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關鍵詞：項目導向；教學模式；EDA技術

作者簡介：徐學紅（1976-），女，河南南陽人，河南牧業經濟學院應用電子系，講師。（河南 鄭州 450044）

基金項目：本文系河南牧業經濟學院“EDA技術及VHDL”課程改革項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0108-02

隨著電子技術的飛速發展，基于EDA技術的設計方法正在成為電子系統設計的主流。EDA（Electronic Design Automation）技術，即電子設計自動化技術，是以計算機為工作平臺，以EDA工具軟件為開發環境，以硬件描述語言HDL （Hardware Description Language） 為設計語言，以專用集成電路ASIC為目標器件的電子系統自動化設計技術。[1]EDA技術發展迅速，涉及領域廣泛，應用性較強，是電類專業學生必須掌握的一門重要專業技能。EDA技術自身的特點決定了它的學習內容和方式相比于其它課程具有自身的規律和獨特性，合理把握和利用其特點，加強教學模式改革，已成為EDA技術教學過程中值得深入探討的課題。

一、“項目導向”教學模式在EDA技術中實施的必要性

目前，多數EDA技術教材都是先講可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結構和工作原理，然后是HDL的程序設計以及EDA工具軟件（QuartusⅡ、MaxPlusⅡ等）中宏功能模塊的使用，最后是狀態機設計技術及一些實例。這部分內容理論性強，相對比較復雜，如果沿用傳統教學模式授課，一開始就講解CPLD/FPGA的內部結構及工作原理，即使學生有數字電路的基礎知識，理解起來也會感到很抽象；純粹地講解HDL語言，學生會覺得枯燥無味、難記難懂，在學習過程中體會不到成就感，難以培養濃厚的學習興趣，教學效果可想而知。

“項目導向”教學模式是圍繞職業崗位能力的形成，科學地設計和選取生產實踐中具有典型意義的若干“項目”作為載體，把課程教學內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達到教學目標的教學方法。[2]因此，針對EDA技術的特點，實施“項目導向”教學模式，學生在老師的引導下，從每一個項目入手，在好奇心的驅動下，對理論知識進行學習，對項目任務進行設計，對實踐操作進行實施，在做中學，在學中做，對培養學生的綜合實踐能力和創新思維能力具有積極的促進作用。

二、“項目導向”教學模式在EDA技術中的應用

1.項目化教學內容的選取

EDA技術涉及知識面廣，內容豐富，但課程的學時數有限，因而在教學內容上就應該進行有效的取舍。以“保證基礎、面向更新、聯系實際、突出應用”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生的可持續發展性。比如，EDA技術的學習難點在于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，而應該以電子線路的設計為重點，通過一些簡單、直觀、典型的實例，使學生在較短的時間內有效把握語法要點；對新技術、新產品的應用能及時體現在課程的教學中，適時調整教學內容。再如，對高職學生來說，CPLD/FPGA的內部結構及工作原理無需進行深入細致的講解，應該以實用為主線，教學內容應以能夠反映EDA技術主體理論與方法為準，重點放在實際應用中涉及到的通用性較強的接口電路及編程應用上。[3]

通過深入企業進行崗位職業能力與工作過程的調查，走訪從事ASIC開發的相關企業和工程師，根據完成ASIC產品設計與制作所需的知識、能力和素質要求，將教學內容進行有機的整理、組合，針對高職學生形成三個學習項目（見表1）。項目個數不必太多，但具有一定的深度，不僅是新知識、新技能的應用，而且通過項目的實施，學生能得到清晰的思路、方法和知識的脈絡，自覺養成分析問題、主動解決問題的習慣。項目任務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。每個任務以某個重點知識的應用為主線，且項目盡量來源于生活，才能充分激發學生的學習興趣。

2.“項目導向”教學過程的實施

根據不同的教學項目，“項目導向”教學模式的實施過程應該有所區別。下面以數字鐘電路的設計為例描述其實施過程（見表2）。

（1）項目準備。首先是合理使用多媒體教學，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果，讓學生知道自己要做什么，最大限度地去激發學生的學習興趣；最后在教師的協調下進行學生分組、明確分工。

（2）方案制定。首先，學生結合實驗箱分組討論項目設計方案。以浙江天煌教儀的EDA技術實驗箱為例，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，讓學生自行分析、討論實現數字鐘電路需要哪些硬件。數字鐘對學生來說非常熟悉，所以大部分學生都能很快分析出需要CPLD、6個串聯的7段譯碼器、晶振、串行掃描電路（由3-8譯碼器實現）。接著提醒學生，這些電路的正常工作需要CPLD的驅動，也就是把對應電路設計的VHDL代碼經過編譯燒寫到CPLD中。在學生感到問題有點復雜的時候，及時引導學生進行項目任務的劃分。這樣學生在疑惑的過程中就可以弄清數字鐘電路的設計方案，包括相關的知識模塊和電路結構。

（3）方案實施。按照方案中的內容與思路進行項目實施，每一個項目任務對應一個知識模塊，每一個知識模塊對應一個完整的教學過程。學生的主要任務是程序設計與仿真驗證，最后通過實驗箱對設計成果進行演示。

1）子項目的實施過程。首先通過對4位二進制加法計數器的講解，讓學生了解VHDL程序的基本結構及相應的語法現象；然后讓學生試著修改程序，比如，改為3位二進制計數器等；接著引出IF語句講解2位十進制計數器，讓學生模仿設計12歸1電路；最后完成時、分、秒計數模塊的設計。以此方法分別完成分頻電路、譯碼器、串行掃描的設計。

2）項目的綜合。在掌握了所有知識模塊后，結合實例講解嵌套的IF語句、進程語句、順序語句的使用方法，讓學生完成具有時、分、秒計數顯示功能的簡易數字鐘設計。綜合過程是完成項目的關鍵，相對較難，能很好地培養學生的邏輯思維能力。

3）項目的完善。在教師的指導下，進一步完成具有調整、報時、定鬧的多功能數字鐘的設計。

（4）問題的講解和知識的總結。項目完成后，教師對學生設計過程中出現的問題進行講評，對關鍵性的、難度大的知識點進行總結。

（5）項目知識的延伸。每一個任務、知識點的教學結束后，給學生布置一些精挑細選的實訓作業。比如，加法計數器的設計完成后，讓學生設計遞減計數器；數字鐘電路的設計完成后，讓學生設計交通燈控制器、搶答器等。通過練習，培養學生思考問題的習慣和解決問題的能力。

數字鐘電路從原理到設計雖然比較簡單，但幾乎完全覆蓋EDA技術的核心內容。項目的實施由總到分，將復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計，使學生感到學習過程是一個不斷成功地完成項目任務的過程，可以提高學生學習的主動性和目的性，容易激發學生的學習興趣和創造性思維。

三、“項目導向”教學模式實施的注意事項

1.項目的選取

“項目導向”教學模式是通過一個一個項目的實施，將大綱要求的專業知識學完，因此，項目的選擇至關重要。首先，項目設計要盡可能貼近企業的生產實際和日常生活；其次，項目設計要有明確的能力培養目標，即項目所劃分的每個知識模塊能完成相對應的能力培養，任務設計時要考慮知識點的含量、前后聯系等因素；另外，項目設置要有漸進性，在項目實施過程中要根據認知規律，從簡單到復雜，從單一發展到綜合，逐步培養學生的自主學習能力和職業能力。

2.“項目導向”教學過程中的教學方法

學生能力的培養是學生自己不斷思考的結果，因此在“項目導向”教學過程中采用“教、學、做”一體化的教學方法，及時實現理論與實踐的有機結合，使得學生在聽、學、練的過程中不斷獲得成就感，培養學習興趣。同時，可結合啟發式、討論式等教學方法，以實際問題的形式將所有教學內容呈現給學生，強化學生的問題意識。

3.良好的實驗實訓環境

“項目導向”教學是以學生的“做”為主導，所以它需要有比較良好的實驗實訓環境。在實驗實訓室中必須具備足夠數量的EDA技術開發實驗箱和PC機，還需要在實驗室配備多媒體教學設備，方便指導教師進行理論講解。另外，為了保證延伸項目（實訓作業）的完成，需要改革實驗實訓室管理制度，給學生提供開放的實驗環境和充裕的實驗時間。

四、結語

“項目導向”教學突破了傳統的教學模式，實踐表明，EDA技術課程推行“項目導向”教學模式，通過解決實際問題來實現學生對知識和技能的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性，學生的實踐能力、創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：

[1]潘松，王芳，張筱云.EDA技術及其應用[M].北京：科學出版社，2011.

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關鍵詞：Moodle；Proteus；信息化；微課；任務驅動；電子技術；仿真；教學

《電子技術基礎與技能》是中等職業學校電子技術應用、電器安裝與維修、制冷與空調、物聯網等電類專業的一門基礎課程。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。該課程的教學對象為中等職業學校電類專業二年級學生。他們思維活躍，喜歡電腦操作，但基礎參差不齊；對于單純的理論學習感覺枯燥、不感興趣，因為不明白具體用在何處、怎么應用。教學中若采用信息化教學手段——運用Moodle網絡學習平臺結合Proteus軟件仿真將知識點轉化為具體任務，可以將學生覺得枯燥乏味的理論知識與具體應用結合起來，進而激發學生的學習興趣，提高教學效果。

1Moodle平臺和Proteus軟件簡介

1.1Moodle平臺簡介

Moodle(ModularObject-OrientedDynamicLearningEnvironment)即模塊化面向對象的動態學習環境，也被稱為魔燈。它是一個基于社會建構主義理論而設計開發的開源課程管理系統，也被稱為學習管理系統和虛擬學習環境。它需要被安裝在Web服務器上才能正常運行，是一種網絡教學平臺。對使用者而言，只要掌握計算機的基本操作且會上網就可以方便地使用。教師可以利用Moodle網絡教學平臺創建課程。從使用者的角色上看，除了課程創建者，還有無編輯權的教師、學生以及訪客。課程創建者可以根據需要隨時調整課程界面；增加或刪減內容；添加各種課程活動，如測驗、反饋、互相評價、SCORM課件、Wiki協作、投票、聊天、討論區、作業、問卷調查等；添加各種資源，如網頁、文件、文件夾、標簽、URL、IMS內容包等。其中作業模塊支持指定作業的截止日期和最高分，教師的反饋也會顯示在學生的作業頁面。測驗模塊可以為測驗指定開放時間；設置答題次數、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，如要求學生完成（未完成）其他活動、要求學生達到指定的分數；題目和答案可以亂序（隨機）顯示，減少作弊。題目既可以在線創建，也可以從外部文件導入。在Moodle中創建的題目可以導出，導入到任何支持國際標準的學習管理系統。Moodle加強了學習者的歷程紀錄，教師通過它可以更深入地分析學生的學習歷程。學生可以通過個人電腦或者手機客戶端登陸Moodle網絡平臺進行隨時隨地的學習。

1.2Proteus軟件簡介

Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司研發的一種EDA工具軟件。它包含ISIS（智能原理圖輸入系統，系統設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、數字電路、模數混合電路、單片機及元器件進行仿真，真正實現了在計算機上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機代碼調試與仿真、系統測試與功能驗證到PCB板生成的完整的電子產品研發過程。是目前同類軟件中最先進最完善的電路設計與仿真平臺之一。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，然后單擊鼠標左鍵，在工作區合適位置連續單擊鼠標兩次或者雙擊鼠標左鍵即可完成放置，通過單擊鼠標即可完成連線。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覽窗會顯示“SchematicModel”或“SPICEModel”，否則預覽窗會顯示“NoSimulatorModel”。

2Moodle平臺和Proteus軟件在教學中的應用

Moodle網絡教學平臺的使用，打破了時間、空間的限制，將課堂擴大化，極大地優化了教學環境。課前，教師精心創建Moodle平臺課程，學習指導書，針對教學難點錄制微課視頻，滿足學生學習需要；學生用手機端登錄Moodle網絡學習平臺，預習學習指導書，完成預習測驗，明確學習要求。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，學生可以直觀了解電路的運行情況，加深對所學內容的理解，提高學習效率，有助于解決傳統教學中存在的學生學習困難、積極性不高等問題。運用Moodle網絡教學平臺結合Proteus軟件仿真開展自主學習，較好地解決了學生基礎參差不齊的問題，有助于學習效果的改善。在自主學習過程中，學生可以利用Moodle平臺反復學習。學有余力的同學還可以進一步進行進階學習。學生在進行自主探索過程中，發現問題、分析問題、解決問題，在問題的分析與解決中主動構建知識。教師通過測評表對學生的學習過程、仿真結果及課堂表現評分，結合Moodle平臺的成績反饋及時掌握學生的學習情況。下面以《電子技術基礎與技能》中數電部分的“集成十進制計數器的應用”內容為例進行說明。“集成計數器的應用”是在2進制計數器內容之后編排的。該部分內容既是對計數器知識的進一步鞏固和深化，同時又是實訓——“制作數碼顯示計數器”的理論基礎。它的重點有2個：1.集成十進制計數器的功能；2.集成十進制計數器的引腳功能。難點是應用74LS160實現不同進制計數功能。為了激發學生的學習興趣，教學中采用信息化教學設計，教學環境選擇有網絡功能的Proteus仿真實驗室，之所以要求上網功能是方便學生登錄Moodle教學平臺。同時對教材進行了如下處理：⒈將教材中只給出框圖的應用實例——數字鐘，處理為分別給出時鐘、秒鐘的具體電路原理圖，讓學生明確集成計數器在電路中的具體作用，提高學習興趣。2.引入Proteus軟件的運用，利用其強大的仿真功能對電路進行仿真運行。教學中采用任務驅動法，運用網絡教學平臺結合軟件仿真將集成計數器的應用與具體任務：實現數字鐘內不同進制計數功能結合起來。課前，教師通過Moodle平臺“集成十進制計數器的應用”任務指導書，錄制“應用74LS160實現不同進制計數方法”的微課視頻；學生可以用手機客戶端登錄Moodle網絡學習平臺，預習任務指導書，完成預習測驗，明確任務要求。教學中以教師為主導，學生為主體，教師是引導者、參與者、促進者；學生是學習者、體驗者、探索者。學生在“做中學”，教師在“做中教”。學生通過完成任務，明確集成計數器的應用。兩課時的教學安排需要完成創設情境、引導分析、自主學習和總結評價這幾個環節。在創設情境環節中，引導學生從紅綠燈計時器、籃球計時計分器、車位計數器以及數字時鐘等具體多樣的應用中整理概括其共同點，從而順利引出本節課的學習對象——集成十進制計數器。并以其中一種典型器件74LS160作為教學應用。74LS160可以實現加法計數功能，教學中引導學生將器件與電路聯系起來，在電路中認識器件，初步了解器件的使用。進而引出今天的任務——應用74LS160實現數字鐘內不同進制的計數功能。這時教師提出如下幾個問題：1.數字鐘組成框圖中計數器部分時鐘、分鐘、秒鐘分別采用何種進制計數？2.如何利用74LS160實現對應進制的計數功能？針對這個問題設計了3個思考問題循序漸進引導學生思考：1.74LS160的引腳功能是什么？2.利用1片74LS160如何實現計數？3.如果要實現11-100范圍內任意一種進制計數，需要2片74LS160，它們之間應如何連接，進而實現24進制、60進制計數？帶著這些問題學生明確了學習思路，主動運用Moodle平臺和Proteus軟件進行自主學習。學生登錄Moodle平臺后，通過內容導讀（見圖1），大致了解本次課的內容。其中，任務1和任務2都是針對教學重點設計的。任務1是利用Proteus軟件對教師給定的集成計數器74LS160功能測試電路（見圖2）進行仿真運行并完成計數器邏輯功能測試表（見表1）；任務2是利用Proteus軟件完成給定的24進制計數電路（見圖3）中紅色框所示部分的電路連接并仿真運行通過。學生通過完成任務1或者任務2掌握教學重點。測驗2是對其學習成果的檢驗；任務3是利用Proteus軟件完成給定的60進制計數電路（見圖4）中橢圓框所示部分的電路連接并仿真運行通過。它是針對教學難點設計的，測驗3是對其學習成果的檢驗。針對不同學生的學習特點，教師提供2種任務完成方式供學生自主選擇。其中：方式1為：任務2測驗1任務3測驗2；方式2為：任務1、2測驗1任務3測驗2。學生按照自己的學習特點，自主選擇方式1或者方式2進行學習。方式1與方式2的不同在于方式1直接跳過了任務1。選擇方式1的同學可以通過自主選擇課件、教學視頻、微課、課本等掌握74LS160的功能。通過平臺資源介紹部分，學生可以了解平臺提供的資源及其用途。其中教學視頻介紹了集成十進制計數器的功能，微課視頻介紹了實現不同進制計數的方法。任務實施階段，學生通過完成任務1掌握74LS160的功能；在任務2中，學生只要正確完成了教師給定的24進制計數電路中集成電路74LS160的引腳連接部分，就可以正常實現24進制計數功能，從而進一步熟悉74LS160的引腳功能。通過任務1、任務2突出了重點，接著通過測驗2檢驗其學習成果。在任務3中，學生只要正確設置了簡易電子秒表中進位清零信號，就可以順利實現60進制計數功能。通過任務3，突破難點。接著利用測驗3檢驗其學習成果。教學中采用任務驅動法結合Moodle平臺、Proteus軟件等信息化教學工具，將學生覺得枯燥乏味的理論知識與具體任務結合起來，通過完成任務掌握知識點，即做中學。教師在學生完成任務的過程中予以適時指導，即做中教。做中學、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。隨著任務的逐步完成，課程也接近了尾聲。教師請同學上臺分享成功的經驗和不足之處，最后由教師進行總結、點評并布置下節課的任務。

3結束語

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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

數字電子技術是電類專業必修的一門專業基礎課，這門課程的學習對學生專業思維的形成、 對學生分析和解決實際問題能力的培養都非常重要[1]。隨著我國高等教育的普及，普通高等學校的日益擴招、學生資源的減少，造成高等職業學院的學生認知水平逐年下降，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，對高職學院的教師來說越來越是一種挑戰。而高職院校本就是以培養高技能型應用型人才為目的，實踐能力的培養尤為重要。如何培養出符合企業需求的高素質高技能型人才，在每一門課程的教學過程中，都應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，又能達到人才培養的目的。本文以高職《數字電子技術》課程教學為例，探討了我校在這門課程教學過程中實踐能力培養的相關措施。

1 理論教學課堂的實踐能力培養

為了切實提高學生的實踐能力、就業能力，目前的高職教育倡導“學中做、做中學”以及“廠中校、校中廠”的教學和培養模式，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，校內的教學還是按照“理論-教室、實驗-實驗室、實踐-實訓室”的模式進行教學，這就要求我們不管是在哪個環節，都要有效地融入實踐內容并采用行之有效的方法，使基礎薄弱并貪玩的高職學生踏入正常的軌道，讓他們從無興趣到有興趣，從不想學到要學，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

案例教學是現在一種盛行的交互式教學方法，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中，容易激發學生的好奇心和尋找解決方法的興趣心，從而有利于培養學生分析和解決問題的能力，進而提高他們的實踐能力和創新意識[2]。

在數字電子技術的理論課堂，理論知識的學習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習過程，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，必須將相應的理論知識進行簡單的介紹，然后有針對性的引入案例。引入的案例要能突出教學內容的主題，緊扣所學習的內容，服務于所學的理論知識。這就要求教師提前花大量的時間精心準備和源篩選具有代表性和典型的工程實例。在課堂學習中，將案例貫穿于理論學習的始終，在教師合理引導下，學生學會查閱資料[3]，學會分析問題、解決問題，學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用

在理論課堂中引入案例能有效地將理論和實踐聯系起來，但案例的實踐在理論課堂是非常有局限性的，而案例結果的實現對學生的學習與實踐興趣起著直接的導向作用，仿真的應用無疑是最好的選擇。電路仿真是電子產品設計與開發過程中必須的一個環節，作為開發設計人員，必須對所設計的電路先進行仿真調試分析工作是否準確可靠后才能進入下一步的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行搭建并仿真實驗， 能直觀地觀測到電路中相應部分的實驗現象和數據。通過在數字電子技術課 程當中引入案例的仿真，學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，同時學生的學習積極性不斷增強，數字電子技術課程的教學效果相應得到改善。

2 實踐教學環節實踐能力培養的優化與強化

為提高學生實踐動手能力，在學時的分配上，理論課時大幅減少，實踐課時比例大幅上升。在實踐教學環節，應采取相應的措施確保學生的實踐動手能力得到有效鍛煉。

2.1 實驗課堂

實驗的設置一般是理論學習到一定程度而開設，它的目的之一是加強理論的理解鞏固所學的理論知識，同時對學生的動手能力分析解決問題的能力也是一種有效的促進。實驗一般分為驗證性的實驗和設計性的實驗。對于如今理解力悟性力較差的高職學生而言，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、實驗線路關鍵點的測試、實驗數據的分析歸納總結必須由學生自己來完成，教師只能起引導性的作用，否則實驗的成效達不到應有的作用。實驗時最好一人一組，最多兩人一組，每個學生對實驗內容都要獨立操作一遍。不管是驗證性還是設計性的實驗，只要學生按要求獨立完成，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 實訓環節

數字電子技術課程的實訓環節一般設置在理論學習完成后進行，它一般要求綜合利用所學的知識完成實用的電子產品的制作。經過系統的實訓，能讓大部分同學真正獲得實踐經驗，熟悉掌握一般電子系統的設計與制作流程[5]。在實訓環節，實訓內容設置應該是較典型的能引起學生興趣的較實用的工程實例，比如搶答器的設計制作、數字鐘的設計制作、籃球賽倒計時器等。在實訓過程中，教師要進行手把手的指導與訓練，引導學生入門。比如，器件的購買地點、常用的電路設計軟件，一些基本儀器的使用方法等等都要對學生進行介紹。實訓的過程要以循序漸進方式，從簡單的器件認知，原理圖的設計、印刷電路板的制作、電路調試、軟件調試、簡單軟硬件的聯合調試等流程，?ρ?生進行淺入深出的訓練，培養其具有一定獨立實踐動手能力[4]。

2.3 實訓內容資源庫的建立

為提高學生實踐能力，僅僅依靠課堂內的訓練是遠遠不夠的。要采取相應的方法將學生的業余時間引到課外的電子制作方面。但學生往往在課外制作什么內容的小電子產品無從下手，所以為他們量身定作建立實訓項目資源庫是非常有必要的。按照學生的認知能力和認知規律，資源庫中的實訓項目的設置應該按照從簡單到復雜的思路設計，這些項目必須是生活中實用的、易實現且制作成本低的小系統。當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，都要求學生按照電子產品生產的工藝過程一步步實現，學生的實踐能力會得到逐步提高，學習興趣也會逐步提升。

3 實踐能力提高的保證-實踐環境的改善

提高學生的實踐能力，除了必須有的實訓資源庫外，還要有能保證學生順利實施實踐環節的條件-場地和設備。

3.1 實踐場地的開放管理

學生在課堂訓練的時間是有限的，要使學生的實踐能力上升一個層次，每個教學單元后面的能力訓練課題必須依靠課外的時間自覺地訓練，學校必須為學生提供一個隨時能進行實踐操作的場地-開放式實訓室。在開放式實訓室中，要配備好常用的實訓工具和儀器設備。學生在進行課外制作過程中，可能會存在知識或技術上的難題，所以開放式實訓室還得定期配備相關老師進行指導。為了能讓開放式實訓室正常運行，開放實訓室得對開放時間段、管理人員、指導老師的配備等作好計劃，列出表格公布于學生，讓學生了然于心。實訓室里面的工具儀器設備等要作好記載，并能即時修繕和補充。

3.2 實驗實訓設備的更新換代

高職院校的培養目標最終是培養符合企業要求的應用型技能型人才，企業隨著科技的進步不斷發展。高職院校培養的人才要能跟上企業發展的步伐，除了在知識學習上要滿足企業崗位理論知識的需求，還要能即時更新相關實訓儀器和設備與企業接軌。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字式的，通過在學校的訓練使用，達到企業的實踐要求。

4 第二課堂的有效利用

第二課堂以學生自主學習為中心來組織教學內容、開展教學活動，改變以教師為中心的傳統教學模式[5]。在第二課堂中，選取實踐能力強的同學作為領導者，組織同學們定期完成不同的電子制作，并負責技術上的講解與指導，教師則利用答疑時間給予原理和方法指導。在第二課堂，老師的參與度下降，同學們相互幫助、相互指導，相互學習，不僅有利用實踐能力的提升，也促進了他們的團結協作能力以及學習興趣的培養。

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關鍵詞：微課；高職院校；《電子技術》課程教學；應用

當前，隨著信息技術的發展，人與人之間的交流和學習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，一種新的教學模式“微課”應運而生并迅速興起。

一、微課的概念及特點

在國內，“微課”最早由佛山教育局胡鐵生提出。胡鐵生認為“微課”是以教學視頻為主要載體、反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源的有機組合。各種教學資源以一定的結構關系和呈現方式共同營造了一個半結構化、主題突出的資源單元應用“生態環境”。［2］本研究認為：“微課”是一種學習資源，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題講解，也可以是技能操作等。“微課”是針對傳統單一資源類型的局限性而發展起來的一種新的教學資源建設和應用模式，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；半結構化，擴充容易。［3］

二、高職《電子技術》課程教學中采用微課的必要性和可行性

《電子技術》作為高職院校電類專業的一門重要專業基礎課，知識面廣，實踐性強，地位重要。《電子技術》課程中學到的很多基本能力也被越來越多的用人單位和企業列為招聘人才的重要指標，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》課程教學同時肩負著“為學習專業課打基礎，為今后就業作保障”的雙重任務。但目前，一些院校《電子技術》課程的教學存在問題，教學效果不佳。很多院校還是采用知識本位的以講授為主的教學方法，實踐課的設置還多以驗證性實驗為主、綜合應用性實驗較少，缺乏以任務為驅動的引導，學生被動地聽課、參與度不高，學生的實際需求容易被忽視，學習主動性差，這樣不能很好地培養學生的綜合應用能力和創新能力。因此，如何結合高職《電子技術》課程特點，并針對當前教學中出現的問題進行教學改革，顯得十分緊迫。“微課”具有學習時間短、授課內容靈活、主題性針對性強、課程資源構成多樣、情景真實等特點，［4］將“微課”運用到高職高專《電子技術》課程教學中，將很好地解決傳統授課方式中存在的問題。“微課”還可以滿足不同學生的個性化需求，學生可以根據自己在本課程中知識和技能的掌握情況，利用“微課”多遍著重學習個人掌握的薄弱環節。并且，在《電子技術》課程中引入“微課”，使學生處于主動探究問題、解決問題的情境中，還有助于鍛煉學生的高階思維能力。［5］

三、高職《電子技術》微課設計開發與應用

（一）《電子技術》微課內容設計與開發

1.素材的選擇與分析

本研究“微課”設計主要依據教材是《電子技術項目教程》（北京大學出版社，2014年7月第2版，徐超明、李珍主編），該教材是“十二五職業教育國家規劃教材”。該教材的特點是“以項目為載體，將知識融入工作任務；做中帶學，實現職業能力培養；結合實驗與仿真，提高教學質量”，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：直流穩壓電源的設計與制作、擴音機的制作與調試、信號產生電路的設計與制作、加法器的測試與設計、搶答器的設計與制作、數字鐘的設計與制作、電子電路綜合訓練，每一個項目中又有多個任務。其中，項目1—項目3屬于模擬電子技術部分，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用，屬于數字電子技術部分；項目7選取最基本、最普及的通信終端設備之一電話機作為綜合實訓內容。本研究選定《電子技術項目教程》教材中的重點知識點和技能點作為微課開發素材，最終確定了6個有代表性的重點任務來作為“微課”設計的案例。包括：“二極管應用電路制作”“基本放大電路分析測試”“比例運算放大電路制作”“三人表決電路設計制作”“數據選擇器應用電路設計”和“計數器的設計”。

2.微課開發的工具與環境

CamtasiaStudio是本文開發“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，除了能進行屏幕錄影外，還能進行視頻的剪輯、編輯、個性化制作，還具有視頻播放與視頻劇場功能。在此軟件環境下，用戶能非常方便地進行屏幕錄像的配聲，還可以添加字幕、剪輯視頻，還有動畫轉場等功能。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》課程中具有代表性的6個重要任務（其中模擬電子技術部分3個，數字電子技術部分3個）進行“微課”設計開發。以《三人表決電路設計制作》的微課視頻制作為例來說明微視頻設計制作的過程。《三人表決電路設計制作》是《電子技術》課程數字電子技術部分的一個設計性案例，屬于組合邏輯電路設計的典型案例。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、常用中規模集成芯片管腳圖的識圖方法、組合邏輯電路的設計方法、會根據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行了設計、規劃后，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》微課的教學過程設計與應用

本研究在制作完成6段微視頻后，進入了“微課”的教學應用階段。6段微課均在本校15電氣自動化專業1班使用。本研究進行“微課”設計開發時，學生們已基本學完課程知識，即將進入復習階段，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素材，提供給正處于復習階段的15級電氣自動化專業學生，幫助學生有針對性地復習重點，提高學習效率。15電氣自動化專業1班共51人，均有智能手機，任課教師在課前把本節課要復習內容對應的微視頻通過QQ群或微信提前發送到每個學生的智能手機和電腦上，方便學生上課時在老師的指導下通過微視頻來復習本節重點。

1.基本教學流程設計

《電子技術》課程的“微課”應用流程如圖4所示。圖5為本研究的“微課”應用教學模式。首先，在教師的深入引導下，學生使用智能手機等移動設備通過“微課”進行自主學習，當然也可以是小組形式的自主學習，這也是學生建構知識的過程。同時，學生會在具體的情境下提出問題，再通過小組分工協作探究來實現其知識能力的構建。然后是評價總結，教師檢查學生任務的完成情況或者通過學生小組自檢或互檢，對學生的學習成果進行點評，這期間，教師要注意引導學生進行反思并給出優化建議。整個過程完成后，學生增加了知識、鍛煉了技能，也提高了發現、探究、解決問題的能力和學習能力；另一方面，教師通過思考、構思、搜集資料設計與制作“微課”并組織課堂學習活動，指導學生進行“微課”學習后，自身專業素養和教學能力也得到了提升。［6］

2.具體教學流程設計

本文研究的基于“微課”的具體教學流程設計如圖6所示。

（三）《電子技術》“微課”應用效果與評價

1.考核成績分析

考核成績分析是基于“微課”應用前和“微課”應用后兩次考核的結果對比來進行的。第一次考核是在課程內容學完之后還未進行“微課”應用時進行。第二次考核是在將“微課”應用到15電氣自動化專業的復習課中輔助教學，在“微課”應用結束后進行的。兩次考核項目都是在題庫中隨機抽取1個綜合應用項目，類型相同，分值相同，時間相同（都是滿分100分、時間100分鐘）。考核完成后對15級電氣自動化1班51名學生的考核結果進行統計。忽略試題細微的難度差別和學生知識掌握熟練程度的差別，15電氣自動化1班的平均成績為79.6分，比前一次考核（在“微課”應用之前）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，在復習課中應用“微課”能明顯提升學生知識和技能的掌握程度。

2.對學習者的問卷調查分析

在“微課”應用結束后，對51名學生進行了調查，問卷調查主要包括以下3個方面：是否喜歡利用微課學習；使用微課后的效果感受；對微課設計和微視頻制作的滿意程度。問卷調查的目的是為了了解《電子技術》“微課”的應用效果，及時發現其中的不足，以便總結經驗教訓。調查問卷共發出51份，回收有效問卷48份，有效回收率為94.1%。調查結果顯示，80%以上的學生喜歡利用微課進行學習；77.1%的學生認為微課能提高自己對該課程的學習興趣；81.1%的學生認同微課提高了自己的自學能力；85.5%的學生認為微課能幫助自己更好地掌握知識點和技能點；77.8%的學生認為微視頻內容簡潔、針對性強；76.1%的學生認為微視頻中的知識點、技能點劃分合理；81.3%的學生認為微視頻中關于知識點和技能點的講解清晰、全面；95%以上的學生認為微視頻的畫面質量好、聲音清晰。通過考核成績分析和調查問卷分析結果可見，微課在提高學生學習興趣、學習效果以及提升學生自學能力等方面都有顯著效果。

四、總結

高職《電子技術》“微課”開發不僅是教育教學理念的革新，也是學習方式的變革。“微課”以一個個小的知識點、技能點為單位，和傳統的以課時或單元章節為單位的教學資源相比，更容易被學生吸收、消化，更能適應學生個性化的學習需求和當今時代教育信息化的要求，并能切實提高學生學習的有效性。“微課”在高職《電子技術》課程教學中的實踐探索研究對促進該課程的教學改革、促進教學有效性的實現有著重要意義。本研究的建設成果也能為其它專業、其它課程的“微課”應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生，還缺乏“微課”學習網站等“微課”平臺建設，下一步要加快“微課”學習網站建設，不斷完善《電子技術》“微課”研究設計和開發。

參考文獻：

［1］張靜然.微課程之綜述［J］.中國信息技術教育，2012（11）.

［2］胡鐵生.“微課”：區域教育信息資源發展的新趨勢［J］.電化教育研究，2011（10）.

［3］胡鐵生，周曉清.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究［J］.現代教育技術，2014（2）.

［4］李玉平.微課程——走向簡單的學習［J］.中國信息教育技術，2012（11）.

［5］張艷艷.微項目學習在高職《計算機應用基礎》課程教學中的應用研究［D］.西安：陜西師范大學，2013.

篇5

關鍵詞： “CDIO” 《EDA技術》 課程教學

《EDA技術》是高等職業學校電子專業的一門專業核心課。它集知識傳授、技能培養于一體，實踐性很強，要求學生既要學好理論知識，又要掌握實際操作技能。以教師講解為主，學生進行模仿的傳統教學方式無法充分調動學生的參與積極性，解決實際問題的能力得不到體現。筆者在認真研究高等職業教育培養目標，弄清《EDA技術》的基本教學要求后，在EDA教學中引入了“CDIO”模式，既發揮了教師的主導作用，又體現了學生的主體作用，充分展示了現代職業教育“以能力為本”的價值取向，使課堂教學的質量和效益得到了大幅度的提高。

一、“CDIO”的內涵

“CDIO”是構思（Conceive）、設計（Design）、實施(Implement）、運行（Operate）4個英文單詞的縮寫，它是“做中學”原則和“基于項目的教育學習”的集中體現。它以工程項目為載體，以從科研到運行為生命周期，讓學生主動參與實踐，以課程之間有機聯系的方式學習工程。“做中學”是工程教育改革的戰略之一，中國教育部于2008年開始組織課題組進行試點。

二、將“CDIO”模式應用于EDA課程教學中的意義

1.將“CDIO”模式應用到EDA課程符合高職教育培養的目標要求。

“CDIO”模式突破了傳統教學模式，通過選取工程項目創設情景，通過協作學習開展教學，通過完成項目達到意義建構，通過解決問題實現學生對知識的掌握，能充分體現高職教育的職業性、崗位性和應用性等特點。教師將“CDIO”應用到教學，學生不僅能掌握專業基礎理論及其相互聯系，還能訓練崗位所需的生產操作和組織能力，而且具能備參與項目生產的理念、能力，以及適應項目變化的潛力。“CDIO”模式以實際工業項目為邏輯主線組織教學，讓學生以項目為學習中心，在項目中做，在項目中學，能充分發掘學生的創造潛能，提高解決實際問題的能力。同時教師在構思設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，從而促進教學效果的提升。

2.將“CDIO”模式應用到EDA課程充分體現了學生的教學主體地位。

以真實項目為載體的項目式教學的開展，能使學生親身經歷產品構思、設計、實現、運作的項目開發生命周期，在與課程緊密聯系的項目實踐中積極主動地學習專業知識，提高學生對理論知識的應用能力和實踐動手能力，增強學生的成就感，充分挖掘學生的創造潛能。不同項目的設定有利于滿足不同層次學習者的學習需求，便于開展個性化、差異化教學。通過個體和合作的形式進行項目學習和實訓，學生不僅能培養自主學習的能力，而且能培養合作、溝通和組織能力。項目完成后的及時反饋，又有利于學生間經驗的分享。該模式構建出一個開放性、研究性的學習環境，充分體現了以學生為中心、以學生的全面發展為中心的教育思想。

3.將“CDIO”模式應用到EDA課程有利于教學科研水平的提高。

EDA技術是一門借助計算機來完成各種電子電路設計的自動化過程，是一門實踐性很強的課程。要將“CDIO”模式應用到課程教學，教師必須結合院校教學實際，以及高職學生的知識層次、結構能力，合理制定教學大綱，優選教學內容，加強教材建設，不斷改進教學方法、教學手段，理論結合實踐，設計工程項目，體現以能力培養為主的原則。這個過程本身就是一個學習知識、提高理論層次和教學水平的過程，也是“CDIO”的具體體現。這個過程有利于進行多種資源的有效整合，不僅要求教師具有良好的專業設計經驗和教學組織能力，而且善于發揮學生的主體地位和教師的主導地位，培養學生的綜合應用能力，能極大地提高教師的業務能力和教學科研水平。

三、“CDIO”模式實施的具體過程

1.構思、設計。

筆者結合我院編寫的EDA教程一書，收集整理大量資料，優選教學內容；結合我院學生實際，制定合理的教學大綱，整理出EDA項目指導的活頁講義，構思設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，以項目任務為教學單元進行教學。

教學內容由基礎理論教學、實驗教學和綜合應用三塊構成。理論教學以夠用為度，實驗教學則精講多練，在完成一定量的基礎實驗和理論教學后我們引入綜合訓練項目，如時鐘電路、數字頻率計、正負脈沖數控調制信號發生器、序列檢測器等的設計。

考核形式采用多樣化原則，筆試、口試、常規編程、焊接操作、上機調試、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生的最終成績。

2.實施、運行。

根據學生特點進行分組，每組成員3―6個不等。首節課以課程概述為主，其余學時均以項目為主線實施教學。如為了使學生能更清楚地熟悉軟件，了解原理圖、語言設計的全流程，筆者引入了“用原理圖及VHDL語言設計半加器，再利用半加器實現全加器”的項目設計；為了使學生充分把握VHDL的語句分類、語言結構及要素，筆者引入了“組合電路、時序電路的設計及拓展”，并要求學生根據拓展要求嘗試性地進行修改，編寫功能拓展程序；為了使學生對自上而下的設計理念有更明確的認識，筆者引入了“計數器及拓展”項目設計，學生根據要求依次設計十六進制計數器，十進制計數器，帶清零、置位、進位的N進制計數器，以及用六十進制、二十四進制計數器構建數字鐘并實現最終的下載。在這樣一個不斷拓展和提升的過程中，學生邊學邊做，邊做邊學，在做中討論、體會、總結，隨著知識點不斷攻克，經驗不斷累積，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訓練，通過推薦項目和學生自定項目，讓學生了解從選題、調研、制定設計方案，采購元器件、硬件軟件設計、線路焊接到調試檢測的整個設計過程。對于項目所涉及的內容，如電路板的研制、電源設計等，筆者引導學生運用以前所學來合作完成，以培養學生完整的軟件、硬件系統設計能力。考慮到學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，在項目指導書中筆者隨附了一些程序，以供學生閱讀理解。

四、“CDIO”模式實施后的教學反饋

在將“CDIO”模式應用到《EDA技術》課程教學改革后，學習的過程變成了人人都能參與創造的實踐過程。學生在項目實踐中，理解并把握了課程要求的知識與技能，體驗著創新的艱辛與樂趣，培養了分析問題和解決問題的思想和能力。

教師在教學中引入“CDIO”模式應注意以下幾點：重視項目的完成，但不能忽略基礎知識的掌握，要讓學生建構一個系統、全面的知識框架；學生分組是一個重要的環節，要防止學生出現依賴思想，應注意學生的全面發展和個性發展，避免兩極分化；創設學習的資源和協作學習的環境是教師教學過程中最主要的工作；教材可以實際項目為主線進行改革，項目的合理選取是關鍵；課程考核機制應著重于實際應用能力，以學生完成項目的情況來評價學生學習效果；教學計劃可根據學生的掌握實際進行適當調整。

參考文獻：

［1］查建中.工程教育改革戰略“做中學”的CDIO工程教育模式［EB/OL］.jk.ivt.省略/news/show.asp?id=956.