梁成武　喬治

摘要：開放實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面有著舉足輕重的作用，該文提出了在實(shí)驗(yàn)室管理和開放方法上怎樣提高實(shí)驗(yàn)室利用率的改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。開放過程中，在EDA教學(xué)中引入三層次課題式教學(xué)法，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，通過實(shí)踐證明，課題式教學(xué)法有效地促進(jìn)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，并提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：開放實(shí)驗(yàn)課題式教學(xué)法EDA教學(xué)

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0168-01

電設(shè)計(jì)自動化技術(shù)（EDA）是電氣信息類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很重要的內(nèi)容（如圖1），本文將探討EDA教學(xué)改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要探討實(shí)驗(yàn)室開放模式和課題式教學(xué)法的特點(diǎn)和意義，并通過實(shí)踐說明該方法的具有較好的效果。理論教學(xué)中，采用多樣化多媒體課件和電子教案為主進(jìn)行課堂教學(xué)，同時(shí)借助BB網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)輔助教學(xué)。

1開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法及其實(shí)踐

開放實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)體系的一個重要組成部分，它在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面有著舉足輕重的作用?！禘DA技術(shù)》課程教學(xué)需要根據(jù)本校實(shí)際來進(jìn)行改革，我?！禘DA技術(shù)》課程以系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)為中心，以抽象、高層次的設(shè)計(jì)描述為重點(diǎn)，以當(dāng)前最流行的FPGA/CPLD器件為驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)載體，熟練掌握最先進(jìn)的EDA開發(fā)工具，利用EDA工具和所學(xué)的系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)方法，高效地完成實(shí)際電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)必須借助大量各級各類實(shí)驗(yàn)。除了課堂教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)之外，必須加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度。

1.1 開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目規(guī)劃

電氣、電子等熱門專業(yè)，近幾年學(xué)生人數(shù)增加較快，實(shí)驗(yàn)設(shè)施的配置應(yīng)考慮到資源共享，開放實(shí)驗(yàn)室必須以教學(xué)任務(wù)為目標(biāo)，提高資源利用率，減少重復(fù)建設(shè)。

1.2 規(guī)范日常管理

為了促進(jìn)EDA教學(xué)效果，對EDA實(shí)驗(yàn)室采用開放式管理，在班級中成立EDA興趣小組等方法，能夠讓學(xué)生能夠根據(jù)興趣愛好和業(yè)余時(shí)間在教師指導(dǎo)下持續(xù)地學(xué)習(xí)EDA技術(shù)，這樣能促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)具有應(yīng)用能力學(xué)生的目的。同時(shí)，還需要對這些日常事務(wù)建立規(guī)范的操作流程和實(shí)施細(xì)則，明確責(zé)任和義務(wù)，確保實(shí)驗(yàn)室開放的質(zhì)量。

1.3 實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放

鼓勵學(xué)生參加開放實(shí)驗(yàn)。學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室之前，應(yīng)該了解各種規(guī)章制度，儀器的使用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程，規(guī)章制度和操作規(guī)范可以訂制成手冊，讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)。

開設(shè)選修實(shí)驗(yàn)課程。從2009年開始就在電子類相關(guān)專業(yè)選修實(shí)驗(yàn)課程，在先修數(shù)字電路課程的基礎(chǔ)上講授EDA工具及數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。作為選修課實(shí)驗(yàn)課，目前學(xué)生的重視程度不夠，受益面不夠廣泛，主要針對還沒有學(xué)習(xí)數(shù)字電路課程的低年級自覺的學(xué)生。

2課題式教學(xué)法及其實(shí)踐

為了能更好地達(dá)到教學(xué)效果，在教學(xué)中采用課題教學(xué)法，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。具有多種優(yōu)勢：一是輔助設(shè)計(jì)軟件安全可靠，當(dāng)學(xué)生在課題探索初期，即使考慮不周，也不會造成安全事故；二是直觀高效，通過仿真運(yùn)行，可以立即得出數(shù)據(jù)，觀測信號圖像等；三是元器件庫的可選擇面廣，并且容易修改，有利于學(xué)生的自主探索。

2.1 EDA與數(shù)字電路課程多種教學(xué)模式結(jié)合

在EDA教學(xué)中引入課題式教學(xué)法，務(wù)必要注意和數(shù)字電路課程相結(jié)合的方式。使學(xué)生在掌握傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代最新的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，既實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合，又保持了數(shù)字電路課程教學(xué)內(nèi)容的連貫性。

2.2 課題式教學(xué)法的三個層次

EDA教學(xué)突出實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)學(xué)生多動手，所以引入的課題根據(jù)學(xué)生和教師的作用不同，分為三個層次。其中前兩個層次為關(guān)鍵層次，第三個層次為提高層次，在EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮重要的作用。

第一個層次為基本應(yīng)用型課題為主。課程開始，采取教師課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)場授課和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，以便迅速引導(dǎo)學(xué)生入門。主要用EDA來實(shí)現(xiàn)常用的功能器件，比如計(jì)數(shù)器、多路選擇器、交通燈控制器、分頻器等。這個器件通過數(shù)字電路課程可以找到理論支撐。

第二層次為教師指導(dǎo)的擴(kuò)展型課題為主。在學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境后，采取布置課題，學(xué)生自主完成、教師指導(dǎo)的教學(xué)模式，引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生自己獲取知識的能力。

第三層次以學(xué)生自主創(chuàng)新、自我發(fā)揮型課題為主。該階段以學(xué)生自主綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)型實(shí)踐為主，采取引導(dǎo)、探索性方法。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個性，培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、信息獲取和選擇能力、動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

2.3 課題式教學(xué)模式實(shí)踐效果及總結(jié)

較長期的教學(xué)實(shí)踐證明，這套課題式教學(xué)方法對于學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)和實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)是非常有效的。在后續(xù)課程、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽等環(huán)節(jié)得到了廣泛的應(yīng)用，取得了較好的效果，受到了多方面的好評。

大部分學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中用到EDA技術(shù)，部分以VHDL進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)為課題的同學(xué)出色的完成了設(shè)計(jì)，被評為優(yōu)秀畢業(yè)論文。

學(xué)生在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中，廣泛使用EDA技術(shù)，進(jìn)行電路仿真、設(shè)計(jì)印刷線路板，并利用VHDL進(jìn)行設(shè)計(jì)，在2011年全國大學(xué)生電子大賽中獲得省級一、二、三等獎共6項(xiàng)。

3建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和考試方法的改革

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源非常豐富，包括網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)資源、EDA技術(shù)實(shí)例、習(xí)題庫及網(wǎng)絡(luò)互動平臺等?？梢噪S時(shí)下載各種學(xué)習(xí)資料、練習(xí)系統(tǒng)，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，擴(kuò)展了學(xué)生的知識面，培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)搭建各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺如作業(yè)提交、郵件服務(wù)、軟件上傳下載、信息發(fā)布、輔導(dǎo)答疑平臺等，做到了師生互動，對教學(xué)的各個環(huán)節(jié)給予了有力的支持，保證了教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚雅莉.課題式教學(xué)法在電工電子EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（19）：73-77.

[2] 張宇.電子通信類的實(shí)驗(yàn)室開放管理[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，10，30（10）：173-175.

[3] 王智勇.電氣類專業(yè)開放式實(shí)踐教學(xué)管理模式的研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011，2（1）：52-54.

[4] 周敏，李振衛(wèi).電子信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革初探[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（4）：84-86.

[5] 徐國華，等.電工電子實(shí)訓(xùn)中心開放式實(shí)踐教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010（9）：79-80.

[6] 朱昊.數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2006（7）：60-62.