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1、计算机数字逻辑课程设计教育教学思考论文计算机数字逻辑课程设计教冇教学思考论文预读:摘要：论点：摘要:现有的数字逻辑课程 实践教育教学环节,一般仅包括验证性实验教育教学；为了提升计算机专业学生的实际工程 分析能力，引入了课程设计教育教学环节.通过设计小型数字系统，加深了学生对计算机系统 设计的认识，为后续课程的学习打下坚实的基础.论点：关键词:数字逻辑；课程设计；实践教疗教学论点：一、概述“数字逻*tr课程是计算机类专业开设的一门应用数字电路进行小型数字系统逻辑设计的 专业基础课程.其h的是使学生掌握纽合电路和时序电路的工作原理、分析方法和设计方法, 培养学生的计算机系统的思维能力11.当前，大
2、部分高校的数字逻辑课程的实践教冇教学只 是在课堂教疔教学z外引入了实验课稈，并且使用的是“实验箱和逻辑门电路的传统实验方 法,学生并不能够理解实验的内容和现实意义2.另外，数字逻辑课稈属于一门实践性、应用性 很强的课稈，不仅要重视基础理论教冇教学，还应该加强工程实践能力的培养和训练.当前,计 算机类专业“数字逻辑课程在实践教育教学中存在的问题如下3,4: （1）课程概念较多且比 较抽象，在实际教冇教学中以理论教冇教学为主，忽视了依托实际项目进行讲授的实践教冇教 学方法.（2）实验教疗教学只是简单的机械式重复,按照课木要求设计全加器、选择器、译码 器等简单电路，学生不知器件的实际用途，也不会利用
3、所学的知识组合设计应用性电路系统.（3）传统教冇教学一般未考虑数字逻辑与其他课程的相关性，而计算机系统往往包含软件和 硬件设计,学生无法掌握完整的系统设计方法.因此，现有的计算机类专业“数字逻辑课程，多 重视系统理论完整性，忽略了整体优化,尤其是实践教冇教学环节有待优化.“数字逻辑”课程 建设大纲中，除要安排理论教冇教学外，还需有大量的实践环节，它肓接关系到后续的计算机 专业核心课稈，如计算机组成原理的学习，因此，需要改革课稈的实践教疗教学体系,为计算 机专业学生计算机系统设计能力的培养打下基础.木文对计算机专业的“数字逻辑课程设计, 教育教学体系建设方案进行探索，构建系统设计方案，制定教冇教
4、学计划和教育教学模式，并 设计考核方式.论点：二、数字逻辑课稈设计实践教育教学环节设计数字逻辑实验课教冇教学中，一般是让学生进行验证性实验，学生不需要进行分析和讨论即 可完成.“数字逻辑课程设计”计划设计为探索性实验教育教学坏节，要求所设计的小型数字系 统具有实用、新颖、有趣等特点,能够激发起学生的研究兴趣和热情.课程设计与课程实验相 比有木质的区别，其目的不是为了获得某一结果或证实某一结论，而是通过对实际项目的理解 和分析，学习科学研究问题的方法，并弥补实验教疔教学环节的不足Z处.其意义在于,通过课 程设计环节给予了学生H由研究和创新的机会，通过对一个小型数字系统的设计与开发，训练 学生的数
5、字电路设计、调试和创新的能力，培养学生运用所学的理论知识、独立地解决实际 问题的能力，为今后从事相关领域的工程设计打好基础.（一）实验环境搭建随着计算机处理能力的提升,EDA （电路的计算机辅助设计与分析）技术已成为电路系统 分析和设计的有力工具，借助EDA软件进行数字逻辑课程设计，突出了以学生为中心的开放 模式,激发学生大胆想彖并尝试备种不同的设计方案、采用不同的集成元器件，对培养学生的 创新意识有所帮助.Multisim软件是在EWB的基础上发展起来的专业仿真软件，可以对数字 电路进行模拟仿真分析，已经成为数字逻笹电路仿真实验的理想工具5.因此，数字逻紺课程 设计计划基于Multisim软
6、件平台搭建实验仿真环境.（二）课程设计内容计划设计3-4个实用的小型数字系统项目作为课稈设计题在五周共计20学时的集中教 育教学时间内，学生3-5人一纽，选择一个项目进行设计，课程结束时，分组展示课穆设计成果, 并书写课程设计报告.在课稈实验教疔教学环节，学生已经掌握了组合逻辑电路、时序逻辑电 路以及中大规模电路设计的方法因此，在课程设计教育教学环节，计划引入综合性的小型数 字系统的设计而系统选题的设计是非常重要，要求综合考虑备方面问题.骨先，课题的难度要 合适，既要保障大部分学生通过上学期的学习以后，能够设计出给定的数字系统；同时,要求学 生需要花费一定的精力进行思考和分析才能完成.其次，课
7、题的内容要与实际相结合.与学生 生活相关的数字系统，能够吸引学生的兴趣，并激发学生研究的热情部分课稈设计题目如下: 设计1:设计并制作一个带有校时功能、可定时起闹的数字电子钟.（1）计时以24小时为一 个周期;（2） “时、“分”采用十进制数字显示;（3） “秒”信号采用小数点显示，具体为驱动发 光二极管；（4）要求具有校准时间功能，可调整为标准时间或指定时间；（5）要求具有闹铃 功能，可以设定闹铃时间，并按时发出声音，且发出的声音长短可调；设计2:设计一个运算器系 统（1）要求能够进行8位数字的加、减、乘、除四则运算；（2）要求能够显示操作数以及 运算结果；（3）要求源操作数和日的操作数能够
8、在四个不同的寄存器间任意选择；（4）要求 能够提供“溢出报警信号.设计3:设计一个汽车尾灯控制电路.（I）汽车左右备具有三个尾灯, 共计六个设计两个控制开关，具有四种组合，分别代表汽车的前讲、左转、右转和停车四个状 态；（2）系统运行如下:汽车正常前进时,六个灯全亮；汽车右转时，右边的三个灯自左向右顺 序循环点亮；汽车左转时，左边的三个尾灯H右向左顺序循环点亮；汽车停车时六个灯全部 随CP时钟闪烁；（3）添加译码器和七段显示数码管,用于显示汽车前进、左转、右转和停车, 对应七段数码管的显示分别为:D、L、R、P； （4）最后，添加蜂鸣器，用于在转向时，发岀示警 声音.（三）教育教学实施方式数字
9、逻辑课程设计计划安排在木科二年级下半年的前五周，每周半天4节课，共计20个课时. 学生可以在给定的课程设计系统中选择一个系统进行设计.计划分组进行，每组2-3人，设组长一名，负责任务的分解和联络，采用集体合作,单独计算成绩的考评方式. 学生的课程设计实施步骤如下：（1）制定出设计方案；（2）选定合适的器件，逝出逻辑图；（3） 曲出集成电路芯片布局布线图；（4）利用仿真软件，进行调试；（5）写出设计报告并提出改 进意见具体实施方式为:第一次课稈结束后,课稈组长组织组员选定题目，讨论课稈设计的具 体分工和实施计划，并递交计划文档.中间的三周为具体实施阶段，指导老师每次课稈中需要 检杳各小组的实施进
10、展，了解遇到的问题，并讨论解决方案；故后一周学生需要书写课稈设计 报告，并设计课程PPT,展示所设计的成果，向全班学生讲解其系统的特点和优势.（四）课程考核方法课程的考核成绩为三个部分，其中:课程设计报告占50%,课程汇报書20%,平时表现占30%. 上述三项一项不合格则整体成绩不合格,设计报告雷同者成绩不合格.课程设计报告内容包括:（1）问题描述与分析（设计任务）；（2）背景知识；（3）设计思路和内容；（4）对关键电路 进行分析；（5）测试以及结果分析；（6）总结.所选设计难度不同，完善稈度不同等均影响到 最终成绩判定.设计内容上只提出基木设计要求，只达到基木要求者，仅能获得基木分,学生需
11、要发挥想象力，扩充电路功能才能评优.课稈汇报的评价方式为:现场学生对每组的汇报进行 打分,教师根据学生的评价计算加权分值平时表现通过考勤以及对木次课程设计的贡献大小 进行考核，用于区分组内成员Z间的分值,具体由指导老师进行评价.论点：三、结束语据原创论文数据资料统计分析，木文认为本文分析了当前计算机类本科专业数字逻辑课程 实践教冇教学中的不足，并引入了数字逻辑课程设计实践教冇教学环节.讲解了实验环境的搭 建方法，设计了具体的课稈设计案例，分析了教冇教学实施方式，并给出了课程的考核方法通 过引入小型数字系统设计环节，完善了数字逻辑课程的实践教冇教学体系,提高了学生对数字 逻辑课程的兴趣，培养了学
12、生的团队合作意识,提升了学生实践创新能力以及工程项H思维和 素养.论点：参考文献1盛建伦，刘淑霞，王勇，等数字逻辑实验技术改革的研究J.实验技术与管理,2015,32 (4) :216-219.2詹瑾瑜,廖建明.数字逻辑课程教育教学方法研究与探讨J.计算机教育教学,2011 (2) :91-94.13肖姐，张雯.转世发展中数字逻辑课穆教育教学改革研究J|.现代计算机,2015 (9) :17-19.4唐志强.计算机专业数字逻笹实验的改革与创新J.实验室研究与探索,2013,32 (10) : 182-184.5徐银霞.Multisiml2.0仿真软件辅助数字逻辑课稈教冇教学的研究J.教育教学教冇教学 论坛,2015 (7) :233234.
