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摘要:结合长江大学计算机科学与技术本科专业“可编程逻辑器件应用”课程双语教学实践,从课程教学理念与目标、教材的选用、教学内容的选择与安排、教学方法与手段、教学效果等方面阐述了该课程双语教学的实施方法与效果,并针对本课程双语教学实施过程中存在的问题进行了分析并提出了解决意见。
关键词:多媒体;双语;探索;实践
作者简介:张健(1981-),男,湖北武汉人,长江大学计算机科学学院,讲师。(湖北 荆州 434023)
基金项目:本文系湖北省教育厅省级教研项目“电子信息工程专业卓越工程师培养模式的研究与实践”(项目编号:2011238)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0048-02
当前,随着超大规模集成电路系统数字设计的迅猛发展,市场上对于掌握该门技术的高级专业人才需求越来越大,这无疑对高校计算机与信息学科专业(尤其是信息工程、计算机应用方向硬件开发课程的教学)提出了更高的要求。如何顺应形势、积极变革,按照市场需求培养出具备扎实的专业基础和良好的专业英语综合运用能力的高素质工程应用型人才迫在眉睫。
“可编程逻辑器件应用”课程作为长江大学工科计算机专业核心课程的重要组成部分之一,对培养应用型人才的集成电路数字系统设计能力起到非常关键的支撑作用;引入双语教学模式,加速课程新体系建设,是提高学生硬件设计理论水平与工程实践能力的重要举措。
一、课程教学理念与目标
“可编程逻辑器件”课程主要讲述硬件描述语言和大规模可编程逻辑器件的开发技术;它体现了计算机软硬件技术的高度融合,并在前沿应用中作出了重大贡献;但一直以来,计算机专业该课程基本沿用传统的教学方法,以致明显滞后于学科自身发展,不利于学生学习和掌握该领域发展的最新动态;另外,该技术所涉及的VHDL 语言编程和工具软件都是基于英文环境的交互界面,学生在使用软件进行程序调试和综合仿真时,由于自身英文水平的差异导致无法快速上手;因此,在该门课程教学中推行双语模式势在必行:将双语教学模式应用于该课程可增强学生专业英语的综合运用能力和工程实践能力,培养学生阅读原版英文教材的习惯和提高使用英文版软件的能力,使学生成为既精通专业知识又精通专业外语的高素质人才。
二、教材及教辅资料的选用
在教材的选择上,任课教师选用2本英文原版教材——《Digital
System Design with VHDL》和《VHDL Programming by Example》作为互补。教材分别由英国南安普敦大学电子与计算机科学系高级讲师Mark Zwolinski和美国EDA电子工程知名专家Douglas L. Perry编著,该教材均为国外电子通信与计算机硬件设计专业教材,同时也是国内电子类高校重点引进的原版教材(附中文译本),为学生和从事集成电路数字设计的工程技术人员提供了很好的借鉴。该书将数字系统设计原理与VHDL使用指南进行了有机结合。经过近些年的试用,师生反映良好。
另外,教师通过收集大量图片、FLASH动画、Altera公司IC芯片数据文档、知名专家专题讲座、培训中心授课资料作为教辅资料来对课堂上的授课内容进行有效补充,以此开阔学生的专业视野、丰富教学信息量。
三、教学内容选择、教学方法与手段
本课程按照讲授范畴具体分为硬件描述语言、案例编程实践两部分。这两部分作为一个有机的整体、相辅相成、缺一不可。
第一部分:可编程逻辑器件概述、PLD硬件特性与编程技术、VHDL基础;第二部分:组合数字系统设计;第三部分:时序数字系统设计;第四部分:Quartus9.1版本软件使用;第五部分:有限状态机、VHDL综合、测试设计;第六部分:系统设计。以上授课内容的编排将数字系统的设计思想和设计流程很好地贯穿在每部分之中。
针对双语教学创新教学方法,分析总结双语教学新模式与传统汉语教学模式间的差异,以因材施教、循序渐进为原则;采取案例分析、团队协作、项目驱动等多种手段进一步提高学生对双语学习的兴趣,增强学生的工程实践能力。
采用的具体方法如下:
板书、作业和考试用英文,课堂授课采用英语口语与汉语相结合,多种教学方式融为一体:营造活泼、积极的课堂气氛,使得学生充分融入其中。如开展专题分组讨论。最后教师进行归纳总结,提升学生分析问题与解决问题的能力。
采用多种授课方式相结合,充分调动学生的主体作用:本课程鼓励学习方法的多样性:课前要求学生预习相关内容,课后布置任务;学生课后通过查阅文献寻找答案,写出研究报告。
理论与实践紧密结合:部分理论课程安排在实验室进行,一人一机,先理论讲授后实践,学生在获得感性认识的基础上接受理论知识。实验教学中的部分环节也引入双语模式。实验讲义中的内容:如目的、要求、预习资料等采用英文讲授,借鉴国外高校实验范例中的部分内容,在实验报告环节要求学生使用英文完成,掌握和提高专业词汇运用与写作能力。
开展“案例分析专题讨论”试点活动,倡导团队协作。在授课过程中可穿插数字系统综合设计工程案例分析活动,3~4人编为一组,效果评价以组为单位;根据每位组员的特长安排总体架构设计、硬件开发、软件设计的人选;在讨论过程中,教师只从旁指导,尽可能让各组成员互相配合,密切协作,独立完成全过程,最终由组长进行申述答辩;通过团队合作,学生不仅能相互之间取长补短,同时也感受到了齐心协力、相互协作这种高效率所带来的效果:使学生体验到团结协作、克服困难而获得成功的快乐,也可在其中发现“拔尖”人才,为后续的个性化进阶培养储备力量。
在条件允许的情况下开展科技创新活动,强化“拔尖”人才培养力度。遴选出来的优秀学生按照自愿原则组建科技创新团队,在导师的指导下有条件地开展高层次的课外创新试点活动。教研团队精心设计创新实战项目,努力为他们提供创新训练的条件与环境,在项目驱动方式下提高学生创新水平,强化优秀学生的培养力度,积极培养“拔尖”人才。 重新设计考核方法。在教学过程中可采用“闭卷+开卷+作业+课堂表现”的考核方法。期末采用闭卷考试(中文命题)。平时小测试采用开卷形式,全部英文命题,可中文答题,这样可以了解学生的学习状况和实际动手能力,以便及时了解双语教学效果;作业一律用英文布置,鼓励学生用英文回答,提高学生的书面表达能力;课堂表现主要通过提问、讨论等形式考查学生学习内容和专业英语的掌握程度,按照不同比例给出课程的最终成绩。
平时授课中通过不定期的问卷调查、课堂观察和访谈等方式对每一届授课学生进行相关调查,及时获取学生反馈,不断改善教学方式。
四、教学效果
近几年,项目组在计算机专业2008、2009、2010级学生中开展“可编程逻辑器件应用”课程的双语教学,教学效果明显;学生对本课程双语模式的实施反映普遍较好,对教学方法的灵活和丰富性、知识的新颖和系统性、能力培养的切实可行性都给予了充分肯定和赞扬。
同时,2008级学生测评分数为88.6分;2009级学生测评分数为91.3分;2010级学生测评分数为89.5分。通过对学生们的调查反馈得出:实施双语教学有利于他们快速融入硬件描述语言编程和工具软件的使用环境中,不仅掌握了专业知识,同时对他们的专业英语水平也是一个很好的锻炼和促进,增强了他们阅读原版英文资料的能力,也有利于跟踪现代技术发展的最新成就。
本课程的教学方法在校内也形成了一定的影响力:同行们认为该课程“教学方式新颖、有特色、有创新”,是一门特色显著、教学质量高的优质双语课程,在知识传授与能力培养两方面取得了很大突破。
五、存在的主要问题与对策
1.教材建设方面
引进的原版教材在内容编排的侧重上与原先使用的教材有所不同,这与培养高素质创新型应用人才有差距,因此授课是中、英文教材并用,这在一定程度上给学生造成了不便。教研团队计划用半年时间编写出既有质量又适应该门课程教学的、与原版教材配套的英文版教学参考书。
2.教学条件建设方面
由于本课程讲授中需要大量的程序板书与测试仿真实操,可考虑在实验室开展教学,一人一机,本着资源共享的原则,可让其他的教学活动参与进来。
3.教学方法研究方面
遴选适合的数字系统设计开发专题更好地开展课堂“案例分析专题讨论”试点活动和课外创新试点实践。课堂上根据授课进度和学生对知识的掌握程度可考虑选择国外经典电子系统设计实例来锻炼学生对实际问题的分析与解决能力;针对创新活动可选择综合度更高、挑战性更强的设计案例来进一步提升学生的工程实践能力、培养积极的团队协作意识。
4.教研团队建设方面
如何进一步提高主讲教师和相关指导教师的教学水平,尤其是任课老师的英语口语能力?教师英语听说能力关乎到双语教学质量的优劣。应组织教师进行教学调研和研讨;若条件允许,可聘请国外几家大的CPLD/FPGA芯片公司的驻华外国工程师来校讲学与交流。
参考文献:
[1]杨保华,李淮江,赵鑫.《数字电路》开展双语教学的实践与探索[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2008,(2):81-83.
[2]郭杰荣,蔡剑华.“电子设计自动化”多媒体双语教学的体会与思考[J].中国电力教育,2009,(4):88-89.
[3]柴雅静,杨同忠,刘燕.数字电子技术多媒体双语教学初探[J].理工高教研究,2004,(2).
[4]张朝晖.数字电子技术基础课程的双语教学探讨[J].电气电子教学学报,2005,(3).
[5]Victor P.Nelson.Digital Logic Circuit Analysis & Design[M].Prentice Hall,1995.
[6]Mark Zwolinski.Digital System Design with VHDL[M].北京:电子工业出版社,2007.
[7]杨保华,李淮江,赵鑫.“数字电路”开展双语教学的实践与探索[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2008,29(2).
[8]蔡剑华,郭杰荣,曹斌芳.“EDA技术”课程双语教学的实践与探索[J].中国电力教育,2012,(4).
[9]郭杰荣,王先春,胡惟文.电信专业学生设计能力培养的模式探讨[J].中国电力教育,2008,(10).
[10]王秀敏,李九生,韩丽艳.简析以人为本实现数字电路双语立体化教学系统[J].梧州学院学报,2007,(12).
(责任编辑:王祝萍)
关键词:多媒体;双语;探索;实践
作者简介:张健(1981-),男,湖北武汉人,长江大学计算机科学学院,讲师。(湖北 荆州 434023)
基金项目:本文系湖北省教育厅省级教研项目“电子信息工程专业卓越工程师培养模式的研究与实践”(项目编号:2011238)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0048-02
当前,随着超大规模集成电路系统数字设计的迅猛发展,市场上对于掌握该门技术的高级专业人才需求越来越大,这无疑对高校计算机与信息学科专业(尤其是信息工程、计算机应用方向硬件开发课程的教学)提出了更高的要求。如何顺应形势、积极变革,按照市场需求培养出具备扎实的专业基础和良好的专业英语综合运用能力的高素质工程应用型人才迫在眉睫。
“可编程逻辑器件应用”课程作为长江大学工科计算机专业核心课程的重要组成部分之一,对培养应用型人才的集成电路数字系统设计能力起到非常关键的支撑作用;引入双语教学模式,加速课程新体系建设,是提高学生硬件设计理论水平与工程实践能力的重要举措。
一、课程教学理念与目标
“可编程逻辑器件”课程主要讲述硬件描述语言和大规模可编程逻辑器件的开发技术;它体现了计算机软硬件技术的高度融合,并在前沿应用中作出了重大贡献;但一直以来,计算机专业该课程基本沿用传统的教学方法,以致明显滞后于学科自身发展,不利于学生学习和掌握该领域发展的最新动态;另外,该技术所涉及的VHDL 语言编程和工具软件都是基于英文环境的交互界面,学生在使用软件进行程序调试和综合仿真时,由于自身英文水平的差异导致无法快速上手;因此,在该门课程教学中推行双语模式势在必行:将双语教学模式应用于该课程可增强学生专业英语的综合运用能力和工程实践能力,培养学生阅读原版英文教材的习惯和提高使用英文版软件的能力,使学生成为既精通专业知识又精通专业外语的高素质人才。
二、教材及教辅资料的选用
在教材的选择上,任课教师选用2本英文原版教材——《Digital
System Design with VHDL》和《VHDL Programming by Example》作为互补。教材分别由英国南安普敦大学电子与计算机科学系高级讲师Mark Zwolinski和美国EDA电子工程知名专家Douglas L. Perry编著,该教材均为国外电子通信与计算机硬件设计专业教材,同时也是国内电子类高校重点引进的原版教材(附中文译本),为学生和从事集成电路数字设计的工程技术人员提供了很好的借鉴。该书将数字系统设计原理与VHDL使用指南进行了有机结合。经过近些年的试用,师生反映良好。
另外,教师通过收集大量图片、FLASH动画、Altera公司IC芯片数据文档、知名专家专题讲座、培训中心授课资料作为教辅资料来对课堂上的授课内容进行有效补充,以此开阔学生的专业视野、丰富教学信息量。
三、教学内容选择、教学方法与手段
本课程按照讲授范畴具体分为硬件描述语言、案例编程实践两部分。这两部分作为一个有机的整体、相辅相成、缺一不可。
第一部分:可编程逻辑器件概述、PLD硬件特性与编程技术、VHDL基础;第二部分:组合数字系统设计;第三部分:时序数字系统设计;第四部分:Quartus9.1版本软件使用;第五部分:有限状态机、VHDL综合、测试设计;第六部分:系统设计。以上授课内容的编排将数字系统的设计思想和设计流程很好地贯穿在每部分之中。
针对双语教学创新教学方法,分析总结双语教学新模式与传统汉语教学模式间的差异,以因材施教、循序渐进为原则;采取案例分析、团队协作、项目驱动等多种手段进一步提高学生对双语学习的兴趣,增强学生的工程实践能力。
采用的具体方法如下:
板书、作业和考试用英文,课堂授课采用英语口语与汉语相结合,多种教学方式融为一体:营造活泼、积极的课堂气氛,使得学生充分融入其中。如开展专题分组讨论。最后教师进行归纳总结,提升学生分析问题与解决问题的能力。
采用多种授课方式相结合,充分调动学生的主体作用:本课程鼓励学习方法的多样性:课前要求学生预习相关内容,课后布置任务;学生课后通过查阅文献寻找答案,写出研究报告。
理论与实践紧密结合:部分理论课程安排在实验室进行,一人一机,先理论讲授后实践,学生在获得感性认识的基础上接受理论知识。实验教学中的部分环节也引入双语模式。实验讲义中的内容:如目的、要求、预习资料等采用英文讲授,借鉴国外高校实验范例中的部分内容,在实验报告环节要求学生使用英文完成,掌握和提高专业词汇运用与写作能力。
开展“案例分析专题讨论”试点活动,倡导团队协作。在授课过程中可穿插数字系统综合设计工程案例分析活动,3~4人编为一组,效果评价以组为单位;根据每位组员的特长安排总体架构设计、硬件开发、软件设计的人选;在讨论过程中,教师只从旁指导,尽可能让各组成员互相配合,密切协作,独立完成全过程,最终由组长进行申述答辩;通过团队合作,学生不仅能相互之间取长补短,同时也感受到了齐心协力、相互协作这种高效率所带来的效果:使学生体验到团结协作、克服困难而获得成功的快乐,也可在其中发现“拔尖”人才,为后续的个性化进阶培养储备力量。
在条件允许的情况下开展科技创新活动,强化“拔尖”人才培养力度。遴选出来的优秀学生按照自愿原则组建科技创新团队,在导师的指导下有条件地开展高层次的课外创新试点活动。教研团队精心设计创新实战项目,努力为他们提供创新训练的条件与环境,在项目驱动方式下提高学生创新水平,强化优秀学生的培养力度,积极培养“拔尖”人才。 重新设计考核方法。在教学过程中可采用“闭卷+开卷+作业+课堂表现”的考核方法。期末采用闭卷考试(中文命题)。平时小测试采用开卷形式,全部英文命题,可中文答题,这样可以了解学生的学习状况和实际动手能力,以便及时了解双语教学效果;作业一律用英文布置,鼓励学生用英文回答,提高学生的书面表达能力;课堂表现主要通过提问、讨论等形式考查学生学习内容和专业英语的掌握程度,按照不同比例给出课程的最终成绩。
平时授课中通过不定期的问卷调查、课堂观察和访谈等方式对每一届授课学生进行相关调查,及时获取学生反馈,不断改善教学方式。
四、教学效果
近几年,项目组在计算机专业2008、2009、2010级学生中开展“可编程逻辑器件应用”课程的双语教学,教学效果明显;学生对本课程双语模式的实施反映普遍较好,对教学方法的灵活和丰富性、知识的新颖和系统性、能力培养的切实可行性都给予了充分肯定和赞扬。
同时,2008级学生测评分数为88.6分;2009级学生测评分数为91.3分;2010级学生测评分数为89.5分。通过对学生们的调查反馈得出:实施双语教学有利于他们快速融入硬件描述语言编程和工具软件的使用环境中,不仅掌握了专业知识,同时对他们的专业英语水平也是一个很好的锻炼和促进,增强了他们阅读原版英文资料的能力,也有利于跟踪现代技术发展的最新成就。
本课程的教学方法在校内也形成了一定的影响力:同行们认为该课程“教学方式新颖、有特色、有创新”,是一门特色显著、教学质量高的优质双语课程,在知识传授与能力培养两方面取得了很大突破。
五、存在的主要问题与对策
1.教材建设方面
引进的原版教材在内容编排的侧重上与原先使用的教材有所不同,这与培养高素质创新型应用人才有差距,因此授课是中、英文教材并用,这在一定程度上给学生造成了不便。教研团队计划用半年时间编写出既有质量又适应该门课程教学的、与原版教材配套的英文版教学参考书。
2.教学条件建设方面
由于本课程讲授中需要大量的程序板书与测试仿真实操,可考虑在实验室开展教学,一人一机,本着资源共享的原则,可让其他的教学活动参与进来。
3.教学方法研究方面
遴选适合的数字系统设计开发专题更好地开展课堂“案例分析专题讨论”试点活动和课外创新试点实践。课堂上根据授课进度和学生对知识的掌握程度可考虑选择国外经典电子系统设计实例来锻炼学生对实际问题的分析与解决能力;针对创新活动可选择综合度更高、挑战性更强的设计案例来进一步提升学生的工程实践能力、培养积极的团队协作意识。
4.教研团队建设方面
如何进一步提高主讲教师和相关指导教师的教学水平,尤其是任课老师的英语口语能力?教师英语听说能力关乎到双语教学质量的优劣。应组织教师进行教学调研和研讨;若条件允许,可聘请国外几家大的CPLD/FPGA芯片公司的驻华外国工程师来校讲学与交流。
参考文献:
[1]杨保华,李淮江,赵鑫.《数字电路》开展双语教学的实践与探索[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2008,(2):81-83.
[2]郭杰荣,蔡剑华.“电子设计自动化”多媒体双语教学的体会与思考[J].中国电力教育,2009,(4):88-89.
[3]柴雅静,杨同忠,刘燕.数字电子技术多媒体双语教学初探[J].理工高教研究,2004,(2).
[4]张朝晖.数字电子技术基础课程的双语教学探讨[J].电气电子教学学报,2005,(3).
[5]Victor P.Nelson.Digital Logic Circuit Analysis & Design[M].Prentice Hall,1995.
[6]Mark Zwolinski.Digital System Design with VHDL[M].北京:电子工业出版社,2007.
[7]杨保华,李淮江,赵鑫.“数字电路”开展双语教学的实践与探索[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版),2008,29(2).
[8]蔡剑华,郭杰荣,曹斌芳.“EDA技术”课程双语教学的实践与探索[J].中国电力教育,2012,(4).
[9]郭杰荣,王先春,胡惟文.电信专业学生设计能力培养的模式探讨[J].中国电力教育,2008,(10).
[10]王秀敏,李九生,韩丽艳.简析以人为本实现数字电路双语立体化教学系统[J].梧州学院学报,2007,(12).
(责任编辑:王祝萍)