摘 要:EDA技術(shù)發(fā)展日新月異,滲透到各個領域,針對目前實驗教學模式的局限,本文提出EDA開放式實驗模式,即開放式EDA項目,開放式實驗室資源,開放式實驗管理。通過EDA開放式實驗教學這個平臺給了學生一個充分發(fā)揮自己的空間,使他們投入到EDA學習中去,以此來提高他們的創(chuàng)新實踐能力,使他們掌握EDA這門技術(shù),為以后從事相關(guān)工作打下良好的基礎。
關(guān)鍵詞:EDA技術(shù) 開放式實驗模式 創(chuàng)新實踐能力
中圖分類號:G421 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0200-01
EDA(Electronic Design Automation)是電子設計自動化的縮寫,它設計靈活,應用范圍廣,在機械控制、電子信息、航空航天、生物醫(yī)學、軍事等領域都有應用。面對EDA技術(shù)日新月異的變化和市場的需求,很多理工類的高校對EDA教學改革和學科建設進行了大膽的嘗試和探索。我校針對EDA課程的實踐性強,提出了開放式EDA實驗教學,即開放式實驗項目、開放式實驗室資源、開放式實驗管理,重在提高學生的動手能力和實踐能力,實現(xiàn)獨立設計電路和創(chuàng)新。[3]
1 開放式實驗項目
EDA開放式實驗項目是通過學生自己選擇感興趣的項目,掌握EDA設計的基本方法,在親自實踐中獲得經(jīng)驗,把所學的EDA知識融會貫通,熟練運用各種EDA軟件,達到獨立設計EDA電路的要求。
開放式實驗項目不同于一般的實驗課的項目,一般的實驗課的項目主要是讓學生設計能力的培養(yǎng)。通過EDA開放式實驗教學這個平臺不僅激發(fā)學生學習EDA的興趣,而且也給了他們一個充分發(fā)揮自己的空間。
EDA技術(shù)要求的是一個綜合能力,要求開發(fā)設計人員具備獨立設計電路和開發(fā)硬件能力,能夠獨立分析、繪制和調(diào)試硬件電路。通過EDA開放式實驗模式,使他們有更多的機會實驗和實踐,通過各種實驗和實踐來提高自己的能力和綜合素質(zhì)。[1~2]
2 開放式實驗室資源
2.1 硬件資源
開放式實驗室給學生在課余時間學習EDA技術(shù)提供一個良好的學習環(huán)境。開放式實驗室里配有電腦,學生根據(jù)自己所做的項目在實驗室查找資料文獻,運用所需的軟件繪制電路。配有焊臺、示波器等實驗儀器,學生可以進行焊接、仿真和調(diào)試。還配有常用的元器件,這些元器件由實驗室免費提供,學生可以根據(jù)所做的實驗項目向?qū)嶒炇依蠋熒暾?。還有PCB制作室,學生在實驗室可以自己制作PCB電路板,然后進行焊接和調(diào)試,完成EDA項目。
2.2 軟件資源
軟件方面,開放式實驗室的電腦上都有安裝QuartusII、Protel、Multisim、Proteus等EDA軟件。實驗課只用QuartusII軟件完成EDA實驗,QuartusII只能進行電路原理圖的設計和編程,除了QuartusII外,學生還需要掌握Protel、Multisim、Proteus等EDA軟件,在上其他實驗課時他們也會學到這些軟件,對軟件的應用功能都有所了解,在開放式實驗室中再進行深入地學習并掌握它們,用Multisim或Proteus對電路圖進行仿真,驗證其正確性,再用Protel繪制電路圖,做成PCB板。
EDA技術(shù)實踐性很強,開放式實驗室為學生提供了實踐操作的資源和機會,通過做EDA項目,使他們的實際操作技能得到不斷地提高。
3 開放式實驗管理
對EDA的基本概念和基本原理有所了解,掌握VHDL語言的編寫規(guī)范、編程技巧和使用方法,熟悉EDA設計流程。一般的實驗課項目是以驗證性實驗為主,要求學生驗證數(shù)字系統(tǒng)設計的實驗,如8位加法器設計、數(shù)控分頻器設計、8位十六進制頻率計設計等等。
開放實驗項目沒有驗證性的實驗,有的是綜合設計性的實驗,實驗項目不局限于實驗課的教學大綱,學生可以自己選擇或者由指導老師推薦項目,根據(jù)項目內(nèi)容自己在網(wǎng)上或者圖書館查找資料文獻,設計電路,動手實驗。在學校實驗中心的網(wǎng)站提供了一些常規(guī)的綜合設計實驗比如交通燈的設計、電子搶答器的設計、計數(shù)器的設計、信號發(fā)生器的設計等等,在網(wǎng)站上有詳細的設計原理和思路,學生在開始學習感到比較迷茫的話,可以通過網(wǎng)站上的內(nèi)容進行學習參考,再利用課余時間在實驗室完成項目設計、制作、調(diào)試,自己動手測試實驗結(jié)果、完成實驗報告等。
開放EDA項目不僅提高學生獨立分析解決問題的能力,而且也實現(xiàn)了對學生綜合開放式實驗室配有指紋信息管理系統(tǒng),通過該系統(tǒng)記錄學生在實驗室的學習時間。對于完成開放式實驗項目的同學,根據(jù)項目的難易程度,他們會得到學分上的獎勵,這樣不僅提高他們積極性,同時也激勵更多的同學來實驗室學習。根據(jù)開放式實驗室管理的規(guī)章制度,學生除了可以向?qū)嶒炇疑暾埫赓M的元器件外,對于自主設計EDA項目的同學還可以申報學校的科技創(chuàng)新活動,申報成功的話可以得到科技創(chuàng)新項目經(jīng)費的支持,可以用于項目的資料費、調(diào)研費、實驗費、測試費等必要開支,科技創(chuàng)新活動在很大程度上為學生解決了經(jīng)費問題,使學生更加專心的投入到學習中去。[3]
4 結(jié)語
EDA技術(shù)發(fā)展日新月異,通過EDA開放式實驗教學平臺,為學生提供了更多自主學習EDA知識和實踐的機會,引導學生把所學習的知識運用到實踐中去,增強了學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,為學生以后從事EDA設計工作打下夯實的基礎。
參考文獻
[1]王會文.實驗室開放的研究與探討[J].實驗室科學,2009,2(1):138-139.
[2]周澤華,譚敏.EDA實驗教學綜述[J].科技視界,2012,3(1):30-33.
[3]李俊杰,夏清華.實驗室開放的實踐與探索[J].高等函授學報:自然科學版,2006,19(5):57-59.