动作分解教学法在数字系统实验教学中的应用,本文是实验教学相关自考开题报告范文和教学法和实验教学和应用研究有关自考开题报告范文.
实验教学论文参考文献：
摘 要：以数字系统实验课程为例,提出"动作分解教学法",结合学生的需求与知识现状,研究课程的达成目标,阐述如何将达成目标分解为单个动作（单项技能）并运用在数字系统实验教学中.
关键词：数字系统实验；动作分解教学法；技能训练
0引言
数字系统实验是高等院校信息类学科必修的一门专业基础实践课,是后续专业课程的基础,有着很强的实践性[1],这门实践课的教学一直在改革,虽然已取得不错的成绩,但随着时间与条件的变化,改革依旧在继续,学生的时间宝贵,如何从学生角度出发,让学生在有限的时间内收获更多,是我们改革需要重点考虑的问题[2].动作分解教学法是一些实操和竞技体育运动训练与教学中经常用到的方法,如何把这种方法应用到实验课程的教学中是文章研究与探讨的重点.
1动作分解教学法的概述
动作分解法是指把完整的动作合理地分为几个部分或段,逐步进行学习与训练,最后达到全部掌握的方法[3].实践课程同样可以将完整的教学划分成几个小部分,并按照一定的步骤开展教学工作,直到学生掌握所有动作,再将这些动作整合在一起[4].这种动作分解教学法完全可以借鉴运用于数字系统实验教学.数字系统实验是一门实践性很强的硬件基础实践课程,它的教学重点应放在动手能力的培养上,也就是相关的技能训练.我们可以对课程达成的目标进行分析,把课程需要培养学生的技能逐一抽离出来,把这个过程看做动作分解的过程,依据实验内容规范每一个动作、技能训练.随着分解教学法的应用,对于难度大而相对复杂的动作（大综合设计）,学生将清晰地看到分动作的细节,再将学到的单个技能运用到最后的复杂动作中去,最终完成大综合设计.
2动作分解教学法在实验教学中的实施与探讨
数字系统实验这门实验课程,其实很多内容是经典的,可以保持不变,如果从系统角度出发,把内容重新梳理,把系统设计必备的技能抽离出来,再从学生现有的知识角度出发,重新规划每节课内容与培训目标对应,并通过课后题库练习加强相应技能训练,这个体系的整体设计让学生在实践过程中慢慢体会,通过练习找出规律,最后再通过大综合的实践去运用这些技能,用心按要求去做,一定会有自己的领悟.
2.1课前调研
课前通过网上麦克表单调研学生的现状以及具备的知识情况.调研结果为：学生时间有限,实验课时有限,有限时间内需要学有所值；实验课超前理论课（理论与实验课在同一学期）；学过理论课、借过实验板、做过实验,但是实验课时学生依旧不会用实验板、不会仿真等基本技能（部分专业学生的实验安排在理论课的后一学期进行）；缺乏观察能力,没有工程实验的思想；习惯随大流,不习惯看图；对发现问题不敏感,等着安排,百度求解答案；预备知识只有英语、C语言.
2.2课程分析确定教学目标
依据对学生的调研结果和课程的分析,以工程教育专业认证为标准确定教学目标,目标是培养学生具有软件、硬件与系统的设计、测试与实验的能力；把学生分析和解决工程的能力分步拆分成单个技能,再把这些单一技能揉捏到相关实验项目中进行培训,技能涵盖5个基本技能,如图1所示.
2.3实验内容与培训技能一一对应
将上述五大基本技能逐一分散到各次实验中,项目与技能培训一一对应,课堂时间有限,需用短期技能练习,让学生明确培训目标,以综合项目为入门,辅以仿真、HDL模块建模实现编程,并通过课后网上题库,进一步加深专项技能训练,最终以大综合验证学习效果,详见表1.
2.4分步训练
整个数字系统设计训练安排2个大综合项目,在课程开始和结束时分别进行,中间穿插专题训练.
1）综合项目训练.
第1个综合项目从生活起步,以三位数码管扫描显示为例,从设计思路、画图、识图、分析图、通过文字描述其算法形成结构图、硬件语言代码、仿真功能验证、测试工具使用、调试基本方法（含错误信息识别与解决）,最后完成整个项目形成文档.这个训练分4次课完成,每次课有其训练重点（详见表1）,将其动作分解,每节课强调规定动作的完成,让学生明白本次课的训练目标,尽量在课堂上完成本次训练,这个简单而又复杂的实例可以让学生基本掌握FPGA开发设计流程,整个流程参考图2[5],给学生实践指出明确的引导方向,方便学生课后练习遇到疑问时寻求解答.
2）单项技能训练之仿真技能.
仿真技能训练安排2次课（含测试）,通过典型实例训练学生仿真的基本技能,系统地讲解仿真的基本原则、常规步骤、仿真过程中各个工具的使用和实用方法,课后配有题库训练.
3）单项技能训练之代码编写.
硬件描述语言部分的训练,涉及教材中的组合电路设计、计数器与分频器、状态机序列检测器等部分内容,不是单一完成某个实验任务或写一段代码,而是从问题分析到画RTL结构图的完成、结构图的描述方法掌握到代码描述的套路等训练,此项训练安排4次课（含测试）.同时,每次课后有题库供学生在线训练,教师每天都可通过系统后台关注每一位学生课后训练情况.
4）大综合训练.
自选综合项目,通过对任务的解读,抽象出任务,并画出结构图,再运用各项技能在实验板上实现目标功能,并完成设计报告,以大综合设计实践来验证学习效果.
2.5考核与网上题库训练相辅相成
每次实验课在课堂上完成规定任务,明确培训目标,课后配有网上题库,学生需在课后完成相应题库才能参与相应的题库测试,未完成者不允许参与在线题库测试.考核分为题库作业（30%）、在线题库测试（30%）、综合1验收与报告（20%）和大综合验收与报告（20%）.系统后台可统计出学生的整体课后题库完成情况,从题库的完成统计情况能明显区分出学生的学习态度.依据上述考核方法,能够比较合理地对每一名学生的实验情况给出较为公正的评价分值.
3教学效果总结
经过一个学期的实践,通过分析动作分解教学法运用于数字系统实验课程的教学效果,可以得出的结论有：①此执行方案通过实践,以综合项目入门,辅以仿真,节奏很紧凑,学生反映好,这一点要坚持下去.②编程部分的训练,像做瑜伽、弹钢琴一样,天天练才会有肌肉记忆技能,不是单纯靠学能会的知识,因此,课后大量的题库训练还需继续加强.③大综合项目的题目是学生在15个题中自选的,学生花了大量时间才完成,部分题目比较偏,百度上能搜到的信息少,影响学生的信心；另外,大综合的安排正好是学生考试周前后,影响了教学效果.④实验内容的设定,如综合项目的选择很重要,以第一个综合项目为例,这个案例中最后的层次化设计,是从建模开始,从模块到信号再到实现的全过程体现,仿真、编程技能都能够揉进其中.实验内容应该依照这样的标准进行设定,达到全面训练学生的目的.⑤仿真技能与编程题库可以单独分离出来作为单独的机测知识部分进行测试.⑥大综合可以选择一个经典案例去分组完成.⑦综合合作部分,学生的日志报告文字功底还需加强.
4结语
数字系统实验课程的实践形成了一套完整的实验体系,体系的功能完善,教学思路新颖,任务的完成既能让学生获得满足感与成就感,又可激发他们的求知,从而提高学习兴趣与学习效率,改变学生的学习状态,使学生建构起探究、实践、思考、运用和解决问题的研究学习体系[6],实践中发现的问题也需要在后续教学中不断解决.
第一作者简介：方恺晴,女,高级工程师,研究方向为数字系统设计,fangkq601@sina.com.
参考文献：
[1]方恺晴,张洪杰,刘峰,等.信息类专业硬件基础实践的项目沉浸式教学模式[J].计算机教育,2016(7):108-113.
[2]方恺晴,张洪杰,刘峰.数字逻辑"做中学"实验教学模式的探讨[J].实验技术与管理,2009(10):107-110,113.
[3]钟明宝.分解法教学应用的理论性研究[J].体育学刊,1996(4):90-91.
[4]王震东.分解教学法在少儿武术教学中的应用研究[J].当代体育科技,2017(1):112,114.
[5]方恺晴,张洪杰,刘三一,等.计算机硬件技术基础实验教程[M].2版.北京:清华大学出版社,2017(2):108.
[6]王红航,刘凯,邓春健,等.数字电路综合实验设计案例驱动法教学探讨[J].计算机教育,2017(7):140-143.
（见习编辑：景贵英）
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