基于思維與創新力培養的EDA課程教學改革探討

董 胡，劉 剛，馬振中

(長沙師范學院 信息科學與工程學院，長沙 410100)

創新是發展的動力，創新離不開人才的培養，工科類創新人才的培養則是重中之重。從當前電子技術的發展潮流來看，小到手機產品，大到航空航天類飛行器，都涉及EDA技術的應用[1,2]。當前，很多高校都開設了電子信息、通信工程、計算機科學與技術等工科專業，這些專業基本上都開設了EDA課程。EDA作為一門專業技術性較強的創新性課程，旨在加強學生的創新能力培養。

1 EDA課程教學存在的問題

EDA課程具有較強的綜合性，在實際教學過程中，無論是教師還是學生，都需要投入較多的時間與精力，普遍存在“教師難教，學生難學”的問題。

1.1 教學計劃單一

部分高校開設的EDA課程計劃比較單一，例如電子信息、通信工程、計算機等專業都采用相同的教學計劃。對于偏硬件專業(如電子信息等)的學生在硬件電路設計、硬件開發板調試等方面具有較好的理解與掌握，而對于EDA軟件編程開發方面卻相對不足。對于偏軟件專業(如計算機等)的學生在EDA軟件開發設計方面具有較好的軟件編程開發與設計能力，但在EDA硬件設計與動手操作方面相對不足。對于開設EDA課程的工科類專業，采用單一的教學計劃，會在一定程度上影響學生的綜合能力發展。

1.2 課程綜合性強

相對于其他工科類專業課程，EDA課程的綜合性非常強[2]，不僅要求學生熟練掌握模電、數電、單片機、嵌入式等硬件類基礎知識，同時還要求學生對C語言、C++、Verilog語言等編程軟件知識掌握良好，學生普遍感覺EDA課程的學習難度較大。

2 EDA課程教學改革策略

針對實際教學效果與學生實踐情況，應制定科學的教學方案，密切關注EDA技術的發展趨勢，及時調整教學計劃[3-5]。

2.1 改進教學方法，培養創新思維能力

傳統EDA課程的理論教學基本上都是教師講授理論知識，學生被動接受。一堂課講了多少知識點、哪些是需要重點掌握的、學生對所講理論知識是否存在疑問等，師生之間缺乏很好的溝通與交流。基于以上問題，教師可在每學期教學開始前，對學生的軟、硬件掌握情況開展問卷調查，根據學生的實際情況及時作出科學調整。此外，在課堂教學中，教師可留出10～20min，針對所講內容提出一個小的實踐項目(涵蓋本節課及前面課程講授的內容)，學生可通過電腦結合EDA開發板進行模擬仿真或編程實踐。

2.2 加強實踐教學，提高解決實際問題的能力

EDA課程作為一門實踐性很強的課程，學生要在實踐環節認真做好每個實踐類項目或實驗，教師要加強對學生的指導與幫助。此外，教師還應關注市場上最新的EDA電子產品及其技術發展，將前沿技術或產品合理應用到學生的實踐教學中，拓展學生視野，進一步提高學生解決實際問題的能力。

高校應構建“互聯網+”實踐教學體系。“互聯網+”EDA課程實踐教學與傳統慕課存在相似之處，但二者亦有區別。“互聯網+”網絡平臺上存在真實的硬件實驗設備且可被使用，因此其可以定義為硬件實踐類的慕課。但“互聯網+”實踐教學體系并非簡單地將EDA類實驗搬到云平臺上，而是在教學內容及教學手段上都有一定的改進及提升，并綜合了實驗教學、課程設計、企業實訓、學科競賽等多種實踐教學環節，提升了學生的綜合素質，培養出面向新工科的優秀人才。

制定科學的教學目標，充分發揮學生的主觀能動性，線下采取如小組合作模式進行管理，在學習過程中，各小組成員之間需要相互交流、協同互助，共同完成實踐教學內容。階段性的實踐教學情況反饋，有助于教師關注學生的實踐學習情況，激發學生的實踐熱情，因材施教，采取不同的教學方式。線上充分利用“互聯網+”網絡平臺提供的資料，教師在線答疑解惑，不同組別的學生之間互相討論，提升問題解決能力。

基于“互聯網+”的網絡平臺線上線下實踐教學中，基礎實驗部分主要用于培養學生的理論基礎，創新實踐項目主要用于培養學生的創新能力，工廠或公司項目研發主要用于培養學生的工程實踐能力。雙向結合的教學流程體現了EDA課程倡導的從線下模式到線上模式的邏輯轉換過程。

2.3 改革考核方式，促進綜合能力的全面發展

考試是教育的手段，主要用來檢驗學生對知識的掌握情況，考核方式與教學內容及學生的培養方向密切相關。考試不應拘泥于對基本理論的記憶與簡單答問，更要注重對概念的理解、延伸和應用。教育工作者應轉變教育理念，樹立創新型人才觀、教育觀。合理借鑒國內外高校的考試經驗，實現從應試教育向創新型素質教育的轉變。高校可根據專業興趣及方向選擇考試題目，考試內容不應局限于教材，應更多地與實踐應用相結合，還可提供必要的計算公式。考試題量不在多，而應注重考察學生的創新能力和解決實際問題的能力，從學生的立場及角度出發，重點關注學生的能力培養及今后的發展方向，提升學生的實踐能力。從專業類別、課程類別、考核知識點等方面綜合改革考試方式，遵循一切以學生為本、以人才培養為目標的基本準則。制定科學合理的考試制度，使考試與教學相輔相成，互相促進。

傳統考核方式往往都是通過一張試卷決定學生的課程成績，評價具有一定的片面性。針對EDA課程，可制定理論結合實踐的考核方式，即在平時的實踐教學中，開展能夠檢驗學生EDA知識的實踐項目，真實反映學生的理論知識掌握情況，合理設置實踐成績與期末筆試成績的所占比例，綜合評判學生的最終考試成績。此外，對于在實踐類項目中取得較大創新性成果的學生，其可以通過撰寫研究論文或報告的形式，向學校申請該門課程免試。

3 結語

思維和創新力培養是高等教育的核心問題，也是高校人才培養的目標。EDA技術是當前比較熱門的研究方向之一，眾多高校都將EDA課程作為思維和創新力培養的突破口。EDA課程的理論和實踐性都較強，普遍存在學生感覺難學、教師感覺難教的問題。基于此，從改進教學方法、加強實踐教學及改革考核方式等方面入手，提出EDA課程教學改革策略，充分調動了師生的積極性，提升了學生的創新能力和實踐技能，促進了學生的綜合全面發展。