鄭曉茜 范其麗 甄亞

鄭州職業(yè)技術學院電氣電子工程系 鄭州 450021

CDIO模式下的EDA課程教學改革研究

鄭曉茜 范其麗 甄亞

鄭州職業(yè)技術學院電氣電子工程系 鄭州 450021

針對高職院校EDA課程教學中存在的問題，探索基于CDIO模式的EDA課程教學改革方法。實踐證明，在EDA課程教學中采用CDIO教學模式，避免了課程重理論輕實踐、課堂教學與社會需求脫節(jié)等問題，并在短期內(nèi)提高了學生的綜合能力。

CDIO；教育模式；EDA課程

Author’s address Dept. of Elect rical and Electronic Engineering of Zhengzhou Technical Col lege, Zhengzhou, China 450021

1 引言

EDA是高職院校電子類專業(yè)應用性和實踐性很強的一門課程，該課程與職業(yè)需求聯(lián)系緊密，它集知識傳授、技能培養(yǎng)于一體。學生既要掌握基本的理論知識，又要具備較強的實踐能力和分析、解決問題的能力，能完成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉呻娐返脑O計工作。但在傳統(tǒng)的教學模式下，該課程的教學中存在諸多的問題和矛盾，越來越不能適應應用型、技能型人才培養(yǎng)的要求。

基于此，筆者針對目前EDA課程教學中存在的主要問題，提出在EDA課程教學中引入“做中學”和“基于項目學習”的CDIO教育模式，對EDA技術課程的教學改革和實踐進行探索，為解決高職院校EDA教學中的問題提供一條有效的途徑，對培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和工程能力具有重要意義。

2 EDA課程的教學現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的EDA課程教學中，采用多學時理論集中授課，少學時實踐的方式進行，容易將學生引入以理論學習該課程的誤區(qū)。在理論教學中難理解的問題無法及時實踐，理論教學和實踐教學脫節(jié)，并且實驗大多為驗證性實驗，學生不用太思考，按照指導書的步驟幾乎就能完成實驗。長此以往，使學生產(chǎn)生依賴性，忽略理論與實踐之間的內(nèi)在聯(lián)系，學生很少動腦，削弱了培養(yǎng)學生以系統(tǒng)觀念進行設計、仿真的實踐能力，不利于學生工程能力和創(chuàng)新能力的提高。另外，在EDA課程的教學中仍采用傳統(tǒng)的教師傳授為主的教學形式，課堂的中心始終是教師，學生處于教學活動的參與者地位，是知識的被動接受者，難以激發(fā)學生的學習興趣，慢慢的學生就會覺得課程枯燥，失去學習的積極性[1-2]。因此，傳統(tǒng)的教學模式不能滿足當今人才培養(yǎng)目標的要求，急需對EDA課程進行教學改革。

3 基于CDIO模式下的EDA課程教學改革

3.1 CDIO基本思想

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運行（Operate）的縮寫，是美國MIT及瑞典的3所大學提出的一種新型工程教育模式[3-4]。該模式以工程項目的整個生命周期為載體，讓學生主動地參與到理論到實踐的轉(zhuǎn)化過程中來，是一種倡導“做中學”和“基于項目的教育和學習”的新型教學模式[5]，使學生在CDIO模式的教育過程中，不斷提高自己成為一名現(xiàn)代工程師應具備的能力與素質(zhì)。和其他教學模式相比，CDIO更注重培養(yǎng)學生的學習能力、項目設計能力和創(chuàng)新意識及團隊協(xié)作精神。

3.2 基于CDIO的EDA課程教學改革

EDA是電子類專業(yè)學生應用很廣的一門課程，該課程的教學為培養(yǎng)電子技術設計人才打下良好的基礎。高職院校教學應以“理論夠用，技能適用，重在運用”為指導原則，培養(yǎng)學生獨立分析和解決實際問題的能力。對實際中應具備的知識和能力進行有針對性的訓練，從而快速提高學生的技能，讓學生在完成學校教育后更能適合工作崗位的要求。

筆者主要從以下幾個方面探索基于CDIO模式的EDA課程教學改革。

1）CDIO模式下教學觀念的轉(zhuǎn)變。在EDA課程的授課活動中采用CDIO模式，教師首先要轉(zhuǎn)變原有授課中的一些習慣性思想和觀念，要將CDIO精神靈活地貫穿到教學活動中，將教學工作從過去的以“教師和教師的教”為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W生的學及學生用得怎樣”為中心，樹立以學生為中心的實踐教學理念，教師更多的是學生學習的指導者、幫助者和伙伴，引導學生主動學習。在教學過程中教師應引入基本的概念和方法，提出問題引導學生思考研討，加強EDA課程實驗與實踐環(huán)節(jié)的教學，將項目教學法貫穿于整個教學中，使學生更好地掌握課程知識之間的聯(lián)系，利用好現(xiàn)有的實驗室和實習基地，增加學生主動學習和動手實踐，強調(diào)分析問題和解決問題的能力。

同時，CDIO模式下教師需要具備豐富的項目構(gòu)思、項目開發(fā)、項目調(diào)試等實踐能力，具備整個項目開發(fā)所需的知識和技能。這就要求教師時常到相關企業(yè)接受工程訓練并取得實際經(jīng)驗。教師通過學習參觀交流，將CDIO教學理念帶給學生，形成新的教學思維和學習觀念。

2）CDIO模式下課程內(nèi)容項目化?！白鲋袑W”和“基于項目教育和學習”是CDIO教育模式的特色。因此，為了培養(yǎng)學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，筆者在教學中采用以項目為導向的教學方法，首次課以課程概述為主，其余學時以項目為主線實施教學。如為了使學生熟悉Quar tusⅡ軟件的使用和用原理圖設計數(shù)字電路的流程，筆者引入“用原理圖設計3-8譯碼器”的項目設計；為了使學生更明確EDA中自頂向下的設計思想和掌握VHDL的基本結(jié)構(gòu)、要素及各語句的使用，筆者引入“醫(yī)院護士室指示電路設計”和“帶清零、置位、進位的十進制同步計數(shù)器及拓展”的項目。在項目及拓展項目的練習過程中，教師引導，學生邊學邊做，邊做邊學，在做中討論、體會、總結(jié)，不斷提出問題和解決問題。這樣一來，既大大激發(fā)了學生的興趣和積極性，又增加了學生主動學習和實踐的機會。通過項目教學和“做中學”，使學生掌握一個完整系統(tǒng)的基本設計理念和設計的基本流程，提高了學生獨立分析和解決實際問題的能力。

在課時最后，筆者安排2周時間進行課程設計。課程設計的題目由教師推薦和學生自主設計題目組成，將班級學生2～3人分為一個小組，每個小組結(jié)合實際生活、學習的需要，選取合適的題目進行數(shù)字系統(tǒng)的設計，讓學生充分了解從選題分析、設計方案及元器件的采購、軟硬件設計、線路焊接到硬件調(diào)試的整個設計過程，在設計過程中教師對學生遇到的問題進行引導解決。通過課程設計，使學生融入有實際意義的項目完成過程之中，加深學生對課程知識的理解和掌握，提高綜合應用知識的能力。同時通過小組協(xié)作的方式完成項目，也培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力。

3）CDIO模式下考核方式的改革。CDIO模式下的教學考核方式改變傳統(tǒng)的單一閉卷筆試模式，采用多種方式對學生進行考核，建立注重過程、注重實踐、注重實際效果和創(chuàng)新的綜合考核方式。考核方式由筆試和實踐考核兩部分組成，分別占40%和60%。其中，筆試內(nèi)容為基本概念和理論，實踐考核貫穿于項目設計的整個過程中，教師對學生自主學習的能力、分析解決問題的能力、創(chuàng)新能力、小組間協(xié)作的能力，項目的完成質(zhì)量等方面進行綜合考核。合理科學的考核方式，能給學生營造良好的學習環(huán)境，使EDA課程的教學收到良好的教學效果。

4 結(jié)束語

在高職院校EDA技術課程教學中引入“做中學”和“基于項目教育和學習”的CDIO模式，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力、自主學習和團隊合作的能力，而且為學生今后走向工作崗位打下良好的基礎。CDIO模式下的EDA課程教學能促進學生素質(zhì)教育的發(fā)展和建設，具有可操作性和一定的推廣價值。

[1]顧佩華,沈民奮,李升平,等.從CDIO到EIP-CDIO:汕頭大學工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):13-14.

[2]朱小龍.EDA實踐教學與學生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè),2010(33):165-166.

[3]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):2-3.

[4]韓智,張振虹,等.基于CDIO理念的團建工程課程教學改革[J].計算機教育,2010(10):56-57.

[5]文杰,任立軍,張林,等.新加坡理工學院基于CDIO模式的項目教學改革[J].職業(yè)技術教育,2009(35):91-93.

Teaching Research of EDA course based on CDIO Model//

Zheng Xiaoxi, Fan Qi l i, Zhen Ya

The passage aims to solve the problems that exist in EDA course teaching in Higher Vocational Col lages and explore the methods based on the CDIO model and the reform of course teaching. Practice has proved that teaching of EDA course adopt the CDIO teaching mode, we can avoid the problems of paying much at tention to theory than practice and avoid the problems that teaching has lit t le connection with the demand of the society . And it can improve the students’comprehensive abi l ity in a shor t time.

CDIO; Education model; EDA course

G712

B

1671-489X(2012)21-0060-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.060

作者：鄭曉茜，研究生，助教，研究方向為電氣、電子教學研究。