朱學玲
(安徽新華學院信息工程學院,安徽 合肥 230088)
教育本身應該是為國家培養(yǎng)繼承人,教育培養(yǎng)的人應該能夠適合社會所需,面向社會,面向市場。 隨著人工智能技術、移動互聯網的深入發(fā)展,硬件主導的算力提升越來越難以滿足海量增長的計算需求,“軟硬協同”成為推動計算產業(yè)發(fā)展的重要力量,因為程序執(zhí)行效率提升潛力非常大,而且越接近機器,執(zhí)行效率越高,因此,我們在原有的硬件基本原理的基礎上加入了硬件描述語言的實現方法, 引入FPGA(Field-Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)技術。 同時,我院本著“學以致用”的原則,為了進一步加強計算機系統能力人才的培養(yǎng),提高學生的綜合應用能力,更好地與企業(yè)工程需求相適應,我們還采用了校企協同育人的方式。
校企合作模式是一種注重培養(yǎng)質量,注重學校與企業(yè)資源相結合、信息共享的新興模式,該模式能夠做到應社會需求,與市場接軌,與企業(yè)合作,理論與實踐相結合的全新理念。 考慮到數字邏輯電路課程的特殊性, 本課程是在大學一年級開設的一門專業(yè)基礎課,所以,校企協同育人主要是企業(yè)在教學過程中的融合度的把握,在教學過程中結合企業(yè)需求,并把學校的理論教學與企業(yè)的工程經驗相結合,以項目為引導,課程改革為主線,以“提高學生的系統能力,培養(yǎng)學生的綜合應用能力”為最終目標。
為了落實好校企合作,從實驗大綱和課程設計大綱的修訂開始,每個實踐項目的設置都是學校老師與企業(yè)工程師共同商討決定的,通過將某個工程項目分解細化為小的功能模塊,再對這些小的功能模塊進行分析,根據實踐項目的需求修改教學大綱,從而使教學大綱中的每個知識點都是為了實踐項目的完成而設計,使學生從學到用具有一定的連貫性,同時,在教學和實踐指導中也是學校老師和企業(yè)工程師共同參與,經過三個教學周期,我們的教學改革有一定成效。
第一,提高了學生的學習興趣和設計能力。
為了促進教學改革的進行,學院引進了新的實驗平臺,利用當前較為前沿的FPGA 技術,采用硬件描述語言和電路原理相結合的方式,把學生從傳統實驗方式繁瑣的芯片檢測和連線中解脫出來,讓學生把更多的精力放在電路原理的應用上,有效提高了實驗效率,學生也不再感覺課程很枯燥。
第二,提高了課程的校企融合度。
將學校老師的理論教學經驗與企業(yè)的工程經驗相結合,企業(yè)的參與使學生有機會接觸到一些簡單的工程項目,學生體會到數字邏輯電路課程真正的實用價值,學生學完后可以做一些簡單地跟邏輯電路設計相關的工程項目。
在取得成效的同時也發(fā)現一些問題, 主要是:校企融合度不夠,其原因可以從兩方面來分析。
第一,學校老師和企業(yè)工程師的溝通仍需加強。
在教學的過程中,我們發(fā)現學校老師和企業(yè)工程師在完成實踐項目時所關注的角度有一定差距,解決一個問題時, 許多企業(yè)技術人員是關注問題是否解決,不管怎么做,根據自己的項目經驗采用正確的途徑把問題解決了就可以,而學校老師更喜歡去追根溯源、刨根問底,除了關注問題是否解決,更多的會關注解決問題的每一步,不管對錯都要究其原因,比如,我們在做位寬可調的IP 核設計封裝和調用例程時,所有流程都是按照實驗指導書的操作流程進行,卻不能成功調用, 企業(yè)技術人員在解決這個問題時, 自己嘗試實驗成功后,只是憑借自己的工程經驗懷疑出錯的各種可能性,不會去做具體的嘗試;但是對于學校的老師,則會帶領自己的團隊做各種嘗試,最終發(fā)現是軟件版本的問題,換個軟件版本即可成功調用,但在找到調用失敗的原因后可能還會想到: 同樣的流程,為什么軟件版本不同,IP 核調用卻不一定成功? 對于不同版本的軟件調用的流程上到底該怎么操作才可以等一系列問題。 這也許是企業(yè)以做工程項目為主,而學校老師以理論教學和研究為主所導致的關注點不同。
因此,企業(yè)工程師和學校老師在上課前需要進行有效的溝通,尤其是教學內容與工程項目的如何銜接和融合,盡可能把兩者的優(yōu)勢相結合達到最佳的教學效果,如果沒有良好而有效的溝通,學校老師和企業(yè)工程師所講授的內容上面就會有一定差距,從理論到實踐中間存在“斷點”,學生會感覺理論教學所學內容較簡單, 而一接觸工程項目就立刻變得 “高大上”起來,對于領悟能力不是特別好的學生來說,在課程設計環(huán)節(jié)就會感覺有很大難度。
第二,未充分考慮數字邏輯電路課程與后繼課程的融合度。
計算機系統能力是一個綜合性很強的課程體系,如圖1 所示,其中涉及的課程較多,數字邏輯電路是計算機系統能力培養(yǎng)課程群中的專業(yè)基礎課程,要使學生的系統能力有所提高,僅僅會一門課的應用遠遠不夠,需要學生能夠把所學的專業(yè)知識結合起來。 因此,校企合作的目的也不僅僅是數字邏輯電路這個門課本身的應用,還要結合后繼課程的在工程項目中的應用,真正發(fā)揮出數字邏輯電路的基礎作用,把系統能力相關課程串起來,這樣學生才能做出規(guī)模更大的項目,與企業(yè)的融合度也會更好。
第三,實踐項目難度較低,與企業(yè)需求仍有很大差距。
在數字邏輯電路課程的改革過程中,因考慮到教學內容調整幅度較大、 學生整體基礎較差等因素,課程實驗安排的大多數都是一些非常簡單的驗證性內容,沒有為后面的課程設計做好鋪墊,使得到了課程設計階段,即便是較簡單的項目,仍有很多學生感覺無從下手,更談不上與企業(yè)需求的對接。
圖1 計算機系統能力課程群
綜上所述,對于后繼改革提出“三個鋪墊”的優(yōu)化策略。
第一,優(yōu)化教學大綱,各知識點的設計均為實踐環(huán)節(jié)做鋪墊;
第二,適當提高課程實驗的難度,加大時序電路設計所占比重,為課程設計環(huán)節(jié)做鋪墊;
第三,課程設計項目的設計需要將校企合作和計算機系統能力的培養(yǎng)兩者相結合,充分發(fā)揮該課程的基礎作用,為學生的系統能力培養(yǎng)做鋪墊。
學生的良莠不齊、期末考試的通過率等問題是當前許多學校老師不得不面對的現實問題,使學校的教學內容相對來說較為簡單,與企業(yè)工程項目有很大差距,在教學改革初期我們會發(fā)現即使工程師收集的是一些很簡單的項目,甚至對這些項目還做了進一步簡化,學生拿到手后依然覺得無從下手,但通過三個教學周期的不斷摸索和改進,在校企合作的同時采用分層次培養(yǎng)的方式,越來越多的同學能夠獨立完成一些小的項目,許多學生的潛力需要老師們的慧眼發(fā)現和挖掘,不是所有的學生基礎都很差,也不能一味地遷就基礎較差的學生, 而影響了學生的設計和創(chuàng)造能力,對于高等學校來說,培養(yǎng)社會需求的人才是我們的第一要務。
因此,作為培養(yǎng)專業(yè)人才的高等學校,需要抓住社會對人才的需求,借助自身優(yōu)勢,加強校企的深度融合,協同創(chuàng)新,通過“三個鋪墊”使課程的理論教學、實驗環(huán)節(jié)和課程設計環(huán)節(jié)三者之間有較好的過渡,有效提高學生綜合系統能力, 從而可以提高校企融合度,及該課程與后繼專業(yè)課程之間的融合度,讓學生真正體會到每一門課程在知識體系中的作用,真正實現系統化的培養(yǎng)。