EDA技术及应用课程教改的研究
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摘 要：本文在研究了《EDA技术及应用》的教学现状之后，针对目前教学中存在的问题，并结合实际教学经验和经历，提出基于MOOC的以综合项目贯穿课程教学的教学练一体化模式的教学改革。以求在有限学时内完成规定的理论教学，同时充分发掘学生的创造能力，提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
关键词：EDA技术及应用;MOOC;教学练一体化模式;教学改革;实践教学
1、引言
EDA是Electronic Design Automation（电子设计自动化）的缩写，是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术，它融合了多学科的最新成果，已成为现代电子系统设计和制造的主要技术手段[1]。在当今信息技术革命大潮中，现代电子产品已渗透到社会的方方面面，并越来越呈现出功能多样、体积小、功耗低、更新换代节奏快、开发风险大的特点，EDA技术能够大大降低电子系统设计开发的工作量和难度，降低成本，同时使用可编程逻辑器件还能够提升集成度，在系统体积小型化的同时，提高系统可靠性[2]。因此《EDA技术及应用》课程的开设是必要的，培养学生运用EDA技术进行电子系统设计开发的能力、创新思维能力以及独立分析和解决问题的工程实践能力，为其就业或创业提供一个良好的基础。
2、教学现状
《EDA技术及应用》是利用硬件描述语言进行电子系统设计的一门课程，实践性强，学时少。尽管教学大纲给该课程安排了近一半课时的实验教学，但是高校教师仍然无法摆脱以知识为本位、以理论教学为主的现状，经过几年的教学实践，开展教学活动时仍然遇到了很多问题。
（1）理论和实践教学的脱节
传统教学模式下，教师先按照教学大纲在课堂上开展理论教学，接下来学生在实验上机课中做实验，这样，理论教学和实践教学就被人为地割裂开来，这样的格局很难培养学生的综合技能，学生难以积极主动地参与到课堂协作中[3]。
（2）课程难度大
虽然本课程实践性强，主要内容是学习硬件描述语言（Hardware Description Language， HDL），以及用HDL语言设计开发电子系统，但是HDL语言语句多，语句相对比较抽象，难以理解，难学难懂，教师也难以用生动形象的语言将教学内容组织串联起来。EDA技术是用软件的方式来设计硬件，对于第一次接触该课程的学生来说，这个观点难以接受和掌握。
（3）学生学习态度存在问题
在与学生沟通交流时发现，学生对本课程的认识存在比较大的认识偏差。之所以存在这样的现象，主要是因为：首先，先导课程《数字逻辑》和《计算机组成原理》难度大，给学生一个假象，有关硬件的课程重点难点多，难度大，不好理解和掌握;其次，虽然本课程实践性很强，但是硬件描述语言语句难学难懂，概念抽象，学生感性认知差。
（4）实验设置存在问题
实验课时虽多，但是大部分实验都是验证性的，主要是增进学生对工具软件QuartusⅡ和实验开发系统的熟悉程度，以及掌握EDA技术开发的流程;而设计性实验所占比重太少，无法达到培养学生创新思维、运用所学知识解决实际问题的教学目的。
3、教学改革
针对本课程的特点，高校教师需要转变以往以编程语言的知识传授为主的教学模式，应该用基于MOOC的以综合项目贯穿课程教学的教学练一体化模式来组织教学活动，从而达到“在学中做，在做中学”的目的。为了在实际教学活动中贯彻该教学方法，从以下四个方面来设计组织教学内容：
（1）基础知识在线化
课堂上不再安排学时讲授基础知识，而是以MOOC的形式发布在网上，由学生课下自己安排时间来学习，每个视频学习完后都有时效性强的相关考题来检验学生学习效果，考核成绩作为平时成绩。考核中错误率比较高的考题是学生学习的薄弱环节，可以要求学生再次看视频加强学习或者在课堂上进行重点讲授，做到重点难点突出。
（2）课堂内容项目化
课堂主要内容将以项目化的形式展开。项目的设置和选择是在教学目标指导下，以大纲中的知识点为依据综合考虑，同时还要考虑项目的规模、难度、以及项目间的联系和层次递进，做到项目的设置选择既与书本知识紧密结合，又能展现项目的现实应用性，同时给学生留有发挥和创新的空间。这样学生既能够学习到EDA技术的基本知识，又能够锻炼动手能力，还能够加强创造性思维，活学活用，用学做知识来分析解决问题。
（3）实验教学偏重设计
实验教学环节是必不可少的，学生在实验过程中逐渐学会利用所学理论知识自主设计规模较大的电子系统。实验教学降低验证性实验的比重，提高设计性实验的比重。实验教学按照验证性实验、模仿设计和综合设计三阶段开展，内容的设置由易到难，积极设置一些具备良好设计性以及开放性的实验，提升学生的动手实践能力，培养学生的创造性思维[4]。
（4）改革课程考核体系
高校培养的是高等技术型人才，而EDA技术具有极强的实践性，所以本课程的考核不宜采用传统的教师批改书面作业、期末笔试考试的考核方式，而应该采用突出技能考核的考核方式对学生进行考核。课程考核成绩由平时成绩、实验成绩和综合自主电路设计成绩三部分构成，MOOC在线考试成绩作为平时成绩，实验成绩是学生实验部分的成绩，而综合自主电路设计的题目在本课程刚开始的时候就公布，学生主动查阅相关资料，拓展知识面，要求学生课上课下都要投入精力，综合自主电路设计题目应考虑到学生个体差异，题目应该具有不同的难度，或者学生可以自主命题，需要教室审阅后确定。最终以答辩的形式检查综合自主电路设计[5]。这样的考核方式突出了技能考核，在设计过程中，学生可以相互讨论、比较、交流，共同提高自身技能，培养创新思维。
4、结束语
EDA技术及应用是计算机科学与技术专业一门专业课，教师不断对教学内容和方法进行改革和创新具有十分重要的现实意义，才能一批又一批地为社会培养具备实践和创新能力的EDA专业技术人才。在MOOC基础上，以综合项目贯穿课程教学，通过教学练一体化模式来组织教学活动，不仅能够锻炼学生的实践动手能力，还能够培养学生的学习兴趣、创造性思维，同时培养学生自己获取知识、灵活地运用所学知识分析解决实际问题的能力。
[参考文献]
[1]王昊，王化更，等.以项目教学驱动机电系统设计课程教学改革[J].教育教学论坛，2015（1）：87.
[2]谭会生，张昌凡. EDA技术与应用：第四版[M].西安电子科技大学出版社， 2016，11： 16-19.
[3]潘松，黄继业. EDA技术与VHDL：第四版[M].清华大学出版社，2014，7：192-194
[4]胡亮. EDA技术及应用课程教学模式改革探究[J].教育前沿，2017，（44）：161
[5]张瑾，李泽光，等. 关于《EDA技术及应用》课程的思考[J].大连大学学报，2006，（12）：111-112.
（作者单位：安阳工学院 計算机科学与信息工程学院，河南 安阳 455000）
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