独立学院数字逻辑电路的教学改革探索

王迷迷++黄丽薇++陆清茹

摘 要：针对培养独立学院特色的具有创新能力的应用型人才，结合作者与教学组的教学经验，进行了数字逻辑电路的教学改革探索。注重学科体系化，课程内容系统化贯穿本科教学，强调转变教学思想，实现“学生为主体，教师为指导”的启发式教学，引导学生积极思考。充分利用多媒体教学手段及各种专业教学平台，把它们和传统的教学手段结合起来共同使用，实施形象化应用型教学。实现理论与实践的紧密结合，锻炼学生运用知识综合解决问题的能力，进而培养学生的实践能力和创新能力。

关键词：数字逻辑电路 教学改革 创新能力 独立学院

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0094-02

独立学院是我国高等教育的重要组成部分，在人才培养方面起着重要的作用[1]。随着社会的发展需求，独立学院的人才培养目标定位于培养具有创新能力的应用型人才，这决定了必须形成具有独立学院特色的人才培养模式，归根结底，必须进行相应意义的教学改革。

数字逻辑电路是本科电类、信息类等专业必修的一门专业基础课程，主要研究常用半导体元器件的工作原理、基本电子电路的设计与应用，具有很强的实践性[2]。数字逻辑电路在整个体系中有相当重要的地位，对学生专业素质的培养有着重要的影响[3]。通过这门课程的学习，学生掌握数字电路的基本概念，基本电路，具备对数字电路的分析能力，更重要的是培养学生自主学习的能力，综合运用知识解决问题的能力[4]，实践创新的能力。这要求教师应该统筹、系统的安排教学内容；应该从根本上改变教学思想，由传统的讲授型教学转变为“学生为主体，教师为指导”的启发式教学；应该充分利用多媒体等现代化的教学手段，以及各种专业工具平台，更形象、具体的将知识传授予学生。做到将培养具有创新能力的应用型人才的培养目标贯穿于每一个教学环节中。

1 注重学科体系化，课程内容系统化的教学

首先，注重学科体系化教学，注重贯穿学科之间的关系。数字逻辑电路是一门专业基础课，对于学生来说完全没有专业概念的，一切都很抽象，教师不应急于去讲这门课程所学的知识，而是应该先引导学生了解数字逻辑电路这门课程在整个学科体系中的地位及其与其他课程如《微机原理》、《数字信号系统》等相互之间的关系，帮助学生从宏观或整体上去认知这门课程；另外，给学生们普及这门课程所应用的领域，如：仪器仪表、通信设备、智能终端、精密设备制造等，进而从宏观上实现理论与实践的结合，使得学生更加形象的了解数字逻辑电路这门课程的用途，将这门课程靠近于我们的实际生活，从而很好的引起学生对这门课程的兴趣，非常有利于今后的学习和进步。

其次，注重数字逻辑电路内部知识结构体系的教学。数字逻辑电路包含很多基本概念，基本逻辑门、各种类型的逻辑电路及相关的电路原理等。教师逐步有序的引导学生认识每一章节的内容及其在这门课程知识结构中的角色，让学生了解每个章节与前后章节的关系，帮助学生实现点—线—面的融汇贯通。

2 转变教学思想，实现启发式教学

数字逻辑电路是逻辑推理性很强的课程，有助于培养学生的逻辑推理能力。教师在整个教学过程中贯彻执行“学生为主体，教师为指导”的启发式教学思想。教师精心设计教学环节，以多种方式，如质疑法、示错法等导入问题，以激发学生的好奇心和求知欲，不断引导学生思考，从而培养学生自主学习的能力，分析、解决问题的能力。

数字逻辑电路设计的步骤如图1所示。教师在讲解逻辑电路设计的过程时，不应该平铺直叙的按照求解步骤讲述求解过程，而是引导学生进行逆向思考，设计的最终目的是什么设计出符合要求的数字逻辑电路图，构造数字逻辑电路图的根据是什么逻辑函数表达式，得到逻辑函数表达式的根据是什么

真值表（逻辑语言），真值表反应的是输出与输入之间的关系，表中几个输入，有几个输出及其意义确定电路输入端、输出端的个数及其意义。最终，整理推导思路得出逻辑电路的设计步骤，这样更有助于学生理解每个步骤之间的推理关系，更形象的思考逻辑电路设计的问题。

例如，关于“裁判表决器电路的设计”，首先，教师采用现代化教学手段再现表决器的应用场景，让学生们直观、形象的看到表决器的实际应用，进而引导学生思考裁判表决器由几部分电路组成？在实际的构造中又需要哪些硬件？其次，教师按照上述设计电路的思想逐步的引导学生思考，同时给学生留有一定的时间整理思路，最终设计出逻辑电路图。另外，进一步提出新的设计要求，若多个裁判中有一位主裁判，其余为副裁判，那么电路又该如何设计实现？以这种启发式教学来逐步引导学生思考，鼓励学生结合所学知识解决相关问题。

3 充分利用多媒体教学手段及各种专业教学平台

数字逻辑电路中很多图、表，仅仅传统的板书教学远远不能满足这门课程教学的需求，影响教学进度且展示效果不够形象鲜明。应该将多媒体课件和板书两种教学手段有机的结合，以多媒体课件为主，板书为辅。教师课前精心制作课件，首先，外观简单美观，能够灵活有序的展示教学内容；其次，课件中要体现启发式教学思想；另外，课件中应该突出理论与实践的结合，突出对学生应用能力、创新能力的培养。

下面以“举重裁判表决器电路的设计”为例。

课件整洁美观，分块清晰，有助于吸引学生的目光，实时放映时教学内容会跟随教学步骤和教学思想逐步显示，以学生的角度展示，很好的引导学生思考问题。如图1所示，“举重裁判表决器电路的设计”，分析步骤明确，逐步引导学生思考问题，得出化简变换后的函数式。

在得出函数式的基础上，引导学生利用基本逻辑门进行举重裁判表决器电路的设计，如图2中所示，引导学生们思考如何利用与门、或门和与非门分别设计实现举重裁判表决器电路。

进一步引导学生思考实际电路的设计和构造，实际的举重裁判表决器应该包含几部分电路？分别是哪些？那么所用到的与非门实际是什么构造，如何利用？等等一系列的问题将学生们带入到实际生产设计和制造上。如图3所示，74LS00是与非门的集成芯片，为了帮助学生们结合实际，在课件中首先展示74LS00的封装，及实际的管脚顺序，其次，展示了74LS00的内部电路组成，是由4个两输入与非门构成，最后，本例中结合最终函数表达式构造逻辑电路图，需要用到3个与非门，引导学生思考电路该如何设计？课件中以灯的亮与灭的形式表示了裁判表决结果，展示了完整的实际应用电路的构造。因此，实现了理论与实践的有机结合，从而培养学生实践能力和创新能力。

4 结语

数字逻辑电路的教学改革紧紧围绕培养独立学院特色的具有创新能力的应用型人才的目标。第一，注重学科体系化和教学内容系统化教学，指导学生对课程的学习遵循由整体到局部，再由局部回归至整体的过程。第二，采用新型的启发式教学思想，很好的激发学生的学习兴趣，引导学生思考。第三，改变传统单一的教学手段，将板书与多媒体设备和各种专业教学平台有机的结合，充分利用课堂时间，且更形象的将实际应用电路引入到课堂中，更好的培养学生的实践能力和创新能力。

参考文献

[1] 鲁敏.独立学院应用型人才培养模式探析[J].科教纵横，2012（2） .

[2] 康华光.电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2004：40-55.

[3] 郭玉华，庞学民，岳彩青.“数字逻辑电路”理论实践一体化教学改革初探[J] .课程教材改革，2012（237）.

[4] 于亚萍，杜艳红，卫勇，等.《数字逻辑电路》案例教学对大学生创新能力的培养[J].天津农学院学报，2012（19）.endprint