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1、任务驱动式教学法在数字电路EDA设计中的应用【摘要】笔者结合数字电路EDA设计课程教学的体会，论述了该课程特点和任务驱动式教学法，并说明了将该教学法引入到本门课程教学中的重要性，并以实例的形式详尽说明该教学法在本课程中的应用。论文关键词：数字电路EDA设计,任务驱动式教学法掌握现代EDA设计技术是高等学校电子类专业学生的一项基本要求和必备技能。目前， 数字电路EDA设计是我院通信技术、电子信息工程技术专业核心主干课程之一，对学生职业岗位能力培养和社会能力养成起主要支撑作用。课程基于生产实际和岗位能力需求，重构传统知识体系，融入最新EDA技术发展，按照完整性、适应性和扩展性的原则，根据职业成长规
2、律和学习认知规律组织教学内容，构建学习情境。本课程当前教学情况根据传统教学法设计本课程，以理论学习为基础，分为大规模逻辑器件、VHDL语法学习、Quartus 软件学习等几部分。 在教学内容上，强调对VHDL语法的学习。这样不可避免地造成学生学习上的乏味和枯燥，导致学生理论学习和实际脱节，对所学知识不知所云，对所做项目无从下手，引起学生烦躁、厌学情绪的产生。针对上述情况，并结合高职教育中以“培养具备足够的基础知识、较强的技术应用能力的实用型人才”的培养目标，我们将目前较为主流的任务驱动式教学法引入本门课程的教学设计中，强调以能力为本，注重学生综合素质的提高和可持续发展。为此，我们制定一系列由简
3、到难的任务，由此展开各知识点的讲解，并把课堂直接搬移到机房和EDA实验室，充分利用机房上课的优势，让学生边学边练，学了就用，理论教学与实验教学融为一体，学生独立完成一系列的子任务，讨论完成几个任务，使得学生的学习目的更强，学习兴趣更高。任务驱动式教学法任务驱动式教学法是一种主动探究型教学模式，其特点是以学生为中心，以任务为驱动，比较适合于计算机等信息类课程的教学。所谓任务驱动，是指通过完成一项或多项与学科相关的任务来学习知识和获得技能。教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务，由任务驱动教学以引导学生思考，提高能力。学生完成任务的过程，既是学习理论知识的过程，也综合应用知识的过程。【1】任务的
4、设计是有层次的，可以体现在课程教学总目标、单元教学目标、课时教学目标几个层面上。为了有效地完成“任务”，需要精心设计出一个个环环相扣的子任务，用子任务将课程所要达到的能力、知识、情感目标等渗透进去。通过任务的最终完成，培养学生发现问题、解决问题的能力。3任务驱动式教学法在数字电路EDA设计课程中的应用3.1提出任务是按成任务驱动式教学法的前提结合实际情况将所学知识融入到实践中，选择与当前教学内容密切相关的任务作为教学的中心内容，以任务的形式指出当前要完成的工作，让学生以解决实际任务的方式完成知识的学习。在数字电路EDA设计课程的教学设计中，可将本课程看成是一个综合性的设计任务四位抢答器/交通灯
5、的设计（该任务为本课程实训任务），使学生在学习前就对所学知识的应用有大体上的认识，提高学生学习兴趣。在具体教学过程设计中，将这个综合性的设计任务分为若干单元型任务和开放型任务。单元型任务是学生能在课堂上自主完成部分，主要针对基本理论知识的学习；开放型任务则是综合性、设计性较强的设计，需要学生独自或组成小组查阅参考资料、相互讨论完成的课外任务，主要针对学生自学能力和协作能力。针对本门课程，笔者设计了五个单元型任务。每个单元型任务包括12章内容，每个单元型任务又分为若干子任务，分别针对不同的知识点。而在单元型任务的基础上，又设计了相应的开放型任务，对体现不同知识点的综合运用。以“VHDL顺序语句”
6、教学为例，我们将该内容设计为“基本逻辑电路设计”的单元型任务和“正弦波信号发生器”的开放型任务。在单元型任务中针对不同知识点又分为若干子任务：任务一“两种加法器的设计”，完成信号和变量的学习；任务二“8-3优先编码器的设计”，完成IF语句的学习，并设计一个开放型任务“数据分配器的设计”与之对应；任务三“3-8译码器的设计”，完成CASE语句的学习，并设计一个开放式任务“四选一数据选择器”与之对应；任务四“奇偶校验器的设计” ，完成LOOP语句的学习，并时设计一个开放式任务“移位寄存器”与之对应；任务五“比较器的设计”，完成NEXT、EXIT等语句学习。3.2任务分析是完成任务驱动式教学法的关键
7、任务提出后，学生对该任务进行分析讨论，教师对学生的讨论结果进行点评，补充、修正，并引导出为实现该任务所需要的相关理论知识和相关资历。学生通过自主学习或教师指导、讲解的方式为完成该任务做出计划和决策，并总结出相关步骤或解决方案。教师在此过程中起到引导、指导、讲解和点评的作用。可采用以下几种教学方式：1、 课堂引导学生多方位思考，发散其思维；2、 课堂讨论，加强学生相互协作学习的能力；3、 动画显示，增强学生的直观认识；我们以上述任务二“8-3优先编码器的设计”为例：为完成该任务，先通过动画课件显示的方式使学生对8-3优先编码器进行回顾，让学生讨论并分析该设计的思路，画出相应流程图，教师有针对性地
8、对不同设计方法进行点评并引出相应语法部分的学习。3.3、为实现任务而进行的自主学习和协作学习是任务驱动式教学法的重点在设计好执行过程后，学生需要通过各种手段和途径来完成该任务。在这个过程中，应强调学生的自主学习和协作学习的能力。教师在其过程中起到修正或引导学生的作用。对较为简单的单元型任务，可采取学生自主完成的方式；而对于难度较大的开放型任务，可根据实际情况进行分组课外完成。我们以上述任务一“两种加法器的设计”为例：在该任务中，通过教师讲解和演示信号和变量，让学生自行总结信号和变量的不同，提高学生的自主学习能力。并充分利用机房上课的优势，让学生自主练习，以加深理解。3.4、效果评价是任务驱动式
9、教学法取得良好效果的必要环节效果评价学生在任务完成后反思其实现过程，相互评价或自我评价，教师适当做出点评，并帮助学生归纳与总结。效果评价既是总结与提高的重要阶段，又是培养学生良好的自信心与成就感的绝好时机。教师在效果评价过程中，应引导学生不能只根据任务完成的最终效果横向进行，而应针对各自的不同情况进行横向纵向的全面评价。一是针对相同任务中不同学生的完成情况进行评价，即同一任务下的横向评价；二是针对每个学生的在完成不同任务时所表现出来的自主学习能力和与他人的协助能力的评价，即同一学生的纵向评价。通过评价让学生在一种良好的心理状态下不断学习、进步。4、结语采用任务驱动式教学法，是对数字电路EDA设
10、计课程教学改革的一个探讨。该教学法符合本课程教学的层次性和实用性的要求，学生在任务驱动下不断地获得成就感，进而激发求知欲，培养出独立探索、勇于实践的创新精神。其方法更好地体现了高职高专对“工学结合”的要求。笔者相信随着教学改革的不断深入，任务驱动式教学法将会得到更广泛的应用。参考文献：【1】李秀滢，王建新，彭 静，Matlab教学中任务驱动式教学法的应用，电气电子教学学报，2010年4月第32卷第2期，104-113【2 孙德四，陈 浩，大学普通化学双语教学教材建设J安徽工业大学学报(社会科学版)，2007，24(4)：90-9l【3】谭玉菡，浅议高职院校任务驱动式教学法，湖南大众传媒职业技术学院学报，2010年7月第10卷第4期，115-116