數(shù)字鐘實訓(xùn)總結(jié)范文
時間:2023-03-26 09:13:13
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篇1
關(guān)鍵詞:項目導(dǎo)向;教學(xué)模式;EDA技術(shù)
作者簡介:徐學(xué)紅(1976-),女,河南南陽人,河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院應(yīng)用電子系,講師。(河南 鄭州 450044)
基金項目:本文系河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院“EDA技術(shù)及VHDL”課程改革項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0108-02
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,基于EDA技術(shù)的設(shè)計方法正在成為電子系統(tǒng)設(shè)計的主流。EDA(Electronic Design Automation)技術(shù),即電子設(shè)計自動化技術(shù),是以計算機為工作平臺,以EDA工具軟件為開發(fā)環(huán)境,以硬件描述語言HDL (Hardware Description Language) 為設(shè)計語言,以專用集成電路ASIC為目標(biāo)器件的電子系統(tǒng)自動化設(shè)計技術(shù)。[1]EDA技術(shù)發(fā)展迅速,涉及領(lǐng)域廣泛,應(yīng)用性較強,是電類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門重要專業(yè)技能。EDA技術(shù)自身的特點決定了它的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式相比于其它課程具有自身的規(guī)律和獨特性,合理把握和利用其特點,加強教學(xué)模式改革,已成為EDA技術(shù)教學(xué)過程中值得深入探討的課題。
一、“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式在EDA技術(shù)中實施的必要性
目前,多數(shù)EDA技術(shù)教材都是先講可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)和工作原理,然后是HDL的程序設(shè)計以及EDA工具軟件(QuartusⅡ、MaxPlusⅡ等)中宏功能模塊的使用,最后是狀態(tài)機設(shè)計技術(shù)及一些實例。這部分內(nèi)容理論性強,相對比較復(fù)雜,如果沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式授課,一開始就講解CPLD/FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理,即使學(xué)生有數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識,理解起來也會感到很抽象;純粹地講解HDL語言,學(xué)生會覺得枯燥無味、難記難懂,在學(xué)習(xí)過程中體會不到成就感,難以培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果可想而知。
“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式是圍繞職業(yè)崗位能力的形成,科學(xué)地設(shè)計和選取生產(chǎn)實踐中具有典型意義的若干“項目”作為載體,把課程教學(xué)內(nèi)容包括的知識和技能融合在這些項目中,通過完成項目中的工作任務(wù)達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法。[2]因此,針對EDA技術(shù)的特點,實施“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式,學(xué)生在老師的引導(dǎo)下,從每一個項目入手,在好奇心的驅(qū)動下,對理論知識進(jìn)行學(xué)習(xí),對項目任務(wù)進(jìn)行設(shè)計,對實踐操作進(jìn)行實施,在做中學(xué),在學(xué)中做,對培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新思維能力具有積極的促進(jìn)作用。
二、“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式在EDA技術(shù)中的應(yīng)用
1.項目化教學(xué)內(nèi)容的選取
EDA技術(shù)涉及知識面廣,內(nèi)容豐富,但課程的學(xué)時數(shù)有限,因而在教學(xué)內(nèi)容上就應(yīng)該進(jìn)行有效的取舍。以“保證基礎(chǔ)、面向更新、聯(lián)系實際、突出應(yīng)用”的原則,不僅考慮知識的針對性、實用性和與工作崗位的對接性,還要考慮知識的前瞻性和學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展性。比如,EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)難點在于HDL語言,HDL語言種類較多,目前,教材中選用的一般是EDA設(shè)計中使用較多的VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)語言。對于VHDL語言的教學(xué)不能像C語言或匯編語言那樣逐條語句講授,面面俱到,而應(yīng)該以電子線路的設(shè)計為重點,通過一些簡單、直觀、典型的實例,使學(xué)生在較短的時間內(nèi)有效把握語法要點;對新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用能及時體現(xiàn)在課程的教學(xué)中,適時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。再如,對高職學(xué)生來說,CPLD/FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理無需進(jìn)行深入細(xì)致的講解,應(yīng)該以實用為主線,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以能夠反映EDA技術(shù)主體理論與方法為準(zhǔn),重點放在實際應(yīng)用中涉及到的通用性較強的接口電路及編程應(yīng)用上。[3]
通過深入企業(yè)進(jìn)行崗位職業(yè)能力與工作過程的調(diào)查,走訪從事ASIC開發(fā)的相關(guān)企業(yè)和工程師,根據(jù)完成ASIC產(chǎn)品設(shè)計與制作所需的知識、能力和素質(zhì)要求,將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機的整理、組合,針對高職學(xué)生形成三個學(xué)習(xí)項目(見表1)。項目個數(shù)不必太多,但具有一定的深度,不僅是新知識、新技能的應(yīng)用,而且通過項目的實施,學(xué)生能得到清晰的思路、方法和知識的脈絡(luò),自覺養(yǎng)成分析問題、主動解決問題的習(xí)慣。項目任務(wù)的編排按照知識點與技能要求由簡到繁、由易到難循序漸進(jìn)。每個任務(wù)以某個重點知識的應(yīng)用為主線,且項目盡量來源于生活,才能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.“項目導(dǎo)向”教學(xué)過程的實施
根據(jù)不同的教學(xué)項目,“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式的實施過程應(yīng)該有所區(qū)別。下面以數(shù)字鐘電路的設(shè)計為例描述其實施過程(見表2)。
(1)項目準(zhǔn)備。首先是合理使用多媒體教學(xué),概述本項目涉及到的知識點;然后配合實驗箱演示項目的運行結(jié)果,讓學(xué)生知道自己要做什么,最大限度地去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;最后在教師的協(xié)調(diào)下進(jìn)行學(xué)生分組、明確分工。
(2)方案制定。首先,學(xué)生結(jié)合實驗箱分組討論項目設(shè)計方案。以浙江天煌教儀的EDA技術(shù)實驗箱為例,實驗箱上除了核心器件CPLD/FPGA 外,集成了很多接口電路和器件,讓學(xué)生自行分析、討論實現(xiàn)數(shù)字鐘電路需要哪些硬件。數(shù)字鐘對學(xué)生來說非常熟悉,所以大部分學(xué)生都能很快分析出需要CPLD、6個串聯(lián)的7段譯碼器、晶振、串行掃描電路(由3-8譯碼器實現(xiàn))。接著提醒學(xué)生,這些電路的正常工作需要CPLD的驅(qū)動,也就是把對應(yīng)電路設(shè)計的VHDL代碼經(jīng)過編譯燒寫到CPLD中。在學(xué)生感到問題有點復(fù)雜的時候,及時引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目任務(wù)的劃分。這樣學(xué)生在疑惑的過程中就可以弄清數(shù)字鐘電路的設(shè)計方案,包括相關(guān)的知識模塊和電路結(jié)構(gòu)。
(3)方案實施。按照方案中的內(nèi)容與思路進(jìn)行項目實施,每一個項目任務(wù)對應(yīng)一個知識模塊,每一個知識模塊對應(yīng)一個完整的教學(xué)過程。學(xué)生的主要任務(wù)是程序設(shè)計與仿真驗證,最后通過實驗箱對設(shè)計成果進(jìn)行演示。
1)子項目的實施過程。首先通過對4位二進(jìn)制加法計數(shù)器的講解,讓學(xué)生了解VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的語法現(xiàn)象;然后讓學(xué)生試著修改程序,比如,改為3位二進(jìn)制計數(shù)器等;接著引出IF語句講解2位十進(jìn)制計數(shù)器,讓學(xué)生模仿設(shè)計12歸1電路;最后完成時、分、秒計數(shù)模塊的設(shè)計。以此方法分別完成分頻電路、譯碼器、串行掃描的設(shè)計。
2)項目的綜合。在掌握了所有知識模塊后,結(jié)合實例講解嵌套的IF語句、進(jìn)程語句、順序語句的使用方法,讓學(xué)生完成具有時、分、秒計數(shù)顯示功能的簡易數(shù)字鐘設(shè)計。綜合過程是完成項目的關(guān)鍵,相對較難,能很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
3)項目的完善。在教師的指導(dǎo)下,進(jìn)一步完成具有調(diào)整、報時、定鬧的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計。
(4)問題的講解和知識的總結(jié)。項目完成后,教師對學(xué)生設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行講評,對關(guān)鍵性的、難度大的知識點進(jìn)行總結(jié)。
(5)項目知識的延伸。每一個任務(wù)、知識點的教學(xué)結(jié)束后,給學(xué)生布置一些精挑細(xì)選的實訓(xùn)作業(yè)。比如,加法計數(shù)器的設(shè)計完成后,讓學(xué)生設(shè)計遞減計數(shù)器;數(shù)字鐘電路的設(shè)計完成后,讓學(xué)生設(shè)計交通燈控制器、搶答器等。通過練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生思考問題的習(xí)慣和解決問題的能力。
數(shù)字鐘電路從原理到設(shè)計雖然比較簡單,但幾乎完全覆蓋EDA技術(shù)的核心內(nèi)容。項目的實施由總到分,將復(fù)雜的項目分解為多個相對簡單的小項目;再由分到總,將子項目綜合成完整的設(shè)計,使學(xué)生感到學(xué)習(xí)過程是一個不斷成功地完成項目任務(wù)的過程,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和目的性,容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維。
三、“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式實施的注意事項
1.項目的選取
“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式是通過一個一個項目的實施,將大綱要求的專業(yè)知識學(xué)完,因此,項目的選擇至關(guān)重要。首先,項目設(shè)計要盡可能貼近企業(yè)的生產(chǎn)實際和日常生活;其次,項目設(shè)計要有明確的能力培養(yǎng)目標(biāo),即項目所劃分的每個知識模塊能完成相對應(yīng)的能力培養(yǎng),任務(wù)設(shè)計時要考慮知識點的含量、前后聯(lián)系等因素;另外,項目設(shè)置要有漸進(jìn)性,在項目實施過程中要根據(jù)認(rèn)知規(guī)律,從簡單到復(fù)雜,從單一發(fā)展到綜合,逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和職業(yè)能力。
2.“項目導(dǎo)向”教學(xué)過程中的教學(xué)方法
學(xué)生能力的培養(yǎng)是學(xué)生自己不斷思考的結(jié)果,因此在“項目導(dǎo)向”教學(xué)過程中采用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方法,及時實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合,使得學(xué)生在聽、學(xué)、練的過程中不斷獲得成就感,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。同時,可結(jié)合啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法,以實際問題的形式將所有教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生,強化學(xué)生的問題意識。
3.良好的實驗實訓(xùn)環(huán)境
“項目導(dǎo)向”教學(xué)是以學(xué)生的“做”為主導(dǎo),所以它需要有比較良好的實驗實訓(xùn)環(huán)境。在實驗實訓(xùn)室中必須具備足夠數(shù)量的EDA技術(shù)開發(fā)實驗箱和PC機,還需要在實驗室配備多媒體教學(xué)設(shè)備,方便指導(dǎo)教師進(jìn)行理論講解。另外,為了保證延伸項目(實訓(xùn)作業(yè))的完成,需要改革實驗實訓(xùn)室管理制度,給學(xué)生提供開放的實驗環(huán)境和充裕的實驗時間。
四、結(jié)語
“項目導(dǎo)向”教學(xué)突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,實踐表明,EDA技術(shù)課程推行“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式,通過解決實際問題來實現(xiàn)學(xué)生對知識和技能的掌握,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新思維能力及分析問題、解決問題的能力均有較大程度的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]潘松,王芳,張筱云.EDA技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2011.
篇2
關(guān)鍵詞:Moodle;Proteus;信息化;微課;任務(wù)驅(qū)動;電子技術(shù);仿真;教學(xué)
《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》是中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用、電器安裝與維修、制冷與空調(diào)、物聯(lián)網(wǎng)等電類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。它涉及到較多的概念、知識點、元器件,理論性、實踐性和實用性都很強。該課程的教學(xué)對象為中等職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)二年級學(xué)生。他們思維活躍,喜歡電腦操作,但基礎(chǔ)參差不齊;對于單純的理論學(xué)習(xí)感覺枯燥、不感興趣,因為不明白具體用在何處、怎么應(yīng)用。教學(xué)中若采用信息化教學(xué)手段——運用Moodle網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺結(jié)合Proteus軟件仿真將知識點轉(zhuǎn)化為具體任務(wù),可以將學(xué)生覺得枯燥乏味的理論知識與具體應(yīng)用結(jié)合起來,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
1Moodle平臺和Proteus軟件簡介
1.1Moodle平臺簡介
Moodle(ModularObject-OrientedDynamicLearningEnvironment)即模塊化面向?qū)ο蟮膭討B(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境,也被稱為魔燈。它是一個基于社會建構(gòu)主義理論而設(shè)計開發(fā)的開源課程管理系統(tǒng),也被稱為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。它需要被安裝在Web服務(wù)器上才能正常運行,是一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。對使用者而言,只要掌握計算機的基本操作且會上網(wǎng)就可以方便地使用。教師可以利用Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺創(chuàng)建課程。從使用者的角色上看,除了課程創(chuàng)建者,還有無編輯權(quán)的教師、學(xué)生以及訪客。課程創(chuàng)建者可以根據(jù)需要隨時調(diào)整課程界面;增加或刪減內(nèi)容;添加各種課程活動,如測驗、反饋、互相評價、SCORM課件、Wiki協(xié)作、投票、聊天、討論區(qū)、作業(yè)、問卷調(diào)查等;添加各種資源,如網(wǎng)頁、文件、文件夾、標(biāo)簽、URL、IMS內(nèi)容包等。其中作業(yè)模塊支持指定作業(yè)的截止日期和最高分,教師的反饋也會顯示在學(xué)生的作業(yè)頁面。測驗?zāi)K可以為測驗指定開放時間;設(shè)置答題次數(shù)、評分方法,如最高分、平均分、最后一次答題等,并能顯示反饋和正確答案;限制訪問,如要求學(xué)生完成(未完成)其他活動、要求學(xué)生達(dá)到指定的分?jǐn)?shù);題目和答案可以亂序(隨機)顯示,減少作弊。題目既可以在線創(chuàng)建,也可以從外部文件導(dǎo)入。在Moodle中創(chuàng)建的題目可以導(dǎo)出,導(dǎo)入到任何支持國際標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。Moodle加強了學(xué)習(xí)者的歷程紀(jì)錄,教師通過它可以更深入地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程。學(xué)生可以通過個人電腦或者手機客戶端登陸Moodle網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行隨時隨地的學(xué)習(xí)。
1.2Proteus軟件簡介
Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司研發(fā)的一種EDA工具軟件。它包含ISIS(智能原理圖輸入系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計與仿真的基本平臺)和ARES(高級PCB布線編輯)。它能對模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路、單片機及元器件進(jìn)行仿真,真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機代碼調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到PCB板生成的完整的電子產(chǎn)品研發(fā)過程。是目前同類軟件中最先進(jìn)最完善的電路設(shè)計與仿真平臺之一。Proteus軟件的用戶界面友好。它的操作界面就像一個電子實驗工作臺,使用者可以通過元件拾取功能選定好所需的元器件,然后單擊鼠標(biāo)左鍵,在工作區(qū)合適位置連續(xù)單擊鼠標(biāo)兩次或者雙擊鼠標(biāo)左鍵即可完成放置,通過單擊鼠標(biāo)即可完成連線。需要注意的是Proteus里面有不少器件沒有仿真模型。如果需要仿真,必須選用含仿真模型的器件。拾取具有仿真模型的器件時預(yù)覽窗會顯示“SchematicModel”或“SPICEModel”,否則預(yù)覽窗會顯示“NoSimulatorModel”。
2Moodle平臺和Proteus軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用,打破了時間、空間的限制,將課堂擴大化,極大地優(yōu)化了教學(xué)環(huán)境。課前,教師精心創(chuàng)建Moodle平臺課程,學(xué)習(xí)指導(dǎo)書,針對教學(xué)難點錄制微課視頻,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要;學(xué)生用手機端登錄Moodle網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書,完成預(yù)習(xí)測驗,明確學(xué)習(xí)要求。Proteus軟件具有強大的仿真功能,通過其顏色、圖表、聲音等多種形式,學(xué)生可以直觀了解電路的運行情況,加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)習(xí)效率,有助于解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的學(xué)生學(xué)習(xí)困難、積極性不高等問題。運用Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺結(jié)合Proteus軟件仿真開展自主學(xué)習(xí),較好地解決了學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題,有助于學(xué)習(xí)效果的改善。在自主學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以利用Moodle平臺反復(fù)學(xué)習(xí)。學(xué)有余力的同學(xué)還可以進(jìn)一步進(jìn)行進(jìn)階學(xué)習(xí)。學(xué)生在進(jìn)行自主探索過程中,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,在問題的分析與解決中主動構(gòu)建知識。教師通過測評表對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、仿真結(jié)果及課堂表現(xiàn)評分,結(jié)合Moodle平臺的成績反饋及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。下面以《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》中數(shù)電部分的“集成十進(jìn)制計數(shù)器的應(yīng)用”內(nèi)容為例進(jìn)行說明?!凹捎嫈?shù)器的應(yīng)用”是在2進(jìn)制計數(shù)器內(nèi)容之后編排的。該部分內(nèi)容既是對計數(shù)器知識的進(jìn)一步鞏固和深化,同時又是實訓(xùn)——“制作數(shù)碼顯示計數(shù)器”的理論基礎(chǔ)。它的重點有2個:1.集成十進(jìn)制計數(shù)器的功能;2.集成十進(jìn)制計數(shù)器的引腳功能。難點是應(yīng)用74LS160實現(xiàn)不同進(jìn)制計數(shù)功能。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)中采用信息化教學(xué)設(shè)計,教學(xué)環(huán)境選擇有網(wǎng)絡(luò)功能的Proteus仿真實驗室,之所以要求上網(wǎng)功能是方便學(xué)生登錄Moodle教學(xué)平臺。同時對教材進(jìn)行了如下處理:⒈將教材中只給出框圖的應(yīng)用實例——數(shù)字鐘,處理為分別給出時鐘、秒鐘的具體電路原理圖,讓學(xué)生明確集成計數(shù)器在電路中的具體作用,提高學(xué)習(xí)興趣。2.引入Proteus軟件的運用,利用其強大的仿真功能對電路進(jìn)行仿真運行。教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動法,運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺結(jié)合軟件仿真將集成計數(shù)器的應(yīng)用與具體任務(wù):實現(xiàn)數(shù)字鐘內(nèi)不同進(jìn)制計數(shù)功能結(jié)合起來。課前,教師通過Moodle平臺“集成十進(jìn)制計數(shù)器的應(yīng)用”任務(wù)指導(dǎo)書,錄制“應(yīng)用74LS160實現(xiàn)不同進(jìn)制計數(shù)方法”的微課視頻;學(xué)生可以用手機客戶端登錄Moodle網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,預(yù)習(xí)任務(wù)指導(dǎo)書,完成預(yù)習(xí)測驗,明確任務(wù)要求。教學(xué)中以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,教師是引導(dǎo)者、參與者、促進(jìn)者;學(xué)生是學(xué)習(xí)者、體驗者、探索者。學(xué)生在“做中學(xué)”,教師在“做中教”。學(xué)生通過完成任務(wù),明確集成計數(shù)器的應(yīng)用。兩課時的教學(xué)安排需要完成創(chuàng)設(shè)情境、引導(dǎo)分析、自主學(xué)習(xí)和總結(jié)評價這幾個環(huán)節(jié)。在創(chuàng)設(shè)情境環(huán)節(jié)中,引導(dǎo)學(xué)生從紅綠燈計時器、籃球計時計分器、車位計數(shù)器以及數(shù)字時鐘等具體多樣的應(yīng)用中整理概括其共同點,從而順利引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)對象——集成十進(jìn)制計數(shù)器。并以其中一種典型器件74LS160作為教學(xué)應(yīng)用。74LS160可以實現(xiàn)加法計數(shù)功能,教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生將器件與電路聯(lián)系起來,在電路中認(rèn)識器件,初步了解器件的使用。進(jìn)而引出今天的任務(wù)——應(yīng)用74LS160實現(xiàn)數(shù)字鐘內(nèi)不同進(jìn)制的計數(shù)功能。這時教師提出如下幾個問題:1.數(shù)字鐘組成框圖中計數(shù)器部分時鐘、分鐘、秒鐘分別采用何種進(jìn)制計數(shù)?2.如何利用74LS160實現(xiàn)對應(yīng)進(jìn)制的計數(shù)功能?針對這個問題設(shè)計了3個思考問題循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生思考:1.74LS160的引腳功能是什么?2.利用1片74LS160如何實現(xiàn)計數(shù)?3.如果要實現(xiàn)11-100范圍內(nèi)任意一種進(jìn)制計數(shù),需要2片74LS160,它們之間應(yīng)如何連接,進(jìn)而實現(xiàn)24進(jìn)制、60進(jìn)制計數(shù)?帶著這些問題學(xué)生明確了學(xué)習(xí)思路,主動運用Moodle平臺和Proteus軟件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生登錄Moodle平臺后,通過內(nèi)容導(dǎo)讀(見圖1),大致了解本次課的內(nèi)容。其中,任務(wù)1和任務(wù)2都是針對教學(xué)重點設(shè)計的。任務(wù)1是利用Proteus軟件對教師給定的集成計數(shù)器74LS160功能測試電路(見圖2)進(jìn)行仿真運行并完成計數(shù)器邏輯功能測試表(見表1);任務(wù)2是利用Proteus軟件完成給定的24進(jìn)制計數(shù)電路(見圖3)中紅色框所示部分的電路連接并仿真運行通過。學(xué)生通過完成任務(wù)1或者任務(wù)2掌握教學(xué)重點。測驗2是對其學(xué)習(xí)成果的檢驗;任務(wù)3是利用Proteus軟件完成給定的60進(jìn)制計數(shù)電路(見圖4)中橢圓框所示部分的電路連接并仿真運行通過。它是針對教學(xué)難點設(shè)計的,測驗3是對其學(xué)習(xí)成果的檢驗。針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,教師提供2種任務(wù)完成方式供學(xué)生自主選擇。其中:方式1為:任務(wù)2測驗1任務(wù)3測驗2;方式2為:任務(wù)1、2測驗1任務(wù)3測驗2。學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)特點,自主選擇方式1或者方式2進(jìn)行學(xué)習(xí)。方式1與方式2的不同在于方式1直接跳過了任務(wù)1。選擇方式1的同學(xué)可以通過自主選擇課件、教學(xué)視頻、微課、課本等掌握74LS160的功能。通過平臺資源介紹部分,學(xué)生可以了解平臺提供的資源及其用途。其中教學(xué)視頻介紹了集成十進(jìn)制計數(shù)器的功能,微課視頻介紹了實現(xiàn)不同進(jìn)制計數(shù)的方法。任務(wù)實施階段,學(xué)生通過完成任務(wù)1掌握74LS160的功能;在任務(wù)2中,學(xué)生只要正確完成了教師給定的24進(jìn)制計數(shù)電路中集成電路74LS160的引腳連接部分,就可以正常實現(xiàn)24進(jìn)制計數(shù)功能,從而進(jìn)一步熟悉74LS160的引腳功能。通過任務(wù)1、任務(wù)2突出了重點,接著通過測驗2檢驗其學(xué)習(xí)成果。在任務(wù)3中,學(xué)生只要正確設(shè)置了簡易電子秒表中進(jìn)位清零信號,就可以順利實現(xiàn)60進(jìn)制計數(shù)功能。通過任務(wù)3,突破難點。接著利用測驗3檢驗其學(xué)習(xí)成果。教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動法結(jié)合Moodle平臺、Proteus軟件等信息化教學(xué)工具,將學(xué)生覺得枯燥乏味的理論知識與具體任務(wù)結(jié)合起來,通過完成任務(wù)掌握知識點,即做中學(xué)。教師在學(xué)生完成任務(wù)的過程中予以適時指導(dǎo),即做中教。做中學(xué)、做中教,突出了重點,突破了難點。教師通過Moodle平臺提供的“成績管理”中的“評分人報表”,了解學(xué)生的具體情況;通過“成績管理”中的“用戶報表”了解班級的整體情況。隨著任務(wù)的逐步完成,課程也接近了尾聲。教師請同學(xué)上臺分享成功的經(jīng)驗和不足之處,最后由教師進(jìn)行總結(jié)、點評并布置下節(jié)課的任務(wù)。
3結(jié)束語
篇3
DONG Xiao-qiong
(Hubei Water Resources Technical College,Wuhan Hubei 430070,China)
【Abstract】Digital electronic technology is an important basic course for electrical majors, Strengthening the training of practical ability of digital electronic technology is not only the demand of follow-up specialized courses,there are more positive significance to realize the cultivation of high skilled talents.This paper expounds the measures for the cultivation of practical ability of digital electronic technology from four aspects: theory class, practice teaching link, practice environment and the utilization of the two classroom.
【Key words】Higher vocational education; Digital electronic technology;Practical ability;Training
0 前言
數(shù)字電子技術(shù)是電類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,這門課程的學(xué)習(xí)對學(xué)生專業(yè)思維的形成、 對學(xué)生分析和解決實際問題能力的培養(yǎng)都非常重要[1]。隨著我國高等教育的普及,普通高等學(xué)校的日益擴招、學(xué)生資源的減少,造成高等職業(yè)學(xué)院的學(xué)生認(rèn)知水平逐年下降,不管是他們理論知識水平的掌握還是實踐動手能力的提升,對高職學(xué)院的教師來說越來越是一種挑戰(zhàn)。而高職院校本就是以培養(yǎng)高技能型應(yīng)用型人才為目的,實踐能力的培養(yǎng)尤為重要。如何培養(yǎng)出符合企業(yè)需求的高素質(zhì)高技能型人才,在每一門課程的教學(xué)過程中,都應(yīng)該探索出有效的提高實踐能力的方法,既有利于理論知識的掌握與鞏固,又能達(dá)到人才培養(yǎng)的目的。本文以高職《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)為例,探討了我校在這門課程教學(xué)過程中實踐能力培養(yǎng)的相關(guān)措施。
1 理論教學(xué)課堂的實踐能力培養(yǎng)
為了切實提高學(xué)生的實踐能力、就業(yè)能力,目前的高職教育倡導(dǎo)“學(xué)中做、做中學(xué)”以及“廠中校、校中廠”的教學(xué)和培養(yǎng)模式,但是大部分高職院校由于受到種種條件的限制,并不能如愿以償,校內(nèi)的教學(xué)還是按照“理論-教室、實驗-實驗室、實踐-實訓(xùn)室”的模式進(jìn)行教學(xué),這就要求我們不管是在哪個環(huán)節(jié),都要有效地融入實踐內(nèi)容并采用行之有效的方法,使基礎(chǔ)薄弱并貪玩的高職學(xué)生踏入正常的軌道,讓他們從無興趣到有興趣,從不想學(xué)到要學(xué),從不想動腦到主動去分析解決問題。
1.1 理論課堂的案例引入
案例教學(xué)是現(xiàn)在一種盛行的交互式教學(xué)方法,在課堂上通過具體案例的剖析將理論知識融入到實際工程案例當(dāng)中,容易激發(fā)學(xué)生的好奇心和尋找解決方法的興趣心,從而有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,進(jìn)而提高他們的實踐能力和創(chuàng)新意識[2]。
在數(shù)字電子技術(shù)的理論課堂,理論知識的學(xué)習(xí)是一個必須但又是一個枯燥乏味的過程,如何減少這種無聊的學(xué)習(xí)過程,讓課堂變得豐富有吸引力,案例的引入無疑是一種有效的途徑,它是將理論和實踐聯(lián)系的橋梁,是鞏固理論知識行之有效的方法。但是在引入案例之前,必須將相應(yīng)的理論知識進(jìn)行簡單的介紹,然后有針對性的引入案例。引入的案例要能突出教學(xué)內(nèi)容的主題,緊扣所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,服務(wù)于所學(xué)的理論知識。這就要求教師提前花大量的時間精心準(zhǔn)備和源篩選具有代表性和典型的工程實例。在課堂學(xué)習(xí)中,將案例貫穿于理論學(xué)習(xí)的始終,在教師合理引導(dǎo)下,學(xué)生學(xué)會查閱資料[3],學(xué)會分析問題、解決問題,學(xué)生在案例分析中體會到理論的真正價值與意義。
1.2 理論課堂中的仿真應(yīng)用
在理論課堂中引入案例能有效地將理論和實踐聯(lián)系起來,但案例的實踐在理論課堂是非常有局限性的,而案例結(jié)果的實現(xiàn)對學(xué)生的學(xué)習(xí)與實踐興趣起著直接的導(dǎo)向作用,仿真的應(yīng)用無疑是最好的選擇。電路仿真是電子產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程中必須的一個環(huán)節(jié),作為開發(fā)設(shè)計人員,必須對所設(shè)計的電路先進(jìn)行仿真調(diào)試分析工作是否準(zhǔn)確可靠后才能進(jìn)入下一步的PCB板的制作。在課堂中可以采用Proteus、Multisim、 MATLAB等仿真軟件對電路進(jìn)行搭建并仿真實驗, 能直觀地觀測到電路中相應(yīng)部分的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。通過在數(shù)字電子技術(shù)課 程當(dāng)中引入案例的仿真,學(xué)生的工程實踐意識不僅得到提高,也有助于?W生對理論知識的理解與掌握,同時學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不斷增強,數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)效果相應(yīng)得到改善。
2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)實踐能力培養(yǎng)的優(yōu)化與強化
為提高學(xué)生實踐動手能力,在學(xué)時的分配上,理論課時大幅減少,實踐課時比例大幅上升。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)采取相應(yīng)的措施確保學(xué)生的實踐動手能力得到有效鍛煉。
2.1 實驗課堂
實驗的設(shè)置一般是理論學(xué)習(xí)到一定程度而開設(shè),它的目的之一是加強理論的理解鞏固所學(xué)的理論知識,同時對學(xué)生的動手能力分析解決問題的能力也是一種有效的促進(jìn)。實驗一般分為驗證性的實驗和設(shè)計性的實驗。對于如今理解力悟性力較差的高職學(xué)生而言,驗證性實驗也是非常有必要的,往往課堂上難于理解的知識點通過實驗現(xiàn)象的說明便迎刃而解。但是在實驗課堂上,實驗電路的搭接、實驗線路關(guān)鍵點的測試、實驗數(shù)據(jù)的分析歸納總結(jié)必須由學(xué)生自己來完成,教師只能起引導(dǎo)性的作用,否則實驗的成效達(dá)不到應(yīng)有的作用。實驗時最好一人一組,最多兩人一組,每個學(xué)生對實驗內(nèi)容都要獨立操作一遍。不管是驗證性還是設(shè)計性的實驗,只要學(xué)生按要求獨立完成,不僅理論知識得到了鞏固,實踐操作能力一定會逐步加強。
2.2 實訓(xùn)環(huán)節(jié)
數(shù)字電子技術(shù)課程的實訓(xùn)環(huán)節(jié)一般設(shè)置在理論學(xué)習(xí)完成后進(jìn)行,它一般要求綜合利用所學(xué)的知識完成實用的電子產(chǎn)品的制作。經(jīng)過系統(tǒng)的實訓(xùn),能讓大部分同學(xué)真正獲得實踐經(jīng)驗,熟悉掌握一般電子系統(tǒng)的設(shè)計與制作流程[5]。在實訓(xùn)環(huán)節(jié),實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該是較典型的能引起學(xué)生興趣的較實用的工程實例,比如搶答器的設(shè)計制作、數(shù)字鐘的設(shè)計制作、籃球賽倒計時器等。在實訓(xùn)過程中,教師要進(jìn)行手把手的指導(dǎo)與訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生入門。比如,器件的購買地點、常用的電路設(shè)計軟件,一些基本儀器的使用方法等等都要對學(xué)生進(jìn)行介紹。實訓(xùn)的過程要以循序漸進(jìn)方式,從簡單的器件認(rèn)知,原理圖的設(shè)計、印刷電路板的制作、電路調(diào)試、軟件調(diào)試、簡單軟硬件的聯(lián)合調(diào)試等流程,?ρ?生進(jìn)行淺入深出的訓(xùn)練,培養(yǎng)其具有一定獨立實踐動手能力[4]。
2.3 實訓(xùn)內(nèi)容資源庫的建立
為提高學(xué)生實踐能力,僅僅依靠課堂內(nèi)的訓(xùn)練是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要采取相應(yīng)的方法將學(xué)生的業(yè)余時間引到課外的電子制作方面。但學(xué)生往往在課外制作什么內(nèi)容的小電子產(chǎn)品無從下手,所以為他們量身定作建立實訓(xùn)項目資源庫是非常有必要的。按照學(xué)生的認(rèn)知能力和認(rèn)知規(guī)律,資源庫中的實訓(xùn)項目的設(shè)置應(yīng)該按照從簡單到復(fù)雜的思路設(shè)計,這些項目必須是生活中實用的、易實現(xiàn)且制作成本低的小系統(tǒng)。當(dāng)然這需要教師花大量的時間大量的精力去收集整理并實踐。在完成資源庫的的每個項目時,都要求學(xué)生按照電子產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程一步步實現(xiàn),學(xué)生的實踐能力會得到逐步提高,學(xué)習(xí)興趣也會逐步提升。
3 實踐能力提高的保證-實踐環(huán)境的改善
提高學(xué)生的實踐能力,除了必須有的實訓(xùn)資源庫外,還要有能保證學(xué)生順利實施實踐環(huán)節(jié)的條件-場地和設(shè)備。
3.1 實踐場地的開放管理
學(xué)生在課堂訓(xùn)練的時間是有限的,要使學(xué)生的實踐能力上升一個層次,每個教學(xué)單元后面的能力訓(xùn)練課題必須依靠課外的時間自覺地訓(xùn)練,學(xué)校必須為學(xué)生提供一個隨時能進(jìn)行實踐操作的場地-開放式實訓(xùn)室。在開放式實訓(xùn)室中,要配備好常用的實訓(xùn)工具和儀器設(shè)備。學(xué)生在進(jìn)行課外制作過程中,可能會存在知識或技術(shù)上的難題,所以開放式實訓(xùn)室還得定期配備相關(guān)老師進(jìn)行指導(dǎo)。為了能讓開放式實訓(xùn)室正常運行,開放實訓(xùn)室得對開放時間段、管理人員、指導(dǎo)老師的配備等作好計劃,列出表格公布于學(xué)生,讓學(xué)生了然于心。實訓(xùn)室里面的工具儀器設(shè)備等要作好記載,并能即時修繕和補充。
3.2 實驗實訓(xùn)設(shè)備的更新?lián)Q代
高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)最終是培養(yǎng)符合企業(yè)要求的應(yīng)用型技能型人才,企業(yè)隨著科技的進(jìn)步不斷發(fā)展。高職院校培養(yǎng)的人才要能跟上企業(yè)發(fā)展的步伐,除了在知識學(xué)習(xí)上要滿足企業(yè)崗位理論知識的需求,還要能即時更新相關(guān)實訓(xùn)儀器和設(shè)備與企業(yè)接軌。比如示波器和毫伏表等,逐漸淘汰模擬的這些儀器而采用數(shù)字式的,通過在學(xué)校的訓(xùn)練使用,達(dá)到企業(yè)的實踐要求。
4 第二課堂的有效利用
第二課堂以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心來組織教學(xué)內(nèi)容、開展教學(xué)活動,改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式[5]。在第二課堂中,選取實踐能力強的同學(xué)作為領(lǐng)導(dǎo)者,組織同學(xué)們定期完成不同的電子制作,并負(fù)責(zé)技術(shù)上的講解與指導(dǎo),教師則利用答疑時間給予原理和方法指導(dǎo)。在第二課堂,老師的參與度下降,同學(xué)們相互幫助、相互指導(dǎo),相互學(xué)習(xí),不僅有利用實踐能力的提升,也促進(jìn)了他們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力以及學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。
篇4
關(guān)鍵詞:微課;高職院校;《電子技術(shù)》課程教學(xué);應(yīng)用
當(dāng)前,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人與人之間的交流和學(xué)習(xí)變得越來越高效便捷,“微理念”已深入人心。[1]在這樣的時代背景下,一種新的教學(xué)模式“微課”應(yīng)運而生并迅速興起。
一、微課的概念及特點
在國內(nèi),“微課”最早由佛山教育局胡鐵生提出。胡鐵生認(rèn)為“微課”是以教學(xué)視頻為主要載體、反映教師在課堂教學(xué)過程中針對某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展教與學(xué)活動的各種教學(xué)資源的有機組合。各種教學(xué)資源以一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同營造了一個半結(jié)構(gòu)化、主題突出的資源單元應(yīng)用“生態(tài)環(huán)境”。[2]本研究認(rèn)為:“微課”是一種學(xué)習(xí)資源,它以微視頻為核心,講解或分析某一單個知識點或技能點,可以是知識介紹或習(xí)題講解,也可以是技能操作等。“微課”是針對傳統(tǒng)單一資源類型的局限性而發(fā)展起來的一種新的教學(xué)資源建設(shè)和應(yīng)用模式,它的主要特點有:主題突出,針對性強;資源豐富,情境真實;短小精悍,使用便捷;半結(jié)構(gòu)化,擴充容易。[3]
二、高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中采用微課的必要性和可行性
《電子技術(shù)》作為高職院校電類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,知識面廣,實踐性強,地位重要?!峨娮蛹夹g(shù)》課程中學(xué)到的很多基本能力也被越來越多的用人單位和企業(yè)列為招聘人才的重要指標(biāo),比如電子線路的識圖能力、電子電路的故障檢修等。由此可見,高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)同時肩負(fù)著“為學(xué)習(xí)專業(yè)課打基礎(chǔ),為今后就業(yè)作保障”的雙重任務(wù)。但目前,一些院?!峨娮蛹夹g(shù)》課程的教學(xué)存在問題,教學(xué)效果不佳。很多院校還是采用知識本位的以講授為主的教學(xué)方法,實踐課的設(shè)置還多以驗證性實驗為主、綜合應(yīng)用性實驗較少,缺乏以任務(wù)為驅(qū)動的引導(dǎo),學(xué)生被動地聽課、參與度不高,學(xué)生的實際需求容易被忽視,學(xué)習(xí)主動性差,這樣不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。因此,如何結(jié)合高職《電子技術(shù)》課程特點,并針對當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行教學(xué)改革,顯得十分緊迫。“微課”具有學(xué)習(xí)時間短、授課內(nèi)容靈活、主題性針對性強、課程資源構(gòu)成多樣、情景真實等特點,[4]將“微課”運用到高職高?!峨娮蛹夹g(shù)》課程教學(xué)中,將很好地解決傳統(tǒng)授課方式中存在的問題。“微課”還可以滿足不同學(xué)生的個性化需求,學(xué)生可以根據(jù)自己在本課程中知識和技能的掌握情況,利用“微課”多遍著重學(xué)習(xí)個人掌握的薄弱環(huán)節(jié)。并且,在《電子技術(shù)》課程中引入“微課”,使學(xué)生處于主動探究問題、解決問題的情境中,還有助于鍛煉學(xué)生的高階思維能力。[5]
三、高職《電子技術(shù)》微課設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用
(一)《電子技術(shù)》微課內(nèi)容設(shè)計與開發(fā)
1.素材的選擇與分析
本研究“微課”設(shè)計主要依據(jù)教材是《電子技術(shù)項目教程》(北京大學(xué)出版社,2014年7月第2版,徐超明、李珍主編),該教材是“十二五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材”。該教材的特點是“以項目為載體,將知識融入工作任務(wù);做中帶學(xué),實現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng);結(jié)合實驗與仿真,提高教學(xué)質(zhì)量”,這和本文的微課研究思想不謀而合。全書共7個項目,分別是:直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作、擴音機的制作與調(diào)試、信號產(chǎn)生電路的設(shè)計與制作、加法器的測試與設(shè)計、搶答器的設(shè)計與制作、數(shù)字鐘的設(shè)計與制作、電子電路綜合訓(xùn)練,每一個項目中又有多個任務(wù)。其中,項目1—項目3屬于模擬電子技術(shù)部分,是對二極管和三極管常用電路、集成運放等知識的運用;項目4—項目6是對組合邏輯電路和時序邏輯電路知識的應(yīng)用,屬于數(shù)字電子技術(shù)部分;項目7選取最基本、最普及的通信終端設(shè)備之一電話機作為綜合實訓(xùn)內(nèi)容。本研究選定《電子技術(shù)項目教程》教材中的重點知識點和技能點作為微課開發(fā)素材,最終確定了6個有代表性的重點任務(wù)來作為“微課”設(shè)計的案例。包括:“二極管應(yīng)用電路制作”“基本放大電路分析測試”“比例運算放大電路制作”“三人表決電路設(shè)計制作”“數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用電路設(shè)計”和“計數(shù)器的設(shè)計”。
2.微課開發(fā)的工具與環(huán)境
CamtasiaStudio是本文開發(fā)“微課”主要用到的軟件工具,輔助工具軟件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007(該軟件我們都很熟悉,這里不再贅述)。下面介紹制作微課視頻非常好用的Camta⁃siaStudio軟件。CamtasiaStudio軟件是TechSmith公司研發(fā)的、集屏幕錄影和視頻編輯于一體的軟件套餐。該軟件功能非常強大,除了能進(jìn)行屏幕錄影外,還能進(jìn)行視頻的剪輯、編輯、個性化制作,還具有視頻播放與視頻劇場功能。在此軟件環(huán)境下,用戶能非常方便地進(jìn)行屏幕錄像的配聲,還可以添加字幕、剪輯視頻,還有動畫轉(zhuǎn)場等功能。CamtasiaStudio軟件的運行主界面見圖1。
3.微視頻案例
如前所述,本研究選取《電子技術(shù)》課程中具有代表性的6個重要任務(wù)(其中模擬電子技術(shù)部分3個,數(shù)字電子技術(shù)部分3個)進(jìn)行“微課”設(shè)計開發(fā)。以《三人表決電路設(shè)計制作》的微課視頻制作為例來說明微視頻設(shè)計制作的過程?!度吮頉Q電路設(shè)計制作》是《電子技術(shù)》課程數(shù)字電子技術(shù)部分的一個設(shè)計性案例,屬于組合邏輯電路設(shè)計的典型案例。該案例涉及的知識點和技能點包括:基本邏輯門電路邏輯功能、常用中規(guī)模集成芯片管腳圖的識圖方法、組合邏輯電路的設(shè)計方法、會根據(jù)邏輯電路圖正確地搭建電路等。在對該案例微視頻的制作進(jìn)行了設(shè)計、規(guī)劃后,錄制了該案例的微視頻。該案例是借助Cam⁃tasiaStudio軟件制作完成的,它在CamtasiaStudio環(huán)境中的界面如圖2所示。做好PPT課件后,打開PPT課件,在MicrosoftOfficePowerPoint2007下錄制完成,經(jīng)過降噪等一系列后期處理后,最終生成了格式為MP4的播放視頻。該案例的微課視頻播放截圖如圖3所示。
(二)《電子技術(shù)》微課的教學(xué)過程設(shè)計與應(yīng)用
本研究在制作完成6段微視頻后,進(jìn)入了“微課”的教學(xué)應(yīng)用階段。6段微課均在本校15電氣自動化專業(yè)1班使用。本研究進(jìn)行“微課”設(shè)計開發(fā)時,學(xué)生們已基本學(xué)完課程知識,即將進(jìn)入復(fù)習(xí)階段,所以,本研究選定該教材中的重點知識點和技能點作為微課開發(fā)素材,提供給正處于復(fù)習(xí)階段的15級電氣自動化專業(yè)學(xué)生,幫助學(xué)生有針對性地復(fù)習(xí)重點,提高學(xué)習(xí)效率。15電氣自動化專業(yè)1班共51人,均有智能手機,任課教師在課前把本節(jié)課要復(fù)習(xí)內(nèi)容對應(yīng)的微視頻通過QQ群或微信提前發(fā)送到每個學(xué)生的智能手機和電腦上,方便學(xué)生上課時在老師的指導(dǎo)下通過微視頻來復(fù)習(xí)本節(jié)重點。
1.基本教學(xué)流程設(shè)計
《電子技術(shù)》課程的“微課”應(yīng)用流程如圖4所示。圖5為本研究的“微課”應(yīng)用教學(xué)模式。首先,在教師的深入引導(dǎo)下,學(xué)生使用智能手機等移動設(shè)備通過“微課”進(jìn)行自主學(xué)習(xí),當(dāng)然也可以是小組形式的自主學(xué)習(xí),這也是學(xué)生建構(gòu)知識的過程。同時,學(xué)生會在具體的情境下提出問題,再通過小組分工協(xié)作探究來實現(xiàn)其知識能力的構(gòu)建。然后是評價總結(jié),教師檢查學(xué)生任務(wù)的完成情況或者通過學(xué)生小組自檢或互檢,對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點評,這期間,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思并給出優(yōu)化建議。整個過程完成后,學(xué)生增加了知識、鍛煉了技能,也提高了發(fā)現(xiàn)、探究、解決問題的能力和學(xué)習(xí)能力;另一方面,教師通過思考、構(gòu)思、搜集資料設(shè)計與制作“微課”并組織課堂學(xué)習(xí)活動,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“微課”學(xué)習(xí)后,自身專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力也得到了提升。[6]
2.具體教學(xué)流程設(shè)計
本文研究的基于“微課”的具體教學(xué)流程設(shè)計如圖6所示。
(三)《電子技術(shù)》“微課”應(yīng)用效果與評價
1.考核成績分析
考核成績分析是基于“微課”應(yīng)用前和“微課”應(yīng)用后兩次考核的結(jié)果對比來進(jìn)行的。第一次考核是在課程內(nèi)容學(xué)完之后還未進(jìn)行“微課”應(yīng)用時進(jìn)行。第二次考核是在將“微課”應(yīng)用到15電氣自動化專業(yè)的復(fù)習(xí)課中輔助教學(xué),在“微課”應(yīng)用結(jié)束后進(jìn)行的。兩次考核項目都是在題庫中隨機抽取1個綜合應(yīng)用項目,類型相同,分值相同,時間相同(都是滿分100分、時間100分鐘)??己送瓿珊髮?5級電氣自動化1班51名學(xué)生的考核結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。忽略試題細(xì)微的難度差別和學(xué)生知識掌握熟練程度的差別,15電氣自動化1班的平均成績?yōu)?9.6分,比前一次考核(在“微課”應(yīng)用之前)的平均分72.8分提升了大約9.3%。其中,最高分提升約9.0%,最低分提升約7.2%。由此可見,在復(fù)習(xí)課中應(yīng)用“微課”能明顯提升學(xué)生知識和技能的掌握程度。
2.對學(xué)習(xí)者的問卷調(diào)查分析
在“微課”應(yīng)用結(jié)束后,對51名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查,問卷調(diào)查主要包括以下3個方面:是否喜歡利用微課學(xué)習(xí);使用微課后的效果感受;對微課設(shè)計和微視頻制作的滿意程度。問卷調(diào)查的目的是為了了解《電子技術(shù)》“微課”的應(yīng)用效果,及時發(fā)現(xiàn)其中的不足,以便總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。調(diào)查問卷共發(fā)出51份,回收有效問卷48份,有效回收率為94.1%。調(diào)查結(jié)果顯示,80%以上的學(xué)生喜歡利用微課進(jìn)行學(xué)習(xí);77.1%的學(xué)生認(rèn)為微課能提高自己對該課程的學(xué)習(xí)興趣;81.1%的學(xué)生認(rèn)同微課提高了自己的自學(xué)能力;85.5%的學(xué)生認(rèn)為微課能幫助自己更好地掌握知識點和技能點;77.8%的學(xué)生認(rèn)為微視頻內(nèi)容簡潔、針對性強;76.1%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中的知識點、技能點劃分合理;81.3%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中關(guān)于知識點和技能點的講解清晰、全面;95%以上的學(xué)生認(rèn)為微視頻的畫面質(zhì)量好、聲音清晰。通過考核成績分析和調(diào)查問卷分析結(jié)果可見,微課在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效果以及提升學(xué)生自學(xué)能力等方面都有顯著效果。
四、總結(jié)
高職《電子技術(shù)》“微課”開發(fā)不僅是教育教學(xué)理念的革新,也是學(xué)習(xí)方式的變革。“微課”以一個個小的知識點、技能點為單位,和傳統(tǒng)的以課時或單元章節(jié)為單位的教學(xué)資源相比,更容易被學(xué)生吸收、消化,更能適應(yīng)學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求和當(dāng)今時代教育信息化的要求,并能切實提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。“微課”在高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中的實踐探索研究對促進(jìn)該課程的教學(xué)改革、促進(jìn)教學(xué)有效性的實現(xiàn)有著重要意義。本研究的建設(shè)成果也能為其它專業(yè)、其它課程的“微課”應(yīng)用提供有價值的參考。目前本研究中“微課”使用是將微視頻和其它“微課”資源通過QQ、微信的方式共享給學(xué)生,還缺乏“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站等“微課”平臺建設(shè),下一步要加快“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站建設(shè),不斷完善《電子技術(shù)》“微課”研究設(shè)計和開發(fā)。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞: “CDIO” 《EDA技術(shù)》 課程教學(xué)
《EDA技術(shù)》是高等職業(yè)學(xué)校電子專業(yè)的一門專業(yè)核心課。它集知識傳授、技能培養(yǎng)于一體,實踐性很強,要求學(xué)生既要學(xué)好理論知識,又要掌握實際操作技能。以教師講解為主,學(xué)生進(jìn)行模仿的傳統(tǒng)教學(xué)方式無法充分調(diào)動學(xué)生的參與積極性,解決實際問題的能力得不到體現(xiàn)。筆者在認(rèn)真研究高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo),弄清《EDA技術(shù)》的基本教學(xué)要求后,在EDA教學(xué)中引入了“CDIO”模式,既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,充分展示了現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到了大幅度的提高。
一、“CDIO”的內(nèi)涵
“CDIO”是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate)4個英文單詞的縮寫,它是“做中學(xué)”原則和“基于項目的教育學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)。它以工程項目為載體,以從科研到運行為生命周期,讓學(xué)生主動參與實踐,以課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程?!白鲋袑W(xué)”是工程教育改革的戰(zhàn)略之一,中國教育部于2008年開始組織課題組進(jìn)行試點。
二、將“CDIO”模式應(yīng)用于EDA課程教學(xué)中的意義
1.將“CDIO”模式應(yīng)用到EDA課程符合高職教育培養(yǎng)的目標(biāo)要求。
“CDIO”模式突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式,通過選取工程項目創(chuàng)設(shè)情景,通過協(xié)作學(xué)習(xí)開展教學(xué),通過完成項目達(dá)到意義建構(gòu),通過解決問題實現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握,能充分體現(xiàn)高職教育的職業(yè)性、崗位性和應(yīng)用性等特點。教師將“CDIO”應(yīng)用到教學(xué),學(xué)生不僅能掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論及其相互聯(lián)系,還能訓(xùn)練崗位所需的生產(chǎn)操作和組織能力,而且具能備參與項目生產(chǎn)的理念、能力,以及適應(yīng)項目變化的潛力?!癈DIO”模式以實際工業(yè)項目為邏輯主線組織教學(xué),讓學(xué)生以項目為學(xué)習(xí)中心,在項目中做,在項目中學(xué),能充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,提高解決實際問題的能力。同時教師在構(gòu)思設(shè)計課程項目包的過程中,也會對所授課程有更深層次的理解,從而促進(jìn)教學(xué)效果的提升。
2.將“CDIO”模式應(yīng)用到EDA課程充分體現(xiàn)了學(xué)生的教學(xué)主體地位。
以真實項目為載體的項目式教學(xué)的開展,能使學(xué)生親身經(jīng)歷產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的項目開發(fā)生命周期,在與課程緊密聯(lián)系的項目實踐中積極主動地學(xué)習(xí)專業(yè)知識,提高學(xué)生對理論知識的應(yīng)用能力和實踐動手能力,增強學(xué)生的成就感,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。不同項目的設(shè)定有利于滿足不同層次學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求,便于開展個性化、差異化教學(xué)。通過個體和合作的形式進(jìn)行項目學(xué)習(xí)和實訓(xùn),學(xué)生不僅能培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力,而且能培養(yǎng)合作、溝通和組織能力。項目完成后的及時反饋,又有利于學(xué)生間經(jīng)驗的分享。該模式構(gòu)建出一個開放性、研究性的學(xué)習(xí)環(huán)境,充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以學(xué)生的全面發(fā)展為中心的教育思想。
3.將“CDIO”模式應(yīng)用到EDA課程有利于教學(xué)科研水平的提高。
EDA技術(shù)是一門借助計算機來完成各種電子電路設(shè)計的自動化過程,是一門實踐性很強的課程。要將“CDIO”模式應(yīng)用到課程教學(xué),教師必須結(jié)合院校教學(xué)實際,以及高職學(xué)生的知識層次、結(jié)構(gòu)能力,合理制定教學(xué)大綱,優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容,加強教材建設(shè),不斷改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段,理論結(jié)合實踐,設(shè)計工程項目,體現(xiàn)以能力培養(yǎng)為主的原則。這個過程本身就是一個學(xué)習(xí)知識、提高理論層次和教學(xué)水平的過程,也是“CDIO”的具體體現(xiàn)。這個過程有利于進(jìn)行多種資源的有效整合,不僅要求教師具有良好的專業(yè)設(shè)計經(jīng)驗和教學(xué)組織能力,而且善于發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,能極大地提高教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)科研水平。
三、“CDIO”模式實施的具體過程
1.構(gòu)思、設(shè)計。
筆者結(jié)合我院編寫的EDA教程一書,收集整理大量資料,優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容;結(jié)合我院學(xué)生實際,制定合理的教學(xué)大綱,整理出EDA項目指導(dǎo)的活頁講義,構(gòu)思設(shè)計出若干具有針對性、特色性的EDA工程項目包,將所有知識點融入到工程項目中,以項目任務(wù)為教學(xué)單元進(jìn)行教學(xué)。
教學(xué)內(nèi)容由基礎(chǔ)理論教學(xué)、實驗教學(xué)和綜合應(yīng)用三塊構(gòu)成。理論教學(xué)以夠用為度,實驗教學(xué)則精講多練,在完成一定量的基礎(chǔ)實驗和理論教學(xué)后我們引入綜合訓(xùn)練項目,如時鐘電路、數(shù)字頻率計、正負(fù)脈沖數(shù)控調(diào)制信號發(fā)生器、序列檢測器等的設(shè)計。
考核形式采用多樣化原則,筆試、口試、常規(guī)編程、焊接操作、上機調(diào)試、小制作和小論文均可作為考核手段,將以上成績綜合即成為學(xué)生的最終成績。
2.實施、運行。
根據(jù)學(xué)生特點進(jìn)行分組,每組成員3―6個不等。首節(jié)課以課程概述為主,其余學(xué)時均以項目為主線實施教學(xué)。如為了使學(xué)生能更清楚地熟悉軟件,了解原理圖、語言設(shè)計的全流程,筆者引入了“用原理圖及VHDL語言設(shè)計半加器,再利用半加器實現(xiàn)全加器”的項目設(shè)計;為了使學(xué)生充分把握VHDL的語句分類、語言結(jié)構(gòu)及要素,筆者引入了“組合電路、時序電路的設(shè)計及拓展”,并要求學(xué)生根據(jù)拓展要求嘗試性地進(jìn)行修改,編寫功能拓展程序;為了使學(xué)生對自上而下的設(shè)計理念有更明確的認(rèn)識,筆者引入了“計數(shù)器及拓展”項目設(shè)計,學(xué)生根據(jù)要求依次設(shè)計十六進(jìn)制計數(shù)器,十進(jìn)制計數(shù)器,帶清零、置位、進(jìn)位的N進(jìn)制計數(shù)器,以及用六十進(jìn)制、二十四進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)建數(shù)字鐘并實現(xiàn)最終的下載。在這樣一個不斷拓展和提升的過程中,學(xué)生邊學(xué)邊做,邊做邊學(xué),在做中討論、體會、總結(jié),隨著知識點不斷攻克,經(jīng)驗不斷累積,解決方案變得越來越好。課時最后,筆者會分配三到四周的項目開發(fā)訓(xùn)練,通過推薦項目和學(xué)生自定項目,讓學(xué)生了解從選題、調(diào)研、制定設(shè)計方案,采購元器件、硬件軟件設(shè)計、線路焊接到調(diào)試檢測的整個設(shè)計過程。對于項目所涉及的內(nèi)容,如電路板的研制、電源設(shè)計等,筆者引導(dǎo)學(xué)生運用以前所學(xué)來合作完成,以培養(yǎng)學(xué)生完整的軟件、硬件系統(tǒng)設(shè)計能力。考慮到學(xué)生在實驗中獨立完成一個完整的項目體系具有一定的難度,在項目指導(dǎo)書中筆者隨附了一些程序,以供學(xué)生閱讀理解。
四、“CDIO”模式實施后的教學(xué)反饋
在將“CDIO”模式應(yīng)用到《EDA技術(shù)》課程教學(xué)改革后,學(xué)習(xí)的過程變成了人人都能參與創(chuàng)造的實踐過程。學(xué)生在項目實踐中,理解并把握了課程要求的知識與技能,體驗著創(chuàng)新的艱辛與樂趣,培養(yǎng)了分析問題和解決問題的思想和能力。
教師在教學(xué)中引入“CDIO”模式應(yīng)注意以下幾點:重視項目的完成,但不能忽略基礎(chǔ)知識的掌握,要讓學(xué)生建構(gòu)一個系統(tǒng)、全面的知識框架;學(xué)生分組是一個重要的環(huán)節(jié),要防止學(xué)生出現(xiàn)依賴思想,應(yīng)注意學(xué)生的全面發(fā)展和個性發(fā)展,避免兩極分化;創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境是教師教學(xué)過程中最主要的工作;教材可以實際項目為主線進(jìn)行改革,項目的合理選取是關(guān)鍵;課程考核機制應(yīng)著重于實際應(yīng)用能力,以學(xué)生完成項目的情況來評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果;教學(xué)計劃可根據(jù)學(xué)生的掌握實際進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
參考文獻(xiàn):
[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“做中學(xué)”的CDIO工程教育模式[EB/OL].jk.ivt.省略/news/show.asp?id=956.
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