基于工程教育认证机制的fpga课程改革研究和实践

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1、基于工程教育认证机制的FPGA课程改革研究和实践凌味未马文英姚尧石跃陈祝成都信息工程大学通信工程学院在我国工程教育认证国际化步伐加速的背景下，为电子和计算机类工程专业课程建立“能力导向”的认证标准，设置过程化考核环节和评分机制显得尤为迫切。本文以通信工程专业本科课程《FPGA技术》为改革对象，结合国际工程教育认证标准，从教学大纲设计，课程达成度计算和实施效果评价三个方面简明扼要地介绍了工程教育认证机制在该课程中的推广情况。关键词：工程教育认证;FPGA;课程改革;达成度;实施效果评价;基金：成都信息工程大学通信工程学院教学改革项目经费的资助一、引言2016年6月2口在吉

2、隆坡召开的国际工程联盟大会上，屮国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员。这是我国高等教育发展的一个里程碑,不仅意味着我W工程教育的质量得到了英、美等发达国家的认可，更标志着中国高等教育将真正走向世界。《华盛顿协议》体系的一个突出特点是建立“能力导向”的认证标准，有效考核“教育产出”（学生学到什么）的效果。相关能力指标对教师和教学机构设计课程提出Y明确的方向和要求，教师在有限的教学时间内，不仅要指导学生掌握相关领域的专业基础知识，还要培养学生解决实际工程问题和开展独立研宄的能力。因此，针对课程体系的主要特点设罝过程化考核环节和评分机制显得尤为重要，主要表现

3、在:过程化考核环节的设罝可以全程监控教学效果，及时发现存在问题的环节，利于查漏补缺;而相关评分机制可以提供量化评价标准，特别是对课程达成度的计算，可以辅助教学环节持续改进。二、改革内容（一）教学大纲设计面向目标达成度的教学设计改革首先需要在《FPGA技术》课程的教学大纲中建立课程目标与通信工程专业毕业要求之间的关系，该课程的两个目标分别对应毕业要求的两个二级指标：目标1（熟悉FPGA的开发流程，掌握在其相关硬件平台上进行组合与时序逻辑电路设计的棊础知识和棊本方法，熟悉状态机设计）对应能力指标3.2（掌握通信工程专业知识，具有设计幵发满足特定需求的电路模块、软件模块和通信

4、系统的能力）：目标2（熟悉FPGA的硬件结构和工作原理,掌握运用VeHlog语言描述数字电路基础模块的方法，掌握Testbench的编写和在模块测试中的应用）对应能力指标5.2（具冇运用通信工程专业工具，对通信系统中软、硬件模块进行预测和模拟的能力）。接下来，在课程中设定具体考核环节来支撑前而所提出的二级指标3.2和5.2,具体思路为:课堂测试、实验操作、实验报告和卷面考核四个环节支撑指标3.2;文献阅读、实验操作、实验报告和卷面考核四个环节支撑指标5.2。这样就把较宽泛的毕业要求转换成较具体的能力指标，并结合课程内容对能力指标的考核设定了具体环节。（二）课程达成度计算

5、课程达成度计算是把考核环节对能力指标的支撑进行量化的过程，分两个步骤：第一，确定各类考核环节的权重和具体环节的分值，《FPGA技术》课程的教学大纲中限定了平时成绩和考试成绩在总评成绩中的权重比例是4:6，其中平时成缋包括文献阅读、随堂测试和实验项目三个部分，分数分布及支撑情况为:文献阅读10分，支撑5.2;随堂测试3次，共15分，支撑3.2;实验5个，共60分（实验一、二占15分，实验三到五各占15分），这里，实验一到三支撑5.2,实验四和五支撑3.2。期末考试成绩包括填空题、名称解释、简答题和设计题四个部分，分数分布和支撑情况为:填空题15分、名称解释10分、简答题3

6、0分，共同支撑5.2;设计题45分，支撑3.2。第二，在课程结束后抽取一定数量的学生（通常为一个自然班）作为课程达成度计算样本，通过计算各个考核环节所有样本的平均分数来确定本课程所支撑的各个能力指标点的达成度评价值。这里，3.2和5.2两个指标点分别对应了若干个考核环节和考核内容，相应评价值的计算方法为该指标点对应的教学活动平均考核成缋除以教学活动的满分值。即：其中，支撑指标3.2满分值（A）的计算公式为:平时考核X40%+期末考试60%=4540%+45乂60%=45;而支撑指标5.2满分值仏）的计算公式为:平时考核X40%+期末考试X60%M0X40%+55X6

7、0%=49。另外，由于平时成绩中考勤15分不作为支撑依据，按15X40%=6，与上述两部分分数相加总和正好为100分。将通信工程专业2014级本科广4班作为考核样本，得到各环节平均分数情况如下:平时考核环节中，文献阅读平均分6.8;三次随堂测试平均成绩分别为3.3，3.9和3.2;各项实验的平均成绩为实验一、二13.1分，实验三12.9分，实验四12.8分，实验五12.3分。期末考试中，各题型的平均成绩为填空9.9分，名词解释5.4分，简答题24.7分，设计题27.3分。综上所述，经过加权后，支撑3.2的各环节样本成绩总平均值（B）为30