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电子设计自动化课程教学探讨

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所谓EDA技术,是指以计算机和EDA软件为设计工具、以硬件描述语言为系统逻辑描述手段,以可编程逻辑器件设计载体、以电子系统设计和专用集成电路设计为目标的电子产品自动化设计过程。EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写。随着电子设计自动化技术的发展,其在众多领域得到了越来越广泛的应用,社会对此类技术人才的需要也不断增加,传统教学模式已不利于培养出适应市场需要的、具有较强动手能力的应用型人才,教学改革势在必行。提高EDA技术课程的教学质量与教学水平,形成有利于培养学生创新实践能力的先进教学理念和教学模式,培养出一大批符合时代要求和具有较强动手能力的学生。

一、教学中存在的问题

我国长期以来形成的教育模式较为封闭、单调,满堂灌的传统教学模式在教学中仍占据主体地位。在EDA技术这类实践性、应用性很强的专业课程的讲授中,如何提高学生实践能力是需要教师不断探究的问题。目前,课程教学归纳起来主要存在以下几个方面问题:教学方式上,除了大量采取了多媒体教学形式外,教学方式仍是单向灌输,学生在大多数情况下为被动接受,学习兴趣和积极性不高;教学过程中,以教师为中心,教学目标主要是知识的传播,但对知识运用涉及较少,且大多数由教师直接介绍给学生,侧重于讲解概念和机械式的演练,而要求学生独立思考并进行问题解决的不多,同时,由于课时有限而内容较多,以至于在课堂上没有学生发挥的时间;实验,多为验证性实验,缺少设计性和综合性实验,学生理论联系实际的能力不强;考核方式,仍采取传统考试的方式,重点考察对知识的记忆程度,缺乏对学生思维方法、分析和解决问题的训练。

二、改革措施

在EDA技术课程教学过程中,我们一直在研究如何提高教学效果,逐步完善教学大纲,不断整合教学内容,同时在教学方式、考核方式等方面也做了一定改革。“学中做,做中学”开启教学模式,激发学生学习兴趣 本课程主要讲授:EDA技术的基本知识;可编程逻辑器件的结构原理;VHDL语言;EDA开发系统的使用。如果在课程讲授初期按部就班从单纯介绍基本知识入手,学生对可编程器件和EDA技术设计流程没有感性的认识,这样听课会感到比较枯燥,没有学习兴趣,接受起来也比较困难。EDA技术实践性很强,侧重于应用,不需深入了解可编程逻辑器件的结构,就可完成一些数字电路的设计。

为了更好更高效地利用有限的学时,从EDA技术开发工具和实验系统介绍入手,帮助学生在感性上对EDA技术产生一定的认识,第一次课可以在实验室以绘制原理图的方式设计一个简单的电路,教师演示整个设计的过程,然后让学生学着再做一遍,这样学生很快对EDA技术设计流程有了很清晰的认识,调动了学习积极性,以后再接受其他知识时会有整体性的概念,也不再有盲目性。

“学为主,教为辅”的教学探索 实施素质教育,培养创新人才,提高学生的动手实践能力,应以学生自主学习为主,教师给予一定的引导。在VHDL语言的学习中,教师无需逐字逐句介绍语法规范语法要素及语句,在每次课结束后布置下次课学生应具备的电子电路知识,学生在课下可以利用一些时间进行相关知识资料的查询和学习,增强主观能动性。课堂上,教师对语句和相关语法简单介绍后,学生就可以用这些语句自行设计预习的逻辑电路,遇到问题大家共同探讨解决,培养学生获取知识的能力。以不同的项目为载体学习VHDL语言,让学生快速掌握EDA技术的基本内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。实践环节教学改革探索 精心设计实验内容,包括验证性、设计性和综合性实验。验证性实验主要是巩固所学的基础理论知识,熟练掌握软件开发工具的操作,综合性实验是课程的重点实验,学生是实验的首要开发者,可以培养学生的综合设计能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,可以多设计一些综合性实验内容供学生选择。设计性实验不做具体要求,以自主学习为主,为对此知识领域感兴趣的同学作为课外的学习补充。另外,鼓励学生参与创新创业训练、电子设计大赛等各种实训活动,做好后续的课程设计和毕业设计工作。学生的设计成果如图一、图二所示:完善考核方式 采用“平时+实验+期末考试”相结合的考核方式,分值划分比例是:平时考勤10%、实验40%、期末考试50%,避免考试前突击背诵授课内容,更多重视平时学习过程的考核,注重动手实践能力的考核,充分调动学生的上课积极性。实验考核中包括预习情况、操作过程、实验结果和实验报告,严格考核每一环节。

三、结论

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。本文从分析EDA课程教学中存在的问题出发,探讨了如何从教学方法、考核评价方式和教学模式等方面进行改革,提高了学生开发数字系统的能力,培养了学生主动获取知识、灵活运用知识的能力,为将来从事电子通信工程、测控技术等领域的工程应用打下坚实基础。

作者:娄莹 门英辉 单位:辽宁科技大学电子与信息工程学院

电子设计自动化课程教学探讨责任编辑:杨雪    阅读:人次