《EDA技术》课程教学改革的研究

于万霞

摘要：随着社会的发展，传统的教學方式已经不能适应社会对于人才培养的需求。《EDA技术》课程是一门应用性较强的，引领学生进入现代电子设计领域的必修课程，在专业培养目标中具有承上启下的桥梁作用。本文对《EDA技术》课程从教学内容，教学方式，实践能力培养策略等多方面提出了改革措施。实际教学效果证实了提出方法的有效性。

关键词：EDA技术；教学改革；项目教学；互联网+

【中图分类号】G642.0； 文献标识码：A

一、引言

EDA（Electronic Design Automation，EDA，电子设计自动化）技术是一门发展迅速、工程性强、须紧密结合技术发展前沿的现代电子设计技术课程。它是以计算机科学和微电子技术发展为先导，汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。目前《EDA技术》已成为各高校电子信息类专业的核心专业课程。本课程在专业培养目标中具有承上启下的桥梁作用，是引领学生进入现代电子设计领域的必修课程。

随着社会经济、科技的迅猛发展，高校的人才培养要求也随之发生了很大变化。2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》也特别强调要通过“遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”，以及“注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习，激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索的良好环境”等。很多学者对高校人才培养的问题进行了深入分析并提出解决问题的思路 [1-3]。

二、教学内容改革

《EDA技术》课程是一门理论与实践并重，工程性、综合性、实践性很强的课程。该课程包括五大部分：第一部分主要以原理图输入方式为例介绍EDA的开发流程和软件操作过程；第二部分主要介绍采用VHDL语言进行EDA的开发，包括VHDL语言结构、常用组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计；第三部分主要介绍利用宏功能模块进行程序的开发方法；第四部分介绍有限状态机的设计；第五部分是电子技术综合设计。

三、教学方法和手段的改革

学生是高校、教师、学生这三个人才培养的基本要素的中心，成为教学的主体[6]。为了提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的团队合作能力和师范能力，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的求知欲望，教学过程中采取以学生为本的教学理念，加强课堂参与度，有效利用互联网资源。在教学过程中主要采用多种教学方式。

（1）结合CDIO 的教学方式

CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate））工程教育模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[7]。对于电子系统综合设计采取学生课下设计、课堂交流的方式。学生充分利用互联网资源，对教师在课堂上布置的题目或自选题目以小组为单位进行设计。小组内学生以CDIO 的要求对题目进行构思，设计，实现和运作，从工程的角度来实现系统。

（2）课堂讲授与学生自学相结合的方式

重点知识在课堂讲授，需要学生了解和扩展性内容由学生自学，提高他们的自主学习能力，激发学习欲望。本课程中可编程逻辑器件基础及其应用一章，由于芯片内部结构图片较多，而且较大，因此该部分内容的视频和PPT通过网络传给学生，让学生自主下载学习。

（3）现代教育技术应用与教学改革

该门课程充分利用网络资源，采取的措施主要有：教师提供给学生主要的学习网站，学生通过网络进行自主学习；学生和老师通过QQ或微信就学习中存在问题进行交流，以提高时效性；教师建立了QQ群，将一些视频，软件和学习资料放到群中，供学生学习下载，学生编写的程序及调试的视频也可以通过QQ传给教师。

四、实践教学与创新能力培养改革

实践教学是工科院校重要教学环节。本课程设置相应的实验、上机等实践性教学，该课程设置20学时实验，同时还安排了2周的课程设计。

（一）课内实验改革

（二）在实验中，减少验证性的实验内容，增大设计性、综合性的实验内容；在每个实验设计中，都增加一些加宽、加深的内容，希望那些基础好、动手能力强的学生学到更多知识，创新能力得到提高。

（二）创新能力培养

要培养学生的创新能力，创设和营造有利于创新人才成长的条件和环境是关键。在学生的“EDA技术” 课程创新能力培养方面，主要采取的措施如下：

充分利用EDA技术实验室，进行综合系统设计和SOPC系统设计。EDA技术的高级应用是利用FPGA等芯片设计SOPC系统，而由于课时有限，在课上教师将采用FPGA芯片如何实现SOPC系统的方法及进行讲解，供有能力的学生进行自主开发设计。

（三）课程设计

EDA技术课程设计是EDA技术课程综合性实践教学环节。在该课程设计的题目拟定中，采取以学生学习的需要和兴趣为中心，重在所学知识的综合运用和实际问题的解决，学生可以自行拟定题目也可以选择教师推荐的题目，要求题目要有一定的综合性和创新性。

五、教材使用改革

EDA技术是一门应用性较强的课程，主要通过理论教学、实验、实训和课程设计4个环节来提高学生的技能水平，将这4个教学环节融为一体即“四位一体”教学法。这也是我校长期为社会培养高技能应用型人才过程中总结出来的一套行之有效的教学方法[8]。结合本校学生的实际，教材选用了本校教师编写的清华大学出版社出版的《EDA技术基础与实验教材》。该教材将理论和实验充分结合，为实训和课程设计提供了素材，体现了“四位一体”的教学理念。

七、总结

随着社会的发展，科技的进步，高校人才培养要求的变化，传统的培养方式和授课方法已经不能满足学生实践能力、创新能力培养的要求。本文探讨了EDA技术课程的教学改革方法，提出了教学过程中注重学生知识运用能力和创新性思维的培养，采用CDIO式、项目式等教学方法，加强互动性，提高学生的参与的积极性和自主学习的能力，充分利用互联网资源，使学生从被动学习到主动学习，切实提高学生的实际动手能力和创新意识。教学实践证明，提出的改革方法取得了很好的教学效果，得到学生的一致认同。

参考文献：

[1] 董泽芳. 高校人才培养模式的概念界定与要素解析.大学教育科学[J].2012.3：30-36

[2] 张典兵.论高校创新人才培养的几个基本问题.教育现代化[J]2015.5：52-57

[3] 解继丽.“互联网+”引领教育改革新趋势.楚雄师范学院学报[J].2015.30（2）：85-88endprint