基于通信工程专业的EDA教学探讨与实践

于华楠，赵 睿，邬春明，秦 力

(1.东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012;2.东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林132012)

EDA(电子设计自动化)是将软件仿真与硬件电路相结合的一门电子设计技术，它以VHDL、verilog等为硬件描述语言，以CPLD、FPGA等可编程逻辑芯片为载体，来实现复杂电子系统的设计。是现代电子设计技术的主流。

EDA是在学生具备了“数字电子”、“单片机技术”、“C语言”等知识的基础上而开设的一门新兴课程，该课程的最大特色就是实践性强，对专业起着穿针引线的作用，能够强化学生学以致用，是将知识转化为生产力的桥梁。因此在教学过程中必须突出“教为辅，学为主”，使学生能够进入在实践中加深理论知识，在理论指导下积极实践的良性循环中。

EDA又是一门应用很广泛的课程，作为专业选修课，我校在通信工程、电气工程、自动化、电子信息等专业均有开设，本人通过对通信专业该门课程的教学，以及和外专业教师的交流发现目前所面临的问题是由于学时的限制，各专业的教学内容大致相同，均集中在硬件描述语言的讲授和MUXPLUSⅡ软件的应用上，专业特色不明显，学生不能有针对性的进行学习。因此，在遵循我校“一实两创”人才培养模式的前提下，在该课程的教学过程中如何体现通信工程的专业特色是值得思考的问题。通过思考与实践本文将从以下几个方面进行改革。

1 提倡机房授课，做到少讲多练

作为一门实践性很强的课程，为学生提供训练的场所十分必要，信息工程学院有三个大机房，因此对于我院该课程的教学有着得天独厚的优势，将教学地点设在机房可以保证学生人手一机，教学双方可以做到边讲边练，与在多媒体教室相比，教师在讲解的过程中可以很快的发现学生存在的问题。

以vhdl硬件描述语言这一章为例，在多媒体教室中，教师只能从语法规则，设计思路来讲解。为保证授课的连续性，内容也特别多，即使学生能很好的记笔记，去通信实验室做实验时，部分同学也会忘记理论课上的学习内容，做起实验来频繁出错甚至不会做，导致一个实验所花时问过长，降低学生的学习效率。这种理论与实践时空分离的教学模式也极大影响了学生的学习兴趣。而在机房授课则不然，教师可以直接切入主题，取一节课的精华进行30分钟的讲解，学生听课注意力也会更加集中。然后利用60分钟的时间进行实训，学生感到迷惑的地方可以通过教师一对一的指导加以解决。这样，学生对EDA中软件部分的知识能够很好的消化，去实验室进行实验时将自己设计的程序带去只需处理硬件电路的连接和测试即可，大大提高了学习的效率。

2 压缩教材内容，将通信系统的建模与设计引入教学中

在EDA传统教学中，教师更多侧重于VHDL语言要素的讲解，比较依赖教材，面临的一个问题是函数、过程这些知识点在现有的实训环境下应用并不广泛，在实际设计中更多应用是进程描述，因此，应着重讲进程，略讲函数及过程。在学时有限的情况下，节省出一部分时间将VHDL语言融入通信系统的建模与设计中，使得学生能够利用EDA这门工具来解决通信工程专业的专业问题。

EDA的学习规律应遵循认知——模仿——独立设计这三步来进行，认知是指能够读懂别人的设计，对别人的设计成果进行验证、测试。在学生掌握基本的VHDL语言要素后，为突出通信专业特色可将如HDB3、CMI等编译码程序作为实例让学生进行阅读。在课堂上帮助学生分析设计思路。课后作业让学生进行模仿即在现有设计基础上稍加改进形成新的设计或利用已经测试通过的程序模块构成较为复杂的系统。在学生已具备熟练应用EDA技术的能力时，让学生独立设计一些复杂通信模型，例如:MSK、QPSK调制解调器，同步复接器等等，达到了这门课程的最高要求。

此外，根据工具课的特点，在学生修完该门课程后，为了保证学习的连续性，授课教师可在大学生自主实践项目、电子设计大赛、毕业设计中给学生立题，让学生利用EDA技术进行通信系统模型的自行设计，开发学生的创新意识和动手能力，使学生能够融会贯通，毕业到企业工作后后，能够很快上手，提高竞争力。另一方面，教师通过指导学生，能够将实际操作所面临的问题反馈到对下一届学生的课堂教学中，丰富教学内容。

3 改革考核方式，调动学生的学习积极性

以试卷进行考核的方式更适合于理论课的教学，通过几年来课程组教师的探索，认为这种方式对于EDA教学有并不适用，首先，一部分学生已习惯于考前突击，在课堂上很容易“身在曹营心在汉”，注意力不集中，这门课程结束后，记住的仅仅是几个操作符和硬件描述语言的语法规则。其次，对于学生兴趣的培养，直观性的动手实践要比抽象性的试卷考核更为直接。由于该课程“实践为主，重在应用”这一特色，改革考核方式势在必行。

(1)平时成绩考核(20%)

平时成绩包括三部分:①出勤率;②随堂测验;③课后作业。

(2)上机操作(40%)

授课教师将课堂所讲例题、课后布置的作业做成题签(一般是基础性的设计)，考前让学生随机抽取，让学生在1小时内做完，并且不拘泥于形式，原理图、VHDL语言、波形描述三种方法任意选择，只要运行正确，即满分。

(3)综合设计(40%)

将学生按照学号进行分组，布置综合性比较强的设计题目，最后以答辩的形式进行考核。

遵循上述考核方式，在授课之初就让学生明确期末考核就是以机试、综合设计来结束，学生就会自主进行实践，动手频率多了，有了小小成就感，渐渐就会对这门课产生兴趣。并且在综合设计上还能培养学生的团队意识和协作精神，为以后进入企业打下良好的基础。

总之，对于EDA课程的教学要本着“学为主，教为辅”的原则，让这门课在通信工程专业能够起到穿针引线的作用，让学生通过EDA这个平台能够对通信工程有明确的认识，提高其自身实践能力，学以致用。

［1］王平.EDA课程教学方法的实践［J］.机械制造与研究，2010，39(2):99-100.

［2］吕常智，范迪.对EDA试验教学的几点认识［J］.中国科教创新导刊，2010，4(2):111-114.

［3］王勇，徐丹旸，彭勃.《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(10):44-44.