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摘 要: 文章通过对EDA技术及应用课程的理论教学、实验教学、实践教学等方面的研究,根据近几年的教学经验,针对目前高校EDA技术教学中存在的各种缺点,并结合实际教学,提出教学练一体化模式的教学改革。
关键词: EDA 应用课程 教学模式改革
引言
EDA(electronic design automation,电子设计自动化)技术就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片中,实现既定的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台实现系统硬件功能,极大地提高设计效率,减少设计周期,节省设计成本。
在高校电子类专业的实践教学中,几乎所有理工科(特别是电子信息类)高校的电子实验都使用EDA软件,主要是让学生使用软件进行电子电路课程的模拟仿真实验,既能使设计出的电子系统具有高可靠性,又经济、快速、容易实现、修改便利,还能大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。
1.教学内容
《EDA技术及应用》是通信工程、电子信息工程等有关电子类专业的一门非常重要的专业基础课程,对后续专业课程的综合设计和工程设计实践发挥重要作用。如今,EDA技术已经成为电子设计的重要工具,无论是设计芯片还是设计系统,如果没有EDA工具的支持都将难以完成。EDA工具已经成为现代电路设计师的重要武器,正在起着越来越重要的作用。如果学生能很好地掌握这门技术进行电路的设计,对毕业以后就业会有很大帮助。
2.传统教学存在的弊端
传统教学模式是理论教学和实验教学独立开课,学生先学习理论知识,然后到实验室做实验。这种教学模式对于EDA课程教学有一定的弊端,由于第一次接触EDA语言和软件,大部分学生反映在上理论课的过程中存在许多难以理解的内容,在做实验的过程中难以将理论知识运用到实践中,为此,在上实验课时,为了让学生更好地明确实验目的,理解实验内容,实验教师还要花较多时间讲解实验内容,这样就导致实验时间不够充分,学生无法完成《EDA技术与应用》课程实验内容,更谈不上让学生动脑思考问题、解决问题,实验效果达不到预期目的,长期使用这种教学模式会导致学生依赖性增强,不利于培养学生的实践动手能力和创新能力。
3.改进教学模式
在授课模式上,针对EDA课程具有很强应用性的特点,应更注重培养学生的实际操作能力。结合现代教育中“练为主,学为次、教为辅”的教学理念,将授课地点安排在实验室,教学练一体化教学。课堂中围绕教学任务先讲解30至40分钟,讲解本节课的主要内容,举例对具体设计内容进行分析,编程演示。讲解之后安排相关的实验内容让学生编程。在学生编程遇到问题时,老师及时解决。通过这样一个过程,学生可以基本掌握VHDL语言的结构和语句的使用,以及这样的语句可以综合成什么功能,并且通过自己编写程序,消除对实际编程做设计的畏惧心理,同时调动学习这门课的积极性,激发进行深度探索学习的欲望。从硬件条件看,EDA实验室具有40套康芯公司的PK2EDA实验箱,可供容量为40人的班级每人一台机器进行编程练习。该实验箱采用ALTER公司的芯片,外围配备数码管,蜂鸣器、AD、DA、键盘、液晶显示、串口等电路单元,能在满足学生课内实验要求的同时满足部分学生进行科技制作、创新实验的需求。
4.实践教学的重要性
EDA技术是一门编程实现的课程,在理论课程结束后,安排为期一周的EDA实习环节,以项目的形式让学生完成,这样可以极大地激发学生的热情和竞争意识,从而让学生从硬件原理设计、编程实现及硬件调试整各方面熟悉EDA的整个设计流程。让学生三人一组,每个项目不仅要求学生在硬件上实现功能,而且要求写设计报告、现场演示及PPT汇报。通过学生作品功能完整性、合理性、文档的条理性及汇报情况决定学生的得分。
5.结语
目前EDA技术的应用越来越广泛,EDA技术更新很快,新的可编程逻辑器件不断涌现,要求高校EDA技术的教学能够为社会培养具有一定实践和创新能力的EDA人才。EDA技术课程在高校电子类专业教育中发挥着不容忽视的作用,通过“练为主”的教学尝试,实验室教学、实战教学等措施,极大地培养学生的学习兴趣,训练学生的动手实践能力,培养学生主动获取知识、灵活运用知识的能力。
参考文献:
[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007.
[2]王紫婷.EDA技术在电子工艺实习中的应用[J].实验技术与管理,2003(增刊):20-22.
[3]夏宇闻.VerilogHDL数字系统设计教程[M].北京航空航天大学出版社,2003.7.
[4]周立功.EDA实验与实践[M].北京航空航天大学出版社,2007.9.
[5]江国强.EDA技术与应用[M].电子工业出版社,2006.7.
关键词: EDA 应用课程 教学模式改革
引言
EDA(electronic design automation,电子设计自动化)技术就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片中,实现既定的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台实现系统硬件功能,极大地提高设计效率,减少设计周期,节省设计成本。
在高校电子类专业的实践教学中,几乎所有理工科(特别是电子信息类)高校的电子实验都使用EDA软件,主要是让学生使用软件进行电子电路课程的模拟仿真实验,既能使设计出的电子系统具有高可靠性,又经济、快速、容易实现、修改便利,还能大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。
1.教学内容
《EDA技术及应用》是通信工程、电子信息工程等有关电子类专业的一门非常重要的专业基础课程,对后续专业课程的综合设计和工程设计实践发挥重要作用。如今,EDA技术已经成为电子设计的重要工具,无论是设计芯片还是设计系统,如果没有EDA工具的支持都将难以完成。EDA工具已经成为现代电路设计师的重要武器,正在起着越来越重要的作用。如果学生能很好地掌握这门技术进行电路的设计,对毕业以后就业会有很大帮助。
2.传统教学存在的弊端
传统教学模式是理论教学和实验教学独立开课,学生先学习理论知识,然后到实验室做实验。这种教学模式对于EDA课程教学有一定的弊端,由于第一次接触EDA语言和软件,大部分学生反映在上理论课的过程中存在许多难以理解的内容,在做实验的过程中难以将理论知识运用到实践中,为此,在上实验课时,为了让学生更好地明确实验目的,理解实验内容,实验教师还要花较多时间讲解实验内容,这样就导致实验时间不够充分,学生无法完成《EDA技术与应用》课程实验内容,更谈不上让学生动脑思考问题、解决问题,实验效果达不到预期目的,长期使用这种教学模式会导致学生依赖性增强,不利于培养学生的实践动手能力和创新能力。
3.改进教学模式
在授课模式上,针对EDA课程具有很强应用性的特点,应更注重培养学生的实际操作能力。结合现代教育中“练为主,学为次、教为辅”的教学理念,将授课地点安排在实验室,教学练一体化教学。课堂中围绕教学任务先讲解30至40分钟,讲解本节课的主要内容,举例对具体设计内容进行分析,编程演示。讲解之后安排相关的实验内容让学生编程。在学生编程遇到问题时,老师及时解决。通过这样一个过程,学生可以基本掌握VHDL语言的结构和语句的使用,以及这样的语句可以综合成什么功能,并且通过自己编写程序,消除对实际编程做设计的畏惧心理,同时调动学习这门课的积极性,激发进行深度探索学习的欲望。从硬件条件看,EDA实验室具有40套康芯公司的PK2EDA实验箱,可供容量为40人的班级每人一台机器进行编程练习。该实验箱采用ALTER公司的芯片,外围配备数码管,蜂鸣器、AD、DA、键盘、液晶显示、串口等电路单元,能在满足学生课内实验要求的同时满足部分学生进行科技制作、创新实验的需求。
4.实践教学的重要性
EDA技术是一门编程实现的课程,在理论课程结束后,安排为期一周的EDA实习环节,以项目的形式让学生完成,这样可以极大地激发学生的热情和竞争意识,从而让学生从硬件原理设计、编程实现及硬件调试整各方面熟悉EDA的整个设计流程。让学生三人一组,每个项目不仅要求学生在硬件上实现功能,而且要求写设计报告、现场演示及PPT汇报。通过学生作品功能完整性、合理性、文档的条理性及汇报情况决定学生的得分。
5.结语
目前EDA技术的应用越来越广泛,EDA技术更新很快,新的可编程逻辑器件不断涌现,要求高校EDA技术的教学能够为社会培养具有一定实践和创新能力的EDA人才。EDA技术课程在高校电子类专业教育中发挥着不容忽视的作用,通过“练为主”的教学尝试,实验室教学、实战教学等措施,极大地培养学生的学习兴趣,训练学生的动手实践能力,培养学生主动获取知识、灵活运用知识的能力。
参考文献:
[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007.
[2]王紫婷.EDA技术在电子工艺实习中的应用[J].实验技术与管理,2003(增刊):20-22.
[3]夏宇闻.VerilogHDL数字系统设计教程[M].北京航空航天大学出版社,2003.7.
[4]周立功.EDA实验与实践[M].北京航空航天大学出版社,2007.9.
[5]江国强.EDA技术与应用[M].电子工业出版社,2006.7.