數(shù)字邏輯虛擬仿真實驗教學(xué)是為清華學(xué)院理工科類平臺課程《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》而開辦的配套課程，該實驗課程的中學(xué)生為平臺課程的選課者。
數(shù)字邏輯虛擬仿真實驗教學(xué)是對理論知識的驗證。通過本實驗課程的教學(xué)，使中學(xué)生經(jīng)過實驗過程體驗、實驗現(xiàn)象觀察、實驗結(jié)果剖析，才能深刻領(lǐng)會課程的理論與概念，把握課程的重要知識點。
結(jié)合理論課程教學(xué)進程，實驗課程教學(xué)內(nèi)容涵括《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》課程的基本概念，實驗內(nèi)容包括：數(shù)字EDA軟件入門、組合電路的剖析和驗證、組合電路（七段混頻器與編碼器）的設(shè)計、層次化的設(shè)計方式（全加器設(shè)計）、迭代設(shè)計法（4位全加器與數(shù)據(jù)比較器的設(shè)計）、算術(shù)邏輯單元的設(shè)計、觸發(fā)器及基本應(yīng)用電路、同步計數(shù)器與應(yīng)用、順序脈沖訊號發(fā)生器、狀態(tài)機設(shè)計（手動售貨機）、交通燈控制器等十一個實驗。
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通過數(shù)字邏輯虛擬仿真實驗教學(xué)，對理論課程中涉及的相關(guān)知識進行剖析與驗證，使中學(xué)生更好地理解把握理論基礎(chǔ)概念、提高電子信息類課程學(xué)習(xí)的興趣、培養(yǎng)剖析問題的能力。
實驗環(huán)境
實驗儀器設(shè)備：
筆記本，安裝計算機輔助設(shè)計軟件ISE。
實驗教材：
1、模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)實驗，清華學(xué)院出版社，2014
2、數(shù)字邏輯基礎(chǔ)（第二版），清華學(xué)院出版社，2012
實驗內(nèi)容進度
數(shù)字邏輯基礎(chǔ)虛擬仿真實驗教學(xué)是為清華學(xué)院理工科類平臺課程《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》而開辦的配套課程，該實驗課程的中學(xué)生為平臺課程的選課者。
數(shù)字邏輯虛擬仿真實驗教學(xué)是對理論知識的驗證。通過本實驗課程的教學(xué)，使中學(xué)生經(jīng)過實驗過程體驗、實驗現(xiàn)象觀察、實驗結(jié)果剖析，才能深刻領(lǐng)會課程的理論與概念，把握課程的重要知識點。
虛擬仿真實驗課程為一學(xué)期教學(xué)，與數(shù)字邏輯基礎(chǔ)理論課程并行，時間上比理論課程通常稍遲5周。課時數(shù)為每周2學(xué)時，計11周，每學(xué)期課時數(shù)約為20學(xué)時。
模擬電子學(xué)虛擬仿真實驗課程教學(xué)周進度：
（1）數(shù)字EDA軟件入門
（2）組合電路的剖析和驗證
（3）組合電路（七段混頻器與編碼器）的設(shè)計
（4）層次化的設(shè)計方式（全加器設(shè)計）
（5）迭代設(shè)計法（4位全加器與數(shù)據(jù)比較器的設(shè)計）
（6）算術(shù)邏輯單元的設(shè)計
（7）觸發(fā)器及基本應(yīng)用電路
（8）同步計數(shù)器與應(yīng)用
（9）次序脈沖訊號發(fā)生器
（10）狀態(tài)機設(shè)計（手動售貨機）
（11）交通燈控制器等十一個實驗
實驗要求
專業(yè)與年級要求
數(shù)字邏輯虛擬仿真實驗課程的中學(xué)生為二年級上專科生，中學(xué)生專業(yè)主要為電子信息科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、微電子學(xué)、通信工程、光信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其手動化、核科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)。
基本知識和能力要求等
先修課程：物理剖析、普通化學(xué)實驗。
實驗方式與實驗步驟
第一周開始就要求中學(xué)生認真做好實驗預(yù)習(xí)。實驗預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容必須包括實驗原理、實驗內(nèi)容、電路圖、電路相關(guān)參數(shù)估算、參數(shù)測試表格。
實驗過程教學(xué)是電路基礎(chǔ)實驗教學(xué)的重要組成部份。實驗指導(dǎo)班主任必須在電路原理圖輸入、原理圖錯誤排查、仿真設(shè)置、電路波形觀察、參數(shù)測試等方面對中學(xué)生進行考察與適當補習(xí)，中學(xué)生的實驗過程表現(xiàn)對其課程成績評定有較大作用。
實驗報告是中學(xué)生對每次實驗的小結(jié)。要求中學(xué)生認真做好實驗報告，提出對預(yù)習(xí)報告的更改部份、提供正確的實驗結(jié)果、進行實驗結(jié)果剖析、討論理論概念的理解與感受。
為保證教學(xué)質(zhì)量仿真物理實驗室電腦，實驗教學(xué)項目團隊全體成員定期舉辦每周一次每次1小時的研討。討論選擇不與實驗內(nèi)容重復(fù)的教學(xué)演示范例、實驗查錯補習(xí)方式、實驗初驗方式等問題。
在每次虛擬仿真實驗課程進行過程中，中學(xué)生操作步驟如下：
（1）課前預(yù)習(xí)，撰寫實驗預(yù)習(xí)報告。
（2）打開筆記本，雙擊虛擬仿真軟件圖符，步入仿真軟件界面。
（3）新建電路仿真工程，定義FPGA元件機型。
（4）新建原理圖原文件，步入原理圖編輯界面。
（5）選擇元件庫，放置器件、定義宏單元，放置輸入輸出管腳。
（6）電氣連線，電路綜合。
（7）新建仿真波形測試文件，設(shè)置激勵訊號仿真參數(shù)。
（8）運行邏輯功能仿真或則時序仿真，顯示電路仿真波形圖形。
（9）考察電路各項邏輯特點，若不符合項目要求，則原理圖應(yīng)改錯。
（10）班主任初驗。
（11）中學(xué)生撰寫實驗報告。
（12）班主任批改實驗報告，給出實驗成績。
實驗注意事項
實驗結(jié)果與推論要求
中學(xué)生的實驗報告應(yīng)當給出實驗結(jié)果與推論。通過電路的仿真剖析，檢測結(jié)果是否驗證了理論。假如個別檢測結(jié)果與理論似乎不符，則剖析緣由。
考評要求
為保證對中學(xué)生實驗成績評價的公平性以及可操作性，虛擬仿真實驗教學(xué)項目團隊制訂統(tǒng)一的實驗評分標準。成績評定主要根據(jù)為預(yù)習(xí)、功能實現(xiàn)、操作規(guī)范、實驗報告、實驗完成情況等五個方面。
（1）得分：預(yù)習(xí)20%，功能實現(xiàn)40%仿真物理實驗室電腦，操作規(guī)范10%，實驗報告30%。
（2）完成情況：準時完成100%×得分，一周后完成75%×得分。
理論課程《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》的總評成績按下式估算：
總評成績=25%×仿真實驗成績+10%×平時作業(yè)成績+65%×期末考試成績
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