電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探索

所謂EDA技術(shù)，是指以計算機和EDA軟件為設(shè)計工具、以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述手段，以可編程邏輯器件設(shè)計載體、以電子系統(tǒng)設(shè)計和專用集成電路設(shè)計為目標(biāo)的電子產(chǎn)品自動化設(shè)計過程。EDA是電子設(shè)計自動化（Electronic Design Automation）的縮寫。隨著電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展，其在眾多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，社會對此類技術(shù)人才的需要也不斷增加，傳統(tǒng)教學(xué)模式已不利于培養(yǎng)出適應(yīng)市場需要的、具有較強動手能力的應(yīng)用型人才，教學(xué)改革勢在必行。提高EDA技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平，形成有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)模式，培養(yǎng)出一大批符合時代要求和具有較強動手能力的學(xué)生。

教學(xué)中存在的問題

我國長期以來形成的教育模式較為封閉、單調(diào)，滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)中仍占據(jù)主體地位。在EDA技術(shù)這類實踐性、應(yīng)用性很強的專業(yè)課程的講授中，如何提高學(xué)生實踐能力是需要教師不斷探究的問題。目前，課程教學(xué)歸納起來主要存在以下幾個方面問題：教學(xué)方式上，除了大量采取了多媒體教學(xué)形式外，教學(xué)方式仍是單向灌輸，學(xué)生在大多數(shù)情況下為被動接受，學(xué)習(xí)興趣和積極性不高;教學(xué)過程中，以教師為中心，教學(xué)目標(biāo)主要是知識的傳播，但對知識運用涉及較少，且大多數(shù)由教師直接介紹給學(xué)生，側(cè)重于講解概念和機械式的演練，而要求學(xué)生獨立思考并進(jìn)行問題解決的不多，同時，由于課時有限而內(nèi)容較多，以至于在課堂上沒有學(xué)生發(fā)揮的時間;實驗，多為驗證性實驗，缺少設(shè)計性和綜合性實驗，學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力不強;考核方式，仍采取傳統(tǒng)考試的方式，重點考察對知識的記憶程度，缺乏對學(xué)生思維方法、分析和解決問題的訓(xùn)練。

改革措施

在EDA技術(shù)課程教學(xué)過程中，我們一直在研究如何提高教學(xué)效果，逐步完善教學(xué)大綱，不斷整合教學(xué)內(nèi)容，同時在教學(xué)方式、考核方式等方面也做了一定改革。

“學(xué)中做，做中學(xué)”開啟教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 本課程主要講授：EDA技術(shù)的基本知識;可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)原理;VHDL語言;EDA開發(fā)系統(tǒng)的使用。如果在課程講授初期按部就班從單純介紹基本知識入手，學(xué)生對可編程器件和EDA技術(shù)設(shè)計流程沒有感性的認(rèn)識，這樣聽課會感到比較枯燥，沒有學(xué)習(xí)興趣，接受起來也比較困難。EDA技術(shù)實踐性很強，側(cè)重于應(yīng)用，不需深入了解可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)，就可完成一些數(shù)字電路的設(shè)計。為了更好更高效地利用有限的學(xué)時，從EDA技術(shù)開發(fā)工具和實驗系統(tǒng)介紹入手，幫助學(xué)生在感性上對EDA技術(shù)產(chǎn)生一定的認(rèn)識，第一次課可以在實驗室以繪制原理圖的方式設(shè)計一個簡單的電路，教師演示整個設(shè)計的過程，然后讓學(xué)生學(xué)著再做一遍，這樣學(xué)生很快對EDA技術(shù)設(shè)計流程有了很清晰的認(rèn)識，調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，以后再接受其他知識時會有整體性的概念，也不再有盲目性。

“學(xué)為主，教為輔”的教學(xué)探索 實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提高學(xué)生的動手實踐能力，應(yīng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師給予一定的引導(dǎo)。在VHDL語言的學(xué)習(xí)中，教師無需逐字逐句介紹語法規(guī)范語法要素及語句，在每次課結(jié)束后布置下次課學(xué)生應(yīng)具備的電子電路知識，學(xué)生在課下可以利用一些時間進(jìn)行相關(guān)知識資料的查詢和學(xué)習(xí)，增強主觀能動性。課堂上，教師對語句和相關(guān)語法簡單介紹后，學(xué)生就可以用這些語句自行設(shè)計預(yù)習(xí)的邏輯電路，遇到問題大家共同探討解決，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力。以不同的項目為載體學(xué)習(xí)VHDL語言，讓學(xué)生快速掌握EDA技術(shù)的基本內(nèi)容，讓學(xué)生在完成具體項目的過程中來構(gòu)建相關(guān)理論知識。

實踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革探索 精心設(shè)計實驗內(nèi)容，包括驗證性、設(shè)計性和綜合性實驗。驗證性實驗主要是鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，熟練掌握軟件開發(fā)工具的操作;綜合性實驗是課程的重點實驗，學(xué)生是實驗的首要開發(fā)者，可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，可以多設(shè)計一些綜合性實驗內(nèi)容供學(xué)生選擇。設(shè)計性實驗不做具體要求，以自主學(xué)習(xí)為主，為對此知識領(lǐng)域感興趣的同學(xué)作為課外的學(xué)習(xí)補充。另外，鼓勵學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、電子設(shè)計大賽等各種實訓(xùn)活動，做好后續(xù)的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計工作。學(xué)生的設(shè)計成果如圖一、圖二所示：

完善考核方式 采用“平時+實驗+期末考試”相結(jié)合的考核方式，分值劃分比例是：平時考勤10%、實驗40%、期末考試50%，避免考試前突擊背誦授課內(nèi)容，更多重視平時學(xué)習(xí)過程的考核，注重動手實踐能力的考核，充分調(diào)動學(xué)生的上課積極性。實驗考核中包括預(yù)習(xí)情況、操作過程、實驗結(jié)果和實驗報告，嚴(yán)格考核每一環(huán)節(jié)。

結(jié)論

EDA技術(shù)課程在高校電子類專業(yè)教育中發(fā)揮著不容忽視的作用。本文從分析EDA課程教學(xué)中存在的問題出發(fā)，探討了如何從教學(xué)方法、考核評價方式和教學(xué)模式等方面進(jìn)行改革，提高了學(xué)生開發(fā)數(shù)字系統(tǒng)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生主動獲取知識、靈活運用知識的能力，為將來從事電子通信工程、測控技術(shù)等領(lǐng)域的工程應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

（作者單位：遼寧科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院）