關(guān)于EDA教學(xué)改革中獨立學(xué)院教育特點的探討

黃卉 陳德斌

摘要：簡要分析了當(dāng)前EDA課程教學(xué)模式下普遍存在的問題，并針對獨立學(xué)院的教學(xué)特點，在課程的理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面進(jìn)行了詳細(xì)的探討，在教材體系的建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的調(diào)整等方面進(jìn)行了大膽的改革和嘗試。在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識方面，探索出一條具有獨立學(xué)院人才培養(yǎng)特色的、具有應(yīng)用型創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：獨立學(xué)院;教學(xué)改革;EDA

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

獨立學(xué)院是近幾年我國高等教育界出現(xiàn)的一種新型的辦學(xué)模式，從一開始就受到了社會各界的極大關(guān)注，并被認(rèn)為是高等教育發(fā)展模式的重要組成部分。又鑒于獨立學(xué)院的生源一般是在高校本科第三批錄取的學(xué)生這個現(xiàn)實，所以它的教學(xué)培養(yǎng)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(xué)院到底應(yīng)該采用何種的人才培養(yǎng)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(yōu)秀的高等教學(xué)模式;另一方面它也要根據(jù)自己的實際情況結(jié)合獨立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)，制訂出適合自己特點的新型教學(xué)模式。本文就是根據(jù)在EDA課程教學(xué)過程中遇到的各種問題，在教學(xué)模式上作了一種新的嘗試和探索，通過一學(xué)年的教學(xué)實踐，并不斷地完善和改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，取得了很好的教學(xué)效果。

一、EDA課程現(xiàn)狀

EDA是電子、通信、自動化等電子類方向的專業(yè)必修課程，是一門將理論教學(xué)和實踐教學(xué)緊密結(jié)合在一起的綜合性課程，也是將知識轉(zhuǎn)化為能力不可缺少的一個實踐環(huán)節(jié)，對鍛煉和提高學(xué)生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力有很強的實踐指導(dǎo)意義。傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是按照教材的章節(jié)制訂理論教學(xué)計劃，然后安排實踐教學(xué)的進(jìn)度。這種教學(xué)模式的特點是以理論教學(xué)為中心，能系統(tǒng)地連貫地向?qū)W生傳授書本知識，但在實踐教學(xué)方面容易造成理論與實踐的脫節(jié)，主要是在培養(yǎng)學(xué)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(xué)過程中，常常遇到在理論課上很明白的知識，但在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生一碰到新問題就束手無策，以至于為了完成教學(xué)計劃，現(xiàn)有實驗內(nèi)容往往固定不變且會有相應(yīng)的參考程序，導(dǎo)致在實驗課的大部分時間里，學(xué)生都在忙于程序的錄入以及結(jié)果驗證，而實驗的調(diào)試、仿真、優(yōu)化以及功能的增加和完善等環(huán)節(jié)往往被忽略。而這個過程是最能鍛煉和提高學(xué)生分析問題、解決問題能力的。這樣的教學(xué)效果往往會導(dǎo)致大部分學(xué)生對現(xiàn)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(yǎng)。在教學(xué)效果和教學(xué)目標(biāo)上產(chǎn)生了較大的差距。

二、具體改革內(nèi)容

基于對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，強化理論和實踐相結(jié)合的目的，把理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機的融為一體，本次教改主要是從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個方面進(jìn)行改革創(chuàng)新。

1.理論教學(xué)改革部分

首先，針對獨立院校的教學(xué)特點，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)制訂新的教學(xué)大綱，合理編排教學(xué)內(nèi)容，包括確定每堂課的講授內(nèi)容、重點以及教學(xué)目標(biāo)，改變理論課堂上只重點介紹邏輯功能元器件的實現(xiàn)，將加入設(shè)計性實驗以及系統(tǒng)綜合實驗的案例講解，從而改變學(xué)生通常習(xí)慣的自下而上的設(shè)計思想，建立自頂而下的設(shè)計思路，加深VHDL語法的理解與應(yīng)用;強化實驗環(huán)節(jié)，細(xì)化實驗內(nèi)容，盡可能刪除驗證性題目，增加系統(tǒng)設(shè)計性題目，重點培養(yǎng)學(xué)生實踐能力以及創(chuàng)新能力;還要改進(jìn)教學(xué)方法和改革考核方式以突出培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力教改的目標(biāo)。

在此原則的基礎(chǔ)上，教學(xué)組編寫了適合獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的EDA課程教材，其中參考和吸收了許多國外相關(guān)教材（比如麻省理工的）的編寫理念。不同于國內(nèi)的教材編寫方法，國外的教材往往更注重實踐教學(xué)的內(nèi)容，在設(shè)計實踐當(dāng)中潛移默化地把知識的灌輸逐漸轉(zhuǎn)化為對學(xué)生能力的培養(yǎng)。該編寫思路主要是針對國內(nèi)目前的教材很多都是只重視知識的傳授，而忽視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，這也符合目前國外主流的教學(xué)模式。教材以獨立學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，力求可作為高職高專院校應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息技術(shù)、計算機工程以及電科等專業(yè)數(shù)字邏輯電路設(shè)計課程的入門教材。本次教材其內(nèi)容會涵蓋電子電路以及觸發(fā)器等較高級的電路設(shè)計，改變了傳統(tǒng)的教材只講理論知識的單一結(jié)構(gòu)，在內(nèi)容上注重精講多練、先進(jìn)實用。介紹基礎(chǔ)知識的同時強調(diào)突出相應(yīng)的實踐和設(shè)計，在每章節(jié)內(nèi)都將會增加設(shè)計不同難度梯度的實訓(xùn)和設(shè)計題目。實訓(xùn)題是驗證類的題目，會簡單告訴讀者如何設(shè)計，其結(jié)果可以根據(jù)前面課文中的知識點判斷回答出來，并可以引出啟發(fā)性的問題，從而達(dá)到對知識點的理解鞏固;設(shè)計題則是對所學(xué)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(fā)平臺上通過調(diào)試。學(xué)生可以根據(jù)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(diào)動學(xué)生的積極性，增強學(xué)生的實踐意識及應(yīng)用能力。

其次，在課堂教學(xué)上，結(jié)合獨立學(xué)院和90后學(xué)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(xué)方法和手段上進(jìn)行了改進(jìn)，主要是采用“啟發(fā)式”教學(xué)與“案例式”教學(xué)相結(jié)合的方式。在現(xiàn)有的PPT基礎(chǔ)上，進(jìn)行修改完善，充分使用動畫等功能，吸引學(xué)生注意力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;利用動畫等工具制作相應(yīng)的“提問”“引導(dǎo)”，可引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)思考并解決問題，使得學(xué)生更好地習(xí)慣獨立思考、學(xué)會獨立設(shè)計系統(tǒng)。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(xiàn)的問題，教師以引導(dǎo)為主組織學(xué)生課堂分析討論，鼓勵學(xué)生發(fā)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(shè)計計數(shù)器時，先介紹一個簡單的如15計數(shù)器的設(shè)計，老師可引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生也可分組討論如何在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)15計數(shù)器可加可減功能，進(jìn)一步實現(xiàn)可改變計數(shù)步長，再進(jìn)一步如需數(shù)碼管分別顯示個位、十位又該如何修改實現(xiàn)，利用計數(shù)器如何實現(xiàn)常用的分頻器等等。通過討論學(xué)生寫出系統(tǒng)框架圖以及相應(yīng)的主要關(guān)鍵性程序語句等等，然后老師對學(xué)生的討論結(jié)果以及可能出現(xiàn)的問題做一個總結(jié)，通過總結(jié)可使學(xué)生對計數(shù)器的認(rèn)識以及設(shè)計有進(jìn)一步加深?！皢l(fā)式”與“案例式”相結(jié)合的教學(xué)可加深學(xué)生對概念的理解，重點培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的探究精神。

2.實驗教學(xué)改革部分

實踐教學(xué)的改革是也是本次教改的重要內(nèi)容之一。突出的特點有以下兩個方面：

首先，改革實驗教學(xué)方法。突出學(xué)生的主體地位，老師以引導(dǎo)為主，加強教師在實驗中的指導(dǎo)、啟發(fā)作用。每堂實驗課前會提前下發(fā)下節(jié)實驗課的設(shè)計任務(wù)，要求學(xué)生在實驗開始前對實驗任務(wù)做好準(zhǔn)備，如完成基礎(chǔ)實驗的編寫，或者是對系統(tǒng)框架的設(shè)計等任務(wù)。實驗老師需重點指導(dǎo)學(xué)生實驗過程中的實驗調(diào)試，對實驗結(jié)果的分析總結(jié)。

對現(xiàn)有的基礎(chǔ)實驗和綜合實驗根據(jù)課堂實際情況進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整和改革，在每個基礎(chǔ)性實驗上增加更多設(shè)計性，綜合性實驗的實踐機會，如可調(diào)頻率計、多人搶答器、數(shù)字鐘、交通燈、直流電機控制等實際應(yīng)用的設(shè)計任務(wù)，讓初學(xué)EDA的學(xué)生可以更好地學(xué)會系統(tǒng)的搭建和設(shè)計，具備系統(tǒng)設(shè)計的能力。針對獨立院校學(xué)生的具體情況，設(shè)計一個包含不同難度的實驗題庫，比如數(shù)字鐘的設(shè)計，最基本的是實現(xiàn)時、分、秒的顯示，進(jìn)一步可擴展實現(xiàn)鬧鐘、秒表、時間設(shè)定等功能，基本上達(dá)到因材施教的目的。這既能使實踐能力強的學(xué)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(xué)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(xué)部分只占總成績的很少一部分，因此造成很多學(xué)生對實驗課程重視不夠，沒有激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。有鑒于此，本次教改改革了課程的考核機制，以學(xué)生上機考試為主，突出了實踐教學(xué)重要性。對實驗考核也做了一個詳細(xì)的規(guī)劃，基本思想是“重過程，輕結(jié)果”。具體來講就是：細(xì)化考核內(nèi)容，增加實驗答辯的環(huán)節(jié)，以實驗過程和創(chuàng)新設(shè)計作為考核指標(biāo)。在考核的項目上，基本做到從簡單到復(fù)雜。內(nèi)容豐富，層次分明，有區(qū)分度，可如實反映學(xué)生真實的實踐能力。這樣考核的結(jié)果是每個學(xué)生都能完全發(fā)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(xué)生的實踐動手能力。

三、 結(jié)論

通過對理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面的教材、教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等各環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，“啟發(fā)式”與“案例式”教學(xué)相結(jié)合的方式盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。在實驗充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，令學(xué)生在實驗過程中能積極探索研究，盡可能培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，并取得較好的實際效果，體現(xiàn)獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)優(yōu)勢。

（責(zé)任編輯：王意琴）