EDA課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

摘要： 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA） 是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不同學(xué)科在引入EDA課程學(xué)習(xí)時(shí)，依據(jù)各學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)，教授側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同。為進(jìn)一步鞏固提高學(xué)生實(shí)踐能力水平，在課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，通過工程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)生實(shí)踐能力。改革考評(píng)機(jī)制激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，避免填鴨式教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)體系；學(xué)科差異；項(xiàng)目教學(xué)法；考評(píng)機(jī)制

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8722-02

現(xiàn)今可編程技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是EDA技術(shù)的快速進(jìn)步，不需要掌握底層的專用集成電路（ASIC）復(fù)雜的設(shè)計(jì)和理解底層器件復(fù)雜的工藝特性，而是直接專注于電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能開發(fā)，這樣有利于設(shè)計(jì)的快速使用，因此EDA技術(shù)已經(jīng)受到各企業(yè)的高度關(guān)注。在2014年3月教育部副部長魯昕同志講話《加快構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向的現(xiàn)代職業(yè)教育體系 為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)提供人才支撐》明確試點(diǎn)全面推動(dòng)高校職業(yè)教育改革，提出以2000年以來新設(shè)的600所地方本科院校為工作重點(diǎn)。講話的提出，實(shí)質(zhì)上是國家教育部門對(duì)高等教育單一科研培養(yǎng)方式的反思，是社會(huì)對(duì)高等技術(shù)工人和高素質(zhì)勞動(dòng)人才的渴求。

EDA課程有著良好的靈活性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用的能力有著很好的作用。一塊開發(fā)板可以把寢室變成學(xué)習(xí)工作室。因此，EDA課程的改革有著非常積極的意義[1]。

1 EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇

目前，我國大學(xué)培養(yǎng)模式上基本遵循是大學(xué)一、二年級(jí)進(jìn)行基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，普通高等學(xué)院大學(xué)的培養(yǎng)體系上有嚴(yán)格的限制，數(shù)學(xué)和英語的學(xué)習(xí)往往占用低年級(jí)學(xué)生的較多時(shí)間，學(xué)生基本是在大三年度開始接觸專業(yè)學(xué)習(xí)。究竟是否消減數(shù)學(xué)和英語時(shí)間，在低年級(jí)引入專業(yè)課程學(xué)習(xí)，教育界是有爭論的。這不僅僅是教育體制的問題，更是學(xué)生學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)模式是否適用現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展需要的存疑。在此，我們僅以EDA課程改革進(jìn)行探討。我國高校中，如清華大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)已經(jīng)嘗試在大一階段完成數(shù)字電路學(xué)習(xí)，在大二就開設(shè)EDA課程，這些教改都收到很好的效果。EDA課程畢竟作為電類專業(yè)的一門課程，不能脫離整個(gè)學(xué)科的培養(yǎng)體系。

我們分析EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇上是需要考慮兩方面的因素：

1） 前導(dǎo)課程的設(shè)定。EDA該門課程前導(dǎo)課程需要數(shù)字邏輯電路，電路基礎(chǔ)，模擬電路，C語言。這些基礎(chǔ)理論和實(shí)踐的接觸對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生電路認(rèn)知，電路實(shí)踐和語言編寫能力的有前導(dǎo)性幫助的。前導(dǎo)課程學(xué)時(shí)上，我們建議電路培養(yǎng)學(xué)時(shí)要有一定時(shí)間保證，而程序編程建議縮短時(shí)間，改變考評(píng)機(jī)制，留給學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)時(shí)間。

2） VHDL硬件語言編寫能力提升。VHDL語言的學(xué)習(xí)和靈活使用是掌握EDA課程的關(guān)鍵，要想學(xué)好VHDL語言，除了經(jīng)常在開發(fā)軟件QUARTUSII上進(jìn)行大量練習(xí)以外，配備一個(gè)FPGA開發(fā)板，才能真正起到仿真到產(chǎn)品的過渡。

2 EDA課程在不同學(xué)科培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)

由于EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，各電類、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)分別開設(shè)了EDA課程，然而我們必須注意到不同專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)是有差異的，學(xué)科差異導(dǎo)致教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)是不同的。如果沒有意識(shí)到這種差異，將會(huì)事倍功半。差異點(diǎn)主要體現(xiàn)在不同專業(yè)的知識(shí)體系和培養(yǎng)方案構(gòu)成導(dǎo)致學(xué)生所具備的能力不同。舉例來說，計(jì)算機(jī)專業(yè)在編寫程序方面能力較強(qiáng)，多數(shù)同學(xué)在學(xué)習(xí)硬件描述語言所花費(fèi)的時(shí)間要遠(yuǎn)低于電類專業(yè)。而該專業(yè)的電路能力稍顯薄弱，這主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，對(duì)電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)認(rèn)知力度不夠，過于偏重于系統(tǒng)級(jí)別和軟件層次的研究，對(duì)于門電路設(shè)計(jì)和焊接電路接觸并不多。很多同學(xué)對(duì)硬件語言僅僅認(rèn)知停留在一門程序語言，完成邏輯功能，而對(duì)硬件語言所描繪及綜合生成的電路無感性的認(rèn)知，甚至電路的延遲對(duì)時(shí)序的影響也沒有深入的理解。所以，對(duì)計(jì)算機(jī)專用學(xué)生就要加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)講授內(nèi)容。

3 項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)法是近些年引入教學(xué)中的，研究發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)學(xué)生能力有很大的幫助。我院EDA課程的項(xiàng)目教學(xué)主要分三個(gè)階段設(shè)計(jì)和實(shí)施的。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)置要立足基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教師在講授過程中要把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)過程演示清楚，第一階段項(xiàng)目立足課內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)歷屆學(xué)生的能力不同，在指導(dǎo)學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，立足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐步提出新的提升要求，并且要有啟發(fā)性和引導(dǎo)性留有學(xué)生發(fā)揮的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，給出學(xué)生自出學(xué)習(xí)時(shí)間，并且鼓勵(lì)學(xué)生有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。如圖1，可以看出基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所要完成的是熟練掌握VHDL硬件語言的設(shè)計(jì)電路的基本流程。通過該圖，我們可以看出VHDL語法、仿真波形、RTL電路、綜合驗(yàn)證是學(xué)生初期必須經(jīng)歷的過程，也是經(jīng)常花費(fèi)大量調(diào)試時(shí)間的地方。基礎(chǔ)階段學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的打好基礎(chǔ)很重要，教師需要細(xì)心掌握每名學(xué)生的水平，鼓勵(lì)小組同學(xué)幫助，帶動(dòng)其學(xué)習(xí)。

圖1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)VHDL硬件語言設(shè)計(jì)電路流程

項(xiàng)目第二階段在EDA課程實(shí)訓(xùn)中進(jìn)行，立足把課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總體升級(jí)為小綜合項(xiàng)目，通過自頂向下設(shè)計(jì)，分層和分解項(xiàng)目的功能和要求指標(biāo)。根本目的是指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提升，難度要高于基礎(chǔ)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但較實(shí)際工程項(xiàng)目指標(biāo)有所降低，重視學(xué)生功能實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，課程項(xiàng)目題目可以提前一個(gè)月時(shí)間發(fā)給學(xué)生，期間組織2次學(xué)生答辯講解，這樣進(jìn)入EDA課程實(shí)訓(xùn)階段時(shí)效果會(huì)更好。

項(xiàng)目第三階段是實(shí)踐階段，主要針對(duì)第二階段的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能完善，其最終產(chǎn)品能夠應(yīng)用到實(shí)際工程中。下面我們給出了項(xiàng)目實(shí)施總體框架圖，通過項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)際操作，避免了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的虎頭蛇尾，有利于教師深入學(xué)習(xí)，從書本到工程的融會(huì)貫通。圖3可以具體地應(yīng)用在第三階段。在設(shè)計(jì)開始時(shí)，主要負(fù)責(zé)教師應(yīng)與參加指導(dǎo)教師對(duì)班級(jí)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力評(píng)估，設(shè)定題目的難度系數(shù)要依據(jù)前期考試課，實(shí)踐課程來定。題目最好要有新穎性，避免每年題目的雷同。負(fù)責(zé)教師制定教學(xué)計(jì)劃，并且學(xué)生闡述實(shí)踐任務(wù)和功能指標(biāo)和分組。（注：在實(shí)踐階段最好三人一組，效果較好）。

4 EDA課程考評(píng)方法革新

傳統(tǒng)EDA考試基本是一張?jiān)嚲碇苯雨P(guān)系學(xué)生成績，這樣很多學(xué)生的實(shí)踐能力并未得到提升，更多學(xué)生感覺就是背書，背程序，這樣做的效果是差強(qiáng)人意的。我們通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)

教師在設(shè)置考題的時(shí)候，要在把握各學(xué)科大綱基礎(chǔ)上應(yīng)該著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，摒棄死記硬背，可以通過考題的靈活度來做這方面的考慮，創(chuàng)新題型要有一定比例，而創(chuàng)新題型主要來自與實(shí)踐項(xiàng)目的變換。最后在學(xué)生綜合成績上，試卷占總成績40%～50%，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目效果占總成績20%～30%，平時(shí)表現(xiàn)占總成績20%～30%。通過這樣設(shè)定，積極鼓勵(lì)學(xué)生去做項(xiàng)目，避免讀死書現(xiàn)象。在平時(shí)表現(xiàn)中，我們給學(xué)生互評(píng)10%的分?jǐn)?shù)，另外專門給有創(chuàng)新點(diǎn)的10%的獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)，剩余分?jǐn)?shù)給予出勤率高的同學(xué)，這里特別要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)是，如果答辯效果不理想，出勤成績要折半處理，這樣可以有效避免一些學(xué)生不做設(shè)計(jì)，而要出勤成績的想法。

5 結(jié)束語

由于EDA技術(shù)緊密結(jié)合各專業(yè)實(shí)踐，在實(shí)踐教學(xué)中非常吸引學(xué)生的興趣，學(xué)生從提升能力和愛好角度，自然會(huì)擴(kuò)展對(duì)多門專業(yè)的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生能力。通過前期的教學(xué)改革取得的成果[4]，嘗試引入的項(xiàng)目教學(xué)法獲得一定收益。我們將在后續(xù)課程改革中緊密聯(lián)系實(shí)踐，進(jìn)一步擴(kuò)寬思路，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 齊艷茹. 基于EDA的“計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)”課教學(xué)方法研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)報(bào)，2010（11）.

[2] 呂曉蘭，左敬龍.應(yīng)用型本科院校EDA課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].中國電力教育，2013（12）.

[3] 劉文禮，王艷春. EDA課程設(shè)計(jì)教學(xué)研究模式探索[J].黑龍江科技信息， 2009（12）.

[4] 孟祥斌，尹常永. EDA課程項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用研究與實(shí)踐[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（1）.

摘要： 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA） 是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不同學(xué)科在引入EDA課程學(xué)習(xí)時(shí)，依據(jù)各學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)，教授側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同。為進(jìn)一步鞏固提高學(xué)生實(shí)踐能力水平，在課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，通過工程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)生實(shí)踐能力。改革考評(píng)機(jī)制激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，避免填鴨式教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)體系；學(xué)科差異；項(xiàng)目教學(xué)法；考評(píng)機(jī)制

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8722-02

現(xiàn)今可編程技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是EDA技術(shù)的快速進(jìn)步，不需要掌握底層的專用集成電路（ASIC）復(fù)雜的設(shè)計(jì)和理解底層器件復(fù)雜的工藝特性，而是直接專注于電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能開發(fā)，這樣有利于設(shè)計(jì)的快速使用，因此EDA技術(shù)已經(jīng)受到各企業(yè)的高度關(guān)注。在2014年3月教育部副部長魯昕同志講話《加快構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向的現(xiàn)代職業(yè)教育體系 為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)提供人才支撐》明確試點(diǎn)全面推動(dòng)高校職業(yè)教育改革，提出以2000年以來新設(shè)的600所地方本科院校為工作重點(diǎn)。講話的提出，實(shí)質(zhì)上是國家教育部門對(duì)高等教育單一科研培養(yǎng)方式的反思，是社會(huì)對(duì)高等技術(shù)工人和高素質(zhì)勞動(dòng)人才的渴求。

EDA課程有著良好的靈活性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用的能力有著很好的作用。一塊開發(fā)板可以把寢室變成學(xué)習(xí)工作室。因此，EDA課程的改革有著非常積極的意義[1]。

1 EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇

目前，我國大學(xué)培養(yǎng)模式上基本遵循是大學(xué)一、二年級(jí)進(jìn)行基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，普通高等學(xué)院大學(xué)的培養(yǎng)體系上有嚴(yán)格的限制，數(shù)學(xué)和英語的學(xué)習(xí)往往占用低年級(jí)學(xué)生的較多時(shí)間，學(xué)生基本是在大三年度開始接觸專業(yè)學(xué)習(xí)。究竟是否消減數(shù)學(xué)和英語時(shí)間，在低年級(jí)引入專業(yè)課程學(xué)習(xí)，教育界是有爭論的。這不僅僅是教育體制的問題，更是學(xué)生學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)模式是否適用現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展需要的存疑。在此，我們僅以EDA課程改革進(jìn)行探討。我國高校中，如清華大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)已經(jīng)嘗試在大一階段完成數(shù)字電路學(xué)習(xí)，在大二就開設(shè)EDA課程，這些教改都收到很好的效果。EDA課程畢竟作為電類專業(yè)的一門課程，不能脫離整個(gè)學(xué)科的培養(yǎng)體系。

我們分析EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇上是需要考慮兩方面的因素：

1） 前導(dǎo)課程的設(shè)定。EDA該門課程前導(dǎo)課程需要數(shù)字邏輯電路，電路基礎(chǔ)，模擬電路，C語言。這些基礎(chǔ)理論和實(shí)踐的接觸對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生電路認(rèn)知，電路實(shí)踐和語言編寫能力的有前導(dǎo)性幫助的。前導(dǎo)課程學(xué)時(shí)上，我們建議電路培養(yǎng)學(xué)時(shí)要有一定時(shí)間保證，而程序編程建議縮短時(shí)間，改變考評(píng)機(jī)制，留給學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)時(shí)間。

2） VHDL硬件語言編寫能力提升。VHDL語言的學(xué)習(xí)和靈活使用是掌握EDA課程的關(guān)鍵，要想學(xué)好VHDL語言，除了經(jīng)常在開發(fā)軟件QUARTUSII上進(jìn)行大量練習(xí)以外，配備一個(gè)FPGA開發(fā)板，才能真正起到仿真到產(chǎn)品的過渡。

2 EDA課程在不同學(xué)科培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)

由于EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，各電類、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)分別開設(shè)了EDA課程，然而我們必須注意到不同專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)是有差異的，學(xué)科差異導(dǎo)致教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)是不同的。如果沒有意識(shí)到這種差異，將會(huì)事倍功半。差異點(diǎn)主要體現(xiàn)在不同專業(yè)的知識(shí)體系和培養(yǎng)方案構(gòu)成導(dǎo)致學(xué)生所具備的能力不同。舉例來說，計(jì)算機(jī)專業(yè)在編寫程序方面能力較強(qiáng)，多數(shù)同學(xué)在學(xué)習(xí)硬件描述語言所花費(fèi)的時(shí)間要遠(yuǎn)低于電類專業(yè)。而該專業(yè)的電路能力稍顯薄弱，這主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，對(duì)電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)認(rèn)知力度不夠，過于偏重于系統(tǒng)級(jí)別和軟件層次的研究，對(duì)于門電路設(shè)計(jì)和焊接電路接觸并不多。很多同學(xué)對(duì)硬件語言僅僅認(rèn)知停留在一門程序語言，完成邏輯功能，而對(duì)硬件語言所描繪及綜合生成的電路無感性的認(rèn)知，甚至電路的延遲對(duì)時(shí)序的影響也沒有深入的理解。所以，對(duì)計(jì)算機(jī)專用學(xué)生就要加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)講授內(nèi)容。

3 項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)法是近些年引入教學(xué)中的，研究發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)學(xué)生能力有很大的幫助。我院EDA課程的項(xiàng)目教學(xué)主要分三個(gè)階段設(shè)計(jì)和實(shí)施的。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)置要立足基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教師在講授過程中要把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)過程演示清楚，第一階段項(xiàng)目立足課內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)歷屆學(xué)生的能力不同，在指導(dǎo)學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，立足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐步提出新的提升要求，并且要有啟發(fā)性和引導(dǎo)性留有學(xué)生發(fā)揮的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，給出學(xué)生自出學(xué)習(xí)時(shí)間，并且鼓勵(lì)學(xué)生有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。如圖1，可以看出基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所要完成的是熟練掌握VHDL硬件語言的設(shè)計(jì)電路的基本流程。通過該圖，我們可以看出VHDL語法、仿真波形、RTL電路、綜合驗(yàn)證是學(xué)生初期必須經(jīng)歷的過程，也是經(jīng)?；ㄙM(fèi)大量調(diào)試時(shí)間的地方?；A(chǔ)階段學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的打好基礎(chǔ)很重要，教師需要細(xì)心掌握每名學(xué)生的水平，鼓勵(lì)小組同學(xué)幫助，帶動(dòng)其學(xué)習(xí)。

圖1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)VHDL硬件語言設(shè)計(jì)電路流程

項(xiàng)目第二階段在EDA課程實(shí)訓(xùn)中進(jìn)行，立足把課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總體升級(jí)為小綜合項(xiàng)目，通過自頂向下設(shè)計(jì)，分層和分解項(xiàng)目的功能和要求指標(biāo)。根本目的是指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提升，難度要高于基礎(chǔ)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但較實(shí)際工程項(xiàng)目指標(biāo)有所降低，重視學(xué)生功能實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，課程項(xiàng)目題目可以提前一個(gè)月時(shí)間發(fā)給學(xué)生，期間組織2次學(xué)生答辯講解，這樣進(jìn)入EDA課程實(shí)訓(xùn)階段時(shí)效果會(huì)更好。

項(xiàng)目第三階段是實(shí)踐階段，主要針對(duì)第二階段的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能完善，其最終產(chǎn)品能夠應(yīng)用到實(shí)際工程中。下面我們給出了項(xiàng)目實(shí)施總體框架圖，通過項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)際操作，避免了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的虎頭蛇尾，有利于教師深入學(xué)習(xí)，從書本到工程的融會(huì)貫通。圖3可以具體地應(yīng)用在第三階段。在設(shè)計(jì)開始時(shí)，主要負(fù)責(zé)教師應(yīng)與參加指導(dǎo)教師對(duì)班級(jí)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力評(píng)估，設(shè)定題目的難度系數(shù)要依據(jù)前期考試課，實(shí)踐課程來定。題目最好要有新穎性，避免每年題目的雷同。負(fù)責(zé)教師制定教學(xué)計(jì)劃，并且學(xué)生闡述實(shí)踐任務(wù)和功能指標(biāo)和分組。（注：在實(shí)踐階段最好三人一組，效果較好）。

4 EDA課程考評(píng)方法革新

傳統(tǒng)EDA考試基本是一張?jiān)嚲碇苯雨P(guān)系學(xué)生成績，這樣很多學(xué)生的實(shí)踐能力并未得到提升，更多學(xué)生感覺就是背書，背程序，這樣做的效果是差強(qiáng)人意的。我們通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)

教師在設(shè)置考題的時(shí)候，要在把握各學(xué)科大綱基礎(chǔ)上應(yīng)該著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，摒棄死記硬背，可以通過考題的靈活度來做這方面的考慮，創(chuàng)新題型要有一定比例，而創(chuàng)新題型主要來自與實(shí)踐項(xiàng)目的變換。最后在學(xué)生綜合成績上，試卷占總成績40%～50%，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目效果占總成績20%～30%，平時(shí)表現(xiàn)占總成績20%～30%。通過這樣設(shè)定，積極鼓勵(lì)學(xué)生去做項(xiàng)目，避免讀死書現(xiàn)象。在平時(shí)表現(xiàn)中，我們給學(xué)生互評(píng)10%的分?jǐn)?shù)，另外專門給有創(chuàng)新點(diǎn)的10%的獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)，剩余分?jǐn)?shù)給予出勤率高的同學(xué)，這里特別要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)是，如果答辯效果不理想，出勤成績要折半處理，這樣可以有效避免一些學(xué)生不做設(shè)計(jì)，而要出勤成績的想法。

5 結(jié)束語

由于EDA技術(shù)緊密結(jié)合各專業(yè)實(shí)踐，在實(shí)踐教學(xué)中非常吸引學(xué)生的興趣，學(xué)生從提升能力和愛好角度，自然會(huì)擴(kuò)展對(duì)多門專業(yè)的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生能力。通過前期的教學(xué)改革取得的成果[4]，嘗試引入的項(xiàng)目教學(xué)法獲得一定收益。我們將在后續(xù)課程改革中緊密聯(lián)系實(shí)踐，進(jìn)一步擴(kuò)寬思路，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 齊艷茹. 基于EDA的“計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)”課教學(xué)方法研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)報(bào)，2010（11）.

[2] 呂曉蘭，左敬龍.應(yīng)用型本科院校EDA課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].中國電力教育，2013（12）.

[3] 劉文禮，王艷春. EDA課程設(shè)計(jì)教學(xué)研究模式探索[J].黑龍江科技信息， 2009（12）.

[4] 孟祥斌，尹常永. EDA課程項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用研究與實(shí)踐[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（1）.

摘要： 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA） 是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不同學(xué)科在引入EDA課程學(xué)習(xí)時(shí)，依據(jù)各學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)，教授側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同。為進(jìn)一步鞏固提高學(xué)生實(shí)踐能力水平，在課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，通過工程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)生實(shí)踐能力。改革考評(píng)機(jī)制激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，避免填鴨式教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)體系；學(xué)科差異；項(xiàng)目教學(xué)法；考評(píng)機(jī)制

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8722-02

現(xiàn)今可編程技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是EDA技術(shù)的快速進(jìn)步，不需要掌握底層的專用集成電路（ASIC）復(fù)雜的設(shè)計(jì)和理解底層器件復(fù)雜的工藝特性，而是直接專注于電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能開發(fā)，這樣有利于設(shè)計(jì)的快速使用，因此EDA技術(shù)已經(jīng)受到各企業(yè)的高度關(guān)注。在2014年3月教育部副部長魯昕同志講話《加快構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向的現(xiàn)代職業(yè)教育體系 為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)提供人才支撐》明確試點(diǎn)全面推動(dòng)高校職業(yè)教育改革，提出以2000年以來新設(shè)的600所地方本科院校為工作重點(diǎn)。講話的提出，實(shí)質(zhì)上是國家教育部門對(duì)高等教育單一科研培養(yǎng)方式的反思，是社會(huì)對(duì)高等技術(shù)工人和高素質(zhì)勞動(dòng)人才的渴求。

EDA課程有著良好的靈活性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用的能力有著很好的作用。一塊開發(fā)板可以把寢室變成學(xué)習(xí)工作室。因此，EDA課程的改革有著非常積極的意義[1]。

1 EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇

目前，我國大學(xué)培養(yǎng)模式上基本遵循是大學(xué)一、二年級(jí)進(jìn)行基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，普通高等學(xué)院大學(xué)的培養(yǎng)體系上有嚴(yán)格的限制，數(shù)學(xué)和英語的學(xué)習(xí)往往占用低年級(jí)學(xué)生的較多時(shí)間，學(xué)生基本是在大三年度開始接觸專業(yè)學(xué)習(xí)。究竟是否消減數(shù)學(xué)和英語時(shí)間，在低年級(jí)引入專業(yè)課程學(xué)習(xí)，教育界是有爭論的。這不僅僅是教育體制的問題，更是學(xué)生學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)模式是否適用現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展需要的存疑。在此，我們僅以EDA課程改革進(jìn)行探討。我國高校中，如清華大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)已經(jīng)嘗試在大一階段完成數(shù)字電路學(xué)習(xí)，在大二就開設(shè)EDA課程，這些教改都收到很好的效果。EDA課程畢竟作為電類專業(yè)的一門課程，不能脫離整個(gè)學(xué)科的培養(yǎng)體系。

我們分析EDA課程開設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)選擇上是需要考慮兩方面的因素：

1） 前導(dǎo)課程的設(shè)定。EDA該門課程前導(dǎo)課程需要數(shù)字邏輯電路，電路基礎(chǔ)，模擬電路，C語言。這些基礎(chǔ)理論和實(shí)踐的接觸對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生電路認(rèn)知，電路實(shí)踐和語言編寫能力的有前導(dǎo)性幫助的。前導(dǎo)課程學(xué)時(shí)上，我們建議電路培養(yǎng)學(xué)時(shí)要有一定時(shí)間保證，而程序編程建議縮短時(shí)間，改變考評(píng)機(jī)制，留給學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)時(shí)間。

2） VHDL硬件語言編寫能力提升。VHDL語言的學(xué)習(xí)和靈活使用是掌握EDA課程的關(guān)鍵，要想學(xué)好VHDL語言，除了經(jīng)常在開發(fā)軟件QUARTUSII上進(jìn)行大量練習(xí)以外，配備一個(gè)FPGA開發(fā)板，才能真正起到仿真到產(chǎn)品的過渡。

2 EDA課程在不同學(xué)科培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)

由于EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，各電類、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)分別開設(shè)了EDA課程，然而我們必須注意到不同專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)是有差異的，學(xué)科差異導(dǎo)致教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)是不同的。如果沒有意識(shí)到這種差異，將會(huì)事倍功半。差異點(diǎn)主要體現(xiàn)在不同專業(yè)的知識(shí)體系和培養(yǎng)方案構(gòu)成導(dǎo)致學(xué)生所具備的能力不同。舉例來說，計(jì)算機(jī)專業(yè)在編寫程序方面能力較強(qiáng)，多數(shù)同學(xué)在學(xué)習(xí)硬件描述語言所花費(fèi)的時(shí)間要遠(yuǎn)低于電類專業(yè)。而該專業(yè)的電路能力稍顯薄弱，這主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，對(duì)電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)認(rèn)知力度不夠，過于偏重于系統(tǒng)級(jí)別和軟件層次的研究，對(duì)于門電路設(shè)計(jì)和焊接電路接觸并不多。很多同學(xué)對(duì)硬件語言僅僅認(rèn)知停留在一門程序語言，完成邏輯功能，而對(duì)硬件語言所描繪及綜合生成的電路無感性的認(rèn)知，甚至電路的延遲對(duì)時(shí)序的影響也沒有深入的理解。所以，對(duì)計(jì)算機(jī)專用學(xué)生就要加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)講授內(nèi)容。

3 項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)法是近些年引入教學(xué)中的，研究發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)學(xué)生能力有很大的幫助。我院EDA課程的項(xiàng)目教學(xué)主要分三個(gè)階段設(shè)計(jì)和實(shí)施的。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)置要立足基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教師在講授過程中要把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)過程演示清楚，第一階段項(xiàng)目立足課內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)歷屆學(xué)生的能力不同，在指導(dǎo)學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，立足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，逐步提出新的提升要求，并且要有啟發(fā)性和引導(dǎo)性留有學(xué)生發(fā)揮的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，給出學(xué)生自出學(xué)習(xí)時(shí)間，并且鼓勵(lì)學(xué)生有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。如圖1，可以看出基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所要完成的是熟練掌握VHDL硬件語言的設(shè)計(jì)電路的基本流程。通過該圖，我們可以看出VHDL語法、仿真波形、RTL電路、綜合驗(yàn)證是學(xué)生初期必須經(jīng)歷的過程，也是經(jīng)?；ㄙM(fèi)大量調(diào)試時(shí)間的地方?；A(chǔ)階段學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的打好基礎(chǔ)很重要，教師需要細(xì)心掌握每名學(xué)生的水平，鼓勵(lì)小組同學(xué)幫助，帶動(dòng)其學(xué)習(xí)。

圖1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)VHDL硬件語言設(shè)計(jì)電路流程

項(xiàng)目第二階段在EDA課程實(shí)訓(xùn)中進(jìn)行，立足把課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總體升級(jí)為小綜合項(xiàng)目，通過自頂向下設(shè)計(jì)，分層和分解項(xiàng)目的功能和要求指標(biāo)。根本目的是指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提升，難度要高于基礎(chǔ)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但較實(shí)際工程項(xiàng)目指標(biāo)有所降低，重視學(xué)生功能實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，課程項(xiàng)目題目可以提前一個(gè)月時(shí)間發(fā)給學(xué)生，期間組織2次學(xué)生答辯講解，這樣進(jìn)入EDA課程實(shí)訓(xùn)階段時(shí)效果會(huì)更好。

項(xiàng)目第三階段是實(shí)踐階段，主要針對(duì)第二階段的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能完善，其最終產(chǎn)品能夠應(yīng)用到實(shí)際工程中。下面我們給出了項(xiàng)目實(shí)施總體框架圖，通過項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)際操作，避免了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的虎頭蛇尾，有利于教師深入學(xué)習(xí)，從書本到工程的融會(huì)貫通。圖3可以具體地應(yīng)用在第三階段。在設(shè)計(jì)開始時(shí)，主要負(fù)責(zé)教師應(yīng)與參加指導(dǎo)教師對(duì)班級(jí)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力評(píng)估，設(shè)定題目的難度系數(shù)要依據(jù)前期考試課，實(shí)踐課程來定。題目最好要有新穎性，避免每年題目的雷同。負(fù)責(zé)教師制定教學(xué)計(jì)劃，并且學(xué)生闡述實(shí)踐任務(wù)和功能指標(biāo)和分組。（注：在實(shí)踐階段最好三人一組，效果較好）。

4 EDA課程考評(píng)方法革新

傳統(tǒng)EDA考試基本是一張?jiān)嚲碇苯雨P(guān)系學(xué)生成績，這樣很多學(xué)生的實(shí)踐能力并未得到提升，更多學(xué)生感覺就是背書，背程序，這樣做的效果是差強(qiáng)人意的。我們通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)

教師在設(shè)置考題的時(shí)候，要在把握各學(xué)科大綱基礎(chǔ)上應(yīng)該著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，摒棄死記硬背，可以通過考題的靈活度來做這方面的考慮，創(chuàng)新題型要有一定比例，而創(chuàng)新題型主要來自與實(shí)踐項(xiàng)目的變換。最后在學(xué)生綜合成績上，試卷占總成績40%～50%，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目效果占總成績20%～30%，平時(shí)表現(xiàn)占總成績20%～30%。通過這樣設(shè)定，積極鼓勵(lì)學(xué)生去做項(xiàng)目，避免讀死書現(xiàn)象。在平時(shí)表現(xiàn)中，我們給學(xué)生互評(píng)10%的分?jǐn)?shù)，另外專門給有創(chuàng)新點(diǎn)的10%的獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)，剩余分?jǐn)?shù)給予出勤率高的同學(xué)，這里特別要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)是，如果答辯效果不理想，出勤成績要折半處理，這樣可以有效避免一些學(xué)生不做設(shè)計(jì)，而要出勤成績的想法。

5 結(jié)束語

由于EDA技術(shù)緊密結(jié)合各專業(yè)實(shí)踐，在實(shí)踐教學(xué)中非常吸引學(xué)生的興趣，學(xué)生從提升能力和愛好角度，自然會(huì)擴(kuò)展對(duì)多門專業(yè)的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生能力。通過前期的教學(xué)改革取得的成果[4]，嘗試引入的項(xiàng)目教學(xué)法獲得一定收益。我們將在后續(xù)課程改革中緊密聯(lián)系實(shí)踐，進(jìn)一步擴(kuò)寬思路，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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