《EDA技术基础》有效教学研究

夏文明

摘 要：EDA技术是电子通信专业的一门重要课程，如何让学生快速入门并掌握这门技术是该课程教学的重点和难点，针对传统教学模式的特点和不足，结合自身的教学实践，从激发学生学习主动性，分层教学，以及课程的考核方案等方面对EDA技术的有效教学进行了探讨，并提出了相应的实施方案。

关键词：EDA技术 有效教学 教学模式

0.引言

EDA（ElectronicDesignAutomation）技术即电子设计自动化是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而形成的一门新技术，是一种能够设计和仿真电子电路或系统的软件工具。

《EDA技术基础》课程是电子、自动化、机电一体化等专业的一门专业课，在高校机电类专业教育中发挥着不容忽视的作用，EDA技术已经成为电子行业领域开发和进行科学研究所需要的基本技能。通过对EDA技术课程教学改革，可以提高学生电子设计的综合能力，培养学生主动获取知識，灵活运用知识的能力，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。为加快现行教学内容和教学方法的改革，笔者结合教学实践，对《EDA技术基础》的有效教学做些有益的探讨。

1.激发学生的主动性，提高教学的有效性

我院的《EDA技术基础》这门课是在大三上学期开的，在此之前已经学习过了《C语言》和《PLC》等相似的课程，学生已经有了一定的编程基础，教师可以抓住这一有利条件做文章，让学生克服恐惧心理，使得学生还没有开始入门这门课，就对这门课的学习方法，理论框架有了大概的了解，这样学生就觉得学这门课相对比较简单，从而增强了学生的主动性。

现在的学生的学习目的功利性很强，不能马上就用上的知识或课程是很难调动他们的兴趣，因此还可以在平时时不时的灌输EDA技术的重要性，讲述这门课的应用领域有哪些，通过大量的切近生活的实例让学生进一步了EDA技术，比如交通灯控制、数码译码显示、数字钟表、虚拟仪表、接口与通信模块乃至处理器等等，学生们听到这门课程的应用领域和前景后，觉得这门课是非常实用的，从而让学生产生浓厚的学习兴趣和探索专业知识新领域的欲望。

2.课堂教学实施模式多元化

《EDA技术基础》是一门操作性非常强的课程，当然它不是简单看着老师依葫芦画瓢就可以了，还需要掌握一定的理论知识和编程方法，目前，这类课程普遍存在着教学效率不高，学生学后感觉不知所云的问题，究其原因主要是教学手段陈旧，和现代编程类专业课的教学要求不匹配，以至于学生学习积极性不高，难以接受，导致学习效果不理想，教学有效性不强。因此迫切的需要改变传统的教学模式，有效利用机房的多媒体教学设备和教学试验箱，在教学过程中根据教学内容和教学目标的需要，灵活运用案例教学、任务驱动、学训结合、工学结合等教学手法[2]，落实以学生为主体、以能力为本位的教育理念，是目前高职教育者们普遍探索的热点问题，结合本课程，笔者主要谈两种教学方法。

（1）改革教学理念，适当穿插“先学后教”教学法

先学后教是江苏泰兴洋思中学独创的课堂教学模式，是对传统的“先教后学、课后作业”教学模式的颠覆性改革，该模式的主要思想是先让学生自学，让学生对教授的内容有个深入的了解，待会学生听老师讲的时候对所学的知识就有了深入的认识了，较传统方法有一定优势，但是这种教学模式是建立在学生自觉，求知欲强的基础上的，对于学习方法，学习态度相对欠缺的高职学生不是特别理想，但是鉴于《EDA技术基础》这门课却可以适当穿插，因为VHDL语言和C语言有一定相似性，所以在学习第四章VHDL设计初步[3]时可以适当穿插这个方法，比如学习第一节2选1多路选择器的VHDL描述，可以让学生先自学，然后点同学回答这个程序和C语言的异同点，相同点是都需要定义数据端口，但EDA需要确定该端口是输入端口还是输出端口，还有C语言中主程序的开始是大括号，而EDA主程序的开始是用BEGIN；IF_THEN_ELSE语句和C语言几乎是一模一样的，虽然少了个关键词THEN，但总体思想，算法框架是一样的，如果采用传统的方法，学生只是简单听老师讲，可能不会注意到这些异同点，或者对这些异同点印象不深，采用先学后教的方法后，学生对VHDL语言的特点就有了深刻的认识，就能很快掌握VHDL语言的规律。

（2）幻灯片教学、数字电路复习与现场编程相结合

《EDA技术基础》中很多应用程序比较复杂，这些程序是以数字电路为背景的，而数字电路是大二上学期开设的，过了一年大部分学生已经淡忘了，如果这些数字电路的工作过程都不知道，编程就无从谈起了，因此在编写应用程序以前要适当介绍相关的数字电路的内容，然后再来编程，编程前还是按照幻灯片将各条语句讲解一遍，这时学生虽然知道了各条语句的含义，但是让学生自己写肯定就无所适从了，这时候要从幻灯片切换到编程软件界面，教师不看教材，根据电路的要求，教师自己在软件界面上一句一句将程序写出来，并讲解为什么要这样写，这样学生就能清楚的知道该段程序的算法框架和编程思路了，然后让学生自己编写，最后编译，如果编译通过，学生这个内容就肯定掌握了。

（3）对比教学

《EDA技术基础》和PLC、C语言等课程在端口定义，编程算法等方面有很多不同之处，可以将这些课程的相关方面进行对比，增强印象，比如PLC不需要定义端口，而EDA和C语言需要定义端口等等。不仅几门课程之间可以进行对比，而且就EDA这门课程也可以就一些容易混淆的概念进行对比教学，比如EDA中有个一重要的概念是，并行执行和顺序执行，这是EDA的一个重要特点[3]，也是教学中的一个难点，单独讲解学生比较难理解，如果举个例子对比讲解，就容易理解多了。下面举一个例子进行分析。

程序1：Architecture one of mux21 is

Begin

Y<=a；

Y<=b；

End；

程序2：Architecture one of mux21 is

Begin

Process（a，b）

Begin

Y<=a；

Y<=b；

End；End；

虽然同样是赋值，但是第一个编译就通不过，第二个程序加了一个进程就可以通过了，这是为什么呢，这是因为进程外的程序是并行的，也就是说Y<=a和Y<=b是同时发生的，这时问题来了，Y到底是接受a还是b呢，矛盾，因此编译通不过，而程序2的赋值发生在进程里，而进程里的程序是顺序执行的，因此Y<=a被Y<=b覆盖掉了，虽然Y<=a无效，但是赋值是明确的，不存在矛盾，因此编译可以通过。通过这个例子，学生就能很好的理解并行运行和順序运行的区别了。

3.实验采用分层教学模式

《EDA技术基础》除了40课时的理论课外，还有两周的实训，每一届，特别是高职肯定有相当一部分学生没有教材上的知识掌握的不是特别牢固，如果大家都做一样难度的实验，有部分同学就跟不上了，按照以往的规律这时候这部分同学不是跟其他同学讲话就是看手机，特别是手机网络盛行的今天，这还是好的，有的同学可能还会仪器弄坏，怎么办，笔者举得实验分层是个很好的模式。笔者在平时将实验分为两个大类，一类是用EDA工具完成数字电路实验中的部分内容，如红绿灯控制、数码译码显示、全加器全减器等，这类实验学生在数字电路中都比较熟悉了，现在只是将其用软件实现，难度不大；一类是自动化控制、逻辑分析仪、虚拟仪表等[4]，这类实验技术指标大幅度提高，能体现EDA技术的优势，给实验兴趣浓厚和学有余力的学生提供更多的实验空间，充分调动发挥学生的创造力和聪明才智。

4.结束语

我院2011年在应用电子专业开设了《EDA技术基础》课程，笔者担任了该课程的教学，在教学中利用灵活多变的教学方法，通过理论教学和实践教学，把专业技术和操作技能传授给学生，为提高该课程教学的有效性，本文从四个方面对EDA技术的教学进行了探讨，但要进一步提高教学的有效性，还有很多问题需要深入的揣摩，在今后的教学实践中，还需要继续钻研课程理论，探索符合该课程的教学规律，从而全面提高教学的有效性。

参考文献：

[1]王淑芳.大学有效教学研究[J].高等工程教育研究，2006（4）：14-16.

[2]丁玲.EDA应用课程教学改革分析[J].辽宁工业大学学报，2012，14（1）：128-130.

[3]潘松，黄继业.EDA技术实用教程（第三版）[M].北京：科学出版社，2006.

[4]韩进.VHDL在数字集成电路设计中的应用[J].山东科技大学学报，2003（4）：74-77.