作者：盧雪萍 沈紅衛(wèi) 趙偉強 單位：紹興文理學院工學院

虛實結(jié)合、軟硬兼顧的教學模式實踐

1創(chuàng)新教學模式理念，實現(xiàn)虛實結(jié)合

1．1實施項目引領(lǐng)，強化應用能力以實踐項目為載體，將課程理論知識體系按照工程實踐所需要的知識進行教學內(nèi)容的重組［2］，保證理論知識涵蓋到每個項目中．以“單片機原理及應用”為例，通過20余個實踐項目，完成對教材內(nèi)容的全覆蓋．項目的選取不僅來源于工程實踐及社會的實際需求，而且要能充分體現(xiàn)各個知識點的組合和強調(diào)對學生綜合應用能力的訓練，既要避免項目中知識點的重疊，又要體現(xiàn)不同處理方法優(yōu)缺點．項目引領(lǐng)教學模式將應用能力培養(yǎng)貫穿于課程教學中，打破了單向接受型的教學方式，實現(xiàn)從注重知識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)學習興趣基于仿真軟件，實現(xiàn)從項目的任務開始著手進行問題的分析，探究所需知識并直接應用在項目設計中．在不斷調(diào)試、仿真、修改的過程中觀察設計結(jié)果，修改設計參數(shù)，實現(xiàn)對所學內(nèi)容的感性認知到理性感知的升華．求知欲源于能否喚醒學習熱情與激情，形象化、實物化及可演示、可實際動手的教學模式十分關(guān)鍵．仿真軟件能直接觀察所設計電路的運行結(jié)果，檢驗設計電路能夠達到項目要求，讓學生真實體驗遇到問題?分析問題和解決問題的全過程，從而激發(fā)學習興趣，提升學習內(nèi)驅(qū)力．

1．3組建學習團隊，培養(yǎng)團隊合作團隊學習是融合團隊管理理念、現(xiàn)代教育和學習理論于實踐中，以學生為主體，教師為主導，綜合能力開發(fā)、學習興趣培養(yǎng)、合作學習培育等為目的，通過組建學習團隊，制定團隊學習及研討計劃，匯報研討結(jié)果及綜合評價等環(huán)節(jié)，構(gòu)成一種充滿互動、啟發(fā)、合作、探究的學習模式．團隊學習在教師指導的基礎上，讓學生以團隊組織形式開展自主學習、自主探究、自我評價，通過相互溝通、協(xié)作，高質(zhì)量、高效率的完成學習任務并共享學習成果，引導團隊合作良好氛圍．課程學習團隊組建通常以3～6人一組為宜，“教師隨機組合為主，學生自愿組建為輔”的方式開展．在課程教學項目化的基礎之上，以學習團隊為單位考核每個實踐項目，團隊成員共享提問、仿真測試等過程學習環(huán)節(jié)的成績．

搭建模塊化實驗平臺，實現(xiàn)軟硬兼顧

2．1自制最小系統(tǒng)開發(fā)板硬件，兼顧教學與實驗［3］設計并自制最小系統(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、電機驅(qū)動、超聲波收發(fā)等配合使用，教學與實踐兩不誤．接口模塊可以隨著課程學習的深入及電子設計類課程不斷的開設，逐步添加，按需取舍，通用性強，實實在在地提高了實驗資源的利用率，節(jié)省成本，避免實驗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．傳統(tǒng)的大實驗箱上集成的所有硬件并非都是實驗所需，造成資源閑置，而且整個實驗箱的內(nèi)容與課程學習的階段性及針對性關(guān)聯(lián)度低，因此正在逐步被單片機、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)板學生人手一套，一套多用，如課內(nèi)項目演示、課外項目練習、實驗環(huán)節(jié)訓練以及學生科研實踐等．因為每位學生都擁有一套便于攜帶的最小系統(tǒng)及實踐項目所需的基本電路接口模塊，任何地方任何場合都可使用，隨時隨地完成實踐訓練目標，為提升學生綜合素質(zhì)和動手能力提供了極大的便捷，觸發(fā)了學生的學習熱情，為驗證理論與實踐提供了最佳的硬件平臺．

2．2建立虛擬實驗室，開啟研發(fā)便捷之路電子技術(shù)類課程實踐性很強，只有經(jīng)過大量的實踐，才能感悟理論的精髓，提高學生的動手能力．通過軟件仿真，無需硬件設備，不用焊接真實的硬件電路，既提高實驗效率，學生又可以根據(jù)興趣和需要隨時進行創(chuàng)新設計，大幅提高學生主動學習的內(nèi)驅(qū)力．以Proteus仿真軟件為典型，涵蓋各種系列單片機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測各節(jié)點的邏輯值．虛擬實驗平臺開啟通向真正設計開發(fā)的快捷之路．

2．3采用網(wǎng)絡化管理，提供開放的實驗資源實驗室元器件管理是實驗室資源中最重要的部分，包括實驗室元器件的庫存量，以及各種元器件的技術(shù)參數(shù)文檔和典型的應用實例．這些資源為學生的實踐提供了很大的便利．工程設計中首先是確定設計方案，器件選型，學生可以根據(jù)現(xiàn)有元器件調(diào)整設計方案．在虛擬實驗環(huán)節(jié)能正確選擇元器件，是學生科研或者自主實踐環(huán)節(jié)得以順利完成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)．學生也可以通過網(wǎng)絡申請一些必要的特殊元件，實驗管理員根據(jù)需求動態(tài)實時補充元器件庫．為了增加學生進行電子設計鍛煉的機會，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，方便學生在開放的實驗平臺中完成開放實驗項目、學生科研、課程設計及畢業(yè)設計．實驗資源的開放能夠營造良好的學習氛圍，形成學習團隊及培育合作學習，吸納更多的學生探究電子設計，有利于跟師生面對面的直接交流及更快地解決問題．

2．4變革考核評價機制，實現(xiàn)以評促學制定及實施科學、合理的課程考核評價方式是課程教學模式改革的關(guān)鍵．評價方式著眼于“課程的學習過程和實踐及應用能力”．針對電子設計類課程理論學習與實踐并重的特點，創(chuàng)新教學質(zhì)量評價方式，增加過程學習和過程考核內(nèi)容，突出對實踐應用能力的考核，電子設計類課程考核評價構(gòu)成如下:期末筆試占50%，平時成績占10%，團隊仿真項目占10%，上機仿真測試占15%，硬件制作占15%．評價方式是學習的杠桿，使用得當可以大大撬動學生學習的原動力［1］，實現(xiàn)以評促學，其成敗的關(guān)鍵是不怕麻煩和突破傳統(tǒng)．

結(jié)束語

基于虛擬仿真軟件，以項目為載體，實施虛實結(jié)合、軟硬兼顧、面向應用的課程教學模式，教學目的更明確，學生很配合，潛力大釋放，好評多如潮，效果超預期．以實施教學模式改革的自動化09級“單片機原理及應用”為例，學生評價原話整理如下:興趣最足，課前預習課后復習一個都不能少，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．教師的學生網(wǎng)上測評成績從前3/5如火箭般的飆升至前1/5，對于青年教師此前想都不敢想．