基于实践能力培养FPGA课程改革方案设计

朱娟　王金莉　张淑艳

摘 要：针对大学本科电气类专业的核心课程FPGA课程，提出了课程改革的方案。为了提高本门课程的授课效果，提升学生的FPGA开发能力，从教学内容、教学模式和考核方式三个方面给出了改革方案设计，旨在最大程度上发挥课堂时间的有效利用率，提升课堂对学生能力的培养。

关键词：FPGA；课程改革；实践能力培养

FPGA课程是大学本科电气类专业的核心课程之一，是一门实践性、应用性很强的课程。学生需要掌握软硬件知识，并且在硬件平台上实现自己的编程思想，是极其锻炼学生实践动手能力的课程。课堂的授课方式应该充分调动起学生的积极性，让学生变成学习的主人，真正融入到编程环节中来，考核要真正的考核出学生的真实操作水平，而不是一纸定输赢。只有彻底改变了考核的方式才能从根本上改变课堂的现状，让学生真正在为学习知识而学习，而不是为了及格而学习。

1教学内容的改革

实践证明，随着技术的迅速发展，传统的课本在技术原理，发展现状等方面显得十分落后，另外课本按照知识点的顺序组织，不完全适合于教学，因此，不能照搬课本的知识，教学内容必须进行改革，要充分利用丰富的网络资源，为学生推荐有用网站，充分利用已有硬件设备的优势，整合教材与网络资源共同呈现课堂中的知识点，将知识点的讲解与实际设备相结合，让学生边学教材边看实物，是式呈现，是教学内容改革的基本思路。

2教学模式与教学方法改革设计

为培养本专业学生FPGA的应用能力，以项目教学方法为主要教学方法，让学生在实现项目的过程中学习，教材的知识糅合到项目中，通过实际动手过程让学生体会知识的用处，体会项目成功的喜悦，让学生渴望学习，自发的学习。

采用项目式教学方法进行教学，将知识点融入到项目完成过程中，边讲解边练习，边演示边操作，实实在在的提高学生的动手能力。将整本书分解为10个项目，包括入门级项目1项，讲解quartusii软件的使用，fpga的基本工作原理，组合逻辑电路设计题目3项，包括基本语法的使用，模块化设计思想，时序逻辑电路设计2项，包括语法进阶的知识，lpm应用2项，状态机设计2项，在每个项目中涵盖部分知识点，授课过程中，首先进行任务的布置，然后教师进行任务的演示，提出小问题，接下来同学研讨，研究相关的知识点，并由代表发言，之后教师讲解知识点，学生记笔记，教师再次演示项目，接下来学生操作，教师从旁指导，接下来进行操作总结，进行操作奖惩评分。

3考核改革设计

整本教材的知识点融入到10个项目中，每个项目的最后都会有对学生的考核评分，针对学生的完成情况，每个项目10分制计分，作为学生的项目成绩，评分标准：独立操作完成并有部分发挥：10分，独立操作完成9分，小组研讨完成多数功能8分，完成部分功能7分，在教师指导下基本完成功能6分，未完成功能5分，积极配合老师+1分，积极发言+1分，积极操作并指导同学+1分，迟到一次-1分，请假一次-1分，旷课一次-3分，上课走神-1分，上限10分，下限0分，作为每次项目的成绩。10次项目总成绩为100分，作为平时成绩。

期末考试采取上机考试的形式，给出综合性的任务3个左右，综合整本教材的知识点，完成其中一个任务即可，依据完成情况打分，学生需要提供设计程序，演示图片，设计报告。期末成绩合计100分。最终成绩平时成绩占60%，期末成績占40%。

改革的重点是教学内容的整合，所采用的项目需要满足以下两个特点：①能够实现，难易适度；②能够涵盖本门课程的教学知识点，在这个基础上，重新制定教学计划，将知识点合理的融入到项目实施的过程中，达到润物细无声的效果。

改革的难点在于时间的有效利用，由于项目实施过程耗费着大量的时间和精力，教师要讲解一定的知识点，要指导学生的操作，要给学生留出时间思考，学生紧靠上课的时间完成项目非常紧张，那么学生要有效利用课余的时间，将思考与查阅文献资料的时间留到课余完成，缓解课堂时间的压力。

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吉林省教育科学规划课题：ZD17198