作者：盧雪萍 沈紅衛(wèi) 趙偉強(qiáng) 單位：紹興文理學(xué)院工學(xué)院

虛實(shí)結(jié)合、軟硬兼顧的教學(xué)模式實(shí)踐

1創(chuàng)新教學(xué)模式理念，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合

1．1實(shí)施項(xiàng)目引領(lǐng)，強(qiáng)化應(yīng)用能力以實(shí)踐項(xiàng)目為載體，將課程理論知識(shí)體系按照工程實(shí)踐所需要的知識(shí)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的重組［2］，保證理論知識(shí)涵蓋到每個(gè)項(xiàng)目中．以“單片機(jī)原理及應(yīng)用”為例，通過20余個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，完成對(duì)教材內(nèi)容的全覆蓋．項(xiàng)目的選取不僅來(lái)源于工程實(shí)踐及社會(huì)的實(shí)際需求，而且要能充分體現(xiàn)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的組合和強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練，既要避免項(xiàng)目中知識(shí)點(diǎn)的重疊，又要體現(xiàn)不同處理方法優(yōu)缺點(diǎn)．項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué)模式將應(yīng)用能力培養(yǎng)貫穿于課程教學(xué)中，打破了單向接受型的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)傳授向注重能力素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變．

1．2采用虛擬仿真，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣基于仿真軟件，實(shí)現(xiàn)從項(xiàng)目的任務(wù)開始著手進(jìn)行問題的分析，探究所需知識(shí)并直接應(yīng)用在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中．在不斷調(diào)試、仿真、修改的過程中觀察設(shè)計(jì)結(jié)果，修改設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)知到理性感知的升華．求知欲源于能否喚醒學(xué)習(xí)熱情與激情，形象化、實(shí)物化及可演示、可實(shí)際動(dòng)手的教學(xué)模式十分關(guān)鍵．仿真軟件能直接觀察所設(shè)計(jì)電路的運(yùn)行結(jié)果，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)電路能夠達(dá)到項(xiàng)目要求，讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)遇到問題?分析問題和解決問題的全過程，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力．

1．3組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)是融合團(tuán)隊(duì)管理理念、現(xiàn)代教育和學(xué)習(xí)理論于實(shí)踐中，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，綜合能力開發(fā)、學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)、合作學(xué)習(xí)培育等為目的，通過組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，制定團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)及研討計(jì)劃，匯報(bào)研討結(jié)果及綜合評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，構(gòu)成一種充滿互動(dòng)、啟發(fā)、合作、探究的學(xué)習(xí)模式．團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)在教師指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)組織形式開展自主學(xué)習(xí)、自主探究、自我評(píng)價(jià)，通過相互溝通、協(xié)作，高質(zhì)量、高效率的完成學(xué)習(xí)任務(wù)并共享學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)合作良好氛圍．課程學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)組建通常以3～6人一組為宜，“教師隨機(jī)組合為主，學(xué)生自愿組建為輔”的方式開展．在課程教學(xué)項(xiàng)目化的基礎(chǔ)之上，以學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)為單位考核每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)成員共享提問、仿真測(cè)試等過程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的成績(jī)．

搭建模塊化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)軟硬兼顧

2．1自制最小系統(tǒng)開發(fā)板硬件，兼顧教學(xué)與實(shí)驗(yàn)［3］設(shè)計(jì)并自制最小系統(tǒng)開發(fā)板，并與常用接口模塊板，包括輸入輸出顯示模塊、串行通訊模塊、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、紅外發(fā)射、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、超聲波收發(fā)等配合使用，教學(xué)與實(shí)踐兩不誤．接口模塊可以隨著課程學(xué)習(xí)的深入及電子設(shè)計(jì)類課程不斷的開設(shè)，逐步添加，按需取舍，通用性強(qiáng)，實(shí)實(shí)在在地提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率，節(jié)省成本，避免實(shí)驗(yàn)箱隨著核心處理器的落后被迫淘汰所有的器件而造成的大浪費(fèi)．傳統(tǒng)的大實(shí)驗(yàn)箱上集成的所有硬件并非都是實(shí)驗(yàn)所需，造成資源閑置，而且整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)容與課程學(xué)習(xí)的階段性及針對(duì)性關(guān)聯(lián)度低，因此正在逐步被單片機(jī)、可編程邏輯器件、嵌入式最小系統(tǒng)開發(fā)板代替．此外開發(fā)板學(xué)生人手一套，一套多用，如課內(nèi)項(xiàng)目演示、課外項(xiàng)目練習(xí)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)訓(xùn)練以及學(xué)生科研實(shí)踐等．因?yàn)槊课粚W(xué)生都擁有一套便于攜帶的最小系統(tǒng)及實(shí)踐項(xiàng)目所需的基本電路接口模塊，任何地方任何場(chǎng)合都可使用，隨時(shí)隨地完成實(shí)踐訓(xùn)練目標(biāo)，為提升學(xué)生綜合素質(zhì)和動(dòng)手能力提供了極大的便捷，觸發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為驗(yàn)證理論與實(shí)踐提供了最佳的硬件平臺(tái)．

2．2建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，開啟研發(fā)便捷之路電子技術(shù)類課程實(shí)踐性很強(qiáng)，只有經(jīng)過大量的實(shí)踐，才能感悟理論的精髓，提高學(xué)生的動(dòng)手能力．通過軟件仿真，無(wú)需硬件設(shè)備，不用焊接真實(shí)的硬件電路，既提高實(shí)驗(yàn)效率，學(xué)生又可以根據(jù)興趣和需要隨時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，大幅提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力．以Proteus仿真軟件為典型，涵蓋各種系列單片機(jī)CPU，ARM，CPLD芯片模型，豐富的元器件以及各種接口．在Proteus8．0中已經(jīng)出現(xiàn)了真正意義上的物理串口，各種FPGA的仿真軟件功能強(qiáng)大，甚至只需一塊最小系統(tǒng)板，采用嵌入式邏輯分析儀就能實(shí)測(cè)各節(jié)點(diǎn)的邏輯值．虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開啟通向真正設(shè)計(jì)開發(fā)的快捷之路．

2．3采用網(wǎng)絡(luò)化管理，提供開放的實(shí)驗(yàn)資源實(shí)驗(yàn)室元器件管理是實(shí)驗(yàn)室資源中最重要的部分，包括實(shí)驗(yàn)室元器件的庫(kù)存量，以及各種元器件的技術(shù)參數(shù)文檔和典型的應(yīng)用實(shí)例．這些資源為學(xué)生的實(shí)踐提供了很大的便利．工程設(shè)計(jì)中首先是確定設(shè)計(jì)方案，器件選型，學(xué)生可以根據(jù)現(xiàn)有元器件調(diào)整設(shè)計(jì)方案．在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能正確選擇元器件，是學(xué)生科研或者自主實(shí)踐環(huán)節(jié)得以順利完成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)．學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)一些必要的特殊元件，實(shí)驗(yàn)管理員根據(jù)需求動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)補(bǔ)充元器件庫(kù)．為了增加學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)鍛煉的機(jī)會(huì)，基于自我管理的模式最大限度開放資源，提供各類軟硬件資源，方便學(xué)生在開放的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中完成開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)生科研、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)．實(shí)驗(yàn)資源的開放能夠營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，形成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)及培育合作學(xué)習(xí)，吸納更多的學(xué)生探究電子設(shè)計(jì)，有利于跟師生面對(duì)面的直接交流及更快地解決問題．

2．4變革考核評(píng)價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促學(xué)制定及實(shí)施科學(xué)、合理的課程考核評(píng)價(jià)方式是課程教學(xué)模式改革的關(guān)鍵．評(píng)價(jià)方式著眼于“課程的學(xué)習(xí)過程和實(shí)踐及應(yīng)用能力”．針對(duì)電子設(shè)計(jì)類課程理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐并重的特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方式，增加過程學(xué)習(xí)和過程考核內(nèi)容，突出對(duì)實(shí)踐應(yīng)用能力的考核，電子設(shè)計(jì)類課程考核評(píng)價(jià)構(gòu)成如下:期末筆試占50%，平時(shí)成績(jī)占10%，團(tuán)隊(duì)仿真項(xiàng)目占10%，上機(jī)仿真測(cè)試占15%，硬件制作占15%．評(píng)價(jià)方式是學(xué)習(xí)的杠桿，使用得當(dāng)可以大大撬動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力［1］，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促學(xué)，其成敗的關(guān)鍵是不怕麻煩和突破傳統(tǒng)．

結(jié)束語(yǔ)

基于虛擬仿真軟件，以項(xiàng)目為載體，實(shí)施虛實(shí)結(jié)合、軟硬兼顧、面向應(yīng)用的課程教學(xué)模式，教學(xué)目的更明確，學(xué)生很配合，潛力大釋放，好評(píng)多如潮，效果超預(yù)期．以實(shí)施教學(xué)模式改革的自動(dòng)化09級(jí)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”為例，學(xué)生評(píng)價(jià)原話整理如下:興趣最足，課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)一個(gè)都不能少，課堂就是澎湃的海浪，緊繃的感覺令人窒息，充分參與其中，杜絕一切抄作業(yè)等作弊的萌芽，老師的每節(jié)課都很成功．教師的學(xué)生網(wǎng)上測(cè)評(píng)成績(jī)從前3/5如火箭般的飆升至前1/5，對(duì)于青年教師此前想都不敢想．