“数字逻辑”课程体系的研究与探索

冯培禄

摘 要：21世纪，云计算、物联网的广泛开发和应用，对《数字逻辑》课程教学提出了新的要求。作为计算机类专业的一门重要专业基础课程，本文重点分析了“数字逻辑”课程性质、地位、作用及存在的问题，并结合民族学院教育特点及近十年的教学实践构建了其课程体系，该体系突出了实践教学环节，以提高教学质量。

关键词：数字逻辑 课程体系 计算机 构建 教学质量

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）2（b）-0000-00

在20世纪80年代，内蒙古自治区的高等院校计算机科学与技术专业都相继开设了“数字逻辑”这门课程，至今开设的有《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》专科及高职是以选修课的形式开设，本科是以必修课的形式开设；讲授的内容也相同，有的则侧重于数字逻辑理论知识的介绍，有的则侧重于数字逻辑实验及电路设计的介绍，有的则兼顾两者。虽然各院校讲授的内容各不相同，但是他们对该课程的性质、地位、作用及重要性都有了一定的认识。由于“数字逻辑”课程已开设二十多年，而且其覆盖的专业门类较多，涉及的学校类型各异，因此各校在进行“数字逻辑”教学时在一些问题上还存在不同的认识，其中的有些问题还需要进一步研究与探索。

1 “数字逻辑”课程的地位及作用

学生对“数字逻辑”课程的掌握程度，将直接影响到其自身以后的学习、工作及其职业发展方向。他是计算机科学与应用技术及相关专业的一门重要课程。

2 “数字逻辑”课程体系的构建

我们在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”课程教学实践的基础上，结合民族学院教育的特点，构建了民族学院 “数字逻辑”课程的课程体系。

2.1 “数字逻辑”课程概述

“数字逻辑”课程作为高等院校计算机科学与应用技术及相关专业一门重要的课程，其目的是使學生了解和掌握计算机技术的发展历史、现状、未来及研究方法，为学生今后从事相关的技术研究及相关工作奠定基础。

2.2 “数字逻辑”课程性质

适用专业类：计算机科学与技术应用及相关专业

授课时数：54学时

实践时数：36学时

实训时数：10学时

先修课程：计算机组成原理、逻辑学、数字电子技术、计算机语言（其一）。

2.3 “数字逻辑”课程内容

“数字逻辑”课程体系应由数字逻辑理论知识、实验及实训三大部分组成。

2.3.1 理论知识

通过对理论知识的学习使学生系统了解数字逻辑的发展历史、现状、未来及研究方法，从而全面了解掌握数字逻辑概貌。

从学科特点、学科形态、历史渊源、发展变化及知识组织结构考虑，“数字逻辑”课程理论知识应涵盖以下几方面内容：

（1）数字逻辑基本概念；

（2）数字逻辑发展简史；

（3）数字逻辑硬件技术与软件技术介绍。

具体学时分配如下表所示。

表1 “数字逻辑”课程理论讲授学时分配表

序号 教学内容 学时 学分 成绩比例

1 逻辑代数基础 8 3 60%

2 门电路 6

3 组合逻辑电路 10

4 触发器 6

5 时序逻辑电路 12

6 脉冲波形的产生和整形 4

7 半导体存储器 4

8 数-模和模-数转换 4

合计 54

2.3.2 实验

数字逻辑技术和电路设计方法是实验环节需要学生掌握的主要内容。具体内容如下：

（1）TTL集成电路的逻辑功能及参数测试；

（2）集成逻辑门的连接和驱动；

（3）组合逻辑电路的设计-采用小规模集成器件；

（4）数据选择器的应用；

（5）触发器的逻辑功能测试；

（6）计数器及其应用；

（7）移位寄存器及其应用；

（8）555定时器电路及其应用；

（9）计数译码显示电路的设计。

表2 “数字逻辑”课程实验学时分配表

序号 教学内容 学时 学分 成绩比例

1 TTL集成电路的逻辑功能及参数测试 4 1.5 30%

2 集成逻辑门的连接和驱动 4

3 组合逻辑电路的设计-采用小规模集成器件 4

4 数据选择器的应用 4

5 触发器的逻辑功能测试 4

6 计数器及其应用 2

7 移位寄存器及其应用 4

8 555定时器电路及其应用 2

9 计数译码显示电路的设计 8

合计 36

2.3.3 实训“自动电子钟”

实训环节的主要目的是训练学生掌握本系统利用8254定时/计数器产生的固定频率的脉冲作为8255可编程芯片的中断信号，来控制数码管的显示及小键盘的按键处理，实现电子钟的计时、按键控制等功能。具体内容如下：

（1）电子钟基本功能的实现；

（2）电子钟按键功能的实验；

（3）显示的实现。

表3 “数字逻辑”课程实训学时分配表

序号 教学内容 学时 学分 成绩比例

1 安装前准备 2 0.5 10%

2 设计电路 1

3 运行微指令 5

4 完成实验报告 2

合计 10

3 结语

该课程体系是在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”等课程教学实践基础上构建的，但是由于各院校开设“数字逻辑”、《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》等课程时间不同，并且各个环节的教学都还处于探索研究的阶段，因此，该课程的合理性、科学性及其实用性还需要我们进一步的检验和不断的完善。

参考文献

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