《數字邏輯》精品課程建設的探討與實踐

文漢云 （長江大學計算機科學學院，湖北荊州434023）

在高等學校的教學環節中，專業基礎課在人才培養中占有非常重要的地位，其不僅為后續專業課程打下堅實基礎，更重要的是將使學生具有該學科領域內合理的知識結構并培養學生科學的思維方法及創新能力[1]。《數字邏輯》作為計算機及電子信息類各專業的一門必修專業課程，是學習計算機硬件系列課程的基礎。因此，將該課程建設成為精品課程十分必要。筆者結合長江大學計算機科學學院 《數字邏輯》精品課程建設小組的工作情況，對 《數字邏輯》精品課程建設的探討與實踐進行闡述?長江大學教學研究項目 （JY08007）。。

1 加強教師隊伍建設

精品課程就是具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點的示范性課程。可見，一門精品課程建設的關鍵是相關課程教師隊伍的建設，即形成一支年齡結構合理、教學經驗豐富、治學精神深厚的的教學團隊。目前長江大學計算機科學學院 《數字邏輯》精品課程建設小組已經建立了一支年齡、學歷和職稱結構比較合理的教學團隊。該團隊中教授1名、副教授2名、講師3名、高級實驗師1名，其中博士1名，碩士5名。年齡上在45歲以上、35～45歲和35歲以下的教師分別為2人、2人和3人。團隊中每位教師都直接參與了多項科研任務，教學經驗豐富，能把研究成果及時轉化為教學內容并應用于教學中。

2 調整教學內容

2.1 改革硬件系列課程體系

眾所周知，同一專業不同課程的內容不可避免地會出現重復現象。為解決上述問題，需要對課程內容進行優化[1]。由于計算機科學與技術專業硬件系列課程 《數字邏輯》、《微型計算機技術》、《計算機組成原理與系統結構》的內容聯系緊密，相互交叉，比如 《數字邏輯》和 《微型計算機技術》中都有存儲系統、模／數和數／模轉換的內容，對此依據學生知識結構和學時情況，可將存儲系統的內容在 《數字邏輯》課程中講授，而將模／數和數／模轉換放的內容在 《微型計算機技術》課程中講授。

2.2 優化教學內容

除了對硬件系列課程內容進行優化外，還需要對 《數字邏輯》課程內容進行優化。由于 《數字邏輯》課程內容的重點在于介紹器件應用和系統設計，而對涉及到器件工作原理和器件設計的內容進行簡要介紹即可。首先，在遴選教材時，應選擇以中規模集成電路芯片應用為主的教材，摒棄那些以分立元件和強調內部工作原理為主的教材。其次，在具體教學過程中，應加強功能級器件的內容教學，而對涉及電路的物理結構和原理的內容只須做簡單通俗的介紹[2]。這樣既可以解決課時少內容多的問題，又可以使學生能夠重點掌握各種數字集成電路器件的外特性與實際應用。最后，在理論教學環節，要精心組織教學內容，尤其是后續課程學習中要利用的基礎知識和基本理論，必須講通講透，使學生充分掌握。

2.3 補充科技前沿新技術

由于電子技術的發展日新月異，因而教師必須隨時跟蹤電子技術的發展趨勢，在教學內容中不斷補充相關新技術。例如可以將EDA技術、ISP器件和VHDL語言引入到教學中，讓學生熟悉ISP的開發過程、深刻領會EDA技術和ISP器件的優越性，這樣可使學生適時了解與該課程有關的科技前沿新技術。

3 改革教學模式

3.1 理論教學方面

《數字邏輯》是計算機和電子類專業的一門重要基礎課，對學生學習后續課程具有重要作用，因而在進行理論教學時，教師應采用生動活潑的教學方法來提高學生的學習興趣并使其充分掌握基礎知識。①采用啟發式教學方式。教師可將自己平時在科研中遇到的問題提煉出來并融入到課堂教學中，通過設計問題來調動學生主動進行思考，學生也可以隨時向教師提出問題，從而形成良性互動。此外，教師可在課后給學生布置思考題并在下次課時進行點評，這種啟發并且互動式的教學方式在學生中取得了很好的反響。將啟發式教學方法運用于理論教學中，可調動學生的學習積極性，激發學生的潛能，最終提高課堂教學質量。②采用多媒體教學方式。教師應充分利用多媒體技術，在課件中引入動畫，制作出高質量的多媒體課件。通過多媒體教學可以充分調動學生的學習興趣，使其在愉悅的環境中掌握扎實的專業知識。

3.2 實驗教學方面

《數字邏輯》是一門實踐性很強的課程，只依靠理論課的學習很難使學生理解其中的內容。因此，在實踐教學中應注重提高學生的動手能力，以此促進理論課程的學習。為了達到上述目的，可以在實驗課的設置中安排20%的驗證性實驗、70%的設計性實驗和10%的綜合性實驗。在選擇實驗內容時，精選基本實驗并結合生產生活實際開設綜合性、設計性實驗。這樣的實驗安排鍛煉了學生解決實際問題的能力，為以后設計電路打下良好的基礎。

除了改革實驗內容外，還可以成立大學生創新實驗室和嵌入式設計興趣小組，這樣的活動很受學生歡迎并能取得顯著效果，曾多人次獲得全國挑戰杯、博創杯嵌入式設計大賽二等獎、三等獎。

3.3 學習評價方式方面

在改革教學內容和教學方法與手段的同時，應該對學生的學習評價方式進行改革。與以往相比，主要是更加強調注重學生的學習過程和學習的主動性。考試總評成績采取1：2：7的比例，即平時成績（作業＋實驗）成績占10%，課題研究論文及調研報告占10%，卷面成績占80%，這樣可以全方位、多側面考察學生的學習情況。

4 注重教學資源建設

4.1 建設 《數字邏輯》學習網站

按照精品課程網站格式和內容要求，可以建設 《數字邏輯》學習網站。在該網站中，應特別設計學習答疑系統，這樣學生可以利用該系統將自己在學習過程中遇到的問題上傳，精品課程建設小組專門安排教師進行解答，極大地方便了學生的學習。由于 《數字邏輯》學習網站為學生構建了含有豐富教學資源的學習環境，因而激發了學生的學習熱情，使學生能從被動學習轉變為主動學習。

4.2 建立自測題庫

為了檢驗學生自主學習的成果，應建立自測題庫。在進行題庫建設時要堅持科學、準確和規范的原則，重點放在試題題型、試題內容、試題管理等方面。在題庫應附有每套試題的參考答案，方便學生改正錯誤。此外，該題庫由專人管理，確保試題能夠及時更新。

[1]俎云霄，王衛東.基于課程群的電子信息類專業基礎課教學改革[J].現代教育技術，2010，20（13）：34-36.

[2]管冰蕾，胡家芬.計算機專業 《數字邏輯》課程教學改革的研究[J].時代教育，2009（3）：99-101.