丁浩 閆偉 史洪瑋

摘 要：EDA技術(shù)課程作為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程，課程實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)。針對(duì)電子信息類(lèi)本科畢業(yè)生就業(yè)需求，結(jié)合目前EDA技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀，文中分析了本科教學(xué)中EDA技術(shù)課程教學(xué)滯后于電子信息技術(shù)發(fā)展、實(shí)踐教學(xué)效果不顯著、學(xué)生就業(yè)與企業(yè)需求脫節(jié)等普遍存在的問(wèn)題。對(duì)EDA技術(shù)課程教學(xué)模式進(jìn)行研究探索，提出基于FPGA的EDA技術(shù)課程職業(yè)化改革的有效途徑。最終提高了EDA實(shí)踐課程的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提升了學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力及畢業(yè)就業(yè)率。

關(guān)鍵詞：FPGA;EDA;就業(yè)需求;課程職業(yè)化;應(yīng)用技術(shù)能力;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2020）10-0-02

0 引 言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)畢業(yè)生的技能要求越來(lái)越高，對(duì)高校人才培養(yǎng)提出更高的要求，必將進(jìn)一步推動(dòng)高校課程改革。針對(duì)目前高校課程改革情況，主要分為如下幾種趨勢(shì)：課程要求職業(yè)化、課程設(shè)置多樣化、課程內(nèi)容綜合化。

職業(yè)化是目前高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的總趨勢(shì)和總要求。課程職業(yè)化目標(biāo)已成為高校課程改革的重要目標(biāo)，通過(guò)職業(yè)化教學(xué)，培養(yǎng)具有職業(yè)化素養(yǎng)的畢業(yè)生，在以后的工作中更加容易成功[1]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于電子信息類(lèi)本科畢業(yè)生而言，從事應(yīng)用型職業(yè)的學(xué)生比例較高。結(jié)合當(dāng)前本科高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)情況，對(duì)學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力培養(yǎng)不足，導(dǎo)致畢業(yè)生無(wú)法滿(mǎn)足新興電子產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求[2]。特別在現(xiàn)如今集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，EDA技術(shù)已成為電子行業(yè)從業(yè)者工作中必不可少的設(shè)計(jì)工具，EDA技術(shù)應(yīng)用能力也成為評(píng)價(jià)電子工程師職業(yè)素質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一[3]。為提升本科畢業(yè)生應(yīng)用技術(shù)水平，滿(mǎn)足新興電子行業(yè)對(duì)人才的需求，EDA技術(shù)課程的職業(yè)化教學(xué)改革勢(shì)在必行。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 課程大綱設(shè)計(jì)

EDA技術(shù)課程大綱課時(shí)設(shè)計(jì)不合理，其中實(shí)踐課時(shí)不足。通過(guò)查閱高校教學(xué)大綱以及報(bào)道交流，高?？紤]到其是一門(mén)融合多學(xué)科于一體的綜合性學(xué)科，要求學(xué)生在掌握基本理論基礎(chǔ)上，精通開(kāi)發(fā)語(yǔ)言并熟練使用設(shè)計(jì)工具，從而各高校EDA技術(shù)課程中的實(shí)踐課時(shí)占比約1/3。但是EDA技術(shù)是一門(mén)操作性、實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合課程，實(shí)踐課時(shí)的不足無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求[3]。

1.2 實(shí)踐教學(xué)設(shè)備

EDA技術(shù)課程側(cè)重實(shí)用電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱硬件設(shè)備作為載體予以體現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的自主能動(dòng)性，提升學(xué)習(xí)興趣。但實(shí)驗(yàn)設(shè)備得不到保障，所用實(shí)驗(yàn)箱集成度較高，對(duì)外開(kāi)放接口較簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性較差。學(xué)生只需在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行簡(jiǎn)單的插接連線(xiàn)、信號(hào)檢測(cè)等工作，不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，影響實(shí)際動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣，從而導(dǎo)致實(shí)踐課程無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求[4]。

1.3 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容形式單一，缺乏創(chuàng)新及動(dòng)手能力培養(yǎng)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，只需完成EDA軟件簡(jiǎn)單操作;綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少，對(duì)EDA軟件和設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)用能力培養(yǎng)不足，無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，無(wú)法有效利用EDA工具高效完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，更無(wú)法滿(mǎn)足就業(yè)市場(chǎng)對(duì)EDA開(kāi)發(fā)能力的需求[2]。

1.4 課程考核方式

課程考核方式單一，無(wú)法反映學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。目前課程考核方式主要以書(shū)面答卷方式開(kāi)展。從學(xué)生應(yīng)試角度出發(fā)，主要采用短期復(fù)習(xí)、死記硬背方式，不能夠深入理解課程內(nèi)容。雖然在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)包括了程序設(shè)計(jì)、軟件操作等內(nèi)容，但實(shí)踐課程評(píng)價(jià)依托于實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤情況等指標(biāo)，抄襲復(fù)制情況嚴(yán)重，不能有效體現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力水平，最終導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和應(yīng)用水平較低[1]。

1.5 實(shí)踐教師隊(duì)伍

高校教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，與電子行業(yè)最新技術(shù)發(fā)展脫節(jié)。對(duì)于電子信息類(lèi)教師走出高校交流、進(jìn)修和進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)較少，特別是對(duì)于EDA技術(shù)課程教師，需要掌握電子行業(yè)最新的設(shè)計(jì)方法和積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于高校教師而言，有較強(qiáng)的理論知識(shí)，但對(duì)行業(yè)最新技術(shù)、設(shè)計(jì)方法和實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)方面存在不足，導(dǎo)致對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的指導(dǎo)方面存在不足，使實(shí)踐教學(xué)與職業(yè)化教學(xué)脫節(jié)。

2 改革途徑

2.1 優(yōu)化教學(xué)方式，理論和實(shí)踐相融合

考慮到高校在現(xiàn)有情況下增加實(shí)踐課時(shí)的困難，通過(guò)優(yōu)化教學(xué)方式提升實(shí)踐環(huán)節(jié)占比，充分將理論與實(shí)踐進(jìn)行融合。

（1）集中講解并開(kāi)展實(shí)操練習(xí)。本文考慮將EDA技術(shù)課程全部安排在EDA實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展。采用理論集中講解、FPGA示例介紹、EDA軟件演示及學(xué)生實(shí)操練習(xí)方式進(jìn)行授課。

（2）關(guān)注工程案例和經(jīng)典設(shè)計(jì)講解。在課程講解過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際工程案例和經(jīng)典設(shè)計(jì)方法進(jìn)行講解，讓學(xué)生在過(guò)程中體會(huì)和理解工程應(yīng)用，從而能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐有效結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，驗(yàn)證和設(shè)計(jì)相結(jié)合

EDA技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)備是可編程控制器，配合計(jì)算機(jī)和編程軟件，實(shí)現(xiàn)電子硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。將FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)引入到高校實(shí)踐環(huán)節(jié)，提升實(shí)踐硬件平臺(tái)的可拓展和可塑性，設(shè)計(jì)基于FPGA的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，充分利用EDA技術(shù)完成數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。結(jié)合EDA技術(shù)課程的特點(diǎn)，按照遞進(jìn)方式，分層設(shè)計(jì)EDA實(shí)踐項(xiàng)目，其主要分為基礎(chǔ)項(xiàng)目、驗(yàn)證項(xiàng)目、設(shè)計(jì)項(xiàng)目和綜合項(xiàng)目。

基礎(chǔ)項(xiàng)目熟悉軟件使用和設(shè)計(jì)流程，驗(yàn)證項(xiàng)目包括功能性驗(yàn)證和時(shí)序性驗(yàn)證，設(shè)計(jì)項(xiàng)目完成從底層到頂層的設(shè)計(jì)，綜合項(xiàng)目完成從架構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊劃分、功能實(shí)現(xiàn)及下載驗(yàn)證的所有環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)際工程案例，在過(guò)程中理解并掌握設(shè)計(jì)方法，讓學(xué)生有一次系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

2.3 完善考核辦法，校內(nèi)外評(píng)價(jià)考核

針對(duì)當(dāng)前EDA課程考核存在的問(wèn)題，為保障EDA技術(shù)課程職業(yè)化改革，本文提出采用校內(nèi)評(píng)價(jià)和校外評(píng)價(jià)的考核辦法。

校內(nèi)評(píng)價(jià)采用組合量化的考核方式，重點(diǎn)考核課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末答辯三個(gè)項(xiàng)目，其中課程表現(xiàn)占比10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占比30%，期末答辯占比60%，解決考核結(jié)果無(wú)差異化問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。在期末答辯環(huán)節(jié)，能夠充分體現(xiàn)學(xué)生本課程的實(shí)踐能力，具體考核方式如下：一方面在每次實(shí)踐課堂中，抽取學(xué)生進(jìn)行口頭匯報(bào)實(shí)踐開(kāi)展情況;另一方面在最后一次實(shí)踐課堂中，開(kāi)展一對(duì)一實(shí)踐項(xiàng)目答辯。

校外評(píng)價(jià)體系，側(cè)重學(xué)生實(shí)習(xí)能力的量化考核，將企業(yè)對(duì)員工的考核評(píng)價(jià)體系進(jìn)行優(yōu)化并應(yīng)用到學(xué)生的校外評(píng)價(jià)體系中，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到企業(yè)對(duì)員工的考核方向，了解由校內(nèi)評(píng)價(jià)考核向職業(yè)化考核體系的轉(zhuǎn)變。

2.4 強(qiáng)化師資力量，校內(nèi)外實(shí)踐培訓(xùn)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高校教師的業(yè)務(wù)水平提出更高的要求，需要了解并掌握電子行業(yè)的前沿科技、發(fā)展趨勢(shì)及設(shè)計(jì)技術(shù)。在當(dāng)前電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化背景下，設(shè)計(jì)工具集成度越來(lái)越高，對(duì)于EDA技術(shù)課程教師業(yè)務(wù)水平要求更高。對(duì)于師資力量的提升，重點(diǎn)實(shí)施入企培訓(xùn)、進(jìn)修和實(shí)訓(xùn)鍛煉方式，提出“雙師型”教師隊(duì)伍培養(yǎng)方案。定期開(kāi)展教師的實(shí)踐培訓(xùn)、校企合作交流和企業(yè)進(jìn)校園等活動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)和鼓勵(lì)教師參加企業(yè)掛職鍛煉。

3 結(jié) 語(yǔ)

EDA技術(shù)是一種適應(yīng)信息時(shí)代的促進(jìn)本科實(shí)踐改革的教學(xué)手段，作為一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的實(shí)踐類(lèi)課程，已成為高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要改革熱點(diǎn)。其不僅轉(zhuǎn)變了本科高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式，更是實(shí)踐教學(xué)理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)的革新。

本文詳細(xì)分析了本科高校EDA技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，針對(duì)當(dāng)前問(wèn)題，從教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、考核辦法及師資力量等方面提出EDA技術(shù)課程職業(yè)化改革方案。該方案有效提升了學(xué)生理論應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，學(xué)生能夠?qū)W以致用，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，最終滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)高校畢業(yè)人才的需求。

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