EDA技術課程教學的改革與研究

王曉麗+歐陽晶

摘 要 ：目前EDA技術課程在教學模式、教學手段等方面，普遍不能適應當前市場對高技能性人才需求的培養，主要存在以下幾方面的不足：教育理念滯后、教師觀念落后、教學方法單一等。針對上述不足，從項目化理論教學、優化教學內容、創新教學方法、改革考核手段等方面進行改革研究，提高EDA技術課程的教學效果。

關鍵詞：EDA技術；項目化教學；教學改革

基金項目：2015年度湖南工學院教學改革研究項目“EDA技術課程中項目研討式教學法應用研究”

TN702.2-4；G642

隨著電子設計自動化技術的飛速發展，高校畢業生從事電子設計崗位的人數逐年增多，EDA 技術作為以集成電路自動化設計為主要內容的課程，在學生就業方面具有重要的幫助。課程以培養學生的工程素質、分析問題解決問題的能力、動手能力和創新意識為教學目的，該技術涵蓋廣泛，涉及到電子信息行業各個方面。

目前，EDA技術教育依然沿襲著傳統的學科體系教育理念，注重課本純理論知識的講解與灌輸，忽略了實踐能力的培養，已不能適應當前高職教育對高技能人才培養的需要。如何將理論與實踐相結合，開創一種新的教學模式，充分調動學生的積極性，發揮學生的主體意識，讓學生在寓教于樂的氛圍里主動參與學習，應是當前EDA技術教育者面臨的一個重大課題。

一、項目化理論教學

根據EDA技術課程教學大綱要求，從培養學生的動手能力、創新能力和綜合應用能力出發，將理論教學內容按照由簡到難再到綜合的原則，劃分為幾個驅動項目，通過老師和學生一起對各個項目進行研究實現，影射出相應理論知識的學習，從而使得學生在實踐中學習理論，避免出現學生對學習的盲目性。

二、優化教學內容，培養學生應用能力

基于FPGA/CPLD的EDA技術具體內容由易到難可分為邏輯行為的實現、控制與信號傳輸功能的實現以及算法的實現三個層次。EDA課程在有限的時間內通過HDL利用FPGA/CPLD設計數字電路或小型數字系統，這樣正常的教學基本定位在一、二層次之間，對于一部分動手能力強、肯鉆研的學生，可以通過畢業設計或參加電子設計競賽引導其學習第三層次的內容。根據EDA技術課程實踐性強的特點，設計由淺入深、自主創新等開放類實驗項目。各實驗除給出詳細的實驗目的、原理、思考題和實驗報告要求外，每個實驗還包括多個實驗項目（層次），即：第一實驗層次是與該課內容相關的驗證性實驗，提供了詳細的設計程序和實驗方法，使學生能有章可循，快速入門；第二實驗層次是在上一實驗基礎上提出一些要求，讓學生能做進一步的自主發揮；第三、第四實驗層次屬于自主設計或創新性質的實驗，在其中給出實驗的基本原理，實驗功能，技術指標要求和設計提示等。

三、創新教學方法，引導學生主動學習

在具體教學實施過程中，不拘泥于單一的教學方法，根據不同的教學內容、不同的階段采用不同的教學方法，大部分時間在專業機房或實驗室進行教學活動，把教、學、做有機地結合到一起。教學有法，但教無定法。在實際教學過程中，要結合學生的實際情況“因材施教”，以利于學生提高學習效率。

（1） 交互討論式教學法：為調動學生獨立思考的積極性，理論課教學中教師或學生提出問題，師生之間、學生之間互動討論，調動學生的積極參與性；在設計與綜合實驗中，教師引導學生討論方案、方法等。

（2） 目標驅動教學法：教師給出課外作業、實驗項目及其目標，學生根據任務目標完成實驗的各個環節，如資料查找、實驗方案設計、儀器調試、實驗結果測量與處理等。這種方法使學生任務目標明確，充分發揮學生的自主性，有利于培養其獨力工作能力。

（3） 研究式教學法：采用研究的觀點、研究的思路、研究的方法講授課程內容，設置研究性的作業和實驗項目。

（4） 現場不講授只指導的方法：對于學生能夠獨立完成的實驗項目，指導教師不統一講授，只對學生提出的問題進行答疑指導。這種方法有利于學生自主學習，讓學生獨力思考，自主學習。

（5） 開放式自主實踐教學法：開放實驗室，學生自主實驗，達到自主學習的目的。

（6） 課外科技活動指導方法：分小組進行實踐活動，開展合作、研究性學習。

（7） 學生參與教師科研項目方法：學生在學習過程中可參與教師的科研，教師指導其學習與研究。

（8） 網絡輔導方法：學生可通過網絡與教師交流，教師通過網絡進行輔導。

4、改革考核手段，促進學生全面發展

采取分階段、分層次綜合考核模式。分階段考核可以檢驗學生平時學習掌握情況，也可以防止學生平時學習應付，到考試時突擊的情況；對于設計任務完成較好、作品質量較高的學生給以適當加分，既能讓基礎較差的學生得到肯定，又鼓勵了能力較強的學生，讓他們主動學習。

考試成績主要由書面考試、平時考核、實驗考核、上機考試、課外實踐、自主創新等幾個方面的成績綜合而成，加大平時考核成績比例，學生參加電子設計競賽取得的成績，可以獎勵一定的學分。

5、明確學習目標，激發學生學習

興趣是學習的動力，要讓學生對EDA課程感興趣，就得先讓學生了解學習該課程的目的和意義。通過介紹EDA技術的廣泛應用以及采用EDA技術設計電子產品的諸多優點，說明EDA技術是目前電子設計的最新技術潮流，也是今后電子設計的主要技術方向。因而掌握EDA技術是電子工程師及從事電子技術研發人員的必備技能，也是現代電子類專業學生學習的重要內容和必須掌握的技術，讓學生明確課程的重要地位和學習目標，進對EDA技術產生興趣并重視EDA課程的學習。

6、促進現代電子科技技術在其它學科與專業中發展

（1） 將EDA教學與實踐向ASIC設計與產品化延伸；

（2） 將基于MATLAB、DSP Builder先進設計技術向傳統DSP技術和教學延伸；

（3） 將SOPC技術與常規嵌入式系統軟硬件聯合設計技術相融合，使相關課程加入更先進的元素；

（4） 將IP應用和基于EDA的CPU設計融入計算科學相關專業的硬件設計課程中，使傳統的“計算機組成原理”課與“計算機體系結構”有更深刻的內涵和先進技術的基礎，強化計算機學生自主創新能力培養；

（5） 將EDA技術與通信專業緊密結合，促進自主知識產權功能器件設計的教學效果；

（6） 將基于ispPAC及其設計軟件為基礎的模擬EDA技術也引入課程及工程訓練，促進完整的EDA技術教學等等。

7、結語

通過對EDA技術課程的教學改革與實踐，提高EDA技術課程的教學效果，提高學生學習的積極性、加強學生的實踐動手能力，培養學生主動獲取知識、靈活運用知識的能力以及電子設計的綜合能力，使學生成為名符其實的應用型人才，促進信息技術與電子技術課程的整合。

作者簡介：王曉麗（1988.10），女，山東濰坊人，碩士，助教，研究方向：EDA技術、信號處理。