摘 要：EDA技術(shù)在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性已經(jīng)越來越明顯，如何培養(yǎng)電子、通信類專業(yè)學(xué)生熟練掌握EDA技術(shù)，使其真正符合應(yīng)用型人才要求，那么《EDA技術(shù)》課程的教學(xué)模式及方法就顯得尤為重要。本文主要根據(jù)《EDA技術(shù)》課程的實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了一種新的《EDA技術(shù)》課程教學(xué)模式——“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”模式。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) EDA技術(shù) 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0164-01

從2006年開始承擔(dān)EDA技術(shù)課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作以來，我身臨其境的感受到傳統(tǒng)的理論+實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式存在很多不足之處，尤其對像EDA技術(shù)這樣實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，這樣的教學(xué)模式帶來的教學(xué)效果并不是十分理想。表現(xiàn)出來的特點(diǎn)就是理論授課都是規(guī)規(guī)矩矩的在課堂教室講授，一般都是先從基本概念、語法、語句、設(shè)計(jì)原理到應(yīng)用舉例，學(xué)完理論大部分內(nèi)容后，再安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然而一學(xué)期的教學(xué)時(shí)間總是有限的，完成基本理論的學(xué)習(xí)可能占用的時(shí)間幾乎為總教學(xué)時(shí)間的70%以上，講授應(yīng)用技巧和方法的時(shí)間相當(dāng)有限。同時(shí)，這樣的教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間的安排，會讓很多同學(xué)對設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例講解無法掌握，因?yàn)樵趹?yīng)用實(shí)例中所需要的基礎(chǔ)概念、語句語法及理論知識等，早就忘記得差不多了，最終學(xué)生會感覺到“只見樹木不見森林”，無所適從。這種教學(xué)模式對應(yīng)用型人才培養(yǎng)所起作用和意義不大。

1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式包含內(nèi)容

為了提高EDA技術(shù)課程的教學(xué)效果，吸引更多的學(xué)生主動(dòng)參與到EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)中來，真正起到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，成為名符其實(shí)的應(yīng)用型人才。也為了更好的實(shí)現(xiàn)對EDA技術(shù)課程教學(xué)模式的改革創(chuàng)新，主要完成了以下幾方面的內(nèi)容。

1.1 項(xiàng)目化理論教學(xué)

根據(jù)EDA技術(shù)課程教學(xué)大綱要求，從培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力出發(fā)，將理論教學(xué)內(nèi)容按照由簡到難再到綜合的原則，劃分為以下幾個(gè)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，通過各個(gè)項(xiàng)目的講解，影射出相應(yīng)理論知識的學(xué)習(xí)，從而使得學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論。這樣很好的避免出現(xiàn)學(xué)生對學(xué)習(xí)的盲目性。

（1）1位二進(jìn)制全加器設(shè)計(jì)。

引出EDA技術(shù)基本概念、開發(fā)流程和EDA開發(fā)軟件的使用方法，原理圖設(shè)計(jì)輸入方法等內(nèi)容。

（2）2選1多路選擇器設(shè)計(jì)。

引出VHDL語言基本語法結(jié)構(gòu)、組合電路設(shè)計(jì)方法。

（3）計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)。

引出VHDL進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)的相關(guān)語句和設(shè)計(jì)方法。

（4）AD0809采樣控制設(shè)計(jì)。

引出VHDL中狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法。

（5）DDS正弦信號發(fā)生器設(shè)計(jì)。

引出LPM的概念及調(diào)用方法。

（6）FIR濾波器設(shè)計(jì)。

引出DSP設(shè)計(jì)模塊如何在FPGA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的基本方法。

（7）SOPC快速入門。

引出SOPC系統(tǒng)概念、設(shè)計(jì)流程及開發(fā)軟件使用方法。

（8）實(shí)時(shí)電子鐘設(shè)計(jì)。

引出如何利用SOPC進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

1.2 項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了加強(qiáng)對理論教學(xué)內(nèi)容的強(qiáng)化訓(xùn)練，使學(xué)生真正領(lǐng)會掌握理論知識的應(yīng)用技能，我們遵循綜合性、應(yīng)用性和趣味性原則，設(shè)置了以下實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目：組合電路、時(shí)序電路、交通燈、數(shù)字鐘、電子琴、VGA驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、液晶顯示應(yīng)用開發(fā)等7個(gè)項(xiàng)目模塊。并具體介紹了每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)過程，指導(dǎo)讓學(xué)生真正動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作，最終完成整個(gè)項(xiàng)目。

1.3 理論課堂走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

對于EDA技術(shù)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，最重要的特色是帶著設(shè)備上講臺，堅(jiān)持將理論課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)邊教學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。在講完某個(gè)理論知識后，立即讓學(xué)生參與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在第一時(shí)間對所學(xué)知識有感性認(rèn)知，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證加深對理論的理解和掌握，提高教學(xué)效果。

1.4 編寫項(xiàng)目詳細(xì)講義

為了讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之余能及時(shí)復(fù)習(xí)和再學(xué)習(xí)，我們編寫了圖文并茂的詳細(xì)的講義教材，詳細(xì)闡述了每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原理、方法及過程，并向?qū)W生開放。學(xué)生只要按照講義指導(dǎo)進(jìn)行操作，便可以輕松完成所有項(xiàng)目，這樣可以幫助一部分接受能力相對較慢的學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。

1.5 自制FPGA開發(fā)板、提供完備的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

在每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程中，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)全天候向?qū)W生開放，為學(xué)生提供必需的各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括實(shí)驗(yàn)開發(fā)板、示波器、萬用表、各種元器件以及焊接設(shè)備。對學(xué)有余力的學(xué)生，應(yīng)主動(dòng)指導(dǎo)其獨(dú)立的完成實(shí)驗(yàn)開發(fā)板自制，這樣既提高了學(xué)生動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又使學(xué)生增加了學(xué)習(xí)機(jī)會，只要有開發(fā)板，學(xué)生便可以將寢室變?yōu)閷W(xué)習(xí)的第二場所，在寢室里就可以輕松完成對VHDL的學(xué)習(xí)。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 模塊化教學(xué)

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的先理論后實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式觀念，是一種創(chuàng)新型的教學(xué)方法，通過具體實(shí)例引出理論知識，讓學(xué)生能從感性認(rèn)知到理性認(rèn)知輕松實(shí)現(xiàn)知識的掌握和應(yīng)用。

2.2 理論課堂走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

倡導(dǎo)實(shí)踐性強(qiáng)的課程都應(yīng)該堅(jiān)持帶著設(shè)備走上講臺或?qū)⒗碚撜n堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)方式，讓學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中學(xué)習(xí)掌握理論，讓學(xué)生真正領(lǐng)會應(yīng)用技巧和能力。

2.3 師生動(dòng)手搞開發(fā)

以往EDA類實(shí)驗(yàn)多以軟件實(shí)驗(yàn)為主，主要是完成基于試驗(yàn)箱或開發(fā)板的軟件驗(yàn)證，這樣不能培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。而“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式提倡讓學(xué)生完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，從PCB設(shè)計(jì)、元器件焊接到軟件程序編寫、調(diào)試、下載，到最終電子產(chǎn)品的完成，全方位由老師指導(dǎo)，學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，充分體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)要求。

3 實(shí)踐效果

從2009年“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式設(shè)想的提出，到今天EDA“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的基本形成，經(jīng)過4年時(shí)間的探索與總結(jié)，EDA技術(shù)課程的教學(xué)效果較2009年以前有明顯提高。學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高了，參與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手人數(shù)增加了，完成電子產(chǎn)品數(shù)量增加了。

在“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的幫助下，越來越多的學(xué)生在動(dòng)手能力以及硬件設(shè)計(jì)能力都有了明顯提高。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生能獨(dú)立的完成電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，參與制作了FPGA（EP1C12Q240C8型）教學(xué)開發(fā)板。

4 結(jié)語

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的EDA技術(shù)課程教學(xué)模式是快速、高效掌握EDA技術(shù)的有利保障，同時(shí)也可以推廣到其他電子編程類專業(yè)課的教學(xué)工作中，使學(xué)生能以最少的時(shí)間，掌握最多的技能、本領(lǐng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)實(shí)用教程[M].3版.北京：科學(xué)出版社，2006.

[2] 張彩珍.EDA技術(shù)及實(shí)踐[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2011.