近日，“EDA智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)培訓(xùn)”在清華大學(xué)iCenter舉行。活動(dòng)由清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心主辦，嘉立創(chuàng)協(xié)辦，來(lái)自全國(guó)33所高校的50余位教師代表齊聚清華園，圍繞電子信息人才培養(yǎng)、實(shí)踐教學(xué)改革、學(xué)科競(jìng)賽育人及產(chǎn)教融合創(chuàng)新等議題展開(kāi)交流。

在這場(chǎng)培訓(xùn)背后，更值得關(guān)注的是一個(gè)實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題：EDA如何從軟件工具進(jìn)入真實(shí)課程，并轉(zhuǎn)化為學(xué)生可完成的工程項(xiàng)目？

在智能硬件加速發(fā)展的背景下，電子信息人才培養(yǎng)正在發(fā)生變化。過(guò)去，學(xué)生掌握電路理論、軟件操作和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)能夠覆蓋不少課程要求。但如今，一個(gè)智能硬件產(chǎn)品從想法到落地，往往需要經(jīng)歷需求分析、器件選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB布局布線、傳感器接入、電源設(shè)計(jì)、軟件編程、系統(tǒng)集成、樣機(jī)調(diào)試和迭代驗(yàn)證等多個(gè)環(huán)節(jié)。

這意味著，高校實(shí)踐教學(xué)面臨一個(gè)越來(lái)越具體的問(wèn)題：如何讓學(xué)生不只“畫出來(lái)”，還要“做出來(lái)、調(diào)通、能驗(yàn)證”。

中山大學(xué)樣本：6年共建如何跑通一門工程實(shí)踐課

在本次研討會(huì)上，中山大學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)教研室主任陳翔老師以《為綜合性大學(xué)植入“工科之魂”的跋涉之旅——也談工科實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)》為題，分享了中山大學(xué)與嘉立創(chuàng)EDA持續(xù)合作的課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

這并不是一次短期合作。據(jù)介紹，中山大學(xué)與嘉立創(chuàng)EDA的合作可追溯至2019年前后。2020年起，中山大學(xué)《工程應(yīng)用訓(xùn)練》課程邀請(qǐng)嘉立創(chuàng)聯(lián)合開(kāi)課，至今已持續(xù)6年，覆蓋七八屆學(xué)生。

在陳翔老師看來(lái)，當(dāng)初打動(dòng)他的并不是一款單獨(dú)的軟件工具，而是嘉立創(chuàng)愿意持續(xù)投入課程設(shè)計(jì)資源、EDA工具和打板鏈路資源，幫助高校快速搭建課程體系。他在分享中提到：“單靠我個(gè)人的力量，是不可能在那么短的時(shí)間去做一個(gè)平臺(tái)效應(yīng)這么好的工訓(xùn)課體系。”

6年來(lái)，雙方合作從課程支持逐步擴(kuò)展到實(shí)習(xí)實(shí)踐基地、企業(yè)尋訪、課外科技活動(dòng)、電設(shè)培訓(xùn)、新生研討課、電子工藝實(shí)習(xí)、教材編寫以及產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目申報(bào)等多個(gè)環(huán)節(jié)。也就是說(shuō)，EDA工具和打樣資源并不是孤立進(jìn)入課堂，而是逐漸嵌入到課程建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)、競(jìng)賽訓(xùn)練和學(xué)生項(xiàng)目之中。

這類合作的價(jià)值在于，它為學(xué)生補(bǔ)上了從“設(shè)計(jì)文件”到“工程實(shí)物”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

在傳統(tǒng)課程中，學(xué)生可能完成了原理圖設(shè)計(jì)、PCB繪制和規(guī)則檢查，但如果缺少后續(xù)打樣、焊接、調(diào)試和展示環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)往往停留在紙面設(shè)計(jì)和軟件操作層面。真正的工程訓(xùn)練，則需要學(xué)生經(jīng)歷問(wèn)題暴露、方案修正、系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果驗(yàn)證。

陳翔老師強(qiáng)調(diào)，電子信息類實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵，是“做，一定要把東西做出來(lái)”。這句話點(diǎn)出了工程教育中非常核心的一點(diǎn)：學(xué)生只有真正把電路板做出來(lái)，把系統(tǒng)調(diào)通，才會(huì)理解設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試之間的關(guān)系，也才會(huì)形成真正的工程判斷力。

關(guān)鍵不是軟件，而是把學(xué)生帶進(jìn)完整項(xiàng)目

中山大學(xué)案例之所以具有參考價(jià)值，正在于它沒(méi)有把EDA停留在軟件教學(xué)層面，而是將其放進(jìn)了完整項(xiàng)目和課程體系中。

在真實(shí)項(xiàng)目中，學(xué)生面對(duì)的不是單一知識(shí)點(diǎn)，而是一組連續(xù)問(wèn)題：需求是否明確，器件是否合適，原理圖是否正確，PCB布局是否合理，電源是否穩(wěn)定，焊接是否可靠，程序是否匹配，系統(tǒng)能否運(yùn)行，故障如何定位。

這些問(wèn)題無(wú)法只靠理論講授解決，也很難通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)完全覆蓋。它需要學(xué)生在一個(gè)完整任務(wù)中，把數(shù)字電子、模擬電子、PCB設(shè)計(jì)、電子工藝、單片機(jī)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)調(diào)試等內(nèi)容連接起來(lái)。

這也是EDA工具進(jìn)入課堂后角色變化的地方。

如果只把EDA看作軟件，它只是課程中的一個(gè)操作環(huán)節(jié)；如果把EDA放進(jìn)智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中，它就成為連接電路設(shè)計(jì)、PCB實(shí)現(xiàn)、打樣驗(yàn)證和系統(tǒng)調(diào)試的教學(xué)入口。

在本次活動(dòng)中，嘉立創(chuàng)EDA分享了《智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)全流程指導(dǎo)》，圍繞需求分析、器件選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB布局布線、打樣驗(yàn)證、樣機(jī)調(diào)試和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)，梳理了一條可帶回課堂的智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)路徑。

同時(shí)，芯源系統(tǒng)（MPS）圍繞電源設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)與典型應(yīng)用案例展開(kāi)分享，京曉科技介紹了面向量產(chǎn)的高速PCB設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)。這些內(nèi)容從電源設(shè)計(jì)、高速PCB設(shè)計(jì)等具體工程環(huán)節(jié)切入，使智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)不再停留在“能畫出來(lái)”，而是進(jìn)一步走向“能做出來(lái)、能調(diào)通、能面向真實(shí)應(yīng)用”。

紹興職院反饋：更多院校需要可落地的工程資源

中山大學(xué)的長(zhǎng)期課程共建，提供了一個(gè)較為成熟的樣本。但這類實(shí)踐并不只屬于頭部高校。

在本次活動(dòng)中，紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院周老師的反饋，也反映了更多本科院校和高職院校在實(shí)踐教學(xué)中的共性需求。

周老師在采訪中表示，陳翔老師關(guān)于課程建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放和項(xiàng)目化教學(xué)的分享，為她提供了“非常好的樣本”。在她看來(lái)，這樣的經(jīng)驗(yàn)雖然需要長(zhǎng)期投入，也并不輕松，但它證明了這件事“可以做”。

她提到，當(dāng)前不少高校和高職院校都面臨類似問(wèn)題：教師缺少真實(shí)工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，工程思維難以傳遞；課程內(nèi)容跟不上產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代；一些PCB課程容易停留在繪圖和DRC檢查，缺少后續(xù)打樣、焊接、裝配和調(diào)試環(huán)節(jié)。

這些問(wèn)題很現(xiàn)實(shí)。

對(duì)很多一線教師而言，難點(diǎn)并不只是“有沒(méi)有軟件”，而是有沒(méi)有可落地的課程案例、項(xiàng)目資源、打樣鏈路、師資培訓(xùn)和企業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)支撐。如果教師自己缺少完整項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，就很難把產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目拆解成適合學(xué)生訓(xùn)練的課程任務(wù)。

周老師說(shuō)：“工程思維還是要靠實(shí)踐，通過(guò)做工程項(xiàng)目來(lái)培養(yǎng)。嘉立創(chuàng)EDA是一個(gè)橋梁，把原本相對(duì)分散的課程內(nèi)容連接起來(lái)。”

在她看來(lái)，通過(guò)PCB設(shè)計(jì)課程和真實(shí)項(xiàng)目，數(shù)字電子、模擬電子、PCB設(shè)計(jì)、電子工藝等內(nèi)容可以被更自然地打通，讓學(xué)生完成從基礎(chǔ)知識(shí)到實(shí)物制作、再到系統(tǒng)調(diào)試的完整訓(xùn)練。

這也說(shuō)明，EDA進(jìn)課堂的意義不只是工具普及，而是為高校提供一種組織工程實(shí)踐教學(xué)的抓手。

嘉立創(chuàng)EDA的角色：連接課程、項(xiàng)目、打樣與競(jìng)賽資源

從中山大學(xué)的長(zhǎng)期合作，到紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院代表的高校需求，可以看到，EDA進(jìn)課堂正在從單點(diǎn)軟件教學(xué)，走向更完整的工程實(shí)踐體系建設(shè)。

從課程落地看，EDA進(jìn)課堂往往不是單一環(huán)節(jié)的變化。工具進(jìn)入課堂只是第一步，后續(xù)還需要項(xiàng)目任務(wù)、打樣驗(yàn)證、調(diào)試反饋和競(jìng)賽訓(xùn)練等資源配合。只有這些環(huán)節(jié)連起來(lái)，學(xué)生才可能從“完成一次軟件操作”，走向“完成一個(gè)可運(yùn)行的作品”。

當(dāng)類似需求在更多高校出現(xiàn)時(shí)，單個(gè)課程案例也需要進(jìn)一步沉淀為可復(fù)制的資源體系。

據(jù)嘉立創(chuàng)EDA大學(xué)計(jì)劃負(fù)責(zé)人莫志宏顯示，嘉立創(chuàng)EDA大學(xué)計(jì)劃目前已與全國(guó)510余所高校共建校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與1500余所高校共建EDA相關(guān)課程與競(jìng)賽，并推出一系列教學(xué)資源，圍繞課程建設(shè)、競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)與證書認(rèn)證等方面推進(jìn)校企合作。

這也意味著，產(chǎn)業(yè)平臺(tái)在高校實(shí)踐教學(xué)中的角色，正在從“工具提供方”延伸為“工程資源連接方”。對(duì)高校而言，這類合作的價(jià)值并不只是獲得工具支持，更在于補(bǔ)足真實(shí)項(xiàng)目、工程鏈路和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)踐教學(xué)的落點(diǎn)，是讓學(xué)生真正把東西做出來(lái)

陳翔老師曾用“星星之火可以燎原，持久堅(jiān)持終將綻放”概括中山大學(xué)與嘉立創(chuàng)EDA的多年合作。

這句話背后，是實(shí)踐教學(xué)改革的長(zhǎng)期性。

從課程體系搭建，到項(xiàng)目案例沉淀，再到學(xué)生完成作品，這并不是一次培訓(xùn)或一次活動(dòng)可以完成的事情。它需要高校教師持續(xù)投入，也需要產(chǎn)業(yè)企業(yè)提供穩(wěn)定的工具、項(xiàng)目、打樣和工程經(jīng)驗(yàn)支撐。

隨著智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和先進(jìn)制造不斷融合，電子信息人才培養(yǎng)已經(jīng)很難只依賴傳統(tǒng)理論教學(xué)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。未來(lái)的學(xué)生，需要理解一個(gè)產(chǎn)品如何從概念走向設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)走向制造，從制造走向調(diào)試與應(yīng)用。

因此，EDA進(jìn)課堂的真正價(jià)值，不只是讓學(xué)生學(xué)會(huì)一款設(shè)計(jì)工具，而是讓他們進(jìn)入工程閉環(huán)，在設(shè)計(jì)、打樣、焊接、調(diào)試和迭代中建立工程能力。

從這個(gè)意義上看，EDA進(jìn)課堂不是一件“小工具進(jìn)課堂”的事，而是高校電子信息實(shí)踐教學(xué)走向真實(shí)項(xiàng)目訓(xùn)練的一部分。