“EDA技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)現(xiàn)狀分析與教學(xué)方法改進(jìn)

1、“EDA技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)現(xiàn)狀分析與教學(xué)方法改進(jìn)摘要：“EDA技術(shù)與應(yīng)用”是高校電子類專業(yè)的應(yīng)用型課程，為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、搜集資料、團(tuán)隊(duì)合作等能力，文章提出了分組完成任務(wù)并在課堂呈現(xiàn)的理論教學(xué)方法，和課堂、課后相結(jié)合是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力方面取得良好的效果。關(guān)鍵詞：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化;課程改革;分組教學(xué)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，最初的小規(guī)模集成電路發(fā)展到超大規(guī)模集成電路，再結(jié)合計(jì)算機(jī)的發(fā)展，形成現(xiàn)有的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectricalDesignAutomation，EDA)技術(shù)1-2。其是現(xiàn)代集成電路及電子整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，而EDA技術(shù)

2、教學(xué)則是培養(yǎng)高素質(zhì)電子設(shè)計(jì)人才，尤其是IC設(shè)計(jì)人才的重要途徑。獨(dú)立院校一直把培養(yǎng)應(yīng)用型人才作為教育教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)?！癊DA技術(shù)與應(yīng)用”作為電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課程，是基于數(shù)字電子技術(shù)的延伸，在數(shù)字電子的設(shè)計(jì)方面有著非常綜合的應(yīng)用，同時(shí)也是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用的熱門工具，但是通過平時(shí)的實(shí)踐教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這門課程的掌握還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，本文將針對這些不足產(chǎn)生的原因加以分析，并通過實(shí)踐教學(xué)結(jié)果提出自己的見解。1 課程教學(xué)中存在的問題1.1 課程設(shè)置以南京師范大學(xué)中北學(xué)院電子信息類專業(yè)為例，“EDA技術(shù)與應(yīng)用”為專業(yè)必修課，共72課時(shí)，理論課36課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課36課時(shí)，從課時(shí)上

3、來看，理論課和實(shí)驗(yàn)課課時(shí)持平，但是由于這門課本身偏重應(yīng)用，理論課除了新硬件語言的學(xué)習(xí)，大部分都要靠編程來實(shí)踐，學(xué)生才能更加熟練。該課程作為數(shù)字電子技術(shù)的延伸，大部分理論知識都已經(jīng)被學(xué)習(xí)過，而本課程的重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生通過編程把數(shù)字電路模塊整合成大型系統(tǒng)的能力，需要通過更多的實(shí)踐來完成。1.2 實(shí)際學(xué)情現(xiàn)在傳統(tǒng)教學(xué)仍然以“教師教，學(xué)生學(xué)”為主，主要特點(diǎn)是：老師通過PPT向?qū)W生傳輸知識，必要時(shí)會加上板書，學(xué)生聽課然后記錄，這種方式可以較好地完成教師的預(yù)定課堂目標(biāo)，但是正因?yàn)槿绱耍谡n堂上，教師為了完成教學(xué)目標(biāo)，通常提問時(shí)間比較有限，和學(xué)生互動(dòng)較少，從而也導(dǎo)致了學(xué)生上課時(shí)的專注力不夠。上課時(shí)筆記的記錄

4、和課程的理解很難達(dá)到80%甚至更低，由于每周只有一次課，學(xué)生課后的自覺性也有所欠缺，除了極少數(shù)同學(xué)會和老師主動(dòng)互動(dòng)交流，大多數(shù)學(xué)生都將剛剛學(xué)習(xí)的知識拋之腦后，所學(xué)知識并不能得到復(fù)習(xí)和應(yīng)用，等再次上課的時(shí)候已經(jīng)是一周以后，根據(jù)記憶遺忘曲線，可以肯定之前的知識已經(jīng)被遺忘了，而再次學(xué)習(xí)新知識的效果就會變得更差。1.3 考試考核方法單一“EDA技術(shù)與應(yīng)用”課程一月時(shí)安照平時(shí)成績的40騎口期末考tS成績的60好計(jì)算，平時(shí)成績中包括課堂表現(xiàn)及上機(jī)實(shí)驗(yàn)部分，期末成績以閉卷筆試為主，主要為理論知識為主，一些操作題和改錯(cuò)題涉及平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生雖然平時(shí)學(xué)習(xí)上有所欠缺，卻仍然可以通過考前突擊過關(guān)，通過前幾屆學(xué)生

5、畢業(yè)論文選題證明，很多學(xué)生課程完畢后就把這門課拋之腦后，不能達(dá)到理想的教學(xué)效果。2 課程教學(xué)的改進(jìn)2.1 上課方法的改進(jìn)大學(xué)生課業(yè)比較繁重，對于電子信息類的同學(xué)而言，不但專業(yè)課程較多，且課程難度也較高。EDAffi對來說有了先修課程“數(shù)字電子技術(shù)”和“C語言程序計(jì)”學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)3，難度上來講并不是特別高。通過對已修本課程的60名同學(xué)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，84%的學(xué)生認(rèn)為這門課對找工作是有用的;70%的同學(xué)都覺得這門課學(xué)得不是很好，只有15%的同學(xué)覺得學(xué)得比較好。學(xué)得不好的同學(xué)覺得主要原因是自己基礎(chǔ)差且沒有用功，還有一部分同學(xué)對其沒有興趣;對于學(xué)得好的同學(xué)，54%認(rèn)為是學(xué)過其他編程語言的原因，但大部分同學(xué)

6、甚至87%的同學(xué)認(rèn)為是愛動(dòng)腦、勤上機(jī)的原因，還有一部分是自學(xué)能力較強(qiáng)的原因。學(xué)生還認(rèn)為提問法和討論法要比講授法更容易讓學(xué)生掌握知識點(diǎn)，還有學(xué)生提出實(shí)踐法;87%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)好C語言是學(xué)習(xí)好本門課程的一個(gè)重要前提；96%的學(xué)生認(rèn)為提問法能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識，61%的學(xué)生認(rèn)為提問法也可以幫學(xué)生集中注意力在課堂上。綜上所述，學(xué)生具有一定的自學(xué)能力，如果可以事先通過查找資料，預(yù)習(xí)課本等學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識，有一部分學(xué)生很愿意去自學(xué)，也愿意下課花時(shí)間去做功課。結(jié)合調(diào)研成果和一些上課的經(jīng)驗(yàn)，筆者以通信工程班級為例，把40位學(xué)生按照學(xué)號分成8組，每組5個(gè)學(xué)生，如圖1所示，在每一節(jié)課后給一組學(xué)生布置

7、任務(wù)，讓學(xué)生回去收集資料，自己編寫PPT,上課的時(shí)候呈現(xiàn)出來。筆者根據(jù)學(xué)生呈現(xiàn)的情況現(xiàn)場問答，一部分提問本組同學(xué)，檢查學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況;一部分提問全班同學(xué)，檢查學(xué)生上課聽講情況，結(jié)合以上信息當(dāng)場給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，作為平時(shí)分進(jìn)行累計(jì)，如表1所示。最后會根據(jù)學(xué)生講課的情況，對于學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中漏掉或者展示不全的知識點(diǎn)加以補(bǔ)充，使學(xué)生加深印象和查漏補(bǔ)缺。2.2 實(shí)驗(yàn)課程的改進(jìn)根據(jù)應(yīng)用型本科的要求，對于應(yīng)用類的課程必須要增加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課很難增加的情況下，筆者結(jié)合課上和課后兩個(gè)部分進(jìn)行練習(xí)，課后的時(shí)候會讓學(xué)生編寫一些比較常用的小模塊，比如計(jì)數(shù)器、分頻器、觸發(fā)器等，上課時(shí)會給出一個(gè)綜合題目，

8、比如“基于FPGA勺交通信號控制”4,該系統(tǒng)中包括了使用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換、分頻器、紅綠燈倒計(jì)時(shí)的計(jì)數(shù)器、七段譯碼顯示等，課上會給學(xué)生分組討論的時(shí)間，每個(gè)組拿出一份實(shí)行方案，實(shí)驗(yàn)課時(shí)可以拿出已經(jīng)編好的某個(gè)小模塊，然后加上需要編寫的主模塊一起使用，最后在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，既可以達(dá)到課后練習(xí)的目的，又可以達(dá)到上課節(jié)約時(shí)間的目的，從而可以練習(xí)到更多的綜合實(shí)驗(yàn)。2.3 評價(jià)體系的改進(jìn)根揩（上述理論課和實(shí)驗(yàn)課程的改進(jìn)，可以把評分標(biāo)準(zhǔn)變成累積式標(biāo)準(zhǔn)5,平時(shí)成績?nèi)匀粸?0%，但是根據(jù)分組后完成的任務(wù)和上課回答的問題進(jìn)行評分;實(shí)驗(yàn)成績提高為40%，主要是課后完成小模塊編寫的結(jié)果，加上上課的時(shí)候分析題目，思考

9、和提問，編寫實(shí)現(xiàn)結(jié)果等;最后還是40%的期末成績，但是最主要是根據(jù)平時(shí)的學(xué)習(xí)情況、參與程度等決定是否可以通過這門課，或者獲得高分，讓整個(gè)評分體系更加規(guī)范和公平。3 結(jié)語實(shí)踐結(jié)果表明：通過平時(shí)對學(xué)習(xí)過程的參與，學(xué)生上課時(shí)的注意力更加集中了，而且期末的成績也有了大幅度的提高。實(shí)踐過程中仍然存在一定的問題，比如對于收集資料的同學(xué)，沒有辦法控制是由本人完成的，還是直接由PPT制作者代為完成；再如，課后完成的小程序和綜合實(shí)驗(yàn)，在后續(xù)的評價(jià)中，是否要以報(bào)告的形式呈現(xiàn)等，這些實(shí)踐過程中的問題還需要得到進(jìn)一步改進(jìn)。根據(jù)成績的數(shù)據(jù)，可以證明該方法是可行的，在之后的教學(xué)中有推廣的價(jià)值。參考文獻(xiàn)1劉愛榮，王振成，陳

10、楊，等.EDA技術(shù)與CPLD/FPGAf發(fā)應(yīng)用簡明教程M.北京：清華大學(xué)出版社，2013.2潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)與VHDLM.北京：清華大學(xué)出版社，2017.3 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M.北京：高等教育出版社，2014.4 郭改枝，俞宗佐，張鵬舉.電子信息類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)案例剖析M.北京：清華大學(xué)出版社，2014.5 邢曉敏，李貽濤，趙翠然，等.高等學(xué)校電子技術(shù)類課程現(xiàn)狀分析與教學(xué)方法研究J.無線互聯(lián)科技，2019（14）：70-72.Analysisofthecurrentsituationof“EDATechnologyandApplication”teachingandimp

11、rovementofteachingmethodsNieMengya（NanjingNormalUniversityZhongbeiCollege，Danyang212300，China）Abstract：“EDATechnologyandApplication”isanapplication-orientedcourseforelectronicmajorsincollegesanduniversities.Inordertocultivatestudentsabilityofindependentlearning，datacollection，teamcooperationandsoon，thispaperputsforwardthetheoreticalteachingmethodofcompletingtasksingroupsandpresentingtheminclass，whichistheexperimentalteachingmethodcombinedwithafterclassandclassr