项目导入法在应用型本科电子设计自动化课程中的教学实践

陈华敏+任立民

【摘 要】本文针对应用型本科院校电子设计自动化课程的教学方法进行了深入研究，通过相应的示例详细介绍了项目导入法的实施方法和步骤。学生在项目中学习包括电路开发全过程的EDA技术，不仅高质量地完成了课程教学目标要求，同时对于学生的动手能力以及分析问题、解决问题的能力提升有很大的促进作用。

【关键词】项目导入；电子设计自动化技术；教学实践

0 引言

为了培养应用型人才，地方高校应坚持“OBE”理念和社会需求，需要在教学模式上进行改革。EDA技术包含广泛的知识和丰富的内容，但是一般教学的学时数只有40个左右的课时，因此，在教学内容中的选取上应进行权衡。以“保证基础、面向更新、联系实际、突出应用”为原则，同时兼顾学生的可持续性发展[1]。要达到课程目的、实现教学目标， 必须选择一种合适的教学模式来进行电子设计自动化课程的教学， 为此， 我们对当前国内外典型教育教学模式进行了比较与分析后加以借鉴， 将“项目导入法”应用于电子设计自动化课程中， 和采用传统教学方法相比，采用项目导入法的教学效果明显更好。

1 选择项目

“项目导入法”是将大纲所要求的知识融合到一个一个的项目中，通过实施具体的项目来学习相关的知识点。项目的选择至关重要，项目的选择直接影响教学效果[2]。确立项目应参考以下几点： （1）目标一致原则。要根据人才培养方案的目标来确定合适的项目。（2）知识全面性原则。项目中的知识点应该囊括教学大纲中要求的全部知识点。（3）实用性原则。选择的项目要尽可能贴近企业的生产实际和日常生活，可操作性强，具有实际应用价值。（4）循序渐进原则。根据学生的认知规律，项目的设置应该在难度上从简单到复杂，在知识的应用上从单一到综合。

2 实施项目

本文以项目“三人表决器”设计为例来具体阐述项目导入法在电子设计自动化课程中的实施过程。项目导入法的实施过程如图1所示。

（1）项目准备。对学生的层次进行评估，选取对授课对象来说合适的项目，并制定相应的教学设计方案，然后进行该项目的充分备课。

（2）任务分析。给学生阐述项目的设计要求，并且对于有些项目可以采用实物演示法，通过自制的ALTERA FPGA Nios实验开发板来现场演示项目的运行结果。这样可以直观的让学生明确自己的设计任务，并在很大程度上激发了学生的学习兴趣，然后学生结合实验开发板分组讨论项目设计方案。

图1 项目导入法的实施过程

（3）任务设计。在引导学生设计过程中教师可以首先抛砖引玉提出问题：要设计该电路，必须找出输入变量和输出变量，根据设计要求该电路的输入变量和输出变量分别是什么，它们之间的逻辑关系是怎样的？经过思考，学生都能得到如下图3所示的三人表决器输入输出变量的逻辑关系，这样三人表决器的VHDL程序的实体部分的设计就很显而易见了。

（4）任务实施。在进行以上的梳理后，学生对于怎么设计该三人表决器VHDL程序的实体部分和结构体部分都已经成竹在胸了。接下来要求学生以小组为单位进行程序设计，并通过仿真验证程序的正确性，最后下载程序到自制的ALTERA FPGA Nios实验开发板，最终对设计成果进行验证。

（5）项目总结。每一个项目完成后，认真总结每一次的项目实施情况，分析教学中存在的问题，教师对学生在实施项目过程中出现的比较典型的问题进行集中讲评，对重点、难点进行总结，并和学生进行交流，针对本次项目的实施提出建议，以便于今后改进[3]。 比如在三人表决器的项目实施中，学生使用CASE语句进行编写三人表决器的VHDL程序时出现了一些大家都很容易出现的错误，总结时把这些错误指出来，并分析原因及改正的方法，同时归纳总结使用CASE语句应该注意的事项，能让学生加深对重要的顺序语句CASE语句的理解和记忆，进而掌握其用法。

（6）项目知识的延伸。项目完成以后，给学生布置一些和本项目相关的拓展任务，比如三个评委平等的三人表决器的设计完成后，让学生设计一个有主评、辅评之分，而且只要主评按下按键或者两个辅评都按下按键则选手通过的表决器。通过拓展任务，培养了学生的举一反三的能力和对知识进行综合应用的能力[4]。

3 “项目导入法”的实施条件

项目导入法必须具备了相关的条件，才能更好的实施。笔者认为主要需要具备以下三个方面的条件：

（1）开发适合项目导入法的教材。目前采用项目导入法的教材很少，而且讲究知识的连贯性，这对项目导入法的实施来说是很不利的。因此对应用型本科高校来说，编写适合学生的教材很有必要。

（2）完善实验环境。“项目导入法”是让学生做为主，所以良好的实验实训环境是电子设计自动化教学中实施项目导入法的必须条件。结合课程发展需要，应该进一步购置相关元件和电路模块来让学生进行综合设计，进一步锻炼学生知识综合应用能力和动手能力。

（3）加强校企合作。为了让学生能学以致用，应该让学生在学习本门课的过程中去相关企业进行参观学习，了解电子设计自动化技术在生产生活实际中的具体应用[5]，并定期邀请一些电子公司的工程师来为学生做报告，让学生及时了解FPGA/CPLD的发展动态。

4 总结

采用项目导入法，让老师在做中教，学生在做中学，充分体现了“学生能尝试，尝试能成功，成功能创新”的教育思想。项目导入法实施过程中，需要在实施的整个过程中不断问诊学生，问诊课堂，将学生反馈的问题用来作为备课和项目选择的第一手材料，从而更好的实施项目教学。

【参考文献】

[1]潘松，王芳，张筱云.EDA技术及其应用[M].北京：科学出版社，2011.

[2]龙海燕，董曉红，王姝.项目导入法在EDA教学中的探索[J].成都航空职业技术学院学报，2011，27（2）：29-31.

[3]李晓平.EDA技术与实践应用教学方法探究[J].2014，（9）：32-34.

[4]徐志军.《EDA技术与VHDL设计》[M].电子工业出版社，2015.

[5]徐学红.“项目导向”教学模式在EDA技术课程中的应用[J].中国电力教育，2013（28）：108-109.