EDA實(shí)踐教學(xué)改革的探討

戴 彥，田麗欣

（唐山學(xué)院信息工程系，河北 唐山 063000）

EDA實(shí)踐教學(xué)改革的探討

戴 彥，田麗欣

（唐山學(xué)院信息工程系，河北 唐山 063000）

EDA實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校電子信息類專業(yè)的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。為提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，針對(duì)當(dāng)前EDA實(shí)踐教學(xué)中的存在的問(wèn)題，從課堂基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革和探索，取得了很好的教學(xué)效果，并形成了自己實(shí)踐教學(xué)的特色。

EDA；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；應(yīng)用型

1 引言

《EDA技術(shù)》是電子、信息、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等電子信息類專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)課程。隨著大規(guī)模集成電路的普及應(yīng)用和對(duì)專用集成電路開(kāi)發(fā)需求的迅速提高，EDA技術(shù)已成為電子設(shè)計(jì)的熱門技術(shù)之一，是當(dāng)今電子工程師的必備技能。

為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，現(xiàn)在各大高校正在開(kāi)設(shè)EDA等相關(guān)課程，為了很好的教學(xué)，在開(kāi)設(shè)該門課程的同時(shí)開(kāi)設(shè)了相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)，主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)［1］。

2 EDA教學(xué)改革要求

EDA技術(shù)涉及知識(shí)面較寬，應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，學(xué)生全面深入理解EDA技術(shù)比較困難。傳統(tǒng)的EDA實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件編程，下載到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能體現(xiàn)出EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)理念。為了適應(yīng)對(duì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的需求，改革和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)時(shí)必然的趨勢(shì)［2］。我們以杭州康芯電子科技公司開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為平臺(tái)，重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)編寫適應(yīng)創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教材。

EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革首先需要一支合格的師資隊(duì)伍［2］。為了提高EDA教學(xué)質(zhì)量，近年來(lái)學(xué)校多次選派老師參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和教學(xué)交流合作，掌握學(xué)科發(fā)展動(dòng)向；請(qǐng)專家來(lái)校講學(xué)或讓青年教師外出觀摩或參加相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，“請(qǐng)進(jìn)來(lái)，走出去”，逐步提高青年教師的EDA教學(xué)水平；以組織青年教師共同申請(qǐng)和承擔(dān)教學(xué)、科研項(xiàng)目的方式，帶動(dòng)、促進(jìn)青年教師教學(xué)、科研水平的提高。

3 EDA實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要教學(xué)形式和手段，是培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)工程實(shí)際，分析解決工程問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)能使學(xué)生更好地掌握EDA技術(shù)的基本理論、基本設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)以實(shí)踐能力訓(xùn)練為目的的實(shí)踐教學(xué)體系。

3.1 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)思想

1）研究“EDA技術(shù)”課程內(nèi)容的技術(shù)性、綜合性和實(shí)用性的關(guān)系，設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鞏固理論教學(xué)知識(shí)的理解，掌握EDA的各種具體應(yīng)用。

2）引進(jìn)最新的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)手段，能夠使學(xué)生在軟件與硬件兩方面結(jié)合起來(lái)訓(xùn)練，提高實(shí)驗(yàn)效果。

3）重視學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

4）布置課外小型電子產(chǎn)品的制作，讓實(shí)踐來(lái)解決課程學(xué)生難學(xué)、老師難教的問(wèn)題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

3.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革

由于本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程組在實(shí)踐教學(xué)方面采用傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容相結(jié)合，軟硬件相結(jié)合，虛擬和實(shí)際結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要分為三個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，綜合型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是每個(gè)專業(yè)必做的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)按專業(yè)區(qū)分，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)側(cè)重控制器的設(shè)計(jì)、通信工程專業(yè)側(cè)重信號(hào)處理算法的設(shè)計(jì)、電子信息工程專業(yè)側(cè)重于實(shí)用電子小產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。開(kāi)放性試驗(yàn)是提供給學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放階段和課下自由選擇的具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)。

本課程的課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力為指導(dǎo)思想，以學(xué)生利用工程設(shè)計(jì)方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，使學(xué)生得到實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練。

按照培養(yǎng)目標(biāo)的要求，課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)除完成必須的理論分析以外，主要是進(jìn)行軟件和硬件電路的調(diào)試，并將調(diào)試結(jié)果作為課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的重要組成部分。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，鞏固知識(shí)要點(diǎn)，培養(yǎng)實(shí)踐能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生初步具有電子電路設(shè)計(jì)、器件選擇、手冊(cè)查詢、工藝制作、電路調(diào)試和維修等方面的能力。

本課程的課程設(shè)計(jì)采用教師指定題目與學(xué)生申報(bào)題目相結(jié)合的方法，教師提供4-6個(gè)設(shè)計(jì)題目供學(xué)生選擇，同時(shí)學(xué)生也可就自己感興趣的題目進(jìn)行申報(bào)，經(jīng)課題組審核后使用。采用這種方法保證了設(shè)計(jì)的多樣性，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，同時(shí)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，收到了很好的教學(xué)效果。

課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)形式為：以課程組教師為主進(jìn)行設(shè)計(jì)指導(dǎo)，保證每人同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)不超過(guò)20人。

畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)理論教學(xué)的鞏固和深化，而且也是直接對(duì)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)此我們非常重視，因此近幾年來(lái)我們逐步加大畢業(yè)設(shè)計(jì)中和本課程相關(guān)的設(shè)計(jì)。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段我們要求每個(gè)學(xué)生從硬件電路的設(shè)計(jì)，制電路板，到元件的焊接、程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試都獨(dú)立的完成。對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力是一種很好的鍛煉，為今后直接從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)打下了基礎(chǔ)，大大激發(fā)了學(xué)生的設(shè)計(jì)的積極性。

3.3 實(shí)踐教學(xué)考核方法改革

現(xiàn)在我校實(shí)行的實(shí)驗(yàn)考核方式主要是將學(xué)生平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的情況與期末實(shí)驗(yàn)單獨(dú)命題考核相結(jié)合的方式。這種方法效果很好，從客觀上要求學(xué)生在平時(shí)必須認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，學(xué)期結(jié)束前給出多個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，題目難度與課堂實(shí)驗(yàn)難度相當(dāng)，讓學(xué)生隨機(jī)抽取一個(gè)題目進(jìn)行訓(xùn)練，提高考試質(zhì)量與公平性。

課程設(shè)計(jì)考核方式主要分為理論設(shè)計(jì)考核、硬件設(shè)計(jì)調(diào)試結(jié)果考核及設(shè)計(jì)總體質(zhì)疑（或答辯）考核。

4 EDA實(shí)踐教學(xué)成果

通過(guò)案例項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)，主要研究基本技能、綜合應(yīng)用、工程應(yīng)用和創(chuàng)新意識(shí)四個(gè)方面的案例教學(xué)。以“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)，使實(shí)踐教學(xué)成為“理論聯(lián)系實(shí)際”的重要手段，改變以往由教師指定任務(wù)，學(xué)生被動(dòng)地完成任務(wù)的模式，學(xué)生從經(jīng)歷“要做、能做、會(huì)做”的全新過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生面向工程實(shí)際來(lái)完成項(xiàng)目或課題，經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，經(jīng)歷了將書本知識(shí)向工程實(shí)際遷移和延伸的過(guò)程，同時(shí)在各種實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生培養(yǎng)了職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、處事及與人交流的能力等，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)起到潛移默化的作用，其效果明顯，很多學(xué)生在就業(yè)時(shí)都簽訂電子設(shè)計(jì)等方面的工作。對(duì)于一些個(gè)性突出，有更大潛能的學(xué)生，實(shí)施分層次的重點(diǎn)培養(yǎng)，使其最大限度的發(fā)揮自己的聰明才智，在理論與實(shí)踐方面取得更大的成就。這些同學(xué)在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生建模競(jìng)賽及河北省“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)大賽等方面，均取得了優(yōu)異成績(jī)。

5 結(jié)論

EDA技術(shù)作為新興技術(shù)的發(fā)展方興未艾，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，EDA技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)也不能停滯不前，墨守陳規(guī)，必須不斷創(chuàng)新，改進(jìn)教學(xué)方式與方法，才能不斷地提高電子工程類的教學(xué)質(zhì)量［3］。

在未來(lái)教學(xué)發(fā)展中，應(yīng)向以下幾個(gè)方面發(fā)展：將EDA教學(xué)與實(shí)踐向ASIC設(shè)計(jì)與產(chǎn)品化延伸；將基于MATLAB、DSP Builder先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)向傳統(tǒng)DSP技術(shù)和教學(xué)延伸；將SOPC技術(shù)與常規(guī)嵌入式系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合設(shè)計(jì)技術(shù)相融合，使相關(guān)課程加入更先進(jìn)的元素。將IP應(yīng)用和基于EDA的CPU設(shè)計(jì)融入計(jì)算科學(xué)相關(guān)專業(yè)的硬件設(shè)計(jì)課程中，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)；將EDA技術(shù)與通信專業(yè)緊密結(jié)合，增強(qiáng)信號(hào)處理類課程的教學(xué)效果。

［1］孫加存.EDA實(shí)踐教學(xué)方法的探討［J］.科技信息.2006，06：159-160.

［2］楊永杰，馮軍，章國(guó)安，施敏.EDA實(shí)踐教學(xué)的改革與創(chuàng)新［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2009，31（5）.

［3］賓心華.高校EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)的分析與探索［J］.2008，30（1）.

The Investigate of EDA Practical Teaching

Daiyan Tian Lixin
（Departm en t o f In fo rm ation Eng ineering，Co llege o f Tangshan）

EDA practical teaching has strong application in information profession of college and universities.In order to improve students innovation and develop application-oriented talents，this paper carried out a series of education reform and exploration from classroom-based experiments，curriculum design，graduate design and other aspects.We achieved excellent results and formed our characteristic.

EDA； practical teaching； innovation； applitation