計(jì)算機(jī)專業(yè)中電學(xué)的有效課堂研究

童敏花

【摘要】電學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)里面的基礎(chǔ)的一門必修課，學(xué)習(xí)這門課程能夠?yàn)楹罄m(xù)硬件課程奠定基礎(chǔ)。結(jié)合數(shù)字電路課程的教學(xué)與實(shí)踐，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等方面進(jìn)行了討論，介紹如何將計(jì)算機(jī)專業(yè)的電學(xué)課堂打造為有效課堂。

【關(guān)鍵詞】有效課堂 數(shù)字電路 教學(xué)方法 計(jì)算機(jī)專業(yè)

計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，也能夠?yàn)橹蟮挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)奠定詳細(xì)分析方法和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，這也是計(jì)算機(jī)組成原理、單片機(jī)的技術(shù)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、微機(jī)的原理、微機(jī)接口技術(shù)等等硬件課程的基礎(chǔ)課程，當(dāng)然，它還是計(jì)算機(jī)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(duì)于計(jì)算機(jī)整個(gè)專業(yè)知識(shí)的把握是至關(guān)重要的。如何打造有效的計(jì)算機(jī)電學(xué)有效課程？本文將提成幾點(diǎn)做法進(jìn)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(duì)于計(jì)算機(jī)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(yàn)來(lái)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(duì)于這一門課的教學(xué)一定要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(diǎn)就是一定要給學(xué)生闡述這門學(xué)科的重要性，突出強(qiáng)調(diào)這門學(xué)科在整個(gè)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)電學(xué)都有著十分密切的聯(lián)系，再?gòu)倪@其中詳細(xì)地舉出一個(gè)例子，簡(jiǎn)單有趣地講述其中所包含的電學(xué)原理知識(shí)，這樣一來(lái)，學(xué)生就能夠真正認(rèn)識(shí)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(gè)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(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)這門學(xué)科的積極性就明顯地被調(diào)動(dòng)起來(lái)了。

二、運(yùn)用啟發(fā)式的教學(xué)方法

計(jì)算機(jī)專業(yè)里面電學(xué)是一門對(duì)于實(shí)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(lì)其自己動(dòng)手，通過動(dòng)手實(shí)踐得出結(jié)論。例如，對(duì)于電路的分析和設(shè)計(jì)時(shí)，就可以在講述原理知識(shí)的過程中，穿插一系列學(xué)生感興趣的例子或者學(xué)生實(shí)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(shí)來(lái)解決實(shí)踐會(huì)遇到的問題，與此同時(shí)，在引導(dǎo)的過程中，也要注意學(xué)生對(duì)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(shí)候，在組合這一邏輯電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，給出這樣一個(gè)題目：某地方有甲乙丙三個(gè)水位的傳感器，如果這些水位傳感器浸沒在水中的時(shí)候，甲乙丙輸出1，不然就輸出0，如果總體水位低于甲時(shí)，大小閘門GA，GB都將關(guān)閉以儲(chǔ)水用，而如果總體水位超過甲，但又沒有到乙的時(shí)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(shí)，就應(yīng)該打開大閘門GB，這時(shí)候小閘門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果水位先超過丙的話，機(jī)會(huì)必須大閘門和小閘門同時(shí)打開，來(lái)取到泄洪的作用。這里面設(shè)計(jì)的兩個(gè)閘門來(lái)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(lái)，然后再加以老師的引導(dǎo)，學(xué)生很快就能過運(yùn)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(jì)方法，也能夠讓他們把學(xué)習(xí)和實(shí)際生活相結(jié)合，更加增添學(xué)習(xí)的樂趣和深度。

三、運(yùn)用對(duì)比的方法來(lái)講授時(shí)序的邏輯電路

時(shí)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(shí)序電路的設(shè)計(jì)與分析上與前文所提到的組合電路的分析與設(shè)計(jì)的大致步驟是所差無(wú)幾的只是在時(shí)序電路中，增加了記憶元件觸發(fā)器，以至于時(shí)序電路的設(shè)計(jì)步驟顯得更為細(xì)化了。

接下來(lái)說(shuō)說(shuō)時(shí)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(gè)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(shí)序邏輯電路分析的思路只是在以上步驟上進(jìn)一步擴(kuò)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(shí)還需要得到含驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程、時(shí)鐘方程（異步時(shí)序電路含）等與觸發(fā)器關(guān)聯(lián)的多個(gè)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(gè)能直觀反映各個(gè)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)隨輸入變化的表；再然后，是時(shí)序邏輯電路分析的核心、獨(dú)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(huì)分析時(shí)序電路問題，再經(jīng)過理論與實(shí)踐的結(jié)合環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生在這方面的學(xué)習(xí)能力和理論知識(shí)的掌握。

四、增加語(yǔ)言建模內(nèi)容的學(xué)習(xí)

對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)來(lái)說(shuō)，硬件語(yǔ)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(dá)方式的語(yǔ)言，它也是一種用文本的形式來(lái)描述數(shù)字系統(tǒng)硬件行為和結(jié)構(gòu)的一種語(yǔ)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(duì)于Veeilog HDL的興趣，不僅僅能夠幫助學(xué)生熟練地學(xué)會(huì)并且應(yīng)用好這門語(yǔ)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(dú)自開發(fā)設(shè)計(jì)電路芯片等設(shè)計(jì)的能力，還能夠?yàn)楹竺嫠鶎W(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(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

對(duì)于工科生來(lái)說(shuō)，不管哪一門學(xué)科都需要與實(shí)踐的環(huán)節(jié)相輔相成，計(jì)算機(jī)專業(yè)的電路也同樣是如此，只有做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能夠更深更透徹地加深對(duì)于理論知識(shí)的理解與掌握。要想這一門課堂成為有效課堂，其中一個(gè)方法計(jì)劃書要加大實(shí)驗(yàn)課的安排，在上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候，老師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的具體操作能力來(lái)進(jìn)行分層，對(duì)于基礎(chǔ)一般的、基礎(chǔ)較差的以及相對(duì)來(lái)說(shuō)基礎(chǔ)較好的同學(xué)，他們的側(cè)重點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是不一樣的，這樣不僅僅提高了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力，也不斷的強(qiáng)化他們對(duì)于理論知識(shí)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(qiáng)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(tái)獲得了更多的支持，由于其課程的長(zhǎng)期滾動(dòng)建設(shè)、支持教學(xué)過程跟蹤統(tǒng)計(jì)，教學(xué)過程能夠更加完美地與評(píng)價(jià)展示相結(jié)合。以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)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(kù)、在線測(cè)試等這一系列都，極大方便了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，同時(shí)通過教學(xué)郵箱對(duì)學(xué)生輔導(dǎo)答疑，促進(jìn)了師生間的交流。所以對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的電學(xué)課程來(lái)說(shuō)，完全可以借助這一方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)。

七、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，課堂教學(xué)方式的改革和常年的實(shí)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(shí)，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(shí)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(xiàn)自己的一份微薄之力。

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