EDA教学范文
EDA教学范文(精选12篇)
EDA教学 第1篇
以《数字逻辑电路》和《计算机组成原理》两课程为例,我们做了一些积极的探索和实践。这两门课程,传统的教学方法,学生在学习书本知识的同时,做一定量的演示性实验和一些简单的数字电路设计实验。其最终的教学效果,学生仅掌握部分理论概念,而对计算机整体及实际工作原理仍把握不足,并且几乎不能掌握复杂逻辑电路、专用芯片以及CPU芯片的设计和调试。众所周知,计算机是实用性极强、发展速度极快的高科技产品。显而易见,传统教学的内容和手段,都已经跟不上时代的发展,其结果势必导致我们的学生知识水平落后,实际动手能力不强。因此迫切需要为这些课程的教学,引入先进的教学手段,提供一个理论与实践相结合的,具有实际应用价值的实验平台。EDA技术对于《数字逻辑电路》和《计算机组成原理》等计算机硬件课程来说,堪称是目前技术最先进、实际应用价值最高的实验平台。EDA技术提出了一种全新的、方便的、实用性极强的设计理念和方法。
《数字逻辑电路》是高校计算机专业必修的一门专业课。《数字逻辑电路》是实践性很强的课程。以往《数字逻辑电路》在大学的教学中分为理论课和实验课。由于环境和条件的限制,学生在实验课上仅能用传统的方法,设计、制作、调试简单的数字逻辑电路。学生使用EDA技术,对数字逻辑电路和专用芯片进行分析、设计、调试,彻底颠覆了以往传统设计过程中繁琐的设计调试过程。
《计算机组成原理》课程侧重于计算机硬件,并且表述了软件与硬件之间的相互关联。学习《计算机组成原理》课程的目的,是让学生全面、整体的了解计算机内部结构和工作原理,特别是了解和掌握CPU的内部结构和工作原理,以便为学生的未来发展奠定良好的专业基础。由于EDA技术包括:EDA硬件开发平台和硬件描述语言工具软件平台。对于《计算机组成原理》课程,我们首先将《计算机组成原理》课程分为课堂教学和实验教学两部分。在课堂教学中给学生讲述《计算机组成原理》和EDA的使用方法;在实验教学中要求每个学生,用所学知识亲自动手动脑设计一小型CPU系统,简称模型机。具体的实验教学分为6个阶段:
第一阶段:从手工设计一位二进制加法器到使用EDA工具去完成设计。在这阶段让学生感到手工设计的繁琐和EDA设计的简便。激励学生用EDA去完成设计。
第二阶段:要求学生采用自底向上的方法,先设计1位半加器,再设计1位全加器,再设计4位加法器。要求学生既要掌握用原理图描述设计构想,也要掌握用硬件描述语言VHDL进行设计构思。使学生切身感受到用VHDL硬件描述语言的巨大优越性。
第三阶段:使用EDA技术完成处理器的设计。在这阶段,首先要求学生根据课堂教学内容,完成处理器的结构示意图。在示意图中,简明扼要的表示出数据通路中主要部件以及这些部件的相互关系。图中还要标明这些部件所需的控制信号,这些控制信号来源于控制器。此结构示意图的完成,有助于学生理清设计思路,但远远不能满足手工设计的需求,而用于指导写出处理器的VHDL硬件描述语言代码已经满足要求。因此,在此基础上可以高效率的完成处理器的设计。
第四阶段:使用EDA技术设计存储器。由于EDA硬件平台上的可编程器件亦含有存储单元,在设计中可利用这些存储单元构建自己的存储器。从而使设计简单化。
第五阶段:处理器与存储器相连组成一台模型计算。学生为了检验模型机是否实现了预期的功能,必须为其编写一段调试程序,并将此调试程序预先存入存储器模块中。利用EDA的工具软件平台对模型机仿真。在仿真过程中不断修改完善,直到模型机达到预期的设计要求。
第六阶段:可编程器件的物理实现。确定可编程器件,和该器件与模型机引脚对应关系,将设计结果下载到该可编程逻辑器件,使之成为设计要求的模型机。
我们通过一段时间的教学实践,以及和其他院校计算机专业教师们相互沟通,了解到在市场众多EDA工具中,性能价格比最好的是Altera公司提供的开发集成环境:ED2硬件开发平台和QuartusII工具软件平台。Altera公司针对市场需求,推出了一款多媒体开发板卡ED2硬件开发平台。ED2板卡通过下载电缆和计算机相连,ED2板卡上装有可编程逻辑器件等辅助电路。应用QuartusII工具软件平台,用硬件描述语言或原理图的方法,对数字电路进行设计、仿真调试、时序分析测量等。由于QuartusII工具软件平台是运行于计算机中的软件,所以这个过程可以非常方便、快捷,并且可以不断的修正错误,反复多次的设计、调试、分析,直到达到满意的设计结果。然后将调试好的电路,下载到ED2板卡上可编程器件中。最后,用仪器仪表测量被装载的可编程器件,实际测量后稍加修正,便可得到预想的设计结果。
《EDA技术》课程设计教学大纲 第2篇
课程设计名称: 《EDA技术课程设计》 课程代码: 学 分: 1 总学时/周数: 1周
适用专业: 电子工程、通信工程、自动化等专业
一、课程设计目的与任务
本课程设计是在学完EDA技术课程后的必修课程,它的教学目的和任务是综合利用所学EDA技术知识完成一个具有完整功能的电子系统设计,从系统顶层模块的划分、各功能模块的硬件语言描述(编程)、各模块及整体电路仿真、到最后下载到可编程器件实现真实的电路,让学生亲自体验一次采用现代电子设计自动化技术完成一个电子系统设计的全过程。让学生得到一次自主使用VHDL语言描述电路功能的训练机会,从而提高对VHDL语言的使用能力,加深对仿真在设计中的重要作用的认识,提高对使用Max+plus2EDA软件工具的熟练程度,最终获得初步的电子系统设计经验,为毕业设计和将来从事电子设计的相关工作打下基础
二、课程设计基本要求
本课程设计,采用以学生自主设计为主教师指导为辅的原则,让学生有一个充分发挥自我想像的空间,设计分阶段进行,在独立力完成了方案设计后,组织一次交流讨论会,互相启发开阔设计思路,尽可能使学生在这个具有创新思维、难度最高的设计环节获得更多的收益,通过该课程设计更深入更全面地提高使用Max+plus2软件工具完成设计全过程的熟练程度,尤其是要提高仿真和试验开发系统的使用能力,设计最终要做出真实电路并上电检测其功能和性能指标是否达到了预定的目标,最后写出课程设计报告。
三、课程设计选题原则
所选题目应是社会生活、生产中常见的、学生易于理解和把握且感兴趣的、对所学知识尽可能综合全面派上用场的、难易程度适中的、一周时间能够完成的的题目。
四、课程设计内容及时间安排
1.设计内容:根据具体设计题目和提出的功能性能指标要求,查阅相应参考资料,将所设计的电路系统划分成若干功能模块完成顶层结构设计(方案设计),对各功能模块用硬件描述语言描述以完成程序设计,对个功能模块及电路系统整体做仿真设计以验证其正误,将设计文件下载至可编程逻辑器件在实验开发装置上检测功能性能指标以完成真实电路的设计。写出课程设计报告,其中要有顶层结构图,各功能模块的程序,各功能模块和整个电路系统的仿真波形图,并对这些设计图纸和设计程序所表达的逻辑思想、工作原理给以说明,写出设计步骤和设计心得。2.课程设计时间:开始设计的前一周公布设计题目下达设计任务,用半周时间完成方案设计、程序设计,另外半周完成仿真、下载、测试。
五、课程设计主要参考资料
潘松 黄继业 编著《EDA技术使用教程》(第二版)科学出版社 2005。
王振红主编《VHDL数字电路设计与应用实践教程》机械工业出版社,2006年。
六、课程设计考核方式及成绩评定
考核成绩由两部分组成:现场检测设计出的真实电路占50%,课程设计报告占50%。
大纲撰写人: 杨显富 系(教研室):(签字)学院学术委员会意见:(签字)
学院审核:(签字、盖章)年 月 日
《EDA技术基础》有效教学研究 第3篇
关键词:EDA技术 有效教学 教学模式
0.引言
EDA(ElectronicDesignAutomation)技术即电子设计自动化是以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果而形成的一门新技术,是一种能够设计和仿真电子电路或系统的软件工具。
《EDA技术基础》课程是电子、自动化、机电一体化等专业的一门专业课,在高校机电类专业教育中发挥着不容忽视的作用,EDA技术已经成为电子行业领域开发和进行科学研究所需要的基本技能。通过对EDA技术课程教学改革,可以提高学生电子设计的综合能力,培养学生主动获取知識,灵活运用知识的能力,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。为加快现行教学内容和教学方法的改革,笔者结合教学实践,对《EDA技术基础》的有效教学做些有益的探讨。
1.激发学生的主动性,提高教学的有效性
我院的《EDA技术基础》这门课是在大三上学期开的,在此之前已经学习过了《C语言》和《PLC》等相似的课程,学生已经有了一定的编程基础,教师可以抓住这一有利条件做文章,让学生克服恐惧心理,使得学生还没有开始入门这门课,就对这门课的学习方法,理论框架有了大概的了解,这样学生就觉得学这门课相对比较简单,从而增强了学生的主动性。
现在的学生的学习目的功利性很强,不能马上就用上的知识或课程是很难调动他们的兴趣,因此还可以在平时时不时的灌输EDA技术的重要性,讲述这门课的应用领域有哪些,通过大量的切近生活的实例让学生进一步了EDA技术,比如交通灯控制、数码译码显示、数字钟表、虚拟仪表、接口与通信模块乃至处理器等等,学生们听到这门课程的应用领域和前景后,觉得这门课是非常实用的,从而让学生产生浓厚的学习兴趣和探索专业知识新领域的欲望。
2.课堂教学实施模式多元化
《EDA技术基础》是一门操作性非常强的课程,当然它不是简单看着老师依葫芦画瓢就可以了,还需要掌握一定的理论知识和编程方法,目前,这类课程普遍存在着教学效率不高,学生学后感觉不知所云的问题,究其原因主要是教学手段陈旧,和现代编程类专业课的教学要求不匹配,以至于学生学习积极性不高,难以接受,导致学习效果不理想,教学有效性不强。因此迫切的需要改变传统的教学模式,有效利用机房的多媒体教学设备和教学试验箱,在教学过程中根据教学内容和教学目标的需要,灵活运用案例教学、任务驱动、学训结合、工学结合等教学手法[2],落实以学生为主体、以能力为本位的教育理念,是目前高职教育者们普遍探索的热点问题,结合本课程,笔者主要谈两种教学方法。
(1)改革教学理念,适当穿插“先学后教”教学法
先学后教是江苏泰兴洋思中学独创的课堂教学模式,是对传统的“先教后学、课后作业”教学模式的颠覆性改革,该模式的主要思想是先让学生自学,让学生对教授的内容有个深入的了解,待会学生听老师讲的时候对所学的知识就有了深入的认识了,较传统方法有一定优势,但是这种教学模式是建立在学生自觉,求知欲强的基础上的,对于学习方法,学习态度相对欠缺的高职学生不是特别理想,但是鉴于《EDA技术基础》这门课却可以适当穿插,因为VHDL语言和C语言有一定相似性,所以在学习第四章VHDL设计初步[3]时可以适当穿插这个方法,比如学习第一节2选1多路选择器的VHDL描述,可以让学生先自学,然后点同学回答这个程序和C语言的异同点,相同点是都需要定义数据端口,但EDA需要确定该端口是输入端口还是输出端口,还有C语言中主程序的开始是大括号,而EDA主程序的开始是用BEGIN;IF_THEN_ELSE语句和C语言几乎是一模一样的,虽然少了个关键词THEN,但总体思想,算法框架是一样的,如果采用传统的方法,学生只是简单听老师讲,可能不会注意到这些异同点,或者对这些异同点印象不深,采用先学后教的方法后,学生对VHDL语言的特点就有了深刻的认识,就能很快掌握VHDL语言的规律。
(2)幻灯片教学、数字电路复习与现场编程相结合
《EDA技术基础》中很多应用程序比较复杂,这些程序是以数字电路为背景的,而数字电路是大二上学期开设的,过了一年大部分学生已经淡忘了,如果这些数字电路的工作过程都不知道,编程就无从谈起了,因此在编写应用程序以前要适当介绍相关的数字电路的内容,然后再来编程,编程前还是按照幻灯片将各条语句讲解一遍,这时学生虽然知道了各条语句的含义,但是让学生自己写肯定就无所适从了,这时候要从幻灯片切换到编程软件界面,教师不看教材,根据电路的要求,教师自己在软件界面上一句一句将程序写出来,并讲解为什么要这样写,这样学生就能清楚的知道该段程序的算法框架和编程思路了,然后让学生自己编写,最后编译,如果编译通过,学生这个内容就肯定掌握了。
(3)对比教学
《EDA技术基础》和PLC、C语言等课程在端口定义,编程算法等方面有很多不同之处,可以将这些课程的相关方面进行对比,增强印象,比如PLC不需要定义端口,而EDA和C语言需要定义端口等等。不仅几门课程之间可以进行对比,而且就EDA这门课程也可以就一些容易混淆的概念进行对比教学,比如EDA中有个一重要的概念是,并行执行和顺序执行,这是EDA的一个重要特点[3],也是教学中的一个难点,单独讲解学生比较难理解,如果举个例子对比讲解,就容易理解多了。下面举一个例子进行分析。
程序1:Architecture one of mux21 is
nlc202309011959
Begin
Y<=a;
Y<=b;
End;
程序2:Architecture one of mux21 is
Begin
Process(a,b)
Begin
Y<=a;
Y<=b;
End;End;
虽然同样是赋值,但是第一个编译就通不过,第二个程序加了一个进程就可以通过了,这是为什么呢,这是因为进程外的程序是并行的,也就是说Y<=a和Y<=b是同时发生的,这时问题来了,Y到底是接受a还是b呢,矛盾,因此编译通不过,而程序2的赋值发生在进程里,而进程里的程序是顺序执行的,因此Y<=a被Y<=b覆盖掉了,虽然Y<=a无效,但是赋值是明确的,不存在矛盾,因此编译可以通过。通过这个例子,学生就能很好的理解并行运行和順序运行的区别了。
3.实验采用分层教学模式
《EDA技术基础》除了40课时的理论课外,还有两周的实训,每一届,特别是高职肯定有相当一部分学生没有教材上的知识掌握的不是特别牢固,如果大家都做一样难度的实验,有部分同学就跟不上了,按照以往的规律这时候这部分同学不是跟其他同学讲话就是看手机,特别是手机网络盛行的今天,这还是好的,有的同学可能还会仪器弄坏,怎么办,笔者举得实验分层是个很好的模式。笔者在平时将实验分为两个大类,一类是用EDA工具完成数字电路实验中的部分内容,如红绿灯控制、数码译码显示、全加器全减器等,这类实验学生在数字电路中都比较熟悉了,现在只是将其用软件实现,难度不大;一类是自动化控制、逻辑分析仪、虚拟仪表等[4],这类实验技术指标大幅度提高,能体现EDA技术的优势,给实验兴趣浓厚和学有余力的学生提供更多的实验空间,充分调动发挥学生的创造力和聪明才智。
4.结束语
我院2011年在应用电子专业开设了《EDA技术基础》课程,笔者担任了该课程的教学,在教学中利用灵活多变的教学方法,通过理论教学和实践教学,把专业技术和操作技能传授给学生,为提高该课程教学的有效性,本文从四个方面对EDA技术的教学进行了探讨,但要进一步提高教学的有效性,还有很多问题需要深入的揣摩,在今后的教学实践中,还需要继续钻研课程理论,探索符合该课程的教学规律,从而全面提高教学的有效性。
参考文献:
[1]王淑芳.大学有效教学研究[J].高等工程教育研究,2006(4):14-16.
[2]丁玲.EDA应用课程教学改革分析[J].辽宁工业大学学报,2012,14(1):128-130.
[3]潘松,黄继业.EDA技术实用教程(第三版)[M].北京:科学出版社,2006.
[4]韩进.VHDL在数字集成电路设计中的应用[J].山东科技大学学报,2003(4):74-77.
EDA技术教学探索 第4篇
随着信息技术的发展, EDA技术 (EDA即电子设计自动化<ElectronicDesign Automation>的缩写, EDA技术就是以计算机为工具, 设计者在EDA软件平台上, 用硬件描述语言VHDL完成设计文件, 然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真, 直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作) 已经普及到各个领域。当今国内各大高校电子信息类专业都开设了EDA技术课程, 它因理论性和实践性强而迅速取代了传统的电子设计方法, 是当今电子技术设计的趋势, 但其面临的最大问题是技术更新速度快, 需要教学内容、教学思想和教学资源都不断更新。如何将新技术有效传输, 如何让EDA技术与现实生产生活中的例子结合起来, 让学生能够从认识技术到理解技术转变, 使学生能够很快利用该技术解决现实生活中的问题这些都值得我们思考。
●EDA技术的教学现状及存在的问题
长期以来, 由于各高校对本科生实验投入有限, 教师无法做到手把手带领学生进行一个完整的项目, 学生在学习的过程中大多是应付学习, 缺乏寻找硬件进行实训的主动性, 以致学生学完以后仍然无法独立进行FPGA项目的开发。同时, 学生在学习关于可编程逻辑阵列的结构特点、相互交叉点可编程内容时, 往往不知道从何下手, 但这些内容对硬件电路设计, 以软件语言的思维去改变硬件电路结构至关重要。可因为在理论课上一般是使用国内高校流行的教学硬件语言VHDL语言进行教学, 会使学生错以为前后两个部分没有联系, 进而感觉索然乏味, 造成学习兴趣缺乏。
EDA教学主要是利用现代电子系统的设计方法, 使用可编程逻辑器件实现逻辑设计, 同时也会讲授一些电路制作软件的使用以及仿真工具的使用。而因在市面上流行的硬件开发语言还有Verilog语言, 加之各高校的教师掌握语言的熟练程度不一, 也缺乏统一的教学指导, 就导致各高校在讲授该门课程的时候, 使用的平台各异, 学生在学该门课程的时候往往满怀信心去学, 结果到实际工作中却是面对另外一门语言。后续课程中, 如SOPC系统设计, 对学生和教师的要求很高, 一般EDA课堂上也较少涉及SOPC的知识。学生在学习了EDA课程以后, 往往感觉知道了一些, 也会完成一些实训的小项目, 但牵涉到如IP核等方面的技能时却不知从何下手。另外, 由于FPGA设计的教学涉及方面很多, 有理论学习部分, 有实践应用环节, 需要掌握新的计算机语言, 熟练使用专业的软件平台, 了解FPGA硬件内部结构, 熟悉FPGA与外围电路的硬件设计, 对理论教学、软硬件实验都有较高要求。除此以外, 可编程逻辑器件的基础结构、FPGA芯片内部硬件结构等内容的教学难度大, 硬件程序语言的语法规则较多, 而所有的这些都是为了硬件开发能更快上手, 可是, 高校现今往往在讲述这些前述基础知识后课时也基本完了, 这样就使得学生少了一些时间进行系统的开发, 也没有时间深入理解软核知识对FPGA开发的重大作用。
●改进EDA技术教学的方法
EDA技术教学主要依托的器件是可编程逻辑阵列, 其课程结构可以分为:芯片内部结构演变发展及原理;硬件描述性语言;可编程片上系统设计。这三部分在EDA课程中有不同的比例。有的高校将这三个部分合为一门课程讲授, 在笔者所在学校, 是将前两个部分归为一门课程, 后一部分归为一门课程。不论采用哪一种课程归属方式, 这三部分都是相互联系、相互依存的。其目标是要让学生快速理解可编程器件的基本原理, 从而能够自主完成系统设计。这就需要一个又一个系统的真实的实训案例教学, 让学生能从原理理解、程序设计、系统分析等方面得到训练。使学生从孤立的设计到系统设计的转变, 利用“逐项引导+项目驱动”的教学模式, 培养学生的自主学习能力、系统设计能力和语言表达能力。
1.结合项目开发的课堂引导教学
笔者在多年的教学过程中, 发现从可编程逻辑阵列的原理入手, 引导学生进入FPGA的教学中, 效果甚微, 学生感觉无法理解, 也不知这些原理究竟有何妙用, 无法真正熟知FPGA的强大魅力所在。为此, 后续教学中, 我们试图引入案例教学, 因为在学习EDA课程之时, 学生基本上都有单片机学习的经验和过程。在给出案例的时候, 有意识地让学生去思考, 如果这个项目用单片机开发该如何进行?何处需要改进?耗费资源多少?速度多快?当学生已经进入硬件设计的殿堂之后, 让学生首先观察同一个项目, 用FPGA开发有何精妙之处。第一个项目一般是由教师给出, 引导学生逐步讨论, 然后自学、归纳、找出与单片机的相同与不同。让学生在有一个感性的认识后, 变被动学习为主动学习。这样可以激发学生主动思考、发现问题、解决问题、归纳和总结问题经验的能力。例如, 在学生的第一次课中, 教师给出多路彩灯的实际案例, 先让学生以单片机的思维去解决问题, 他们一般能够很快入手。当换成FPGA的思维后, 学生突然之间就能感觉到FPGA的强大, 花样彩灯在变换过程中, 利用硬件描述性语言并行思维的好处。教师可鼓励学生多提方案, 并对方案论证辩论和反驳, 得出最优方案。通过这样的一个简单但是却完整的过程, 学生对FPGA的设计有了一个深刻的认识, 同时也加深了理解。再来学习FPGA的原理、相互交叉逻辑点的编程组合, 学生就会非常有兴趣, 也不会望而生畏, 这样就很好地解决了入门引导的学习问题。
2.组建兴趣小组, 进行以学生为主的项目实践教学
我校的FPGA教学配备了Altera公司的实验套件, 同时, 也为每五人一个兴趣小组配备了简易的FPGA开发板, 实验室同时也配备了SOPC实验平台。这些成梯队的实验设备的配备, 不论从性能上还是拓展学习上, 已能完全满足学生学习FPGA的需要, 学生平时在课堂上学习理论知识, 课下兴趣小组进行实践开发验证, 笔者鼓励他们扩展外围应用, 解决一些学科方面的问题, 如林业物联网监控系统、数据处理等。学习之余, 优秀团队提前进入毕业设计以及参与到教师的科研团队中, 收到了很好的教学效果。学生也真正感受到FPGA的魅力所在, 自觉钻研, 动手能力得到了很大提高。对于动手能力特强的学生来说, 简易的FPGA开发板已不能满足其需求, 学生就会转移学习兴趣到SOPC实训中去。学生在一年多的训练中, 已俨然达到了对一个初级工程师的要求, 工作也是得心应手。这种课下兴趣小组以及我校本科生创新基地的教学模式, 不仅能很好地训练学生, 同时, 也可有效激发不同层次学生的学习热情, 带动一大批学生积极学习, 培养了学生的团队精神、动手能力和创新能力, 也能带动整个专业良好的学习风气。
3.建立网络教学体系, 弥补学时不足的问题
当前, 全球正流行MOOC教学模式, 我校在探讨MOOC模式教学过程中, 也根据自身的特点, 开设了第二课堂。平时课堂上的讲授, 学生都会产生很多问题, 在课下通过实验验证中, 也还会有一些不同问题。针对这个特点, 我校充分利用网络资源, 鼓励学生创建FPGA的QQ讨论群, 让教师也加入其中, 这样能够最大限度地解决问题, 同时, 要求教师将关键知识点、设计过程中的重要之处, 都放在网络教学平台上, 供学生下载查看, 并提供讨论区供师生交流互动。另外, 为了弥补教师工程实训经验不足的问题, 我们广泛联系, 邀请了很多FPGA企业中的工程师加入这个平台讨论。这种网络形式的教学, 在很大程度上提高了教学效率, 也使教学质量有了很大的提升。
4.引导学生逐渐掌握Verilog语言
目前, 电子技术的飞速发展, 各大公司也相继转型使用Verilog语言, 而纵观国内高校的教学, 很大一部分高校还在使用VHDL语言。究竟是选择VHDL还是Verilog语言, 笔者认为都是可以的, 但是, 如果高校在教授VHDL语言中, 引导学生形成正确的硬件开发思维后, 也应该要讲授Verilog语言, 毕竟从主流发展来说, Verilog语言已有逐渐上升的趋势。同时, 因Verilog语言是以C语言为基础, 学生也很容易接受, 这样, 语言教学学时就会减少很多, 可以将更多的精力放到其他实践中去。同时, EDA的后续课程中如SOPC设计也有很多是从Verilog语言的角度去讲授的。我们的思路是语言是载体, 不要花大力气去讲授, 而应多花时间去引导学生如何进行硬件开发。VHDL和Verilog语言都应该花些时间告知学生, 让学生能有一个全方位的认识, 以后走上工作岗位, 才不会感觉到对某门语言非常陌生而不知从何下手, 能极大地提高学生工作的上手能力和应聘的成功率。
5.将SOPC教学引入到EDA教学中
SOPC技术是当今电子设计的主流方向, 很多计算机类学生, 他们没有电路基础的知识, 也无法理解CMOS、TTL等原理, 但是他们的强项是计算机语言编程, 而SOPC正好提供了这样一个平台, 可以将软件思维编程以硬件结构实现, 这是以后硬件电路设计发展的一个方向。没有SOPC的体系, EDA就会逊色不少。随着FPGA技术的成熟, SOPC教学也逐渐引入到本科教学中, 教学重点也不再关注基础性知识学习, 而应该将重心放在系统设计领域, 从硬件语言的设计转移到C/C++语言设计, 使SOPC的功能能够以C/C++语言的形式体现, 使功能更具体化。在这个阶段的教学中, 要力求使学生体会到各个专业课程之间的联系与融合, 进而感受到FPGA的强大魅力, 自觉产生学习的兴趣和意愿。只有这样, 才能真正学习好EDA。
●结束语
EDA技术是一门技术性很强的学科, 有它自身的系统性和要求, 目前, 很大一部分高校在教学过程中都将精力放在语言教学上, 容易使学生认为这是一门硬件语言课程。我们要改变这种思维, 合理安排语言教学学时, 以案例教学为出发点, 引导学生理解FPGA的原理和特点, 并在此基础上, 完成一个又一个的项目实训, 而后, 将学生引入到SOPC的体系和思维中, 让学生深刻理解一个系统不仅有“器官”, 而更重要的是有“心脏”。真正达到锻炼学生动手能力的目的, 让学生身临项目实训之中, 更好更快地掌握技能。同时, 教师也要改变以往总是讲授VHDL的思维定势, 逐渐引导学生掌握Verilog语言, 这样, 学生在以后的工作中, 才不会对自己没有见过的语言产生陌生感。EDA技术课程, 前沿性很强, 待学习待掌握的方面还有很多, 学生要学习, 教师更要学习, 只有这样, 才能把这门专业课程讲授好, 才能使学生学有所用。
摘要:EDA技术有很强的综合性和实践性, 有其特殊性和要求。本文分析了目前EDA技术教学的现状和存在的问题, 指出了硬件语言教学学时过多的弊端, 以学生真正系统地掌握该技术入手, 从组建兴趣小组、不同梯队配备实验平台、Verilog语言与VHDL语言并重讲授、SOPC的重要性等方面讨论了EDA技术教学的改革思路。
关键词:EDA,教学,探索
参考文献
[1]张玉叶.《EDA技术》课程教学思路与创新方向探索[J].太原师范学院学报, 2013 (3) :142-144.
[2]晏伯武, 田嵩.EDA技术及其教学相关问题的探讨[J].黄石理工学院学报, 2010 (2) :63-67.
[3]高飞.EDA技术课程改革与实践[J].大学教育, 2013 (11) :85-86.
[4]贾佳.EDA技术课程教学改革研究[J].大众科技, 2011 (4) :168-169.
[5]周莉莉, 周淑阁, 井娥林.FPGA课程教学方法的探讨与研究[J].实验室科学, 2013 (6) :65-66.
[6]余能辉.关于FPGA课程教学的实践及其探索[J].南昌教育学院学报, 2012 (11) :49-50.
EDA在电子综合实习教学中的应用 第5篇
EDA在电子综合实习教学中的应用
结合电子综合实习教学的进程,采用电子电路设计仿真、PCB制作和实物调试调制相结合的手段来安排相关实习内容,用以培养学生的`动手操作能力,让学生掌握电子产品的设计、仿真和制造的基本操作技能及调试检测方法,促使学生养成专业工程意识.
作 者:柏杨 刘敬露 罗辑 汪科 BAI Yang LIU Jing-lu LUO Ji WANG Ke 作者单位:重庆工学院,工程训练中心,重庆,400054刊 名:重庆工学院学报(自然科学版) ISTIC英文刊名:JOURNAL OF CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY年,卷(期):21(10)分类号:G712关键词:电子综合实习电子设计自动化技术 电路印刷板制板
EDA技术课程教学的改革与研究 第6篇
关键词:EDA技术;项目化教学;教学改革
基金项目:2015年度湖南工学院教学改革研究项目“EDA技术课程中项目研讨式教学法应用研究”
TN702.2-4;G642
随着电子设计自动化技术的飞速发展,高校毕业生从事电子设计岗位的人数逐年增多,EDA 技术作为以集成电路自动化设计为主要内容的课程,在学生就业方面具有重要的帮助。课程以培养学生的工程素质、分析问题解决问题的能力、动手能力和创新意识为教学目的,该技术涵盖广泛,涉及到电子信息行业各个方面。
目前,EDA技术教育依然沿袭着传统的学科体系教育理念,注重课本纯理论知识的讲解与灌输,忽略了实践能力的培养,已不能适应当前高职教育对高技能人才培养的需要。如何将理论与实践相结合,开创一种新的教学模式,充分调动学生的积极性,发挥学生的主体意识,让学生在寓教于乐的氛围里主动参与学习,应是当前EDA技术教育者面临的一个重大课题。
一、项目化理论教学
根据EDA技术课程教学大纲要求,从培养学生的动手能力、创新能力和综合应用能力出发,将理论教学内容按照由简到难再到综合的原则,划分为几个驱动项目,通过老师和学生一起对各个项目进行研究实现,影射出相应理论知识的学习,从而使得学生在实践中学习理论,避免出现学生对学习的盲目性。
二、优化教学内容,培养学生应用能力
基于FPGA/CPLD的EDA技术具体内容由易到难可分为逻辑行为的实现、控制与信号传输功能的实现以及算法的实现三个层次。EDA课程在有限的时间内通过HDL利用FPGA/CPLD设计数字电路或小型数字系统,这样正常的教学基本定位在一、二层次之间,对于一部分动手能力强、肯钻研的学生,可以通过毕业设计或参加电子设计竞赛引导其学习第三层次的内容。根据EDA技术课程实践性强的特点,设计由浅入深、自主创新等开放类实验项目。各实验除给出详细的实验目的、原理、思考题和实验报告要求外,每个实验还包括多个实验项目(层次),即:第一实验层次是与该课内容相关的验证性实验,提供了详细的设计程序和实验方法,使学生能有章可循,快速入门;第二实验层次是在上一实验基础上提出一些要求,让学生能做进一步的自主发挥;第三、第四实验层次属于自主设计或创新性质的实验,在其中给出实验的基本原理,实验功能,技术指标要求和设计提示等。
三、创新教学方法,引导学生主动学习
在具体教学实施过程中,不拘泥于单一的教学方法,根据不同的教学内容、不同的阶段采用不同的教学方法,大部分时间在专业机房或实验室进行教学活动,把教、学、做有机地结合到一起。教学有法,但教无定法。在实际教学过程中,要结合学生的实际情况“因材施教”,以利于学生提高学习效率。
(1) 交互讨论式教学法:为调动学生独立思考的积极性,理论课教学中教师或学生提出问题,师生之间、学生之间互动讨论,调动学生的积极参与性;在设计与综合实验中,教师引导学生讨论方案、方法等。
(2) 目标驱动教学法:教师给出课外作业、实验项目及其目标,学生根据任务目标完成实验的各个环节,如资料查找、实验方案设计、仪器调试、实验结果测量与处理等。这种方法使学生任务目标明确,充分发挥学生的自主性,有利于培养其独力工作能力。
(3) 研究式教学法:采用研究的观点、研究的思路、研究的方法讲授课程内容,设置研究性的作业和实验项目。
(4) 现场不讲授只指导的方法:对于学生能够独立完成的实验项目,指导教师不统一讲授,只对学生提出的问题进行答疑指导。这种方法有利于学生自主学习,让学生独力思考,自主学习。
(5) 开放式自主实践教学法:开放实验室,学生自主实验,达到自主学习的目的。
(6) 课外科技活动指导方法:分小组进行实践活动,开展合作、研究性学习。
(7) 学生参与教师科研项目方法:学生在学习过程中可参与教师的科研,教师指导其学习与研究。
(8) 网络辅导方法:学生可通过网络与教师交流,教师通过网络进行辅导。
4、改革考核手段,促进学生全面发展
采取分阶段、分层次综合考核模式。分阶段考核可以檢验学生平时学习掌握情况,也可以防止学生平时学习应付,到考试时突击的情况;对于设计任务完成较好、作品质量较高的学生给以适当加分,既能让基础较差的学生得到肯定,又鼓励了能力较强的学生,让他们主动学习。
考试成绩主要由书面考试、平时考核、实验考核、上机考试、课外实践、自主创新等几个方面的成绩综合而成,加大平时考核成绩比例,学生参加电子设计竞赛取得的成绩,可以奖励一定的学分。
5、明确学习目标,激发学生学习
兴趣是学习的动力,要让学生对EDA课程感兴趣,就得先让学生了解学习该课程的目的和意义。通过介绍EDA技术的广泛应用以及采用EDA技术设计电子产品的诸多优点,说明EDA技术是目前电子设计的最新技术潮流,也是今后电子设计的主要技术方向。因而掌握EDA技术是电子工程师及从事电子技术研发人员的必备技能,也是现代电子类专业学生学习的重要内容和必须掌握的技术,让学生明确课程的重要地位和学习目标,进对EDA技术产生兴趣并重视EDA课程的学习。
6、促进现代电子科技技术在其它学科与专业中发展
(1) 将EDA教学与实践向ASIC设计与产品化延伸;
(2) 将基于MATLAB、DSP Builder先进设计技术向传统DSP技术和教学延伸;
(3) 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;
(4) 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,使传统的“计算机组成原理”课与“计算机体系结构”有更深刻的内涵和先进技术的基础,强化计算机学生自主创新能力培养;
(5) 将EDA技术与通信专业紧密结合,促进自主知识产权功能器件设计的教学效果;
(6) 将基于ispPAC及其设计软件为基础的模拟EDA技术也引入课程及工程训练,促进完整的EDA技术教学等等。
7、结语
通过对EDA技术课程的教学改革与实践,提高EDA技术课程的教学效果,提高学生学习的积极性、加强学生的实践动手能力,培养学生主动获取知识、灵活运用知识的能力以及电子设计的综合能力,使学生成为名符其实的应用型人才,促进信息技术与电子技术课程的整合。
EDA课程设计教学模式探索 第7篇
课程设计是实践教学中的重要环节, 因为它是学生进行理论联系实际的纽带, 也为后续的毕业设计、科研工作奠定一定基础。所以, 高校课程设计的教学模式至关重要, 直接影响到学生的“学以致用”能力。
EDA课程设计是具有工艺性、实践性的课程, 是电子专业学生进行工程训练的重要环节之一。通过该课程设计, 能够使学生初步接触电子产品的生产实际, 为后续课程, 特别是毕业设计等积累必要的知识和技能;同时通过实践操作, 也能够对学生进行工作作风和学风的培养, 并为今后从事有关电子技术工作奠定实践基础[1]。综上所述, EDA课程设计是电子专业不可忽视的一个教学环节, 它是学生从专业理论知识到实际应用生产的第一个纽带, 必须加以重视和正确引导。然而, 目前的该教学环节太过传统化, 不能充分调动学生的积极性, 多数学生只是为了拿到学分而随便找些资料进行“拼凑”, 并未达到真正用基础知识和专业知识去设计的目的, 而对于其创新性的提高更是微乎其微。鉴于以上关于EDA课程设计的各种不足之处, 提出了一种新型的课程设计教学模式, 旨在调动学生的积极性, 开发学生的发散性思维, 提高其创新意识, 强化其动手实践能力。
EDA课程设计教学模式改革探究:
1 提前下达任务, 避免选题陈旧, 防止学生走捷径
传统的EDA课程设计基本都是两周的时间, 由老师出一些相关题目, 学生来做, 无论学生对这些题目是否感兴趣, 都必须往下做。这样一来, 对题目感兴趣的部分学生或许能够认真完成, 而不感兴趣的学生则是应付差事, 成绩也是勉强及格。这种选题方式显然不能完全调动学生的积极性, 只是为了完成教学任务而进行教学。同时, 由于现代化网络的有利条件, 有些学生会因为时间紧张, 上网不是为了搜集资料, 而是直接进行各种抄袭, 严重影响了该课程的实际教学效果。
对于以上现状, 可采取提前下达任务书的方法, 提前半学期就将课程设计的任务书下达给学生, 包括难度要求、设计内容规范等等, 但对于题目可以先不规定, 而是由学生利用半个学期的课余时间来进行各种资料检索, 根据自己的兴趣爱好确定自己的题目, 指导老师再根据学生的题目定其难点和要点。利用这样的方法, 学生可以根据自己的兴趣爱好来选题, 只有由学生自行选择自己喜欢的方向, 才能充分发挥其潜能, 也就能够充分调动起学生的积极性、主动性。同时, 下达任务的时间比较早, 学生有足够的时间进行资料搜集和市场调查, 指导教师也有足够的时间去一一指导和监督, 防止学生走捷径, 从而使得抄袭率大大降低。
2 创新教学方法, 提高动手能力, 锻炼合作精神, 真正达到素质教育
素质教育是要提高学生的综合素质, 包括认知能力、分析能力、合作能力、沟通能力, 也包括更成熟的价值观体系, 更健全的知识框架等等[2]。那么高校的课程设计是实现素质教育最有利的工具, EDA课程设计当然也不例外。而我国目前EDA课程设计中, 都是每人一题, 自己研究自己的, 能力高的学生甚至能够做出实物, 而能力差的学生仅仅勉强弄明白设计原理, 高低差距相当悬殊。另外, 由于各自的题目不同, 所以学生之间的交流比较少。这种教学组织方式使得多数学生的实际动手能力并未得到实质性的提高, 也未能达到素质教育的目的。
针对于此, 我们可以借鉴国外的教学方法, 在课程设计中, 学生可以进行自由组合, 有同样兴趣爱好的学生就会组成一个团体, 一起进行研究, 在此我建议, 每组的人数不能太多, 过多学生一组必然会导致个别学生“鱼目混珠”。根据多位研究者在哈佛大学、牛津大学的各种调查显示, 这种自由组合的方法具有诸多优点:第一, 能够有力开发学生的潜能。几个人一起讨论进行课程设计的思路要比一个人的思路更加开阔, 所以设计的成果质量会比较高。同时, 在设计过程中互相交流, 不但提高了大家的兴趣, 而且彼此的专业知识也会随之提升;第二, 能够强化学生的动手、实践能力, 同时带动部分落后分子。由于多个人做一个题目, 所以EDA课程设计的要求就要提高, 每组都必须做出实物, 并能够正常运行, 这样一来, 组里的佼佼者会自主地带动落后分子去焊接实物, 因为工作量比较大, 一个人是没有足够的时间去完成, 因此整体的动手能力都会有所提高。如果有人“偷懒”, 那么下次的课程设计组合时, 他将会落单, 直接导致一人组, 所以学生考虑到以后的课程设计, 是不会“因小失大”的, 故而积极主动地向优秀生进行学习;第三, 锻炼学生的团体合作精神。成组进行设计, 必然导致组员之间的各种交流与合作, 如果一意孤行, 则会被小组“抛弃”, 所以进行课程设计的过程, 也是锻炼学生的团体合作精神的过程。
所以, 这样的教学方法能够有效地提高学生的动手能力, 锻炼其团队合作精神, 真正达到素质教育的目的, 同时还能够对部分较差学生起到督促的作用, 方便教师的指导。
3 评分体系优化
如何综合评定课程设计成绩, 也是至关重要的一个环节。课程设计不像一般的考试课可以直接统计分数来确定, 它是要准确反映每个学生课程设计过程及成果的真实成绩。所以, 正确的成绩评定方法能够对学生起到促进作用, 也会对学生的下一次课程设计起到正面铺垫作用。
我在完成EDA课程设计的教学工作中, 通过两年的实践和努力, 结合国外的各种有效方法, 对原有的EDA课程设计评分标准进行了优化, 并与上文中的教学组织方法相配合, 总结出一套有效的成绩评定方法。首先, 指导教师要根据每个学生日常的各种表现确定其平时成绩, 占总成绩的20%。其次, EDA课程设计考核的重点是焊接的实物和其设计原理, 考核的办法是以组为单位进行答辩。答辩中, 指导老师指定组中的某个成员进行回答, 然后其余成员可以补充。这样指导教师可以根据答辩的情况给每个学生打分, 用来作为其答辩成绩, 占总成绩的30%;而对于该组的设计成果, 也会有一个相应的设计成果成绩, 占总成绩的30%, 当然, 由于该成果是一个组所有成员共同努力的结晶, 所以同一个组所有成员的设计成果分数均相同。最后, 同一组的成员也要进行互相评分, 这样可以互相监督, 如果某个成员经常“偷懒”, 则大家给与的评分就可以表现出来。根据同组成员给的分数计算出平均分, 则作为该学生的组内成绩, 占总成绩的20%。最后将平时成绩、答辩成绩、设计成果成绩和组内成绩进行综合, 得出每个学生的综合成绩。这样的评分方法能够反映出学生做课程设计的全部环节质量, 极少造成误评, 同时也增强了他们的学习信心, 对整体学业也会产生正面影响。
结束语
EDA课程设计的教学模式改革不是一朝一夕之事, 需要我们全体教师的一起努力, 也需要师生共同的探讨, 更需要不断的实践、考察与探索。我们一定要坚持素质教育的原则, 通过各种实践来促进该教学模式的改革, 让学生通过该教学环节能够真正提高实践能力, 完善专业知识结构, 为后续的课程和将来走向社会打下坚实的基础。
参考文献
[1]刘晓燕.课程设计教学模式改革探讨[J].黑龙江教育, 2007, 7:94-95.
EDA实践教学改革的探讨 第8篇
《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(05).
EDA课程的实践教学改革 第9篇
面对技术变革和市场需求, 如何结合学生的实际情况, 充分利用学校资源, 在较短的时间内提高学生EDA课程的实践能力和设计能力, 将理论与实践紧密结合, 培养社会需求的应用型人才, 成了EDA课程教学亟待解决的问题。
EDA作为专业课, 在我校通信工程、电子信息工程等专业开设, 本人通过对EDA应用技术课程的教学, 以及与本课程组教师和校外教师的交流, 以期解决课程中存在的由于课时限制问题带来的学生实践能力普遍不高的问题。因此, 在以培养应用型人才为目标的前提下, 在本课程的教学过程中如何提高学生的实践能力是值得思考的问题。本文结合实际教学情况, 从以下几个方面进行改革, 以丰富的教学方法和教学实践, 推动EDA实践教学水平的提高, 更好地为国家培养高能力、高素质的优秀人才。
一EDA实践教学的意义及现状分析
1. EDA实践教学的意义
21世纪已全面跨入信息时代, 面向信息时代, 提高工科大学生的综合素质, 培养更多的高能力的应用型人才已成为当前教学的目标。学生的能力不仅关系到其个人事业的发展, 更关系到祖国的未来。因此不仅要使学生通过EDA课程的学习来掌握基本实践手段, 更重要的是使学生具备独立工作的能力和解决问题的能力。在实践教学中, 必须要注重学生自身能力的培养, 使学生不仅学到这门课程的知识, 并且可以举一反三, 将其运用在其他课程的学习中, 从而达到学生能力的提高。因此, 改革教学方式、教学手段、教学方法是实践教学势在必行的。
2. 现状分析
传统的EDA课程教学都是先课堂理论讲解, 然后实验验证。传统的教学教师更侧重语法规则的讲解, 理论性、抽象性很强, 而对于实际应用则讲述较少, 并且实验以验证性实验为主, 实验主要是对理论知识的模拟, 而综合性、设计性的实验较少。学生在整个学习中很被动, 而且在学习过程中不能激励学生积极思考, 导致学生在实际应用时不能很好地将理论运用于实践中。因此, 学生在学习完整门课程后不能掌握EDA技术应用的场合以及如何应用EDA技术, 正是由于传统课程的理论和实验分离, 导致学生的学习没有系统化, 也就达不到实践课程的授课目的, 更无法开发具有实际价值的产品。因此, 为了适应社会对创新型人才的需求, 改革和创新EDA实践教学是必然的趋势。找到激发学生学习积极性, 提高学生动手能力和系统设计能力的教学方法尤为重要。
二EDA实践教学改革
1. 寓理论于实践
传统的EDA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Verilog HDL编程为例, 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EDA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30分钟讲解, 然后利用剩余的70分钟让学生自己动手实验, 这样学生将EDA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EDA理论知识的枯燥, 让学生的学习变被动为主动, 并且从实践中得到学习的乐趣, 从而大大提高了学习效率。
2. 多层次实践教学
根据EDA课程的特点, 在学生修完这门课程后, 教师在大学生自主实践项目、课程设计、毕业设计等环节中给学生推出数量较多的EDA应用题目, 从而让学生利用已有知识对EDA技术进行更深层次的设计, 启发学生思维, 开发学生创新意识, 从而将课堂教学、实验设计、毕业设计等多个实践教学环节紧密连接起来, 形成一种从单元到模块、从模块到系统, 从仿真到实验、从实验到设计, 从简单到复杂的层层推进、环环相扣的实践教学模式。多层次的实践教学, 充分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。实验项目的选择应尽量适合不同层次的学生。对于一个设计题目, 可以把它分为基本功能和扩展功能, 在基本功能实现的基础上, 基础好的学生还可以进行功能的扩展, 扩展部分完全发挥学生的思维, 没有固定的要求。这样, 对于同样的题目难度层次不一样, 使每个学生都可以得到锻炼。
三考核方式改革
通常的课程考核是以试卷考试的形式进行, 这种形式更适合理论课的教学, 而对于EDA应用技术这类实践型课程仅仅掌握硬件描述语言的语法规则并不能让学生做到学以致用, 因此常规的考试并不适用于EDA课程的考核。EDA应用技术重在应用, 因此, 需要更大限度地调动学生的主观能动性, 培养学生的动手能力和设计思想。正是由于EDA课程的教学以实践为手段, 以应用为目的, 因此, 考核方式也应相应地作出调整。近几年来经过课程组教师的共同探索, 制定了如下的考核体系, 课程满分为100分。
1. 平时成绩20分
平时成绩包括两部分:出勤率和课堂表现。重视课堂表现的主要目的是激发学生积极思考, 提高学生解决问题的能力。
2. 课堂实验20分
教师将每次课的功能要求布置给学生, 没有固定的方法, 而且每个实验分基本功能和扩展功能。学生可以采取自选实验方式进行设计, 并且在基础部分完成后可以自由发挥。这样使学生在每次课都能积极思考, 发散思维, 不拘泥于固定的模式, 提高了学生的主观能动性。
3. 综合设计40分
将学生两人一组进行分组, 由教师给出综合性的题目, 在综合设计过程中, 完全由学生自己来完成, 学生可以和同组成员进行讨论, 最终以功能演示的形式对题目的内容进行考核。综合设计提高了学生的动手实践能力和主观能动性, 并且使学生意识到团队精神和协作精神的重要性。
4. 答辩20分
答辩的目的有三个: (1) 检验是否每一个学生都积极参与了, 这样可以防止某些同学的惰性心理和依赖心理; (2) 通过答辩使学生对整个设计过程更加清晰; (3) 提高学生的心理素质, 增加学生到社会上以后的竞争力。
四结束语
在实践教学中结合学校和学生的实际情况, 进行EDA课程实践教学改革。通过对近几年EDA实践教学结果的分析, 学生在动手和实践应用方面的能力大大提高了。随着科学技术的发展, 教师只有在教学过程中不断地摸索与改革, 才能提升实践教学水平和教学质量, 从而提高学生的实践应用与开发能力, 为社会主义现代化建设培养应用型人才。
摘要:EDA应用技术是电子信息类专业具有实践性的课程, 以培养应用型人才为目标, 因此, EDA课程的实践教学显得尤为重要。针对目前高校中EDA教学中的种种缺点, 结合本院校课程实际情况, 进行了EDA课程教学改革, 将理论知识与实践相结合, 并且增加了实验与设计的层次性。实践证明, 此次课程改革增强了学生的动手能力和设计能力, 提高了学生的实践能力, 有利于应用型人才的培养。
关键词:EDA,实践教学,教学改革,应用型人才
参考文献
[1]李国丽.EDA教学实践总结[J].电气电子教学学报, 2002 (2) :21~22、32
[2]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程 (第2版) [M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008
[3]李慧敏.充分利用学习资源有效促进主体参与[J].科技资讯, 2008 (19) :166
[4]吕常智、范迪.对EDA课程试验教学的几点认识[J].中国科教创新导刊, 2010 (4) :111、114
[5]任志平、党瑞荣.EDA教学改革与创新实践研究[J].中国电力教育, 2011 (26) :104、136
EDA技术的实验教学研究 第10篇
电子设计自动化 (EDA) 代表了当今电子设计技术的最新发展方向。EDA技术是一门借助计算机来完成各种电子电路设计的自动化过程, 它可以让学生有一个学习知识, 运用知识的系统结构, 同时EDA技术又是一门实践性强的技术。因此掌握EDA技术, 是走向市场、走向社会、走向国际的基本技能, 依靠传统的实验教学已远不能满足社会对高新技术人才培养的需要。EDA技术在实验教学中的应用是现代教育发展的一种趋势, 不仅可以让学生了解EDA开发的基本过程, 而且也可以加深学生对电路的理解, 从而加学生的学习兴趣, 提高学生分析和解决实际问题的能力。
注重EDA技术课程的实验教学, 加强对学生动手创新能力的培养, 是EDA技术课程建设的重点内容。对于各种高级专门人才的发源地———高等院校来说, 不断改进教学方法和教学手段, 加强和巩固学生电子技术的专业基础知识是十分必要的。
1 EDA简介
EDA是电子设计自动化。由于它是一门刚刚发展起来的新技术, 涉及面广, 内容丰富, 理解各异, 所以目前尚无一个确切的定义。但从EDA技术的几个主要方面的内容来看, 可以理解为:EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体, 以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式, 以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具, 通过有关的开发软件, 自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化, 逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作, 最终形成集成电子系统或专用集成芯片。EDA就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用, 使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段, 可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性;在芯片设计阶段, 可以使用E-DA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图:在电路板设计阶段, 可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现, 使复杂数字系统设计自动化成为可能, 只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确, 就可以进行该数字系统的芯片设计与制造。有专家认为, 21世纪将是EDA技术的高速发展期, EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。
2 实验教学中应用EDA技术的必要性
2.1 传统实验教学弊端
1) 一般院校的实验室的规模和开放时间是有限的, 所以学生的实践动手就受到了时间和地点的限制。同时电路的测试也需要用到许多专门的仪器, 学生在课后的大量时间没有这些仪器都无法继续自己的设计, 不利于学生学习的巩固和提高。
2) 传统实验室中有些仪器设备价格昂贵, 难以进入学生实验室, 而且实验室储备的电子元器件也有限的, 无法满足各种电子电路的设计和试验要求。
3) 对于一些较复杂的实验, 学生需要用大部分的精力和时间进行电路连接和线路的检查, 而用于实验出现的问题进行分析、解决的时间不足, 实验效果不理想。
2.2 EDA技术实验教学的优点
1) 利用EDA技术能够很直观、形象地进行实验, 让实验教学更加方便有趣。与在真实实验室工作一样, 任意设计电路、运行、数据分析, 许多的教学内容在课堂上就能解决, 教学效果好、教学效率高。运用了仿真软件进行教学, 学生对运动的版面将会产生浓厚的兴趣, 对教师讲解的课程内容 (电路的功能、性能指标) 非常直观地就能理解, 并且可以提出更换电路参数试试, 增加教学的互动性和学生进入教学的积极性, 有利于培养学生的兴趣。
2) 学生实践突破空间、时间与人员的限制, 实现实验教学的开放性。采用EDA技术可以建立开放式EDA教学管理中心, 克服了传统教学中实验教学必须在规定时间到规定地点进行这一弊端, 学生可以在家里、办公室等可以上网的环境中不受时空限制来完成实验环节。教师也可通过上网来组织、管理教学。引入自主学习的开放式EDA教学模式, 是解决学时不足与信息量增多的矛盾的有效途径, 也是一种“授人以渔”的教学方法。教学形式更为灵活;实验或者教学结论可以引导学生自行论证, 摆脱教学的枯燥性和深奥感;学生进入设计者角色等等。
3) 对教师来说, EDA技术也是一个新事物, 在教学过程中, 为了达到好的教学效果, 教师必须选择恰当的EDA软件, 结合书本挖掘实例, 并进行恰当的综合设计。这样的过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程。21世纪我国电子技术领域将飞速发展, 而这方面的人才还十分匮乏, 作为高校, 除了要搞好教学以外, 同时也必须开拓进取、强化科研, 新的EDA技术可以让教师及时了解电子技术领域一些相关的前沿动态、用新的方法和工具来研发产品, 从传统的通用集成电路的应用转向可编程逻辑器件的应用;从系统的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计, 以提高和拓宽电子系统的设计能力。
4) 丰富了实验教学内容, 提高了实验成功率。随着教学要求的不断提高及电子技术的迅速发展, 实验设备的先进性面临着新的挑战。传统的实验是以实物为主, 由于采用搭接线路进行调试, 设备易磨损老化, 出现故障较多, 对于较为复杂的实验, 学生在规定时间内难以调试成功;用EDA软件工具做实验, 实验环境是一个虚拟环境, 克服实验室仪器设备与元器件在品种、规格和数量上不足的限制。随着软件的不断发展和完善, 能够做的实验不断的增加和扩展, 把以前繁琐的实验室验证调试和人工制板全部在电脑上完成, 在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作, 避免元器件损坏、接触不良、仪器损坏等不利因素。
3 结论
21世纪是电子技术高速发展的时代, 各种新器件、新技术、新方法层出不穷。人们开发的电子系统也越来越庞大、越来越复杂、要求也越来越高, 要分析和设计复杂的电子系统, 人工的方法已不再适用。为适应这种现状, 日趋完善的EDA技术正在逐步取代传统的电子设计方法。EDA是目前最新最全面的电子设计技术及工具, 它的出现为电子设计工作者提供了一种全新的设计方法, 因此, 掌握EDA技术, 是走向市场、走向社会、走向国际的基本技能, 依靠传统的实验教学已远不能满足社会对高新技术人才培养的需要, 在实验教学中引入EDA技术, 使学生能全面了解电子技术的发展, 适应信息社会对设计人员的要求。S
参考文献
[1]徐光辉.CPLD/FPGA的开发和应用[J].电子工业出版社.
[2]潘松.EDA技术应用与发展之管窥[J].电子世界.
[3]王锁萍, 龚建荣.EDA技术及发展趋势[J].电子世界.
[4]汉泽西.EDA技术及其应用[M].北京航空航天大学出版社.
[5]谭会生, 张昌凡.EDA技术及应用[M].西安电子科技大学出版社.
EDA教学 第11篇
【关键词】EDA;电子信息;整合教学
电子信息在各大理工高校,电子信息课程教学的规模和力度都不断加大,但彼此之间的办学水平却相差甚远,尤其是地方性本科院校正在接受更加严峻的挑战。如何构建一种科学合理的教学模式,有效培养迎合社会需求的高素质的大学毕业生更是一个非常突出的问题。
一、EDA技术简介
EDA,即电子设计自动化,是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术,它是为了适应现代电子产品设计的要求,伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展,吸收众多学科的成果而逐步形成的一门应用越来越广泛的高新技术。
二、教学现状分析
随着电子信息技术的飞速发展,各种新器件、新技术的不断涌现,以及众多电子类仿真软件的应用,电子信息专业的课程教学内容在不断地发展变化,教学课时也在逐渐缩减。一些教育工作者也开始探索新的有效教学方法,以适应社会对各种高级专业技术人才提出的新的要求。然而却在很大程度上忽略了基础课程教学在专业上的重要基石作用,不愿在课程的有效知识融合上下功夫以使人才培养达到事半功倍的效果。
三、基于EDA技术的课程整合教学
笔者在近些年的教学特别是在EDA这门新兴课程的教学过程中,将整合思想通过各种教学方式体现出来,收到了良好的教学效果,学生也是受益匪浅。
如在教学中,笔者曾开创了本系的首次课程设计,要求学生结合模电、数电和单片机等知识设计一个实用电路,通过多种强大的EDA软件完成自动化设计,并以硬件形式表现出来。课程的整合教学则是一个良好的解决方法,结合模电、数电和EDA技术则可打破束缚,进一步理解单片机的结构、功能和操作,从简单的I/O、RAM、中断到串口、并口等,改变通常的验证实验内容,掌握用指令系统进行比较复杂的程序设计。
在当前形势下,基于EDA技术的模电、数电与单片机技术的课程整合教学是电子信息专业教学中的一种必要的、可操作性强的教学方法和手段,具有十分重大的现实意义。
1.必要性和可操作性
怎样在较短的时间内有效地提高教学质量和办学水平,培养高素质的社会所需人才是亟待解决的重大问题。
当前社会所需的是复合型人才,学生必须具有自主学习,开拓进取,大胆创新的较高的工程素质。因此,高校根据各自的专业定位和专业建设、发展的需要,改变原有教学模式,在人才培养过程中努力加强相关课程间的整合教学,利用现代计算机技术实现电子设计的自动化过程,为更好地学习、巩固与应用专业知识是十分必要的。
EDA技术作为一门新的技术,近几年的各种丰富的工具和软件将电子设计自动化推向了一个新的高度。特别是在模电、数电的应用中更是发挥得淋漓尽致,结合单片机技术的产品研发则可以使系统更加可靠,性能更加稳定,功能更加完善。学生兴趣浓、热情高,一听便懂、一看即会,课堂外,找问题,查资料,自主学习,大胆创新,能迅速提高学生的工程能力。
2.现实意义
(1)教育心理学上的科学性。基于EDA技术的整合教学更加有利于教师在教学时遵循传媒学理论、教学理论、认知学理论,促进教师更新教育观念,进一步唤醒学生的主体意识,更大程度上体现教学设计的思想和原则。
目前,模电、数电与单片机技术是公认为电子信息专业三门重要的基础课程,基于EDA技术的课程整合教学,教师借助多媒体和结合多种EDA工具、系统的演示操作以及对现实中丰富的实例剖析,可以充分激发学生的学习兴趣和调动学生的主动性、积极性,发挥学生的主体作用,能从最大程度上促使学生加强课程间的融会贯通,从更高层次上掌握知识,培养理论联系实际以及分析、解决问题和创新思维能力,为专业的深层挖掘打下坚实基础。
EDA技术的课程整合教学,会促使教师在教学中在教学时遵循各种教育教学理论、不断更新教育观念,根据教学设计的思想和原则,以计算机为辅助工具,构建信息平台,使教学全过程更加科学合理,以取得最佳教学效果。
(2)教学上的时代性。新世纪社会对高等教育提出了新的要求。基于EDA技术的课程整合教学,将促使教师更加遵循教育原则和方法,不断更新教学观念和改变思路,探求一种合理有效的教学模式以优化教学过程,借助计算机和各种强大的软件工具,调整教学内容,改善教学方法,构建新的专业基础课程教学体系。
(3)专业知识上的工程性、创新性。工程性是生存之本,创新性则是发展之源。电子信息专业学生应该具有扎实的基本理论和基础知识,具有系统分析、设计、开发与研究的工程实践基本能力,并富有较强的创新精神和创新能力。
模电、数电与单片机技术课程都是由理论和实践两大部分构成。我们应充分发挥各自优势,打破学科壁垒,促进多学科的交叉、融合、渗透,并着眼于加强技术创新,加速科技成果的产业化,促进教学、科研、生产密切结合,使大学成为知识创新、推动科技成果向现实生产力转化的重要力量。
基于EDA技术的课程整合教学将给予课程实验新的目的和要求,以单元为基础,重点放在综合运用和设计创新上,并逐步形成一套系统的新的教学方案。整合教学将给学生提供一个广阔的学习、思维和发展空间。指导学生参加类似于全国大学生电子设计竞赛的活动等。
四、结语
模拟电路、数字电路和单片机技术是当前高校电子信息专业的三门重要的专业基础必修课程,基于EDA技术的课程整合教学能充分挖掘学生潜力,有效加强课程间的知识融合,科学培养高素质的专业人才,是一种迎合社会需求,在国际竞争日益加剧的情况下实现高校教育改革发展的一种必要的,可操作性强的课程教学方法,对有效地推动我国目前高校教育改革和尽快发展具有重大现实意义。
参考文献:
EDA技术教学改革与实践研究 第12篇
现代的电子系统设计要求尽可能的缩短系统开发周期、尽可能的减小系统的体积、提高单片化和集成化程度。先进材料制造技术与半导体制造工艺的提升使得在同样的硅片面积上可以集成更多的晶体管, 制造出集成度越来越高的超大规模集成电路, 这样在硬件方面可以满足电子系统单片化、集成化的要求。而在缩短电子系统开发周期方面, 使用EDA (Electronic Design Automation) 技术可以极大的缩短开发周期, 这就使得EDA技术得到了迅猛发展。
EDA技术是以超大规模可编程逻辑器件 (FPGA、CPLD) 为设计载体, 以图形化或硬件描述语言 (主要有VHDL和Verilog HDL两种硬件描述语言) 来描述系统的逻辑功能, 利用各种E-DA的工具软件并借助于现代计算机强大的计算能力, 自动的完成编译、逻辑简化、分割、综合、优化、布局、布线、逻辑仿真、时序仿真、针对具体芯片的适配编程、下载等过程, 来设计现代电子系统。这也是现在制造专用集成电路 (ASIC) 的必不可少的步骤。现代电子工程师利用EDA技术可以快速的从系统功能定义、核心算法设计、接口协议规划等方面开始新的电子系统设计, 并可以使用EDA工具提供的大量的IP软核及继承已有的成熟设计, 而大量的运算、优化工作由计算机完成。
EDA技术这门课程是高等学校电子信息工程、电子科学与技术、自动化、计算机科学与技术等专业开设的一门必修课程。学生通过本课程的理论与实践课程的学习, 可掌握使用EDA工具快速设计电子系统的开发流程, 提高学生的就业竞争力。本课程的目标是培养学生良好的团队意识与独立思考问题、解决问题的能力, 提高动手实践与创新的能力。
然而目前学生综合素质与设计能力的培养与工程实际应用与用人单位的需求还存在着较大的差距, 学生对现代复杂数字系统的模块化设计、工程化设计缺乏系统性认识, 使得培养出来的学生与社会需求脱轨。
二、EDA技术理论教学改革与实践
(1) 教材选择学习本课程, 教材选择非常重要。据不完全统计, 目前作为高等学校EDA技术课程的教材有上百种, 教材质量参次不齐, 因此选对选好教材对于学生的学习至关重要, 好的教材往往能循序渐进的引导学生进入课程的学习。结合笔者多年的教学经验并考虑到学生的学习兴趣、课程教学要求及EDA技术的最新进展上, 推荐教材选用汪国强老师的《EDA技术及应用》 (第四版) 、潘松老师的《EDA技术实用教程》等教材。
(2) 教学内容的选择与学时分配本课程的内容较, 结合笔者多年的教学经验, 课程理论学时必须确保达到40个学时, 并且要精选教学内容。理论授课内容总的来说可以分成四部分: (1) CPLD/FPGA器件介绍:这部分介绍CPLD/FPGA工作原理及内部机构, 讲授6学时; (2) EDA工具软件及设计流程:介绍常用的EDA工具使用方法和设计流程, 讲授8; (3) VHDL/Verilog HDL语言:两种语言只要讲授一种即可, 由于学生都有C语言等程序设计基础, 且有大量的实践机会, 故这部分内容时讲授10学时; (4) 设计实例教学:这部分内容是最核心的, 通过讲授4个复杂电子系统设计实例的全部过程让学生真正理解使用E-DA技术设计现在复杂电子系统的快捷性与先进性, 讲授16学时。
(3) 考核方式的改变目前, 绝大部分课程的考核方式是平时成绩占20%, 期末考试成绩占80%, 其中实验成绩作为平时成绩的一部分。这种考核方式显然不能突显EDA课程的实践教学环节的重要性。从2014年开始笔者采用平时成绩占10%, 实验成绩占40%, 期末考试成绩占50%的方式计算考核成绩。在这样一种无形引导与激励下, 学生自然会认真对待每一次实验, 主动解决实验中遇到的问题, 主动完成实验, 也在无形中提高了动手实践能力。
三、EDA技术实践教学改革与实践
(1) 口袋实验室
口袋实验室是本门课程实践教学过程中有一个重要创新之处。在实验教学环节中往往存在以下问题: (1) 实验教学学时不足按照教学大纲的要求本门课程实验仅安排8学时。EDA技术这门课程需要大量的时间和精力去实践, 我们知道这么少的学时是远远不够的, 学生们必须在高效利用有限课堂学时的前提下, 花更多的时间和精力在口袋实验室的平台上动手实践。 (2) EDA技术课程面向电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术等多个专业开设, 实验室实验实践安排的非常满, 这就造成实验室的课余时间开放时间不多, 没有办法给学生提供更多的实践时间。 (3) 我们学校现有的EDA技术实验平台是一个综合性的实验平台, 不仅可以完成EDA技术, 还可以单片机技术、DSP等课程的实验。然而正因为平台大、功能多, 不利于学生在有限的学时里熟练使用。
针对上述问题, 我们需要改变实验装置, 迫切希望在实验环节能有一个体积小、方便携带、功能全面、操作方面、接口齐全、方便扩展的“口袋实验室”平台。
为了实现以上目标, 我们以Altera公司的Cyclone III中的EP3C10为核心制作FPGA开发板, 作为口袋实验室的电路板, 电路板的尺寸为200mm□150mm。开发板上的资源丰富, 有PMOD接口、模拟信号接口、8位数码管、16个拨动开关、16个发光二极管、8个按钮、编程接口、USB接口、VGA接口、UART接口、液晶显示接口等资源, 不仅可以满足本课程的实践教学要求, 也可以满足相关课程甚至毕业设计等课程的要求。
口袋实验室把实验过程从固定时间固定地点的实验室搬移到了其他场合, 这就对实验项目的自主性提出了较高的要求。基于口袋实验室的实验教学模式, 由于将实验的大部分时间交给了学生, 这种模式在本课程的教学中取得了较好的教学效果。
(2) 项目教学法对EDA技术课程进行项目教学, 主要以学生为核心, 根据学生的知识体系基础, 结合教学大纲, 对EDA技术课程以项目的形式开展教学活动。项目教学法在EDA技术课程上的应用, 不仅要对项目本身的内容设计新思想、新途径和新方法, 更要对学生的创新思维和能力的培养有促进提高的实践教学过程。通过进行EDA项目的设计, 既对学生所学知识的培养有相互联接能力的运用, 又对今后电子系统设计和工程项目的开发方法及软件的使用方法有全面的适应性。为了达到让学生真正掌握理论知识并把理论知识运用到实践中去, 我们的项目教学法应该遵循综合性和趣味性的原则。我们在实际教学中, 选取了具有代表性的10个教学项目, 分别是:数字显示温度计设计、多功能数字钟设计、8音电子琴电路设计、ADDA控制设计、任意波形发生器、8位十进制显示数字频率计、VGA驱动电路的设计、液晶显示电路的设计、8位乘法器、交通灯控制器。
根据各个项目的工作原理, 介绍每个电路的实现思路, 要求每个学生都亲自参与每个项目, 并在“口袋实验室”电路板上面进行调试, 直至完成整个项目的。
四、总结
盐城工学院是一所以培养“应用型”人才为己任的普通高等学校。EDA技术是一门实用性很强的电子类专业课程, 对于我校电子类专业的学生而言, 这门课程显得尤其重要。我们在教学中应当特应选用经典教材、合理安排教学内容与学时、改变传统考核方式;在实践环节中我们采取“口袋实验室”的模式并采用项目教学法。通过这些举措, 我们突出能力、增强创新, 建立开放的实践教学体系, 激发学生的主观能动性, 增加学生的动手实践机会, 提高学生的工程实践能力。这样我们就能顺应时代发展和广大企事业单位的要求, 培养出高水平、应用型的技术专门人才。
摘要:EDA技术是现代电子设计的发展趋势, 是现代电子设计工程师所必须掌握的技术。本文针对EDA技术课程的特点, 在理论教学方面, 从教材选择、教学内容的选择与学时分配、考核方式改革, 和实践教学方面采用口袋实验室及项目教学法, 对EDA技术课程的教学改革进行探索与实践, 激发学生的创新能力, 提高学生的实际工程能力。
关键词:EDA技术,教学方法,实验教学,教学改革
参考文献
[1]周跃佳, 崔莉.项目化教学方法在应用型本科EDA技术课程中的应用与研究[J].中国现代教育装备, 2016 (11) :107-109.
[2]朱向庆, 郑景扬, 陈文龙, 等.多功能单片机与CPLD实验板的设计[J].现代电子技术, 2016, 39 (6) :123-126.
[3]余丽红, 龙诺春, 林春景.EDA技术及应用项目化教学改革及实践[J].电脑与电信, 2016 (1) :54-56.
[4]张鹏翔.电子信息专业教学中EDA技术的应用分析[J].现代经济信息, 2015 (23) .
[5]李政清.《EDA技术与应用》课程教学改革的探索[J].科技视界, 2015 (7) :54-54.
[6]刘德方, 邓明, 宋有才.EDA技术分层立体化教学模式创新研究[J].滁州学院学报, 2015, 17 (2) :127-129.
EDA教学范文
声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。


