王曉麗+歐陽(yáng)晶

摘 要 ：目前EDA技術(shù)課程在教學(xué)模式、教學(xué)手段等方面，普遍不能適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)高技能性人才需求的培養(yǎng)，主要存在以下幾方面的不足：教育理念滯后、教師觀念落后、教學(xué)方法單一等。針對(duì)上述不足，從項(xiàng)目化理論教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、改革考核手段等方面進(jìn)行改革研究，提高EDA技術(shù)課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；項(xiàng)目化教學(xué)；教學(xué)改革

基金項(xiàng)目：2015年度湖南工學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目“EDA技術(shù)課程中項(xiàng)目研討式教學(xué)法應(yīng)用研究”

TN702.2-4；G642

隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，高校畢業(yè)生從事電子設(shè)計(jì)崗位的人數(shù)逐年增多，EDA 技術(shù)作為以集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容的課程，在學(xué)生就業(yè)方面具有重要的幫助。課程以培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)為教學(xué)目的，該技術(shù)涵蓋廣泛，涉及到電子信息行業(yè)各個(gè)方面。

目前，EDA技術(shù)教育依然沿襲著傳統(tǒng)的學(xué)科體系教育理念，注重課本純理論知識(shí)的講解與灌輸，忽略了實(shí)踐能力的培養(yǎng)，已不能適應(yīng)當(dāng)前高職教育對(duì)高技能人才培養(yǎng)的需要。如何將理論與實(shí)踐相結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)一種新的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主體意識(shí)，讓學(xué)生在寓教于樂(lè)的氛圍里主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，應(yīng)是當(dāng)前EDA技術(shù)教育者面臨的一個(gè)重大課題。

一、項(xiàng)目化理論教學(xué)

根據(jù)EDA技術(shù)課程教學(xué)大綱要求，從培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力出發(fā)，將理論教學(xué)內(nèi)容按照由簡(jiǎn)到難再到綜合的原則，劃分為幾個(gè)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，通過(guò)老師和學(xué)生一起對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行研究實(shí)現(xiàn)，影射出相應(yīng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，從而使得學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論，避免出現(xiàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的盲目性。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力

基于FPGA/CPLD的EDA技術(shù)具體內(nèi)容由易到難可分為邏輯行為的實(shí)現(xiàn)、控制與信號(hào)傳輸功能的實(shí)現(xiàn)以及算法的實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次。EDA課程在有限的時(shí)間內(nèi)通過(guò)HDL利用FPGA/CPLD設(shè)計(jì)數(shù)字電路或小型數(shù)字系統(tǒng)，這樣正常的教學(xué)基本定位在一、二層次之間，對(duì)于一部分動(dòng)手能力強(qiáng)、肯鉆研的學(xué)生，可以通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)或參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽引導(dǎo)其學(xué)習(xí)第三層次的內(nèi)容。根據(jù)EDA技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)由淺入深、自主創(chuàng)新等開(kāi)放類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。各實(shí)驗(yàn)除給出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、思考題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求外，每個(gè)實(shí)驗(yàn)還包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（層次），即：第一實(shí)驗(yàn)層次是與該課內(nèi)容相關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，提供了詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序和實(shí)驗(yàn)方法，使學(xué)生能有章可循，快速入門(mén)；第二實(shí)驗(yàn)層次是在上一實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出一些要求，讓學(xué)生能做進(jìn)一步的自主發(fā)揮；第三、第四實(shí)驗(yàn)層次屬于自主設(shè)計(jì)或創(chuàng)新性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在其中給出實(shí)驗(yàn)的基本原理，實(shí)驗(yàn)功能，技術(shù)指標(biāo)要求和設(shè)計(jì)提示等。

三、創(chuàng)新教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

在具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，不拘泥于單一的教學(xué)方法，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的階段采用不同的教學(xué)方法，大部分時(shí)間在專(zhuān)業(yè)機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，把教、學(xué)、做有機(jī)地結(jié)合到一起。教學(xué)有法，但教無(wú)定法。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況“因材施教”，以利于學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。

（1） 交互討論式教學(xué)法：為調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考的積極性，理論課教學(xué)中教師或?qū)W生提出問(wèn)題，師生之間、學(xué)生之間互動(dòng)討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極參與性；在設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)中，教師引導(dǎo)學(xué)生討論方案、方法等。

（2） 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法：教師給出課外作業(yè)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及其目標(biāo)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)目標(biāo)完成實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如資料查找、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器調(diào)試、實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)量與處理等。這種方法使學(xué)生任務(wù)目標(biāo)明確，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，有利于培養(yǎng)其獨(dú)力工作能力。

（3） 研究式教學(xué)法：采用研究的觀點(diǎn)、研究的思路、研究的方法講授課程內(nèi)容，設(shè)置研究性的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（4） 現(xiàn)場(chǎng)不講授只指導(dǎo)的方法：對(duì)于學(xué)生能夠獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指導(dǎo)教師不統(tǒng)一講授，只對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行答疑指導(dǎo)。這種方法有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生獨(dú)力思考，自主學(xué)習(xí)。

（5） 開(kāi)放式自主實(shí)踐教學(xué)法：開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。

（6） 課外科技活動(dòng)指導(dǎo)方法：分小組進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)展合作、研究性學(xué)習(xí)。

（7） 學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目方法：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可參與教師的科研，教師指導(dǎo)其學(xué)習(xí)與研究。

（8） 網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)方法：學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與教師交流，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔導(dǎo)。

4、改革考核手段，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

采取分階段、分層次綜合考核模式。分階段考核可以檢驗(yàn)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)掌握情況，也可以防止學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)付，到考試時(shí)突擊的情況；對(duì)于設(shè)計(jì)任務(wù)完成較好、作品質(zhì)量較高的學(xué)生給以適當(dāng)加分，既能讓基礎(chǔ)較差的學(xué)生得到肯定，又鼓勵(lì)了能力較強(qiáng)的學(xué)生，讓他們主動(dòng)學(xué)習(xí)。

考試成績(jī)主要由書(shū)面考試、平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核、上機(jī)考試、課外實(shí)踐、自主創(chuàng)新等幾個(gè)方面的成績(jī)綜合而成，加大平時(shí)考核成績(jī)比例，學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽取得的成績(jī)，可以獎(jiǎng)勵(lì)一定的學(xué)分。

5、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)

興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力，要讓學(xué)生對(duì)EDA課程感興趣，就得先讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)該課程的目的和意義。通過(guò)介紹EDA技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及采用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的諸多優(yōu)點(diǎn)，說(shuō)明EDA技術(shù)是目前電子設(shè)計(jì)的最新技術(shù)潮流，也是今后電子設(shè)計(jì)的主要技術(shù)方向。因而掌握EDA技術(shù)是電子工程師及從事電子技術(shù)研發(fā)人員的必備技能，也是現(xiàn)代電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容和必須掌握的技術(shù)，讓學(xué)生明確課程的重要地位和學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)對(duì)EDA技術(shù)產(chǎn)生興趣并重視EDA課程的學(xué)習(xí)。

6、促進(jìn)現(xiàn)代電子科技技術(shù)在其它學(xué)科與專(zhuān)業(yè)中發(fā)展

（1） 將EDA教學(xué)與實(shí)踐向ASIC設(shè)計(jì)與產(chǎn)品化延伸；

（2） 將基于MATLAB、DSP Builder先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)向傳統(tǒng)DSP技術(shù)和教學(xué)延伸；

（3） 將SOPC技術(shù)與常規(guī)嵌入式系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合設(shè)計(jì)技術(shù)相融合，使相關(guān)課程加入更先進(jìn)的元素；

（4） 將IP應(yīng)用和基于EDA的CPU設(shè)計(jì)融入計(jì)算科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的硬件設(shè)計(jì)課程中，使傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)組成原理”課與“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”有更深刻的內(nèi)涵和先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)；

（5） 將EDA技術(shù)與通信專(zhuān)業(yè)緊密結(jié)合，促進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)功能器件設(shè)計(jì)的教學(xué)效果；

（6） 將基于ispPAC及其設(shè)計(jì)軟件為基礎(chǔ)的模擬EDA技術(shù)也引入課程及工程訓(xùn)練，促進(jìn)完整的EDA技術(shù)教學(xué)等等。

7、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)EDA技術(shù)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐，提高EDA技術(shù)課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力以及電子設(shè)計(jì)的綜合能力，使學(xué)生成為名符其實(shí)的應(yīng)用型人才，促進(jìn)信息技術(shù)與電子技術(shù)課程的整合。

作者簡(jiǎn)介：王曉麗（1988.10），女，山東濰坊人，碩士，助教，研究方向：EDA技術(shù)、信號(hào)處理。