發揮EDA平臺優勢 提高學生創新能力

劉 鑫 王 虹

河北大學電子信息工程學院 河北保定 071002

發揮EDA平臺優勢 提高學生創新能力

劉 鑫 王 虹

河北大學電子信息工程學院 河北保定 071002

隨著“教學質量工程”建設和實踐教學改革的不斷深入，電氣類專業實踐教學的模式和方法也發生了新的變化。對我院EDA技術實驗教學改革的指導思想、改革措施和改革效果等方面進行了介紹，并對如何充分發揮河北大學—Altera公司EDA/SOPC聯合實驗室優勢，提高學生創新能力進行了分析和研究。

EDA技術；實踐教學改革；創新能力

Abstract: With the unceasing thorough of teaching quality project and practice teaching reform, the model and method of practice teaching for electric information specialty also had produced new changes. The article introduced the guiding ideology, reform measures and effects of the practice teaching about EDA technology. Also it analyzed and researched how to play to the strengths of HBU-Altera Joint Lab and raise students’ innovation ability.

Key words: EDA technology; practice teaching reform; innovation ability

電子設計自動化(Electronic Design Automation，EDA)技術是一種“軟”“硬”結合的電子設計技術，它以計算機為平臺，以硬件描述語言和EDA軟件為開發工具，通過可編程邏輯器件來實現復雜的電子電路或系統，代表了現代電子設計的主流趨勢。隨著我校“教學質量工程”建設和實踐教學改革的不斷深入，在電氣類專業的實踐教學體系中如何設置EDA技術的實踐環節，如何更好地培養和提高學生的創新能力，已成為從事EDA教學的教師研究和探索的熱點問題。

1 EDA實踐教學改革指導思想

堅持以學生為本，以培養學生的工程實踐能力和創新意識為核心，采取“項目式訓練”教學法，把業界需求引入實踐環節，引導學生“在練中學，在學中練，邊練邊學”，保證在有限的學時里，使學生掌握正確的系統設計方法，提高自我分析問題、解決問題的能力，為以后的科研或進一步深造打下堅實的基礎。

2 改革措施

2.1 注重引導，轉變學生學習態度

興趣是最好的教師，對于電氣類這樣實踐性很強的工科專業學生，能夠激發他們的興趣參與到實踐中來，在整個教學環節甚至培養過程中都是至關重要的。為了使學生由“要我做實驗”變為“我要做實驗”，我們從以下幾個方面進行了努力：

(1)通過EDA平臺網站、作品展示等方法使學生多方位地了解EDA技術，成立“EDA愛好者協會”，并利用河北大學—Altera公司EDA/SOPC聯合實驗室的軟硬件資源開展多種形式的課外科技活動，如EDA知識講座、教師和學生設計經驗介紹、EDA設計競賽、大學生EDA創新項目等。

(2)聯合實驗室實現全天候開放，由實踐經驗豐富的教師負責指導和管理。學期初將實驗室課程安排上傳到我校的教學網站，學生可根據時間安排到實驗室進行課內外的科技活動。其中，有科研項目的教師可以把與EDA技術相關的部分，如電路設計與仿真、相關功能的FPGA/CPLD實現等作為學生可以選取的題目，學生也可以通過查找資料，自己擬定題目。

通過這種方式，大部分學生對EDA技術有了初步的了解，也激發了他們進一步學習EDA技術的興趣，同時，也為教師發現和選拔有潛力的學生創造了良好的條件。

2.2 優化實驗內容，注重實用性、創新性

我校電氣類專業的EDA技術實驗共33學時，是所有實驗中學時最多的一個。為了更好地利用這一實踐環節，我們拋棄了以往的基礎性、驗證性、設計性、綜合性的實驗內容安排模式，對其進行了優化，實驗題目注重實用性、創新性，具體安排如下：

(1)自主實驗部分：采取“項目式訓練”教學法，以任務書代替實驗指導書，教師只負責給學生講解接受項目(確定題目)、模塊劃分、指標分析、方案選擇、實現的思路和參考過程等。實驗題目的難度不易過大，主要鍛煉學生自主研發和綜合分析問題的能力。

實驗題目：數字鐘的設計

實驗平臺：DE2-70開發板

難易程度：容易

實驗內容：

①基本要求：實現數字鐘的基本功能，如計時功能、時間校準功能。

②擴展要求：實現整點報時、鬧鐘功能。

(2)團隊實驗部分：該部分實驗在題目的安排上注重工程應用，教師對每一個題目的指標作出要求，實現方案不限，鼓勵學生創新，培養學生不怕失敗，勇于探索和創新的拼搏精神和團隊合作能力。

實驗題目：由參考題目和自擬題目組成。

參考題目(注重題目的不斷更新)主要包含：

①數據采集類題目，如基于FPGA的圖像采集系統設計、基于FPGA的音頻信號采集系統的實現等。

②算法實現類題目，如RS編碼的FPGA實現、加密算法的FPGA實現等。

實驗平臺：DE2-70開發板

難易程度：較難

實驗內容：根據不同題目，確定不同的技術指標。

2.3 考核方法多元化，全方位評定成績

實踐教學環節的成績，應該是學生的學習態度、理論知識水平、分析問題和解決問題的能力、報告的編寫、創新意識等多方面的綜合評定。為此，我們結合實踐教學的特點建立了學生實驗成績評定辦法，主要包括：

(1)在實踐環節的各個階段，教師增強與學生之間的交流，對學生的選題，實現思路、方法，實現過程中出現問題的解決能力有一個初步的了解。

(2)不同實驗階段考核重點不同。在自主實驗部分，由于題目難度不大，所以重點在于考查學生的綜合設計與實現能力，根據實驗結果所達到的技術指標來評定成績，重視實驗結果，淡化實驗報告。在團隊實驗部分，題目難度較高，實現方案不止一種，主要考查學生的探索、研究、創新能力和團隊分工合作能力，重視實驗的過程和設計報告，且允許失敗。

(3)改實驗報告為設計報告，規范化要求報告的格式與內容。

(4)對好的實現方案或作品，推薦其申報大學生EDA創新項目，給予一定的學分認可和獎勵。

科學的考核方法，既體現了成績評定的公平性，又調動了學生參加實踐的積極性。

3 結束語

經過幾個學期的教學實踐，EDA實驗成為了學生非常喜歡的一個實踐環節。通過EDA實驗這個平臺，學生對項目的設計、仿真、實現過程有了更加清晰的認識，在提高學生實踐動手能力的同時，還激發了學生的主動性和積極性，培養了學生的創新能力和工程實踐能力。

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[2] 郭來功,周孟然,蔡俊.EDA技術教學對大學生創新能力培養的探索[J].中國電力教育,2010(31):76-78.

[3] 周全壽.EDA技術在電子線路實驗教學中的應用[J].唐山師范學院學報,2011,33(2):126-127.

[4] 楊懷宇,周潯,王曉麗.電子技術實驗體系中的EDA平臺建設[J].教育科研,2010(7):92.

Realize advantages of EDA platform, raise students’ innovation ability

Liu Xin, Wang Hong
Hebei university, Baoding, 071002, China

2012-04-01

劉鑫，本科，實驗師。

河北大學電子信息工程學院教改項目資助。