关于EDA教学改革的研究与探索

杨艺敏 刘 涛

（桂林电子科技大学信息科技学院，广西 桂林 541004）

关于EDA教学改革的研究与探索

杨艺敏 刘 涛

（桂林电子科技大学信息科技学院，广西 桂林 541004）

文章分析了EDA技术及应用在电子信息类专业教学中的重要性，结合电子信息类专业特色，对EDA课程的授课形式、教学内容改革和考核方式组成进行了探讨。实践证明，此项课程改革激发了学生的学习兴趣和提高了学生的动手实践能力。

EDA；实践教学；教学改革

EDA(Electronic Design Automation- 电子设计自动化)是以Verilog、VHDL等为硬件描述语言 ，以CPLD、FPGA 等可编程逻辑芯片为载体，将电子系统的软件仿真与硬件设计电路相结合的一门电子设计技术,是现代电子设计技术的主流。

EDA课程一门技术性和实践性很强的专业基础课，偏重数字电路与系统的工程设计。对于相应的EDA设计方法和设计工具要及时进行更新，同时教师也要不断进行理论知识充实和相关技术的学习，从而使课堂教学内容更加丰富和生动。EDA课程的目的是为了让学生能更好的掌握理论知识和培养学生的动手能力，这就需要教师把理论和实践相结合在一起，同时在教学过程中必须突出“学习为主，教学为辅”的思想，使学生能够在实践中加深理论知识，同时能在理论指导下对实践进行验证。本文从以下几个方面对EDA教学改革展开研究和探索。

1 机房授课，加深理论与实践的结合

EDA课程是一门实践性很强的课程，让学生及时掌握课程内容并把理论直接指导践就具有一定的难度。如果能将教学地点设置在机房，那么就可以解决这个问题。信息科技学院有四个机房，其中一个还是与Altera公司共同组建的联合实验室，教师共同开发了一套 FPGA的开发板，软件使用Quatrus。在机房上课，为学生训练提供了十分必要的场所，保证每个学生都能单独用电脑学习，独立完成自己的实验。教师在上课过程中可以做到边讲边演示，让学生能有充足的时间练习每一个设计，同时教师也可以在讲解的过程中及时发现学生存在的问题。

例如，在设计 Verilog-HDL程序的时候，Verilog-HDL文件的命名、工程的命名以及下载器件芯片类型和型号的选择等这些细微但又重要的问题，学生通常觉得比较简单。但是当他们自己设计程序和调试的时候，很多学生还是会忽视这些问题，而导致程序设计失败。在这过程当中，如果教师能及时指导，那么学生便能对这些细节牢记不忘。

2 联系教学内容，将设计实例引入教学中

在EDA传统教学中，教师更多注重Verilog-HDL语言要素的讲解，学生很难一下就理解这些语言要素内容。教师应针对硬件描述表达形式多样，语言语法丰富的特点，结合大量的应用实例来对编程要点进行说明，从而使学生能更容易理解和掌握。例如，在always块语句当中，对于敏感信号表达式的讲解，就可以结合十进制计数器这个设计来加深了解。首先，根据采用不同的敏感信号设计出不同的十进制计数器；然后在Quartus软件平台上对不同的设计进行编译，仿真，并对仿真进行分析；最终下载到硬件平台上进行硬件功能验证，实现任务要求。

EDA教学内容应根据专业特点和学生情况，建立多层次的实验教学内容：包含基础实验和综合性实验[2]。基础性实验包括组合逻辑电路实验(如全加器-数据选择器)、时序逻辑电路实验(如各类触发器、锁存器)和脉冲电路实验。综合性实验包括电压表、频率计、波形发生器等实验。在基础实验当中，学生通过EDA仿真软件进行仿真分析和设计，掌握了电路的设计方法，又对实验的原理加深了理解。在综合性实验当中，可以进一步提高学生的实际电路调试能力。首先，学生要分析出各个子模块的原理；然后，在Quartus软件平台上把各个子模块整合在一起构成一个系统，再对系统进行整体调试；最后，编译、仿真、下载到硬件平台上，从而实现任务要求。

3 引入EDA实训教学及改进考核方式

为了更好的学习EDA课程，引入了EDA实训教学。在EDA实训教学中推出大量的EDA应用题目，这些题目的难度能满足不同层次的学生。学生可以自己的能力和兴趣选择不同类型题目，然后查阅相关资料，编写程序，完成设计任务。在这个实训教学过程当中，主要是培养学生系统的设计思想和规范的研究方法[3]。

对于考核方式，用试卷来进行考核是比较合适理论教学的，但是对于EDA教学来说，并不合适。EDA这门课程是以实践为主的，如果让学生在学习完这门课程之后，掌握的仅仅是几个关键词和Verilog-HDL的语法规则，那并不能满足对学生的要求。所以，对学生兴趣的培养，让他们用直观性的动手实践比抽象性的试卷更为合适。因此EDA的考核方式由以下几部分组成：

（1）平时成绩考核(40%)：平时成绩由课后作业、出勤率、和课堂测验组成。

（2）上机综合设计(60%)：授课教师以课堂所讲例题和课后布置作业题为基础，增加一些简单的功能，做成题签，让学生在规定的50分钟内以硬件描述语言的方法实现，并进行波形仿真和下载验证，只要正确即满分。

根据以上的考核方式，学生在上课的时候就明确了解考核方式的组成，在上课过程当中就会多动手实践，从而掌握了一些设计技巧，自然而然就会对这门课程产生兴趣。

4 结束语

EDA技术的迅速发展，是信息社会发展必不可缺的动力之一，我们要及时掌握EDA的最新技术，并对EDA的课程进行调整改进，从而调动学生学习积极性和主动性，为我国培养出更多的人才。

[1] 江国强.EDA 技术与应用(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2] 杨敏.改进实验 加强 EDA教学[J].实验室研究与探索,2008,27(2):110-112.

[3] 任志平,党瑞荣.EDA 教学改革与创新实践研究[J].中国电力教育,2011,(26):104-105.

Study and exploration on the teaching reform of EDA

The importance of EDA technology and its application in the teaching of electronic information major were analyzed, combined with electronic information specialty, EDA course modes of teaching, reform of teaching content and composition of assessment method were discussed. Practice proved that this curriculum reform had stimulated students' interest in learning and improved student hands-on skills

EDA; practice teaching; teaching reform

G423.07

A

1008-1151(2012)06-0184-02

2012-04-30

杨艺敏（1983－），女，桂林电子科技大学信息科技学院教师，研究生，研究方向为信号与信息处理；刘涛（1983－），男，桂林电子科技大学信息科技学院教师，工程硕士研究生，研究方向为通信工程。