试论基于pbl教学模式的数字逻辑课程教学研究

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1、试论基于PBL教学模式的数字逻辑课程教学研究论文关键词：数字逻辑　PBL教学　教学研究　　论文摘要：针对目前数字逻辑课程教学中存在的问题，在分析数字逻辑课程的特点、教学现状和PBL教学模式内涵的基础上，文章提出将PBL教学方法应用于数字逻辑教学过程中的观点，并提出2+2教学方案。教学实践表明，将PBL教学模式应用于数字逻辑课程中，提高了学生学习的积极性和主动性，使他们进一步加深了对数字逻辑的原理、知识、概念的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。　　　　数字逻辑课程是理工类专业的技术基础课，从计算机的层次结构上讲，数字逻辑是深入了解计算机内核的

2、一门最关键的基础课程，同时也是一门实践性很强的课程[1]。其任务是使学生掌握数字逻辑与系统的工作原理和分析方法，能对主要的逻辑部件进行分析和设计，学会使用标准的集成电路和高密度可编程逻辑器件，掌握数字系统的基本设计方法，为进一步学习各种超大规模数字集成电路的系统设计打下基础。　　PBL全称为ProblemBasedLearning，被翻译成基于问题学习或问题式学习。其基本思路是以问题为基础来展开学习和教学过程[2]。PBL教学法是以问题为基础，以学生为主体，以小组讨论形式，在老师的参与和指导下，围绕某一具体问题开展研究和学习的过程，培养学生独立思

3、考能力[3]。如今PBL教学已经成为美国教育中最重要和最有影响力的教学方法。　　1研究背景　　1.1数字逻辑课程的内容及其教学中存在的问题　　数字逻辑课程的主要内容包括数字逻辑基础和数字电路两个部分，在学习过程中学生应把握好这两条贯穿整个课程的主线。数字逻辑基础是研究数字电　　　　路的数学基础，教师在教学中应使学生明确数字电路中逻辑变量的概念，掌握逻辑代数(布尔代数)的基本运算公式、定理，能够熟练对逻辑函数进行化简。数字电路是解决逻辑问题的硬件电路，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种基本形式。对于每一种电路形式，教师应指导学生从基本单元电路入手，

4、熟悉其常用中规模集成电路的原理及使用方法，掌握数字电路(组合和时序电路)的分析和设计方法，并了解数字系统的现代设计方法。　　我们根据教学内容，总结数字逻辑课程具有以下几个特点：　　1)数字逻辑课程是一门既抽象又具体的课程。在逻辑问题的提取和描述方面是抽象的，而在逻辑问题的实现上是具体的。因此，学习中既要务虚，又要务实。　　2)理论知识与实际应用紧密结合。该课程各部分知识与实际应用直接相关，学习中必须将理论知识与实际问题联系起来，真正培养解决实际问题的能力。　　3)逻辑设计方法灵活。许多问题的处理没有固定的方法和步骤，很大程度上取决于操的逻辑思维推

5、理能力、知识广度和深度、以及解决实际问题的能力。换而言之，逻辑电路的分析与设计具有较大的弹性和可塑性。　　　　笔者发现在实际教学过程中存在以下一些问题。　　1)在教学方式上，很多教师仍然在以满堂灌的教学方式为主，整堂课以教师为中心，教师将书本上现成的内容、公式、定理、结论讲授给学生，这使学生不能主动地去思考和探索，只能机械地记忆若干公式定理结论，长期下去会使学生失去学习兴趣。　　2)在实验实践环节上，一些教师侧重理论知识的讲授，忽视实验实践环节，致使学生在面对具体应用问题时手忙脚乱，不知道如何运用所学的知识去解决问题。在实验方案的选择上，一些教师

6、以传统实验为主，扩展性不足，使学生无法与实际工程项目接轨，不能很好地解决实际问题。　　1.2PBL教学的内涵　　在传统教学中，我们习惯于把知识的获得和应用看成是教学中两个独立的阶段。实际上，知识的应用并不是知识的套用，在应用知识解决有关问题的过程中，学习者常常需要针对当前的具体问题进行具体分析，在原有知识的基础上建构出解决当前问题的方案。因此，应用知识解决问题的过程同样是一个建构过程，在解决问题的过程中，学习者需要对问题背后所隐含的基本关系、基本规律做思考、分析、考察，从而建构起相应的知识。　　以问题为导向的教学方法(PBL)是基于现实世界的以学

7、生为中心的教育方式，与传统的以学科为基础的教学法有很大不同，PBL强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；PBL将学习与更大的任务或问题挂钩，使学习者投入于问题中；它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力，真正提高学习者分析问题、解决问题的能力。　　当今的建构主义者越来越重视问题在学习中的作用，以问题为中心，以问题为基础，让学生通过解决问题来学习，通过高水平的思维来学习，这是当今教学改革的重要思路。　

8、　2PBL教学模式在数字逻辑课程中的应用　　2.1教材选择　　针对PBL教学法，根据计算机工程专业的特点，笔者选择由欧阳星明主编、华中科