数字钟实训总结范文

导语：如何才能写好一篇数字钟实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：项目导向；教学模式；EDA技术

作者简介：徐学红（1976-），女，河南南阳人，河南牧业经济学院应用电子系，讲师。（河南 郑州 450044）

基金项目：本文系河南牧业经济学院“EDA技术及VHDL”课程改革项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0108-02

随着电子技术的飞速发展，基于EDA技术的设计方法正在成为电子系统设计的主流。EDA（Electronic Design Automation）技术，即电子设计自动化技术，是以计算机为工作平台，以EDA工具软件为开发环境，以硬件描述语言HDL （Hardware Description Language） 为设计语言，以专用集成电路ASIC为目标器件的电子系统自动化设计技术。[1]EDA技术发展迅速，涉及领域广泛，应用性较强，是电类专业学生必须掌握的一门重要专业技能。EDA技术自身的特点决定了它的学习内容和方式相比于其它课程具有自身的规律和独特性，合理把握和利用其特点，加强教学模式改革，已成为EDA技术教学过程中值得深入探讨的课题。

一、“项目导向”教学模式在EDA技术中实施的必要性

目前，多数EDA技术教材都是先讲可编程逻辑器件CPLD/FPGA的结构和工作原理，然后是HDL的程序设计以及EDA工具软件（QuartusⅡ、MaxPlusⅡ等）中宏功能模块的使用，最后是状态机设计技术及一些实例。这部分内容理论性强，相对比较复杂，如果沿用传统教学模式授课，一开始就讲解CPLD/FPGA的内部结构及工作原理，即使学生有数字电路的基础知识，理解起来也会感到很抽象；纯粹地讲解HDL语言，学生会觉得枯燥无味、难记难懂，在学习过程中体会不到成就感，难以培养浓厚的学习兴趣，教学效果可想而知。

“项目导向”教学模式是围绕职业岗位能力的形成，科学地设计和选取生产实践中具有典型意义的若干“项目”作为载体，把课程教学内容包括的知识和技能融合在这些项目中，通过完成项目中的工作任务达到教学目标的教学方法。[2]因此，针对EDA技术的特点，实施“项目导向”教学模式，学生在老师的引导下，从每一个项目入手，在好奇心的驱动下，对理论知识进行学习，对项目任务进行设计，对实践操作进行实施，在做中学，在学中做，对培养学生的综合实践能力和创新思维能力具有积极的促进作用。

二、“项目导向”教学模式在EDA技术中的应用

1.项目化教学内容的选取

EDA技术涉及知识面广，内容丰富，但课程的学时数有限，因而在教学内容上就应该进行有效的取舍。以“保证基础、面向更新、联系实际、突出应用”的原则，不仅考虑知识的针对性、实用性和与工作岗位的对接性，还要考虑知识的前瞻性和学生的可持续发展性。比如，EDA技术的学习难点在于HDL语言，HDL语言种类较多，目前，教材中选用的一般是EDA设计中使用较多的VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）语言。对于VHDL语言的教学不能像C语言或汇编语言那样逐条语句讲授，面面俱到，而应该以电子线路的设计为重点，通过一些简单、直观、典型的实例，使学生在较短的时间内有效把握语法要点；对新技术、新产品的应用能及时体现在课程的教学中，适时调整教学内容。再如，对高职学生来说，CPLD/FPGA的内部结构及工作原理无需进行深入细致的讲解，应该以实用为主线，教学内容应以能够反映EDA技术主体理论与方法为准，重点放在实际应用中涉及到的通用性较强的接口电路及编程应用上。[3]

通过深入企业进行岗位职业能力与工作过程的调查，走访从事ASIC开发的相关企业和工程师，根据完成ASIC产品设计与制作所需的知识、能力和素质要求，将教学内容进行有机的整理、组合，针对高职学生形成三个学习项目（见表1）。项目个数不必太多，但具有一定的深度，不仅是新知识、新技能的应用，而且通过项目的实施，学生能得到清晰的思路、方法和知识的脉络，自觉养成分析问题、主动解决问题的习惯。项目任务的编排按照知识点与技能要求由简到繁、由易到难循序渐进。每个任务以某个重点知识的应用为主线，且项目尽量来源于生活，才能充分激发学生的学习兴趣。

2.“项目导向”教学过程的实施

根据不同的教学项目，“项目导向”教学模式的实施过程应该有所区别。下面以数字钟电路的设计为例描述其实施过程（见表2）。

（1）项目准备。首先是合理使用多媒体教学，概述本项目涉及到的知识点；然后配合实验箱演示项目的运行结果，让学生知道自己要做什么，最大限度地去激发学生的学习兴趣；最后在教师的协调下进行学生分组、明确分工。

（2）方案制定。首先，学生结合实验箱分组讨论项目设计方案。以浙江天煌教仪的EDA技术实验箱为例，实验箱上除了核心器件CPLD/FPGA 外，集成了很多接口电路和器件，让学生自行分析、讨论实现数字钟电路需要哪些硬件。数字钟对学生来说非常熟悉，所以大部分学生都能很快分析出需要CPLD、6个串联的7段译码器、晶振、串行扫描电路（由3-8译码器实现）。接着提醒学生，这些电路的正常工作需要CPLD的驱动，也就是把对应电路设计的VHDL代码经过编译烧写到CPLD中。在学生感到问题有点复杂的时候，及时引导学生进行项目任务的划分。这样学生在疑惑的过程中就可以弄清数字钟电路的设计方案，包括相关的知识模块和电路结构。

（3）方案实施。按照方案中的内容与思路进行项目实施，每一个项目任务对应一个知识模块，每一个知识模块对应一个完整的教学过程。学生的主要任务是程序设计与仿真验证，最后通过实验箱对设计成果进行演示。

1）子项目的实施过程。首先通过对4位二进制加法计数器的讲解，让学生了解VHDL程序的基本结构及相应的语法现象；然后让学生试着修改程序，比如，改为3位二进制计数器等；接着引出IF语句讲解2位十进制计数器，让学生模仿设计12归1电路；最后完成时、分、秒计数模块的设计。以此方法分别完成分频电路、译码器、串行扫描的设计。

2）项目的综合。在掌握了所有知识模块后，结合实例讲解嵌套的IF语句、进程语句、顺序语句的使用方法，让学生完成具有时、分、秒计数显示功能的简易数字钟设计。综合过程是完成项目的关键，相对较难，能很好地培养学生的逻辑思维能力。

3）项目的完善。在教师的指导下，进一步完成具有调整、报时、定闹的多功能数字钟的设计。

（4）问题的讲解和知识的总结。项目完成后，教师对学生设计过程中出现的问题进行讲评，对关键性的、难度大的知识点进行总结。

（5）项目知识的延伸。每一个任务、知识点的教学结束后，给学生布置一些精挑细选的实训作业。比如，加法计数器的设计完成后，让学生设计递减计数器；数字钟电路的设计完成后，让学生设计交通灯控制器、抢答器等。通过练习，培养学生思考问题的习惯和解决问题的能力。

数字钟电路从原理到设计虽然比较简单，但几乎完全覆盖EDA技术的核心内容。项目的实施由总到分，将复杂的项目分解为多个相对简单的小项目；再由分到总，将子项目综合成完整的设计，使学生感到学习过程是一个不断成功地完成项目任务的过程，可以提高学生学习的主动性和目的性，容易激发学生的学习兴趣和创造性思维。

三、“项目导向”教学模式实施的注意事项

1.项目的选取

“项目导向”教学模式是通过一个一个项目的实施，将大纲要求的专业知识学完，因此，项目的选择至关重要。首先，项目设计要尽可能贴近企业的生产实际和日常生活；其次，项目设计要有明确的能力培养目标，即项目所划分的每个知识模块能完成相对应的能力培养，任务设计时要考虑知识点的含量、前后联系等因素；另外，项目设置要有渐进性，在项目实施过程中要根据认知规律，从简单到复杂，从单一发展到综合，逐步培养学生的自主学习能力和职业能力。

2.“项目导向”教学过程中的教学方法

学生能力的培养是学生自己不断思考的结果，因此在“项目导向”教学过程中采用“教、学、做”一体化的教学方法，及时实现理论与实践的有机结合，使得学生在听、学、练的过程中不断获得成就感，培养学习兴趣。同时，可结合启发式、讨论式等教学方法，以实际问题的形式将所有教学内容呈现给学生，强化学生的问题意识。

3.良好的实验实训环境

“项目导向”教学是以学生的“做”为主导，所以它需要有比较良好的实验实训环境。在实验实训室中必须具备足够数量的EDA技术开发实验箱和PC机，还需要在实验室配备多媒体教学设备，方便指导教师进行理论讲解。另外，为了保证延伸项目（实训作业）的完成，需要改革实验实训室管理制度，给学生提供开放的实验环境和充裕的实验时间。

四、结语

“项目导向”教学突破了传统的教学模式，实践表明，EDA技术课程推行“项目导向”教学模式，通过解决实际问题来实现学生对知识和技能的掌握，大大提高了学生学习的积极性和主动性，学生的实践能力、创新思维能力及分析问题、解决问题的能力均有较大程度的提高。

参考文献：

[1]潘松，王芳，张筱云.EDA技术及其应用[M].北京：科学出版社，2011.

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关键词：Moodle；Proteus；信息化；微课；任务驱动；电子技术；仿真；教学

《电子技术基础与技能》是中等职业学校电子技术应用、电器安装与维修、制冷与空调、物联网等电类专业的一门基础课程。它涉及到较多的概念、知识点、元器件，理论性、实践性和实用性都很强。该课程的教学对象为中等职业学校电类专业二年级学生。他们思维活跃，喜欢电脑操作，但基础参差不齐；对于单纯的理论学习感觉枯燥、不感兴趣，因为不明白具体用在何处、怎么应用。教学中若采用信息化教学手段——运用Moodle网络学习平台结合Proteus软件仿真将知识点转化为具体任务，可以将学生觉得枯燥乏味的理论知识与具体应用结合起来，进而激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

1Moodle平台和Proteus软件简介

1.1Moodle平台简介

Moodle(ModularObject-OrientedDynamicLearningEnvironment)即模块化面向对象的动态学习环境，也被称为魔灯。它是一个基于社会建构主义理论而设计开发的开源课程管理系统，也被称为学习管理系统和虚拟学习环境。它需要被安装在Web服务器上才能正常运行，是一种网络教学平台。对使用者而言，只要掌握计算机的基本操作且会上网就可以方便地使用。教师可以利用Moodle网络教学平台创建课程。从使用者的角色上看，除了课程创建者，还有无编辑权的教师、学生以及访客。课程创建者可以根据需要随时调整课程界面；增加或删减内容；添加各种课程活动，如测验、反馈、互相评价、SCORM课件、Wiki协作、投票、聊天、讨论区、作业、问卷调查等；添加各种资源，如网页、文件、文件夹、标签、URL、IMS内容包等。其中作业模块支持指定作业的截止日期和最高分，教师的反馈也会显示在学生的作业页面。测验模块可以为测验指定开放时间；设置答题次数、评分方法，如最高分、平均分、最后一次答题等，并能显示反馈和正确答案；限制访问，如要求学生完成（未完成）其他活动、要求学生达到指定的分数；题目和答案可以乱序（随机）显示，减少作弊。题目既可以在线创建，也可以从外部文件导入。在Moodle中创建的题目可以导出，导入到任何支持国际标准的学习管理系统。Moodle加强了学习者的历程纪录，教师通过它可以更深入地分析学生的学习历程。学生可以通过个人电脑或者手机客户端登陆Moodle网络平台进行随时随地的学习。

1.2Proteus软件简介

Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司研发的一种EDA工具软件。它包含ISIS（智能原理图输入系统，系统设计与仿真的基本平台）和ARES（高级PCB布线编辑）。它能对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及元器件进行仿真，真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。是目前同类软件中最先进最完善的电路设计与仿真平台之一。Proteus软件的用户界面友好。它的操作界面就像一个电子实验工作台，使用者可以通过元件拾取功能选定好所需的元器件，然后单击鼠标左键，在工作区合适位置连续单击鼠标两次或者双击鼠标左键即可完成放置，通过单击鼠标即可完成连线。需要注意的是Proteus里面有不少器件没有仿真模型。如果需要仿真，必须选用含仿真模型的器件。拾取具有仿真模型的器件时预览窗会显示“SchematicModel”或“SPICEModel”，否则预览窗会显示“NoSimulatorModel”。

2Moodle平台和Proteus软件在教学中的应用

Moodle网络教学平台的使用，打破了时间、空间的限制，将课堂扩大化，极大地优化了教学环境。课前，教师精心创建Moodle平台课程，学习指导书，针对教学难点录制微课视频，满足学生学习需要；学生用手机端登录Moodle网络学习平台，预习学习指导书，完成预习测验，明确学习要求。Proteus软件具有强大的仿真功能，通过其颜色、图表、声音等多种形式，学生可以直观了解电路的运行情况，加深对所学内容的理解，提高学习效率，有助于解决传统教学中存在的学生学习困难、积极性不高等问题。运用Moodle网络教学平台结合Proteus软件仿真开展自主学习，较好地解决了学生基础参差不齐的问题，有助于学习效果的改善。在自主学习过程中，学生可以利用Moodle平台反复学习。学有余力的同学还可以进一步进行进阶学习。学生在进行自主探索过程中，发现问题、分析问题、解决问题，在问题的分析与解决中主动构建知识。教师通过测评表对学生的学习过程、仿真结果及课堂表现评分，结合Moodle平台的成绩反馈及时掌握学生的学习情况。下面以《电子技术基础与技能》中数电部分的“集成十进制计数器的应用”内容为例进行说明。“集成计数器的应用”是在2进制计数器内容之后编排的。该部分内容既是对计数器知识的进一步巩固和深化，同时又是实训——“制作数码显示计数器”的理论基础。它的重点有2个：1.集成十进制计数器的功能；2.集成十进制计数器的引脚功能。难点是应用74LS160实现不同进制计数功能。为了激发学生的学习兴趣，教学中采用信息化教学设计，教学环境选择有网络功能的Proteus仿真实验室，之所以要求上网功能是方便学生登录Moodle教学平台。同时对教材进行了如下处理：⒈将教材中只给出框图的应用实例——数字钟，处理为分别给出时钟、秒钟的具体电路原理图，让学生明确集成计数器在电路中的具体作用，提高学习兴趣。2.引入Proteus软件的运用，利用其强大的仿真功能对电路进行仿真运行。教学中采用任务驱动法，运用网络教学平台结合软件仿真将集成计数器的应用与具体任务：实现数字钟内不同进制计数功能结合起来。课前，教师通过Moodle平台“集成十进制计数器的应用”任务指导书，录制“应用74LS160实现不同进制计数方法”的微课视频；学生可以用手机客户端登录Moodle网络学习平台，预习任务指导书，完成预习测验，明确任务要求。教学中以教师为主导，学生为主体，教师是引导者、参与者、促进者；学生是学习者、体验者、探索者。学生在“做中学”，教师在“做中教”。学生通过完成任务，明确集成计数器的应用。两课时的教学安排需要完成创设情境、引导分析、自主学习和总结评价这几个环节。在创设情境环节中，引导学生从红绿灯计时器、篮球计时计分器、车位计数器以及数字时钟等具体多样的应用中整理概括其共同点，从而顺利引出本节课的学习对象——集成十进制计数器。并以其中一种典型器件74LS160作为教学应用。74LS160可以实现加法计数功能，教学中引导学生将器件与电路联系起来，在电路中认识器件，初步了解器件的使用。进而引出今天的任务——应用74LS160实现数字钟内不同进制的计数功能。这时教师提出如下几个问题：1.数字钟组成框图中计数器部分时钟、分钟、秒钟分别采用何种进制计数？2.如何利用74LS160实现对应进制的计数功能？针对这个问题设计了3个思考问题循序渐进引导学生思考：1.74LS160的引脚功能是什么？2.利用1片74LS160如何实现计数？3.如果要实现11-100范围内任意一种进制计数，需要2片74LS160，它们之间应如何连接，进而实现24进制、60进制计数？带着这些问题学生明确了学习思路，主动运用Moodle平台和Proteus软件进行自主学习。学生登录Moodle平台后，通过内容导读（见图1），大致了解本次课的内容。其中，任务1和任务2都是针对教学重点设计的。任务1是利用Proteus软件对教师给定的集成计数器74LS160功能测试电路（见图2）进行仿真运行并完成计数器逻辑功能测试表（见表1）；任务2是利用Proteus软件完成给定的24进制计数电路（见图3）中红色框所示部分的电路连接并仿真运行通过。学生通过完成任务1或者任务2掌握教学重点。测验2是对其学习成果的检验；任务3是利用Proteus软件完成给定的60进制计数电路（见图4）中椭圆框所示部分的电路连接并仿真运行通过。它是针对教学难点设计的，测验3是对其学习成果的检验。针对不同学生的学习特点，教师提供2种任务完成方式供学生自主选择。其中：方式1为：任务2测验1任务3测验2；方式2为：任务1、2测验1任务3测验2。学生按照自己的学习特点，自主选择方式1或者方式2进行学习。方式1与方式2的不同在于方式1直接跳过了任务1。选择方式1的同学可以通过自主选择课件、教学视频、微课、课本等掌握74LS160的功能。通过平台资源介绍部分，学生可以了解平台提供的资源及其用途。其中教学视频介绍了集成十进制计数器的功能，微课视频介绍了实现不同进制计数的方法。任务实施阶段，学生通过完成任务1掌握74LS160的功能；在任务2中，学生只要正确完成了教师给定的24进制计数电路中集成电路74LS160的引脚连接部分，就可以正常实现24进制计数功能，从而进一步熟悉74LS160的引脚功能。通过任务1、任务2突出了重点，接着通过测验2检验其学习成果。在任务3中，学生只要正确设置了简易电子秒表中进位清零信号，就可以顺利实现60进制计数功能。通过任务3，突破难点。接着利用测验3检验其学习成果。教学中采用任务驱动法结合Moodle平台、Proteus软件等信息化教学工具，将学生觉得枯燥乏味的理论知识与具体任务结合起来，通过完成任务掌握知识点，即做中学。教师在学生完成任务的过程中予以适时指导，即做中教。做中学、做中教，突出了重点，突破了难点。教师通过Moodle平台提供的“成绩管理”中的“评分人报表”，了解学生的具体情况；通过“成绩管理”中的“用户报表”了解班级的整体情况。随着任务的逐步完成，课程也接近了尾声。教师请同学上台分享成功的经验和不足之处，最后由教师进行总结、点评并布置下节课的任务。

3结束语

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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

数字电子技术是电类专业必修的一门专业基础课，这门课程的学习对学生专业思维的形成、 对学生分析和解决实际问题能力的培养都非常重要[1]。随着我国高等教育的普及，普通高等学校的日益扩招、学生资源的减少，造成高等职业学院的学生认知水平逐年下降，不管是他们理论知识水平的掌握还是实践动手能力的提升，对高职学院的教师来说越来越是一种挑战。而高职院校本就是以培养高技能型应用型人才为目的，实践能力的培养尤为重要。如何培养出符合企业需求的高素质高技能型人才，在每一门课程的教学过程中，都应该探索出有效的提高实践能力的方法，既有利于理论知识的掌握与巩固，又能达到人才培养的目的。本文以高职《数字电子技术》课程教学为例，探讨了我校在这门课程教学过程中实践能力培养的相关措施。

1 理论教学课堂的实践能力培养

为了切实提高学生的实践能力、就业能力，目前的高职教育倡导“学中做、做中学”以及“厂中校、校中厂”的教学和培养模式，但是大部分高职院校由于受到种种条件的限制，并不能如愿以偿，校内的教学还是按照“理论-教室、实验-实验室、实践-实训室”的模式进行教学，这就要求我们不管是在哪个环节，都要有效地融入实践内容并采用行之有效的方法，使基础薄弱并贪玩的高职学生踏入正常的轨道，让他们从无兴趣到有兴趣，从不想学到要学，从不想动脑到主动去分析解决问题。

1.1 理论课堂的案例引入

案例教学是现在一种盛行的交互式教学方法，在课堂上通过具体案例的剖析将理论知识融入到实际工程案例当中，容易激发学生的好奇心和寻找解决方法的兴趣心，从而有利于培养学生分析和解决问题的能力，进而提高他们的实践能力和创新意识[2]。

在数字电子技术的理论课堂，理论知识的学习是一个必须但又是一个枯燥乏味的过程，如何减少这种无聊的学习过程，让课堂变得丰富有吸引力，案例的引入无疑是一种有效的途径，它是将理论和实践联系的桥梁，是巩固理论知识行之有效的方法。但是在引入案例之前，必须将相应的理论知识进行简单的介绍，然后有针对性的引入案例。引入的案例要能突出教学内容的主题，紧扣所学习的内容，服务于所学的理论知识。这就要求教师提前花大量的时间精心准备和源筛选具有代表性和典型的工程实例。在课堂学习中，将案例贯穿于理论学习的始终，在教师合理引导下，学生学会查阅资料[3]，学会分析问题、解决问题，学生在案例分析中体会到理论的真正价值与意义。

1.2 理论课堂中的仿真应用

在理论课堂中引入案例能有效地将理论和实践联系起来，但案例的实践在理论课堂是非常有局限性的，而案例结果的实现对学生的学习与实践兴趣起着直接的导向作用，仿真的应用无疑是最好的选择。电路仿真是电子产品设计与开发过程中必须的一个环节，作为开发设计人员，必须对所设计的电路先进行仿真调试分析工作是否准确可靠后才能进入下一步的PCB板的制作。在课堂中可以采用Proteus、Multisim、 MATLAB等仿真软件对电路进行搭建并仿真实验， 能直观地观测到电路中相应部分的实验现象和数据。通过在数字电子技术课 程当中引入案例的仿真，学生的工程实践意识不仅得到提高，也有助于?W生对理论知识的理解与掌握，同时学生的学习积极性不断增强，数字电子技术课程的教学效果相应得到改善。

2 实践教学环节实践能力培养的优化与强化

为提高学生实践动手能力，在学时的分配上，理论课时大幅减少，实践课时比例大幅上升。在实践教学环节，应采取相应的措施确保学生的实践动手能力得到有效锻炼。

2.1 实验课堂

实验的设置一般是理论学习到一定程度而开设，它的目的之一是加强理论的理解巩固所学的理论知识，同时对学生的动手能力分析解决问题的能力也是一种有效的促进。实验一般分为验证性的实验和设计性的实验。对于如今理解力悟性力较差的高职学生而言，验证性实验也是非常有必要的，往往课堂上难于理解的知识点通过实验现象的说明便迎刃而解。但是在实验课堂上，实验电路的搭接、实验线路关键点的测试、实验数据的分析归纳总结必须由学生自己来完成，教师只能起引导性的作用，否则实验的成效达不到应有的作用。实验时最好一人一组，最多两人一组，每个学生对实验内容都要独立操作一遍。不管是验证性还是设计性的实验，只要学生按要求独立完成，不仅理论知识得到了巩固，实践操作能力一定会逐步加强。

2.2 实训环节

数字电子技术课程的实训环节一般设置在理论学习完成后进行，它一般要求综合利用所学的知识完成实用的电子产品的制作。经过系统的实训，能让大部分同学真正获得实践经验，熟悉掌握一般电子系统的设计与制作流程[5]。在实训环节，实训内容设置应该是较典型的能引起学生兴趣的较实用的工程实例，比如抢答器的设计制作、数字钟的设计制作、篮球赛倒计时器等。在实训过程中，教师要进行手把手的指导与训练，引导学生入门。比如，器件的购买地点、常用的电路设计软件，一些基本仪器的使用方法等等都要对学生进行介绍。实训的过程要以循序渐进方式，从简单的器件认知，原理图的设计、印刷电路板的制作、电路调试、软件调试、简单软硬件的联合调试等流程，?ρ?生进行浅入深出的训练，培养其具有一定独立实践动手能力[4]。

2.3 实训内容资源库的建立

为提高学生实践能力，仅仅依靠课堂内的训练是远远不够的。要采取相应的方法将学生的业余时间引到课外的电子制作方面。但学生往往在课外制作什么内容的小电子产品无从下手，所以为他们量身定作建立实训项目资源库是非常有必要的。按照学生的认知能力和认知规律，资源库中的实训项目的设置应该按照从简单到复杂的思路设计，这些项目必须是生活中实用的、易实现且制作成本低的小系统。当然这需要教师花大量的时间大量的精力去收集整理并实践。在完成资源库的的每个项目时，都要求学生按照电子产品生产的工艺过程一步步实现，学生的实践能力会得到逐步提高，学习兴趣也会逐步提升。

3 实践能力提高的保证-实践环境的改善

提高学生的实践能力，除了必须有的实训资源库外，还要有能保证学生顺利实施实践环节的条件-场地和设备。

3.1 实践场地的开放管理

学生在课堂训练的时间是有限的，要使学生的实践能力上升一个层次，每个教学单元后面的能力训练课题必须依靠课外的时间自觉地训练，学校必须为学生提供一个随时能进行实践操作的场地-开放式实训室。在开放式实训室中，要配备好常用的实训工具和仪器设备。学生在进行课外制作过程中，可能会存在知识或技术上的难题，所以开放式实训室还得定期配备相关老师进行指导。为了能让开放式实训室正常运行，开放实训室得对开放时间段、管理人员、指导老师的配备等作好计划，列出表格公布于学生，让学生了然于心。实训室里面的工具仪器设备等要作好记载，并能即时修缮和补充。

3.2 实验实训设备的更新换代

高职院校的培养目标最终是培养符合企业要求的应用型技能型人才，企业随着科技的进步不断发展。高职院校培养的人才要能跟上企业发展的步伐，除了在知识学习上要满足企业岗位理论知识的需求，还要能即时更新相关实训仪器和设备与企业接轨。比如示波器和毫伏表等，逐渐淘汰模拟的这些仪器而采用数字式的，通过在学校的训练使用，达到企业的实践要求。

4 第二课堂的有效利用

第二课堂以学生自主学习为中心来组织教学内容、开展教学活动，改变以教师为中心的传统教学模式[5]。在第二课堂中，选取实践能力强的同学作为领导者，组织同学们定期完成不同的电子制作，并负责技术上的讲解与指导，教师则利用答疑时间给予原理和方法指导。在第二课堂，老师的参与度下降，同学们相互帮助、相互指导，相互学习，不仅有利用实践能力的提升，也促进了他们的团结协作能力以及学习兴趣的培养。

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关键词：微课；高职院校；《电子技术》课程教学；应用

当前，随着信息技术的发展，人与人之间的交流和学习变得越来越高效便捷，“微理念”已深入人心。［1］在这样的时代背景下，一种新的教学模式“微课”应运而生并迅速兴起。

一、微课的概念及特点

在国内，“微课”最早由佛山教育局胡铁生提出。胡铁生认为“微课”是以教学视频为主要载体、反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。各种教学资源以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”。［2］本研究认为：“微课”是一种学习资源，它以微视频为核心，讲解或分析某一单个知识点或技能点，可以是知识介绍或习题讲解，也可以是技能操作等。“微课”是针对传统单一资源类型的局限性而发展起来的一种新的教学资源建设和应用模式，它的主要特点有：主题突出，针对性强；资源丰富，情境真实；短小精悍，使用便捷；半结构化，扩充容易。［3］

二、高职《电子技术》课程教学中采用微课的必要性和可行性

《电子技术》作为高职院校电类专业的一门重要专业基础课，知识面广，实践性强，地位重要。《电子技术》课程中学到的很多基本能力也被越来越多的用人单位和企业列为招聘人才的重要指标，比如电子线路的识图能力、电子电路的故障检修等。由此可见，高职《电子技术》课程教学同时肩负着“为学习专业课打基础，为今后就业作保障”的双重任务。但目前，一些院校《电子技术》课程的教学存在问题，教学效果不佳。很多院校还是采用知识本位的以讲授为主的教学方法，实践课的设置还多以验证性实验为主、综合应用性实验较少，缺乏以任务为驱动的引导，学生被动地听课、参与度不高，学生的实际需求容易被忽视，学习主动性差，这样不能很好地培养学生的综合应用能力和创新能力。因此，如何结合高职《电子技术》课程特点，并针对当前教学中出现的问题进行教学改革，显得十分紧迫。“微课”具有学习时间短、授课内容灵活、主题性针对性强、课程资源构成多样、情景真实等特点，［4］将“微课”运用到高职高专《电子技术》课程教学中，将很好地解决传统授课方式中存在的问题。“微课”还可以满足不同学生的个性化需求，学生可以根据自己在本课程中知识和技能的掌握情况，利用“微课”多遍着重学习个人掌握的薄弱环节。并且，在《电子技术》课程中引入“微课”，使学生处于主动探究问题、解决问题的情境中，还有助于锻炼学生的高阶思维能力。［5］

三、高职《电子技术》微课设计开发与应用

（一）《电子技术》微课内容设计与开发

1.素材的选择与分析

本研究“微课”设计主要依据教材是《电子技术项目教程》（北京大学出版社，2014年7月第2版，徐超明、李珍主编），该教材是“十二五职业教育国家规划教材”。该教材的特点是“以项目为载体，将知识融入工作任务；做中带学，实现职业能力培养；结合实验与仿真，提高教学质量”，这和本文的微课研究思想不谋而合。全书共7个项目，分别是：直流稳压电源的设计与制作、扩音机的制作与调试、信号产生电路的设计与制作、加法器的测试与设计、抢答器的设计与制作、数字钟的设计与制作、电子电路综合训练，每一个项目中又有多个任务。其中，项目1—项目3属于模拟电子技术部分，是对二极管和三极管常用电路、集成运放等知识的运用；项目4—项目6是对组合逻辑电路和时序逻辑电路知识的应用，属于数字电子技术部分；项目7选取最基本、最普及的通信终端设备之一电话机作为综合实训内容。本研究选定《电子技术项目教程》教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材，最终确定了6个有代表性的重点任务来作为“微课”设计的案例。包括：“二极管应用电路制作”“基本放大电路分析测试”“比例运算放大电路制作”“三人表决电路设计制作”“数据选择器应用电路设计”和“计数器的设计”。

2.微课开发的工具与环境

CamtasiaStudio是本文开发“微课”主要用到的软件工具，辅助工具软件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007（该软件我们都很熟悉，这里不再赘述）。下面介绍制作微课视频非常好用的Camta⁃siaStudio软件。CamtasiaStudio软件是TechSmith公司研发的、集屏幕录影和视频编辑于一体的软件套餐。该软件功能非常强大，除了能进行屏幕录影外，还能进行视频的剪辑、编辑、个性化制作，还具有视频播放与视频剧场功能。在此软件环境下，用户能非常方便地进行屏幕录像的配声，还可以添加字幕、剪辑视频，还有动画转场等功能。CamtasiaStudio软件的运行主界面见图1。

3.微视频案例

如前所述，本研究选取《电子技术》课程中具有代表性的6个重要任务（其中模拟电子技术部分3个，数字电子技术部分3个）进行“微课”设计开发。以《三人表决电路设计制作》的微课视频制作为例来说明微视频设计制作的过程。《三人表决电路设计制作》是《电子技术》课程数字电子技术部分的一个设计性案例，属于组合逻辑电路设计的典型案例。该案例涉及的知识点和技能点包括：基本逻辑门电路逻辑功能、常用中规模集成芯片管脚图的识图方法、组合逻辑电路的设计方法、会根据逻辑电路图正确地搭建电路等。在对该案例微视频的制作进行了设计、规划后，录制了该案例的微视频。该案例是借助Cam⁃tasiaStudio软件制作完成的，它在CamtasiaStudio环境中的界面如图2所示。做好PPT课件后，打开PPT课件，在MicrosoftOfficePowerPoint2007下录制完成，经过降噪等一系列后期处理后，最终生成了格式为MP4的播放视频。该案例的微课视频播放截图如图3所示。

（二）《电子技术》微课的教学过程设计与应用

本研究在制作完成6段微视频后，进入了“微课”的教学应用阶段。6段微课均在本校15电气自动化专业1班使用。本研究进行“微课”设计开发时，学生们已基本学完课程知识，即将进入复习阶段，所以，本研究选定该教材中的重点知识点和技能点作为微课开发素材，提供给正处于复习阶段的15级电气自动化专业学生，帮助学生有针对性地复习重点，提高学习效率。15电气自动化专业1班共51人，均有智能手机，任课教师在课前把本节课要复习内容对应的微视频通过QQ群或微信提前发送到每个学生的智能手机和电脑上，方便学生上课时在老师的指导下通过微视频来复习本节重点。

1.基本教学流程设计

《电子技术》课程的“微课”应用流程如图4所示。图5为本研究的“微课”应用教学模式。首先，在教师的深入引导下，学生使用智能手机等移动设备通过“微课”进行自主学习，当然也可以是小组形式的自主学习，这也是学生建构知识的过程。同时，学生会在具体的情境下提出问题，再通过小组分工协作探究来实现其知识能力的构建。然后是评价总结，教师检查学生任务的完成情况或者通过学生小组自检或互检，对学生的学习成果进行点评，这期间，教师要注意引导学生进行反思并给出优化建议。整个过程完成后，学生增加了知识、锻炼了技能，也提高了发现、探究、解决问题的能力和学习能力；另一方面，教师通过思考、构思、搜集资料设计与制作“微课”并组织课堂学习活动，指导学生进行“微课”学习后，自身专业素养和教学能力也得到了提升。［6］

2.具体教学流程设计

本文研究的基于“微课”的具体教学流程设计如图6所示。

（三）《电子技术》“微课”应用效果与评价

1.考核成绩分析

考核成绩分析是基于“微课”应用前和“微课”应用后两次考核的结果对比来进行的。第一次考核是在课程内容学完之后还未进行“微课”应用时进行。第二次考核是在将“微课”应用到15电气自动化专业的复习课中辅助教学，在“微课”应用结束后进行的。两次考核项目都是在题库中随机抽取1个综合应用项目，类型相同，分值相同，时间相同（都是满分100分、时间100分钟）。考核完成后对15级电气自动化1班51名学生的考核结果进行统计。忽略试题细微的难度差别和学生知识掌握熟练程度的差别，15电气自动化1班的平均成绩为79.6分，比前一次考核（在“微课”应用之前）的平均分72.8分提升了大约9.3%。其中，最高分提升约9.0%，最低分提升约7.2%。由此可见，在复习课中应用“微课”能明显提升学生知识和技能的掌握程度。

2.对学习者的问卷调查分析

在“微课”应用结束后，对51名学生进行了调查，问卷调查主要包括以下3个方面：是否喜欢利用微课学习；使用微课后的效果感受；对微课设计和微视频制作的满意程度。问卷调查的目的是为了了解《电子技术》“微课”的应用效果，及时发现其中的不足，以便总结经验教训。调查问卷共发出51份，回收有效问卷48份，有效回收率为94.1%。调查结果显示，80%以上的学生喜欢利用微课进行学习；77.1%的学生认为微课能提高自己对该课程的学习兴趣；81.1%的学生认同微课提高了自己的自学能力；85.5%的学生认为微课能帮助自己更好地掌握知识点和技能点；77.8%的学生认为微视频内容简洁、针对性强；76.1%的学生认为微视频中的知识点、技能点划分合理；81.3%的学生认为微视频中关于知识点和技能点的讲解清晰、全面；95%以上的学生认为微视频的画面质量好、声音清晰。通过考核成绩分析和调查问卷分析结果可见，微课在提高学生学习兴趣、学习效果以及提升学生自学能力等方面都有显著效果。

四、总结

高职《电子技术》“微课”开发不仅是教育教学理念的革新，也是学习方式的变革。“微课”以一个个小的知识点、技能点为单位，和传统的以课时或单元章节为单位的教学资源相比，更容易被学生吸收、消化，更能适应学生个性化的学习需求和当今时代教育信息化的要求，并能切实提高学生学习的有效性。“微课”在高职《电子技术》课程教学中的实践探索研究对促进该课程的教学改革、促进教学有效性的实现有着重要意义。本研究的建设成果也能为其它专业、其它课程的“微课”应用提供有价值的参考。目前本研究中“微课”使用是将微视频和其它“微课”资源通过QQ、微信的方式共享给学生，还缺乏“微课”学习网站等“微课”平台建设，下一步要加快“微课”学习网站建设，不断完善《电子技术》“微课”研究设计和开发。

参考文献：

［1］张静然.微课程之综述［J］.中国信息技术教育，2012（11）.

［2］胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势［J］.电化教育研究，2011（10）.

［3］胡铁生，周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究［J］.现代教育技术，2014（2）.

［4］李玉平.微课程——走向简单的学习［J］.中国信息教育技术，2012（11）.

［5］张艳艳.微项目学习在高职《计算机应用基础》课程教学中的应用研究［D］.西安：陕西师范大学，2013.

篇5

关键词： “CDIO” 《EDA技术》 课程教学

《EDA技术》是高等职业学校电子专业的一门专业核心课。它集知识传授、技能培养于一体，实践性很强，要求学生既要学好理论知识，又要掌握实际操作技能。以教师讲解为主，学生进行模仿的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性，解决实际问题的能力得不到体现。笔者在认真研究高等职业教育培养目标，弄清《EDA技术》的基本教学要求后，在EDA教学中引入了“CDIO”模式，既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体作用，充分展示了现代职业教育“以能力为本”的价值取向，使课堂教学的质量和效益得到了大幅度的提高。

一、“CDIO”的内涵

“CDIO”是构思（Conceive）、设计（Design）、实施(Implement）、运行（Operate）4个英文单词的缩写，它是“做中学”原则和“基于项目的教育学习”的集中体现。它以工程项目为载体，以从科研到运行为生命周期，让学生主动参与实践，以课程之间有机联系的方式学习工程。“做中学”是工程教育改革的战略之一，中国教育部于2008年开始组织课题组进行试点。

二、将“CDIO”模式应用于EDA课程教学中的意义

1.将“CDIO”模式应用到EDA课程符合高职教育培养的目标要求。

“CDIO”模式突破了传统教学模式，通过选取工程项目创设情景，通过协作学习开展教学，通过完成项目达到意义建构，通过解决问题实现学生对知识的掌握，能充分体现高职教育的职业性、岗位性和应用性等特点。教师将“CDIO”应用到教学，学生不仅能掌握专业基础理论及其相互联系，还能训练岗位所需的生产操作和组织能力，而且具能备参与项目生产的理念、能力，以及适应项目变化的潜力。“CDIO”模式以实际工业项目为逻辑主线组织教学，让学生以项目为学习中心，在项目中做，在项目中学，能充分发掘学生的创造潜能，提高解决实际问题的能力。同时教师在构思设计课程项目包的过程中，也会对所授课程有更深层次的理解，从而促进教学效果的提升。

2.将“CDIO”模式应用到EDA课程充分体现了学生的教学主体地位。

以真实项目为载体的项目式教学的开展，能使学生亲身经历产品构思、设计、实现、运作的项目开发生命周期，在与课程紧密联系的项目实践中积极主动地学习专业知识，提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力，增强学生的成就感，充分挖掘学生的创造潜能。不同项目的设定有利于满足不同层次学习者的学习需求，便于开展个性化、差异化教学。通过个体和合作的形式进行项目学习和实训，学生不仅能培养自主学习的能力，而且能培养合作、沟通和组织能力。项目完成后的及时反馈，又有利于学生间经验的分享。该模式构建出一个开放性、研究性的学习环境，充分体现了以学生为中心、以学生的全面发展为中心的教育思想。

3.将“CDIO”模式应用到EDA课程有利于教学科研水平的提高。

EDA技术是一门借助计算机来完成各种电子电路设计的自动化过程，是一门实践性很强的课程。要将“CDIO”模式应用到课程教学，教师必须结合院校教学实际，以及高职学生的知识层次、结构能力，合理制定教学大纲，优选教学内容，加强教材建设，不断改进教学方法、教学手段，理论结合实践，设计工程项目，体现以能力培养为主的原则。这个过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程，也是“CDIO”的具体体现。这个过程有利于进行多种资源的有效整合，不仅要求教师具有良好的专业设计经验和教学组织能力，而且善于发挥学生的主体地位和教师的主导地位，培养学生的综合应用能力，能极大地提高教师的业务能力和教学科研水平。

三、“CDIO”模式实施的具体过程

1.构思、设计。

笔者结合我院编写的EDA教程一书，收集整理大量资料，优选教学内容；结合我院学生实际，制定合理的教学大纲，整理出EDA项目指导的活页讲义，构思设计出若干具有针对性、特色性的EDA工程项目包，将所有知识点融入到工程项目中，以项目任务为教学单元进行教学。

教学内容由基础理论教学、实验教学和综合应用三块构成。理论教学以够用为度，实验教学则精讲多练，在完成一定量的基础实验和理论教学后我们引入综合训练项目，如时钟电路、数字频率计、正负脉冲数控调制信号发生器、序列检测器等的设计。

考核形式采用多样化原则，笔试、口试、常规编程、焊接操作、上机调试、小制作和小论文均可作为考核手段，将以上成绩综合即成为学生的最终成绩。

2.实施、运行。

根据学生特点进行分组，每组成员3―6个不等。首节课以课程概述为主，其余学时均以项目为主线实施教学。如为了使学生能更清楚地熟悉软件，了解原理图、语言设计的全流程，笔者引入了“用原理图及VHDL语言设计半加器，再利用半加器实现全加器”的项目设计；为了使学生充分把握VHDL的语句分类、语言结构及要素，笔者引入了“组合电路、时序电路的设计及拓展”，并要求学生根据拓展要求尝试性地进行修改，编写功能拓展程序；为了使学生对自上而下的设计理念有更明确的认识，笔者引入了“计数器及拓展”项目设计，学生根据要求依次设计十六进制计数器，十进制计数器，带清零、置位、进位的N进制计数器，以及用六十进制、二十四进制计数器构建数字钟并实现最终的下载。在这样一个不断拓展和提升的过程中，学生边学边做，边做边学，在做中讨论、体会、总结，随着知识点不断攻克，经验不断累积，解决方案变得越来越好。课时最后，笔者会分配三到四周的项目开发训练，通过推荐项目和学生自定项目，让学生了解从选题、调研、制定设计方案，采购元器件、硬件软件设计、线路焊接到调试检测的整个设计过程。对于项目所涉及的内容，如电路板的研制、电源设计等，笔者引导学生运用以前所学来合作完成，以培养学生完整的软件、硬件系统设计能力。考虑到学生在实验中独立完成一个完整的项目体系具有一定的难度，在项目指导书中笔者随附了一些程序，以供学生阅读理解。

四、“CDIO”模式实施后的教学反馈

在将“CDIO”模式应用到《EDA技术》课程教学改革后，学习的过程变成了人人都能参与创造的实践过程。学生在项目实践中，理解并把握了课程要求的知识与技能，体验着创新的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题的思想和能力。

教师在教学中引入“CDIO”模式应注意以下几点：重视项目的完成，但不能忽略基础知识的掌握，要让学生建构一个系统、全面的知识框架；学生分组是一个重要的环节，要防止学生出现依赖思想，应注意学生的全面发展和个性发展，避免两极分化；创设学习的资源和协作学习的环境是教师教学过程中最主要的工作；教材可以实际项目为主线进行改革，项目的合理选取是关键；课程考核机制应着重于实际应用能力，以学生完成项目的情况来评价学生学习效果；教学计划可根据学生的掌握实际进行适当调整。

参考文献：

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