電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究

時(shí)間:2022-07-24 02:39:49

導(dǎo)語(yǔ):在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)探討

所謂EDA技術(shù),是指以計(jì)算機(jī)和EDA軟件為設(shè)計(jì)工具、以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)邏輯描述手段,以可編程邏輯器件設(shè)計(jì)載體、以電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和專用集成電路設(shè)計(jì)為目標(biāo)的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程。EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫(xiě)。隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,其在眾多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,社會(huì)對(duì)此類技術(shù)人才的需要也不斷增加,傳統(tǒng)教學(xué)模式已不利于培養(yǎng)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的、具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才,教學(xué)改革勢(shì)在必行。提高EDA技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平,形成有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)模式,培養(yǎng)出一大批符合時(shí)代要求和具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的學(xué)生。

一、教學(xué)中存在的問(wèn)題

我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)形成的教育模式較為封閉、單調(diào),滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)中仍占據(jù)主體地位。在EDA技術(shù)這類實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程的講授中,如何提高學(xué)生實(shí)踐能力是需要教師不斷探究的問(wèn)題。目前,課程教學(xué)歸納起來(lái)主要存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題:教學(xué)方式上,除了大量采取了多媒體教學(xué)形式外,教學(xué)方式仍是單向灌輸,學(xué)生在大多數(shù)情況下為被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)興趣和積極性不高;教學(xué)過(guò)程中,以教師為中心,教學(xué)目標(biāo)主要是知識(shí)的傳播,但對(duì)知識(shí)運(yùn)用涉及較少,且大多數(shù)由教師直接介紹給學(xué)生,側(cè)重于講解概念和機(jī)械式的演練,而要求學(xué)生獨(dú)立思考并進(jìn)行問(wèn)題解決的不多,同時(shí),由于課時(shí)有限而內(nèi)容較多,以至于在課堂上沒(méi)有學(xué)生發(fā)揮的時(shí)間;實(shí)驗(yàn),多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺少設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn),學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力不強(qiáng);考核方式,仍采取傳統(tǒng)考試的方式,重點(diǎn)考察對(duì)知識(shí)的記憶程度,缺乏對(duì)學(xué)生思維方法、分析和解決問(wèn)題的訓(xùn)練。

二、改革措施

在EDA技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中,我們一直在研究如何提高教學(xué)效果,逐步完善教學(xué)大綱,不斷整合教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)在教學(xué)方式、考核方式等方面也做了一定改革。“學(xué)中做,做中學(xué)”開(kāi)啟教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 本課程主要講授:EDA技術(shù)的基本知識(shí);可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)原理;VHDL語(yǔ)言;EDA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用。如果在課程講授初期按部就班從單純介紹基本知識(shí)入手,學(xué)生對(duì)可編程器件和EDA技術(shù)設(shè)計(jì)流程沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),這樣聽(tīng)課會(huì)感到比較枯燥,沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣,接受起來(lái)也比較困難。EDA技術(shù)實(shí)踐性很強(qiáng),側(cè)重于應(yīng)用,不需深入了解可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu),就可完成一些數(shù)字電路的設(shè)計(jì)。

為了更好更高效地利用有限的學(xué)時(shí),從EDA技術(shù)開(kāi)發(fā)工具和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹入手,幫助學(xué)生在感性上對(duì)EDA技術(shù)產(chǎn)生一定的認(rèn)識(shí),第一次課可以在實(shí)驗(yàn)室以繪制原理圖的方式設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路,教師演示整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程,然后讓學(xué)生學(xué)著再做一遍,這樣學(xué)生很快對(duì)EDA技術(shù)設(shè)計(jì)流程有了很清晰的認(rèn)識(shí),調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性,以后再接受其他知識(shí)時(shí)會(huì)有整體性的概念,也不再有盲目性。

“學(xué)為主,教為輔”的教學(xué)探索 實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,應(yīng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師給予一定的引導(dǎo)。在VHDL語(yǔ)言的學(xué)習(xí)中,教師無(wú)需逐字逐句介紹語(yǔ)法規(guī)范語(yǔ)法要素及語(yǔ)句,在每次課結(jié)束后布置下次課學(xué)生應(yīng)具備的電子電路知識(shí),學(xué)生在課下可以利用一些時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識(shí)資料的查詢和學(xué)習(xí),增強(qiáng)主觀能動(dòng)性。課堂上,教師對(duì)語(yǔ)句和相關(guān)語(yǔ)法簡(jiǎn)單介紹后,學(xué)生就可以用這些語(yǔ)句自行設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)的邏輯電路,遇到問(wèn)題大家共同探討解決,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力。以不同的項(xiàng)目為載體學(xué)習(xí)VHDL語(yǔ)言,讓學(xué)生快速掌握EDA技術(shù)的基本內(nèi)容,讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中來(lái)構(gòu)建相關(guān)理論知識(shí)。實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革探索 精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí),熟練掌握軟件開(kāi)發(fā)工具的操作,綜合性實(shí)驗(yàn)是課程的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的首要開(kāi)發(fā)者,可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,可以多設(shè)計(jì)一些綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容供學(xué)生選擇。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不做具體要求,以自主學(xué)習(xí)為主,為對(duì)此知識(shí)領(lǐng)域感興趣的同學(xué)作為課外的學(xué)習(xí)補(bǔ)充。另外,鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)大賽等各種實(shí)訓(xùn)活動(dòng),做好后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。學(xué)生的設(shè)計(jì)成果如圖一、圖二所示:完善考核方式 采用“平時(shí)+實(shí)驗(yàn)+期末考試”相結(jié)合的考核方式,分值劃分比例是:平時(shí)考勤10%、實(shí)驗(yàn)40%、期末考試50%,避免考試前突擊背誦授課內(nèi)容,更多重視平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核,注重動(dòng)手實(shí)踐能力的考核,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的上課積極性。實(shí)驗(yàn)考核中包括預(yù)習(xí)情況、操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,嚴(yán)格考核每一環(huán)節(jié)。

三、結(jié)論

EDA技術(shù)課程在高校電子類專業(yè)教育中發(fā)揮著不容忽視的作用。本文從分析EDA課程教學(xué)中存在的問(wèn)題出發(fā),探討了如何從教學(xué)方法、考核評(píng)價(jià)方式和教學(xué)模式等方面進(jìn)行改革,提高了學(xué)生開(kāi)發(fā)數(shù)字系統(tǒng)的能力,培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力,為將來(lái)從事電子通信工程、測(cè)控技術(shù)等領(lǐng)域的工程應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者:婁瑩 門英輝 單位:遼寧科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)創(chuàng)新

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA:ElectronicDesignautomation)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)過(guò)程中而形成的一門新技術(shù),[1]它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)和仿真、集成電路的版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等各項(xiàng)工作中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)及電子信息工業(yè)的不斷發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在信息行業(yè)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域也涉及產(chǎn)業(yè)鏈中的幾乎任何一個(gè)環(huán)節(jié)。一方面是社會(huì)上對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的急需,另一方面是我國(guó)高校中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才培養(yǎng)的落后,兩者之間的矛盾也促使眾多的高校開(kāi)始在電子信息、微電子技術(shù)等專業(yè)中開(kāi)設(shè)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程。如今,該課程已成為眾多信息類學(xué)科的專業(yè)必修課,這為我國(guó)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的培養(yǎng)和充實(shí)做出了巨大的貢獻(xiàn)。“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)效果直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量,因此,優(yōu)秀的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)過(guò)程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)歷,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)拓創(chuàng)新,形成了一套特有的教學(xué)方法,旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)牢、思路清、知識(shí)廣、能力強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才。

一、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)的特點(diǎn)

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)較為寬泛的概念,它涵蓋了電路設(shè)計(jì)、電路測(cè)試與驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)、PCB板開(kāi)發(fā)等各個(gè)不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計(jì)部分,即采用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)字電路。因此,該課程的教學(xué)具非常突出的特點(diǎn)。

1.既要有廣度,又要有深度

有廣度即在教學(xué)過(guò)程中需要把電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化所包含的各個(gè)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解,從而使學(xué)生從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā),把握電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的真正含義,以便于他們建立起一個(gè)全局概念。有深度即在教學(xué)過(guò)程中緊抓電路設(shè)計(jì)這個(gè)重點(diǎn),著重講解如何使用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)硬件電路,使學(xué)生具備電路設(shè)計(jì)的具體技能,并能夠應(yīng)用于實(shí)踐和工作當(dāng)中。

2.突出硬件電路設(shè)計(jì)的概念

在眾多高校開(kāi)設(shè)的“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程中,多數(shù)是以硬件描述語(yǔ)言VHDL作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的。而VHDL語(yǔ)言是一門比較特殊的語(yǔ)言,與C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言等存在很大的不同。因此,在教學(xué)過(guò)程中首先要讓學(xué)生明白這門語(yǔ)言與前期所學(xué)的其他語(yǔ)言的區(qū)別,并通過(guò)實(shí)例,如CPU的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程,讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語(yǔ)言的真正用途,并將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

3.理論與實(shí)踐并重

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,必須兩者并重,才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語(yǔ)法要點(diǎn)和電路設(shè)計(jì)思想,[2]并通過(guò)實(shí)踐將這些語(yǔ)法與設(shè)計(jì)思想得以加強(qiáng)和鞏固,同時(shí)在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)方法總結(jié)

良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此,針對(duì)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的教學(xué)特點(diǎn),筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。

1.以生動(dòng)的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的世界

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個(gè)世界中,并了解這個(gè)世界的大概,從而對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣,是每個(gè)老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù),讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。由于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)很抽象的概念,因此,可以通過(guò)播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來(lái)讓學(xué)生了解這個(gè)領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入,通過(guò)一段“CPU從設(shè)計(jì)到制造過(guò)程”的視頻,讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程與方法,并引出集成電路這個(gè)概念。通過(guò)早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對(duì)比,引出EDA的概念,并詳細(xì)講解EDA對(duì)于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)EDA的具體認(rèn)識(shí)。這些方法不僅使學(xué)生對(duì)EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解,更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)中。

2.以實(shí)例展開(kāi)理論教學(xué)

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分:[3]硬件描述語(yǔ)言(以VHDL語(yǔ)言為學(xué)習(xí)對(duì)象)、開(kāi)發(fā)軟件(以QUARTUSII為學(xué)習(xí)對(duì)象)和實(shí)驗(yàn)用開(kāi)發(fā)板(以FPGA開(kāi)發(fā)板為學(xué)習(xí)對(duì)象)。硬件描述語(yǔ)言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分,是重中之重。對(duì)于一門編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō),語(yǔ)法和編程思想是學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)的過(guò)程中,通常都是將語(yǔ)法作為主線,結(jié)合語(yǔ)法實(shí)例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會(huì)使學(xué)生陷入到學(xué)編程語(yǔ)言就是學(xué)習(xí)語(yǔ)法的誤區(qū)中,不僅不能學(xué)到精髓,還會(huì)因?yàn)榭菰锓ξ抖a(chǎn)生厭倦感。如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計(jì)的方法,又輕松掌握語(yǔ)法規(guī)則是一個(gè)教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念,將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線,在理論學(xué)習(xí)過(guò)程中,以具體電路實(shí)例為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手,熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語(yǔ)句的過(guò)程,并掌握如何將這些語(yǔ)句按照規(guī)則組織成一個(gè)完整無(wú)誤的程序。在此過(guò)程中,不斷引入新的語(yǔ)法規(guī)則。由于整個(gè)過(guò)程中學(xué)生的思考重點(diǎn)都放在電路功能的實(shí)現(xiàn)上,而語(yǔ)法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀,也不會(huì)產(chǎn)生厭倦感。由于語(yǔ)法時(shí)刻都需要用到且容易忘記,因此在后期的實(shí)例講解過(guò)程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過(guò)的語(yǔ)法現(xiàn)象,以避免學(xué)生遺忘,以此讓學(xué)生明白,學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)。通過(guò)一些實(shí)踐,學(xué)生體會(huì)到語(yǔ)言學(xué)習(xí)的成就感,進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣,此方法收到了良好的教學(xué)效果。

3.將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿始終

硬件描述語(yǔ)言與軟件語(yǔ)言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易將之前所學(xué)的C語(yǔ)言等軟件編程語(yǔ)言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過(guò)程中,這對(duì)于掌握硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)有非常大的阻礙。因此,在教學(xué)過(guò)程中,從最初引入到最后設(shè)計(jì)電路,都要始終將硬件電路設(shè)計(jì)的概念和思維方式貫穿其中。在講述應(yīng)用實(shí)例時(shí),需要向?qū)W生分析該例中的語(yǔ)句和硬件電路的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)這些語(yǔ)句與軟件語(yǔ)言的區(qū)別。以if語(yǔ)句為例,在VHDL語(yǔ)言中,if語(yǔ)句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語(yǔ)句產(chǎn)生純組合電路,不完整的if語(yǔ)句將產(chǎn)生時(shí)序電路,如果應(yīng)用不當(dāng),會(huì)在電路中引入不必要的存儲(chǔ)單元,增加電路模塊,耗費(fèi)資源。[4]而對(duì)于軟件語(yǔ)言,并沒(méi)有完整if語(yǔ)句與不完整if語(yǔ)句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性,可以通過(guò)一個(gè)小實(shí)例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來(lái)說(shuō)明。

(1)(2)兩個(gè)程序唯一的不同點(diǎn)在于:程序(1)中使用的是elsif語(yǔ)句,是一個(gè)不完整的if語(yǔ)句描述,而程序(2)使用的是else語(yǔ)句,是一個(gè)完整的if語(yǔ)句描述。這一條語(yǔ)句的區(qū)別卻決定了兩個(gè)程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。(1)綜合的結(jié)果是一個(gè)時(shí)序電路,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如圖1所示。而(2)綜合的結(jié)果是一個(gè)純組合電路,電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,如圖2所示。通過(guò)綜合后的電路圖比較,學(xué)生更深刻理解這兩類語(yǔ)句的區(qū)別。強(qiáng)化硬件電路設(shè)計(jì)的思想,可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格,培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)工程師。

4.通過(guò)實(shí)踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力,因此在教學(xué)中需要不斷地用實(shí)踐訓(xùn)練來(lái)強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),并使他們達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)較復(fù)雜硬件電路的能力。筆者在教學(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生將課程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相結(jié)合的方法,讓學(xué)生強(qiáng)化實(shí)踐能力,收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四,此時(shí)他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入選題,開(kāi)始了初步設(shè)計(jì)的過(guò)程。筆者先在實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計(jì)的題目,比如交通燈、自動(dòng)售貨機(jī)、電梯控制器等,讓學(xué)生體會(huì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的實(shí)用性,激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實(shí)踐小團(tuán)隊(duì),讓每組學(xué)生共同完成一個(gè)較復(fù)雜的電路系統(tǒng),比如遙控小車、溫度測(cè)控系統(tǒng)等,鼓勵(lì)他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)接。其中大部分同學(xué)通過(guò)這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計(jì)的基本方法和流程,有一部分同學(xué)還能設(shè)計(jì)出比較出色的作品。此過(guò)程不僅讓學(xué)生體會(huì)到了學(xué)習(xí)知識(shí)的快樂(lè),也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。

三、結(jié)束語(yǔ)

掌握“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的特點(diǎn),有針對(duì)性地改善教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,強(qiáng)化理論和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,一方面使學(xué)生把握課程的全局性,了解和熟悉電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化行業(yè)的狀況和最新動(dòng)態(tài);另一方面培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的動(dòng)手能力,培養(yǎng)出厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、有創(chuàng)新的高素質(zhì)人才,具有重要的社會(huì)意義。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的課程特點(diǎn)與教學(xué)革新

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA:ElectronicDesignautomation)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)過(guò)程中而形成的一門新技術(shù),[1]它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)和仿真、集成電路的版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等各項(xiàng)工作中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)及電子信息工業(yè)的不斷發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在信息行業(yè)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域也涉及產(chǎn)業(yè)鏈中的幾乎任何一個(gè)環(huán)節(jié)。一方面是社會(huì)上對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的急需,另一方面是我國(guó)高校中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才培養(yǎng)的落后,兩者之間的矛盾也促使眾多的高校開(kāi)始在電子信息、微電子技術(shù)等專業(yè)中開(kāi)設(shè)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程。如今,該課程已成為眾多信息類學(xué)科的專業(yè)必修課,這為我國(guó)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的培養(yǎng)和充實(shí)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)效果直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量,因此,優(yōu)秀的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)過(guò)程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)歷,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)拓創(chuàng)新,形成了一套特有的教學(xué)方法,旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)牢、思路清、知識(shí)廣、能力強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才。

一、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)的特點(diǎn)

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)較為寬泛的概念,它涵蓋了電路設(shè)計(jì)、電路測(cè)試與驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)、PCB板開(kāi)發(fā)等各個(gè)不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計(jì)部分,即采用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)字電路。因此,該課程的教學(xué)具非常突出的特點(diǎn)。

1.既要有廣度,又要有深度

有廣度即在教學(xué)過(guò)程中需要把電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化所包含的各個(gè)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解,從而使學(xué)生從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā),把握電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的真正含義,以便于他們建立起一個(gè)全局概念。有深度即在教學(xué)過(guò)程中緊抓電路設(shè)計(jì)這個(gè)重點(diǎn),著重講解如何使用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)硬件電路,使學(xué)生具備電路設(shè)計(jì)的具體技能,并能夠應(yīng)用于實(shí)踐和工作當(dāng)中。

2.突出硬件電路設(shè)計(jì)的概念

在眾多高校開(kāi)設(shè)的“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程中,多數(shù)是以硬件描述語(yǔ)言VHDL作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的。而VHDL語(yǔ)言是一門比較特殊的語(yǔ)言,與C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言等存在很大的不同。因此,在教學(xué)過(guò)程中首先要讓學(xué)生明白這門語(yǔ)言與前期所學(xué)的其他語(yǔ)言的區(qū)別,并通過(guò)實(shí)例,如CPU的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程,讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語(yǔ)言的真正用途,并將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

3.理論與實(shí)踐并重

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,必須兩者并重,才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語(yǔ)法要點(diǎn)和電路設(shè)計(jì)思想,[2]并通過(guò)實(shí)踐將這些語(yǔ)法與設(shè)計(jì)思想得以加強(qiáng)和鞏固,同時(shí)在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)方法總結(jié)

良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此,針對(duì)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的教學(xué)特點(diǎn),筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。

1.以生動(dòng)的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的世界

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個(gè)世界中,并了解這個(gè)世界的大概,從而對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣,是每個(gè)老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù),讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。由于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)很抽象的概念,因此,可以通過(guò)播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來(lái)讓學(xué)生了解這個(gè)領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入,通過(guò)一段“CPU從設(shè)計(jì)到制造過(guò)程”的視頻,讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程與方法,并引出集成電路這個(gè)概念。通過(guò)早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對(duì)比,引出EDA的概念,并詳細(xì)講解EDA對(duì)于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)EDA的具體認(rèn)識(shí)。這些方法不僅使學(xué)生對(duì)EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解,更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)中。

2.以實(shí)例展開(kāi)理論教學(xué)

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分:[3]硬件描述語(yǔ)言(以VHDL語(yǔ)言為學(xué)習(xí)對(duì)象)、開(kāi)發(fā)軟件(以QUARTUSII為學(xué)習(xí)對(duì)象)和實(shí)驗(yàn)用開(kāi)發(fā)板(以FPGA開(kāi)發(fā)板為學(xué)習(xí)對(duì)象)。硬件描述語(yǔ)言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分,是重中之重。對(duì)于一門編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō),語(yǔ)法和編程思想是學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)的過(guò)程中,通常都是將語(yǔ)法作為主線,結(jié)合語(yǔ)法實(shí)例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會(huì)使學(xué)生陷入到學(xué)編程語(yǔ)言就是學(xué)習(xí)語(yǔ)法的誤區(qū)中,不僅不能學(xué)到精髓,還會(huì)因?yàn)榭菰锓ξ抖a(chǎn)生厭倦感。如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計(jì)的方法,又輕松掌握語(yǔ)法規(guī)則是一個(gè)教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念,將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線,在理論學(xué)習(xí)過(guò)程中,以具體電路實(shí)例為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手,熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語(yǔ)句的過(guò)程,并掌握如何將這些語(yǔ)句按照規(guī)則組織成一個(gè)完整無(wú)誤的程序。在此過(guò)程中,不斷引入新的語(yǔ)法規(guī)則。由于整個(gè)過(guò)程中學(xué)生的思考重點(diǎn)都放在電路功能的實(shí)現(xiàn)上,而語(yǔ)法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀,也不會(huì)產(chǎn)生厭倦感。由于語(yǔ)法時(shí)刻都需要用到且容易忘記,因此在后期的實(shí)例講解過(guò)程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過(guò)的語(yǔ)法現(xiàn)象,以避免學(xué)生遺忘,以此讓學(xué)生明白,學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)。通過(guò)一些實(shí)踐,學(xué)生體會(huì)到語(yǔ)言學(xué)習(xí)的成就感,進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣,此方法收到了良好的教學(xué)效果。

3.將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿始終

硬件描述語(yǔ)言與軟件語(yǔ)言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易將之前所學(xué)的C語(yǔ)言等軟件編程語(yǔ)言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過(guò)程中,這對(duì)于掌握硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)有非常大的阻礙。因此,在教學(xué)過(guò)程中,從最初引入到最后設(shè)計(jì)電路,都要始終將硬件電路設(shè)計(jì)的概念和思維方式貫穿其中。在講述應(yīng)用實(shí)例時(shí),需要向?qū)W生分析該例中的語(yǔ)句和硬件電路的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)這些語(yǔ)句與軟件語(yǔ)言的區(qū)別。以if語(yǔ)句為例,在VHDL語(yǔ)言中,if語(yǔ)句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語(yǔ)句產(chǎn)生純組合電路,不完整的if語(yǔ)句將產(chǎn)生時(shí)序電路,如果應(yīng)用不當(dāng),會(huì)在電路中引入不必要的存儲(chǔ)單元,增加電路模塊,耗費(fèi)資源。[4]而對(duì)于軟件語(yǔ)言,并沒(méi)有完整if語(yǔ)句與不完整if語(yǔ)句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性,可以通過(guò)一個(gè)小實(shí)例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來(lái)說(shuō)明。這一條語(yǔ)句的區(qū)別卻決定了兩個(gè)程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。(1)綜合的結(jié)果是一個(gè)時(shí)序電路,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如圖1所示。而(2)綜合的結(jié)果是一個(gè)純組合電路,電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,如圖2所示。通過(guò)綜合后的電路圖比較,學(xué)生更深刻理解這兩類語(yǔ)句的區(qū)別。強(qiáng)化硬件電路設(shè)計(jì)的思想,可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格,培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)工程師。

4.通過(guò)實(shí)踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力

“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力,因此在教學(xué)中需要不斷地用實(shí)踐訓(xùn)練來(lái)強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),并使他們達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)較復(fù)雜硬件電路的能力。筆者在教學(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生將課程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相結(jié)合的方法,讓學(xué)生強(qiáng)化實(shí)踐能力,收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四,此時(shí)他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入選題,開(kāi)始了初步設(shè)計(jì)的過(guò)程。筆者先在實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計(jì)的題目,比如交通燈、自動(dòng)售貨機(jī)、電梯控制器等,讓學(xué)生體會(huì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的實(shí)用性,激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實(shí)踐小團(tuán)隊(duì),讓每組學(xué)生共同完成一個(gè)較復(fù)雜的電路系統(tǒng),比如遙控小車、溫度測(cè)控系統(tǒng)等,鼓勵(lì)他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)接。其中大部分同學(xué)通過(guò)這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計(jì)的基本方法和流程,有一部分同學(xué)還能設(shè)計(jì)出比較出色的作品。此過(guò)程不僅讓學(xué)生體會(huì)到了學(xué)習(xí)知識(shí)的快樂(lè),也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。

三、結(jié)束語(yǔ)

掌握“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的特點(diǎn),有針對(duì)性地改善教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,強(qiáng)化理論和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,一方面使學(xué)生把握課程的全局性,了解和熟悉電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化行業(yè)的狀況和最新動(dòng)態(tài);另一方面培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的動(dòng)手能力,培養(yǎng)出厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、有創(chuàng)新的高素質(zhì)人才,具有重要的社會(huì)意義。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)嘗試及分析

一、EDA技術(shù)概述

EDA(ElectronicDesignAutomation)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包。主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作,既IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展。從70年代的(CAD)階段和80年代的(CAE)階段,到90年代的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)階段。EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向。它不僅為電子技術(shù)設(shè)計(jì)人員提供了“自頂向下”的設(shè)計(jì)理念,同時(shí)也為教學(xué)提供了一個(gè)極為便捷的、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。電工電子類專業(yè)課程中的電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)都可以通過(guò)EDA仿真軟件,進(jìn)行電路圖的繪制、設(shè)計(jì)、仿真試驗(yàn)和分析。應(yīng)該說(shuō)將EDA仿真軟件應(yīng)用到電工、電子類專業(yè)的教學(xué)中是一種教學(xué)手段的創(chuàng)新,也是提高教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)選方法。

1.電子類課程引入EDA技術(shù)的必要性

電子線路課程是電子類專業(yè)的支柱性課程,它要求學(xué)生熟悉各種電子器件,掌握電路圖的識(shí)讀、繪制以及電路工作原理,還要學(xué)會(huì)掌握和合理運(yùn)用分析方法。EDA軟件正是提供了各種支持,恰到好處地符合這樣的教學(xué)要求。同樣,電子線路課程又是一個(gè)緊密聯(lián)系實(shí)踐的課程,EDA軟件的強(qiáng)大的仿真功能更是能把實(shí)踐帶入課堂,帶入教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中去。2.EDA人才的需要使EDA的應(yīng)用逐步走向?qū)嵱没疎DA技術(shù)已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)的最有效的工具,是電子工程師們使用的一種基本工具。市場(chǎng)對(duì)EDA人才有著迫切的需求,熟悉EDA技術(shù)的學(xué)生將受到用人單位的歡迎。因此,將EDA技術(shù)引入高校電子類專業(yè)的課程中,是培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)用人才的需要。

3.教學(xué)方式改革的需要

在電子類課程的教學(xué)中,將一些內(nèi)容較難、圖形較多、用語(yǔ)言和文字難以表達(dá)或不易理解的抽象、復(fù)雜的變化過(guò)程,通過(guò)EDA的仿真,以波形或曲線的形式生動(dòng)直觀地演示出來(lái),不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生對(duì)所授內(nèi)容的理解,提高教學(xué)質(zhì)量,還可以節(jié)省課堂板書(shū)時(shí)間,擴(kuò)展講授內(nèi)容,獲得事半功倍的效果。此外由于EDA軟件向用戶提供了各種電子測(cè)試儀器和分析工具,應(yīng)用EDA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果。因此,在教學(xué)中引入EDA也是教學(xué)內(nèi)容與手段改革的必然趨勢(shì)。

二、EDA技術(shù)在教學(xué)中的作用

1.EDA技術(shù)在電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是電子線路教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜢柟屉娮泳€路基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能、動(dòng)手能力和分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維潛力。TinaPro這款優(yōu)秀的EDA軟件提供了上千種電子元器件和十?dāng)?shù)種儀器儀表,完全能夠虛擬各種電子實(shí)驗(yàn),區(qū)別于應(yīng)用實(shí)體的實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn),它叫虛擬實(shí)驗(yàn)。

虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

(1)學(xué)校缺少某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí),虛擬實(shí)驗(yàn)可以代替硬件實(shí)驗(yàn)有些學(xué)校由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備,部分硬件實(shí)驗(yàn)無(wú)法展開(kāi),就完全可以用虛擬實(shí)驗(yàn)代替。虛擬實(shí)驗(yàn)的一大特點(diǎn)就是不受實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地的條件限制,只要有計(jì)算機(jī),有EDA軟件(如TinaPro),幾乎所有的實(shí)驗(yàn)都難不住它。(它的元器件庫(kù)無(wú)所不包,而且具有網(wǎng)上更新的功能,它的虛擬儀器也是應(yīng)有盡有,而且直觀性強(qiáng))。

(2)同一實(shí)驗(yàn)課題,在開(kāi)展硬件實(shí)驗(yàn)的同時(shí),可以輔以虛擬實(shí)驗(yàn)硬件實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)效果上各有所長(zhǎng),硬件實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位是勿庸置疑的,它使學(xué)生直接面對(duì)真實(shí)對(duì)象,進(jìn)行真實(shí)操作,獲得直接經(jīng)驗(yàn),這是虛擬實(shí)驗(yàn)所無(wú)法作到的。而虛擬實(shí)驗(yàn)有更為優(yōu)秀的分析技術(shù),例如在很多儀器儀表中引入指針,使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更易獲得,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯,EDA軟件中又具有經(jīng)典的仿真分析方法,能輕而易舉地實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)現(xiàn)象的捕捉,也能把很長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)象展現(xiàn)于一秒,這也是實(shí)際儀器不能敵的。所以,同一個(gè)課題,開(kāi)展實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力,獲得直接經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn),有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得,最終有利于分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲得。

(3)開(kāi)展具有創(chuàng)造性的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)以前在作實(shí)驗(yàn)前,教師處于對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和學(xué)生安全的保護(hù)必先囑咐學(xué)生不準(zhǔn)動(dòng)這,不準(zhǔn)動(dòng)那,使學(xué)生做起實(shí)驗(yàn)來(lái)束手束腳,學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力得不到發(fā)揮。其實(shí)很多時(shí)候,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是有自己的獨(dú)到的想法的。如果能夠利用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù),拿出有意義的課題,進(jìn)行開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中,可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,對(duì)電路進(jìn)行別出心裁的修改,對(duì)電路的分析和測(cè)試做不同的嘗試,使學(xué)生完全成為實(shí)驗(yàn)電路的剖析者和探索者,又不必?fù)?dān)心會(huì)損壞任何器件或儀器。這樣既拓展了實(shí)驗(yàn)范圍,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.EDA在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教學(xué)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。目前課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工程應(yīng)用類題目不少,但是由于畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)較少、器件、儀器設(shè)備不足及其它原因,畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)果往往是原理性討論和分析。不能進(jìn)行實(shí)際的調(diào)試和驗(yàn)證,學(xué)生仍停留在原理分析上,而不能經(jīng)歷實(shí)際研究設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程。畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果大打折扣。我院電子系在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中引入EDA技術(shù),對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真,在答辯時(shí)進(jìn)行演示,并要求學(xué)生制作樣機(jī),樣機(jī)的印刷電路板必須用Protel軟件進(jìn)行繪制,這樣既保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,又能提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和開(kāi)發(fā)能力,不失是克服現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題的一種途徑。

另外從幾屆畢業(yè)生就業(yè)的情況分析,掌握了CAD技術(shù)和EDA技術(shù),在就業(yè)時(shí)就表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我院在三年多的EDA教學(xué)實(shí)踐中取得了一些效果和體會(huì),通過(guò)一段時(shí)間EDA教學(xué)實(shí)踐,使學(xué)生了解和初步掌握了最先進(jìn)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),學(xué)習(xí)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方法和設(shè)計(jì)思想,并培養(yǎng)了他們的抽象思維能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用電子技術(shù)課程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,鍛煉了學(xué)生應(yīng)用EDA技術(shù)解決小型電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來(lái)在工作中應(yīng)用EDA技術(shù)打下初步的基礎(chǔ)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),普遍認(rèn)識(shí)到EDA技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的重要性,認(rèn)為EDA技術(shù)是一門十分有用的學(xué)科,它必將取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法而成為主要的設(shè)計(jì)手段。EDA技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,我們把高職EDA教學(xué)的重點(diǎn)放在要求學(xué)生掌握印刷線路板設(shè)計(jì)與制作能力,掌握利用EDA技術(shù)進(jìn)行電路分析與仿真的基本技能,同時(shí)要求學(xué)生把理論課上學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到學(xué)生自己的實(shí)踐環(huán)節(jié)中去。我們通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生上機(jī)操作訓(xùn)練和實(shí)際動(dòng)手操作環(huán)節(jié),使學(xué)生在掌握理論課所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)獲得了實(shí)際的操作訓(xùn)練,提高了本課程的教學(xué)質(zhì)量。

我院EDA教學(xué)重點(diǎn)是要求學(xué)生掌握Protel和TinaPro軟件的使用,能夠獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算機(jī)電子電路輔助設(shè)計(jì)與電路分析、仿真,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力,在此基礎(chǔ)上我們還向?qū)W生介紹了其它EDA技術(shù),如TinaPro軟件的仿真應(yīng)用和Protel最新版本軟件等,從而擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面,為將來(lái)學(xué)生從事電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。EDA技術(shù)發(fā)展非常快,作為教學(xué)不可能與學(xué)生畢業(yè)所面臨的工作一模一樣。EDA教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)EDA技術(shù)基本方法的掌握和應(yīng)用,學(xué)生需要在今后的工作中不斷學(xué)習(xí),對(duì)他們進(jìn)行學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)能力的培養(yǎng)更為重要。參與EDA教學(xué)的教師應(yīng)不斷通過(guò)自身的學(xué)習(xí)提高,把世界上最先進(jìn)的技術(shù)和最新的知識(shí)帶學(xué)生,起到拋磚引玉的作用。綜上所述,在當(dāng)前高校電子技術(shù)課程的教學(xué)當(dāng)中,為適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求,引入EDA技術(shù)是十分必要的,它能加快教學(xué)手段現(xiàn)代化的進(jìn)程,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,鞏固學(xué)生的專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,加強(qiáng)教師對(duì)所授課程的更深層次理解,極大地促進(jìn)電子技術(shù)教學(xué)和科研水平的進(jìn)一步提高。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)研究:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化運(yùn)用案例教學(xué)革新

1910年,美國(guó)哈佛商學(xué)院最先使用案例教學(xué),開(kāi)創(chuàng)了案例教學(xué)的先河,為社會(huì)培養(yǎng)了大量杰出的工商界驕子,使得案例教學(xué)法成為一種風(fēng)靡全球的、被認(rèn)為是代表未來(lái)教育方向的成功教育模式[1]。案例教學(xué)法于20世紀(jì)80年代初傳入我國(guó),在我國(guó)的推廣實(shí)施已有30多年,它起初應(yīng)用于法學(xué)和醫(yī)學(xué)專業(yè)的教學(xué),其后運(yùn)用于管理專業(yè)的教學(xué),但應(yīng)用于工科專業(yè)則鮮見(jiàn)報(bào)道。

一、在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中引入案例教學(xué)法的必要性

傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的教學(xué)往往采用講授法,以“教”為中心,即以教師為主體,由教師提供教學(xué)資料,組織和控制教學(xué)過(guò)程。“教法”制約了“學(xué)法”,造成學(xué)生只能“照葫蘆畫(huà)瓢”,完全被動(dòng),使學(xué)生的知識(shí)遷移能力大大下降,阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析、解決問(wèn)題的能力[2]。案例教學(xué)法則通過(guò)教師采用案例引導(dǎo)來(lái)說(shuō)明理論知識(shí),學(xué)生通過(guò)案例的研究分析加深對(duì)理論知識(shí)的理解。在教學(xué)實(shí)踐中通過(guò)深入討論,激發(fā)學(xué)生的興趣,增加他們的感性認(rèn)識(shí),提高他們的分析、歸納、總結(jié)能力。在電子設(shè)計(jì)中,對(duì)于同一工程可能有不同的設(shè)計(jì)方案,因此,圍繞同一案例,促使學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生的潛能非常重要。此外,在教師指導(dǎo)下學(xué)生通過(guò)對(duì)電路實(shí)例故障的思考、分析和辯論,就問(wèn)題做出判斷和決策,可以進(jìn)一步提高學(xué)生思考、分析和解決問(wèn)題的能力。教學(xué)過(guò)程不僅是學(xué)生掌握知識(shí)的過(guò)程,更是學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、獲得經(jīng)驗(yàn)、啟發(fā)創(chuàng)造、激勵(lì)探索、提高能力的過(guò)程。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的教學(xué)中引入案例教學(xué)法,對(duì)于適應(yīng)課程的實(shí)踐性和綜合性要求,解決課時(shí)少、容量大的矛盾,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性,提高學(xué)生自學(xué)能力和實(shí)踐能力,改善教學(xué)效果,大有裨益。

二、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中案例設(shè)計(jì)及選擇的原則

案例教學(xué)法以案例為教學(xué)的起點(diǎn),選擇恰當(dāng)?shù)陌咐浅晒?shí)施案例教學(xué)的前提。案例也稱個(gè)案、個(gè)例、事例或?qū)嵗唧w來(lái)講是指社會(huì)存在的、能夠?qū)虒W(xué)中的基本理論或原理進(jìn)行說(shuō)明、闡述、分析以及引起爭(zhēng)鳴討論的行為或事件[3]。教學(xué)案例的選擇直接影響教學(xué)效果的優(yōu)劣。案例教學(xué)的目的是讓學(xué)生在“做中學(xué)”,通過(guò)案例操作,掌握課程中的理論、原理、操作方法、技巧等,加深對(duì)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解和掌握[4]。一般而言,在選擇電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的案例時(shí)應(yīng)把握以下原則。

(一)針對(duì)性

教師在課前要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)有針對(duì)性地選擇案例,做到有的放矢。案例的內(nèi)容要與知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合。此外,還要考慮案例在教學(xué)環(huán)節(jié)中的適用性。

(二)實(shí)效性

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展非常迅猛,教師要多選用一些緊扣時(shí)代脈搏的典型事例作為關(guān)注點(diǎn),這樣可以點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。

(三)趣味性

從案例內(nèi)容來(lái)講,趣味性是可讀性的主要元素;從學(xué)生心理來(lái)講,趣味性可以啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。因此,所選案例應(yīng)生動(dòng)有趣,內(nèi)容豐富多彩,貼近學(xué)生生活。

(四)適中性

案例的選擇要考慮學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平,做到難易適當(dāng)。太難的案例往往使學(xué)生因知識(shí)儲(chǔ)備不足而無(wú)從下手,進(jìn)而喪失參與的興趣;太簡(jiǎn)單的案例,不僅降低了教學(xué)的要求,而且也無(wú)助于學(xué)生思維的鍛煉。

(五)完整性

案例教學(xué)不同于通常教學(xué)中的舉例,其最大區(qū)別是案例具有完整性、綜合性特征。

三、案例教學(xué)法實(shí)施實(shí)例

案例教學(xué)法是一種與傳統(tǒng)的教學(xué)方法迥異并且有諸多優(yōu)點(diǎn)的教學(xué)方法。盡管這種教學(xué)方法可以遷移到電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的教學(xué)中,但如果教師對(duì)此不做深入的探究,實(shí)施起來(lái)很容易陷入誤區(qū)。作為一種比較成熟的教學(xué)方法,

案例教學(xué)法具有相對(duì)穩(wěn)定的操作模式(見(jiàn)圖1)。下面筆者以圖形輸入和文本輸入混合設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)為例,談?wù)勲娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)中案例教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程。(一)案例設(shè)計(jì)

對(duì)于這一教學(xué)環(huán)節(jié),筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)生活中常見(jiàn)的四人智力競(jìng)賽搶答器的案例。以此為契機(jī),指導(dǎo)學(xué)生閱讀案例要求,力求引起學(xué)生的反應(yīng),喚起學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),為下面的討論、交流奠定基礎(chǔ)。

(二)案例分析與功能分解

筆者首先對(duì)相關(guān)資料用多媒體展示,引出數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程,提出自上向下的設(shè)計(jì)思想,并用多媒體演示框圖,然后與學(xué)生一起分析討論,即以半開(kāi)放式分析,指導(dǎo)學(xué)生從數(shù)碼顯示器到譯碼器、編碼器分步設(shè)計(jì)電路[5]。這時(shí)教師要對(duì)學(xué)生提出預(yù)先設(shè)計(jì)好的問(wèn)題,例如如何使譯碼器正確顯示三號(hào)和四號(hào)選手的數(shù)碼3、4,以及如何使譯碼器和編碼器正確銜接,通過(guò)人為地在電路中設(shè)置故障,引導(dǎo)學(xué)生圍繞問(wèn)題對(duì)案例進(jìn)行分析,促使學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行獨(dú)立思考和分析,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體作用,逐步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在這個(gè)階段,根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生從多角度進(jìn)行獨(dú)立思考或小組討論。

(三)設(shè)計(jì)理論與方法討論

經(jīng)過(guò)前面的“思維過(guò)程”,學(xué)生的情緒達(dá)到了亢奮狀態(tài),急需交流自己的所看、所思、所想、所惑,急需針對(duì)老師提出的問(wèn)題發(fā)表自己的看法。這時(shí),筆者安排學(xué)生匯報(bào)分析結(jié)果,并組織學(xué)生評(píng)議。之后,再對(duì)案例進(jìn)行全面、深刻的分析、講解、釋疑,概括出規(guī)律性的知識(shí),幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知體系。

(四)案例綜合評(píng)價(jià),提升學(xué)習(xí)水平

學(xué)生在分析案例的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)跟著思維慣性走,這樣在認(rèn)識(shí)上難免產(chǎn)生一些偏差。為了規(guī)避這些偏差,筆者運(yùn)用多種方式從閱讀案例的能力、分析案例的能力、已有經(jīng)驗(yàn)、合作參與意識(shí)、思維拓展情況、知識(shí)遷移能力、語(yǔ)言表達(dá)能力等方面對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)、評(píng)價(jià)、反饋,促使學(xué)生查缺補(bǔ)漏,自我改進(jìn)。

(五)及時(shí)進(jìn)行總結(jié)反思

在案例學(xué)習(xí)結(jié)束后,筆者要求學(xué)生簡(jiǎn)要寫(xiě)一個(gè)案例學(xué)結(jié)報(bào)告。該報(bào)告中包含是否達(dá)到案例設(shè)計(jì)的目的和要求;在案例的基礎(chǔ)上是否有拓展和創(chuàng)新,并寫(xiě)出創(chuàng)新和拓展的內(nèi)容與方案;對(duì)設(shè)計(jì)中仍然存在的困惑,通過(guò)反思進(jìn)一步加深對(duì)案例的認(rèn)識(shí),真正做到理論和實(shí)踐的相結(jié)合[5]。

而筆者在課后也及時(shí)地從以下幾方面進(jìn)行總結(jié),以便更好地在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用案例教學(xué)法,包括案例的選擇是否合理,換成其他案例效果如何?教師的組織是否到位,學(xué)生的參與程度如何?案例分析是否深刻?討論氛圍是否和諧?評(píng)價(jià)是否科學(xué)合理?創(chuàng)新、不足之處分別在哪里等。這樣的總結(jié)和反思具有批判性和總結(jié)性的屬性,有助于使教和學(xué)雙方都顯得有活力,形成一種較好的良性循環(huán)。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的理論授課過(guò)程中,我們實(shí)施了案例教學(xué)法,學(xué)生很好地掌握了本門課程的重點(diǎn)內(nèi)容EDA設(shè)計(jì)軟件及VHDL語(yǔ)言。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的課程設(shè)計(jì)中同樣采用了案例教學(xué)法,學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性做出了各種各樣的作品。通過(guò)案例教學(xué)法的實(shí)施,學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、整機(jī)裝調(diào)、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高,學(xué)習(xí)過(guò)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化這門課程的學(xué)生中有多人因?yàn)槭煜ち爽F(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,有很強(qiáng)的思維能力及電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)制造、故障分析及調(diào)試維修的能力,在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽以及大學(xué)生桃戰(zhàn)杯中曾獲得全國(guó)一、二等獎(jiǎng)及河南省一、二、三等獎(jiǎng)。這類學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)和科研中,獨(dú)立工作的能力較強(qiáng),有很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,受到了教師的歡迎和好評(píng),在應(yīng)聘時(shí)全被用人單位優(yōu)選。

四、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程案例教學(xué)法中需要注意的問(wèn)題

案例教學(xué)法作為一種交互式教學(xué)方法,能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和自覺(jué)性,提高理論知識(shí)的學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生思考能力和實(shí)際操作能力的提高。但在實(shí)施過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些需要注意的問(wèn)題,主要有以下幾方面。

1.案例教學(xué)法不能替代傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和講授,在課時(shí)安排上要兼顧理論講授和案例教學(xué),教學(xué)方法本身并不具有普遍意義任何一種教學(xué)方法都有一定的適用性,案例教學(xué)法也不例外。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)具有綜合性、實(shí)踐性、工具性、時(shí)代性等特點(diǎn),基于這些特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程可采用多種教學(xué)方法。但無(wú)論采用哪種方法,都要考慮到教學(xué)方法本身的特性以及教學(xué)內(nèi)容的需求。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的教學(xué)中,案例教學(xué)的比例不能強(qiáng)求,要因內(nèi)容不同而選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。基本概念、基本原理和基本方法必須通過(guò)課堂講授,要注意適當(dāng)?shù)倪x擇案例,選擇合適的討論內(nèi)容。

2.案例教學(xué)法就目前的運(yùn)用效果來(lái)看,仍然存在一些局限性案例的合理設(shè)計(jì),特別是內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)新穎、可以舉一反三、觸類旁通的有典型代表意義的案例設(shè)計(jì)較為困難,需要教師花大量的時(shí)間和精力。學(xué)生長(zhǎng)期接受傳統(tǒng)的講授法教學(xué)模式,學(xué)習(xí)積極性不高,難于適應(yīng)勤于思考,踴躍發(fā)言探討的案例教學(xué)模式,所以教師要善于引導(dǎo),牢牢把握教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的宗旨,要采用多種教學(xué)手段,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,避免教學(xué)過(guò)程中的冷場(chǎng)。

3.不能將案例教學(xué)法和舉例教學(xué)法混為一談舉例教學(xué)法是從理論聯(lián)系實(shí)際的角度出發(fā),在講解理論時(shí)列舉一些典型的例子來(lái)說(shuō)明理論。而案例教學(xué)法以案例為基礎(chǔ),通過(guò)師生的分析、討論、交流,旨在發(fā)現(xiàn)案例中所蘊(yùn)涵的基本理論或原理。

4.組織實(shí)施過(guò)程名不符實(shí)在研究的過(guò)程中,筆者還發(fā)現(xiàn)了這樣一些情形:有些教師在課堂上引用了案例,但教學(xué)方式依然是傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué);有些教師在課堂上只把案例呈現(xiàn)給學(xué)生,教師不引導(dǎo)、不總結(jié),甘做“甩手掌柜”;還有些教師招呼學(xué)生漫無(wú)邊際地議論一番,并未把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。

5.在教學(xué)中要盡量創(chuàng)造條件,如能提供模擬仿真的環(huán)境、教室、座位的布置等案例教學(xué)要求教師具備相當(dāng)?shù)闹R(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技巧,能營(yíng)造一種以學(xué)生為主體的環(huán)境氛圍。

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