基于OBE模式的“EDA技术及其应用”课程改革研究

顾梦祺

(淮阴师范学院物理与电子电气工程学院，江苏 淮安 223300)

基于OBE模式的“EDA技术及其应用”课程改革研究

顾梦祺

(淮阴师范学院物理与电子电气工程学院，江苏 淮安 223300)

近年来，许多国内高等学校不断增强OBE教学理念，并纷纷将其作为新版教学大纲制作的指导思想，不断改革现有教育教学手段。基于OBE教学理念，针对高校“EDA技术及其应用”课程的教学活动开展，围绕“以学生为中心”、“以成果为导向”的教学理念进行教学设计，以期促使学生从被动“要我学”变为“我要学”，从而收获更优质的教学效果。

OBE理论；“EDA技术及其应用”课程；改革

OBE是成果导向教育(Outcome-based education)的简称，也可称作目标导向教育、能力导向教育或需求导向教育，现已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。进行OBE课程改革的学科课程，应围绕实现预期的学习结果进行教学设计，在改革过程中，要关注5个核心问题，这样一来，就要求从学校层面对各课程的教学大纲进行修正，在大纲中应明确学生的培养目标和毕业要求，并且应提供有效手段评估是否达成。

1 基于OBE模式的课程教学改革

淮阴师范学院在学校的“十三五”人才培养工作规划中，明确提出了要在全校开展OBE教学课程改革，并组织多次改革研讨推进会，确保“OBE”教育理念贯彻实施。“EDA技术及其应用”是电子信息类学生的专业基础课程，需要学生具备数字电路、程序设计语言、电子电路以及模拟电子线路等一系列专业基础，并且在教学过程中软件硬件相结合，对于学生的实际应用能力要求较高。因为教学内容中有一大部分是对超高速集成电路硬件描述语言的学习，在传统的教学方式下，教师关注程序语言内容讲解，枯燥乏味，学生学习兴趣不大，课堂效果不佳，故将OBE教学模式引入“EDA技术及其应用”中显得尤为迫切。

2 “EDA技术及其应用”课程的OBE重建

“EDA技术及其应用”这门课程包含EDA技术概述、EDA工具软件的使用方法、VHDL、Verilog HD、常用EDA工具软件、可编程逻辑器件、EDA技术的应用等，主要为了提高学生动手设计电路，达成设计目的课程。目前全国各大高等院校均已开设该门课程，淮阴师范学院物理与电子电气工程学院一直以来都是在大二下学期开设该门课程，因为这门课程要求学生达到精通一门语言(硬件描述语言)、熟悉一类软件(如quartusII等编程软件)以及了解一类器件(可编程逻辑器件)的教学目的，所以对学生来说实践性要求很高，大部分学生也只有学习完成前期先修课程之后才可以很好地达成教学目标。正是由于该门课程具有很强的实践性，所以将OBE模式引入该课程具有很重要的现实意义。

从课程定位、课程设计思路及课程评价标准与方式3大方面，对课程教学各环节进行改革。

2.1 课程定位

根据学校电子信息类学生人才培养计划以及结合“以学生为本”、“以成果为导向”的指导理念，将课程定位为培养具有自主设计电路的能力、具有创新力的学生，即具备初步掌握在计算机的操作环境中EDA开发的能力，使学生掌握应用计算机的实际工程设计能力，熟练掌握设计输入方法、VHDL设计优化，能进行基于EDA技术较典型设计项目的开发设计。

2.2 课程设计思路

2.2.1 理论实践课时优化

“EDA技术及其应用”课程属于工具类课程，传统教学模式多是理论与实验并重，教师将理论部分的知识，如VHDL的基础知识、VHDL设计实例、FPGA可编程器件相关知识都放在课堂上讲授，而且受个性化驱使，多数会将大部分时间放在VHDL语言的介绍上，但因枯燥乏味，所以课堂效果不佳，学生收获甚微。而在OBE模式下，将增大实验学时，将部分理论知识放入实验室，结合实验案例进行讲解，对于学生来说更直观，学生的参与性更高。所以传统的“EDA技术及其应用”课程设定为总学时50课时，其中理论讲授26学时，实验教学24学时。通过调整优化，在总学时不变的情况下，将实验教学增加至30学时，将原来在理论课堂上讲授的VHDL语言要素、VHDL顺序语句、并行语句、库和程序包等内容，放在课后由学生自学完成，并在实验课堂上，通过设计一些小例子再进行重点知识点的讲解。如此一来，学生在理论与实验学习时都是对课程有一定了解之后，都可以带着问题来，理论课堂更为活跃，实验课堂开展的也更有针对性。

2.2.2 多样化的实验设计

通过优化课时安排，增加实验课时，给学生提供更多、更密集的实验时间，获得更好的技能提升。另外，在实验内容安排上也做了创新调整。首先根据教学目的的不同，将实验设计分为基础理论性实验、实践性实验、创新设计性实验。

基础理论性实验就是以教师为主体，在学生课前进行基础理论知识学习的基础上，到实验室里完成一系列与基础理论相关的实验内容，即教师分析学生自学完成的理论知识，挑出相对重要、难理解的部分，设计几个紧密相关的实验，让学生在实验室完成。这种把理论性的教学内容用做实验的方式进行验证学习，相比较教师课堂上的“一言堂”，学生参与性更高，并且可以达到完善学生的理论知识，强化重点难点的目的。

实践性实验是以学生为主体，在学生完成基础理论性实验之后，根据课程内容要求，完自行设计完成几个大型的电子电路系统，实现形式多样化，学生之间可以相互讨论，可以查阅资料，最终提交经过验证符合设计要求的实物，并且提供实验报告，比如秒表的设计、频率计的设计，都可以归类为实践性实验，学生可以自主决定具体的实验功能以及实现方案。因为这类实验属于综合性实验，所以对于学生的能力提升很有帮助。

创新设计性实验同样是以学生为主体，自由组队，不要求固定上课场所，题目多样，学生可以自由选择，完成的同学可以在最终课程考核时得以体现。

2.2.3 完善的考核模式

EDA课程的传统的考核方法是学生最终成绩平时成绩和实验成绩两部分组成，这种考核形式单一死板，没有充分考虑以成果为导向，忽略了对于学生自主学习能力、创新设计能力的考核，致使在教学过程中，学生难免出现消极应付的学习状态。在OBE模式，从以学生学习成果为导向的角度，主要考虑采取以项目成果验收的形式进行课程考核，以期能综合检测学生学以致用的能力，比如针对学生选题的项目，从项目讲解、软件编程思路分析、实物演示效果、答辩、项目报告、问题解答、创新拓展等多角度进行考核，各个模块占有一定的比例分数。通过这种相对较灵活的考核方式，激励学生自主学习，驱动学生努力学习，对学生来说，在学习能力、沟通协作能力、创新能力等多方面都能得到提升。

3 结语

OBE教育理念的核心是培养学生的能力，实现教育活动由“教师中心”向“学生中心”的转移。推行OBE教育理念是学校落实高素质应用型人才培养目标、推动转型发展和全面推进本科人才培养综合改革的新举措。淮阴师范学院作为一所立足于地方、服务于地方的普通本科高等院校，一直致力于为地方发展提供专业型人才，而OBE教学模式的改革正好符合学校发展的要求。“EDA技术及其应用”作为一门专业实践工具类课程，通过OBE教学模式优化，采用由简入难，层层递进的教学方法，采取完善的项目化考核模式，有助于提升教学质量，也坚信通过这种产出导向教学，将可以为学生即将步入社会、走向专业工作岗位打下坚实的基础。

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Researchonthecoursereformof“EDAtechnologyanditsapplication”basedonOBEmodel

GU Meng-qi

(School of Physics and Electronic Engineering, Huaiyin Normal University, Huaian 223300, China)

In recent years, many domestic colleges and universities have continuously enhanced OBE teaching philosophy and have used it as the guiding ideology in the production of the new syllabus in order to constantly reform the existing teaching methods of education. Based on the OBE teaching philosophy, to make teaching activities according to “EDA technology and its applications" in colleges, focus on “student-centered” and “result-oriented” teaching philosophy so as to motivate students to learn, thus receiving better teaching results.

OBE theory; “EDA technology and its application” course; Reform

TN02-4

B

1674-8646(2017)22-0108-02

2017-09-16

顾梦祺(1987-)，女，硕士研究生，助理实验师。