基于翻轉(zhuǎn)課堂的理實一體化教學(xué)模式在EDA課程教學(xué)中的改革探索

汪小涵

摘 要 EDA技術(shù)課程是高職電子專業(yè)的專業(yè)核心課，傳統(tǒng)的教學(xué)模式沿用本科的理論+實踐教學(xué)方式，不適合高職學(xué)生的學(xué)情，進行理實一體化教學(xué)模式改革后，取得了較好的教學(xué)效果，也存在問題。通過對翻轉(zhuǎn)課堂實施的分析和研究，該模式能解決理實一體化教學(xué)中存在的問題，本文以EDA課程教學(xué)為基礎(chǔ)，將翻轉(zhuǎn)課堂與理實一體化教學(xué)模式融合，詳細論述了EDA課程及教學(xué)情況，以及翻轉(zhuǎn)課堂實施的教學(xué)過程和教學(xué)反思。在教學(xué)實踐中，該模式取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂 理實一體化 EDA

Abstract The EDA technical course is the professional core course of the electronic specialty 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 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， as well as flip the classroom implementation of the teaching process and teaching reflection. In the teaching practice， the model has achieved good results.

Keywords flipped classroom； integration of theory and practice

1 EDA課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 EDA課程簡介

EDA技術(shù)作為當今超大規(guī)模集成電路（VLSI）設(shè)計和片上系統(tǒng)集成（SOC）設(shè)計的基本輔助技術(shù)，在當代集成電路設(shè)計中占據(jù)重要的地位。本課程概述業(yè)界先進的EDA技術(shù)和EDA工具的主流發(fā)展方向，重點介紹針對數(shù)字電路的硬件描述語言Verilog HDL和相關(guān)EDA工具的使用。對于高職學(xué)院電子專業(yè)學(xué)生而言，培養(yǎng)目標是電子信息類的高素質(zhì)技能人才，培養(yǎng)思想是理論夠用，加強實踐，所以在EDA課程中重點是培養(yǎng)學(xué)生利用VLSI進行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的能力，能夠熟練的在開發(fā)軟件中進行較簡單電路系統(tǒng)的設(shè)計，并能夠下載調(diào)試。課程任務(wù)在于使學(xué)生掌握數(shù)字電路的硬件描述語言Verilog HDL和相關(guān)EDA工具的使用，學(xué)會使用EDA軟件進行數(shù)字電路的設(shè)計與分析，加深對數(shù)字電路中基本單元電路的組成特點、工作原理的了解，培養(yǎng)學(xué)生解決電路設(shè)計中實際問題的能力。

1.2 EDA課程傳統(tǒng)教學(xué)情況

設(shè)EDA課程后，采用的教學(xué)模式是理論+實踐，先課堂理論講授，后實驗室實驗驗證。這個教學(xué)模式下，課堂理論講授的主要是基本語法和設(shè)計分析，內(nèi)容理論性強，較枯燥，實驗時利用語法來進行電路設(shè)計和驗證，實驗課時比重較小。教師的知識講授占據(jù)課堂的大部分時間，學(xué)生需要集中注意力聽取教師講授的知識，對于高職學(xué)生而言，很多知識點無法吸收、消化和理解，課堂中沒有和老師交流探討的機會。課后作業(yè)質(zhì)量參差不齊，學(xué)生很難實現(xiàn)知識內(nèi)化，也不符合高職培養(yǎng)目標。

1.3 EDA課程理實一體化教學(xué)情況

EDA課程進行了基于理實一體化教學(xué)模式的改革，將教學(xué)內(nèi)容進行整合，將電路設(shè)計方法和流程及HDL語法結(jié)構(gòu)都融入一個個案例中，以項目為驅(qū)動，每一次課都完成一個電路設(shè)計項目，以項目的完成來驅(qū)動學(xué)生完成相關(guān)理論和實踐操作，達到對基本理論和方法的掌握。一體化教學(xué)模式優(yōu)點主要是同普通教室授課方式的比較而言。本課程的專業(yè)實踐性強，編程語言和編程軟件比較枯燥和抽象，一體化教學(xué)模式通過邊講邊做，做中學(xué)，學(xué)中做，使得抽象的EDA開發(fā)流程變得具體，通過具體電路設(shè)計的項目，使得枯燥的語法變得具體和生動。總的來說，采用理實一體化模式后，學(xué)生的技能得到大幅度提高，能夠完整完成一個電路的設(shè)計流程，差異性存在于較復(fù)雜電路的語法設(shè)計。

理實一體化教學(xué)也存在一些問題，首先實驗室教學(xué)，學(xué)生分散，教師在講臺上講解、演示，不能同時對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進行監(jiān)控，有部分同學(xué)可能并沒有按教學(xué)進度學(xué)習(xí)。其次在教學(xué)中，項目驅(qū)動占據(jù)課程主要內(nèi)容，會壓縮理論知識點的講授時間。最后，每一次課都要完成一項設(shè)計任務(wù)，對于學(xué)的好的同學(xué)來說，課堂時間足夠他們完成項目內(nèi)容，但是沒有了再進一步應(yīng)用綜合的機會，對于學(xué)得不好的同學(xué)來說，可能課堂時間不足以使他們掌握相關(guān)內(nèi)容。

因此，我們也在思考新的思路來進一步提高教學(xué)效果。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的理實一體化教學(xué)模式

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵

翻轉(zhuǎn)課堂是一種全新的教學(xué)模式，指將學(xué)習(xí)決定權(quán)由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間安排。這種教學(xué)模式執(zhí)行中，教學(xué)知識內(nèi)容是學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)完成，不是老師集中講授，而是根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求，看微課＼慕課視頻講座、閱讀電子書等，可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上與別的同學(xué)對問題進行討論。學(xué)生是學(xué)習(xí)的核心，教師是學(xué)習(xí)的設(shè)計者、指導(dǎo)者、幫助者和學(xué)習(xí)伙伴。翻轉(zhuǎn)課堂在中國高校也開始得到實施和推廣，復(fù)旦大學(xué)蔣玉龍教授率先實施了翻轉(zhuǎn)課堂，實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)，學(xué)生平均分有明顯提高，成績分布緊湊，取得了很好的教學(xué)效果。從此，各高校和高職院校都在積極進行翻轉(zhuǎn)課堂的實踐研究。為我們提供了解決問題的新思路。endprint

2.2 EDA課程進行翻轉(zhuǎn)課堂的研究

首先是借助在線平臺，自助建課。建好課程后，實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)過程， 課堂前，學(xué)生通過教師提供的微課視頻自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識，完成對項目設(shè)計過程和相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)。在課堂中，學(xué)生自行完成項目的具體設(shè)計和實施過程，教師可以解放出來，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況清楚掌握并及時點評，能夠與學(xué)生充分的溝通答疑，能夠組織學(xué)生交流和討論，針對項目完成較快較好的同學(xué)布置更高層次的實踐項目作業(yè)，針對不能完成的學(xué)習(xí)，降低項目完成的難度和工作量。課后，通過拓展練習(xí)檢驗學(xué)習(xí)的效果，實現(xiàn)知識的升華。

2.3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的理實一體化教學(xué)模式教學(xué)準備

為了滿足課程教學(xué)模式的變革，制定了符合理論實踐一體化教學(xué)的教學(xué)大綱。課程設(shè)計了多個教學(xué)項目，每次課程的實施就是完成相應(yīng)的教學(xué)項目。將課程內(nèi)容進行整合后，根據(jù)高職學(xué)生特點和教學(xué)課時要求，將課程內(nèi)容劃分為十二個項目模塊，如表1所示，這些模塊包含了課程所需掌握的知識點和語法結(jié)構(gòu)。對十二個項目模塊檢測微課視頻，講解項目涉及知識點和電路設(shè)計過程，重點在于電路設(shè)計方法和過程。

為了對電路項目模塊進行補充，增加了對HDL語法知識點專題微課，如表2所示，對項目中沒有充分說明的語法知識點進行針對性的講解，能夠彌補學(xué)生理論缺失的問題。

圍繞知識點索引，創(chuàng)建同名教學(xué)微課視頻文件，同名電子閱讀文件，和同名習(xí)題文件。建立課程網(wǎng)站，上傳所有文件。對課程網(wǎng)站進行編輯，將文件按照章節(jié)有序排列，以知識點微課視頻為主線，配套相應(yīng)的電子閱讀文件和習(xí)題。教師設(shè)定階段性學(xué)習(xí)內(nèi)容和期限計劃，學(xué)生在這個期限內(nèi)自主自由完成。

2.4 基于翻轉(zhuǎn)課堂的理實一體化教學(xué)模式組織形式

課堂教學(xué)前，根據(jù)課程進度安排，教師提前發(fā)布項目知識點的微課和相關(guān)知識點專題視頻，讓學(xué)生完成自學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)是能通過平臺，清楚地看到自己和同學(xué)的學(xué)習(xí)進度、學(xué)習(xí)時間和作業(yè)完成情況，能夠網(wǎng)上答疑和討論，通過競爭督促學(xué)習(xí)。教師借助后臺大數(shù)據(jù)分析，可以做到學(xué)情全透視，便于及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，改進教學(xué)。

在課堂上，有效組織實施，學(xué)生要獨立完成電路項目的設(shè)計，改錯和下載調(diào)試。學(xué)生在完成過程中，可以和老師進行溝通交流，也可以重復(fù)觀看微課視頻。老師在課程教學(xué)中，從講解演示的任務(wù)中解脫出來，一方面可以觀察學(xué)生的項目進度情況，監(jiān)督，督促學(xué)生完成項目任務(wù)，另一方面可以及時和學(xué)生溝通，充分答疑指導(dǎo)，同時還要完成對學(xué)生項目完成情況的考核和評分。

對于掌握較好的同學(xué)來說，可以在完成的基礎(chǔ)上，布置更復(fù)雜的項目任務(wù)；對于掌握不好的同學(xué)來說，可以及時單個講解，幫助和督促他們完成項目，或者甚至降低項目要求。

3結(jié)語

借助信息化手段改進教學(xué)模式是將來高職EDA課程發(fā)展的必然趨勢，在EDA課程進行理實一體化教學(xué)模式的實踐基礎(chǔ)上，融入了翻轉(zhuǎn)課堂，能夠解決在實驗室授課學(xué)生過程中學(xué)生教學(xué)管理和教學(xué)督促的問題，也能解決理實一體化教學(xué)中對理論知識點講授不充分的問題，該模式充分體現(xiàn)出了翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生從被動地接受者轉(zhuǎn)變成主動學(xué)習(xí)的研究者的優(yōu)勢，體現(xiàn)出在教學(xué)中，師生之間之間有更充分的時間進行討論和交流的特點，同時也能體現(xiàn)理實一體化教學(xué)提高學(xué)生積極性和實踐能力的特點，因此探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高職高專EDA課堂中的應(yīng)用，具有現(xiàn)實的理論意義。

參考文獻

[1] 盧海燕.基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式在大學(xué)英語教學(xué)中應(yīng)用的可行性分析[J]. 外語電化教學(xué)，2014（4）：33-36.

[2] 何克抗.從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014.35（7）：5-16.

[3] 董黎明，焦寶聰.基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)應(yīng)用模型研究[J].電化教育研究，2014.35（7）：108-113+120.endprint