摘要：在工程教育專業(yè)認證的理念下，針對電子信息工程專業(yè)本科生課程《EDA技術(shù)》進行了教學(xué)改革探索。首先，本文對《EDA技術(shù)》教學(xué)中存在的問題進行了深入分析。然后，針對存在的問題從理論教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)設(shè)計和課程考核方式三個方面探討教學(xué)改革方法。

關(guān)鍵詞：工程認證;EDA技術(shù);課程改革

我國自從2006年就在高校中推行工程教育專業(yè)認證，到2019年全國共有兩百多所高校一千多工程類專業(yè)通過了認證。開展工程認證已經(jīng)是高校進行課程教學(xué)改革的重要抓手。以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向并持續(xù)改進的工程認證理念是進行課程教學(xué)改革指導(dǎo)思想。特別是強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的教學(xué)目標(biāo)，對改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和方式有著重要的作用?！禘DA技術(shù)》課程是我校電子信息工程專業(yè)的重要核心課程。需要學(xué)生綜合應(yīng)用電子技術(shù)知識進行電路分析、仿真和設(shè)計，對培養(yǎng)學(xué)生解決電子技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力有著重要的作用。筆者結(jié)合兄弟院校的改革實踐和自身近幾年的教學(xué)實踐，通過優(yōu)化和完善教學(xué)內(nèi)容、改革實踐教學(xué)方法、改革考核評價方法等三個方面進行EDA技術(shù)課程 教學(xué)改革探討，以期提高課程教學(xué)質(zhì)量。

1.EDA課程教學(xué)中存在的問題

EDA技術(shù)課程和其它課程的關(guān)系，總的來說是即獨立又相互聯(lián)系。獨立是指在教學(xué)內(nèi)容上需要講授硬件描述語言設(shè)計和工具使用，這與傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言完全不同。相互聯(lián)系是指進行電路設(shè)計和仿真時，設(shè)計需要其它課程知識的支撐。例如：數(shù)字電路技術(shù)、微機原理與接口技術(shù)、數(shù)字信號處理等課程均是EDA技術(shù)課程的先導(dǎo)課程。從而造成了學(xué)生“難學(xué)”，教師“難教”的現(xiàn)象。筆者多年來一直承擔(dān)EDA技術(shù)課程教學(xué)工作，通過分析和整理工程教育專業(yè)認證要求，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的課程教學(xué)存在以下問題。

1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)雜性使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒

EDA課程的授課內(nèi)容主要包含兩部分內(nèi)容，一是硬件描述語言的語法規(guī)則;二是EDA技術(shù)工具的使用方法。硬件描述語言存在大量并行特性的語法規(guī)則，這與常規(guī)的程序設(shè)計語言的規(guī)則有很大不同，學(xué)生在初學(xué)時受傳統(tǒng)思維固化，靈活應(yīng)用這些語法規(guī)則存在困難。EDA技術(shù)工具是較大的系統(tǒng)，設(shè)計EDA技術(shù)各個步驟，內(nèi)容繁雜，學(xué)生學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生畏難情緒。

1.2實驗實踐教學(xué)內(nèi)容與工程實踐脫節(jié)

EDA技術(shù)課程是一門實踐性很強的專業(yè)課程，其課程設(shè)計和課程實驗等教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力有著重要的作用。目前的實驗實踐教學(xué)設(shè)計停留對理論課程知識點的簡單驗證上，實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計陳舊。例如：在進行電路仿真設(shè)計過程中仍然使用傳統(tǒng)的波形仿真方法，已不符合現(xiàn)有工程實踐情況。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，影響教學(xué)效果。

1.3考核方式方法重理論輕過程

目前，EDA技術(shù)課程考核方式分為考試成績、實驗成績和平時成績?nèi)糠?。考核方式比較簡單，忽視了分析問題解決問題能力的考核，導(dǎo)致“一卷定成績”、“高分低能”的不合理情況的出現(xiàn)，無法真實的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，違背了“以學(xué)生為中心”的工程認證理念。

2.工程認證下EDA技術(shù)課程改革實踐

2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法

工程教育認證通用標(biāo)準列出了12個大指標(biāo)點，這12個指標(biāo)點進一步細化分解成為37個子指標(biāo)點。按工程認證的要求每門課程都應(yīng)支撐相關(guān)的子指標(biāo)點，這些指標(biāo)點就是課程的培養(yǎng)目標(biāo)。因此完善和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容首先應(yīng)該制定合理的教學(xué)目標(biāo)。

根據(jù)工程認證畢業(yè)指標(biāo)點指定的本課程的教學(xué)目標(biāo)為：（1）掌握使用EDA技術(shù)完成數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，能夠設(shè)計滿足數(shù)字電子系統(tǒng)要求的硬件電路及軟件程序，能對設(shè)計方案進行優(yōu)化，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。（2）掌握使用EDA技術(shù)完成數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計所需要的常用軟件和測試儀器的使用方法。（3）具有利用EDA工具平臺和相關(guān)測試儀器開展數(shù)字電子系統(tǒng)的分析和評估能力，并能夠理解其局限性。（4）能及時跟蹤電子信息工程領(lǐng)域及EDA技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，能夠就當(dāng)前的熱點問題發(fā)表自己的見解。

根據(jù)以上確定的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。將Multisim和Altium Designer兩種EDA軟件的使用移除，重點突出兩部分內(nèi)容的教學(xué)。在硬件描述語言的教學(xué)部分，講授Verilog HDL的語法規(guī)則和設(shè)計思想與方法，并且將項目教學(xué)法引入教學(xué)過程中，改變傳統(tǒng)的語法規(guī)則講授方法。例如：“四選一多路選擇器的實現(xiàn)”這個項目就融合了阻塞式復(fù)制、case語句、if語句等知識點。在EDA工具使用教學(xué)部分，講授QuartusII和Modelsim兩種軟件的使用方法。這兩種軟件包含了EDA技術(shù)主要步驟所用到的工具，能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)EDA工具的要求。

2.2基于項目驅(qū)動的分層次實驗教學(xué)設(shè)計

實驗教學(xué)是工程教育過程中重要環(huán)節(jié)，將一個大的實驗項目分解為多個層次遞進的實驗，能夠使學(xué)生逐步掌握理論課程知識點。所有實驗項目可以分為基礎(chǔ)型實驗、提高型實驗和綜合型實驗。實驗內(nèi)容設(shè)計不再是簡單的驗證型實驗，而是以設(shè)計內(nèi)容為主的項目設(shè)計型實驗。其中基礎(chǔ)型實驗注重基本知識，幫助學(xué)生掌握Verilog HDL的語法知識和EDA設(shè)計方法。提高型實驗強調(diào)課程知識點前后聯(lián)系與銜接，注重較為復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng)。綜合型實驗是一個大的綜合性數(shù)字系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生使用EDA設(shè)計工具完成復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的能力，從而支撐EDA技術(shù)課程指標(biāo)點。

2.3理論與實踐并重的考核方式

根據(jù)工程認證的標(biāo)準，要求能夠充分考核學(xué)生是否具有了解決復(fù)雜工程問題的能力。EDA技術(shù)對于就培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程能力的培養(yǎng)具有重要的作用，傳統(tǒng)的一卷定終身的考核方式不能夠科學(xué)的評價教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的達成情況。因此需要構(gòu)建新的考核方法。通過整合以前的考核方式，構(gòu)建了理論與實踐并重的考核體系。理論考核包括課堂情況考核、期中考核、結(jié)課考核。主要考核學(xué)生使用EDA技術(shù)的基本知識點和理論知識綜合應(yīng)用能力。實踐考核包括實驗預(yù)習(xí)、實驗過程、實驗結(jié)果、實驗報告和實驗環(huán)境清理五個考核環(huán)節(jié)，這五個環(huán)節(jié)能夠充分考查學(xué)生實踐動手能力。通過理論與實踐并重的考核體系能夠充分考核學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力水平。

3.結(jié)語

總之，在“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的工程教育專業(yè)認證理念的指引下，不斷完善《EDA技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化實踐教學(xué)設(shè)計，改革考核方式，實現(xiàn)以培養(yǎng)解決EDA技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力的課程目標(biāo)，構(gòu)建了符合工程教育專業(yè)認證要求的《EDA技術(shù)》新的教學(xué)體系。從實際達成情況來看，教學(xué)效果達成了預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻：

[1]陳曉霞，藍艇.工程認證理念下《MCU 應(yīng)用系統(tǒng)實踐》課程教學(xué)改革探索[J].中國設(shè)備工程，2020，05（下）：201-203.

[2]羅少軒，喬愛民，王艷春.基于工程項目的電子設(shè)計自動化課程教學(xué)研究[J].萍鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報，2019，36（3）：109-112.

[3]鮮龍.基于工程教育專業(yè)認證的電氣工程專業(yè)課程體系改革與實踐[J].大學(xué)教育，2020，06：17-19.

作者簡介：董建彬（1980.3-），男，碩士研究生 講師 研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。