馬炳周 常國權

摘 要：本文在研究了《EDA技術及應用》的教學現(xiàn)狀之后，針對目前教學中存在的問題，并結合實際教學經驗和經歷，提出基于MOOC的以綜合項目貫穿課程教學的教學練一體化模式的教學改革。以求在有限學時內完成規(guī)定的理論教學，同時充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造能力，提高學生運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞：EDA技術及應用;MOOC;教學練一體化模式;教學改革;實踐教學

1、引言

EDA是Electronic Design Automation（電子設計自動化）的縮寫，是現(xiàn)代電子信息工程領域中一門發(fā)展迅速的新技術，它融合了多學科的最新成果，已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計和制造的主要技術手段[1]。在當今信息技術革命大潮中，現(xiàn)代電子產品已滲透到社會的方方面面，并越來越呈現(xiàn)出功能多樣、體積小、功耗低、更新?lián)Q代節(jié)奏快、開發(fā)風險大的特點，EDA技術能夠大大降低電子系統(tǒng)設計開發(fā)的工作量和難度，降低成本，同時使用可編程邏輯器件還能夠提升集成度，在系統(tǒng)體積小型化的同時，提高系統(tǒng)可靠性[2]。因此《EDA技術及應用》課程的開設是必要的，培養(yǎng)學生運用EDA技術進行電子系統(tǒng)設計開發(fā)的能力、創(chuàng)新思維能力以及獨立分析和解決問題的工程實踐能力，為其就業(yè)或創(chuàng)業(yè)提供一個良好的基礎。

2、教學現(xiàn)狀

《EDA技術及應用》是利用硬件描述語言進行電子系統(tǒng)設計的一門課程，實踐性強，學時少。盡管教學大綱給該課程安排了近一半課時的實驗教學，但是高校教師仍然無法擺脫以知識為本位、以理論教學為主的現(xiàn)狀，經過幾年的教學實踐，開展教學活動時仍然遇到了很多問題。

（1）理論和實踐教學的脫節(jié)

傳統(tǒng)教學模式下，教師先按照教學大綱在課堂上開展理論教學，接下來學生在實驗上機課中做實驗，這樣，理論教學和實踐教學就被人為地割裂開來，這樣的格局很難培養(yǎng)學生的綜合技能，學生難以積極主動地參與到課堂協(xié)作中[3]。

（2）課程難度大

雖然本課程實踐性強，主要內容是學習硬件描述語言（Hardware Description Language， HDL），以及用HDL語言設計開發(fā)電子系統(tǒng)，但是HDL語言語句多，語句相對比較抽象，難以理解，難學難懂，教師也難以用生動形象的語言將教學內容組織串聯(lián)起來。EDA技術是用軟件的方式來設計硬件，對于第一次接觸該課程的學生來說，這個觀點難以接受和掌握。

（3）學生學習態(tài)度存在問題

在與學生溝通交流時發(fā)現(xiàn)，學生對本課程的認識存在比較大的認識偏差。之所以存在這樣的現(xiàn)象，主要是因為：首先，先導課程《數(shù)字邏輯》和《計算機組成原理》難度大，給學生一個假象，有關硬件的課程重點難點多，難度大，不好理解和掌握;其次，雖然本課程實踐性很強，但是硬件描述語言語句難學難懂，概念抽象，學生感性認知差。

（4）實驗設置存在問題

實驗課時雖多，但是大部分實驗都是驗證性的，主要是增進學生對工具軟件QuartusⅡ和實驗開發(fā)系統(tǒng)的熟悉程度，以及掌握EDA技術開發(fā)的流程;而設計性實驗所占比重太少，無法達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、運用所學知識解決實際問題的教學目的。

3、教學改革

針對本課程的特點，高校教師需要轉變以往以編程語言的知識傳授為主的教學模式，應該用基于MOOC的以綜合項目貫穿課程教學的教學練一體化模式來組織教學活動，從而達到“在學中做，在做中學”的目的。為了在實際教學活動中貫徹該教學方法，從以下四個方面來設計組織教學內容：

（1）基礎知識在線化

課堂上不再安排學時講授基礎知識，而是以MOOC的形式發(fā)布在網(wǎng)上，由學生課下自己安排時間來學習，每個視頻學習完后都有時效性強的相關考題來檢驗學生學習效果，考核成績作為平時成績?？己酥绣e誤率比較高的考題是學生學習的薄弱環(huán)節(jié)，可以要求學生再次看視頻加強學習或者在課堂上進行重點講授，做到重點難點突出。

（2）課堂內容項目化

課堂主要內容將以項目化的形式展開。項目的設置和選擇是在教學目標指導下，以大綱中的知識點為依據(jù)綜合考慮，同時還要考慮項目的規(guī)模、難度、以及項目間的聯(lián)系和層次遞進，做到項目的設置選擇既與書本知識緊密結合，又能展現(xiàn)項目的現(xiàn)實應用性，同時給學生留有發(fā)揮和創(chuàng)新的空間。這樣學生既能夠學習到EDA技術的基本知識，又能夠鍛煉動手能力，還能夠加強創(chuàng)造性思維，活學活用，用學做知識來分析解決問題。

（3）實驗教學偏重設計

實驗教學環(huán)節(jié)是必不可少的，學生在實驗過程中逐漸學會利用所學理論知識自主設計規(guī)模較大的電子系統(tǒng)。實驗教學降低驗證性實驗的比重，提高設計性實驗的比重。實驗教學按照驗證性實驗、模仿設計和綜合設計三階段開展，內容的設置由易到難，積極設置一些具備良好設計性以及開放性的實驗，提升學生的動手實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維[4]。

（4）改革課程考核體系

高校培養(yǎng)的是高等技術型人才，而EDA技術具有極強的實踐性，所以本課程的考核不宜采用傳統(tǒng)的教師批改書面作業(yè)、期末筆試考試的考核方式，而應該采用突出技能考核的考核方式對學生進行考核。課程考核成績由平時成績、實驗成績和綜合自主電路設計成績三部分構成，MOOC在線考試成績作為平時成績，實驗成績是學生實驗部分的成績，而綜合自主電路設計的題目在本課程剛開始的時候就公布，學生主動查閱相關資料，拓展知識面，要求學生課上課下都要投入精力，綜合自主電路設計題目應考慮到學生個體差異，題目應該具有不同的難度，或者學生可以自主命題，需要教室審閱后確定。最終以答辯的形式檢查綜合自主電路設計[5]。這樣的考核方式突出了技能考核，在設計過程中，學生可以相互討論、比較、交流，共同提高自身技能，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

4、結束語

EDA技術及應用是計算機科學與技術專業(yè)一門專業(yè)課，教師不斷對教學內容和方法進行改革和創(chuàng)新具有十分重要的現(xiàn)實意義，才能一批又一批地為社會培養(yǎng)具備實踐和創(chuàng)新能力的EDA專業(yè)技術人才。在MOOC基礎上，以綜合項目貫穿課程教學，通過教學練一體化模式來組織教學活動，不僅能夠鍛煉學生的實踐動手能力，還能夠培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)造性思維，同時培養(yǎng)學生自己獲取知識、靈活地運用所學知識分析解決實際問題的能力。

[參考文獻]

[1]王昊，王化更，等.以項目教學驅動機電系統(tǒng)設計課程教學改革[J].教育教學論壇，2015（1）：87.

[2]譚會生，張昌凡. EDA技術與應用：第四版[M].西安電子科技大學出版社， 2016，11： 16-19.

[3]潘松，黃繼業(yè). EDA技術與VHDL：第四版[M].清華大學出版社，2014，7：192-194

[4]胡亮. EDA技術及應用課程教學模式改革探究[J].教育前沿，2017，（44）：161

[5]張瑾，李澤光，等. 關于《EDA技術及應用》課程的思考[J].大連大學學報，2006，（12）：111-112.

（作者單位：安陽工學院 ?計算機科學與信息工程學院，河南 安陽 ?455000）