導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

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(jī)電系，講師。（江蘇 南通 226007）

中圖分類號(hào)：642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）26-0051-02

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是機(jī)電專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的特點(diǎn)是邏輯性、實(shí)踐操作性強(qiáng)。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(jī)技術(shù)”、“家電原理”和“電子測量技術(shù)”，在整個(gè)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(jì)”課程設(shè)計(jì)的理念

以職業(yè)能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)遵循“手腦并用”、“做學(xué)合一”、“理論與實(shí)際并行”、“知識(shí)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(rèn)知過程和接受能力的規(guī)律，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、綜合意識(shí)與綜合能力、實(shí)踐意識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。以理論聯(lián)系實(shí)際為指導(dǎo)，重點(diǎn)提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)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(jìn)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(diǎn)

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

高職教育的特點(diǎn)是面向崗位群，機(jī)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(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝實(shí)施能力；機(jī)電工具設(shè)備的使用與操作能力；對(duì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行裝配、檢測與調(diào)試的能力；要求儀表的使用、計(jì)算機(jī)測試、系統(tǒng)分析或產(chǎn)品故障分析的技術(shù)能力要強(qiáng)。

機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備安裝及調(diào)試崗位：能夠?qū)C(jī)電設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)行管理與設(shè)備維護(hù)，并能對(duì)一般控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與改造。

機(jī)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(jī)械圖紙和電氣圖紙的能力；具有機(jī)電一體化設(shè)備的使用、維護(hù)、管理能力，具有一定的生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等知識(shí)。機(jī)電設(shè)備銷售與售后服務(wù)技術(shù)人員具有機(jī)電設(shè)備的原理、裝配工藝等知識(shí)，具有機(jī)電設(shè)備的檢測與維修能力。

三、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”項(xiàng)目化教學(xué)的必要性

傳統(tǒng)的教學(xué)法是從知識(shí)點(diǎn)的掌握到電路的分析再到電路的設(shè)計(jì)，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(dòng)性的發(fā)揮，實(shí)踐以模仿為主，突出技能性訓(xùn)練，缺少設(shè)計(jì)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(biāo)：會(huì)用各種表示方法描述數(shù)字電路邏輯功能，會(huì)分析常用電路的功能；能完成數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，能分析和排除電路中出現(xiàn)的故障；能通過對(duì)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(jì)的數(shù)字邏輯集成電路的電原理圖，能列出所設(shè)計(jì)的電路的元器件清單，會(huì)撰寫所設(shè)計(jì)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(shí)目標(biāo)：掌握邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)；了解集成邏輯門電路內(nèi)部構(gòu)造；掌握組合、時(shí)序邏輯電路的分析設(shè)計(jì)；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(xiàng)目教學(xué)法，它是從實(shí)際問題出發(fā)來講電路的構(gòu)造、元器件的選擇，再到知識(shí)的運(yùn)用，由整體到局部，自上而下，宏觀把握，以學(xué)生為中心，以項(xiàng)目為中心，以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)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(shí)的聯(lián)系，讓學(xué)生在職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上掌握知識(shí)，增強(qiáng)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(jì)”課程設(shè)計(jì)思路

為落實(shí)以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)的課程實(shí)施，給出課程總體設(shè)計(jì)思路：堅(jiān)持以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)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(qiáng)化應(yīng)用、培養(yǎng)技能”為重點(diǎn)，力圖做到“精選內(nèi)容、降低理論、加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出應(yīng)用”。

課程設(shè)計(jì)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(xiàng)目一，聲光控制燈電路制作；項(xiàng)目二，競賽搶答器制作；項(xiàng)目三，電子生日蠟燭制作；項(xiàng)目四，流水彩燈制作；項(xiàng)目五，31/2位直流數(shù)字電壓表的制作。

項(xiàng)目的選擇以課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，既與數(shù)字電路知識(shí)緊密結(jié)合，又能夠充分體現(xiàn)當(dāng)前的工程實(shí)際情況，同時(shí)具有一定的創(chuàng)新空間，學(xué)生可以運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)揮。

通過任務(wù)引領(lǐng)的項(xiàng)目活動(dòng)將必備的知識(shí)、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(dòng)者和高級(jí)技術(shù)應(yīng)用人才所必須的數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、制作與測試的基本知識(shí)和基本技能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的職業(yè)精神。

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

該課程的總體目標(biāo)：使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)勞動(dòng)者和高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的電子設(shè)計(jì)基本知識(shí)，具備靈活運(yùn)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)；通過問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)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(xiàng)目二競賽搶答器的制作為例來說明：

根據(jù)總體目標(biāo)確定該項(xiàng)目的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)。

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

技能目標(biāo)：掌握編譯碼器、計(jì)數(shù)器功能、選擇連接及使用；掌握555定時(shí)器的連接及使用；運(yùn)用仿真軟件畫仿真圖；具備查閱集成芯片產(chǎn)品手冊(cè)的能力。

素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)耐心細(xì)致的工作態(tài)度，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)扎實(shí)的工作作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生競爭與合作意識(shí)。

2.教學(xué)內(nèi)容的序化

（1）任務(wù)下達(dá)。將項(xiàng)目分解為五個(gè)子任務(wù)：譯碼電路的設(shè)計(jì)與制作、搶答電路的設(shè)計(jì)與制作、倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)與制作、聲響電路的設(shè)計(jì)與制作、控制電路的設(shè)計(jì)與制作。

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

對(duì)該子任務(wù)進(jìn)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(jìn)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”。“鎖”——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(duì)該任務(wù)進(jìn)行仿真后下達(dá)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(shí)現(xiàn)的方法；讓學(xué)生檢索常用編碼器的數(shù)據(jù)手冊(cè)，通過手冊(cè)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(duì)芯片的功能和使用方法的了解。

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

（3）計(jì)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(jìn)制編碼器設(shè)計(jì)的缺陷；重點(diǎn)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(jí)；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(shí)施方案，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)框圖，指導(dǎo)老師確認(rèn)方案的可行性。

（4）任務(wù)實(shí)施。任務(wù)的實(shí)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(píng)估。根據(jù)各小組的演示給出綜合評(píng)價(jià)（部分實(shí)現(xiàn)、全部實(shí)現(xiàn)、有創(chuàng)新功能）；抽取設(shè)計(jì)較佳和較差電路進(jìn)行點(diǎn)評(píng)；教師給出優(yōu)化電路，要求學(xué)生課后進(jìn)行分析。

3.教學(xué)手段、方法

項(xiàng)目二的教學(xué)方法：基于問題教學(xué)法 （從實(shí)際問題搶答競賽出發(fā)）；基于興趣的教學(xué)法 （向?qū)W生進(jìn)行任務(wù)的虛擬仿真flash演示）；理論實(shí)踐二位一體教學(xué)法 （編碼器功能知識(shí)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(shí)施過程中）。

本門課程教學(xué)手段、方法：任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、行為導(dǎo)向項(xiàng)目教學(xué)法；工學(xué)結(jié)合，現(xiàn)場教學(xué)法（項(xiàng)目中每個(gè)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(dòng)平臺(tái)）。

六、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”考核評(píng)價(jià)方式

建立終結(jié)性評(píng)價(jià)和過程性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。終結(jié)性評(píng)價(jià)中知識(shí)考核占30%，綜合考核占70%。過程性評(píng)價(jià)以項(xiàng)目為單位，其中教師評(píng)價(jià)占40%，學(xué)習(xí)檔案占30%，小組評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)各占15%。

七、總結(jié)

以職業(yè)崗位活動(dòng)調(diào)研為前提進(jìn)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(biāo)；根據(jù)職業(yè)能力目標(biāo)的需求確定知識(shí)目標(biāo)；根據(jù)崗位工作過程和認(rèn)識(shí)規(guī)律構(gòu)建教學(xué)模塊；以職業(yè)能力訓(xùn)練項(xiàng)目作為課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的載體；以真實(shí)的職業(yè)活動(dòng)實(shí)例作為訓(xùn)練素材；通過項(xiàng)目教學(xué)真正實(shí)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(xiàn)：

篇2

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）03-0132-02

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”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(dòng)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(duì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)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(shí)被動(dòng)。很多學(xué)生僅僅把應(yīng)付考試而不是應(yīng)用知識(shí)作為課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)，結(jié)果導(dǎo)致即使考試成績不錯(cuò)，許多學(xué)生對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計(jì)、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(duì)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(duì)這一現(xiàn)狀，本文借鑒國外先進(jìn)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(jì)”立體化教學(xué)改革方案：通過設(shè)定工程化培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的體系層次化建設(shè)、改進(jìn)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(dú)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(jì)”的知識(shí)點(diǎn)很多，學(xué)生在初學(xué)時(shí)往往難以抓住課程思路主線，容易失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力和積極性，因此要特別重視教學(xué)內(nèi)容的體系化。

對(duì)于理論教學(xué)內(nèi)容，可以通過設(shè)計(jì)“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(qiáng)調(diào)所學(xué)內(nèi)容在整個(gè)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(shí)構(gòu)成體系和各種有價(jià)值的應(yīng)用，從而調(diào)動(dòng)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(duì)課程的內(nèi)容不斷進(jìn)行更新和優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合的循序漸進(jìn)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(tái)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(tái)，依托教學(xué)平臺(tái)進(jìn)一步提高課程的教學(xué)效果。

課程的立體化教學(xué)平臺(tái)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(yàn)指導(dǎo)、試題和試卷庫等各種形式的教學(xué)資源進(jìn)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(tái)進(jìn)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(tái)提交，教師可以進(jìn)行在線作業(yè)批改、成績統(tǒng)計(jì)，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(shí)間和空間上得到有效拓展。

二、立體化課程實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)

（一）構(gòu)建“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“大型實(shí)驗(yàn)”和“綜合型實(shí)驗(yàn)”三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

基礎(chǔ)層次的教學(xué)包括電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和模擬電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，及其基本分析和解決問題的能力，采取分組的實(shí)驗(yàn)方法，保證每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)實(shí)際操作，動(dòng)手練習(xí)；大型實(shí)驗(yàn)層次主要是模電大型實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、處理問題的能力，鼓勵(lì)創(chuàng)新思維，促進(jìn)知識(shí)更新，讓學(xué)生在系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(jì)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用前面各實(shí)驗(yàn)層次所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)和工程技能，面對(duì)較大規(guī)模的電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)與應(yīng)用的能力，此層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合電子設(shè)計(jì)競賽等課外科技活動(dòng)進(jìn)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(shí)驗(yàn)環(huán)境中，經(jīng)過需求分析、資料查詢、方案論證、設(shè)計(jì)調(diào)試、測試分析等過程，最后完成課題。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新和優(yōu)化

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

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(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)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(jì)環(huán)節(jié)為核心，讓學(xué)生主動(dòng)地、實(shí)踐地學(xué)習(xí)?！笆滓虒W(xué)原理”是當(dāng)代美國著名教授Merrill博士提出的教學(xué)理論，認(rèn)為學(xué)習(xí)者只有處于五項(xiàng)情境之中，才能促進(jìn)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(gè)方面入手進(jìn)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(jì)”課程的教學(xué)體系可以設(shè)計(jì)為課堂教學(xué)、試驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新應(yīng)用的層次結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

按照?qǐng)D1所示的課程授課體系，通過在課堂教學(xué)、試驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新應(yīng)用三個(gè)不同層次上的教學(xué)和實(shí)踐，能夠在讓學(xué)生充分掌握理解所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、自學(xué)能力、綜合能力、團(tuán)隊(duì)合作精神的課程教學(xué)目標(biāo)。

（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(dòng)實(shí)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(diǎn)，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(duì)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(shí)本位的培養(yǎng)模式是有本質(zhì)區(qū)別的。CDIO標(biāo)準(zhǔn)要求采用有效的方法來衡量學(xué)生的基本個(gè)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(shí)。在對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合以后，建立了新的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，細(xì)化了課程考核方法，加大了平時(shí)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成的質(zhì)量、期末試卷得分情況，同時(shí)對(duì)于一些在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中有突出表現(xiàn)的團(tuán)隊(duì)和個(gè)人給予加分。

五、總結(jié)

本文針對(duì)現(xiàn)有“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”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(gè)方面論述了如何對(duì)課程進(jìn)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(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的獨(dú)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(gè)教學(xué)過程的立體化變革。以先進(jìn)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(duì)學(xué)習(xí)的乏味感和知難感，使其主動(dòng)、積極地投入課程的學(xué)習(xí)和實(shí)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(shí)用性強(qiáng)，具有重要推廣價(jià)值。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉越，李華等.高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程多維立體化教學(xué)研究與實(shí)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(shí)踐[J].中國電力教育，2013（35）.

[3] 符強(qiáng)，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(jì)算機(jī)，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(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?。在講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，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，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?？梢栽O(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4

中圖分類號(hào):TN47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):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(jìn)行編程和進(jìn)行配置,利用它可以解決不同的邏輯設(shè)計(jì)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(duì)其進(jìn)行編程,從而實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能?？删幊踢壿嬈骷?0世紀(jì)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(jìn)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(jì)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(jì)師在實(shí)驗(yàn)室里用一臺(tái)計(jì)算機(jī)、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(jì)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(jì)環(huán)境,使設(shè)計(jì)者能對(duì)Altera的各種CPLD系列方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入、快速處理和器件編程。Max+plus Ⅱ開發(fā)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的處理能力和高度的靈活性,其主要優(yōu)點(diǎn):與結(jié)構(gòu)無關(guān)、多平臺(tái)、豐富的設(shè)計(jì)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(jì)采用自頂向下、由粗到細(xì),逐步分解的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)。自頂向下的設(shè)計(jì)方法將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)逐漸分解成若干功能模塊,從而進(jìn)行設(shè)計(jì)描述,并且應(yīng)用EDA 軟件平臺(tái)自動(dòng)完成各功能模塊的邏輯綜合與優(yōu)化,門級(jí)電路的布局,再下載到硬件中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)[4],具體設(shè)計(jì)過程如下。

1.1 設(shè)計(jì)輸入

Max+plus Ⅱ支持多種設(shè)計(jì)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(jì)處理

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

1.3 設(shè)計(jì)檢查

Max+plus Ⅱ?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供完善的檢查方法設(shè)計(jì)仿真和定時(shí)分析,其目的是檢驗(yàn)電路的邏輯功能是否正確,同時(shí)測試目標(biāo)器件在最差情況下的時(shí)延,這一查錯(cuò)過程對(duì)于檢驗(yàn)組合邏輯電路的競爭冒險(xiǎn)和時(shí)序邏輯電路的時(shí)序、時(shí)延等至關(guān)重要。

1.4 器件編程

當(dāng)電路設(shè)計(jì)、校驗(yàn)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(shí)現(xiàn)目標(biāo)器件的物理編程[5]。

2 以計(jì)數(shù)器為例介紹具體的設(shè)計(jì)方法

計(jì)數(shù)器是非常常用的時(shí)序邏輯電路。計(jì)數(shù)器類型有多種,實(shí)現(xiàn)計(jì)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(jì)數(shù)器直接使用,也可以用觸發(fā)器搭建符合要求的計(jì)數(shù)器。但是采用以上方法實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)器靈活性不夠,不能隨時(shí)進(jìn)行修改,通用性差。這里介紹基于可編程邏輯器件的實(shí)現(xiàn)方法。

2.1 設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)于沒有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法經(jīng)驗(yàn)的人更容易入門,修改起來也更方便。給出了一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)實(shí)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(jì)處理

原理圖或程序完成之后,選擇好器件并進(jìn)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(jì)檢查

編譯結(jié)束后,建立波形文件進(jìn)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(jìn)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(dá)到設(shè)計(jì)目的,符合設(shè)計(jì)要求。這時(shí)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(shí)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(jì)數(shù)器都可以在可編程邏輯器件實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(xiǎn)變小,隨著工藝、技術(shù)及市場的不斷發(fā)展,PLD產(chǎn)品的價(jià)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(jì)開發(fā)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的、功能強(qiáng)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(xiàn)

[1]徐偉業(yè),江冰,虔湘賓.CPLD/FPGA的發(fā)展與應(yīng)用之比較[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(2):4-7.

[2]鄭寶華.基于CPLD的大屏幕掃描電路設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(24):17-19.

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

[4]王淑文.基于CPLD的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(12):184-186.

[5]楊暉,張鳳言.大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷c數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.

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

[7]宋萬杰.CPLD技術(shù)及其應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.

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(gè)時(shí)刻，輸出的狀態(tài)只取決于同一個(gè)時(shí)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(jì)是數(shù)字電路中一個(gè)重要的組成部分[1][2] 。“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是電子類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)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(shí)驗(yàn)室的條件已經(jīng)無法滿足各種電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試的要求，這在一定程度上影響了電路相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，而且影響了高校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此時(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入具有強(qiáng)大分析、仿真電路功能的電路仿真設(shè)計(jì)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(jì)實(shí)驗(yàn)中引入該仿真設(shè)計(jì)軟件，結(jié)合傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就可以增開大量設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力[3]。本文將以一個(gè)組合邏輯電路為例，對(duì)其進(jìn)行理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)分析，從而得出Multisim在組合邏輯電路分析實(shí)驗(yàn)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(gè)步驟：組合邏輯電路；邏輯表達(dá)式；最簡表達(dá)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(jìn)行分析。

根據(jù)邏輯圖可以逐級(jí)寫出邏輯表達(dá)式：

通過化簡與變換，是表達(dá)式變換成與-或表達(dá)式：

由表達(dá)式列出真值表（如表1）：

分析邏輯功能：

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

2 應(yīng)用Multisim進(jìn)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(duì)邏輯電路進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，其中，三個(gè)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(dá)式，也可以將真值表轉(zhuǎn)換成邏輯表達(dá)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(yùn)行仿真。分別改變?nèi)齻€(gè)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(jìn)行了傳統(tǒng)的組合邏輯電路理論分析以及應(yīng)用Multisim對(duì)組合邏輯電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)兩者進(jìn)行了比較，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證，并證明了兩者是一致的。總之，用Multisim軟件對(duì)組合邏輯電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(shí)驗(yàn)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(xiàn)：

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

[2]黃濟(jì)，李澤彬，汪明珠，姚有峰.組合邏輯電路設(shè)計(jì)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(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)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(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)》(中國宇航出版社)，《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上機(jī)指導(dǎo)》(中國宇航出版社)，《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(hào)，如果輸入信號(hào)有一個(gè)微小的變化，輸出信號(hào)必有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的變化。數(shù)字電路主要處理數(shù)字信號(hào)，它的變化只有高、低電平兩個(gè)狀態(tài)，如果輸入信號(hào)發(fā)生一個(gè)微笑的變化，輸出信號(hào)一般不會(huì)立即發(fā)生變化，需要累積到一定值輸出端才會(huì)發(fā)生變化。

2 模擬電路與數(shù)字電路的特點(diǎn)

1.模擬電路的特點(diǎn)：

①處理模擬信號(hào)，模擬信號(hào)即在時(shí)間和幅值上均連續(xù)的信號(hào)。在一個(gè)信號(hào)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(dòng)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(jī)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(hào)的處理離不開模擬電路。

④輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)的微小變化而變化。

2.數(shù)字電路的特點(diǎn)：

①處理數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)即在時(shí)間和幅值上均離散的信號(hào)。在一個(gè)信號(hào)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(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行算數(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。基本邏輯運(yùn)算有與或非三種，復(fù)合邏輯運(yùn)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(hào)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(shí)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(diǎn)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(dòng)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(hào)的表達(dá)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(hào)的電路為模擬電路。也有一種物理量，在時(shí)間和幅值上均不連續(xù)，處理此種信號(hào)的電路為數(shù)字電路。一個(gè)簡單的例子幫助我們理解，如對(duì)光照強(qiáng)度的感受，模擬電路可直接處理信號(hào)，輸出隨光照強(qiáng)度變化而變化，數(shù)字電路則將此信號(hào)經(jīng)過抽樣、量化等一系列工作轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)方可處理。由此總結(jié)區(qū)別如下：

1.工作的信號(hào)不同。模擬電路處理的是模擬信號(hào)，一般都具有連續(xù)變化的特點(diǎn)；數(shù)字電路則處理的是數(shù)字信號(hào)，它的變化總發(fā)生在離散的瞬間，數(shù)字信號(hào)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(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的比例放大，其要求輸出信號(hào)盡量不失真；數(shù)字電路處理0、1兩種電平的信號(hào)，實(shí)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(fù)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(shí)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(dāng)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(hào)不同罷了。對(duì)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(hào)，數(shù)字電路處理數(shù)字信號(hào)，但自然界中多為模擬量，所以數(shù)字信號(hào)通常由模擬信號(hào)獲得，它是將模擬信號(hào)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(shí)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(hào)也是由模擬信號(hào)經(jīng)過采樣、保持、量化、編碼而來。

3.把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換器稱為A/D轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)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(hào)，那么在系統(tǒng)中置入A/D轉(zhuǎn)換器再輸入信號(hào)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(dòng)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(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

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(jì)》.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

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中圖分類號(hào)：G431文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)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(biāo)，數(shù)字電路與系統(tǒng)課程也不例外。我們?cè)诙嗄杲虒W(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(dòng)了數(shù)字電路與系統(tǒng)課程教學(xué)改革項(xiàng)目，對(duì)取得的研究成果進(jìn)行總結(jié)，主要分為以下幾個(gè)方面。

1.課程教學(xué)內(nèi)容研究

1.1 弱化陳舊過時(shí)的內(nèi)容

隨著數(shù)字集成電路及大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷陌l(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)?？删幊踢壿嬰娐吩O(shè)計(jì)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(biāo)，在授課過程中適當(dāng)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(xì)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(shí)序邏輯電路應(yīng)作為重點(diǎn)內(nèi)容，講授時(shí)應(yīng)注重時(shí)序邏輯電路的分析過程，使學(xué)生深入理解相關(guān)概念，對(duì)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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)，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(duì)中小規(guī)模集成電路重點(diǎn)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(jì)思想，同時(shí)在傳統(tǒng)內(nèi)容之上增加了大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷陀布枋稣Z言方面的內(nèi)容，傳達(dá)了自頂至底的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和理念，為運(yùn)用大規(guī)模可編程邏輯電路設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。

專科的教材則更加弱化原理講解，對(duì)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(jì)和調(diào)試及錯(cuò)誤排查方法等內(nèi)容，對(duì)學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的技能訓(xùn)練，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)和綜合課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生動(dòng)手能力得到提高。目前本科教材已經(jīng)在我校使用了三屆，專科教材也使用了一屆，使用效果良好。

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(diǎn)做到以下幾方面：

3.1 注重學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮

學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中如果只是被動(dòng)接受知識(shí)，會(huì)導(dǎo)致填鴨式教學(xué)，必然會(huì)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(dòng)思考，對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)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(shí)，然后再課堂上再就預(yù)留的問題請(qǐng)學(xué)生分組討論，每組闡述討論的結(jié)果。雖然開始的時(shí)候?qū)W生做的不是很好，但是只要堅(jiān)持這種做法，討論時(shí)加強(qiáng)引導(dǎo)，就會(huì)收到良好的效果。

3.2 注重習(xí)題課和平時(shí)測驗(yàn)

筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)不會(huì)靈活運(yùn)用，體現(xiàn)在作業(yè)中就是對(duì)沒接觸過的類型題目不知道該怎么做，自己沒有思路。其實(shí)這些題目如果對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的話是可以獨(dú)立完成的，不會(huì)做說明知識(shí)點(diǎn)理解的不好，所以不會(huì)應(yīng)用。這種情況下就要有針對(duì)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(yùn)用。然后再通過一些課堂測驗(yàn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)對(duì)測驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并反映在后續(xù)的教學(xué)中。

3.3 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)

數(shù)字電路應(yīng)該是一門理論和實(shí)驗(yàn)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(dòng)手環(huán)節(jié)：一種是跟理論課緊密配合的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的設(shè)置以理論教學(xué)進(jìn)度為依據(jù)，讓學(xué)生能夠在剛學(xué)完某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)就能通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，通過實(shí)驗(yàn)理解理論知識(shí)和培養(yǎng)基本的分析和測試實(shí)驗(yàn)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(jì)，給學(xué)生布置合適的題目，讓學(xué)生從方案設(shè)計(jì)、芯片選擇、電路布局、焊接查錯(cuò)等方面得到訓(xùn)練，同時(shí)撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，切實(shí)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(shí)自己，不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)，抓住教學(xué)重點(diǎn)，使學(xué)生切實(shí)學(xué)懂這門課，掌握數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)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(shí)踐證明，是切實(shí)可行的，能夠很好的反應(yīng)當(dāng)前數(shù)電教學(xué)的新形勢，教學(xué)效果良好。

參考文獻(xiàn)

[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

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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(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70%，平時(shí)成績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降到50%；三是平時(shí)成績降到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

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）：

[1] 王紅玉，朱敏.淺談《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》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(jì)相關(guān)概述

2016年6月我國成為《華盛頓協(xié)議》正式成員，標(biāo)志著我國高等工程教育進(jìn)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(rèn)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(rèn)證培養(yǎng)方案形成、大綱編制、專家答辯等各項(xiàng)工作，深知實(shí)施工程認(rèn)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(shí)踐教學(xué)，將原來的《模擬電子課程設(shè)計(jì)》和《數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)》進(jìn)行了課程整合，形成了《電子電路綜合設(shè)計(jì)》實(shí)踐課程[1,2]。工程認(rèn)證，要求以學(xué)生為本，目標(biāo)導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)，更側(cè)重于對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。根據(jù)《電子電路綜合設(shè)計(jì)》課程所涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，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(duì)具體功能電路的分析、設(shè)計(jì)和制作，使學(xué)生掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)合作，實(shí)物展示，匯報(bào)過程，撰寫報(bào)告的形式，來培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)合作能力、口頭表達(dá)能力和書面表達(dá)能力。為了體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)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(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核形式。

二電子類課程設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

以《數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)》為例，近年來，課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)彩燈控制器，在功能上可以通過控制電路實(shí)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(jì)電路并制作、調(diào)試，最后根據(jù)作品的實(shí)際效果和設(shè)計(jì)報(bào)告，指導(dǎo)教師給出相應(yīng)的成績等級(jí)?？陀^地說，本課程的實(shí)際開展效果還是不錯(cuò)的，但結(jié)合工程認(rèn)證的要求，當(dāng)前的課程設(shè)計(jì)還存在一定程度的問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(jì)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過《電子工藝實(shí)習(xí)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》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(shí)，不了解如何應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)；與之相關(guān)的理論可也配備有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，沒有真正意義上設(shè)計(jì)過電子電路，缺少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念。課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)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(dòng)手實(shí)踐的意愿不強(qiáng)，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(jì)創(chuàng)新性不夠。在課程設(shè)計(jì)過程中，一般老師會(huì)推薦一些元器件型號(hào)，因此大部分學(xué)生在進(jìn)行元器件選型時(shí)，思路僅局限于這些指定的型號(hào)，而忽略了教師同時(shí)提出的可用類似功能器件進(jìn)行設(shè)計(jì)的要求。如指導(dǎo)教師給出NPN三極管以驅(qū)動(dòng)LED，很少有同學(xué)會(huì)想到對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行簡單改動(dòng)，用PNP三極管來驅(qū)動(dòng)。另外，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)物演示時(shí)，可以看到方案設(shè)計(jì)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(jì)，不同的方案有何優(yōu)劣，方案設(shè)計(jì)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(jì)類課程考核形式較為單一，只對(duì)學(xué)生的出勤、設(shè)計(jì)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核。這種考核方式存在的問題歸納起來有三點(diǎn)，一是缺少過程考核，忽視了對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)難度、溝通能力、書面表達(dá)能力、口頭表達(dá)能力等不易量化的因素也沒有納入考核范圍，同時(shí)教師無法準(zhǔn)確評(píng)估同一小組內(nèi)不同成員的貢獻(xiàn)率。三是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不明確，教師的主觀性較大，評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不能具體量化。

三電子類課程設(shè)計(jì)改革策略

電子類課程設(shè)計(jì)以學(xué)生獲得知識(shí)能力為目標(biāo)，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(dòng)教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、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(shí)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(jì)和評(píng)估、實(shí)物制作和性能測試、實(shí)物驗(yàn)收和撰寫報(bào)告、答辯和設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分。在電子類課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)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(xiàng)能力的培養(yǎng)，又要將《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中給出的12條畢業(yè)要求具體對(duì)應(yīng)到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中?；诠こ陶J(rèn)證，電子類課程設(shè)計(jì)從如下四個(gè)方面進(jìn)行了改革。