文档介绍:计算机专业数字逻辑实验教学分析论文
摘要:数字逻辑在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础 地位,是一门实践性很强的课程。课程的教学和实验有着计算机专 业的特点。国内各高校在课程教学和实验的具体实施过程中采用了 不同的思路和方式。文章结合的实际操作能力。对于数字逻辑课程的学生而 言,因为是初次接触硬件,对硬件还没有直观的了解,缺乏切身体 会,所以实际的硬件操作是非常必要的。在课程实验中,我们选择 了传统的实验模式,使用具体真实的硬件实验设备,强调实际动手 操作的过程,帮助学生更好地建立起硬件的概念,同时作为辅助, 实际硬件实验之前,使用仿真软件进行实验的模拟,提高实验的效 率。
2实验技术与设备
目前,国内高校的数字逻辑实验教学中使用的硬件设备主要采 用两种方式:1)传统的使用小规模通用逻辑器件,比如74系列的芯 片进行电路搭建拼装实验,要求学生按照实验内容根据给定的芯片 进行逻辑设计[9]。这种方式需要学生设计并实际动手连接电路, 同时使用仪器进行调试,有着很好的亲身体验过程。通过这一过程 可以很好地提高学生的操作和调试能力,但是由于是给定的芯片, 学生的设计受到一定的限制,限制了自由发挥的空间。2)采用可编 程芯片进行实验。在EDA软件平台上使用硬件描述语言进行数字电 路的设计,由EDA工具自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及 优化、逻辑仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编 程下载等工作[10]。使用这一方式可以使学生摆脱传统方式中繁
琐的物理连线与查错,同时逻辑设计及实现有了更自由地发挥空 间,可以进行更高层次的设计。但是这一方式由于主要是在软件上 进行设计,使学生缺乏对实际硬件电路的直观认识,并不利于学生 动手能力的培养。这两种方式各有优缺点,第一种方式是第二种方 式的基础,只有有了实际的硬件直观印象和动手能力,才能更好地 进行第二种方式的设计。因此,在实际的实施中,所使用的实验设 备上既保留了小规模的电路搭建实验,也引入了可编程实验。
3实验部署
在具体的实验安排部署上,主要遵循从易到难,从门电路到复 杂电路的设计规律,实验内容也分为组合逻辑和时序逻辑两个方 面,都会有加法器、计数器等经典实验内容。所安排的具体实验内 容和具体实验操作有一定的差别,采用实际硬件设备的一般会安排 仪器使用和门电路特性实验,采用可编程器件的都会安排一些设计 性比较强的实验内容。
3数字逻辑实验实施
在数字逻辑课程实验教学中,针对学生的学****层次和兴趣,结 合计算机专业特点和课程需要,我们对数字逻辑实验的课程体系、 实验内容等进行了一系列的改革和探索,实验教学过程强调层次化 教学,强调创新能力和系统能力培养。
1课程体系
在课程体系上,设置了不同的实验和理论课程,如图1所示。 开设了数字逻辑实验课,将实验从理论课中分离出来,形成一门独 立的实验课程。该课程依托于理论课程,专注于数字逻辑的基础实 验内容,要求所有的本科生都必须选修,通过该课程可以帮助学生 夯实数字逻辑基础,为今后的专业课程,如计算机组成原理等课程
学****打下基础。在理论课程的设置中,为了满足学生对数字逻辑的 不同需求,设置了两个不同层次的课程,一门是数字逻辑课程,为 传统的教学内容,满足基本的专业教学需要;另一门课程是数字逻辑 设计课程,针对那些对硬件设计感兴趣的