數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)大全11篇

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篇（1）

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有綜合性與實(shí)踐性兩大特點(diǎn),特別是實(shí)踐動(dòng)手能力是學(xué)好這類課程的關(guān)鍵,這也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)的第一門與工程相關(guān)的硬件課程,學(xué)生需要掌握的不僅僅是相關(guān)的課程知識(shí),更應(yīng)該通過實(shí)際電路的分析與設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)邏輯思考,為后續(xù)的計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口與通信、嵌入式系統(tǒng)原理等硬件系列課程打好基礎(chǔ),這就要求將所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)用、融會(huì)貫通。

由于學(xué)生缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷,習(xí)慣用數(shù)學(xué)思維思考,不做可行性分析和定性分析,所以對(duì)課程的學(xué)習(xí)經(jīng)常抱怨“上課聽不懂、實(shí)驗(yàn)沒頭緒、太難……”,最后失去對(duì)硬件系列課程的興趣,不能很好地理解計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理,對(duì)于很多問題,包括軟件設(shè)計(jì)等問題都不可能找到最優(yōu)的解決方案。如何通過實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)的主要程序和方法,培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問題的能力,樹立正確的設(shè)計(jì)思想,訓(xùn)練邏輯思維能力和創(chuàng)新意識(shí)是值得探討的問題。

2實(shí)驗(yàn)課程改革思路

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為計(jì)算機(jī)類專業(yè)開設(shè)的“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)為88學(xué)時(shí),其中授課64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。以下介紹我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中為提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、訓(xùn)練邏輯思維能力和實(shí)際操作能力所提出的教學(xué)改革思路和實(shí)踐情況。

2.1實(shí)驗(yàn)組織模式的改革

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)主要包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)四大類。在實(shí)驗(yàn)課上針對(duì)這四種不同類別和層次的實(shí)驗(yàn),采用不同的實(shí)驗(yàn)組織模式,如圖1所示。

圖1實(shí)驗(yàn)組織模式

對(duì)于重點(diǎn)考察基礎(chǔ)知識(shí)、基本分析設(shè)計(jì)能力的驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生獨(dú)立完成,每個(gè)實(shí)驗(yàn)又包含必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn),難度分級(jí)適當(dāng),既有多數(shù)學(xué)生都能完成的基本設(shè)計(jì)和制作,使他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中掌握基本的知識(shí)并獲得成就感,又有具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目,可激發(fā)學(xué)生的研究探索興趣,以期實(shí)現(xiàn)較好的教學(xué)效果。

課程設(shè)計(jì)是單獨(dú)設(shè)立的一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)時(shí)數(shù)為兩周,時(shí)間安排在講授完“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程之后到“計(jì)算機(jī)組成原理”課程開課之前,用以加強(qiáng)數(shù)字邏輯的學(xué)習(xí),并為“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的學(xué)習(xí)作好預(yù)備。課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生組隊(duì)合作完成,設(shè)計(jì)過程采用開放式的管理。

作者簡(jiǎn)介:曹維(1978-),女,陜西西安人,實(shí)驗(yàn)師,工程碩士,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)硬件研究及應(yīng)用。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是在完成課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)后,吸收部分對(duì)硬件感興趣的優(yōu)秀學(xué)生加入到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)中來參加各種創(chuàng)新項(xiàng)目。

實(shí)驗(yàn)課的組織模式涵蓋了各種層次的需求,既滿足課程要求,又有延伸。

2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置非常重要,不但要涵蓋基本概念、基礎(chǔ)知識(shí),還要有實(shí)用性、可操作性。要有新意,與工程應(yīng)用相結(jié)合;難度有層次性,既可以使大部分學(xué)生都可以完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),又有挑戰(zhàn)性。“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程的實(shí)驗(yàn)安排如表1所示,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都分成兩部分。第一部分是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)相關(guān)課程基本理論的理解,鞏固基本概念,提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力;第二部分是延伸實(shí)驗(yàn),目的是進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的理解、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、綜合設(shè)計(jì)及創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的獨(dú)立工作能力,取得工程設(shè)計(jì)與組裝調(diào)試的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

表1實(shí)驗(yàn)安排

實(shí)驗(yàn)名稱 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)延伸

實(shí)驗(yàn)一:芯片檢測(cè)和基本門的構(gòu)建 2 學(xué)習(xí)示波器和萬(wàn)用表的使用

實(shí)驗(yàn)二:組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì) 4 多進(jìn)制全加、全減器的分析設(shè)計(jì);OC門、三態(tài)門的認(rèn)識(shí)。

實(shí)驗(yàn)三:中規(guī)模組合邏輯電路設(shè)計(jì)一

(并行加法器) 4 各種碼形變換電路

實(shí)驗(yàn)四:中規(guī)模組合邏輯電路設(shè)計(jì)二

(譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器) 4 串并變換電路、交通燈故障報(bào)警電路、密碼電子鎖電路、表決器電路的分析與設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)五:觸發(fā)器測(cè)試 2 加強(qiáng)時(shí)序概念的理解

實(shí)驗(yàn)六:同步時(shí)序邏輯電路分析設(shè)計(jì) 4 不完全確定同步時(shí)序邏輯電路分析設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)七:中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器的功能及應(yīng)用 4 綜合運(yùn)用

綜合實(shí)驗(yàn):課程設(shè)計(jì) 2周 硬件描述語(yǔ)言VHDL

2.3實(shí)驗(yàn)方法的改革

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)不再是單純的老師講解、學(xué)生照電路圖連線,也不是簡(jiǎn)單地完全交由學(xué)生獨(dú)立完成,而應(yīng)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)類別分別處理。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行基本技能訓(xùn)練,先由老師講述知識(shí)點(diǎn)的背景、問題產(chǎn)生的緣由、電路構(gòu)成的思路等,之后才要求學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。對(duì)每一個(gè)講解的電路,都要留給學(xué)生一系列問題:電路的設(shè)計(jì)思路是什么?有沒有問題?適用在什么場(chǎng)合等等。要求通過實(shí)際電路的檢測(cè)

來尋求答案,學(xué)生通過主動(dòng)思考來解決問題,大大激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上,再要求學(xué)生完成較有難度的設(shè)計(jì),學(xué)生根據(jù)所學(xué)邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟,設(shè)計(jì)、連接電路并調(diào)試,寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

課程設(shè)計(jì)要求綜合運(yùn)用當(dāng)前課程和前修課程的基本知識(shí),進(jìn)行融會(huì)貫通,對(duì)所學(xué)專業(yè)課程知識(shí)進(jìn)行綜合和實(shí)際應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)前給出設(shè)計(jì)要求,要求學(xué)生按設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求獨(dú)立完成探索研究、查閱資料、設(shè)計(jì)方案、選擇設(shè)備和安裝調(diào)試、評(píng)估優(yōu)化,寫出完整的項(xiàng)目說明書。老師只進(jìn)行答疑,但不涉及基礎(chǔ)知識(shí)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不是針對(duì)所有學(xué)生開設(shè)的,選擇吸收部分對(duì)硬件感興趣的優(yōu)秀學(xué)生加入到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)中來參加各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室提供了元器件、硬件組裝平臺(tái)、各種產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái),學(xué)生經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研、分析設(shè)計(jì)、確定開發(fā)工具、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)、評(píng)估優(yōu)化、開發(fā)說明書等過程,需要綜合運(yùn)用各門課程的知識(shí),還要涉及到一些未曾接觸過的領(lǐng)域,老師只進(jìn)行設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)即培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣也提高他們開發(fā)硬件產(chǎn)品的水平。

3實(shí)驗(yàn)課程改革實(shí)施情況分析

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革經(jīng)過4年的實(shí)施,取得了一定的效果,學(xué)生普遍對(duì)硬件類課程產(chǎn)生了興趣,提高了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,訓(xùn)練了邏輯思維。

3.1培養(yǎng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力

在同步時(shí)序邏輯電路分析設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn)六)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)課上給了學(xué)生電路圖(圖2),要求學(xué)生分析,并搭建實(shí)際電路驗(yàn)證,大部分學(xué)生都可以根據(jù)電路圖寫出方程式(輸出方程、驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程)、列狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、畫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時(shí)序圖、說明邏輯功能,得出的結(jié)論是“111……”序列檢測(cè)器,再按電路圖搭建實(shí)際電路,測(cè)試結(jié)果。學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)1輸入之后,輸出就為Z=1,與分析結(jié)果不符,繼而查找出原因是輸方程為Z=xy2 y1,在11狀態(tài)之后,輸入x=1,在時(shí)鐘未到來輸出已經(jīng)置1,修改電路為Moore型,則可實(shí)現(xiàn)“111……”序列檢測(cè)器。

圖2同步時(shí)序邏輯電路分析設(shè)計(jì)電路圖

通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生們加深了對(duì)時(shí)序概念的理解,訓(xùn)練了獨(dú)立思維的能力和動(dòng)手能力,發(fā)現(xiàn)了指導(dǎo)老師也未注意的問題,對(duì)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了信心。

3.2訓(xùn)練了邏輯思維能力和創(chuàng)新意識(shí)

中規(guī)模組合邏輯電路設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn)三)要求選用4位并行加法器和適當(dāng)?shù)倪壿嬮T電路實(shí)現(xiàn)(X+Y)×Z,其中,X=X2X1X0、Y=Y2Y1Y0、Z=Z1Z0均為二進(jìn)制。實(shí)驗(yàn)中希望同學(xué)積極思考,采用不同的方法來實(shí)現(xiàn)。下面介紹其中2種設(shè)計(jì)。

根據(jù)乘數(shù)和被乘數(shù)的取值范圍,可知乘積范圍處在0～48之間。故該電路應(yīng)有6個(gè)輸出,設(shè)輸出用W5W4W3W2 W1W0表示。

第一種設(shè)計(jì)方案,兩數(shù)先加再乘,過程如圖3。

圖3第一種設(shè)計(jì)方案

第二種設(shè)計(jì)方案,兩數(shù)先分別乘,如圖4、圖5;再將結(jié)果相加,過程如圖6。

經(jīng)過這個(gè)實(shí)驗(yàn),大部分的學(xué)生愿意積極主動(dòng)思考,敢于創(chuàng)新,并通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了邏輯思維能力。

圖4第二種設(shè)計(jì)方案(1)

圖5第二種設(shè)計(jì)方案(2)

圖6第二種設(shè)計(jì)方案(3)

4結(jié)束語(yǔ)

在“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中,我們不僅注重實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),更注重邏輯思維能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),更要使學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)的主要程序和方法,培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問題的能力,樹立正確的設(shè)計(jì)思想。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期過程,它需要在實(shí)踐中不斷深入與完善,適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需求。

參考文獻(xiàn):

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篇（2）

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(jiǎn)單又容易集成的特點(diǎn)，是集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。數(shù)字電路又是現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件電路、通信電路、信息與自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)。因此，《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》是電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，其理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。

在當(dāng)今信息數(shù)字化時(shí)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(dòng)。在工程實(shí)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(jì)理念、設(shè)計(jì)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(jìn)，已適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。

對(duì)以電工基礎(chǔ)及電子電路為基本的理論基礎(chǔ)知識(shí)，由于其邏輯性極強(qiáng)、極具抽象性、并枯燥無味，對(duì)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(huì)學(xué)，對(duì)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(dòng)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(dá)到。

目前，大部分年輕老師都是直接從學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)槔蠋煹摹Ｔ谥v授這門課之前完全沒有任何教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，更談不上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)了。所以在教學(xué)過程中只是在簡(jiǎn)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(dāng)今科研技術(shù)結(jié)合起來，對(duì)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(jì)分為兩部分教學(xué)，分別為理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作。大部分老師只承擔(dān)某一部分的教學(xué)工作，很少同時(shí)從事兩部分的教學(xué)工作。這樣的話，會(huì)使理論與實(shí)踐脫節(jié)，老師各講各的，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也會(huì)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(dāng)前學(xué)科技術(shù)的前沿，能否更多地將當(dāng)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(duì)學(xué)校專業(yè)特點(diǎn)和有關(guān)課程設(shè)置，改革數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程體系已經(jīng)成為大家的共識(shí)。

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(duì)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(duì)以上問題，具體實(shí)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(shí)了解學(xué)生心理狀態(tài)和學(xué)習(xí)狀態(tài)信息，對(duì)學(xué)生的電路基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)獲得取向等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，為制定合適的教學(xué)計(jì)劃、選取恰當(dāng)?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(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)，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(shí)際結(jié)合，尋找與人們實(shí)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(yuǎn)的知識(shí)來學(xué)。

營(yíng)造生動(dòng)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(yǔ)氣，適當(dāng)?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(dāng)?shù)臅r(shí)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(shí)，要積極創(chuàng)設(shè)機(jī)會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)成功的。

2.2 教學(xué)過程中教學(xué)相長(zhǎng)的互動(dòng)性教學(xué)模式研究

這其實(shí)是一個(gè)在教學(xué)過程中以誰(shuí)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(shí)施互動(dòng)式教學(xué)模式會(huì)與課堂人數(shù)眾多以及課時(shí)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(xì)講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)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(shí)的限制，挑選合適的內(nèi)容和時(shí)間逐步進(jìn)行互動(dòng)式教學(xué)還是切實(shí)可行的。除此之外，最大限度地將重要知識(shí)點(diǎn)、特別是在工程實(shí)際和深造過程中應(yīng)用較多的知識(shí)點(diǎn)以應(yīng)用實(shí)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(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；條件允許還可進(jìn)行實(shí)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(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S方式，達(dá)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(dāng)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(shí)面以掌握本專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，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(shí)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(shí)前提下，發(fā)展分析和設(shè)計(jì)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(shí)機(jī)采取學(xué)生分組討論并鼓勵(lì)他們走上講臺(tái)講述各自的理解，教師則加以肯定和補(bǔ)充，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，逐步形成互動(dòng)式教學(xué)模式。

對(duì)這門課程的知識(shí)體系、教學(xué)方法作進(jìn)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(shì)，了解并借鑒相關(guān)學(xué)科的現(xiàn)有科研成果，并恰當(dāng)運(yùn)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(guó)內(nèi)外高校的先進(jìn)教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，選擇內(nèi)容進(jìn)行分組討論并鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái)、輔以教師補(bǔ)充，建立教學(xué)相長(zhǎng)的互動(dòng)性教學(xué)模式。

2.3 課程設(shè)計(jì)強(qiáng)化實(shí)踐能力的研究

本課程的突出特點(diǎn)是其應(yīng)用性和工程實(shí)踐性，因此需要通過各種實(shí)踐教學(xué)手段和措施提高學(xué)生的認(rèn)知和應(yīng)用能力。在課程快結(jié)束時(shí)可安排課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，獨(dú)立地解決實(shí)際問題。可以設(shè)計(jì)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(jì)等。學(xué)生也可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力對(duì)這些題目進(jìn)行改進(jìn)，擴(kuò)展它們的功能，或者學(xué)生可以對(duì)自己感興趣的數(shù)字電路進(jìn)行研究以及利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)某種功能的數(shù)字電路。通過課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生獨(dú)立進(jìn)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的技能。

根據(jù)教學(xué)大綱要求，課程配套實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這對(duì)學(xué)生科研動(dòng)手能力和知識(shí)掌握程度的要求并不高，而學(xué)生對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)的掌握理解和興趣不盡相同，對(duì)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(jìn)行分組課程設(shè)計(jì)，并針對(duì)各組按情況給出難度適中的課程設(shè)計(jì)題目或要求，通過團(tuán)隊(duì)合作來設(shè)計(jì)數(shù)字電路系統(tǒng)并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和解決，這樣非常有助于學(xué)生加深理論知識(shí)理解和鍛煉理論聯(lián)系實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

大量引入實(shí)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(dòng)學(xué)向主動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)變，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、勇于探索、勤于實(shí)踐，利用所學(xué)理論知識(shí)，能對(duì)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析和解釋，從而加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解，達(dá)到“在課堂上學(xué)理論，在實(shí)踐中習(xí)真知”的效果；通過增加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)特定功能器件的能力。

2.4 合理靈活的考試機(jī)制探索

篇（3）

中圖分類號(hào)：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1. 引言

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程[1]是工科電子信息類與電氣工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課起著不可替代的作用。該門課程的教學(xué)一般包含理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)。通常情況下，完成一定內(nèi)容的理論教學(xué)后，再安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，在實(shí)驗(yàn)板上搭建具體的硬件電路或?qū)Ｓ玫臄?shù)字電路實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行測(cè)試、修改和完善。但是，這些方法往往面臨連線多、易于出現(xiàn)錯(cuò)誤或需要反復(fù)調(diào)試，難以排查錯(cuò)誤等問題，這種教學(xué)方式會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)知較差，從而較低對(duì)課堂理論教學(xué)的積極性。因此，引入虛擬仿真軟件勢(shì)在必行。

Matlab[2]集算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括Matlab和Simulink[3]兩大部分，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等諸多領(lǐng)域。

針對(duì)目前課堂教學(xué)的問題，采用Matlab/ Simulink仿真工具進(jìn)行數(shù)字電路的調(diào)試、仿真與驗(yàn)證，可以有效避免傳統(tǒng)方法的容易出現(xiàn)的各種缺點(diǎn)，同時(shí)還能在省時(shí)、省力的條件下使課堂的講解更加生動(dòng)，更易被學(xué)生理解。因此，本文通過同步RS觸發(fā)器為例介紹Matlab軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路仿真的方法。

2. 電路設(shè)計(jì)與仿真

數(shù)字電路按照功能劃分，可以分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。二者之間最重要的區(qū)別是時(shí)序電路中通常還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，這一功能通常是由觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)的。觸發(fā)器是時(shí)序邏輯電路的基本邏輯部件，它有兩個(gè)穩(wěn)定的邏輯狀態(tài)，即狀態(tài)0和狀態(tài)1。根據(jù)輸入端信號(hào)的不同，觸發(fā)器可具有置0、置1、狀態(tài)保持等功能。當(dāng)輸入信號(hào)消失后，觸發(fā)器的狀態(tài)能夠保持不變。因此，觸發(fā)器具有實(shí)現(xiàn)1位二值信號(hào)的記憶的功能。

觸發(fā)器可以按照邏輯功能的不同，分為同步RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。其中同步RS觸發(fā)器是學(xué)習(xí)其它觸發(fā)器的基礎(chǔ)，因此，下面將介紹如何用Matlab/Simulink仿真工具實(shí)現(xiàn)同步RS觸發(fā)器的相關(guān)功能。

2.1 基本原理

由與非門組成的同步RS觸發(fā)器的電路圖如圖1所示，其真值表如表1所示。

其中， 是約束條件，表示 和 不能同時(shí)為0。

2.2 仿真實(shí)現(xiàn)

由于同步RS觸發(fā)器的功能和組合邏輯電路的學(xué)習(xí)相比差異較大，不易于學(xué)生的理解，因此，在課堂學(xué)習(xí)的過程中通過Simulink軟件模擬同步RS觸發(fā)器，從而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)同步RS觸發(fā)器功能的理解。同步RS觸發(fā)器的仿真步驟如下：

首先，添加模塊。在Matlab軟件中運(yùn)行Simulink模塊，再打開模塊瀏覽器，再采用Simulink模塊庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)模塊來構(gòu)建同步RS觸發(fā)器模型。鑒于激活模塊需要放到Subsystem中的設(shè)計(jì)區(qū)域中，因此先將Connections模塊庫(kù)中的Subsystem功能模塊復(fù)制到設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)，再進(jìn)入Subsystem的設(shè)計(jì)區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)。

具體而言，通過4個(gè)與非邏輯（NAND模塊）組成。同時(shí)，還需要在反饋的位置加上兩個(gè)加法器產(chǎn)生初始值。從而避免產(chǎn)生代數(shù)環(huán)的錯(cuò)誤。另外，還在同步RS觸發(fā)器的前端添加一個(gè)功能激活（enable）模塊，使其成為具有時(shí)能端的同步RS觸發(fā)器。

選用Simulink中的logical operator模塊和pulse generator模塊，并設(shè)置各個(gè)模塊的參數(shù)，再將不同的模塊通過信號(hào)線連接起來，建立同步RS觸發(fā)器的Simulink仿真模型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

輸入端R和S接Constant模塊，enable接pulse generator，輸出數(shù)據(jù)被導(dǎo)入到Matlab的workspace空間，然后方便調(diào)用Matlab的函數(shù)顯示相應(yīng)的結(jié)果，時(shí)序仿真結(jié)果如圖3所示。

在圖3中，其中‘R input’和‘S input’分別表示R和S端的信號(hào)輸入。‘enable’表示時(shí)鐘脈沖，‘Q output’和‘Q-inverse output’分別表示輸出信號(hào) 和 。

3. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字電路的形式日趨復(fù)雜化，僅依靠傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)逐漸不能滿足新技術(shù)人才的發(fā)展要求。故應(yīng)利用多種新技術(shù)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式相結(jié)合，本文采用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行仿真：一方面可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，加深學(xué)生對(duì)課堂所講的概念與工作原理等理論知識(shí)的理解；另一方面，也可以克服通過電路元件搭建實(shí)驗(yàn)電路帶來的不便，如實(shí)驗(yàn)室元器件品種、規(guī)模、數(shù)量的不足，儀器的陳舊老化，實(shí)驗(yàn)板電路的單調(diào)等問題，電路出現(xiàn)故障后難以調(diào)試等問題，不利于學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。因此，利用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行仿真在日常數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王毓銀，沈明山. 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)[M]. 高等教育出版社， 2006.

篇（4）

1.引言

在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測(cè)量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此，頻率的測(cè)量就顯得更為重要。測(cè)量頻率的方法有多種，最初的經(jīng)典的振簧式頻率表經(jīng)電動(dòng)式、鐵磁電動(dòng)式結(jié)構(gòu)的指針式型頻率表和后來發(fā)展到使用示波器。但不管使用哪一種，不僅體積大、價(jià)格昂貴，而且操作過程復(fù)雜，攜帶也不方便。現(xiàn)在電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率具有精度高、使用方便、測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是頻率測(cè)量的重要手段之一。頻率計(jì)作為電子測(cè)量和儀器儀表專業(yè)領(lǐng)域中的重要儀器要經(jīng)常用于測(cè)量頻率、周期、頻率比和進(jìn)行計(jì)數(shù)以及測(cè)量時(shí)間，文中應(yīng)用數(shù)字電路知識(shí)設(shè)計(jì)出了數(shù)字頻率計(jì)。它不僅體積小、價(jià)格低廉，而且操作方便快捷，可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通信廣播設(shè)備，生產(chǎn)自動(dòng)化測(cè)控裝置，帶有LED，LCD數(shù)字顯示單元的多種儀器儀表以及諸多的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

2.設(shè)計(jì)基本框圖

數(shù)字頻率計(jì)的主要功能是測(cè)量周期信號(hào)的頻率。由于頻率和周期之間存在倒數(shù)關(guān)系（f=1/T），所以只要測(cè)得兩者中的一個(gè)，另一個(gè)可通過計(jì)算求得。頻率是在單位時(shí)間（1s）內(nèi)信號(hào)周期性變化的次數(shù)。這里我們采用直接測(cè)在給定的1s時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)波形計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來，就能讀出被測(cè)信號(hào)的頻率。由于計(jì)數(shù)脈沖必須為方波信號(hào)，所以要用施米特觸發(fā)器對(duì)輸入波形進(jìn)行整形放大。由于日常用交流電的頻率為50Hz，這里可以利用記數(shù)器記錄50個(gè)脈沖的時(shí)間作為秒脈沖信號(hào)。這個(gè)秒脈沖加到門與上就能控制檢測(cè)出待測(cè)信號(hào)在1秒內(nèi)通過與門的個(gè)數(shù)，脈沖個(gè)數(shù)由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，結(jié)果由七段顯示器顯示。因此該頻率計(jì)電路由輸入整形電路，秒脈沖信號(hào)發(fā)生電路，計(jì)數(shù)器，顯示器等組成。

3.具體設(shè)計(jì)過程

3.1 放大整形電路

為了使放大器的輸出信號(hào)能與數(shù)字電路相適應(yīng)，故采用低電壓（+5V），單電源運(yùn)算放大器這里選用F158，整形器通常的是用施米特觸發(fā)器。施米特觸發(fā)器也可由555或其它門電路組成，在這個(gè)設(shè)計(jì)方案中將選用7555。

3.2 秒信號(hào)發(fā)生電路

（1）輸入電源

這里采用利用W78XX系列的三端穩(wěn)壓器將日用交流電（220V.50Hz）變壓后的電壓（5V，50Hz）作為秒信號(hào)發(fā)生電路的輸入電壓。W78XX系列的三端穩(wěn)壓器為固定式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓器，其輸出電壓有5V，6V，9V，12V，15V，18V和24V共7個(gè)檔次，型號(hào)后面的2個(gè)數(shù)字表示輸出電壓值。輸出電流分1.5A（W7800），0.5A（W78M00）和0.1A（W78L00）3個(gè)檔次。如W7805，表示輸出電壓為5V，輸出電流為1.5A。它因性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉而得到廣泛的應(yīng)用。

（2）秒信號(hào)產(chǎn)生

由于日常用交流電的頻率為50Hz，變壓后的5V交流電頻率仍為50Hz。這里可以利用記數(shù)器記錄50個(gè)脈沖的時(shí)間作為秒脈沖信號(hào)。在把信號(hào)送入記數(shù)器前仍要整形，這里仍采用555定時(shí)器與其它門電路組成整形電路。

3.3 主控門電路

該部分電路在整個(gè)電路中起著控制頻率計(jì)數(shù)的開始的作用，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)電路。這部分由RS觸發(fā)器和一只反相器組成，原理如圖1所示。

在秒信號(hào)發(fā)生電路中，也有同樣的閘門電路來控制記數(shù)的開始和結(jié)束，只不過那里的開啟信號(hào)是待測(cè)信號(hào)。

3.4 計(jì)數(shù)，譯碼，顯示設(shè)計(jì)

這一部分是頻率計(jì)電路的核心部分，也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在這一部分中整形后的脈沖首先通過的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)為8421BCD代碼，再經(jīng)譯碼變成七段字形代碼，七段數(shù)碼管顯示出來。計(jì)數(shù)器選用十進(jìn)制中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器，在這兒選用74LS160，譯碼器選74LS48，顯示的為L(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示器。這一部分的連線電路圖如圖2所示。

4.總電路圖

數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)的總電路圖如圖3所示。本數(shù)字頻率計(jì)的主要功能是測(cè)量周期信號(hào)的頻率。當(dāng)沒有信號(hào)輸入時(shí)，555定時(shí)器電路輸出低電平，通過RS觸發(fā)器使與門1關(guān)閉，則定時(shí)計(jì)數(shù)器不工作，電路處于不工作狀態(tài)。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，通過與非門組成的施密特觸發(fā)器整形后輸出一個(gè)高電平，通過RS觸發(fā)器把與門1打開，此時(shí)定時(shí)計(jì)數(shù)器開始工作，同時(shí)，用于顯示的計(jì)數(shù)器也開始工作。在測(cè)頻率前首先要將頻率計(jì)上的復(fù)位開關(guān)按一下，讓內(nèi)部的RS觸發(fā)器復(fù)位，而后開始測(cè)頻率。

5.結(jié)束語(yǔ)

該電路只可以測(cè)1～9999Hz范圍的頻率，如果想測(cè)更大范圍就需要對(duì)電路進(jìn)行擴(kuò)展。可以在輸入整形脈沖后加一級(jí)分頻器，如果是10倍分頻，電路的測(cè)量范圍可以增加到10倍；還可以在定時(shí)整形脈沖后加倍頻器，如果是10倍頻，則電路的測(cè)量范圍可以增加到10倍。

利用數(shù)字電路知識(shí)設(shè)計(jì)了一種數(shù)字頻率計(jì)，它實(shí)際上就是一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器，即在單位時(shí)間里（如1秒）所統(tǒng)計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)。電路由輸入整形電路、時(shí)鐘振蕩器、分頻電路、量程選擇開關(guān)電路和計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路等組成。本多功能數(shù)字頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)的使用方便、體積小、成本低、測(cè)量誤差小，實(shí)用性強(qiáng)，可在1～9999Hz范圍內(nèi)使用。雖然測(cè)量量程有限，但是可擴(kuò)展性比較強(qiáng)。要想獲得較寬的量程可以對(duì)電路進(jìn)行擴(kuò)展。

參考文獻(xiàn)

[1]薛瑞福，馬國(guó)琳編.數(shù)字電子電路（第一版）[M].高等教育出版社，1983.

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[4]周仲編著.集成電路應(yīng)用350例[M].北京：電子工業(yè)出版社，1988.

篇（5）

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

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1課程概況

“數(shù)字電子技術(shù)與邏輯設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)和其它數(shù)字系統(tǒng)的各種基本邏輯電路；能熟練地運(yùn)用有關(guān)知識(shí)和理論對(duì)各類邏輯電路進(jìn)行分析；能針對(duì)客觀提出的各種設(shè)計(jì)要求，綜合運(yùn)用多種方法和技術(shù)完成邏輯部件的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。通過本課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生邏輯思維能力、邏輯抽象能力、解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生真正掌握對(duì)數(shù)字系統(tǒng)硬件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)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(shí)寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)。

2精品課程創(chuàng)新點(diǎn)

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(shí)還應(yīng)注意發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)教學(xué)方式的諸多優(yōu)點(diǎn)，比如教師應(yīng)在課堂上充分發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)授課表達(dá)方式的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)調(diào)整課堂教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容，使得教和學(xué)同步進(jìn)行。

多媒體教學(xué)會(huì)給學(xué)生帶來課堂筆記不便、課后復(fù)習(xí)困難的缺點(diǎn)，為此我們利用校園計(jì)算機(jī)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(diǎn)。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(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)思想是基于提高設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)比重，開展多層次、模塊化、開放式的實(shí)踐教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

3具體實(shí)施辦法

我們?cè)诔浞终{(diào)研的基礎(chǔ)上結(jié)合電子技術(shù)課程教學(xué)特點(diǎn)，提出“著重基礎(chǔ)、開拓視野、加強(qiáng)實(shí)踐”三條原則，并以教學(xué)改革的觀點(diǎn)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(shí)、基本分析方法的內(nèi)容和授課學(xué)時(shí)。只有先培育出牢固的根基，才能經(jīng)受住各種考驗(yàn)，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(huì)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(shí)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(jì)工具和設(shè)計(jì)方式層出不窮，對(duì)一些已經(jīng)成熟、比較關(guān)鍵的新技術(shù)和新器件要及時(shí)引進(jìn)到教學(xué)計(jì)劃中來，目的是使學(xué)生多掌握一些新的電子科技先進(jìn)的理論和實(shí)踐方法。

加強(qiáng)實(shí)踐，指的是增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)力度，在教學(xué)大綱中提高實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求和比重。電子技術(shù)的實(shí)踐性很強(qiáng)，對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求很高，要做到課堂理論教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，就要給予實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)有的地位，對(duì)實(shí)踐課程的內(nèi)容和學(xué)時(shí)應(yīng)合理安排，確保實(shí)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(jì)基礎(chǔ)》。該教材是為電子類和非計(jì)算機(jī)高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)和邏輯設(shè)計(jì)編寫的。教材本著使用性強(qiáng)、內(nèi)容簡(jiǎn)練、通俗易懂原則，介紹數(shù)字電子技術(shù)原理、邏輯設(shè)計(jì)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(shí)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(chǔ)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(fù)責(zé)人：沈克永，南昌理工學(xué)院計(jì)算機(jī)系主任、教授、江西省計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)理事、江西省青年骨干教師。擔(dān)任過的本科課程有：數(shù)字電路基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。主編的教材包括：《C/C++程序設(shè)計(jì)》(北京郵電大學(xué)出版社)，《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》(中國(guó)宇航出版社)，《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上機(jī)指導(dǎo)》(中國(guó)宇航出版社)，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》(人民郵電出版社)，《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》(人民郵電出版社)，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》(人民郵電出版社)。

篇（6）

現(xiàn)今的時(shí)代是信息化的時(shí)代，信息化的特征就是對(duì)所有信息進(jìn)行數(shù)字化的處理，并由此構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)。所謂數(shù)字系統(tǒng)，即對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行傳送、加工、處理的電子設(shè)備。一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)既可能是一個(gè)小而簡(jiǎn)單的，又可能是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，如：數(shù)字鐘是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段完成復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來越力不從心。以FPGA/CPLD為代表的大規(guī)模集成可編程邏輯器件（PLD）和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA Electronic Design Automation）設(shè)計(jì)方法，代表著現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

重慶郵電大學(xué)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)從培養(yǎng)能在通信與信息領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造等高級(jí)工程技術(shù)人才的目的出發(fā)，經(jīng)過多年的實(shí)踐和總結(jié)，提出了層次型的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系，完善了數(shù)字系統(tǒng)系列課程內(nèi)容，理順了課程之間的銜接，提出了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程的建設(shè)要體現(xiàn)三個(gè)特性：理論體系的系統(tǒng)性、學(xué)科知識(shí)的前沿性和工程實(shí)踐的應(yīng)用性，并已將課程改革寫入專業(yè)的培養(yǎng)方案，在2011年9月獲得重慶市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)的稱號(hào)。

1.構(gòu)建系統(tǒng)的課程體系。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)以現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段和方法為主線，重塑了教學(xué)課程體系，構(gòu)建了以經(jīng)典數(shù)字電路課程教學(xué)為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)課程教學(xué)為提升的理論和實(shí)踐教學(xué)課程相融合的體系結(jié)構(gòu)，在經(jīng)典數(shù)字電路教學(xué)中注重理論體系的邏輯性，在電子技術(shù)應(yīng)用和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的前沿性和工程實(shí)踐的應(yīng)用性。具體層次見圖1。

圖1 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系圖

1.1注重?cái)?shù)字電路基礎(chǔ)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)課程素養(yǎng)。

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)經(jīng)典電路的分析設(shè)計(jì)方法的課程，因此，課程的教學(xué)以構(gòu)筑學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)為主線、訓(xùn)練邏輯思維能力為主體。

針對(duì)不同專業(yè)培養(yǎng)要求，數(shù)電課程在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)上采取了不同教學(xué)方法和手段，如：通信與信息類專業(yè)側(cè)重系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)以綜合設(shè)計(jì)為主；計(jì)算機(jī)類側(cè)重外部邏輯關(guān)系和可編程PLD、淡化內(nèi)部電路原理，實(shí)驗(yàn)以應(yīng)用為主；自動(dòng)化類側(cè)重控制觀念和電氣特性，重視A/D、D/A內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)以應(yīng)用控制型為主。

針對(duì)我校通信學(xué)院和光電學(xué)院強(qiáng)化班學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)要求，教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了數(shù)電課程的雙語(yǔ)教學(xué)，旨在讓學(xué)生提前掌握專業(yè)詞匯，提高閱讀外文文獻(xiàn)和自學(xué)現(xiàn)代電子技術(shù)的能力。自2005年在光電學(xué)院強(qiáng)化班進(jìn)行試點(diǎn)開始，至今已送出6屆1000多名學(xué)生。

1.2強(qiáng)化現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。

由“可編程邏輯器件與應(yīng)用”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”、“DSP原理與應(yīng)用”、“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”6門課程構(gòu)成現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和理論層次。該層次以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，在課程內(nèi)容的具體設(shè)置中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出開放的思路、打破單一課程限制。如：在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi)，有步驟地推進(jìn)FPGA初級(jí)應(yīng)用訓(xùn)練（原理圖的設(shè)計(jì)訓(xùn)練）；在FPGA教學(xué)時(shí)間內(nèi)，有目的地聯(lián)系數(shù)字信號(hào)處理、通信原理等專業(yè)背景課程，強(qiáng)化FPGA在數(shù)字系統(tǒng)、通信領(lǐng)域等各方面的應(yīng)用能力。

其中，“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”為重點(diǎn)建設(shè)課程，課程涵蓋知識(shí)面廣泛，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)綜合性設(shè)計(jì)。特別根據(jù)電子競(jìng)賽相關(guān)內(nèi)容模塊，添加了電源設(shè)計(jì)、信號(hào)源設(shè)計(jì)等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)用數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

2.采取多樣化的教學(xué)方法和手段，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2.1形象、生動(dòng)的理論教學(xué)方法。

通過長(zhǎng)期的教學(xué)研討，團(tuán)隊(duì)形成了案例教學(xué)法、比喻教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法、思維訓(xùn)練法等多種方法綜合使用的教學(xué)方法，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和興趣。以“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程為例，談?wù)劯鞣N教學(xué)方法。

2.1.1案例教學(xué)法。如數(shù)字電路課程教學(xué)中，學(xué)完組合邏輯與觸發(fā)器后，以三人搶答器為例，先從組合邏輯電路的設(shè)計(jì)入手，分析其功能，找出其缺陷，再添加觸發(fā)器，改進(jìn)其功能，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)電路和改進(jìn)電路的意識(shí)和愿望；在講了組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)之后，以MULTISM為仿真軟件，演示組合邏輯電路競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的險(xiǎn)象及消除方法，要求學(xué)生課后查找資料，提交仿真作業(yè)；在講完計(jì)數(shù)器后，以電子鐘設(shè)計(jì)為例，串講前面所講的譯碼器、計(jì)數(shù)器、數(shù)碼管，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣。

2.1.2比喻教學(xué)法。在講卡諾圖化簡(jiǎn)時(shí)以“擒賊先擒王”來說明圈圈得越大越好；“不打落水狗”來說明保證每個(gè)圈中至少有一個(gè)小方格不被重復(fù)圈過。

2.1.3啟發(fā)教學(xué)法。觸發(fā)器的講解過程中，從RS觸發(fā)器入手，講其特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其電路的缺點(diǎn)，從而提出改進(jìn)電路鐘控RS觸發(fā)器，再進(jìn)一步分析其電路優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生提出改進(jìn)電路，引出鐘控JK觸發(fā)器、鐘控D觸發(fā)器，進(jìn)一步引出主從觸發(fā)器。隨著電路一步一步地改進(jìn)，又會(huì)帶來新的問題，引發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此時(shí)，再以人生哲理為例，引發(fā)學(xué)生從電子技術(shù)的改進(jìn)過程中思考人生。

2.1.4思維訓(xùn)練法。在講中規(guī)模計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)任意模值的計(jì)數(shù)器過程中，以畫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖為工具，引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)位法、置位法及進(jìn)位輸出置最小數(shù)、級(jí)聯(lián)等多種方法設(shè)計(jì)電路，實(shí)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)電路的思維訓(xùn)練，從而完成數(shù)字電路時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)——任意模制的計(jì)數(shù)器均可實(shí)現(xiàn)。

2.2以自學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

為了加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力以及工程實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的摸索，對(duì)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了大力度的改革。

2.2.1加大實(shí)驗(yàn)課時(shí)，調(diào)整理論、實(shí)驗(yàn)課時(shí)所占比例。如數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)（56學(xué)時(shí)理論+24學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、可編程邏輯器件與應(yīng)用（16學(xué)時(shí)理論+16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、嵌入式系統(tǒng)（16學(xué)時(shí)理論+16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、DSP原理與應(yīng)用（20學(xué)時(shí)理論+20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真（30學(xué)時(shí)理論+26學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）。

2.2.2從2006年開始我們通過中央與地方共建資金、學(xué)校撥款、企業(yè)捐助的方式，建立了基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地兩級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)上采取傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的形式。教師講授基礎(chǔ)入門知識(shí)，除必須完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，學(xué)生可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況自行安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

以“可編程邏輯器件與應(yīng)用”課程為例，必做實(shí)驗(yàn)包括：QUARTUSⅡ簡(jiǎn)介與應(yīng)用、帶使能端的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、數(shù)控分頻器的設(shè)計(jì)等，采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式，由教師講授基本原理和設(shè)計(jì)思路，學(xué)生按部就班完成。該部分實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生主動(dòng)性較少，主要目的在于設(shè)計(jì)流程、軟件開發(fā)、硬件平臺(tái)的掌握。選作實(shí)驗(yàn)包括：基于LPM-ROM的四位乘法器設(shè)計(jì)、序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì)、數(shù)碼管掃描顯示電路、硬件電子琴設(shè)計(jì)、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)等。學(xué)生還可以自行擬定題目，與教師商量后進(jìn)行。該部分實(shí)驗(yàn)采用開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐精神和動(dòng)手設(shè)計(jì)能力。

3.日常教學(xué)與科技活動(dòng)有機(jī)融合

教學(xué)團(tuán)隊(duì)把相關(guān)課程與各類課外創(chuàng)新活動(dòng)結(jié)合起來，多渠道促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

首先，我們從課程學(xué)習(xí)中選擇優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)。建立系統(tǒng)化的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)體系和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠提升多數(shù)學(xué)生創(chuàng)新能力和一定的電子設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力，具有參加各類科技活動(dòng)最基本的素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，選拔條件更加出眾的學(xué)生進(jìn)行后續(xù)的集中培訓(xùn)。

其次，根據(jù)各屆競(jìng)賽的題目和要求修改課程教學(xué)內(nèi)容。例如：在“EDA”、“可編程邏輯器件與應(yīng)用”等課程會(huì)根據(jù)的新技術(shù)的發(fā)展增加相應(yīng)的技術(shù)講座。“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”為新開設(shè)課程，重點(diǎn)在于系統(tǒng)性應(yīng)用綜合知識(shí)，在基本模塊講完后，進(jìn)行綜合性實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，其中就包括精心選擇的各類電子競(jìng)賽試題。各類科技活動(dòng)對(duì)推動(dòng)課程教學(xué)的各項(xiàng)改革起到了促進(jìn)作用。

最后，我們與中國(guó)電子協(xié)會(huì)合作，進(jìn)行全國(guó)電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證培訓(xùn)。多渠道提升學(xué)習(xí)動(dòng)力，營(yíng)造科技氛圍。

4.建設(shè)高水平師資隊(duì)伍

我校通過引進(jìn)、國(guó)內(nèi)外進(jìn)修培訓(xùn)，以及采用“以科研促教學(xué)”、“以科技競(jìng)賽促師資隊(duì)伍”、“理論實(shí)踐教學(xué)雙肩挑”的模式，加快教師隊(duì)伍的成長(zhǎng)，形成了一支以中青年為主，職稱、學(xué)歷和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在特色專業(yè)建設(shè)，教學(xué)方法與手段改革，精品課程建設(shè)，教材建設(shè)（自編教材12本），自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備（自行研發(fā)設(shè)備6項(xiàng)），尤其是指導(dǎo)學(xué)生課外科技活動(dòng)、組織和參加各種科技競(jìng)賽等方面取得了很大的成績(jī)，具有較強(qiáng)的示范作用。

5.結(jié)語(yǔ)

數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程的教學(xué)改革獲得了較大的成功，課堂教學(xué)成效得到了顯著的提升，尤其在課外科技競(jìng)賽方面取得了豐碩的成果。2005年以來，教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師指導(dǎo)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，重慶市一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)。2008年以來，參加重慶市盛群?jiǎn)纹瑱C(jī)電子設(shè)計(jì)大賽，獲得創(chuàng)意獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)7項(xiàng)、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)。2010年，參加“高教社&XILINX杯”重慶市大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽本科組7人獲得二等獎(jiǎng)、2人獲得三等獎(jiǎng)；參加“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，重慶賽區(qū)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)而艱巨的工程，我們?nèi)孕枰粩嗟靥剿鳎瑢で笕绾尾粩嗵嵘龑W(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力與實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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［3］鄒虹，賀麗芳等.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)［M］.北京：人民郵電出版社，2008.3.

篇（7）

1 橫向分層

橫向分層，是指同一門課程在不同層次學(xué)生之間分層，在我院，學(xué)生以A、B班的形式分層上課。橫向分層的主要實(shí)施如下。

1.1 教材分層

由于A、B班學(xué)生的學(xué)情不同，若采用同樣的教材，則不能充分體現(xiàn)分層教學(xué)的思想，故在我院數(shù)字電路與系統(tǒng)課程中，A班同學(xué)前后采用過王毓銀主編的《數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)》一書（高等教育出版社）、康華光主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分》（第五版，高等教育出版社），這兩部教材都是國(guó)內(nèi)數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)典教材，也是國(guó)內(nèi)多數(shù)高校，尤其是重點(diǎn)高校研究生招生考試的指定教材。B班同學(xué)采用北京郵電大學(xué)出版社唐志宏主編的《數(shù)字電路與系統(tǒng)》一書，概述內(nèi)容簡(jiǎn)練，理論和實(shí)踐結(jié)合較為密切，適合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

1.2 大綱分層

A、B班數(shù)字電路與系統(tǒng)課程采取不同的教學(xué)大綱，A班教學(xué)大綱充分體現(xiàn)研究型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，B班教學(xué)大綱則體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。以本課程第三章集成邏輯門為例，A班要求掌握CMOS基本邏輯門和TTL基本邏輯門的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和特性參數(shù)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自行分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用類似電路的目的，B班對(duì)這些內(nèi)容僅要求達(dá)到“了解”的程度，而在集成邏輯門的實(shí)際應(yīng)用方面（如CMOS電路和TTL電路的接口問題）提出了更高的要求。

2 縱向分層

縱向分層，是指同一個(gè)教學(xué)班內(nèi)再將學(xué)生和教學(xué)內(nèi)容劃分為不同層次，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施教學(xué)。

2.1 同一教學(xué)班中學(xué)生的再分層

即便在同一個(gè)教學(xué)班，學(xué)生的學(xué)情也不盡相同，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、理解能力也是參差不齊的，故需要任課教師通過各種途徑，充分了解學(xué)生的基本狀況，這也是能否有效實(shí)施分層教學(xué)的基本。以我院2012級(jí)數(shù)字電路與系統(tǒng)課程A班來講，本班共98名學(xué)生，來自于電子、自動(dòng)化、電氣工程、通信工程等4個(gè)專業(yè)，并不均勻地分布在14個(gè)班級(jí)，涉及到14個(gè)班導(dǎo)師和4個(gè)輔導(dǎo)教師。因此，任課教師在課外花了大量時(shí)間，與班導(dǎo)師、輔導(dǎo)教師以及前續(xù)模擬電子電路課程任課教師展開調(diào)查和交流，爭(zhēng)取做到對(duì)絕大多數(shù)學(xué)生的基本學(xué)情掌握第一手的資料，在正式開課之前做到心中有數(shù)。由于本文作者除了擔(dān)任數(shù)字電路與系統(tǒng)A班的教學(xué)任務(wù)之外，還擔(dān)任了數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路課程實(shí)踐、電路理論及實(shí)驗(yàn)、模擬電子電路理論及實(shí)驗(yàn)、模擬電子電路課程設(shè)計(jì)等課程教學(xué)任務(wù)，與學(xué)生在不同學(xué)期、不同課程之間經(jīng)常“不期而遇”，有著廣泛的學(xué)生基礎(chǔ)，與學(xué)生之間建立了互相信任的和諧師生關(guān)系，故在數(shù)字電路與系統(tǒng)課程開課之前，就已經(jīng)很好地掌握了該教學(xué)班的基本情況，學(xué)生的層次水平已然做到心中有數(shù)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的分層

同一門課程的教學(xué)內(nèi)容要自成體系，又要區(qū)分層次，這也是分層教學(xué)理論提出的基本要求。在確定數(shù)字電路與系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，也要清晰地區(qū)分教學(xué)內(nèi)容的層次，并將這些信息準(zhǔn)確地傳達(dá)給學(xué)生。以本課程第五章“鎖存器和觸發(fā)器”為例，將教學(xué)內(nèi)容區(qū)分為基本概念、原理、方法及應(yīng)用三個(gè)層面，基本概念中，又按照教學(xué)要求區(qū)分為掌握、理解和了解三個(gè)層次，例如基本概念里將“鎖存器、觸發(fā)器、現(xiàn)態(tài)、次態(tài)”等劃分為需要掌握的內(nèi)容，將“雙穩(wěn)態(tài)、觸發(fā)方式、空翻”等劃分為需要理解的內(nèi)容，將“介穩(wěn)態(tài)”劃分為需要了解的內(nèi)容。

2.3 授課策略上的分層

課堂授課的分層策略對(duì)教師提出了更高的要求，要想達(dá)到課堂分層教學(xué)的良好效果，教師可以從以下幾個(gè)方面實(shí)施：

（1）在授課過程中，將教學(xué)內(nèi)容之間的層次關(guān)系，準(zhǔn)確無誤地傳遞給學(xué)生。教師可以通過講解時(shí)間的長(zhǎng)短、是否有配套實(shí)例、是否有提問和討論環(huán)節(jié)、語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)的變換等方式達(dá)到這一目的，萬(wàn)萬(wàn)不可采用“這些內(nèi)容是重點(diǎn)，考試一定會(huì)考”、“這些內(nèi)容不重要，考試不考，不講了”等等此類生硬的話語(yǔ)。

（2）精心設(shè)計(jì)提問環(huán)節(jié)。課堂提問是提高師生互動(dòng)的有效方法，教師在提問之前，一定要準(zhǔn)備好需要提問的問題、準(zhǔn)備提問哪個(gè)層次的學(xué)生，甚至要想好如果學(xué)生回答不上來應(yīng)該怎么應(yīng)對(duì)等。

（3）采用多媒體課件和板書有效結(jié)合的授課方式，基本內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容要精講，提高和創(chuàng)新內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的理解和接受程度選擇性講解。在教學(xué)內(nèi)容講解時(shí)間的安排和授課時(shí)的語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)來向?qū)W生傳達(dá)不同層次的信息。

2.4 作業(yè)的分層

課后作業(yè)的選取也要恰當(dāng)分層，數(shù)字電路與系統(tǒng)課程的作業(yè)選取分為三個(gè)層次：基本題目、提高題目和創(chuàng)新題目。基本題目幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固基本知識(shí)點(diǎn)，提高題目幫助學(xué)生自我檢查學(xué)習(xí)效果，創(chuàng)新題目幫助學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。以數(shù)字電路與系統(tǒng)第六章“時(shí)序邏輯電路”為例，基本作業(yè)為時(shí)序邏輯電路的基本概念題，提高作業(yè)為同步時(shí)序邏輯電路的分析題目，創(chuàng)新作業(yè)為“任務(wù)驅(qū)動(dòng)型”作業(yè)：利用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)四路搶答器，要求學(xué)生在課后自己查閱相關(guān)資料、選擇器件、確定電路結(jié)構(gòu)、到實(shí)驗(yàn)室搭建測(cè)試電路。實(shí)踐證明：恰當(dāng)選取分層作業(yè)，既可以幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，又能幫助學(xué)生將理論和實(shí)踐很好地結(jié)合起來，最終達(dá)到學(xué)以致用的目的。

2.5 考核的分層

篇（8）

中圖分類號(hào)：TP302 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(shí)代，其中數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)是電子信息類的專業(yè)必修課，更是電子、計(jì)算機(jī)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(dú)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(xiàng)目為基礎(chǔ)，用研究成果服務(wù)于社會(huì)，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(huì)日益發(fā)展，根據(jù)企業(yè)對(duì)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(jìn)行一些針對(duì)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(huì)，從而為社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 數(shù)字邏輯課程教學(xué)現(xiàn)狀

結(jié)合本校的實(shí)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(jìn)入高校任教，基本都沒有企業(yè)的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，因此采取的教學(xué)模式基本都是根據(jù)書本理論進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)歸納，制作成PPT，對(duì)所授內(nèi)容的工作原理、重點(diǎn)、難點(diǎn)等逐一進(jìn)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(gè)數(shù)字電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，不能將理論和實(shí)踐很好地結(jié)合在一起。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

本校該課程安排的實(shí)驗(yàn)課時(shí)基本在8-10節(jié)左右，實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，且實(shí)驗(yàn)成績(jī)占期末考核的比例也很小。學(xué)生實(shí)踐少，會(huì)有兩個(gè)問題：一是學(xué)生在心理上輕視實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)期末考試沒什么影響；二是不能很好的將理論與實(shí)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(jī)占70%，平時(shí)分占30%。平時(shí)分基本是由課堂簽到、回答問題及實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成。這種比例導(dǎo)致的問題是：學(xué)生過于看重期末成績(jī)，從而重視理論，忽略課程的實(shí)用性，有些學(xué)生上課的時(shí)候不好好聽課，到期末考試的時(shí)候根據(jù)教師給出的重點(diǎn)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(shí)際上并沒有真正學(xué)好課程，動(dòng)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(jī)的使用很普及，一些學(xué)生上課也離不開手機(jī)，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(duì)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(qiáng)的邏輯性和抽象性、單從理論上講解會(huì)使學(xué)生感覺枯燥無味，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣，被動(dòng)的學(xué)習(xí)，將導(dǎo)致最終的教學(xué)目的很難達(dá)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(dú)立學(xué)院，其培養(yǎng)人才的目標(biāo)主要以應(yīng)用型技術(shù)人才為主，不斷向社會(huì)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(gè)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(jì)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(jì)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(shí)際，運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)綜合解決實(shí)際問題和實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)真正的懂原理、巧動(dòng)手、會(huì)設(shè)計(jì)，愛創(chuàng)新的職業(yè)化人才[3]。

針對(duì)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(shí)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(shí)的儲(chǔ)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(gè)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)中的地位。要讓學(xué)生明白以下幾個(gè)問題：該課程對(duì)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(duì)社會(huì)可以產(chǎn)生哪些價(jià)值。這就要求任課教師自身清楚的認(rèn)識(shí)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(jìn)入教學(xué)崗位，缺乏相關(guān)項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，本身并未真正了解本門課程的社會(huì)價(jià)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(gè)完整的項(xiàng)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(jì)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(jì)方法以外，還需要讓學(xué)生了解這門課程在社會(huì)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(jì)和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合地發(fā)現(xiàn)問題分析并解決問題的能力，從而實(shí)現(xiàn)職業(yè)化目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，理論教學(xué)方面需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)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(dòng)靜結(jié)合，使課堂不再枯燥，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，活躍氣氛，在內(nèi)容上從現(xiàn)成的社會(huì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)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(huì)當(dāng)前的相關(guān)熱點(diǎn)激發(fā)學(xué)生對(duì)本門課的初步認(rèn)識(shí)以及興趣。

⑵ 從整個(gè)專業(yè)各課程進(jìn)行關(guān)系梳理，對(duì)數(shù)字電路課程的整體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)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(shí)，擅用圖表、實(shí)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(shí)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(jì)的理論及實(shí)用價(jià)值，然后再將本章與整個(gè)課程進(jìn)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(gè)課程中的地位與作用等。

⑷ 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)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(dòng)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(dòng)講解等多種互動(dòng)方式，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考，發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的能力。

2.3 實(shí)踐改革

⑴ 實(shí)驗(yàn)：安排實(shí)驗(yàn)課時(shí)10節(jié)左右，實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，因此在保證教學(xué)計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的同時(shí)，周末或晚上可以開放實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)配備一個(gè)指導(dǎo)老師，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室操作，學(xué)生動(dòng)手時(shí)間的增加，有助于實(shí)踐能力的提高，也能更好的理解課堂所學(xué)的知識(shí)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用。另外，在實(shí)驗(yàn)過程中，大部分學(xué)生只會(huì)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟依葫蘆畫瓢，并不明白該實(shí)驗(yàn)的真正原理，不能將課堂上的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，因此，教師在實(shí)驗(yàn)前要拋出問題，讓學(xué)生帶著問題做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中如果遇到困難，要鼓勵(lì)學(xué)生自己思考，或者和同學(xué)探討，自己動(dòng)手解決問題，而不是遇到問題就找教師解決。這樣實(shí)驗(yàn)結(jié)束后才能更深入地總結(jié)并理解實(shí)驗(yàn)的意義并和所學(xué)的理論知識(shí)聯(lián)系起來。重視實(shí)驗(yàn)，只有保證足夠的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，學(xué)生才能將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，做到從理論知識(shí)的積累到動(dòng)手能力的提高，進(jìn)而加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，故實(shí)驗(yàn)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(jì)：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(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)，將數(shù)字電路與各科的關(guān)系進(jìn)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(duì)知識(shí)的理解能力和動(dòng)手能力。課程設(shè)計(jì)可以項(xiàng)目化，即對(duì)學(xué)生分組，每組內(nèi)學(xué)生有明確分工，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)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(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，更加深刻地理解理論知識(shí)，提高職業(yè)化能力，又能提高企業(yè)所需要的團(tuán)隊(duì)合作等經(jīng)驗(yàn)。

總之，理論是內(nèi)功，實(shí)驗(yàn)是招式，那么課程設(shè)計(jì)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(jì)能鍛煉學(xué)生對(duì)整個(gè)課程綜合理解能力，通過對(duì)生活常見和實(shí)用的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)課程系統(tǒng)加深理解，進(jìn)而學(xué)到實(shí)用的知識(shí)，提高了動(dòng)手及合作能力等。這對(duì)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(jī)70%，平時(shí)成績(jī)30%的方式，這不利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。針對(duì)此問題，可以改變考核的方式：一是增加實(shí)驗(yàn)測(cè)試的考核比例，將比重增到30%，使學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)流程，提高動(dòng)手能力；二是期末閉卷考試的成績(jī)降到50%；三是平時(shí)成績(jī)降到20%，重點(diǎn)考核逃課等違反紀(jì)律比較嚴(yán)重的方面，從紀(jì)律上約束，以達(dá)到讓學(xué)生靜心學(xué)習(xí)的目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)應(yīng)用型的職業(yè)化人才培養(yǎng)方向進(jìn)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(shí)驗(yàn)為輔的方式進(jìn)行分析，提出針對(duì)理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、考核方式的方向進(jìn)行深入探討及改進(jìn)，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(shí)的能力，增強(qiáng)其動(dòng)手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，從系統(tǒng)到實(shí)踐，從學(xué)生到職業(yè)化發(fā)展起到實(shí)際的作用，從而促進(jìn)獨(dú)立學(xué)院數(shù)字邏輯課程教學(xué)水平的提高。

參考文獻(xiàn)（Reference）：

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[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（9）

一、邏輯設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與定位

1、課程目標(biāo)

使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的電子電路邏輯設(shè)計(jì)基本知識(shí)和靈活應(yīng)用常用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本技能；為學(xué)生全面掌握電子設(shè)計(jì)技術(shù)和技能，提高綜合素質(zhì)，增強(qiáng)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)；通過項(xiàng)目的引導(dǎo)與實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、敬業(yè)愛崗和吃苦耐勞的品德和良好職業(yè)道德觀。本課程目標(biāo)具體包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

（1）知識(shí)目標(biāo)：熟悉數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、術(shù)語(yǔ)，熟悉邏輯代數(shù)基本定律和邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)；掌握門電路及觸發(fā)器的邏輯功能和外特性；掌握常用組合邏輯電路和時(shí)序電路的功能及分析方法，學(xué)會(huì)一般組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法（用SSI和MSI器件），學(xué)會(huì)同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法；熟悉脈沖波形產(chǎn)生與變換電路的工作原理及其應(yīng)用；了解A/D，D/A電路及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、PLA器件的原理及其應(yīng)用。

（2）能力目標(biāo)：具有正確使用脈沖信號(hào)發(fā)生器、示波器等實(shí)驗(yàn)儀器的能力；具有查閱手冊(cè)合理選用大、中、小規(guī)模數(shù)字集成電路組件的能力；具有用邏輯思維方法分析常用數(shù)字電路邏輯功能的能力；具有數(shù)字電路設(shè)計(jì)初步的能力。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路的興趣；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自己查找資料能力。

2、課程定位

《邏輯設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)和電子信息類專業(yè)的一門重要硬件基礎(chǔ)課，其理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)，尤其強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。是現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件電路、通信電路、信息與自動(dòng)化技術(shù)的和集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在高速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)中數(shù)字電路具有較簡(jiǎn)單又容易集成。通過本課程學(xué)習(xí)，熟悉小中大規(guī)模數(shù)字集成電路分析與應(yīng)用，突出數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用性，獲得數(shù)字電子技術(shù)必要的基本理論基本知識(shí)和基本技能；了解數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況，為后繼課程及從事相關(guān)工程技術(shù)工作和科研與設(shè)計(jì)工作打下一定基礎(chǔ)。《邏輯設(shè)計(jì)》在電子信息專業(yè)課程的地位，表現(xiàn)在其先導(dǎo)課程為《電工電子技術(shù)》，要求學(xué)生掌握由分立元器件組成的電子電路的識(shí)別與檢測(cè)、與基本分析方法，掌握有關(guān)晶體管以及晶體管電路的分析方法等；其后續(xù)課程有《微機(jī)原理與接口技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》、《EDA技術(shù)應(yīng)用》等。學(xué)習(xí)集成電路芯片在計(jì)算機(jī)及相關(guān)電子設(shè)備中的應(yīng)用與作用。

二、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

1、教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)

（1）以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容選擇與組織突出“以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線，以項(xiàng)目主體--任務(wù)貫穿”為總體設(shè)計(jì)要求，在內(nèi)容的選取上，首先立足于打好基礎(chǔ)。在確保基本概念、基本原理和基本教學(xué)方法的前提下，簡(jiǎn)化集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的講述，減少小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，盡可能多地介紹中大規(guī)模集成電路及其應(yīng)用。以能力培養(yǎng)為主線，以應(yīng)用為目的，突出思路與方法闡述，力求反映當(dāng)今數(shù)字電子技術(shù)的新發(fā)展。

（2）在教材內(nèi)容編排上精心組合，深入淺出，做到概念清晰，邏輯設(shè)計(jì)思想嚴(yán)謹(jǐn)。教學(xué)實(shí)施中注重重點(diǎn)突出，層次分明，相互銜接，邏輯性強(qiáng)，以利于教學(xué)做一體化的整合。在講義上力求簡(jiǎn)潔流暢，通俗易懂，便于學(xué)生自學(xué)。

（3）以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體，采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)做一體化的實(shí)施，體現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐深化理論的素質(zhì)養(yǎng)成目的。

（4）依據(jù)各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的內(nèi)容總量以及在該門課程中的地位分配各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的課時(shí)數(shù)。

（5）知識(shí)學(xué)習(xí)程度用語(yǔ)主要使用“了解”、“理解”、“能”或“會(huì)”等用來表述。“了解”用于表述事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“理解”用于表述原理性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“能”或“會(huì)”用于表述技能的學(xué)習(xí)程度。

2、教學(xué)具體內(nèi)容安排

表決器電路設(shè)計(jì)與制作，搶答器電路設(shè)計(jì)與制作，同步計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)與制作，方波發(fā)生器電路設(shè)計(jì)與制作，數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)與制作。

三、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式與手段

1、教材編寫

教材編寫體現(xiàn)項(xiàng)目課程的特色與設(shè)計(jì)思想，教材內(nèi)容體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性，典型產(chǎn)品的選取科學(xué)，體現(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，具有可操作性。呈現(xiàn)方式圖文并茂，文字表述規(guī)范、正確、科學(xué)。

2、教學(xué)模式

采取項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)過程中要注重創(chuàng)設(shè)教育情境，采取“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式，將知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)職業(yè)教育教學(xué)改革研究，優(yōu)化完善我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。

3、教學(xué)方法

從教學(xué)手段、教案設(shè)計(jì)、教學(xué)思路、語(yǔ)言表述、教學(xué)資源等方面著手，對(duì)如何在課堂教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和興趣開展教研。教學(xué)過程有進(jìn)行項(xiàng)目引導(dǎo)，任務(wù)貫穿，“提出問題”、“引導(dǎo)思考”、“假設(shè)結(jié)論”、“探索求證”，把握課程的進(jìn)度，活躍課堂氣氛，使大多數(shù)學(xué)生能夠獲得盡可能大的收獲。采用“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)方式，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握依賴于學(xué)習(xí)者的實(shí)踐，課程組加強(qiáng)了對(duì)教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管理；為使學(xué)生理解和有效掌握課程內(nèi)容，在堅(jiān)持課外習(xí)題練習(xí)、輔導(dǎo)答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加隨堂練習(xí)、單元測(cè)驗(yàn)等即時(shí)性練習(xí)環(huán)節(jié)，督促學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握已學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

4、教學(xué)手段

充分利用掛圖、投影、多媒體等現(xiàn)代化手段，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)突破空間距離限制的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生能夠最大限度的利用學(xué)習(xí)資源，自主地學(xué)習(xí)和提高，彌補(bǔ)課堂上未能及時(shí)消化吸收的部分內(nèi)容。教學(xué)過程中相應(yīng)教學(xué)班成立課程提高學(xué)習(xí)小組，任課教師課外指導(dǎo)該小組進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)及課外科技活動(dòng)指導(dǎo)，達(dá)到因材施教的目的；一方面教師指導(dǎo)有興趣能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，特別是對(duì)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)的答疑指導(dǎo)，為能力強(qiáng)的學(xué)生提供發(fā)展空間，解決因課時(shí)數(shù)限制而無法在課堂上深入講授特定工程應(yīng)用專題的矛盾。也加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)，教師可以第一手了解學(xué)生對(duì)教學(xué)過程的反饋，改進(jìn)教學(xué)方法，利用學(xué)習(xí)好的學(xué)生帶動(dòng)整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)良好班風(fēng)學(xué)風(fēng)的形成。探討當(dāng)前教學(xué)環(huán)境下，培養(yǎng)學(xué)生課外學(xué)習(xí)能力的新模式。

5、課程資源的開發(fā)與利用

整理并開發(fā)具有職教特色的自編教材，編寫學(xué)生實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)用書，引導(dǎo)學(xué)生查閱網(wǎng)絡(luò)資源，要注重利用仿真軟件的輔助設(shè)計(jì)功用。

篇（10）

1、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、電路分析基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、工程電磁場(chǎng)、通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

2、以及現(xiàn)代通信網(wǎng)、傳感器原理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、無線通信原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、近距無線傳輸技術(shù)、二維條碼技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與處理、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)等。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇（11）

“數(shù)字電子技術(shù)”是高職高專電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程。它的任務(wù)是通過學(xué)習(xí)數(shù)字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學(xué)生在數(shù)字電路方面具有一定的理論水平和實(shí)踐技能,它是《微機(jī)原理與應(yīng)用》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》和《PLC原理與應(yīng)用》等主要專業(yè)課程必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)。該課程對(duì)于學(xué)好后繼專業(yè)課程以及提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力都有著極其重要的作用。

1立足于教學(xué)目標(biāo)，展開教學(xué)

1.1知識(shí)目標(biāo)

熟悉布爾代數(shù)的基本定律，掌握卡諾圖與公式化簡(jiǎn)法；掌握數(shù)字電路中常用的基本單元電路和典型電路構(gòu)成、原理與應(yīng)用；掌握常用的中小規(guī)模集成電路功能。

1.2能力目標(biāo)

具有查閱集成電路器件手冊(cè)，合理選用集成電路器件的能力。對(duì)集成芯片，重點(diǎn)分析電路的外特性和邏輯功，以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊(cè)、資料等，使學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中正確選擇和使用集成芯片。

具有識(shí)讀和分析一般典型應(yīng)用電路的能力。增強(qiáng)電路分析的內(nèi)容，弱化電路設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)數(shù)字電路教學(xué)往往注重電路設(shè)計(jì)內(nèi)容的教學(xué)，好像只有電路設(shè)計(jì)的能力，才能代表水平，而電路分析代表技能，是低技術(shù)的。不過技能卻正符合了高職高專的教學(xué)目標(biāo)，所以在教學(xué)過程中，應(yīng)注重電路分析方法的教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析較復(fù)雜電路，能修改已有電路服務(wù)于自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

具有邏輯分析問題與解決問題的方法。隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛普及,數(shù)字化社會(huì)已經(jīng)到來,大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)字集成電路以其低功耗、高速度等特點(diǎn),應(yīng)用越來越廣泛。因此如何在有限的時(shí)間內(nèi)使學(xué)生扎實(shí)掌握數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)理論和基本操作技能,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,是教師在教學(xué)過程中需要認(rèn)真思考的問題。并使學(xué)生在傳統(tǒng)的數(shù)字電路邏輯分析、邏輯設(shè)計(jì)思維訓(xùn)練的基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立起現(xiàn)代數(shù)字電路的應(yīng)用與設(shè)計(jì)思想，掌握現(xiàn)代電子技術(shù)的新技術(shù)和新器件，在專業(yè)學(xué)習(xí)中適應(yīng)當(dāng)代硬件技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，為走向?qū)嶋H工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為拓寬就業(yè)市場(chǎng)尋求一條全新之路。

1.3思想教育目標(biāo)

（1）樹立熱愛科學(xué)、實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)。（2）具有一定的自學(xué)能力和獲取新知識(shí)、新技術(shù)的基本素質(zhì)。（3）提高邏輯思維能力、養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)。

總之，專科教學(xué)不同于本科教學(xué),專科教學(xué)注重于學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，教學(xué)過程中突出培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí),分析解決實(shí)際問題的能力,以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以教學(xué)為主線，樹立能力培養(yǎng)目標(biāo)為重中之重的思想。

2選擇合適的教材，以教學(xué)要求分層、考核形式分類的方式評(píng)價(jià)教學(xué)

2.1教材的選擇

目前我校選擇的教材充分體現(xiàn)了高職高專教育的特點(diǎn)，以應(yīng)用為宗旨，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合。編寫原則遵循由淺入深，通俗易懂，便于自學(xué)，力爭(zhēng)做到“講，學(xué)，做”統(tǒng)一協(xié)調(diào)，重點(diǎn)和難點(diǎn)采取闡述與比喻相結(jié)合，例題與習(xí)題相結(jié)合，實(shí)例與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，針對(duì)數(shù)字電路課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，增加了與教材相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容。

針對(duì)數(shù)字電路教學(xué)過程中存在教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)數(shù)的矛盾，根據(jù)國(guó)家教委課程指導(dǎo)委員會(huì)的提議:EDA技術(shù)是電子技術(shù)類課程教學(xué)改革的重要方向。我校及時(shí)修訂課程大綱、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。把EDA技術(shù)和PLD器件納入教學(xué)計(jì)劃。將教學(xué)內(nèi)容分為數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、可編程邏輯器件和脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形五大模塊。

2.2教學(xué)要求分層

教學(xué)要求分為五個(gè)層次A．知道、了解。學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有感性的、初步的認(rèn)識(shí)或只要能識(shí)別它B．領(lǐng)會(huì)、理解。學(xué)生對(duì)概念、規(guī)律、基本操作等有理性的認(rèn)識(shí)，即能自述、解釋和舉例說明，并在教師的指導(dǎo)下能順利地完成基本操作C．掌握、運(yùn)用。學(xué)生在理解教學(xué)內(nèi)容后，通過練習(xí)，形成技能；運(yùn)用概念、方法、規(guī)則進(jìn)行常規(guī)運(yùn)算求解、論述和簡(jiǎn)單運(yùn)用、自主操作等D．熟練掌握、靈活運(yùn)用。學(xué)生能綜合運(yùn)用某個(gè)知識(shí)解決問題，綜合運(yùn)用某項(xiàng)技能進(jìn)行熟練操作或小規(guī)模技術(shù)設(shè)計(jì)等，從而形成某種能力E．思想素質(zhì)的提高。如態(tài)度、意識(shí)、精神、毅力等的培養(yǎng)。

同時(shí)，采取了以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心的“四位一體”教學(xué)法,即旨在通過學(xué)生自學(xué)、討論、答辯、考查四個(gè)階段,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及分析問題和解決問題的能力,徹底解決傳統(tǒng)教法中“滿堂灌”的現(xiàn)象。

2.3考核形式分類

考核形式分為五種：筆試：傳統(tǒng)的擬卷考試；操作：通過學(xué)生動(dòng)手操作來考核；答辯：教師出題或?qū)W生自擬題，經(jīng)一段時(shí)間的實(shí)踐，學(xué)生以報(bào)告形式完成答卷并根據(jù)需要答辯；社會(huì)化考核：參加由國(guó)家有權(quán)部門認(rèn)定的考試考核機(jī)構(gòu)或組織進(jìn)行的考試考核；社會(huì)評(píng)判：由社會(huì)評(píng)定結(jié)果如實(shí)習(xí)鑒定等。

通過多種考核形式達(dá)到綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的效果。

3采取傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合方式，運(yùn)用實(shí)例靈活教學(xué)

3.1傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合

教學(xué)課件是教材內(nèi)容的提升和精煉,是將教材中的概念、定律及應(yīng)用內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象逼真的映像展示給學(xué)生。多媒體教學(xué)進(jìn)入課堂是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革,它是教學(xué)過程的一個(gè)有力工具,但決不能成為課堂教學(xué)的主宰,過于詳細(xì)的課件使學(xué)生上課注意力不集中,一些學(xué)生覺得課程內(nèi)容包含在課件中,便在課堂上不記筆記、注意力分散、交頭接耳、甚至逃課。可以想象,教學(xué)中教師盯著顯示器,學(xué)生盯著大屏幕,這樣的教學(xué)情景很難調(diào)動(dòng)教學(xué)氣氛、影響教師配以肢體語(yǔ)言等的熱情發(fā)揮,更談不上師生間的互動(dòng)。只有將多媒體教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)的結(jié)合起來,相互補(bǔ)充,并在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善,才能取得完美的效果。

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的英文縮寫,將EDA技術(shù)引入數(shù)字電路課程教學(xué),可以使教師在講述理論的同時(shí),利用EDA技術(shù)軟件進(jìn)行仿真、演示,使學(xué)生消除“抽象感”,增加學(xué)習(xí)的興趣。使課堂教學(xué)更生動(dòng)、直觀,使數(shù)字電路課程中一些基本理論和基本概念更加容易理解。

3.2運(yùn)用實(shí)例靈活教學(xué)

數(shù)字電路的授課可以結(jié)合生活中的應(yīng)用舉例,如目前多媒體PC機(jī)里的顯示卡、聲卡是用數(shù)電中的數(shù)——模(D/A)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)圖像顯示和聲音播放的;制造業(yè)中的數(shù)控機(jī)床,交通信號(hào)燈的轉(zhuǎn)向時(shí)間顯示,家電產(chǎn)品中的CD、VCD、DVD等也都應(yīng)用了數(shù)電技術(shù)。通過這些實(shí)例的介紹,可以使學(xué)生真正了解數(shù)字電路課程的重要性,從而能更加主動(dòng)的去掌握所學(xué)知識(shí)。

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,就要實(shí)施創(chuàng)新教育,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變以教師為主導(dǎo)的教育模式,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,使之成為引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐來獲取和應(yīng)用理論知識(shí)的主要渠道,在完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)大綱中安排智力競(jìng)賽搶答器和電子秒表等一系列的綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在由簡(jiǎn)到繁的設(shè)計(jì)過程中了解設(shè)計(jì)工作的思路、方法，通過讓學(xué)生實(shí)際制作，使學(xué)生懂得如何進(jìn)行理論和實(shí)踐相結(jié)合，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

4結(jié)語(yǔ)

總之，我們只有立足于教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教材，采取傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合方式，運(yùn)用實(shí)例靈活教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，才能搞好教學(xué)，才能為學(xué)生走向?qū)嶋H工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。