探索高職EDA 技術(shù)工程實(shí)踐教學(xué)模式

曹 艷，王碧芳，宋烈武

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院，湖北武漢，430074）

0 引言

EDA 技術(shù)在電子工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，許多大學(xué)已將EDA 技術(shù)融入教學(xué)并占有重要地位。在向?qū)W生傳授理論知識(shí)的同時(shí)，要切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力；提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，才能培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)；具備了工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，他們才可能真正創(chuàng)新，才能適應(yīng)企業(yè)需求，滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的創(chuàng)新人才的需要。提出EDA 技術(shù)這門課程創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)改革較多，但多數(shù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)單調(diào)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容還是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，涉及設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)，綜合實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容較少，尤其是工程實(shí)踐的實(shí)訓(xùn)更是寥寥無幾。那么如何在EDA 技術(shù)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)是本文探討的問題。

1 EDA 技術(shù)課程中工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的措施

1.1 課程體系建設(shè)

“EDA 技術(shù)”是我校通信技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課程，對(duì)電信、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)也有重要的拓展作用。課程內(nèi)容既有一定的理論性，又有先進(jìn)的工程實(shí)踐。上承接“數(shù)字電路”、“C 語(yǔ)言”等基礎(chǔ)課，下延“數(shù)字通信”、“移動(dòng)通信”等專業(yè)課。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和“EDA 技術(shù)”教學(xué)大綱，對(duì)全部教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，將實(shí)驗(yàn)課程所占比重提高到50%，進(jìn)一步增加動(dòng)手實(shí)踐的內(nèi)容。經(jīng)過實(shí)踐，較好地解決了“EDA 技術(shù)”課程與先開課程及后續(xù)課程之間的銜接問題，建立以學(xué)生為本，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的新實(shí)驗(yàn)教育理念的課程體系，大力支持基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)相結(jié)合、硬件和軟件相結(jié)合、單元和系統(tǒng)相結(jié)合、科研和工程相結(jié)合，朝著利于學(xué)生現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)及工程實(shí)踐能力的提升方向發(fā)展。

1.2 教材建設(shè)

EDA 技術(shù)教材采用我校宋烈武副教授公開出版的《EDA 技術(shù)與實(shí)踐教程》。教程以項(xiàng)目流程為主線貫穿實(shí)踐教學(xué)始終，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中體會(huì)，了解FPGA 器件、熟悉開發(fā)工具、掌握硬件描述語(yǔ)言、把握流程以及通過查閱資料、咨詢老師解決設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，破解學(xué)生只會(huì)“實(shí)驗(yàn)”不會(huì)“實(shí)干”，只會(huì)“模擬”不會(huì)“工程”的問題，將學(xué)生對(duì)EDA 技術(shù)的把握程度由“體驗(yàn)”上升到“體會(huì)”，由“掌握”上升到“我能”，逐級(jí)提高學(xué)生的EDA技術(shù)應(yīng)用層次，使學(xué)生形成能夠獨(dú)立開發(fā)一個(gè)小型工程的能力。

1.3 工程實(shí)踐教學(xué)模式

構(gòu)建“以基本實(shí)踐教學(xué)為主體、知識(shí)技能為拓展、工程實(shí)踐應(yīng)用為發(fā)展”的工程實(shí)踐創(chuàng)新機(jī)制，形成實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、面向工程應(yīng)用的多層次工程實(shí)踐教學(xué)模式。理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)1：1 比例，理論教學(xué)包含4 部分：可編程邏輯器件CPLD/FPGA；硬件描述語(yǔ)言VHDL；軟件開發(fā)工具Quarter II；實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)。工程實(shí)踐環(huán)節(jié)分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)技能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、獨(dú)立工作?；A(chǔ)技能是最基本的實(shí)踐能力培養(yǎng)，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，熟悉Quarter II 軟件的操作、EDA 開發(fā)流程，在教學(xué)周完成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，主要包含課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生具備EDA 的應(yīng)用能力。課程設(shè)計(jì)在課程結(jié)束后的實(shí)訓(xùn)周完成，每名學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)小課題。課題內(nèi)容用VHDL 編程，結(jié)合專業(yè)，突出實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)性，提供實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，經(jīng)過學(xué)生的設(shè)計(jì)最終能夠解決一種工程問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在大三，使學(xué)生具備EDA 的工程開發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立從事工程實(shí)踐能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中指導(dǎo)教師給出與EDA技術(shù)相關(guān)的課題，使學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的完成較全面地掌握EDA 的設(shè)計(jì)方法和EDA 工程開發(fā)流程，為畢業(yè)后能適應(yīng)工作崗位打下基礎(chǔ)。獨(dú)立工作能力培養(yǎng)是綜合運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力的升華，學(xué)生利用課外時(shí)間參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、教師科研項(xiàng)目或企業(yè)實(shí)習(xí)，體會(huì)EDA 技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，并以團(tuán)隊(duì)形式完成相關(guān)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及EDA 的設(shè)計(jì)能力。

1.4 優(yōu)化評(píng)價(jià)體系

課程考核分為知識(shí)點(diǎn)考核與實(shí)踐能力考核。知識(shí)點(diǎn)考核采用教師評(píng)價(jià)的形式來完成。對(duì)于實(shí)踐能力的考核，主要針對(duì)以下幾個(gè)方面的考核：自我學(xué)習(xí)與解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力、職業(yè)態(tài)度與自我管理能力。采用的評(píng)價(jià)方式是“教師評(píng)價(jià)+ 組內(nèi)互評(píng)”。通過全面多角度的評(píng)價(jià)方式，使學(xué)生更注重學(xué)習(xí)過程和自身能力的提高，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。具體做法如下：理論內(nèi)容考核占40%，以閉卷形式考核；實(shí)踐內(nèi)容考核占50% ；為提高高職學(xué)生的自約能力，考勤占10%。實(shí)踐內(nèi)容分為2 部分：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)占20%，以提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（10%）及檢查提問（10%）作為打分依據(jù)；綜合實(shí)驗(yàn)占30%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況（15%）、答辯情況（10%）及實(shí)驗(yàn)報(bào)告（5%）打分?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)隨堂考核，教師提問基本知識(shí)，若當(dāng)堂做不出實(shí)驗(yàn)，杜絕抄襲現(xiàn)象，再給機(jī)會(huì)，直至做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果并能闡明原理。綜合實(shí)驗(yàn)在課程開始就分配任務(wù)，驗(yàn)收時(shí)間為所上課程學(xué)期末，給學(xué)生充足的時(shí)間來完成課題。學(xué)生分組，指導(dǎo)教師給出難易程度不同的課題，學(xué)生自主設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)所選題目完成設(shè)計(jì)，并提交設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容主要包括設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)步驟，應(yīng)用范圍等，最后再進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯，所問問題即涉及到設(shè)計(jì)思路及步驟等理論部分的解釋，也有實(shí)際的動(dòng)手操作。

2 教學(xué)效果

工程實(shí)踐教學(xué)模式的運(yùn)用，極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)EDA 課程的積極性，并能在學(xué)科競(jìng)賽、工作中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。學(xué)生參加競(jìng)賽，獲得全國(guó)大學(xué)生電子信息實(shí)踐創(chuàng)新作品一等獎(jiǎng)，湖北省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽SOPC 專題賽二等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，“學(xué)中有做，做中有學(xué)”，學(xué)生在工程實(shí)踐中得到素質(zhì)與能力的提高。

[1]高圣偉 加強(qiáng)EDA 實(shí)踐教學(xué)初探 實(shí)驗(yàn)室研究與探索[J]2011(3)

[2]朱小龍 EDA 實(shí)踐教學(xué)與學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng) 教育與職業(yè)[J]2010(33)

[3]王金玉等 EDA 技術(shù)與電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理[J]2012（12）

[4]殷偉鳳 實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的EDA 課程教學(xué)模式改革與探索 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版）[J]2012(8)