基于“CMOS模拟集成电路设计”的微课辅助教学模式设计与实践

邵海宝 王志亮 张振娟 黄静 邓洪海

摘 要：本文从教学实践出发，借助微课辅助教学，结合学生专业特点，探讨微课内容的组织与在线资源设计。实践表明，该模式适应”CMOS集成电路设计”课程的特点，能有效提高教学效率。

关键词：CMOS模拟集成电路设计；微课堂；教学实践

“CMOS模拟集成电路设计”作为微电子学科的专业课程，对学生的理论和实践能力培养有着重要的作用。由于该课程涉及基础知识较多，要求学生具备良好的先期课程基础。另外，目前“CMOS模拟集成电路设计”课时比较有限，特别是实验仿真，在实验中经常需要针对同样的问题反复一对一解答。基于上述特点，“CMOS模拟集成电路设计”是一门对“教”和“学”都具有较高要求的课程。微课堂具有微视频的可重现性以及灵活互动的优点，作为传统课堂的有效补充，可以加强学生对重点、难点知识的理解，激发学习兴趣，提高教学质量和效率。

一、基于“CMOS模拟集成电路设计”的微课教学内容组织

“CMOS模拟集成电路设计”课程涉及的知识较广，主要以基本MOS管为基础，构建的单级放大器、差动放大器、电流镜和运放，并分析其频率特性。在分析器件特性和各类放大器性能的过程中，一方面会涉及前期课程如模拟电路和信号等知识，学生往往会因为遗忘知识点感到困难。另一方面由于课程偏工程应用，有一些理论难以理解透彻。因此，在制作微课内容之前，应当对教学目标和教学内容做全面的分析梳理，保证微课内容有效覆盖相关知识点。

1.微课资源分析

微课资源主要包含以下几个方面内容：一是教材当中的重难点内容，应尽可能将知识点细化，做成索引方便学生查找。二是与教学内容相关的先期基础知识，如前所述，该课程要求学生具有相应的先期基础，补充相关的关键知识点有助于学生理解。第三是知识点的延伸，课程中有涉及一些复杂的分析过程，详细的推导过程可以激发学生深入学习。第四是前沿内容，以科普性的内容让学生了解学科发展前沿，激发学生兴趣。

2.在线教学资源

根据“CMOS模拟集成电路设计”课程的教学内容和微课资源设计，可以将其分为三种形式的在线资源。一是微视频，微视频主要采取錄像或者PPT；仿真实践可以采取录屏配音的形式展现。二是微动画，微动画可以与微视频结合，也可以单独用来描述某一个知识点，通过动画的播放调整引导学生思路。第三种是图文结合的知识点描述，这部分内容主要是相对容易理解的基本概念，可以结合详细的索引方便学生查找。

3.在线评价与反馈

在线评价可以从多层次进行评价，首先是知识点的掌握，针对某一具体的知识点，可设计相应的习题，这部分内容以简单的基础题为主，主要是加深和巩固学生的理解。其次可以安排一到两次阶段测试，促进学生及时对照检查和复习。作业和测试结果可以作为课程总体评价的一个重要组成部分。另外，教师还可以设计讨论题，供学生在线讨论。

二、基于“CMOS模拟集成电路设计”的微课教学研究与实践

“CMOS模拟集成电路设计”涉及的原理、参数和分析计算，都有一定的理解难度。采用微课辅助教学可以让学生在课前了解相关的基础知识。微课的目的不是替代课堂教学，而是作为课堂教学的有效辅助和补充。课后，针对课堂讲解的重点难点，学生可以结合微课内容进一步消化吸收。在微课辅助的教学开始阶段，教师应当在课堂中提问微课内容，培养学生结合微课学习的习惯。在线习题可以让学生检查自己在线学习的效果，可以适当增加在线作业和在线考核在课程考核中所占的比重，调动学习积极性。

微课辅助教学的另一个重要优势是便捷的反馈体系，一方面在线平台可以满足学生之间和师生之间的互动交流，这就很大程度上活跃了师生互动环节。另一方面，对教师本身而言，根据课堂交流和课后在线讨论，以及学生学习任务完成的情况，可以进行教学反思。

三、结论

笔者在“CMOS模拟集成电路设计”课程中，基于“微课”思路，通过分解教学内容，对“微课”教学资源的组织进行了仔细分析，进一步设计在线教学内容和评价反馈体系。“微课”辅助教学实践表明，大部分学生可以适应该教学模式。“微课”辅助教学丰富了教学内容，注重互动环节，有效提高了学生的积极性和主动性，促进学生对理论和工程知识的掌握。

参考文献：

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[2]艾伦.CMOS模拟集成电路设计（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2007.

[3]吴国祥，沈晓燕，章国安.“模拟电子技术”课程的教学改革与探讨[J].中国电力教育，2013（31）.

[4]石桂芳.“微课”探“微”——“可汗模式”的再思考[J].中国教育装备，2014（14）：59-61.

注：本文系南通大学教学改革课题（课题编号：2016B34）；江苏省高校品牌专业建设工程资助项目（项目编号：PPZYZ2015B135）。