EDA課程教學改革探索與實踐

鄭瑋

摘 要 針對EDA課程教學中存在的問題，結合本院的教學實踐，提出完善實驗保障體系、優化教學內容、開放式實驗教學，探討以突出技能為目標的考核方式，以提高學生的實踐能力，培養學生的創新思維和創新能力。

關鍵詞 EDA；實驗室；實驗設備

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）24-0111-02

Exploration and Practice of EDA Teaching Reform//ZHENG Wei

Abstract Combined with the problems existing in EDA course tea-

ching and the years of teaching experience. This paper proposed to

standardize a perfect lab security system， optimize the curriculum content， open-type experiment teaching and improve the examina-tion of students experiment skill. These measures will help to culti-vate students practice ability， innovative thinking and innovative ability.

Key words EDA； laboratory； experimental facilities

1 引言

信息化社會的發展離不開電子設備的進步，現代電子設備功能不斷增強，速度和可靠性提高，功耗降低，體積和重量減小，成本下降，應用領域也不斷擴大。實現這種進步的主要原因是生產制造技術和電子設計技術的發展。

現代電子設計的核心是EDA（Electronic Design Auto-

mation，電子設計自動化）技術。EDA技術是指以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過開發軟件，自動完成用軟件方式設計的電子系統到硬件系統的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、邏輯下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片的一門新技術[1]。它強烈沖擊了傳統的電子設計方法，是現代電子設計的發展趨勢。

在各高校電子通信類專業學生的課程教育中，EDA技術是一門實踐性、工程性很強的專業課程，該課程的教學越來越為廣大師生所重視。眾所周知，實踐教學是培養學生創新精神和實踐能力的重要環節，是實現人才知識、能力、素質協調發展的重要途徑和手段，是影響高校教學質量的關鍵因素。目前，高校實踐教學管理相對薄弱，甚至是管理缺失，嚴重影響了人才培養質量。文章就EDA技術實驗室建設管理、實踐教學改革方面提出一些建議。

2 高校電子專業實踐教學現狀

實驗室建設與管理[2]

1）實驗室建設缺乏總體規劃。教學單位對實驗室建設不夠重視，存在實驗室規模小、功能單一的弊端。

2）實驗室資源不共享、設備利用率低。實驗室管理封閉，各學院實驗室之間、院內實驗室之間以及校內外實驗室之間缺乏溝通協作，有的實驗室出于管理、安全、耗材等方面的考慮，拒絕其他學院師生使用，甚至是拒絕本院師生課程外的實驗任務，僅承擔本院的課程教學。

就喀什大學物理與電氣工程學院而言，EDA技術實驗室已于2011年建立并使用，現有實驗儀器包括計算機20臺、EDA實驗開發系統及各實驗模塊20套，滿足日常教學需求。由于管理的封閉，EDA技術實驗室僅用于課程實驗教學，開放較少，學生課后沒有實踐機會，實驗設備大部分時間處于閑置狀態，利用率低。

3）實驗設備購置不合理，學科之間交叉越來越多，專業之間的實驗內容相互滲透、相互交叉，導致實驗項目出現重復設置問題。實驗設備歸屬存在“以室為主”的痼疾，管理封閉，實驗室資源得不到共享，導致實驗設備重復購置、利用率低；有些設備購進之后，由于對應課程尚未開設，或是不適合課程的實驗教學等原因，從未使用過；有些實驗模塊未配置對應的測試儀器，導致實驗設備功能得不到充分發揮。

4）實驗室管理混亂。有些高校實驗室管理人員不足，甚至未配備專職的實驗管理人員，實驗室管理隊伍不穩定，人員經常更換，導致教學資源管理混亂。

課程教學及考核

1）實踐教學形式單一。多數高校仍然采用傳統的教學模式進行教學，即按照教材的章節制訂教學計劃，安排教學進程；實驗教學則主要采用知識傳授為核心的靜態方式進行教學，始終扮演著“僅為課堂教學作為補充與驗證”的角色[3]。教師教學觀念滯后，始終強調自身的主導作用，相對忽視學生的主體作用。這種教學方式不適用于實踐技能性課程。

EDA技術是一門知識綜合面寬，實用技術先進，既具有一定的理論性，又與工程應用密切相關的課程，與C語言、數字邏輯電路有一定的連貫性。如果也按照上面的方法來教學，會使得學生對數字系統設計的完整性沒有主觀的認識，缺乏實踐技能和工程素養，制約創新能力的提高。

2）課程考核方式不合理。目前EDA技術課程的考核方式多為閉卷筆試，形式單一也不合理，無法真實反映實際教學效果和學生對知識和技能的掌握程度。不合理的考核方式導致學生采用錯誤的學習方法，只會機械性地記憶編程語句，不能靈活應用，不重視操作能力。

3 EDA課程教學的改革措施

依據教學中實際存在的問題，文章對EDA課程的教學進行探索、實踐，推出幾項改革措施，嘗試改善現狀、解決問題。

完善實驗保障體系，增加實驗室開放 由于實驗室存在各自為政、缺乏統一協調管理的弊病，造成實驗資源和實驗人員的浪費。高校要逐步完善實踐教學管理制度，各實驗室由專門實驗管理人員管理，實驗人員負責實驗室的管理以及實驗設備的日常維護，以保證實驗設備在高負荷的狀態下仍能正常運行。這為提高學生實踐教學質量提供了制度保障，也為有效利用實驗室的開放實現多樣化的實踐教學提供了條件。

改革課程教學，形式多樣化 在EDA傳統的授課模式中，理論教學和實驗教學是獨立的，編程語言VHDL先在多媒體教室進行逐條講解，然后另外安排時間讓學生到實驗室進行實踐，這種先理論后實踐的方式易造成理論與實踐脫節。

EDA課程理論和實驗教學應當都在實驗室完成，即在講解VHDL語言語法的同時，結合實例講授，然后由學生各自進行實驗操作，教師隨機指導，最后針對實驗操作中出現的問題進行集中講解。這種教學方式能有效地將知識點融入實驗，不會出現理論與實際的脫節，學生既了解了自己掌握的情況，又能加深對知識點的理解，從中得到學習的樂趣。

要修訂實驗教學計劃，增加設計性實驗。設計性實驗綜合了多門課程的內容，與實際生活密切相關。教師給出設計要求，學生自行查閱資料、確立設計方案，自行設計。設計性實驗不但幫助學生加深了理論知識的理解，而且提高了學生獨立分析、解決問題的能力，培養了創新意識和創新精神。

在課外，組織開展興趣小組或是科技創新等項目，由學生自主申報立項，并給予一定的經費資助，以提供學生科研訓練的機會，培養學生創新能力、實踐動手能力以及團隊協作能力，提高學生綜合素質。

建設良好的校園局域網，在校園論壇里開辟EDA技術的學習交流園地，在局域網空間里提供技術文章、各種軟件工具與學習教程，以及各種優秀的中英文教材的電子版，供學生學習交流。

改革考核方式，突出技能 EDA課程的教學原則是“實踐為主，重在應用”。為提高教學質量，真實反映實際教學效果和學生對知識和技能的掌握程度，必須有一套客觀有效的考核方法。將EDA技術課程傳統的試卷考試方式轉變為技能考核，由教師或是學生自行擬題，3～5人為一組，由學生在規定的時間內獨立完成設計，設計完成后提交書面設計報告；教師現場驗收，最后進行答辯，并根據驗收、答辯、書面設計報告情況，最終給予評定成績。這種考核形式側重于考核學生的應用能力，能夠實現對學生的全面考查，促使學生全面掌握電子系統設計技能。

4 結束語

EDA技術是現代電子設計的一項新興技術，發展迅速。課題根據目前EDA課程教學中存在的問題，對實驗室管理、課程教學方法和考核方式提出幾點改進措施，并取得一定的成效。但是，課程教學改革任重道遠，還需進一步深化EDA實驗教學改革，完善實驗管理辦法，以更好地適應當今電子技術發展的要求。

參考文獻

[1]江國強.EDA技術與應用[M].北京：電子工業出版社，

2013：1-9.

[2]楊永杰，馮軍，章國安，等.EDA實踐教學的改革與創新[J].電氣電子教學學報，2009，31（5）：88-89.

[3]常瑞麗，崔國瑋.EDA技術在高校教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2008（10）：21-22.