計算機專業(yè)中電學(xué)的有效課堂研究

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(江蘇錫山中等專業(yè)學(xué)校)

計算機專業(yè)中，電學(xué)是最為基礎(chǔ)的一門必修課，通過這一門課程，學(xué)生能夠深入地學(xué)習(xí)計算機，也能夠為之后的計算機系統(tǒng)奠定詳細(xì)分析方法和硬件設(shè)計的基礎(chǔ)，這也是計算機組成原理、單片機的技術(shù)、計算機體系結(jié)構(gòu)、微機的原理、微機接口技術(shù)等等硬件課程的基礎(chǔ)課程，當(dāng)然，它還是計算機硬件系統(tǒng)里面基礎(chǔ)部件的邏輯組成。鑒于此，學(xué)生學(xué)好這一門課程，對于計算機整個專業(yè)知識的把握是至關(guān)重要的。如何打造有效的計算機電學(xué)有效課程？本文將提成幾點做法進行探討。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，把握學(xué)習(xí)內(nèi)容

學(xué)生對于計算機專業(yè)電學(xué)這一門課程的學(xué)習(xí)興趣從以往的經(jīng)驗來看，學(xué)習(xí)積極性并不是很高，但這一門必修課是至關(guān)重要的。所以，老師在對于這一門課的教學(xué)一定要培養(yǎng)學(xué)生對此學(xué)科的興趣，這是十分有必要的。因此在第一節(jié)課上，首先至關(guān)重要的一點就是一定要給學(xué)生闡述這門學(xué)科的重要性，突出強調(diào)這門學(xué)科在整個計算機專業(yè)的硬件課程體系中的基礎(chǔ)的地位，接著還應(yīng)該列舉出一些通俗易懂的例子，讓學(xué)生能夠深切感受到自己身邊的數(shù)碼電子產(chǎn)品與計算機電學(xué)都有著十分密切的聯(lián)系，再從這其中詳細(xì)地舉出一個例子，簡單有趣地講述其中所包含的電學(xué)原理知識，這樣一來，學(xué)生就能夠真正認(rèn)識到這門學(xué)科的重要性，后面的學(xué)習(xí)自然也就更加上心。老師在后面要做的，就是給學(xué)生講解介紹這門課程各個板塊之間直接間接的關(guān)系，再明確其具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，由此一來，學(xué)生學(xué)習(xí)這門學(xué)科的積極性就明顯地被調(diào)動起來了。

二、運用啟發(fā)式的教學(xué)方法

計算機專業(yè)里面電學(xué)是一門對于實踐要求很高的課程，怎樣讓這門課的課程是有效的呢？老師在課堂上就應(yīng)該多啟發(fā)學(xué)生，鼓勵其自己動手，通過動手實踐得出結(jié)論。例如，對于電路的分析和設(shè)計時，就可以在講述原理知識的過程中，穿插一系列學(xué)生感興趣的例子或者學(xué)生實際生活中所接觸到的例子，由此再一步一步地引導(dǎo)學(xué)生利用理論的知識來解決實踐會遇到的問題，與此同時，在引導(dǎo)的過程中，也要注意學(xué)生對于問題分析的能力和思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練。例如，在分析這一案例的時候，在組合這一邏輯電路設(shè)計的時候，給出這樣一個題目：某地方有甲乙丙三個水位的傳感器，如果這些水位傳感器浸沒在水中的時候，甲乙丙輸出1，不然就輸出0，如果總體水位低于甲時，大小閘門GA，GB都將關(guān)閉以儲水用，而如果總體水位超過甲，但又沒有到乙的時候，就開小閘門GA，水都放出去以降低水位，但總體水位超過丙時，就應(yīng)該打開大閘門GB，這時候小閘門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果水位先超過丙的話，機會必須大閘門和小閘門同時打開，來取到泄洪的作用。這里面設(shè)計的兩個閘門來控制整體電路，學(xué)生可以按照這樣的邏輯順序組合電路，跟著步驟一步一步來，然后再加以老師的引導(dǎo)，學(xué)生很快就能過運用這種方法掌握并且鞏固這樣的組合邏輯的電路的設(shè)計方法，也能夠讓他們把學(xué)習(xí)和實際生活相結(jié)合，更加增添學(xué)習(xí)的樂趣和深度。

三、運用對比的方法來講授時序的邏輯電路

時序的邏輯電路指的是在電路的邏輯組合的基礎(chǔ)上增加了一系列的記憶元件和一些觸發(fā)器，所以在時序電路的設(shè)計與分析上與前文所提到的組合電路的分析與設(shè)計的大致步驟是所差無幾的只是在時序電路中，增加了記憶元件觸發(fā)器，以至于時序電路的設(shè)計步驟顯得更為細(xì)化了。

接下來說說時序邏輯分析電路問題，在這之前我們先回顧一下組合電路的分析思路。首先，是輸出邏輯函數(shù)的導(dǎo)出，這是根據(jù)電路圖分析后得到的一個函數(shù)式；其次，列出該電路圖的真值表，根據(jù)真值表的直觀反映，我們就可以分析判斷，得出該電路圖的邏輯功能。時序邏輯電路分析的思路只是在以上步驟上進一步擴展，首先，也是根據(jù)電路圖，分析得到電路的函數(shù)式，不過我們不僅要得到它的輸出函數(shù)式，同時還需要得到含驅(qū)動方程、狀態(tài)方程、時鐘方程(異步時序電路含)等與觸發(fā)器關(guān)聯(lián)的多個方程式組合；其次，我們需要根據(jù)分析電路寫出狀態(tài)真值表，這是一個能直觀反映各個觸發(fā)器的輸出狀態(tài)隨輸入變化的表；再然后，是時序邏輯電路分析的核心、獨有步驟，根據(jù)電路圖和狀態(tài)真值表的反映，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；最后，再把以上的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖作為判斷電路邏輯功能的依據(jù)，分析總結(jié)得出電路的功能。學(xué)生在這樣一種方法的指引下，能夠更快更輕易的學(xué)會分析時序電路問題，再經(jīng)過理論與實踐的結(jié)合環(huán)節(jié)，強化學(xué)生在這方面的學(xué)習(xí)能力和理論知識的掌握。

四、增加語言建模內(nèi)容的學(xué)習(xí)

對于計算機專業(yè)來說，硬件語言的建模必不可少，而Veeilog HDL作為一種可以表示邏輯電路圖與一種邏輯表達方式的語言，它也是一種用文本的形式來描述數(shù)字系統(tǒng)硬件行為和結(jié)構(gòu)的一種語言，不僅如此，它還能夠表示更為復(fù)雜的數(shù)字邏輯系統(tǒng)里面所可能完成的邏輯的功能。增加學(xué)生對于VeeilogHDL的興趣，不僅僅能夠幫助學(xué)生熟練地學(xué)會并且應(yīng)用好這門語言，更加能夠讓學(xué)生結(jié)合一系列相關(guān)的硬件設(shè)施，培養(yǎng)學(xué)生獨自開發(fā)設(shè)計電路芯片等設(shè)計的能力，還能夠為后面所學(xué)的一系列課程做好鋪墊，更好地學(xué)習(xí)其他課程。

五、加強學(xué)生的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

對于工科生來說，不管哪一門學(xué)科都需要與實踐的環(huán)節(jié)相輔相成，計算機專業(yè)的電路也同樣是如此，只有做到了理論與實踐相結(jié)合，才能夠更深更透徹地加深對于理論知識的理解與掌握。要想這一門課堂成為有效課堂，其中一個方法計劃書要加大實驗課的安排，在上實驗課的時候，老師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的具體操作能力來進行分層，對于基礎(chǔ)一般的、基礎(chǔ)較差的以及相對來說基礎(chǔ)較好的同學(xué)，他們的側(cè)重點和實驗內(nèi)容是不一樣的，這樣不僅僅提高了他們的動手實踐能力，也不斷的強化他們對于理論知識的了解與掌握，還培養(yǎng)了他們自身的素質(zhì)和能力。

六、加強學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)

現(xiàn)如今，以“課程教學(xué)”為核心的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺獲得了更多的支持，由于其課程的長期滾動建設(shè)、支持教學(xué)過程跟蹤統(tǒng)計，教學(xué)過程能夠更加完美地與評價展示相結(jié)合。以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺為依托，已建設(shè)的數(shù)字電路課程資源包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、試題庫、在線測試等這一系列都，極大方便了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，同時通過教學(xué)郵箱對學(xué)生輔導(dǎo)答疑，促進了師生間的交流。所以對于計算機專業(yè)的電學(xué)課程來說，完全可以借助這一方式來進行教學(xué)。

七、結(jié)語

近年來，課堂教學(xué)方式的改革和常年的實踐結(jié)合，伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，多元化的教學(xué)手段誕生，學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的興趣也越加濃厚，與此同時，數(shù)字電路的教學(xué)方式與授課內(nèi)容應(yīng)當(dāng)根據(jù)教育行業(yè)反饋，及時做出相應(yīng)調(diào)整或加入新的方式或內(nèi)容，在新型人才培養(yǎng)道路上，貢獻自己的一份微薄之力。