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计算机专业数字逻辑实验教学分析论

文

计算机专业数字逻辑实验教学分析论文

摘要：数字逻辑在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础地位，是

一门实践性很强的课程。课程的教学和实验有着计算机专业的特点。国内各高校在

课程教学和实验的具体实施过程中采用了不同的思路和方式。文章结合了课程需要

和创新性需求，介绍了清华大学计算

关键词：计算机专业论文发表

摘要：数字逻辑在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础地位，是

一门实践性很强的课程。课程的教学和实验有着计算机专业的特点。国内各高校在

课程教学和实验的具体实施过程中采用了不同的思路和方式。文章结合了课程需要

和创新性需求，介绍了清华大学计算机系实验教学中的一些具体实施方法和探索，

为课程提供了一些建设性的建议。

关键词：计算机专业论文发表

数字逻辑课程是电子信息类专业的基础必修课，是各个专业的入门硬件课

程，在课程体系中起着支撑作用。数字逻辑课程的主要内容是数字逻辑电路的分析

与设计，分为组合逻辑和时序逻辑两个主要部分［1］。由于课程的主要理论知识

都是在硬件电路的基础上进行讲解的，因此数字逻辑课程实验是课程教学的一个重

要环节，只有有了有效的实践环节才能保证理论知识的真正掌握，让学生能够灵活

地进行数字电路的设计和分析。

1计算机专业数字逻辑课程的特点

对于计算机专业来说，数字逻辑课程是计算机组成原理、系统结构、嵌入

式系统等课程的先导课，有着很重要的基础支撑作用［2］。相对于其他电子类专

业来说，数字逻辑课程在计算机专业的课程体系、教学内容和实验环节上有着自身

的特点。

1.1数字逻辑是整个课程体系的基础之一

传统的计算机专业课程体系的层次分为计算机专业基础类课程、计算机软

硬件理论基础类课程和计算机应用技术类课程［3］。该层次是按照课程的内容和

应用来划分的。从目前比较强调计算机系统能力培养这一角度出发，计算机课程可

分为计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平

台应用课程［4］3个层次。不管是传统的层次还是系统能力培养的角度，数字逻

辑都是一门基础课程，被放到课程体系的重要位置。从课程内容和应用来说，数字

逻辑以离散数学为理论基础，是计算机硬件系列课程的入门和起始，向后衔接了计

算机组成原理等课程;从系统层次来说，数字逻辑是计算机底层系统具体实现的基

础，为计算机软硬件系统理论提供底层硬件支持。

1.2数字逻辑以计算机硬件设计为目标

计算机专业教学不仅仅要求学生会使用计算机，还要求能够理解计算机系

统硬件的工作原理，并能够设计计算机系统。这是计算机专业区别于其他专业的一

个主要特点。因此，数字逻辑课程的教学是以计算机硬件设计为目标的，实验教学

过程中也会比较偏向计算机相关部件的介绍，比如算术逻辑单元ALU、寄存器堆的

设计、状态机等，为后续计算机组成原理课程提供基础［5］。

1.3以系统设计为主的教学以及实验内容层次跨度大

数字逻辑课程安排的内容从基本的门电路到复杂的系统设计都有所涉及，

课程内容以及实验安排都有着比较大的跨度，要求学生能够理解基本的电路理论知

识，更重要的是能够设计和分析数字电路。在具体的教学和实验过程中，门电路的

内部构成，比如三极管如何工作等内容，并不作为主要的介绍对象，只需要学生了

解即可;而高层次的电路系统设计则被作为一个重要内容，如何分析和设计这些电

路是课程和实验主要关心的内容。1.4数字逻辑是理论和实践结合的课程数字逻辑

课程的主要内容是介绍一些具体的数字电路，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路，

其理论知识都有着实际对应的硬件电路实现。因此，数字逻辑是一门实践性很强的

课程，如果没有实际的动手操作过程，是很难更好地理解课程中的理论知识的。

2数字逻辑实验教学

由于实验是数字逻辑课程不可或缺的组成部分，各高校的数字逻辑课程基

本上都安排了相应的实验教学内容，根据具体情况不同，所使用的实验模式、实验

技术和实验内容有所不同。

2.1实验模式选择

传统的实验模式是使用具体的实验硬件设备，学生通过在具体硬件设备上

操作来完成实验内容。目前，国内有很多高校和厂家都有相应的实验设备。另外一

种实验模式