高等院校EDA教学改革探索

　　电子设计自动化（EDA）这门课程是上个世纪末随着计算机技术的发展开展起来的一门课程，是现代电子技术发展的新成果，更加成为了电子信息类专业的重要专业课程。本课程既能培养学生的工程设计能力，又能强化学生对电子线路理论知识的应用，并能在一定程度上提高学生的创新能力。随着电子技术和计算机技术的飞速发展，电子产品的更新速度和可靠性要求不断提升，计算机软件的功能日益强大，传统EDA教学的缺点也慢慢展露出来。

　　1.EDA传统教学中的问题

　　1.1课程体系结构松散，重点不突出

　　EDA课程涵盖了电路板设计、PLD、通信、单片机、自动化控制、虚拟实验室等电子信息类所有专业，很多院校在开设EDA课程时结构混乱，跟专业课程缺乏连贯性；一味求全，在有限的课时里设置了过多的内容，分不清重点。

　　1.2现有的教材内容上更新速度慢，内容陈旧

　　EDA课程不同于其他专业理论课，它是依附计算机技术发展起来的，需要紧跟科学发展。计算机性能按照摩尔定律18个月提升一倍，计算机软件更新周期也越来越短，而现有的大多教材仍然更新缓慢，往往几年甚至十几年才改版，比如现在很多高校关于电路板软件PROTEL的相关教材仍有大部分是针对PROTEL99版的，就算较新的PROTEL DXP版，其软件也有了十年的历史了。教材更新慢，缺乏时代性，难以全面展示EDA技术的新成果和未来的发展趋势。

　　1.3理论比重过多而配套的教学设备缺少

　　目前高校在开设EDA课程中仍是传统的教育理念，注重的是理论知识的传授与学习，以课本为主进行内容的讲解，普遍存在重理论，轻实践；重概念，轻应用；重软件，轻硬件；重考试，轻能力的情况。受投入的物力、人力等影响，实验设备缺失、老旧，实验课程主要以验证实验为主，大部分同学按照顺序做完各个操作后就完成实验，学生在实验过程中缺乏自主性。导致学生对课程目标没有明确的认识，对软件没有立体感，对课程内容感到枯燥、乏味，难以引起学习兴趣。甚至很多实验直接拷贝别人的代码就能完成实验结果，难以锻炼学生的创新精神和动手能力。

　　因此，针对EDA课程要转变思想，作为电子类专业的核心课程，在思想上应得到高度重视，以素质教育为根本，以社会需求为目标，以技术应用、动手能力的培养为主线，改变传统的教学思想，改革陈旧的教学体系，充分体现现代化高等教育的特色，体现技术的先进性和实用性。

　　2.EDA教学改革

　　2.1开设针对性的课程内容

　　EDA涵盖范围广、涉及领域多，而相应的课时量越来越少，必须针对性的进行开设。近几年普通高校改革提倡发展应用型本科教育，立足专业特点，培养具有社会适应性、体现市场需求、动手能力强的应用型、实践型人才。针对这一要求，选取了以下三个方面作为讲授重点：

　　2.1.1电路板制作

　　电路板是实现电子电路功能的载体，电路板制作是电子信息类专业学生的基础能力。现今使用最广泛的热转印法制作印制电路板（Printed Circuit Board）简称PCB，又称印制板。用印制电路板制造的电子产品具有可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于标准化等优点。Protel是目前电路辅助设计（ EDA ）行业中使用最方便、操作最快捷、人性化界面最好的辅助工具， 也是在中国用得最多的EDA 工具。大部分高校EDA课程中普遍使用的是PROTEL DXP软件，该版本在国内普及率高，但是无法兼容微软操作系统win7、win8，随着winxp系统的退出市场，win7、win8两种操作系统的普及成为必然，因此推荐使用该公司最新版本软件Altium Designer。

　　2.1.2电路仿真模拟

　　随着计算机技术的飞速发展， 应用Miltisim、Pspice、Protel等仿真软件对具体电路进行性能分析已成为现代工程设计中一种行之有效的手段。电路仿真技术的出现，能极大的减少人工劳动，缩短设计周期，降低设计成本。

　　Miltisim仿真软件是加拿大IIT 公司推出的一种专门用于电子电路设计与仿真的EDA 软件，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。Miltisim拥有庞大的元器件库和分析方法，在功能和操作方法上得到了进一步改善，功能更加强大，用户界面友好，而且仿真分析设置简单，分析结果更为精确可靠。目前其最新版本为Miltisim12，它是该公司电子电路仿真软件EWB（ Electronic Work Bench）的升级版本。

　　2.1.3单片机开发

　　单片机课程是电子信息类和自动化等专业的主干课程，通过该课程能培养具有单片机应用产品设计、分析、制作和调试能力的实践型人才。传统的单片机课程教学重理论，轻实验，以大量的原理来引导学生入门，将软硬件分离介绍，不仅使学生理解困难，而且感觉枯燥乏味，应用能力培养不足。即使在实验中，由于条件的限制，学生的动手经验完全来自于加工成箱的实验设备，以验证性实验为主，学生只是机械地接孔连线，缺乏自主性。因此，采用软件Proteus来构建虚拟的单片机实验环境，通过软件仿真提高学生对单片机系统的认识。

　　Proteus软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA 工具软件，该软件实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。它不仅能仿真单片机的工作情况，还能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其他电路的工作情况。由Proteus构成的这类试验平台可充分利用学校计算机房的现有设备，减少了实验设备的硬件维护工作量。 　　2.2教学方式改革，增加实验比重

　　现今高校学生普遍存在缺乏自主学习性、动手能力弱等缺点，培养应用型人才要求学生在具备一定理论的基础上还要具备较好的动手实践能力。

　　2.2.1更新教学观念，突出实验实践重要性

　　首先要转变教师在实验中的地位，对待学生以引导为主，尽量组织学生进行分析、讨论、批评、切磋和补充，强化学生在实验教学活动中的主导地位，引导学生自主参与到实验中。

　　2.2.2强化实践教学，组件完善的实验系统

　　改变传统理论实验教学比重，多给学生留在实验室的时间，建立科学、合理、高效的实验考评机制。一方面配套增设相对应的实验设备与仪器，让学生能将软件设计与硬件实现能有效地联系起来；第二，更加鼓励学生利用电路板制作知识自我创建需要的硬件电路。比如制作一个单片机开发板，硬件电路成熟、成本低、精简易携带、制作时间也短。这样以学促学，激发了学生的层次设计能力，调动了学生学习积极性，使教学内容更丰富、教学过程更生动、教学效果也更加明显。

　　2.2.3引导学习兴趣，提高学习积极性

　　由于课程学时有限，学生仅仅依靠课堂时间就能完全掌握EDA设计能力难度很大。而兴趣是最好的老师，如果能在学习的初期就培养好学生的学习兴趣、增强学生的学习动力，学生有了学习的主动性，整个学习过程就会轻松而且愉快。教师通过启发式的教学方式培养学生对EDA的学习兴趣，在教学过程中加强与学生的互动，结合学生的实际情况，增加对学生感兴趣内容的讲述，使得学生能慢慢的了解EDA，认识EDA，喜欢上EDA，这样才能提高学习效率，事半功倍。

　　3.结束语

　　EDA技术作为电子信息专业的核心课程，其教学应坚持以应用为目的、实用为主、学用结合。EDA 技术的广泛应用，现在已涉及各行各业。EDA 水平不断提高，设计工具趋于完美的地步，EDA 市场日趋成。广大电子工程人员应加快学习和应用，提高自身的竞争能力，适应EDA技术的迅猛发展。

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