高职EDA技术课程教学改革与实践

摘要：针对EDA技术课程在教学过程中存在的问题，从教材、教学内容、实验室建设以及多形式课堂等方面进行有益的探索和实践。实践证明，这些措施激发了学生的学习兴趣，有效促进了学生知识掌握及能力提升，取得了良好的教学效果。

关键词：高职；EDA技术；教学改革；实践

中图分类号：G6420文献标识码：A文章编号：1674-120X（2016）11-0085-02收稿日期：2016-02-07

作者简介：覃园芳（1985—），女，广东工贸职业技术学院电子技术专业教师，工程师，主要研究方向：电子电路自动化设计。

EDA（Electronic Design Automation）技术，即电子设计自动化技术，在计算机、EDA工具软件和实验开发系统的开发环境下，以硬件描述语言为系统逻辑描述，以大规模可编程逻辑器件为设计载体，为制作专用集成电路ASIC（Application Special Integrated Circuit）、单片电子系统SOC（System On Chip）芯片而进行的电子产品自动化设计过程[1][2]。它目前已成为现代电子电路设计的主流技术，是电子信息类专业学生必须掌握的一门重要专业技能。对于高职类学生来说，在有限的课堂时间能熟练掌握和应用EDA技术进行数字系统设计，满足企业需求，是进行EDA 技术教学的目标。

一、EDA课程教学现状 EDA 技术是一门实用性、操作性和工程性很强的课程，包含了理论与实践两大教学环节。在以往的教学实践中存在一些不合理的地方：

在理论教学方面，偏重理论的完整性，忽略学生的接受程度。目前，EDA 技术课程的理论教学内容，基本上是由EDA 概述、可编程逻辑器件发展及工作原理、硬件描述语言HDL、EDA 软件开发工具应用、常用电路的VHDL设计实例以及EDA设计综合实训等教学内容组成。由于涉及的内容太多太广，如果将书本的所有知识都搬到课堂上来，学生会找不到学习的突破口，加大学习难度，降低学习的积极性。

在实践教学方面，实验课程主要以验证实验为主，实验内容拓展性不强，不能突出EDA技术的实用性。在实验课中，学生仅根据步骤完成实验，不知如何排查错误以及对实验现象进行分析，整个实验过程缺乏自主性，不利于学生独立思考及创新精神的培养。另外，目前实验主要采用程序编写后直接下载到试验箱的方法，缺少对学生硬件电路认识设计及调试的训练，导致学生这方面的能力欠缺，无法达到对学生进行实际工程设计能力培养的要求，最终导致学生难以适应当前社会企业对EDA技术实际运用的要求。

二、EDA实践教学改革1进行课程有机整合，编写教材

数字电子电路是EDA技术课程的基础。EDA技术里大量的实例都以实现数字电子电路里常用的数字电路展开的，在教学过程中，这两门课程在不同学期进行学习，因此在进入EDA技术学习前需要花大量时间复习数电知识，而大部分同学基础较薄弱，在短时间内复习大量知识效果不佳，还会对EDA技术这门课程产生抵触心理。据此，广东工贸职业技术学院（以下简称“我校”）老师根据课程的紧密联系及学习的先后顺序，将这两门课程进行有机整合，编写并正式出版了《数字电子电路及EDA技术》。这本教材改变两门课程独立存在带来课时量多，内容“繁、难”和过于注重书本知识的问题，精选学习必备的基础知识，对原课程的内容进行适量删减。例如简化数字电子电路里对逻辑门电路内部结构的介绍，减少了EDA技术可编程逻辑器件发展史及内部工作原理的介绍等。该教材将两门课程内容紧密衔接在一起，重点突出，学生以数字电路为主线，由浅入深，循序渐进，有利于系统地掌握数字电路的基础知识以及现代数字电路的设计思想，提高学生的学习兴趣和经验。使用该教材后，学生反映良好，教学效果明显提升。

2打破书本限制，合理规划安排实施教学内容

以往的教学内容往往根据知识点的完整性出发，会在课程安排上，集中讲授相关的知识点，很少会总体把握内容的衔接。例如涉及VHDL语法，便用大量时间集中讲解语法，但是纯粹的语法讲解是非常枯燥的，一定要将后面章节中涉及该语法的应用实例给学生进行练习，通过反复练习，记住语法格式，而不是死记硬背。同时，以往的教学内容通常都将层次化设计归于EDA工具的使用，与VHDL语法分开讲。因此在讲到元件例化语句时，学生反映不佳，觉得该语法晦涩难懂。我们在讲课的过程中，有意识地将层次化的设计作为一个大类进行介绍。首先让学生掌握原理图实现层次化设计的方法，原理图的方法非常的直观易懂，紧接着介绍VHDL语言里的元件例化语句，每一部分的说明实际都与原理图的操作是一一对应的。通过抽象的语句与形象的原理图相对应，让学生更容易接受、理解和掌握。最后，再介绍自顶向下的层次化设计，可以将原理图与VHDL语言综合使用，层层递进，也让教学内容更加合理紧凑，知识内容之间的联系更加紧密。

3探索学生实践能力提高的方法，统筹建设实验室

EDA是一门实践性非常强的课程，大量的实验是不可少的。实验室引进一批EDA试验箱，让学生不仅局限于程序编写及仿真，通过下载程序，进一步接触到实物，使得课程更加直观，加深对该课程的理解和兴趣。同时通过启发引导式教学，仅提供试验箱的电路图，让学生自己进行引脚锁定，根据实验目的去设计实验现象，并分析、调动学生学习的积极性，鼓励学生思考、创新。为了进一步提高实验室的利用率，实验室在工作时间都是处于开放状态，让学生利用试验箱等现有的实验资源进行一定的电子产品设计。

当然，在实验过程中，由于采用试验箱，内部电路结构都是固定的，学生对硬件方面的知识是非常欠缺的，采用独立模块式电路，让同学们进行一定的模块选取以及连线，包括可编程逻辑器件的最小电路等方法提高学生的硬件知识，是下一步改革的思想和努力的方向[3]。

4丰富课堂形式，开拓多样化课堂

网络给现有的教学提供更加丰富的资源，也是比较受学生欢迎的一种形式。一方面，通过提供当前EDA电子设计论坛以及关注度较高的网站，让学生更加了解当前电子技术的发展，提高学生兴趣。另一方面，老师制作教学视频，这不是简单的课堂实录，而是对重要的知识点、难懂的内容或者一个实例、一段程序等制作微课，甚至增加二维码，让学生扫一扫便可获得资源等，让学生们在较短的时间内获取知识，在课堂外也能自发学习。这对老师提出了更高的要求，也是我们老师进步的动力和方向。

三、结束语 通过对EDA技术在高职教学过程中存在的问题进行分析，结合实际的教学经验，对我校在该课程教学改革过程中的经验进行总结，通过教材编写、教学内容安排及实施、实验室建设以及多形式课堂等方面的措施和应用，能够提高EDA技术课程的教学质量。随着EDA技术的发展，课程的教学改革不能一蹴而就，必须结合教学过程中遇到的各种问题，不断总结和改进，激发学生的积极主动性，培养出符合社会需要的技能型人才。

参考文献：

〖1〗于海东《EDA 技术》课程的教学改革探索〖J〗中国现代教育装备， 2008，（8）：93—94.

〖2〗王勇，徐丹， 彭勃，等《EDA 技术与应用》课程教学改革探索〖J〗.中国科教创新导刊， 2008，（30）：44.

〖3〗胡胜，宋跃，李君EDA 技术课程实践教学体系的改革探索〖J〗理工高教研究，2010，29（5）.