于萬霞

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)對于人才培養(yǎng)的需求?！禘DA技術(shù)》課程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的必修課程，在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中具有承上啟下的橋梁作用。本文對《EDA技術(shù)》課程從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式，實(shí)踐能力培養(yǎng)策略等多方面提出了改革措施。實(shí)際教學(xué)效果證實(shí)了提出方法的有效性。

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；教學(xué)改革；項(xiàng)目教學(xué)；互聯(lián)網(wǎng)+

【中圖分類號(hào)】G642.0； 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

EDA（Electronic Design Automation，EDA，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)是一門發(fā)展迅速、工程性強(qiáng)、須緊密結(jié)合技術(shù)發(fā)展前沿的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)課程。它是以計(jì)算機(jī)科學(xué)和微電子技術(shù)發(fā)展為先導(dǎo)，匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、微電子工藝與結(jié)構(gòu)學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)等多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科最新成果的先進(jìn)技術(shù)。目前《EDA技術(shù)》已成為各高校電子信息類專業(yè)的核心專業(yè)課程。本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中具有承上啟下的橋梁作用，是引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的必修課程。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展，高校的人才培養(yǎng)要求也隨之發(fā)生了很大變化。2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》也特別強(qiáng)調(diào)要通過“遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新教育教學(xué)方法，探索多種培養(yǎng)方式，形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面”，以及“注重學(xué)思結(jié)合，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，營造獨(dú)立思考、自由探索的良好環(huán)境”等。很多學(xué)者對高校人才培養(yǎng)的問題進(jìn)行了深入分析并提出解決問題的思路 [1-3]。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

《EDA技術(shù)》課程是一門理論與實(shí)踐并重，工程性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。該課程包括五大部分：第一部分主要以原理圖輸入方式為例介紹EDA的開發(fā)流程和軟件操作過程；第二部分主要介紹采用VHDL語言進(jìn)行EDA的開發(fā)，包括VHDL語言結(jié)構(gòu)、常用組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)；第三部分主要介紹利用宏功能模塊進(jìn)行程序的開發(fā)方法；第四部分介紹有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)；第五部分是電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)。

三、教學(xué)方法和手段的改革

學(xué)生是高校、教師、學(xué)生這三個(gè)人才培養(yǎng)的基本要素的中心，成為教學(xué)的主體[6]。為了提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和師范能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，教學(xué)過程中采取以學(xué)生為本的教學(xué)理念，加強(qiáng)課堂參與度，有效利用互聯(lián)網(wǎng)資源。在教學(xué)過程中主要采用多種教學(xué)方式。

（1）結(jié)合CDIO 的教學(xué)方式

CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate））工程教育模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[7]。對于電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)采取學(xué)生課下設(shè)計(jì)、課堂交流的方式。學(xué)生充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，對教師在課堂上布置的題目或自選題目以小組為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。小組內(nèi)學(xué)生以CDIO 的要求對題目進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，從工程的角度來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。

（2）課堂講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方式

重點(diǎn)知識(shí)在課堂講授，需要學(xué)生了解和擴(kuò)展性內(nèi)容由學(xué)生自學(xué)，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望。本課程中可編程邏輯器件基礎(chǔ)及其應(yīng)用一章，由于芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片較多，而且較大，因此該部分內(nèi)容的視頻和PPT通過網(wǎng)絡(luò)傳給學(xué)生，讓學(xué)生自主下載學(xué)習(xí)。

（3）現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)改革

該門課程充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，采取的措施主要有：教師提供給學(xué)生主要的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；學(xué)生和老師通過QQ或微信就學(xué)習(xí)中存在問題進(jìn)行交流，以提高時(shí)效性；教師建立了QQ群，將一些視頻，軟件和學(xué)習(xí)資料放到群中，供學(xué)生學(xué)習(xí)下載，學(xué)生編寫的程序及調(diào)試的視頻也可以通過QQ傳給教師。

四、實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)改革

實(shí)踐教學(xué)是工科院校重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等實(shí)踐性教學(xué)，該課程設(shè)置20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還安排了2周的課程設(shè)計(jì)。

（一）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)改革

（二）在實(shí)驗(yàn)中，減少驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增大設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；在每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，都增加一些加寬、加深的內(nèi)容，希望那些基礎(chǔ)好、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生學(xué)到更多知識(shí)，創(chuàng)新能力得到提高。

（二）創(chuàng)新能力培養(yǎng)

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)設(shè)和營造有利于創(chuàng)新人才成長的條件和環(huán)境是關(guān)鍵。在學(xué)生的“EDA技術(shù)” 課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，主要采取的措施如下：

充分利用EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)和SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)的高級(jí)應(yīng)用是利用FPGA等芯片設(shè)計(jì)SOPC系統(tǒng)，而由于課時(shí)有限，在課上教師將采用FPGA芯片如何實(shí)現(xiàn)SOPC系統(tǒng)的方法及進(jìn)行講解，供有能力的學(xué)生進(jìn)行自主開發(fā)設(shè)計(jì)。

（三）課程設(shè)計(jì)

EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)是EDA技術(shù)課程綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在該課程設(shè)計(jì)的題目擬定中，采取以學(xué)生學(xué)習(xí)的需要和興趣為中心，重在所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用和實(shí)際問題的解決，學(xué)生可以自行擬定題目也可以選擇教師推薦的題目，要求題目要有一定的綜合性和創(chuàng)新性。

五、教材使用改革

EDA技術(shù)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，主要通過理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)4個(gè)環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的技能水平，將這4個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體即“四位一體”教學(xué)法。這也是我校長期為社會(huì)培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才過程中總結(jié)出來的一套行之有效的教學(xué)方法[8]。結(jié)合本校學(xué)生的實(shí)際，教材選用了本校教師編寫的清華大學(xué)出版社出版的《EDA技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教材》。該教材將理論和實(shí)驗(yàn)充分結(jié)合，為實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)提供了素材，體現(xiàn)了“四位一體”的教學(xué)理念。

七、總結(jié)

隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，高校人才培養(yǎng)要求的變化，傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式和授課方法已經(jīng)不能滿足學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。本文探討了EDA技術(shù)課程的教學(xué)改革方法，提出了教學(xué)過程中注重學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)，采用CDIO式、項(xiàng)目式等教學(xué)方法，加強(qiáng)互動(dòng)性，提高學(xué)生的參與的積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)實(shí)踐證明，提出的改革方法取得了很好的教學(xué)效果，得到學(xué)生的一致認(rèn)同。

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