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基于实践能力培养FPGA课程改革方案设计

2017-10-23朱娟王金莉张淑艳

速读·下旬 2017年10期
关键词:实践能力培养课程改革

朱娟 王金莉 张淑艳

摘 要:针对大学本科电气类专业的核心课程FPGA课程,提出了课程改革的方案。为了提高本门课程的授课效果,提升学生的FPGA开发能力,从教学内容、教学模式和考核方式三个方面给出了改革方案设计,旨在最大程度上发挥课堂时间的有效利用率,提升课堂对学生能力的培养。

关键词:FPGA;课程改革;实践能力培养

FPGA课程是大学本科电气类专业的核心课程之一,是一门实践性、应用性很强的课程。学生需要掌握软硬件知识,并且在硬件平台上实现自己的编程思想,是极其锻炼学生实践动手能力的课程。课堂的授课方式应该充分调动起学生的积极性,让学生变成学习的主人,真正融入到编程环节中来,考核要真正的考核出学生的真实操作水平,而不是一纸定输赢。只有彻底改变了考核的方式才能从根本上改变课堂的现状,让学生真正在为学习知识而学习,而不是为了及格而学习。

1教学内容的改革

实践证明,随着技术的迅速发展,传统的课本在技术原理,发展现状等方面显得十分落后,另外课本按照知识点的顺序组织,不完全适合于教学,因此,不能照搬课本的知识,教学内容必须进行改革,要充分利用丰富的网络资源,为学生推荐有用网站,充分利用已有硬件设备的优势,整合教材与网络资源共同呈现课堂中的知识点,将知识点的讲解与实际设备相结合,让学生边学教材边看实物,是式呈现,是教学内容改革的基本思路。

2教学模式与教学方法改革设计

为培养本专业学生FPGA的应用能力,以项目教学方法为主要教学方法,让学生在实现项目的过程中学习,教材的知识糅合到项目中,通过实际动手过程让学生体会知识的用处,体会项目成功的喜悦,让学生渴望学习,自发的学习。

采用项目式教学方法进行教学,将知识点融入到项目完成过程中,边讲解边练习,边演示边操作,实实在在的提高学生的动手能力。将整本书分解为10个项目,包括入门级项目1项,讲解quartusii软件的使用,fpga的基本工作原理,组合逻辑电路设计题目3项,包括基本语法的使用,模块化设计思想,时序逻辑电路设计2项,包括语法进阶的知识,lpm应用2项,状态机设计2项,在每个项目中涵盖部分知识点,授课过程中,首先进行任务的布置,然后教师进行任务的演示,提出小问题,接下来同学研讨,研究相关的知识点,并由代表发言,之后教师讲解知识点,学生记笔记,教师再次演示项目,接下来学生操作,教师从旁指导,接下来进行操作总结,进行操作奖惩评分。

3考核改革设计

整本教材的知识点融入到10个项目中,每个项目的最后都会有对学生的考核评分,针对学生的完成情况,每个项目10分制计分,作为学生的项目成绩,评分标准:独立操作完成并有部分发挥:10分,独立操作完成9分,小组研讨完成多数功能8分,完成部分功能7分,在教师指导下基本完成功能6分,未完成功能5分,积极配合老师+1分,积极发言+1分,积极操作并指导同学+1分,迟到一次-1分,请假一次-1分,旷课一次-3分,上课走神-1分,上限10分,下限0分,作为每次项目的成绩。10次项目总成绩为100分,作为平时成绩。

期末考试采取上机考试的形式,给出综合性的任务3个左右,综合整本教材的知识点,完成其中一个任务即可,依据完成情况打分,学生需要提供设计程序,演示图片,设计报告。期末成绩合计100分。最终成绩平时成绩占60%,期末成績占40%。

改革的重点是教学内容的整合,所采用的项目需要满足以下两个特点:①能够实现,难易适度;②能够涵盖本门课程的教学知识点,在这个基础上,重新制定教学计划,将知识点合理的融入到项目实施的过程中,达到润物细无声的效果。

改革的难点在于时间的有效利用,由于项目实施过程耗费着大量的时间和精力,教师要讲解一定的知识点,要指导学生的操作,要给学生留出时间思考,学生紧靠上课的时间完成项目非常紧张,那么学生要有效利用课余的时间,将思考与查阅文献资料的时间留到课余完成,缓解课堂时间的压力。

参考文献:

[1]钟旭.基于FPGA的电子设计课程体系改革探讨[J].科技经济导刊,2016(32):169.

[2]MaiurDelosltrnos.为何消费电子产品制造商应当尝试使用FPGA[J].中国电子商情(基础电子),2015(03):40-42.

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[4]王洁,侯刚,周宽久等.基于FPGA的课程群一体化实践教学体系与平台[J].实验技术与管理,2015,32(9):208-211.

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吉林省教育科学规划课题:ZD17198

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