《FPGA原理與應(yīng)用》課程混合式教學(xué)改革實(shí)踐與探索

田華

摘要：為了進(jìn)一步提高FPGA原理與應(yīng)用課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生實(shí)踐技能及加深對(duì)理論知識(shí)的理解，在課程教學(xué)中進(jìn)行混合式教學(xué)改革，探討應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞： 混合，教學(xué)，改革

一、 引言

混合式教學(xué)（Blending Learning）就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)和e-Learning （即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)）的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而獲得更佳的教學(xué)效果。換句話(huà)說(shuō)，混合式教學(xué)可以充分發(fā)揮教師和學(xué)生的自主性，更能充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性[1]。

“混合式”教學(xué)，應(yīng)該具有如下幾個(gè)方面的特征。（1）、這種教學(xué)從外在表現(xiàn)形式上是采用“線(xiàn)上”和“線(xiàn)下”兩種途徑開(kāi)展教學(xué)的；（2）、“線(xiàn)上”的教學(xué)不是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的輔助或者錦上添花，而是教學(xué)的必備活動(dòng)；（3）、“線(xiàn)下”的教學(xué)不是傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動(dòng)的照搬，而是基于“線(xiàn)上”的前期學(xué)習(xí)成果而開(kāi)展的更加深入的教學(xué)活動(dòng)；（4）、這種“混合”是狹義的混合，特指“線(xiàn)上”+“線(xiàn)下”，不涉及教學(xué)理論、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式等其他內(nèi)容，因?yàn)榻虒W(xué)本身都是具有廣義的“混合”特征的，在廣義的角度理解“混合”沒(méi)有任何意義。（5）、混合式教學(xué)改革沒(méi)有統(tǒng)一的模式，但是有統(tǒng)一的追求，那就是要充分發(fā)揮“線(xiàn)上”和“線(xiàn)下”兩種教學(xué)的優(yōu)勢(shì)改造我們的傳統(tǒng)教學(xué)，改變我們?cè)谡n堂教學(xué)過(guò)程中過(guò)分使用講授而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高、認(rèn)知參與度不足、不同學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果差異過(guò)大等問(wèn)題。（6）、混合式教學(xué)改革一定會(huì)重構(gòu)傳統(tǒng)課堂教學(xué)，因?yàn)檫@種教學(xué)把傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間和空間都進(jìn)行了擴(kuò)展，“教”和“學(xué)”不一定都要在同一的時(shí)間同一的地點(diǎn)發(fā)生，在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)的核心價(jià)值就是拓展了教和學(xué)的時(shí)間和空間[2]。

二、結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)

FPGA原理與應(yīng)用是電子信息工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技能課，是工程實(shí)踐應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)完本課程，能夠加深對(duì)數(shù)字邏輯電路的理解和認(rèn)識(shí)，初步了解集成電路設(shè)計(jì)的基本思想，對(duì)硬件編程語(yǔ)言有一定的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)并行編程的思想有初步的認(rèn)識(shí)，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯編程。本課程以硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL講解為主，學(xué)習(xí)并行編程基本方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的能力。

三、 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

本課程依據(jù)電子信息工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及課程自身特點(diǎn)進(jìn)行授課環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。本課程結(jié)合工程應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)和特點(diǎn)，本著“必需、夠用”的原則和寬基礎(chǔ)、多方向的就業(yè)思路，確定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時(shí)數(shù)和教學(xué)方法；對(duì)知識(shí)目標(biāo)的描述通過(guò)使用“識(shí)記、理解、運(yùn)用、分析”等來(lái)區(qū)分對(duì)學(xué)生知識(shí)和技能方面實(shí)踐應(yīng)達(dá)到的不同層次目標(biāo)，使學(xué)生在具有基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有較好的實(shí)踐操作能力。教學(xué)模式的構(gòu)建以“主線(xiàn)及對(duì)比式教學(xué)”、“實(shí)例教學(xué)”模式為主，結(jié)合其他模式的不同特點(diǎn)，相互補(bǔ)充，目的是要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，提高能力。課程內(nèi)容改革以應(yīng)用為主旨，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，為學(xué)生設(shè)計(jì)“學(xué)其所用，用其所學(xué)”課程內(nèi)容。

四、混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施

對(duì)于混合式教學(xué)來(lái)說(shuō)，好的、豐富的教學(xué)資源是教學(xué)改革實(shí)施的前提條件和有力保證。為了進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，同時(shí)發(fā)揮現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)工具的便捷性、介入性和傳播性的特點(diǎn)[3]，教學(xué)設(shè)計(jì)采用校內(nèi)課程資源平臺(tái)、手機(jī)、作業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合、線(xiàn)上與線(xiàn)下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。教師將教學(xué)資源上傳到校內(nèi)課程資源網(wǎng)平臺(tái)，如表1所示。

在理論知識(shí)教學(xué)過(guò)程中，從教師教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)出發(fā)，基于問(wèn)題，案例教學(xué)，課程的實(shí)施過(guò)程分為課前、課上和課后三個(gè)階段，每個(gè)單元需重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn)錄制成10鐘以?xún)?nèi)的短小視頻，并在視頻最后提出相關(guān)知識(shí)點(diǎn)問(wèn)題，課前、課下學(xué)生利用手機(jī)登錄課程資源網(wǎng)平臺(tái)下載視頻完成預(yù)習(xí)內(nèi)容。課上教師采用PPT、板書(shū)、案例講授知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，結(jié)合課前預(yù)習(xí)問(wèn)題提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生思考解決問(wèn)題，即而加深對(duì)知識(shí)的理解，課上實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)提問(wèn)及評(píng)價(jià)，在整個(gè)課堂教學(xué)中，教師由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、合作者，讓學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)和探索。課下學(xué)生完成相關(guān)作業(yè)，。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中容易出現(xiàn)的問(wèn)題也錄制成短小視頻，課前要求學(xué)生進(jìn)行觀(guān)看預(yù)習(xí)，當(dāng)課上學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)也可以隨時(shí)觀(guān)看視頻解決問(wèn)題，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的能力。

五、課程教學(xué)效果

通過(guò)混合式教學(xué)改革，可以讓學(xué)生充分利用課余時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了課前、課上課下實(shí)踐一體化，把課堂上相對(duì)難理解的知識(shí)在課前預(yù)習(xí)好并思考問(wèn)題。本課程通過(guò)一輪的混合式教育教學(xué)改革，初步得到一些成效，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性較以往有所提高，作業(yè)和課堂測(cè)試完成較好，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果質(zhì)量較以往也有所提升。

六、結(jié)論

混合式教學(xué)改革針對(duì)預(yù)期的目標(biāo)制定新型的教學(xué)模式、方法、內(nèi)容的改革是混合式教學(xué)改革的核心。本課程應(yīng)用混合式教學(xué)改革取得了一些成效，進(jìn)行混合式教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 混合式教學(xué).百度百科[EB/OL]，https：// baike.baidu.com/item/混合式教學(xué)，2018.3

[2] 混合式教學(xué)改革 .信息化教育網(wǎng)[EB/OL]，https：//www.xxhjy.com， 2018.1

[3]邱樂(lè)泉，汪琨，湯曉玲，李彤彤，吳石金.基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的生物化學(xué)課程混合式教學(xué)改革初探[J/OL].微生物學(xué)通報(bào)， 2019（4）