EDA课程教学改革探索与实践

郑玮

摘 要 针对EDA课程教学中存在的问题，结合本院的教学实践，提出完善实验保障体系、优化教学内容、开放式实验教学，探讨以突出技能为目标的考核方式，以提高学生的实践能力，培养学生的创新思维和创新能力。

关键词 EDA；实验室；实验设备

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：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

信息化社会的发展离不开电子设备的进步，现代电子设备功能不断增强，速度和可靠性提高，功耗降低，体积和重量减小，成本下降，应用领域也不断扩大。实现这种进步的主要原因是生产制造技术和电子设计技术的发展。

现代电子设计的核心是EDA（Electronic Design Auto-

mation，电子设计自动化）技术。EDA技术是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、逻辑下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术[1]。它强烈冲击了传统的电子设计方法，是现代电子设计的发展趋势。

在各高校电子通信类专业学生的课程教育中，EDA技术是一门实践性、工程性很强的专业课程，该课程的教学越来越为广大师生所重视。众所周知，实践教学是培养学生创新精神和实践能力的重要环节，是实现人才知识、能力、素质协调发展的重要途径和手段，是影响高校教学质量的关键因素。目前，高校实践教学管理相对薄弱，甚至是管理缺失，严重影响了人才培养质量。文章就EDA技术实验室建设管理、实践教学改革方面提出一些建议。

2 高校电子专业实践教学现状

实验室建设与管理[2]

1）实验室建设缺乏总体规划。教学单位对实验室建设不够重视，存在实验室规模小、功能单一的弊端。

2）实验室资源不共享、设备利用率低。实验室管理封闭，各学院实验室之间、院内实验室之间以及校内外实验室之间缺乏沟通协作，有的实验室出于管理、安全、耗材等方面的考虑，拒绝其他学院师生使用，甚至是拒绝本院师生课程外的实验任务，仅承担本院的课程教学。

就喀什大学物理与电气工程学院而言，EDA技术实验室已于2011年建立并使用，现有实验仪器包括计算机20台、EDA实验开发系统及各实验模块20套，满足日常教学需求。由于管理的封闭，EDA技术实验室仅用于课程实验教学，开放较少，学生课后没有实践机会，实验设备大部分时间处于闲置状态，利用率低。

3）实验设备购置不合理，学科之间交叉越来越多，专业之间的实验内容相互渗透、相互交叉，导致实验项目出现重复设置问题。实验设备归属存在“以室为主”的痼疾，管理封闭，实验室资源得不到共享，导致实验设备重复购置、利用率低；有些设备购进之后，由于对应课程尚未开设，或是不适合课程的实验教学等原因，从未使用过；有些实验模块未配置对应的测试仪器，导致实验设备功能得不到充分发挥。

4）实验室管理混乱。有些高校实验室管理人员不足，甚至未配备专职的实验管理人员，实验室管理队伍不稳定，人员经常更换，导致教学资源管理混乱。

课程教学及考核

1）实践教学形式单一。多数高校仍然采用传统的教學模式进行教学，即按照教材的章节制订教学计划，安排教学进程；实验教学则主要采用知识传授为核心的静态方式进行教学，始终扮演着“仅为课堂教学作为补充与验证”的角色[3]。教师教学观念滞后，始终强调自身的主导作用，相对忽视学生的主体作用。这种教学方式不适用于实践技能性课程。

EDA技术是一门知识综合面宽，实用技术先进，既具有一定的理论性，又与工程应用密切相关的课程，与C语言、数字逻辑电路有一定的连贯性。如果也按照上面的方法来教学，会使得学生对数字系统设计的完整性没有主观的认识，缺乏实践技能和工程素养，制约创新能力的提高。

2）课程考核方式不合理。目前EDA技术课程的考核方式多为闭卷笔试，形式单一也不合理，无法真实反映实际教学效果和学生对知识和技能的掌握程度。不合理的考核方式导致学生采用错误的学习方法，只会机械性地记忆编程语句，不能灵活应用，不重视操作能力。

3 EDA课程教学的改革措施

依據教学中实际存在的问题，文章对EDA课程的教学进行探索、实践，推出几项改革措施，尝试改善现状、解决问题。

完善实验保障体系，增加实验室开放 由于实验室存在各自为政、缺乏统一协调管理的弊病，造成实验资源和实验人员的浪费。高校要逐步完善实践教学管理制度，各实验室由专门实验管理人员管理，实验人员负责实验室的管理以及实验设备的日常维护，以保证实验设备在高负荷的状态下仍能正常运行。这为提高学生实践教学质量提供了制度保障，也为有效利用实验室的开放实现多样化的实践教学提供了条件。

改革课程教学，形式多样化 在EDA传统的授课模式中，理论教学和实验教学是独立的，编程语言VHDL先在多媒体教室进行逐条讲解，然后另外安排时间让学生到实验室进行实践，这种先理论后实践的方式易造成理论与实践脱节。

EDA课程理论和实验教学应当都在实验室完成，即在讲解VHDL语言语法的同时，结合实例讲授，然后由学生各自进行实验操作，教师随机指导，最后针对实验操作中出现的问题进行集中讲解。这种教学方式能有效地将知识点融入实验，不会出现理论与实际的脱节，学生既了解了自己掌握的情况，又能加深对知识点的理解，从中得到学习的乐趣。

要修订实验教学计划，增加设计性实验。设计性实验综合了多门课程的内容，与实际生活密切相关。教师给出设计要求，学生自行查阅资料、确立设计方案，自行设计。设计性实验不但帮助学生加深了理论知识的理解，而且提高了学生独立分析、解决问题的能力，培养了创新意识和创新精神。

在课外，组织开展兴趣小组或是科技创新等项目，由学生自主申报立项，并给予一定的经费资助，以提供学生科研训练的机会，培养学生创新能力、实践动手能力以及团队协作能力，提高学生综合素质。

建设良好的校园局域网，在校园论坛里开辟EDA技术的学习交流园地，在局域网空间里提供技术文章、各种软件工具与学习教程，以及各种优秀的中英文教材的电子版，供学生学习交流。

改革考核方式，突出技能 EDA课程的教学原则是“实践为主，重在应用”。为提高教学质量，真实反映实际教学效果和学生对知识和技能的掌握程度，必须有一套客观有效的考核方法。将EDA技术课程传统的试卷考试方式转变为技能考核，由教师或是学生自行拟题，3～5人为一组，由学生在规定的时间内独立完成设计，设计完成后提交书面设计报告；教师现场验收，最后进行答辩，并根据验收、答辩、书面设计报告情况，最终给予评定成绩。这种考核形式侧重于考核学生的应用能力，能够实现对学生的全面考查，促使学生全面掌握电子系统设计技能。

4 结束语

EDA技术是现代电子设计的一项新兴技术，发展迅速。课题根据目前EDA课程教学中存在的问题，对实验室管理、课程教学方法和考核方式提出几点改进措施，并取得一定的成效。但是，课程教学改革任重道远，还需进一步深化EDA实验教学改革，完善实验管理办法，以更好地适应当今电子技术发展的要求。

参考文献

[1]江国强.EDA技术与应用[M].北京：电子工业出版社，

2013：1-9.

[2]杨永杰，冯军，章国安，等.EDA实践教学的改革与创新[J].电气电子教学学报，2009，31（5）：88-89.

[3]常瑞丽，崔国玮.EDA技术在高校教学中的应用[J].中国现代教育装备，2008（10）：21-22.