文漢云 (長江大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北荊州434023)
在高等學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié)中,專業(yè)基礎(chǔ)課在人才培養(yǎng)中占有非常重要的地位,其不僅為后續(xù)專業(yè)課程打下堅實(shí)基礎(chǔ),更重要的是將使學(xué)生具有該學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)合理的知識結(jié)構(gòu)并培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法及創(chuàng)新能力[1]?!稊?shù)字邏輯》作為計算機(jī)及電子信息類各專業(yè)的一門必修專業(yè)課程,是學(xué)習(xí)計算機(jī)硬件系列課程的基礎(chǔ)。因此,將該課程建設(shè)成為精品課程十分必要。筆者結(jié)合長江大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)小組的工作情況,對 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)的探討與實(shí)踐進(jìn)行闡述?長江大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目 (JY08007)。。
精品課程就是具有一流的教師隊伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)的示范性課程??梢?,一門精品課程建設(shè)的關(guān)鍵是相關(guān)課程教師隊伍的建設(shè),即形成一支年齡結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、治學(xué)精神深厚的的教學(xué)團(tuán)隊。目前長江大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院 《數(shù)字邏輯》精品課程建設(shè)小組已經(jīng)建立了一支年齡、學(xué)歷和職稱結(jié)構(gòu)比較合理的教學(xué)團(tuán)隊。該團(tuán)隊中教授1名、副教授2名、講師3名、高級實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊中每位教師都直接參與了多項(xiàng)科研任務(wù),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,能把研究成果及時轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容并應(yīng)用于教學(xué)中。
眾所周知,同一專業(yè)不同課程的內(nèi)容不可避免地會出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象。為解決上述問題,需要對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化[1]。由于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)硬件系列課程 《數(shù)字邏輯》、《微型計算機(jī)技術(shù)》、《計算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》的內(nèi)容聯(lián)系緊密,相互交叉,比如 《數(shù)字邏輯》和 《微型計算機(jī)技術(shù)》中都有存儲系統(tǒng)、模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換的內(nèi)容,對此依據(jù)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和學(xué)時情況,可將存儲系統(tǒng)的內(nèi)容在 《數(shù)字邏輯》課程中講授,而將模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換放的內(nèi)容在 《微型計算機(jī)技術(shù)》課程中講授。
除了對硬件系列課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化外,還需要對 《數(shù)字邏輯》課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。由于 《數(shù)字邏輯》課程內(nèi)容的重點(diǎn)在于介紹器件應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計,而對涉及到器件工作原理和器件設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹即可。首先,在遴選教材時,應(yīng)選擇以中規(guī)模集成電路芯片應(yīng)用為主的教材,摒棄那些以分立元件和強(qiáng)調(diào)內(nèi)部工作原理為主的教材。其次,在具體教學(xué)過程中,應(yīng)加強(qiáng)功能級器件的內(nèi)容教學(xué),而對涉及電路的物理結(jié)構(gòu)和原理的內(nèi)容只須做簡單通俗的介紹[2]。這樣既可以解決課時少內(nèi)容多的問題,又可以使學(xué)生能夠重點(diǎn)掌握各種數(shù)字集成電路器件的外特性與實(shí)際應(yīng)用。最后,在理論教學(xué)環(huán)節(jié),要精心組織教學(xué)內(nèi)容,尤其是后續(xù)課程學(xué)習(xí)中要利用的基礎(chǔ)知識和基本理論,必須講通講透,使學(xué)生充分掌握。
由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,因而教師必須隨時跟蹤電子技術(shù)的發(fā)展趨勢,在教學(xué)內(nèi)容中不斷補(bǔ)充相關(guān)新技術(shù)。例如可以將EDA技術(shù)、ISP器件和VHDL語言引入到教學(xué)中,讓學(xué)生熟悉ISP的開發(fā)過程、深刻領(lǐng)會EDA技術(shù)和ISP器件的優(yōu)越性,這樣可使學(xué)生適時了解與該課程有關(guān)的科技前沿新技術(shù)。
《數(shù)字邏輯》是計算機(jī)和電子類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程具有重要作用,因而在進(jìn)行理論教學(xué)時,教師應(yīng)采用生動活潑的教學(xué)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并使其充分掌握基礎(chǔ)知識。①采用啟發(fā)式教學(xué)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(xué)中,通過設(shè)計問題來調(diào)動學(xué)生主動進(jìn)行思考,學(xué)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(xué)生布置思考題并在下次課時進(jìn)行點(diǎn)評,這種啟發(fā)并且互動式的教學(xué)方式在學(xué)生中取得了很好的反響。將啟發(fā)式教學(xué)方法運(yùn)用于理論教學(xué)中,可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能,最終提高課堂教學(xué)質(zhì)量。②采用多媒體教學(xué)方式。教師應(yīng)充分利用多媒體技術(shù),在課件中引入動畫,制作出高質(zhì)量的多媒體課件。通過多媒體教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其在愉悅的環(huán)境中掌握扎實(shí)的專業(yè)知識。
《數(shù)字邏輯》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,只依靠理論課的學(xué)習(xí)很難使學(xué)生理解其中的內(nèi)容。因此,在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)注重提高學(xué)生的動手能力,以此促進(jìn)理論課程的學(xué)習(xí)。為了達(dá)到上述目的,可以在實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置中安排20%的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、70%的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和10%的綜合性實(shí)驗(yàn)。在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時,精選基本實(shí)驗(yàn)并結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)安排鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,為以后設(shè)計電路打下良好的基礎(chǔ)。
除了改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外,還可以成立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和嵌入式設(shè)計興趣小組,這樣的活動很受學(xué)生歡迎并能取得顯著效果,曾多人次獲得全國挑戰(zhàn)杯、博創(chuàng)杯嵌入式設(shè)計大賽二等獎、三等獎。
在改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與手段的同時,應(yīng)該對學(xué)生的學(xué)習(xí)評價方式進(jìn)行改革。與以往相比,主要是更加強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)的主動性??荚嚳傇u成績采取1:2:7的比例,即平時成績(作業(yè)+實(shí)驗(yàn))成績占10%,課題研究論文及調(diào)研報告占10%,卷面成績占80%,這樣可以全方位、多側(cè)面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
按照精品課程網(wǎng)站格式和內(nèi)容要求,可以建設(shè) 《數(shù)字邏輯》學(xué)習(xí)網(wǎng)站。在該網(wǎng)站中,應(yīng)特別設(shè)計學(xué)習(xí)答疑系統(tǒng),這樣學(xué)生可以利用該系統(tǒng)將自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳,精品課程建設(shè)小組專門安排教師進(jìn)行解答,極大地方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)。由于 《數(shù)字邏輯》學(xué)習(xí)網(wǎng)站為學(xué)生構(gòu)建了含有豐富教學(xué)資源的學(xué)習(xí)環(huán)境,因而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生能從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
為了檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成果,應(yīng)建立自測題庫。在進(jìn)行題庫建設(shè)時要堅持科學(xué)、準(zhǔn)確和規(guī)范的原則,重點(diǎn)放在試題題型、試題內(nèi)容、試題管理等方面。在題庫應(yīng)附有每套試題的參考答案,方便學(xué)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(wèi)東.基于課程群的電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010,20(13):34-36.
[2]管冰蕾,胡家芬.計算機(jī)專業(yè) 《數(shù)字邏輯》課程教學(xué)改革的研究[J].時代教育,2009(3):99-101.