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计算机专业中电学的有效课堂研究

发布时间:2019-03-16  点击量:

作者:童敏花
  【摘要】電学是计算机专业里面的基础的一门必修课,学习这门课程能够为后续硬件课程奠定基础。结合数字电路课程的教学与实践,对教学内容、教学方法及网络教学等方面进行了讨论,介绍如何将计算机专业的电学课堂打造为有效课堂。
  【关键词】有效课堂 数字电路 教学方法 计算机专业
  计算机专业中,电学是最为基础的一门必修课,通过这一门课程,学生能够深入地学习计算机,也能够为之后的计算机系统奠定详细分析方法和硬件设计的基础,这也是计算机组成原理、单片机的技术、计算机体系结构、微机的原理、微机接口技术等等硬件课程的基础课程,当然,它还是计算机硬件系统里面基础部件的逻辑组成。鉴于此,学生学好这一门课程,对于计算机整个专业知识的把握是至关重要的。如何打造有效的计算机电学有效课程?本文将提成几点做法进行探讨。
  一、激发学生学习兴趣,把握学习内容
  学生对于计算机专业电学这一门课程的学习兴趣从以往的经验来看,学习积极性并不是很高,但这一门必修课是至关重要的。所以,老师在对于这一门课的教学一定要培养学生对此学科的兴趣,这是十分有必要的。因此在第一节课上,首先至关重要的一点就是一定要给学生阐述这门学科的重要性,突出强调这门学科在整个计算机专业的硬件课程体系中的基础的地位,接着还应该列举出一些通俗易懂的例子,让学生能够深切感受到自己身边的数码电子产品与计算机电学都有着十分密切的联系,再从这其中详细地举出一个例子,简单有趣地讲述其中所包含的电学原理知识,这样一来,学生就能够真正认识到这门学科的重要性,后面的学习自然也就更加上心。老师在后面要做的,就是给学生讲解介绍这门课程各个板块之间直接间接的关系,再明确其具体的学习任务,由此一来,学生学习这门学科的积极性就明显地被调动起来了。
  二、运用启发式的教学方法
  计算机专业里面电学是一门对于实践要求很高的课程,怎样让这门课的课程是有效的呢?老师在课堂上就应该多启发学生,鼓励其自己动手,通过动手实践得出结论。例如,对于电路的分析和设计时,就可以在讲述原理知识的过程中,穿插一系列学生感兴趣的例子或者学生实际生活中所接触到的例子,由此再一步一步地引导学生利用理论的知识来解决实践会遇到的问题,与此同时,在引导的过程中,也要注意学生对于问题分析的能力和思维的培养与训练。例如,在分析这一案例的时候,在组合这一逻辑电路设计的时候,给出这样一个题目:某地方有甲乙丙三个水位的传感器,如果这些水位传感器浸没在水中的时候,甲乙丙输出1,不然就输出0,如果总体水位低于甲时,大小闸门GA,GB都将关闭以储水用,而如果总体水位超过甲,但又没有到乙的时候,就开小闸门GA,水都放出去以降低水位,但总体水位超过丙时,就应该打开大闸门GB,这时候小闸门处于关闭状态,如果水位先超过丙的话,机会必须大闸门和小闸门同时打开,来取到泄洪的作用。这里面设计的两个闸门来控制整体电路,学生可以按照这样的逻辑顺序组合电路,跟着步骤一步一步来,然后再加以老师的引导,学生很快就能过运用这种方法掌握并且巩固这样的组合逻辑的电路的设计方法,也能够让他们把学习和实际生活相结合,更加增添学习的乐趣和深度。
  三、运用对比的方法来讲授时序的逻辑电路
  时序的逻辑电路指的是在电路的逻辑组合的基础上增加了一系列的记忆元件和一些触发器,所以在时序电路的设计与分析上与前文所提到的组合电路的分析与设计的大致步骤是所差无几的只是在时序电路中,增加了记忆元件触发器,以至于时序电路的设计步骤显得更为细化了。
  接下来说说时序逻辑分析电路问题,在这之前我们先回顾一下组合电路的分析思路。首先,是输出逻辑函数的导出,这是根据电路图分析后得到的一个函数式;其次,列出该电路图的真值表,根据真值表的直观反映,我们就可以分析判断,得出该电路图的逻辑功能。时序逻辑电路分析的思路只是在以上步骤上进一步扩展,首先,也是根据电路图,分析得到电路的函数式,不过我们不仅要得到它的输出函数式,同时还需要得到含驱动方程、状态方程、时钟方程(异步时序电路含)等与触发器关联的多个方程式组合;其次,我们需要根据分析电路写出状态真值表,这是一个能直观反映各个触发器的输出状态随输入变化的表;再然后,是时序逻辑电路分析的核心、独有步骤,根据电路图和状态真值表的反映,列出状态转换图;最后,再把以上的状态转换图作为判断电路逻辑功能的依据,分析总结得出电路的功能。学生在这样一种方法的指引下,能够更快更轻易的学会分析时序电路问题,再经过理论与实践的结合环节,强化学生在这方面的学习能力和理论知识的掌握。
  四、增加语言建模内容的学习
  对于计算机专业来说,硬件语言的建模必不可少,而Veeilog HDL作为一种可以表示逻辑电路图与一种逻辑表达方式的语言,它也是一种用文本的形式来描述数字系统硬件行为和结构的一种语言,不仅如此,它还能够表示更为复杂的数字逻辑系统里面所可能完成的逻辑的功能。增加学生对于Veeilog HDL的兴趣,不仅仅能够帮助学生熟练地学会并且应用好这门语言,更加能够让学生结合一系列相关的硬件设施,培养学生独自开发设计电路芯片等设计的能力,还能够为后面所学的一系列课程做好铺垫,更好地学习其他课程。
  五、加强学生的实践教学环节
  对于工科生来说,不管哪一门学科都需要与实践的环节相辅相成,计算机专业的电路也同样是如此,只有做到了理论与实践相结合,才能够更深更透彻地加深对于理论知识的理解与掌握。要想这一门课堂成为有效课堂,其中一个方法计划书要加大实验课的安排,在上实验课的时候,老师应当根据学生的具体操作能力来进行分层,对于基础一般的、基础较差的以及相对来说基础较好的同学,他们的侧重点和实验内容是不一样的,这样不仅仅提高了他们的动手实践能力,也不断的强化他们对于理论知识的了解与掌握,还培养了他们自身的素质和能力。
  六、加强学校的网络课程建设
  现如今,以“课程教学”为核心的网络教学平台获得了更多的支持,由于其课程的长期滚动建设、支持教学过程跟踪统计,教学过程能够更加完美地与评价展示相结合。以学校的网络教学综合平台为依托,已建设的数字电路课程资源包括课程介绍、教学大纲、教学课件、试题库、在线测试等这一系列都,极大方便了学生的自主学习,同时通过教学邮箱对学生辅导答疑,促进了师生间的交流。所以对于计算机专业的电学课程来说,完全可以借助这一方式来进行教学。
  七、结语
  近年来,课堂教学方式的改革和常年的实践结合,伴随科学技术的飞速发展,多元化的教学手段诞生,学生在学习方面的兴趣也越加浓厚,与此同时,数字电路的教学方式与授课内容应当根据教育行业反馈,及时做出相应调整或加入新的方式或内容,在新型人才培养道路上,贡献自己的一份微薄之力。
  参考文献:
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