宋彩霞 張金政 丁 男 李 霞
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,山東 青島 266109;2.大連理工大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧 大連 116024)
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基于CDIO教育理念的數(shù)字電路教學(xué)設(shè)計*
宋彩霞1張金政1丁男2李霞1
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,山東青島266109;2.大連理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧大連116024)
文章以CDIO為教育理念,通過對當(dāng)前數(shù)字電路教學(xué)中存在問題的分析,提出具體的教學(xué)改革方案。并以“多路智力競賽搶答器”為例,探討以項目驅(qū)動為基礎(chǔ),采取“自上而下”層層分解的教學(xué)方法,劃分項目為5個階段:發(fā)現(xiàn)項目、澄清項目需求、項目分解、項目實(shí)現(xiàn)、項目評價與改進(jìn),給出了每階段的實(shí)施過程。實(shí)踐表明這樣的教學(xué)改革達(dá)到了很好的教學(xué)效果。
CDIO;自上而下;項目驅(qū)動;做中學(xué);教學(xué)改革
人才是信息產(chǎn)業(yè)的主要因素,隨著社會的發(fā)展進(jìn)步,對人才的需求除了要具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識之外,更關(guān)鍵的是要具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、交流能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作精神等工程師素質(zhì)。2001年由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等4所大學(xué)組成的工程教育改革研究團(tuán)隊共同開發(fā)了一種全新工程教育理念和實(shí)施體系——CDIO[1-3],CDIO是指構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),以產(chǎn)品研發(fā)至產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以積極主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,其更加注重培養(yǎng)學(xué)生工程理論基礎(chǔ)知識、個人實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力等[4-6]。
數(shù)字電路是通信工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。與其他專業(yè)基礎(chǔ)課相比,不但具有很強(qiáng)的理論性,更重要的是具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性。其側(cè)重于通過對常用數(shù)字芯片、邏輯電路的學(xué)習(xí),使學(xué)生在掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)課程如單片機(jī)技術(shù)、微機(jī)原理等課程奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。本文從深入分析目前數(shù)字電路課程教學(xué)存在的問題入手,探討將CDIO教育理念引入課程教學(xué)頂層設(shè)計之中,以自上而下的方式貫穿課程教學(xué)始終,進(jìn)而配以實(shí)例對具體改革措施、方法、步驟進(jìn)行闡述。作者通過對所在高校計算機(jī)專業(yè)、通信專業(yè)的課程改革的實(shí)施,證明該方法已在培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力方面取得良好的效果。
CDIO是一種倡導(dǎo) “做中學(xué)(Learning-by-doing)”的新型工程教育教學(xué)模式,其核心理念是以“用”導(dǎo)“學(xué)”,在做中學(xué),在學(xué)中做,理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系、不可分割。學(xué)生是教學(xué)活動中的積極參與者,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)活動中的協(xié)助者[7]。在實(shí)施中讓學(xué)生以工程項目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方法(Projected-Based Learning,PBL)進(jìn)行學(xué)習(xí),在培養(yǎng)方式上則以實(shí)踐性或創(chuàng)新性的項目為載體。工程項目設(shè)計是工程實(shí)踐的精髓所在,CDIO項目按規(guī)模范圍劃分為三級[5]12-20:本專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目;一組相關(guān)核心課程、能力要求的項目;單門課程而設(shè)的項目。在課程的開始就以項目為導(dǎo)向引入項目,用項目把相關(guān)的課程貫穿起來,在教學(xué)中引入工程項目的全生命周期,著眼于能力、知識的教學(xué)、做過程的關(guān)聯(lián)(Context)[4]1-6,使學(xué)生畢業(yè)后能很快適應(yīng)工作崗位,滿足社會對工程人才的需要。
(一)傳統(tǒng)數(shù)字電路課程教學(xué)問題分析
1.理論教學(xué)方式單一固化,實(shí)驗內(nèi)容與工程實(shí)踐脫節(jié)
在傳統(tǒng)授課中,教師單純的對理論知識進(jìn)行講解,沒有與實(shí)際的工程實(shí)例相結(jié)合,而且內(nèi)容比較孤立,缺乏相互銜接,知識點(diǎn)“碎片化”,比如編碼器只講編碼器、計數(shù)器只講計數(shù)器,缺乏對兩者應(yīng)用場景以及兩者聯(lián)合應(yīng)用的介紹,不利于學(xué)生對知識的系統(tǒng)理解掌握;課程實(shí)驗內(nèi)容多是以驗證性實(shí)驗來驗證理論知識,且因缺少工程項目支持,學(xué)生動手實(shí)踐能力缺失;實(shí)驗內(nèi)容簡單,學(xué)生基本可獨(dú)立完成,無需團(tuán)隊合作,不利于團(tuán)隊意識培養(yǎng),與工程實(shí)際相脫節(jié),無法滿足現(xiàn)代工程師的要求[8-10]。
2.教師與學(xué)生的角色顛倒,教學(xué)方式“本末倒置”
以往傳統(tǒng)教學(xué)中,教師是中心,學(xué)生是知識的被動接受者。教師多單純灌輸,學(xué)生多是被動接受,教學(xué)過程也大多先是在課堂上講解基礎(chǔ)知識:每塊邏輯器件的功能,然后再到實(shí)驗室中進(jìn)行實(shí)驗。這種先微觀后宏觀、先局部后整體的教學(xué)方式[11],不僅無法調(diào)動學(xué)生研究探索的積極性,更與實(shí)際工程設(shè)計實(shí)踐活動規(guī)律相背離。
3.考核形式與內(nèi)容單一,綜合實(shí)踐能力考察缺失
傳統(tǒng)的數(shù)字電路考核方式一般是理論成績(占總成績的70%左右)加上實(shí)驗成績(占總成績的30%左右)。考查內(nèi)容多以基礎(chǔ)知識與邏輯器件(譯碼器、數(shù)值比較器、計數(shù)器等)的使用為主。實(shí)驗成績主要是根據(jù)學(xué)生平時實(shí)驗步驟以及提交的實(shí)驗報告給出??傮w來說,這種方法比較科學(xué)規(guī)范,但是標(biāo)準(zhǔn)過于單一,不足以反映學(xué)生獨(dú)立綜合設(shè)計和創(chuàng)新能力。
(二)基于CDIO的教學(xué)改革思路
依據(jù)數(shù)字電路課程教學(xué)大綱,授課內(nèi)容主要包括:邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、組合邏輯電路以及常用的中規(guī)模集成電路(Medium-Scale Integration,MSI)、時序邏輯電路以及MSI、脈沖波形的產(chǎn)生與整形、模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換等。為使學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識的同時具備交流能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊協(xié)作精神等工程師素質(zhì),以CDIO理念確定具體思路:
1.采用基于項目的教學(xué)方法
項目教學(xué)法是一種基于項目學(xué)習(xí)的方法,通過把實(shí)際生活中的工程項目引入教學(xué),并將教學(xué)內(nèi)容、知識點(diǎn)融入工程項目的真實(shí)環(huán)境之中[12]。
2.突出自上而下的教學(xué)思路
確定合適的工程項目后,引導(dǎo)學(xué)生采取“自上而下”的工程設(shè)計理念,先搭建宏觀、整體輪廓,再由宏觀到微觀,由整體到局部,進(jìn)而抽絲剝繭,層層分解,運(yùn)用工程所涉及的專業(yè)知識過渡到本專業(yè)課程涉及的基礎(chǔ)知識[13],一步一步解決問題。
3.增設(shè)綜合性與設(shè)計性實(shí)驗
增加綜合性與設(shè)計性實(shí)驗題目,通過計算機(jī)輔助設(shè)計、項目調(diào)研、項目的團(tuán)隊合作、開設(shè)項目討論等多種教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并利用Protel、Multisim 等EDA軟件進(jìn)行電路設(shè)計和仿真,進(jìn)而掌握利用EDA技術(shù)進(jìn)行項目設(shè)計的必備技能[14-16]。在實(shí)驗中,著重培養(yǎng)學(xué)生管理項目能力、語言表達(dá)能力、團(tuán)隊合作能力等。
4.實(shí)施多元化教學(xué)考核
在理論內(nèi)容考試中增加設(shè)計性的題目,且應(yīng)是對兩種邏輯電路的綜合考查;在實(shí)驗設(shè)計考察中,把實(shí)驗的預(yù)習(xí)、實(shí)驗構(gòu)思、實(shí)驗過程中問題解決、對本實(shí)驗的改進(jìn)、項目討論、項目報告等也納入考查內(nèi)容。不但考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、理解能力,也側(cè)重考查團(tuán)隊協(xié)作能力、溝通能力、創(chuàng)新能力。
(三)CDIO理念下的項目教學(xué)法開展
在數(shù)字電路課程教學(xué)中引進(jìn)工程項目,采取“自上而下”的教學(xué)方式,全面詮釋CDIO的構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作4個過程,并依據(jù)項目目標(biāo)劃分為5個階段:發(fā)現(xiàn)項目(Finding)、澄清項目需求(Clarifying)、項目分解(Decomposition)、項目實(shí)現(xiàn)(Implementing)、項目評價與改進(jìn)(Evaluation and Improvement)(見表1)。
表1 基于CDIO的項目教學(xué)過程
1.構(gòu)思:這個過程分為兩個階段——發(fā)現(xiàn)項目和澄清項目需求
發(fā)現(xiàn)項目:從實(shí)際生活(如下文中“多路智力競賽搶答器”就是從學(xué)校的各種競賽中受到啟發(fā))或是科研中發(fā)現(xiàn)適合的工程項目,將其引入教學(xué)作為配套項目。項目的選擇應(yīng)兼具趣味性與知識性。
澄清項目需求:通過調(diào)研與資料搜集澄清項目的需求,找出問題的本質(zhì),并把問題逐一規(guī)范化,最終寫出項目的具體功能。
2.設(shè)計:此過程對應(yīng)項目分解階段
此階段是在澄清問題需求的基礎(chǔ)上把問題層層分解,將大項目分解為一個個層次分明的子模塊,實(shí)現(xiàn)對各模塊的描述以及明確各模塊之間的交互關(guān)系。系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計包括電路原理圖設(shè)計、元器件選擇、電路仿真及系統(tǒng)的性能優(yōu)化(可靠性、經(jīng)濟(jì)性),用做工程的視角設(shè)計項目:選取少而精確的芯片,達(dá)到可靠性與經(jīng)濟(jì)性兼顧。學(xué)生使用各種EDA軟件進(jìn)行仿真測試與設(shè)計,使用Multisim對電路仿真、系統(tǒng)可靠性分析及優(yōu)化,運(yùn)用Protel軟件完成PCB的設(shè)計。在此過程中,教師通過子模塊的需求來講解相應(yīng)的理論知識,實(shí)現(xiàn)對項目的自然引入。
在進(jìn)行本階段前,應(yīng)根據(jù)需要將學(xué)生分為3~4人的項目小組,選出項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理組織做好項目的調(diào)研、資料查閱等工作,并負(fù)責(zé)項目的進(jìn)度控制和溝通交流。
3.實(shí)現(xiàn):對應(yīng)于項目實(shí)現(xiàn)階段
PCB設(shè)計完成后,在板子上面進(jìn)行組裝、焊接,形成產(chǎn)品;用示波器等工具對產(chǎn)品進(jìn)行功能及性能測試,不斷調(diào)整參數(shù)直到滿足項目要求。
4.運(yùn)作:對應(yīng)于項目評價與改進(jìn)階段
此階段學(xué)生進(jìn)行項目演示與匯報,匯報內(nèi)容包括:項目的設(shè)計思路、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、工作流程、存在的問題以及挑戰(zhàn)等內(nèi)容。教師對各項目進(jìn)行答辯和項目評價,評價的指標(biāo)要以體現(xiàn)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力為主。包括:市場調(diào)研、完成項目的工作量、實(shí)驗方案(經(jīng)濟(jì)性與可靠性方案的兼顧)、實(shí)驗報告的規(guī)范性、創(chuàng)新點(diǎn)等。幫助引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“聽明白”到“想明白”再到“說明白”的飛躍,鞏固對理論知識的理解和運(yùn)用[17]。
(四)基于CDIO理念的教學(xué)項目設(shè)計
結(jié)合上述CDIO 理念下的項目教學(xué)法,教學(xué)中我們以多路智力競賽搶答器作為實(shí)際工程項目,其涵蓋了數(shù)字電路大部分知識:組合邏輯電路(編碼器、譯碼器)、時序邏輯電路(觸發(fā)器、計數(shù)器)、脈沖的產(chǎn)生與整形(555定時器)等。實(shí)現(xiàn)的主要功能包括:搶答器同時供8名選手比賽,每人對應(yīng)一個按鈕;主持人一個控制開關(guān),控制搶答開始及系統(tǒng)清零;搶答器具有鎖存與顯示功能,搶答開始鎖存搶答成功者并禁止其他選手搶答,同時顯示搶答成功者編號;參賽選手在設(shè)定時間(30秒)內(nèi)搶答有效,并用顯示器顯示倒計時時間;搶答開始、成功、結(jié)束有揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音提示[18](見圖1)。
圖1 多路智力搶答器的“自上而下”項目教學(xué)過程實(shí)施
第一,發(fā)現(xiàn)項目:學(xué)校里面經(jīng)常組織各種知識競賽,學(xué)生對此比較熟悉,也比較感興趣。用學(xué)過的知識自己設(shè)計一個搶答器,既可以把知識轉(zhuǎn)化為成果使用,又能實(shí)現(xiàn)所做即所見,進(jìn)而達(dá)到學(xué)以致用的目的。
第二,澄清項目需求:通過引導(dǎo)學(xué)生調(diào)研及查閱資料,一般確定為8名選手參加比賽即可滿足要求,且搶答器一般應(yīng)該具有搶答、倒計時、顯示參賽選手編號、顯示時間、語音提示等功能。
第三,項目分解:按照自上而下、由宏觀到微觀、由整體到局部層層劃分的原則,多路智力搶答器分為:搶答電路、定時電路及報警電路3部分。
搶答電路包含:參賽選手選擇(用型號為74HC/LS148的編碼器)、號碼顯示(型號為74HC/LS48的顯示譯碼器)、數(shù)據(jù)鎖存(型號為74HC/LS279的RS觸發(fā)器),涉及的知識點(diǎn)有組合邏輯器件、觸發(fā)器與反饋控制電路。
定時電路:時鐘脈沖產(chǎn)生(型號為NE555的定時器)、倒計時計數(shù)(型號為74HC/LS192的可逆計數(shù)器)、時間顯示(型號為74HC/LS48的顯示譯碼器),涉及的知識點(diǎn)有組合邏輯電路、時序邏輯電路、波形的產(chǎn)生與整形電路。
報警電路:脈沖驅(qū)動(型號為NE555的定時器組成的多諧振蕩器)、聲音提示(型號為SFM-27的蜂鳴器),涉及的知識點(diǎn)有波形的產(chǎn)生與整形電路。
利用各種EDA軟件工具進(jìn)行仿真設(shè)計。畫出電路圖在Multisim軟件上仿真,然后利用Protel軟件進(jìn)行PCB版的設(shè)計。
第四,項目實(shí)現(xiàn):根據(jù)PCB制成的電路,拿到工廠里面去做成板子。在實(shí)驗室里面,利用電烙鐵等把芯片在制成的板子上面進(jìn)行組裝與焊接。用示波器進(jìn)行功能與性能的測試以及參數(shù)的修改,對電路中出現(xiàn)的問題進(jìn)行排查、改正,直到完成系統(tǒng)功能為止。此過程不斷重復(fù),對鍛煉學(xué)生的實(shí)際動手能力、查閱資料能力、解決問題能力助益頗多。同學(xué)普遍反映這個階段是最痛苦也是最快樂的一段經(jīng)歷。
第五,項目評價與改進(jìn):對成果進(jìn)行匯報展示,并且討論擴(kuò)展及改進(jìn)。比如:添加加分與減分功能,增加參賽選手等。教師當(dāng)場對項目的成果、創(chuàng)新方面等做出評判,同學(xué)對演示的項目積極提問,熱烈討論,相互之間進(jìn)行評判。
根據(jù)上述教學(xué)方法,多路智力搶答器被分解為多個不同的知識點(diǎn),并被穿插到平時的理論與實(shí)驗教學(xué)中。在講解基礎(chǔ)知識的時候,導(dǎo)入相關(guān)的項目目標(biāo),并鼓勵學(xué)生積極思考、勇于探索,學(xué)會用學(xué)過的知識解決現(xiàn)實(shí)生活中的相關(guān)問題,把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品。從項目的各個知識點(diǎn)的一步步講解,到項目的一步步實(shí)施,不但可體驗探究的樂趣,而且也加深了對知識的理解。由于所選項目涵蓋了大部分?jǐn)?shù)字電路的知識點(diǎn),內(nèi)容前后聯(lián)系性強(qiáng),有助于學(xué)生掌握和建構(gòu)完整的知識體系。實(shí)現(xiàn)了“在學(xué)中做,在做中學(xué)”,提高了創(chuàng)新能力與動手實(shí)踐能力。
(五)多元化的考核形式
最終成績包括理論成績(占總成績的70%左右)和實(shí)驗成績(占總成績的30%左右)兩部分。理論考核除了考查基本知識點(diǎn)(占理論成績的80%),增加設(shè)計性題目(占理論成績的20%),每次考試給出兩個題目,學(xué)生選擇其中一道作答,題中包含多個知識點(diǎn),考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力。實(shí)驗成績由調(diào)查報告、實(shí)驗過程、實(shí)驗結(jié)果、演示匯報、創(chuàng)新應(yīng)用組成,各占實(shí)驗成績的20%。實(shí)驗成績的評定不但注重實(shí)驗結(jié)果,更側(cè)重于對學(xué)生前期的調(diào)查(分析問題、溝通能力、查閱文獻(xiàn)能力)、實(shí)驗過程中出現(xiàn)的問題以及對問題的解決(動手能力、解決問題能力、協(xié)作能力)、演示匯報(表達(dá)能力、文字組織能力)、創(chuàng)新應(yīng)用(開拓創(chuàng)新能力)等過程的考查。
基于CDIO的教育理念的項目教學(xué)法的實(shí)施,激發(fā)了學(xué)生對數(shù)字電路課程的興趣及鉆研精神,增強(qiáng)了學(xué)生的動手實(shí)踐能力、協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新能力。學(xué)生利用課外活動組織興趣小組參加國家級、省級比賽,取得了較好成績。2014年,山東省舉辦的第二屆全國高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽中獲得1個一等獎,1個二等獎;第十五屆“能力風(fēng)暴杯”中國教育機(jī)器人大賽,獲一等獎1個;山東省大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽中,獲得1個二等獎,1個三等獎;山東省高校機(jī)器人大賽中獲得2個一等獎。從學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計)來看,優(yōu)秀論文占比明顯提高,很多學(xué)生實(shí)現(xiàn)了由“理論武裝”的“內(nèi)功高手”到“理論+實(shí)踐”的“內(nèi)外兼修大家”的轉(zhuǎn)變,其在畢業(yè)之后能較快適應(yīng)崗位要求,大大提高了就業(yè)競爭力,于學(xué)生本人、企業(yè)、社會均實(shí)現(xiàn)了多方共贏。
數(shù)字電路課程是工科一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性。本文分析了目前高校在數(shù)字電路教學(xué)中存在的問題,探討了CDIO教育理念的數(shù)字電路教學(xué)新模式。實(shí)現(xiàn)了4個轉(zhuǎn)變:授課方式由“自下而上型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白陨隙滦汀保處熡伞爸鲗?dǎo)者”向“引導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變,學(xué)生由“被動學(xué)習(xí)者”向“主動學(xué)習(xí)者”轉(zhuǎn)變,考核方式由“單一化”向“多元化”轉(zhuǎn)變。
實(shí)踐證明,這種以項目為主線、由宏觀到微觀、由全局到局部、層層分解的CDIO教學(xué)模式符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,較好地培養(yǎng)了學(xué)生作為工程師的五大能力:扎實(shí)的基礎(chǔ)知識、動手實(shí)踐能力、溝通能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊合作能力,取得了良好的教學(xué)效果,對同類課程有一定的借鑒意義。
[1]王碩旺,洪成文.CDIO:美國麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式:基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究,2009(4):116-119.
[2]GU P,LU X,XIONG G,et al.The development of design directed engineering curriculum based on the CDIO framework[J].World Trans.Engineer.Technol.Educ.,2006,5(2):267-270.
[3]胡文龍.工程教育如何確定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn):《CDIO大綱》開發(fā)與修訂過程的啟示[J].高等理科教育,2013,112(6):6-12.
[4]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):1-6.
[5]顧佩華,沈民奮,李升平,等.從CDIO到EIP-CDIO:汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):12-20.
[6]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標(biāo)準(zhǔn)詮釋[J].高等工程教育研究,2014(1):12-23.
[7]蔡麗萍,李汪彪,金彪,等.軟件工程專業(yè)的數(shù)字電路CDIO實(shí)驗教學(xué)設(shè)計[J].計算機(jī)教育,2013(6):17-20.
[8]潘曉蘋,但果,陳昕,等.基于CDIO理念的數(shù)字電路實(shí)驗教學(xué)改革[J].實(shí)驗室研究與探索,2013(8):400-402.
[9]曹維,徐東風(fēng),孫凌潔.基于CDIO理念的數(shù)字邏輯實(shí)踐教學(xué)探索[J].計算機(jī)教育,2012(12):75-77.
[10]蔣立平,王建新,譚雪琴.淺談電子學(xué)課群改革與建設(shè):南京理工大學(xué)電子學(xué)課群改革與建設(shè)的感想[J].高等理科教育,2005,60(2):126-130.
[11]朱向慶,胡均萬,曾輝,等.CDIO工程教育模式的微型項目驅(qū)動教學(xué)法研究[J].實(shí)驗技術(shù)與管理,2012(11):159-162.
[12]吳新開,王海華.項目驅(qū)動的創(chuàng)新實(shí)驗體系構(gòu)建[J].實(shí)驗室研究與探索,2013(12):137-140.
[13]王天寶,程衛(wèi)東.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐:成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實(shí)踐[J].高等工程教育研究,2010(1):25-31.
[14]林珊,金福江.數(shù)字電路綜合實(shí)驗設(shè)計與研究[J].高等理科教育,2002,46(6):49-52.
[15]王彩鳳,胡波,李衛(wèi)兵,等.EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗中的應(yīng)用[J].實(shí)驗科學(xué)與技術(shù),2011(1):4-6.
[16]田麗鴻,王桂珍.“數(shù)字電路”柔性課程設(shè)計體系的開發(fā)與實(shí)踐[J].高等理科教育,2007,75(5):46-48.
[17]曹海平,管圖華.基于CDIO理念的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗室研究與探索,2013(1):140-142.
[18]范文兵,李浩亮,李敏.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014.
(責(zé)任編輯李世萍)
Instructional Design of Digital Circuit Based on the Concept of CDIO Education
SONGCai-xia1,ZHANGJin-zheng1,DINGNan2,LIXia1
(1.School of Science and Information,Qingdao Agricultural University,Qingdao,266109,China;2.School of Computer Science and Technology,Dalian University of Technology,Dalian,116024,China)
Based the concept of CDIO education,this paper analyzes the problems in the current teaching of digital circuit,and proposes a new teaching reform scheme.Taking the "multi-way intellectual contest responder" as an example,it discusses the teaching method of top-down and decomposition upon the project-driven exploration .The project is divided into five phases:finding projects,clarifying requirements,projects decomposition,implementing projects,evaluation and improvement,and the implementation of every phase is also proposed.The practice shows that the teaching reform has achieved a good teaching effect.Keywords:CDIO;top-down;project-driven;learning by doing;teaching reform
2015-06-01
山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程校級精品課程“數(shù)字電路與數(shù)字邏輯”(項目編號:XJP2013032);山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程省級精品課程“計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”(項目編號:XDSJP2013023);山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程教學(xué)研究項目“基于大學(xué)生創(chuàng)新項目驅(qū)動的計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究與探索”(項目編號:XJG2013013).
宋彩霞(1977-)女,山東即墨人,講師,博士研究生,主要從事數(shù)字電路與計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)教學(xué)與研究.
G642.421
A