陈初侠 叶松 任玲芝 申海洋 余建立

摘要：《EDA技术》是高等学校电子信息类专业一门应用性、实践性很强的课程。该文在分析EDA技术教学现状的基础上，结合实际，从人才培养方案、教学大纲、教学方法、考核方式四个方面对《EDA技术》课程进行教学改革探索，旨在为培养更多适应社会发展需要的具有实践能力和创新能力的应用型人才。

关键词：EDA技术;教学改革;应用型人才

中图分类号：G642.0       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）35-0277-02

根据社会发展的需要，本科院校应将“职业导向”作为办学思想定位的重要内容，走“职业导向”的发展之路，致力于培养高水平的应用型人才，这是高等教育发展的现实之路，也是本科院校自身发展的最好选择[1]。近年来，以培养社会急需的应用型人才的高校进入一个前所未有的发展时期，要提高应用型人才培养质量，办出应用型本科院校特色，关键之一是要建立一批具有较高应用性，实战性和符合企业技术需求的专业课程[2]。

电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）技术是一种“软”“硬”紧密结合的电子设计技术，它以计算机和EDA软件为设计工具，以硬件描述语言为设计主要表达方式，以大规模可编程逻辑器件为实现载体，设计并实现数字电子系统和复杂的电路系统[3]。为了适应EDA技术在高新技术行业中的人才需求，培养学生工程实践能力和自主创新能力，在众多应用型本科高校的人才培养方案中，《EDA技术》课程的普及率和渗透率都很高[4]。我校《EDA技术》课程在电子科学与技术、电子信息工程两个专业开设了多年，取得了一些教学经验，但是还存在一些问题。为了适应新时代高等院校应用型人才培养的要求，必须对现有的教学进行改革，拟培养出更多的适应社会发展需要的应用型人才。

1 EDA技术教学现状及存在的问题

目前，我校《EDA技术》课程共48学时，分为理论课和实验课，其中理论课为32学时，实验课为16学时。理论课每周一次课，16周完成;实验课有8个实验项目，每个实验项目2学时，8周完成。通过近些年的教学，发现学生学完本课程后对本门课程的精髓掌握得并不好，很多同学并不能利用所学的EDA技术知识进行综合性较强的数字电子系统设计。很显然，这与需要培养出具有工程实践和创新设计能力的应用型人才的目标是有差距的，我想这种情况的出现主要归咎于以下三个原因。

1.1 教学内容陈旧

《EDA技术》课程的教学内容不管是理论课还是实验课，我们已经多年没有改变，教材也没有变。由于缺少革新的思维，我们基本上与学科前沿脱节，也很少参加EDA技术方面的培训。在讲解理论知识时，我们还是停留在讲解硬件描述语言的语法知识和简单的电路设计，对复杂的电路系统设计涉及的都较少;在实验项目的开设方面，我们大部分实验项目是验证性的，设计性和综合性的很少，而且实验项目内容也是多年不变。

1.2 教学模式单一

《EDA技术》课程目前采用的还是传统的教学模式，即基于教材，以教师讲解为主，学生只是被动听课。这种教学方法会让很大一部分同学在上课过程中不能集中精神，久而久之，学生还会产生厌学情绪。况且《EDA技术》课程内容实践性较强，光教师讲课即使讲得再精彩都很难把学生吸引到课堂中，特别是EDA技术课程里面还涉及一些语言语法知识，光听不练学生只会听得云里雾里。

1.3 考核方式单一

考核方式的不同对学生的学习热情有很大影响，目前，我们的考核方式是最传统的，即最终成绩为平时成绩、实验成绩和期末考试成绩按一定比例计算得出。很显然，这种考核方式只会让学生做题目练习，不能锻炼学生的工程实践能力和创新能力。作为以培养应用型人才为目标的课程，我们应该更注重考核学生的实践水平和实战能力。

2 EDA技术课程改革措施

针对目前《EDA技术》课程的教学现状和问题，我们需要对该课程进行改革，其措施主要包含以下四个方面。

2.1 修订人才培养方案

要培养应用型人才，人才培养方案应该紧随时代发展，与时俱进。人才培养方案里涉及很多课程，课程之间应该具有良好的衔接性，课程本身在学时的设计上也应该具有科学性和合理性。为了培养具有较强工程实践和创新能力的应用型人才，《EDA技术》课程的人才培养方案的修订应包含三个方面：一是《EDA技术》课程应该在什么时候开设;二是《EDA技术》课程它的学时为多少才适合;三是《EDA技术》课程应该有什么后续课程作为补充。关于第一个问题，我们认为该课程应该在《数字电子技术》课程后进行开设，比如第四学期开设了《数字电子技术》，那么第五学期就要开设《EDA技术》。因为EDA技术所涉及的内容主要是数字电路的设计，有了前期数字电子技术的基础，后面立马开设《EDA技术》课程，这样做课程的衔接性是非常好的。第二个问题，《EDA技术》它的学时为多少较合適？通过多年的教学经验，参考了多个学校的培养方案，我们认为本课程应该重实践，但是理论课程学时也不能过少，否则无法保证课程的系统性和完整性。我们认为理论学时为24学时，实践学时为24学时那是比较理想的，而且一些理论知识可以放在实验项目中进行讲解。最后，应该有一些后续课程作为《EDA技术》课程的延续和补充，比如《EDA技术课程设计》，最好这两门课程能在同一个学期进行开设，这对学生的实践能力和创新能力培养绝对是有很大的益处的。

2.2 制定新的教学大纲

教学大纲规定了课程所讲授的内容，是课程开展的总领性文件。《EDA技术》课程的内容主要有三个方面：一是软件的使用，如Quartus Ⅱ、Modelsim软件;二是利用硬件描述语言进行数字电路设计;三是硬件电路的验证。其中第一、三两部分主要在实验课中进行讲授，第二部分主要在理论课中进行传授。

目前，《EDA技术》理论课程教学大纲主要是以硬件描述语言（Verilog HDL）语法的传授为主线，语法知识讲得较全面、完整，课程内容的灌输有点和C语言类似。在讲完Verilog HDL语法知识后再讲各种数字电路的Verilog HDL设计。从教学过程中学生的反映可以看出，学生显得不耐烦，上课专注力不够，学习效果不理想。另外，《EDA技术》实验课程教学大纲所规定的实验项目大部分是验证性的，设计性和综合性的较少，每次上课学生都是照葫芦画瓢，只动手不动脑，根本不能提高学生的创新能力。鉴于此，制定新的教学大纲迫在眉睫。

为了制定培养应用型人才的《EDA技术》教学大纲，我想可以从以下两方面入手。

2.2.1 理论课以各种电路的Verilog HDL设计为主线

《EDA技术》最核心的内容就是利用硬件描述语言进行数字电路设计，所以理论课教学大纲完全可以以各种电路的Verilog HDL设计为主线进行。比如每节课（45分钟）讲解一个电路的Verilog HDL设计，在讲解电路设计的过程中穿插一些Verilog HDL語法知识。这样做绝对可以提高学生的听课效率，因为每节课都有一个任务，就是如何利用Verilog HDL去设计这个电路。这不但能让学生去主动动脑思考，也能激发他们极大的兴趣。另外，通过电路的讲解顺带把语法知识夹杂在其中，学生会在无声无息中就吸收了Verilog HDL语法的精要，这比单纯地讲解Verilog HDL语法知识要强百倍。

2.2.2 大量增加一些设计性和综合性实验项目

目前《EDA技术》实验课程教学大纲所规定的项目大部分是验证性的，这造就了学生只动手不动脑的窘境，每次实验学生都是按部就班，虽然实验都能按时完成，但是还有很多学生不懂其真实含义和原理。所以，在实验项目中多增加一些设计性和综合性实验非常有必要。一方面，设计性和综合性实验难度大，需要学生动脑去思考才能完成，这既锻炼了他们的分析问题和解决问题的能力，也提高了他们的创新能力;另一方面，由于实验难度大，他们被迫提前去复习相关知识，这能让他们的基础更加扎实，并且还会起到温故而知新的效果。

2.3 改变教学方法

最好的教学方法就是要能充分调动学生的学习积极性，能使学生多思考。新的教学大纲若以各种电路的Verilog HDL设计为主线，我们可以采用基于项目式的引导式教学方法。以往的教学是教师主导为主，基本上教师全程讲解，学生很少参与其中，只是被动听课，难免产生枯燥乏味情绪。

如果每堂课的讲授内容就是一个电路的设计，每堂课上课开始时我们可以抛出设计任务，以引导式的教学方式吸引学生的注意。比如，在讲解“三人表决器的Verilog HDL设计”时，首先给学生规定一个任务，即如何用Verilog HDL设计三人表决器。学生在接到这个任务时，脑子里最先出现的应该会是以前《数字电子技术》课程里三人表决器的设计方法，如列真值表、写逻辑表达式、画电路图等。但是用Verilog HDL如何去设计呢？他们一定会有很多的问号，这样一来，大部分学生就会去思考，用所学的Verilog HDL语法知识去解决这一问题。可以说，这种引导式的教学方法能极大地吸引学生的注意，学生的听课效率自然会提高，而且他们也不会觉得这门课程枯燥无味。

2.4 变革考核方式

考核是人才培养过程的一个重要环节，是检验教学效果和教学质量的主要手段[5]，考核方式的不同对学生的学习热情有很大影响。目前，我们的考核方式是最传统的，即平时成绩占20%，实验成绩占30%，期末卷面考试占50%，很显然这种考核方式不能锻炼学生的工程实践能力和创新能力。

为了培养学生的实践能力和创新能力，我们可以把期末卷面考试改成项目考核，即每组学生（2～3人）需要完成一个设计项目，项目题目由教师来拟定，最后根据学生的项目完成情况、项目答辩情况、项目设计报告情况给予成绩。我想这种考核方式一定会大大提高学生的工程实践能力和创新能力，把学生培养成适应社会发展需要的应用型人才。

3 结束语

《EDA技术》是电子信息类专业一门实践性很强的专业基础课，在分析我校该课程的教学现状和存在的问题之基础上，我们从人才培养方案的修订、教学大纲的制定、教学方法的改变和考核方式的变革四个方面提出一些教学改革建议。通过《EDA技术》课程教学改革，不断激发学生对该课程的学习兴趣，提高他们的学习效率、实践动手能力和创新能力，为培养更多适应社会发展需要的应用型人才做进一步的努力。

参考文献：

[1] 吕晓兰，左敬龙.应用型本科院校EDA课程实验教学改革探索[J].中国电力教育，2013（34）：147-149.

[2] 罗智杰，黄子涛，黄邦锐，等.基于实战案例的EDA课程改革研究[J].当代教育实践与教学研究，2020（3）：193-194.

[3] 庞前娟.应用型本科EDA技术教学改革的研究[J].大学教育，2015，4（7）：125-126.

[4] 夏冰.面向“应用型”的EDA技术课程教学改革研究[J].科教导刊（中旬刊），2019（23）：112-113.

[5] 姚毅，姚芳.应用型人才培养模式下EDA技术教学改革的探索与实践[J].科技视界，2018（29）：55-56.

【通联编辑：朱宝贵】