關于EDA教學改革中獨立學院教育特點的探討

黃卉 陳德斌

摘要：簡要分析了當前EDA課程教學模式下普遍存在的問題，并針對獨立學院的教學特點，在課程的理論教學和實驗教學兩方面進行了詳細的探討，在教材體系的建設、教學內容的選擇、教學方法的調整等方面進行了大膽的改革和嘗試。在培養學生的實踐能力和創新意識方面，探索出一條具有獨立學院人才培養特色的、具有應用型創新性人才培養目標的教學模式。

關鍵詞：獨立學院;教學改革;EDA

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0093-02

獨立學院是近幾年我國高等教育界出現的一種新型的辦學模式，從一開始就受到了社會各界的極大關注，并被認為是高等教育發展模式的重要組成部分。又鑒于獨立學院的生源一般是在高校本科第三批錄取的學生這個現實，所以它的教學培養模式與以往的高等教育模式是有差異的。作為一個新生事物，獨立學院到底應該采用何種的人才培養模式，很多方面還處在不斷探索的階段。一方面它需要吸收借鑒以往優秀的高等教學模式;另一方面它也要根據自己的實際情況結合獨立學院的培養目標，制訂出適合自己特點的新型教學模式。本文就是根據在EDA課程教學過程中遇到的各種問題，在教學模式上作了一種新的嘗試和探索，通過一學年的教學實踐，并不斷地完善和改進教學方法和教學手段，取得了很好的教學效果。

一、EDA課程現狀

EDA是電子、通信、自動化等電子類方向的專業必修課程，是一門將理論教學和實踐教學緊密結合在一起的綜合性課程，也是將知識轉化為能力不可缺少的一個實踐環節，對鍛煉和提高學生的動手能力和實踐創新能力有很強的實踐指導意義。傳統的教學模式一般是按照教材的章節制訂理論教學計劃，然后安排實踐教學的進度。這種教學模式的特點是以理論教學為中心，能系統地連貫地向學生傳授書本知識，但在實踐教學方面容易造成理論與實踐的脫節，主要是在培養學生獨立思考以及解決實際問題能力方面明顯存在著不足。在實際教學過程中，常常遇到在理論課上很明白的知識，但在實踐教學環節中學生一碰到新問題就束手無策，以至于為了完成教學計劃，現有實驗內容往往固定不變且會有相應的參考程序，導致在實驗課的大部分時間里，學生都在忙于程序的錄入以及結果驗證，而實驗的調試、仿真、優化以及功能的增加和完善等環節往往被忽略。而這個過程是最能鍛煉和提高學生分析問題、解決問題能力的。這樣的教學效果往往會導致大部分學生對現有程序和老師的過分依賴，缺少對知識的自我探索和實踐動手能力的培養。在教學效果和教學目標上產生了較大的差距。

二、具體改革內容

基于對學生實踐能力的培養，強化理論和實踐相結合的目的，把理論教學和實踐教學有機的融為一體，本次教改主要是從理論教學和實驗教學兩個方面進行改革創新。

1.理論教學改革部分

首先，針對獨立院校的教學特點，圍繞應用型人才培養目標制訂新的教學大綱，合理編排教學內容，包括確定每堂課的講授內容、重點以及教學目標，改變理論課堂上只重點介紹邏輯功能元器件的實現，將加入設計性實驗以及系統綜合實驗的案例講解，從而改變學生通常習慣的自下而上的設計思想，建立自頂而下的設計思路，加深VHDL語法的理解與應用;強化實驗環節，細化實驗內容，盡可能刪除驗證性題目，增加系統設計性題目，重點培養學生實踐能力以及創新能力;還要改進教學方法和改革考核方式以突出培養實踐創新能力教改的目標。

在此原則的基礎上，教學組編寫了適合獨立學院應用型人才培養目標的EDA課程教材，其中參考和吸收了許多國外相關教材（比如麻省理工的）的編寫理念。不同于國內的教材編寫方法，國外的教材往往更注重實踐教學的內容，在設計實踐當中潛移默化地把知識的灌輸逐漸轉化為對學生能力的培養。該編寫思路主要是針對國內目前的教材很多都是只重視知識的傳授，而忽視學生動手能力的培養，這也符合目前國外主流的教學模式。教材以獨立學院培養創新人才為目標，力求可作為高職高專院校應用電子技術、電子信息技術、計算機工程以及電科等專業數字邏輯電路設計課程的入門教材。本次教材其內容會涵蓋電子電路以及觸發器等較高級的電路設計，改變了傳統的教材只講理論知識的單一結構，在內容上注重精講多練、先進實用。介紹基礎知識的同時強調突出相應的實踐和設計，在每章節內都將會增加設計不同難度梯度的實訓和設計題目。實訓題是驗證類的題目，會簡單告訴讀者如何設計，其結果可以根據前面課文中的知識點判斷回答出來，并可以引出啟發性的問題，從而達到對知識點的理解鞏固;設計題則是對所學知識的運用，對知識更深層次的思考。除此，引入了對實驗板子的介紹，書中所有程序均在EDA開發平臺上通過調試。學生可以根據自身的能力和特點，選擇適合自己的題目去實驗和驗證，這樣做一方面可以因材施教，另一方面也能調動學生的積極性，增強學生的實踐意識及應用能力。

其次，在課堂教學上，結合獨立學院和90后學生“思維活躍，但不喜歡上理論課，不愿意主動思考”的特點，在教學方法和手段上進行了改進，主要是采用“啟發式”教學與“案例式”教學相結合的方式。在現有的PPT基礎上，進行修改完善，充分使用動畫等功能，吸引學生注意力，調動學生學習興趣;利用動畫等工具制作相應的“提問”“引導”，可引導學生主動學習思考并解決問題，使得學生更好地習慣獨立思考、學會獨立設計系統。除此，在課堂中有針對性地增加具有實用性、典型性等特點的實際案例，針對實例出現的問題，教師以引導為主組織學生課堂分析討論，鼓勵學生發表自己對案例的看法，以及對問題的見解，供大家討論、批評、切磋、補充。例如，在講授如何設計計數器時，先介紹一個簡單的如15計數器的設計，老師可引導學生思考，學生也可分組討論如何在此基礎上實現15計數器可加可減功能，進一步實現可改變計數步長，再進一步如需數碼管分別顯示個位、十位又該如何修改實現，利用計數器如何實現常用的分頻器等等。通過討論學生寫出系統框架圖以及相應的主要關鍵性程序語句等等，然后老師對學生的討論結果以及可能出現的問題做一個總結，通過總結可使學生對計數器的認識以及設計有進一步加深。“啟發式”與“案例式”相結合的教學可加深學生對概念的理解，重點培養學生分析問題和解決問題的能力，提高學生的探究精神。

2.實驗教學改革部分

實踐教學的改革是也是本次教改的重要內容之一。突出的特點有以下兩個方面：

首先，改革實驗教學方法。突出學生的主體地位，老師以引導為主，加強教師在實驗中的指導、啟發作用。每堂實驗課前會提前下發下節實驗課的設計任務，要求學生在實驗開始前對實驗任務做好準備，如完成基礎實驗的編寫，或者是對系統框架的設計等任務。實驗老師需重點指導學生實驗過程中的實驗調試，對實驗結果的分析總結。

對現有的基礎實驗和綜合實驗根據課堂實際情況進行動態的調整和改革，在每個基礎性實驗上增加更多設計性，綜合性實驗的實踐機會，如可調頻率計、多人搶答器、數字鐘、交通燈、直流電機控制等實際應用的設計任務，讓初學EDA的學生可以更好地學會系統的搭建和設計，具備系統設計的能力。針對獨立院校學生的具體情況，設計一個包含不同難度的實驗題庫，比如數字鐘的設計，最基本的是實現時、分、秒的顯示，進一步可擴展實現鬧鐘、秒表、時間設定等功能，基本上達到因材施教的目的。這既能使實踐能力強的學生保持對知識的好奇心和對新想法的探索精神，也能使能力差一點的學生體會到成功的喜悅。

其次，改革考核機制。以往本課程的考試以筆試為主，實驗教學部分只占總成績的很少一部分，因此造成很多學生對實驗課程重視不夠，沒有激發起學生學習的積極性。有鑒于此，本次教改改革了課程的考核機制，以學生上機考試為主，突出了實踐教學重要性。對實驗考核也做了一個詳細的規劃，基本思想是“重過程，輕結果”。具體來講就是：細化考核內容，增加實驗答辯的環節，以實驗過程和創新設計作為考核指標。在考核的項目上，基本做到從簡單到復雜。內容豐富，層次分明，有區分度，可如實反映學生真實的實踐能力。這樣考核的結果是每個學生都能完全發揮出各自的特點和能力，更公平合理，同時也鍛煉和提高了學生的實踐動手能力。

三、 結論

通過對理論教學和實驗教學兩方面的教材、教學內容、方法、手段等各環節進行改革，“啟發式”與“案例式”教學相結合的方式盡可能激發學生的學習興趣和學習積極性。在實驗充分發揮學生主觀能動性，令學生在實驗過程中能積極探索研究，盡可能培養學生的實踐動手能力和創新能力，并取得較好的實際效果，體現獨立學院應用型人才培養優勢。

（責任編輯：王意琴）