第一篇:“數(shù)字電路”教學(xué)改革研究
“數(shù)字電路”教學(xué)改革研究
摘要:本文根據(jù)筆者在數(shù)字電路的教學(xué)實(shí)踐,提出一系列的適合本科生學(xué)習(xí)“數(shù)字電路”課程理論教學(xué)方法,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性,提高教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)與創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電路;雙語教學(xué);教學(xué)方法
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)013-000-01
一、引言
“數(shù)字電路”課程是通信工程、電子信息工程、計算機(jī)科學(xué)、自動化、電子科學(xué)技術(shù)、光電信息工程等理工科專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課,是一門理論與實(shí)踐密切結(jié)合的課程。其課程特點(diǎn)是:數(shù)學(xué)知識多,系統(tǒng)性強(qiáng),邏輯思維強(qiáng)。其課程作用與任務(wù)是:通過學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)邏輯分析與設(shè)計的基本理論和方法,使學(xué)生學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路,掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法,使其逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計數(shù)字邏輯電路的能力,為后續(xù)電子類課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。“數(shù)字電路”課程作為理工科電子信息類、電氣類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對培養(yǎng)“技能型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型”人才有著舉足輕重的作用。如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高解決實(shí)際問題的能力,做到學(xué)以致用,是我們一直以來研究探索的問題。
目前,隨著計算機(jī)的普及應(yīng)用以及計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是計算機(jī)仿真技術(shù)的日益成熟,各式各樣的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件(CAI)應(yīng)運(yùn)而生。筆者合在課堂上大膽創(chuàng)新,摸索出了一系列適合本科學(xué)生學(xué)習(xí)的“數(shù)字電路”課程教學(xué)方法,即在保證數(shù)字電路基本理論體系的前提下,合理取舍教學(xué)內(nèi)容,把握教學(xué)重點(diǎn),加強(qiáng)分析與設(shè)計方法學(xué)習(xí)的教學(xué),使學(xué)生具備一定的自學(xué)能力和課后查閱資料的能力以應(yīng)對日新月異的新技術(shù)、新器件。加深學(xué)生對“數(shù)字電路”課程理論知識的理解,建立其與該專業(yè)其他課程的聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)字電路課程地位的了解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
二、教學(xué)改革的內(nèi)容
1.增加仿真軟件的實(shí)踐
數(shù)字電路是應(yīng)用型的學(xué)科,有很多老師都專注于書本上的內(nèi)容,習(xí)題等,當(dāng)然這個肯定沒有錯。但是我們應(yīng)該花更多時間讓學(xué)生動手來讓所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)踐,從而加深對知識的理解。增加仿真軟件的使用可以達(dá)到事半功倍的效果,與此同時,學(xué)生也會對學(xué)科更加感興趣。比如:Multisim等軟件的仿真。Multisim軟件里面有數(shù)字電路的很多元器件,而且功能相當(dāng)強(qiáng)大。利用元器件的簡單連接,通過邏輯分析工具就可以直接得出真值表以及邏輯表達(dá)式,還能夠?qū)壿嫳磉_(dá)式進(jìn)行化簡。通過對電路的軟件仿真,同學(xué)們能夠深刻的理解邏輯表達(dá)式,真值表,電路的聯(lián)系,從而為以后設(shè)計電路打好基礎(chǔ)。
2.實(shí)踐討論式教學(xué)法
課堂上老師用講授的方式教學(xué),學(xué)生很多時候會覺得非常枯燥,很容易就失去學(xué)習(xí)興趣,最后形成了老師說老師的,學(xué)生在下面做自己的事情,白白浪費(fèi)了時間,教學(xué)效果不佳。在教學(xué)的過程中,要適當(dāng)?shù)奶岢鰡栴}讓學(xué)生們思考,特別是書本上的一些典型電路圖比如鎖存器,觸發(fā)器等。這些器件是比較難理解的,電路連接相對復(fù)雜。在講解這部分的電路的時候,就可以讓同學(xué)們分組討論,不同電位輸入下的時候,輸出會是什么樣子。在討論的過程中,學(xué)生們有自己的思考,在探討的過程中,將自己對電路的理解加深。
3.增加雙語教學(xué)
數(shù)字電路是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,后續(xù)還有相當(dāng)多的專業(yè)課,比如:微機(jī)原理,單片機(jī),VHDL硬件語言等課程,這一系列的課程中應(yīng)用到的專業(yè)詞匯非常多。而電子類的畢業(yè)生多數(shù)是服務(wù)于企業(yè)的。企業(yè)里面都做著比較前沿的研發(fā)工作。很多同學(xué)到了好的企業(yè)里面去,時常會覺得英文跟不上,因為工作中很多資料是英文的。雖然專業(yè)知識過硬,可是一遇到這些英文就感覺力不從心,以至于在工作中失去優(yōu)勢。所以在學(xué)校的時候就必須強(qiáng)化學(xué)生的英文能力,特別是專業(yè)英文能力。剛開始找一些英文資料在課堂上做講解,學(xué)生會覺得負(fù)擔(dān)很大,看到英文就頭痛,但是等學(xué)生慢慢適應(yīng)了瀏覽英文資料,情況會好很多。適當(dāng)?shù)脑黾佑⑽慕虒W(xué),對于以后學(xué)生的發(fā)展會起到很好的作用。在雙語教學(xué)的過程中,我們也進(jìn)行了相應(yīng)的問卷調(diào)查,從問卷調(diào)查可以看出學(xué)生對教材先行性、授課方式、考核方式認(rèn)可比較一致,大部分學(xué)生都認(rèn)為教學(xué)效果很好,收獲較大,認(rèn)為在正確理解和領(lǐng)會課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,有助于鍛煉學(xué)生英文科技文獻(xiàn)閱讀和寫作能力。而個別學(xué)生反映看不懂英文教材,聽不懂教師講授內(nèi)容,其主要原因是英語基礎(chǔ)水平太差。教學(xué)實(shí)踐表明,有選擇地面向部分學(xué)生進(jìn)行雙語教學(xué),不但有利于提高教學(xué)質(zhì)量,也有助于提高科技英語的閱讀能力、寫作能力及學(xué)生的綜合素質(zhì),真正做到了因材施教。
4.成立智電協(xié)會,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性
為了加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,我們成立了智電協(xié)會,在掌握了一些基本電路的知識以后,我們成立相應(yīng)的項目研究小組,做一些項目的開發(fā)。小組里面又分為硬件類的和軟件類的,讓學(xué)生在課余時間鞏固自己所學(xué)的內(nèi)容,同時又增加一些拓展知識,比如最近幾年流行的arduino開發(fā)案例。里面有電路的知識,又有相應(yīng)的軟件驅(qū)動知識。同學(xué)們可以根據(jù)已有的硬件模塊,進(jìn)行一些簡單的控制編程做出一些小制作,小發(fā)明。這些小制作還可以拿去參加比賽,極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而且協(xié)會里面有不同屆的學(xué)生,通過老帶新,讓剛接觸到數(shù)字電路的同學(xué)得到了很多知識和啟發(fā),實(shí)現(xiàn)老師帶學(xué)生,學(xué)生帶學(xué)生,項目實(shí)踐促進(jìn)學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。
三、結(jié)束語
我們還將不斷努力,不斷探索,在教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面進(jìn)行深入研究,積極推進(jìn)教學(xué)改革和課程改革,不斷完善我們的教育工作。
參考文獻(xiàn):
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第二篇:教學(xué)改革研究工作總結(jié)
計算物理與MATLAB相結(jié)合的教學(xué)改革總結(jié)
李曉莉(物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)
計算物理學(xué)是運(yùn)用許多基礎(chǔ)數(shù)學(xué)理論(如偏微分方程理論、線性代數(shù)、非線性規(guī)劃等)和先進(jìn)的計算技術(shù)(如性能優(yōu)良的計算機(jī)和優(yōu)秀的數(shù)值計算軟件)對物理學(xué)研究前沿的挑戰(zhàn)性問題進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值模擬和分析的學(xué)科。計算物理學(xué)的發(fā)展對統(tǒng)計物理、核物理、高能物理、粒子物理、生物物理、凝聚態(tài)物理、地球物理、大氣物理等學(xué)科的研究與發(fā)展起著重要的推動作用;同時,計算物理學(xué)的發(fā)展也帶動了光學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)及實(shí)驗的發(fā)展;另外,計算物理學(xué)在各種工程項目中得到了廣泛應(yīng)用,并為其他相關(guān)技術(shù)(如圖像處理技術(shù)和通信技術(shù))的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
然而,傳統(tǒng)計算物理教學(xué)模式存在許多問題,主要是課程內(nèi)容多而教學(xué)時數(shù)少,很難做到在有限的學(xué)時里使學(xué)生對數(shù)值計算的基本方法和基本原理有深刻的了解和認(rèn)識;另外,傳統(tǒng)的計算物理教學(xué)模式只重視對數(shù)值計算方法和原理的講解,強(qiáng)調(diào)理論上的高度抽象性與嚴(yán)密邏輯性,而忽視應(yīng)用的廣泛性和高度技術(shù)性,涉及內(nèi)容多為繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,不容易收到良好的教學(xué)效果。因此,我們有必要進(jìn)行計算物理的教學(xué)方法的研究和實(shí)踐,使計算物理課的自身價值得到體現(xiàn),而計算物理與MATLAB軟件相結(jié)合的教學(xué)方法可以有效的改變當(dāng)前的困境,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,明顯改善教學(xué)效果。
一、結(jié)合本院的實(shí)際情況,對計算物理的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法實(shí)施了一系列改革措施,總結(jié)如下:
(1)分析課程特點(diǎn),強(qiáng)化教學(xué)主線
①通過介紹計算物理學(xué)的發(fā)展歷史告訴學(xué)生學(xué)習(xí)計算物理的必要性,通過介紹計算物理學(xué)在凝聚態(tài)物理等科研領(lǐng)域的應(yīng)用而取得的科研成果激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課的興趣。例如,簡單介紹物理學(xué)領(lǐng)域最具有代表性的三類數(shù)值計算方法——分子動力學(xué)方法、蒙特卡羅方法和基于第一性原理的能帶計算方法,為學(xué)生后續(xù)的研究生階段的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。②通過實(shí)例告訴學(xué)生本門課中的每一個數(shù)值計算模型都有它的工程背景,每一種數(shù)值算法都直接或間接與工程應(yīng)用相關(guān),并為其他相關(guān)技術(shù)(如圖像處理技術(shù)和通信技術(shù))的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)本門課是一種強(qiáng)大的科學(xué)計算工具,掌握一類計算方法即能解決一類工程實(shí)際問題。
③向?qū)W生介紹本門課的課程體系,使學(xué)生明確數(shù)值計算方法中算法的精度、計算復(fù)雜性、數(shù)值穩(wěn)定性以及誤差分析是本門課研究的基本問題,使學(xué)生理解構(gòu)造算法的三大要素——逼近、離散化、迭代是本門課的靈魂。通過計算物理課程教會學(xué)生一種全新的思維方式,使學(xué)生認(rèn)識到遇到一個數(shù)學(xué)問題,不能解析求解并不意味著走入絕境,我們可利用已有的數(shù)學(xué)知識去近似、簡化原來的問題,獲得原來問題的近似解。
(2)更新課堂教學(xué)手段,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容
以往的計算物理授課方式一直采用多年延續(xù)下來的黑板加粉筆方式,通過在黑板上進(jìn)行大篇幅公式推導(dǎo)的方式講解數(shù)值計算方法和原理,沒有與計算機(jī)相結(jié)合。但是,計算物理是一門理論與實(shí)際結(jié)合緊密的課程,僅采用傳統(tǒng)方式教學(xué),不向?qū)W生進(jìn)行程序演示,使學(xué)生很難體會到課程的實(shí)用性,更談不上對各種數(shù)值計算方法的深刻理解了,因此,必須對計算物理的教學(xué)手段進(jìn)行改革。
改革后的課堂教學(xué)創(chuàng)建并完善了教學(xué)演示程序,充分利用MATLAB軟件的可視化教學(xué)突出講授典型的、具有代表性的并能體現(xiàn)其思想的常用數(shù)值計算方法和理論,將與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的物理問題通過教學(xué)演示程序進(jìn)行了演示和計算,達(dá)到了比較好的教學(xué)效果。而且自行開發(fā)和創(chuàng)建的教育教學(xué)軟件系統(tǒng)《基于Matlab平臺的自操作教學(xué)演示系統(tǒng)》在“河北省第十五屆多媒體教育軟件大獎賽”中獲高等教育組三等獎。
加入教學(xué)演示程序后的課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段發(fā)生了很大變化: ①教學(xué)內(nèi)容的組織和設(shè)計上,首先,針對每一個主題講解其背景、目的和算法設(shè)計的出發(fā)點(diǎn),并通過對實(shí)際應(yīng)用的描述,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提供建立數(shù)值方法的實(shí)際應(yīng)用源泉,體現(xiàn)數(shù)值方法的價值和意義。以實(shí)例啟示學(xué)生為什么建立數(shù)值方法、應(yīng)該如何引進(jìn)數(shù)值方法。例如,本科物理基礎(chǔ)教學(xué)中學(xué)過的帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動軌跡問題,其數(shù)學(xué)模型為常微分方程,可以通過教學(xué)演示程序輸入不同的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的值,輕松計算并畫出粒子運(yùn)動的軌跡。學(xué)生了解了實(shí)際應(yīng)用背景后就會對常微分方程的數(shù)值計算方法更感興趣,也會更有動力來學(xué)。這樣的啟發(fā)式加互動式教學(xué),促進(jìn)了學(xué)生深入掌握電磁場理論和常微分方程的數(shù)值求解過程。其次,在講解完每個主題的背景之后,要詳細(xì)介紹相關(guān)章節(jié)的各種算法之間的區(qū)別與聯(lián)系,啟發(fā)學(xué)生在教師講解前進(jìn)行獨(dú)立思考,指導(dǎo)學(xué)生如何使用這些理論和算法,并分析算法的適用前提和優(yōu)缺點(diǎn),驗證和改進(jìn)已有的算法。最后,提出幾個具體的物理問題,啟發(fā)學(xué)生借助MATLAB軟件去自行解決。
②在教學(xué)環(huán)節(jié)上,將計算機(jī)多媒體技術(shù)及MATLAB的實(shí)驗設(shè)計分析引進(jìn)課堂,與傳統(tǒng)教學(xué)方式優(yōu)勢互補(bǔ),將抽象的數(shù)學(xué)知識直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生們面前,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。例如,用迭代法求解非線性方程,通過教學(xué)演示程序,可以動態(tài)地演示近似解序列的推進(jìn)過程,使學(xué)生直觀地理解迭代法的收斂性與收斂速度問題。又如,為了突出分段低次插值的實(shí)用性,可以通過教學(xué)演示程序形象直觀地展示高次插值的龍格現(xiàn)象,使學(xué)生觀察到高次插值多項式的振蕩現(xiàn)象,深刻理解高次多項式插值的病態(tài)問題。
(3)加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐,提高動手能力
作為計算物理課堂教學(xué)的輔助教學(xué)環(huán)節(jié)——上機(jī)實(shí)踐教學(xué),借助計算機(jī)和MATLAB軟件可以加深學(xué)生對數(shù)值算法思想原理的理解,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)將對培養(yǎng)具有科學(xué)計算能力的創(chuàng)新人才起到關(guān)鍵作用。
①增加學(xué)生課下上機(jī)實(shí)踐的機(jī)會。為保證上機(jī)質(zhì)量,在每次上機(jī)之前均布置上機(jī)作業(yè),并要求學(xué)生按上機(jī)目的、算法原理、源程序、計算結(jié)果及結(jié)果分析寫出上機(jī)報告。例如,要求學(xué)生通過上機(jī)實(shí)踐分別編寫解線性方程組的高斯消去法和列主元消去法的MATLAB程序,通過計算理解高斯消去法的局限性,以及在特殊情況下采用列主元消去法的必要性。
②增開了相應(yīng)的課程設(shè)計課。在計算物理的授課結(jié)束以后,鼓勵對本門課感興趣、富有創(chuàng)新精神和具有較強(qiáng)計算編程能力的同學(xué)選修與本門課相關(guān)的課程設(shè)計課。學(xué)生可以自主選題,針對自己感興趣的某一物理問題或物理現(xiàn)象建立數(shù)學(xué)模型,自己動手設(shè)計算法、編寫程序、上機(jī)調(diào)試以及對最終結(jié)果作數(shù)值分析。目前已經(jīng)有學(xué)生利用MATLAB軟件對光學(xué)課程中的干涉和衍射現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了圖像再現(xiàn),還有同學(xué)利用MATLAB編程對量子力學(xué)課程中一些特殊勢場(諸如一維線性諧振子)的波函數(shù)及位置概率密度進(jìn)行了計算,并完成了圖形繪制。實(shí)踐證明,課程設(shè)計課調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識解決基本物理問題的能力。這種方式變被動灌輸為主動參與,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,同時也提高了學(xué)生的動手能力。
③我院有良好的實(shí)驗室平臺和眾多從事前沿領(lǐng)域科研工作的教師,一些學(xué)習(xí)優(yōu)秀、學(xué)有余力的本科生可以直接參加相關(guān)科研活動,利用課上所學(xué)知識進(jìn)行實(shí)際操作。目前已經(jīng)有本科生直接參與了教師的科研工作,例如有部分同學(xué)協(xié)助老師對非線性光學(xué)中的電磁誘導(dǎo)透明等現(xiàn)象和半導(dǎo)體物理中的載流子輸運(yùn)問題進(jìn)行了計算和分析,提高了自身素質(zhì)和創(chuàng)新能力。還有部分學(xué)生將課上所學(xué)編程知識用于大學(xué)生創(chuàng)新大賽和挑戰(zhàn)杯設(shè)計比賽中,并取得了優(yōu)異的成績。
(4)改革考試方法,全面、綜合地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況
將基于MATLAB的實(shí)驗設(shè)計作為考核內(nèi)容之一,引導(dǎo)學(xué)生重視理論和實(shí)踐相結(jié)合,激發(fā)他們的創(chuàng)新精神,培養(yǎng)它們的科學(xué)計算能力。
二、上述改革措施在推進(jìn)和執(zhí)行過程中得到了學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和許多教師的大力支持,所以執(zhí)行和推廣工作進(jìn)行順利,并取得了一些成果:
(1)系統(tǒng)研究了計算物理與MATLAB相結(jié)合的教學(xué)方法,創(chuàng)建了教學(xué)演示程序;
(2)通過指導(dǎo)學(xué)生的課下上機(jī)實(shí)踐和學(xué)年論文,確立上機(jī)實(shí)踐教學(xué);根據(jù)我院開設(shè)的相關(guān)物理課程,制定了上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容,編寫了上機(jī)實(shí)踐任務(wù)指導(dǎo)書;
(3)總結(jié)了計算物理與MATLAB相結(jié)合的教學(xué)經(jīng)驗,并撰寫了教學(xué)改革成果的論文;
(4)將計算物理與MATLAB相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行了推廣。在學(xué)生的幫助下,參加了“河北省第十五屆多媒體教育軟件大獎賽”,并獲高等教育組三等獎;參加了由國家自然科學(xué)基金委員會資助,教育部高等學(xué)校物理學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會主辦,昆明理工大學(xué)理學(xué)院承辦的“2011年全國高等學(xué)校計算物理課程骨干教師培訓(xùn)班”,并在會上展示了本教改項目的部分成果。
三、在計算物理與MATLAB相結(jié)合的教學(xué)方法推廣過程中也暴露出一些問題,并亟待解決。
(1)學(xué)生的理論知識和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的能力還有待進(jìn)一步提高 目前只有部分學(xué)生對經(jīng)典的物理規(guī)律理解透徹,并具備扎實(shí)的數(shù)值計算知識和具有較強(qiáng)的計算編程能力,自覺選修了與計算物理相關(guān)的課程設(shè)計課,并通過自己動手設(shè)計算法、編寫程序、上機(jī)調(diào)試最終得到了計算結(jié)果。而另一部分學(xué)生由于數(shù)值計算知識掌握不扎實(shí)或計算編程能力的欠缺,還無法自主利用MATLAB軟件對簡單物理現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值計算或圖形繪制。因此,如何調(diào)動全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使他們盡快盡好的掌握數(shù)值計算知識和MATLAB編程知識,并通過MATLAB上機(jī)計算解決基本物理問題,成為本課題最急待解決的問題。
(2)為自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的本科生提供參加相關(guān)科研活動的機(jī)會
由于計算物理課程的特點(diǎn)要求學(xué)生只有多參與應(yīng)用性程序設(shè)計和上機(jī)計算,才能真正掌握各種數(shù)值計算方法和MATLAB編程。目前有部分優(yōu)秀學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)值計算知識和具有較強(qiáng)的計算編程能力,但是缺乏實(shí)踐鍛煉的機(jī)會。而我院良好的實(shí)驗室平臺應(yīng)該多為本科生開放,為自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的本科生提供參與各種科研活動的機(jī)會,使他們將課上所學(xué)知識通過實(shí)踐得到鞏固和提高。
第三篇:線性代數(shù)教學(xué)改革研究
線性代數(shù)教學(xué)改革研究
摘 要 本文以大學(xué)線性代數(shù)課程的特點(diǎn)為切入點(diǎn),結(jié)合本校大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢,通過精選的教學(xué)內(nèi)容和優(yōu)化的課程體系,提出了多種教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,增加應(yīng)用實(shí)例使理論聯(lián)系實(shí)際,提高自身素質(zhì),進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生由課堂上被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),成為課堂上的主體,逐漸喜歡上線性代數(shù)的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞 線性代數(shù) 邏輯思維 教學(xué)改革
高等院校把線性代數(shù)作為一門非常重要的基礎(chǔ)課程。這門課程不僅具有較強(qiáng)的邏輯性、抽象性和廣泛的應(yīng)用性特點(diǎn),而且對于其它科目的學(xué)習(xí)也有至關(guān)重要的作用。然而,由于各種各樣的因素,該課程的應(yīng)用特色未能在教學(xué)中得到很好的體現(xiàn),這門課程的重要性和應(yīng)用價值并沒有被學(xué)生認(rèn)識到。我們寫這篇文章主要想解決如下幾個問題,擬解決的關(guān)鍵問題:(1)如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?(2)如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情?(3)如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性?(4)如何讓學(xué)生學(xué)得輕松愉快?(5)如何讓學(xué)生學(xué)得清楚明白?(6)如何提高學(xué)生的學(xué)術(shù)鉆研精神?學(xué)生在學(xué)習(xí)中也經(jīng)常感到困惑,原因在于這門課程本身就比較抽象,計算量大,再加上許多高校的線性代數(shù)課程學(xué)時偏緊,傾向于數(shù)學(xué)知識的灌輸,輕視線性代數(shù)理論的產(chǎn)生背景,缺乏理論與實(shí)踐相結(jié)合,因此使學(xué)生接受起來比較困難。另外,線性代數(shù)的教學(xué)目標(biāo)不僅僅是要讓學(xué)生掌握系統(tǒng)完整的分析學(xué)知識,更要結(jié)合當(dāng)前數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的新形勢,培養(yǎng)具有自我更新知識能力的終身學(xué)習(xí)者。這給教學(xué)方法的改革和探索提出更高的要求。可見,針對本校數(shù)學(xué)系的學(xué)生來探索、研究線性代數(shù)的新教學(xué)方法,并在實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善,有著重要意義。本項目將結(jié)合“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”和“問題教學(xué)法”來研究《空間解析幾何》的教學(xué)改革。結(jié)合以上幾點(diǎn)問題,本文主要從以下幾個方面探討了線性代數(shù)教學(xué)改革方向:從教學(xué)內(nèi)容方面對線性代數(shù)教學(xué)進(jìn)行改革
我們本校有數(shù)學(xué)專業(yè)和非數(shù)學(xué)專業(yè),根據(jù)學(xué)科性質(zhì)的不同和要求的不同,應(yīng)區(qū)別對待。當(dāng)前高校線性代數(shù)的教學(xué)比傳統(tǒng)的保姆式教學(xué)已經(jīng)進(jìn)步很多,但還是存在一些問題。例如,有的學(xué)生被動完成老師布置的作業(yè),不知道主動鉆研數(shù)學(xué)知識;有的學(xué)生不適應(yīng)老師的教學(xué)方式,聽不懂課也不敢告訴老師,慢慢失去學(xué)習(xí)興趣;有的學(xué)生一遇到難題就害怕,缺乏自信,久而久之就覺得自己不夠聰明,學(xué)不好線性代數(shù);有的老師在課堂上總是看到不少學(xué)生眼神迷茫,聽不懂課,久而久之就覺得學(xué)生水平太差,難以教導(dǎo)。其實(shí),只要是智力正常的人,只要認(rèn)真學(xué)習(xí),肯定可以學(xué)好高等數(shù)學(xué)。所以要讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)線性代數(shù),讓學(xué)生學(xué)得輕松愉快、學(xué)得清楚明白,在線性代數(shù)的學(xué)習(xí)中增加智慧提高自信,就必須探索和改進(jìn)我們的教學(xué)方法。通過對線性代數(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐,探索如何在數(shù)學(xué)中有效地開展理論和實(shí)踐相互結(jié)合的方法,并且在教學(xué)過程中利用數(shù)學(xué)軟件輔助教學(xué),使教學(xué)變得直觀生動,并在后續(xù)課程運(yùn)用此基本框架進(jìn)行檢驗,不斷修正和完善,最終建立一套完整的教學(xué)模式和一套標(biāo)準(zhǔn)的提高學(xué)生興趣的教學(xué)質(zhì)量評價體系。我們還可以通過課堂練習(xí)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。雖然課堂練習(xí)有點(diǎn)老套,也有點(diǎn)耗費(fèi)時間,但對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的熱情卻簡單有效。我校高等數(shù)學(xué)的期末總評成績的30%取決于平時分?jǐn)?shù),我們可以通過獎勵平時分的方法鼓勵學(xué)生上臺做練習(xí)。這個方法可以極大地提高學(xué)生在課堂教學(xué)中的思考效率,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
數(shù)學(xué)課堂上的思考總是比較耗費(fèi)學(xué)生的腦力,這容易讓學(xué)生在課堂上懈怠,學(xué)生思考累了就會向往休息,然后就容易進(jìn)入“純聽眾”的低效率狀態(tài)。而課堂練習(xí)和獎勵平時分就可以讓學(xué)生參與課堂的表演,提高學(xué)生的興趣和興奮度。更進(jìn)一步,我們可以利用“同宿舍的大學(xué)生十分團(tuán)結(jié)、榮譽(yù)感強(qiáng)”的特點(diǎn),在課堂練習(xí)中采用同宿舍集體獎勵平時分的方法,每次都激發(fā)出很多學(xué)生的思考熱情,提高教學(xué)效果。這種方法在實(shí)踐中十分有效,不同宿舍的學(xué)生往往表現(xiàn)出你爭我搶地上臺做課堂練習(xí)的熱情。將“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”用于極限語言的教學(xué)課堂。而對于數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,由于對理論和應(yīng)用都有相對較高的要求,因此教師在講授過程中不但要強(qiáng)調(diào)計算,也要多加強(qiáng)調(diào)理論推導(dǎo),培養(yǎng)數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的邏輯推導(dǎo)能力。從教學(xué)方法角度進(jìn)行高校線性代數(shù)教學(xué)改革
在線性代數(shù)教學(xué)中,為了確保其教學(xué)質(zhì)量和效果,我們從以下幾方面進(jìn)行研究和探討。
2.1注重能力的培養(yǎng)
使用“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”來實(shí)施極限語言的教學(xué)實(shí)踐,是為了讓學(xué)生深入體會極限語言的本質(zhì)特征。由于極限語言在線性代數(shù)中極為重要,我們將在教學(xué)計劃中,為這部分內(nèi)容的教學(xué)預(yù)留比傳統(tǒng)教學(xué)法多1/3的?r間,以期給學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。另外,為適應(yīng)“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”教學(xué)模式,擬引入“2+2”教學(xué)方案,包括4個教學(xué)環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)問題的情境―探索、解決問題―方案討論―總結(jié)評價。教師主要參與提出問題環(huán)節(jié)和總結(jié)評價環(huán)節(jié),學(xué)生主要參與解決問題環(huán)節(jié)和方案討論環(huán)節(jié)。
2.2加強(qiáng)知識應(yīng)用的介紹
問題教學(xué)法,就是以問題為載體貫穿教學(xué)過程,使學(xué)生在設(shè)問和釋問的過程中萌生自主學(xué)習(xí)的動機(jī)和欲望,進(jìn)而逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,并在實(shí)踐中不斷優(yōu)化自主學(xué)習(xí)的方法,提高自主學(xué)習(xí)能力的一種教學(xué)方法。問題教學(xué)法充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,能有效地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和積極性。由于數(shù)學(xué)知識的掌握,不僅僅在于發(fā)現(xiàn)問題,以問題貫徹學(xué)習(xí)的始末,還需要掌握嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C明過程。因此,我們將在定理的教學(xué)過程中滲入問題教學(xué),而并非從始而終都使用問題教學(xué)法。故需要設(shè)計好科學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)。結(jié)合傳統(tǒng)問題教學(xué)法的幾個步驟,我們擬將課堂分解為4個教學(xué)環(huán)節(jié):教師提出問題(例如怎樣求參數(shù)曲線的長度)―學(xué)生在教師引導(dǎo)下思考解決途徑(例如用擇線段去逼近曲線長度)―嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C明(證明曲線長度公式)―鞏固練習(xí)(求解若干曲線的長度)。
2.3利用多媒體教學(xué)法
在現(xiàn)代的線性代數(shù)教學(xué)中,有許多定理需要進(jìn)行推導(dǎo)。但由于教學(xué)改革需要,線性代數(shù)的課時數(shù)減了不少,由以前的每周4課時減少到每周3課時,這樣課時的減少大大影響了定理證明過程介紹,很多證明就不能在像以前那樣詳細(xì)介紹了。為了解決這一現(xiàn)實(shí)問題,我們就需借助于多媒體,多媒體的引入大大提升了工作效率,探索如何在數(shù)學(xué)中有效地開展理論和實(shí)踐相互結(jié)合的方法,并且在教學(xué)過程中利用數(shù)學(xué)軟件輔助教學(xué),使教學(xué)變得直觀生動,并在后續(xù)課程運(yùn)用此基本框架進(jìn)行檢驗,不斷加以修正和完善,最終建立一套完整的教學(xué)模式和一套標(biāo)準(zhǔn)的提高學(xué)生興趣的教學(xué)質(zhì)量評價體系。因此,多媒體的引入既節(jié)約了上課時間也提高了工作效率,顯著增強(qiáng)教學(xué)成效。結(jié)論
高等院校把線性代數(shù)作為一門非常重要的基礎(chǔ)課程。這門課程不僅具有較強(qiáng)的邏輯性、抽象性和廣泛的應(yīng)用性特點(diǎn),而且對于其它科目的學(xué)習(xí)也有至關(guān)重要的作用。線性代數(shù)的教學(xué)改革是一個深遠(yuǎn)的問題,為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程,教師要花很多的時間和精力。在此基礎(chǔ)上,針對這些問題進(jìn)行了教學(xué)探索。通過我們的教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性日益高漲,并且一些學(xué)生由此產(chǎn)生繼續(xù)深造的想法,取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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第四篇:數(shù)字電路總結(jié)
數(shù)字電路總結(jié)
第一章數(shù)制和編碼
1. 能寫出任意進(jìn)制數(shù)的按權(quán)展開式;
2. 掌握二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換;
3. 掌握二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換;
4. 掌握二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼及補(bǔ)碼的表示方法;
5. 熟悉自然二進(jìn)制碼、8421BCD碼和余3 BCD碼
6. 了解循環(huán)碼的特點(diǎn)。
第二章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
1. 掌握邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算公式;
2.掌握代入規(guī)則,反演規(guī)則,對偶規(guī)則;
熟悉邏輯表達(dá)式類型之間的轉(zhuǎn)換---“與或”表達(dá)式轉(zhuǎn)化為“與非”表達(dá)式;
3. 熟悉邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式---積之和(最小項)表達(dá)式及和之積(最大項)式表達(dá)式。(最小項與最大項之間的關(guān)系,最小項表達(dá)式與最大項表達(dá)式之間的關(guān)系)。
4. 了解正邏輯和負(fù)邏輯的概念。
第三章:數(shù)字邏輯系統(tǒng)建模
1.熟悉代數(shù)法化簡函數(shù)
(A?AB?A,A?AB?A?B, AB?AC?BC?AB?AC, A+A=AAA=A)
2.掌握圖解法化簡函數(shù)
3.了解列表法化簡函數(shù)(Q-M法的步驟)
4.能夠解決邏輯函數(shù)簡化中的幾個實(shí)際問題。
a.無關(guān)項,任意項,約束項的處理;
b.卡諾圖之間的運(yùn)算。
5.時序邏輯狀態(tài)化簡
掌握確定狀態(tài)邏輯系統(tǒng)的狀態(tài)化簡;
了解不完全確定狀態(tài)邏輯系統(tǒng)的狀態(tài)化簡。
第四章:集成邏輯門
1. 了解TTL“與非”門電路的簡單工作原理;
2. 熟悉TTL“與非”門電路的外特性:電壓傳輸特性及幾個主要參數(shù),輸出高電平,輸出低電平、噪聲容限、輸入短路電流、扇出系數(shù)和平均傳輸延遲時間。
3. 熟悉集電集開路“與非”門(OC門)和三態(tài)門邏輯概念,理解“線與”的概念;
4. 掌握CMOS“與非”門、“或非”門、“非”門電路的形式及其工作原理。
5. 熟練掌握與、或、非、異或、同或的邏輯關(guān)系。
7.掌握R-S、J-K、D、T觸發(fā)器的邏輯功能、特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。不要求深入研究觸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),只要求掌握它們的功能,能夠正確地使用它們;
8.了解觸發(fā)器直接置 “0”端RD和直接置“1”端SD的作用。
9.了解邊沿觸發(fā)器的特點(diǎn);
10.熟悉觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換。
11.了解施密特電路、單穩(wěn)態(tài)電路的功能用途;
212.了解ROM、PROM、EPROM,EPROM有何不同;
13.能用PLD(與或陣列)實(shí)現(xiàn)函數(shù)
第五章: 組合邏輯電路
1、熟悉組合邏輯電路的定義;
2、掌握組合電路的分析方法:根據(jù)電路寫出輸出函數(shù)的邏輯表達(dá)式,列出真值表,根
據(jù)邏輯表達(dá)式和真值表分析出電路的路基功能。
3、掌握邏輯電路的設(shè)計方法:根據(jù)設(shè)計要求,確定輸入和輸出變量,列出真值表,利
用卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)寫出表達(dá)式,畫出電路圖。
4、掌握常用組合邏輯部件74LS283)、74LS85)、74LS138)、四選一數(shù)據(jù)選擇器和八選
一數(shù)據(jù)選擇器74151的應(yīng)用(利用138譯碼器、八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)等)。
5、了解組合電路的競爭與冒險。
第六章: 同步時序電路
1. 了解時序電路的特點(diǎn)(定義);
2. 記住時序電路的分析步驟,掌握時序電路的分析方法,能夠較熟練地分析同步時序
電路的邏輯功能。
3. 記住時序電路的設(shè)計步驟,掌握時序電路的設(shè)計方法,會同步時序電路的設(shè)計(含狀
態(tài)化簡)。
第七章: 常用時序邏輯部件
4. 了解常用的時序邏輯部件,如各種計數(shù)器(74LS161、74LS163、74LS193)、移位寄
存器(74LS194)及寄存器;不要求詳盡的去研究其內(nèi)部電路,但能夠應(yīng)用時序邏輯部件構(gòu)成給定的邏輯功能。
5. 會看時序邏輯部件及組合邏輯部件的功能表,根據(jù)功能表掌握其邏輯功能、典型應(yīng)
用及功能擴(kuò)展
6. 掌握掌握連成任意模M同步計數(shù)器的三種方法:預(yù)置法,清0法,多次預(yù)置法;
7. 掌握序列碼發(fā)生器的設(shè)計過程
第八章 了解A/D,D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。
思考題
1. BCD碼的含義是什么?
2. 數(shù)字電路的特點(diǎn)是什么?
3. 三態(tài)門的特點(diǎn)是什么,說明其主要用途?
4. OC門的特點(diǎn)是什么,說明其主要用途?
5. TTL集成邏輯門的基本參數(shù)有哪幾種?
6. 什么是“與”邏輯關(guān)系、“或”邏輯關(guān)系、“非”邏輯關(guān)系?
7. 什么是“同或”邏輯關(guān)系、“異或”邏輯關(guān)系?
8. 簡化邏輯函數(shù)的意義是什么?
9. 幾種數(shù)制如何進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換?
10. 怎樣取得二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼?
11. 將十進(jìn)制數(shù)125編寫成8421BCD碼和余3BCD 碼;
12. 什么是最小項及最小項表達(dá)式?
13. 怎樣用代數(shù)法化簡邏輯函數(shù)?
14. 怎樣用卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)?
簡化后的邏輯表達(dá)式是。
A.唯一B.不唯一
C.不確定D.任意。
15. 什么是組合電路?什么是時序電路?各自的特點(diǎn)是什么?
16. 組合電路的表示形式有幾種,是哪幾種?
17. 組合電路的分析步驟是什么?
18. 組合電路的設(shè)計步驟是什么?
19. 半加器與全加器的功能有何區(qū)別?
20. 譯碼器、編碼器、比較器如何進(jìn)行級聯(lián)?
21. 如何用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)?
22. 競爭與冒險的起因是什么?
23. D觸發(fā)器與J-K觸發(fā)器的特征方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是什么?
24. 如何用J-K觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)T觸發(fā)器?
25. 什么是同步時序電路和異步時序電路?其特點(diǎn)是什么?
26. 同步時序電路的分析步驟是什么?
27. 同步時序電路的設(shè)計步驟是什么?
28. 全面描述時序電路的方程有幾個?是哪幾個?
29. 狀態(tài)化簡的意義是什么?怎樣進(jìn)行狀態(tài)化簡?
30. 怎樣用中規(guī)模同步集成計數(shù)器設(shè)計任意模值計數(shù)器?
31. 怎樣用移位寄存器構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器?
32. 什么是ROM?什么是RAM?
33. PLD、PLA、GAL、PAL,F(xiàn)PGA、CPLD的含義是什么?
34. 畫出ADC工作原理框圖,寫出三種ADC電路的名稱。
35. 計算R-2R網(wǎng)絡(luò)DAC的輸出電壓。
36. 欲將正弦信號轉(zhuǎn)換成與之頻率相同的脈沖信號,應(yīng)用
(a)T’觸發(fā)器;(b)施密特觸發(fā)器;(c)A/D轉(zhuǎn)換器(d)移位寄存器 37.
第五篇:數(shù)字電路學(xué)習(xí)方法
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)方法
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)’’課程總體上分為以下幾部分:
一是數(shù)字電路的基本單元電路:門電路和觸發(fā)器。二是數(shù)字電路的分析與設(shè)計工具:邏輯代數(shù)。
三是組合電路或時序電路的分析與設(shè)計。
四是各種典型電路集成器件的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理。五是存儲器和可編程邏輯器件。根據(jù)“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1,注重掌握基本概念、基本原理、基本分析和設(shè)計方法
數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展很快,各種用途的電路千變?nèi)f化,但它們具有共同的特點(diǎn),所包含的基本原理和基本分析和設(shè)計方法是相通的。我們要學(xué)習(xí)的不是各種電路的簡單羅列,不是死記硬背各種電路,而是要掌握它們的基本概念、基本原理、基本分析與設(shè)計方法。只有這樣才能對給出的任何一種電路進(jìn)行分析,或者根據(jù)要求設(shè)計出滿足實(shí)際需要的數(shù)字電路。2,抓重點(diǎn),注重掌握功能部件的外特性
數(shù)字集成電路的種類很多,各種電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及內(nèi)部工作過程千差萬別,特別是大規(guī)模集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。學(xué)習(xí)這些電路時,不可能也沒有必要一一記住它們,主要是了解電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理,重點(diǎn)掌握它們的外部特性(主要是輸入和輸出之間的邏輯功能)和使用方法,并能在此基礎(chǔ)上正確地利用各類電路完成滿足實(shí)際需要的邏輯設(shè)計o 3,注意歸納總結(jié)
數(shù)字集成電路的應(yīng)用廣泛,學(xué)好數(shù)字電子技術(shù)課程需要掌握一些典型電路,因為這些典型電路是構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的部件。掌握它們包括了解它們的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用背景,并注意總結(jié)歸納,掌握其本質(zhì)。例如,譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器都可以實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù),但兩者的區(qū)別是,一個n位二進(jìn)制輸入端的譯碼器,只能用于產(chǎn)生變量數(shù)不大于n的組合邏輯函數(shù),它可以附加門電路,實(shí)現(xiàn)多個輸出的組合邏輯電路二一個n個地址輸人端的數(shù)據(jù)選擇器,可以實(shí)現(xiàn)變量數(shù)為n+1的邏輯函數(shù)。由于數(shù)據(jù)選擇器只有一個輸出端,所以只能實(shí)現(xiàn)單個輸出的邏輯函數(shù)。4,注意理論聯(lián)系實(shí)際 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的最終落腳點(diǎn)是對實(shí)際電路的分析和設(shè)計。經(jīng)過理論分析和計算得到的設(shè)計結(jié)果還必須搭建實(shí)際電路進(jìn)行測試,以檢驗是否滿足設(shè)計要求。由于電子器件的電氣特性具有分散性,理論設(shè)計出的電路在實(shí)際中也會出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象。例如用實(shí)驗驗證計數(shù)器74161和一些門構(gòu)成的六十進(jìn)制計數(shù)譯碼顯示電路。一些同學(xué)的理論設(shè)計和線路連接均沒有問題,但實(shí)驗中出現(xiàn)了由競爭冒險產(chǎn)生的錯誤計數(shù),此時只要在反饋門的輸出端與地之間接一個小電容。即可消除競爭冒險。5.注意新技術(shù)的學(xué)習(xí)
電子技術(shù)的發(fā)展是以電子器件的發(fā)展為基礎(chǔ)的,新的器件層出不窮,舊的器件隨時被淘汰。因此教材中出現(xiàn)的集成電路芯片有可能已不生產(chǎn),要用發(fā)展的觀點(diǎn)使用教材。
可編程器件的迅速發(fā)展使數(shù)字電路或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更靈活,可靠性高,功耗低,體積小。可編程器件的使用離不開eda軟件。eda已成為從事電子電路設(shè)計人員必須掌握的技術(shù),也是培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)。篇二:如何才能學(xué)好數(shù)字電子技術(shù)
如何才能學(xué)好《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子技術(shù)基礎(chǔ)知識的數(shù)字電路部分。是十分重要的基礎(chǔ)課程。
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)是理工科專業(yè)的必修課程。特別是電子信息、計算機(jī)、自動控制專業(yè)等等,必須認(rèn)真學(xué)好這門課程,才能學(xué)好以后的專業(yè)基礎(chǔ)課程。如計算機(jī)硬件、單片機(jī)、接口技術(shù)、電子電路仿真技術(shù)、protel教程等等。所以對于立志成為優(yōu)秀電子電氣工程師的同學(xué),應(yīng)當(dāng)刻苦努力學(xué)習(xí),付出辛勤的汗水才能真正掌握這門基礎(chǔ)課。如何才能學(xué)好這門課程?下面談?wù)勛约旱囊恍┛捶ā?/p>
一.數(shù)字電路與模擬電路的不同的特點(diǎn)
在模擬電路中處理的是模擬信號,模擬信號在時間和數(shù)值上均具有連續(xù)性。即對應(yīng)于任意時間值t, 模擬信號均有確定的函數(shù)值u(t)和i(t)與之對應(yīng)并且u(t)和i(t)的幅值是連續(xù)取值的.,例如正弦波信號就是典型的模擬信號,如圖0.0.1(a)所示。在數(shù)字電路中處理的是數(shù)字信號。與模擬信號不同,數(shù)字信號在時間和數(shù)值上具有離散性。u(t)和i(t)在時間上不連續(xù),總是發(fā)生在離散的瞬間,而且它們的數(shù)值是一個最小量值的整數(shù)倍,并以此倍數(shù)作為數(shù)字信號的數(shù)值。如圖0.0.1(b)所示。
大多數(shù)的物理量所轉(zhuǎn)換的信號均為模擬信號,在信號處理時可以通過電子電路將模擬信號和數(shù)字信號互相轉(zhuǎn)化。
由于模擬信號和數(shù)字信號不同的特點(diǎn),所以模擬電路和數(shù)字電路處理方法不同。不應(yīng)將學(xué)習(xí)模擬信號的方法套用于數(shù)字電路的學(xué)習(xí)。
二.學(xué)好數(shù)字電路的最基本的基礎(chǔ)知識
三.應(yīng)注意多實(shí)踐 1.學(xué)習(xí)中除了認(rèn)真領(lǐng)會基本知識,認(rèn)真搞清楚各種電路的基本原理及特點(diǎn)外,還要認(rèn)真實(shí)踐。
(1)做好數(shù)字電路的各個實(shí)驗。注意各個實(shí)驗電路的邏輯關(guān)系。電路波形等等
(2)多做習(xí)題、練習(xí)題。提高自己解題的能力。例如:邏輯函數(shù)的公式法和卡
諾圖化簡方法。畫邏輯電路圖、畫波形圖、畫時序電路圖等等。
(3)可以自己制作一些簡單的數(shù)字電路。如電子鐘、聲、光報警電路、簡單的計數(shù)電路等等。以便進(jìn)一步掌握數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識。
我相信:只要努力學(xué)習(xí),認(rèn)真實(shí)踐就一定可以學(xué)好數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程。
祝朋友們成功學(xué)好數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識。篇三:學(xué)習(xí)數(shù)字電路之心得體會
學(xué)習(xí)數(shù)字電路之心得體會
不知不覺中,本學(xué)期數(shù)字電路的學(xué)習(xí)就要結(jié)束了,現(xiàn)在回想一下,到底學(xué)了哪些東西呢?如果不看書的話,真有點(diǎn)記不住學(xué)習(xí)內(nèi)容的先后順序了,看了目錄以后,就明白到底學(xué)了什么東西了,最開始學(xué)的內(nèi)容還比較簡單,而后面的內(nèi)容就學(xué)得糊里糊涂了,似懂非懂,按老師的說法,就是前面的東西只有十幾度的水溫,而到了后面,溫度就驟升了,需要花更多的時間。
其實(shí)吧,總的來說,學(xué)習(xí)的思路還是很清楚的,最開始學(xué)的是數(shù)制與碼制,特別是二進(jìn)制的一些東西,主要是為后面的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),因為對于數(shù)字電路來說,輸入就是0和1,輸出也是這樣,可以說,明白二進(jìn)制是后面學(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的要求。到第二章,又學(xué)了一些邏輯代數(shù)方面的基本知識,首先就有很多的邏輯代數(shù)的公式,然后就是邏輯函數(shù)了,我感覺這里的函數(shù)和原來學(xué)的其實(shí)都差不多,只不過這里是邏輯函數(shù),每一個變量的取值只有0和1罷了,然后就是用不同的方式來表達(dá)邏輯函數(shù),學(xué)了很多方法,有邏輯圖,波形圖等等,過后又學(xué)了邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式—最小項之和和最大項之積,還有邏輯函數(shù)的化簡方法,之后還有一些無關(guān)項和任意項的知識。總而言之,前兩章的內(nèi)容還是比較簡單的,都是一些基礎(chǔ)的東西,沒有多大的難度,學(xué)習(xí)起來也相對輕松。
第三章老師沒有講,是關(guān)于門電路的知識,我認(rèn)為還是比較重要的,因為數(shù)字電路的構(gòu)成就是一系列的門電路的組合,以此來完成一定的功能。第四章講的是組合電路,說白了,就是組合門電路來實(shí)現(xiàn)
特定的功能,其最大的特點(diǎn)就是此時的輸出只與此時的輸入有關(guān),并且電路中不含記憶原件。首先,學(xué)習(xí)組合電路,我們要知道如何去分析,確定輸入與輸出,寫出各輸出的邏輯表達(dá)式并且化簡,然后就可以列出真值表了,那么,這個電路的功能也就一目了然了,而關(guān)于組合電路的設(shè)計,其實(shí)就是組合電路分析方法的逆運(yùn)算,設(shè)計思路很簡單,只要按著步驟來,一般沒什么問題,在數(shù)電實(shí)驗課上,就有組合邏輯電路的設(shè)計,需要我們自己去設(shè)計一些具有特定功能的組合電路,還是挺有趣的。過后還學(xué)了一些常用的組合邏輯電路,比如編碼器,譯碼器,數(shù)據(jù)選擇器,加法器等等,我感覺這些電路都挺復(fù)雜的,分析起來都很麻煩,更別說設(shè)計了,我要做的就是明白它的工作原理,知道它的設(shè)計思想就行了。最后了解了一下組合邏輯電路中存在的競爭冒險現(xiàn)象。
我覺得第五章和第六章是比較難的,第五章講的是觸發(fā)器,就是一種具有記憶功能的電路,我感覺這一章是學(xué)得比較亂的,首先,觸發(fā)器的種類有點(diǎn)多,有sr鎖存器,d觸發(fā)器,jk觸發(fā)器,每種觸發(fā)器有不同的功能,其次,觸發(fā)器還有不同的觸發(fā)方式,很容易弄混淆,總之,第五章的話,我還需要多花時間才行。第六章是時序邏輯電路,就是將前面的組合邏輯電路和觸發(fā)器弄在一起,形成一種輸出不僅取決于當(dāng)前輸入,還與以前的輸入有關(guān)的電路,同組合電路一樣,時序電路也有其分析方法,只不過相對于組合邏輯電路,時序邏輯電路的分析更難一些,不僅有輸出方程,還有驅(qū)動方程和特性方程,還要將得到的驅(qū)動方程帶入到相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程,得到狀態(tài)方程,然后通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等等的形式表達(dá)出來。接著講了寄存器和計數(shù)器這兩種時序邏輯電路,同樣是比較麻煩的。最后是時序邏輯電路的設(shè)計,這個好像非常麻煩,想要學(xué)好,我還需要多看書才行,我覺得時序邏輯電路是非常有用的,可以實(shí)現(xiàn)很多功能,一定要學(xué)好才行。
學(xué)了數(shù)電過后,我感觸最深的就是通過它可以實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn),以前都不知道通過電路實(shí)現(xiàn)特定功能,學(xué)了數(shù)電之后才找到一種方法來實(shí)現(xiàn)一些功能,這對以后我們的電子設(shè)計是很有好處的,并且的話,數(shù)電的設(shè)計思想對我們寫程序也是至關(guān)重要的,只有知道設(shè)計思想,才能寫出程序,因此,應(yīng)該把學(xué)好,打好以后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。2011級電信二班 *** 劉興建篇四:數(shù)字電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)
數(shù)字電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)
1、數(shù)字電路基礎(chǔ)
要知道:數(shù)字信號中的1和0所表示的廣泛含義,十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)的表示方法和相互之間的轉(zhuǎn)換方法;8421bcd碼的表示方法及其與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法,邏輯函數(shù)邏輯變量邏輯狀態(tài)的含義,與或非所表示的邏輯事件邏輯函數(shù)真值表的含義及表示規(guī)律和方法。
會寫出:邏輯與、或、非、與非、或非、與或非、異或、同或等的邏輯表達(dá)式,真值表、邏輯符號及其規(guī)律;邏輯函數(shù)式、真值表及其邏輯圖三者之間的轉(zhuǎn)化,負(fù)邏輯符號的邏輯式。
會使用:邏輯代數(shù)化簡邏輯函數(shù)式;最小項及其編號表示邏輯函數(shù)式,卡諾圖化簡邏輯函數(shù)式。
2、集成邏輯門電路
要知道:邏輯電路高電平低電平與正負(fù)邏輯狀態(tài)的關(guān)系。cmos反相器閾值電壓uth的含義與所表示的性能。邏輯符號控制端符號上非號、小圓圈含義及其門電路上小圓圈符號含義的區(qū)別。三態(tài)門使能控制的作用及輸出高阻的含義。
會畫出:od門oc門傳輸門三態(tài)門的邏輯符號。與門、或門、非門、與非門、或非門輸入波形所對應(yīng)的輸出波形。
會使用:oc門od門傳輸門三態(tài)門的功能。
會處理:cmos集成邏輯電路的存放和焊接的措施,各種門電路空余的輸入端,各種門電路系列間的接口。
3、組合邏輯電路
要知道:組合邏輯電路的特點(diǎn),組合邏輯電路的分析步驟和設(shè)計步驟,編碼器譯碼器數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器的含義。
會分析:用邏輯函數(shù)化簡表達(dá)式、真值表描述的組合邏輯電路的邏輯功能。
會設(shè)計:根據(jù)邏輯事件設(shè)定輸入和輸出變量及其邏輯狀態(tài)的含義,根據(jù)因果關(guān)系列出真值表,寫出邏輯函數(shù)式并進(jìn)行化簡后的邏輯圖。會使用:用功能表表示的各種中規(guī)模集成器件的編碼器、優(yōu)先編碼器、譯碼器、數(shù)碼顯示七段譯碼管、數(shù)據(jù)選擇器的引腳功能。
4、集成觸發(fā)器
要知道:觸發(fā)器的工作特點(diǎn)、基本rs觸發(fā)器功能、同步觸發(fā)器特點(diǎn)、脈沖邊沿觸發(fā)器工作的特點(diǎn),t和t’觸發(fā)器的功能。
會畫出:與非門、或非門組成基本rs觸發(fā)器的電路及邏輯符號圖,上升邊沿觸發(fā)的d觸發(fā)器、下邊沿觸發(fā)的jk觸發(fā)器和邏輯符號圖及其輸出波形圖,用jk和d觸發(fā)器構(gòu)成t’觸發(fā)器的連線圖。
會寫出:rs觸發(fā)器,d觸發(fā)器,jk觸發(fā)器的狀態(tài)方程式。
會背出:jk觸發(fā)器的輸出q的狀態(tài)在cp下降沿作用下與輸入jk狀態(tài)下的關(guān)系。會使用:集成觸發(fā)器的直接置位,復(fù)位端sd、rd的狀態(tài)在各種情況下的設(shè)置方法。
5、時序邏輯電路
要知道:時序邏輯電路的工作特點(diǎn)、同步時序邏輯電路的分析方法,寄存器和移位存儲器及計數(shù)器的功能,同步和異步的含義。
會使用:由功能表所反映的雙向移位寄存器、各種類型各種型號中規(guī)模集成設(shè)計器引腳功能、異步和同步清零或置數(shù)。
會畫出:用反饋清零、反饋置數(shù)方法在異步或同步情況下的n進(jìn)制計數(shù)器電路連線。
6、脈沖電路
要知道:微分積分電路功能;555定時器各引腳功能、閾值輸入端及輸出端電壓的邏輯規(guī)律;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器三種電路的基本功能。
會選用:實(shí)現(xiàn)脈寬定時,延時控制脈沖,脈寬調(diào)制、波形變換、整形、聲響電源、時鐘脈沖、標(biāo)準(zhǔn)時基脈沖信號等功能的電路結(jié)構(gòu)類型。會識別:各類結(jié)構(gòu)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對輸入觸發(fā)脈寬的要求和有效觸發(fā)的沿口類型。
會畫出:施密特觸發(fā)器的波形變換或整形的輸出波形。
會計算:各類結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的輸出脈寬、各類結(jié)構(gòu)多諧振蕩器的振蕩頻率。
7、半導(dǎo)體存儲器
要知道:只讀存儲器(rom)和隨機(jī)存儲器(ram)的邏輯功能和兩者性能的區(qū)別,存儲器地址譯碼器的功能,地址輸入線與字線w下標(biāo)i數(shù)值的關(guān)系,字線位線存儲單元的區(qū)別。prom的三種類型及其工作性能的區(qū)別,ram中兩類存儲單元結(jié)構(gòu)的區(qū)別。
會計算:半導(dǎo)體存儲器的存儲容量。
會畫出:ram存儲容量字?jǐn)U展和位擴(kuò)展的電路連線。
8、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器
要知道:數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的功能、r~2r倒t形電阻網(wǎng)路dac輸入數(shù)字量與輸出電壓關(guān)系式;數(shù)模轉(zhuǎn)換器的采樣保持量化和編碼含義、v~t型雙積分式和逐次逼近型兩種ad轉(zhuǎn)換器的基本工作原理和特點(diǎn)。
會計算:用電壓值表示不同位數(shù)的adc或dac的分辨率和允許最大誤差。
9、數(shù)字電路與模擬電路學(xué)習(xí)中的區(qū)別
數(shù)字電路所需的先修課程是電路分析基礎(chǔ)和模擬電路,后續(xù)課程是微機(jī)原理、微型計算機(jī)、接口技術(shù)等。【1】數(shù)字電路中所有變量都?xì)w結(jié)為0和1兩個對立狀態(tài)。通常,只
需關(guān)心信號的有或無,電平的高或低,開關(guān)的通或斷,而不必理會某個變量的詳細(xì)數(shù)值。比如電平幅值的微小變化就可能毫無意義。
【2】數(shù)字電路的研究方法以邏輯代數(shù)為基礎(chǔ),研究輸入與輸出變量
之間的邏輯關(guān)系,并建立了一套邏輯函數(shù)運(yùn)算化簡方法。
【3】電路結(jié)構(gòu)不是學(xué)習(xí)目的,目的是掌握電路功能。篇五:數(shù)字電路學(xué)習(xí)感想
數(shù)字電路學(xué)習(xí)感想
姓名:xxx 學(xué)號:xxxxxxxxxxxx 現(xiàn)在已經(jīng)是第十二周了,離數(shù)字電路課程結(jié)課也只剩下一周時間了。時間真的過的好快。回想過去,感覺昨天才踏進(jìn)西大校園,而下周就要上完,緊接著就是不知道什么時候就來的考試,哎!感覺挺糾結(jié)的,只是還沒學(xué)會,馬上就要考試了。
接下來就簡單談?wù)勛约簩?shù)字電路課程的感受吧。第一章,數(shù)制與碼制 只是一些常用的基礎(chǔ)知識。其實(shí)好多碼制我們也不
用去可以的去記,只用知道它是怎么回事就行,用到的時候查一
下就行了。主要就熟練地掌握反碼補(bǔ)碼的求法以及2、10、16進(jìn)
制數(shù)之間的快速轉(zhuǎn)化就差不多了。
第二章,邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 我覺得代入、反演、對偶定理都挺重要的,還有
就是邏輯表達(dá)式的常用化簡公式以及卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)。個
人覺得卡諾圖是最好用的(可能是老記不住那幾個公式吧),所以
一定要熟練掌握卡諾圖的使用方法。總之第二章是基礎(chǔ),是以后
幾章學(xué)習(xí)的工具。
第三章,第四章,主要介紹了mos管 這里就不做詳盡的探討了。組合邏輯電路 到這一章,我們才真正的接觸到電路,以前的都 是鋪墊罷了。主要掌握幾種常見的組合邏輯電路:編碼器、譯碼
器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器、數(shù)值比較器等。這些都是常見常用的電路,所以如果我們現(xiàn)在沒記牢,下去一定要多看幾遍,爭取把
這幾個電路弄懂弄通,不然感覺以后更深層次的電路設(shè)計我們就
更無從下手了。
第五章,觸發(fā)器 這章也是重點(diǎn),我們要在認(rèn)識sr、jk、t、d觸發(fā)器的 基礎(chǔ)上熟練掌握各種電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器所具有的動作特點(diǎn),以及觸
發(fā)器的邏輯功能分類和描述方法。
第六章,時序邏輯電路 時序是區(qū)別組合的。這里對clock的引入又加
深的它的難度,所以我們要特別注意,看清電路的出發(fā)方式。設(shè)
計電路時更要選擇合適的觸發(fā)器。差不多就這么多了。