李永明，古麗拉·阿東別克

（新疆大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

數(shù)字電路考試中學(xué)生答題情況的統(tǒng)計分析

李永明，古麗拉·阿東別克

（新疆大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

本文對我校學(xué)生的數(shù)字電路期末考試學(xué)生答題情況進行了分析，分別對試卷中各知識點的正確率進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)學(xué)生答題出錯的主要原因在于基礎(chǔ)知識、基本理論沒有掌握好，其中邏輯函數(shù)表示方法的相互轉(zhuǎn)換失分率為44.55%，邏輯電路設(shè)計題中的邏輯抽象學(xué)生失分率為40.9%，而這些問題常常是被教師在教學(xué)環(huán)節(jié)中所不重視的，通過一學(xué)期的試驗，在數(shù)字電路教學(xué)中重視這些問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯提高。

數(shù)字電路；試卷；答題情況；教學(xué)方法

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)在科研和實際應(yīng)用中占據(jù)著越來越重要的地位[1-2]，數(shù)字電路是電子、通信和計算機等專業(yè)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課[3]，它要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)字邏輯電路的分析、設(shè)計和應(yīng)用，它的理論性較強，學(xué)生較難掌握[4]。對于這門課程，教師更應(yīng)該講究教學(xué)方法，講究藝術(shù)性才能取得好的教學(xué)效果[5]。在實施課堂教學(xué)時，教師不僅要重視重點、難點的闡述和分析，教師還應(yīng)當(dāng)分析以前學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常存在的問題，重點講述，力爭在一些基本問題上讓每個學(xué)生都掌握，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，想辦法引導(dǎo)學(xué)生的思維，以達到提高數(shù)字電路的教學(xué)水平。

一、教學(xué)中存在的問題

從事數(shù)字電路教學(xué)多年來，一直把數(shù)字電路當(dāng)作專業(yè)骨干課程來講授，重視重點章節(jié)的講解、討論、示例，對難點問題更是深入淺出。再加上對作業(yè)的批改，對作業(yè)中存在問題的講解，能夠讓學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本分析和設(shè)計，完成數(shù)字電路教學(xué)大綱的要求。但是兩年前，發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績普遍下降，期末考試不及格人數(shù)明顯增加，在改試卷時就發(fā)現(xiàn)很多簡單問題學(xué)生不會做，很多學(xué)生平時作業(yè)中都能完成的題目，在考試中不會做，特別是在2007—2008學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)的數(shù)字電路中，顯得尤其突出。由于這不是個別現(xiàn)象，所以于2008年10月份對這一現(xiàn)象進行了調(diào)查，對2007—2008學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)數(shù)字電路的學(xué)生，其中少數(shù)民族5個班級，漢族6個班級，共346人進行了不記名問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有309人回答作業(yè)不是自己獨立完成的，占89.3%，在這不獨立完成作業(yè)的309人中，課余主要時間用于計算機網(wǎng)絡(luò)的人為287人，占比92.9%。

二、數(shù)字電路試卷分析

由于抄襲現(xiàn)象的存在，教師從作業(yè)上看到的情況就不是真實學(xué)生學(xué)習(xí)情況，因為教師要因材施教，為了客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，必須要對當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路中存在的問題進行總結(jié)，以便教師在上課時有的放矢。所以于2009年10月對2008—2009學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)的數(shù)字電路的期末考試試卷進行了知識點統(tǒng)計分析，以找出學(xué)生在各知識點上存在的問題。我院在2008—2009學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)的數(shù)字電路的班級有12個，其中2006級少數(shù)民族5別個班，2007級漢族7個班級，分別包含電子、電信、通信和計算機專業(yè)，共382人，對主要知識點回答正確率統(tǒng)計如表1所示。

表1 知識點得分統(tǒng)計表

三、存在的突出問題

從學(xué)生答題的得分率非常明顯地發(fā)現(xiàn)，不僅難點得分率很低，非常簡單的知識點的得分也非常低，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.邏輯函數(shù)表示方式的相互轉(zhuǎn)換。試卷中邏輯函數(shù)相互轉(zhuǎn)換，主要從邏輯圖到邏輯函數(shù)、從邏輯函數(shù)到卡諾圖、從邏輯函數(shù)到邏輯圖、從真值表到邏輯函數(shù)、從邏輯函數(shù)到真值表，題型不僅有選擇、填空、函數(shù)化簡，還有組合邏輯電路的設(shè)計、時序邏輯電路的分析、設(shè)計中都涉及到了邏輯函數(shù)表示方式的相互轉(zhuǎn)換；少數(shù)民族班學(xué)生得分率為51.58%，漢族班學(xué)生的得分率為58.18%，加權(quán)平均的得分率為55.45%，失分非常嚴重，而這一部分，在教學(xué)大綱中的教學(xué)學(xué)時只有2學(xué)時，雖然這2個學(xué)時可以把這些問題闡述清楚，但沒有足夠的時間舉例，并且這一部分在教學(xué)時沒有把它作為重點，這自然導(dǎo)致學(xué)生掌握不好，盡管在后繼的課程的組合邏輯電路的分析和設(shè)計中也要用到這些內(nèi)容，但都把它當(dāng)作學(xué)生已經(jīng)非常熟悉的知識來向?qū)W生講解，側(cè)重點沒有在邏輯函數(shù)的表示上，這使得學(xué)生在組合邏輯電路的分析和設(shè)計時困難重重。所以在今后的教學(xué)中應(yīng)該把邏輯函數(shù)表示方式的相互轉(zhuǎn)換作為重點內(nèi)容來向?qū)W生講述，要讓每個學(xué)生都能完成邏輯函數(shù)的各種表示方式的相互轉(zhuǎn)換，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.學(xué)生忽視邏輯抽象。在數(shù)字電路設(shè)計中，邏輯抽象是將具體的電路信號轉(zhuǎn)變成變量，分別用0和1表示其高低電平。如果具體的信號沒有用和一個相應(yīng)的變量相對應(yīng)，那么后面引用的變量就沒有意義；同時每個變量為0表示什么含義，為1表示什么含義沒有指明，那電路設(shè)計也不能確定，所以在電路設(shè)計中首先得說明每個信號對應(yīng)的變量的含義；然后還要將各信號的不同組合用真值表表示出來，才能設(shè)計出正確的電路。而且因為邏輯抽象沒能完成，而導(dǎo)致后繼的列邏輯函數(shù)、狀態(tài)分配、列方程等無法進行，又使得后繼的步驟失分嚴重，組合邏輯電路的加權(quán)平均得分率僅為55.3%，時序邏輯電路設(shè)計的得分率僅為51.3%。這其中失分最多的是邏輯抽象，少數(shù)民族班和沒族班沒有完成邏輯抽象的加權(quán)平均為40.9%。根據(jù)以上統(tǒng)計分析，教師在上邏輯電路設(shè)計時，要十分重視邏輯抽象，在舉例時要認真板書邏輯抽象的內(nèi)容，在批改作業(yè)時要認真檢查學(xué)生邏輯抽象的完成情況，讓學(xué)生也高度重視邏輯電路設(shè)計中的邏輯抽象。

3.少數(shù)民族班觸發(fā)器時序分析得分很低。少數(shù)民族班試題給出了一個JK觸發(fā)器電路符號，并給出了J、 K和CP端輸入時序信號，要求說明JK觸發(fā)器的動作特征，并畫出Q和輸出時序波形，從學(xué)生答題情況分析，很多學(xué)生看不出JK觸發(fā)器的觸發(fā)方式，有的寫不出JK觸發(fā)器的特征方程，所以得分很低。

教師在上課時應(yīng)該將清觸發(fā)器的觸發(fā)方式和其電路符號的表示方法，重點強調(diào)JK觸發(fā)器動作特征，在課堂上加入討論，多舉示例，在作業(yè)上也要體現(xiàn)各種觸發(fā)方式，以此鞏固授課成果。

四、試驗結(jié)果

通過對數(shù)字電路期末考試試卷的知識點分析，發(fā)現(xiàn)得分很低的不是難點問題，而是出現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)中沒有引起重視的基礎(chǔ)知識上，于是要求在2009—2010學(xué)年第二學(xué)期數(shù)字電路所有講授教師在教學(xué)各個環(huán)節(jié)中重視基礎(chǔ)知識教學(xué)，特別要重視邏輯函數(shù)的表示方法的相互轉(zhuǎn)換，著重強調(diào)在邏輯電路設(shè)計中的邏輯抽象。2009—2010學(xué)年第二學(xué)期數(shù)字電路考試成績有了明顯提高，其統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。

表2 重視基礎(chǔ)后的知識點得分統(tǒng)計表

五、結(jié)論及建議

通過對數(shù)字電路試卷的分析，總結(jié)出了學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)字電路中存在的問題，并對每種情況進行了分析，得出了在數(shù)字電路教學(xué)中應(yīng)重視基礎(chǔ)的結(jié)論。通過一個學(xué)期11個班級的教學(xué)試驗，學(xué)生成績有明顯提高，值得在數(shù)字電路教學(xué)中推廣。

[1]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]樂正友.信號與系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3]呂宗偉，唐治德，周林.數(shù)字電路教學(xué)中的時序分析[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，31（3）：37-38.

[4]李南櫻.計算機專業(yè)“數(shù)字邏輯”課程教學(xué)改革的探討[J].科技信息：學(xué)術(shù)研究，2007，（09）.

[5]薛延俠.數(shù)字電路實驗教學(xué)的創(chuàng)新與研究[J].實驗室研究與探索，2007，（02）.

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