1、基于翻转课堂的理实一体化教学模式在EDA 课程教学中的改革探索 汪小涵 九州职业技术学院 摘 要： EDA 技术课程是高职电子专业的专业核心课, 传统的教学模式沿用本科的理论+实践教学方式, 不适合高职学生的学情, 进行理实一体化教学模式改革后, 取得了较好的教学效果, 也存在问题。通过对翻转课堂实施的分析和研究, 该模式能解决理实一体化教学中存在的问题, 本文以 EDA 课程教学为基础, 将翻转课堂与理实一体化教学模式融合, 详细论述了 EDA 课程及教学情况, 以及翻转课堂实施的教学过程和教学反思。在教学实践中, 该模式取得了较好的效果。关键词： 翻转课堂; 理实一体化; EDA; 基金：
2、九州学院教研项目在 EDA 课程进行翻转课堂实践的研究 (编号:Yjx201609) Exploration on the Teaching Reform Based on the Integration of Theory and Practice Teaching Mode of Flipped Classroom in EDA CourseWANG Xiaohan Jiuzhou Polytechnic; Abstract： The EDA technical course is the professional core course of the electronic special
3、ty of higher vocational education.The traditional teaching mode follows the undergraduate theory and practice teaching method. It is not suitable for the students learning and learning, and after the reform of the teaching model, Teaching effect, there are problems. Through the analysis and research
4、 on the implementation of the flip classroom, this model can solve the problems existing in the teaching of physical integration. Based on the teaching of EDA course, this paper combines the flipping classroom with the real integration teaching mode, elaborates the EDA course and Teaching situation,
5、 as well as flip the classroom implementation of the teaching process and teaching reflection. In the teaching practice, the model has achieved good results.Keyword： flipped classroom; integration of theory and practice; 1 EDA 课程教学现状1.1 EDA 课程简介EDA 技术作为当今超大规模集成电路 (VLSI) 设计和片上系统集成 (SOC) 设计的基本辅助技术, 在当
6、代集成电路设计中占据重要的地位。本课程概述业界先进的 EDA 技术和 EDA 工具的主流发展方向, 重点介绍针对数字电路的硬件描述语言 Verilog HDL 和相关 EDA 工具的使用。对于高职学院电子专业学生而言, 培养目标是电子信息类的高素质技能人才, 培养思想是理论够用, 加强实践, 所以在 EDA 课程中重点是培养学生利用 VLSI 进行数字系统设计的能力, 能够熟练的在开发软件中进行较简单电路系统的设计, 并能够下载调试。课程任务在于使学生掌握数字电路的硬件描述语言 Verilog HDL 和相关 EDA 工具的使用, 学会使用 EDA 软件进行数字电路的设计与分析, 加深对数字电
7、路中基本单元电路的组成特点、工作原理的了解, 培养学生解决电路设计中实际问题的能力。1.2 EDA 课程传统教学情况设 EDA 课程后, 采用的教学模式是理论+实践, 先课堂理论讲授, 后实验室实验验证。这个教学模式下, 课堂理论讲授的主要是基本语法和设计分析, 内容理论性强, 较枯燥, 实验时利用语法来进行电路设计和验证, 实验课时比重较小。教师的知识讲授占据课堂的大部分时间, 学生需要集中注意力听取教师讲授的知识, 对于高职学生而言, 很多知识点无法吸收、消化和理解, 课堂中没有和老师交流探讨的机会。课后作业质量参差不齐, 学生很难实现知识内化, 也不符合高职培养目标。1.3 EDA 课程
8、理实一体化教学情况EDA 课程进行了基于理实一体化教学模式的改革, 将教学内容进行整合, 将电路设计方法和流程及 HDL 语法结构都融入一个个案例中, 以项目为驱动, 每一次课都完成一个电路设计项目, 以项目的完成来驱动学生完成相关理论和实践操作, 达到对基本理论和方法的掌握。一体化教学模式优点主要是同普通教室授课方式的比较而言。本课程的专业实践性强, 编程语言和编程软件比较枯燥和抽象, 一体化教学模式通过边讲边做, 做中学, 学中做, 使得抽象的 EDA 开发流程变得具体, 通过具体电路设计的项目, 使得枯燥的语法变得具体和生动。总的来说, 采用理实一体化模式后, 学生的技能得到大幅度提高,
9、 能够完整完成一个电路的设计流程, 差异性存在于较复杂电路的语法设计。理实一体化教学也存在一些问题, 首先实验室教学, 学生分散, 教师在讲台上讲解、演示, 不能同时对学生的学习状态进行监控, 有部分同学可能并没有按教学进度学习。其次在教学中, 项目驱动占据课程主要内容, 会压缩理论知识点的讲授时间。最后, 每一次课都要完成一项设计任务, 对于学的好的同学来说, 课堂时间足够他们完成项目内容, 但是没有了再进一步应用综合的机会, 对于学得不好的同学来说, 可能课堂时间不足以使他们掌握相关内容。表 1 EDA 课程电路模块 下载原表 表 2 EDA 课程知识点模块 下载原表 因此, 我们也在思考
10、新的思路来进一步提高教学效果。2 基于翻转课堂的理实一体化教学模式2.1 翻转课堂的内涵翻转课堂是一种全新的教学模式, 指将学习决定权由教师转移到学生, 重新调整课堂内外的时间安排。这种教学模式执行中, 教学知识内容是学生在课后自主学习完成, 不是老师集中讲授, 而是根据自身学习需求, 看微课慕课视频讲座、阅读电子书等, 可以在网络平台上与别的同学对问题进行讨论。学生是学习的核心, 教师是学习的设计者、指导者、帮助者和学习伙伴。翻转课堂在中国高校也开始得到实施和推广, 复旦大学蒋玉龙教授率先实施了翻转课堂, 实施翻转教学, 学生平均分有明显提高, 成绩分布紧凑, 取得了很好的教学效果。从此,
11、各高校和高职院校都在积极进行翻转课堂的实践研究。为我们提供了解决问题的新思路。2.2 EDA 课程进行翻转课堂的研究首先是借助在线平台, 自助建课。建好课程后, 实施翻转教学过程, 课堂前, 学生通过教师提供的微课视频自主学习相关知识, 完成对项目设计过程和相关知识点的学习。在课堂中, 学生自行完成项目的具体设计和实施过程, 教师可以解放出来, 对学生的学习情况清楚掌握并及时点评, 能够与学生充分的沟通答疑, 能够组织学生交流和讨论, 针对项目完成较快较好的同学布置更高层次的实践项目作业, 针对不能完成的学习, 降低项目完成的难度和工作量。课后, 通过拓展练习检验学习的效果, 实现知识的升华。
12、2.3 基于翻转课堂的理实一体化教学模式教学准备为了满足课程教学模式的变革, 制定了符合理论实践一体化教学的教学大纲。课程设计了多个教学项目, 每次课程的实施就是完成相应的教学项目。将课程内容进行整合后, 根据高职学生特点和教学课时要求, 将课程内容划分为十二个项目模块, 如表 1 所示, 这些模块包含了课程所需掌握的知识点和语法结构。对十二个项目模块检测微课视频, 讲解项目涉及知识点和电路设计过程, 重点在于电路设计方法和过程。为了对电路项目模块进行补充, 增加了对 HDL 语法知识点专题微课, 如表 2 所示, 对项目中没有充分说明的语法知识点进行针对性的讲解, 能够弥补学生理论缺失的问题
13、。围绕知识点索引, 创建同名教学微课视频文件, 同名电子阅读文件, 和同名习题文件。建立课程网站, 上传所有文件。对课程网站进行编辑, 将文件按照章节有序排列, 以知识点微课视频为主线, 配套相应的电子阅读文件和习题。教师设定阶段性学习内容和期限计划, 学生在这个期限内自主自由完成。2.4 基于翻转课堂的理实一体化教学模式组织形式课堂教学前, 根据课程进度安排, 教师提前发布项目知识点的微课和相关知识点专题视频, 让学生完成自学。学生学习是能通过平台, 清楚地看到自己和同学的学习进度、学习时间和作业完成情况, 能够网上答疑和讨论, 通过竞争督促学习。教师借助后台大数据分析, 可以做到学情全透视
14、, 便于及时发现存在的问题, 改进教学。在课堂上, 有效组织实施, 学生要独立完成电路项目的设计, 改错和下载调试。学生在完成过程中, 可以和老师进行沟通交流, 也可以重复观看微课视频。老师在课程教学中, 从讲解演示的任务中解脱出来, 一方面可以观察学生的项目进度情况, 监督, 督促学生完成项目任务, 另一方面可以及时和学生沟通, 充分答疑指导, 同时还要完成对学生项目完成情况的考核和评分。对于掌握较好的同学来说, 可以在完成的基础上, 布置更复杂的项目任务;对于掌握不好的同学来说, 可以及时单个讲解, 帮助和督促他们完成项目, 或者甚至降低项目要求。3 结语借助信息化手段改进教学模式是将来高
15、职 EDA 课程发展的必然趋势, 在 EDA 课程进行理实一体化教学模式的实践基础上, 融入了翻转课堂, 能够解决在实验室授课学生过程中学生教学管理和教学督促的问题, 也能解决理实一体化教学中对理论知识点讲授不充分的问题, 该模式充分体现出了翻转课堂学生从被动地接受者转变成主动学习的研究者的优势, 体现出在教学中, 师生之间之间有更充分的时间进行讨论和交流的特点, 同时也能体现理实一体化教学提高学生积极性和实践能力的特点, 因此探索翻转课堂教学模式在高职高专 EDA 课堂中的应用, 具有现实的理论意义。参考文献1卢海燕.基于微课的“翻转课堂”模式在大学英语教学中应用的可行性分析J.外语电化教学, 2014 (4) :33-36. 2何克抗.从“翻转课堂”的本质, 看“翻转课堂”在我国的未来发展J.电化教育研究, 2014.35 (7) :5-16. 3董黎明, 焦宝聪.基于翻转课堂理念的教学应用模型研究J.电化教育研究, 2014.35 (7) :108-113+120.
