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【摘要】為適應以“新技術、新產品、新業態和新模式”為特點的新經濟，迫切需要深化高等工程教育改革。本文以電子設計自動化課程建設為起點，研究在新工科背景下，從課程教學內容、課程考核評價機制等方面構建課程教學體系。通過課程項目的實施，學生的學習興趣、能動學習積極性、實驗室開放率都有所提高，同時也為其他課程的教學改革提供參考。

【關鍵詞】新工科；EDA；課程建設

為適應以“新技術、新產品、新業態和新模式”為特點的新經濟，迫切需要新型工科人才支撐，探索更加多樣化和個性化的人才培養模式，培養具有創新創業能力和跨界整合能力的工程科技人才。對我國高等教育中工程教育提出了新要求——“新工科”。課程建設是新工科人才培養的基石。本文從課程定位、課程教學模式、課程考核評價機制等都方面研究新工科背景下電子設計自動化課程建設內涵。

1電子設計自動化課程教學建設背景

1.1新工科內涵

實現“兩個一百年”奮斗目標，深入實施“創新驅動發展”“中國制造2025”“互聯網”等國家重大戰略和需求是工程教育改革創新的重要起點，為適應以“新技術、新產品、新業態和新模式”為特點的新經濟，迫切需要深化高等工程教育改革。自2016年提出“新工科”概念以來，新工科建設正在從思想發動走向實踐行動。“新工科”的內涵是：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才[1]。電子設計自動化是電類工科專業的基礎課，對其進行課程建設，提高課堂教學有效性，保證應用型人才培養質量，以適應新工科要求，尤其重要。

1.2新工科提出的需求

電子設計自動化（EDA）技術是繼計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助工程（CAE）后用計算機輔助電子系統設計的最高階段，實現了電子系統設計的全自動化和智能化[2]。該技術在國民經濟、軍事航空等領域特別是在大數據、云計算、物流和人工智能方面顯示出了其技術的優勢[3]。新工科、新技術對EDA課程本科教學提出了更高的要求，在課程內容，教學模式，實驗實踐方式，課程考核評價機制等方面都提出了新要求。

2新工科背景下課程定位

《電子設計自動化》是基于計算機技術的軟、硬件應用的技術課程，在于培養學生基于模型、算法等數字系統設計和分析能力。其技術的應用，涉及到《計算機基礎》《C語言》《數字電子技術基礎》《Matlab及系統仿真》《數字信號處理》和《嵌入式系統》等課程相關內容和一些信號處理算法等，也包括硬件電路的設計，是一門綜合型很強的課程，對學生的能力是全面、綜合型的訓練。通過教學和實驗，培養學生數字系統的設計技術和創新思維，啟發學生的創新意識；培養學生的探索求知精神，從而提高學生應用計算機對電子電路進行自動化設計和分析的能力,為今后學習和就業奠定重要的基礎。

3電子設計自動化課程建設探究

新工科建設需要“將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學過程，更新教學內容和課程體系”[1]。新產業、新技術、新定位倒逼課程教學內容，教學模式，實驗實踐方式和課程考核評價機制等方面進行課程建設研究。

3.1產業和技術結合的課程教學內容

將產業對人才培養目標的最新要求引入課程教學，推動課程內容的重組和優化，將行業的新動態、新成果融入教學過程中，是新工科高等教育基本要求之一。課程教學內容要兼顧基礎知識的掌握和新技術的應用?；A知識不深厚，創新能力則不足；新技術不了解，則不能適應科技革命和產業變革的浪潮。電子設計自動化課程的主要任務是使學生掌握基于計算機技術的數字系統設計技術。不僅全面掌握PLD的硬件結構,特性和使用；掌握EDA開發工具（QuartusII）的使用和硬件描述語言（VerilogHDL）及其編程；更是要掌握EDA設計方法和常用的設計工具的使用。在課程教學內容上，除了保證PLD器件、EDA開發工具和硬件描述語言等基礎知識外，為適應新工科、新技術、新產業需要，增加EDA開發技術內容。比如增加SOC技術、LPM兆功能塊的應用、工程應用案例（程控多通道UART開發設計、基于FPGA的變頻技術等），讓學生及時了解產業、行業發展動態，接觸產業前沿新技術。

3.2教學模式的多樣性

產業轉型升級，新技術發展，高等學校工科教育特別是教材建設，大大落后于產業和技術的發展，不能完全適應新工科高等教育的要求。在課程教學中，要建立“以學生為中心”的教育理念，探索多種教學模式，提供多種學生獲取知識技能的途徑，培養學生自主學習，強化學生學習主體地位，創新思維的多樣性教學模式。對于PLD芯片的學習，由課堂內延伸到課外、網絡教學。利用網絡，完成課程作業——查閱PLD器件手冊和技術應用，掌握查閱器件資料的能力和了解EDA技術產業應用，學會利用網絡慕課等彌補課程教學中的不足。在講解HDL語言編程思維和技巧時，多采用討論式、案例式、翻轉課堂等模式，激發學生能動學習、創新思維等能力培養。把被動的灌輸，生澀的說教變成主動的參與，積極的融入和高效的學習。同時提供一些PLD器件官方網站和新技術、新器件論文，供學生查閱，及時了解產業發展動態，新技術應用，利用官方網站參加企業的網絡培訓。鼓勵和輔導學生參加課外實踐創新和學科競賽活動，提升學生知識應用和工程應用能力，豐富學生的第二課堂。

3.3工程應用的實驗實踐教學

實驗實踐教學是一項不可或缺的重要環節，越來越成為全面實施素質教育，培養學生實踐技能，創新能力，科技素質的重要部分。在工科教育中，是理論知識的升華，是工程應用能力提升的前沿陣地。以更加開放的實驗實踐教學模式，迎接新工科對人才需求。實驗教學分為基礎性實驗，設計性實驗和綜合性實驗?；A性實驗以老師為主，引導學生力求在最短時間內，高效完成并掌握操作技巧。設計性綜合性實驗，以開放教學為主，實施開放式自主擬題（可選實驗項目），以小組成員分工協作。完成實驗及實驗報告。在開放式實驗實踐教學中，學生不單是項目的執行者，更是項目的設計者。以工程應用為背景，學生自主確定實驗課題，設計實施方案（時間，地點，進度等）和實驗報告形式。可以有效的培養學生的個人效能、知識能力、學術能力、技術能力和社會能力等新工科要求的核心能力[4]。

3.4學生為主的考核評價機制

新工科對人才培養質量劃分為知識結構、實踐能力、創新能力、社會適應能力、管理能力、思想品德等六個層次[5]。為適應新工科對人才的需求，形成課程知識，實踐能力和創新能力考核相結合，堅持過程考核和學生為主的考核評價機制。降低教學過程考核（平時成績）權重，但劃定平時成績底線，低于此線，不得參與期末考試，總成績不及格；突出知識應用，實踐能力和創新能力考核比重，同時允許學生在期末規定時間內可以多次考核。期末以課題項目設計為主，團隊合作，以項目報告和答辯的方式完成考核。學生提前組建項目團隊，確項目課題，利用開放實驗室完成項目。項目報告包括項目論證，項目方案，設計思路，程序設計，仿真驗證和總結。答辯采用團隊陳述和問答形式。課程考核評價機制既體現了對理論知識水平、基本技術與技能、專業運用知識能力的考核、同時又有綜合協調與溝通能力的考核。

4總結

新工科背景下對高等教育的人才培養提出了更高的要求。高等教育要有戰略眼光，具有創新性、系統性，校企融合、國際交流的開放式教育。課程教學是實現人才培養有機組成部分。從課程教學內容，教學模式，實驗實踐方式和課程考核評價機制等方面，完善以適應新工科教育的課程教學體系研究與建設。才能提高學生學習的興趣，調動學生的積極性，才能讓學生真正學好課程，為后續課程的學習及以后的工作奠定扎實的理論基礎和初級工程技能。

參考文獻

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.

[2]丁家峰,李新梅,孫克輝,等.“EDA技術與應用”課程教學改革與創新[J].電氣電子教學學報,2017(12).

[3]周萬木.物聯網推動FPGA在邊緣設備上的發展[J].電子產品世界,2018(1).

[4]陳萬通,馮青,王續喬.新工科理念下移動通信實驗教學模式探索[J].教育教學論壇,2018(7).

[5]李盟,軋超,陳建輝,等.創新驅動戰略背景下新工科人才培養質量評價體系研究[J].當代教育實踐與教學研究,2018(4).165

作者：王培元 單位：湖北文理學院物理與電子工程學院