搬書上的內(nèi)容，沒有將這門課程與當今科研技術(shù)結(jié)合起來，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也并未起到積極的作用。在學(xué)校，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計分為兩部分教學(xué)，分別為理論知識與實驗操作。大部分老師只承擔某一部分的教學(xué)工作，很少同時從事兩部分的教學(xué)工作。這樣的話，會使理論與實踐脫節(jié)，老師各講各的，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也會相應(yīng)降低。因此，教師應(yīng)該重視這一狀況。教師是否了解當前學(xué)科技術(shù)的前沿，能否更多地將當前新工藝、新電子元件、新儀器產(chǎn)品的使用等內(nèi)容融入課堂教學(xué)是至關(guān)重要的。

考慮到上述現(xiàn)狀，針對學(xué)校專業(yè)特點和有關(guān)課程設(shè)置，改革數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程體系已經(jīng)成為大家的共識。

2 提高教學(xué)質(zhì)量和效果的策略

2.1 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)與提高

課堂教學(xué)是學(xué)校教育的基本途徑，面對有些學(xué)生注意力不夠集中，自律能力較弱的狀況，怎么樣使自己的講課更有吸引力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這是很多教師關(guān)心的問題。針對以上問題，具體實施方案如下：

調(diào)研。采用無記名答卷調(diào)查以及課間交談等方式，及時了解學(xué)生心理狀態(tài)和學(xué)習(xí)狀態(tài)信息，對學(xué)生的電路基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)興趣、知識獲得取向等進行統(tǒng)計和分析，為制定合適的教學(xué)計劃、選取恰當?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式打下基礎(chǔ)。充分了解學(xué)生的心理狀態(tài)和學(xué)習(xí)狀態(tài)、現(xiàn)有的教學(xué)條件和實驗條件，為課程教學(xué)質(zhì)量的提高提供理論依據(jù)。

激發(fā)動機，學(xué)以致用。具體內(nèi)容的授課過程中，盡量將理論內(nèi)容和實際結(jié)合，尋找與人們實際生活息息相關(guān)的數(shù)字電路，讓學(xué)生有種數(shù)字電路就在身邊的感覺，拉近與數(shù)字電路的距離，而不是將數(shù)字電路作為一門距離很遠的知識來學(xué)。

營造生動活潑的學(xué)習(xí)氣氛。不論是在課堂教學(xué)中還是課后與同學(xué)們的交流中，盡量從學(xué)生的角度出發(fā)，走到學(xué)生身邊，拉近與學(xué)生的距離，在教學(xué)過程中穿插一些幽默的語氣，適當?shù)淖寣W(xué)生放松。

創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生廣開思路。在教學(xué)過程中，不是老師一味的講，適當?shù)臅r候可以引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自己思考。

關(guān)注學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生品嘗成功。積極關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的程度是教學(xué)成功的重要因素。沒有學(xué)生積極參與的教學(xué)應(yīng)該是失敗的。教師在關(guān)注學(xué)生的同時，要積極創(chuàng)設(shè)機會讓學(xué)生體驗成功的。

2.2 教學(xué)過程中教學(xué)相長的互動性教學(xué)模式研究

這其實是一個在教學(xué)過程中以誰為主的問題，也是很多教師一直在探索的問題，大學(xué)專業(yè)課程基礎(chǔ)較寬、內(nèi)容較豐富，要完全實施互動式教學(xué)模式會與課堂人數(shù)眾多以及課時的限制之間發(fā)生矛盾。目前一般數(shù)字電路基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，基本仍采用教師詳細講解每個知識點和例題的模式，這是解決上述矛盾的最方便直接但卻不是最好的方法。鑒于課時的限制，挑選合適的內(nèi)容和時間逐步進行互動式教學(xué)還是切實可行的。除此之外，最大限度地將重要知識點、特別是在工程實際和深造過程中應(yīng)用較多的知識點以應(yīng)用實例體現(xiàn)出來，解決學(xué)生“有沒有用”和“怎樣用”的疑問，也調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；條件允許還可進行實物演示，或提供多媒體材料（如教學(xué)錄像、flash等）、書面參考資料及電子資源，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和嚴謹?shù)目蒲兴季S方式，達到互教互學(xué)、學(xué)有所用、輕松愉快的學(xué)習(xí)效果。

在“教”環(huán)節(jié)，充分借鑒現(xiàn)有教改科研成果，形成本課程特色的教學(xué)方式，并在內(nèi)容上恰當加入相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的科研成果、科研思想來豐富理論內(nèi)容、拓寬知識面以掌握本專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，力求把枯燥無味的理論公式、物理概念和科研思路通過具體的數(shù)字電路實例表現(xiàn)出來；在“學(xué)”環(huán)節(jié)，積極引導(dǎo)學(xué)生在掌握好理論知識前提下，發(fā)展分析和設(shè)計數(shù)字電路的能力，形成“學(xué)有所用、學(xué)以致用”的科研思維方式，選取合適的內(nèi)容在合適的時機采取學(xué)生分組討論并鼓勵他們走上講臺講述各自的理解，教師則加以肯定和補充，從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，逐步形成互動式教學(xué)模式。

對這門課程的知識體系、教學(xué)方法作進一步的研究，充分利用網(wǎng)絡(luò)資料，掌握數(shù)字電路領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，了解并借鑒相關(guān)學(xué)科的現(xiàn)有科研成果，并恰當運用于本課程教學(xué)過程、課后習(xí)題布置以及課程考核過程中，使其跟得上科學(xué)發(fā)展的步伐。借鑒國內(nèi)外高校的先進教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，選擇內(nèi)容進行分組討論并鼓勵學(xué)生走上講臺、輔以教師補充，建立教學(xué)相長的互動性教學(xué)模式。

2.3 課程設(shè)計強化實踐能力的研究

本課程的突出特點是其應(yīng)用性和工程實踐性，因此需要通過各種實踐教學(xué)手段和措施提高學(xué)生的認知和應(yīng)用能力。在課程快結(jié)束時可安排課程設(shè)計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運用課程中所學(xué)到的理論知識與實踐技能，獨立地解決實際問題。可以設(shè)計傳統(tǒng)的一些數(shù)字電路，例如：聲控器、溫控器、交通控制燈、序列碼發(fā)生器和頻分計等。學(xué)生也可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力對這些題目進行改進，擴展它們的功能，或者學(xué)生可以對自己感興趣的數(shù)字電路進行研究以及利用所學(xué)知識設(shè)計某種功能的數(shù)字電路。通過課程設(shè)計，提高學(xué)生獨立進行電路調(diào)試和分析能力，培養(yǎng)學(xué)生接受新事物的能力，開發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的技能。

根據(jù)教學(xué)大綱要求，課程配套實驗屬于驗證性實驗，這對學(xué)生科研動手能力和知識掌握程度的要求并不高，而學(xué)生對不同知識點或?qū)嶒灥恼莆绽斫夂团d趣不盡相同，對課程中物理概念的理解以及是否需要更深入探索的需求也不一樣，因此按照學(xué)生的上課情況及基礎(chǔ)掌握程度進行分組課程設(shè)計，并針對各組按情況給出難度適中的課程設(shè)計題目或要求，通過團隊合作來設(shè)計數(shù)字電路系統(tǒng)并對實驗現(xiàn)象進行解釋和解決，這樣非常有助于學(xué)生加深理論知識理解和鍛煉理論聯(lián)系實踐、團隊協(xié)作的能力。

大量引入實際范例以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而讓學(xué)生從被動學(xué)向主動學(xué)轉(zhuǎn)變，鼓勵學(xué)生積極思考、勇于探索、勤于實踐，利用所學(xué)理論知識，能對實際應(yīng)用進行分析和解釋，從而加深對課堂理論知識的理解，達到“在課堂上學(xué)理論，在實踐中習(xí)真知”的效果；通過增加課程設(shè)計環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計特定功能器件的能力。

2.4 合理靈活的考試機制探索

篇4

中圖分類號:TN47文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-189-02

Design of Digital Circuit Based on Programmable Logic Devices

LIU Caihong,CHEN Xiuping

(Northwest Minorities University,Lanzhou,730030,China)

Abstract:The traditional design method of digital systems has fundamentally changed because of the emergence of programmable logic devices,it is necessary to introduce the design of digital circuit based on the programmable logic device.The realization methods of counter as examples,described two ways to achieve counter by schematic and hardware description language as input methods.The method of compiled simulation was described,and given the simulation results.The design of digital circuit based on the programmable logic device easier to understand and grasp by the use of familiar device.

Keywords:programmable logic devices;counter;digital circuit;VHDL

0 引 言

可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數(shù)字電路,它可以由用戶來進行編程和進行配置,利用它可以解決不同的邏輯設(shè)計問題。PLD由基本邏輯門電路、觸發(fā)器以及內(nèi)部連接電路構(gòu)成,利用軟件和硬件(編程器)可以對其進行編程,從而實現(xiàn)特定的邏輯功能?？删幊踢壿嬈骷?0世紀70年代初期以來經(jīng)歷了從PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的發(fā)展過程,在結(jié)構(gòu)、工藝、集成度、功能、速度和靈活性方面都有很大的改進和提高[1]。

隨著數(shù)字集成電路的不斷更新和換代,特別是可編程邏輯器件的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法發(fā)生了根本的改變[2]。可編程邏輯器件的靈活性使得硬件系統(tǒng)設(shè)計師在實驗室里用一臺計算機、一套相應(yīng)的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計與生產(chǎn)[3]。

1 Max+plus Ⅱ簡介

Max+plus Ⅱ是一種與結(jié)構(gòu)無關(guān)的全集成化設(shè)計環(huán)境,使設(shè)計者能對Altera的各種CPLD系列方便地進行設(shè)計輸入、快速處理和器件編程。Max+plus Ⅱ開發(fā)系統(tǒng)具有強大的處理能力和高度的靈活性,其主要優(yōu)點:與結(jié)構(gòu)無關(guān)、多平臺、豐富的設(shè)計庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。

數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計采用自頂向下、由粗到細,逐步分解的設(shè)計方法,最頂層電路是指系統(tǒng)的整體要求,最下層是具體的邏輯電路的實現(xiàn)。自頂向下的設(shè)計方法將一個復(fù)雜的系統(tǒng)逐漸分解成若干功能模塊,從而進行設(shè)計描述,并且應(yīng)用EDA 軟件平臺自動完成各功能模塊的邏輯綜合與優(yōu)化,門級電路的布局,再下載到硬件中實現(xiàn)設(shè)計[4],具體設(shè)計過程如下。

1.1 設(shè)計輸入

Max+plus Ⅱ支持多種設(shè)計輸入方式,如原理圖輸入、波形輸入、文本輸入和它們的混合輸入。

1.2 設(shè)計處理

設(shè)計輸入完后,用Max+plus Ⅱ的編譯器編譯、查錯、修改直到設(shè)計輸入正確,同時將對輸入文件進行邏輯簡化、優(yōu)化,最后生成一個編程文件,這是設(shè)計的核心環(huán)節(jié)。

1.3 設(shè)計檢查

Max+plus Ⅱ為設(shè)計者提供完善的檢查方法設(shè)計仿真和定時分析,其目的是檢驗電路的邏輯功能是否正確,同時測試目標器件在最差情況下的時延,這一查錯過程對于檢驗組合邏輯電路的競爭冒險和時序邏輯電路的時序、時延等至關(guān)重要。

1.4 器件編程

當電路設(shè)計、校驗之后,Max+plus Ⅱ的Programmer 將編譯器所生成的編譯文件下載到具體的CPLD器件中,即實現(xiàn)目標器件的物理編程[5]。

2 以計數(shù)器為例介紹具體的設(shè)計方法

計數(shù)器是非常常用的時序邏輯電路。計數(shù)器類型有多種,實現(xiàn)計數(shù)器的方法也有很多?？梢再I到大部分類型的中規(guī)模集成的計數(shù)器直接使用,也可以用觸發(fā)器搭建符合要求的計數(shù)器。但是采用以上方法實現(xiàn)的計數(shù)器靈活性不夠,不能隨時進行修改,通用性差。這里介紹基于可編程邏輯器件的實現(xiàn)方法。

2.1 設(shè)計輸入

采用原理圖輸入的思維方式比較適合一直采用傳統(tǒng)設(shè)計方法人的使用。原理圖輸入如圖1所示。

圖1 原理輸入圖

采用硬件描述語言輸入的方法對于沒有傳統(tǒng)設(shè)計方法經(jīng)驗的人更容易入門,修改起來也更方便。給出了一個可逆計數(shù)器的實現(xiàn)實例[6],程序的核心部分如下[7]:

PROCESS (clk)

VARIABLE cnt:INTEGER RANGE 0 TO 255;

VARIABLE direction:INTEGER;

BEGIN

IF(updown=′1′)THEN

direction:=1;

ELSE

direction:=-1;

END IF;

IF(clk′EVENT AND clk=′1′)THEN

cnt:=cnt+direction;

END IF;

qd

end process;

2.2 設(shè)計處理

原理圖或程序完成之后,選擇好器件并進行引腳定義,然后編譯優(yōu)化得到編程文件的界面如圖2所示[8]。

2.3 設(shè)計檢查

編譯結(jié)束后,建立波形文件進行仿真,注意波形文件需要先保存,保存文件名和源文件一致才能進行仿真[9]。結(jié)果如圖3所示。

圖2 編譯優(yōu)化得到編程文件的界面

圖3 仿真結(jié)果

仿真結(jié)果達到設(shè)計目的,符合設(shè)計要求。這時可以把編譯生成的*.pof文件下載到選定的器件使用。用以上方法實現(xiàn)的器件,修改起來非常方便,只需要修改程序重新編譯下載即可,任何類型的計數(shù)器都可以在可編程邏輯器件實現(xiàn)。

3 結(jié) 語

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,CPLD 和FPGA 器件在集成度、功能和性能(速度及可靠性)方面已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)場合的使用要求。用CPLD,FPGA等大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y(tǒng)的標準集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

可編程邏輯器件是邏輯器件家族中發(fā)展最快的一類器件,它出現(xiàn)使得產(chǎn)品開發(fā)周期縮短、現(xiàn)場靈活性好、開發(fā)風(fēng)險變小,隨著工藝、技術(shù)及市場的不斷發(fā)展,PLD產(chǎn)品的價格將越來越便宜、集成度越來越高、速度越來越快,再加上其設(shè)計開發(fā)采用符合國際標準的、功能強大的通用性EDA工具,可編程邏輯器件的應(yīng)用前景將愈來愈廣闊[10]。

參考文獻

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[3]趙延,葛利嘉,雙濤.基于FPGA的UART設(shè)計實現(xiàn)及其驗證方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(17):162-164.

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[6]潘松.VHLD 實用教程[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.

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篇5

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.257

0 引言

組合邏輯電路是指在任一個時刻，輸出的狀態(tài)只取決于同一個時刻各輸入狀態(tài)的組合，而與電路之前的狀態(tài)無關(guān)。組合邏輯電路的分析和設(shè)計是數(shù)字電路中一個重要的組成部分[1][2] ?！皵?shù)字電路與邏輯設(shè)計”是電子類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時又是一門實踐性很強的課程。隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，新器件、新電路不斷地涌現(xiàn)，現(xiàn)有實驗室的條件已經(jīng)無法滿足各種電路的設(shè)計和調(diào)試的要求，這在一定程度上影響了電路相關(guān)實驗教學(xué)的效果，而且影響了高校對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此時，在實驗教學(xué)中引入具有強大分析、仿真電路功能的電路仿真設(shè)計軟件Multisim，可以較好地解決這一問題。

在數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實驗中引入該仿真設(shè)計軟件，結(jié)合傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，就可以增開大量設(shè)計性和綜合性實驗，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力[3]。本文將以一個組合邏輯電路為例，對其進行理論分析和仿真實驗分析，從而得出Multisim在組合邏輯電路分析實驗教學(xué)中的重要作用。

1 組合邏輯電路理論分析

組合邏輯電路分析的任務(wù)是在給定邏輯電路的基礎(chǔ)上，通過分析、歸納，確定其邏輯功能[4]。它一般分為5個步驟：組合邏輯電路；邏輯表達式；最簡表達式（經(jīng)化簡變換得到）；真值表；邏輯功能。

現(xiàn)有一組合邏輯電路，如圖1所示，以此為例，來進行分析。

根據(jù)邏輯圖可以逐級寫出邏輯表達式：

通過化簡與變換，是表達式變換成與-或表達式：

由表達式列出真值表（如表1）：

分析邏輯功能：

由真值表可知，當A、B、C三個變量不一致時，電路輸出為1；當A、B、C相同時，即同為0，或同為1時，電路輸出為0。所以這個電路稱為不一致電路。

2 應(yīng)用Multisim進行組合邏輯電路分析

2.1 創(chuàng)建仿真電路

根據(jù)圖1所示的邏輯電路圖，在Multisim 12.0中創(chuàng)建仿真電路。待仿真電路如圖2所示，對邏輯電路進行了轉(zhuǎn)換，其中，三個開關(guān)分別接VCC（表示輸入為1）和接地（表示輸入為0），萬用表用來測量輸出電壓，燈泡的亮和滅表示輸出為邏輯“1”或邏輯“0”。為了便于分析，我們還加入了邏輯變換器，它可以將邏輯電路轉(zhuǎn)換成真值表和邏輯表達式，也可以將真值表轉(zhuǎn)換成邏輯表達式和邏輯電路。

由邏輯變換器得到的真值表如圖3所示，與表1比較后可以發(fā)現(xiàn)，由邏輯電路圖分析得到的真值表和由邏輯變換器得到的真值表是一致的。

2.2 仿真分析

在仿真電路的基礎(chǔ)上，我們可以運行仿真。分別改變?nèi)齻€開關(guān)的狀態(tài)，即改變輸入變量A、B、C，從000到111，依次測試輸出電壓的高低電平，以及燈泡的亮和滅，如表2所示。其中，輸出電壓5V表示輸出為高電平，輸出電壓0V表示輸出為低電平。根據(jù)輸出結(jié)果，可以看出，仿真結(jié)果與前面得到的真值表的結(jié)果是相符的。

3 結(jié)束語

以文中所給的不一致電路為例，分別進行了傳統(tǒng)的組合邏輯電路理論分析以及應(yīng)用Multisim對組合邏輯電路進行仿真實驗分析，對兩者進行了比較，根據(jù)實驗測試所得到的實驗結(jié)果對理論分析進行了驗證，并證明了兩者是一致的?？傊肕ultisim軟件對組合邏輯電路進行仿真實驗，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能極大地提高教師的教學(xué)水平。在實際的教學(xué)過程中，充分利用Multisim仿真的橋梁作用，可以將理論教學(xué)、 仿真和實驗教學(xué)三位一體，有效地結(jié)合起來，充分地發(fā)揮作用，培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型的人才。

參考文獻：

[1]閔衛(wèi)鋒.基于Multisim2001的組合邏輯電路分析與設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，2：80

[2]黃濟，李澤彬，汪明珠，姚有峰.組合邏輯電路設(shè)計與Multisim仿真[J].高科技產(chǎn)品研發(fā)，2012：58-98.

[3]張亞君，陳龍，牛小燕.Multisim在數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2008（08）：108-114.

[4]張惠敏，劉海燕.電工電子技術(shù)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2014：192.

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)與邏輯設(shè)計；精品課程；實踐

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1課程概況

“數(shù)字電子技術(shù)與邏輯設(shè)計”是計算機及信息類各專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是信息學(xué)科各專業(yè)的主干課程。本課程的主要目的是：使學(xué)生了解組成數(shù)字計算機和其它數(shù)字系統(tǒng)的各種基本邏輯電路；能熟練地運用有關(guān)知識和理論對各類邏輯電路進行分析；能針對客觀提出的各種設(shè)計要求，綜合運用多種方法和技術(shù)完成邏輯部件的設(shè)計與驗證。通過本課程的學(xué)習(xí)，加強對學(xué)生邏輯思維能力、邏輯抽象能力、解決實際問題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生真正掌握對數(shù)字系統(tǒng)硬件進行分析、設(shè)計和開發(fā)的基本技能，為信息學(xué)科培養(yǎng)高素質(zhì)人才奠定扎實寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)。

2精品課程創(chuàng)新點

引入現(xiàn)代化多媒體輔助教學(xué)手段能夠提高教學(xué)效果，增大課堂信息量。同時還應(yīng)注意發(fā)揚傳統(tǒng)教學(xué)方式的諸多優(yōu)點，比如教師應(yīng)在課堂上充分發(fā)揚傳統(tǒng)授課表達方式的優(yōu)點，做好課堂講解和師生之間的相互交流工作，并根據(jù)情況及時調(diào)整課堂教學(xué)進度和內(nèi)容，使得教和學(xué)同步進行。

多媒體教學(xué)會給學(xué)生帶來課堂筆記不便、課后復(fù)習(xí)困難的缺點，為此我們利用校園計算機網(wǎng)絡(luò)建立了電子技術(shù)課程復(fù)習(xí)指導(dǎo)欄目，將教學(xué)大綱、電子教案、電子習(xí)題集等上傳。學(xué)生可以下載每一章節(jié)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)指導(dǎo)及作業(yè)題目，使他們能夠把握住學(xué)習(xí)的重點。另外，還把電子技術(shù)的一些仿真軟件放到網(wǎng)上，供學(xué)生下載自學(xué)使用。課程實踐教學(xué)的設(shè)計思想是基于提高設(shè)計性、創(chuàng)新性實踐教學(xué)比重，開展多層次、模塊化、開放式的實踐教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力。

3具體實施辦法

我們在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上結(jié)合電子技術(shù)課程教學(xué)特點，提出“著重基礎(chǔ)、開拓視野、加強實踐”三條原則，并以教學(xué)改革的觀點重新修訂了教學(xué)大綱。

著重基礎(chǔ)，就是在教學(xué)大綱中必須保證基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識、基本分析方法的內(nèi)容和授課學(xué)時。只有先培育出牢固的根基，才能經(jīng)受住各種考驗，才能具有自我發(fā)展的潛力，若再為其創(chuàng)造發(fā)展條件和空間，最終會枝繁葉茂、開花結(jié)果。

開拓視野，是指結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)學(xué)科的發(fā)展，在教學(xué)大綱中增加介紹現(xiàn)代電子技術(shù)的新知識等內(nèi)容。電子技術(shù)發(fā)展一日千里，新的器件、新的設(shè)計工具和設(shè)計方式層出不窮，對一些已經(jīng)成熟、比較關(guān)鍵的新技術(shù)和新器件要及時引進到教學(xué)計劃中來，目的是使學(xué)生多掌握一些新的電子科技先進的理論和實踐方法。

加強實踐，指的是增加實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)力度，在教學(xué)大綱中提高實踐環(huán)節(jié)的要求和比重。電子技術(shù)的實踐性很強，對實踐環(huán)節(jié)的要求很高，要做到課堂理論教學(xué)與實踐有機的結(jié)合，就要給予實踐環(huán)節(jié)應(yīng)有的地位，對實踐課程的內(nèi)容和學(xué)時應(yīng)合理安排，確保實踐課程的教學(xué)質(zhì)量。

4精品課程相關(guān)教材介紹

精品課程相關(guān)教材正在編寫中，教材暫定名《數(shù)字電子技術(shù)與邏輯設(shè)計基礎(chǔ)》。該教材是為電子類和非計算機高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)和邏輯設(shè)計編寫的。教材本著使用性強、內(nèi)容簡練、通俗易懂原則，介紹數(shù)字電子技術(shù)原理、邏輯設(shè)計方法等。主要章節(jié)如下：

第1章：數(shù)字電路基礎(chǔ)

第2章：邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

第3章：基本邏輯門電路概述

第4章：集成邏輯門電路

第5章：組合邏輯電路

第6章：集成觸發(fā)器

第7章：時序邏輯電路

第8章：脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路

第9章：半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件

第10章：模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路

課程負責人：沈克永，南昌理工學(xué)院計算機系主任、教授、江西省計算機協(xié)會理事、江西省青年骨干教師。擔任過的本科課程有：數(shù)字電路基礎(chǔ)，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，計算機組成原理，數(shù)字通信原理等；專科課程有：數(shù)字電路基礎(chǔ)，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。主編的教材包括：《C/C++程序設(shè)計》(北京郵電大學(xué)出版社)，《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》(中國宇航出版社)，《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)上機指導(dǎo)》(中國宇航出版社)，《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》(人民郵電出版社)，《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》(人民郵電出版社)，《單片機原理及應(yīng)用》(人民郵電出版社)。

篇7

1 模擬電路與數(shù)字電路的定義

模擬電路主要處理模擬信號，如果輸入信號有一個微小的變化，輸出信號必有一個與之相對應(yīng)的變化。數(shù)字電路主要處理數(shù)字信號，它的變化只有高、低電平兩個狀態(tài)，如果輸入信號發(fā)生一個微笑的變化，輸出信號一般不會立即發(fā)生變化，需要累積到一定值輸出端才會發(fā)生變化。

2 模擬電路與數(shù)字電路的特點

1.模擬電路的特點：

①處理模擬信號，模擬信號即在時間和幅值上均連續(xù)的信號。在一個信號周期內(nèi)，模擬電路的電流和電壓保持持續(xù)變化。

②電路中元器件的動作方式為線性變化，如放大器。

③模擬電路是電子技術(shù)的基礎(chǔ)，應(yīng)用十分廣泛。手機等電子產(chǎn)品的無線收發(fā)模塊都是模擬電路。自然界中的物理量均為連續(xù)量，連續(xù)信號的處理離不開模擬電路。

④輸出信號隨輸入信號的微小變化而變化。

2.數(shù)字電路的特點：

①處理數(shù)字信號，數(shù)字信號即在時間和幅值上均離散的信號。在一個信號周期內(nèi)，數(shù)字電路的電流和電壓呈現(xiàn)脈沖變化。

②數(shù)字電路可對數(shù)字信號進行算數(shù)運算及邏輯運算?；具壿嬤\算有與或非三種，復(fù)合邏輯運算有常用的與非、或非、與或非、異或等等。因此，它具有邏輯推理和邏輯判斷的能力。

③數(shù)字信號只有0、1兩種狀態(tài)，可用晶體管的飽和和截止分別表示，意味著其輸出量不隨輸入量的微小變化而變化，需累積到一定程度才發(fā)生變化，由此可以看出，數(shù)字電路實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)可靠，不易受外界的影響而變化。

④數(shù)字電路的突出優(yōu)點之一是集成度高，功耗低，速度快。用數(shù)字集成電路不僅縮小了體積，提高了生產(chǎn)技術(shù)，更推動了數(shù)字電路的發(fā)展。

3 模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別

簡單的來說，模擬電路和數(shù)字電路中信號的表達方式不同。自然界中許多物理量，如溫度、壓力等為連續(xù)變化，處理此種信號的電路為模擬電路。也有一種物理量，在時間和幅值上均不連續(xù)，處理此種信號的電路為數(shù)字電路。一個簡單的例子幫助我們理解，如對光照強度的感受，模擬電路可直接處理信號，輸出隨光照強度變化而變化，數(shù)字電路則將此信號經(jīng)過抽樣、量化等一系列工作轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號方可處理。由此總結(jié)區(qū)別如下：

1.工作的信號不同。模擬電路處理的是模擬信號，一般都具有連續(xù)變化的特點；數(shù)字電路則處理的是數(shù)字信號，它的變化總發(fā)生在離散的瞬間，數(shù)字信號通常用脈沖的有無來表示，有脈沖為“1”――高電平，無脈沖則為“0”――低電平。

2.電路的作用不同。模擬電路是通過放大器等元器件實現(xiàn)模擬信號的比例放大，其要求輸出信號盡量不失真；數(shù)字電路處理0、1兩種電平的信號，實現(xiàn)輸入輸出的數(shù)字量之間一定的邏輯關(guān)系。

3.分析方法不同。模擬電路通常采用圖解法和微變等效電路法，如負反饋放大器的框圖分析法，即把放大器分解成基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分；數(shù)字電路的主要分析方法在組合邏輯電路中有邏輯關(guān)系式，真值表等，在時序邏輯電路中有狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，卡諾圖等。

4.電流和電壓的變化方式不同。模擬電路中，電流和電壓是呈持續(xù)變化的；數(shù)字電路中，電流和電壓是呈脈沖變化的。

5.三O管的工作狀態(tài)不同。模擬電路中其作用是放大，這就意味著工作在放大區(qū)；數(shù)字電路中其相當于開關(guān)，這就意味著工作在截止區(qū)和飽和區(qū)，即“0”、“1”狀態(tài)。

4 模擬電路與數(shù)字電路的聯(lián)系

從我們可以直接看的到的層面上來說，模擬電路和數(shù)字電路的最直接聯(lián)系就是它們同屬于電子電路，只不過處理的信號不同罷了。對接觸過數(shù)電和模電的我們都清楚，數(shù)電是建立在模電的基礎(chǔ)之上，換句話來說，數(shù)字電路從根本上來說都是模擬電路。模擬電路處理模擬信號，數(shù)字電路處理數(shù)字信號，但自然界中多為模擬量，所以數(shù)字信號通常由模擬信號獲得，它是將模擬信號抽樣后數(shù)字化得到的。模擬電路和數(shù)字電路的諸多聯(lián)系總結(jié)如下：

1.它們的基本元器件大都相同，無論是模擬電路，還是數(shù)字電路，都是已三極管為基礎(chǔ)，不斷增加其他功能以實現(xiàn)復(fù)雜化。

2.數(shù)字電路是在模擬電路的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，數(shù)字電路處理的數(shù)字信號也是由模擬信號經(jīng)過采樣、保持、量化、編碼而來。

3.把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換器稱為A/D轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的轉(zhuǎn)換器稱為D/A轉(zhuǎn)換器。如果想要用數(shù)字電路處理模擬信號，那么在系統(tǒng)中置入A/D轉(zhuǎn)換器再輸入信號就可以了，反之，需要在系統(tǒng)中置入D/A轉(zhuǎn)換器。舉例來講，在自動控制系統(tǒng)中，被控制量，如溫度、壓力等均為連續(xù)量，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量即可用數(shù)字電路進行處理。

參考文獻

1.王敏.模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別辨析[J].電子世界

2.張劍平.《模擬電子技術(shù)教程》.清華大學(xué)出版社

3.朱定華.《現(xiàn)代數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》.清華大學(xué)出版社

4.岳怡.《數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)》.西北工業(yè)大學(xué)出版社

篇8

中圖分類號：G431文獻標識碼：A

數(shù)字電路與系統(tǒng)這門課是理工科大部分專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字邏輯的基本概念和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計能力。我校作為一所民辦本科院校，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，數(shù)字電路與系統(tǒng)課程也不例外。我們在多年教學(xué)過程中總結(jié)了一套適用于該層次學(xué)生的教學(xué)思路和方法，并啟動了數(shù)字電路與系統(tǒng)課程教學(xué)改革項目，對取得的研究成果進行總結(jié)，主要分為以下幾個方面。

1.課程教學(xué)內(nèi)容研究

1.1 弱化陳舊過時的內(nèi)容

隨著數(shù)字集成電路及大規(guī)模可編程邏輯器件的發(fā)展，中小規(guī)模電路應(yīng)用已經(jīng)逐漸減少，而傳統(tǒng)的授課思路過多注重中小規(guī)模的應(yīng)用。且在大規(guī)模可編程邏輯電路設(shè)計過程中，邏輯化簡已經(jīng)有開發(fā)工具取代，很少需要手工化簡。故而數(shù)字電路與系統(tǒng)課程在教學(xué)內(nèi)容上要做相應(yīng)調(diào)整。有些內(nèi)容課程教學(xué)內(nèi)容化簡只介紹化簡的原理和方法，不講化簡技巧，考試也不做深入要求。

1.2 刪減原理性內(nèi)容的講解，注重應(yīng)用技巧和分析思路

為了配合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，在授課過程中適當減少原理性講解，比如邊沿JK觸發(fā)器工作過程分析教材上一般有詳細的分析過程，但授課中只要分析一兩種工作情況，并借此介紹分析思路，有興趣的同學(xué)可以課下自己分析，而大部分同學(xué)只要弄懂使用方法就可以了。時序邏輯電路應(yīng)作為重點內(nèi)容，講授時應(yīng)注重時序邏輯電路的分析過程，使學(xué)生深入理解相關(guān)概念，對于狀態(tài)化簡等要求要降低，只掌握方法即可。

1.3 教學(xué)內(nèi)容在順序上的調(diào)整

此外，考慮到數(shù)字電路是嵌入式系統(tǒng)、FPGA、DSP及IC設(shè)計等課程的先修課程，為了方便這些后續(xù)課程的安排，所以把數(shù)電課程提前，跟模電統(tǒng)一學(xué)期開設(shè)，為后續(xù)課程提供足夠的時間。這就造成數(shù)電中邏輯門電路一章的內(nèi)容受到影響，因此在授課時把這一章的內(nèi)容往后移，等模電三極管基本放大電路學(xué)完之后再講授這部分內(nèi)容，可以解決數(shù)電和模電安排在同一學(xué)期的問題。

2.課程教材建設(shè)

由于數(shù)電教學(xué)內(nèi)容作了一定的調(diào)整，因此教材的選取要能適應(yīng)這種調(diào)整。而現(xiàn)有教材大部分是按照老的教學(xué)體系編寫的，內(nèi)容難免陳舊、過時，為了適應(yīng)新形勢的需要，我們根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，分別編寫了本科和?？七m用的教材。

本科的教材編寫思路是采用弱化傳統(tǒng)的邏輯代數(shù)公式化簡和器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理等內(nèi)容，對中小規(guī)模集成電路重點介紹其使用方法和數(shù)字邏輯的基本概念，使學(xué)生建立起數(shù)字邏輯的研究方法和設(shè)計思想，同時在傳統(tǒng)內(nèi)容之上增加了大規(guī)模可編程邏輯器件和硬件描述語言方面的內(nèi)容，傳達了自頂至底的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法和理念，為運用大規(guī)?？删幊踢壿嬰娐吩O(shè)計數(shù)字系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。

?？频慕滩膭t更加弱化原理講解，對于集成邏輯門和觸發(fā)器等著重介紹器件功能和使用方法，原理只做最基本的講解。除此之外，每一章都增加電路設(shè)計和調(diào)試及錯誤排查方法等內(nèi)容，對學(xué)生進行電路設(shè)計的技能訓(xùn)練，再結(jié)合實驗和綜合課程設(shè)計，使學(xué)生動手能力得到提高。目前本科教材已經(jīng)在我校使用了三屆，?？平滩囊彩褂昧艘粚茫褂眯Ч己?。

3.課程教學(xué)方法和手段

課堂教學(xué)作為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用合適的方法和手段至關(guān)重要。在數(shù)字電路教學(xué)過程中，重點做到以下幾方面：

3.1 注重學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮

學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中如果只是被動接受知識，會導(dǎo)致填鴨式教學(xué)，必然會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)效果大打折扣。因此在課堂上要注意引導(dǎo)學(xué)生主動思考，對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進行干預(yù)，以預(yù)留作業(yè)的形式讓學(xué)生預(yù)習(xí)必要的知識，然后再課堂上再就預(yù)留的問題請學(xué)生分組討論，每組闡述討論的結(jié)果。雖然開始的時候?qū)W生做的不是很好，但是只要堅持這種做法，討論時加強引導(dǎo)，就會收到良好的效果。

3.2 注重習(xí)題課和平時測驗

筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識不會靈活運用，體現(xiàn)在作業(yè)中就是對沒接觸過的類型題目不知道該怎么做，自己沒有思路。其實這些題目如果對知識點理解的話是可以獨立完成的，不會做說明知識點理解的不好，所以不會應(yīng)用。這種情況下就要有針對性的設(shè)置習(xí)題課，講一些典型的例題，并著重題目的解決思路和方法的培養(yǎng)，使學(xué)生遇到類似的問題能夠靈活運用。然后再通過一些課堂測驗了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時對測驗結(jié)果進行總結(jié)，并反映在后續(xù)的教學(xué)中。

3.3 注重實驗教學(xué)

數(shù)字電路應(yīng)該是一門理論和實驗相結(jié)合的課程，兩者相輔相成。因此在理論課之外設(shè)置了兩種形式的動手環(huán)節(jié)：一種是跟理論課緊密配合的電子技術(shù)實驗，實驗的設(shè)置以理論教學(xué)進度為依據(jù)，讓學(xué)生能夠在剛學(xué)完某一知識點時就能通過實驗進行驗證，通過實驗理解理論知識和培養(yǎng)基本的分析和測試實驗結(jié)果的能力；另外一種是在學(xué)期末的電子技術(shù)綜合課程設(shè)計，給學(xué)生布置合適的題目，讓學(xué)生從方案設(shè)計、芯片選擇、電路布局、焊接查錯等方面得到訓(xùn)練，同時撰寫課程設(shè)計報告，切實培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，寫總結(jié)文檔的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字電路教學(xué)也必然面臨著教學(xué)內(nèi)容和模式的不斷改革，以適應(yīng)新形勢的需要。因此授課教師應(yīng)不斷充實自己，不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗，抓住教學(xué)重點，使學(xué)生切實學(xué)懂這門課，掌握數(shù)字邏輯設(shè)計的重要概念和基本方法，為后續(xù)課程和今后走上工作崗位打好基礎(chǔ)。筆者在教學(xué)中所采用的內(nèi)容改革和教學(xué)方法創(chuàng)新通過多輪教學(xué)實踐證明，是切實可行的，能夠很好的反應(yīng)當前數(shù)電教學(xué)的新形勢，教學(xué)效果良好。

參考文獻

[1]楊志忠，衛(wèi)樺林等.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2009，7

篇9

中圖分類號：TP302 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）12-69-03

Abstract： The traditional teaching method of digital logic course is mainly dominated by theoretical teaching. This paper mainly analyzes the questions existing in the traditional teaching， focusing on how to improve student's ability of logical thinking， ability of designing and analyzing problems， and professional competence， and how to strengthen the cultivation of applied technical personnel， and so on， discusses the teaching reform of the course from theory， experiment， curriculum design and assessment methods， and other aspects.

Key words： digital logic； application-oriented； teaching reform

0 引言

電子產(chǎn)業(yè)正處在高速發(fā)展的時代，其中數(shù)字電路與邏輯設(shè)計是電子信息類的專業(yè)必修課，更是電子、計算機等專業(yè)的基礎(chǔ)課程。福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院是一所獨立院校，與一些以科研為主的研究型高校有所不同，研究型高校以科研項目為基礎(chǔ)，用研究成果服務(wù)于社會，而本校的電子類專業(yè)教學(xué)目的主要是為了適應(yīng)社會日益發(fā)展，根據(jù)企業(yè)對專業(yè)性人才的需求，為企業(yè)培養(yǎng)可以適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的電子技術(shù)專業(yè)人才，也就是向職業(yè)化方向發(fā)展，側(cè)重于向企業(yè)輸送應(yīng)用型的技術(shù)人才。目前本校采用的“數(shù)字邏輯”教材雖然與研究型高校的基本一致，但是在教學(xué)方法上還需要進行一些針對性的改革，讓學(xué)生學(xué)以致用，可以更好地適應(yīng)企業(yè)的技術(shù)要求，盡快融入社會，從而為社會做出應(yīng)有的貢獻。

1 數(shù)字邏輯課程教學(xué)現(xiàn)狀

結(jié)合本校的實際，分析現(xiàn)行數(shù)字邏輯教學(xué)過程中存在的一些問題。

1.1 師資及教學(xué)模式

本校大部分年輕教師是由碩士畢業(yè)后直接進入高校任教，基本都沒有企業(yè)的相關(guān)工作經(jīng)驗，因此采取的教學(xué)模式基本都是根據(jù)書本理論進行知識點歸納，制作成PPT，對所授內(nèi)容的工作原理、重點、難點等逐一進行講解，教學(xué)內(nèi)容基本以理論分析為主。這就導(dǎo)致了該課程與電子技術(shù)快速發(fā)展的要求脫節(jié)，這樣不能使學(xué)生真正理解整個數(shù)字電路的系統(tǒng)設(shè)計流程，不能將理論和實踐很好地結(jié)合在一起。

1.2 實驗教學(xué)

本校該課程安排的實驗課時基本在8-10節(jié)左右，實驗課時少，且實驗成績占期末考核的比例也很小。學(xué)生實踐少，會有兩個問題：一是學(xué)生在心理上輕視實驗，認為實驗對期末考試沒什么影響；二是不能很好的將理論與實踐結(jié)合起來，繼而不能深刻的去理解課程內(nèi)容。

1.3 課程考核方式

課程的考核方式為：期末考試成績占70%，平時分占30%。平時分基本是由課堂簽到、回答問題及實驗成績組成。這種比例導(dǎo)致的問題是：學(xué)生過于看重期末成績，從而重視理論，忽略課程的實用性，有些學(xué)生上課的時候不好好聽課，到期末考試的時候根據(jù)教師給出的重點突擊復(fù)習(xí)，同樣可以通過考試。學(xué)生雖然拿到了課程學(xué)分，但實際上并沒有真正學(xué)好課程，動手能力很差，最終成為了應(yīng)試的犧牲品，而課程也隨著考試的結(jié)束而結(jié)束。

1.4 學(xué)生問題

互聯(lián)網(wǎng)及手機的使用很普及，一些學(xué)生上課也離不開手機，游戲、小說、新聞等等無所不看。這就給教師的教學(xué)工作帶來了很大的困難。學(xué)生在心態(tài)上相對浮躁，在學(xué)習(xí)上與傳統(tǒng)的學(xué)生相比已經(jīng)少了許多學(xué)習(xí)的執(zhí)著，大部分學(xué)生為了一紙文憑而學(xué)習(xí)，忽視了大學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。數(shù)字邏輯這門課程作為電子信息類專業(yè)的理論基礎(chǔ)課程，具有極強的邏輯性和抽象性、單從理論上講解會使學(xué)生感覺枯燥無味，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣，被動的學(xué)習(xí)，將導(dǎo)致最終的教學(xué)目的很難達到[1]。

2 教學(xué)改革的研究

福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院作為一所獨立學(xué)院，其培養(yǎng)人才的目標主要以應(yīng)用型技術(shù)人才為主，不斷向社會和企業(yè)輸送專業(yè)性技術(shù)人才。應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)方向主要是向職業(yè)化發(fā)展，培養(yǎng)以個性發(fā)展為中心的多元化應(yīng)用型創(chuàng)新人才[2]。

數(shù)字邏輯是本科電子信息類專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是電子類專業(yè)的重要工程技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計的入門課程。通過這門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析電路以及設(shè)計電路的基本能力，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，理論聯(lián)系實際，運用學(xué)習(xí)的知識綜合解決實際問題和實踐創(chuàng)新的能力。因此，數(shù)字邏輯這門課程的教學(xué)方法也需要不斷改革，這就要求教師改變教學(xué)思想，從之前的照本宣科，逐漸過渡到利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，利用各種專業(yè)工具與實驗設(shè)備，合理并系統(tǒng)的安排教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生為主導(dǎo)，將理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)真正的懂原理、巧動手、會設(shè)計，愛創(chuàng)新的職業(yè)化人才[3]。

針對數(shù)字邏輯教學(xué)的現(xiàn)狀和問題，本文主要從師資、理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)考核等方面探討該課程的教學(xué)改革方向。

2.1 教師自身知識的儲備

作為授課教師，首先要讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯這門課程的目的，該課程在整個專業(yè)知識學(xué)習(xí)中的地位。要讓學(xué)生明白以下幾個問題：該課程對今后的工作生活能有怎樣的幫助；適用于哪些類型的工作；這些工作對社會可以產(chǎn)生哪些價值。這就要求任課教師自身清楚的認識這些問題。而本校大部分任課教師都是從學(xué)校畢業(yè)后直接進入教學(xué)崗位，缺乏相關(guān)項目開發(fā)的經(jīng)驗，本身并未真正了解本門課程的社會價值所在。因此，需要為教師開辟學(xué)習(xí)的途徑，如與企業(yè)合作，讓教師了解一個完整的項目開發(fā)流程。

2.2 理論改革

數(shù)字邏輯課程教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)本課程，掌握數(shù)字電路的原理、分析和設(shè)計方法，為其他相關(guān)課程的的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。為了培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，除了使學(xué)生掌握理論和分析設(shè)計方法以外，還需要讓學(xué)生了解這門課程在社會上的應(yīng)用以及最新技術(shù)情況，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯設(shè)計和運用所學(xué)知識綜合地發(fā)現(xiàn)問題分析并解決問題的能力，從而實現(xiàn)職業(yè)化目標。為了實現(xiàn)這一目標，理論教學(xué)方面需要在以下幾個方面進行改革：

⑴ 多用現(xiàn)代化教學(xué)工具，一是播放相關(guān)的視頻圖片等，二是制作圖文并茂的精美PPT，采取動靜結(jié)合，使課堂不再枯燥，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，活躍氣氛，在內(nèi)容上從現(xiàn)成的社會應(yīng)用領(lǐng)域進行講解，比如智能技術(shù)、精密儀器等，講解數(shù)字電路在其中所扮演的角色，用社會當前的相關(guān)熱點激發(fā)學(xué)生對本門課的初步認識以及興趣。

⑵ 從整個專業(yè)各課程進行關(guān)系梳理，對數(shù)字電路課程的整體知識點進行歸納總結(jié)，多用圖表、流程圖形式，讓學(xué)生從系統(tǒng)上了解數(shù)字電路所處的地位以及本課程自身所需要學(xué)習(xí)的相關(guān)知識，擅用圖表、實例、流程圖等現(xiàn)代化教學(xué)方式，可以讓學(xué)生容易記憶與理解。

⑶ 實際教學(xué)過程中，需要采用系統(tǒng)-單章-系統(tǒng)的教學(xué)模式，也就是從系統(tǒng)上了解本課程的內(nèi)容，然后每一章節(jié)設(shè)計的理論及實用價值，然后再將本章與整個課程進行系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，以便了解每一章節(jié)與前后章的關(guān)聯(lián)以及在整個課程中的地位與作用等。

⑷ 引導(dǎo)學(xué)生主動思考。由于數(shù)字電路是一門邏輯思維能力要求很高且課本內(nèi)容比較枯燥的課程，教師在課堂教學(xué)過程中，需要不斷設(shè)置各種問題，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲，采取隨意提問或讓學(xué)生主動講解等多種互動方式，培養(yǎng)學(xué)生主動思考，發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的能力。

2.3 實踐改革

⑴ 實驗：安排實驗課時10節(jié)左右，實驗課時較少，因此在保證教學(xué)計劃內(nèi)實驗課時的同時，周末或晚上可以開放實驗室，同時配備一個指導(dǎo)老師，讓學(xué)生在實驗室操作，學(xué)生動手時間的增加，有助于實踐能力的提高，也能更好的理解課堂所學(xué)的知識在實驗室中的應(yīng)用。另外，在實驗過程中，大部分學(xué)生只會按照實驗指導(dǎo)書的步驟依葫蘆畫瓢，并不明白該實驗的真正原理，不能將課堂上的理論知識與實驗結(jié)合起來，因此，教師在實驗前要拋出問題，讓學(xué)生帶著問題做實驗，在實驗過程中如果遇到困難，要鼓勵學(xué)生自己思考，或者和同學(xué)探討，自己動手解決問題，而不是遇到問題就找教師解決。這樣實驗結(jié)束后才能更深入地總結(jié)并理解實驗的意義并和所學(xué)的理論知識聯(lián)系起來。重視實驗，只有保證足夠的實驗課時，學(xué)生才能將理論與實驗相結(jié)合，做到從理論知識的積累到動手能力的提高，進而加深對知識點的理解，故實驗不能減少，更不能作為應(yīng)付的任務(wù)，應(yīng)該讓其成為培養(yǎng)學(xué)生的興趣與提高學(xué)生理解力的最有效方式。

⑵ 課程設(shè)計：為了培養(yǎng)應(yīng)用型的職業(yè)化人才，經(jīng)過專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后，在大二下學(xué)期階段，可以安排學(xué)生進行系統(tǒng)的數(shù)字邏輯課程設(shè)計，將數(shù)字電路與各科的關(guān)系進行梳理，從整體上了解各科專業(yè)課的關(guān)系，以提高學(xué)生對知識的理解能力和動手能力。課程設(shè)計可以項目化，即對學(xué)生分組，每組內(nèi)學(xué)生有明確分工，組長負責制。要求組內(nèi)學(xué)員協(xié)調(diào)合作，相互配合，共同探討和解決問題。在理論與實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，更加深刻地理解理論知識，提高職業(yè)化能力，又能提高企業(yè)所需要的團隊合作等經(jīng)驗。

總之，理論是內(nèi)功，實驗是招式，那么課程設(shè)計就是整套的武林秘籍。要讓學(xué)生真正理解數(shù)字邏輯，課程設(shè)計能鍛煉學(xué)生對整個課程綜合理解能力，通過對生活常見和實用的設(shè)計，讓學(xué)生對整個課程系統(tǒng)加深理解，進而學(xué)到實用的知識，提高了動手及合作能力等。這對學(xué)生今后的發(fā)展十分有益。

2.4 考核方式改革

目前數(shù)字邏輯課程考核是期末成績70%，平時成績30%的方式，這不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。針對此問題，可以改變考核的方式：一是增加實驗測試的考核比例，將比重增到30%，使學(xué)生熟悉實驗流程，提高動手能力；二是期末閉卷考試的成績降到50%；三是平時成績降到20%，重點考核逃課等違反紀律比較嚴重的方面，從紀律上約束，以達到讓學(xué)生靜心學(xué)習(xí)的目的。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)應(yīng)用型的職業(yè)化人才培養(yǎng)方向進行數(shù)字邏輯課程教學(xué)方式改革探討。從傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主，實驗為輔的方式進行分析，提出針對理論、實驗、課程設(shè)計、考核方式的方向進行深入探討及改進，目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生掌握理論知識的能力，增強其動手能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作的精神，從系統(tǒng)到實踐，從學(xué)生到職業(yè)化發(fā)展起到實際的作用，從而促進獨立學(xué)院數(shù)字邏輯課程教學(xué)水平的提高。

參考文獻（Reference）：

[1] 王紅玉，朱敏.淺談《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》教學(xué)改革[J].科技

資訊，2009.11：172-173

[2] 張丹，介龍梅，董雷剛.應(yīng)用型本科院校數(shù)字邏輯課程教學(xué)改

篇10

一電子類課程設(shè)計相關(guān)概述

2016年6月我國成為《華盛頓協(xié)議》正式成員，標志著我國高等工程教育進入了新階段。五邑大學(xué)順應(yīng)大趨勢，加入了高等教育工程認證的行業(yè)。作為電子信息工程系的骨干教師，本人參加了五邑大學(xué)前期工程認證培養(yǎng)方案形成、大綱編制、專家答辯等各項工作，深知實施工程認證困難重重。根據(jù)2018年培養(yǎng)方案，電子信息工程系整合現(xiàn)有實踐教學(xué)，將原來的《模擬電子課程設(shè)計》和《數(shù)字電路課程設(shè)計》進行了課程整合，形成了《電子電路綜合設(shè)計》實踐課程[1,2]。工程認證，要求以學(xué)生為本，目標導(dǎo)向，持續(xù)改進，更側(cè)重于對學(xué)生能力的培養(yǎng)。根據(jù)《電子電路綜合設(shè)計》課程所涉及的畢業(yè)要求指標點，學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后需獲得以下方面的能力：（1）通過對具體功能電路的分析、設(shè)計和制作，使學(xué)生掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法、基本手段、基本工具和基本技能，來培養(yǎng)學(xué)生分析和解決電子電路復(fù)雜工程問題的能力；（2）通過團隊合作，實物展示，匯報過程，撰寫報告的形式，來培養(yǎng)學(xué)生良好的團隊合作能力、口頭表達能力和書面表達能力。為了體現(xiàn)團隊合作能力和口頭表達能力，在課程形式的設(shè)置上又增加了分組和答辯等相應(yīng)環(huán)節(jié)，這使得我們不得不重新設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核形式。

二電子類課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

以《數(shù)字電路課程設(shè)計》為例，近年來，課程設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計彩燈控制器，在功能上可以通過控制電路實現(xiàn)彩燈電路不同花型的變換，指導(dǎo)教師給出任務(wù)要求及主要元器件清單，學(xué)生們根據(jù)要求自行設(shè)計電路并制作、調(diào)試，最后根據(jù)作品的實際效果和設(shè)計報告，指導(dǎo)教師給出相應(yīng)的成績等級?？陀^地說，本課程的實際開展效果還是不錯的，但結(jié)合工程認證的要求，當前的課程設(shè)計還存在一定程度的問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。（1）學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳。雖然在學(xué)習(xí)綜合課程設(shè)計時，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過《電子工藝實習(xí)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》等相關(guān)課程，但學(xué)生掌握的僅是一些最基本的電子知識，不了解如何應(yīng)用所學(xué)的理論知識；與之相關(guān)的理論可也配備有相應(yīng)的實驗，但實驗多以驗證性實驗為主，沒有真正意義上設(shè)計過電子電路，缺少系統(tǒng)設(shè)計的概念。課程設(shè)計涉及的知識面廣且難度大，使一部分學(xué)生產(chǎn)生一定的厭學(xué)情緒。學(xué)生缺少學(xué)習(xí)興趣，動手實踐的意愿不強，學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳。（2）元器件功能拓展性不足，方案設(shè)計創(chuàng)新性不夠。在課程設(shè)計過程中，一般老師會推薦一些元器件型號，因此大部分學(xué)生在進行元器件選型時，思路僅局限于這些指定的型號，而忽略了教師同時提出的可用類似功能器件進行設(shè)計的要求。如指導(dǎo)教師給出NPN三極管以驅(qū)動LED，很少有同學(xué)會想到對驅(qū)動電路進行簡單改動，用PNP三極管來驅(qū)動。另外，學(xué)生在進行實物演示時，可以看到方案設(shè)計的版本偏少，有些學(xué)生比較盲從，沒有去比較方案為何要這樣設(shè)計，不同的方案有何優(yōu)劣，方案設(shè)計創(chuàng)新度不夠[3,4]。（3）考核形式單一。傳統(tǒng)的電子類課程設(shè)計類課程考核形式較為單一，只對學(xué)生的出勤、設(shè)計結(jié)果和實驗報告進行考核。這種考核方式存在的問題歸納起來有三點，一是缺少過程考核，忽視了對學(xué)生在實驗過程中的態(tài)度、積極性與創(chuàng)新性的考核；二是缺少差別性評價，學(xué)生在設(shè)計過程中的設(shè)計難度、溝通能力、書面表達能力、口頭表達能力等不易量化的因素也沒有納入考核范圍，同時教師無法準確評估同一小組內(nèi)不同成員的貢獻率。三是評價標準不明確，教師的主觀性較大，評定的標準不能具體量化。

三電子類課程設(shè)計改革策略

電子類課程設(shè)計以學(xué)生獲得知識能力為目標，采用課堂講授、啟發(fā)式，討論式多種教學(xué)模式，將案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、學(xué)生實驗、答疑指導(dǎo)等授課方式貫穿教學(xué)的全過程。根據(jù)課程實施過程，可以將教學(xué)內(nèi)容分為以下5部分，分別為：案例講解和任務(wù)布置、方案設(shè)計和評估、實物制作和性能測試、實物驗收和撰寫報告、答辯和設(shè)計報告評分。在電子類課程設(shè)計的教學(xué)實施過程中，即要體現(xiàn)以解決復(fù)雜工程問題為目的的各項能力的培養(yǎng)，又要將《工程教育專業(yè)認證標準》中給出的12條畢業(yè)要求具體對應(yīng)到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中?；诠こ陶J證，電子類課程設(shè)計從如下四個方面進行了改革。