項目導入法在應用型本科電子設計自動化課程中的教學實踐

陳華敏+任立民

【摘 要】本文針對應用型本科院校電子設計自動化課程的教學方法進行了深入研究，通過相應的示例詳細介紹了項目導入法的實施方法和步驟。學生在項目中學習包括電路開發全過程的EDA技術，不僅高質量地完成了課程教學目標要求，同時對于學生的動手能力以及分析問題、解決問題的能力提升有很大的促進作用。

【關鍵詞】項目導入；電子設計自動化技術；教學實踐

0 引言

為了培養應用型人才，地方高校應堅持“OBE”理念和社會需求，需要在教學模式上進行改革。EDA技術包含廣泛的知識和豐富的內容，但是一般教學的學時數只有40個左右的課時，因此，在教學內容中的選取上應進行權衡。以“保證基礎、面向更新、聯系實際、突出應用”為原則，同時兼顧學生的可持續性發展[1]。要達到課程目的、實現教學目標， 必須選擇一種合適的教學模式來進行電子設計自動化課程的教學， 為此， 我們對當前國內外典型教育教學模式進行了比較與分析后加以借鑒， 將“項目導入法”應用于電子設計自動化課程中， 和采用傳統教學方法相比，采用項目導入法的教學效果明顯更好。

1 選擇項目

“項目導入法”是將大綱所要求的知識融合到一個一個的項目中，通過實施具體的項目來學習相關的知識點。項目的選擇至關重要，項目的選擇直接影響教學效果[2]。確立項目應參考以下幾點： （1）目標一致原則。要根據人才培養方案的目標來確定合適的項目。（2）知識全面性原則。項目中的知識點應該囊括教學大綱中要求的全部知識點。（3）實用性原則。選擇的項目要盡可能貼近企業的生產實際和日常生活，可操作性強，具有實際應用價值。（4）循序漸進原則。根據學生的認知規律，項目的設置應該在難度上從簡單到復雜，在知識的應用上從單一到綜合。

2 實施項目

本文以項目“三人表決器”設計為例來具體闡述項目導入法在電子設計自動化課程中的實施過程。項目導入法的實施過程如圖1所示。

（1）項目準備。對學生的層次進行評估，選取對授課對象來說合適的項目，并制定相應的教學設計方案，然后進行該項目的充分備課。

（2）任務分析。給學生闡述項目的設計要求，并且對于有些項目可以采用實物演示法，通過自制的ALTERA FPGA Nios實驗開發板來現場演示項目的運行結果。這樣可以直觀的讓學生明確自己的設計任務，并在很大程度上激發了學生的學習興趣，然后學生結合實驗開發板分組討論項目設計方案。

圖1 項目導入法的實施過程

（3）任務設計。在引導學生設計過程中教師可以首先拋磚引玉提出問題：要設計該電路，必須找出輸入變量和輸出變量，根據設計要求該電路的輸入變量和輸出變量分別是什么，它們之間的邏輯關系是怎樣的？經過思考，學生都能得到如下圖3所示的三人表決器輸入輸出變量的邏輯關系，這樣三人表決器的VHDL程序的實體部分的設計就很顯而易見了。

（4）任務實施。在進行以上的梳理后，學生對于怎么設計該三人表決器VHDL程序的實體部分和結構體部分都已經成竹在胸了。接下來要求學生以小組為單位進行程序設計，并通過仿真驗證程序的正確性，最后下載程序到自制的ALTERA FPGA Nios實驗開發板，最終對設計成果進行驗證。

（5）項目總結。每一個項目完成后，認真總結每一次的項目實施情況，分析教學中存在的問題，教師對學生在實施項目過程中出現的比較典型的問題進行集中講評，對重點、難點進行總結，并和學生進行交流，針對本次項目的實施提出建議，以便于今后改進[3]。 比如在三人表決器的項目實施中，學生使用CASE語句進行編寫三人表決器的VHDL程序時出現了一些大家都很容易出現的錯誤，總結時把這些錯誤指出來，并分析原因及改正的方法，同時歸納總結使用CASE語句應該注意的事項，能讓學生加深對重要的順序語句CASE語句的理解和記憶，進而掌握其用法。

（6）項目知識的延伸。項目完成以后，給學生布置一些和本項目相關的拓展任務，比如三個評委平等的三人表決器的設計完成后，讓學生設計一個有主評、輔評之分，而且只要主評按下按鍵或者兩個輔評都按下按鍵則選手通過的表決器。通過拓展任務，培養了學生的舉一反三的能力和對知識進行綜合應用的能力[4]。

3 “項目導入法”的實施條件

項目導入法必須具備了相關的條件，才能更好的實施。筆者認為主要需要具備以下三個方面的條件：

（1）開發適合項目導入法的教材。目前采用項目導入法的教材很少，而且講究知識的連貫性，這對項目導入法的實施來說是很不利的。因此對應用型本科高校來說，編寫適合學生的教材很有必要。

（2）完善實驗環境。“項目導入法”是讓學生做為主，所以良好的實驗實訓環境是電子設計自動化教學中實施項目導入法的必須條件。結合課程發展需要，應該進一步購置相關元件和電路模塊來讓學生進行綜合設計，進一步鍛煉學生知識綜合應用能力和動手能力。

（3）加強校企合作。為了讓學生能學以致用，應該讓學生在學習本門課的過程中去相關企業進行參觀學習，了解電子設計自動化技術在生產生活實際中的具體應用[5]，并定期邀請一些電子公司的工程師來為學生做報告，讓學生及時了解FPGA/CPLD的發展動態。

4 總結

采用項目導入法，讓老師在做中教，學生在做中學，充分體現了“學生能嘗試，嘗試能成功，成功能創新”的教育思想。項目導入法實施過程中，需要在實施的整個過程中不斷問診學生，問診課堂，將學生反饋的問題用來作為備課和項目選擇的第一手材料，從而更好的實施項目教學。

【參考文獻】

[1]潘松，王芳，張筱云.EDA技術及其應用[M].北京：科學出版社，2011.

[2]龍海燕，董曉紅，王姝.項目導入法在EDA教學中的探索[J].成都航空職業技術學院學報，2011，27（2）：29-31.

[3]李曉平.EDA技術與實踐應用教學方法探究[J].2014，（9）：32-34.

[4]徐志軍.《EDA技術與VHDL設計》[M].電子工業出版社，2015.

[5]徐學紅.“項目導向”教學模式在EDA技術課程中的應用[J].中國電力教育，2013（28）：108-109.