项目式教学在线教学典型案例—《EDA技术》课程
作者: 发布日期: 2022-04-14 浏览次数: 来源:

物理与电子工学院 孟艳艳

一、课程介绍

集成电路是信息电子技术的核心,而EDA技术是集成电路的设计基础,是现代电子设计的发展趋势。从高性能的微处理器到智能手机等电子产品的设计与制造,都离不开EDA技术的支撑,因此,EDA技术己成为现代电子设计的核心,是现代电子类工程技术人员必须掌握的前沿技术。本课程作为电子信息类专业的专业实践课程,是一门使用“硬件”思维的课程,具有很强的理论性和实践性。通过课程学习可以掌握以ALTERA公司软件和硬件为载体的基于FPGA的数字系统基本设计方法。

但是《EDA技术》课程在教学过程中存在,课程综合性强、实践性强、学习难度比较大,且学生学习掌握程度和学习积极性都差别很大等问题。所以,威尼斯网址摒弃了知识型讲授教学方式,选择工科项目化的教学方式。如何开展线上工科项目化教学,是威尼斯网址的新挑战和新尝试。经过课程组的讨论,威尼斯网址从线上工科项目化教学设计、线上教学资源开发、多种线上教学方式组合应用、学习小组合作和互助等方面,保障《EDA技术》线上工科项目化教学的开展。

二、线上教学设计和教学资源开发

1.线上教学设计

基于真实工程项目,威尼斯网址进一步将线上项目化教学方法深化和细化,其教学设计主要分为学习项目阶段和实战项目阶段。在学习项目阶段,教师要进行理论知识和实践知识的讲解、实践内容的演示、指导和引导学习小组合作任务及项目;在实战项目阶段,教师根据小学小组数量提供相应的实战项目,小组选择项目,以小组合作完成实战项目为主,教师协助为辅,最后分小组展示项目成果。威尼斯网址选择“十字路口交通信号灯控制系统设计”为学习项目,并选择了“数字频率计设计”、“答题器设计”、“音乐盒设计”、“信号发生器设计”等实践项目。

其中学习项目又分为三个阶段:项目分析和分解阶段、子任务完成阶段(从知识点和技能点学习到完成相关的子任务)、项目集成和综合阶段。在第一个阶段,教师把工程项目与本课程相结合分解成为若干个小任务,每个小任务对应1-2个知识点和技能点;第二阶段,对于每个子任务,教师首先针对相应的知识和技能点准备丰富的案例,由易到难、循序渐进完成基础教学。其次教师引导学习小组合作完成子任务;第三阶段,通过学生主导、教师辅助的形式,分小组完成项目集成和综合,并进行成果展示。以下表格中详细介绍了,这三个项目化学习环节的内容。

1.学习项目中子任务完成阶段的教学设计

子任务完成阶段的教学分为三个环节展开,模仿和体验学习、理论学习、任务完成:

在模仿和体验学习环节,秉持先动手体验、后思考总结的学习原则。针对每个知识点,准备相关的任务和丰富的案例,任务手册详细说明任务的操作步骤。学生根据任务手册动手体验,完成实验操作、观察实验现象;老师引导同学们举一反三,通过略微变化操作步骤或内容,得到不同的实验现象、完成不同的任务;老师引导学生思考和总结,不同实验操作导致不同实现现象的原因、不同类型的实验现象的操作步骤等。

在理论学习环节,要秉持通俗易懂和理论联系实际的学习原则。结合第一阶段的实验现象,通过理论知识的学习,学生能思考和总结实验操作及现象的原因。

在任务驱动学习环节,要坚持学生为主、教师为辅、小组完成任务的方式。通过前两个阶段的学习,同学们基本理解了这个知识点和技能点,通过小组应用所学知识完成相应的任务,可以掌握知识和技能。

下面威尼斯网址以分位译码器子任务为例说明三个环节的教学设计:

1.线上学习评价设计

课程考核方式采用过程性评价与终结性评价相结合的多元化课程评价体系。该评价方法强调了过程考核,增加了项目考核,突出对学生应用知识解决实际问题能力的考查。

过程化考核由学生平时学习成绩构成,包括知识学习环节和任务完成环节两部分,其中知识学习环节包括课堂练习成绩、课下作业成绩、课堂表现成绩,任务完成环节包括小组各子任务成绩、小组互评成绩。过程化考核成绩占总评成绩的40%。

终结性评价占总评成绩的60%,包括项目考核和期末测试成绩两部分,这两部分各占总评价成绩的30%。项目考核由学生提交的项目报告成绩、学生在项目开发过程中的表现以及项目答辩成绩构成。本课程的内容学习完毕后,要求学生通过学习小组合作、自主选题的方式选择一个电路设计项目进行实践,并根据课程所学内容提交电路设计项目开发过程报告。老师负责监控学生在项目完成过程中的表现,并根据项目报告和学生的表现对每个学生的项目实践进行打分。课程基础知识测试由期末测试成绩构成,期末测试主要考查学生对课程所学的基本知识点的掌握情况。

一、线上教学实施

1.线上教学模式的设计

(1)在线教学模式一-----QQ学习群+在线直播+在线共享课堂+QQ或者微信答疑

1)对应的教学环节

此线上教学模式在学习项目中应用,包括项目分解和分析阶段,各个子任务完成阶段中案例分析、理论学习环节。

2)在线教学实施

第一,QQ学习群通知。在上课前,教师把课程内容介绍、在线直播的地址等发送到QQ群。

第二,在线直播进行知识和技能点的讲解。因为以上学习环节涉及到新的学习内容、理论知识或者技能知识,教师通过腾讯会议直播,进行内容的讲解、演示等。

第三,在线教学资源,包括智慧树在线课程、QQ群分享学习视频和课件等学习资源,作为教学的补充。

第四,针对有疑问的同学,教师通过QQ或者微信进行一对一答疑或者辅导

(1)在线教学模式二-----QQ学习群+QQ或者微信答疑

1)对应的教学环节

此线上教学模式在学习项目和实战项目中都有应用,在学习项目中各个子项目学习中知识点和技能点的练习环节、子任务的完成环节,以及项目综合和集成阶段;在实战项目中项目完成阶段。

2)在线教学实施

第一,通过QQ学习群通知。在上课前,教师把课程内容介绍、练习任务或者子任务等发送到学习群。

第二,在练习或者进行子任务过程中,教师通过微信或者QQ与各学习小组长进行沟通,了解完成进度、解答疑难问题等,小组长提交阶段性成果。

(2)在线教学模式三-----QQ学习群+在线直播

此环节主要是应用于学习项目和实战项目中的成果展示,各个学习小组代表依次展示和讲解项目成果。

1.线上课程资源开发

为了保障线上项目化教学的顺利实施,要研发线上项目化本教学资源:首先,选择学习项目“十字路口交通信号灯控制系统”,根据课程内容更将学习项目分解成若干子项目,并编写学习项目分析和分解书;其次,编制子项目指导手册,及分解得到的不同任务指导书;再次,针对每个知识点准备丰富的任务案例教学资源,以及每个知识点的课件、教案、学习视频等;最后,编写本门课程的实战项目方案。


(撰稿:李楠 编辑:李莉 编审:辛源)



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