《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)的探討與實(shí)踐

文漢云 （長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434023）

在高等學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié)中，專業(yè)基礎(chǔ)課在人才培養(yǎng)中占有非常重要的地位，其不僅為后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更重要的是將使學(xué)生具有該學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)并培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法及創(chuàng)新能力[1]。《數(shù)字邏輯》作為計(jì)算機(jī)及電子信息類各專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件系列課程的基礎(chǔ)。因此，將該課程建設(shè)成為精品課程十分必要。筆者結(jié)合長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)小組的工作情況，對(duì) 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)的探討與實(shí)踐進(jìn)行闡述?長江大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目 （JY08007）。。

1 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

精品課程就是具有一流的教師隊(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)的示范性課程?？梢?，一門精品課程建設(shè)的關(guān)鍵是相關(guān)課程教師隊(duì)伍的建設(shè)，即形成一支年齡結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、治學(xué)精神深厚的的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)小組已經(jīng)建立了一支年齡、學(xué)歷和職稱結(jié)構(gòu)比較合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)中教授1名、副教授2名、講師3名、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師1名，其中博士1名，碩士5名。年齡上在45歲以上、35～45歲和35歲以下的教師分別為2人、2人和3人。團(tuán)隊(duì)中每位教師都直接參與了多項(xiàng)科研任務(wù)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，能把研究成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容并應(yīng)用于教學(xué)中。

2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

2.1 改革硬件系列課程體系

眾所周知，同一專業(yè)不同課程的內(nèi)容不可避免地會(huì)出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象。為解決上述問題，需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化[1]。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)硬件系列課程 《數(shù)字邏輯》、《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》的內(nèi)容聯(lián)系緊密，相互交叉，比如 《數(shù)字邏輯》和 《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)》中都有存儲(chǔ)系統(tǒng)、模／數(shù)和數(shù)／模轉(zhuǎn)換的內(nèi)容，對(duì)此依據(jù)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)時(shí)情況，可將存儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)容在 《數(shù)字邏輯》課程中講授，而將模／數(shù)和數(shù)／模轉(zhuǎn)換放的內(nèi)容在 《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)》課程中講授。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

除了對(duì)硬件系列課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化外，還需要對(duì) 《數(shù)字邏輯》課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。由于 《數(shù)字邏輯》課程內(nèi)容的重點(diǎn)在于介紹器件應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而對(duì)涉及到器件工作原理和器件設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹即可。首先，在遴選教材時(shí)，應(yīng)選擇以中規(guī)模集成電路芯片應(yīng)用為主的教材，摒棄那些以分立元件和強(qiáng)調(diào)內(nèi)部工作原理為主的教材。其次，在具體教學(xué)過程中，應(yīng)加強(qiáng)功能級(jí)器件的內(nèi)容教學(xué)，而對(duì)涉及電路的物理結(jié)構(gòu)和原理的內(nèi)容只須做簡單通俗的介紹[2]。這樣既可以解決課時(shí)少內(nèi)容多的問題，又可以使學(xué)生能夠重點(diǎn)掌握各種數(shù)字集成電路器件的外特性與實(shí)際應(yīng)用。最后，在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，要精心組織教學(xué)內(nèi)容，尤其是后續(xù)課程學(xué)習(xí)中要利用的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，必須講通講透，使學(xué)生充分掌握。

2.3 補(bǔ)充科技前沿新技術(shù)

由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，因而教師必須隨時(shí)跟蹤電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)內(nèi)容中不斷補(bǔ)充相關(guān)新技術(shù)。例如可以將EDA技術(shù)、ISP器件和VHDL語言引入到教學(xué)中，讓學(xué)生熟悉ISP的開發(fā)過程、深刻領(lǐng)會(huì)EDA技術(shù)和ISP器件的優(yōu)越性，這樣可使學(xué)生適時(shí)了解與該課程有關(guān)的科技前沿新技術(shù)。

3 改革教學(xué)模式

3.1 理論教學(xué)方面

《數(shù)字邏輯》是計(jì)算機(jī)和電子類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程具有重要作用，因而在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)采用生動(dòng)活潑的教學(xué)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并使其充分掌握基礎(chǔ)知識(shí)。①采用啟發(fā)式教學(xué)方式。教師可將自己平時(shí)在科研中遇到的問題提煉出來并融入到課堂教學(xué)中，通過設(shè)計(jì)問題來調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考，學(xué)生也可以隨時(shí)向教師提出問題，從而形成良性互動(dòng)。此外，教師可在課后給學(xué)生布置思考題并在下次課時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，這種啟發(fā)并且互動(dòng)式的教學(xué)方式在學(xué)生中取得了很好的反響。將啟發(fā)式教學(xué)方法運(yùn)用于理論教學(xué)中，可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的潛能，最終提高課堂教學(xué)質(zhì)量。②采用多媒體教學(xué)方式。教師應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)，在課件中引入動(dòng)畫，制作出高質(zhì)量的多媒體課件。通過多媒體教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在愉悅的環(huán)境中掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面

《數(shù)字邏輯》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，只依靠理論課的學(xué)習(xí)很難使學(xué)生理解其中的內(nèi)容。因此，在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)注重提高學(xué)生的動(dòng)手能力，以此促進(jìn)理論課程的學(xué)習(xí)。為了達(dá)到上述目的，可以在實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置中安排20%的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、70%的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和10%的綜合性實(shí)驗(yàn)。在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，精選基本實(shí)驗(yàn)并結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)安排鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為以后設(shè)計(jì)電路打下良好的基礎(chǔ)。

除了改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還可以成立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和嵌入式設(shè)計(jì)興趣小組，這樣的活動(dòng)很受學(xué)生歡迎并能取得顯著效果，曾多人次獲得全國挑戰(zhàn)杯、博創(chuàng)杯嵌入式設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)。

3.3 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式方面

在改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與手段的同時(shí)，應(yīng)該對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行改革。與以往相比，主要是更加強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。考試總評(píng)成績采取1：2：7的比例，即平時(shí)成績（作業(yè)＋實(shí)驗(yàn)）成績占10%，課題研究論文及調(diào)研報(bào)告占10%，卷面成績占80%，這樣可以全方位、多側(cè)面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

4 注重教學(xué)資源建設(shè)

4.1 建設(shè) 《數(shù)字邏輯》學(xué)習(xí)網(wǎng)站

按照精品課程網(wǎng)站格式和內(nèi)容要求，可以建設(shè) 《數(shù)字邏輯》學(xué)習(xí)網(wǎng)站。在該網(wǎng)站中，應(yīng)特別設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)答疑系統(tǒng)，這樣學(xué)生可以利用該系統(tǒng)將自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳，精品課程建設(shè)小組專門安排教師進(jìn)行解答，極大地方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)。由于 《數(shù)字邏輯》學(xué)習(xí)網(wǎng)站為學(xué)生構(gòu)建了含有豐富教學(xué)資源的學(xué)習(xí)環(huán)境，因而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生能從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

4.2 建立自測(cè)題庫

為了檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成果，應(yīng)建立自測(cè)題庫。在進(jìn)行題庫建設(shè)時(shí)要堅(jiān)持科學(xué)、準(zhǔn)確和規(guī)范的原則，重點(diǎn)放在試題題型、試題內(nèi)容、試題管理等方面。在題庫應(yīng)附有每套試題的參考答案，方便學(xué)生改正錯(cuò)誤。此外，該題庫由專人管理，確保試題能夠及時(shí)更新。

[1]俎云霄，王衛(wèi)東.基于課程群的電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010，20（13）：34-36.

[2]管冰蕾，胡家芬.計(jì)算機(jī)專業(yè) 《數(shù)字邏輯》課程教學(xué)改革的研究[J].時(shí)代教育，2009（3）：99-101.