曹 艷,王碧芳,宋烈武
(武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院,湖北武漢,430074)
EDA 技術(shù)在電子工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用,許多大學(xué)已將EDA 技術(shù)融入教學(xué)并占有重要地位。在向?qū)W生傳授理論知識的同時,要切實培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力;提高學(xué)生工程實踐能力,才能培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì);具備了工程實踐能力和綜合素質(zhì),他們才可能真正創(chuàng)新,才能適應(yīng)企業(yè)需求,滿足我國日益增長的創(chuàng)新人才的需要。提出EDA 技術(shù)這門課程創(chuàng)新實訓(xùn)改革較多,但多數(shù)實訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計單調(diào),實訓(xùn)內(nèi)容還是以驗證性實驗居多,涉及設(shè)計性實訓(xùn),綜合實訓(xùn)的內(nèi)容較少,尤其是工程實踐的實訓(xùn)更是寥寥無幾。那么如何在EDA 技術(shù)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)是本文探討的問題。
“EDA 技術(shù)”是我校通信技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課程,對電信、自動化等相關(guān)專業(yè)也有重要的拓展作用。課程內(nèi)容既有一定的理論性,又有先進(jìn)的工程實踐。上承接“數(shù)字電路”、“C 語言”等基礎(chǔ)課,下延“數(shù)字通信”、“移動通信”等專業(yè)課。在教學(xué)設(shè)計時,依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和“EDA 技術(shù)”教學(xué)大綱,對全部教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析,將實驗課程所占比重提高到50%,進(jìn)一步增加動手實踐的內(nèi)容。經(jīng)過實踐,較好地解決了“EDA 技術(shù)”課程與先開課程及后續(xù)課程之間的銜接問題,建立以學(xué)生為本,知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的新實驗教育理念的課程體系,大力支持基礎(chǔ)實驗和專業(yè)相結(jié)合、硬件和軟件相結(jié)合、單元和系統(tǒng)相結(jié)合、科研和工程相結(jié)合,朝著利于學(xué)生現(xiàn)代電子設(shè)計能力的培養(yǎng)及工程實踐能力的提升方向發(fā)展。
EDA 技術(shù)教材采用我校宋烈武副教授公開出版的《EDA 技術(shù)與實踐教程》。教程以項目流程為主線貫穿實踐教學(xué)始終,讓學(xué)生在項目實踐中體會,了解FPGA 器件、熟悉開發(fā)工具、掌握硬件描述語言、把握流程以及通過查閱資料、咨詢老師解決設(shè)計中的應(yīng)用,破解學(xué)生只會“實驗”不會“實干”,只會“模擬”不會“工程”的問題,將學(xué)生對EDA 技術(shù)的把握程度由“體驗”上升到“體會”,由“掌握”上升到“我能”,逐級提高學(xué)生的EDA技術(shù)應(yīng)用層次,使學(xué)生形成能夠獨立開發(fā)一個小型工程的能力。
構(gòu)建“以基本實踐教學(xué)為主體、知識技能為拓展、工程實踐應(yīng)用為發(fā)展”的工程實踐創(chuàng)新機(jī)制,形成實驗和實訓(xùn)相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、面向工程應(yīng)用的多層次工程實踐教學(xué)模式。理論教學(xué)與實踐教學(xué)1:1 比例,理論教學(xué)包含4 部分:可編程邏輯器件CPLD/FPGA;硬件描述語言VHDL;軟件開發(fā)工具Quarter II;實驗開發(fā)系統(tǒng)。工程實踐環(huán)節(jié)分為三個層次:基礎(chǔ)技能、系統(tǒng)設(shè)計、獨立工作?;A(chǔ)技能是最基本的實踐能力培養(yǎng),以驗證性實驗為主,熟悉Quarter II 軟件的操作、EDA 開發(fā)流程,在教學(xué)周完成。系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng),主要包含課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生具備EDA 的應(yīng)用能力。課程設(shè)計在課程結(jié)束后的實訓(xùn)周完成,每名學(xué)生獨立完成一個小課題。課題內(nèi)容用VHDL 編程,結(jié)合專業(yè),突出實訓(xùn)的設(shè)計性,提供實戰(zhàn)環(huán)境,經(jīng)過學(xué)生的設(shè)計最終能夠解決一種工程問題。畢業(yè)設(shè)計安排在大三,使學(xué)生具備EDA 的工程開發(fā)能力,培養(yǎng)學(xué)生獨立從事工程實踐能力。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中指導(dǎo)教師給出與EDA技術(shù)相關(guān)的課題,使學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計課題的完成較全面地掌握EDA 的設(shè)計方法和EDA 工程開發(fā)流程,為畢業(yè)后能適應(yīng)工作崗位打下基礎(chǔ)。獨立工作能力培養(yǎng)是綜合運用能力、工程實踐能力的升華,學(xué)生利用課外時間參加電子設(shè)計競賽、教師科研項目或企業(yè)實習(xí),體會EDA 技術(shù)在工程項目中的應(yīng)用,并以團(tuán)隊形式完成相關(guān)項目,培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及EDA 的設(shè)計能力。
課程考核分為知識點考核與實踐能力考核。知識點考核采用教師評價的形式來完成。對于實踐能力的考核,主要針對以下幾個方面的考核:自我學(xué)習(xí)與解決問題的能力、團(tuán)隊協(xié)作與溝通能力、職業(yè)態(tài)度與自我管理能力。采用的評價方式是“教師評價+ 組內(nèi)互評”。通過全面多角度的評價方式,使學(xué)生更注重學(xué)習(xí)過程和自身能力的提高,進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。具體做法如下:理論內(nèi)容考核占40%,以閉卷形式考核;實踐內(nèi)容考核占50% ;為提高高職學(xué)生的自約能力,考勤占10%。實踐內(nèi)容分為2 部分:基礎(chǔ)實驗占20%,以提交的實驗報告(10%)及檢查提問(10%)作為打分依據(jù);綜合實驗占30%,根據(jù)實驗完成情況(15%)、答辯情況(10%)及實驗報告(5%)打分?;A(chǔ)實驗隨堂考核,教師提問基本知識,若當(dāng)堂做不出實驗,杜絕抄襲現(xiàn)象,再給機(jī)會,直至做出實驗結(jié)果并能闡明原理。綜合實驗在課程開始就分配任務(wù),驗收時間為所上課程學(xué)期末,給學(xué)生充足的時間來完成課題。學(xué)生分組,指導(dǎo)教師給出難易程度不同的課題,學(xué)生自主設(shè)計,教師指導(dǎo),學(xué)生根據(jù)所選題目完成設(shè)計,并提交設(shè)計報告,報告內(nèi)容主要包括設(shè)計思路、實現(xiàn)步驟,應(yīng)用范圍等,最后再進(jìn)行設(shè)計答辯,所問問題即涉及到設(shè)計思路及步驟等理論部分的解釋,也有實際的動手操作。
工程實踐教學(xué)模式的運用,極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)EDA 課程的積極性,并能在學(xué)科競賽、工作中運用所學(xué)知識。學(xué)生參加競賽,獲得全國大學(xué)生電子信息實踐創(chuàng)新作品一等獎,湖北省大學(xué)生電子設(shè)計競賽SOPC 專題賽二等獎等獎項,“學(xué)中有做,做中有學(xué)”,學(xué)生在工程實踐中得到素質(zhì)與能力的提高。
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