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应用研究
数字逻辑虚拟实验平台在教学实践中的应用
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(1.中国地质大学计算机学院湖北武汉430074；2.中国地质大学信息技术教学实验中心湖北武汉430074) 摘要：本文对于在数字逻辑课程和实验的教学中引入互动型数字逐辑虚拟实验平台IVDLEP进行了积极的会试和有益的探索。关键词：数宇逻辑教学实戏虚拟实验平台
中图分类号：TN702
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)11-0063-01
数字逻辑是计算机及相关专业的一门重要的专业基础课，课程
理论，熟悉各种不同规模的逻辑器件，并对计算机的基本硬件有一定的认识，为进一步学习计算机组成原理、微机接口技术与应用等后续的专业课程打下坚实的基础
传统的数字逻辑实验教学是在实验室中利用特定的硬件设备和器件进行的，不仅前期需要大量的资金投人，而且实验过程中损耗大、维护费用高。如何利用有限的实验教学资源，给学生提供充分的动手实践的条件，加强学生对所学知识的掌握，培养学生解决实际问题的能力和创新能力，是当前许多高校计算机专业的课程教学中所面临的垂待解决的间题。本文结合在中国地质大学计算机学院的数字逻辑课程和实验的教学，在实践中引人了由华中科技大学计
算机学院欧阳星明教投主持开发的一个全新的实验环境一
互动
型数字逻辑拟实验平台IVDLEP，在这一领域进行了有益的探操索。 1、数字逻辑的教学与实验改革
中国地质大学计算机学院的数字逻辑课程教学目前采用的主要参考书是由欧阳星明教授等编写的数字逻辑教材。该教材是在参照全国高校计算机专业教学指导委员会、中国计算机学会教育委员会与全国高等学校计算机教育研究会联合推荐的计算机学科教学计划的指导思想的基础上，吸取国内外最新相关数材的优点，结合作者长期、丰富的教学实践经验编写的。该教材由华中科技大学出版社出版以来，已多次修订改版，印剧10余次，发行10多万册，深受广大师生欢迎。在教学和实验学时安排上，针对计算机专业大学本科一年级下学期的学生，采用40个学时的课堂教学和8个学时的实验相结合，并在学期末安排20个学时的数字逻辑课程设计的实践环节。传统的数字逻辑实验教学是在实验室中使用特定的硬件设备(实验箱)和器件(芯片)进行的。实验箱价格较费，前期需要大量的资金投入，每学期学生进行课程设计之后都有较多损坏，维护费用高，芯片在实验过程中损耗大。为了利用现有的实验教学资源，在有限的学时内给学生提供充分的动手实践的条件，把学生和教师的精力主要集中在对教学内容的理解和实验设计本身上来，我们采用了由华中科技大学计算机学院阳量明教授主持开发的互动型数孚逻辑虚拟实验平台IVDLEP，该软件包括了详细的说明文档和丰富的实验用例，便于使用者自学。在使用过程中，我们得到了相应的技
术支持，欧阳星明教投还向我们提供了样例操作说明。 2、互动型数字逻辑虚拟实验平台
互动型数字逻辑虚拟实验平台IVDLEP是华中科技大学计算机学院欧阳星明教授根据自已儿十年从事教学工作所积累的经验，针对数字电路与逻辑设计课程实验教学的需要，组织优秀的软件设计人才，主持研究并创建了一个全新的虚拟实验平台，该平台提供了实验所需的各种虚拟器件和设备，可以实现对电子元器件的布局布线和功能仿真等基本功能，不仅能直接演示实验结果，还能够基
万方数据
于计算机网络和软件环境，实现在传统实验过程中无法进行的过程重现、实验交流、实时监控和协同操作等功能，是一个非常理想的计算机辅助教学(CAI)工具。该互动型虚拟实验平台运行在Windows 2000/XP系列操作系统，需要安装DirectX7.0以上版本，并需要网络环境支持。
3、实验教学的实践与效果
我们在3个教学班的85名学生的教学实践中引人了互动型数字逻辑虚拟实验平台。在随教学同时进行的8个学时的基本实验中，采用传统的实验箱和芯片进行实验教学，在学期末20个学时的数字逻辑课程设计的实践环节中，由易到难布置了五个实验设计题目，要求学生同时采用互动型数字逻辑虑拟实验平台和传统的实验箱进行实验，并进行现场演示，课程设计结束后，我们对参与教学的学生进行了间卷调查，发出间卷85份，收回60份。我们对调查的结果进行广下面的总结，调查的间题包括：1)你对《数字逻辑》课程感兴趣购？（2)做实验对于你学习和理解《数字逻辑》课程的内容有帮助吗?(3）数字逻辑实验对你来说困难吗?(4)你觉得用软件进行虚拟数字逻辑实验对你来说有帮助吗?5)你希望用虚损数字逻辑实验软件完全取代实验箱平台吗?(6)你是否觉得用软件进行虚拟数字逻辑实验使难度降低了?(7)你认为数字逻辑课程设计的题目难度怎样(8)
工具和实验软件吗？
从调查数据可以看出，大部分学生对于数字逻辑课程都有一定兴趣，超过三分之一的学生对该课程非常有兴趣，这对于我们改进股学工作是极大地支持；几乎所有学生都认为实验有助于加强对于所学知识的理解，但有超过80%的学生认为数字逻辑实验是有难度的：超过83%的学生认为互动型数字逻辑虚拟实验平台对于他们有帮助，但是大部分学生仍然认为互动型数字逻辑虑拟实验平台不能完全取代实验销平台：仅47%的学生认为互动型数字逻辑虚拟实验平台使实验难度降低了，但也有20%的学生认为反而使实验难度增加了，这主要是因为实验学时有限，部分学生还无法在较短的时间内熟练掌据软件的操作步骤；大部分学生都认为数字逻辑课程设计的题目难度合适，互动型数字逻辑虚拟实验平台好用，并有兴趣多
了解一些实验工具和实验软件。 4、结语
实践证明，在数字逆辑课程和实验的教学中引人互动型数字递辑虚拟实验平台IVDLEP是非常有意义的探索，我们期待在此基础上，结合传统的实验方式，使数字逻辑课程和实验的教学收到更好
的效果。参考文献
[1]欧阳星明等.数字逻辑[M.华中科技大学出版社,2007.[2]欧阳星明等.互动型数字递辑虚拟实验平台操作手册[M].