EDA技術課程教學模式的探索與實踐

張丹

專業人士覺得，現階段是EDA技術飛速發展的時候，而且EDA技術將可能是影響現代的十大技術之一，所以要讓學員們充分把握EDA技術的創新利用。作為學習電子專業的學員，以后的就業方向大概是以電子產品的創新設計與生產為主的調試和設計崗位。企業要求學員正確識讀電路圖，理解、修改描述語言，甚至要求學員具有開發新代碼、新產品的能力，以便協助研發工程師完成相關任務。所以，需要學員具備踏實的技術能力和職業修養。 傳統教學的模式和現代企業對學員專業知識和職業能力的要求相互矛盾。從學員的就業和學校的專業發展考慮，我們有必要對EDA技術課程進行教學改革。

一、改革思路

首先，根據教學大綱安排，EDA技術課程安排在大三的第一學期，學員只有兩個多月的學習時間，因此，這就對教學效率有嚴格的要求。其次，該課程實踐性較強，教學項目的設置存在一定難度，而且項目來源要貼近實際。 最后，具體教學方式的設計要根據知識的特點和學員的學習程度適當選擇。

按照課程內容的特色，把工作操作利用作為主線，按照學員的學習進修近況和本身具有的特色來教學，把項目作為學習方向，用工作內容進行驅動，培養學員的創新設計與實踐動手能力。行業中對EDA技術的要求主要有：對開發軟件的熟練應用、宏功能模塊的應用、利用Verilog HDL設置數字系統狀態機設計技術等。針對行業的需求、課程內容特色和學員的基礎設置講授內容和授課模式。

在目前教學模式中，教師普遍使用理論與實驗相分離的教學模式，即在教室學習理論知識，然后在實驗室對理論知識進行驗證，這樣導致學員只會按步驟操作實驗，最終出現學員“重概念、輕應用，重考試、輕能力”的情況。部分學校采用使命驅動的方式或者項目化講授的方式進行講課。任務驅動教學法能夠針對利用某一知識點完成任務目標，讓學員由淺到深地學習知識。但在對系統整體設計時，學員不能綜合運用所學知識，此時可以采取項目化教學。

針對傳統講授模式的短處和EDA技術課程的特點，教師可以將課堂搬進實驗室，采取一體化教學，借鑒采納使命驅動方式受教和項目化方式受教的優點。采取任務驅動授課方式讓學員們“由淺到深”地掌握知識點。等到學員的知識累積到一定程度后，插入“項目導向”教學方式，以學員為主體、教師為指導，讓學員學會綜合運用各個知識點。

二、項目實施目標

（1）小組教學可以培養學員獨立思考問題和解決問題的能力，學員之間也可以相互討論，增強協作能力和學習效率。

（2）通過布置任務，引入學習的知識點。經過項目解析對項目進行分化，成為任務驅動的素材。每一個學員都要加入項目，在實際操作過程中把握知識要點，練習和掌握操作技術，把抽象的觀念知識一點點深化。

（3）通過自評讓學員預估自己對知識的掌握情況，再通過項目匯報、教師評分，由教師和學生共同評價設計者是否正確認識自我、真正掌握各知識點，最后由教師指出學員對知識點的掌握情況，使學員了解自身優勢和不足。

三、教學方案設計

在講授計劃中一共有7個項目，包括了全部課程的知識要點。將每個項目分解成不同的任務，從各個任務出發學習不同的知識內容，各知識點學完后，再運用所學知識完成項目的設計，這樣既可讓學員從宏觀上了解項目的設計意義，又可讓學員從各任務中獲得了知識并實際應用。本文將以數字頻率計的設計規劃項目為例進行課程的設置。

1.明確項目提出的項目設計要求

（1）設計規劃4位十進制數字表現頻率計，它的頻率測試范圍是10～999，測試的單位是kHz。

（2）要求量程能夠自動轉換。

（3）如果納入的信號不超過且不等于l0kHz的時候，納出表示都為0，如果納入的信號超過且不等于999kHz的時候，納出表現都為F。

2.設計任務

按照項目設計規劃需求，把這個項目按照功能模式分開，每一個功能模式對應多個學習知識點和任務。任務一的內容是計數器的設計，包含知識點：第一點完成if語句的學習；第二點完成進程語句的學習，重點把握進程語句的特點和使用方法。任務二的內容是分頻器的設計規劃，包含知識點：第一點學習多進程的工作機制；第二點學習嵌套型if語句；第三點學習使用嵌入式邏輯解析儀觀察內部信號。任務三的內容是鎖存器的設計規劃和消抖電路的設計規劃，包含知識點：第一點了解消抖電路發揮效果和設計理念，第二點了解及掌握信號與變量，并認識變量和信號的不同以及兩者的作用范圍。任務四的內容是顯示電路的設計，包含知識點：第一點掌握動態量示的原理及實現方法；第二點掌握case語句的獨特之處，并且用case通句編寫實規譯碼電路的設計。任務五的內容是頂層文件的設計，包含知識點：第一點根據項目設計目標，用以上各功管模塊正確繪制原理圖；第二點利用原理圖輸入法把連線舉行編譯仿真；第三點利用元件例化語句代碼實行聲明例化，并偽真；第四點對全部把外部引腳分配硬件燥口。

3.驗證方法

（1）對各個分區進行辨形仿真，觀察其波形的時序是否正常。

（2）使用嵌入式邏輸分析儀。讓芯片內部關鍵內容實行采取收集，觀察并且分析其功能。

（3）下載代碼，在硬件基礎之上注意征象。并且設計規劃產品實行性能驗證。

4.項目評估

（1）所有成員發一張“項目評分表”包含自己的評價和老師的評價。

（2）學員對自己的設計規劃目標與成績實行自我評價及評分。

（3）把整個項目實行整改，書寫項目設計規劃報告，對制定的項目報告匯總文件實行匯報及答辯。

（4）教師按照學員的自評來了解學員的自我學習能力及學員狀況。

（5）教師根據學員的匯報總結和其對自己的評價，能夠更準確地了解學員學習能力與狀況，使學員更準確地認識到自己的不足與優點。

（6）按照學員的設計規劃成績、項目報告與答辯，總結學員的學習狀況，填寫“學員學習狀況反饋表”給學員當做學習的模板。

EDA技術是一門實際操作的課程，以前的教學模式只是單純的學習理論知識，并且考核的內容簡單，這樣的學習考核方式不能夠全面地體現學員的學習成績，不能顯示學員的學習動手能力，不能體現學員學習技術的掌握情況及學員的思考問題方法。在課程中考核方式參考“多元化”院力測評代替傳統的試卷考核方式，考試內容注重學習過程，加讓學員逐個發表自己在做任務時運用到的知識和自己的觀點。課程考核模式可以按照“任務報告+項目匯報+實踐設計+功能演示、答辯+出勤考核”等一些內容來決定學員總體的成績。

參考文獻：

[1]黃鄉生.《EDA技術與應用》的研究性實踐教學方法研究[J].東華理工大學學報（社會科學版），2010（1）.

[2]梁洪衛，高丙坤，邸曉字，等.“EDA技術與應用”實驗與實踐教學改革[J].實驗技術與管理，2011（1）.