EDA开放式实验模式探讨

白芳

【摘 要】EDA技术发展日新月异渗透到各个领域，针对目前实验教学模式的局限，本文提出EDA开放式实验模式，即开放式实验教学开展，开放式实验管理，开放式实验主导原则。通过EDA开放式实验教学这个平台给了学生一个充分发挥自己的空间，使其投入到EDA学习中去，以此来提高创新实践能力，使其掌握EDA这门技术，为以后从事相关工作打下良好的基础。

【关键词】开放实验教学；EDA开放式实验模式；创新实践能力

EDA（Electronic Design Automation）是电子设计自动化的缩写，它设计灵活，应用范围广，在机械控制、电子信息、航空航天、生物医学、军事等领域都有应用。面对EDA技术日新月异的变化和市场的需求，很多理工类的高校对EDA教学改革和学科建设进行了大胆的尝试和探索[1]。我院针对EDA课程的实践性强，提出了开放式EDA实验教学，即开放式实验教学开展、开放式实验管理，开放式实验主导原则，重在提高学生的动手能力和实践能力，实现独立设计电路和创新。

1 开放式实验教学开展

开放实验教学是现代开放性教育的重要组成部分，它是针对传统实验教学“课堂中心、书本中心、教师中心”的封闭性，不利于培养学生创造力的弊端提出来的一种实践教学模式[2]。开放实验创设了一种开放的、自主的学习环境。是培养学生理论结合实际、动手能力、创造力、想象和思维能力的有效手段。有利于学生学习积极性的培养，有利于学生学习潜力的发挥，有利于学生学习个性化的发展，有利于创新人才的早期发现和成长。

项目分为两个内容进行研究：

1）结合实验中心设备条件精心设计开放性实验课题

在实验内容上，设置一定的数量的大型EDA综合性实验，采用开放性实验教学模式，可使学生有足够的选择余地并有独立思考问题、解决问题的空间，配合教师的指导，使学生得到足够的锻炼，产生创造性思维，培养创新能力。

2）加强开放性实验的过程管理，保证开放效果

（1）对学生来说开放性实验的完成要利用课余时间。学生课业负担重时，就可能影响实验项目的完成。另外，学生在项目完成过程中遇到挫折和困难也会动摇他们完成项目的信心。项目实行平时出勤与实验完成效果相结合的方式，将学生成绩划分等级ABCD四个等级，依据等级达到监管学生的目的。

（2）对指导教师来说，因为这类教学任务和课堂教学相比在形式上比较自由，教师们其他工作忙时就有可能疏于对学生的指导。所以我们要严格过程管理，在项目执行之初就明确教师的职责、指导方式、指导时间；同时明确对学生的要求，并组织对教学过程的阶段性检查，保证了开放性实验的执行效果。

高校开放实验管理是用开放教育理念指导实验管理，是开放教育在实验教学中的具体化。开放教育是指全过程开放的教育，包括教育政策的开放，教学观念的开放，教学时间空间的开放，教学手段的开放等[3]。

2 开放式实验管理

2.1 提高设备利用率

在改革不断深入的新形势下，实验室工作正面临难得的机遇，市场经济也直接给实验室建设与发展带来新的活力，实验室在学校规定的制度范围内，在对外开放、技术开发、技术服务、技术咨询、产品试制和生产等方面可以自主地通过市场与社会发生直接联系，使实验室的人、财、物、技术等资源充分发挥作用[4]。由于我校设备有限，为提高学生动手能力开放实验均为一人一组。在时间上打破上课时间的限制，学生可自由选时。在给定时间段内未完成还可补做。以这种方式实践下来学生的收益很大，既起到了能力培养的积极作用，又解决了设备不足的现实矛盾。

2.2 开放不等于不管

如何使好的理念达到好的效果是我们从改革之初一直在研究并不断改进完善的，若解决不好开放流于形式成了放任自流甚至逃课也无人知晓。其把握程度就是教学艺术的水平高低。

2.3 教师实验人员共同参与

由于改革是教学活动的组成部分，因此教师是主体。若教师只提出思想不参与，再加上没有相应政策兑现，任何一个举措都是纸上谈兵。从传统经验可见，凡是教师参与的项目实现更为容易。教研室和实验室主任负责组织协调，为解决开放工作量成倍增加的具体问题，将实验人员培训后达到与教师一样水平指导实验，实验时间内教师实验人员施行大排班。

2.4 必须提高队伍素质

没有高素质的实验队伍不可能开展高水平的实验研究和一流的管理。随着高、精、尖设备的增加，现代设备的技术含量大大提高，而管理人员的知识水平和操作技能往往跟不上科技发展的需要，这就需要不断更新、充实管理人员和专业技术人员的知识与技术。实验人员素质的高低，直接影响到实验教学水平，而实验教学水平的高低，又会直接影响到实验教学质量和学生上实验课的兴趣。所以必须重视实验队伍建设、加强业务培训，提高实验技术水平，调动实验人员的积极性，稳定实验队伍。

2.5 管理网络化

随着无纸化办公进程的到来，实验室管理和实验排课网络化已在日程。今后排课、通知等烦琐工作都将简化，我们可全身心地投入到教学及实验改革之中。

3 开放式实验主导原则

3.1 学生主体

开放实验活动的主体是学生。传统的实验教学中学生只是被动地按照老师和书本上给定的方法和内容，按部就班地操作，整个实验过程中学生不能充分发挥其主观能动性。而开放实验教学模式是以学生为中心，以学生自主创新为基础的新型实验教学模式，实验的主体是学生，强调学生的主体地位，尊重学生的个性特征，鼓励其创新思维。实验教学的过程既可以是学生验证或重演知识技能产生过程，也可以是学生生成建构新的知识技能的过程，学生通过以自我为主体的实验活动，提高对所学知识的进一步理解和消化，达到提高操作熟练程度的目的。

3.2 教师主导

3.2.1 积极引导学生做好实验前预习

预习是对实验内容认识的第一步，是保证实验课质量的第一环节。预习时：第一，要求学生做到必须明确实验内容，实验目的，掌握实验原理。教师应对学生进行简单的有关实验内容，实验原理的提问。第二，对较难理解，难懂的问题给予必要的揭示或解释。第三，根据不同的教学对象，采用不同的引导方式，因材施教，对于理论基础好，自学能力强的学生，则可提出一些较难、较深的问题，进一步激发学习积极性，拓宽知识面，加深对实验内容的理解，而对那些基础差、学习主动性不强的同学，则采用积极引导、耐心指导的手段，启发他们的学习积极性和主动性，过好预习这一关。

3.2.2 激发兴趣精心指导

学生动手操作，完成实验，这是实验的重要环节，也是关键环节。在实验过程中，教师要注意激发学生学习兴趣，指导学生自学、独立完成实验。教师的作用主要是提出安排意见和建议、进行技术指导、帮助解决疑难问题，使学生最大限度内发挥其主观能动性，充分调动学生的积极性和探知热情。设计性实验能够增强学生的实际应用能力，提高他们分析问题和解决问题的能力。例如对于设计的电路，先有一个设计理念，学生根据实验室提供的仪器与元件，由教师进行核定，再进行实际操作。

在实验过程中，教师指导实验时要在实验室不停地来回巡视，及时检查学生使用仪器，连接线路等情况，观察指导学生细心观察每一个实验现象，分析实验现象，做好真实、准确的记录，进一步培养学生思考问题，分析问题和解决问题的能力。学生动手机会多，潜在着损坏仪器的可能性也大。教师也要根据实验操作情况给出课堂成绩，确实体现公开、公平的原则，而教师面对面的提问也无形中对学生产生一种竞争和激励作用。

3.2.3 指导学生认真分析实验数据、实验结果

处理数据，分析结果是实验的最后环节，也是衡量实验成功与否的依据，因此不能忽视这一环节。各种因素都会影响实验结果的准确性，因此，必须认真检查学生的实验数据、运算过程、误差处理等方面。对明显错误的数据及时给以指正，如果发现实验结果偏差大时，则及时帮助分析，寻找原因，减少不必要的、可避免的误差出现，杜绝修改数据、拼凑结果的现象出现。实验结束，一定认真引导学生正确地分析结果、总结实验、找出不足，鼓励学生大胆提出改进意见，设计新的实验，充分开发学生创造性思维。

4 结语

天津商业大学信息工程学院的EDA开放式实验教学，以“加强基础，培养能力，提高素质，突出创新”教学思想为指导，以培养学生创新能力和探究能力为教学目的，以研究型的复合人才为培养目的，对现有实验及新开实验进行优化组合，使EDA实验课形成一个从浅到深、从基础到前沿、从接受知识到培养综合能力的逐渐提高的实验课程体系。以上是我校信息工程学院电工电子实验中心对EDA实验教学改革的一些思路，通过总结和与大家相互交流，以期对EDA实验教学改革的探索和实践起到促进作用。

【参考文献】

[1]李俊杰，夏清华.实验室开放的实践与探索[J].高等函授学报：自然科学版，2006，19（5）：57-59.

[2]王頠.实验室开放实验教学原则探索[J].中国建设教育，2011，5，3（5）.

[3]梁长屹.浅议高等学校开放实验管理模式创新[N].山西青年报，2014 年2 月23 日第004 版.

[4]常亚芳，李青松.提高学校实验室管理水平的措施[J].教学与管理，2006，10，20：28-29.

[责任编辑：汤静]