郭福洲
(黃岡職業(yè)技術學院電子信息學院,湖北 黃岡 438002)
作為EDA技術應用課程設計,通過任務引領型的項目活動,使學生掌握電子EDA設計技術的基本知識和基本技能,具有邏輯思維能力、學習新技術的能力,能解決生產與應用中的實際問題,完成本專業(yè)相關崗位的工作任務,為未來進一步的學習和工作實踐奠定良好的基礎。
1、課程目標:包括知識目標、能力目標和素質目標。其中知識目標有:掌握可編程邏輯器件的基本結構、基本原理,能根據設計產品要求選擇CPLD/FPGA器件;會使用可編程邏輯器件開發(fā)軟件,能進行大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨏PLD/FPGA的設計輸入、編譯、編譯、糾錯、仿真、適配、下載和測試;掌握VHDL硬件描述語言,能進行數字電子電路功能描述;掌握現代EDA技術的設計思想和設計方法,能進行簡單片上系統(tǒng)的設計。能力目標有:培養(yǎng)獨立或憑借外部因素分析問題和解決問題的能力;培養(yǎng)制訂項目計劃、組織實施、項目評估能力;培養(yǎng)自我學習、收集和檢索信息、查閱技術資料的能力。素質目標為:培養(yǎng)溝通能力和團結協(xié)作能力;培養(yǎng)勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的職業(yè)精神;培養(yǎng)質量意識。
2、課程定位:掌握EDA技術,是走向市場、走向社會、走向國際的基本技能。開展《EDA技術與應用》教學,適應電子系統(tǒng)日趨數字化、復雜化和大規(guī)模集成化發(fā)展的需要,滿足社會對高技能人才日益增長的需求,為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)打下良好基礎。EDA技術是所有技能中的重要技能,是其他專業(yè)技能課程的基礎。
1、教學內容選取依據:在教學內容選取依據上三注重:一是注重實踐、實用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學習一開始讓學生將理論知識與實踐、自主設計緊密結合起來;二是注重速成和學習效率,以項目實踐引導的切入,對硬件描述語言現象與規(guī)則的使用同時說明,從而降低HDL語言的學習難度,提高學習效率;三是注重系統(tǒng)性、完整性與獨立性相結合。
2、教學具體內容安排:EDA技術認知,FPGA與CPLD結構原理學習,Verilog設計入門,EDA工具應用,Verilog設計深入,LPM模塊調用,系統(tǒng)設計優(yōu)化,狀態(tài)機設計,狀態(tài)機設計,Verilog語言規(guī)則。
1、教材編寫:依據本課程標準編寫教材,教材應充分體現任務引領、實踐導向課程的設計思想,將本專業(yè)職業(yè)活動,分解成若干典型的工作項目,按完成工作項目的需要和工作項目要求,結合職業(yè)技能證書考證組織教材內容;教材應圖文并茂,提高學生的學習興趣,通過與不同內容相對應的電路模塊的測量、操作、維修演示,加深學生對典型的音響電路設備的認識。教材表達必須精煉、準確、科學;教材內容應體現先進性、通用性、實用性,要將本專業(yè)新技術、新工藝、新設備及時地納入教材,使教材更貼近本專業(yè)的發(fā)展和實際需要;教材中的活動設計的內容要具體,并具有可操作性。
2、教學模式:突破傳統(tǒng)的VHDL語言教學模式和流程,采用全新的教學理念和教學方式,將語言與EDA工程技術有機結合,以實現良好的教學效果,同時大大縮短了授課時數;教學中以電子線路設計為基點,從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。在典型示例的說明中,自然地給出完整的VHDL描述,同時給出其綜合后的RTL電路圖及表現該電路系統(tǒng)功能的時序波形圖。通過一些簡單、直觀、典型的實例,將VHDL中最核心、最基本的內容解釋清楚,使學生在很短的時間內就能有效地掌握VHDL的主干內容,并付諸設計實踐。
3、教學方法:根據EDA技術課程實踐性強的特點,設計由淺入深、自主創(chuàng)新等開放類實驗項目。各實驗除給出詳細的實驗目的、原理、思考題和實驗報告要求外,每個實驗還包括多個實驗項層次,即:第一實驗層次是與該課內容相關的驗證性實驗、第二實驗層次是提出具體要求,讓學生能做進一步的自主發(fā)揮、第三實驗層次是學生自主設計或創(chuàng)新性質的實驗;綜合相關因素,優(yōu)化教學效果,理論教學與創(chuàng)新實驗相結合、創(chuàng)新能力培養(yǎng)與學生科技活動相結合、完成教學任務與適應人才市場專業(yè)需求相結合、和校外技術培訓與經驗交流相結合;教師和學生,教學互動,教學相長,在不斷提高教學水平,優(yōu)化實驗方法的同時,有效克服教學與實驗中出現的各種難題,不斷將教學效果推向更好的新的高度;在教學過程中,應立足于加強學生實際操作能力的培養(yǎng),采用項目教學,以工作任務引領提高學生學習興趣,激發(fā)學生的成就動機。
4、教學手段:本課程教學的關鍵是現場計算機上機教學,應選用網絡計算機教室為載體,在教學過程中,教師示范和學生上機操作訓練互動,學生提問與教師解答、指導有機結合,讓學生在"教-學-做"過程中,逐步加深對EDA的認識;在教學過程中,要創(chuàng)設工作情景,同時應加大實踐實操的容量,加強技能培訓、重點培養(yǎng)學生的掌握掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的開發(fā)技術以及VHDL語言的編程方法。通過安排典型電路實例的實際,綜合地應用理論知識學習和對實際電路的認識,達到對電子EDA設計技術的全面的認識和把握,提高學生的崗位適應能力;為學生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間,努力培養(yǎng)學生參與社會實踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力;教學過程中教師應積極引導學生提升職業(yè)素養(yǎng),提高職業(yè)道德。
5、課程資源的開發(fā)與利用:注重實驗實訓指導書和實驗實訓教材的開發(fā)和應用;注重應用EDA教學軟件、幻燈片、投影片、錄像帶、視聽光盤、教學儀器、多媒體仿真軟件等常用課程資源和現代化教學資源的開發(fā)和利用,這些資源有利于創(chuàng)設形象生動的工作情景,激發(fā)學生的學習興趣,促進學生對知識的理解和掌握。積極創(chuàng)造條件搭建遠程教學平臺,擴大課程資源的交互空間;產學合作開發(fā)實驗實訓課程資源,充分利用本行業(yè)典型的生產企業(yè)的資源,進行產學合作,建立實習實訓基地,實踐"工學"交替,滿足學生的實習實訓,同時為學生的就業(yè)創(chuàng)造機會。
[1]徐國慶.項目課程的概念、問題與對策[Z].
[2]姜大源.工學結合職業(yè)教育課程開發(fā)的實踐與理論[Z].