軟件工程專業“數字邏輯”課程改革的探索

雷宇凌

摘要：“數字邏輯”是軟件工程專業一門重要的專業基礎課程，也是一門理論性和實踐性并重的課程。但是在以往的本科教學中，忽視了軟件工程專業的特點，授課沿用著一般傳統專業的“數字邏輯”課程的教學內容，導致了軟件工程專業的“數字邏輯”課程教學中存在的各種問題，教學效果不理想。本文針對這些問題在明確課程定位的基礎上，從教學內容的整合，教學方法的改革及考核方法的改革三方面，提出了一套結合軟件專業特點的教學改革措施，以改善教學效果，體現課程特點，提高教學質量。

關鍵詞：軟件工程專業；數字邏輯；教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

“數字邏輯”是軟件工程專業的一門重要的專業基礎課程。具有非常強的實踐性和工程性，其內容體系與其他專業課程密切相關。是學生學習后續課程以及從事相關技術工作的基礎[1]。該課程重點討論數字系統中各種邏輯電路分析和設計的基本方法。目的是使學生通過本門課程的學習了解各種基本數字邏輯電路，掌握應用小規模、中規模和大規模數字集成電路進行數字系統的邏輯設計的方法以及基本邏輯電路的分析方法[2]。同時使學生通過本門課程的學習能夠了解計算機低層工作機制，明白計算機程序最終運行的原理[3]，為成為好的軟件開發人員打下基礎。

但是一直以來軟件專業的“數字邏輯”課程往往都是沿用了計算機專業該課程的教學方法和教學內容，教學內容系統性和理論性較強，理論偏多偏難[4]。忽視了專業特點和專業實際，設課缺乏針對性，脫離是實際的教學情況，教學效果不理想，學生的學習難度大。因此，結合軟件專業的專業特點及培養目標，進行“數字邏輯”課程改革是十分必要的。

1目前存在的主要問題

1.1缺乏先導課程

傳統的“數字邏輯”課程在開設之前，應該先開設“電路”，“模擬電子”等先導課程。但是軟件專業并沒有開設這些先導課程，學生的電路及模擬電子的基本知識缺乏，在學習“數字邏輯”課程相應內容時十分吃力，學習難度極大，極易使學生失去學習興趣，甚至出現厭學的情況。

1.2教學方法陳舊

“數字邏輯”是一門實踐性很強的課程，但過往的教學一直延用傳統的教學方法，主要依賴教師的課堂講授，教學只是把知識作為定論傳輸給學生，學生被動接受課本知識，最后往往僅是學會了按部就班的解題。無法將理論與實踐相結合。對于作為重點內容之一的常用芯片的介紹更是覺得抽象和難以理解。而實驗教學目前不但實驗內容依然以驗證性實驗為主。而且多采用的是高集成化、模塊化的實驗設備，實驗時只要根據實驗要求將所需的功能模塊連接起來就完成了理論的驗證和簡單的電路的設計。雖然降低了實驗的難度，也容易得到實驗結論，但并不利于學生邏輯電路設計能力的培養。

1.3考核方法單一

在成績評定時，仍釆用單一的傳統筆試的方法進行考核，學生只要將典型題型背下來，會做題，就可以通過考試，無法真實反映學生的掌握情況，更無法考核學生的實踐能力。進而常常出現高分低能的情況。

2教學改革

針對以上問題，分別從教學內容的整合，教學方法的改革及考核方法的改革三方面，提出了結合軟件專業定位和培養目標的教學改革方案。

2.1整合教學內容

針對缺乏先導課程的實際情況，在教學中根據教學需要將課程內容中涉及到的一些需要有較強電路及模擬電子知識為基礎的課程內容予以刪減，教學重點放在組合電路的分析與設計、時序電路的分析與設計上；同時為保障重點內容的學習效果，在邏輯代數部分的教學重點應在其作為數學工具在解決數字邏輯電路的分析和設計中的應用；此外，考慮到與后續的“計算機組成原理”；“單片機技術”等課程銜接，一些常用的邏輯電路如譯碼器、數據選擇器、加法器、觸發器、寄存器等的原理及應用也是教學重點。整合以后的教學內容，艱澀難懂的內容減少了，而且重點突出，定位明確，有利于學生的學習。

2.2改革教學方法

在保證充分的理論教學之外，為突出課程的實踐性，在實驗教學環節中除保留的了必要的驗證性試驗外，還加大了綜合性、設計性實驗的比例，在現有的實驗條件下使學生得到較充分的實驗技能的培訓機會，有利于學生邏輯電路設計能力的培養。但實驗教學環節的課時畢竟有限，單純的依賴實驗教學很難保證“數字邏輯”課程實踐能力的培養。

為了彌補實踐環節的不足，又充分考慮到軟件專業的專業優勢，將EDA技術引入到“數字邏輯”的課程教學中，充分利用計算機仿真這一現代化的技術手段，以及其使用不會受到教學場地限制的優點。結合理論教學內容，擬定一些數字電路的設計題目，要求學生在仿真的環境下完成系統的設計和調試。比如，多路搶答器的設計、乒乓球游戲機的設計，交通燈控制電路的設計等等。同時也鼓勵學生自擬設計題目，設計過程中，均以學生為主體，引導學生結合理論知識的學習，通過查閱相關資料，自主擬定設計方案并完成設計仿真，教師只是在學生遇到問題時予以適當的指導。以期在這一過程中中完成理論與實踐的融合，強化理論知識的掌握。同時提升了課程趣味性，激發了學生的學習興趣，同時也培養了學生的實踐能力和創新意識。

2.3引入多元化的考核方法

為了能充分體現學生學習成效，充分調動學生的學習積極性，摒棄傳統單一化的考核模式，引入多元化的考核模式勢在必行。多元化的考核方法中成績評定從三個方面分別進行：筆試成績，實驗成績，實踐環節成績。將實踐環節的成績計入最終的成績評定中，不僅可以有效督促學生完成各種設計題目，還可以有效避免這部分的實踐訓練流于形式，讓這一環節能夠真正為更好的完成課程的學習及提高和培養學生能力發揮作用。此外，計入不同的考核內容也可有效的改變學生的應試心理，在完成對學生理論知識的考核同時又兼顧了能力考核?？梢詫W生掌握知識、運用知識和解決實際問題的能力做出綜合、科學、更客觀的評價。

3結語

總之，在軟件工程專業“數字邏輯”課程的多年的教學過程中，由于課程定位不明確，缺乏專業針對性，教學內容不合理等因素，導致教學效果并不理想?？偨Y以往的教學經驗，結合學生的反饋，同時依據軟件工程專業的專業定位及培養目標提出的教學改革措施，有針對性的給出了目前的存在的相關問題解決方法，相信通過合理的教學改革一定可以有效的改善教學效果。

參考文獻：

[1] 白中英. 數字邏輯、計算機組成原理兩門課的銜接性[J]. 計算機教育， 2011（19）： 36.

[2]王俊，席兵，劉想德.“數字電子與邏輯設計”課程教學改革初探.重慶郵電大學學報（社會科學版），2007.06：173-175

[3] 殷華， 何火嬌，華晶.軟件工程專業數字邏輯課程建設與改革的研究.中國電子教育，2012.01：57-61

[4] 管冰蕾，胡家芬.計算機專業《數字邏輯》課程教學改革的探究.時代教育.2009.03：99-101.