雷宇凌

摘要：“數(shù)字邏輯”是軟件工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是一門理論性和實(shí)踐性并重的課程。但是在以往的本科教學(xué)中，忽視了軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)，授課沿用著一般傳統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)字邏輯”課程的教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致了軟件工程專業(yè)的“數(shù)字邏輯”課程教學(xué)中存在的各種問(wèn)題，教學(xué)效果不理想。本文針對(duì)這些問(wèn)題在明確課程定位的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容的整合，教學(xué)方法的改革及考核方法的改革三方面，提出了一套結(jié)合軟件專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)改革措施，以改善教學(xué)效果，體現(xiàn)課程特點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟件工程專業(yè)；數(shù)字邏輯；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

“數(shù)字邏輯”是軟件工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性和工程性，其內(nèi)容體系與其他專業(yè)課程密切相關(guān)。是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事相關(guān)技術(shù)工作的基礎(chǔ)[1]。該課程重點(diǎn)討論數(shù)字系統(tǒng)中各種邏輯電路分析和設(shè)計(jì)的基本方法。目的是使學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)了解各種基本數(shù)字邏輯電路，掌握應(yīng)用小規(guī)模、中規(guī)模和大規(guī)模數(shù)字集成電路進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)的方法以及基本邏輯電路的分析方法[2]。同時(shí)使學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)能夠了解計(jì)算機(jī)低層工作機(jī)制，明白計(jì)算機(jī)程序最終運(yùn)行的原理[3]，為成為好的軟件開發(fā)人員打下基礎(chǔ)。

但是一直以來(lái)軟件專業(yè)的“數(shù)字邏輯”課程往往都是沿用了計(jì)算機(jī)專業(yè)該課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性和理論性較強(qiáng)，理論偏多偏難[4]。忽視了專業(yè)特點(diǎn)和專業(yè)實(shí)際，設(shè)課缺乏針對(duì)性，脫離是實(shí)際的教學(xué)情況，教學(xué)效果不理想，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度大。因此，結(jié)合軟件專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)及培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)行“數(shù)字邏輯”課程改革是十分必要的。

1目前存在的主要問(wèn)題

1.1缺乏先導(dǎo)課程

傳統(tǒng)的“數(shù)字邏輯”課程在開設(shè)之前，應(yīng)該先開設(shè)“電路”，“模擬電子”等先導(dǎo)課程。但是軟件專業(yè)并沒有開設(shè)這些先導(dǎo)課程，學(xué)生的電路及模擬電子的基本知識(shí)缺乏，在學(xué)習(xí)“數(shù)字邏輯”課程相應(yīng)內(nèi)容時(shí)十分吃力，學(xué)習(xí)難度極大，極易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，甚至出現(xiàn)厭學(xué)的情況。

1.2教學(xué)方法陳舊

“數(shù)字邏輯”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但過(guò)往的教學(xué)一直延用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，主要依賴教師的課堂講授，教學(xué)只是把知識(shí)作為定論傳輸給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)接受課本知識(shí)，最后往往僅是學(xué)會(huì)了按部就班的解題。無(wú)法將理論與實(shí)踐相結(jié)合。對(duì)于作為重點(diǎn)內(nèi)容之一的常用芯片的介紹更是覺得抽象和難以理解。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前不但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依然以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。而且多采用的是高集成化、模塊化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求將所需的功能模塊連接起來(lái)就完成了理論的驗(yàn)證和簡(jiǎn)單的電路的設(shè)計(jì)。雖然降低了實(shí)驗(yàn)的難度，也容易得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但并不利于學(xué)生邏輯電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

1.3考核方法單一

在成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)，仍釆用單一的傳統(tǒng)筆試的方法進(jìn)行考核，學(xué)生只要將典型題型背下來(lái)，會(huì)做題，就可以通過(guò)考試，無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生的掌握情況，更無(wú)法考核學(xué)生的實(shí)踐能力。進(jìn)而常常出現(xiàn)高分低能的情況。

2教學(xué)改革

針對(duì)以上問(wèn)題，分別從教學(xué)內(nèi)容的整合，教學(xué)方法的改革及考核方法的改革三方面，提出了結(jié)合軟件專業(yè)定位和培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)改革方案。

2.1整合教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)缺乏先導(dǎo)課程的實(shí)際情況，在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)需要將課程內(nèi)容中涉及到的一些需要有較強(qiáng)電路及模擬電子知識(shí)為基礎(chǔ)的課程內(nèi)容予以刪減，教學(xué)重點(diǎn)放在組合電路的分析與設(shè)計(jì)、時(shí)序電路的分析與設(shè)計(jì)上；同時(shí)為保障重點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果，在邏輯代數(shù)部分的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)在其作為數(shù)學(xué)工具在解決數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；此外，考慮到與后續(xù)的“計(jì)算機(jī)組成原理”；“單片機(jī)技術(shù)”等課程銜接，一些常用的邏輯電路如譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器、觸發(fā)器、寄存器等的原理及應(yīng)用也是教學(xué)重點(diǎn)。整合以后的教學(xué)內(nèi)容，艱澀難懂的內(nèi)容減少了，而且重點(diǎn)突出，定位明確，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

2.2改革教學(xué)方法

在保證充分的理論教學(xué)之外，為突出課程的實(shí)踐性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中除保留的了必要的驗(yàn)證性試驗(yàn)外，還加大了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下使學(xué)生得到較充分的實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)機(jī)會(huì)，有利于學(xué)生邏輯電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的課時(shí)畢竟有限，單純的依賴實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難保證“數(shù)字邏輯”課程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

為了彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足，又充分考慮到軟件專業(yè)的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，將EDA技術(shù)引入到“數(shù)字邏輯”的課程教學(xué)中，充分利用計(jì)算機(jī)仿真這一現(xiàn)代化的技術(shù)手段，以及其使用不會(huì)受到教學(xué)場(chǎng)地限制的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容，擬定一些數(shù)字電路的設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生在仿真的環(huán)境下完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。比如，多路搶答器的設(shè)計(jì)、乒乓球游戲機(jī)的設(shè)計(jì)，交通燈控制電路的設(shè)計(jì)等等。同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生自擬設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)過(guò)程中，均以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過(guò)查閱相關(guān)資料，自主擬定設(shè)計(jì)方案并完成設(shè)計(jì)仿真，教師只是在學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)予以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。以期在這一過(guò)程中中完成理論與實(shí)踐的融合，強(qiáng)化理論知識(shí)的掌握。同時(shí)提升了課程趣味性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2.3引入多元化的考核方法

為了能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成效，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，摒棄傳統(tǒng)單一化的考核模式，引入多元化的考核模式勢(shì)在必行。多元化的考核方法中成績(jī)?cè)u(píng)定從三個(gè)方面分別進(jìn)行：筆試成績(jī)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)，實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)。將實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績(jī)計(jì)入最終的成績(jī)?cè)u(píng)定中，不僅可以有效督促學(xué)生完成各種設(shè)計(jì)題目，還可以有效避免這部分的實(shí)踐訓(xùn)練流于形式，讓這一環(huán)節(jié)能夠真正為更好的完成課程的學(xué)習(xí)及提高和培養(yǎng)學(xué)生能力發(fā)揮作用。此外，計(jì)入不同的考核內(nèi)容也可有效的改變學(xué)生的應(yīng)試心理，在完成對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的考核同時(shí)又兼顧了能力考核。可以對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力做出綜合、科學(xué)、更客觀的評(píng)價(jià)。

3結(jié)語(yǔ)

總之，在軟件工程專業(yè)“數(shù)字邏輯”課程的多年的教學(xué)過(guò)程中，由于課程定位不明確，缺乏專業(yè)針對(duì)性，教學(xué)內(nèi)容不合理等因素，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想?？偨Y(jié)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)生的反饋，同時(shí)依據(jù)軟件工程專業(yè)的專業(yè)定位及培養(yǎng)目標(biāo)提出的教學(xué)改革措施，有針對(duì)性的給出了目前的存在的相關(guān)問(wèn)題解決方法，相信通過(guò)合理的教學(xué)改革一定可以有效的改善教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 白中英. 數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理兩門課的銜接性[J]. 計(jì)算機(jī)教育， 2011（19）： 36.

[2]王俊，席兵，劉想德.“數(shù)字電子與邏輯設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革初探.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2007.06：173-175

[3] 殷華， 何火嬌，華晶.軟件工程專業(yè)數(shù)字邏輯課程建設(shè)與改革的研究.中國(guó)電子教育，2012.01：57-61

[4] 管冰蕾，胡家芬.計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)字邏輯》課程教學(xué)改革的探究.時(shí)代教育.2009.03：99-101.