《数字集成电路设设计与分析》慕课教学模式研究与设计.doc

第 PAGE 页 《数字集成电路设计与剖析》慕课教学模式研究与设计 　　背景与意义 　　目前，在我国电子科学与技术一级学科及下属二级学科（如微电子学与固体电子学）本科教学中，《数字集成电路设计与剖析》都是一门非常重要基础课程。该课程在教学体系中一般安排在《数字电路线路》与《模拟电子线路》之后，由于数字集成电路相对于单纯数字电路更为贴近实际应用，在多年实际课堂教学中，笔者发现传统教学方法已经越来越更不上时代发展与课程建设要求。 　　《数字集成电路设计与剖析》大部分传统教案主要采用单向教学方法，即讲解知识点占据了大量篇幅，一般采用PPT分章节介绍知识点，计算实例剖析，计算例题讲解，课堂作业等方式完成。在这个过程中，教师讲解时间几乎占据了整节课时，学生自身独立性与剖析性严重不足，从而学生独立性与主动性能力都无法得到锻炼与发挥，降低了学生对《数字集成电路设计与剖析》课程兴趣[1]。目前多媒体手段虽然得到了广泛应用，但是只有PPT一种形式，针对课程本身性质，这种简单单向传授还是无法摆脱理论课时藩篱，这样教学模式亟待改革，提升学生自主参与度，提升学生动手实践能力[2]。 　　实际研究 　　自2019～2019年第一学期至第二学期，笔者在自己任课时间段内展开实际研究。其间作为上海电力学院专职教师，连续为2019级电子科学与技术专业2个班级与2019级电子科学与技术专业2个班级连续开设主讲《数字集成电路设计与剖析（双语）》课程。 　　1.前期准备与课程剖析 　　在本次研究开始前期阶段，首先通过微信调查与问卷调查等对学生针对慕课建设意见与建议展开调查，主要了解学生喜好，通过选项与自由发挥方式基本确定了学生对于慕课建设一些个性化需求，后续也在具体实现过程中进行了相应修正。 　　我院《数字集成电路设计与剖析》采用国外原版影印教材，采用双语教学，是我校及我院一门精品课程，也是电子科学技术专业高年级必修课[3]。 　　2.慕课课程建立 　　本研究基于第三方平台中国大学慕课MOOC系统（http：///）作为技术平台，基于本门课程特点，具体慕课课程设置如下图1所示： 　　公告?^（左上），课件区（右上），测试与考试区（左下），讨论区（右下） 　　（1）公告区 　　针对本门课程基本情况进行简要介绍，并及时更新课程进度，让学生对课程体系一目了然。如图1左上所示。 　　（2）课件区 　　分章节给出本门课程具体课件，让学生随时进行预习与复习，并可针对性地进行自学，如图1右上所示。 　　（3）测试与考试区 　　在课程进行当中进行小练习与测试，包括课程结束后总体考试，开出具体功能区域，如图1左下所示。 　　（4）讨论区 　　给出专门区域，包括教师答疑区，即时通讯（小组讨论用）区与综合讨论区等，提升组内合作能力，如图1右下所示。 　　3.翻转课堂设计 　　（1）教学环境设计 　　教学环境设计本次从两个方面入手，一是利用学校专业机房，具备软硬件条件与投影仪等基本配置，每人一台终端电脑。软件方面电脑配置包括win7操作系统，浏览器与慕课专用软件等。另外教师与学生手机端也安装了专门APP备用，进行后续移动端研究准备。 　　（2）教学目标设计 　　本研究翻转课堂总体目标设计是进行网络互动慕课设计，并辅助以EDA软件实际操作与指导，让学生在设计过程中可以倒过来进行沟通与交流，并投屏给所有其他同学或小组同学，真正实现了翻转课堂。 　　课前教学目标设计 　　课前通过实体教室讲解，学生已经了解了集成电路发展简史，数字集成电路基本组成，计算机组成与结构等基本概念。 　　课中教学目标设计 　　通过课中实操，学生通过平台实际应用EDA软件，跟随教师同步操作，并实时反馈结果，有问题随时解决，并且优秀案例也马上可以分享，形成良好小组教学氛围。 　　课后教学目标设计 　　课后通过讨论区，组内通讯工具与QQ群，微信群等分享课后习题，上交作业，交流巩固等，培养学生兴趣，提高解决实际问题能力。 　　4.教学模式应用 　　（1）课前应用 　　课前讲解与视频指导 　　在翻转课堂教学模式指导下，教师在课前通过网络平台，实际进行课程讲解，然后再进行仿真应用实际操作。学生在这个过程中可以直接跟随操作，这里非常重要一点是在讲授过程中教学过程是全程视频记录，这样在平台里面，不懂同学就会在课后针对性地进行学习，重复听讲。还可以扩展到因故请假同学，可以完整进行补课。该课程最终还可以保留并进行网络慕课分发，起到良好后续社会效应。 　　（2）课堂应用 　　在慕课设计与翻转课堂中，每个学生都是课程主人。我们在课程设计中加入了一些模块化自主小练习，明确地给出了要求spec，明细到具体步骤，与最终完成指标。 　　（3）小组协作应用 　　在课程进入到比较后期