項(xiàng)目教學(xué)法在概論性課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

楊玲玲　謝星　孫玲　孫海燕

摘要：針對概論性課程中存在的問題，基于項(xiàng)目教學(xué)法，以集成電路概論課程為例，提出了教學(xué)改革方案。同時(shí)結(jié)合集成電路封裝信號完整性的教學(xué)內(nèi)容，分析與探索了項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用。實(shí)踐表明：將項(xiàng)目教學(xué)法引入到概論性課程的教學(xué)中，提高了學(xué)生的理解能力和創(chuàng)新能力，從而提升了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；概論性課程；教學(xué)改革；集成電路；信號完整性

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0166-02

The Research for the Introduction Course Based on the Project-Based Pedagogy — In "An Introduction to Integrated Circuits" Case

YANG Ling-ling1，3， XIE Xing2， SUN Ling3， SUN Hai-yan3

（1.Xinglin College， Nantong University， Nantong 226019， China； 2.Engineering Training Center， Nantong 226019， China； 3. Jiangsu Key Laboratory of ASIC Design， Nantong University， Nantong 226019， China）

Abstract： In view of the problems arising from the teaching process of the introduction course， this article， based on the project-based pedagogy， proposes education reforms in an introduction for integrated course. At the same time， combined with teaching for the signal integrity of the integrated package ，the application of the project-based pedagogy is analyzed and explored.In summary， the results shows that it is useful to improve the abilities of understanding and the innovating greatly for students，which also enhance the quality of teaching，by using he project-based pedagogy in teaching of the introduction course.

Key words： project-based pedagogy； introduction course； teaching reform； integrity circuit； signal integrity

概論性課程一般設(shè)置在新生入學(xué)之初，引導(dǎo)新生正確認(rèn)識和理解專業(yè)的性質(zhì)、特點(diǎn)以及在社會(huì)發(fā)展中的作用?！都呻娐犯耪摗氛n程，作為集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的一門概論性課程，可引導(dǎo)新生正確認(rèn)識和理解本專業(yè)的性質(zhì)以及今后在社會(huì)發(fā)展中的作用，為學(xué)生較好的開展后續(xù)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)可幫助學(xué)生提早進(jìn)入專業(yè)的學(xué)習(xí)中，掌握基本概念及術(shù)語，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新精神，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)[1][2]。因此如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂的教學(xué)效果，一直是我們教師所關(guān)注的重點(diǎn)[3]。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

1.1教學(xué)對象知識匱乏

概論性課程的教授對象一般是剛進(jìn)入大學(xué)校門的大一新生，對于專業(yè)知識的了解與掌握基本為零。而集成電路概論課程，研究內(nèi)容較龐雜，包括集成電路材料與器件物理、制造工藝、版圖設(shè)計(jì)以及封裝測試等知識點(diǎn)，技術(shù)術(shù)語及基本概念較多。因此，對于知識基礎(chǔ)匱乏的大一新生來學(xué)習(xí)這樣一門課程，存在一定的難度。

1.2教學(xué)內(nèi)容龐雜、陳舊

集成電路概論課程的教學(xué)內(nèi)容主要選自教材，研究內(nèi)容較多，包括集成電路材料與器件物理、制造工藝、版圖設(shè)計(jì)以及封裝測試等知識點(diǎn)，技術(shù)術(shù)語及基本概念較多。對于這些抽象與復(fù)雜的知識點(diǎn)，大一新生這樣一類特殊的授課對象，很難去很好地理解與掌握。其次書本教材中的教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)前沿及實(shí)際應(yīng)用涉及較少。例如對于集成電路封裝特性分析這一知識點(diǎn)，書本僅僅去介紹封裝熱分析，電特性分析，而現(xiàn)在隨著封裝研究的不斷深入，封裝中的電磁特性已成為必不可少的分析熱點(diǎn)之一。如果我們單純只去按照書本來講解，使得教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)在實(shí)際前沿分析熱點(diǎn)脫節(jié)，無法使學(xué)生獲得最新的知識，也就很難培養(yǎng)他們的創(chuàng)新理念，失去了開設(shè)概論課程的最終意義。

1.3教學(xué)方法過于單一

現(xiàn)在集成電路概論課程主要還是以教師為中心的課堂講解的教學(xué)模式。這種教學(xué)方法一方面很難使得學(xué)生去理解與掌握抽象的理論知識；另一方面，學(xué)生一直處于接收狀態(tài)，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性[4][5]。

2 教學(xué)改革方案

傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在一些問題，我們可以采用項(xiàng)目教學(xué)法。它是指緊扣教學(xué)大綱以及課堂教學(xué)的目標(biāo)和要求，學(xué)生圍繞某個(gè)具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目而進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)中充分選擇并利用最優(yōu)化的教學(xué)資源，在學(xué)習(xí)中讓學(xué)生完全參與進(jìn)來，實(shí)踐體驗(yàn)、消化吸收和探索創(chuàng)新，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6]。

項(xiàng)目教學(xué)方法主要可分為項(xiàng)目選擇與設(shè)計(jì)、計(jì)劃制定與實(shí)施、作品提交與交流和總結(jié)評價(jià)四個(gè)大的方面[7]。根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施步驟，結(jié)合實(shí)際的概論性課程的教學(xué)研究，可分析如下。

2.1項(xiàng)目選擇與設(shè)計(jì)

項(xiàng)目選擇與設(shè)計(jì)即分析與整個(gè)課程教學(xué)內(nèi)容，選擇與確定項(xiàng)目任務(wù)；概論性課程教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)龐雜，且復(fù)雜與抽象。大一新生這樣一類特殊的授課對象，很難很好去理解與掌握。因此我們在選擇內(nèi)容上既要考慮教學(xué)目標(biāo)，以書本知識為依據(jù)，又要考慮教學(xué)效果，從與我們生活比較相關(guān)的內(nèi)容著手，給學(xué)生一定的創(chuàng)新空間和求知欲。

2.2計(jì)劃制定與實(shí)施

根據(jù)設(shè)定的教學(xué)項(xiàng)目，確定教學(xué)步驟和教學(xué)程序。按照小組形式，根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容以及實(shí)施計(jì)劃方案，有條不紊地開展教學(xué)活動(dòng)。此過程中，小組成員之間可相互討論交流，也可向老師咨詢，從而順利完成項(xiàng)目；

2.3 作品提交與交流

每組對于自己的研究內(nèi)容，可以多種形式呈現(xiàn)，比如：PPT總結(jié)、實(shí)物制作、動(dòng)畫以及實(shí)物等等。同時(shí)對于作品，可以加入提問環(huán)節(jié)，相互交流，以達(dá)到教學(xué)基本目標(biāo)。

2.4 總結(jié)評價(jià)

考核評估，我們以學(xué)生的能力為中心，先由學(xué)生對自己的工作自我評估，再由每組組員進(jìn)行相互的評分，最終教師進(jìn)行總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行最終的考核。

3 項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于集成電路概論課程教學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)例

項(xiàng)目教學(xué)法以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目選取為關(guān)鍵，在項(xiàng)目教學(xué)過程中把書本的教學(xué)內(nèi)容融入到項(xiàng)目中，通過獨(dú)立思考、交流等教學(xué)形式，同時(shí)以學(xué)生的能力為評價(jià)體系的評價(jià)方式[8]。本文，以《集成電路概論》課程中集成電路封裝一章的教學(xué)為實(shí)例，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)條件，設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)案例，如下圖1所示。圖1中主要闡述了項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于集成電路概論課程教學(xué)中的主要流程，可具體分析如下。

3.1選擇教學(xué)內(nèi)容（項(xiàng)目內(nèi)容）

確立具體項(xiàng)目，得對實(shí)際的教學(xué)條件進(jìn)行分析。南通大學(xué)江蘇省專用集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室擁有一整套ANSYS封裝設(shè)計(jì)與分析軟件，如ANSYS Designer SI 、ANSYS SIwave以及ANSYS HFSS等，本項(xiàng)目可選擇封裝信號完整性一部分的內(nèi)容，借助于軟件的設(shè)計(jì)與仿真分析，幫助學(xué)生從抽象到具體，更好地掌握封裝知識。

3.2制定與實(shí)施具體教學(xué)計(jì)劃

首先將班級同學(xué)進(jìn)行分組，確立各組的研究內(nèi)容以及要求；第二部分教師講解，包括信號完整性基本知識的講解以及借助軟件的仿真演示；第三部分學(xué)生通過多種途徑收集各自課題的資料，進(jìn)行整理和歸納，同時(shí)借助于軟件學(xué)會(huì)去進(jìn)行仿真分析，這個(gè)過程不但使得學(xué)生對于封裝知識有了一個(gè)較為全面的認(rèn)識，同時(shí)還使得學(xué)生對軟件的基本使用有了基本了解，充分給出了學(xué)生大膽實(shí)踐，勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)空間，在這個(gè)過程中教師也要多給學(xué)生指導(dǎo)學(xué)習(xí)思路，及時(shí)指導(dǎo)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；

3.3成果展示

每組同學(xué)結(jié)合自己的研究內(nèi)容，采用PPT結(jié)合軟件仿真等形式，對于研究成果進(jìn)行展示，同時(shí)老師及班級其他同學(xué)可進(jìn)行提問與交流，讓學(xué)生在交流展示中提高自己的應(yīng)變能力，提高學(xué)生的成就感。

3.4考核評估

最后一部分考核評估，項(xiàng)目教學(xué)法的考核核心以能力為中心。教師根據(jù)學(xué)生得成果展示質(zhì)量以及回答問題的靈活應(yīng)變能力，給這一部分的學(xué)習(xí)情況打分。通過這種考核方式，來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，從而鼓勵(lì)學(xué)生做好下部分知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

4 總結(jié)

本文主要以集成電路概論課程教學(xué)為例，介紹了項(xiàng)目教學(xué)法在概論性課程中的應(yīng)用與探索。分析了課程教學(xué)現(xiàn)狀以及實(shí)際的教改方案，實(shí)際教學(xué)效果表明，引入項(xiàng)目教學(xué)法可以使得學(xué)生加深對一些抽象知識的理解與掌握，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，同時(shí)提升了靈活運(yùn)用知識的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇春，張繼文.美國里海大學(xué)“工程實(shí)踐導(dǎo)論”新生研討課的組織與實(shí)施[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2011（S2）.

[2] 楊景常.成功的“專業(yè)導(dǎo)論”課將影響學(xué)生的一生[J].高等教育研究，2007，23（1）.

[3]孫淑強(qiáng).高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（9）：163-165.

[4]修春波， 李紅利， 陳亦梅. 概論性課程改革的新思路[J].教育探索，2007（4）：30-31.

[5]劉培生，王金蘭，蔣娟娟.“微電子學(xué)概論”課程的教學(xué)改革探析[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（1）：109-112.

[6]趙曉蕾.項(xiàng)目教學(xué)法在《C語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育時(shí)空，2015（10）：162，164.

[7]張?zhí)m芳.基于“項(xiàng)目教學(xué)法”的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)及其評價(jià)[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014[6]：245-248.

[8]王春模.項(xiàng)目教學(xué)法在“電子技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè)，2014（18）：149-150.