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摘要：针对概论性课程中存在的问题，基于项目教学法，以集成电路概论课程为例，提出了教学改革方案。同时结合集成电路封装信号完整性的教学内容，分析与探索了项目教学法在实际教学中的应用。实践表明：将项目教学法引入到概论性课程的教学中，提高了学生的理解能力和创新能力，从而提升了教学质量。
关键词：项目教学法；概论性课程；教学改革；集成电路；信号完整性
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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
概論性课程一般设置在新生入学之初，引导新生正确认识和理解专业的性质、特点以及在社会发展中的作用。《集成电路概论》课程，作为集成电路设计与集成系统专业的一门概论性课程，可引导新生正确认识和理解本专业的性质以及今后在社会发展中的作用，为学生较好的开展后续的专业课程的学习，打下良好的基础。同时可帮助学生提早进入专业的学习中，掌握基本概念及术语，激发学生的学习主动性和创新精神，提高教学质量和学生的综合素质[1][2]。因此如何提高学生的学习兴趣，提高课堂的教学效果，一直是我们教师所关注的重点[3]。
1 教学现状
1.1教学对象知识匮乏
概论性课程的教授对象一般是刚进入大学校门的大一新生，对于专业知识的了解与掌握基本为零。而集成电路概论课程，研究内容较庞杂，包括集成电路材料与器件物理、制造工艺、版图设计以及封装测试等知识点，技术术语及基本概念较多。因此，对于知识基础匮乏的大一新生来学习这样一门课程，存在一定的难度。
1.2教学内容庞杂、陈旧
集成电路概论课程的教学内容主要选自教材，研究内容较多，包括集成电路材料与器件物理、制造工艺、版图设计以及封装测试等知识点，技术术语及基本概念较多。对于这些抽象与复杂的知识点，大一新生这样一类特殊的授课对象，很难去很好地理解与掌握。其次书本教材中的教学内容与专业前沿及实际应用涉及较少。例如对于集成电路封装特性分析这一知识点，书本仅仅去介绍封装热分析，电特性分析，而现在随着封装研究的不断深入，封装中的电磁特性已成为必不可少的分析热点之一。如果我们单纯只去按照书本来讲解，使得教学内容与现在实际前沿分析热点脱节，无法使学生获得最新的知识，也就很难培养他们的创新理念，失去了开设概论课程的最终意义。
1.3教学方法过于单一
现在集成电路概论课程主要还是以教师为中心的课堂讲解的教学模式。这种教学方法一方面很难使得学生去理解与掌握抽象的理论知识；另一方面，学生一直处于接收状态，扼杀了学生的创新意识和创新思维，不能调动学生的学习主观能动性[4][5]。
2 教学改革方案
传统的教学方法存在一些问题，我们可以采用项目教学法。它是指紧扣教学大纲以及课堂教学的目标和要求，学生围绕某个具体的学习项目而进行的一个教学活动。教学中充分选择并利用最优化的教学资源，在学习中让学生完全参与进来，实践体验、消化吸收和探索创新，从而提高学生的学习兴趣[6]。
项目教学方法主要可分为项目选择与设计、计划制定与实施、作品提交与交流和总结评价四个大的方面[7]。根据项目教学法的实施步骤，结合实际的概论性课程的教学研究，可分析如下。 2.1项目选择与设计
项目选择与设计即分析与整个课程教学内容，选择与确定项目任务；概论性课程教学内容知识点庞杂，且复杂与抽象。大一新生这样一类特殊的授课对象，很难很好去理解与掌握。因此我们在选择内容上既要考虑教学目标，以书本知识为依据，又要考虑教学效果，从与我们生活比较相关的内容着手，给学生一定的创新空间和求知欲。
2.2计划制定与实施
根据设定的教学项目，确定教学步骤和教学程序。按照小组形式，根据项目内容以及实施计划方案，有条不紊地开展教学活动。此过程中，小组成员之间可相互讨论交流，也可向老师咨询，从而顺利完成项目；
2.3 作品提交与交流
每组对于自己的研究内容，可以多种形式呈现，比如：PPT总结、实物制作、动画以及实物等等。同时对于作品，可以加入提问环节，相互交流，以达到教学基本目标。
2.4 总结评价
考核评估，我们以学生的能力为中心，先由学生对自己的工作自我评估，再由每组组员进行相互的评分，最终教师进行总结优缺点，进行最终的考核。
3 项目教学法应用于集成电路概论课程教学的设计实例
项目教学法以学生为主体，以项目选取为关键，在项目教学过程中把书本的教学内容融入到项目中，通过独立思考、交流等教学形式，同时以学生的能力为评价体系的评价方式[8]。本文，以《集成电路概论》课程中集成电路封装一章的教学为实例，结合实际的教学条件，设计一个项目教学法的教学案例，如下图1所示。图1中主要阐述了项目教学法应用于集成电路概论课程教学中的主要流程，可具体分析如下。
3.1选择教学内容（项目内容）
确立具体项目，得对实际的教学条件进行分析。南通大学江苏省专用集成电路设计实验室拥有一整套ANSYS封装设计与分析软件，如ANSYS Designer SI 、ANSYS SIwave以及ANSYS HFSS等，本项目可选择封装信号完整性一部分的内容，借助于软件的设计与仿真分析，帮助学生从抽象到具体，更好地掌握封装知识。
3.2制定与实施具体教学计划
首先将班级同学进行分组，确立各组的研究内容以及要求；第二部分教师讲解，包括信号完整性基本知识的讲解以及借助软件的仿真演示；第三部分学生通过多种途径收集各自课题的资料，进行整理和归纳，同时借助于软件学会去进行仿真分析，这个过程不但使得学生对于封装知识有了一个较为全面的认识，同时还使得学生对软件的基本使用有了基本了解，充分给出了学生大胆实践，勇于创新的学习空间，在这个过程中教师也要多给学生指导学习思路，及时指导，增加学生的学习兴趣；
3.3成果展示
每组同学结合自己的研究内容，采用PPT结合软件仿真等形式，对于研究成果进行展示，同时老师及班级其他同学可进行提问与交流，让学生在交流展示中提高自己的应变能力，提高学生的成就感。
3.4考核评估
最后一部分考核评估，项目教学法的考核核心以能力为中心。教师根据学生得成果展示质量以及回答问题的灵活应变能力，给这一部分的学习情况打分。通过这种考核方式，来激发学生的创新意识，从而鼓励学生做好下部分知识点的学习。
4 總结
本文主要以集成电路概论课程教学为例，介绍了项目教学法在概论性课程中的应用与探索。分析了课程教学现状以及实际的教改方案，实际教学效果表明，引入项目教学法可以使得学生加深对一些抽象知识的理解与掌握，提高了学生的学习主动性，同时提升了灵活运用知识的能力。
参考文献：
[1] 苏春，张继文.美国里海大学“工程实践导论”新生研讨课的组织与实施[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2011（S2）.
[2] 杨景常.成功的“专业导论”课将影响学生的一生[J].高等教育研究，2007，23（1）.
[3]孙淑强.高校创新人才培养体系的构建[J].实验室研究与探索，2010（9）：163-165.
[4]修春波， 李红利， 陈亦梅. 概论性课程改革的新思路[J].教育探索，2007（4）：30-31.
[5]刘培生，王金兰，蒋娟娟.“微电子学概论”课程的教学改革探析[J].南通航运职业技术学院学报，2014（1）：109-112.
[6]赵晓蕾.项目教学法在《C语言程序设计》教学中的应用研究[J].教育时空，2015（10）：162，164.
[7]张兰芳.基于“项目教学法”的计算机基础教学及其评价[J].西南师范大学学报（自然科学版），2014[6]：245-248.
[8]王春模.项目教学法在“电子技术”教学中的应用[J].教育与职业，2014（18）：149-150.
关键词：项目教学法；概论性课程；教学改革；集成电路；信号完整性
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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
概論性课程一般设置在新生入学之初，引导新生正确认识和理解专业的性质、特点以及在社会发展中的作用。《集成电路概论》课程，作为集成电路设计与集成系统专业的一门概论性课程，可引导新生正确认识和理解本专业的性质以及今后在社会发展中的作用，为学生较好的开展后续的专业课程的学习，打下良好的基础。同时可帮助学生提早进入专业的学习中，掌握基本概念及术语，激发学生的学习主动性和创新精神，提高教学质量和学生的综合素质[1][2]。因此如何提高学生的学习兴趣，提高课堂的教学效果，一直是我们教师所关注的重点[3]。
1 教学现状
1.1教学对象知识匮乏
概论性课程的教授对象一般是刚进入大学校门的大一新生，对于专业知识的了解与掌握基本为零。而集成电路概论课程，研究内容较庞杂，包括集成电路材料与器件物理、制造工艺、版图设计以及封装测试等知识点，技术术语及基本概念较多。因此，对于知识基础匮乏的大一新生来学习这样一门课程，存在一定的难度。
1.2教学内容庞杂、陈旧
集成电路概论课程的教学内容主要选自教材，研究内容较多，包括集成电路材料与器件物理、制造工艺、版图设计以及封装测试等知识点，技术术语及基本概念较多。对于这些抽象与复杂的知识点，大一新生这样一类特殊的授课对象，很难去很好地理解与掌握。其次书本教材中的教学内容与专业前沿及实际应用涉及较少。例如对于集成电路封装特性分析这一知识点，书本仅仅去介绍封装热分析，电特性分析，而现在随着封装研究的不断深入，封装中的电磁特性已成为必不可少的分析热点之一。如果我们单纯只去按照书本来讲解，使得教学内容与现在实际前沿分析热点脱节，无法使学生获得最新的知识，也就很难培养他们的创新理念，失去了开设概论课程的最终意义。
1.3教学方法过于单一
现在集成电路概论课程主要还是以教师为中心的课堂讲解的教学模式。这种教学方法一方面很难使得学生去理解与掌握抽象的理论知识；另一方面，学生一直处于接收状态，扼杀了学生的创新意识和创新思维，不能调动学生的学习主观能动性[4][5]。
2 教学改革方案
传统的教学方法存在一些问题，我们可以采用项目教学法。它是指紧扣教学大纲以及课堂教学的目标和要求，学生围绕某个具体的学习项目而进行的一个教学活动。教学中充分选择并利用最优化的教学资源，在学习中让学生完全参与进来，实践体验、消化吸收和探索创新，从而提高学生的学习兴趣[6]。
项目教学方法主要可分为项目选择与设计、计划制定与实施、作品提交与交流和总结评价四个大的方面[7]。根据项目教学法的实施步骤，结合实际的概论性课程的教学研究，可分析如下。 2.1项目选择与设计
项目选择与设计即分析与整个课程教学内容，选择与确定项目任务；概论性课程教学内容知识点庞杂，且复杂与抽象。大一新生这样一类特殊的授课对象，很难很好去理解与掌握。因此我们在选择内容上既要考虑教学目标，以书本知识为依据，又要考虑教学效果，从与我们生活比较相关的内容着手，给学生一定的创新空间和求知欲。
2.2计划制定与实施
根据设定的教学项目，确定教学步骤和教学程序。按照小组形式，根据项目内容以及实施计划方案，有条不紊地开展教学活动。此过程中，小组成员之间可相互讨论交流，也可向老师咨询，从而顺利完成项目；
2.3 作品提交与交流
每组对于自己的研究内容，可以多种形式呈现，比如：PPT总结、实物制作、动画以及实物等等。同时对于作品，可以加入提问环节，相互交流，以达到教学基本目标。
2.4 总结评价
考核评估，我们以学生的能力为中心，先由学生对自己的工作自我评估，再由每组组员进行相互的评分，最终教师进行总结优缺点，进行最终的考核。
3 项目教学法应用于集成电路概论课程教学的设计实例
项目教学法以学生为主体，以项目选取为关键，在项目教学过程中把书本的教学内容融入到项目中，通过独立思考、交流等教学形式，同时以学生的能力为评价体系的评价方式[8]。本文，以《集成电路概论》课程中集成电路封装一章的教学为实例，结合实际的教学条件，设计一个项目教学法的教学案例，如下图1所示。图1中主要阐述了项目教学法应用于集成电路概论课程教学中的主要流程，可具体分析如下。
3.1选择教学内容（项目内容）
确立具体项目，得对实际的教学条件进行分析。南通大学江苏省专用集成电路设计实验室拥有一整套ANSYS封装设计与分析软件，如ANSYS Designer SI 、ANSYS SIwave以及ANSYS HFSS等，本项目可选择封装信号完整性一部分的内容，借助于软件的设计与仿真分析，帮助学生从抽象到具体，更好地掌握封装知识。
3.2制定与实施具体教学计划
首先将班级同学进行分组，确立各组的研究内容以及要求；第二部分教师讲解，包括信号完整性基本知识的讲解以及借助软件的仿真演示；第三部分学生通过多种途径收集各自课题的资料，进行整理和归纳，同时借助于软件学会去进行仿真分析，这个过程不但使得学生对于封装知识有了一个较为全面的认识，同时还使得学生对软件的基本使用有了基本了解，充分给出了学生大胆实践，勇于创新的学习空间，在这个过程中教师也要多给学生指导学习思路，及时指导，增加学生的学习兴趣；
3.3成果展示
每组同学结合自己的研究内容，采用PPT结合软件仿真等形式，对于研究成果进行展示，同时老师及班级其他同学可进行提问与交流，让学生在交流展示中提高自己的应变能力，提高学生的成就感。
3.4考核评估
最后一部分考核评估，项目教学法的考核核心以能力为中心。教师根据学生得成果展示质量以及回答问题的灵活应变能力，给这一部分的学习情况打分。通过这种考核方式，来激发学生的创新意识，从而鼓励学生做好下部分知识点的学习。
4 總结
本文主要以集成电路概论课程教学为例，介绍了项目教学法在概论性课程中的应用与探索。分析了课程教学现状以及实际的教改方案，实际教学效果表明，引入项目教学法可以使得学生加深对一些抽象知识的理解与掌握，提高了学生的学习主动性，同时提升了灵活运用知识的能力。
参考文献：
[1] 苏春，张继文.美国里海大学“工程实践导论”新生研讨课的组织与实施[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2011（S2）.
[2] 杨景常.成功的“专业导论”课将影响学生的一生[J].高等教育研究，2007，23（1）.
[3]孙淑强.高校创新人才培养体系的构建[J].实验室研究与探索，2010（9）：163-165.
[4]修春波， 李红利， 陈亦梅. 概论性课程改革的新思路[J].教育探索，2007（4）：30-31.
[5]刘培生，王金兰，蒋娟娟.“微电子学概论”课程的教学改革探析[J].南通航运职业技术学院学报，2014（1）：109-112.
[6]赵晓蕾.项目教学法在《C语言程序设计》教学中的应用研究[J].教育时空，2015（10）：162，164.
[7]张兰芳.基于“项目教学法”的计算机基础教学及其评价[J].西南师范大学学报（自然科学版），2014[6]：245-248.
[8]王春模.项目教学法在“电子技术”教学中的应用[J].教育与职业，2014（18）：149-150.