电子设计课程中多维度教学的应用范文

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摘要：电子设计自动化是一门知识涵盖面宽、实践性强、综合性高的信息类专业课程，其实践教学是课程教学开展的重点和难点.目前大部分院校对于这门课程的教学仍以理论教学为主，没有形成完整的实践教学体系，无法达到培养运用专业技术解决实际问题能力的高素质应用型人才的核心目标.基于当前实践教学中的问题，文中深入探究电子设计自动化课程教学中的实践目标、实践内容、实践方式和实践评价，从而构建多维度、多层次、立体化的完整实践教学体系，进而为提升教学质量，培养应用型、创新型工程技术人才提供有效的实践教学保障.

关键词：实践教学模式；多维度；多层次；应用型

1引言

应用型本科院校将发展目标定位于培养直接面向市场和生产的高级工程应用型人才，以“地方性、行业性、应用型”本科教学为主体.培养目标多定位于“通过对学生进行必要的理论教学和充分的实践训练，培养可运用科学知识和技术解决实际问题及具有在某一领域独立从事职业活动能力的高素质高技术应用型人才”.该培养目标要求理论以适用为标准，着重强调学以致用，理论如何转化为实践，如何应用到实践中去.电子设计自动化技术（EDA）是当前电子产品开发、电子系统设计、电子系统工程中采用的全新设计手段，已在各大公司、企事业单位、科研教学部门广泛使用，是每一位现代电子设计工程师必须掌握的设计技术，为电子信息类专业人才指明了就业方向，具有广阔的应用前景.电子设计自动化课程是我国高校电子信息类教学中的一门非常重要的专业课程.该课程实践性强、逻辑性高、具有广阔的工程背景，在电子信息、自动控制、计算机等领域都有着广泛的应用，立足于培养学生的逻辑思维能力、分析设计能力、解决实际问题的能力.

2实践教学现状分析

随着信息技术的快速发展，电子科学行业对掌握电子设计自动化技术的专业人才的需求不断提升.而当前电子设计自动化课程实践的开展与社会需求和培养目标存在较大的差距，主要体现在：（1）主体地位不明确.目前，电子设计自动化课程教学中过多地偏重于理论讲解，实践教学基本采用传统的单一的理论验证实验，仅作为理论教学的辅助环节进行开展.忽视了课程实践的主体地位以及实践教学的本质规律和对学生技能应用能力的培养.最终导致实践内容重复机械，没有延伸性，学生课程实践积极性不高，实践收效甚微，有悖于应用型专业人才培养的根本目标.（2）实践平台单一.当前市场对于专业人才的需求是多元化多维度的，主要体现在电子设计自动化的应用工具和开发环境呈现出多样化，不同的市场主体对专业人才的技能要求也不尽相同.然而在当前的课程实践中多采用仅用于验证试验的单一开发环境，实践平台单一，未向实际市场需求靠拢，局限了专业人才的视野以及可匹配的市场范围.（3）实践层次单一.实践内容设置与学生能力的培养缺乏适应性，当前市场对专业人才能力的需求是多层次的.在基本的验证能力的基础上，更需要专业人才有能够根据实际问题进行设计的能力，综合分析各种因素解决问题的能力.然而当前的实践多为基础的验证型实验，缺少设计型、综合性实践，从而影响了学生高层次、工程设计能力的提升.（4）实践方法单一.当前实践教学中仅采用教师演示学生验证的传统方式，实践能力培养过程中学生的主体意识不能得到充分体现.学生的思维和设计能力受到限制，容易形成为了实践而实践的不良状况，影响其创新精神和实际技能的培养.

3多维度实践教学体系

根据当前实践教学中存在的问题和知识能力培养规律，建立多维度实践教学模式.从三个维度改进教学实践，逐步解决当前课程实践教学中的不足之处.在实践的范畴维度，以实验箱配套环境为依托，搭建虚拟机环境，扩展能力培养范围.在实践的层次维度，以验证型实践为基石，向高层次衍生出设计性实践、综合性实践和实训项目，提升能力培养层次.在实践的形式维度，以操作实践作为主体，搭配课前分享、课内互动、网络平台发展自主探究实践，丰富能力培养模式.

3.1实践教学范畴维度建设

当前主流的EDA设计环境可分为两类：一类是基于Windows操作系统的图形化可视开发环境；另一类是基于Linux操作系统的命令行开发环境.开发工具也因芯片供应商的不同而不同，主流的开发工具有Altera公司提供的QuartusII和Xilinx公司提供的ISE两种.为了充分匹配实际设计生产的需求，解决实践平台单一的问题，在课内实践范畴维度建设中搭建了完整的操作系统和齐全的开发环境.在Windows操作系统的计算机中配置Linux虚拟机环境，同时分别在两种操作系统下分别搭建了不同的开发工具.学生在实践过程中可以随意选择不同开发环境下的不同开发工具进行实践.配合实验室配置的EDA综合试验箱ZY11203G，既可以在计算机中进行仿真设计，也可以下载到实验箱中进行硬件测试验证.在完善的实践平台中，可以针对市场需求拓宽学生能力培养的范围与专业技能的适用性，充分地将学校实践教学与社会市场需求相结合，拓宽学生视野.真正地做到培养出学以致用，可以解决实际问题的高素质工程技术人才.

3.2实践教学层次维度建设

实践项目的层次设计是整个实践教学的关键所在，从根上决定了学生的实践和技术能力的培养.在实践教学层次维度建设中，充分利用课内实践并辅以课外延伸及开放实验，均衡设计完善了验证性、设计性、综合性实践项目及实训项目.进而达到培养学生的观察能力、动手能力、综合能力、设计能力以及创新能力.验证性实践是对于理论教学的补充，以最简单的验证形式促进并加深学生对于理论知识的理解.经过验证性实践主要使学生能够充分掌握电子设计自动化的设计流程，可以自如应用完整的开发平台，并对基本的电子系统设计算法进行正确性验证.如验证性实验设计中的逻辑门电路验证、加法器电路验证等.在理论教学的当堂或者课后即辅以适当的验证性实践，符合学生理解记忆活动的规律，可以提升教学效果.设计性实践是对与电子设计中的具体知识点的应用，用以培养学生的创新思维能力以及解决实际问题的能力.在设计性实践中培养学生理解实际设计生产的应用场景，灵活的根据实际情况寻求解决问题的最好途径.如设计性实践中的计数器设计、分频器设计等.综合性实践目的在于提升学生对于电子设计的整体把握.从设计的需求分析到最后的设计验证，培养学生自上而下的设计思想以及灵活运用设计方法设计出复杂电子系统的能力.通过综合性实践过程中与组员、老师的商讨，感受当前电子系统的设计流程.实训实践项目是对于课程实践的升华.学生电子设计能力的培养不能限定在某一门课程内.在课程教学的末期，配合适当的企业研发项目，在学生中组织项目团队，协作学习完成该项目中的部分模块的设计.更好地与市场需求接轨，培养学生解决实际问题的设计能力以及适应能力.

3.3实践教学形式维度建设

丰富的实践教学形式建设是当前实践建设的重要组成部分.通过形式多样的教学形式可以培养学生的主体意识和学习兴趣，避免为实践而实践的不良现象.将课程实践从传统的实验室环境中扩展开，融入学生学习生活的每一个环节.使得实践设计能力的培养成为学习过程中潜移默化的一部分.配合完善的实践平台和多层次的实验室实践环境，在教学设计中注重课前分享与课内互动，充分利用网络信息化平台、慕课等资源将实践教学与理论教学统一指向于培养学生的工程应用能力.全国大学生电子设计大赛、大学生创新创业项目等是对于学生所学知识体系的全面应用.通过组织学生参与各类比赛、活动，同时配合毕业设计的制作以及学术论文的撰写，将学生实践设计能力的培养从单独的电子设计自动化课程中抽离出来，实现能力培养与专业发展的有机结合，促成学生知识、素质、能力的一体化培养.

4结语

针对电子设计自动化课程实践教学中存在的问题，在现有的实践基础上，构建了多维度实践教学体系.完善了实践教学平台，扩展了实践教学层次，丰富了实践教学形式.充分调动了学生的积极性，有效培养了学生的工程实践能力并在各类电子设计比赛中取得了优异的成绩，明显改善了电子设计自动化课程的教学质量.

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作者：钱程 钱叶旺 单位：池州学院