《数字逻辑》实验课教学方法探讨

李小莲

一 绪论

数字逻辑课程是理工科很多专业的一门必修课程，该课程的教学分为理论课和实验课两个部分，历年以来学校较重视理论课教学，故在理论课程的教学方面教师们已经积累了一定教学的经验，也积累了一些优质教学资料。但是，对于实验课，近些年来才开始比较重视，实验室也是最近几年建立好的，所以在实验课教学这一块教师们正在积极努力地进行教学研究。通过这两年的研究，我们有了比较明确的教学方向，建立比较完善的实验课程体系。

二 建立完善的实验课程体系

该实验课程的教学体系共分为以下几个方面：开发自己的校本实验教材，新增实验设备和实验室，给每个专业设置综合性实验教学，开展实验课程的教学讨论会。第一，在开发建立自己的校本教材方面，首先是对实验内容的调整，然后结合近年来我院实际情况，教师们的通过多次交流讨论，最后对实验内容做出修改，确定好实验内容，如下表1所示。第二，由于每学期学生 人数有所增加，实验室不够用，需要及时新增实验设备和实验室，保证学生有好的实验室和实验设备实验，保证教师能够很好地完成教学任务。第三，设置综合性实验教学，让学生分组完成该综合性实验。综合性实验可供学生选择的实验项目有8个，在每学期末的时候进行，每组学生选一个实验在教师的指导下完成并要撰写相关的实验论文。第四，定期开展教师教学经验交流会，对教学进行深入的探讨，对存在问题讨论解决，以提高教学质量，提高学生的动手能力。

表1 实验课教学内容

三 实验课教学——以全加器及其逻辑运算为例

（一）教学目标设计

在进行教学设计时，对课程的教学目标这一块进行细分，分为情感目标、知识目标、实验技能目，每一次课完成后要进行回顾，看看是否达到各个目标的要求。本次课的教学目标如下。

第一，知识目标，使学生掌握数字逻辑电路半加器全加器电路设计中的基本概念、基本原理。

第二，情感目标，培养学生的团队合作精神，培养学生的电路设计意识。

第三，技能目标，使学生掌握实现半加器全加器电路的方法，培养学生分析问题与解决问题的能力。

（二）实验内容

用74LS86和74SL00组成全加器电路，用异或门、与非门组成的全加电路如图1所示，输入A、B、CI分别接开关K1、K2、K3，输出S、CO分别接LED指示灯LE0、LE1。连接好电路图，观察指示灯的亮灯情况并记录下来。

图1 由74LS00、74LS86组成的全加器

（三）教学过程设计

1. 课程准备

在课前要做好两个准备，一是分好小组（一般在上理论课时采取自愿分组形式分组，每组2-3人）；二是在实验前各组组长领取相关实验器材并检查领取的实验器材是否完好可用，本次实验器材：74LS00（四2输入与非门）2片，74LS68（四2输入异或门）1片。

2. 教师演示与讲解

教师边演示边讲解，按图1所示接好电路。这是关键一步，一步情况下学生对上图是看得懂，不会接线。 教师要做每接一条线的时候给同学们分析为什么这样接线，这是图上那个标志，表示什么意思。教师讲解到位，学生才能很好理解。

3. 巡回指导

教师演示完后到学生自己来做实验。在观看教师演示时，有些同学会开小差，到自己做实验时就不会了。还有个别同学虽然认真听了，可是到了自己座位还是无从下手，这时教师要巡回指导个别组，同时鼓励同学互相交流，不要羞于问他人。巡回指导直到全部组都能完成实验为止。

表2 全加器实验结果表

4. 实验结果

线路接好后，实验基本趋向成功，把测试结果填于表2内。有些组的测试可能没有结果或者结果与理论得到的结果不一致，那需要重新检查线路或检查实验器件，可能是线路松或者某个器件坏了。

5. 课堂思考与实验总结

学生思考题：由实验结果能够得到下面逻辑表达式？

学生实验完成后需写实验报告，回顾实验过程，总结分析实验中出现的问题以及最后如何解决问题，还有哪些值得自己深入的。

四 结语

通过近段时间的努力，在认真梳理数字逻辑课程中的实验内容后，我们对该门课程的实验内容进行了调整和设计。在实验课程的教学中增加了课程设计，即综合性实验的教学，还较好地设计实验教学环节，同时还购置了新的实验教学设备，建立了新的实验室。在教师们的努力下，学生的动手能力有所提高，学习兴趣也在不断提高。有的学生在实验室做过的实验还会到仿真软件上再进行模拟一次，以加深巩固，有的学生在有了实验兴趣后还会自己去做一些没有要求做的课外实验。