EDA实践教学改革的探讨

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EDA技术教学改革的探索与实践

EDA技术教学改革的探索与实践
Ke y wo r ds : EDA; r e f o r m i n e d u c a t i o n ; pr a c t i c e t e a c hi ng
国际上 已经 把大 规模集 成 电路( L S I ) 、超大 规模 集 成 电路( VL S I ) 、甚大规模集 成 电路( U L S I ) 技术称之 为 “ 掌握世界 的钥匙 ”,谁掌握了它 ,谁就掌握 了世 界,作为当今世界经济竞 争的焦 点 ,拥 有 自主版权 的 集 成 电路 已 日益 成 为 经 济 发展 的 命 脉 , 社 会 进 步 的基 础 ,国际竞争的筹码和 国家安全 的保 障。而随着微 电 子技术 的发 展和 大规模集成 电路 的普及 ,E D A技术 已 成 为现代集成 电路设计 的主流技术n 】 。 因此 ,迫切要 求拥 有 电子专 业 的高 等 院校大 力培 养学 生在E DA技 术领域里 的开发设计和实践创新 能力 ,以满足 社会对 新一代人才 的需求 。传统的教学模式存在 很多问题 , 不能满足现代E D A技术 的教学需求 ,达不到培养 的 目 的。所 以,E D A技术的教学改革迫在眉 睫。
t r a d i io t na l t e a c h i ng mo de h a s no t a d a pt e d t o t h e mo de m EDA t e c h no l og y t e a c h i n g. The f o l l o w t e a c h i n g me t h od s c a n be us e d , wa l k i ng a l o ng he t ma i n r o ut e o f c u l t i v a t i n g he t s t ud e n t ’ S a bi l i t y ,ge t t i n g t he e fe c t i v e c ombi n a t i o n of he t o y r t e a c hi n g a n d pr a c ic t e t e a c hi n g,ma ki n g he t c og e t n of p r a c t i c e t e a c h i ng s t e p b y s t e p ,a n d g i v i ng f ul l p l a y t o i t s a d va nt a g e s o f he t he ur i s t i c t e a c h i ng a nd he t e xp l o r e t e a c hi n g. By u s i ng

《EDA技术及应用》课程教学改革实践与探索

《EDA技术及应用》课程教学改革实践与探索

《EDA技术及应用》课程教学改革实践与探索摘要:EDA(电子设计自动化)技术是一门具有较强实践性、工程性的专业课程,它以数字电子技术课程知识为基础。

本文对EDA技术进行了介绍,说明了其发展历程及技术特点,就如何提高我院电子信息工程本科专业选修课《EDA技术及应用》课程的教学效果,笔者在激发学生兴趣、课程内容设置、教学方法、实验教学等方面进行改革研究与探索,收到初步的成效。

关键词:EDA技术;教学改革;Proteus仿真1引言EDA(Electronic Design Automation)是“电子设计自动化”的缩写,是近几年迅速发展起来的将计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子学科。

EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术,它是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以硬件描述语言HDL为设计语言,以ASIC为实现载体,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计新技术,它的发展和推广应用极大的推动了电子工业的发展。

EDA技术提供了基于信息技术和计算机的电路系统设计方法,利用它可以完成集成电路的设计、布线等工作。

也可以通过原理图输入、逻辑综合、布局布线、模拟仿真、逻辑映射、程序下载,将一个集成电路浓缩到一块小小的FPGA/CPLD芯片上。

硬件电子电路的设计几乎全部可以由计算机完成,大大缩短了硬件电子电路设计的周期。

因为EDA技术的特点和优势给电子技术领域带来了一场革命,也促进了EDA课程的改革。

所以,改革EDA课程的教学内容和教学方法,优化专业课程体系,加强对学生创新能力和实践能力的培养,具有十分重要的意义。

2明确学习目标,激发学生的学习兴趣兴趣是最好的老师,它直接影响着学生的学习效果。

如何让学生对EDA课程感兴趣,调动他们的学习积极性,,可从以下几个方面着手:2.1上好第一次课,做好学生的思想引导我院《EDA技术及应用》课程主要是对大三第一学期电子信息工程本科专业的学生开设,先修课程为电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等。

实践驱动的EDA课程教学模式改革与探索

实践驱动的EDA课程教学模式改革与探索
关键 词 : DA 技 术 :实践 教 学 :实践 驱 动 E
1 E A课 程 目前 的教 学 现 状 和存 在 问题 D
(i w) a技术 与应用》 通信工程 、 是 电子信 息工程 和
计 算 机 科 学 与 技 术 等 有关 电 子 类 专 业 的 一 门非 常 重 要 的专 业 课 程 .对 后 续 专 业 课 程 的综 合 设 计 和 工 程 设 计
收 稿 日 期 :0 2 6 6 2 1 —0 —2 修 稿 日期 :0 2 0 —2 21— 7 6
学的主要 目的是要求学生 掌握 E A工具 的使用 . D 能够
利 用 HD L进 行 电 路 设 计 .掌 握 采 用 E A技 术 进 行 数 D 字 系 统 设 计 的方 法 .应 该 考核 的 是 学 生 的 实 际 应 用 能 力 而 目前 的考 试 考 核 形 式 根本 无 法 真 实 反 映 学 生 的
注 重 能 力 的培 养 . 到始 终 以学 生 为主 体 学 生 多动 做 让 手 多 实 践 . 正 实 现 课 堂 理 论 教 学 与 实 验 教 学 的 一 体 真
化I、 3 l (
21 实行 培 养 学生 实践 能 力 的 多层 次 实践 教 学 .
<D < A技 术 与 应 用 》 课 程 的 最 终 教 学 目的 是 学 生 E 能够 将 E A 技 术 应 用 于 实 际 工 程 项 目中 . 求 学 生 能 D 要 够 掌 握 E A 工 具 软 件 的 使 用 方 法 和 H L 的 编 程 方 D D 法 . 要 掌 握 软 件 的 设 计 能 力 . 要 掌 握 硬 件 的调 试 能 既 又
课程设计题 目 针 对 课 题 的大 小 . 生 可 组 成 1 3人 小 学 ~

EDA技术课程实践教学体系的改革探索

EDA技术课程实践教学体系的改革探索
个课时。
() 2 实践 实战 训 练 少 。在课 外 , 生很 少 参 加教 学
课 程任 务 : 学 生掌握 可 编程 逻辑 器 件 、 DA开 师 的科研 项 目, 使 E 更没 有 和企业合 作 、 开发 产 品的机会 , 发 工具 、 系统 软件 以 及硬 件描 述语 言 , 会应 用 E 因此 , 多数学 生对 E A 技术 课 程 知识 的掌 握 只停 学 DA 大 D 工 具进行 数 字系 统 的电路 设计 。 留 在 书 本 上 , 乏 实 践 和 创 新 能 力 , 不 真 正 了 解 缺 既 实验 教 学 : 学 生 理 解 E A 的知 识 点 , 终 掌 E A 的用 途 , 不 了解 企业 需要 什 么样 的人 才 , 不 让 D 最 D 也 更 握 E A 的知识 点 , D 并触 类 旁 通 , 会分 析 问题 , 学 培养 了解 自身发展 方 向 , 从而 缺乏 学 习的动 力 。
V0I 9 No. Oc ob r 2 0 .2 5 t e 01
E DA 技 术 课 程 实 践 教 学 体 系 的 改 革 探 索 *
胡胜 ,宋跃 , 君 李
( 莞理工 学 院 , 东 广东 东 莞 5 3 0 ) 2 8 8
摘 要 : 在我校 的国家特 色专业和省级 示范中心 的建设 中. 为提 高学生的 实践 与创 新能力 , 培养卓越 工程 师类型 的
学生 动手能 力和 解决 问题 的能 力 。
* 教 育 部 财 政 部第 4 高 等 学 校 特 色 专 业 建设 点项 目( S 1 5 )广 东 省 高 等 教 育 教 学 改 革 项 目 ( K GY 20 0 6 . 批 T 16 9 ; B J B 089) 作 者 : 胜 系 东 莞 理 工 学 院 电 子 工 程学 院讲 师 . 士 ; 跃 系 东 莞 理 工 学 院 电 子 工 程学 院 教 授 ; 君 系 东莞 理 工 学 院计 算 机 学 胡 硕 宋 李

《数字电路EDA设计》课程的实践教学改革与创新

《数字电路EDA设计》课程的实践教学改革与创新

作为 一所应用 型本 科院校 ,教 学 的指 导思想 是 让学生 在 学完课程 之后 能够很快 地将 所学知 识应用 到实 践中去 。 因此 ,在 实验过程 中 ,力求 让学生 能 将课本 上 的设计方 法与实 际相联 系起来 ,使 其在学 完这 门课程后 能利用EA D技术独 立设计开发 一些简单 的 电子 系统 ,而不 是只会 写一些 算法程序 或 画几幅
2 O 牟 奠7 O 6 期 Nhomakorabea中 死 树 国 代
维普资讯
高 教装 备 局教装
哪 I I 哪 舯
目的是促进 学生对 各章 重点 内容和 知 识点的记忆 和 理解 ,要让 学生 能够通 过实 验迅速 有效 地掌握 各个 知 识点 。在这个 过程 中 ,现 有 的实验教 学从 时问安
随着 电子 技术 的不断 发展 ,电子系统 的设 计方 法 也 随 之 发 生 变 革 。 基 于 电 子 设 计 自 动 化
(l c r n c D s g u o a n E A 技术 的设 E e t o i e i n A t m t o , D ) i 计 方法正在 成 为现 代 电子系统 设计 的主流 。现场 可 编程 门阵列 ( i l r g a m b e G t A r y F e d P o r m a l a e r a , F G ) 复杂可 编程 逻辑 器件 ( o p e P o r m PA 和 Cm lx rga— m b e L g c D v c , C L ) 当今 应用 最广 泛 的 a l o i e i e P D 是 可编 程专用 集成 电路 。电子设 计工程 师只要 拥有 一

清 楚的理解 ,对 实例 的更 改在很 大程度 上也带 着假 设 和猜测 的成份 ,很 可能不 会成功 ,但 这个过 程可

以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索

以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索

以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索摘要:该文通过分析EDA课程实验教学的现状及存在的问题,提出以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索方法。

通过分析电子设计竞赛中涉及EDA课程的题目,在竞赛题目中提炼综合性实验内容,以此更新陈旧的EDA实验教学内容,培养学生系统设计能力和“自顶向下”的设计思想。

以学生团队形式取代单人实验,以自选实验题目代替必选实验内容的教学模式,加强学生团队合作能力。

以“团队+单人”双重考核的考核方式,对学生的实验课程进行考核,充分考虑学生水平的差异性。

此课程改革能够加强学生学习主动性,提高学生的综合设计水平和创新能力。

关键词:EDA 学科竞赛实践教学改革探索中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)12(a)-0196-02EDA课程是电子信息类和电气自动化类的专业课程,该课程主要目的是使学生了解可编程逻辑器件的设计和开发流程、掌握硬件描述语言、使用EDA设计工具和实验开发系统等,培养学生对数字电子系统的综合设计能力和创新能力[1,2]。

国内各高校已经开展了很多关于EDA课程的教学改革研究,并提出很多具有参考价值的教改方法和思路[3-6]。

但是,EDA技术发展日新月异,EDA课程也会涌现很多值得研究的新问题,仍然需要进一步开展EDA课程改革,以适应并推动EDA技术的发展。

该文针对目前EDA课程实验教学的现状,以学科竞赛(尤其是全国电子设计竞赛)为契机,提出EDA实践教学改革的思路和方法,旨在提高学生的学习主动性和综合设计水平。

1 EDA实验课程现状目前,大多数高校的本科生EDA课程课时为30~45,其中约1/3课时为实验(实践)课程。

实验课程一般每次安排2个课时,每次课程完成一个实验项目,整个课程仅包含5~8个实验项目。

实验课程一般包含学生对EDA软件和实验系统的基本使用,对常见数字电路的设计,如:组合电路设计(多路选择器、加法器)、计数器、分频器、正弦信号发生器、乘法器、移位寄存器、序列检测器等。

EDA技术与实践应用教学方法探究

EDA技术与实践应用教学方法探究

EDA技术与实践应用教学方法探究摘要:EDA(Electronic Design Automation:电子设计自动化)是现代电子信息工程领域的一门新技术,已经成为电子设计的主要手段。

EDA教学改革的方向是培养出适应21世纪发展需要的高素质技术型的全方位人才。

高职高专学生如何将EDA技术这门课的理论与实践相结合,把理论知识转化为动手能力和解决实际问题的能力,是值得探讨的。

关键词:EDA技术;高职高专;教学方法EDA是电子类专业的一门主干专业课程,已经成为现代电子设计的主要手段。

作为当代设计工程师们利用EDA技术可以高效设计的同时,还可以进行精确的硬件抽象和仿真,并保证产品开发的短周期和高质量。

EDA技术的主要内容是:对编程器有一定的了解;用语言设计硬件;在EDA软件上完成设计。

EDA技术课程主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用VHDL编写规范的程序、掌握逻辑综合的理论和方法、使用EDA工具软件进行相关的实践并从事简单系统的设计、提高工程实践能力;学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。

如何教会高职高专学生将理论知识吸收理解并转化为实际动手能力已经成为教学的主要目的。

在教学中分三个部分,一是采用教中学、学中做的教学方法进行理论教学;二是采用以教师为主导、学生为主体进行实验教学;三是以教师为辅学生为主进行课程设计。

一、教中学、学中做的理论教学理论知识主要包括可编程逻辑器件的认识、数字电路中组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能分析以及硬件描述语言VHDL运用。

对于可编程逻辑器件的讲述采用的方法是讲解其分类、基本结构和工作原理,而对于可编程逻辑器件的配置与编程主要在实验过程中掌握,可节省理论教学时间。

数字电路模块功能在数字电路中已经学习过,这里只是将数字电路模块功能用VHDL语句描述出来。

硬件描述语言VHDL对于学生来说是新内容,是重点也是难点。

在讲述这个知识点前首先强调学习VHDL的注意事项及学习要达到的目标。

EDA课程的实践教学改革

EDA课程的实践教学改革
调动 了学生 自主实践 的积极 性 ,并且培养 了学生解决 问题 的 能力 ,从而切实提高学生实践活动的效果 。 3 .丰富实验教 学 内容 传统 的实验多 以验证性 为主 ,在实践教学改革 中增加 了 设计性 、综合 性的实验 ,以激发学生 的学 习兴趣 和积极性 。
教学情况 ,从 以下 几个 方面进行改革 ,以丰富的教学方法和 教学实践 , 动 E A 实践教学水平 的提 高 , 推 D 更好地为 国家培 养高能力 、高素质 的优 秀人才 。 E A实践教学 的意义及现状分析 D

传统 的 E DA 课程 的学 习是先在 多媒 体教 室讲 授理论 内 容 ,然后下节课再到实验室进行实验 。以 V ro L编程 e lg HD i 为例 ,教师在进行理论讲解 时 ,只能从语法规则 、程 序结 构 、 设计 思路 方面讲解 。由于课程知识点容量 大、理论 抽象 、教 师 占主导时间长 ,学生在理论学 习过程 中 ,很难保证整节课 都能集中精力 ,并且再到实验室做实验 时 ,会 有一部分 同学 忘记 理论 课的 内容和知识点 ,导致 实验过程中频繁 出错 ,同 样的实验要花费大量 的时间。因此 ,这种理论与实践相分离 的教学模 式不适合 实践课程 的学 习。 而在我校 E DA课 程的学习中 , 采取 了理论 与实践相结合 的方式 ,将理论知识直接在 实验 室进行讲 授 ,对每节课知识 点的精华部分集中在 3 0分钟讲解 ,然后利用剩余的 7 0分钟 让学生 自己动手实验 , 这样学 生将 E DA知识 的理论学 习与实 践结合起来 ,理论 指导 实践 ,实践验证理论 。这种教学模 式 的好处在于它避免 了 E DA理论知识 的枯 燥 , 学生 的学 习变 让 被动 为主动 ,并且从 实践 中得到学习 的乐趣 ,从 而大大提高 了学 习效率 。
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EDA实践教学改革的探讨
【摘要】EDA实践教学是高等学校电子信息类专业的一门应用性很强的课程。

为提高学生的实践创新能力,培养应用型人才,针对当前EDA实践教学中的存在的问题,从课堂基础实验、课程设计、毕业设计等方面进行了一系列的教学改革和探索,取得了很好的教学效果,并形成了自己实践教学的特色。

【关键词】EDA;实践教学;创新能力;应用型
1引言
《EDA技术》是电子、信息、通信、计算机、自动化等电子信息类专业的一门十分重要的专业课程。

随着大规模集成电路的普及应用和对专用集成电路开发需求的迅速提高,EDA技术已成为电子设计的热门技术之一,是当今电子工程师的必备技能。

为了适应市场的需求,现在各大高校正在开设EDA等相关课程,为了很好的教学,在开设该门课程的同时开设了相关的实践教学,主要包括实验教学、课程设计与毕业设计[1]。

2 EDA教学改革要求
EDA技术涉及知识面较宽,应用领域很广泛,学生全面深入理解EDA技术比较困难。

传统的EDA实验内容都是进行简单的软件编程,下载到相应的实验箱验证实验结果,不能体现出EDA技术的设计理念。

为了适应对创新型、应用型人才的需求,改革和创新实践教学时必然的趋势[2]。

我们以杭州康芯电子科技公司开发的实验系统为平台,重点改革实践教学内容,同时编写适应创新能力的实验教材。

EDA实验教学改革首先需要一支合格的师资队伍[2]。

为了提高EDA教学质量,近年来学校多次选派老师参加国内外学术交流和教学交流合作,掌握学科发展动向;请专家来校讲学或让青年教师外出观摩或参加相关培训活动,“请进来,走出去”,逐步提高青年教师的EDA教学水平;以组织青年教师共同申请和承担教学、科研项目的方式,带动、促进青年教师教学、科研水平的提高。

3 EDA实践教学改革与创新
实践教学是培养学生能力的重要教学形式和手段,是培养学生面对工程实际,分析解决工程问题的能力。

通过实践教学能使学生更好地掌握EDA技术的基本理论、基本设计方法,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。

3.1实践教学设计思想
1)研究“EDA技术”课程内容的技术性、综合性和实用性的关系,设计课程的实验项目,巩固理论教学知识的理解,掌握EDA的各种具体应用。

2)引进最新的教学与实验手段,能够使学生在软件与硬件两方面结合起来训练,提高实验效果。

3)重视学生培养学生的创新思维能力和独立分析问题、解决问题的能力。

4)布置课外小型电子产品的制作,让实践来解决课程学生难学、老师难教的问题,提高学生的学习兴趣,提高学生的应用能力。

3.2实践教学内容改革
由于本课程是一门实践性很强的课程,课程组在实践教学方面采用传统内容与现代内容相结合,软硬件相结合,虚拟和实际结合,培养学生的工程实践能力。

实验教学主要分为三个部分,分别为基础性实验,综合型设计性实验和开放性实验三个部分。

基础性实验是每个专业必做的基础实验,综合性设计性实验按专业区分,电气工程及其自动化专业侧重控制器的设计、通信工程专业侧重信号处理算法的设计、电子信息工程专业侧重于实用电子小产品的设计。

开放性试验是提供给学生,在实验室开放阶段和课下自由选择的具有创新性的实验。

本课程的课程设计以培养学生利用所学理论知识解决实际工程问题的能力为指导思想,以学生利用工程设计方法对系统进行分析和设计为重点,使学生得到实际工程设计的基本训练。

按照培养目标的要求,课程设计教学环节除完成必须的理论分析以外,主要是进行软件和硬件电路的调试,并将调试结果作为课程设计成绩评定的重要组成部分。

通过课程设计,使学生系统利用所学知识解决实际工程问题,巩固知识要点,培养实践能力,提高学生分析问题解决问题的能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,使学生初步具有电子电路设计、器件选择、手册查询、工艺制作、电路调试和维修等方面的能力。

本课程的课程设计采用教师指定题目与学生申报题目相结合的方法,教师提供4-6个设计题目供学生选择,同时学生也可就自己感兴趣的题目进行申报,经课题组审核后使用。

采用这种方法保证了设计的多样性,开阔了学生的视野,同时充分调动了学生的积极性,收到了很好的教学效果。

课程设计的指导形式为:以课程组教师为主进行设计指导,保证每人同时指导学生人数不超过20人。

毕业设计不仅是对理论教学的巩固和深化,而且也是直接对学生动手和创新能力的培养,对此我们非常重视,因此近几年来我们逐步加大毕业设计中和本课程相关的设计。

在毕业设计阶段我们要求每个学生从硬件电路的设计,制电路板,到元件的焊接、程序的设计和调试都独立的完成。

对学生的动手能力是一种很好的锻炼,为今后直接从事电子产品设计和研发打下了基础,大大激发了学生的设计的积极性。

3.3实践教学考核方法改革
现在我校实行的实验考核方式主要是将学生平时做实验的情况与期末实验单独命题考核相结合的方式。

这种方法效果很好,从客观上要求学生在平时必须认真做实验,学期结束前给出多个实验题目,题目难度与课堂实验难度相当,让学生随机抽取一个题目进行训练,提高考试质量与公平性。

课程设计考核方式主要分为理论设计考核、硬件设计调试结果考核及设计总体质疑(或答辩)考核。

4 EDA实践教学成果
通过案例项目实训教学,主要研究基本技能、综合应用、工程应用和创新意识四个方面的案例教学。

以“项目驱动”教学,使实践教学成为“理论联系实际”的重要手段,改变以往由教师指定任务,学生被动地完成任务的模式,学生从经历“要做、能做、会做”的全新过程,充分调动了学生学习的主动性和积极性。

实践教学中,学生面向工程实际来完成项目或课题,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,学生培养了职业道德、团
队协作精神、严谨的工作态度、处事及与人交流的能力等,对提高学生的创新能力和综合素质起到潜移默化的作用,其效果明显,很多学生在就业时都签订电子设计等方面的工作。

对于一些个性突出,有更大潜能的学生,实施分层次的重点培养,使其最大限度的发挥自己的聪明才智,在理论与实践方面取得更大的成就。

这些同学在全国大学生电子设计大赛、全国大学生建模竞赛及河北省“挑战杯”创业大赛等方面,均取得了优异成绩。

5结论
EDA技术作为新兴技术的发展方兴未艾,随着该技术的不断发展,EDA技术的实践教学也不能停滞不前,墨守陈规,必须不断创新,改进教学方式与方法,才能不断地提高电子工程类的教学质量[3]。

在未来教学发展中,应向以下几个方面发展:将EDA教学与实践向ASIC
设计与产品化延伸;将基于MATLAB、DSP Builder先进设计技术向传统DSP 技术和教学延伸;将SOPC技术与常规嵌入式系统软硬件联合设计技术相融合,使相关课程加入更先进的元素。

将IP应用和基于EDA的CPU设计融入计算科学相关专业的硬件设计课程中,强化计算机学生自主创新能力培养;将EDA技术与通信专业紧密结合,增强信号处理类课程的教学效果。

【参考文献】
[1]孙加存.EDA实践教学方法的探讨[J].科技信息.2006,06:159-160.
[2]杨永杰,冯军,章国安,施敏.EDA实践教学的改革与创新[J].电气电子教学学报.2009,31(5).
[3]宾心华.高校EDA实验教学的分析与探索[J].2008,30(1).。

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