EDA技术课程改革

EDA技术课程改革（精选12篇）

EDA技术课程改革 篇1

摘要：PLD器件和EDA技术的大规模应用引起高等院校的数字电路课程的相应改革。目前较普遍的做法是将PLD和EDA作为新技术补充在传统教学内容之后。而EDA的意义远大于此, 其精髓在于它代表数字电路设计的新的思路和理念, 要将它融入数字电路课程当中, 应把握其精髓, 并渗入到课程教学的整个过程。这就要求数字电路课程在内容编排、实验安排和教学方法各方面进行全面深入的改革。

关键词：EDA,数字电路,课程改革

数字电路课程是高等院校电子电气和信息类专业的重要专业基础课。因为它与工程实践联系紧密, 近年来课程的内容随着新器件和新技术的涌现而不断更新, 其中最具代表性的就是:日新月异的大规模和超大规模可编程逻辑电路和以此为基础的EDA技术成为数字电路课程中的一个新兴内容。不少高等院校围绕这个内容对数字电路课程进行了改革。

一、对现代EDA技术的认识

EDA即电子设计自动化。广义的EDA包括:半导体工艺设计自动化、可编程逻辑器件设计自动化、电子系统设计自动化、印刷电路板设计自动化、电路仿真与测试自动化等方面。我们这里只讨论与数字电路课程密切相关的, 以可编程逻辑器件 (PLD) 为基础, 利用计算机和特定的开发软件或开发系统, 进行电子电路的自动化设计的狭义EDA。

EDA技术具有如下特点:EDA所依托的PLD器件是一种可编程的专用集成电路 (ASIC) , 由用户来开发并决定其功能, 而传统设计所用到的通用型集成电路具功能是确定的, 不可更改;EDA采用的设计方法是从上而下的设计方法, 不同于传统的自下而上的设计方法;EDA设计中硬件系统的结构和行为可以采用硬件描述语言 (HDL) 来描述, 产生的主要设计文件是HDL语言编写的可读性较强的源程序, 而传统设计方法产生的主要设计文件是电路原理图, EDA在系统设计早期就可进行仿真和修改, 而传统的电路设计需在后期基本硬件系统完成后再进行仿真和调试。正是因为EDA的这些特点和优越性给电子技术领域带来了一场革命, 也促进了数字电路课程的改革。

二、课程改革的现状

从近年来编写的数字电路教材中, 我们可以看到EDA给教学带来的变化。第一, 可编程逻辑器件的知识从空白到附带的介绍, 进而发展为用独立的章节进行专门的论述。第二, 有些教材用一定的篇幅对EDA软件系统也进行了介绍。在各院校的数字电路课程教学改革中, E D A也逐渐占有了一席之地:增加P L D的学时比例, 将HDL语言纳入教学计划, 开设基于ISP Synario, Maxplus2等开发系统的设计或仿真实验, 或者应用EDA的方法进行数字电路课程设计。

由此可见, EDA在数字电路课程中得到了普遍的重视。不过, 我们也应该看到, 目前它并未给数字电路课程带来本质的变化。从教材的角度来说, 这部分知识通常处在全书最后的位置, 作为传统内容的更新和补充。像一个“补丁”, 没有影响教材的总体结构。可是从当前PLD和EDA技术铺天盖地的应用来看, EDA“补丁”的地位只能说明教材知识更新的速度已经滞后于技术发展的速度。从教学过程的角度来说, EDA教学与其他部分的教学基本是分离的, 在学完几乎所有的传统内容后, 最后在大规模集成电路部分进入可编程逻辑器件和EDA设计方法的学习。相关实验和课程设计也开设在这个阶段。这样的一种教学安排也无法体现EDA技术的特点和优点, 也难以引起学生对新技术的重视。

三、EDA内容与数字电路课程的真正融合

考虑到EDA的精髓所在是其设计思路, 设计理念, 正是这一点给电子技术领域带来重大变革。站在技术前沿的高等院校在进行教学改革的时候也应当从一个比较高的角度看待EDA的教学, 以向学生灌输新的设计思路和设计理念为主要任务, 而不是仅仅介绍一种新器件, 学习一种新的软件应用而已。因此, 要做到EDA与数字电路内容的真正融合, 我们应该对数字电路课程进行更深入的改革。

1. 在教学内容的编排上, PLD器件的介绍不应当放

到课程最后或偏后的位置, PLD器件的地位不应视为与其他各种具体的逻辑功能器件相并列, 而应视为与通用型逻辑器件的总体相并列。在学完数字逻辑基础及门电路后就逐步开始涉及P L D, 当然不必细说其内部结构, 重在说明其可编程特性, 并开始一种HDL语言 (譬如VHDL) 和实验中配备的相应开发系统的学习。在此后的组合逻辑和时序逻辑功能器件的教学过程中, 一方面要说明这些电路的门级构成, 另一方面要介绍其EDA实现方法。学生就可以看到, 实现一定的逻辑功能有两种基本方法, 一种由已知的通用器件构成, 要求对器件的功能非常熟悉, 这实际上是在最基本的IC层面上体现了传统的由下向上的设计方法。另一种就是EDA的方法, 可以将逻辑功能逐层分解、用HDL语言描述逐层描述, 既可以描述其结构, 也可以描述其行为, 并且随时可以进行仿真。这体现的正是由上向下的设计方法。这种新的教学内容编排, 要求教材结构也作出相应的改变。譬如说, 教材章节可以考虑作如下几个部分安排:数字逻辑基础、门电路与触发器、脉冲波形的产生与转换、中规模组合和时序逻辑功能器件、PLD及其开发系统、数字系统设计基础、ADC和DAC。此外, 由于目前我国国内的大多数教材仍采用传统的知识结构体系, 我们在探索过程中不妨多使用自编教材和讲义, 这更有利于加大课程改革的力度和深度。

2. 实验实训的比例要加大, 实验的内容也要调整, 设计性实验的比例应当增加。

除保留集成门电路和集成触发器的参数和功能的测试外, 其余的一些集成片功能测试和简单应用实验都可以取消, 代之以设计性实验。有些实验如简单计数译码显示系统的设计, 还可以要求学生针对同一电路要求用通用的中规模集成片设计一次, 再用EDA方法, 在可编程逻辑器件上实现一次, 以作对比。而后阶段的课程设计, 则完全可以考虑PLD器件为主进行设计, 这样做可以从两个方面提高设计的成功率, 一是由于EDA设计过程允许早期仿真, 可以较早发现设计中的问题;二是由于采用大规模集成电路, 外部连线相对较少, 出现连接故障的几率将降低。成功率的提高将使学生的学习兴趣和积极性都大大提高。这也正是EDA技术的优越性所在。

3. 由于EDA内容全面的加入数字电路课程当中, 肯定会带来课堂教学时间的紧张。

这要求我们对教学方法也作出一定的变革。除采用多媒体教学方式以加大单位时间内的教学容量外, 增加学生自学的内容也是极为必要的。就数字电路课程而言, 以前不少高校也要求学生自学部分知识, 但在内容选择上是次要的, 简单的;数量上是少量的, 零散的;时间有时定在课内;通常自学部分不参加考核。这种自学肯定是不能再满足改革后的教学需要的, 我们需要的是学生对大量系统的知识进行自学, 譬如将Muxplus2开发系统的学习完全交由学生自己进行。学完以后是否已掌握, 能不能应用, 还要进行考核和检验。这要求学生有较强的学习主动性, 教师有细致的自学指导和自学监督方案。因为如果改革后自学这部分失控, 将导致整个课程教学的失败, 就以开发系统为例, 如果学生没有按质近量完成这部分自学, 所有以此为基础的实验实训将无法从进行。所以如何调动学生的学习积极性, 使自学成为一种习惯, 将成为摆在教师面前的一个重要的课题。

四、结束语

总而言之, 将现代E D A技术融入数字电路课程内容, 应当从根本上做起。将全新的设计思路和方法渗透到教学到中去, 跟上电子科技发展的的步伐, 密切结合当今的生产实际, 及时调整课程的整体结构, 进行全面深入的改革, 才能带给数字电路课程以全新的面貌。

参考文献

[1]蓝江桥.中美大学“数字电路”课程教学的比较[J].空军雷达学院学报, 2005, 12

[2]鲍丽星.用可编程逻辑器件改革数字电路实验[J].高校实验室工作研究, 2006, 12

[3]李兴山.E D A技术在数字电路教学中的应用[J].中国现代教育装备, 2006, 12

EDA技术课程改革 篇2

［关键词］EDA；Verilog；对比教学；案例教学

随着数字系统以摩尔定律的速度发展，IC设计领域已经产生了翻天覆地的变化，从最初的手工搭建电路到高级别描述综合电路的转换，从原有的基于印制电路板的方式逐步向基于芯片的连接转变。技术的变革使得电类专业课程设置上也随之改变。目前，国内电类专业均开设了EDA技术基础这门课程。EDA技术基础是数字电路与逻辑设计的延伸，也是FPGA开发、数字IC设计的基础，学好本门课程对学生后续深造以及就业能力的提升都有至关重要的作用。因此，EDA技术基础往往是电类专业高年级学生非常重视的课程。要让学生学好该门课程，不妨从以下几个方面入手。

一、选好编程语言，做到轻松入门

VHDL语言是美国在1985年推出的硬件描述语言，具有语法规范、体系完整、逻辑严谨等特点，于1987年被IEEE采纳作为硬件描述语言标准之一。而VerilogHDL是一种与C语言相近的硬件描述语言，在C语言被广泛应用的学术界和产业界，VerilogHDL比较流行。考虑到学生的课程基础以及应用型人才所学知识在产业界的适用性，不妨以VerilogHDL语言为设计语言。

二、尊重学习规律，循序渐进教学

人的学习行为具有循序渐进的规律，在教学过程应当由简单到复杂，先一般后特殊。比如，教师可在最初的教学中使用简单的Verilog结构，在学生掌握简单设计后，再逐渐发展成一个个较复杂的例子。同时，在教学中可以先让学生看懂教材中的例子，输入验证，并解释仿真结果，将看懂教材例子作为自己模块设计的基石。

三、注重对比教学，提升教学效果

对比教学是将一些具有某种联系和区别的教学内容放在一起进行对比、分析，找出其相同和不同之处，使学生在理解了一个学习内容之后，很容易地通过类推、迁移掌握其他教学内容，从而达到触类旁通的教学目的。比如在设计组合逻辑电路时，将时序逻辑电路的设计与其对比，设计同步逻辑电路与异步逻辑电路对比。这样学生既学会了组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路的设计、同步逻辑电路的设计、异步电路的设计，又加深了对这几种电路异同的理解，各知识点相互促进，让学生印象深刻，理解透彻，大大提升了教学效果。

四、引入案例教学，激发学习兴趣

案例教学法是一种常见而富有成效的教学方法，在EDA技术基础课程教学中采用案例教学就是将企业界、学术界真实应用的电路系统作为案例进行课堂讲解和分析研究的过程，是将实际例子作为教学媒介的一种教学方法。案例教学实质上可归为一种研究性学习，是以学生的自主性、探索性学习为基础，从产业界所设计或生产的电路模块中选择研究对象，通过亲身实践获得直接经验，掌握电路模块的工作原理和设计方法。教学中采用案例教学法既丰富了课堂内容，加深了学生对知识的掌握与理解，又让学生切实体会到了知识的实际应用，激发了学生继续学习的热情，为教学过程向纵深发展奠定了基础。比如在教学过程中可以引入CRC校验码产生器的设计、FIR滤波器的设计、交通灯信号控制器的设计、电梯控制器的设计等，这些例子既包含EDA设计的完整流程，又具有一定的实际应用价值，是学生毕业以后可能会遇到的实际项目。这些鲜活的案例既能让学生学会EDA相关知识，又能让其体会到所学知识的应用价值，激发他们的学习兴趣。

五、鼓励独立思考，培养学习能力

在课堂教学中，我们发现学生较少提问或提不出问题，他们大多是被动地接受，缺乏主动思考。学生不主动思考就不会发现问题，就不可能自我激发、主动探索。会思考是学生发展自主学习能力必备素养。会思考，方能发现问题，有问题才有切入点，才能不断地自我激发并深入研究下去。课堂教学中教师应该引导学生独立思考，锻炼他们的思维分析能力，帮助其养成良好的自主学习习惯，培养学生的学习能力。在EDA技术基础课程教学中，教师每教完一种模块的设计后，都要要求学生模仿所学模块，设计一个相似的但又有一些不同的模块，促进学生思考。同时还需注意的是，尽管团队学习是很重要的，但我们在教学中发现，开展团队学习时往往会出现一个人学习、其他人旁观，一个人动手、其他人拷贝的怪现象，团队学习未能达到预期的效果，反而让部分学生有了偷懒的机会。所以，教学中教师应鼓励独立思考，让每个学生都得到充分锻炼，让他们既学会具体的EDA知识，又养成独立思考的习惯，提高自主学习的能力。

六、加强实验教学，提升应用技能

实验教学既能检验学生对理论知识的掌握程度，又能锻炼学生的实践动手能力，在EDA技术基础课程中有着举足轻重的作用，一定要引起足够的重视。实验教学中，要求学生设计的电路模块的规模要由小到大，难度要由低到高，逐步开展综合性的实验。教学中不能直接告诉学生电路模块的实现方法和设计代码，要采用启发式教学法，围绕着设计目标引导学生进行资料搜集、分析，进行探究式学习，训练学生的思维能力，培养和激发学生的创新意识。综合性较强的实验项目要面向实际应用，要有一定的复杂度，要让学生在完成实验的过程中体验到规范性的电子设计步骤，从而在一定程度上培养和提高学生的工程应用技能。在实验教学中，要鼓励学生用多种不同的方法去实现相同的逻辑功能，并引导学生分析各种方法在算法难易程度、运算速度、占用芯片面积等方面的优劣点。学生做实验的时候总会遇到问题，教师不要急于帮其解答，实验就是一个试错的过程，可以引导学生分析，促进学生思考，帮助学生对易错点加深理解。实验教学不能仅仅是验证性的实验，要设计一些源于教材而高于教材的实验项目，让学生在模仿、修改中逐步提升自己对设计的理解，提升自己的工程应用技能。

七、改革考核方式，关注考核的有效性

EDA技术基础是一门实践性很强的课程，因此在该课程的考核环节中应当加大对实验实践环节的评价。传统的实验教学评价通常以检查学生的实验报告为主要形式，而这种形式往往会导致一流的实验报告，三流的实践动手能力，不利于学生综合素质的提高和实践能力的培养。因此，制定出合理的评价体系对激发学生的积极性和主动性、提高学习效果非常重要。据多年的教学经验，我们采取如下的评价体系。该评价体系主要包括两部分，即理论考试和实验考核，其中理论考试占比50%，实验考核占比50%；实验考核分别为实验前的准备、实验中的态度和操作以及实验后期对结果的分析与整理。需要特别强调的是，对实验结果的分析是整个实验环节中非常重要的部分，这一点很容易被忽略。在EDA实验中，实验结果往往以0或1组成的各种代码给出，并不是那么容易就能看出其正确与否的。能否正确分析实验结果，解释其正确的原因，阐述其错误的理由是检验学生对相关知识点掌握程度的一种较好的评价方法，这一点应该引起足够的重视。总之，EDA技术基础对学生的后续学习有很大的帮助，对学生的就业竞争力有至关重要的影响。该课程有一定的难度，教学中要找好切入点，选对教学法，循序渐进、拾级而上。该课程具有较强的实践性，教学中应当适时引入业界应用案例，让学生在案例教学中感受到知识的价值和钻研的乐趣，并进一步激发学生的创新能力和创业欲望。

［参考文献］

EDA技术实验教学改革探讨 篇3

关键词：EDA；SignalTap II；生产实例；创新实验

TN02-4

《电子设计自动化（EDA）技术》是电子科学与技术、电子信息工程、信息对抗技术、自动化、光信息科学与技术、信息显示与光电技术、生物医学工程、微电子学、集成电路设计与集成系统等电类专业基础主干课程。该课程开设的目的是使学生掌握采用硬件描述语言、借助EDA工具进行电子电路设计的方法。该课的实践性极强，实验环节在整个教学中占的比重很大，对培养学生动手能力和电路设计知识的综合运用能力能起到较强的作用，学生普遍反映该课的开设对就业有较大帮助，被誉为“饭碗”课程。

一、与多门课程相结合

目前《EDA技术实验》课程的实验项目往往只是专门针对于《EDA技术》课程，很少与其他课程联系在一起的项目。EDA技术的应用领域是非常广泛的，在电子、通信、医疗、军事、机械以及生物等领域都有应用。如果实验项目中没有与这些领域相关课程联系在一起的项目，会导致学生学了这门技术却不知道如何应用。因此，将《EDA技术实验》课程与多门课程相结合，有利于学生将EDA技术应用于各个领域。可以与以下课程相结合：

1.与《单片机技术》课程结合，如利用FPGA和单片机实现DDS信号发生器；

2.与《通信原理》课程结合，如2FSK（二进制频移键控）的FPGA实现、帧同步的实现等通信有关的简单算法实验；

3.与《数字信号处理》课程结合，如利用FPGA实现FFT（快速傅里叶变换）；

4.与《嵌入式系统》课程结合，设计FPGA与ARM芯片协同工作的项目，以达到速度、面积等各方面的性能需求。

二、针对不同的专业，增加与专业相关的特色实验项目

《EDA技术实验》课程是强电类专业（如自动化专业、电气工程专业）和弱电类专业（如电子信息工程、通信工程专业）学生必修的一门实验课，但是目前该课程不同专业的实验项目却完全一样，没有针对不同的专业而开设一些特色的实验项目。有的学校这门课的实验项目没有一个是针对强电类的实验项目，导致强电类的学生认为这门课对他们不重要，无法将这门技术应用于自己的专业，不利于应用型人才的培养。因此，可以增加与专业相关的特色实验项目，比如对于通信工程专业，可以增加利用VHDL实现QPSK（四相相移键控）、伪随机序列以及直接序列通信系统的设计，对于电子信息工程专业，可以增加信号发生器、电子元件测量仪以及多路数据采集系统等的设计，对于电气工程及其自动化专业，可以增加利用FPGA控制步进电机等内容。

三、引入Nios、Multisim设计内容，利用SignalTap II逻辑分析仪

目前《EDA技术实验》课程的实验项目大多都是利用Quartus II软件的基本功能实现，手段太单一，学生只掌握了Quartus II软件的基本操作。事实上，Quartus II软件的功能十分强大，可以与Nios、Multisim结合，完成目前最热门的技术—SOPC嵌入式系统的设计，还可以在没有逻辑分析仪的情况下，利用SignalTap II完成电路逻辑分析。而手段单一的实验项目，导致学生无法掌握Quartus II软件的这些非常有用的功能。因此，可以增加基于SOPC的Nios实验，并利用Multisim对电路进行仿真，利用SignalTap II对硬件进行逻辑分析，以达到设计要求。基于Nios的嵌入式系统设计近年来是EDA技术的热门方向之一，有必要让学生了解基于Nios的FPGA系统设计，Multisim有着强大的电路仿真功能，是电路设计不可或缺的利器，而SignalTap II是在没有逻辑分析仪的实验环境下最好的硬件逻辑分析工具。

四、 引入生产实际应用实例

《EDA技术实验》课程实验教学内容没有或较少向生产应用延伸，当学生走出校门，面对社会实践，无从下手，缺乏把所学知识应用于社会实践的能力，不能很快地为生产实际服务。因此，可以增加生产实际应用项目和相关研究新进展，培养 “专业技术精、实践能力强”的应用型人才。如引入基于FPGA的出租车计费器、交通灯控制系统、洗衣机控制器、波形发生器、频率测量仪等等的设计项目。

五、增加开设综合创新性实验

由于目前部分EDA技术实验指导书的内容过于详尽，学生只要按照指导书步骤就能得到实验结果，使的实验演变成输入程序连接导线的“机械性实验”，难于调动学生对实验的积极性，不利于活跃学生思维，使的学生缺乏独立分析问题、解决问题的能力，难于提高实践动手能力。因此这样的实验很难发挥学生学习的主动性和能动性，阻碍了学生创新思维的发挥和实践能力的提高。因此，可以增加开设综合创新性实验，如数字电子钟、电子万年历、智能密码锁、数字化语音存储与回放系统、以及数字幅频均衡功率放大器等等。根据EDA技术主要面向工程实际的特点和电子设计的自主创新性，在实验过程中注重学生自主设计能力和创新能力的培养，以及与工程实际相结合的动手能力的培养。

六、结语

通过对EDA技术实验课程的教学改革与实践，改善目前EDA技术实验课程中存在的一些问题，从而提高EDA技术实验课程的教学效果，提高学生的实践动手能力，促进学生所学知识与生产实际紧密结合，使学生成为名符其实的应用型人才。

参考文献：

[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程[M].3版.北京：科学出版社，2006.

[2]张波.“EDA技术”课程的创新性实验教学[J].实验室科学，2013，16（4）：71-73.

[3]譚菊.项目驱动模式下EDA技术课程改革探索[J].教育教学论坛，2014（9）：186.

[4]吕晓兰， 左敬龙. 应用型本科院校EDA课程实验教学改革探索 [J].中国电力教育，2013，34：147-149.

[5]金宁治，李文娟，高晗璎，周美兰. 电气专业“EDA技术”课程实验教学的改革[J].电气电子学报，2015，37（4）：86-88.

作者简介：

EDA技术课程改革 篇4

1 课程教学改革思路

EDA技术是应用相关操作软件高效地完成CPLD/FPGA的编程从而实现硬件电路设计的技术, 其显著特点是软、硬结合, 如何在教学过程中让学生既能把握硬件、熟悉软件、掌握编程语言非常重要。教学内容的选取、教学模式、教学方法、实践教学的设计均应按照“加强基础、突出应用、提高素质、培养能力”的原则, 通过针对性的应用实例, 循序渐进, 实现从软件到硬件系统的设计, 让学生熟练掌握EDA技术的应用、深刻理解现代数字系统设计方法。

2 课程教学改革措施

2.1 优化教学内容, 以“应用”为主线

EDA技术课程教学内容丰富, 涵盖数字电路、PLD、EDA开发环境、HDL语言程序设计等。目前, 多数教材基本上是围绕CPLD/FPGA的结构原理及其编程与配置展开的。因为课程的学时数有限, 对于高职类学生来说, 教学内容应重点放在实际应用中涉及到的通用性较强的接口电路及编程应用上, 以培养学生的技术应用能力为目标。

EDA技术的学习难点在于CPLD/FPGA的结构和原理。对这部分教学内容, 应该进行有效的取舍, 做到让学生简单了解就够了, 而学生需要掌握的是进行系统设计时CPLD/FPGA的选型、器件特性、引脚属性等问题, 以及器件周围硬件接口电路的结构、连接问题。目前关于CPLD/FPGA的中文资料较少, 所以引导学生学会从相关网站查阅资料非常重要。器件选型、特性参数确定后, 设计CPLD/FPGA正常工作所必须的最小系统是非常必要的。

EDA技术的学习重点在于HDL语言, 目前, 教材一般选用工程设计中常用的VHDL或Verilog HDL。教材上的程序一般较为简单, 具有代表性、通用性, 可以作为基础性的学习。如果教学内容仅限于教材, 多数同学对稍微复杂的系统编程仍然无从下手。所以, 选取一至两个综合系统源程序作为精讲内容, 比如, 数字钟的程序设计, 可以有效提高学生对实际综合题目的编程能力。

2.2 改革教学模式, 以“做”为主导

EDA技术的实践性较强, 传统的授课模式容易造成理论与实践的脱节, 因此, 对于CPLD/FPGA的结构与原理部分的学习, 除了掌握器件的基本参数外, 还应该让学生用Protel等软件把CPLD/FPGA最小系统的原理图、PCB图绘制出来, 然后对最小系统板进行制作与焊接。CPLD/FPGA最小系统包含了CPLD/FPGA能正常工作的电源电路、时钟电路、复位电路、JTAG接口电路等, 是实现所有实际应用的核心部分。学生只有通过自己“做”, 才能真正理解CPLD/FPGA外围电路的作用与原理, 才能真正掌握CPLD/FPGA进行电子系统设计时硬件电路的结构与连接方法。

对于EDA开发环境和HDL的学习, 建议授课过程安排在实验室进行, 遵循“理论-实践-理论”的认知规律。比如, QuartusⅡ软件的学习, 如果先在普通多媒体教室进行讲解、再去实验室练习, 学生对于大量操作细节容易忘记。对于HDL语言的学习, 在实验室集中一部分时间结合实例演示讲授理论知识, 然后由学生进行简单实例的编程、仿真、实验箱上验证。使学生在不断调试程序的过程中学习语法要点, 积累编程技巧和经验。最后教师再针对实验出现的一些共性问题和设计难点进行讲评, 使学生能更加深刻地理解、巩固所学知识。

2.3 改善教学方法, 以“项目导向”为中心

“项目导向”教学模式是设计和选取生产实践中具有典型意义的“项目”作为载体, 把教学内容包括的知识和技能融合在项目中, 通过完成项目中的工作任务达到教学目标的教学方法。针对EDA技术的特点, 项目个数不必太多, 但具有一定的深度。项目任务的编排按照知识点与技能要求由简到繁、由易到难, 每个任务以某个重点知识的应用为主线。

比如, 数字钟电路, 从原理到设计虽然比较简单, 但几乎完全覆盖EDA技术的核心内容。其知识模块可划分为:分频电路、计数器、译码器、串行扫描、消抖动电路等, 外部接口电路涉及7段数码管的显示驱动及其扫描电路、蜂鸣器电路、按键及其指示灯电路。对于计数器的学习, 首先讲解4位二进制加法计数器, 让学生了解HDL程序的基本结构及相应的语法现象;接着引出IF语句讲解2位十进制计数器, 让学生模仿设计12归1电路、59归0电路等;然后完成时、分、秒计数模块的设计。依次分别完成数字钟的分频、模式选择、时间调整、定闹、整点报时等项目任务后, 讲解层次化设计方法, 完成数字钟的整体设计。这样由总到分, 再由分到总, 使学生感到学习过程是一个不断成功地完成项目任务的过程, 能充分激发学生的学习兴趣, 提高学习的主动性和目的性。

2.4 改革实践教学, 以“能力培养”为重点

实践教学是把理论知识转化为实际应用能力的重要环节, 针对EDA技术的特点, 其实验内容、实验方式应区别于其他课程, 实验可分为基础型、设计型、综合型三个层次。

基础型实验, 可在实验箱上进行, 主要以验证型及简单扩充型实验为主, 比如, “数字钟”的各个知识模块及在此基础上设计的减法计数器等, 实验时间应在所授知识点的讲解之后尽快进行, 以便学生及时巩固、加深理解。

设计型实验, 以学生熟练掌握HDL编程要领和语法要点为目标, 比如, 数字秒表电路、流水灯电路等, 实验应该安排在章节或单元内容学习结束之后进行, 这类实验可在实验箱上进行, 但学生亲手设计制作的最小系统板是更好的实验开发平台。比如, 秒表电路, 可以借助万用板设计焊接7段数码管的驱动电路以及计时的开始、停止等控制按键电路, 然后把最小系统板上相应的I/O口与万用板上的相应端子用杜邦线连接起来, 即可实现实际的秒表设计制作了。通过这种形式, 学生不仅学会了相应的HDL知识, 还掌握了7段数码管的显示与驱动原理以及相应电路的连接方法, 容易激发学生的学习兴趣及深入探讨的积极性。再如, 流水灯电路, 仍用最小系统板为平台, 在万用板上设计制作发光二极管驱动及控制按键电路, 杜邦线连接实现。以此方法, 最小系统板连接上不同的外围电路, 可以实现不同的设计, 既增加了实践操作的灵活性, 又强化了学生对基本数字单元的应用能力。

综合型实验, 培养学生运用EDA技术设计复杂数字系统的能力, 实验内容可涉及运用传感器进行数据采集与控制、CPLD/FPGA与单片机之间的通信等, 实验应在课堂教学结束后用几周的时间进行, 要求学生结合最小系统板以实物的形式制作出产品, 以提高学生的系统综合设计能力。

3 课程改革的注意事项

项目要尽可能贴近企业的生产实际或来源于日常生活;项目设计要有明确的能力培养目标, 即项目所划分的每个知识模块能完成相对应的能力培养;项目所划分的知识模块要有渐进性, 要根据认知规律, 从简单到复杂, 从单一到综合。

课程改革要有良好的实验实训环境, 在实验实训室中不仅需要具备足够数量的EDA技术实验箱或开发套件、PC机, 还需配备多媒体教学设备, 方便教师进行讲解指导。而且, 为了保证学生CPLD/FPGA最小系统板和外围接口电路的制作与调试, 还需提供相应的焊接设备与场地。

4 结语

EDA技术是一门新技术、新方法, 其教学应充分考虑其实践性强、应用领域广的特点及学生自身的情况, 以现实生活中的实际问题为素材, 以“应用”为主线, 通过“做”实现学生对知识和技能的掌握。实践证明, 通过教学改革, 大大提高了学生的技术应用能力和实践操作技能。

摘要：针对“EDA技术”实践性强和应用领域广等特点, 考虑传统课程教学对学生综合实践能力的培养比较薄弱, 从教学内容、教学模式、教学方法、实践教学等方面探索教学改革途径及相应措施。

关键词：高职,EDA技术,教学改革

参考文献

[1]潘松.EDA技术实用教程:Verilog HDL版[M].北京:科学出版社, 2010.

[2]刘娅琴, 林霖.EDA课程教学探索和实践[J].电气电子教学学报, 2010, 32 (4) :34-35.

EDA技术课程改革 篇5

汇报人：

尊敬的各位评委：

您们好！我是来自**。下面我将从课程设置、教学内容、教学手段和方法等七个方面来阐述我对这门课程建设的理解和认识。

首先，我们来看课程设置主要包括课程定位、岗位职业能力、性质和作用等内容。

本课程设置符合博州二园一区等当地产业经济需要，按照中级维修电工和电气设备安装工的岗位职业能力要求，确定本课程模块工作任务，符合专业定位方向，满足本专业的素质、知识、技能目标。2010年,学校将原电工和电子技术应用专业整合电气运行与控制复合专业，将《机械与电气识图》和《电工EDA》二门教材按任务驱动法模式和适用够用原则，重新融合原教学内容，整合成《机械识图与EDA技术》一门课程，更能适应专业大类模块教学要求。

在电气运行与控制专业的课程体系中，本课程是电气运行与控制专业的一门技术基础课程，其前导课程是公共课和部分专业技术基础课，为后续的电气设备维修、企业供电技术等专业课程学习服务，为提高综合技能和学生毕业后的职业生涯发展奠定良好基础。

根据电工类岗位及其工作任务，重新构建了制图基本规定、三视图等共12个模块、34个任务为学习内容，设置了工学结合的综合技能。同时，在学习内容和习题中适当穿插了职业资格考试和电类维修的新方法、新设备、新知识、新技能。

本课程的内容表现形式丰富多样，建设内容非常繁重，一是编写任务驱动式工学结合的校本教材，二是设计适应技术发展的课程体系，三是加强丰富教学资源建设。（演示protel 录像）加强课程建设所需要的的教材和教材参考书，教学辅导书等。下面以任务4机床电气控制线路原理图绘制为例，介绍教学内容组织方法，以下达任务书、演示电动机正反转示教板、课件为资讯，按五个步骤进行组织和实施。（演示超链接）

基于课程教学需要，主要采取了以模型、机床控制线路示教板等直观教具导入为主，实施以任务为引领的“教、学、做”一体化的教学模式。

在教学过程中灵活应用了任务驱动（演示超链接）、分层教学、录像视频（演示视图子任务超链接）、等多种教学手段，创设机电设备主要零部件识读等实训环境，并对教学模块进行考核评价，由学生自评，教师评价组成，完成任务流程和标准与工作过程相对接。

这些是实训时所用的设备，如计算机辅助设计室提供平面、三维CAD模型，MsterCAM9模型，PROTEL DXP软件应用等，充分利用信息技术教学。

在教学团队中，借助于武汉职院博州分院、博州湖北职教园的机遇，提升教师素质。“双师”型教师占90%，平均年龄33岁，其中，1人有7年企业工作经历，3人次获自治区级及以上综合表彰，2名援疆教师。企业兼职教师2人，担任电气控制线路的实践和DCS中控软件教学工作，教师队伍具体结构如图所示，完全能满足教学需要。

这是课程负责人部分成果，曾获人社部和区优秀支教教师等荣誉。这是本课程现有的实训条件，如计算机辅助设计室提供平面、三维CAD模型，MsterCAM9模型，Protel dxp 2004软件应用等，并充分利用信息技术进行教学。还有电工电子线路实训室、控制线路综合实训室，基本能满足制图、电气线路原理图绘制、创新设计等操作技能训练要求。

我校实训基地主要是博州境内的博兰水泥、中博水泥、华宝钙业、农五师热电公司等单位，为识读机电设备零件、原理图见习和实习提供了重要保障。课程建设的特色创新在于教学做一体化模式、五共培育的任务驱动课程体系，并为其它单位或学校提供机床电气控制线路原理图元件库。

学校高度重视精品课程建设，给予了制度、经费、设备设施等保障措施，同时，还采取了其它激励措施。

当然，本课程建设中还存在以下四个方面不足。

EDA技术课程改革 篇6

[关键词]EDA技术 教学模式 项目教学法 FPGA

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）07-0125-02

电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）是一种“软”、“硬”紧密结合的电子设计技术，它以计算机和EDA软件为工作平台，以硬件描述语言为设计语言，以专用集成电路为实现载体，设计并实现数字电子系统和复杂的电路系统。随着电子技术的飞速发展，电子设备及数字系统的复杂度、集成度越来越高，产品更新换代的节奏也越来越快，要求产品的开发周期短、开发成本低、保密性和可扩展性好，因此对集成电路的设计方法提出了新的要求，同时也对应用型本科的EDA技术工程教育提出了新的要求。EDA技术在应用型本科教学中的地位不断凸显，但现有的EDA技术教学模式缺乏应用性、创新性，已经无法适应应用型本科教学需求。为了提高学生应用EDA技术进行电子系统设计和创新的能力，必须对现有的教学模式进行改革，这也是应用型本科电子信息类专业课程建设的一项重要任务，具有积极的现实意义。

一、常规的EDA技术教学模式分析

EDA技术是实践性很强的专业基础课，是多门专业课的基础，在电子类、通信类的本科专业的教学中是必开的课程，开课率与课程渗透率很高。

目前EDA技术课程教学模式普遍采用课堂教学与实践相结合的结构，课时分配基本按照《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》开设，理论课时52学时，课内实践课时12学时，课程设计20学时，如图1所示。

课程设置上，课程教学与实训相互独立考核，完成课程教学并考试结束后才安排课程设计类实训，这样的课程安排存在明显的缺陷：（1）重理论轻实践，满足不了EDA技术实践性强的特点，易造成理论与实践脱离。（2）课程的理论教学与实训设计相互独立进行，没有互相配合、互相交叉教学的影响力。课程的课堂教学手段普遍是用黑板或多媒体讲授理论知识，主要向学生讲解可编程逻辑器件的基本结构、硬件描述语言、EDA开发工具与软件的使用，学生只是机械地理解与掌握EDA工具平台，运用简单现成的软件来验证某一个功能块，按照EDA工具条来仿真，观察时序图，这样做毫无创新，仅仅是学会软件的使用手法。因此传统的EDA教学模式存在着诸多弊端。第一，理论教学满堂灌，学生被动地接收理论，机械地理解和掌握EDA开发工具，单调的理论教学降低了学生学习的主动性和创新性。第二，实验教学采取实验箱进行验证实验的模式，学生从确定的原理出发，统一采用相同的实验步骤、同样的实验手段获得雷同的结果。第三，尽管设置了“设计性”的课程设计，但由于指导老师少、设计的题目雷同多、设计内容陈旧无创新性的原因，往往难以名副其实地培养学生的创新意识和创新能力。

二、EDA技术应用型本科教学模式的改革

（一）开展项目教学法的多元教学模式

以引导式教学法为前提，对EDA技术教学内容进行迭代式的项目教学设计，保证教学内容的完整性，提高教学质量，激发学生学习的主观能动性，提高学生的实践能力与创新能力。具体教学内容以项目的形式分多个迭代层面展开，如图2所示。以项目形式将EDA的内容有机结合在一起，通过迭代层逐步展开教学，将EDA技术课程的脉络清晰地展示给学生。新模式的教学改革是把理论教学内容融合到与之同步的实验项目中，合理设计实验项目，课程内容以基础型、扩展型、综合设计型3个类型的项目展开，内容与难度层层推进，分层次逐步展开教学。此类型的项目有“数字秒表”、“数字电压表”、“电子密码锁”等多个应用型的项目，根据教学课时设定项目个数，如果本课程为64学时时，可以设定6个项目，每个项目平均12学时。

项目实施的过程中软件与硬件相结合，避开老师程序分析和讲解、演示、学生验证的弊端。项目教学法的目的旨在扩展学生的编程技巧和视野，项目实施过程中充分发挥启发式和探讨式的教学优势，不断引导与鼓励学生完成项目设计，并从项目设计的过程中发现问题，解决问题，积累经验，体现“教学做”一体化的教学模式，避免了满堂灌。

（二）项目教学的实施

常规教学模式中，实验项目是利用EDA实验箱进行的，无法看到实验电路，学生不清楚内部原理，只是验证性的调试，尽管实验易成功，实验结果方便得出，但学生无法深刻体会工程设计与系统设计的概念，感受不到自己设计出电子“产品”的乐趣。对于应用型本科的教学，本课程实验适合利用开发板开展项目教学，学生利用开发板实现设计项目是一个极为有效的自我学习和锻炼过程。

以硬件核心板为载体，教学过程中硬件与软件相结合，体现“教学做”一体的高效性。项目开展的过程中，教师指导学生了解开发板的芯片类型、电路结构、工作频率等关键点内容，结合EDA开发工具，引导学生针对项目的要求进行模块化的设计，用例化语句完成顶层设计或者利用原理图和代码结合完成顶层设计，然后根据开发板的功能进行管脚设计，掌握下载到开发板的流程，最终达到设计电路系统的目的。以“数字钟”项目为例，教师根据实际的功能给学生下达任务：（1）数字钟的基准频率（1HZ）如何从开发板的工作频率（50MHZ）分频而来？（2）数字钟的基本功能是什么？（3）数字钟如何驱动和显示？（4）如何在FPGA开发板上实现项目功能？这样引导学生运用所学的知识理清设计思路，在老师指导下确定最佳方案。接下来引导学生通过分频手段获取秒脉冲信号，根据开发板显示电路结构，完成LED动态显示程序的设计等，通过层层递进，使学生设计思路清晰，掌握理论与实践相结合的有效方法。整个项目实施过程中让学生独立、主动地完成项目，强化了学生的主体作用，弱化了老师的主导作用。在项目设计的讨论、协作、实践、调试、制作、最终完成“产品”等一系列过程中，必然大大地提高了学生独立分析问题和解决问题的能力，同时也培养了学生的创新意识和创新能力，激发了学生学习兴趣与积极探索的精神，学生获得荣誉感与成就感，为他们将来参加各类电子系统的设计打下良好基础。

（三）EDA技术实训扩展的改革

通过以上项目教学法的实施，学生已经掌握了项目设计的基础技巧，在后续的EDA技术课程设计与实训中，就可以进行项目扩展的设计了。实训项目的难度与深度加大些，如频率计、交通灯的控制等类型的项目，学生可两三人一组，查询资料，团队协作，进行电路系统的功能分析、模块划分、代码编写、仿真验证和电路系统生成，按照工程项目的实现过程来培训。随着不断地培训与锻炼，学生的工程设计能力不断提升，对学生课外科技活动、学生电子设计竞赛、毕业设计项目的前期准备等有很大的促进作用。

三、结束语

应用型本科的EDA技术通过项目教学法的改革，一方面将理论教学与实践教学进行了有效结合，使教学内容更生动更形象地展示在学生的面前，通过层次化的项目实施，学生加深了理论知识的理解，提高了学生的开发能力，使学生的学习观念从“要我学”转变成了“我要学”，使EDA技术的教学效果达到最优状态。另一方面，学生利用电脑、软件系统、硬件开发板，组成了自己最基本的“实验室”，虽然设计过程是辛苦的，但是却很有收益，因为自始至终学生都看到自己亲手设计的“产品”，真正明白EDA设计究竟是怎么回事，开阔了眼界，了解了更多的专业知识与前沿知识，同时极大地激发了学生的内在潜能，培养了学科研究的基本能力与兴趣，适应了社会应用型人才的需求。

[ 参 考 文 献 ]

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[6] 王睿，杨罕，张宗达，等.EDA技术在电子系统综合设计课程中的应用[J].物理实验，2013（8）：20-24.

《EDA技术》精品课程建设 篇7

EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术, 发展极为迅速。根据高职教育专业的培养目标, 掌握现代EDA设计技术是高职电子类专业学生的一项基本要求和必备技能, 苏州工业职业技术学院《EDA技术》课程的教学目标是要求学生拥有电子设计工程技能, 通过电路板设计, 制作印制电路板, 在动手安装调试后, 使实物达到设计要求。要让学生面向工程实际来完成项目或课题, 学生经历了“要做、能做、会做”的过程, 经历了发现问题、提出问题、解决问题的过程, 经历了将书本知识向工程实际迁移和延伸的过程, 同时在各种实践活动中, 培养学生职业道德、团队协作精神、严谨的工作态度、处事及与人交流的能力等, 以提高学生的创新能力和综合素质。通过近几年来的实践, 课程建设上取得了显著成绩, 在课程体系、管理体制、教学内容、教学手段和评价方案等方面已形成独特的、特色鲜明的一门课程, 该课程于2008年被评为江苏省精品课程。

一、创建精品课程的核心是整合课程内容和建立课程结构体系

《EDA技术》通常包括Protel、电子仿真、可编程逻辑器件三部分内容, 以往把三部分内容分成三门课来讲授, 所需课时较多, 内容分散, 联系不紧密, 学生学习效率较低。随着计算机技术的发展, 可供选择的EDA软件越来越多, 如何在众多的软件中选择一款既适合教学又适合行业的EDA系统, 是很多电子工程技术人员所关心的。高职《EDA技术》课程, 不可能面面俱到。该课程应以EDA软件使用的普遍性、技术的先进性、操作的易用性、文档资料的兼容性为出发点, 同时兼顾到国内印制电路板制造业的情况, 通过调研, 从众多的EDA软件中选择了Protel 99SE与multisim两款EDA软件, 树立了以学生职业能力培养为核心、以项目、案例教学为形式、以就业为导向的模块化课程内容。课程设置突破学科框架, 融“教、学、做”为一体, 建立了基础实验、模拟仿真、技能训练、综合实践四个层次实践教学体系。把技能证书与教学内容相结合, 通过本课程的学习, 参加技能证书考试, 可同时获得《Protel中级》与《无线电调试中级工》证书, 提高了学生学习效率及就业竞争力。突出课程实践性教学环节建设, 确保整个实践教学贯穿于人才培养的全过程 (见表1) 。

二、先进的教学中心和教学网站是创建精品课程的基础

教学时采用多媒体教学方式, 制作了多媒体课件, 图文并茂、动态展示、通俗易懂;并充分利用EDA设计软件进行演示教学, 使学生对EDA软件的设计过程和设计方法有了更加直观清楚的认识理解。

学院建立了完整的实验实训体系, 充分体现了职业教育的特色。制定了实验大纲、实训大纲、实验指导、实训指导和实验实训考核方案等教学资料。注重学生实践技能培养, 自编了课程的实验实训指导书, 实验实训教学占总教学课时的75%。共有三个计算机机房150台PC机, 三间装配与调试实训室, 150个安装焊接调试工位, 可同时容纳三个班150人进行实验或实训。有4名专职指导教师, 负责实验设备的管理与维护以及实验、实训的指导工作。每次实验或实训, 确保有两名及以上的指导教师, 对学生进行有针对性的指导, 从而保证了实验课的顺利进行。

学生除了通过课堂学习之外, 也可以利用学院校园网进行学习, 同时还可以上网留言, 教师可网上答疑, 主讲教师和学生之间通过网络实时互动, 使沟通和交流更方便快捷。

三、工学结合是创建精品课程的鲜明特色

由行业、企业专家组成的专业指导委员会与教师共同制定教学计划、课程大纲。以典型应用电路为工作导向、以工作任务为载体, 设置以工学结合为特征的课程形式。以学生为中心, 以活动为过程, 创设典型的工作环境, 融“教、学、做”为一体, 有效实施工学结合。实验、实训指导手册, 实验报告真实体现企业生产过程及工艺要求。

在课程教学过程中, 聘请企业工程师来校讲课 (8课时) 。以项目为工作过程, 每个项目包括工作计划、任务、实施、检查和评估五个环节。通过项目的实施, 使学生掌握原理图设计, 元件库的设计, Multisim仿真在电路、电子技术中的应用, PCB板设计, 实物制作。

把企业产品的部分实际应用电路及对电路设计的工艺要求引入教学中, 通过对技能证书与教学内容相结合的学习, 参加技能证书考试, 可同时获得《Protel中级》 (全国网络CAD) 与《无线电调试中级工》 (劳动部) 证书。

教学中安排两次到企业参观学习, 掌握目前企业对《EDA技术》的要求及使用软件的版本。注重《EDA技术》的提升。有部分学生直接进入校外实训基地, 由企业专家进行培训, 通过培训考试合格颁发企业证书;还有部分学生在校内实训基地, 通过进一步培训考试合格颁发《Protel高级》 (全国网络CAD) 证书。

四、加强实践教学是创建精品课程的重要环节

实践教学是培养学生能力的重要教学形式和手段, 重点培养学生面对工程实际, 分析解决工程问题的能力。通过实践教学使学生更好地掌握电子设计自动化的基本方法, 培养学生的工程意识和严谨的工作作风, 培养应用知识解决实际问题的能力和创新意识, 实现以实践能力训练为目的的实践教学体系。实践教学部分我们以任务驱动式的方式分为五个模块:

1. 电路原理设计模块:

主要由Protel99se基础、简单原理图设计、复杂原理图设计、层次电路图设计、原理图元件库的设计五部分组成。

2. PCB设计模块:

主要由PCB设计基础、PCB设计规则、制作元器件封装、PCB板设计四部分组成。

3. Multisim仿真模块:

主要由Multisim基础与虚拟仿真仪器、Multisim仿真方法、Multisim在模电分析与设计中的应用、Multisim在数电分析与设计中的应用四部分组成。

4. Altium Designer 6.

0模块:主要由AD6原理图设计、AD6PCB设计二部分组成。

5. 综合实践模块:

主要由串联型稳压电源、场扫描电路、三位半A/D转换器、OTL功率放大器、脉宽调制控制器、数字频率计、交流电压平均值转换器、可编程定时器八部分组成。

曾经对三届学生进行过上述的实践教学, 效果较好。从毕业学生及相关单位反馈信息得知, 学生毕业到电子公司、企业即可对其产品进行PCB图纸设计及仿真, 制定相关工艺文件, 进行相关质量检测等。

五、高水平的师资队伍是创建精品课程的保证

在创建精品课程中, 师德高尚、治学严谨、学术水平和教学水平双高的课程负责人及主讲教师是课程质量的保证, 合理的师资队伍结构和优秀的青年骨干教师队伍是课程建设可持续发展的保证。在近年的《EDA技术》的教学过程中, 我系已形成了一支知识结构、年龄结构合理, 教学经验丰富, 责任感强、团结协作, 教研气氛浓厚的教师队伍。课程组成员共11人, 硕士4人, 本科7人。副教授2人 (18%) , 高级工程师 (企业) 2人 (18%) , 讲师与工程师4人 (36%) , 助教3人 (27%) ;45岁以上4人 (36%) , 30-45岁4人 (36%) , 30岁以下3人 (27%) ;课程组教学人员均来自电子、自动化专业, 承担全部理论与实践教学。师生比为1:28。

六、先进教学方法和评价方案是创建精品课程的关键

精品课程建设要切实加强教学方法和评价方案的改革。每门课程必须有一套适合本门课程教学并行之有效的方法, 能显著地提高学生学习的主动性和创造性, 为多数学生所接受。

树立了以学生职业能力培养为核心、以项目、案例教学为形式、以就业为导向的模块化课程内容。把技能证书与教学内容相结合, 通过本课程的学习, 参加技能证书考试, 可同时获得《Protel中级》与《无线电调试中级工》证书, 提高了学生学习效率及就业竞争力。依托行业办学, 把企业的实际应用电路及工艺要求引入教学中, 以任务引领的方式实现工学交替。以技术应用开发岗位的要求为出发点, 以培养学生的专业能力、社会能力、创新能力和职业素质为原则设计教学过程, 运用任务驱动, 行为导向的教学方法和手段来开展教学。

采用平时考核和项目考核。平时考核 (占50%) 包括学习态度、课堂学习、完成作业、实验项目实施过程及完成情况;项目考核 (占50%) 包括综合项目软硬件成果、项目分析报告质量、理论与实践答题质量。

七、切实有效的组织机构与激励机制是创建和实施精品课程的动力

要使课程达到“精品”的标准, 就要鼓励高水平教师积极投身教学工作, 鼓励教学管理人员和学生积极参与创建精品课程。精品课程的建设、实施和维护, 需要投入很大的时间和精力, 这就要建立切实有效的激励机制, 要使建设和实施精品课程所付出的努力和精力得到鼓励和肯定, 以提高教师推广精品课程的积极性。

学院成立了院长挂帅的“教学工作委员会”负责课程建设的整体规划和政策制订, 分管院长领衔的“课程建设领导小组”负责组织实施, 教务处具体组织协调, 系主任“务必”跟进每门精品课程的建设。“课程建设项目组”和“课程建设服务组”分工合作, 开展建设工作。精品课程建设经费列入学院单独预算, 平均每门课程按照2万元列支。经费分为“课程建设经费”、“课程奖励经费”和“课程发展经费”。建立“课程负责人”制度, 开展课程负责人和教学团队的培训工作。培训经费由学院统一划拨, 不占课程建设经费。培训采用“分级管理、分层培训”, 学院组织教学理念、课程设计等高职教育理论培训和精品课程建设培训, 系部组织具体课程建设的业务研讨和学习。专业实验、实训室建设始终与课程建设相结合。围绕“一门课程一个实验 (训) 室”的原则建设, 理论和实践相结合, 教、学、做一体化。学院数字化校园建设与发展中心承担网站平台建设, 提供技术服务、网站美化和优化、视频的录制和编辑。教学团队中设有“网站建设专员”, 协助教学团队进行教学资源的搜集和整理。

八、社会认可是创建精品课程的根本目标

《EDA技术》课程的建设取得了很好的效果, 课程满意度达95%以上, 得到教师和学生的肯定, 受到专家和企业人士的一致好评。企业人士普遍认为苏州工业职业技术学院电子系的学生不论是到单位实训还是就业, 在电子绘图方面有良好的应用软件进行绘图的能力, 理论知识比较扎实, 来公司后能较快适应工作。学院开设的《EDA技术》课程教学方法先进, 教学模式合理, 实践教学设施完善, 教师们的实践动手能力强, 能使学生较快掌握EDA技术, 对就业有较大的帮助, 使学生符合企业用人的需要。

EDA技术课程改革 篇8

随着科学技术的发展, 社会对人才的需求发生了很大的变化, 高素质创新型人才的培养已成为高校人才培养的共同目标。面对电子信息技术的飞速发展, 大学教学必须结合地方经济建设的特色, 积极稳妥地开展教学综合改革的探究与实践, 强化课堂教学创建。目前电子技术已进入大规模集成电路时代, 如何利用EDA工具提升课程的质量, 培养高素质创新人才, 委实是一项值得探究的课题。

二、教学中问题

传统的EDA技术课程教学方法存在诸多弊端, 作为一门计算机辅助设计课程, EDA的讲授过程往往过于注重理论研究而轻实验教学。大多数主讲教师的教学过程是, 先介绍Protel软件的设计界面及操作方法, 然后给出一个具有某种功能的电路图, 最后安排学生上机操作, 完成电路图的绘制和PCB图的设计。目前EDA技术课程教学方法仍受制于传统教学观点, 认为实验课只是一个辅助环节。存在教学方法陈旧, 教学内容单一, 过于注重理论, 学生掌握的知识在现实工作中应用困难等弊端。输出应用型人才已经逐渐成为高校人才培养的主要目标, 实现这一目标需要高校教师转变课程教学现状。EDA技术课程教学改革应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力, 鼓励学生参加创新实验竞赛, 让课堂的理论知识可以更好地学以致用, 为学生未来的就业提前打好实践基础。

三、课程的教学改革的探索和实践

(一) 学方法的改革

1.打破传统顺序, 提高有效性。传统的教学方法一般是教师从原理图到PCB图按章节功能逐条地向学生讲解, 教师每节课讲解几个知识点, 然后让学生在计算机上练习。这使得知识点的讲解与练习都一对一地进行, 没有及时与整体设计相结合, 系统性不强, 学生很难独立、高效地完成某项设计任务, 容易失去对《EDA技术》课程的兴趣和信心。因此, 在学习本课程之前, 应开设电子实训课程, 先让学生学习一些手工焊接知识, 让他们熟悉印制板的布局、布线规则。这样可以让学生理解具体用途, 激发学生掌握知识技能的兴趣。

2.典型实例教学, 突出应用性。用典型实例由浅入深地授课, 让学生心中有数。首先简单介绍PCB图的步骤;其次, 分析和讲解本例如何开展并准备哪些相关资料;再次, 采用“教、学、做”方法授课;最后, 针对课本教材各章内容联系不紧密, 容易让学生在学习中产生“散、乱、难”的思维情绪进行分析并整合。明确实施每个步骤, 有的放矢讲授课程内容。一开始使学生对印制电路板的设计过程和步骤有了基本认识, 初步了解设计印制板的方法, 对本课程有了全局的掌握;再通过一个个设计步骤逐层递进式地学习与操作练习, 使学生在学习每一节课时都带着目的。以解决在设计过程中遇到的问题提出课程内容, 密切注意并收集学生在上机操作即“做”时遇到的问题, 及时解决问题和总结经验。在授课中, 以任务驱动方式引入课程内容, 激发学生的学习兴趣并促进其思考。

3.任务驱动教学, 增强趣味性。Protel是一款应用软件, 具有很强的实践操作性, 这决定了任务驱动法将是相当实用的教学方法。把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中, 构成一个寓学于实践的教学情境, 在教师引导下, 学生愉快地学习。学生通过完成一系列具体的原理图绘制以及PCB板的制作任务, 逐步掌握所学的知识与技能。

4.问题探索教学, 培养独立性。由于Protel的一些基本操作与其他学生已经掌握的Windows应用软件 (如Word) 有类似的地方, Protel各模块的操作也存在相似之处, 在教学中教师可以根据学生已认知的水平, 充分应用探索式教学法, 鼓励学生大胆尝试, 积极探索, 充分发挥学生的主观能动性, 着力培养他们独立获取知识, 探求新知, 勇于创新的主体意识, 使Protel教学活动成为生动活泼、学生乐于从事的学习实践活动。

(二) 教学内容的改革

《EDA技术》课程的教学内容很难满足社会需求的要求。为了改变这一现状, 必须对该课程的教学内容进行调整、优化, 并以典型企业项目为实例进行详细分析, 从而改善理论知识和实践的完整性和系统性。此外, 在课堂教学中, 教师必须保持教学内容与教学方法一致, 讲课的内容应该由浅入深, 由表及里, 循序渐进, 由实例到理论再到应用。因为《EDA技术》课程不仅是理论知识的学习, 而且具有很强的实践性。这就要求教师不但具备扎实的理论基础, 还要有科学研究和工程实践的能力。教师需要通过科研工作, 理论联系实际, 把握学科的最新方向, 提高自己的专业素质, 从而充实、丰富课堂教学的内容, 提高教学质量。

1.教学学时的安排。《EDA技术》原来的学时安排是理论32学时, 实验16学时。现在为了让学生学到的知识得到及时锻炼, 将理论和实验进行了整合, 总共48学时都在机房执行, 这样教师可以更好地根据需要安排授课内容, 可以从最初的项目模块规划到最终生产加工文件形成整个设计过程。

2.教学软件的选取。《EDA技术》是一门应用计算机软件完成电路设计的课程, 对于软件的选取必须要跟上社会的需要。最开始我们采用Prote99SE软件, 虽然这个软件的用户界面比较简单, 但它的库文件不能满足绘图的需求。后来我们选取功能强大的Protel DXP和Multisim软件。这两个软件, 既能更好地完成原理图设计和印制电路板设计, 还能完成《电路分析》、《模拟电路》和《数字电路》的仿真分析, 采用Protel99SE软件时, 需要在绘图过程中对每个元器件标注封装形式, 有的元件如果没有封装还需要自己创建, 这样操作起来不够方便。而Protel DXP软件具有强大的库文件, 每个元件都自带有封装。另外, 在转换过程中, Protel99SE软件需要生成网络表的形式, 发现错误比较困难。而且Protel DXP提供了很多人性化的工具, 能够帮助开发者进行原理图的设计和PCB的设计等。

3.教学内容的选取。《EDA技术》课程主要是为了嵌入式产品开发做准备, 为了准确地用电脑辅助软件设计性能稳定、生产容易、安装方便、成本低廉的电路板, 单片机作为嵌入式产品开发的入门级CPU, 我们选取单片机的最小系统最为EDA学习的项目展开, 因为单片机可以很好地把数字和模拟电子技术综合起来, 同时可以让同学了解器件封装和布线的各种知识, 最重要的是可以为以后单片机的学习准备很好的硬件电路, 可以避免单片机中软件仿真教学的各种问题。

(三) 考核标准的改革

《EDA技术》课程考核主要考查学生通过本课程的学习掌握的EDA开发系统软件和电子线路设计与技能训练等各方面知识。考核的内容主要包括利用软件进行电路原理图设计、PCB设计、自动布线技术、电路仿真分析等的使用方法。原来考核方式全部采用上机操作考试, 为了更好地结合理论和实践, 现采用笔试占30%, 上机操作占70%的考核方式。考试成绩比例由平时作业成绩和出勤各占30%, 期末考试占70%。

四、结论

《EDA技术》课程是电子类、电气类专业的基础课程, 其中PCB的设计是以后单片机设计、嵌入式开发的基本功, 为了让学生充分认识该课程的功能, 我们以单片机最小系统为载体讲授的PCB软件使用技巧, 从应用的角度出发, 阐述了元器件原理、PCB图的各种设计原理及其变换关系等。通过这种项目驱动的教学方式, 可以培养学生充分理解所学知识在设计中的应用。同时, 也让同学们体会这个课程和其他课程的联系, 为以后课程的学习奠定了扎实的基础。在讲课的过程中我们把优秀的产品拿出来分析, 让学生在总结过去的得与失的时候, 也看看其他同学的特点, 贯彻了“学习是交流过程”的思想。通过几年的教学改革, EDA技术课程十分受学生的喜爱, 同时为后续课程的学习做好了很铺垫, 加速了同学学习的步伐。

摘要：EDA技术课程是一门实践性和理论性均很强的电类专业课, 其教学目标是要求学生熟练掌握在辅助设计印制电路板的软件下进行原理图的绘制和PCB的制作等, 以便以后独立开发电子产品。在这个目标的引导下, 我们分析了现在教学中存在的各种问题和学生的自身情况, 提出了基于项目驱动模式的EDA教学, 提出围绕51单片机最小系统这个工程实例, 开展简单绘制原理图、原理图库文件的制作、层次原理图、简单PCB、PCB元件库的绘制、多层PCB等各种内容的教学, 通过“教中做、做中学”等一体化的教学形式提高学生的学习和兴趣的同时能够理解电子线路设计的各种方法和技巧, 潜移默化中提高了电子CAD的开发能力, 以满足社会对创新型电子设计人才的需求。

关键词：项目驱动模式,EDA技术课程改革,印制电路板,电子CAD

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EDA技术课程改革 篇9

随着微电子技术和计算机技术的飞速发展, 现代电子系统的设计和应用已进入一个全新的阶段。基于EDA技术的现代电子系统设计正逐步取代人工设计方法, 传统的“固定功能模块+连线”的设计方法已逐步退出历史舞台, 而基于芯片的设计现已成为电子系统设计的主流[1,2]。可编程逻辑器件和EDA技术的结合使得电子系统设计变得更加方便、快速、灵活。因此, 掌握EDA技术是电子信息类学生的一项重要设计手段。然而, 《EDA技术与应用》课程是一门实践性很强的课程, 它既要求学生有一定的硬件知识, 还要求会用VHDL语言编程实现具体功能, 特别是要有一定的工程实践能力。在实际教学中, 由于教学条件和学生基础等方面的约束[3], 使得该课程的教学效果一直都不理想。而且原来的教课方式主要是教师讲授、学生被动接受[4], 学完一门课, 仍不能很快地进行EDA产品的开发, 造成知识和实际工程应用的脱节。因此, 急需对当前这种学与用脱节的情况进行分析, 并采取相应的措施。本文针对《EDA技术与应用》课程的教学方法和教学模式进行了研究, 提出项目化教学模式, 试图通过“项目化”的教学模式使学生在学习EDA技术的过程中能主动参与教学过程, 理论联系实际, 使学生在完成项目的过程中有成就感, 其专业能力、方法能力和社会能力也得以提升。

1 项目化教学模式的设计过程

采用项目导向的项目化教学是以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的一种新型教学模式。笔者在《EDA技术与应用》课程中采用了项目化教学, 通过一个完整的项目将整个课程贯穿, 把项目分成若干个子项目, 采用循序渐进、逐渐深入的方式一步步完成整个项目。项目化教学有利于“工学结合”, 有利于提高学生的实践能力、协调能力和创新能力。

1.1 选取合适的项目

进行“项目化教学”就是选取一个合适的项目贯穿整个课程的教学过程。选取项目应遵循以下几个原则:一是, 所选取的项目必须具有很强的实用价值;二是, 该项目要覆盖《EDA技术与应用》课程的核心知识点;三是, 易操作性。所选的项目要易于学生实践和设计, 能够在现有的实验环境和实验条件下对项目的各项功能进行验证。根据以上这三点原则, 笔者选取了《电子秒表设计》这个项目。《电子秒表设计》实现起来较为简单, 便于进行模块化设计, 而且能够全面覆盖《EDA技术与应用》课程的核心知识点。而且该项目有利于学生分组实现, 能培养学生的团队协作能力和自学能力。另外, 本课程应用的是美国赛灵思 (Xilinx) 公司的FPGA开发板 (Basys2) [5], 板子上装有四个数码管, 可用于实现电子秒表的实现。

1.2 对项目进行分解

确定《电子秒表设计》作为贯穿该课程的项目后, 就要对该项目进行分解。应从该项目的需求入手, 分析电子秒表需要显示几位数字, 精度要求到小数点后几位。因为FPGA开发板上只有四个数码管, 所以只能显示到小数点之后两位, 即0.01秒。最大能显示到59.99秒。因此需要产生一个100Hz的时钟信号。另外需要有计数器模块、控制模块、译码器模块。由于FPGA开发板上自带的时钟是50MHz, 所以需要一个分频器模块, 产生一个100Hz的时钟, 还需分出一个1000Hz的扫描时钟。

2 EDA课程项目化教学的实施过程

2.1 分组完成项目化教学

在教学过程中, 因为所选取的项目都是一些具体的工程项目, 它所涉及的工作量都是比较庞大的, 所以为了使学生能更好地完成这些项目可将学生分成若干个小组 (每组四人) , 共同完成某一个项目的实践操作。在完成项目的过程中, 能够提高学生的团队协作能力、表达能力和自学能力。

2.2 先布置任务, 再对重要理论点讲解

在每次上课时, 先说明已进行到项目的哪个子项目, 布置本次课要完成哪些子任务, 以及需要提交的成果 (比如实验报告或源代码) , 每个子任务大概需要多少时间, 并明确考核方式。在学生做的过程中不断巡视, 适当地给予指导, 并对重要的理论点进行讲解, 最后由各组组长将成果提交给教师。这样既能激发学生不断思考和开拓创新的兴趣, 也可以有效地掌握学生实施项目的过程。如果授课教师将整个实验过程全部放任学生自行分析和探索, 则会导致相当一部分学生在学习过程中走过多的弯路, 最终很有可能会因为实验时间不够, 不能完成项目指定的任务。因此这种讲解重要理论点的方式很适合项目化教学模式。

2.3 有效的考核方式

在实际的EDA工程设计过程中, 项目组成员往往会围绕一个非常明确的设计目标进行设计与实现, 每一个分阶段目标的实现对他们而言是最好的鼓励。在实际的EDA课程教学中, 也应将一个项目分成若干个模块, 围绕这些模块进行实验, 学生能够在一个个模块实现的过程中得到极大的成就感。这将激励学生愿意继续完成后面的工作。因此通过设计一系列的模块, 能够起到很好的学习激励效果。在本次课程设计中, 笔者就将项目划分为六个模块, 分别是项目立项分析、需求分析与方案设计、显示控制模块的实现、译码器模块的实现、计数器和分频器模块的实现、系统集成与性能分析。

每做完一个模块, 由小组组长向全班同学演示, 由其他组的组长和教师打分, 每个学生按自己扮演的角色书写项目报告书, 教师根据每人的报告分别打分, 最后, 每人该模块的得分=组的成绩×50%+教师给每人报告打分×50%。一共有6个模块, 每个模块所占的权重是不一样的, 划分情况如表1所示:

3 结束语

项目化教学模式是对当前《EDA技术与应用》课程教学模式的一次大胆尝试。通过研究发现, 采用项目化教学模式, 学生的学习积极性会有很大提高, 有助于培养其团队协作能力和自学能力。本文研究了如何在《EDA技术与应用》课程中实施项目化教学, 并提出了有效的考核方式, 从而大大提高了《EDA技术与应用》课程的教学质量。

参考文献

[1]邹彦.EDA技术与数字系统设计[M].电子工业出版社, 2007, 04.

[2]詹仙宁, 田耘.VHDL开发精解与实例剖析[M].电子工业出版社, 2009, 09.

[3]胡桂, 张艳.EDA技术对实验教学的影响[J].高等教育研究, 2006 (03) :38-39.

[4]蒋冬初, 何飞.基于EDA技术的电子信息课程整合教学研究[J].高教论坛, 2009 (02) :29-32.

EDA技术课程改革 篇10

一、数字电路课程设计中引入EDA技术的必要性

数字电路课程设计中要求学生运用电子技术课程中有关的理论知识和实验方法完成一些综合性较强的设计课题。目前在数字电路课程设计教学中, 有些院校仍然采用74系列固定功能标准芯片来实现设计功能。在了解课题原理和熟悉标准芯片功能的基础上, “自底而上”地设计数字系统。当设计的数字电路系统比较复杂, 需要多个集成芯片和大量连线时, 就增加了设计电路板的难度和故障调试难度, 延长设计周期, 降低了学生的学习兴趣, 同时.常用中小规模集成芯片的大量重复使用也大大增加了设计成本。特别是随着学生数量的剧增, 由于教学经费的原因而无法提供足量的所需芯片, 再加上实验场地和实验时间的制约, 以及辅导教师的缺少等因素, 使得课程设计题目受限制, 设计方案雷同, 缺少个性, 设计过程枯燥, 学生的综合能力和创新能力的培养严重受到阻力, 课程设计的教学目标不能很好的实现。因此在数字电路课程设计中引入EDA技术, 改革传统的课程设计方法已经成为一种趋势。Isp Lever是Lattice公司最新推出的一套EDA软件。设计输入可采用原理图、硬件描述语言、混合输入三种方式, 能对所设计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿真。编译器是此软件的核心, 能进行逻辑优化, 将逻辑映射到器件中去, 自动完成布局与布线, 并生成编程所需要的熔丝图文件。软件中的Constraints Editor工具允许经由一个图形用户接口选择I/O设置和引脚分配。软件包含Synolicity公司的Synplify综合工具和Lattice的isp VM器件编程工具。Isp Lever软件提供给开发者一个简单而有力的工具, 其界面友好, 集成化程度高, 是最易学、最易用的可编程逻辑器件开发软件。利用它所配备的编辑、编译、仿真、综合、芯片编程等功能, 可以完成数字电路从设计、检查、模拟到下载的全过程。因此特别适合作为数字电路系统的设计和开发软件。在系统可编程逻辑器件 (In-System Programmable PLD, ISP-PLD) 是90年代推出的新型的可编程逻辑器件, 其最大特点是编程时既不需要使用编程器, 也不需要将它从所在的系统板上取下, 可以直接焊接在印刷电路板上, 然后通过计算机的并口和专用的编程电缆对焊接在电路板上的ISP器件进行多次编程, 对其逻辑功能进行修改, 从而加快了数字系统的调试过程, 提高了可靠性并避免对可编程器件造成机械损坏。PLD具有可重复使用、低投入、高性能、高密度、开发周期短等诸多优点, 不需要任何投片费用。

二、EDA技术在数字电路课程设计中的应用实例

下面采用“自顶而下”层次化的设计方法, 以DJ-E801型实验开发系统和Isp Lever3.0EDA开发软件设计时钟为例, 介绍基于EDA技术的数字电路系统设计的方法。运用此种方法进行课程设计时, 需要先学习Isp Lever3.0软件和Schematic的编程方法, 掌握DJ-E801型实验开发系统的使用。

1. 设计要求。

设计一个多功能数字钟。系统能进行正常的时、分、秒计时功能, 分别由6个数码管显示24小时、60分钟、60秒钟的计数器显示;能利用实验系统上的按键实现“校时”“校分”功能: (1) 按下“SA”键时, 计时器迅速递增, 并按24小时循环, 计满23小时后再回00。 (2) 按下“SB”键时, 计分器迅速递增, 并按59分钟循环, 计满59分钟后再回00, 但不向“时”进位。 (3) 按下“SC”键时, 秒清零。 (4) 要求按下“SA”、“SB”或“SC”均不产生数字跳变 (“SA″、“SB”、“SC”按键是有抖动的, 必须对其消抖动处理) ;能利用扬声器做整点报时: (1) 当计时到达59’50”时开始报时, 在59’50”、52”、54”、56”、58”鸣叫, 鸣叫声频可为l KHz; (2) 到达59’60”时为最后一声整点报时, 整点报时是频率可定为500Hz。

2. 设计思路。

本设计中采用“自顶向下”的层次化、模块化的设计思路, 将系统分为cdu24、cdu60、cdu60s、control等四个模块, 再将其在顶层连结起来, 完成系统功能。

下面介绍各个模块所完成的功能。cdu24在clk1的激励下有24进制计数功能, sa=1时在clk2的激励下快速24进制计数, 能完成校时功能。cdu60在clk1的激励下有60进制计数功能, ss=1时在clk2的激励下快速60进制计数, 但无进位, 完成校分功能。cdu60s在clk1的激励下有60进制计数功能, clr=1时秒清零即可。Control主要完成报警功能。

3. 功能仿真。

运行isp LEVER软件, 建立一个新工程, 然后在该工程下新建schematic文件, 输入原理图以clk.sch文件保存, 设为顶层, 进行编译, 对照设计要求查看仿真结果。电路仿真结果正确后, 其硬件的实现是Lattice公司的CPLD芯片isp LSI1032E-70LJ-84下载实验板。设置芯片属性及引脚分配, 执行编译综合后产生下载文件, 将其在线下载到下载板, 经过硬件验证完全符合设计要求。

在上面的例子中, 若采用传统的74系列中小规模集成器件来实现, 电路结构复杂很多, 难以调试, 几乎是“纸上谈兵”的设计, 设计过程枯燥乏味。基于EDA的数字电路设计采用“自顶向下”的设计方法, 具有便于层次式、结构化的设计思想, 设计周期短, 可以对每一层进行仿真验证, 设计电路错误可以在早期发现, 提高了设计的正确性, 逻辑综合之前的设计工作与具体的实现工艺器件等无关。因此, 设计的可移植性好。为了提高数字电路教学的质量, 培养能适应电子技术发展趋势的创新人才, 将EDA技术引入数字电路课程设计中, 不仅可以很好地锻炼学生的综合设计开发能力和动手能力, 激发他们的学习兴趣, 还可以大大节约数字电路课程设计实验的成本, 提高设计效率。

参考文献

[1]林敏, 方颖立.VHDL数字系统设计与高层次综合[M].北京:电子工业出版社, 2002.

[2]黄招娣, 黄德昌.数字逻辑设计与EDA仿真实验教学的实践与探索[J].华东交通大学学报, 2007, 24 (12) .

EDA课程教学改革研究 篇11

EDA课程体系

本课程是数字电路与逻辑设计的后续课程，分理论教学和上机实验两部分，总学时数为48学时，理论教学为32学时。通过本课程的学习使学生掌握可编程逻辑器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识，提高学生应用计算机对电子电路进行自动化设计和分析的能力，为将来从事电子通信工程等领域的工程应用打下基础。

通过理论和实践教学，使学生能够在经典的数字逻辑设计方法基础上，了解和初步掌握利用大规模可编程器件设计数字逻辑电路或小型数字系统的方法及其相应的开发手段，为进一步的学习和研究打下基础。在大三EDA基础课学习后，周末开设EDA创新实践班，大四安排有两周的EDA课程设计；在毕业设计中，也有更多的学生选择EDA设计课题。课程体系安排上由浅入深，循序渐进，逐步提高学生的实践应用能力。

EDA课程理论教学建设

综合运用多种教学手段，调动学生学习积极性 在教学方法与教学手段上，采用启发式、讨论式、互动式相结合的教学方法，注重理论联系实际，注重学生综合能力和创新意识的培养，将课堂讲授、习题讨论、实验教学相结合，充分利用多媒体平台，使传统的教学手段和现代教育技术之间协调应用，收到较好的教学效果。本课程更多地涉及设计性内容，应更好地运用启发式教学，调动学生积极性，变被动为主动。大学课程教学的最重要思想，应是培养和开启学生的思维方法，探索和实践以开启学生思维、提高学生综合能力为主旨的课程教学思想，因此，把学生综合能力的培养融入到课程教学中就显得尤为重要。随着课程内容进展程度，教师也提供一些课下学习内容，在网络、通信高度发达的今天，可以提供各种形式的指导。

加强课程内容建设 EDA课程是一门比较新的课程，在教材方面还没有非常权威性的教材，为配合学校应用型本科教育思想和理念，不断修订教案讲义，通过参考多种书籍及网上资源，完善电子教案和多媒体课件，根据学生实际和当前实践应用中需掌握本课程的情况，整合教学内容，除了最基本的应知应会的内容，考虑在有限的学时内将更多信息、更多实用的知识介绍给学生。

EDA课程实践教学建设

加强自身实践能力，提升教学质量水平 EDA技术涉及的器件，开发工具更新换代快，涉及的知识内容多，需要不断地研究和实践学习，为适应EDA技术发展，选用较新器件，课程组教师自主开发了EDA实验板，同时外购了一些不同类型的较先进的开发仪器，在自身深入学习EDA技术的同时，也为学习兴趣浓、动手能力强的学生创造了一定的学习条件。承担EDA课程教学的课程组老师大都承担着与课程教学内容密切相关的科学研究和工程实践工作，有大量实践经验的积累，平时也注意把工程实际问题的产生、分析与解决的思路与过程贯穿于课程教学中，使课程教学更丰富、更生动、更具说服力和应用性。

充分利用实验室资源，加强实验环节 实验教学是培养学生实践动手能力和创新意识的重要途径，是高等教育教学体系的重要组成部分，对于实践性强的课程，实验环节尤为重要。尽管课程学时有限，也尽可能多地安排实验学时，设计了验证性实验、设计性实验和综合性实验内容；除了规定必做的实验内容，还有一些选做内容，学生可根据自己的兴趣爱好和学习能力自主选择。现有的EDA实验室资源，能够满足教学实验的要求，还可供开放性、研究性、综合性实验和课外科技活动使用。该课程讲授内容随时代更新很快，因此也希望通过实验和项目设计的锻炼，使学生有能力自己收集和学习新的器件使用方法并开展实际的设计工作。在对实验教学的评价中，学生给出的是真材实料，确实在各方面都有很大的收获。

注重创新型人才的培养 辽宁科技大学电子与信息工程学院自1989年就创建了学生电子协会，提供宽敞的实践基地，并逐年投入一定的资金购买学生实践所需的实验设备和材料。教师就学生所关心的电子方面的知识内容，结合他们自己在学习、工作中积累的丰富经验给学生们开展各种科技知识讲座。定期对协会会员进行培训，学院利用周末开设EDA创新实践班，鼓励更多的学生参与其中，在实践中激发学生的学习兴趣和积极性，提高实践技能和创新能力。学生通过参加各种竞赛和实训项目，多件作品获得国家专利，多次在全国大学生电子大赛中获奖。其中，在第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛中，辽宁科技大学代表队获得光电组二等奖。

可以说，只有顺应电子技术的发展，建立完善的课程体系，探求灵活多样的教学方法和教学手段，加强实践环节建设，才能为进一步推进EDA课程的建设和发展提供新的思路。

EDA技术课程改革 篇12

一、电子技术实验教学存在的问题

在长期从事电子技术教学的过程中, 笔者发现学校原有的电子技术的实验教学存在着一些弊端和问题, 主要表现在以下几方面。

(一) 实验环节学时少

过去的电子技术教学一直是以理论教学为核心, 实验教学所占的学时非常少。以学校的计算机专业的学生为例, 在模拟电子和数字电子这两门课程中, 实验总共才占20学时, 所做的内容十分有限。

(二) 教师讲解内容过多、过细

在实验课中, 实验老师往往把实验内容、步骤、方法一一详细地讲给学生, 学生只要按照老师讲的按部就班地完成就行, 留给学生自己思考和创造的余地太少。

(三) 实验设备的局限性限制和影响了实验的内容和效果

传统的电子技术实验教学通常都使用专门的实验箱来完成, 学生所做的实验内容只能限于实验箱所提供的元器件, 在功能上很难进行扩展, 因此, 当学生想做一些实验课程之外的实验内容时, 在现有条件下就很难完成, 在一定程度上影响了学生实践动手能力和创新能力的培养。

(四) 实验教学与生产实际结合不紧密

实验教学内容没有或较少向生产应用延伸, 当学生走上工作岗位时会发现在学校所做的实验内容与真正的生产实际差距很大, 不能很快地为生产实际服务[1]。

为了解决以上在电子技术实验中存在的问题, 我们经过不断地探索、研究和实践, 在电子技术的实验方面做了大量的改进和创新, 也取得了一些明显的效果, 其中最主要的就是将EDA技术应用到电子技术的实验教学中。

二、基于EDA技术的电子技术实验教学改革

EDA即电子设计自动化 (Electronic Design Automation) , 它是以计算机和微电子技术为先导, 汇集了图形学、逻辑学、结构学和计算机数学等多种计算机应用科学最新成果的先进技术[2]。在我国, 由于EDA应用技术先进, 软硬件结合, 知识面宽, 实践性强[3], 几乎所有理工科 (特别是电子信息) 类的高校都开设了EDA课程的学习[4]。为了将EDA技术与电子技术的教学更好地融合到一起, 我们在多个方面也做了建设和改革。

(一) 基础设施建设

1. 硬件设施建设:

为了能更好地将EDA技术运用到电子技术的实验教学中, 我们首先建立了两个EDA实验中心, 配备了近百台性能先进的计算机, 并购进了与EDA教学相配套的实验箱, 学生在利用计算机上安装的软件和与之配套的实验箱可以完成由程序设计到硬件下载的全部过程。

2. 软件设施建设:

硬件设施只是基础框架, 要想真正学好EDA技术, 具备与之相配套的应用软件更为重要。现阶段, 国内流行的、市场占有率比较高的EDA软件主要有6种[5]。根据电子技术这门课程的特点, 我们主要选择了其中的三种软件:即Multisim、Max+PlusⅡ和QuartusⅡ。Multisim这个软件最大的特点就是给出了类型相对完善、实用性更强的虚拟电子库以及各种仿真仪器, 操作简单, 仿真结果形象逼真, 功能十分强大、实用。Max+PlusⅡ和QuartusⅡ可以完成电路的设计输入、编译仿真、编程下载等功能, 并且其设计输入具有多种方式, 可以满足不同层次的需求, 同时可以实现电路的时序分析, 实验结果简单、直观。

(二) 电子技术实验教学内容的改革和创新

在基础建设完善之后, 我们在电子技术实验教学的内容上也做了调整和改革。我们首先把实验内容分阶段、分层次地分成了三类, 使更多的实验适合在EDA实验中心完成。

1. 基础验证型实验。

这部分的实验内容所占比例较少, 主要是对理论教学中最基础的内容的一个测试:例如共发射极单管放大电路、集成运放的线性应用、基本门电路的功能测试等。这类实验的主要目的在于帮助学生认识常用的电子器件, 了解实验设备, 学会各种仪器的使用方法, 掌握电子实验的基本知识、实验方法和实验技能[6], 学会观察和分析实验结果等。

2. 训练提高型实验。

这部分的实验内容主要要求学生在具备一定的基础知识和操作技能的基础上, 能把所学的不同内容、不同类型的知识和电路有机地结合在一起, 形成一个相对完整的逻辑功能。这部分实验主要侧重于理论知识的综合应用, 其目的是培养学生综合运用所学理论知识和解决问题的能力。

3. 综合设计型实验。

这部分的实验内容主要是以学生自行设计为主, 教师指导为辅, 要求学生根据实验题目的设计要求独立地完成查阅资料、设计电路、选择器件、安装调试等任务, 分析实验数据, 并独立写出实验报告。这类实验的开设, 对于提高学生的实践动手能力、综合运用能力和创新设计能力有着非常重要的作用。

三、EDA技术与电子技术实验内容融合的策略

前面我们提到的是实验内容上的改革, 那我们如何具体做到将EDA技术更好地应用到电子技术的实验中呢?我们从多个方面入手, 加强EDA技术与电子技术实验的融合。

1.在正常实验教学中增大EDA实验的比例。以前我们所做的实验全部都是在实验箱上搭接完成, 现在我们将部分实验内容转移到计算机, 增大了EDA实验的比例, 让学生在正常的教学计划内就可以接触到两种不同的实验方式, 体会它们不同的特点, 得到不同的训练。

2.充分利用学生自身的资源和业余时间加强EDA技术的学习。要完成我们上面所说的内容, 单纯依靠教学计划内的几个实验是远远不够的。我们首先想到的就是充分利用学生自身的资源, 现在计算机在学生中十分普及, 几乎人人都有, 我们将常用的仿真软件推荐给学生, 让学生安装在自己的电脑中, 这样学生就可以利用自己的业余时间来完成一些内容, 以弥补课堂实验时间上的不足。

3.将实验内容延伸到电子实习、课程设计等实践环节。各个专业的学生在学期末都会有和理论教学相配合的课程设计和电子实习。在这些实践环节中都会安排专门的时间来让学生进行相关内容的EDA仿真测试, 因此学生可以把实验中学习的内容延伸到其他的实践环节中, 大大提高了学生的实践动手能力和理论知识的综合运用能力。

4.充分利用学校为学生提供的各种课外训练机会。学校为了给学生创造更多培养和训练实践动手能力的机会, 在学校设立了多种训练项目。例如国家级、省级、校级的大学生创新创业训练计划并且提供相应的资金支持。在教师的指导帮助和学生的共同努力下, 经过一段时间的学习和训练后, 学生在这方面的技能有了很大的提高。

近年来, 社会对大学毕业生的需求也发生了一些转变, 要求大学毕业生要具备更强的多学科的综合运用能力和实践创新能力。因此我们的教学内容和重点也要做相应的改变, 在今后的教学中我们还要不断地学习和探索, 不断地更新我们的教学模式和方法, 将比较先进和前沿的知识和技术融入和应用到教学实践中, 培养学生的自主学习能力、实践动手能力和创新能力[7], 使我们培养出来的学生具有更强的社会竞争力, 真正地做到为社会所需, 为社会所用[8]。

参考文献

[1]张波.“EDA技术”课程的创新性实验教学[J].实验室科学, 2013, (4) .

[2]高有堂, 徐源.EDA技术与创新实践[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[3]郭来功, 周孟然, 蔡俊.“EDA技术”教学对大学生创新能力培养的探索[J].中国电力教育, 2010, (31) .

[4]张晓燕, 李洋.EDA技术在电子技术实验教学中的应用[J].实验技术与管理, 2010, (11) .

[5]钟晓旭.基于EDA的数字电子技术实验及其应用[J].宿州学院学报, 2013, (2) .

[6]葛汝明.电子线路实验与课程设计[M].济南:山东大学出版社, 2006.

[7]张利, 厉虹, 杨秀媛.以创新型人才培养为目标的EDA技术课程的教学实践探索[J].科技信息, 2013, (7) .