电子设计自动化课程教学改革研究

刘佳榆 程奇　刘超

【摘 要】电子设计自动化简称EDA技术，是将计算机技术应用于电子设计过程中形成的一门技术，属于工科电子类专业的核心课程。在新世纪里，电子产业和电子设计领域的迅速发展，EDA技术应用面不断扩张，各种EDA工具也推陈出新。目前的局面是，任何学校都不可能采购所有层次的EDA工具和软件来对学生进行培养。为了使学生在掌握了高素质设计人员和中初级专门人才所必需的电子技术的基础上，还拥有适应职业变化和继续学习的能力，必须对原有的教学进行改革，使学生成为适应社会发展需要的高技能应用型人才。

【关键词】电子设计自动化 课程特点 教学改革 教学方法

EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。它的出现改变了传统的“书面方法设计—硬件搭试—样机验证”的设计方式，目前已经成为高校工科电子类专业的专业核心课程。

一、目前电子设计领域行业形势

首先招人的时候进行考试，确定有培训的基础。接着在培训过程中针对公司的软件系统进行一次培训，侧重实际操作。工作中发放资料手册，在老员工或者外国专家的带领下分成小组各自负责某一阶段的工作。

这种针对性极强的培训虽然可以迅速减少新入员工与工作岗位的对接问题，但实际上离开了企业的那套机器设备，培训出来的人员在培训和工作所得到的知识和经验几乎没有通用价值，因此他们能且仅能保持原有的工作岗位，虽然每个月操作价值数亿设备为公司创造百万价值的财富，但每个月工资不到一万元。工作数年后除了针对某套设备以外自身能力并没有切实提高，即使工作完成得再完美也很难因为自己的工作成果而得到加薪，想跳槽却因为自己掌握的技术限制太大，去新的工作环境需要一切重新开始学习而难以下定决心。

为了我们高校教育下大学生综合素质的培养，个人认为应该在要求学生在掌握了高素质设计人员和中初级专门人才所必需的电子技术的基础上，还拥有适应技术进步和继续学习的能力。使得经过高校教育的大学生们和那些短期培训技术工人比起来，在EDA软件工作的学习工作中做到眼光更宽泛，就业范围更广泛，起步更容易，对EDA理解更深刻，能按照自己的需求更快的学会并使用任何绝大部分EDA工具来完成电子设计工作！

二、教学方法分析与应用

根据教学大纲的要求，学生需要通过理论教学和实际实验，使学生掌握EDA技术相关的基本知识，掌握现代数学系统的设计思想和方法，并具有动手设计简单电子系统的能力。

这方面，高校里在EDA教学有一种传统的高校教学模式，即“理论+实验+实训教学”。这种教学模式已经被指出拥有诸多弊端，如课程内容停留在教材上不能联系实际，实验数年不变，学生所学内容与电子设计领域脱轨。这种传统的教学方法在教学过程中先从理论知识入手，主讲硬件和语言，采用简单图文的方式介绍一些软件，大多照本宣科；在应用实践部分用实验箱进行教学，采用仿真实验的形式，以验证性的实验为主，学生们按部就班。既没有培养电子设计领域最重要的创造力项目，也不能及时联系实际。因此，传统的教学模式在先期理论太多，课堂气氛大多沉闷；后期实践内容陈旧，技术在发展学生们学到的却没有改变，对走上社会寻找工作不利。即使学生们的理论知识充足，但如果不能就所学的知识联系实际和工作来进行创造性劳动，那也不适合在电子设计领域发展。

为了更好地尽到教师的职责，培养更多优秀人才，早在上个世纪，一些EDA课程的优秀教师们就把目光转向欧美国家，找到了一种成功的教育方法——案例教学法。

案例教学法是上世纪80年代诞生于欧美国家的一种电子设计领域的交互式教学方法，它的优点在于能够调动学生学习的积极性、主动性和自觉性，从而提高学生们理论知识的学习效率。通过案例分析讨论的环节，还能锻炼学生的思考能力；让他们对电子设计的内容学习得更深刻。但案例教学法对教师的要求非常高，需要教师花大量的时间和精力来做准备。在进行案例教学之前，要营造一种以学生为主体的环境氛围，使学生们思维活跃，才能展开案例一起提出问题、分析问题、解决问题。

把案例呈现给学生后，教师还需要对学生们的思维进行引导、以自己的实际经验对学生的回答进行补充分析和讲解，最后从不同角度来进行总结评价。总之，没有丰富的教学经验，没有实际研究开发经历的教师很容易将案例教学变成举例教学。此外，案例教学法在理论教学时应用受限较多也是广为人知的一个缺点。因此，案例教学法虽然被引进来，但普及运用上存在很大的局限性。

这些困难并没有阻止我们的努力，大学教师们针对EDA技术教学方法和自身课堂经验改良乃至开发了许多新的教学方法，比较成功并非引入课堂教学的一种教学方法就是“项目引领、任务驱动”的项目教学法。

项目教学法可以分为两个重点。第一个重点在虚拟现实情景，学以致用。项目、任务的设置与工作、生活紧密相关，务必使得项目、任务与当前的学习内容紧密相连。第二个重点在于将任何一个项目或任务按照电子设计自动化的流程分成数个模块（具体的、可操作性强的任务）来同时进行。让学生们组队各自选择接近自己能力的任务，老师加以指导，学生们从小处做起，一步步在实验中完成学习，最终完成整个任务学到知识。

每当学生们完成一个任务，都能明确感到自己在知识和能力上的进步，同时对EDA这门课程的理解有所加强。并且在完成任务中必须互相交流，以达到各自任务能成功对接，这就促进师生、生生之间的交流与合作，既培养了团队精神锻炼了协作能力，也让学生在学习中互相对比有了成就感和集体荣誉感。

本人经过教学实践和研究，在前任的基础上总结出一套教学方法，既能调动学生学习的积极性、主动性和自觉性，也能培养学生们在电子设计过程中的团队协作能力。它是来自教育心理学与两者的结合，可称为“毕业教学法”。

EDA课程面对的是大三大四的学生们，他们往往对毕业以及找工作两个词语比较敏感，这两个词语容易调动他们的注意力。因此本人把现代电子设计里从最初提出说明书到最终版图级综合的各个环节和现实里各个工作岗位一一对应起来，与学生们进行讨论，从简单的现实事例或者截取的项目研究片段出发，调动学生们的积极性。在参与过程中适当对学生们发光处进行点评，帮助学生们在学习EDA这门课程的过程中找到自己擅长的设计环节。无论是提出说明书环节——适合做项目发包人，也是电子设计类项目管理的前提之一；还是设计输出环节——适合编程设计；都鼓励并指导学生们针对电子设计自动化相关领域内的工作范围和学习方向，使得他们在学习EDA课程的过程中能找到自信，获得勇气，以更昂然的姿态去面对未来。

三、教学方法改革以及教学效果

通过对EDA技术课程的定位和深刻理解，对以上教学方法的分析和分配，个人在教学中力图做到课程教学案例化、实训内容产品化、实战内容项目化；注重学生就业问题，不断收集相关行业的就业情况和生存现状，讲课过程中有意识的讲述行业名人或者现实同学同事们的经历，选取包括工作、薪酬、升职在内敏感字，来调动学生们的积极性。将案例教学和项目教学扩大到教师自身在内的教学行为中去，取得了较好的效果。和未使用“毕业教学法”的班级来比较，上课表现积极和优秀的学生增加，学生们面对课程和老师明显更具自信，学期末考试成绩有明显提高。调查问卷显示凡是上课并接受了毕业教学法的学生们乐于接受明显比之前更加严格的考验，并无挂科或者混混的情况。

个人认为综合案例教学法、项目教学法和教育心理学后的毕业教学法更能达到苏霍姆林斯基所说的“教师应使学生带着高涨的、活动的情感进行学习和思考”这一标准，有助于我们实现“以学生为中心，以协作为要求，以探究为方法，以创新为目的”这一教学理念。培养出的大学生们眼光更宽泛，涉猎更广泛，在掌握了高素质设计人员和中初级专门人才所必需的电子技术的基础上，还拥有适应技术进步和继续学习的能力。在社会上，比各个外企短期培训出来的技术工人们有更广阔的前途和创造力！

【参考文献】

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