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“玩”劲十足!“新常态”课程等你挑战

不知不觉间,期末考试即将来临。对学员们来说,这是一个意义非凡的学期,不仅把课堂“搬”进了家里,实验室和训练场也辗转于客厅与书房之间。返校后,他们积极投身课堂、实验室和训练场,热情高涨。

今天,让我们一起走进《数字电路与逻辑设计》的课堂,看看他们在这个“特殊”的学期如何开展教学和实验。

课程改革有妙招

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学员线上用Zoom答题

《数字电路与逻辑设计》课程实验学时偏少,趣味性较差。居家学习期间,原有教学模式难以适应疫情“新常态”,针对课程特点,老师们一合计:不能再拖了,得有所改变!

在理论授课中,电子科学学院的程江华老师采取“少讲多练”的方式,在课程中穿插类型题目的练习和讲解,通过对题目的分析增强理解运用。

除课本知识外,FPGA开发、电路板设计也搬进了课堂,这二者是电子信息学员必不可少的技能,也是参加电子设计竞赛的标配。

在实验安排上,74系列芯片基础实验已难以满足学员学习需要,FPGA已成为当前电子设计的主流。考虑到课程与工程应用要紧密衔接,程老师选择FPGA作为实验平台,精心设计趣味性、创新性的实验内容,提高学员们学习的兴趣和动手能力。通过编程仿真、功能实现、电路调试等实验操作,促进了学员对理论知识的深入理解。

居家教学不断线

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给学员们寄出的简易开发板

“下面这道题请一位同学讲一下,田圆同学,你开一下投屏。”

“我找一位同学跟我们分享一下他的理解,可以直接开启批注功能在PPT上批注。”

……

上述对话发生在程江华老师的数字电路课堂上。为了活跃课堂气氛、发动学员积极思考的热情,程老师灵活利用线上教学软件“Zoom”和“腾讯会议”的批注与屏幕共享功能,让学员们参与课堂讨论,分享解题思路。使用“Zoom”上课时,程老师经常会采用让学员们在PPT上做批注的方式检验学员们的学习效果,如画真值表、状态转换表、状态转换图,或者书写驱动方程、状态方程、输出方程等;使用“腾讯会议”时,程老师让学员们自己担任小老师,分享解题方法。

此外,要学好“数电”,做实验是不可缺少的一环。由于学员在家没有实验器材,程老师特地征集了大家的意见,给想要在家做实验的学员购置了一批FPGA简易开发板并逐个邮寄到家。收到这份来自学校的“特殊礼物”,同学们学习热情高涨。

为了让学员在家也能得到手把手帮带,老师们制作了多个图文并茂的实验辅导手册,在微信群分享了大量视频学习教程和资料并在线上解答各种操作问题,帮助学员快速入门,使学员们在家也可以体验实验的乐趣。

动手实验见成效

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学员韩霄龙在家用FPGA做实验

返校后,实验课程迅速提上日程。学员们带着口罩来实验室,编写代码,上板测试。课程组给学员们设计了一个必做题“数字时钟设计”和四个选做题“DDS波形发生器”、“VGA视频显示器”、“音频信号FFT分析实验”、“FIR滤波器设计实验”。

“数字时钟对我这样的新手来说非常难。从总体设计到分模块实现,从‘不知道为什么报错’到后期‘随心所欲’,从完成任务到体验快乐,我深刻感受到了自己能力的进步。”项目验收成功后,学员陈娟如是说。在实现实验基本功能后,她又产生奇思妙想:既然有一个正向运行的时钟,为什么不能赋予它倒计时的功能呢?成功后她惊喜地说:“真的太神奇了,没想到这个实验这么好玩!”

实验室为学员们提供了宽松的实验环境,很多学员中午、晚上和周末休息时间都泡在实验室,完成必修题后又主动选做其他题目,实现了更多好玩有趣的功能。谢金豆同学一发不可收拾,经不住“诱惑”,差不多把所有实验做了个遍。杨晨同学第一个实现彩条、圆等各种图案的VGA显示。蔡迪嘉同学在此基础上还制作了动画——一只憨萌可爱的小鸟在屏幕中间挥动翅膀。

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学员们的实验作品

不仅学生“乐在其中”,老师也“不可自拔”。孙统义老师以“基于FPGA的VGA显示实验”为题,参加了第七届全国高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛,获得了全国二等奖的好成绩。“跟学员们一起做实验,他们总是会冒出很多奇思妙想,我们一起讨论一起提高,这次实验案例设计竞赛能获奖,主要还是沾了学员们的光!”孙老师在获奖后如是说。

在《数字电路与逻辑设计》这门课上,教员们努力改进课程与实验内容,以兴趣引导学生自主学习;学员们积极适应学习新常态,在张弛有度的理论学习与生动有趣的实验课程中掌握知识、提升能力。