基于OBE模式的“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程改革研究

顧夢祺

(淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院，江蘇 淮安 223300)

基于OBE模式的“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程改革研究

顧夢祺

(淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院，江蘇 淮安 223300)

近年來，許多國內(nèi)高等學校不斷增強OBE教學理念，并紛紛將其作為新版教學大綱制作的指導(dǎo)思想，不斷改革現(xiàn)有教育教學手段。基于OBE教學理念，針對高校“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程的教學活動開展，圍繞“以學生為中心”、“以成果為導(dǎo)向”的教學理念進行教學設(shè)計，以期促使學生從被動“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”，從而收獲更優(yōu)質(zhì)的教學效果。

OBE理論；“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程；改革

OBE是成果導(dǎo)向教育(Outcome-based education)的簡稱，也可稱作目標導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，現(xiàn)已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。進行OBE課程改革的學科課程，應(yīng)圍繞實現(xiàn)預(yù)期的學習結(jié)果進行教學設(shè)計，在改革過程中，要關(guān)注5個核心問題，這樣一來，就要求從學校層面對各課程的教學大綱進行修正，在大綱中應(yīng)明確學生的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，并且應(yīng)提供有效手段評估是否達成。

1 基于OBE模式的課程教學改革

淮陰師范學院在學校的“十三五”人才培養(yǎng)工作規(guī)劃中，明確提出了要在全校開展OBE教學課程改革，并組織多次改革研討推進會，確保“OBE”教育理念貫徹實施。“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”是電子信息類學生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，需要學生具備數(shù)字電路、程序設(shè)計語言、電子電路以及模擬電子線路等一系列專業(yè)基礎(chǔ)，并且在教學過程中軟件硬件相結(jié)合，對于學生的實際應(yīng)用能力要求較高。因為教學內(nèi)容中有一大部分是對超高速集成電路硬件描述語言的學習，在傳統(tǒng)的教學方式下，教師關(guān)注程序語言內(nèi)容講解，枯燥乏味，學生學習興趣不大，課堂效果不佳，故將OBE教學模式引入“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”中顯得尤為迫切。

2 “EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程的OBE重建

“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”這門課程包含EDA技術(shù)概述、EDA工具軟件的使用方法、VHDL、Verilog HD、常用EDA工具軟件、可編程邏輯器件、EDA技術(shù)的應(yīng)用等，主要為了提高學生動手設(shè)計電路，達成設(shè)計目的課程。目前全國各大高等院校均已開設(shè)該門課程，淮陰師范學院物理與電子電氣工程學院一直以來都是在大二下學期開設(shè)該門課程，因為這門課程要求學生達到精通一門語言(硬件描述語言)、熟悉一類軟件(如quartusII等編程軟件)以及了解一類器件(可編程邏輯器件)的教學目的，所以對學生來說實踐性要求很高，大部分學生也只有學習完成前期先修課程之后才可以很好地達成教學目標。正是由于該門課程具有很強的實踐性，所以將OBE模式引入該課程具有很重要的現(xiàn)實意義。

從課程定位、課程設(shè)計思路及課程評價標準與方式3大方面，對課程教學各環(huán)節(jié)進行改革。

2.1 課程定位

根據(jù)學校電子信息類學生人才培養(yǎng)計劃以及結(jié)合“以學生為本”、“以成果為導(dǎo)向”的指導(dǎo)理念，將課程定位為培養(yǎng)具有自主設(shè)計電路的能力、具有創(chuàng)新力的學生，即具備初步掌握在計算機的操作環(huán)境中EDA開發(fā)的能力，使學生掌握應(yīng)用計算機的實際工程設(shè)計能力，熟練掌握設(shè)計輸入方法、VHDL設(shè)計優(yōu)化，能進行基于EDA技術(shù)較典型設(shè)計項目的開發(fā)設(shè)計。

2.2 課程設(shè)計思路

2.2.1 理論實踐課時優(yōu)化

“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程屬于工具類課程，傳統(tǒng)教學模式多是理論與實驗并重，教師將理論部分的知識，如VHDL的基礎(chǔ)知識、VHDL設(shè)計實例、FPGA可編程器件相關(guān)知識都放在課堂上講授，而且受個性化驅(qū)使，多數(shù)會將大部分時間放在VHDL語言的介紹上，但因枯燥乏味，所以課堂效果不佳，學生收獲甚微。而在OBE模式下，將增大實驗學時，將部分理論知識放入實驗室，結(jié)合實驗案例進行講解，對于學生來說更直觀，學生的參與性更高。所以傳統(tǒng)的“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”課程設(shè)定為總學時50課時，其中理論講授26學時，實驗教學24學時。通過調(diào)整優(yōu)化，在總學時不變的情況下，將實驗教學增加至30學時，將原來在理論課堂上講授的VHDL語言要素、VHDL順序語句、并行語句、庫和程序包等內(nèi)容，放在課后由學生自學完成，并在實驗課堂上，通過設(shè)計一些小例子再進行重點知識點的講解。如此一來，學生在理論與實驗學習時都是對課程有一定了解之后，都可以帶著問題來，理論課堂更為活躍，實驗課堂開展的也更有針對性。

2.2.2 多樣化的實驗設(shè)計

通過優(yōu)化課時安排，增加實驗課時，給學生提供更多、更密集的實驗時間，獲得更好的技能提升。另外，在實驗內(nèi)容安排上也做了創(chuàng)新調(diào)整。首先根據(jù)教學目的的不同，將實驗設(shè)計分為基礎(chǔ)理論性實驗、實踐性實驗、創(chuàng)新設(shè)計性實驗。

基礎(chǔ)理論性實驗就是以教師為主體，在學生課前進行基礎(chǔ)理論知識學習的基礎(chǔ)上，到實驗室里完成一系列與基礎(chǔ)理論相關(guān)的實驗內(nèi)容，即教師分析學生自學完成的理論知識，挑出相對重要、難理解的部分，設(shè)計幾個緊密相關(guān)的實驗，讓學生在實驗室完成。這種把理論性的教學內(nèi)容用做實驗的方式進行驗證學習，相比較教師課堂上的“一言堂”，學生參與性更高，并且可以達到完善學生的理論知識，強化重點難點的目的。

實踐性實驗是以學生為主體，在學生完成基礎(chǔ)理論性實驗之后，根據(jù)課程內(nèi)容要求，完自行設(shè)計完成幾個大型的電子電路系統(tǒng)，實現(xiàn)形式多樣化，學生之間可以相互討論，可以查閱資料，最終提交經(jīng)過驗證符合設(shè)計要求的實物，并且提供實驗報告，比如秒表的設(shè)計、頻率計的設(shè)計，都可以歸類為實踐性實驗，學生可以自主決定具體的實驗功能以及實現(xiàn)方案。因為這類實驗屬于綜合性實驗，所以對于學生的能力提升很有幫助。

創(chuàng)新設(shè)計性實驗同樣是以學生為主體，自由組隊，不要求固定上課場所，題目多樣，學生可以自由選擇，完成的同學可以在最終課程考核時得以體現(xiàn)。

2.2.3 完善的考核模式

EDA課程的傳統(tǒng)的考核方法是學生最終成績平時成績和實驗成績兩部分組成，這種考核形式單一死板，沒有充分考慮以成果為導(dǎo)向，忽略了對于學生自主學習能力、創(chuàng)新設(shè)計能力的考核，致使在教學過程中，學生難免出現(xiàn)消極應(yīng)付的學習狀態(tài)。在OBE模式，從以學生學習成果為導(dǎo)向的角度，主要考慮采取以項目成果驗收的形式進行課程考核，以期能綜合檢測學生學以致用的能力，比如針對學生選題的項目，從項目講解、軟件編程思路分析、實物演示效果、答辯、項目報告、問題解答、創(chuàng)新拓展等多角度進行考核，各個模塊占有一定的比例分數(shù)。通過這種相對較靈活的考核方式，激勵學生自主學習，驅(qū)動學生努力學習，對學生來說，在學習能力、溝通協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等多方面都能得到提升。

3 結(jié)語

OBE教育理念的核心是培養(yǎng)學生的能力，實現(xiàn)教育活動由“教師中心”向“學生中心”的轉(zhuǎn)移。推行OBE教育理念是學校落實高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標、推動轉(zhuǎn)型發(fā)展和全面推進本科人才培養(yǎng)綜合改革的新舉措。淮陰師范學院作為一所立足于地方、服務(wù)于地方的普通本科高等院校，一直致力于為地方發(fā)展提供專業(yè)型人才，而OBE教學模式的改革正好符合學校發(fā)展的要求。“EDA技術(shù)及其應(yīng)用”作為一門專業(yè)實踐工具類課程，通過OBE教學模式優(yōu)化，采用由簡入難，層層遞進的教學方法，采取完善的項目化考核模式，有助于提升教學質(zhì)量，也堅信通過這種產(chǎn)出導(dǎo)向教學，將可以為學生即將步入社會、走向?qū)I(yè)工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

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Researchonthecoursereformof“EDAtechnologyanditsapplication”basedonOBEmodel

GU Meng-qi

(School of Physics and Electronic Engineering, Huaiyin Normal University, Huaian 223300, China)

In recent years, many domestic colleges and universities have continuously enhanced OBE teaching philosophy and have used it as the guiding ideology in the production of the new syllabus in order to constantly reform the existing teaching methods of education. Based on the OBE teaching philosophy, to make teaching activities according to “EDA technology and its applications" in colleges, focus on “student-centered” and “result-oriented” teaching philosophy so as to motivate students to learn, thus receiving better teaching results.

OBE theory; “EDA technology and its application” course; Reform

TN02-4

B

1674-8646(2017)22-0108-02

2017-09-16

顧夢祺(1987-)，女，碩士研究生，助理實驗師。