突出创新能力培养的行业特色《EDA技术》课程建设探索*

柴明钢 海霞

（南昌航空大学 测试与光电工程学院，江西 南昌 330063）

突出创新能力培养的行业特色《EDA技术》课程建设探索*

柴明钢 海霞

（南昌航空大学 测试与光电工程学院，江西 南昌 330063）

文章以行业应用为背景，通过行业特色《EDA技术》课程建设，提高学生电子设计的应用及创新能力。课程建设在教学内容上强化行业特色、突出EDA创新实践训练，教学方法上重视研究性学习，教学条件强化网络资源建设。教学实践表明，采用的措施有效地激发了学生现代电子设计兴趣，提高了学生在行业中的创新及实践应用能力。

EDA技术；课程建设；行业特色；创新能力

引言

EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术的发展，使得设计者可以使用软件的方式（即利用硬件描述语言和EDA软件）来完成对系统硬件功能的实现[1]。在发达国家中许多大学已将EDA技术融入教学并占有重要地位[2]。与国际先进的EDA教学相比较，目前国内高校在EDA课程的教学内容、教学方法、甚至实践环节上都存在较大差距[3]。不少学生甚至对电子系统设计的EDA方法还不甚了解，课程的教学内容也未能适应行业的需求，教学资源也比较缺乏。这些差距都是客观存在的，因此以EDA技术教学为契机，与国际先进水平接轨，进行适合本校人才培养定位、适应专业培养目标、适合行业需求的EDA教学改革，以激发学生的学习热情，引发创新创业思维，提高行业中的实践能力。

一、行业特色《EDA技术》课程建设的必要性

在当前信息时代，电子技术的广泛应用极大地激发了学生在该学科领域的创新欲望；同时，EDA技术吸纳了其他先进技术最新成果而成为现代技术的典范，其为学生提供了十分方便的实现创新实践的工作平台，有利于培养应用创新型人才。

在具有行业应用背景的高校中，如航空类高校中航空类专业就业形势很好，而工科一般性专业因行业背景不鲜明，在就业率、就业质量方面明显不如航空类专业；已经在行业企业中就业的学生因专业课程设置中行业特色不鲜明，故而在企业中竞争优势不明显。为了改变人才培养方面的这种不利局面，结合EDA技术的发展优势，探索建设具有行业特色的《EDA技术》课程，以培养能适应行业需要的电子设计创新型人才。

二、课程建设的内容与方法

在人才培养中，课程具有无可替代的基础性和重要性。课程是一种文化传递，它既是科学、文化发展的总结，又是科技发展前沿的反映。基于应用创新型人才培养的行业特色《EDA技术》课程建设围绕专业人才培养目标，通过组织教学内容，吸收EDA应用最新研究成果，突出行业应用背景；注重以学生为主体，体现现代教育思想，符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律；运用现代教育技术与方法，提高教学及人才培养质量。

（一）教学内容

在教学内容方面力求处理好经典与现代、理论与实践的关系，重视在实践教学中培养学生的EDA创新能力和行业中实践应用能力。

1.理论教学建设

在理论教学建设中，教材代表的是经典理论，论文代表的是现代科技前沿。在已有的成熟理论知识的基础上，为了课程建设与时俱进，围绕专业培养目标，吸收EDA技术在行业中的最新应用和最新研究成果，使课程内容具有基础性、研究性、前沿性；凝炼有行业应用背景的案例，强化行业特色，增强学生在行业中的核心创新能力和实践应用能力。

例如，经过调研，将EDA技术在航空通信和航空控制等

方面的应用进行提炼，及时融入到相关教学中，不仅丰富了教学内容，而且使教学内容体现了成熟与发展的关系。如在航空通信领域中提炼应用EDA技术设计航空通信总线接口、按照不同的通信协议设计数据传输系统等；在航空控制领域中提炼应用EDA技术设计机轮防滑刹车控制器、EDA在航空设备综合智能检测仪中的应用等。通过具体案例的学习及消化吸收，培养学生在航空电子领域的创新设计能力。

2.实践教学建设

《EDA技术》是一门面向实践应用的课程[4]。在实践教学建设中，将课内实验和课外实践相结合，相互补充，以培养学生的应用创新能力。

课内实验依据完善后的行业特色《EDA技术》课程教学大纲，设置基础验证性实验和综合设计性实验。通过基础验证性实验如1位全加器原理图分层输入设计实验、8位硬件加法器VHDL设计实验等可验证、掌握理论知识；通过综合设计性实验如基于EDA技术的多级保护电子密码锁的设计、航空通信中小数分频器的设计实验等可进一步综合并灵活运用理论知识，熟练掌握EDA设计方法。

课外实践包括创新实践训练、科技制作及“三小”等方面，作为第二课堂进行开展。创新实践训练强调创新，例如基于EDA技术的雷达协控制器设计、基于EDA技术的汉明码编码解码器设计等，通过创新实践训练，强化在行业背景下提高实践中的核心创新能力。科技制作及“三小”科技活动，由学生自己提出方案，将EDA技术应用于小发明、小创作、小设计等项目中；还可主动加入到教师的科研课题中，运用EDA技术进行相应的科研开发及科技制作，通过训练可强化并提高学生灵活运用EDA技术进行科研开发、科技制作的实践应用能力。

（二）教学方法与手段

教学方法是实现教育目的，完成教书育人的基本手段。作为强调实践的《EDA技术》课程[5，6]，在教学上重视体现以学生为主体、以教师为主导的教育理念，灵活运用多种教学方法，调动学生学习积极性、主动性，将知识内化为创新源泉，促进学习能力、创新思维的发展。在讲授EDA设计过程中，综合采用多种教学方法。在阶段学习之前，采用引导式教学法，引导学生查询相关知识背景；在阶段学习之中，采用互动式教学法，调动学生积极参与讨论，促进学生查阅相关应用和最新发展；在阶段学习之后，采用梳理总结式教学法，引导学生进行知识的梳理及总结，帮助学生掌握如何将各个知识点连接成知识网，利于解决实际问题时视野的总体观。在掌握相关知识点后，针对EDA技术在行业中的应用案例，采用研讨式教学法进行设计案例的学习，注重思想、方法的培养，引导学生运用已学知识分析问题和解决问题，在此过程中适当地、有目的地让学生尝试困难，有破有立，以使学生养成正确的思维方式，促进学习能力及创新潜能的发展。

在具体教学手段上，充分发挥课堂教学等传统教学手段作用的同时，用好多媒体、网络等现代教育技术的优势，并做好与课程的整合。例如，在运用EDA工具进行案例分析时，不仅要学习设计思路、设计方法，而且在具体设计过程中要使用特定的EDA设计软件进行研讨，多媒体教学手段必不可少；在进行个性化学习方面，在个人的查漏补缺、个体的学习进度安排等方面，网络课程等现代教学手段则不可或缺。

（三）教学条件

教学条件是教育教学成功进行的必要保障。在课程建设过程中，必须及时提炼适合培养目标的训练项目，编写配套的实验讲义，充实实践教学条件，这样不仅能指导相关实践，而且有助于在此基础上开展高水平的开放性实验。大力进行《EDA技术》课程网络教学资源的建设，设计相应的多媒体学习网站，提供学习课件、视频资源、师生交流、在线练习、EDA创新实践参考等内容，学生可以根据自己的兴趣、根据自己的学习进度进行个性化学习，网站具有辅教辅学、辅助实验等功能。例如，学生可根据自己具体学习情况，可随时在线打开各个课件进行查漏补缺；网站提供多个学习视频，学生可以按照自己的不同需要进行个性化学习；学生在学习中遇到疑难，可以随时通过师生交流栏与老师、学生进行实时的交流；在阶段学习完成后，为了检验学习的效果，可以通过在线练习栏进行在线测试；网站不断更新已成功完成的EDA创新实践项目，激发学生的积极性，也利于学生们相互学习、共同进步。

三、课程建设见成效

根据学校人才培养目标和专业培养方案，修订了航空特色《EDA技术》课程教学大纲及实验大纲，编写了教学计划，以使教和学有纲可依；吸收其他兄弟院校在EDA课程教学中优秀经验及EDA技术在航空电子、通信领域中的最新应用状况，进行案例提炼，充实到课堂教学和创新实践训练中，使教学内容兼具基础性、研究性、前沿性；在教学大纲的指导下，编写各个EDA技术创新实践项目训练计划，以使相关训练有章可循。

在课程建设的基础上，着力进行了创新实践训练。应用学校的大学生科研创新训练平台，积极组织学生加入EDA创新实践训练，在创新训练过程中，突出行业特色，学生反响良好。在创新实践训练检验中，100%项目都完成了硬件系统的设计及制作，并进行现场演示；在此基础上，将成果进行总结和提炼，有40%以上的学生发表了相关论文或申报专利；以能力的提高为基础，30%以上的学生积极参加各种科技竞赛，如全国大学生光电设计竞赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等，获奖既是一种肯定，更是一种激励。经学习、训练，学生在行业中的实践应用能力、创新意识及能力得到普遍提高

四、结束语

EDA技术的应用，为学生电子设计开辟了广阔的空间。通过融知识传授及能力培养为一体、强调创新和突出行业特色的《EDA技术》理论学习及实践训练，使学生学会主动性学习、探索性学习、在行业应用实践中研究性学习，培养了学生的创新思维和行业中的可持续发展能力，这将使之终生受益。

[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程（第五版）[M].北京：科学出版社，2013.

[2]高欢，罗长杰，张翔.将EDA技术引入到电子技术实验实践中的探讨[J].实验室科学，2008（3）：98-100.

[3]关维国，鲁宝春，于玲，等.电子类专业EDA技术课程教学改革探索[J].辽宁工业大学学报（社科版），2014，16（6）：124-126.

[4]金宁治，李文娟，高晗璎，等.电气专业“EDA技术”课程实验教学的改革[J].电气电子教学学报，2015，37（4）：86-88.

[5]李如密，陈彩萍.“生-生”课堂提问模式探析[J].江苏教育研究，2011（04A）：9-12.

[6]张安富.改革教学方法 探索研究型教学[J].中国大学教学，2012（1）：65-67.

Based on the background of industry application，through the construction of industry characteristics EDA technology course，improve the application and innovation ability of students'electronic design.Course construction strengthens on industry characteristics and highlights EDA innovation practice training in the teaching content，emphasizes research study in the teaching methods，emphasizes on network resources construction in the teaching conditions.Teaching practice shows that the measures are effective to stimulate students'interest in modern electronic design，and improve students'ability of innovation and practical application in the industry.

EDA technology;course construction;industry characteristics;innovation ability

G642

A

2096-000X（2016）23-0182-02

2014年江西省高等学校省级教学改革立项课题（课题编号：JXJG-14-8-22）；2015年南昌航空大学创新创业课程培育资助项目（项目编号：KCPY1525）。

柴明钢（1973-），男，籍贯：浙江慈溪，硕士，副教授，研究方向：现代电子设计等；海霞（1977-），女，籍贯：河南许昌，硕士，讲师，研究方向：光电、物理等。