校企协同育人机制下的数字逻辑电路课程内容体系设置的研究

朱学玲

（安徽新华学院信息工程学院，安徽 合肥 230088）

教育本身应该是为国家培养继承人，教育培养的人应该能够适合社会所需，面向社会，面向市场。 随着人工智能技术、移动互联网的深入发展，硬件主导的算力提升越来越难以满足海量增长的计算需求，“软硬协同”成为推动计算产业发展的重要力量，因为程序执行效率提升潜力非常大，而且越接近机器，执行效率越高，因此，我们在原有的硬件基本原理的基础上加入了硬件描述语言的实现方法， 引入FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术。 同时，我院本着“学以致用”的原则，为了进一步加强计算机系统能力人才的培养，提高学生的综合应用能力，更好地与企业工程需求相适应，我们还采用了校企协同育人的方式。

校企合作模式是一种注重培养质量，注重学校与企业资源相结合、信息共享的新兴模式，该模式能够做到应社会需求，与市场接轨，与企业合作，理论与实践相结合的全新理念。 考虑到数字逻辑电路课程的特殊性， 本课程是在大学一年级开设的一门专业基础课，所以，校企协同育人主要是企业在教学过程中的融合度的把握，在教学过程中结合企业需求，并把学校的理论教学与企业的工程经验相结合，以项目为引导，课程改革为主线，以“提高学生的系统能力，培养学生的综合应用能力”为最终目标。

为了落实好校企合作，从实验大纲和课程设计大纲的修订开始，每个实践项目的设置都是学校老师与企业工程师共同商讨决定的，通过将某个工程项目分解细化为小的功能模块，再对这些小的功能模块进行分析，根据实践项目的需求修改教学大纲，从而使教学大纲中的每个知识点都是为了实践项目的完成而设计，使学生从学到用具有一定的连贯性，同时，在教学和实践指导中也是学校老师和企业工程师共同参与，经过三个教学周期，我们的教学改革有一定成效。

第一，提高了学生的学习兴趣和设计能力。

为了促进教学改革的进行，学院引进了新的实验平台，利用当前较为前沿的FPGA 技术，采用硬件描述语言和电路原理相结合的方式，把学生从传统实验方式繁琐的芯片检测和连线中解脱出来，让学生把更多的精力放在电路原理的应用上，有效提高了实验效率，学生也不再感觉课程很枯燥。

第二，提高了课程的校企融合度。

将学校老师的理论教学经验与企业的工程经验相结合，企业的参与使学生有机会接触到一些简单的工程项目，学生体会到数字逻辑电路课程真正的实用价值，学生学完后可以做一些简单地跟逻辑电路设计相关的工程项目。

在取得成效的同时也发现一些问题， 主要是：校企融合度不够，其原因可以从两方面来分析。

第一，学校老师和企业工程师的沟通仍需加强。

在教学的过程中，我们发现学校老师和企业工程师在完成实践项目时所关注的角度有一定差距，解决一个问题时， 许多企业技术人员是关注问题是否解决，不管怎么做，根据自己的项目经验采用正确的途径把问题解决了就可以，而学校老师更喜欢去追根溯源、刨根问底，除了关注问题是否解决，更多的会关注解决问题的每一步，不管对错都要究其原因，比如，我们在做位宽可调的IP 核设计封装和调用例程时，所有流程都是按照实验指导书的操作流程进行，却不能成功调用， 企业技术人员在解决这个问题时， 自己尝试实验成功后，只是凭借自己的工程经验怀疑出错的各种可能性，不会去做具体的尝试；但是对于学校的老师，则会带领自己的团队做各种尝试，最终发现是软件版本的问题，换个软件版本即可成功调用，但在找到调用失败的原因后可能还会想到： 同样的流程，为什么软件版本不同，IP 核调用却不一定成功？ 对于不同版本的软件调用的流程上到底该怎么操作才可以等一系列问题。 这也许是企业以做工程项目为主，而学校老师以理论教学和研究为主所导致的关注点不同。

因此，企业工程师和学校老师在上课前需要进行有效的沟通，尤其是教学内容与工程项目的如何衔接和融合，尽可能把两者的优势相结合达到最佳的教学效果，如果没有良好而有效的沟通，学校老师和企业工程师所讲授的内容上面就会有一定差距，从理论到实践中间存在“断点”，学生会感觉理论教学所学内容较简单， 而一接触工程项目就立刻变得 “高大上”起来，对于领悟能力不是特别好的学生来说，在课程设计环节就会感觉有很大难度。

第二，未充分考虑数字逻辑电路课程与后继课程的融合度。

计算机系统能力是一个综合性很强的课程体系，如图1 所示，其中涉及的课程较多，数字逻辑电路是计算机系统能力培养课程群中的专业基础课程，要使学生的系统能力有所提高，仅仅会一门课的应用远远不够，需要学生能够把所学的专业知识结合起来。 因此，校企合作的目的也不仅仅是数字逻辑电路这个门课本身的应用，还要结合后继课程的在工程项目中的应用，真正发挥出数字逻辑电路的基础作用，把系统能力相关课程串起来，这样学生才能做出规模更大的项目，与企业的融合度也会更好。

第三，实践项目难度较低，与企业需求仍有很大差距。

在数字逻辑电路课程的改革过程中，因考虑到教学内容调整幅度较大、 学生整体基础较差等因素，课程实验安排的大多数都是一些非常简单的验证性内容，没有为后面的课程设计做好铺垫，使得到了课程设计阶段，即便是较简单的项目，仍有很多学生感觉无从下手，更谈不上与企业需求的对接。

图1 计算机系统能力课程群

综上所述，对于后继改革提出“三个铺垫”的优化策略。

第一，优化教学大纲，各知识点的设计均为实践环节做铺垫；

第二，适当提高课程实验的难度，加大时序电路设计所占比重，为课程设计环节做铺垫；

第三，课程设计项目的设计需要将校企合作和计算机系统能力的培养两者相结合，充分发挥该课程的基础作用，为学生的系统能力培养做铺垫。

学生的良莠不齐、期末考试的通过率等问题是当前许多学校老师不得不面对的现实问题，使学校的教学内容相对来说较为简单，与企业工程项目有很大差距，在教学改革初期我们会发现即使工程师收集的是一些很简单的项目，甚至对这些项目还做了进一步简化，学生拿到手后依然觉得无从下手，但通过三个教学周期的不断摸索和改进，在校企合作的同时采用分层次培养的方式，越来越多的同学能够独立完成一些小的项目，许多学生的潜力需要老师们的慧眼发现和挖掘，不是所有的学生基础都很差，也不能一味地迁就基础较差的学生， 而影响了学生的设计和创造能力，对于高等学校来说，培养社会需求的人才是我们的第一要务。

因此，作为培养专业人才的高等学校，需要抓住社会对人才的需求，借助自身优势，加强校企的深度融合，协同创新，通过“三个铺垫”使课程的理论教学、实验环节和课程设计环节三者之间有较好的过渡，有效提高学生综合系统能力， 从而可以提高校企融合度，及该课程与后继专业课程之间的融合度，让学生真正体会到每一门课程在知识体系中的作用，真正实现系统化的培养。