校企協(xié)同育人機(jī)制下的數(shù)字邏輯電路課程內(nèi)容體系設(shè)置的研究

朱學(xué)玲

（安徽新華學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230088）

教育本身應(yīng)該是為國家培養(yǎng)繼承人，教育培養(yǎng)的人應(yīng)該能夠適合社會(huì)所需，面向社會(huì)，面向市場(chǎng)。 隨著人工智能技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，硬件主導(dǎo)的算力提升越來越難以滿足海量增長的計(jì)算需求，“軟硬協(xié)同”成為推動(dòng)計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量，因?yàn)槌绦驁?zhí)行效率提升潛力非常大，而且越接近機(jī)器，執(zhí)行效率越高，因此，我們?cè)谠械挠布驹淼幕A(chǔ)上加入了硬件描述語言的實(shí)現(xiàn)方法， 引入FPGA（Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）技術(shù)。 同時(shí)，我院本著“學(xué)以致用”的原則，為了進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，更好地與企業(yè)工程需求相適應(yīng)，我們還采用了校企協(xié)同育人的方式。

校企合作模式是一種注重培養(yǎng)質(zhì)量，注重學(xué)校與企業(yè)資源相結(jié)合、信息共享的新興模式，該模式能夠做到應(yīng)社會(huì)需求，與市場(chǎng)接軌，與企業(yè)合作，理論與實(shí)踐相結(jié)合的全新理念。 考慮到數(shù)字邏輯電路課程的特殊性， 本課程是在大學(xué)一年級(jí)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，所以，校企協(xié)同育人主要是企業(yè)在教學(xué)過程中的融合度的把握，在教學(xué)過程中結(jié)合企業(yè)需求，并把學(xué)校的理論教學(xué)與企業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，以項(xiàng)目為引導(dǎo)，課程改革為主線，以“提高學(xué)生的系統(tǒng)能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力”為最終目標(biāo)。

為了落實(shí)好校企合作，從實(shí)驗(yàn)大綱和課程設(shè)計(jì)大綱的修訂開始，每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置都是學(xué)校老師與企業(yè)工程師共同商討決定的，通過將某個(gè)工程項(xiàng)目分解細(xì)化為小的功能模塊，再對(duì)這些小的功能模塊進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)踐項(xiàng)目的需求修改教學(xué)大綱，從而使教學(xué)大綱中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是為了實(shí)踐項(xiàng)目的完成而設(shè)計(jì)，使學(xué)生從學(xué)到用具有一定的連貫性，同時(shí)，在教學(xué)和實(shí)踐指導(dǎo)中也是學(xué)校老師和企業(yè)工程師共同參與，經(jīng)過三個(gè)教學(xué)周期，我們的教學(xué)改革有一定成效。

第一，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和設(shè)計(jì)能力。

為了促進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)行，學(xué)院引進(jìn)了新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用當(dāng)前較為前沿的FPGA 技術(shù)，采用硬件描述語言和電路原理相結(jié)合的方式，把學(xué)生從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式繁瑣的芯片檢測(cè)和連線中解脫出來，讓學(xué)生把更多的精力放在電路原理的應(yīng)用上，有效提高了實(shí)驗(yàn)效率，學(xué)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(xué)校老師的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與企業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，企業(yè)的參與使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到一些簡單的工程項(xiàng)目，學(xué)生體會(huì)到數(shù)字邏輯電路課程真正的實(shí)用價(jià)值，學(xué)生學(xué)完后可以做一些簡單地跟邏輯電路設(shè)計(jì)相關(guān)的工程項(xiàng)目。

在取得成效的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)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(xué)校老師和企業(yè)工程師的溝通仍需加強(qiáng)。

在教學(xué)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)校老師和企業(yè)工程師在完成實(shí)踐項(xiàng)目時(shí)所關(guān)注的角度有一定差距，解決一個(gè)問題時(shí)， 許多企業(yè)技術(shù)人員是關(guān)注問題是否解決，不管怎么做，根據(jù)自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)采用正確的途徑把問題解決了就可以，而學(xué)校老師更喜歡去追根溯源、刨根問底，除了關(guān)注問題是否解決，更多的會(huì)關(guān)注解決問題的每一步，不管對(duì)錯(cuò)都要究其原因，比如，我們?cè)谧鑫粚捒烧{(diào)的IP 核設(shè)計(jì)封裝和調(diào)用例程時(shí)，所有流程都是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的操作流程進(jìn)行，卻不能成功調(diào)用， 企業(yè)技術(shù)人員在解決這個(gè)問題時(shí)， 自己嘗試實(shí)驗(yàn)成功后，只是憑借自己的工程經(jīng)驗(yàn)懷疑出錯(cuò)的各種可能性，不會(huì)去做具體的嘗試；但是對(duì)于學(xué)校的老師，則會(huì)帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)做各種嘗試，最終發(fā)現(xiàn)是軟件版本的問題，換個(gè)軟件版本即可成功調(diào)用，但在找到調(diào)用失敗的原因后可能還會(huì)想到： 同樣的流程，為什么軟件版本不同，IP 核調(diào)用卻不一定成功？ 對(duì)于不同版本的軟件調(diào)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(xiàng)目為主，而學(xué)校老師以理論教學(xué)和研究為主所導(dǎo)致的關(guān)注點(diǎn)不同。

因此，企業(yè)工程師和學(xué)校老師在上課前需要進(jìn)行有效的溝通，尤其是教學(xué)內(nèi)容與工程項(xiàng)目的如何銜接和融合，盡可能把兩者的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合達(dá)到最佳的教學(xué)效果，如果沒有良好而有效的溝通，學(xué)校老師和企業(yè)工程師所講授的內(nèi)容上面就會(huì)有一定差距，從理論到實(shí)踐中間存在“斷點(diǎn)”，學(xué)生會(huì)感覺理論教學(xué)所學(xué)內(nèi)容較簡單， 而一接觸工程項(xiàng)目就立刻變得 “高大上”起來，對(duì)于領(lǐng)悟能力不是特別好的學(xué)生來說，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就會(huì)感覺有很大難度。

第二，未充分考慮數(shù)字邏輯電路課程與后繼課程的融合度。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的課程體系，如圖1 所示，其中涉及的課程較多，數(shù)字邏輯電路是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)課程群中的專業(yè)基礎(chǔ)課程，要使學(xué)生的系統(tǒng)能力有所提高，僅僅會(huì)一門課的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要學(xué)生能夠把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來。 因此，校企合作的目的也不僅僅是數(shù)字邏輯電路這個(gè)門課本身的應(yīng)用，還要結(jié)合后繼課程的在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，真正發(fā)揮出數(shù)字邏輯電路的基礎(chǔ)作用，把系統(tǒng)能力相關(guān)課程串起來，這樣學(xué)生才能做出規(guī)模更大的項(xiàng)目，與企業(yè)的融合度也會(huì)更好。

第三，實(shí)踐項(xiàng)目難度較低，與企業(yè)需求仍有很大差距。

在數(shù)字邏輯電路課程的改革過程中，因考慮到教學(xué)內(nèi)容調(diào)整幅度較大、 學(xué)生整體基礎(chǔ)較差等因素，課程實(shí)驗(yàn)安排的大多數(shù)都是一些非常簡單的驗(yàn)證性內(nèi)容，沒有為后面的課程設(shè)計(jì)做好鋪墊，使得到了課程設(shè)計(jì)階段，即便是較簡單的項(xiàng)目，仍有很多學(xué)生感覺無從下手，更談不上與企業(yè)需求的對(duì)接。

圖1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力課程群

綜上所述，對(duì)于后繼改革提出“三個(gè)鋪墊”的優(yōu)化策略。

第一，優(yōu)化教學(xué)大綱，各知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)均為實(shí)踐環(huán)節(jié)做鋪墊；

第二，適當(dāng)提高課程實(shí)驗(yàn)的難度，加大時(shí)序電路設(shè)計(jì)所占比重，為課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做鋪墊；

第三，課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要將校企合作和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)兩者相結(jié)合，充分發(fā)揮該課程的基礎(chǔ)作用，為學(xué)生的系統(tǒng)能力培養(yǎng)做鋪墊。

學(xué)生的良莠不齊、期末考試的通過率等問題是當(dāng)前許多學(xué)校老師不得不面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題，使學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)來說較為簡單，與企業(yè)工程項(xiàng)目有很大差距，在教學(xué)改革初期我們會(huì)發(fā)現(xiàn)即使工程師收集的是一些很簡單的項(xiàng)目，甚至對(duì)這些項(xiàng)目還做了進(jìn)一步簡化，學(xué)生拿到手后依然覺得無從下手，但通過三個(gè)教學(xué)周期的不斷摸索和改進(jìn)，在校企合作的同時(shí)采用分層次培養(yǎng)的方式，越來越多的同學(xué)能夠獨(dú)立完成一些小的項(xiàng)目，許多學(xué)生的潛力需要老師們的慧眼發(fā)現(xiàn)和挖掘，不是所有的學(xué)生基礎(chǔ)都很差，也不能一味地遷就基礎(chǔ)較差的學(xué)生， 而影響了學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能力，對(duì)于高等學(xué)校來說，培養(yǎng)社會(huì)需求的人才是我們的第一要?jiǎng)?wù)。

因此，作為培養(yǎng)專業(yè)人才的高等學(xué)校，需要抓住社會(huì)對(duì)人才的需求，借助自身優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)校企的深度融合，協(xié)同創(chuàng)新，通過“三個(gè)鋪墊”使課程的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)三者之間有較好的過渡，有效提高學(xué)生綜合系統(tǒng)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(xué)生真正體會(huì)到每一門課程在知識(shí)體系中的作用，真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的培養(yǎng)。