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电子设计自动化双语课程的对话式教学初探

2017-6-15 11:16:57      点击:
摘要:国际化的迅猛发展客观上要求我国高校培养的EDA人才具有很强的国际交流能力,对《电子设计自动化》专业课程进行双语教学,并在其中努力构建师生之间全方位互动对话式的教学模式,必将有助于实现人才培养目标。本文讨论“电子设计自动化”课程双语教学过程中的对话式教学的意义、困难及改善技巧,包括合理选用外文原版教材、实施课程的多媒体教学,开放教学方式等方面提出了双语教学模式的一些思考。
 
关键词:电子设计自动化;双语课程;对话式教学
 
作者简介:陆振宇(1976-),男,江苏常州人,南京信息工程大学电信学院,副教授,主要研究方向:智能系统、随机控制;郭业才(1962-),男,安徽,南京信息工程大学电信学院副院长,教授,主要研究方向:信号处理。
 
基金项目:国家自然科学基金项目(61473334,61104062)。
 
1. 引言
电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术,它已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真,集成电路的版图设计、印刷电路板(PCB)的设计和可编程器件的编程等各项工作中。 该课程是电子信息类专业的重要专业课程,是一门实践性、应用性很强的课程。随着信息产业的迅速发展,新的算法和新的器件不断出现,因此EDA课程在电子信息类人才培养中的地位和作用越来越突出,但是新的算法和新的器件在有关的文献和器件手册基本上都是用英文撰写或者是英文的缩写,软件平台大部分都是非汉化的英文软件。鉴于此,对EDA课程进行双语教学是非常重要和有实际意义的,对提高学生EDA课程学习的效果以及专业外语水平的提高都能起到非常重要的作用,通过课程学习可以让学生掌握电子线路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养学生的综合应用能力和实践能力,为今后从事本专业有关工程技术工作打下良好的基础。
 
2.课程特点
目前,计算机辅助分析与设计已广泛应用于各个领域,成为当前电子系统设计的主流。EDA技术是现代电子信息工程领域中一门新技术,它提供了一种基于计算机和信息技术为一体的电子系统设计方法,它的发展和推广极大地推动了电子工业的发展,已成为电子工业中不可缺少的一项主要技术。EDA以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机和PLD实验开发系统为设计工具,通过相关的开发软件,自动完成电子系统设计,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。运用于教学的常用EDA 工具主要有:EWB、PSPICE、Protel99、Max+Plus、QuartusII,等等。本课程主要介绍了学习EDA所需的内容,从而揭开了这个高技术产业的神秘面纱。课程以友好、非正式的方式介绍EDA商业和技术,介绍了EDA要解决的设计问题、解决问题的工具、应用工具的设计者以及使得EDA成为电子产品和芯片设计关键的因素。
 
3.EDA双语对话式教学
3.1. 教材的选用。
目前, 教师授课通常以教材为主, 而国内的一本教材往往要使用若干年才修订, 所以要正常开展多媒体双语教学, 教材的选用尤其重要, 笔者认为必须依托外语原版教科书和教师参考书。没有原版教材, 老师和学生都无法接触到“原汁原味”的外语, 也就无法进行实质性的双语教学,为了较好的解决这一问题, 本人查阅了国外最新的几本权威英文版教材, 并且与国内的教材进行比较, 从中选出适用于进行对话式教学的电子设计自动化双语教材《电子设计自动化基础(英文版)》,该书是由机械工业出版社出版,教材的作者是美国的Mark D.Birnbaum,他分别在普林斯顿大学和东北大学获得BSEE和MSEE学位。作为EDA的使用者、管理者、开发者和工具制造者,他对这个主题具有独特的权威性。Birnbaum在九大计算机、半导体、EDA和研究组织 (包括国家半导体级设计系统和富士通微电子公司) 的经验跨越了从系统产品到IC芯片的电子学设计领域。他在工程管理、咨询、R&D、产品开发、测试和市场方面担任高级职务,带领两个标准小组,并教授微电子学和EDA课程。因此该教材已经被公认为EDA教学领域的权威双语教材。
该教材介绍了学习EDA所需的内容,从而揭开了这个高技术产业的神秘面纱。书中以友好、非正式的方式介绍EDA商业和技术,其内容对非专业读者足够清晰,对专业读者足够详细。本书面向EDA、半导体或相关产业中负责销售、市场、公关、法规、金融等的非技术人员,同时也可以作为VLSI设计中的交叉学科工程、商业和市场课程的优秀补充教材。在本书中,经验丰富的产业领导者Mark Birnbaum简单而清晰地介绍了EDA要解决的设计问题、解决问题的工具、应用工具的设计者以及使得EDA成为电子产品和芯片设计关键的因素。另外,本书提供了供新入行者参考的丰富的附录,包括电子、半导体制造、计算和通用计量方面的入门资料、参考资源和完整的缩略语术语表。本书的主要特点:(1)解释EDA是如何适合电子产品和半导体产业的。(2)从工具使用者和EDA软件开发者的角度研究EDA产业,包括商业模型、投资回报和工具评价。(3)包括定义IC作用的电子系统级工具、设计IC行为的前端功能性芯片级工具、实现IC物理布局的后端设计工具。(4)讨论EDA产业的趋势和IC设计问题,包括深亚微米的挑战、知识产权和片上系统。(5)包括EDA标准组织和出版物。
 
3.2 对话式教学方法和途径
对话作为一种活动形式最早出现于古希腊时代的“苏格拉底对话”,至于《论语》所载孔子与其弟子间的问答,自然是我国古代对话教学的滥觞。然而,最早提出对话概念的则是俄国文艺理论家巴赫金。巴赫金认为:“对话交际才是语言的生命真正所在之处。”所谓对话,是指一种民主平等的、坦率真诚的、主客体之间互为主体的言语交流活动,对话的各方相对独立,各自保持彼此的自尊。 换言之,对话是一种民主、平等、坦率、真诚的有声或者无声的信息交流,是教育者为深刻把握文本的言语、情感、内蕴而组织的师生之间、生生之间、师生与文本之间的一种多元交流活动,它从一开始就与民主、平等、坦诚、倾听等相伴而生。 
长期以来,我国的工科课堂教学自觉或者不自觉地遵从了教师权威、知识本位和精英主义的教育价值取向,这三种教育价值观融合而成的课堂教学在本质上是独白式的,即承认并维护教师在教学中的地位,否认并剥夺学生作为学习主体的地位与权利,造成学生学习积极性不高,教师无法较好的了解学生掌握专业知识的水平。随着独白式教学的缺陷在现代教育中的日益凸显,体现时代精神和现代教育理念的对话式教学便成为现代教学改革的方向。
我们的教学向来就被认为是传递知识的事业,教学的主要内容也被约定为基础知识与基本技能的“双基训练”。这实在是对教学价值与教学功能的贬抑和误解。教学虽然与“知识”问题密切相关,教学虽然负载了传递基础知识和基本技能训练的任务,但教学的根本目的并不在于所谓的“双基”训练,而在于引导学生在“学习”知识、“欣赏”知识、与知识“打交道”的过程中发展学生的思维能力。当下教学的使命,是恢复被遗忘了的教学价值,在传递基础知识和训练学生的基本技能的同时,关注学生的“发展性学力”与“创造性学力”,重视学生的基本能力与基本态度的教学,使学生为发展自己的思维而学,教师为发展学生的思维而教。
在本文选用的教材中,引入了一个刚刚进入EDA行业工作的大学生Nora作为贯穿全文的主人公,急切想了解EDA公司的业务情况,在参加一次公司组织的聚会上开始向公司同事以及公司产品的客户进行对话逐步了解了以下内容:EDA的用户和工具、EDA产业、EDA工具和设计概念、电子系统级设计工具、前端设计工具、后端设计工具、EDA的发展趋势等。
本双语课程采用让学生扮演Nora作为一个大学生毕业生,让学生感受主人公Nora在EDA公司的学习历程,而教师扮演公司的同事以及客户,向Nora进行介绍和讲解。这种双语教学过程能够充分调动学生学习的积极性,同时也提高了学生的专业外语水平,尤其是专业口语水平,对于今后学生进入外企工作成为国际化专业人才具有很好的培养效果。
同时本课程还在课堂上让学生自愿组建学习团队,让学生在团队中扮演不同的人员进行对话,以提高整个学生群体的素质,培养学生的团队精神,能较好地提高教学效果,在团结协作中实现优势互补。这样做不仅启迪了学生的思维,同时又为学生提供了交流信息、共同学习、展示自我的机会,使学生体验到团结协作、克服困难而获得成功的快乐,并对他们合作能力的培养、良好习惯的养成以及综合素质的提高都有较明显的效果,有助于学生成为实用型的人才。
 
4.结束语
双语教学是电子信息类专业课程教学改革中出现的新事物。EDA课程很适合采用双语对话式教学方式,但是完整的双语教学体系的构建、英语的专业知识学习和应用是一个渐进的过程,不可能通过一门专业课程的双语教学就达到满意的程度。学生适应双语课是一个渐进的过程,同时也是一个艰难的过程。经过一个学期的对话式学习,学生对阅读英文的专业文章不但消除了畏难情绪,而且兴趣大增。今后本人还将在教材、课件制作、双语等教学工作方面不断探索、总结、改革,努力提高EDA课程的教学水平。
 
参考文献:
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