教学课程的内容应该要符合技术的发展。在微机原理课程中，片上系统SoC的设计巳经成为现代教学的重要内容。数字逻辑作为微机原理的先期课程之一，需要相应进行改革。硬件描述语言HDL是设计的重要工具，也成为学校数字逻辑课程中的但其有效的实验手段，还没有达到理想的效果。因此基于研究性教学的实验和课程设计才是现代教学课程的重中之重。
研究性教学是种需要教师将讲授与实验、引导与自学、教材与扩展阅读有机结合，并达到完整、和谐、统的新型教学方法。对大学期间逐步培养学生的研究兴趣和能力具有十分重要的作用⋯。课程实验作为研究性教学个非常重要的环节，有不可替代的作用。尤其是在HDL所占教学比例很小的情况下，学生的知识掌握和能力提高需要靠实验环节和课程实践来实现。
本文根据教学实践，通过研究研究性教学方法中实验课的特点，针对语言在数字电路课程中的具体特点，提出了种数字电路课程中语言的实验方法，并给出了具体的例子。
1 研究性教学中的实验课特点
传统的实验教学模式通常是根据教学大纲，设定些固定的实验项目，学生必须在课程规定的学时内完成这些实验。对实验方法和实验仪器的使用，实验前指导教师进行讲解，实验指导书上也有这些实验的原理、电路及步骤等。这种以教师为主导的教学模式，使学生养成了做实验只动手而不动脑的习惯，严重制约学生的创新思维，不利于培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。而且只注重实验结果的传统考核方式也影响学生创新能力和动手能力的培养。
具备研究性教学性质的实验课应具备以下些特点：
(1)实验题目的研究性。实验题目应具备一定的研究性质。学生应通过对课程的研究自己解决问题，综合地利用所学知识才能完成实验。
(2)实验课前研究的必要性。学生必须在实验课前准备实验，进行研究，才能完成实验。
(3)教师的引导性。教师起引导作用而不是大包大揽。教师在实验的过程中起到指导和纠错的作用，而不是给出全部的解决方案。
(4)验成绩的综合性。实验成绩不仅要根据最终的结果，还要依据学生的设计开发过程。
2 硬件描述语言的实验特点
实验是教学基础上的实验。HDL语言不止一种 其中常用的有Verilong HDL和VDL,我校选择了Verilong HDL。相比较，由于我校在大一 上学期开设了C语言课程，学生对语法类似C的Verilong HDL比 VDHL更容易掌握。
而在64个学时的数字电路课程中留给进行教学的时间不超过个学时。因此，课堂上的知识传授只能是初步的基础知识’实验和课后课程设计环节就占据了重要的地位。
我校数字逻辑课程中 教学具体目标定位为在学生遇到复杂的数字电路设计时，可 以 使用 语言编写代码对 FPGA等器件进行合理的硬件编程，编程并通过下载实现逻辑。 通过整个数字电路课程的学习，学生应该知道采用HDL编程实现的硬件的基本结构。因此，HDL在数字电路教学中绝对不是孤立的，与其他章节是相辅相成的关系，这和单独学习一门Verilog HDL 或VHDL是不同的。
针对 的实验题目， 应具备以下 种特点：
(1)应结合学生所学内容，难度由浅人深，并能引导学生进行研究。实验的内容不能脱离开教学大纲的要求，在课程设计中可以有定比例的内容是教材中没有的。教师在过程中要起到积极引导的作用。
(2)仿真和实际硬件操作相结合。根据HDL的开发工具，很容易实现波形仿真，波形仿真能验证设计的真确性，给学生一个直观的人士。在这个基础上 再过渡到硬件的下载和运行，辅助以示波器等设备观察波形和仿真结果进行比较。
(3)学生的实验过程要有自己的开发设计。如果抄写代码进行实验，实验的效果就打了折扣，也不利于学生能力的提高，不符合研究性教学的要求。学生的实验题目需要自己在实验之前进行设计和开发，査找资料，进行讨论，包含足够的研究性学习过程。
3 实验环节设计
3.1给出实验题目
选题是重要的环节，题目的复杂性和难度对实验的结果起了决定性的作用。应该在相关课程和书上或参考资料上例题雷同，但又和教学内容紧密结合。
题目与普通习题相比较，还要具备一定的复杂性，应能实现比较复杂的功能。否则太简单也起不到效果。
在学生学习了基本的Verilong HDL 和组合逻辑中的译码器74X138之后，我们可以拟以下2种题目。
(1) 题目：在Quartus 下，使用Verilog HDL 编写硬件描述语言，实现74X138 的功能，并进行波形仿真和下载到硬件进行功能验证。
(2)题目： 在Quartus 下， 使用 Verilog HDL 编写硬件描述语言，设计实现 个有 个裁判的仲裁电路使用 实现组合逻辑)， 并进行波形仿真和下载到硬件进行功能验证。
很明显， 题目(1)过于简单， 学生可以抄写书上代码， 没有研究性过程，不利于知识的巩固和能力的培养。题目(2) 实际上要用到使用74X138 实现逻辑函数功能这常考的知识点， 需要学生从真值表做起’ 一步一步完成设计。表1 列出两种题目 的主要区别。
学生开发过程对于题目，学生应在课后进行设计开发，最终编写出代码。这过程对培养学生解决问题的育巨力是不可低估的。在这过程中，教师应对学生的设计结果(代码)进行查看和指导。学生的层次不，如果終验之前不能完成设计，实验的过程也将失败。因此另外，将学生编队为几个人个研究组也是种可行的方法。学生在团队中协作，互相帮助取长补短，培养团队的协作能力。波形仿真虽然教师可以査看代码的正确性，但仿真结果更能说明问题。在实验课上首先介绍开发工具，然后引导学生创建工程，新建 文件，最后将编写好的代码输人，直到编译无误。之后建立波形仿真文件，引导学生设置输入波 形。 如个裁判设置为输人端口即 的值为 查看输出f。
波形仿真结果以图形方式直观地显示了结果，并如实地展现了毛刺现象。波形仿真正确后，即可进入下一阶段。
下载到开发板运行与测试 仿真成功之后， 在教师的指导下，通过设定芯片类型、管脚定义等过程，对整个工程重新进行编译。需要注意将管脚配置为 上连接 了指示灯的引脚以便于观察。学生可以在 将译好 件载到 ? 就可以观察指示灯的现实规律和使用示波器等设备进行测试。整个过程如图所示。 设置芯片类型 餅
验报告除包含以往实验报告的基本内容外，还应在实验报告的开头增加学生设计部分的内容，以体现学生的设计过程。并在结尾增加项总结。该设计和实验的过程学生可写成篇小论文。教师应制定严格的评分标准，根据学生实验的设计过程和实验报告的完成情况给出综合评分。
研究性教学中旳实验必须具有研究性，不仅能对学生所学知识进行认证，还能够开发学生的实践 能力和科研能力。本文提出了 种研究性实验方 希望在实验教学环节中起到定的作用。
