基于思維與創(chuàng)新力培養(yǎng)的EDA課程教學(xué)改革探討

董 胡，劉 剛，馬振中

(長(zhǎng)沙師范學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410100)

創(chuàng)新是發(fā)展的動(dòng)力，創(chuàng)新離不開(kāi)人才的培養(yǎng)，工科類創(chuàng)新人才的培養(yǎng)則是重中之重。從當(dāng)前電子技術(shù)的發(fā)展潮流來(lái)看，小到手機(jī)產(chǎn)品，大到航空航天類飛行器，都涉及EDA技術(shù)的應(yīng)用[1,2]。當(dāng)前，很多高校都開(kāi)設(shè)了電子信息、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)，這些專業(yè)基本上都開(kāi)設(shè)了EDA課程。EDA作為一門專業(yè)技術(shù)性較強(qiáng)的創(chuàng)新性課程，旨在加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

1 EDA課程教學(xué)存在的問(wèn)題

EDA課程具有較強(qiáng)的綜合性，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，無(wú)論是教師還是學(xué)生，都需要投入較多的時(shí)間與精力，普遍存在“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的問(wèn)題。

1.1 教學(xué)計(jì)劃單一

部分高校開(kāi)設(shè)的EDA課程計(jì)劃比較單一，例如電子信息、通信工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)都采用相同的教學(xué)計(jì)劃。對(duì)于偏硬件專業(yè)(如電子信息等)的學(xué)生在硬件電路設(shè)計(jì)、硬件開(kāi)發(fā)板調(diào)試等方面具有較好的理解與掌握，而對(duì)于EDA軟件編程開(kāi)發(fā)方面卻相對(duì)不足。對(duì)于偏軟件專業(yè)(如計(jì)算機(jī)等)的學(xué)生在EDA軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方面具有較好的軟件編程開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)能力，但在EDA硬件設(shè)計(jì)與動(dòng)手操作方面相對(duì)不足。對(duì)于開(kāi)設(shè)EDA課程的工科類專業(yè)，采用單一的教學(xué)計(jì)劃，會(huì)在一定程度上影響學(xué)生的綜合能力發(fā)展。

1.2 課程綜合性強(qiáng)

相對(duì)于其他工科類專業(yè)課程，EDA課程的綜合性非常強(qiáng)[2]，不僅要求學(xué)生熟練掌握模電、數(shù)電、單片機(jī)、嵌入式等硬件類基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還要求學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言、C++、Verilog語(yǔ)言等編程軟件知識(shí)掌握良好，學(xué)生普遍感覺(jué)EDA課程的學(xué)習(xí)難度較大。

2 EDA課程教學(xué)改革策略

針對(duì)實(shí)際教學(xué)效果與學(xué)生實(shí)踐情況，應(yīng)制定科學(xué)的教學(xué)方案，密切關(guān)注EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃[3-5]。

2.1 改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

傳統(tǒng)EDA課程的理論教學(xué)基本上都是教師講授理論知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受。一堂課講了多少知識(shí)點(diǎn)、哪些是需要重點(diǎn)掌握的、學(xué)生對(duì)所講理論知識(shí)是否存在疑問(wèn)等，師生之間缺乏很好的溝通與交流?；谝陨蠁?wèn)題，教師可在每學(xué)期教學(xué)開(kāi)始前，對(duì)學(xué)生的軟、硬件掌握情況開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及時(shí)作出科學(xué)調(diào)整。此外，在課堂教學(xué)中，教師可留出10～20min，針對(duì)所講內(nèi)容提出一個(gè)小的實(shí)踐項(xiàng)目(涵蓋本節(jié)課及前面課程講授的內(nèi)容)，學(xué)生可通過(guò)電腦結(jié)合EDA開(kāi)發(fā)板進(jìn)行模擬仿真或編程實(shí)踐。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力

EDA課程作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生要在實(shí)踐環(huán)節(jié)認(rèn)真做好每個(gè)實(shí)踐類項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)與幫助。此外，教師還應(yīng)關(guān)注市場(chǎng)上最新的EDA電子產(chǎn)品及其技術(shù)發(fā)展，將前沿技術(shù)或產(chǎn)品合理應(yīng)用到學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)中，拓展學(xué)生視野，進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

高校應(yīng)構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)踐教學(xué)體系?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”EDA課程實(shí)踐教學(xué)與傳統(tǒng)慕課存在相似之處，但二者亦有區(qū)別?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上存在真實(shí)的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備且可被使用，因此其可以定義為硬件實(shí)踐類的慕課。但“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)踐教學(xué)體系并非簡(jiǎn)單地將EDA類實(shí)驗(yàn)搬到云平臺(tái)上，而是在教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段上都有一定的改進(jìn)及提升，并綜合了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、學(xué)科競(jìng)賽等多種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)出面向新工科的優(yōu)秀人才。

制定科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，線下采取如小組合作模式進(jìn)行管理，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，各小組成員之間需要相互交流、協(xié)同互助，共同完成實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。階段性的實(shí)踐教學(xué)情況反饋，有助于教師關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情，因材施教，采取不同的教學(xué)方式。線上充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供的資料，教師在線答疑解惑，不同組別的學(xué)生之間互相討論，提升問(wèn)題解決能力。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)線上線下實(shí)踐教學(xué)中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分主要用于培養(yǎng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目主要用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，工廠或公司項(xiàng)目研發(fā)主要用于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。雙向結(jié)合的教學(xué)流程體現(xiàn)了EDA課程倡導(dǎo)的從線下模式到線上模式的邏輯轉(zhuǎn)換過(guò)程。

2.3 改革考核方式，促進(jìn)綜合能力的全面發(fā)展

考試是教育的手段，主要用來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，考核方式與教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的培養(yǎng)方向密切相關(guān)。考試不應(yīng)拘泥于對(duì)基本理論的記憶與簡(jiǎn)單答問(wèn)，更要注重對(duì)概念的理解、延伸和應(yīng)用。教育工作者應(yīng)轉(zhuǎn)變教育理念，樹(shù)立創(chuàng)新型人才觀、教育觀。合理借鑒國(guó)內(nèi)外高校的考試經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)從應(yīng)試教育向創(chuàng)新型素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變。高校可根據(jù)專業(yè)興趣及方向選擇考試題目，考試內(nèi)容不應(yīng)局限于教材，應(yīng)更多地與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，還可提供必要的計(jì)算公式?？荚囶}量不在多，而應(yīng)注重考察學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從學(xué)生的立場(chǎng)及角度出發(fā)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的能力培養(yǎng)及今后的發(fā)展方向，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。從專業(yè)類別、課程類別、考核知識(shí)點(diǎn)等方面綜合改革考試方式，遵循一切以學(xué)生為本、以人才培養(yǎng)為目標(biāo)的基本準(zhǔn)則。制定科學(xué)合理的考試制度，使考試與教學(xué)相輔相成，互相促進(jìn)。

傳統(tǒng)考核方式往往都是通過(guò)一張?jiān)嚲頉Q定學(xué)生的課程成績(jī)，評(píng)價(jià)具有一定的片面性。針對(duì)EDA課程，可制定理論結(jié)合實(shí)踐的考核方式，即在平時(shí)的實(shí)踐教學(xué)中，開(kāi)展能夠檢驗(yàn)學(xué)生EDA知識(shí)的實(shí)踐項(xiàng)目，真實(shí)反映學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況，合理設(shè)置實(shí)踐成績(jī)與期末筆試成績(jī)的所占比例，綜合評(píng)判學(xué)生的最終考試成績(jī)。此外，對(duì)于在實(shí)踐類項(xiàng)目中取得較大創(chuàng)新性成果的學(xué)生，其可以通過(guò)撰寫(xiě)研究論文或報(bào)告的形式，向?qū)W校申請(qǐng)?jiān)撻T課程免試。

3 結(jié)語(yǔ)

思維和創(chuàng)新力培養(yǎng)是高等教育的核心問(wèn)題，也是高校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。EDA技術(shù)是當(dāng)前比較熱門的研究方向之一，眾多高校都將EDA課程作為思維和創(chuàng)新力培養(yǎng)的突破口。EDA課程的理論和實(shí)踐性都較強(qiáng)，普遍存在學(xué)生感覺(jué)難學(xué)、教師感覺(jué)難教的問(wèn)題?；诖耍瑥母倪M(jìn)教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)及改革考核方式等方面入手，提出EDA課程教學(xué)改革策略，充分調(diào)動(dòng)了師生的積極性，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能，促進(jìn)了學(xué)生的綜合全面發(fā)展。