诛仙ＥＤＡ技术课程教学改革研究 |
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| 本文作者： 贾佳 -168-贾佳（西安航空职业技术学院，陕西西安710089）【摘要】EDA技术已经成为电子类专业的基本技能，EDA教学的内容、方法、手段一直在被不断的探究。结合课程特点，提出了采用实训方式进行的项目教学法，并对课程改革的思路和措施进行了说明。【关键词】EDA技术项目化教学方法课程改革【中图分类号】G632.0【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2011)04-0168-01EDA技术是以数字电子技术课程知识为基础，具有较强实践性、工程性的专业课程。将数字电路设计从简单元器件单元电路设计，EWB软件仿真提到了更高一级的可编程操作平台上，进一步巩固和提高学生电子电路综合设计能力。但是，传统的教传奇文章学模式是将两门课程分开，先上数字电路，后上EDA技术，分两学期授课，这样的教学模式存在弊端，减弱了课程之间的联系，降低了学生对数字电路理论的认识程度。通过对EDA技术课程的教学改革，以实训的方式采用项目教学法，使学生在较短的时间内掌握EDA技术基础及其实验系统，从数字系统的单元电路，如译码器、计数器等入手，加深对数字电路基础理论的认识，逐渐完成数字系统设计。 （一）EDA技术及其在教学中的应用1.EDA技术。 EDA技术即电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)是以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果而形成的一门新技术，是一种能够设计和仿真电子电路或系统的软件工具。传奇采用自顶向下的层次化设计，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现，然后采用硬件描述语言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。图1为一个典型的EDA设计流程。图1EDA设计流程图2.EDA技术在教学中的应用。在教学过程中，EDA技术利用计算机系统强大的数据处理能力，以及配有输入输出器件(开关、按键、数码管、发光二极管等)、标准并口、RS232串口、DAC和ADC电路、多功能扩展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件开发平台，使得在电子设计的各个阶段、各个层次可以进行模拟验证，保证设计过程的正确性。 从而使数字系统设计起来更加容易，让学生从传统的电路离散元件的安装、焊接、调试工作中解放出来，将精力集中在电路的设计上。同时，采用EDA技术实现数字电路设计，不但提高了系统的稳定性，也增强了系统的灵活性，方便学生对电路进行修改、升级，让实验不在单调的局限于几个固定的内容，使教学更上一个台阶，学生的开发创新能力进一步得到提高。（二）课程教学改革实施1.课程改革思路。课程改革本着体现巩固数字电路基础，掌握现代电子设计自动化技术的原则来处理和安排EDA技术教学内容。打破传统的从EDA技术概述、VHDL语言特点、VHDL语句等入手的按部就班的教学方法，以设计应用为基本要求，开发基于工作过程的项目化课程，以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。将EDA技术分为四个方面的内容，即可编程逻辑器件、硬件该网游对于这确实描述语言、软件开发工具、实验开发系统，其中，可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动设计工具，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。采用项目化教学方法，以实训的方式展开，让学生在学中做，做中学。2.课程改革措施。以电子线路设计为基点，从实例的介绍中引出VHDL语句语法内容。在典型示例的说明中，自然地给出完整的VHDL描述，同时给出其综合后的表现该电路系统功能的时序波形图及硬件仿真效果。通过一些简单、直观、典型的实例，将VHDL中最核心、最基本的内容解释清楚，使学生在很短的时间内就能有效地掌握VHDL的主干内容，并付诸设计实践。这种教学方法突破传统的VHDL语言教学模式和流程，将语言与EDA工程技术有机结合，以实现良好的教学效果，同时大大缩短了授课时数。表1为课程具体内容及实训学时分配。（下转第164页）2011年第4期大众科技No.4，2011（总第140期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.140)【收稿日期】2011-01-10【作者简介】贾佳（1980），女，陕西西安人，西安航我们找到网游空职业技术学院讲师，硕士研究生，从事电子电路、虚拟仪器以及FPGA的教学和研究。-164-物）的读数再各自将读数画在纸上最后互相查找不足。学生通过竞赛，对千分尺的使用就有了深刻的理解，学习积极性的提高是不言而喻的。（4）要善于利用实训设备，发展学生的实践操作能力，使他们的双手激发思维，并且看见和体验到他在专业课学习上的成就。机械专业的特点是实践性突出，缺乏实践经验就很难深入理解理论。例如在学到装配的基础知识时，将理论课堂移到实训车间。第一步，先让学生参观CA6140型车床的车削过程，并简明扼要地讲解车床的有关部件，以及车削加工时的运动。第二步，将全班学生分成三个小组，利用一台CA6140型车床，要求每组学生各完成一项任务，第一组拆卸主轴箱，第二组拆卸尾座，第三组拆卸溜板箱、滑板及刀架部分。第三步，拆卸完成后，要求每组各派一名学生代表发言，讲出其拆卸的心得，本组的成员可进行补充。第四步，各组将拆卸后的部件重新进行装配。第五步，各组代表发言，讲出装配心得，其他同学给予补充。这样的训练，不仅让学生学到了专业知识，而且训练了他们的团体协作配合。 （5）巧用生活实例对比机械专业知识，让学生用形式、声音、色彩和感觉进行思维，使他们形成丰富的情绪记忆。 例如在讲到金属切削的基础知识时，笔者利用“小刀削铅笔”进行现场直播，将金属切削的几个基本概念，如切削时的工件表面待加工表面、已加工表面、过渡表面，切削用量切削速度、进给量、背吃刀量，以及切削运动主运动、进给运动，进行了生动的讲解，并通过削铅笔速度的变化加深了学生对相关概念的领会。通过将小刀削铅笔这种日常学习生活中的实例与刀具切削金属工件这种机械专业知识进行对比，消除了学生的陌生感，不仅降低了学生的学习难度，同时能大大地提高学生的学习兴趣。 （6）教师要能根据课程实际，进行教学方法的改革，灵活运用讲授法、演示法、探究法、讨论法、问题法等教学方法，避免出现课堂上水波不兴的注入式教学。 3.教师要不断充实提高自己，增强专业素质，拓宽知识面，力争做到一切知识懂一点，一点知识懂一切。如果一名机械专业的理论教师，仅仅懂得有关机械方面的知识，而对于其它方面，特别是青少年感兴趣的体育、音乐、网络、文学等，却所知不多，甚至一无所知，那么这位老师就很难和学生找到共同语言。教师与学生只进行专业理论方面的沟通，是很匮乏的，很难引起学生的共鸣。在当今这个信息多元化的时代，教师如果能够一切知识懂一点，多方涉猎，那他在面对不同类型的学生时，就很容易找到与他们的共同语言，迅速地拉近师生之间的心理距离。一旦学生认同了你的博学多才，他自然爱听你的课。一点知识懂一切是指教师要熟知学科内容并且绰绰有余交流，这是教师素养的第一要素。苏霍姆林斯基说过：如果一个教师在他刚参加教育工作传奇的头几年里所具备的知识，与他要教给学生的最低限度知识的比例为10：1，那么到他有了十五至二十年教龄的时候，这个比例就变为20：1，30：1，50：1。在机械发展日新月异的当今，如果一名机械专业课教师，不能及时补充、更新自身的专业知识储备，就显得底气不足，其课堂的枯燥乏味可想而知。教师首先要能将专业教材的理论知识点融会贯通，了然于胸其次要能利用各种渠道关注机械专业的发展动向，上课时旁征博引，向学生介绍机械专业的新材料、新工艺、新产品，将前沿知识与授课内容有机结合，扩大了学生的视野，必然提高其学习兴趣。在教育工作中，没有一种结果是单靠某一项措施就能取得的。激发中职学生对机械专业的兴趣对教师是一项挑战，更是一项要求。只有通过不断地学习，才能向这个目标不断靠近。【参考文献】[1]李镇西.爱心与教育-素质教育探索手记[Ｍ].成都:四川少年儿童出版社,1998.[2]姜波.钳工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.[3]瓦·阿·苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].北京:教育科学出版社,1980.[4]《教育规划纲要》工作小组办公室.教育规划纲要学习辅导百问[M].北京:教育科学出版社,2010.（上接第168页）表1课程具体内容及实训学时分配能力目标学习情境项目载体课时QuartusⅡ开发工具使用能力QuartusⅡ开发环境、实验系统二选一音频发生器设计6VHDL语言基本结构计数器电路设计6VHDL语言并行语句8位加法器设计8VHDL语言顺序语句7段数码显示译码器设计8VHDL语言综合运用数控分频器的设计8VHDL语言编程能力层次化调用方法4位加减法器的设计4综合开发调试能力8位16进制频率计设计十字路口交通灯设计数字钟设计波形信号发生器设计，等。 (任选一题)20总计60从EDA技术开发工具和实验系统介绍入手，帮助学生在感性上对EDA技术产生一定的认识，再分别以不同的项目为载体学习VHDL语言，让学生快速掌握EDA技术的基本内容，最后，充分发挥学生的主观能动性和创造性，综合运用所学知识完成简单集成电路的设计，培养学生获取知识的能力。EDA技术课程在高校电子类专业教育中发挥着不容忽视的作用，EDA技术已经成为电子行业领域开发和进行科学研究所需要的基本技能。通过对EDA技术课程教学改革，提高了学生电子设计的综合能力，培养了学生主动获取知识，灵活运用知识的能力，促进了信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。【参考文献】[1]顾斌,赵明忠,姜志鹏,等.数字电路EDA设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.[2]潘松,黄继业,EDA技术与VHDL(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007.。 本文《ＥＤＡ技术课程教学改革研究》 --- 作者： 贾佳 |
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