摘要：針對(duì)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)字邏輯課程教學(xué)中存在的問題，在分析計(jì)算機(jī)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和數(shù)字邏輯課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文提出幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理、轉(zhuǎn)變思維方式、將孤立知識(shí)點(diǎn)連成線、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、以學(xué)生為主體提高教學(xué)質(zhì)量的觀點(diǎn)，作為解決目前高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)字邏輯課程存在問題的對(duì)策，在課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方面都取得了一定的效果。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)字邏輯；課堂教學(xué)；教學(xué)模式；實(shí)踐教學(xué)
　　
　　數(shù)字邏輯課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1-2]，是計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理、單片機(jī)及接口技術(shù)等課程的先導(dǎo)課程，在整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中具有重要的地位，肩負(fù)著引導(dǎo)學(xué)生了解計(jì)算機(jī)硬件組成、掌握其工作原理、進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件電路分析與設(shè)計(jì)的重要作用，因此其課堂教學(xué)中理論性和實(shí)踐性要求都很強(qiáng)，如何提高教學(xué)質(zhì)量、為信息時(shí)代實(shí)現(xiàn)國家創(chuàng)新計(jì)劃培養(yǎng)出樂學(xué)善思的合格人才，是我們?cè)诮虒W(xué)方法研究和探討中需要首先解決的問題[3]。在教學(xué)時(shí)間中，我們一直探討著如何激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性、改進(jìn)教學(xué)方法和提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)學(xué)習(xí)和借鑒了其他高校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)數(shù)字邏輯課程的教學(xué)方法進(jìn)行一些研究和探討。
　　1幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理
　　現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生普遍重視軟件類課程，主觀地認(rèn)為計(jì)算機(jī)專業(yè)就是學(xué)習(xí)如何用各種編程語言來編寫程序，覺得計(jì)算機(jī)硬件離他們很遙遠(yuǎn)、硬件知識(shí)很難理解，漸漸地出現(xiàn)了“欺軟怕硬”的現(xiàn)象，如何幫助學(xué)生們克服這種“欺軟怕硬”心理是首先要解決的問題。
　　1.1引入生活實(shí)例
　　學(xué)生們之所以認(rèn)為計(jì)算機(jī)硬件離他們很遠(yuǎn)是因?yàn)樗麄兏杏X不到計(jì)算機(jī)硬件與日常生活中遇到問題之間的聯(lián)系，之所以認(rèn)為計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)很難懂是因?yàn)楹芏嘤?jì)算機(jī)硬件類課程在講授過程中只講理論知識(shí)，沒有動(dòng)手與實(shí)踐環(huán)節(jié)。而事實(shí)上數(shù)字邏輯課程的實(shí)用性很強(qiáng)，日常生活中的數(shù)字產(chǎn)品很多，如交通燈、投票系統(tǒng)、數(shù)字電表、電子數(shù)字顯示系統(tǒng)、各種家用電器及家用計(jì)算機(jī)等，可以在課堂講授中通過日常生活中的實(shí)例及遇到的實(shí)際問題來激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的興趣，將一些生活實(shí)例融入教學(xué)。我們買電器或者電腦時(shí)應(yīng)該關(guān)注哪些技術(shù)指標(biāo)？為什么關(guān)注這些指標(biāo)？它們的理論依據(jù)在哪里？引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)來分析實(shí)際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生們更深入地理解數(shù)字電路，建立理論知識(shí)與日常生活之間的聯(lián)系，同時(shí)也便于學(xué)生們更深入地掌握所學(xué)的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)。
　　1.2軟件和硬件知識(shí)相結(jié)合
　　計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生普遍重視軟件類課程，針對(duì)學(xué)生們更熟悉軟件類知識(shí)的特點(diǎn)，可以在課程講授過程中將計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)與硬件知識(shí)相結(jié)合，使學(xué)生們建立一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念，同時(shí)還可以將數(shù)字邏輯課程中一些難懂的硬件知識(shí)類比為容易理解的軟件問題。例如，數(shù)字邏輯課程中學(xué)習(xí)了大量的集成元器件，而在講授這些集成元器件時(shí)往往要介紹它們的功能表、引腳數(shù)目及引腳特性等，學(xué)生們常常認(rèn)為這些知識(shí)特別難懂和繁雜。其實(shí)我們可以將數(shù)字電路中的這些集成元器件類比為軟件編程中使用的庫函數(shù)，將集成元器件的輸入引腳和輸出引腳類比為庫函數(shù)的輸入變量和輸出變量，這樣只要知道集成元器件的引腳特性就可以象調(diào)用庫函數(shù)一樣使用這些集成元器件了。
　　通過幫助學(xué)生克服“欺軟怕硬”心理，從思想意識(shí)上改變了學(xué)生們對(duì)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的認(rèn)識(shí)，使他們不再畏懼硬件，提高了他們的學(xué)習(xí)積極性，獲得了不錯(cuò)的效果。
　　2轉(zhuǎn)變思維方式
　　從古人用十個(gè)手指數(shù)數(shù)開始，日常生活中人們使用十進(jìn)制，習(xí)慣用連續(xù)的思維來思考問題，盡管學(xué)生們知道計(jì)算機(jī)中使用的是二進(jìn)制，但也只是機(jī)械記憶，沒有真正理解其內(nèi)涵。如果學(xué)生不轉(zhuǎn)變長期以來的思維定勢(shì)，會(huì)直接影響他們對(duì)計(jì)數(shù)制、邏輯函數(shù)等的學(xué)習(xí)，進(jìn)而影響對(duì)組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。數(shù)字邏輯課程首先就應(yīng)該讓學(xué)生們理解0和1的概念，用離散性思維來思考問題。計(jì)算機(jī)所使用的二進(jìn)制只有0和1，用0和1來表示“真”和“假”，沒有數(shù)的多少概念，我們可以用電路開關(guān)的“通”和“斷”、燈的“亮”和“滅”來表示邏輯值的“真”和“假”，這也正是數(shù)字電路中的二值邏輯。在課堂教學(xué)中通過對(duì)學(xué)生已掌握的物理學(xué)上的串、并聯(lián)控制開關(guān)電路進(jìn)行分析，歸納出由0和1所表示的數(shù)學(xué)運(yùn)算，將數(shù)字邏輯的基本原理具體化，加深學(xué)生對(duì)布爾代數(shù)的理解。
　　3將孤立知識(shí)點(diǎn)連成線
　　3.1數(shù)字邏輯課程特點(diǎn)
　　1) 知識(shí)量大，知識(shí)點(diǎn)多，記憶難，但應(yīng)用范圍廣；
　　2) 與微電子技術(shù)和集成電路制造技術(shù)有關(guān)；
　　3) 需要理論和應(yīng)用(實(shí)踐)的結(jié)合；
　　4) 教學(xué)離不開課堂和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)境；
　　有限的課堂教學(xué)時(shí)間重點(diǎn)應(yīng)該放在哪里，如何提高學(xué)生快速吸收和運(yùn)用知識(shí)的能力，是解決問題的關(guān)鍵。
　　3.2如何將點(diǎn)連成線
　　數(shù)字邏輯課程知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解一般沒有問題，但是一旦知識(shí)點(diǎn)多了就會(huì)有些不知所措，產(chǎn)生畏懼情緒。因此要求教師必須將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，便于學(xué)生理解和掌握，使他們對(duì)每個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容都有一個(gè)整體的把握，總結(jié)出眾多知識(shí)點(diǎn)的主線，這樣學(xué)生們?cè)谡n后復(fù)習(xí)時(shí)才能更有針對(duì)性地對(duì)細(xì)節(jié)知識(shí)進(jìn)行深入理解。
　　例如，數(shù)字邏輯課程的學(xué)習(xí)中涉及到多種不同類型的觸發(fā)器，但這些觸發(fā)器種類繁多，特點(diǎn)不一，學(xué)生們覺得很難記憶和理解，教師應(yīng)該幫助他們理出知識(shí)主線。從最基本的R-S觸發(fā)器開始深入分析，歸納出它的優(yōu)缺點(diǎn)，主要有兩大缺點(diǎn)：1)沒有時(shí)鐘，不能和其他器件同步；2)激勵(lì)輸入存在約束條件，使用不便。針對(duì)基本RS觸發(fā)器的第一個(gè)缺點(diǎn)，引出了鐘控型RS觸發(fā)器，解決了同步問題，但是它同樣存在輸入激勵(lì)的約束條件，并且還存在“空翻”問題。針對(duì)鐘控型RS觸發(fā)器的“空翻”問題，又引出了主從型RS觸發(fā)器，但是它同樣存在著輸入激勵(lì)的約束條件，顯然，所有RS系列的觸發(fā)器都存在輸入激勵(lì)的約束條件，也就是RS觸發(fā)器的第二個(gè)缺點(diǎn)，如何解決這個(gè)問題呢？就又引出了D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。由于D觸發(fā)器存在“空翻”問題，因此又引出了維持阻塞D觸發(fā)器。但是D系列觸發(fā)器雖然解決了RS系列觸發(fā)器輸入激勵(lì)的約束條件，由于只有一個(gè)輸入激勵(lì)，存在著狀態(tài)變化過于簡單的問題。再來看JK觸發(fā)器，它不僅解決了RS系列觸發(fā)器的輸入激勵(lì)的約束條件，而且有兩個(gè)輸入激勵(lì)，狀態(tài)變化復(fù)雜，但是它存在“空翻”問題，從而引出了主從型JK觸發(fā)器。主從型JK觸發(fā)器雖然解決了“空翻”問題，同時(shí)也產(chǎn)生了“一次變化”問題，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的狀態(tài)輸出，因此又在它基礎(chǔ)上引出了邊沿型JK觸發(fā)器。至于其他類型的觸發(fā)器(例如T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器等)都是它們的變種。因此通過上面的分析，就可以總結(jié)出各種觸發(fā)器之間的聯(lián)系，掌握了它們之間的聯(lián)系，建立了它們知識(shí)點(diǎn)之間的主線，不僅便于學(xué)生們記憶，同時(shí)能從總體對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行掌握和理解。
　　4理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合
　　數(shù)字邏輯是一門實(shí)踐性要求很強(qiáng)的課程[4]。學(xué)生們學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)的基本概念、原理和方法等理論知識(shí)以后，應(yīng)該在實(shí)踐中加深對(duì)書本知識(shí)的理解，進(jìn)一步掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，豐富和拓展學(xué)生們的實(shí)踐動(dòng)手能力。
　　4.1課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)
　　通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)有效地提高學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力、分析能力和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生能夠進(jìn)一步理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，真正做到學(xué)有所得。
　　4.2綜合實(shí)驗(yàn)為導(dǎo)向
　　數(shù)字邏輯課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)大都以驗(yàn)證性、單元電路、分立元器件為主，而綜合實(shí)驗(yàn)則以科學(xué)驗(yàn)證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)為立足點(diǎn)，使學(xué)生既具有使用分立元器件和中小規(guī)模集成電路的能力，又具有使用大規(guī)模集成電路和可編程邏輯器件的能力，采用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)中小系統(tǒng)的能力。
　　
　　4.3課程設(shè)計(jì)為拓展
　　課程設(shè)計(jì)不同于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中自己做出設(shè)計(jì)方案和決策。學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求自己探索研究、查閱資料、獲取數(shù)據(jù)、確定方案、選擇流程和元器件等，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選擇、論證、核算和評(píng)述。在課程設(shè)計(jì)中更提倡開放型教學(xué)管理，更強(qiáng)調(diào)放開思路、開拓創(chuàng)新。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行多途徑思考、全方位構(gòu)思、多設(shè)計(jì)方案選擇。
　　通過實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生們理論聯(lián)系實(shí)際的能力、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和大膽探索的創(chuàng)新精神。通過實(shí)驗(yàn)小組的齊心協(xié)力，共同完成實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)精神和集體觀念。借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件類進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，使學(xué)生們掌握新的數(shù)字系統(tǒng)實(shí)踐方法，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
　　5以學(xué)生為主體提高教學(xué)質(zhì)量
　　教育的本質(zhì)是對(duì)人的教育，教育的過程必須以人的存在為前提和基礎(chǔ)，因此，教育的本性必須植根于人的本性，教學(xué)人性化就是應(yīng)該尊重人、服務(wù)人、發(fā)展人。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該以學(xué)生為中心，充分尊重學(xué)生的真實(shí)需要，以興趣培養(yǎng)為主，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐的積極性，最終達(dá)到教育的目的。
　　5.1開展交互式學(xué)習(xí)
　　提高學(xué)生課程效率和積極性的一個(gè)重要方法就是和學(xué)生互動(dòng)。其中一種互動(dòng)方式就是上課時(shí)教師經(jīng)常向?qū)W生提一些問題，學(xué)生會(huì)將注意力集中在問題中，不容易在課堂上走神，尤其是當(dāng)他們回答正確并得到了到教師的認(rèn)可，那么就會(huì)更加積極地思考問題。這種互動(dòng)使學(xué)生能夠自愿地跟著教師的思路走，起到良好的課堂效果。
　　另外數(shù)字邏輯課程的理論性和抽象性較強(qiáng)，學(xué)生聽課經(jīng)常感覺比較吃力，當(dāng)講述某些原理或方法時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一些案例，通過對(duì)案例的講述，層層推進(jìn)，最后學(xué)生很自然就能接受教師所講授的原理或方法。這種教學(xué)方法能夠吸引學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動(dòng)，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
　　5.2基于教材但不局限于教材
　　教師對(duì)于教學(xué)內(nèi)容要善于利用教材，抓住重點(diǎn)，利用目前先進(jìn)的多媒體設(shè)備，課件中結(jié)合聲音、動(dòng)畫等表現(xiàn)手段以最佳教學(xué)手段來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還可以充分利用目前豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為教學(xué)服務(wù)。
　　同時(shí)，課堂教學(xué)是基于教材的，但不能局限于教材。眾所周知，任何一本教材都是片面的，就象盲人摸象一樣，只覆蓋了知識(shí)的一角，并且有時(shí)還會(huì)因?yàn)榭萍嫉难该桶l(fā)展而滯后于現(xiàn)在數(shù)字電路技術(shù)。因此這就要求教師應(yīng)靈活運(yùn)用教材，結(jié)合現(xiàn)有數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展情況，與時(shí)俱進(jìn)，調(diào)整教材內(nèi)容，將前后知識(shí)點(diǎn)融合，新舊知識(shí)點(diǎn)融合，開展層次分明、豐富多彩的課堂教學(xué)活動(dòng)。
　　5.3注重教學(xué)方法和教學(xué)藝術(shù)
　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)，首先要使學(xué)生愿意接受培養(yǎng)，并能積極主動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)師生之間的共鳴。
　　首先，要有激情。上課是賦予每位教師的使命和責(zé)任，教師應(yīng)該投入全身心的熱情，充滿激情地將知識(shí)傳授給學(xué)生，將自己最精彩的瞬間展示給學(xué)生，同時(shí)用教師的激情感染每一個(gè)學(xué)生，使他們?nèi)硇牡厝谌氲秸n堂教學(xué)中。
　　其次，要有敬業(yè)精神。教學(xué)是一種互動(dòng)，也是一種互敬。只有教師認(rèn)真?zhèn)湔n、講課，才有學(xué)生們認(rèn)真聽課，只有教師講課思維清晰、重點(diǎn)突出、條理清楚，才有學(xué)生們深入地理解和掌握知識(shí)。因此每次授課前教師都需要不斷更新授課內(nèi)容，在不斷拓寬自己的知識(shí)的同時(shí)，還要有選擇性的把這些知識(shí)提取、歸納和總結(jié)，選擇那些學(xué)生容易接受的新技術(shù)，以學(xué)生容易理解的方式講授給他們。教師必須花費(fèi)大量時(shí)間去梳理和設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，以達(dá)到既講授新知識(shí)，提高學(xué)生興趣，又不給學(xué)生造成太多負(fù)擔(dān)的效果。
　　再次，電子教案和板書相結(jié)合。電子教案可以承載大量的信息，提高課堂教學(xué)的知識(shí)量，并且可以分步驟地演示知識(shí)點(diǎn)的工作原理或解題思路，但是學(xué)生們長期專注于電子屏幕未免有些疲勞，并且電子教案不容易控制講授速度，影響學(xué)生思考，因此板書是必不可少的。教師可以將關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的推導(dǎo)過程通過板書來呈現(xiàn)，通過肢體語言影響學(xué)生思維，使他們更專注于某些關(guān)鍵問題的思考。
　　6結(jié)語
　　數(shù)字邏輯課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，目的是使學(xué)生掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本知識(shí)、邏輯代數(shù)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路、數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)踐能力。本文說明了數(shù)字邏輯課程對(duì)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的基礎(chǔ)性作用，從計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，研究和探討了數(shù)字邏輯課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法，并結(jié)合高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的效果。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 楊帆. 現(xiàn)代數(shù)字邏輯電路教學(xué)探討[J]. 企業(yè)技