《数字电路与逻辑设计》课程教学方法的研究
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摘 要：本论文介绍应用型本科模式下《数字电路与逻辑设计》课程教学方法的探讨，对于应用型本科的学生来说，教学方法应该区别于一般本科学生的教学，论文提出了从上课模式、教学方法、考试模式等方面的教学改革。经过教学实践发现，学生不仅在学习态度和积极性上有所提高，而且学习兴趣和成绩也提高了不少。
关键词：教学改革; 教學模式; 应用型本科模式
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2020）3-153-002
一、绪论
《数字电路与逻辑设计》是高等院校电子信息类专业一门必修的专业基础课。学习本课程是为了给《微机系统与接口技术》《单片机原理与应用》《通信原理》《数字信号处理》等后续课程打下基础。本课程具有较强的逻辑推理和实践性，能培养学生的思维能力和适应工作和科研的动手能力。这就要求学生不仅需要掌握其基本理论知识， 而且需要系统地掌握数字电路分析、应用和设计。特别是针对应用型人才培养的各专业，通过课堂教学和实验的结合，不仅可以加深学生的理论基础， 而更重要的是培养学生用数字电路去分析解决问题的能力。
目前对于应用型学院的本科，很多课程依托母体学校，有的时候全盘照搬，因此在教学和学习的过程中出现很多问题，首先是教学内容，本课程的内容系统性强，理论偏高，但理论联系实际不够，实践性较弱， 如果完全照搬母体学校教材，对应用型本科学生不太适合。其次是教学的方法，一本母体学校上课以理论讲解为主，在课堂教学中涉及实践环节很少。对这些弊端，需要对应用型本科的教学做调整，培养实践动手能力。这需要在实际的教学过程中做一定调整，来适应应用型本科的教学。
二、本课程从以下几个方面调整
1.充分利用应用软件，加强实践性教学
《数字电路与逻辑设计》是一门工程应用性很强的课，除了前面章节介绍逻辑代数基础以外，后面的章节着重介绍数字电路的分析和设计。如果仅仅介绍理论和方法，很多理论基础不好的学生觉得很难，很容易失去兴趣，很多学生对动手实践性环节很感兴趣，如果能在课堂上理论分析的同时进行软件仿真演示，把很多应用的例子演示出来，一定能达到理论联系实际应用的效果。电子电路仿真软件Multisim提供一流的仿真标准环境，它能为数字电路实践性教学提供解决方案。数字电路中很多基础模块，在Multisim软件中可以直接引用，提供电子电路虚拟平台，开展课堂实验。
例如：已知BCD码（A3A2A1A0.a3a2a1a0）8421BCD，试设计一个电路将该数四舍五入。
此题目看着很简单，但实际设计的时候很容易有很多环节想不到，比如何时加6修正的问题，如何用很简洁的电路来实现，如果仅仅是想象，在黑板上一个一个画图去推敲，比较费时间，很难找到最优的电路，如果仅仅理论分析，然后直接给出结果，学生可能验证结果确实对了，但是设计过程没有。下次碰到这个类似的电路也很难判断出哪个方法不可行。而通过Multisim仿真设计和调试，如果设计的方法不合理，很快就可以看到测试结果，然后寻找新的方法。通过Multisim仿真软件，重在设计过程。在此电路中不仅仅是简单的四舍五入，和4这个数比较，需要一个比较器，大于4的情况需要加1，但是还需要考虑到大于等于9.5以上的情况，通过四舍五入的时候出现进位需要加6修正，如何加6修正，如何巧妙的设计都是要考虑的问题。通过仿真软件可以把设计的结果显示出来，找出最佳的设计方法。这也和现实中的工程设计类似，达到理论联系实际应用的效果。
这种教学模式是以学生为主，设置合理案例，要求学生根据本课程知识加以解决。这样，使得理论与项目并行，学生边做边学，在学习中解决实际问题，在实践之中巩固已学知识。
2.采用启发式教学方法
在大学教学中，深深感觉到教学方法很重要，教学中最关键的问题是正确的教学指导思想，方法正确了，才能灵活运用教学方法，有所进步。教学过程中以“学生为主体，教师为主导”。如何体现“学生为主体，教师为主导”，关键是学生能否有学习积极性，而学习积极性在很大程度上和教师的主导作用有直接关系。如果在上课的过程中以老师为主体，在整个课堂上都是老师在传授知识，讲课，和学生的互动性很少，就会出现学生的主动性不高，上课容易走神，开小差，玩游戏等，长此以往就会失去兴趣。让学生参与到课堂中来，要求同学们上课的时候发表自己的见解，充分发挥学生的主动性，下课布置任务，上课要求每个学生参与课堂中来，这样学生在上课的过程中会处于紧张有压力的状态，而不是松懈的状态，从而达到很好的学习效果。
在今后的教学工作中，将多运用启发式教学方法，使学生积极主动地学习，以促进他们的身心发展。
3.改革考试模式
如果老师在授课过程以老师为主，老师把书本内知识点填鸭式灌输给学生，这样的教学和考核方式，使得学生平时轻松，上课不认真，课前不预习，学生为通过考核考前突击。容易对本课程失去兴趣，无法真正掌握《数字电路与逻辑设计》知识的内涵，教学效果差，虽然开设简单的验证性实验或者是模块化的系统仿真，学生根本无法将知识应用于实践，无法对《数字电路与逻辑设计》有整体认识与思考。而且教学过于专注于课堂，使得课堂教学与社会需求差距较大，增大学生毕业找工作融于社会的难度。
考核方式增加平时成绩，平时的《数字电路与逻辑设计》教学过程中充分发挥学生的主动性，让学生积极参与，平时布置任务，增加学生课后的工作量，培养学生自学能力，在上课时引导学生去思考，让学生为主导表达自己的观点，学生的表现将作为平时的成绩，极大提高学生平时的学习积极性。
这样考核方式分为两部分，平时和期末，加大平时成绩的比例，使同学们注重平时的学习过程，而不是在期末考试的时候突击。
三、结论
经过多年的教学实践，提出了从教学内容、教学方法和考试形式的改革。实践证明，这些改革有助于学生特别是应用型本科学生的学习能力提高，增加学生的自学能力、学习兴趣，提高了动手能力。学好《数字电路与逻辑设计》这门课，将为后续的很多课程打下坚实的基础。
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