【摘 要】EDA課程是應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程和通信工程等電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程，是一門(mén)工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。通過(guò)有針對(duì)性、分層次、分階段地實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，充分發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】EDA；教改；PCB；單片機(jī)

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）這門(mén)課程是上個(gè)世紀(jì)末隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展開(kāi)展起來(lái)的一門(mén)課程，是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的新成果，更加成為了電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)課程。本課程既能培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，又能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)電子線(xiàn)路理論知識(shí)的應(yīng)用，并能在一定程度上提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的更新速度和可靠性要求不斷提升，計(jì)算機(jī)軟件的功能日益強(qiáng)大，傳統(tǒng)EDA教學(xué)的缺點(diǎn)也慢慢展露出來(lái)。

1.EDA傳統(tǒng)教學(xué)中的問(wèn)題

1.1課程體系結(jié)構(gòu)松散，重點(diǎn)不突出

EDA課程涵蓋了電路板設(shè)計(jì)、PLD、通信、單片機(jī)、自動(dòng)化控制、虛擬實(shí)驗(yàn)室等電子信息類(lèi)所有專(zhuān)業(yè)，很多院校在開(kāi)設(shè)EDA課程時(shí)結(jié)構(gòu)混亂，跟專(zhuān)業(yè)課程缺乏連貫性；一味求全，在有限的課時(shí)里設(shè)置了過(guò)多的內(nèi)容，分不清重點(diǎn)。

1.2現(xiàn)有的教材內(nèi)容上更新速度慢，內(nèi)容陳舊

EDA課程不同于其他專(zhuān)業(yè)理論課，它是依附計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，需要緊跟科學(xué)發(fā)展。計(jì)算機(jī)性能按照摩爾定律18個(gè)月提升一倍，計(jì)算機(jī)軟件更新周期也越來(lái)越短，而現(xiàn)有的大多教材仍然更新緩慢，往往幾年甚至十幾年才改版，比如現(xiàn)在很多高校關(guān)于電路板軟件PROTEL的相關(guān)教材仍有大部分是針對(duì)PROTEL99版的，就算較新的PROTEL DXP版，其軟件也有了十年的歷史了。教材更新慢，缺乏時(shí)代性，難以全面展示EDA技術(shù)的新成果和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

1.3理論比重過(guò)多而配套的教學(xué)設(shè)備缺少

目前高校在開(kāi)設(shè)EDA課程中仍是傳統(tǒng)的教育理念，注重的是理論知識(shí)的傳授與學(xué)習(xí)，以課本為主進(jìn)行內(nèi)容的講解，普遍存在重理論，輕實(shí)踐；重概念，輕應(yīng)用；重軟件，輕硬件；重考試，輕能力的情況。受投入的物力、人力等影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺失、老舊，實(shí)驗(yàn)課程主要以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，大部分同學(xué)按照順序做完各個(gè)操作后就完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺乏自主性。導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)軟件沒(méi)有立體感，對(duì)課程內(nèi)容感到枯燥、乏味，難以引起學(xué)習(xí)興趣。甚至很多實(shí)驗(yàn)直接拷貝別人的代碼就能完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果，難以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力。

因此，針對(duì)EDA課程要轉(zhuǎn)變思想，作為電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，在思想上應(yīng)得到高度重視，以素質(zhì)教育為根本，以社會(huì)需求為目標(biāo)，以技術(shù)應(yīng)用、動(dòng)手能力的培養(yǎng)為主線(xiàn)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)思想，改革陳舊的教學(xué)體系，充分體現(xiàn)現(xiàn)代化高等教育的特色，體現(xiàn)技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。

2.EDA教學(xué)改革

2.1開(kāi)設(shè)針對(duì)性的課程內(nèi)容

EDA涵蓋范圍廣、涉及領(lǐng)域多，而相應(yīng)的課時(shí)量越來(lái)越少，必須針對(duì)性的進(jìn)行開(kāi)設(shè)。近幾年普通高校改革提倡發(fā)展應(yīng)用型本科教育，立足專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，培養(yǎng)具有社會(huì)適應(yīng)性、體現(xiàn)市場(chǎng)需求、動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用型、實(shí)踐型人才。針對(duì)這一要求，選取了以下三個(gè)方面作為講授重點(diǎn)：

2.1.1電路板制作

電路板是實(shí)現(xiàn)電子電路功能的載體，電路板制作是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)能力。現(xiàn)今使用最廣泛的熱轉(zhuǎn)印法制作印制電路板（Printed Circuit Board）簡(jiǎn)稱(chēng)PCB，又稱(chēng)印制板。用印制電路板制造的電子產(chǎn)品具有可靠性高、一致性好、機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、體積小、易于標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。Protel是目前電路輔助設(shè)計(jì)（ EDA ）行業(yè)中使用最方便、操作最快捷、人性化界面最好的輔助工具， 也是在中國(guó)用得最多的EDA 工具。大部分高校EDA課程中普遍使用的是PROTEL DXP軟件，該版本在國(guó)內(nèi)普及率高，但是無(wú)法兼容微軟操作系統(tǒng)win7、win8，隨著winxp系統(tǒng)的退出市場(chǎng)，win7、win8兩種操作系統(tǒng)的普及成為必然，因此推薦使用該公司最新版本軟件Altium Designer。

2.1.2電路仿真模擬

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， 應(yīng)用Miltisim、Pspice、Protel等仿真軟件對(duì)具體電路進(jìn)行性能分析已成為現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中一種行之有效的手段。電路仿真技術(shù)的出現(xiàn)，能極大的減少人工勞動(dòng)，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本。

Miltisim仿真軟件是加拿大IIT 公司推出的一種專(zhuān)門(mén)用于電子電路設(shè)計(jì)與仿真的EDA 軟件，能完成從電路的仿真設(shè)計(jì)到電路版圖生成的全過(guò)程。Miltisim擁有龐大的元器件庫(kù)和分析方法，在功能和操作方法上得到了進(jìn)一步改善，功能更加強(qiáng)大，用戶(hù)界面友好，而且仿真分析設(shè)置簡(jiǎn)單，分析結(jié)果更為精確可靠。目前其最新版本為Miltisim12，它是該公司電子電路仿真軟件EWB（ Electronic Work Bench）的升級(jí)版本。

2.1.3單片機(jī)開(kāi)發(fā)

單片機(jī)課程是電子信息類(lèi)和自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)的主干課程，通過(guò)該課程能培養(yǎng)具有單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、制作和調(diào)試能力的實(shí)踐型人才。傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)重理論，輕實(shí)驗(yàn)，以大量的原理來(lái)引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)，將軟硬件分離介紹，不僅使學(xué)生理解困難，而且感覺(jué)枯燥乏味，應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。即使在實(shí)驗(yàn)中，由于條件的限制，學(xué)生的動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)完全來(lái)自于加工成箱的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只是機(jī)械地接孔連線(xiàn)，缺乏自主性。因此，采用軟件Proteus來(lái)構(gòu)建虛擬的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過(guò)軟件仿真提高學(xué)生對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics 公司出版的EDA 工具軟件，該軟件實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。它不僅能仿真單片機(jī)的工作情況，還能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其他電路的工作情況。由Proteus構(gòu)成的這類(lèi)試驗(yàn)平臺(tái)可充分利用學(xué)校計(jì)算機(jī)房的現(xiàn)有設(shè)備，減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件維護(hù)工作量。

2.2教學(xué)方式改革，增加實(shí)驗(yàn)比重

現(xiàn)今高校學(xué)生普遍存在缺乏自主學(xué)習(xí)性、動(dòng)手能力弱等缺點(diǎn)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求學(xué)生在具備一定理論的基礎(chǔ)上還要具備較好的動(dòng)手實(shí)踐能力。

2.2.1更新教學(xué)觀念，突出實(shí)驗(yàn)實(shí)踐重要性

首先要轉(zhuǎn)變教師在實(shí)驗(yàn)中的地位，對(duì)待學(xué)生以引導(dǎo)為主，盡量組織學(xué)生進(jìn)行分析、討論、批評(píng)、切磋和補(bǔ)充，強(qiáng)化學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)地位，引導(dǎo)學(xué)生自主參與到實(shí)驗(yàn)中。

2.2.2強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，組件完善的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

改變傳統(tǒng)理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重，多給學(xué)生留在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間，建立科學(xué)、合理、高效的實(shí)驗(yàn)考評(píng)機(jī)制。一方面配套增設(shè)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，讓學(xué)生能將軟件設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)能有效地聯(lián)系起來(lái)；第二，更加鼓勵(lì)學(xué)生利用電路板制作知識(shí)自我創(chuàng)建需要的硬件電路。比如制作一個(gè)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，硬件電路成熟、成本低、精簡(jiǎn)易攜帶、制作時(shí)間也短。這樣以學(xué)促學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的層次設(shè)計(jì)能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使教學(xué)內(nèi)容更豐富、教學(xué)過(guò)程更生動(dòng)、教學(xué)效果也更加明顯。

2.2.3引導(dǎo)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性

由于課程學(xué)時(shí)有限，學(xué)生僅僅依靠課堂時(shí)間就能完全掌握EDA設(shè)計(jì)能力難度很大。而興趣是最好的老師，如果能在學(xué)習(xí)的初期就培養(yǎng)好學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，學(xué)生有了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程就會(huì)輕松而且愉快。教師通過(guò)啟發(fā)式的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生對(duì)EDA的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，增加對(duì)學(xué)生感興趣內(nèi)容的講述，使得學(xué)生能慢慢的了解EDA，認(rèn)識(shí)EDA，喜歡上EDA，這樣才能提高學(xué)習(xí)效率，事半功倍。

3.結(jié)束語(yǔ)

EDA技術(shù)作為電子信息專(zhuān)業(yè)的核心課程，其教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持以應(yīng)用為目的、實(shí)用為主、學(xué)用結(jié)合。EDA 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在已涉及各行各業(yè)。EDA 水平不斷提高，設(shè)計(jì)工具趨于完美的地步，EDA 市場(chǎng)日趨成。廣大電子工程人員應(yīng)加快學(xué)習(xí)和應(yīng)用，提高自身的競(jìng)爭(zhēng)能力，適應(yīng)EDA技術(shù)的迅猛發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]任志平，黨瑞榮.EDA教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐研究[J].中國(guó)電力教育，2011.

[2]劉昌華.EDA技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)工程，2007，（12）.

[3]甘雨.電路仿真軟件的特點(diǎn)和選用[J].電工研究，2012，（11）.