摘要：針對高等學(xué)校計算機專業(yè)數(shù)字邏輯課程教學(xué)中存在的問題，在分析計算機專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和數(shù)字邏輯課程特點的基礎(chǔ)上，本文提出幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理、轉(zhuǎn)變思維方式、將孤立知識點連成線、理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合、以學(xué)生為主體提高教學(xué)質(zhì)量的觀點，作為解決目前高等學(xué)校計算機專業(yè)數(shù)字邏輯課程存在問題的對策，在課程教學(xué)和實驗方面都取得了一定的效果。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)字邏輯；課堂教學(xué)；教學(xué)模式；實踐教學(xué)
　　
　　數(shù)字邏輯課程是計算機專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1-2]，是計算機組成原理、微機原理、單片機及接口技術(shù)等課程的先導(dǎo)課程，在整個計算機硬件相關(guān)知識學(xué)習(xí)中具有重要的地位，肩負(fù)著引導(dǎo)學(xué)生了解計算機硬件組成、掌握其工作原理、進(jìn)行計算機硬件電路分析與設(shè)計的重要作用，因此其課堂教學(xué)中理論性和實踐性要求都很強，如何提高教學(xué)質(zhì)量、為信息時代實現(xiàn)國家創(chuàng)新計劃培養(yǎng)出樂學(xué)善思的合格人才，是我們在教學(xué)方法研究和探討中需要首先解決的問題[3]。在教學(xué)時間中，我們一直探討著如何激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性、改進(jìn)教學(xué)方法和提高教學(xué)質(zhì)量，同時學(xué)習(xí)和借鑒了其他高校的教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合我們的教學(xué)實踐，對數(shù)字邏輯課程的教學(xué)方法進(jìn)行一些研究和探討。
　　1幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理
　　現(xiàn)在的計算機專業(yè)學(xué)生普遍重視軟件類課程，主觀地認(rèn)為計算機專業(yè)就是學(xué)習(xí)如何用各種編程語言來編寫程序，覺得計算機硬件離他們很遙遠(yuǎn)、硬件知識很難理解，漸漸地出現(xiàn)了“欺軟怕硬”的現(xiàn)象，如何幫助學(xué)生們克服這種“欺軟怕硬”心理是首先要解決的問題。
　　1.1引入生活實例
　　學(xué)生們之所以認(rèn)為計算機硬件離他們很遠(yuǎn)是因為他們感覺不到計算機硬件與日常生活中遇到問題之間的聯(lián)系，之所以認(rèn)為計算機硬件知識很難懂是因為很多計算機硬件類課程在講授過程中只講理論知識，沒有動手與實踐環(huán)節(jié)。而事實上數(shù)字邏輯課程的實用性很強，日常生活中的數(shù)字產(chǎn)品很多，如交通燈、投票系統(tǒng)、數(shù)字電表、電子數(shù)字顯示系統(tǒng)、各種家用電器及家用計算機等，可以在課堂講授中通過日常生活中的實例及遇到的實際問題來激發(fā)學(xué)生對計算機硬件知識的興趣，將一些生活實例融入教學(xué)。我們買電器或者電腦時應(yīng)該關(guān)注哪些技術(shù)指標(biāo)？為什么關(guān)注這些指標(biāo)？它們的理論依據(jù)在哪里？引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的計算機硬件知識來分析實際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生們更深入地理解數(shù)字電路，建立理論知識與日常生活之間的聯(lián)系，同時也便于學(xué)生們更深入地掌握所學(xué)的計算機硬件知識。
　　1.2軟件和硬件知識相結(jié)合
　　計算機專業(yè)的學(xué)生普遍重視軟件類課程，針對學(xué)生們更熟悉軟件類知識的特點，可以在課程講授過程中將計算機軟件知識與硬件知識相結(jié)合，使學(xué)生們建立一個計算機系統(tǒng)的概念，同時還可以將數(shù)字邏輯課程中一些難懂的硬件知識類比為容易理解的軟件問題。例如，數(shù)字邏輯課程中學(xué)習(xí)了大量的集成元器件，而在講授這些集成元器件時往往要介紹它們的功能表、引腳數(shù)目及引腳特性等，學(xué)生們常常認(rèn)為這些知識特別難懂和繁雜。其實我們可以將數(shù)字電路中的這些集成元器件類比為軟件編程中使用的庫函數(shù)，將集成元器件的輸入引腳和輸出引腳類比為庫函數(shù)的輸入變量和輸出變量，這樣只要知道集成元器件的引腳特性就可以象調(diào)用庫函數(shù)一樣使用這些集成元器件了。
　　通過幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理，從思想意識上改變了學(xué)生們對計算機硬件知識的認(rèn)識，使他們不再畏懼硬件，提高了他們的學(xué)習(xí)積極性，獲得了不錯的效果。
　　2轉(zhuǎn)變思維方式
　　從古人用十個手指數(shù)數(shù)開始，日常生活中人們使用十進(jìn)制，習(xí)慣用連續(xù)的思維來思考問題，盡管學(xué)生們知道計算機中使用的是二進(jìn)制，但也只是機械記憶，沒有真正理解其內(nèi)涵。如果學(xué)生不轉(zhuǎn)變長期以來的思維定勢，會直接影響他們對計數(shù)制、邏輯函數(shù)等的學(xué)習(xí)，進(jìn)而影響對組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析與設(shè)計。數(shù)字邏輯課程首先就應(yīng)該讓學(xué)生們理解0和1的概念，用離散性思維來思考問題。計算機所使用的二進(jìn)制只有0和1，用0和1來表示“真”和“假”，沒有數(shù)的多少概念，我們可以用電路開關(guān)的“通”和“斷”、燈的“亮”和“滅”來表示邏輯值的“真”和“假”，這也正是數(shù)字電路中的二值邏輯。在課堂教學(xué)中通過對學(xué)生已掌握的物理學(xué)上的串、并聯(lián)控制開關(guān)電路進(jìn)行分析，歸納出由0和1所表示的數(shù)學(xué)運算，將數(shù)字邏輯的基本原理具體化，加深學(xué)生對布爾代數(shù)的理解。
　　3將孤立知識點連成線
　　3.1數(shù)字邏輯課程特點
　　1) 知識量大，知識點多，記憶難，但應(yīng)用范圍廣；
　　2) 與微電子技術(shù)和集成電路制造技術(shù)有關(guān)；
　　3) 需要理論和應(yīng)用(實踐)的結(jié)合；
　　4) 教學(xué)離不開課堂和實驗兩個環(huán)境；
　　有限的課堂教學(xué)時間重點應(yīng)該放在哪里，如何提高學(xué)生快速吸收和運用知識的能力，是解決問題的關(guān)鍵。
　　3.2如何將點連成線
　　數(shù)字邏輯課程知識點繁多，學(xué)生對單個知識點的理解一般沒有問題，但是一旦知識點多了就會有些不知所措，產(chǎn)生畏懼情緒。因此要求教師必須將多個知識點聯(lián)系起來，便于學(xué)生理解和掌握，使他們對每個部分的教學(xué)內(nèi)容都有一個整體的把握，總結(jié)出眾多知識點的主線，這樣學(xué)生們在課后復(fù)習(xí)時才能更有針對性地對細(xì)節(jié)知識進(jìn)行深入理解。
　　例如，數(shù)字邏輯課程的學(xué)習(xí)中涉及到多種不同類型的觸發(fā)器，但這些觸發(fā)器種類繁多，特點不一，學(xué)生們覺得很難記憶和理解，教師應(yīng)該幫助他們理出知識主線。從最基本的R-S觸發(fā)器開始深入分析，歸納出它的優(yōu)缺點，主要有兩大缺點：1)沒有時鐘，不能和其他器件同步；2)激勵輸入存在約束條件，使用不便。針對基本RS觸發(fā)器的第一個缺點，引出了鐘控型RS觸發(fā)器，解決了同步問題，但是它同樣存在輸入激勵的約束條件，并且還存在“空翻”問題。針對鐘控型RS觸發(fā)器的“空翻”問題，又引出了主從型RS觸發(fā)器，但是它同樣存在著輸入激勵的約束條件，顯然，所有RS系列的觸發(fā)器都存在輸入激勵的約束條件，也就是RS觸發(fā)器的第二個缺點，如何解決這個問題呢？就又引出了D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。由于D觸發(fā)器存在“空翻”問題，因此又引出了維持阻塞D觸發(fā)器。但是D系列觸發(fā)器雖然解決了RS系列觸發(fā)器輸入激勵的約束條件，由于只有一個輸入激勵，存在著狀態(tài)變化過于簡單的問題。再來看JK觸發(fā)器，它不僅解決了RS系列觸發(fā)器的輸入激勵的約束條件，而且有兩個輸入激勵，狀態(tài)變化復(fù)雜，但是它存在“空翻”問題，從而引出了主從型JK觸發(fā)器。主從型JK觸發(fā)器雖然解決了“空翻”問題，同時也產(chǎn)生了“一次變化”問題，會產(chǎn)生錯誤的狀態(tài)輸出，因此又在它基礎(chǔ)上引出了邊沿型JK觸發(fā)器。至于其他類型的觸發(fā)器(例如T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器等)都是它們的變種。因此通過上面的分析，就可以總結(jié)出各種觸發(fā)器之間的聯(lián)系，掌握了它們之間的聯(lián)系，建立了它們知識點之間的主線，不僅便于學(xué)生們記憶，同時能從總體對各知識點進(jìn)行掌握和理解。
　　4理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合
　　數(shù)字邏輯是一門實踐性要求很強的課程[4]。學(xué)生們學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)的基本概念、原理和方法等理論知識以后，應(yīng)該在實踐中加深對書本知識的理解，進(jìn)一步掌握和鞏固所學(xué)知識，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，豐富和拓展學(xué)生們的實踐動手能力。
　　4.1課內(nèi)實驗為基礎(chǔ)
　　通過課內(nèi)實驗有效地提高學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力、分析能力和解決實際問題的能力，使學(xué)生能夠進(jìn)一步理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，真正做到學(xué)有所得。
　　4.2綜合實驗為導(dǎo)向
　　數(shù)字邏輯課程內(nèi)實驗大都以驗證性、單元電路、分立元器件為主，而綜合實驗則以科學(xué)驗證、系統(tǒng)設(shè)計、綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)為立足點，使學(xué)生既具有使用分立元器件和中小規(guī)模集成電路的能力，又具有使用大規(guī)模集成電路和可編程邏輯器件的能力，采用電子設(shè)計自動化工具，設(shè)計并實現(xiàn)一個中小系統(tǒng)的能力。
　　
　　4.3課程設(shè)計為拓展
　　課程設(shè)計不同于課內(nèi)實驗和綜合實驗，要求學(xué)生在設(shè)計中自己做出設(shè)計方案和決策。學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中的要求自己探索研究、查閱資料、獲取數(shù)據(jù)、確定方案、選擇流程和元器件等，并對設(shè)計方案進(jìn)行選擇、論證、核算和評述。在課程設(shè)計中更提倡開放型教學(xué)管理，更強調(diào)放開思路、開拓創(chuàng)新。鼓勵學(xué)生進(jìn)行多途徑思考、全方位構(gòu)思、多設(shè)計方案選擇。
　　通過實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生們理論聯(lián)系實際的能力、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和大膽探索的創(chuàng)新精神。通過實驗小組的齊心協(xié)力，共同完成實踐教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生們的團(tuán)隊精神和集體觀念。借助計算機輔助設(shè)計軟件類進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，使學(xué)生們掌握新的數(shù)字系統(tǒng)實踐方法，大大提高了實驗效率。
　　5以學(xué)生為主體提高教學(xué)質(zhì)量
　　教育的本質(zhì)是對人的教育，教育的過程必須以人的存在為前提和基礎(chǔ)，因此，教育的本性必須植根于人的本性，教學(xué)人性化就是應(yīng)該尊重人、服務(wù)人、發(fā)展人。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該以學(xué)生為中心，充分尊重學(xué)生的真實需要，以興趣培養(yǎng)為主，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)、實踐的積極性，最終達(dá)到教育的目的。
　　5.1開展交互式學(xué)習(xí)
　　提高學(xué)生課程效率和積極性的一個重要方法就是和學(xué)生互動。其中一種互動方式就是上課時教師經(jīng)常向?qū)W生提一些問題，學(xué)生會將注意力集中在問題中，不容易在課堂上走神，尤其是當(dāng)他們回答正確并得到了到教師的認(rèn)可，那么就會更加積極地思考問題。這種互動使學(xué)生能夠自愿地跟著教師的思路走，起到良好的課堂效果。
　　另外數(shù)字邏輯課程的理論性和抽象性較強，學(xué)生聽課經(jīng)常感覺比較吃力，當(dāng)講述某些原理或方法時，教師可以設(shè)計一些案例，通過對案例的講述，層層推進(jìn)，最后學(xué)生很自然就能接受教師所講授的原理或方法。這種教學(xué)方法能夠吸引學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
　　5.2基于教材但不局限于教材
　　教師對于教學(xué)內(nèi)容要善于利用教材，抓住重點，利用目前先進(jìn)的多媒體設(shè)備，課件中結(jié)合聲音、動畫等表現(xiàn)手段以最佳教學(xué)手段來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還可以充分利用目前豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為教學(xué)服務(wù)。
　　同時，課堂教學(xué)是基于教材的，但不能局限于教材。眾所周知，任何一本教材都是片面的，就象盲人摸象一樣，只覆蓋了知識的一角，并且有時還會因為科技的迅猛發(fā)展而滯后于現(xiàn)在數(shù)字電路技術(shù)。因此這就要求教師應(yīng)靈活運用教材，結(jié)合現(xiàn)有數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展情況，與時俱進(jìn)，調(diào)整教材內(nèi)容，將前后知識點融合，新舊知識點融合，開展層次分明、豐富多彩的課堂教學(xué)活動。
　　5.3注重教學(xué)方法和教學(xué)藝術(shù)
　　為了實現(xiàn)對學(xué)生的培養(yǎng)，首先要使學(xué)生愿意接受培養(yǎng)，并能積極主動配合，實現(xiàn)師生之間的共鳴。
　　首先，要有激情。上課是賦予每位教師的使命和責(zé)任，教師應(yīng)該投入全身心的熱情，充滿激情地將知識傳授給學(xué)生，將自己最精彩的瞬間展示給學(xué)生，同時用教師的激情感染每一個學(xué)生，使他們?nèi)硇牡厝谌氲秸n堂教學(xué)中。
　　其次，要有敬業(yè)精神。教學(xué)是一種互動，也是一種互敬。只有教師認(rèn)真?zhèn)湔n、講課，才有學(xué)生們認(rèn)真聽課，只有教師講課思維清晰、重點突出、條理清楚，才有學(xué)生們深入地理解和掌握知識。因此每次授課前教師都需要不斷更新授課內(nèi)容，在不斷拓寬自己的知識的同時，還要有選擇性的把這些知識提取、歸納和總結(jié)，選擇那些學(xué)生容易接受的新技術(shù)，以學(xué)生容易理解的方式講授給他們。教師必須花費大量時間去梳理和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以達(dá)到既講授新知識，提高學(xué)生興趣，又不給學(xué)生造成太多負(fù)擔(dān)的效果。
　　再次，電子教案和板書相結(jié)合。電子教案可以承載大量的信息，提高課堂教學(xué)的知識量，并且可以分步驟地演示知識點的工作原理或解題思路，但是學(xué)生們長期專注于電子屏幕未免有些疲勞，并且電子教案不容易控制講授速度，影響學(xué)生思考，因此板書是必不可少的。教師可以將關(guān)鍵知識點的推導(dǎo)過程通過板書來呈現(xiàn)，通過肢體語言影響學(xué)生思維，使他們更專注于某些關(guān)鍵問題的思考。
　　6結(jié)語
　　數(shù)字邏輯課程是計算機專業(yè)本科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，目的是使學(xué)生掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本知識、邏輯代數(shù)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計數(shù)字電路、數(shù)字系統(tǒng)的實踐能力。本文說明了數(shù)字邏輯課程對學(xué)習(xí)計算機硬件知識的基礎(chǔ)性作用，從計算機專業(yè)學(xué)生特點出發(fā)，研究和探討了數(shù)字邏輯課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法，并結(jié)合高等學(xué)校計算機專業(yè)的教學(xué)實踐，取得了一定的效果。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 楊帆. 現(xiàn)代數(shù)字邏輯電路教學(xué)探討[J]. 企業(yè)技