CDIO模式下的EDA课程教学改革研究

郑晓茜 范其丽 甄亚

郑州职业技术学院电气电子工程系 郑州 450021

CDIO模式下的EDA课程教学改革研究

郑晓茜 范其丽 甄亚

郑州职业技术学院电气电子工程系 郑州 450021

针对高职院校EDA课程教学中存在的问题，探索基于CDIO模式的EDA课程教学改革方法。实践证明，在EDA课程教学中采用CDIO教学模式，避免了课程重理论轻实践、课堂教学与社会需求脱节等问题，并在短期内提高了学生的综合能力。

CDIO；教育模式；EDA课程

Author’s address Dept. of Elect rical and Electronic Engineering of Zhengzhou Technical Col lege, Zhengzhou, China 450021

1 引言

EDA是高职院校电子类专业应用性和实践性很强的一门课程，该课程与职业需求联系紧密，它集知识传授、技能培养于一体。学生既要掌握基本的理论知识，又要具备较强的实践能力和分析、解决问题的能力，能完成电子系统或专用集成电路的设计工作。但在传统的教学模式下，该课程的教学中存在诸多的问题和矛盾，越来越不能适应应用型、技能型人才培养的要求。

基于此，笔者针对目前EDA课程教学中存在的主要问题，提出在EDA课程教学中引入“做中学”和“基于项目学习”的CDIO教育模式，对EDA技术课程的教学改革和实践进行探索，为解决高职院校EDA教学中的问题提供一条有效的途径，对培养学生的专业技能和工程能力具有重要意义。

2 EDA课程的教学现状

在传统的EDA课程教学中，采用多学时理论集中授课，少学时实践的方式进行，容易将学生引入以理论学习该课程的误区。在理论教学中难理解的问题无法及时实践，理论教学和实践教学脱节，并且实验大多为验证性实验，学生不用太思考，按照指导书的步骤几乎就能完成实验。长此以往，使学生产生依赖性，忽略理论与实践之间的内在联系，学生很少动脑，削弱了培养学生以系统观念进行设计、仿真的实践能力，不利于学生工程能力和创新能力的提高。另外，在EDA课程的教学中仍采用传统的教师传授为主的教学形式，课堂的中心始终是教师，学生处于教学活动的参与者地位，是知识的被动接受者，难以激发学生的学习兴趣，慢慢的学生就会觉得课程枯燥，失去学习的积极性[1-2]。因此，传统的教学模式不能满足当今人才培养目标的要求，急需对EDA课程进行教学改革。

3 基于CDIO模式下的EDA课程教学改革

3.1 CDIO基本思想

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）的缩写，是美国MIT及瑞典的3所大学提出的一种新型工程教育模式[3-4]。该模式以工程项目的整个生命周期为载体，让学生主动地参与到理论到实践的转化过程中来，是一种倡导“做中学”和“基于项目的教育和学习”的新型教学模式[5]，使学生在CDIO模式的教育过程中，不断提高自己成为一名现代工程师应具备的能力与素质。和其他教学模式相比，CDIO更注重培养学生的学习能力、项目设计能力和创新意识及团队协作精神。

3.2 基于CDIO的EDA课程教学改革

EDA是电子类专业学生应用很广的一门课程，该课程的教学为培养电子技术设计人才打下良好的基础。高职院校教学应以“理论够用，技能适用，重在运用”为指导原则，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。对实际中应具备的知识和能力进行有针对性的训练，从而快速提高学生的技能，让学生在完成学校教育后更能适合工作岗位的要求。

笔者主要从以下几个方面探索基于CDIO模式的EDA课程教学改革。

1）CDIO模式下教学观念的转变。在EDA课程的授课活动中采用CDIO模式，教师首先要转变原有授课中的一些习惯性思想和观念，要将CDIO精神灵活地贯穿到教学活动中，将教学工作从过去的以“教师和教师的教”为中心，转变为“以学生的学及学生用得怎样”为中心，树立以学生为中心的实践教学理念，教师更多的是学生学习的指导者、帮助者和伙伴，引导学生主动学习。在教学过程中教师应引入基本的概念和方法，提出问题引导学生思考研讨，加强EDA课程实验与实践环节的教学，将项目教学法贯穿于整个教学中，使学生更好地掌握课程知识之间的联系，利用好现有的实验室和实习基地，增加学生主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力。

同时，CDIO模式下教师需要具备丰富的项目构思、项目开发、项目调试等实践能力，具备整个项目开发所需的知识和技能。这就要求教师时常到相关企业接受工程训练并取得实际经验。教师通过学习参观交流，将CDIO教学理念带给学生，形成新的教学思维和学习观念。

2）CDIO模式下课程内容项目化。“做中学”和“基于项目教育和学习”是CDIO教育模式的特色。因此，为了培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，笔者在教学中采用以项目为导向的教学方法，首次课以课程概述为主，其余学时以项目为主线实施教学。如为了使学生熟悉Quar tusⅡ软件的使用和用原理图设计数字电路的流程，笔者引入“用原理图设计3-8译码器”的项目设计；为了使学生更明确EDA中自顶向下的设计思想和掌握VHDL的基本结构、要素及各语句的使用，笔者引入“医院护士室指示电路设计”和“带清零、置位、进位的十进制同步计数器及拓展”的项目。在项目及拓展项目的练习过程中，教师引导，学生边学边做，边做边学，在做中讨论、体会、总结，不断提出问题和解决问题。这样一来，既大大激发了学生的兴趣和积极性，又增加了学生主动学习和实践的机会。通过项目教学和“做中学”，使学生掌握一个完整系统的基本设计理念和设计的基本流程，提高了学生独立分析和解决实际问题的能力。

在课时最后，笔者安排2周时间进行课程设计。课程设计的题目由教师推荐和学生自主设计题目组成，将班级学生2～3人分为一个小组，每个小组结合实际生活、学习的需要，选取合适的题目进行数字系统的设计，让学生充分了解从选题分析、设计方案及元器件的采购、软硬件设计、线路焊接到硬件调试的整个设计过程，在设计过程中教师对学生遇到的问题进行引导解决。通过课程设计，使学生融入有实际意义的项目完成过程之中，加深学生对课程知识的理解和掌握，提高综合应用知识的能力。同时通过小组协作的方式完成项目，也培养了学生的团队协作能力。

3）CDIO模式下考核方式的改革。CDIO模式下的教学考核方式改变传统的单一闭卷笔试模式，采用多种方式对学生进行考核，建立注重过程、注重实践、注重实际效果和创新的综合考核方式。考核方式由笔试和实践考核两部分组成，分别占40%和60%。其中，笔试内容为基本概念和理论，实践考核贯穿于项目设计的整个过程中，教师对学生自主学习的能力、分析解决问题的能力、创新能力、小组间协作的能力，项目的完成质量等方面进行综合考核。合理科学的考核方式，能给学生营造良好的学习环境，使EDA课程的教学收到良好的教学效果。

4 结束语

在高职院校EDA技术课程教学中引入“做中学”和“基于项目教育和学习”的CDIO模式，不仅激发了学生的学习兴趣，提高了学生工程实践能力、创新能力、自主学习和团队合作的能力，而且为学生今后走向工作岗位打下良好的基础。CDIO模式下的EDA课程教学能促进学生素质教育的发展和建设，具有可操作性和一定的推广价值。

[1]顾佩华,沈民奋,李升平,等.从CDIO到EIP-CDIO:汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):13-14.

[2]朱小龙.EDA实践教学与学生工程实践素质的培养[J].教育与职业,2010(33):165-166.

[3]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):2-3.

[4]韩智,张振虹,等.基于CDIO理念的团建工程课程教学改革[J].计算机教育,2010(10):56-57.

[5]文杰,任立军,张林,等.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J].职业技术教育,2009(35):91-93.

Teaching Research of EDA course based on CDIO Model//

Zheng Xiaoxi, Fan Qi l i, Zhen Ya

The passage aims to solve the problems that exist in EDA course teaching in Higher Vocational Col lages and explore the methods based on the CDIO model and the reform of course teaching. Practice has proved that teaching of EDA course adopt the CDIO teaching mode, we can avoid the problems of paying much at tention to theory than practice and avoid the problems that teaching has lit t le connection with the demand of the society . And it can improve the students’comprehensive abi l ity in a shor t time.

CDIO; Education model; EDA course

G712

B

1671-489X(2012)21-0060-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.060

作者：郑晓茜，研究生，助教，研究方向为电气、电子教学研究。