筆者教授計(jì)算機(jī)組成原理課程28年,教授數(shù)字邏輯課程12年。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn):學(xué)生在計(jì)算機(jī)組成原理課程中遇到的困難,實(shí)際上是先修課數(shù)字邏輯課程沒有學(xué)好。北京郵電大學(xué)原來的先修課程數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程是由電子工程學(xué)院開設(shè)的,是一門面向該院的專業(yè)基礎(chǔ)課,而沒有考慮計(jì)算機(jī)專業(yè)組成原理、接口技術(shù)等后續(xù)課程在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上的銜接。
鑒于以上原因,從1997年開始,北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院采用美國(guó)計(jì)算機(jī)教育權(quán)威機(jī)構(gòu)ACM/ IEEE-CS聯(lián)合推薦的數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)作為先修課。作為一名第一線工作的教師,筆者自告奮勇一年中承擔(dān)了兩門硬件專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué):第一學(xué)期講授數(shù)字邏輯課程,第二學(xué)期講授計(jì)算機(jī)組成原理課程,并且還親自指導(dǎo)兩門課的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)。
十年磨一劍!經(jīng)過持續(xù)努力,兩門課程不斷改革,不斷完善,不斷積累,不斷優(yōu)化,從編寫教材到研制教學(xué)儀器,形成了“理論、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)”三個(gè)過程相統(tǒng)一的立體化教學(xué)體系。兩門課程建設(shè)也取得豐碩成果:計(jì)算機(jī)組成原理于2004年評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程,數(shù)字邏輯于2007年評(píng)為北京市精品課程。
我們較好地解決了兩門課程在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上的銜接。例如,計(jì)算機(jī)組成原理課程中經(jīng)常出現(xiàn)的譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、隊(duì)列、堆棧、鎖存器、寄存器等術(shù)語(yǔ):必須在數(shù)字邏輯課程中使學(xué)生牢固掌握基本概念。又如:計(jì)算機(jī)組成原理課程的實(shí)踐教學(xué),需要用到FPGA、ISP一類高密度可編程器件和VHDL硬件描述語(yǔ)言。由于學(xué)時(shí)所限,這部分教學(xué)內(nèi)容不可能放在計(jì)算機(jī)組成原理課程中講授。因此,作為數(shù)字技術(shù)的革命性進(jìn)展,它理應(yīng)成為數(shù)字邏輯課程的教學(xué)內(nèi)容。為此,理論教學(xué)中我們安排了12學(xué)時(shí)“可編程邏輯”的教學(xué)內(nèi)容,而沒有采用一些學(xué)校的做法,單獨(dú)增設(shè)一門EDA技術(shù)課程。
鑒于教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教指委在《2008專業(yè)規(guī)范》中先修課定名為數(shù)字邏輯課程,筆者所著同名教材《數(shù)字邏輯》(第五版?立體化教材)目錄分8章:1)開關(guān)理論基礎(chǔ)(5學(xué)時(shí));2)組合邏輯(7學(xué)時(shí));3)時(shí)序邏輯(13學(xué)時(shí));4)存儲(chǔ)邏輯(5學(xué)時(shí));5)可編程邏輯(12學(xué)時(shí));6)數(shù)字系統(tǒng)(6學(xué)時(shí));7)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(16學(xué)時(shí));8)課程綜合設(shè)計(jì)(2周)。
第五版教材的特色是基礎(chǔ)性與時(shí)代性結(jié)合,理論與實(shí)踐教學(xué)并舉,是我多年教學(xué)科研積累的結(jié)晶。為了與兄弟院校同行老師交流,《數(shù)字邏輯第五版資源庫(kù)》光盤中提供了兩種版本(Web、PPT)電