“新工科”背景下“数字逻辑”课程教学改革与探索

“新工科”背景下,如何培育具备创新创业能力的新型人才,是地方高等院校面临的挑战也是机遇。针对传统课堂中学生对“数字逻辑”这门课程感到难学、不好学、没兴趣学的现状,实施了线上线下混合式教学和仿真实验驱动的教学改革与实践。主要从线上线下混合教学模式的探索、授课内容的优化、教学方法的改进、考核机制的多样化、引入实验仿真以强化实践教学环节等方面进行阐述。

基于OBE理念的数字逻辑课程混合式教学改革

针对数字逻辑课程在教学过程中存在的教学内容抽象、教法单一、教学目标不明确、学生学习兴趣低等问题,分析OBE理念下的反向设计思路,从教学手段、教学目标、教学效果评价等方面提出以进阶项目为驱动的混合式教学改革方案,具体介绍“基础理论学习—核心知识提升—综合知识贯联分析—仿真软件设计调试”的层次化教学实施过程,并说明教学效果。

“实战优先”教学模式探索与实践——以数字逻辑设计课程为例

普通高等院校作为培养高水平人才的主阵地,为缓解国家高素质应用型人才短缺的问题做出巨大贡献。以电子信息工程为典型代表的强实践型专业人才培养需要长期培育,这与当前学生热衷追求即时成效的功利心态存在难以调和的冲突。该文探讨一种“实战优先”的新型教学模式,并将其应用于数字逻辑设计本科专业选修课。在教学环节,将真实航天测控产业应用与智能图像信息处理科研任务整合进讲授内容,实现理论与实践的紧密结合,旨在促进学生深入思考。在考核环节,采用实用性强、综合性强且难度适中的实战项目(面向FPGA与上位机通信的UART模块设计),重在以高压实战任务与实际技术指标要求反向强化学生所学知识,塑造学生理性、耐心、主动和专注的治学态度。通过教学和实践验证,该教学模式帮助学生强化对数字逻辑设计知识的理解,树立以实际任务、目标、问题为导向的主动意识,培养分析、解决实际问题的实践能力。

Digital仿真测试在改进数字逻辑课程教学中的应用探究--基于与Logisim软件的比较

针对数字逻辑课程教材中的一处错误,提出使用Digital仿真软件进行测试的改进方案。分析表明:Digital仿真软件能用于组合逻辑电路与时序逻辑电路的测试;其不仅可使用真值表实现测试,还可用测试语句构建大规模的复杂测试用例,更适用于数字逻辑课程教学中设计题目的测试。进一步与Logisim软件比较表明:Digital软件测试功能更强,波形观察方便,更有助于实验和测试;考虑了电源和接地、外接端子均为双向连接,Digital软件所构建和仿真的电路更加符合实际;其RAM器件类型更多,有助于仿真完整的计算机系统。据此提出,在数字电路和计算机组成原理等硬件课程教学中推广使用Digital软件。

基于FPGA的数字逻辑电路实验教学改革

针对传统数字逻辑电路实验内容单一、关联度不够、应用性不强、难以激发学生创新思维的问题,基于集成电路专业特点及社会发展需要,探索新的实验教学方式:以实例为导向,设计常用基本功能模块,层层递进,构建系统性综合实验。通过由浅入深、由点及面到系统的实验,提升学生的知识理解能力和创新能力。

基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元设计

针对新一代轨道车辆控制系统的高可靠、高安全、高冗余、高集成等要求,为了使车载计算机在复杂运行环境下快速、准确、高效地完成网络传输、数据计算和输出控制,设计了基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元(DLU),并在软件的配合下实现了对车辆关键控制电路的安全服役功能。该控制单元采用三取二冗余控制策略。程序采用抢占式多任务实时操作的控制逻辑。系统采用电源模块、信号采集模块、信号输出模块和处理器模块并行启动和运算电路。输出采用具有自反馈校正的同步校验信号机制。通过可用性和安全性这两个方面的综合对比分析,验证了三取二架构DLU在正常运行下基本功能的实现和在失效模式下对系统运行保护的冗余切换功能。在发生单个或多个故障时,三取二架构不仅确保了系统控制的完整性和可靠性,而且最大限度保障了系统资源的可用性。该设计为DLU在车辆的实际应用中提供了利用率高和满足高安全等级的可行设计方案。

高校“数字逻辑”课程教学模式改革——基于新工科建设理念

新工科建设理念致力于培养具有综合素养、创新能力和实践能力的高素质工程人才。当前,高校“数字逻辑”课程存在教学方法比较单一、教学内容滞后于产业现状、实践项目缺乏、课程考核较为片面等问题,与新工科教学理念存在矛盾。对此,高校应基于新工科建设理念对“数字逻辑”课程教学模式进行改革,包括混合式教学创新、多维融合内容建设、引入多场景实践项目、构建“知识+能力+素质”三维度评价体系等。在实践中,高校应注重融入思政元素,构建“共生型”教学模式,引入项目案例翻转式教学,扩大实践训练的自由度。实践表明,该教学模式改革取得了较好的教学效果,能够有效提高学生自主学习积极性,提升学生实践能力和创新意识。

课程思政在数字逻辑设计课程教学中的实践与效果评估

该文首先介绍数字逻辑设计教学中的课程思政设计和实施情况,之后通过调查问卷的方式分析该课程思政的思政效果、学生评价以及不足。问卷显示课程思政在价值引领和知识传授中具有重要作用,且揭示思政案例选取和授课教师言传身教的重要性。该课程思政的探索可为后续其他课程的思政实施提供参考。

工程教育认证背景下面向创新能力培养的数字逻辑设计课程改革

从集成电路与工业软件产业迅速崛起的形势出发,作为计算机与电子信息学科核心基础课程的数字逻辑设计教学体系在实践性方面的要求越来越高。文章结合工程教育认证背景下的教学改革思路进行深入探讨。针对提高实验课程教学品质培养学生逻辑思辨与实际操作能力的目的,文章从精细化教学内容创新教学方法强化实验环节等几个方面展开讨论,力求达到理论教学与实践操作的深度结合优化整体教学效果的目的。通过本文的讨论与总结,为数字逻辑设计教学的进一步改革与完善提供了一定的借鉴意义。

基于OBE和课程思政理念的数字逻辑教学改革实践研究

作为计算机相关专业的重要基础课程之一,数字逻辑课程对学生的专业素养和职业发展具有十分重要的意义。文章以数字逻辑课程为例,在对教学现状分析后提出了基于OBE和课程思政理念的教学改革思路及实践路径。在基于该理念组织和实施的教学活动中,学生学习的积极性和主动性明显增强,实践及创新能力显著提升,德育目标也获得了较好的实现。

新工科背景下数字逻辑实验教学改革研究

数字逻辑电路是计算机类、电子信息类本科专业的一门重要专业基础课程,具有很强的理论性、实践性。随着电子行业的发展,社会对于该行业的人才需求不断提升,由此就推动数字逻辑教学课程的发展。而在教学环节,由于教师需要对学生进行数字逻辑理论知识的教学,还需要进行实践展示,教学难度较大,再加上新工科的出现,原有的数字逻辑教学体系就较为滞后,一定程度上影响教学水平的提升。此背景下,本文就从数字逻辑教学入手,分析新工科背景下数字逻辑实验教学的新要求,阐述原有教学存在的不足,并且在此基础上对教学进行改革,以实现教学水平的提升。

创意型数字逻辑设计实验

介绍数字逻辑实验教学中探索理论与实践如何更好的结合,并将新的CPLD技术溶于教学中,结合开放、半开放设计方式,充分发挥学生的无限想象力,在近年的数字逻辑实验中取得了新的创新成果。该文介绍了创意型数字逻辑实验的总体思路、列举了一些案例以及教学的总体效果。

“数字逻辑基础”课程思政的探索与实践

课程思政教学将思政元素融于课程教学中,培养学生的思想道德素质、社会责任感、创新精神、文化修养等多方面的能力和素养。本文分析了“数字逻辑基础”课程思政教学现状与主要问题,结合课程特点与专业培养特色,深入挖掘课程内容与思政元素的切合点,从转变教师观念、重构教学资源、改革教学方法以及完善课程思政评价机制等方面,探讨对数字逻辑基础课程思政教育的理解和实践,让学生在课程学习过程中,增强创新精神,提升保密意识,树立完善的人生观,价值观。

新工科背景下面向系统能力培养的数字逻辑与计算机组成课程建设

数字逻辑与计算机组成课程是系统能力培养的核心,但存在教学理念滞后、内容陈旧、实践方式复杂、考评单一等问题。笔者基于宝鸡文理学院现状,结合新工科理念,探索调整教学目标、内容、考核、实验体系等,以提升授课效果,增强学生解决工程问题的能力。

基于Multisim的数字逻辑电路课堂教学改革浅析

数字逻辑电路课程涉及逻辑代数、半导体器件、电路分析等专业知识,注重工程应用,是一门理论与实践相结合的课程。为了提高学生学习的积极性,在数字逻辑电路理论课堂教学中辅以设计好的Multisim电路仿真实验,将抽象的理论知识用电路仿真的形式展示给学生看,让学生对知识点获得感性认识,加深学生对理论知识的理解,从而有效地提高了教学质量。

数字逻辑与数字系统实验教改融合的探索与实践

针对当前数字逻辑与数字系统实验教学中存在的几个问题,阐述了作者在非电类专业多年的教学实践中形成的一套较完整的教学法和教学指导思想。采用先课堂理论讲解、然后实验用常规标准数字逻辑器件实现,再用硬件描述语言和CPLD数字系统设计可编程逻辑器件复现,三者穿插进行融合。

新型数字逻辑标准及接口技术

由于应用需求的驱动,近几年产生了许多新型数字逻辑标准,本文从其物理连接特性着手进行归纳,最后讨论了它们的应用及相互间的接口技术。

Multisim仿真的数字逻辑工程素养培养

分析了数字逻辑课程在计科专业课程体系中的地位、作用及特点,针对课程教学中工程素养培养缺失的的问题,探讨了利用Multisim仿真软件平台进行教学的方法,通过教学实例详述了Multisim在数字逻辑设计中的具体工程应用实例及工程素养培养的细节问题。使得利用虚拟平台进行教学的过程实而不虚,在改进教学方法、提高教学质量、培养学生工程实践素养上发挥重要的作用。实践表明该教学方法效果良好,有效地解决了CDIO教育背景下要求课堂教学与工程实现无缝对接的问题,值得推广。

IACI-CDIO理念下项目驱动的数字逻辑实验教学改革与实践

以CDIO工程教育理念为指导,分析了数字逻辑实验教学中存在的问题。结合学校实际提出了基于IACI-CDIO的教学改革方案,并以"带显示的数字抢答器设计"项目为例,探讨了项目驱动式教学方法,实施了"做-学-悟"3个维度的立体式教学,实现了实验贴近工程实践及以学生为主体的多层次多目标教学。使学生在探究兴趣、工程能力、团队协作、应用创新4个方面得到了有效的培养和提高,在我系教学实践中取得了显著的效果。

数字逻辑实验技术改革的研究

分析了传统的基于中小规模集成电路的实验技术的弊端;提出计算机专业的"数字逻辑"课程应该采用基于VLSI的EDA实验技术,并且用设计性实验取代验证性实验;开发了数字逻辑设计性实验课题;研究出了改革方案并在教学实践中取得好的效果;基于VLSI的"数字逻辑"实验技术用硬件描述语言进行逻辑设计,用软件仿真来检验逻辑设计是否正确。