EDA实践教学改革的探讨
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《EDA技术及应用》课程教学改革实践与探索摘要:EDA(电子设计自动化)技术是一门具有较强实践性、工程性的专业课程,它以数字电子技术课程知识为基础。
本文对EDA技术进行了介绍,说明了其发展历程及技术特点,就如何提高我院电子信息工程本科专业选修课《EDA技术及应用》课程的教学效果,笔者在激发学生兴趣、课程内容设置、教学方法、实验教学等方面进行改革研究与探索,收到初步的成效。
关键词:EDA技术;教学改革;Proteus仿真1引言EDA(Electronic Design Automation)是“电子设计自动化”的缩写,是近几年迅速发展起来的将计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子学科。
EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术,它是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以硬件描述语言HDL为设计语言,以ASIC为实现载体,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计新技术,它的发展和推广应用极大的推动了电子工业的发展。
EDA技术提供了基于信息技术和计算机的电路系统设计方法,利用它可以完成集成电路的设计、布线等工作。
也可以通过原理图输入、逻辑综合、布局布线、模拟仿真、逻辑映射、程序下载,将一个集成电路浓缩到一块小小的FPGA/CPLD芯片上。
硬件电子电路的设计几乎全部可以由计算机完成,大大缩短了硬件电子电路设计的周期。
因为EDA技术的特点和优势给电子技术领域带来了一场革命,也促进了EDA课程的改革。
所以,改革EDA课程的教学内容和教学方法,优化专业课程体系,加强对学生创新能力和实践能力的培养,具有十分重要的意义。
2明确学习目标,激发学生的学习兴趣兴趣是最好的老师,它直接影响着学生的学习效果。
如何让学生对EDA课程感兴趣,调动他们的学习积极性,,可从以下几个方面着手:2.1上好第一次课,做好学生的思想引导我院《EDA技术及应用》课程主要是对大三第一学期电子信息工程本科专业的学生开设,先修课程为电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等。
以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索摘要:该文通过分析EDA课程实验教学的现状及存在的问题,提出以学科竞赛为驱动的EDA课程实践教学改革与探索方法。
通过分析电子设计竞赛中涉及EDA课程的题目,在竞赛题目中提炼综合性实验内容,以此更新陈旧的EDA实验教学内容,培养学生系统设计能力和“自顶向下”的设计思想。
以学生团队形式取代单人实验,以自选实验题目代替必选实验内容的教学模式,加强学生团队合作能力。
以“团队+单人”双重考核的考核方式,对学生的实验课程进行考核,充分考虑学生水平的差异性。
此课程改革能够加强学生学习主动性,提高学生的综合设计水平和创新能力。
关键词:EDA 学科竞赛实践教学改革探索中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)12(a)-0196-02EDA课程是电子信息类和电气自动化类的专业课程,该课程主要目的是使学生了解可编程逻辑器件的设计和开发流程、掌握硬件描述语言、使用EDA设计工具和实验开发系统等,培养学生对数字电子系统的综合设计能力和创新能力[1,2]。
国内各高校已经开展了很多关于EDA课程的教学改革研究,并提出很多具有参考价值的教改方法和思路[3-6]。
但是,EDA技术发展日新月异,EDA课程也会涌现很多值得研究的新问题,仍然需要进一步开展EDA课程改革,以适应并推动EDA技术的发展。
该文针对目前EDA课程实验教学的现状,以学科竞赛(尤其是全国电子设计竞赛)为契机,提出EDA实践教学改革的思路和方法,旨在提高学生的学习主动性和综合设计水平。
1 EDA实验课程现状目前,大多数高校的本科生EDA课程课时为30~45,其中约1/3课时为实验(实践)课程。
实验课程一般每次安排2个课时,每次课程完成一个实验项目,整个课程仅包含5~8个实验项目。
实验课程一般包含学生对EDA软件和实验系统的基本使用,对常见数字电路的设计,如:组合电路设计(多路选择器、加法器)、计数器、分频器、正弦信号发生器、乘法器、移位寄存器、序列检测器等。
EDA技术与实践应用教学方法探究摘要:EDA(Electronic Design Automation:电子设计自动化)是现代电子信息工程领域的一门新技术,已经成为电子设计的主要手段。
EDA教学改革的方向是培养出适应21世纪发展需要的高素质技术型的全方位人才。
高职高专学生如何将EDA技术这门课的理论与实践相结合,把理论知识转化为动手能力和解决实际问题的能力,是值得探讨的。
关键词:EDA技术;高职高专;教学方法EDA是电子类专业的一门主干专业课程,已经成为现代电子设计的主要手段。
作为当代设计工程师们利用EDA技术可以高效设计的同时,还可以进行精确的硬件抽象和仿真,并保证产品开发的短周期和高质量。
EDA技术的主要内容是:对编程器有一定的了解;用语言设计硬件;在EDA软件上完成设计。
EDA技术课程主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用VHDL编写规范的程序、掌握逻辑综合的理论和方法、使用EDA工具软件进行相关的实践并从事简单系统的设计、提高工程实践能力;学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。
如何教会高职高专学生将理论知识吸收理解并转化为实际动手能力已经成为教学的主要目的。
在教学中分三个部分,一是采用教中学、学中做的教学方法进行理论教学;二是采用以教师为主导、学生为主体进行实验教学;三是以教师为辅学生为主进行课程设计。
一、教中学、学中做的理论教学理论知识主要包括可编程逻辑器件的认识、数字电路中组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能分析以及硬件描述语言VHDL运用。
对于可编程逻辑器件的讲述采用的方法是讲解其分类、基本结构和工作原理,而对于可编程逻辑器件的配置与编程主要在实验过程中掌握,可节省理论教学时间。
数字电路模块功能在数字电路中已经学习过,这里只是将数字电路模块功能用VHDL语句描述出来。
硬件描述语言VHDL对于学生来说是新内容,是重点也是难点。
在讲述这个知识点前首先强调学习VHDL的注意事项及学习要达到的目标。
EDA技术及应用课程教改的研究随着信息技术的快速发展,EDA(Electronic Design Automation)技术在电子设计、芯片设计和集成电路领域发挥着越来越重要的作用。
作为电子信息类专业的一门重要课程,EDA技术及应用课程一直受到广泛关注。
由于技术快速迭代和知识更新迅速,传统的课程教学方式已经难以适应当前的教学需求。
进行对EDA技术及应用课程的教改研究,探索更适应当下教学需求的教学模式和方法,具有重要意义。
一、当前EDA技术及应用课程存在的问题1. 教学内容陈旧目前大部分院校的EDA技术及应用课程教学内容相对陈旧,难以适应当前科技发展的需要。
由于EDA技术的快速发展,新的工具、新的方法层出不穷,传统的教学内容已经无法满足学生的学习需求。
2. 教学方法单一传统的EDA技术及应用课程教学方法以传授理论知识为主,缺乏实践性强的教学环节。
学生的动手能力、创新能力和实际应用能力得不到有效锻炼。
3. 缺乏与行业接轨的教学环节由于EDA技术的广泛应用和重要性,与行业接轨是当前EDA技术及应用课程教学的一个关键问题。
而目前的课程教学往往缺乏与行业实践结合的教学环节,学生毕业后与实际工作存在较大差距。
二、基于问题的教改思路1. 更新教学内容对EDA技术及应用课程的教学内容进行及时更新,针对当前行业最新的技术和方法进行有针对性的更新,确保教学内容与时俱进,符合学生的学习需求。
3. 加强与行业合作与企业合作,将实际的项目需求、工作流程纳入到教学内容中,使学生在学习过程中就能接触到真实的工作情境,为毕业后顺利就业打下良好基础。
三、教改实践案例2. 强化实践教学通过开设项目实践课程,引导学生学习并实践EDA技术。
学校给予学生一定的实验经费和资源支持,让学生自主设计并完成一些实际项目,通过实践提高学生的动手能力和创新能力,培养学生的团队合作能力。
四、教改效果评估经过一段时间的教学实践,某高校在EDA技术及应用课程教学中取得了一定的成效。
[收稿时间]2015-09-24[基金项目]西安邮电大学B类教学改革与研究项目(JGB201311)。
[作者简介]倪德克(1977-),男,河南南阳人,硕士,讲师,研究方向:数字电路、FPGA设计、光通信科研。
2016年4月April ,2016University Education[摘要]数字电路是电子信息类专业的基础课程,其中数字电路课程设计是该课程的重要实践教学环节,具有理论性与工程实践性强的特点。
为了改进数字电路课程设计的教学,开展了将现代EDA技术应用于数字电路课程设计的教学改革。
可以将数字电路课程设计分成两个阶段进行:基于Multisim的仿真设计、基于FPGA的EDA设计,使学生既掌握扎实的数字电路理论基础,又学习到现代数字系统的EDA设计技术,加强了学生工程实践能力的培养,取得了良好的教学效果。
[关键词]数字电路;教学改革;EDA技术;FPGA;Multisim[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2016)04-0118-02EDA技术在数字电路课程设计教学改革中的探索与实践倪德克师亚莉朱旭花王静戢小亮(西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710121)一、引言数字电路是电子信息类专业的基础课程,其中数字电路课程设计是该课程的重要实践教学环节,具有理论性与工程实践性强的特点。
数字电路课程设计不但要求学生掌握实用数字电路的基本原理和设计方法,更重要的是培养学生对数字电路的分析、设计及实际应用的工程能力,培养学生在数字电路领域的设计方法、设计手段、分析经验、故障排查等综合技能,以及跟踪学习现代EDA设计技术。
传统的数字电路课程设计教学是基于固定功能的标准74系列芯片,要求学生综合运用数字电路课程中所学理论知识,独立思考、分析、设计、组装,“自下而上”地构造具有一定功能的小规模数字系统。
这种设计方法有利于学生对数字电路基础理论知识的理解与应用,但是设计缺乏灵活性,教学内容多年不变,设计题目单一,设计思路僵化,学生的设计方案雷同,功能难以进行扩展。
EDA技术与数字电子技术课程的教学改革【摘要】本文主要介绍了EDA技术与数字电子技术课程的教学改革。
在介绍背景和问题提出后,详细阐述了传统课程存在的不足之处。
针对这些问题,提出了引入新的教学方法、更新课程内容、培养实践能力以及推广互动式教学的措施。
对教学效果进行评估,并展望未来的发展。
通过这些改革,可以提高学生的学习效果,培养他们的实践能力,使课程更加贴近实际需求。
希望这些措施能够带来更好的教学效果,并为教育事业的发展做出更大的贡献。
【关键词】EDA技术、数字电子技术、教学改革、传统课程、教学方法、课程内容、实践能力、互动式教学、教学效果评估、未来发展展望。
1. 引言1.1 背景介绍EDA技术与数字电子技术课程的教学改革是当前教育领域的热点之一。
随着信息技术的飞速发展,传统的教学模式已经不能完全满足学生对知识和技能的需求。
许多教育机构开始思考如何通过更新教学内容、引入新的教学方法和加强实践能力的培养来提高课程的质量。
在过去,EDA技术与数字电子技术课程通常采用传统的教学方式,主要以理论知识传授为主,缺乏实践性教学和互动式教学。
学生在学习过程中往往只能passively接受知识,缺乏对知识的主动探索和应用能力的培养。
这种教学模式已经不适应现代教育的需求,因此需要进行改革。
随着科技的不断进步,学生需要具备更多的实践能力和创新精神才能适应未来的发展。
教育机构需要更新课程内容,加强实践能力的培养,并推广互动式教学,以提高学生的学习效果和创新能力。
在本文中,我们将探讨如何通过改革教学方法和课程内容来提高EDA技术与数字电子技术课程的教学质量,以适应时代的发展需求。
1.2 问题提出在传统的EDA技术与数字电子技术课程中,存在一些问题需要解决。
随着信息技术的快速发展,传统的课程内容已经跟不上时代的步伐,无法完全满足学生对最新技术的需求。
传统的教学方式过于注重理论知识的传授,缺乏实践性的教学环节,导致学生在实际应用中能力不足。
“EDA技术与应用”教学现状分析与教学方法改进当前,在电子设计自动化(Electronic Design Automation,简称EDA)技术与应用相关的教学中,存在着一些问题和不足之处。
本文将针对这些问题进行分析,并提出相应的教学方法改进。
目前EDA技术与应用的教学存在着教材内容陈旧的问题。
由于EDA技术与应用的不断发展,许多以前的教材已经无法满足当前的教学需要。
这些教材中的知识点可能已经过时,无法涵盖新近的技术和应用。
建议教师及时更新教材,提供最新的课程资料,以引导学生了解最新的EDA技术和应用。
EDA技术与应用的教学在实践环节上存在不足之处。
传统的教学方法主要侧重于理论知识的传授,忽视了实践能力的培养。
EDA技术与应用是一门实践性较强的学科,学生需要通过实际操作来提升自己的能力。
建议在教学中增加实验环节,让学生亲自动手完成一些EDA相关的实际项目,以加强他们的实践能力。
EDA技术与应用的教学还存在着跟不上行业发展的问题。
现在EDA技术在电子设计领域的应用越来越广泛,行业对于EDA人才的需求量也在逐年增加。
当前教育体系下的EDA教学往往与行业需求存在一定的脱节。
建议教学过程中加强与行业的合作,了解行业的最新需求,将这些需求及时地融入到教学内容中,以提高学生的就业竞争力。
当前EDA技术与应用的教学还缺乏相关的实践平台和资源支持。
由于EDA技术与应用的复杂性和专业性,学生往往需要通过一些专门的软件和工具来进行学习和实践。
目前许多学校的实验室设备和资源有限,难以提供给学生充分的实践环境。
建议学校或教学机构加大对于EDA实验室的建设投入,提供更好的设备和资源支持,以满足学生的学习需求。
针对以上问题,可以采取以下改进措施:1. 更新教材内容:教师应及时更新教材,提供最新的课程资料,使学生了解到最新的EDA技术和应用。
2. 加强实践环节:在教学中增加实验环节,引导学生亲自动手完成一些EDA相关的实际项目,以提升他们的实践能力。
EDA教学改革思考数据分析(EDA)作为一种数据驱动的方法在近年来越来越受到重视。
然而,对于大部分学生来说,面对大规模的数据和复杂的算法,学习EDA需要的是更加贴近实战的教育。
因此,EDA的教学改革成为了当前教育领域中的一个热门话题。
教学方法在传统的EDA教学中,老师往往注重理论知识的讲解,学生则需要通过更多的练习来巩固所学的理论知识。
但是随着技术的发展,数据科学的实际应用变得越来越多,单纯的理论培训已经不能满足学生的需求。
因此,教师需要更多地关注实践操作,带领学生实际动手操作,掌握数据分析能力。
1.添加实战案例在教学中添加实战案例是一种比较有效的措施。
通过几个典型案例的讲解,学生可以更加直观地了解数据分析的流程和方法,并且能够在实践中体会到分析数据的乐趣。
在这个过程中,他们也能初步掌握数据分析的能力。
2.制定实际项目将学生划分为小组,让其独立完成一个实际项目,有利于彻底将理论融入到实践中。
通过小组合作完成实际数据分析机会,学生可以更好地学习和理解数据分析技术。
教学内容EDA的教学涉及到许多领域的知识,因此在教学中需要做到重点突出,才能更好地与学生连接。
1.数据获取与处理数据是数据分析的基础,因此在教学中需重点突出数据获取和处理的技术。
在数据处理模块中,教师可以对学生进行数据清洗、数据转换等训练,以使他们将理论知识学以致用。
2.数据分析技术学生需要了解并掌握数据分析的各种方法,如数据可视化、统计分析、机器学习等技术。
因此,教学内容中需要覆盖这些技术,以帮助学生掌握分析的能力。
思考与展望EDA教育的改革不仅是对传统教育的纠偏,更是对教育目标的重新确立。
传统教育强调专业知识的学习,而EDA教育强调实践培训。
这说明学生的能力和素养已经成为考核的重点。
我们也可以期待,随着技术的不断突破,EDA教育方法的改进会愈加精益求精,在学生的实践操作和专业能力的培养上取得更为出色的成果。
结论EDA教育的改革让实践能力得到了更好的锻炼,也让学生的综合素质得到了提升。
EDA实践教学改革的探讨
【摘要】EDA实践教学是高等学校电子信息类专业的一门应用性很强的课程。
为提高学生的实践创新能力,培养应用型人才,针对当前EDA实践教学中的存在的问题,从课堂基础实验、课程设计、毕业设计等方面进行了一系列的教学改革和探索,取得了很好的教学效果,并形成了自己实践教学的特色。
【关键词】EDA;实践教学;创新能力;应用型
1引言
《EDA技术》是电子、信息、通信、计算机、自动化等电子信息类专业的一门十分重要的专业课程。
随着大规模集成电路的普及应用和对专用集成电路开发需求的迅速提高,EDA技术已成为电子设计的热门技术之一,是当今电子工程师的必备技能。
为了适应市场的需求,现在各大高校正在开设EDA等相关课程,为了很好的教学,在开设该门课程的同时开设了相关的实践教学,主要包括实验教学、课程设计与毕业设计[1]。
2 EDA教学改革要求
EDA技术涉及知识面较宽,应用领域很广泛,学生全面深入理解EDA技术比较困难。
传统的EDA实验内容都是进行简单的软件编程,下载到相应的实验箱验证实验结果,不能体现出EDA技术的设计理念。
为了适应对创新型、应用型人才的需求,改革和创新实践教学时必然的趋势[2]。
我们以杭州康芯电子科技公司开发的实验系统为平台,重点改革实践教学内容,同时编写适应创新能力的实验教材。
EDA实验教学改革首先需要一支合格的师资队伍[2]。
为了提高EDA教学质量,近年来学校多次选派老师参加国内外学术交流和教学交流合作,掌握学科发展动向;请专家来校讲学或让青年教师外出观摩或参加相关培训活动,“请进来,走出去”,逐步提高青年教师的EDA教学水平;以组织青年教师共同申请和承担教学、科研项目的方式,带动、促进青年教师教学、科研水平的提高。
3 EDA实践教学改革与创新
实践教学是培养学生能力的重要教学形式和手段,是培养学生面对工程实际,分析解决工程问题的能力。
通过实践教学能使学生更好地掌握EDA技术的基本理论、基本设计方法,培养学生的工程意识和严谨的工作作风,培养应用知识解决实际问题的能力和创新意识,实现以实践能力训练为目的的实践教学体系。
3.1实践教学设计思想
1)研究“EDA技术”课程内容的技术性、综合性和实用性的关系,设计课程的实验项目,巩固理论教学知识的理解,掌握EDA的各种具体应用。
2)引进最新的教学与实验手段,能够使学生在软件与硬件两方面结合起来训练,提高实验效果。
3)重视学生培养学生的创新思维能力和独立分析问题、解决问题的能力。
4)布置课外小型电子产品的制作,让实践来解决课程学生难学、老师难教的问题,提高学生的学习兴趣,提高学生的应用能力。
3.2实践教学内容改革
由于本课程是一门实践性很强的课程,课程组在实践教学方面采用传统内容与现代内容相结合,软硬件相结合,虚拟和实际结合,培养学生的工程实践能力。
实验教学主要分为三个部分,分别为基础性实验,综合型设计性实验和开放性实验三个部分。
基础性实验是每个专业必做的基础实验,综合性设计性实验按专业区分,电气工程及其自动化专业侧重控制器的设计、通信工程专业侧重信号处理算法的设计、电子信息工程专业侧重于实用电子小产品的设计。
开放性试验是提供给学生,在实验室开放阶段和课下自由选择的具有创新性的实验。
本课程的课程设计以培养学生利用所学理论知识解决实际工程问题的能力为指导思想,以学生利用工程设计方法对系统进行分析和设计为重点,使学生得到实际工程设计的基本训练。
按照培养目标的要求,课程设计教学环节除完成必须的理论分析以外,主要是进行软件和硬件电路的调试,并将调试结果作为课程设计成绩评定的重要组成部分。
通过课程设计,使学生系统利用所学知识解决实际工程问题,巩固知识要点,培养实践能力,提高学生分析问题解决问题的能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,使学生初步具有电子电路设计、器件选择、手册查询、工艺制作、电路调试和维修等方面的能力。
本课程的课程设计采用教师指定题目与学生申报题目相结合的方法,教师提供4-6个设计题目供学生选择,同时学生也可就自己感兴趣的题目进行申报,经课题组审核后使用。
采用这种方法保证了设计的多样性,开阔了学生的视野,同时充分调动了学生的积极性,收到了很好的教学效果。
课程设计的指导形式为:以课程组教师为主进行设计指导,保证每人同时指导学生人数不超过20人。
毕业设计不仅是对理论教学的巩固和深化,而且也是直接对学生动手和创新能力的培养,对此我们非常重视,因此近几年来我们逐步加大毕业设计中和本课程相关的设计。
在毕业设计阶段我们要求每个学生从硬件电路的设计,制电路板,到元件的焊接、程序的设计和调试都独立的完成。
对学生的动手能力是一种很好的锻炼,为今后直接从事电子产品设计和研发打下了基础,大大激发了学生的设计的积极性。
3.3实践教学考核方法改革
现在我校实行的实验考核方式主要是将学生平时做实验的情况与期末实验单独命题考核相结合的方式。
这种方法效果很好,从客观上要求学生在平时必须认真做实验,学期结束前给出多个实验题目,题目难度与课堂实验难度相当,让学生随机抽取一个题目进行训练,提高考试质量与公平性。
课程设计考核方式主要分为理论设计考核、硬件设计调试结果考核及设计总体质疑(或答辩)考核。
4 EDA实践教学成果
通过案例项目实训教学,主要研究基本技能、综合应用、工程应用和创新意识四个方面的案例教学。
以“项目驱动”教学,使实践教学成为“理论联系实际”的重要手段,改变以往由教师指定任务,学生被动地完成任务的模式,学生从经历“要做、能做、会做”的全新过程,充分调动了学生学习的主动性和积极性。
实践教学中,学生面向工程实际来完成项目或课题,经历了发现问题、提出问题、解决问题的过程,经历了将书本知识向工程实际迁移和延伸的过程,同时在各种实践活动中,学生培养了职业道德、团
队协作精神、严谨的工作态度、处事及与人交流的能力等,对提高学生的创新能力和综合素质起到潜移默化的作用,其效果明显,很多学生在就业时都签订电子设计等方面的工作。
对于一些个性突出,有更大潜能的学生,实施分层次的重点培养,使其最大限度的发挥自己的聪明才智,在理论与实践方面取得更大的成就。
这些同学在全国大学生电子设计大赛、全国大学生建模竞赛及河北省“挑战杯”创业大赛等方面,均取得了优异成绩。
5结论
EDA技术作为新兴技术的发展方兴未艾,随着该技术的不断发展,EDA技术的实践教学也不能停滞不前,墨守陈规,必须不断创新,改进教学方式与方法,才能不断地提高电子工程类的教学质量[3]。
在未来教学发展中,应向以下几个方面发展:将EDA教学与实践向ASIC
设计与产品化延伸;将基于MATLAB、DSP Builder先进设计技术向传统DSP 技术和教学延伸;将SOPC技术与常规嵌入式系统软硬件联合设计技术相融合,使相关课程加入更先进的元素。
将IP应用和基于EDA的CPU设计融入计算科学相关专业的硬件设计课程中,强化计算机学生自主创新能力培养;将EDA技术与通信专业紧密结合,增强信号处理类课程的教学效果。
【参考文献】
[1]孙加存.EDA实践教学方法的探讨[J].科技信息.2006,06:159-160.
[2]杨永杰,冯军,章国安,施敏.EDA实践教学的改革与创新[J].电气电子教学学报.2009,31(5).
[3]宾心华.高校EDA实验教学的分析与探索[J].2008,30(1).。