基于翻轉課堂的理實一體化教學模式在EDA課程教學中的改革探索

汪小涵

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

關鍵詞 翻轉課堂 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課程教學現狀

1.1 EDA課程簡介

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

1.2 EDA課程傳統教學情況

設EDA課程后，采用的教學模式是理論+實踐，先課堂理論講授，后實驗室實驗驗證。這個教學模式下，課堂理論講授的主要是基本語法和設計分析，內容理論性強，較枯燥，實驗時利用語法來進行電路設計和驗證，實驗課時比重較小。教師的知識講授占據課堂的大部分時間，學生需要集中注意力聽取教師講授的知識，對于高職學生而言，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。課后作業質量參差不齊，學生很難實現知識內化，也不符合高職培養目標。

1.3 EDA課程理實一體化教學情況

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

理實一體化教學也存在一些問題，首先實驗室教學，學生分散，教師在講臺上講解、演示，不能同時對學生的學習狀態進行監控，有部分同學可能并沒有按教學進度學習。其次在教學中，項目驅動占據課程主要內容，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計任務，對于學的好的同學來說，課堂時間足夠他們完成項目內容，但是沒有了再進一步應用綜合的機會，對于學得不好的同學來說，可能課堂時間不足以使他們掌握相關內容。

因此，我們也在思考新的思路來進一步提高教學效果。

2 基于翻轉課堂的理實一體化教學模式

2.1 翻轉課堂的內涵

翻轉課堂是一種全新的教學模式，指將學習決定權由教師轉移到學生，重新調整課堂內外的時間安排。這種教學模式執行中，教學知識內容是學生在課后自主學習完成，不是老師集中講授，而是根據自身學習需求，看微課＼慕課視頻講座、閱讀電子書等，可以在網絡平臺上與別的同學對問題進行討論。學生是學習的核心，教師是學習的設計者、指導者、幫助者和學習伙伴。翻轉課堂在中國高校也開始得到實施和推廣，復旦大學蔣玉龍教授率先實施了翻轉課堂，實施翻轉教學，學生平均分有明顯提高，成績分布緊湊，取得了很好的教學效果。從此，各高校和高職院校都在積極進行翻轉課堂的實踐研究。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，實施翻轉教學過程， 課堂前，學生通過教師提供的微課視頻自主學習相關知識，完成對項目設計過程和相關知識點的學習。在課堂中，學生自行完成項目的具體設計和實施過程，教師可以解放出來，對學生的學習情況清楚掌握并及時點評，能夠與學生充分的溝通答疑，能夠組織學生交流和討論，針對項目完成較快較好的同學布置更高層次的實踐項目作業，針對不能完成的學習，降低項目完成的難度和工作量。課后，通過拓展練習檢驗學習的效果，實現知識的升華。

2.3 基于翻轉課堂的理實一體化教學模式教學準備

為了滿足課程教學模式的變革，制定了符合理論實踐一體化教學的教學大綱。課程設計了多個教學項目，每次課程的實施就是完成相應的教學項目。將課程內容進行整合后，根據高職學生特點和教學課時要求，將課程內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構。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計過程，重點在于電路設計方法和過程。

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，能夠彌補學生理論缺失的問題。

圍繞知識點索引，創建同名教學微課視頻文件，同名電子閱讀文件，和同名習題文件。建立課程網站，上傳所有文件。對課程網站進行編輯，將文件按照章節有序排列，以知識點微課視頻為主線，配套相應的電子閱讀文件和習題。教師設定階段性學習內容和期限計劃，學生在這個期限內自主自由完成。

2.4 基于翻轉課堂的理實一體化教學模式組織形式

課堂教學前，根據課程進度安排，教師提前發布項目知識點的微課和相關知識點專題視頻，讓學生完成自學。學生學習是能通過平臺，清楚地看到自己和同學的學習進度、學習時間和作業完成情況，能夠網上答疑和討論，通過競爭督促學習。教師借助后臺大數據分析，可以做到學情全透視，便于及時發現存在的問題，改進教學。

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

對于掌握較好的同學來說，可以在完成的基礎上，布置更復雜的項目任務；對于掌握不好的同學來說，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結語

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

參考文獻

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