融入OBE理念的EDA行业特色课程群建设与实践

谷善茂，李健，张妮

（潍坊学院 歌尔科技产业学院，山东潍坊 261061）

地方高校在应用型转型过程中，多数建成了复合型院校，但其专业设置更多是追踪社会技术热点，与区域行业技术需求联系并不紧密，专业行业特色不明显，无法更好地服务区域经济发展[1]。近些年，本科高职教育的快速发展使地方应用型院校在人才培养方面出现同质化现象[2]，对地方应用型院校的特色发展造成一定的影响。针对上述问题，本文在研究校企合作共建专业人才培养模式的基础上，紧跟区域行业技术需求[3]，提出一种专业适应面更广、行业特色鲜明的人才培养模式——行业特色专业人才培养模式，既解决地方应用型高校应用性不强的问题，使所培养的人才具有扎实的基础知识、鲜明的行业特色，又解决与本科高职院校在人才培养方面同质化的问题。基于上述人才培养模式理论，本文对潍坊学院电子信息工程专业进行了试点研究：构建了OBE 理念下的电子设计自动化（EDA）行业特色课程群知识体系，然后进行了项目一体化教学实践。实践数据表明：行业特色人才培养模式能够显著提高学生的应用能力和职业竞争力。

1 行业特色专业课程群的内涵与研究现状

1.1 行业特色专业的内涵

行业特色专业即专业知识在具体行业方向的应用延伸，以行业技术需求为导向，通过知识分解指导专业基础课程、数理基础课程知识体系的建设，最终整合优化为行业特色专业知识体系，实现某一行业应用方向的人才培养，所培养人才具有职业竞争力强、基础知识宽厚、创新应用能力强的特点。

行业特色专业与校企合作共建专业、现代产业学院有一定的概念共性，后者主要为社会热门行业或某一龙头企业的技术人才需求服务，但由于校企合作主体的多样性，教学活动在空间和时间上往往是分裂的，课程体系的优化往往是简单的课程替换；而行业特色专业以学校为主体，能够实现贯通式融合知识体系设计，使课程体系的优化达到更高的层次。行业特色专业建设具有更广泛的专业适应性、更宽广的服务面，其建设范围可以扩大到全校多数专业，而非仅限于热门技术行业，其服务面为区域范围的所有行业，而不仅仅是几个龙头企业。

1.2 EDA 课程群建设的意义

课程群将具有内在联系的不同领域、不同学科的内容或理论整合为一门新学科，不仅在形式上表现为两门以上学科的融合，而且在内容上具有构成综合课程体系的复杂融合特征，能够有效培养学生解决问题的能力。2023 年8 月，通过CNKI 数据库系统的检索结果（见表1）发现，对EDA 课程改革、EDA 实践教学的研究文献比较多，在课程教学方法方面有EDA 开放实验室教学[4]、PBL 模式教学[5]、模块一体化教学[6]等方法。在实践教学方面，多位学者分别从创新实验项目[7]、设计新实验模式[8]、改革实验内容[9-10]等方面进行了研究。上述研究成果大多基于教师视角，研究范围局限于EDA 课程本身，在实现多门课程的融合设计、提高学时效率与资源利用率方面还有待提高。

表1 文献检索统计表

鉴于EDA 课程是融合多学科于一体的综合性学科，这与课程群的内涵一致，因此，对EDA 课程群的研究吸引了众多学者的兴趣：郑州大学陈杨等[11]提出了基于实践—生存—竞争力的EDA 课程群建设理念，东莞理工学院的卢贵主等[12]则基于核心课程群理念对EDA 课程群建设进行了探讨，湖北工业大学的董优丽[13]通过优化课程资源进行了EDA 课程群建设，北京邮电大学的于秀丽等[14]从课程融合角度解释了EDA 课程群的建设思路。上述EDA 课程群建设的成果为复合型、素质型人才的培养提供了助力，但多数研究内容集中在校内资源整合与学生应用能力提高方面，对实现校内外资源整合、学生学业职业协同可持续发展的EDA 行业特色课程群建设鲜有提及。本文通过研究我国高等教育政策、总结校企合作共建专业经验、挖掘现代产业学院办学精髓，提出电子信息工程专业EDA 行业特色课程群建设理念，整合校内外优质资源，以提升学生的实践能力和就业竞争力，更好地服务区域经济建设，加快地方高校向应用型转型的进程。

1.3 EDA 行业特色课程群的内涵

行业特色专业课程群是在专业人才培养课程体系的基础上，融入行业应用技术课程，整合优化教学资源与课程学时，在知识体系方面实现专业理论与行业应用高度融合统一的课程教学体系，是支撑行业特色人才培养目标实现的重要方式。行业特色课程群建设打破了校园、社会的壁垒，实现了行业需求与专业教学的有机统一。将行业技术案例带入课堂，实现学生专业分方向培养，提高了学生的创新应用能力与职业竞争力，并且大量创新型行业技术人才的高质量就业可以促进区域经济的快速发展，形成良性的教育、就业双促进机制。

本文以学生为主体，以学习目标为中心进行EDA 行业特色课程群体系建设，着重培养学生的工程应用能力、创新能力，并实现可持续发展。潍坊学院电子信息工程专业正在深化行业特色专业课程群建设，其建设内容不仅包括行业技术与专业知识的融合设计，还包括了课程群师资力量的配置管理、专业行业方向教学大纲的修订、专业行业方向一体化项目教学实验室的建设等。

以电子信息工程专业EDA 行业特色课程群建设为例，本文从微观视角阐述高校行业特色课程群建设的理论与实践机制，为高校课程质量建设提供参考。

2 EDA行业特色课程群构建的特色

本文以EDA 课程群体系为研究对象，基于工程教育OBE 理念，采用文献调研、专家指导与实验总结等方法进行行业特色课程群的建设，除了整合校内外教学资源、更新教学内容、优化教学时间、创新授课形式及授课方法外，本文所构建EDA 课程群体系还有如下特色。

2.1 以学生为中心，实现“双业”协同发展

OBE 理念强调以学习目标达成为中心，同时培养学生的创新应用能力，并能够实现可持续发展[15]。本文所提出的EDA 行业特色课程群建设正是以学生为中心开展的，不仅关注学生在校期间学习目标的达成，同时对学生毕业5 年内的职业发展情况进行跟踪，对问题及时总结，提出改进措施并反馈到学生的毕业能力指标体系中，从源头上进行改进，实现学生专业能力与职业素养的相互促进、协同发展。

2.2 以行业应用为导向，培养行业特色人才

为了与本科高职院校实现错位发展，避免人才培养的同质化问题，地方应用型高校所培养人才必须具有自己的特色。与高职院校相比，深厚的基础知识是其人才培养的一大特色，但是这种特色在学生职业发展初期并不具有优势，原因是学生的知识存在碎片化现象，与行业应用脱节。本文以地区EDA 行业应用为导向，将行业技术应用案例引入EDA 课堂教学，实现课程体系与区域行业技术的高度相关，培养EDA 行业特色人才。

2.3 以行业需求为牵引力，促进区域经济发展

从地方高校的应用型办学定位可知，其所培养的人才要服务区域经济发展需求，这也是地方应用型高校人才培养的另一个特色。地方应用型高校要提高所培养人才的职业竞争力，使其在就业过程中处于优势地位，就必须紧扣区域经济发展需求，以行业需求为牵引力确定专业发展方向，进而制定相关的人才培养方案与课程体系，为区域经济发展提供技术与人才保障，实现学校教育与区域行业技术需求的融合发展。

2.4 以职业发展需求为推手，学生自主构建知识体系

OBE 理念要求以学生为中心进行各项教学设计，学生的职业发展需求即为学校人才培养方案与课程体系制定的出发点与推手。学生入校后，在职业导师的引导下制定职业规划，然后选择修习相应的行业方向课程体系，进行知识体系的自我构建。这种建立在职业需求与个人兴趣基础上的学习模式可以极大地提升学生的学习主动性，培养其创新精神，并养成终身学习的习惯，为学习型社会建设贡献力量。

潍坊学院电子信息工程专业目前已经构建了EDA 行业特色课程群、MCU（微控制单位）行业特色课程群、PLC 过程控制课程群及PCB 电子线路课程群等多个行业特色课程群，再结合素质教育课程群、专业基础课程群，共同组成行业特色人才培养课程体系。在知识体系方面，行业特色课程群与专业基础课程、素质教育课程群是整体布局、逐级支撑关系；在能力培养方面，三者既相互独立，又相互促进。本文重点讲解EDA 行业特色课程群的建设。

3 EDA行业特色课程群的理论体系与教学实践

潍坊学院的应用型特色名校建设，以培养高素质创新型、应用型本科人才为目标，实现传授知识、培养能力、提高素质的协调发展。本文基于OBE 工程教育理念，从理论体系设计、实践教学及课程群管理三个方面进行EDA 行业特色课程群体系方案设计（见图1）。

图1 EDA 行业特色课程群教学体系设计方案

3.1 EDA 行业特色课程群项目一体化教学理论体系

以EDA 行业应用需求为知识核心，通过整合优化教学资源，构建EDA 行业特色课程群贯通式知识体系；以EDA 行业项目为知识载体，科学设计教学方案，优化教学时间、资源配置，建设EDA 行业特色课程群项目一体化教学理论体系。

（1） 研究EDA 行业特色课程群教学内容的项目一体化教学理论，把EDA 行业特色课程群当成一个有机整体，以项目为主线，将其他知识内容交叉耦合在项目案例中，达到精简课程、优化教学资源的目的。

（2） 开展项目驱动式的一体化实践教学研究，将EDA 课程群教学内容分类整理为多个项目，每个项目的教学内容细化到课程群中的每一门课、每一个具体知识点，以项目为教学主线，最后综合所有知识点完成项目实践开发、验证。已实施的EDA 技术、HDL 语言基础部分项目一体化教学设计如表2所示。

表2 EDA 行业特色课程群项目一体化教学设计

（3） 优化设置教学时间，交叉耦合设计教学内容。适当增加EDA 技术学时，缩减冗余课程学时或不再单独开课；按项目设计需求进行知识讲解，实现整个EDA 行业特色课程群教学时间的有机融合。

3.2 EDA 行业特色课程群项目一体化教学实践

坚持学生主体地位，以学习目标达成为导向，以学生核心能力培养为主线，进行EDA 行业特色课程群项目一体化教学实践。

（1） 开展实验室一体化教学，将专业行业应用方向的课程内容都在实验室中完成，实现理论授课、实验验证的一体化教学，引导学生边学边练，发挥学生的主观能动性，提高学生的实践能力、创新精神。

（2） 基于OBE 学习产出评价理念，实行“1+N”证书制度、以奖代课、以评代考制度等。创新学生考评机制，建立多方面的学生实践考评机制，对学生知识的考核扩大到学生的实践能力、创新能力等多个方面，把代表学生能力的各级别竞赛、创新设计等获奖成果也作为学生的考评依据。

（3） 建立多元化的开放式教学模式，打破年级限制，引导学生从入校就制定职业规划，自主选择专业行业课程群进行修习，基于学习兴趣自主构建知识体系。以专业选修、校内竞赛、第二课堂等各种方式提前介入学生行业方向知识的学习。

3.3 EDA 行业特色课程群管理体系设计

建设EDA 行业特色课程群教研组开展研讨活动，理顺师资管理关系，加强师资培训，提高课堂教学质量。

（1） 以行业案例项目为主线，开展教学研讨活动。根据项目实施的进度及所涉及知识点的需求，进行课程教学内容的研讨，使教学内容与项目需求相结合，增强教学内容的针对性，实现理论教学—项目需求—实践应用的流程式教学内容设计。

（2） 加强师资培训，培养“双师型”教师。加强与校外企业及合作单位的技术交流，鼓励青年教师外出参加各类行业举办的技术培训，提升教师的实践教学与工程应用能力；同时邀请校外优秀技术人员进入校园开展技术讲座活动，将行业技术热点引入课堂。

（3） 加强师生互动交流，正确对待学生评教。以科学发展观看待学生评教，及时发现教学中的问题与不足，并针对性地开展教研活动，完善EDA 行业特色课程群教学理论体系，提升课程教学质量。

通过以上实践教学改革提升学生的学习兴趣，使学生增加学习主动性，提高动手能力，培养创新精神，实现学生学业与职业的可持续协同发展。

4 EDA行业特色课程群实施效果

潍坊学院电子信息工程专业已经对行业特色课程群建设进行了多年的试点研究，目前已经完成EDA 行业特色课程群基础项目及行业应用项目的一体化教学设计工作。基础项目交叉耦合EDA 技术、HDL 语言、数字电路等课程的知识点于项目中，开展项目一体化教学设计，使学生理解基本的数字逻辑知识、HDL 语言要素及EDA 设计流程，具备用硬件思维对电路进行描述的能力。

选取与区域经济相关性高的技术应用来开展行业应用项目设计，如中频加热谐振驱动项目、激光焊缝图像处理项目、嵌入式伺服控制项目等。采用自上而下方式进行项目知识体系设计，将所有知识点与专业基础课程、素质教育课程结合，实现行业技术与专业知识的融合课程设计，提高学生的职业竞争力。

从2015 年至今，已经进行了多个教学班的试点工作，初期选择试点的2015 级、2016 级、2017 级电子信息工程专业学生已经顺利修完课程，学生参加电子设计竞赛人数占比达到36%以上，取得各种职业技能认证证书50 多项，试点班级2018 级学生在国家电子设计竞赛中获得国家一等奖1 项、二等奖1 项，省级一等奖6 项、二等奖4 项的好成绩。参赛人数与获奖人数如图2 所示，参赛队伍数、获奖数量逐年上升，获奖层次稳步提高，学生的创新应用能力越来越强。

图2 历年参赛队伍总数和获奖数

从2019 届毕业生开始，在本地从事EDA 行业工作的人数逐年增加（见图3），2021 届毕业生在本地EDA 行业从业人数占毕业总人数比率超过80%，企业反馈效果良好，对学校EDA 行业的人才培养质量认可度越来越高，人才服务区域经济发展的特色日益明显。

图3 近三届毕业人数和本地从业人数

潍坊学院电子信息工程专业每届招生80 人左右，自从开展EDA 行业课程群教学试点以来，通过课程群教学内容优化和创新考核方式等方式，将更多时间留给学生自主学习，使行业特色课程群成为学生提高应用能力、构建自主知识体系的有益助手，学生参与EDA 行业课程学习的热情逐渐提高，如图3 所示，2021 届学生的参与人数（39 人）为专业学生数的47%，除了40%左右的考研学生，绝大多数学生都选择了EDA 行业特色课程群教学模式，实现了“双业”的协同、可持续发展。

行业特色课程群教学模式的开展不仅提高了学生的核心应用能力，还激发了教师的教研热情。近5 年来，电子信息工程专业教师获得了省级教研课题3 项、省级教学成果奖2 项、校级教学成果奖1 项的好成绩，促进了行业特色课程群理论的完善，实现了教学、教研工作的相互促进、协同发展，为学校教育教学改革贡献了力量。

5 结束语

本文提出了基于OBE 的专业人才培养理念，明确地方院校的人才培养特色：以区域经济需求为导向，培养具有扎实专业基础的创新应用型人才，并可持续发展。基于此理念，以学习目标达成为导向，以EDA 项目为主线，融合校内外教学资源，构建了基于OBE 理念的EDA 行业特色课程群体系，以支撑地方院校的特色发展。同时提出基于项目一体化教学的实践教学模式，创新学生考评机制，充分发挥学生的学习自主性，培养学生的探索精神和创新能力。在教学管理上，设置EDA 行业特色课程群建设教研组，对专业知识结构进行梳理，提升教学研讨水平，同时为学生的行业方向精准化培养提供理论与实践基础。本文研究成果可为其他专业方向类学生的培养提供借鉴，为潍坊学院的应用型特色名校建设提供助力，为地方高校由点到面、由微观到宏观的应用型教学改革提供建设性参考，加快我国高校教育教学改革的步伐。目前，专业行业课程群教学改革仅在电子信息工程专业进行试点研究，若推广到全校多个专业，还需要从人员配备、学时优化及实验室设置等多方面进行深入研究。