梁妙元　印敏　劉鳳　劉凱

摘要：本文根據(jù)編程類、裝備類本科課程具有綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用案例式和項(xiàng)目研究式教學(xué)法，通過方案制定、組織實(shí)施、效果評估三個(gè)步驟完成整個(gè)教學(xué)過程，在組織實(shí)施中先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，凝練出多個(gè)典型案例，囊括授課知識點(diǎn)，再結(jié)合項(xiàng)目研究式教學(xué)法開展教學(xué)，并采用陷阱教學(xué)、示范教學(xué)、個(gè)別教學(xué)、隨時(shí)中斷教學(xué)等多種教學(xué)手段，以提高授課質(zhì)量。同時(shí)，采用多樣化考核方式評定成績，包括理論考試、實(shí)驗(yàn)考核、課堂表現(xiàn)、學(xué)生的自評和互評等項(xiàng)目。最后在“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計(jì)”課程采用該教學(xué)方法，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：案例式；項(xiàng)目研究式；復(fù)合式教學(xué)法；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）14-0158-02

一、引言

對于編程類、裝備類的課程，由于其綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般存在以下幾個(gè)問題：（1）按章節(jié)授課、知識點(diǎn)不夠連貫。傳統(tǒng)的教學(xué)一般采用按章節(jié)組織教學(xué)內(nèi)容、逐章節(jié)授課，往往會導(dǎo)致知識點(diǎn)分割，如“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計(jì)”、“單片機(jī)原理”課程，一個(gè)基本的程序涉及多個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，如“氣象電子裝備”課程基于實(shí)際氣象電子裝備展開教學(xué)，是一門系統(tǒng)性極強(qiáng)的課程，上述課程若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生往往是每個(gè)知識點(diǎn)都掌握了，但綜合起來就不會應(yīng)用。（2）只講對的、忽視錯(cuò)的。通常的教材都教授對的知識，按照書本的要求逐步實(shí)現(xiàn)，肯定能完成課本上的示范實(shí)驗(yàn)，但開展綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，可由于課堂上沒有教授過類似問題的解決方法，學(xué)生就會手足無措，不知道從何下手。因此，有必要研究合適的教學(xué)方法，以體現(xiàn)“在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)式學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，教學(xué)目標(biāo)從“知識為本”向“能力為本”轉(zhuǎn)變，授課方式從傳統(tǒng)的填鴨式“知識傳授”向教授“知識獲取”能力轉(zhuǎn)變，教師承擔(dān)的角色從教學(xué)的“主演者”向激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的“引導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變，以提高編程類、裝備類課程的授課質(zhì)量。

本文主要結(jié)合編程類和裝備類課程的特點(diǎn)，研究案例式和項(xiàng)目研究式相結(jié)合的復(fù)合式教學(xué)法在本科課程教學(xué)中的綜合應(yīng)用。

二、基本概念

1.案例式教學(xué)法。案例式教學(xué)法就是通過實(shí)際問題的描述、假設(shè)、分析與解決，演示理論與方法的應(yīng)用過程，著重理論與方法的實(shí)際應(yīng)用，而不拘泥于理論和方法的闡述，是一種以問題為中心的教學(xué)方法，以問題為主線，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，以問題開始，以解決問題結(jié)束。

2.項(xiàng)目研究式教學(xué)法。瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰（J.Piaget）提出：知識不是通過教師傳授而得到的，而是學(xué)生在一定的情景環(huán)境中，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義構(gòu)建的方式獲得[3]。國內(nèi)外教育專家在此理論上提出支架式、拋錨式、隨機(jī)進(jìn)入式等多種教學(xué)方法。凱茲博士推創(chuàng)出一種以學(xué)生為本的教學(xué)方法，它是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的或設(shè)計(jì)的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，即項(xiàng)目研究式教學(xué)模式[4]，是吸取了支架式和拋錨式教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)而得到的，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用。

三、實(shí)施步驟和課堂教學(xué)

1.實(shí)施步驟。在本科課程中開展項(xiàng)目研究式和案例式相結(jié)合的教學(xué)方法，主要分以下幾個(gè)步驟展開：（1）方案制定?！耙虿氖┙獭奔戎父鶕?jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)開展教學(xué)，也包括根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、課程性質(zhì)采用不同的教學(xué)方法。合理的方案要符合教學(xué)規(guī)律、滿足教學(xué)需求，有助于教學(xué)的順利開展，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。因此，需要成立教學(xué)研究小組，需要組織多次專題研討，如：教學(xué)對象特點(diǎn)分析、課程性質(zhì)分析、課程內(nèi)容分析等方面的專題研討，通過專題研討，制定針對性的教學(xué)方案。（2）方案執(zhí)行。在教學(xué)開始之初，需要根據(jù)課程情況和學(xué)生特點(diǎn)整合教學(xué)內(nèi)容、凝練典型項(xiàng)目（案例），將教學(xué)內(nèi)容按照不同的要求劃分成多個(gè)篇章，如基礎(chǔ)篇、進(jìn)階篇和擴(kuò)展篇，對應(yīng)的項(xiàng)目為基礎(chǔ)型項(xiàng)目、提高型項(xiàng)目和拓展型項(xiàng)目，并將所講授的知識點(diǎn)都包含在項(xiàng)目（案例）之中。在考核方式上，需要改變傳統(tǒng)的閉卷筆試，宜采取理論考試、實(shí)驗(yàn)考核、課堂表現(xiàn)相結(jié)合的考核方式，并細(xì)化考核項(xiàng)目，同時(shí)將學(xué)生的自評和互評納入考核成績。在實(shí)施過程中，要多次組織教學(xué)研究小組成員進(jìn)行教學(xué)檢查、小結(jié)、反思，以查找問題所在，提出整改意見，提高教學(xué)質(zhì)量。（3）效果評估。“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，衡量一個(gè)教學(xué)方法的好壞主要看學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是否增強(qiáng)、知識積累是否增加、綜合能力是否提高。教師可通過學(xué)生學(xué)情問卷調(diào)查以檢驗(yàn)學(xué)生對新方案的認(rèn)可程度，通過理論考試和實(shí)踐考試的成績以檢驗(yàn)學(xué)生對基本知識點(diǎn)的掌握程度，通過第二課堂活動(dòng)以檢驗(yàn)學(xué)生綜合能力的提高程度。

2.課堂教學(xué)。與課程特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況相適應(yīng)的教學(xué)方法才是最好的教學(xué)方法，但教學(xué)方法也不是一成不變的，需要根據(jù)學(xué)生的掌握情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。因此，針對不同的授課內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，安排不同的授課方法。（1）陷阱教學(xué)。通常的教材都教授對的知識，按照書本的要求逐步實(shí)現(xiàn)，肯定能完成課本上的示范實(shí)驗(yàn)，但在授課過程中需要演示錯(cuò)誤的地方，只有將最常用的錯(cuò)誤都掌握了，才能在以后的工作中順利解決類似的錯(cuò)誤。因此，在授課中，故意制造陷阱（錯(cuò)誤），讓學(xué)生去踩，再集中講解，使學(xué)生在百思不得其解后豁然開朗，以加深學(xué)生對該錯(cuò)誤的記憶。（2）示范教學(xué)。在講解實(shí)例項(xiàng)目時(shí)先給學(xué)生演示實(shí)例的結(jié)果，讓學(xué)生明白自己要完成什么樣的功能，如在“EDA技術(shù)與PLD設(shè)計(jì)”課程中講解多種波形函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)與調(diào)試時(shí)，可以先由“數(shù)字雷達(dá)、數(shù)字電視等都用數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)，那如何產(chǎn)生調(diào)制、解調(diào)用的載波信號呢？”引出問題。（3）個(gè)別教學(xué)。學(xué)生的個(gè)體差異導(dǎo)致每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度不同，在授課過程中就不能一鍋端，需要因材施教。在具體實(shí)施時(shí)要安排好多種支線任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生都能吃飽吃好。（4）隨時(shí)中斷教學(xué)。一堂課是一個(gè)整體，一個(gè)問題沒有解決可能會造成多米諾骨牌效應(yīng)。一個(gè)學(xué)生提出的問題，可能是其他學(xué)生沒有想到但卻存在的問題。在授課過程中，允許學(xué)生及時(shí)提問，針對學(xué)生提出的問題，要充分發(fā)揮教師“導(dǎo)”的作用，啟發(fā)學(xué)生積極思維。（5）項(xiàng)目研究式教學(xué)。按照提出要求、結(jié)果示范、過程分析、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)四個(gè)步驟開展項(xiàng)目研究，以解決做什么、怎么做、做得如何的問題。其中過程分析分成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。

四、復(fù)合式教學(xué)法的應(yīng)用

課堂教學(xué)中通過示范教學(xué)法示范項(xiàng)目需要達(dá)到的結(jié)果，通過陷阱教學(xué)法舉例并排除常見錯(cuò)誤，通過個(gè)別教學(xué)法對學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)幫扶，通過隨時(shí)中斷教學(xué)法及時(shí)解決問題。

1.課程情況分析?！癊DA技術(shù)與PLD設(shè)計(jì)”課程主要學(xué)習(xí)VHDL語言，具有程序編寫、軟硬結(jié)合、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般按章節(jié)講解知識點(diǎn)，再開設(shè)配套實(shí)驗(yàn)，而一個(gè)簡單的VHDL程序通常包含多個(gè)章節(jié)的知識點(diǎn)。因此，擬采用案例式、項(xiàng)目研究式相結(jié)合授課，精選14個(gè)項(xiàng)目（案例），囊括課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的所有知識點(diǎn)，以問題引導(dǎo)、分組討論等方式組織學(xué)生參與項(xiàng)目研究過程。

2.教學(xué)內(nèi)容安排。經(jīng)過梳理，可以將教學(xué)內(nèi)容分成基礎(chǔ)篇、進(jìn)階篇、實(shí)驗(yàn)篇三大篇章。在此基礎(chǔ)上精選了14個(gè)項(xiàng)目（案例）針對性的項(xiàng)目。（1）基礎(chǔ)篇。授課時(shí)先講解緒論，以明確本課程的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再選用基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行講解，通過講解，使學(xué)生初步掌握VHDL編程語言，能用VHDL語言解決一些簡單的問題，如“數(shù)字設(shè)計(jì)”課程中所涉及的問題，并使學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。（2）進(jìn)階篇。課堂組織圍繞一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的研究展開，在項(xiàng)目研究過程中采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法細(xì)化項(xiàng)目，并以問題引導(dǎo)、分組討論等多種形式組織學(xué)生參與項(xiàng)目研究全過程，最終將項(xiàng)目細(xì)化成每個(gè)可實(shí)現(xiàn)模塊。在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)時(shí)采用自底向上方式逐模塊實(shí)現(xiàn)，最終完成整個(gè)項(xiàng)目。通過進(jìn)階篇的學(xué)習(xí)，以加深學(xué)生對VHDL基礎(chǔ)知識的理解，使學(xué)生建立整系統(tǒng)概念，并提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用能力、協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力。（3）實(shí)驗(yàn)篇。所選擇的14個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都需要在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行調(diào)試實(shí)現(xiàn)，通過硬件實(shí)現(xiàn)，以提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，并培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

3.考核形式?！癊DA技術(shù)與PLD設(shè)計(jì)”課程采用理論考試、實(shí)驗(yàn)考核、課堂表現(xiàn)等多種考核方式相結(jié)合來綜合評定學(xué)生成績，其中理論考核采用試卷考試（占20%），實(shí)驗(yàn)考核包括平常實(shí)驗(yàn)（占20%）和綜合實(shí)驗(yàn)（占40%），課堂表現(xiàn)包括課堂參與度（占10%）、回答問題的準(zhǔn)確性（占5%）和課堂紀(jì)律（占5%）。

4.實(shí)際效果。通過學(xué)生考試成績分析和問卷調(diào)查，全部學(xué)生都已掌握VHDL語言，能熟練使用VHDL語言編程，少數(shù)學(xué)生能獨(dú)立完成較大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編程與調(diào)試，學(xué)生的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化能力、協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力、實(shí)踐操作能力得到提高，學(xué)生養(yǎng)成了良好的編程習(xí)慣，學(xué)生建立整系統(tǒng)概念。

五、小結(jié)

將案例式和項(xiàng)目研究式教學(xué)法綜合應(yīng)用于編程類和裝備類課程的教學(xué)過程中，能充分體現(xiàn)“在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，能有效地改變教師在教學(xué)過程中唱“獨(dú)角戲”、學(xué)生被動(dòng)接受的狀況，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)從“知識為本”向“能力為本”的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)授課方式從傳統(tǒng)的填鴨式“知識傳授”向教授“知識獲取”能力轉(zhuǎn)變，以提高編程類、裝備類課程的授課質(zhì)量。

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