顧夢(mèng)祺

(淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院，江蘇 淮安 223300)

基于OBE模式的“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程改革研究

顧夢(mèng)祺

(淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院，江蘇 淮安 223300)

近年來，許多國內(nèi)高等學(xué)校不斷增強(qiáng)OBE教學(xué)理念，并紛紛將其作為新版教學(xué)大綱制作的指導(dǎo)思想，不斷改革現(xiàn)有教育教學(xué)手段?；贠BE教學(xué)理念，針對(duì)高校“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程的教學(xué)活動(dòng)開展，圍繞“以學(xué)生為中心”、“以成果為導(dǎo)向”的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以期促使學(xué)生從被動(dòng)“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而收獲更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)效果。

OBE理論；“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程；改革

OBE是成果導(dǎo)向教育(Outcome-based education)的簡稱，也可稱作目標(biāo)導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，現(xiàn)已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。進(jìn)行OBE課程改革的學(xué)科課程，應(yīng)圍繞實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在改革過程中，要關(guān)注5個(gè)核心問題，這樣一來，就要求從學(xué)校層面對(duì)各課程的教學(xué)大綱進(jìn)行修正，在大綱中應(yīng)明確學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，并且應(yīng)提供有效手段評(píng)估是否達(dá)成。

1 基于OBE模式的課程教學(xué)改革

淮陰師范學(xué)院在學(xué)校的“十三五”人才培養(yǎng)工作規(guī)劃中，明確提出了要在全校開展OBE教學(xué)課程改革，并組織多次改革研討推進(jìn)會(huì)，確?！癘BE”教育理念貫徹實(shí)施?！癊DA技術(shù)及其應(yīng)用”是電子信息類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，需要學(xué)生具備數(shù)字電路、程序設(shè)計(jì)語言、電子電路以及模擬電子線路等一系列專業(yè)基礎(chǔ)，并且在教學(xué)過程中軟件硬件相結(jié)合，對(duì)于學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力要求較高。因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容中有一大部分是對(duì)超高速集成電路硬件描述語言的學(xué)習(xí)，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，教師關(guān)注程序語言內(nèi)容講解，枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，課堂效果不佳，故將OBE教學(xué)模式引入“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”中顯得尤為迫切。

2 “EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程的OBE重建

“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”這門課程包含EDA技術(shù)概述、EDA工具軟件的使用方法、VHDL、Verilog HD、常用EDA工具軟件、可編程邏輯器件、EDA技術(shù)的應(yīng)用等，主要為了提高學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)電路，達(dá)成設(shè)計(jì)目的課程。目前全國各大高等院校均已開設(shè)該門課程，淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院一直以來都是在大二下學(xué)期開設(shè)該門課程，因?yàn)檫@門課程要求學(xué)生達(dá)到精通一門語言(硬件描述語言)、熟悉一類軟件(如quartusII等編程軟件)以及了解一類器件(可編程邏輯器件)的教學(xué)目的，所以對(duì)學(xué)生來說實(shí)踐性要求很高，大部分學(xué)生也只有學(xué)習(xí)完成前期先修課程之后才可以很好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。正是由于該門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，所以將OBE模式引入該課程具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

從課程定位、課程設(shè)計(jì)思路及課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方式3大方面，對(duì)課程教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。

2.1 課程定位

根據(jù)學(xué)校電子信息類學(xué)生人才培養(yǎng)計(jì)劃以及結(jié)合“以學(xué)生為本”、“以成果為導(dǎo)向”的指導(dǎo)理念，將課程定位為培養(yǎng)具有自主設(shè)計(jì)電路的能力、具有創(chuàng)新力的學(xué)生，即具備初步掌握在計(jì)算機(jī)的操作環(huán)境中EDA開發(fā)的能力，使學(xué)生掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)的實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力，熟練掌握設(shè)計(jì)輸入方法、VHDL設(shè)計(jì)優(yōu)化，能進(jìn)行基于EDA技術(shù)較典型設(shè)計(jì)項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)。

2.2 課程設(shè)計(jì)思路

2.2.1 理論實(shí)踐課時(shí)優(yōu)化

“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程屬于工具類課程，傳統(tǒng)教學(xué)模式多是理論與實(shí)驗(yàn)并重，教師將理論部分的知識(shí)，如VHDL的基礎(chǔ)知識(shí)、VHDL設(shè)計(jì)實(shí)例、FPGA可編程器件相關(guān)知識(shí)都放在課堂上講授，而且受個(gè)性化驅(qū)使，多數(shù)會(huì)將大部分時(shí)間放在VHDL語言的介紹上，但因枯燥乏味，所以課堂效果不佳，學(xué)生收獲甚微。而在OBE模式下，將增大實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，將部分理論知識(shí)放入實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行講解，對(duì)于學(xué)生來說更直觀，學(xué)生的參與性更高。所以傳統(tǒng)的“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程設(shè)定為總學(xué)時(shí)50課時(shí)，其中理論講授26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)24學(xué)時(shí)。通過調(diào)整優(yōu)化，在總學(xué)時(shí)不變的情況下，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加至30學(xué)時(shí)，將原來在理論課堂上講授的VHDL語言要素、VHDL順序語句、并行語句、庫和程序包等內(nèi)容，放在課后由學(xué)生自學(xué)完成，并在實(shí)驗(yàn)課堂上，通過設(shè)計(jì)一些小例子再進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的講解。如此一來，學(xué)生在理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)都是對(duì)課程有一定了解之后，都可以帶著問題來，理論課堂更為活躍，實(shí)驗(yàn)課堂開展的也更有針對(duì)性。

2.2.2 多樣化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過優(yōu)化課時(shí)安排，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，給學(xué)生提供更多、更密集的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，獲得更好的技能提升。另外，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上也做了創(chuàng)新調(diào)整。首先根據(jù)教學(xué)目的的不同，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為基礎(chǔ)理論性實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

基礎(chǔ)理論性實(shí)驗(yàn)就是以教師為主體，在學(xué)生課前進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，到實(shí)驗(yàn)室里完成一系列與基礎(chǔ)理論相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即教師分析學(xué)生自學(xué)完成的理論知識(shí)，挑出相對(duì)重要、難理解的部分，設(shè)計(jì)幾個(gè)緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成。這種把理論性的教學(xué)內(nèi)容用做實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證學(xué)習(xí)，相比較教師課堂上的“一言堂”，學(xué)生參與性更高，并且可以達(dá)到完善學(xué)生的理論知識(shí)，強(qiáng)化重點(diǎn)難點(diǎn)的目的。

實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生為主體，在學(xué)生完成基礎(chǔ)理論性實(shí)驗(yàn)之后，根據(jù)課程內(nèi)容要求，完自行設(shè)計(jì)完成幾個(gè)大型的電子電路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)形式多樣化，學(xué)生之間可以相互討論，可以查閱資料，最終提交經(jīng)過驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求的實(shí)物，并且提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告，比如秒表的設(shè)計(jì)、頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，都可以歸類為實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自主決定具體的實(shí)驗(yàn)功能以及實(shí)現(xiàn)方案。因?yàn)檫@類實(shí)驗(yàn)屬于綜合性實(shí)驗(yàn)，所以對(duì)于學(xué)生的能力提升很有幫助。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)同樣是以學(xué)生為主體，自由組隊(duì)，不要求固定上課場(chǎng)所，題目多樣，學(xué)生可以自由選擇，完成的同學(xué)可以在最終課程考核時(shí)得以體現(xiàn)。

2.2.3 完善的考核模式

EDA課程的傳統(tǒng)的考核方法是學(xué)生最終成績平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)成績兩部分組成，這種考核形式單一死板，沒有充分考慮以成果為導(dǎo)向，忽略了對(duì)于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的考核，致使在教學(xué)過程中，學(xué)生難免出現(xiàn)消極應(yīng)付的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在OBE模式，從以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的角度，主要考慮采取以項(xiàng)目成果驗(yàn)收的形式進(jìn)行課程考核，以期能綜合檢測(cè)學(xué)生學(xué)以致用的能力，比如針對(duì)學(xué)生選題的項(xiàng)目，從項(xiàng)目講解、軟件編程思路分析、實(shí)物演示效果、答辯、項(xiàng)目報(bào)告、問題解答、創(chuàng)新拓展等多角度進(jìn)行考核，各個(gè)模塊占有一定的比例分?jǐn)?shù)。通過這種相對(duì)較靈活的考核方式，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)能力、溝通協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等多方面都能得到提升。

3 結(jié)語

OBE教育理念的核心是培養(yǎng)學(xué)生的能力，實(shí)現(xiàn)教育活動(dòng)由“教師中心”向“學(xué)生中心”的轉(zhuǎn)移。推行OBE教育理念是學(xué)校落實(shí)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)、推動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展和全面推進(jìn)本科人才培養(yǎng)綜合改革的新舉措。淮陰師范學(xué)院作為一所立足于地方、服務(wù)于地方的普通本科高等院校，一直致力于為地方發(fā)展提供專業(yè)型人才，而OBE教學(xué)模式的改革正好符合學(xué)校發(fā)展的要求?！癊DA技術(shù)及其應(yīng)用”作為一門專業(yè)實(shí)踐工具類課程，通過OBE教學(xué)模式優(yōu)化，采用由簡入難，層層遞進(jìn)的教學(xué)方法，采取完善的項(xiàng)目化考核模式，有助于提升教學(xué)質(zhì)量，也堅(jiān)信通過這種產(chǎn)出導(dǎo)向教學(xué)，將可以為學(xué)生即將步入社會(huì)、走向?qū)I(yè)工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Researchonthecoursereformof“EDAtechnologyanditsapplication”basedonOBEmodel

GU Meng-qi

(School of Physics and Electronic Engineering, Huaiyin Normal University, Huaian 223300, China)

In recent years, many domestic colleges and universities have continuously enhanced OBE teaching philosophy and have used it as the guiding ideology in the production of the new syllabus in order to constantly reform the existing teaching methods of education. Based on the OBE teaching philosophy, to make teaching activities according to “EDA technology and its applications" in colleges, focus on “student-centered” and “result-oriented” teaching philosophy so as to motivate students to learn, thus receiving better teaching results.

OBE theory; “EDA technology and its application” course; Reform

TN02-4

B

1674-8646(2017)22-0108-02

2017-09-16

顧夢(mèng)祺(1987-)，女，碩士研究生，助理實(shí)驗(yàn)師。