EDA技術(shù)在電子信息專業(yè)教學(xué)中的運用

孫茹樹

摘 ?要：在電子信息專業(yè)教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不適應(yīng)技術(shù)的進步和經(jīng)濟社會的發(fā)展，EDA技術(shù)的應(yīng)用對于電子信息專業(yè)教學(xué)十分有必要。EDA技術(shù)作為一門新興的電子教學(xué)技術(shù)，在我國的電子信息專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用前景非常廣闊，在專業(yè)教學(xué)中可以發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：電子信息專業(yè);EDA技術(shù);電子信息教學(xué)

中圖分類號：G712 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）35-0148-02

Abstract： In the teaching of electronic information specialty， the traditional teaching method has been unable to adapt to the progress of technology and the development of economy and society. The application of EDA technology is very necessary for the teaching of electronic information specialty. As a new electronic teaching technology， EDA technology has a very broad application prospect in the teaching of electronic information specialty in our country， and plays an important role in professional teaching.

Keywords： electronic information major; EDA technology; electronic information teaching

EDA技術(shù)起源于上世紀(jì)的信息技術(shù)，可以在計算機上進行具體操作，應(yīng)用電子信息技術(shù)，立足電子線路自動化設(shè)計，在電子信息技術(shù)的應(yīng)用中十分廣泛。將EDA技術(shù)應(yīng)用于電子信息教學(xué)，可以促進電子信息教學(xué)模式的改革，為電子信息專業(yè)提供更加便捷和高效的教學(xué)技術(shù)。

1 EDA技術(shù)在電子信息專業(yè)教學(xué)中運用的必要性

1.1 傳統(tǒng)的電子信息專業(yè)教學(xué)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展

我國的電子信息專業(yè)隨著社會發(fā)展和技術(shù)進步呈現(xiàn)了新的局面，但是在專業(yè)教學(xué)上還存在著許多問題。比如在教學(xué)認識上比較落后，傳統(tǒng)教學(xué)理論仍然是主流，傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)中教師是課堂的主體，學(xué)生只是單純地聽課和做筆記，不符合電子信息專業(yè)的教學(xué)需求，教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，沒有及時進行變革和更新，已經(jīng)落后于現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展，教學(xué)知識固定，學(xué)生思維能力固化[1]。課堂上仍然采用傳統(tǒng)的板書式教學(xué)，無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在教學(xué)安排上，學(xué)生的電子信息專業(yè)實踐課程也得不到基本保障，注重理論教學(xué)，培養(yǎng)出的學(xué)生實踐能力較弱，實驗器械和工具落后，無法使學(xué)生參與到實踐中去，重視教師的演示和單一講解，學(xué)生無法提升參與度和客觀觀察，缺乏必要的動手操作機會，在崗位上面臨的問題較大。具體實踐中實驗設(shè)備落后，損壞后缺乏及時的修理和更新，使得學(xué)生也產(chǎn)生了對實踐不重視的情緒，硬件設(shè)施投入有限，也沒有實現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)工具的更新。在科學(xué)經(jīng)驗不斷進步的今天，教學(xué)方式也需要不斷更新。在此背景下，EDA技術(shù)在電子信息教學(xué)中的應(yīng)用前景十分廣闊，可以解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的許多問題。

1.2 應(yīng)用于電子信息教學(xué)中，有效節(jié)約教學(xué)資金

EDA技術(shù)應(yīng)用于電子信息專業(yè)教學(xué)中，可以發(fā)揮重要的作用，節(jié)約教學(xué)成本，由于EDA技術(shù)主要運用電子計算機進行電路設(shè)計和演示，可以節(jié)省電子教具和電子信息實驗成本，最大限度節(jié)約教學(xué)成本，節(jié)省學(xué)校經(jīng)費投入，也可以使教師在教學(xué)上投入更多精力，而減少對于教學(xué)經(jīng)費的擔(dān)憂[2]。

1.3 提升學(xué)生對于電子信息專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣

電子信息專業(yè)教學(xué)內(nèi)容是非常抽象和枯燥的，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果也不好，理論和實踐都不熟練，通過應(yīng)用EDA技術(shù)，學(xué)生在計算機上就可以實現(xiàn)直觀設(shè)計，并且體會到電路設(shè)計的樂趣，教師的教學(xué)演示也可以提升教學(xué)內(nèi)容的趣味，提升教學(xué)效果。

1.4 增加教學(xué)的形象性

傳統(tǒng)的電子信息專業(yè)教學(xué)方式忽略了教學(xué)內(nèi)容的直觀性和形象性，電子信息教學(xué)內(nèi)容本身比較抽象，EDA技術(shù)的出現(xiàn)，彌補了傳統(tǒng)電子信息教學(xué)中教缺乏形象和直觀教學(xué)的不足，從而提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[3]。

1.5 以學(xué)生為主體，增強了學(xué)習(xí)的參與度和主動性

EDA技術(shù)改變了傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主體的教學(xué)模式，學(xué)生可以在教學(xué)課堂上體驗教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)設(shè)計和演示工作，提高學(xué)生的主動性和參與性，也可以在計算機上設(shè)計和修改自己的方案，提升學(xué)生的實踐能力，幫助學(xué)生更好地進行電子信息專業(yè)學(xué)習(xí)。

2 EDA技術(shù)在電子信息專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用

2.1 EDA技術(shù)在課堂理論學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

在電子信息專業(yè)課堂理論教學(xué)中，EDA技術(shù)可以用于教師設(shè)計和演示，根據(jù)課堂教學(xué)的需要，教師可以提前進行演示設(shè)計，在平臺課堂上進行展示，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計電路教程以及設(shè)計編程教學(xué)方式，學(xué)生可以在課堂上體驗到更加直觀的PPT。部分電子信息專業(yè)教學(xué)內(nèi)容十分抽象，單靠教師板書和講述學(xué)生難以理解，在課堂開始前通過仿真演示的方式，學(xué)生可以更加直觀地理解教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生參與教學(xué)課堂的興趣，提升教師教學(xué)的積極性，彌補教學(xué)內(nèi)容的缺失[4]。

2.2 EDA技術(shù)在實驗中的應(yīng)用

EDA技術(shù)可以在學(xué)生的實驗教學(xué)設(shè)計中發(fā)揮重要作用，通過對電路和單片機的實驗進行提前設(shè)計，從而對設(shè)計中存在的問題進行修改和完善，節(jié)省實驗時間和經(jīng)費，師生共同進行設(shè)計研發(fā)，從而設(shè)計出更加完善的實驗流程，突破傳統(tǒng)設(shè)計實驗的缺陷，使得學(xué)生的實驗更加具有針對性，降低實驗危險系數(shù)，提升實驗可操作性，使得實驗更加安全。節(jié)約設(shè)備使用成本，使得學(xué)生的實驗也可以更加輕松[5]。在實驗課前，教師可以使學(xué)生運用EDA軟件先做仿真實驗，再到實驗室進行實驗，大大提高實驗教學(xué)效率，也可以利用EDA軟件讓學(xué)生做自選型實驗和創(chuàng)新型實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

2.3 EDA技術(shù)在學(xué)生學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

EDA技術(shù)的應(yīng)用可以使學(xué)生從繁雜的理論學(xué)習(xí)和編程中解放出來，利用EDA技術(shù)進行自主設(shè)計和應(yīng)用，提升實驗價值和實驗的針對性。設(shè)計電路和單片機也可以應(yīng)用自主設(shè)計工作，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與性。通過開展實習(xí)大賽、課堂競賽等等，教師可以讓學(xué)生更加了解EDA技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生的設(shè)計才能得到充分挖掘[6]。

3 EDA技術(shù)在電子信息專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用措施

3.1 搭建互動平臺，提高學(xué)生的參與度

傳統(tǒng)的教學(xué)模式師生之間缺乏互動，學(xué)生只能被動地接受教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)主動性不強。EDA技術(shù)可以為師生提供一個良好的教育平臺，創(chuàng)設(shè)電子線路課堂教學(xué)情境，將電子元器件、仿真分析等等都呈現(xiàn)給老師和學(xué)生，學(xué)生可以身臨其境地處于電子電路環(huán)境中，主動探究電路知識，輕松地敲擊鍵盤和鼠標(biāo)，就可以完成元器件參數(shù)設(shè)置、電子電路分析、處理以及結(jié)果輸出，學(xué)生的疑問、想法等等都可以通過EDA技術(shù)輕松地驗證和嘗試，更加便捷和輕松，為師生搭建了開放性的交流平臺，實現(xiàn)了多方位的關(guān)聯(lián)整合[7]。電子信息課程中，電路、單片機技術(shù)相互交叉，相互滲透，很少有單獨的模擬電子電路課程。EDA技術(shù)可以在課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢，使得系統(tǒng)更加趨于穩(wěn)定完善，EDA技術(shù)可以實現(xiàn)電子信息類課程整合教學(xué)，使得教學(xué)過程更加輕松，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，大膽創(chuàng)新，迅速提升學(xué)生的實踐能力。

3.2 進行課堂演示和仿真實驗

電子信息課程如模擬電路、數(shù)字電路等等都具有較強的理論性，比較抽象，單片機技術(shù)硬件和軟件操作性較強，實踐起來比較困難。利用EDA技術(shù)中的仿真軟件，可以結(jié)合項目化教學(xué)方式，應(yīng)用在電子信息專業(yè)教學(xué)中，具有良好的教學(xué)效果，可以降低教學(xué)課程和實踐難度，激發(fā)學(xué)生的探索精神，通過理論剖析，在分析過程中進行演示，可以增強學(xué)生的動手能力，反過來促進專業(yè)課程學(xué)習(xí)，彌補了教材內(nèi)容和實驗室設(shè)備落后的缺陷[8]。

3.3 引入現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計思想

傳統(tǒng)的系統(tǒng)硬件設(shè)計方法采用自上而下的設(shè)計流程，設(shè)計者將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分塊，再直接進行電路設(shè)計，但是不能預(yù)測下一階段出現(xiàn)的問題，也很難通過局部電路調(diào)整使整個系統(tǒng)達到既定功能的目標(biāo)，隨著科技進步，電子設(shè)計系統(tǒng)擺脫了重量、傳輸延時等方面的限制，研發(fā)效率大大增加，在芯片上使復(fù)雜系統(tǒng)也成為可能。在此基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生了解前沿電子系統(tǒng)設(shè)計思想對于學(xué)生的未來發(fā)展具有重要意義?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計思想采用自頂而下的設(shè)計方法，從整體規(guī)劃系統(tǒng)功能和性能再進行劃分，分割為規(guī)模小、功能更加簡單的維護模塊，確定互相關(guān)系，可以從一開始就掌握整個系統(tǒng)的性能調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)性能優(yōu)化，并隨時加以調(diào)整，設(shè)計周期縮短，設(shè)計規(guī)模較大，設(shè)計手段也呈現(xiàn)多樣化的特點，EDA設(shè)計工具功能強大，可以方便靈活地運用各種設(shè)計手段來實現(xiàn)升級，方案發(fā)揮余地非常大。EDA工具也可以使電路設(shè)計更加模塊化和層次化，對于復(fù)雜電路設(shè)計非常必要。

3.4 開設(shè)EDA專門課程

目前電子信息課程復(fù)雜的大型系統(tǒng)設(shè)計必須依賴EDA工具，將EDA工具作為單獨的教學(xué)內(nèi)容，也是順應(yīng)電子信息技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生接觸前沿科技。在EDA工具中，硬件描述語言是一種用形式化方法描述電路和系統(tǒng)的語言，可以實現(xiàn)從抽象到具體的描述，用分層方法實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，并通過EDA工具逐層進行仿真驗證，采用專用集成電路將網(wǎng)表轉(zhuǎn)換為要實現(xiàn)的具體電路結(jié)構(gòu)，對于設(shè)計自動化起到了極大的推動作用。電動機的EDA工具也可以實現(xiàn)項目管理、電路仿真、層次原理、規(guī)則檢查等等強大功能，對電路設(shè)計提供了有力支持，大大提高了設(shè)計效率。用于理論分析的工具軟件，由于其強大的數(shù)學(xué)功能，可以覆蓋眾多領(lǐng)域，在設(shè)計中也獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，成為理論設(shè)計和仿真必不可少的工具，由于在具體的領(lǐng)域還有專門的理論分析工具，可以根據(jù)不同的設(shè)計內(nèi)容進行選擇。

4 結(jié)束語

EDA技術(shù)在電子信息專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用是電子信息專業(yè)教學(xué)發(fā)展的必然。EDA技術(shù)不僅可以提高電子信息專業(yè)的教學(xué)水平和教學(xué)效率，達到教學(xué)效果，還可以幫助學(xué)生接觸更加前沿的科技，為高校培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才，在電子信息專業(yè)教學(xué)中發(fā)揮重要作用。

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