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摘要：针对高等学校EDA课程教学中存在的弊端，以培养应用型创新人才为目标，结合技术发展和市场需求，从课程内容定位、教学方式改革、实践教学体系建设三个方面入手，对EDA课程的教学改革进行探索与实践。实践证明，此项课程改革激发了学生的主观能动性，增强了学生的系统设计能力，提高了学生的工程实践能力，有效促进了电子信息类创新型人才的培养。
关键词：EDA；教学改革；创新实践
作者简介：任志平（1980-），男，陕西西安人，西安石油大学电子工程学院，讲师；党瑞荣（1957-），男，陕西西安人，西安石油大学电子工程学院，教授。（陕西 西安 710065）
基金项目：本文系西安石油大学教学改革资助项目（项目编号：YS03010909）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）26-0104-01
电子技术的飞速发展使电子产品的更新速度和可靠性要求不断提升，基于计算机的EDA技术（电子设计自动化）将电子系统的软件设计与硬件设计结合起来,缩短了系统的开发周期、降低了工程的开发成本、提高了产品的性价比，已成为当今电子系统设计的主流。[1]面对技术变革和市场需求，如何有效定位EDA课程，明确教学目标，如何充分利用现有资源，提高教学质量，如何将理论与实践紧密结合，突出创新型人才培养，是高校EDA课程改革值得深入思考和亟待解决的问题。
一、EDA教学中常见的问题
1.课程内容缺乏时代性、连贯性，重点不突出
EDA技术应用范围的不断扩大，使其内容上已经发展到了一个新的水平。而现有的许多教材内容上更新速度慢，缺乏时代性，难以全面展示EDA技术的新成果和未来的发展趋势，[2]编写上缺乏完整的课程观，体系结构松散，重点不突出，理论叙述多而配套的教学实验和检测习题少，导致学生对课程目标没有明确的认识，对课程内容感到枯燥、乏味，逐渐丧失了学习兴趣。
2.教学方式封闭，方法单调，教与学结合不紧
传统的EDA教学方式具有封闭性。学生在封闭的课堂环境下获取EDA知识，缺少灵活多样的课外辅导以及多渠道的信息交流。课堂教学以教师讲授为主，方式单调，互动有限，传递的信息数量和质量均受到制约。教学过程重教轻学，重知识轻能力，只重视考纲圈定范围内知识的灌输而忽视学生对于技术发展的探索，只重视设计技巧的传授而忽视对EDA设计思想的理解和把握。所有这些均不利于教学效率的提高, 不利于高素质创新型人才的培养。[3]
3.实验模式僵化，缺乏主动性和创新性
受投入的人力、物力及学时数等条件的制约，现行实验项目缺乏新意，模式单一，实验教学仍以教师为核心，沿袭传统的“课前预习—教师讲解—课堂实验—递交实验报告”的教学方式，[4]学生的主动性和创造性得不到很好体现。另外多数情况下，实验教学附属于理论课程，实验考评在最终成绩中所占比例不高，并且实验成绩多依据实验报告书写是否全面、认真来给定，而这些因素并不能真实地反映出学生的实验能力。缺乏有效的激励使很多学生不重视实验，懒于实验，严重阻碍了学生动手能力和创新思维的培养。
二、EDA教学改革与实践
1.课程内容定位
EDA课程内容改革以“展现专业特色，精炼课程重点，明晰教学思路，突出能力培养”为目标。依据市场需求，立足专业特点，结合课程整体结构，将内容调整归纳为“一个中心，四个基本点”，即以围绕培养学生自顶而下的层次化设计思想为中心, 以硬件描述语言为设计表达手段，以EDA软件为设计开发工具，以可编程逻辑器件为设计载体，以实验开发系统为设计下载及硬件验证的平台，在此基础上实现对电子系统的开发设计，提高学生应用创新能力。
在内容上删除了学科间重复的部分，补充了EDA技术的最新进展，以利于开阔视野，提高学习兴趣；针对硬件描述语言语法丰富，表达形式多样的特点，增加了大量实例，结合应用对编程要点进行说明，使学生更容易理解和掌握课程内容；在可编程逻辑器件部分，缩减了对器件结构的详细介绍，针对器件的特性，重点使学生学会选择和配置器件；开发软件方面以Altera 公司的Quartus II软件作为平台，在实验系统的基础上，使学生对EDA设计的完整流程有一个清晰的认识。围绕上述教学内容，精心设计了配套实验和课后习题，将教与学，学与练有机结合起来，达到突出专业发展方向，增强解决实际问题的能力，强化专业素质的目的。
2.教学方式改革
教学方式改革重点解决“怎么教”的问题，如何有效利用多种教学手段调动学生学习积极性，使教学内容更丰富、教学过程更生动、教学效果更明显、能力培养更突出是教学方式改革的关键。实践中我们将传统黑板教学与多媒体教学相结合，引入便捷灵活的网络教学，形成了“黑板+多媒体+课程网站”的开放式EDA教学方式，丰富了教学信息量，加强了教学互动，有效提高了教学质量。
在所形成的教学方式中，黑板教学着重体现“少而精”，借助黑板空间简单明了地勾勒出知识的体系结构，层次清楚地展现授课重点，使学生对授课内容有清晰、系统的认识。多媒体教学信息量大、生动形象，将大量EDA技术的新知识、新技术、新成果灵活、高效传递给学生，并利用视觉、听觉等多种感官刺激提高学习效率。通过优化多媒体课件, 将EDA软件演示和仿真分析融入课堂，使教学方式更具直观性、趣味性，使学生在边学边用中加深对知识点的理解。在此基础上利用网络优势构建EDA技术课程网站，一方面为师生在线互动搭建了便捷的网络平台，实现课堂教学与网络教学互补，另一方面整合了各种优势教学资源，将课内学习进一步拓展到课外研究，为教师主导教学、学生课外自主学习、协作学习提供良好的网络学习环境，有助于学生创新精神和实践能力的培养。
3.开放式实践教学体系的构建
EDA课程是一门工程实践性很强的课程，通过有针对性、分层次、分阶段地实施实践教学，构建实践教学体系，充分发挥实践教学的优势，强化学生的实践动手能力和创新能力。EDA实践教学体系的构建主要从四个方面体现。
（1）更新实验观念，改变传统实验教学模式。建立科学的实验观，首先转变教师在实验中的地位，要敢于放“手”，学会放“手”，变主导为引导，强化了学生在实践教学活动中的主体地位，引导学生自主参与到实验中。在开放、宽松、自主的实验环境下，让学生主动建构知识、增长技能、发展能力。
（2）丰富实验教学内容，强化创新能力培养。根据专业特点和学生情况，建立多层次的实验教学内容，在重视基础实验的同时，有针对性地加大综合性实验的开发力度，提供背景明确、构思新颖、启发性强的题目，由学生自行设计实验方案、自主解决实验问题，培养创新型思维。
（3）突出实验教学重要性，健全科学合理的考评机制。针对重理论轻实验的现象，一方面使学生在思想上明确实验教学的重要性，突出实验教学在增强工程能力中不可代替的作用。另一方面提高实验在整个课程考核中的比重，建立科学、合理、高效的实验考评机制，重视思维方法，强调实验过程，增设实验技能实时考核, 按实验项目的设计层次、操作技能以及实验分析能力确定实验成绩，提高学生对实验环节重视程度的同时, 体现学生的实际设计技能。
（4）强化实践教学，增强工程创新意识。EDA课程的实践教学包括课程设计、毕业设计、工程实训和科学研究等环节。课程设计中通过推出较多数量的EDA应用题目,让学生根据兴趣选择不同类型题目，查阅资料, 编写程序、完成设计任务，重点培养学生系统的设计思想和规范的研究方法。毕业设计环节侧重EDA技术的实际应用，在题目中引入系统优化、外围接口、性能匹配等具体的工程问题，让学生在运用所学知识解决实际工程问题的过程中, 积累工程经验，强化工程创新意识。工程实训环节吸引各类专业的学生参与到EDA实践中来，学科交叉有利于复合型人才的培养，在课外创作的同时，鼓励学生参加EDA学科竞赛，提高学生的项目开发能力，培养学生的创新实践和团结协作能力。在此基础上引导学生融入科研活动, 将教学与科研紧密结合,充分激发和培养学生的科研能力和工程创新能力，为以后的就业打下扎实的基础。
四、结束语
EDA教学改革开展几年来，始终坚持以面向社会、满足需求、顺应发展、突出能力、增强创新为目标，完善教学内容，突出教学重点；改进教学方法，提高教学质量；建立了开放的实践教学体系，加强了理论研究和工程实践活动的紧密联系，激发了学生的主观能动性，增强了学生的系统设计能力，提高了学生的工程实践能力。在教改的推动下，西安石油大学电子工程学院学生获全国大学生电子竞赛省一等奖一项、二等奖两项，同时在陕西省大学生TI杯电子设计竞赛，“ALTRA杯”电子设计大赛等电子竞技比赛中也取得了较好的成绩。实践证明：EDA教改对于优化教育资源，明晰教学思路，提升教学水平，促进创新型人才的培养具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程(第3版)[M].北京:科学出版社，2006.
[2]王乐毅.EDA 技术与PLD 设计课程内容与教学原则的探讨[J].电气电子教学学报,2001,23(2):17-20.
[3]王育培.从封闭走向开放——试论开放性课堂教学的构建[J].厦门教育学院学报,2010,12(4):13-16.
[4]陈彦涛,杜章永.加强高等学校实验教学改革的几点思考[J].科技咨询,2010,(36):163.
（责任编辑：刘辉）
关键词：EDA；教学改革；创新实践
作者简介：任志平（1980-），男，陕西西安人，西安石油大学电子工程学院，讲师；党瑞荣（1957-），男，陕西西安人，西安石油大学电子工程学院，教授。（陕西 西安 710065）
基金项目：本文系西安石油大学教学改革资助项目（项目编号：YS03010909）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）26-0104-01
电子技术的飞速发展使电子产品的更新速度和可靠性要求不断提升，基于计算机的EDA技术（电子设计自动化）将电子系统的软件设计与硬件设计结合起来,缩短了系统的开发周期、降低了工程的开发成本、提高了产品的性价比，已成为当今电子系统设计的主流。[1]面对技术变革和市场需求，如何有效定位EDA课程，明确教学目标，如何充分利用现有资源，提高教学质量，如何将理论与实践紧密结合，突出创新型人才培养，是高校EDA课程改革值得深入思考和亟待解决的问题。
一、EDA教学中常见的问题
1.课程内容缺乏时代性、连贯性，重点不突出
EDA技术应用范围的不断扩大，使其内容上已经发展到了一个新的水平。而现有的许多教材内容上更新速度慢，缺乏时代性，难以全面展示EDA技术的新成果和未来的发展趋势，[2]编写上缺乏完整的课程观，体系结构松散，重点不突出，理论叙述多而配套的教学实验和检测习题少，导致学生对课程目标没有明确的认识，对课程内容感到枯燥、乏味，逐渐丧失了学习兴趣。
2.教学方式封闭，方法单调，教与学结合不紧
传统的EDA教学方式具有封闭性。学生在封闭的课堂环境下获取EDA知识，缺少灵活多样的课外辅导以及多渠道的信息交流。课堂教学以教师讲授为主，方式单调，互动有限，传递的信息数量和质量均受到制约。教学过程重教轻学，重知识轻能力，只重视考纲圈定范围内知识的灌输而忽视学生对于技术发展的探索，只重视设计技巧的传授而忽视对EDA设计思想的理解和把握。所有这些均不利于教学效率的提高, 不利于高素质创新型人才的培养。[3]
3.实验模式僵化，缺乏主动性和创新性
受投入的人力、物力及学时数等条件的制约，现行实验项目缺乏新意，模式单一，实验教学仍以教师为核心，沿袭传统的“课前预习—教师讲解—课堂实验—递交实验报告”的教学方式，[4]学生的主动性和创造性得不到很好体现。另外多数情况下，实验教学附属于理论课程，实验考评在最终成绩中所占比例不高，并且实验成绩多依据实验报告书写是否全面、认真来给定，而这些因素并不能真实地反映出学生的实验能力。缺乏有效的激励使很多学生不重视实验，懒于实验，严重阻碍了学生动手能力和创新思维的培养。
二、EDA教学改革与实践
1.课程内容定位
EDA课程内容改革以“展现专业特色，精炼课程重点，明晰教学思路，突出能力培养”为目标。依据市场需求，立足专业特点，结合课程整体结构，将内容调整归纳为“一个中心，四个基本点”，即以围绕培养学生自顶而下的层次化设计思想为中心, 以硬件描述语言为设计表达手段，以EDA软件为设计开发工具，以可编程逻辑器件为设计载体，以实验开发系统为设计下载及硬件验证的平台，在此基础上实现对电子系统的开发设计，提高学生应用创新能力。
在内容上删除了学科间重复的部分，补充了EDA技术的最新进展，以利于开阔视野，提高学习兴趣；针对硬件描述语言语法丰富，表达形式多样的特点，增加了大量实例，结合应用对编程要点进行说明，使学生更容易理解和掌握课程内容；在可编程逻辑器件部分，缩减了对器件结构的详细介绍，针对器件的特性，重点使学生学会选择和配置器件；开发软件方面以Altera 公司的Quartus II软件作为平台，在实验系统的基础上，使学生对EDA设计的完整流程有一个清晰的认识。围绕上述教学内容，精心设计了配套实验和课后习题，将教与学，学与练有机结合起来，达到突出专业发展方向，增强解决实际问题的能力，强化专业素质的目的。
2.教学方式改革
教学方式改革重点解决“怎么教”的问题，如何有效利用多种教学手段调动学生学习积极性，使教学内容更丰富、教学过程更生动、教学效果更明显、能力培养更突出是教学方式改革的关键。实践中我们将传统黑板教学与多媒体教学相结合，引入便捷灵活的网络教学，形成了“黑板+多媒体+课程网站”的开放式EDA教学方式，丰富了教学信息量，加强了教学互动，有效提高了教学质量。
在所形成的教学方式中，黑板教学着重体现“少而精”，借助黑板空间简单明了地勾勒出知识的体系结构，层次清楚地展现授课重点，使学生对授课内容有清晰、系统的认识。多媒体教学信息量大、生动形象，将大量EDA技术的新知识、新技术、新成果灵活、高效传递给学生，并利用视觉、听觉等多种感官刺激提高学习效率。通过优化多媒体课件, 将EDA软件演示和仿真分析融入课堂，使教学方式更具直观性、趣味性，使学生在边学边用中加深对知识点的理解。在此基础上利用网络优势构建EDA技术课程网站，一方面为师生在线互动搭建了便捷的网络平台，实现课堂教学与网络教学互补，另一方面整合了各种优势教学资源，将课内学习进一步拓展到课外研究，为教师主导教学、学生课外自主学习、协作学习提供良好的网络学习环境，有助于学生创新精神和实践能力的培养。
3.开放式实践教学体系的构建
EDA课程是一门工程实践性很强的课程，通过有针对性、分层次、分阶段地实施实践教学，构建实践教学体系，充分发挥实践教学的优势，强化学生的实践动手能力和创新能力。EDA实践教学体系的构建主要从四个方面体现。
（1）更新实验观念，改变传统实验教学模式。建立科学的实验观，首先转变教师在实验中的地位，要敢于放“手”，学会放“手”，变主导为引导，强化了学生在实践教学活动中的主体地位，引导学生自主参与到实验中。在开放、宽松、自主的实验环境下，让学生主动建构知识、增长技能、发展能力。
（2）丰富实验教学内容，强化创新能力培养。根据专业特点和学生情况，建立多层次的实验教学内容，在重视基础实验的同时，有针对性地加大综合性实验的开发力度，提供背景明确、构思新颖、启发性强的题目，由学生自行设计实验方案、自主解决实验问题，培养创新型思维。
（3）突出实验教学重要性，健全科学合理的考评机制。针对重理论轻实验的现象，一方面使学生在思想上明确实验教学的重要性，突出实验教学在增强工程能力中不可代替的作用。另一方面提高实验在整个课程考核中的比重，建立科学、合理、高效的实验考评机制，重视思维方法，强调实验过程，增设实验技能实时考核, 按实验项目的设计层次、操作技能以及实验分析能力确定实验成绩，提高学生对实验环节重视程度的同时, 体现学生的实际设计技能。
（4）强化实践教学，增强工程创新意识。EDA课程的实践教学包括课程设计、毕业设计、工程实训和科学研究等环节。课程设计中通过推出较多数量的EDA应用题目,让学生根据兴趣选择不同类型题目，查阅资料, 编写程序、完成设计任务，重点培养学生系统的设计思想和规范的研究方法。毕业设计环节侧重EDA技术的实际应用，在题目中引入系统优化、外围接口、性能匹配等具体的工程问题，让学生在运用所学知识解决实际工程问题的过程中, 积累工程经验，强化工程创新意识。工程实训环节吸引各类专业的学生参与到EDA实践中来，学科交叉有利于复合型人才的培养，在课外创作的同时，鼓励学生参加EDA学科竞赛，提高学生的项目开发能力，培养学生的创新实践和团结协作能力。在此基础上引导学生融入科研活动, 将教学与科研紧密结合,充分激发和培养学生的科研能力和工程创新能力，为以后的就业打下扎实的基础。
四、结束语
EDA教学改革开展几年来，始终坚持以面向社会、满足需求、顺应发展、突出能力、增强创新为目标，完善教学内容，突出教学重点；改进教学方法，提高教学质量；建立了开放的实践教学体系，加强了理论研究和工程实践活动的紧密联系，激发了学生的主观能动性，增强了学生的系统设计能力，提高了学生的工程实践能力。在教改的推动下，西安石油大学电子工程学院学生获全国大学生电子竞赛省一等奖一项、二等奖两项，同时在陕西省大学生TI杯电子设计竞赛，“ALTRA杯”电子设计大赛等电子竞技比赛中也取得了较好的成绩。实践证明：EDA教改对于优化教育资源，明晰教学思路，提升教学水平，促进创新型人才的培养具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程(第3版)[M].北京:科学出版社，2006.
[2]王乐毅.EDA 技术与PLD 设计课程内容与教学原则的探讨[J].电气电子教学学报,2001,23(2):17-20.
[3]王育培.从封闭走向开放——试论开放性课堂教学的构建[J].厦门教育学院学报,2010,12(4):13-16.
[4]陈彦涛,杜章永.加强高等学校实验教学改革的几点思考[J].科技咨询,2010,(36):163.
（责任编辑：刘辉）