EDA任務(wù)驅(qū)動(dòng)法下的《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)分析

張黎紅

（東莞理工學(xué)院 城市學(xué)院 廣東 東莞 523000）

數(shù)字電路信號(hào)處理在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下優(yōu)勢(shì)越發(fā)突出，因?yàn)槠毡檫\(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)《數(shù)字電子技術(shù)》成為理工科專業(yè)的重要課程，是物理類、電子信息技術(shù)類、自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修課程，該課程掌握程度影響對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理、EDA技術(shù)等多門課程的學(xué)習(xí)。然而這門課程卻十分枯燥、抽象，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，需要改變教學(xué)方法。

一、EDA技術(shù)的介紹

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的英文縮寫，是從計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和工程的概念發(fā)展過(guò)來(lái)的。各個(gè)國(guó)家都在對(duì)電子電路進(jìn)行新的探索希望能設(shè)計(jì)出新的方法，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的嘗試取得了成功。數(shù)字系統(tǒng)強(qiáng)大的靈活性需要可編程邏輯器件的應(yīng)用，其硬件結(jié)構(gòu)和工作的方式需要通過(guò)軟件編程進(jìn)行重組，將硬件設(shè)計(jì)變得方便快捷。傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念、過(guò)程和方法的改變，使EDA技術(shù)發(fā)展迅速。EDA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助類型軟件在我國(guó)具有廣泛應(yīng)用，更是普遍的運(yùn)用可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件。multisim12、PCAD和LSIIogic等用于電路設(shè)計(jì)或仿真，更具有進(jìn)行PCB的自動(dòng)布局布線功能[1]。

multiSIM軟件是在20世紀(jì)末推出的電路仿真軟件，尤其是multiSIM2001被廣泛使用，multiSIM2001的人機(jī)交互界面形象十分直觀，甚至儀器儀表庫(kù)中的儀器儀表和真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際儀器儀表完全一樣，模擬電路的仿真功能更是能強(qiáng)大的模擬出幾乎100%的真實(shí)電路效果。multiSIM還提供了各種儀器儀表，如信號(hào)發(fā)生器和雙蹤示波器，電容、電阻、二極管、三極管、繼電器、可控硅和電感等日常常用的建模精確的元器件，各種運(yùn)算放大器和其他常用集成電路[2]。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的介紹

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是教學(xué)方法和學(xué)習(xí)辦法，運(yùn)用實(shí)施探究模式，適用操作類的知識(shí)和技能教學(xué)。其使教學(xué)目標(biāo)清晰明確，圍繞各個(gè)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)，細(xì)分任務(wù)，使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中掌握課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力，以往的教學(xué)實(shí)踐證明“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是非常有效的教學(xué)方法。

三、EDA仿真軟件的任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)課程分析

1.EDA仿真軟件可用于理論性的教學(xué)

教師強(qiáng)調(diào)介紹理論性的知識(shí)輕視實(shí)際操作是傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點(diǎn)，學(xué)生也因此有高分低能的特點(diǎn)。在教學(xué)中教師單項(xiàng)傳輸知識(shí)使學(xué)生處于被動(dòng)局面，打擊甚至是澆滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，學(xué)生的思維僵化，創(chuàng)新思想得不到發(fā)展。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)往往將學(xué)生分為二到三人來(lái)共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教學(xué)的效果比較差。EDA任務(wù)驅(qū)動(dòng)能夠把實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐平臺(tái)引入理論課堂，把實(shí)踐和理論結(jié)合，是學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)就可以感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣可以避免“填鴨式”教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與理論嚴(yán)重脫節(jié)帶來(lái)一些弊端，使《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)活動(dòng)的三個(gè)環(huán)節(jié)相互依托。例如，計(jì)數(shù)器部分的講解可以先進(jìn)性遞進(jìn)制數(shù)的講解，了解其設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原理，可以通過(guò)Multisimjin進(jìn)行線路的模擬和結(jié)果的仿真，學(xué)生通多觀察和對(duì)比時(shí)鐘脈沖波形和數(shù)碼管所的顯示，能更好的理解計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)原理。

2.EDA仿真軟件任務(wù)驅(qū)動(dòng)法時(shí)常用于實(shí)踐操作。

《數(shù)字電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)是實(shí)踐性非常強(qiáng)，理論的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)的測(cè)試都需要實(shí)踐。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)一般是對(duì)中小型實(shí)驗(yàn)效果比較好，對(duì)于大型復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)則比較麻煩和費(fèi)時(shí)。學(xué)生離開實(shí)驗(yàn)室就意味著不能動(dòng)手設(shè)計(jì)，不能加深課堂知識(shí)的了解，在實(shí)驗(yàn)中若出現(xiàn)意外也會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。引入軟件教學(xué)，如學(xué)生可以在自己的電腦上安裝Mulcism軟件并搭建實(shí)驗(yàn)室，在短期學(xué)習(xí)就可以掌握軟件的使用技巧，在老師的指導(dǎo)下自主的使用電腦完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和電路的設(shè)計(jì)。有效的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用率，實(shí)驗(yàn)室的資金使用隨之降低?？梢跃徑飧咝Ｒ?qū)嶒?yàn)資金短缺、實(shí)驗(yàn)器具的缺少造成的壓力減輕[3]。幫助學(xué)生更深入的了解概念和原理，更好的將課堂知識(shí)掌握并融會(huì)貫通。教師的自身素質(zhì)和專業(yè)水平得到提高，對(duì)好學(xué)難點(diǎn)掌握的更清楚、理解更加透徹，可以使教師講授更加生動(dòng)具有真實(shí)性，是學(xué)生更快懂得理論知識(shí)和實(shí)踐要點(diǎn)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在課堂教學(xué)中有效的引入EDA仿真軟件任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，使實(shí)踐環(huán)節(jié)的具有了創(chuàng)新和開放性，能夠自主的學(xué)習(xí)使學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣得到滿足，從而達(dá)到師生的有效交流，提高教學(xué)質(zhì)量。