[摘 要] EDA技術(shù)是大學(xué)本科電子信息工程類相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課,是一門需要較強專業(yè)基礎(chǔ),以實踐為主的課程,其教學(xué)質(zhì)量的好壞不僅影響學(xué)生對該門課程的掌握,甚至?xí)苯佑绊懙綄W(xué)生對該專業(yè)的興趣延伸與期待。針對該課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)現(xiàn)狀,對現(xiàn)有的教學(xué)方法進行研究改進,由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以提高EDA技術(shù)課程的理論實踐教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞] EDA技術(shù);互動教學(xué);實踐教學(xué)
21世紀(jì)以來,隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子設(shè)計技術(shù)已成為最活躍、最具有滲透力的技術(shù),它的應(yīng)用在生活中無處不在。EDA(Electronic Design Automation)即電子設(shè)計自動化,是高校電子信息工程相關(guān)專業(yè)的核心技術(shù)課程。本世紀(jì)以來,EDA技術(shù)廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)生活的各個方面,如教學(xué)、科研、產(chǎn)品制造與設(shè)計等。
我校開設(shè)EDA技術(shù)課程多年,本人作為在本科教學(xué)一線工作多年的高校教師,根據(jù)EDA技術(shù)課程理論實驗教學(xué)及課程實訓(xùn)經(jīng)驗,持續(xù)不斷地對該課程的教學(xué)方法進行研究并加以總結(jié)改進,由此激發(fā)廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以提高理論實踐教學(xué)效果。
一、理論課程教學(xué)
EDA技術(shù)理論課程教學(xué)首先要注重與學(xué)習(xí)過的專業(yè)基礎(chǔ)課的銜接。針對EDA技術(shù)課程,學(xué)生需要學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課主要是數(shù)字電子技術(shù)。數(shù)字電子技術(shù)中的組合邏輯電路、時序邏輯電路等基本電路理論和分析方法在EDA技術(shù)課程中經(jīng)常用到。比如,計數(shù)器就是記錄CP輸入端脈沖的個數(shù),多路選擇器就是通過地址的不同組合來選擇不同通道的數(shù)據(jù),多位加法器就是對兩個多位二進制數(shù)由低位到高位進行相加操作,等等。因此在EDA技術(shù)課程開始之前,需要學(xué)生復(fù)習(xí)曾經(jīng)學(xué)過的數(shù)字電子技術(shù)主要知識,并在課堂上帶著具體問題和同學(xué)們一起回顧相關(guān)內(nèi)容,這樣學(xué)習(xí)起來就不那么吃力。
其次,要將理論和實際加以聯(lián)系,從而更好地激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中,教師可以通過把教材中理論知識和實際生活中的應(yīng)用實例聯(lián)系起來,使學(xué)生對EDA技術(shù)這門課程的實際價值有更深入的了解。例如,在講解PLD器件的發(fā)展時,可把當(dāng)今市場流行的相關(guān)器件進行介紹;在講解狀態(tài)機時,可以設(shè)計一個常用的ADC控制電路;在講解LPM調(diào)用時,可以做一個正弦信號發(fā)生器進行ROM調(diào)用。在理論教學(xué)中多從實例應(yīng)用出發(fā),由實際問題引出將要學(xué)習(xí)的相關(guān)理論,激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,從而提升教學(xué)效果。由此,能使學(xué)生更好地理解掌握所學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容,更好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性,提高教學(xué)質(zhì)量。
最后,在理論教學(xué)中要加強師生互動,多采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方式,不斷地提出學(xué)生感興趣的問題,再進一步解決問題,從而引導(dǎo)學(xué)生積極思考,激發(fā)其無盡的求知欲,更加有利于學(xué)生深入學(xué)習(xí)EDA技術(shù)課程。例如,可以在下次課之前向?qū)W生提出如下問題:我們一般在設(shè)計多路選擇器時,通常是設(shè)計2n選1的電路,如果需要設(shè)計3選1或者5選1的MUX電路怎樣實現(xiàn)?這樣提出問題以后,能夠引導(dǎo)學(xué)生課后積極思考,主動查找相關(guān)資料,還能針對某些題目相互討論,從而使學(xué)生在自由的環(huán)境中不僅能獨立思考、自主學(xué)習(xí),還能相互促進、共同提升?;咏虒W(xué)是以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式。在EDA技術(shù)課程教學(xué)中,合理地運用互動教學(xué)模式,能夠更大程度地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決問題的主動性。
二、實踐課程教學(xué)
EDA技術(shù)課程的實踐教學(xué)主要包含實驗課程及其課程實訓(xùn)。在大學(xué)生整個本科學(xué)習(xí)期間,實踐教學(xué)一直都是非常重要的內(nèi)容。實踐能力的強弱是大學(xué)生將所學(xué)理論知識學(xué)以致用的能力標(biāo)志,實踐性教學(xué)可將大學(xué)生在本科學(xué)習(xí)過程中學(xué)到的理論在實踐學(xué)習(xí)中加以綜合應(yīng)用,更是培養(yǎng)大學(xué)生科研創(chuàng)新意識的關(guān)鍵基礎(chǔ)。
在EDA技術(shù)課程的實驗教學(xué)中,實驗任務(wù)的設(shè)計要針對學(xué)生的不同層次水平,需要充分考慮學(xué)生的差異性,著重培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性,強調(diào)因材施教。例如,在EDA技術(shù)實驗課程中,可以設(shè)置基礎(chǔ)性實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗擴展部分,幫助學(xué)生結(jié)合自身基礎(chǔ)知識水平,選擇自己適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容進行實驗,從而有針對性地對不同層次基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新能力的學(xué)生進行相應(yīng)的應(yīng)用教育。其次,針對大部分學(xué)生實驗報告重復(fù)率較高的問題,一是要讓學(xué)生明確EDA技術(shù)課程的實驗?zāi)繕?biāo),強調(diào)專業(yè)實踐課程的實用價值及其重要性;二是在實驗教學(xué)過程中,指導(dǎo)老師要加強教學(xué)管理,經(jīng)常在平時的實驗過程中對學(xué)生隨機提問考核,從而能夠更加真實、客觀地把握調(diào)整學(xué)生的實驗進度和水平。另外,EDA技術(shù)實驗課程指導(dǎo)老師還可以借助網(wǎng)絡(luò)公開課等形式,針對實驗教學(xué)中普遍存在的重點難點問題給予公開解答并在網(wǎng)絡(luò)平臺與同學(xué)分享,以便于學(xué)生及時解決實驗前實驗中及實驗后遇到的問題,從而避免問題壓積,提高學(xué)生參加實驗實踐課程的積極性。最后,指導(dǎo)教師可以以多種形式鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新實踐設(shè)計,進一步激發(fā)學(xué)生對于EDA技術(shù)實驗課程的積極性,如適度增加學(xué)生自主設(shè)計和實驗實踐的時間;根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展及學(xué)生的實際需求積極開發(fā)一些實際應(yīng)用價值高的實驗課題;相關(guān)專業(yè)的教師可以共同研討開發(fā)低價便攜的EDA技術(shù)實驗板,為開展創(chuàng)新實踐教學(xué)提供良好的條件,從而更好地激勵本專業(yè)學(xué)生的科研探索精神,更好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,提高學(xué)生興趣,增強學(xué)生動手能力。
EDA技術(shù)課程實訓(xùn)是EDA技術(shù)所學(xué)課程的綜合性應(yīng)用。在課程實訓(xùn)過程中,主要以實際應(yīng)用的綜合性電路設(shè)計為主。例如,課程實訓(xùn)中所設(shè)計的出租車自動計費器、交通信號燈控制器、洗衣機控制器等都是我們?nèi)粘I钪袑嶋H所用的電路。在EDA技術(shù)課程實踐的操作過程中,同學(xué)們既可以深化理論知識,及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,又能增強團隊精神、協(xié)作能力和集體榮譽感。有時候看似簡單的內(nèi)容在實際操作中也會遇到很多問題,比如一些基本的語法問題、實驗箱的具體應(yīng)用、硬件接口的設(shè)置,等等,都能讓學(xué)生在具體的實驗過程中進一步熟悉,理解電路的實際意義。
另外,我們把思維創(chuàng)新化和學(xué)生的成績掛鉤,鼓勵學(xué)生自己思考,用多種方法實現(xiàn)所設(shè)計的電路并且使用實驗仿真確認設(shè)計結(jié)果的正確性。本科學(xué)生在EDA技術(shù)課程實訓(xùn)過程中,可以有計劃地重點培養(yǎng),對部分積極性高的優(yōu)秀學(xué)生,鼓勵他們進入創(chuàng)新實驗室深入實踐教學(xué),或可以跨年級組建實訓(xùn)創(chuàng)新團隊參加多項專業(yè)技能競賽、學(xué)生科研、專利申報等,從而推動廣大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的提升,加強學(xué)生對自我價值的認同。
三、小結(jié)
EDA技術(shù)是一門需要較強專業(yè)基礎(chǔ),以實踐為主的課程,其教學(xué)質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到學(xué)生對該門課程的掌握,而且會直接影響到學(xué)生對該專業(yè)的興趣延伸與期待。近年來,筆者不斷對該課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)方法進行研究改進,在本校電子專業(yè)2014級、2015級學(xué)生中均取得了不錯的教學(xué)效果,學(xué)生的理論實踐能力都有不同程度的提升。對于存在的不足,將在今后的教學(xué)中不斷地進行改進。
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