EDA技術(shù)課程教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

張丹

專業(yè)人士覺得，現(xiàn)階段是EDA技術(shù)飛速發(fā)展的時候，而且EDA技術(shù)將可能是影響現(xiàn)代的十大技術(shù)之一，所以要讓學(xué)員們充分把握EDA技術(shù)的創(chuàng)新利用。作為學(xué)習(xí)電子專業(yè)的學(xué)員，以后的就業(yè)方向大概是以電子產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與生產(chǎn)為主的調(diào)試和設(shè)計(jì)崗位。企業(yè)要求學(xué)員正確識讀電路圖，理解、修改描述語言，甚至要求學(xué)員具有開發(fā)新代碼、新產(chǎn)品的能力，以便協(xié)助研發(fā)工程師完成相關(guān)任務(wù)。所以，需要學(xué)員具備踏實(shí)的技術(shù)能力和職業(yè)修養(yǎng)。 傳統(tǒng)教學(xué)的模式和現(xiàn)代企業(yè)對學(xué)員專業(yè)知識和職業(yè)能力的要求相互矛盾。從學(xué)員的就業(yè)和學(xué)校的專業(yè)發(fā)展考慮，我們有必要對EDA技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)改革。

一、改革思路

首先，根據(jù)教學(xué)大綱安排，EDA技術(shù)課程安排在大三的第一學(xué)期，學(xué)員只有兩個多月的學(xué)習(xí)時間，因此，這就對教學(xué)效率有嚴(yán)格的要求。其次，該課程實(shí)踐性較強(qiáng)，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)置存在一定難度，而且項(xiàng)目來源要貼近實(shí)際。 最后，具體教學(xué)方式的設(shè)計(jì)要根據(jù)知識的特點(diǎn)和學(xué)員的學(xué)習(xí)程度適當(dāng)選擇。

按照課程內(nèi)容的特色，把工作操作利用作為主線，按照學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)修近況和本身具有的特色來教學(xué)，把項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)方向，用工作內(nèi)容進(jìn)行驅(qū)動，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐動手能力。行業(yè)中對EDA技術(shù)的要求主要有：對開發(fā)軟件的熟練應(yīng)用、宏功能模塊的應(yīng)用、利用Verilog HDL設(shè)置數(shù)字系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)等。針對行業(yè)的需求、課程內(nèi)容特色和學(xué)員的基礎(chǔ)設(shè)置講授內(nèi)容和授課模式。

在目前教學(xué)模式中，教師普遍使用理論與實(shí)驗(yàn)相分離的教學(xué)模式，即在教室學(xué)習(xí)理論知識，然后在實(shí)驗(yàn)室對理論知識進(jìn)行驗(yàn)證，這樣導(dǎo)致學(xué)員只會按步驟操作實(shí)驗(yàn)，最終出現(xiàn)學(xué)員“重概念、輕應(yīng)用，重考試、輕能力”的情況。部分學(xué)校采用使命驅(qū)動的方式或者項(xiàng)目化講授的方式進(jìn)行講課。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能夠針對利用某一知識點(diǎn)完成任務(wù)目標(biāo)，讓學(xué)員由淺到深地學(xué)習(xí)知識。但在對系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)時，學(xué)員不能綜合運(yùn)用所學(xué)知識，此時可以采取項(xiàng)目化教學(xué)。

針對傳統(tǒng)講授模式的短處和EDA技術(shù)課程的特點(diǎn)，教師可以將課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，采取一體化教學(xué)，借鑒采納使命驅(qū)動方式受教和項(xiàng)目化方式受教的優(yōu)點(diǎn)。采取任務(wù)驅(qū)動授課方式讓學(xué)員們“由淺到深”地掌握知識點(diǎn)。等到學(xué)員的知識累積到一定程度后，插入“項(xiàng)目導(dǎo)向”教學(xué)方式，以學(xué)員為主體、教師為指導(dǎo)，讓學(xué)員學(xué)會綜合運(yùn)用各個知識點(diǎn)。

二、項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)

（1）小組教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)員獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，學(xué)員之間也可以相互討論，增強(qiáng)協(xié)作能力和學(xué)習(xí)效率。

（2）通過布置任務(wù)，引入學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)。經(jīng)過項(xiàng)目解析對項(xiàng)目進(jìn)行分化，成為任務(wù)驅(qū)動的素材。每一個學(xué)員都要加入項(xiàng)目，在實(shí)際操作過程中把握知識要點(diǎn)，練習(xí)和掌握操作技術(shù)，把抽象的觀念知識一點(diǎn)點(diǎn)深化。

（3）通過自評讓學(xué)員預(yù)估自己對知識的掌握情況，再通過項(xiàng)目匯報、教師評分，由教師和學(xué)生共同評價設(shè)計(jì)者是否正確認(rèn)識自我、真正掌握各知識點(diǎn)，最后由教師指出學(xué)員對知識點(diǎn)的掌握情況，使學(xué)員了解自身優(yōu)勢和不足。

三、教學(xué)方案設(shè)計(jì)

在講授計(jì)劃中一共有7個項(xiàng)目，包括了全部課程的知識要點(diǎn)。將每個項(xiàng)目分解成不同的任務(wù)，從各個任務(wù)出發(fā)學(xué)習(xí)不同的知識內(nèi)容，各知識點(diǎn)學(xué)完后，再運(yùn)用所學(xué)知識完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，這樣既可讓學(xué)員從宏觀上了解項(xiàng)目的設(shè)計(jì)意義，又可讓學(xué)員從各任務(wù)中獲得了知識并實(shí)際應(yīng)用。本文將以數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃項(xiàng)目為例進(jìn)行課程的設(shè)置。

1.明確項(xiàng)目提出的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求

（1）設(shè)計(jì)規(guī)劃4位十進(jìn)制數(shù)字表現(xiàn)頻率計(jì)，它的頻率測試范圍是10～999，測試的單位是kHz。

（2）要求量程能夠自動轉(zhuǎn)換。

（3）如果納入的信號不超過且不等于l0kHz的時候，納出表示都為0，如果納入的信號超過且不等于999kHz的時候，納出表現(xiàn)都為F。

2.設(shè)計(jì)任務(wù)

按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃需求，把這個項(xiàng)目按照功能模式分開，每一個功能模式對應(yīng)多個學(xué)習(xí)知識點(diǎn)和任務(wù)。任務(wù)一的內(nèi)容是計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，包含知識點(diǎn)：第一點(diǎn)完成if語句的學(xué)習(xí)；第二點(diǎn)完成進(jìn)程語句的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)把握進(jìn)程語句的特點(diǎn)和使用方法。任務(wù)二的內(nèi)容是分頻器的設(shè)計(jì)規(guī)劃，包含知識點(diǎn)：第一點(diǎn)學(xué)習(xí)多進(jìn)程的工作機(jī)制；第二點(diǎn)學(xué)習(xí)嵌套型if語句；第三點(diǎn)學(xué)習(xí)使用嵌入式邏輯解析儀觀察內(nèi)部信號。任務(wù)三的內(nèi)容是鎖存器的設(shè)計(jì)規(guī)劃和消抖電路的設(shè)計(jì)規(guī)劃，包含知識點(diǎn)：第一點(diǎn)了解消抖電路發(fā)揮效果和設(shè)計(jì)理念，第二點(diǎn)了解及掌握信號與變量，并認(rèn)識變量和信號的不同以及兩者的作用范圍。任務(wù)四的內(nèi)容是顯示電路的設(shè)計(jì)，包含知識點(diǎn)：第一點(diǎn)掌握動態(tài)量示的原理及實(shí)現(xiàn)方法；第二點(diǎn)掌握case語句的獨(dú)特之處，并且用case通句編寫實(shí)規(guī)譯碼電路的設(shè)計(jì)。任務(wù)五的內(nèi)容是頂層文件的設(shè)計(jì)，包含知識點(diǎn)：第一點(diǎn)根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)，用以上各功管模塊正確繪制原理圖；第二點(diǎn)利用原理圖輸入法把連線舉行編譯仿真；第三點(diǎn)利用元件例化語句代碼實(shí)行聲明例化，并偽真；第四點(diǎn)對全部把外部引腳分配硬件燥口。

3.驗(yàn)證方法

（1）對各個分區(qū)進(jìn)行辨形仿真，觀察其波形的時序是否正常。

（2）使用嵌入式邏輸分析儀。讓芯片內(nèi)部關(guān)鍵內(nèi)容實(shí)行采取收集，觀察并且分析其功能。

（3）下載代碼，在硬件基礎(chǔ)之上注意征象。并且設(shè)計(jì)規(guī)劃產(chǎn)品實(shí)行性能驗(yàn)證。

4.項(xiàng)目評估

（1）所有成員發(fā)一張“項(xiàng)目評分表”包含自己的評價和老師的評價。

（2）學(xué)員對自己的設(shè)計(jì)規(guī)劃目標(biāo)與成績實(shí)行自我評價及評分。

（3）把整個項(xiàng)目實(shí)行整改，書寫項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃報告，對制定的項(xiàng)目報告匯總文件實(shí)行匯報及答辯。

（4）教師按照學(xué)員的自評來了解學(xué)員的自我學(xué)習(xí)能力及學(xué)員狀況。

（5）教師根據(jù)學(xué)員的匯報總結(jié)和其對自己的評價，能夠更準(zhǔn)確地了解學(xué)員學(xué)習(xí)能力與狀況，使學(xué)員更準(zhǔn)確地認(rèn)識到自己的不足與優(yōu)點(diǎn)。

（6）按照學(xué)員的設(shè)計(jì)規(guī)劃成績、項(xiàng)目報告與答辯，總結(jié)學(xué)員的學(xué)習(xí)狀況，填寫“學(xué)員學(xué)習(xí)狀況反饋表”給學(xué)員當(dāng)做學(xué)習(xí)的模板。

EDA技術(shù)是一門實(shí)際操作的課程，以前的教學(xué)模式只是單純的學(xué)習(xí)理論知識，并且考核的內(nèi)容簡單，這樣的學(xué)習(xí)考核方式不能夠全面地體現(xiàn)學(xué)員的學(xué)習(xí)成績，不能顯示學(xué)員的學(xué)習(xí)動手能力，不能體現(xiàn)學(xué)員學(xué)習(xí)技術(shù)的掌握情況及學(xué)員的思考問題方法。在課程中考核方式參考“多元化”院力測評代替?zhèn)鹘y(tǒng)的試卷考核方式，考試內(nèi)容注重學(xué)習(xí)過程，加讓學(xué)員逐個發(fā)表自己在做任務(wù)時運(yùn)用到的知識和自己的觀點(diǎn)。課程考核模式可以按照“任務(wù)報告+項(xiàng)目匯報+實(shí)踐設(shè)計(jì)+功能演示、答辯+出勤考核”等一些內(nèi)容來決定學(xué)員總體的成績。

參考文獻(xiàn)：

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