eda技术论文范文
时间：2023-03-31 03:31:12
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篇1
实验教学内容没有或较少向生产应用延伸，当学生走上工作岗位时会发现在学校所做的实验内容与真正的生产实际差距很大，不能很快地为生产实际服务。为了解决以上在电子技术实验中存在的问题，我们经过不断地探索、研究和实践，在电子技术的实验方面做了大量的改进和创新，也取得了一些明显的效果，其中最主要的就是将eda技术应用到电子技术的实验教学中。
二、基于EDA技术的电子技术实验教学改革
EDA即电子设计自动化（ElectronicDesignAu-tomation），它是以计算机和微电子技术为先导，汇集了图形学、逻辑学、结构学和计算机数学等多种计算机应用科学最新成果的先进技术。在我国，由于EDA应用技术先进，软硬件结合，知识面宽，实践性强，几乎所有理工科（特别是电子信息）类的高校都开设了EDA课程的学习。为了将EDA技术与电子技术的教学更好地融合到一起，我们在多个方面也做了建设和改革。
（一）基础设施建设
1.硬件设施建设
为了能更好地将EDA技术运用到电子技术的实验教学中，我们首先建立了两个EDA实验中心，配备了近百台性能先进的计算机，并购进了与EDA教学相配套的实验箱，学生在利用计算机上安装的软件和与之配套的实验箱可以完成由程序设计到硬件下载的全部过程。
2.软件设施建设
硬件设施只是基础框架，要想真正学好EDA技术，具备与之相配套的应用软件更为重要。现阶段，国内流行的、市场占有率比较高的EDA软件主要有6种。根据电子技术这门课程的特点，我们主要选择了其中的三种软件：即Multisim、Max+PlusⅡ和QuartusⅡ。Multisim这个软件最大的特点就是给出了类型相对完善、实用性更强的虚拟电子库以及各种仿真仪器，操作简单，仿真结果形象逼真，功能十分强大、实用。Max+PlusⅡ和QuartusⅡ可以完成电路的设计输入、编译仿真、编程下载等功能，并且其设计输入具有多种方式，可以满足不同层次的需求，同时可以实现电路的时序分析，实验结果简单、直观。
（二）电子技术实验教学内容的改革和创新
在基础建设完善之后，我们在电子技术实验教学的内容上也做了调整和改革。我们首先把实验内容分阶段、分层次地分成了三类，使更多的实验适合在EDA实验中心完成。
1.基础验证型实验
这部分的实验内容所占比例较少，主要是对理论教学中最基础的内容的一个测试：例如共发射极单管放大电路、集成运放的线性应用、基本门电路的功能测试等。这类实验的主要目的在于帮助学生认识常用的电子器件，了解实验设备，学会各种仪器的使用方法，掌握电子实验的基本知识、实验方法和实验技能，学会观察和分析实验结果等。
2.训练提高型实验
这部分的实验内容主要要求学生在具备一定的基础知识和操作技能的基础上，能把所学的不同内容、不同类型的知识和电路有机地结合在一起，形成一个相对完整的逻辑功能。这部分实验主要侧重于理论知识的综合应用，其目的是培养学生综合运用所学理论知识和解决问题的能力。
3.综合设计型实验
这部分的实验内容主要是以学生自行设计为主，教师指导为辅，要求学生根据实验题目的设计要求独立地完成查阅资料、设计电路、选择器件、安装调试等任务，分析实验数据，并独立写出实验报告。这类实验的开设，对于提高学生的实践动手能力、综合运用能力和创新设计能力有着非常重要的作用。
三、EDA技术与电子技术实验内容融合的策略
前面我们提到的是实验内容上的改革，那我们如何具体做到将EDA技术更好地应用到电子技术的实验中呢？我们从多个方面入手，加强EDA技术与电子技术实验的融合。
1.在正常实验教学中增大EDA实验的比例
以前我们所做的实验全部都是在实验箱上搭接完成，现在我们将部分实验内容转移到计算机，增大了EDA实验的比例，让学生在正常的教学计划内就可以接触到两种不同的实验方式，体会它们不同的特点，得到不同的训练。
2.充分利用学生自身的资源和业余时间加强EDA技术的学习
要完成我们上面所说的内容，单纯依靠教学计划内的几个实验是远远不够的。我们首先想到的就是充分利用学生自身的资源，现在计算机在学生中十分普及，几乎人人都有，我们将常用的仿真软件推荐给学生，让学生安装在自己的电脑中，这样学生就可以利用自己的业余时间来完成一些内容，以弥补课堂实验时间上的不足。
3.将实验内容延伸到电子实习、课程设计等实践环节
各个专业的学生在学期末都会有和理论教学相配合的课程设计和电子实习。在这些实践环节中都会安排专门的时间来让学生进行相关内容的EDA仿真测试，因此学生可以把实验中学习的内容延伸到其他的实践环节中，大大提高了学生的实践动手能力和理论知识的综合运用能力。
4.充分利用学校为学生提供的各种课外训练机会
篇2
论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
篇3
关键词：电子设计自动化，课程创新，教学改革，实验设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0082-02
随着微电子技术在世界范围内的飞速发展，以及各相关产业对电子电路技术的需求日益增长，《电子设计自动化》已经成为电子信息工程等相关专业的重要课程，也是国内外诸多理工科一流高校的电子信息类专业必修的核心课程[1-3]。尤其在近年来，智能硬件的发展与半导体技术的革新为电子系统设计带来了革命性的变化，电子设计自动化技术已经一跃成为现代电子工业的核心学科，引领了现代信息技术的发展方向，也成为了电子信息工程专业本科生考研深造与就业所必需的重要技能[3]。综上，考虑到创新研究型实验对学生的创新意识和能力培养的重要作用，笔者作为学校《电子设计自动化》课程的任课教师，对本课程的实验课程进行了综合性的思考与建设。
一、《电子设计自动化》课程实验改革的必要性
我们通过对国内外一流高校的调研发现，许多著名高校的EDA技术本科教学有两个明显的特点：一是课程在各工科专业的普及率极高；二是在实验中大量引入新技术、新方法与新器件，更多地注重创新性、设计性、综合性项目，突出EDA技术的实用性，以及面向工程实际的特点[4]。这些特点让我们认识到，通过《电子设计自动化》课程实验的改革与建设，既能够帮助学生更好地理解《电子设计自动化》的理论知识，增强学生的实践能力，更能够紧跟学科和行业的需求发展，为课程拓宽评价方法，提高教学效果，为学生树立创新精神，培养科学素质，增强科创能力，最终增强其综合素质，提高学院与学生的综合竞争力有很好的帮助。
二、实验改革方案及主要工作
为了充分结合现有的实验课程基础，全面提高试验课程效果，笔者从实验过程管理、实验设计、考核与评价反馈四个角度对《电子设计自动化》实验进行了综合性的方向改进，具体内容如下。
1.实现项目化的实验过程管理。笔者基于对科研与教学工作的熟悉，以《电子设计自动化》课程实验为改进对象，将其现有的实验课程学时进行压缩，补充对应EDA能力所需要的主要课程知识点，融合现代EDA技术的最新发展，并将最后四个学时设置为一次综合性、设计性的“综合实验”，实验过程及实验报告作为实验课程成绩的重要评价因素。该综合实验采用项目化的过程管理，学生须在给定的范围中任选题目或自选题目，在四个小时内完成该题目的主要设计，并在课程完成后提交课程报告时以“项目任务书”的形式填写实验报告，系统阐述选题原因、题目关键环节、设计时遇到的主要困难及解决方案、最终成果演示及存在不足分析等。
2.设计层次性的“综合实验”项目。为了确保实验教学的实际效果，保持学生的创新热情，全面提高电子设计水平，在上述“综合实验”的实验项目设计的基础上划分为三个层次：第一层次为逻辑行为的实现；第二层次为控制与信号传输功能的实现；第三层次为电子系统模块的实现。每个层次设置三至五个题目。此外，考虑到学生实验时间的约束，随着教学课程的进行，预先在教学中对“综合实验”进行题目的预告和必要的讲解，让学生提前进行课外的准备和练习，并将该四个学时的“综合实验”集中安排在一个下午进行，学生通过集中性的高强度的学习、讨论和实验，完成主要的“综合实验”功能。
3.设置创新导向的评价激励形式。考虑到该门课程的授课时段为大三下学期的后半段，学生的专业基础课及绝大多数专业课业已经结束，笔者在课堂上渗透该门课程对于考研及科学研究的重要意义，以及对于科创及电子行业就业的作用，在完成课程教学的同时讲授和提供论文撰写及专利申请与重要竞赛的资料信息，并鼓励学生利用课余时间进行深入钻研、挖掘，并主动利用配套实验课程进行研究性学习，进而促进学生的科创热情向论文（算法）、软件著作权（程序）、专利（电子电路）及重要竞赛（电子设计类）的成果转化。
4.提供实时动态的评价反馈渠道。结合自身工作特长与经验，笔者利用信息技术手段，设置了“韩博士工作室”教学专题网站（http：//），为学生及时访问和评价的反馈提供渠道。通过调查问卷、在线信箱、有奖问答、专题活动等方式，在授课过程中进行多次课下问卷调研，并开设贯穿授课全过程的实时反馈渠道，作为授课、答疑等必要教学活动的有效补充，便于及时了解学生对于综合性实验的接受程度以及对课程各方面的综合评价。
三、实验改革周期及内容
为了更好地实现对《电子设计自动化》课程实验的改革与创新，笔者制定了以十二个月为周期的长期方案，主要分为以下五个关键性阶段。
1.第一阶段，时间为1个月。结合《电子设计自动化》学科发展现状及人才培养需要，更新课程教案，丰富和扩充现有教学大纲及授课内容，补充相关多媒体与软硬件资料，完成“综合实验”的选题与设计。
2.第二阶段，时间为2个月。截至开学前，与实验课程老师进行充分的沟通和协调，完成各个“综合实验”项目的软硬件环境配置、具体要求、实施细则及评价方法，严格制定精密科学的给分标准。
3.第三阶段，时间为2个月。完成课程的教学与本项目的实施，除了完整进行原有授课内容的教学以外，按照既定方案进行综合性创新意识的培养、综合能力的渗透、实验技能的提高，并全面介入、观察、管理和把控“综合实验”的开展、实施与评价等各个环节。
4.第四阶段，时间为4个月。结合课程成绩，在课程结束后主动发现和联系具有良好科创能力的学生，在学生的自我意愿的基础上为其推荐和设置针对性的毕业设计选题，同时鼓励和推荐其参加与之水平相适应的科创竞赛，并进行必要的指导和培训。
5.第五阶段，时间为3个月。根据前期各个阶段的进展情况，稳步完成此次立项的后续各项相关工作，总结此次立项成绩与不足，鼓励、指导优秀学生将其成果、申请专利或获取软件著作权。
四、实验改革实践成果与创新点
自《电子设计自动化》课程实验改革在学校实施一年以来，已经取得了良好的效果。首先，对于学生而言，实验改革的实施有效地拓宽了学生的视野，并实现教学与行业的相互影响与促进。大部分学生在结课后的反馈表明，通过完成本项目所涉及的授课课程，使学生熟悉了具有一定强度的开发过程，培养了其科学的态度、严谨的作风与创新的精神。截止课程结束，已经有相当数量的学生能够掌握基本的EDA项目开发、电子设计类专利申请及学术论文撰写、电子设计类科创竞赛准备及参赛等综合性的技能，一大批学生在各类相关竞赛中获奖；其次，对于学校而言，通过实验改革的实施，实现了以项目模式重构实验课程内容，构造了“教―学―做―研”一体化的EDA教学模式，有效实现了学校《电子设计自动化》课程的教学深度挖掘与教学效果的提升，并进一步实现了学校EDA课程相关实验室的建设与完善，使得进行综合性、设计性实验所必需的软件、系统、例程、方案及芯片、板卡、连接线缆等软硬件设施得到了补充；最后，对于任课教师而言，通过本项目的发展与磨合，有助于任课教师及实验教师更好地了解学生现状，为后续编制符合学生学习特点与发展需要的新教材、新课件与新方案打下基础，从而实现对现有EDA实验项目的更新和发展。
参考文献：
[1]丁达春.《电子设计自动化》课程改革探索[J].教育教学论坛，2013，（49）：41-42.
[2]王艳玲，何新凤.电子设计自动化精品课程建设的实践[J].广西教育，2016，（19）：58-59+74.
[3]唐燕影.在《电子设计自动化》课程教学中引入案例教学法[J].知识窗（教师版），2014，（12）：65.
[4]汪志成，赵杰.基于CDIO理念的《电子系统设计自动化》课程改革初探[J].考试周刊，2015，（57）：10-11.
Reform and Innovation of "EDA" Experiment
HAN Peng，LI Yan ，LIU Zhi-gang，NIU Xue-fen
（Northeastern University at Qinhuangdao，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）
篇4
关键词：研究性教学；EDA技术；研究性教学平台；研究性教学模式；研究性教学成效
作者简介：谭会生（1966-），男，湖南茶陵人，湖南工业大学电气与信息工程学院，副教授。（湖南株洲412008）
基金项目：本文系湖南工业大学教育教学改革教学之星专项（2011C03）、湖南省教育厅大学生研究型学习与创新性实验计划项目（2009-225）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）17-0035-02
一、开展本科生研究性教学的必要性和条件
研究性教学[1-4]是一种新的教育理念，是一种新的现代学习观，强调学习的自主性和开放性，在教师的研究性教学理念的引导下，在教学设计上将教学看成是一项系统工程，从研究思想、研究手段、研究策略等各方面进行教学过程的全新设计，激发学生的研究及探索科学问题的兴趣。通过让学生运用探索的方法对问题进行研究，最终获得知识。研究性教学理念要求教师通过自己的教学，培养学生做事和做人的能力和素质。
开展本科生研究性教学，综合文献[1-6]有关观点并结合多年实际开展研究性教学的实践，其必要性如下：大众化高等教育的差异化教育的需要；提高大学生综合应用能力的需要；提高大学生实践动手能力的需要；提高大学生专业创新能力的需要；提高大学生专业综合素养的需要；改变大学生被动学习学风的需要。随着我国经济社会的发展和高等教育的大力发展，我国高等教育已由精英化教育转向大众化教育，学生群体出现多样化的趋势，学生学习兴趣、学习能力、学习需求的差异性日显突出。为了提高大众化高等教育的质量，更好地满足市场经济条件下对人才的高要求，按人才培养方案组织大学基本教育的同时，对一些优秀和比较优秀的学生应根据社会发展的需求、学生的兴趣爱好、学生的职业规划等进行加深与扩展，实现优才优教。
开展本科生研究性教学，综合文献[3，7]有关观点并结合多年实际开展研究性教学的实践，其主要条件如下：提高教师研究性教学的能力；激发学生研究性学习的积极性；提供研究性教学资源与教学场地；选择合适的有效平台；构建有效的研究性教学评价与评估体系。其中选择合适的有效平台是研究性教学持续而有效开展的一个关键性因素。作为电类专业研究性教学的有效平台，应该能方便学生进行软件仿真和硬件设计与制作，并具有综合性强、创新性强、成本低廉、灵活性强等优点。
二、基于EDA技术的研究性教学的主要优势
EDA技术起源于20世纪70年代，在20世纪90年代才真正形成一门新技术。在我国EDA技术的研究和教育只有10年左右的历史。所谓EDA技术，就是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的各种转化，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
利用EDA技术设计实现电子系统，它具有传统电子系统设计实现无法比拟的许多优点，综合起来它有以下几个方面的优点：[8]用软件的方式设计硬件，设计成本低，设计周期短，修改移植方便；系统具有重配置性，可现场编程，在线升级，设计调试非常方便，节约开发成本；并行执行，速度快，实时性好；集成度高，体积小，可靠性好，功耗低。
EDA技术作为研究性教学的平台具有以下优点：技术先进，社会急需，综合性强，创新性强，灵活性好，可重配置，成本低廉。
三、基于EDA技术的研究性教学的研究模型
为了描述基于EDA技术的研究性教学的研究背景、主要研究目标、主要研究内容以及主要研究期望，图1给出了基于EDA技术的研究性教学模型。现将主要内容具体阐述如下：
1.利用EDA技术开展研究性教学的研究目标
利用EDA技术开展研究性教学的研究目标，主要包括三个方面：基于EDA技术的系统设计与实现基础训练；基于EDA技术的系统设计与实现相关研究；基于EDA技术的系统设计与实现课题研究。
2.利用EDA技术开展研究性教学的研究内容
利用EDA技术开展研究性教学的研究内容，主要包括三个方面的内容：[8-11]
（1）基于EDA技术的系统设计与实现基础训练：包括大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD；硬件描述语言VHDL/Verilog HDL；EDA实验开发软件；EDA实验开发系统等系统设计与开发基础理论、基本方法、基本工具的学习与使用；流水线、并行处理、重定时、展开、折叠、脉动结构等各种VLSI结构设计优化技术的基本理论、分析比较和实际应用；强度消减、超前或驰豫超前等FPGA系统性能优化技术。
（2）基于EDA技术的系统设计与实现相关研究：主要是与课题设计与开发有关的数字信号处理、数字图像处理、工业智能控制、网络通信控制、数字家电控制等基础理论、实现算法和系统仿真等研究，重点是实现算法的设计、选择和仿真。
（3）基于FPGA实现的系统设计与课题实现研究：包括系统控制算法的选择；系统控制模型的确定；FPGA实现结构的设计；FPGA系统性能的优化；FPGA系统实现及测试等。
3.利用EDA技术开展研究性教学的主要形式
利用EDA技术开展研究性教学的主要形式，包括组建EDA技术学习兴趣小组、课题系统设计与实现研究小组和选拨教师科研项目助理等，通过专题训练、分散研究、定期讨论、按需答疑、总结汇报等形式开展研究活动。
四、基于EDA技术的研究性教学的主要成效
1.熟练掌握EDA技术的基础理论、基本方法、基本技巧、调试方法和调试技巧
通过研究性学习训练的学生，通过毕业设计论文的质量可以看出，熟练掌握ARM嵌入式系统基础理论、基本方法、基本技巧、调试方法和调试技巧，能够尽快适应从事嵌入式系统设计与开发工作。
2.熟练掌握基于EDA技术系统设计开发课题相关的基础理论、基本方法、基本技巧
通过研究性学习训练的学生，与课题相关的基础理论、基本方法、基本技巧，无论是以前学习过并且掌握的，还是以前学过但似是而非的，或是以前根本没接触过需重新学习的，熟练掌握与EDA系统设计开发课题相关的基础理论、基本方法、基本技巧。
3.全面提高学生的综合应用能力、实践动手能力、创新创业能力和就业核心竞争力
通过研究性学习训练的学生不但具有良好的参考文献查找能力、分析利用和文档处理能力，同时学生的综合应用能力、实践动手能力、创新创业能力大为提高，就业核心竞争力显著提高，80%的学生毕业时均能找到从事嵌入式系统设计与开发的工作，并且工资待遇也相当不错。
五、结论
实践结果表明，以课题为中心，以兴趣为纽带，以现代电子设计核心技术——EDA技术的学习与应用为目标，采用EDA技术学习兴趣小组、课题设计与实现研究小组、参加教师科研项目等形式，通过具体的专题训练、分散研究、定期讨论、按需答疑、总结汇报等活动开展基于EDA技术的电类专业本科研究性教学，对于提高大学生综合应用能力、实践动手能力、创新创业能力，提高大学生的专业核心能力，提高大学生就业的核心竞争力，培养从事EDA技术研究、设计与开发的高级人才，具有非常明显的成效。
参考文献：
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篇5
关键词：模拟电子技术 教材内容 教学方法 实用性
前言
《模拟电子技术基础》是高等院校工科电专业开设的一门专业技术基础课。由于课时数少、内容覆盖面广、理论性强、内容抽象等特点，学生们普遍认为该课程比较难学。为此，笔者就该课程的改革作一探索，不妥之处，欢迎批评指正。
1 教材内容探讨
限于篇幅，本文不讨论整个教材的编写提纲，但总原则是：理论联系实际，服务于培应用型人材。本文就各章节内容提出一些重点实例，与同行交流。这些内容，在不少教材中很少提及，或者提到了但没有就它们的实用性作较多的讲述。
1.1 常用半导体器件
介绍半导体基础知识；二极管、三极管、场效应管。应增加介绍二极管的位作用和三极管参数与命名方法的实用意义；根据三极管的三个电极电位判断三极管的工作状态及应用实例。
1.2 基本放大器
* 共射基本放大器，通过它学习基本知识，包括静态工作点、微变等效电路、电压放大倍数、输入电阻与输出电阻计算方法。应增讲设置合适工作点的重要性。
* 工作点稳定放大器。应指出：工作点稳定不是说工作点绝对不变，而是变化很小而已。
* 共集放大器：重点介绍三大特点及用途。
* 共基放大器：重点介绍其特点及应用场合。适合做高频放大器。
* 要求掌握三类放大器输入端和输出端的相位关系。
* 多级放大器的耦合方式及其特点。
1.3 直接耦合放大器
直接耦合放大器存在问题及解决方法；差分放大器工作原理和计算方法。
1.4 放大器的频率响应
讨论影响放大器频率响应的因素、增加研究频率响应的应用实例；了解波特图的概念。
1.5 放大器中的反馈
反馈的概念，反馈性质的判断方法；深度负反馈条件下放大倍数的估算方法。负反馈对放大器性能的影响。增加介绍实用意义和应用实例。
1.6 信号的运算和处理
* 要求掌握基本运算电路：比例、加减、积分运算等。利用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电路的运算关系，用实例讲解如何选择运算电路。
* 增讲测量放大器（在单片机测量系统中常用）。
* 几种常用的运算放大器型号及应用实例。
1.7 波形的发生和信号的转换
* 正弦波振荡电路的振荡条件、判断方法；方框图；分类。
* RC、LC正弦波振荡电路；增加正弦波振荡器应用实例。
* 单限、滞回、窗口比较器的特点及应用实例。
1.8 功率放大器
* 只讲两种功率放大器：OTL和OCL。用实例讲解功率管的选择。
* 介绍几种集成功率放大器。
1.9 直流稳压电源
* 整流（半波、桥式）、电容滤波。
* 可调晶体管串联型稳压电源及其输出电压的计算。
* 集成稳压电源及应用实例。应特别指出：电源变压器内阻大小的重要性。
1.10 实验仪器使用
《模拟电子技术基础》是一门实践性很强的课程，因此，动手能力的培养是很重要的一环，增加讲解一些常用仪器的使用方法很有必要。仪器的工作原理可不讲，需用实例讲解并演示各种仪器的操作方法。这些仪器是：指针式和数字式万用表、直流稳压电源、通用示波器、低频和高频信号发生器、晶体管毫伏表。
如课时少，本部分内容可不讲，但应要求学生们自己阅读。也可安排在实验课中讲解。
1.11 增加仿真技术在辅助教学中的应用
为了解决学生反映的“枯燥难学”问题，应该把多媒体技术和计算机仿真技术结合起来，这样可以使模拟电路的知识形象化，学习生动有趣。为此在教材中应增加EDA（Electronic design Automation 电子设计自动化）技术，用它来辅助教学，效果非常好［2］［3］。每章可通过实例，增加EDA辅助教学内容。
2 《模拟电子技术基础》教材编写的原则
编写教材的原则是：以学生为本，因为教材内容首先是给学生阅读用的。即使教师没有讲的内容，学生也应该去阅读，因此所编写的教材就应是让学生读得懂的教材。教材不是专著。
不少学生反映：有些教材若没有教师讲，根本就看不懂。打个比方：有的教材绝大部分是用“文言文”写的，语言简洁、扼要；有的语言像写专业论文似的，学生看不懂，有的教师也看不懂。为此，我们建议：用“白话文”来写教材。所谓“白话文”就是用通俗易懂的语言来编写教材。深奥难懂的地方，绝对不能用一两句话一带而过，而必须多用些具体材料或实例加以说明，深入必须浅出。
其次，本课程开设的目的是培养应用型人才，因此教材内容的编写应注重理论联系实际，真正成为一门实践性强的课程，所举例题及习题均应突出解题思路及方法。
3 教学方法探讨
教学方法多种多样，笔者就体会较深的方面提出以下三点：
（1）建议用多媒体和传统粉笔板书相结合的教学方法，而绝对不能照课件内容一念了之，绝对不能丢掉粉笔。
（2）教学方法中的另一个重要问题是：教师用什么“语言”来讲课？是用大多数教材中的语言――“文言文”――来讲课？还是教师在对教材内容充分理解基础上，用自己的语言――“白话文”――来讲课？笔者积极赞成后者。用教师自己的语言讲课，比较生动，学生容易接受，容易理解，效果很好。
（3）如果教师本人有丰富的实践经验，那么能结合自己做过的课题讲课，会更生动、更能吸引学生，效果会更
好。
4 考试应增加一些实用性强的试题
考试往往是从理论到理论，这是不妥的。我们认为应增加一些实用性强的试题。例如：如何利用万用表检查放大器是否正常工作？如何测量放大器的电压放大倍数？如何测量放大器的频带宽度？如何设计一个最大不失真功率为2W的功率放大器？如何设计一个输出电压为6―9V的晶体管串联型稳压电源？等等。
参考文献：
［1］华成英，童诗白.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社（第四版），2006.5.
篇6
关键词 EDA技术 课程设计 实践教学
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言
随着微电子技术的不断发展和制造工艺水平的提高，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，朝着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展。EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术正是为了适应这种现状，以缩短电子产品的开发周期，降低开发成本，提高产品竞争力为目的，吸收多学科最新成果而形成的一门新技术。日趋完善的EDA技术正在逐步取代传统的电子设计方法，广泛应用于工业生产、消费电子、医药卫生、汽车电子、无线通信、仪器仪表等领域。
1 EDA技术课程概述
EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，由计算机自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为IES/ASIC自动设计技术。①
EDA技术是一门应用性和实践性很强的课程。需要掌握四个方面：大规模可编程逻辑器件，硬件描述语言，软件开发工具，实验开发系统。大规模可编程逻辑器件主要是了解主流的FPGA/CPLD厂商及其主要器件，对器件的内部结构可以少讲，不作深入的剖析。常用的硬件描述语言包括VHDL和Verilog HDL两种，在教学中应让学生至少掌握一种。选用不同厂家的可编程逻辑器件需要使用不同的EDA软件开发工具。目前比较流行的、主流厂家的EDA 软件工具有Altera公司的QuartusⅡ，Xilinx的ISE/ISE-WebPACK Series 和Lattice公司的ispLEVER。实验开发系统是硬件验证工具。②
EDA技术课程设计作为EDA技术理论课程的后续实践教学环节，主要教学目的是提高学生的实践动手能力，注重学生的自主设计能力和创新能力的培养，比较全面的掌握EDA技术的设计方法和工程开发流程，为毕业后能适应工作岗位打下基础。
2 EDA课程设计教学实践
2.1 教学安排
我校学生在上EDA课程设计之前已经学习了EDA技术理论课，并进行了18学时的EDA技术实验，已经具备一定的理论基础，掌握QuartusⅡ软件的使用，能够进行一些基本的组合逻辑电路及时序逻辑电路的设计，并下载到实验箱上面观察硬件现象。课程设计的教学安排主要包括下面几个阶段。
图1 系统组成框图
选题：学生3人一组，根据分发的题目，通过查找资料，选择自己感兴趣的课题或者自由定题，如果是自由定题需经过指导教师批准后方可进行后续设计。
具体设计：主要包括设计方案的确定，各模块程序设计，仿真，硬件测试。学生在完成设计之后，需在实验箱上演示硬件现象并进行讲解，提交项目文件。指导教师根据学生的设计成果进行验收。主要考察学生设计中所用的基础理论、基本知识、基本技能的掌握程度，以及学生在实验箱实验过程中遇到的问题和解决方案。
课程设计报告撰写：对设计过程进行归纳总结，按照规定的格式要求完成设计报告的撰写，每人一份，不得抄袭。主要是培养学生的论文写作能力。
答辩：学生对其设计内容进行讲解并回答指导教师的提问。
2.2 电路系统的设计方法
EDA技术课程设计的题目一般比较复杂，需要综合运用所学的知识。采用自上而下的设计方法进行设计，主要包括下面几个步骤：（1）分析课程设计任务书的题目及要求；（2）通过查找资料，确定系统方案，将整个系统进行模块划分；（3）利用Altera公司的QuartusⅡ软件，采用VHDL语言或原理图的输入方式进行具体模块设计；（4）功能仿真、时序仿真，功能仿真是为了验证系统是否能够完成要求的逻辑功能，时序仿真是考虑了器件延时特性之后的仿真。（5）硬件测试。下面以汽车尾灯控制器的设计为例介绍数字电路系统的设计方法。
设计任务：设计一个汽车尾灯控制器，假设汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯，其控制功能应包括：（1）汽车正常行驶时指示灯都不亮；（2）汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮且闪烁；（3）汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮且闪烁；（4）汽车刹车时，左右两侧的一盏指示灯同时亮；（5）汽车在夜间行驶，左右两侧的一盏指示灯同时一直亮，供照明使用。
按照设计要求，采用自顶向下的设计方式，将整个系统分为时钟分频模块、主控模块、汽车左灯控制模块及汽车右灯控制模块等四个模块。其系统组成框图如图1所示。系统的输入信号包括系统时钟信号CLK、刹车信号BRAKE、夜间行驶信号NIGHT、汽车左转弯控制信号LEFT及汽车右转弯控制信号RIGHT，系统的输出信号包括左侧3盏指示灯LD1（左转弯信号灯）、LD2（左刹车灯）、LD3（左夜灯）及RD1（右转弯信号灯）、RD2（右刹车灯）、RD3（右夜灯）。
分频模块：输入系统时钟信号CLK（16Hz）进行16分频得到1Hz的时钟信号CP，CP的电平信号分别和LEDL、LEDR电平相与，用于控制左转弯信号灯LD1及右转弯信号灯RD1的闪烁。
主控模块：此模块用于整体控制，当输入左转弯信号LEFT时，输出左灯控制信号LP，当输入右转弯信号RIGHT时，输出右灯控制信号RP，当输入刹车信号BRAKE时，输出刹车灯控制信号BRAKE_LED，当输入夜间行驶信号NIGHT时，输出夜灯控制信号NIGHT_LED，其它情况输出错误控制信号LR。主控模块的VHDL源程序如下：
LIBRARY IEEE；
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；
ENTITY CTRL IS
PORT（LEFT，RIGHT，BRAKE，NIGHT： IN STD_LOGIC；
LP，RP，LR，BRAKE_LED，NIGHT_LED： OUT STD_LOGIC）；
END ENTITY CTRL；
ARCHITECTURE ART OF CTRL IS
BEGIN
NIGHT_LED
BRAKE_LED
PROCESS（LEFT，RIGHT）
VARIABLE TEMP：STD_LOGIC_VECTOR（1 DOWNTO 0）；
BEGIN
TEMP：=LEFT&RIGHT；
CASE TEMP IS
WHEN "00"=>LP
WHEN "01"=>LP
WHEN "10"=>LP
WHEN OTHERS=>LP
END CASE；
END PROCESS；
END ARCHITECTURE ART；
汽车左灯控制模块：用于控制左侧尾灯的亮、灭和闪烁情况。在时钟信号上升沿的控制下，左灯控制信号LP有效时，左灯LEDL输出有效电平，输出的LEDL信号与CP信号相与，使得左转弯信号灯LD1闪烁。刹车控制信号有效时，LEDB输出高电平，使得左边刹车灯LD2点亮；夜间行驶信号有效时，LEDN输出高电平，使得左边夜灯LD3点亮。当错误控制信号出现时，左侧三盏灯都不亮。源程序如下：
LIBRARY IEEE；
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；
ENTITY LC IS
PORT（CLK，LP，LR，BRAKE，NIGHT： IN STD_LOGIC；
LEDL，LEDB，LEDN： OUT STD_LOGIC）；
END ENTITY LC；
ARCHITECTURE ART OF LC IS
BEGIN
LEDB
LEDN
PROCESS（CLK，LP，LR）
BEGIN
IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
IF（LR='0'） THEN
IF（LP='0'）THEN
LEDL
ELSE
LEDL
END IF；
ELSE
LEDL
END IF；
END IF；
END PROCESS；
END ARCHITECTURE ART；
汽车右灯控制模块：此模块与左灯控制模块类似，在这里不作详细介绍。
顶层电路：各模块设计仿真实现后，可以分别创建各个模块的元件符号，然后将各子模块采用原理图的输入方式连接起来建立顶层文件，或者用VHDL语言编写顶层文件实现系统电路。图2是顶层VHDL文件编译后生成的RTL电路图。
系统设计完成后，对整个系统进行功能仿真，根据设计要求添加测试输入条件，观察仿真后的输出结果是否与理论结果相符，如果不符，则必须修改源程序，直到相符为止。图3为系统仿真图，由仿真现象可知，当刹车信号Brake为高电平时，不管时钟信号如何，左右两盏灯ld2及rd2同时点亮。当夜灯Night为高电平时，不管时钟信号如何，左右两盏灯ld3及rd3同时点亮。当左转信号Left及右转信号Right同时有效时，这是一种错误输入，左右三盏灯均不亮，而当左转信号Left单独有效时，在时钟CLK的上升沿到来后，相应尾灯Ld1开始闪烁。仿真结果与预期结果相符，验证了设计的正确性。
电路仿真正确后，进行硬件验证。根据实验室的实验箱，选择Altera公司的EP1K30TC144-3芯片，正确分配好引脚，进行全编译，生成编程文件，连接好实验箱，将编程文件通过编程器下载到实验箱上面，然后拨动开关，观察实验现象是否符合设计要求。
3 结束语
通过课程设计，同学们对EDA技术表现出浓厚的学习兴趣，逐渐从被动学习转变成了主动学习。同学们掌握了如何基于FPGA器件进行系统电路设计，学会了应用编程技术设计专用集成电路芯片的方法，实践动手能力、综合设计能力得到很大的提高，为将来的就业奠定了基础。
注释
篇7
【关键词】EDA;FPGA;开发平台
1.引言
可编程逻辑器件（PLD）包括现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD），已经成为电子设计领域的重要角色，PLD器件开发和设计已成为现代电子设计人员必备的一项基本技能。常州信息职业技术学院适应技术发展的的潮流，较早地开设了EDA课程，同时配备了相关EDA实验设备。鉴于EDA技术的飞速发展，课程的深度改革，已有的实验箱不能完全满足实践教学的需求，研制新的实验设备势在必行。多功能实验平台开发和应用可以培养学生设计复杂电子系统的能力和综合应用能力，提高了人才竞争力，同时也为教师科研开发提供了设计平台。
2.总体设计方案
2.1 多功能综合实验开发板的构建思路
构建思路遵循以下原则：
（1）必须满足可编程逻辑器件及编程技术课程基础实验和相关课程设计的要求
（2）满足高端的SOPC层面的实验和设计需求
（3）在功能必要的前提下，尽量精简电路，降低成本，实现“一人一组”的全面开放式教学
（4）兼顾综合性和设计性，为大学生课外创新活动及全国大学生电子竞赛提供开发平台
（5）采用模块化设计理念，各模块既完成特定实验，同时面向设计开发，系统结构灵活，实用性强
（6）面向新技术和新实验的要求，强调可扩展性。
2.2 总体设计方案
实验平台包括核心板和扩展板两部分，相互独立的设计形式，使核心板完全可以脱离扩展板而单独使用，用于独立开发。核心板选择性价比较高、资源较丰富的FPGA芯片EP2C8Q208作为处理器，提供JTAG和AS两种下载方式;扩展板资源丰富，根据实验和设计的内容选择器件，提供了大部分常用实验模块的接口以及便于扩展的电路接口，总体框图如图1所示。
图1 开发平台总体设计框图
3.硬件设计
3.1 核心板设计
FPGA核心板以Altera公司的CycloneII系列EP2C8Q208C8作为核心逻辑器件，EP2C8Q208C8具有4608个逻辑宏单元，89个输入/输出引脚，内部PLL，工作频率最高可达320Mhz[1]，具有通用性强、价格适中、开发软件易于教学等特点，可以满足设计功能要求。
核心板还包括电源模块、时钟模块、复位模块、配置电路模块、 SDRAM模块、JTAG和AS接口等。开发板采用扩展板上插接FPGA核心板结构，用户可以通过核心板外接其他电路，可以方便升级或更换，既保证了通用性，又保证了实用性。USB BLASTER是ALTERA公司PLD的开发器，采用配置芯片EPCS4，同时加入了下载指示电路，指示为绿色或红色 LED灯，下载的时候，该指示灯会亮，另外设计了重配置按键，可以不用断电直接重新配置FPGA，下载配置电路如图2所示。
图2 EP2C8Q208C8与USB BLASTER的JTAG连接图
3.2 扩展板设计
扩展板上集成了最常用和经典接口，可以满足大部分EDA/SOPC实验需要，另外为了方便进行功能扩展和二次开发，专门引出了40个通用I/O引脚。在设计过程中充分考虑了电磁兼容性、信号完整性与功耗问题，合理布局布线，确保实验板具有可靠的性能。
3.2.1 人机接口模块设计
人机接口模块是用于实验的操作接口，完成输入信号和数据输出。人机接口实验是学生从理论到应用的重要实践内容。该模块包括以下部分：
（1）基本人机逻辑接口模块，包括8个独立按键、8个拨码开关和8个独立 LED，电路如图3所示，对于按键电路部分，如果输出低电平，则表示按键按下。按键和开关都设计了保护电阻，以防止FPGA芯片IO设为输出且为高电平时，在按键按下时直接对地短路，引脚烧毁。
图3 基本人机逻辑接口模块电路图
（2）数码显示模块。设计了8位数码管，数码管直接与FPGA 连接，用于数码动态或静态显示实验如频率计、秒表和FPGA读取ADC结果显示等。数码管是共阳极的，当位码驱动信号为 0 时，对应的数码管即操作，位码由于电流较大，采用了三极管驱动。
（3）高级人机接口模块，包括4×4矩阵键盘和4位共阳极动态扫描数码管，用于单片机接口应用实验和基于FPGA的SOPC实验等;
（4）声音模块，设计了蜂鸣器单元，用于与基本人机逻辑接口模块的LED部分构成声音报警电路。蜂鸣器使用PNP三极管驱动控制，如果在BEEP输入一定频率脉冲时，蜂鸣器会响，改变输入频率可以改变蜂鸣器的响声，可以完成简易乐音实验等。
（5）键盘鼠标接口电路，使用5V电源供电，接口的数据线和时钟线均要接上拉电阻，可做PS/2键盘实验。
3.2.2 ADC和DAC模块
ADC和DAC是数字系统与模拟系统的接口，是数字系统应用的重要组成。DAC 电路使用一片串行接口的4通道8位DA转换器 TLC5620，TLC5620具有半缓冲输出功能，可编程输出量程功能。它的每一路DA通道均需要参考电源，由 REFA、REFB、REFC和REFD 引脚输入。串行AD电路采用单通道8位AD转换器TLC549C，转换所需的电压基准由REF+输入，电压基准定为2.5V，电路如图4所示。该模块可以做电压表、DA输出控制实验等实验。
图4 ADC和DAC模块电路图
3.2.3 其他电路模块
为了便于实验拓展，还设计了时钟/日历芯片 PCF8563实时时钟模块、DS18B20温度传感器模块、RS232串口电路、LCD1602接口、LCD12864接口、256色VGA接口电路，各个模块都设有插针，方便与其他电路接口，可以根据实验需要安装选配器件，完成相应的实验。
4.结束语
该平台可以完成“EDA技术”、“SOPC技术”等多门课程实验及实践教学环节，也为学生开展课程设计以及毕业设计以及参加各种电子设计大赛带来极大的方便。对于培养学生实践与创新能力、提高专业教学质量有重要意义。
参考文献
[1]郭锐靖.FPGA开发板设计与研究[D].华南理工大学，2013.
[2]刘显忠.基于CPLD的实验板研制开发与教学应用[D].黑龙江大学，2013.
[3]韩德强，谢伟，刘立哲，刘涛.FPGA开发板设计中的信号完整性分析[J].电子技术应用，2011，06：28-30+34.
[4]李月.FPGA实验教学系统的开发研究[D].大连理工大学，2007.
[5]车驰.基于FPGA的数字电子系统学习板设计[D].重庆大学，2013.
篇8
关键词：多媒体；电子技术；课堂教学；仿真
中图分类号：G642文献标识码：A
电子技术基础课程是工科各类专业的一门重要的技术基础课程，在科学技术飞速发展的今天，新器件、新技术、新方法的不断涌现，使得教学内容不断的增加，另一方面，授课学时数反而有所减少，特别是知识经济的到来，必须从教育思想、课程体系、教学内容、教学方法和教学手段等方面全方位的进行教学改革的研究与实践。我校非电类专业的电子技术基础课程是省级教学改革试点课程，经过多年的教学改革与实践，取得了一定的教学经验与成果，其中将电化教学引入电子技术实验就是其中之一，电子技术实验的教学改革与实践，获得校级教学成果一等奖1项，二等奖2项，电子技术系列课程均为省级精品课程，并获得省级教学成果三等奖2项，省级优秀教材一等奖1部，校级教学成果奖近10项等。现就多媒体课件在教学的体会做简要论述，供同行们参考。
1 多媒体教学势在必行
（1）该课程是技术基础课程，学生班级数较多，实践性强，大多采用大合堂授课，每批80人左右，传统教学坐在远离讲台的同学，在声音和视觉上都将受到限制，而多媒体教学则不然，试验台上的计算机图象清晰，音像效果都大大优过传统教学方法。
（2）当今，上课学时矛盾非常突出，授课计划学时减少，而教学内容不断增加，学时过少，采用传统教学方法势必被迫删除一些内容，或走马观花地讲授课程。多媒体教学拥有信息量大，不用板书，节省时间等明显优势，能较好的解决内容多课时少的矛盾。
（3）电子技术课程需要图表很多，传统教学，教师在黑板作图，一是费时，二是使学生思维不连贯，易使学生开小差。多媒体则不然，它不但便捷、省时，而且可以吸引学生自始至终都能集中精力听课。
（4）电子技术课程比较抽象，是比较难学的一门课程，传统的授课方式也比较枯燥，采用多媒体教学，合理运用文本、音频、图像、图形、动画、视频等，既可以大大简化难度，也可以提高学生学习的兴趣，特别是可以引入较多的电子技术应用实例，比如，波形的产生与整形，功率放大电路，巡回显示电路、定时、计时电路、智力竞赛抢答电路等，能够极大的激励学生学习电子技术的求知欲。
（5）电子技术是一门实践性极强的课程，采用多媒体技术，将计算机仿真技术引入课堂教学，当授课中涉及到某些电路需要实验演示时，利用超级链接调用PPT课件中建立的虚拟电子实验（EWB）电路文件进行演示，较好的解决了课堂教学中理论教学与实践教学脱节的矛盾，在同等时间获得最佳教学效果。
（6）网络课程是当今教学改革的热点，提倡使用立体教材，鼓励将黑板教学与现代教学结合起来。所以，无论是教学的需要、时代的驱使，还是学校考核的要求，采用多媒体教学势在必行。
2 采用多媒体教学，上好绪论课
每门课程的第一堂课是相当重要的，除学生对老师的印象感觉外，对该门课程的认识更为重要，学生认识到你这门课程的重要性还不够，关键还要激起学生的学习兴趣，激发学生的求知欲，所以，上好第一堂课，讲好绪论课尤为重要。
大家知道：“电子技术，无处不在、无所不用、领先潮流、奥妙无穷”。这可以充分利用PPT课件，在绪论课中把这种思想灌输给学生，使学生对此有较深刻的了解。
电子技术PPT课件中，主要通过以下几个方面的内容来达到目的：
（1）展示大量的电子器件：电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管等各类电子元器件。
（2）展示大量的电子技术应用图片：电视机、计算机、手机等通信设备等等。
（3）播放小电视片：如电子产品组装现场、自动生产线、卫星升天、电子对抗等。
（4）演示小电子制作作品的工作过程：如智力竞赛抢答器、报警电路、电子计时器等。
利用PPT课件，大约需半个小时讲完总概述，也就是绪论课。通过多个班级的实践教学表明，采用了PPT教学后，学生对电子技术基础课程的学习兴趣明显提高。
3 引入EDA技术，提高课件水平
电子设计自动化（EDA）技术，可以根据电子电路的结构和元器件参数对电路进行仿真，获得电路的技术指标，从而可以快速、方便、精确地评价电路设计的正确性，节省大量的时间和经费。同时还可以对那些用传统方法不好进行分析试验的诸如温度特性、容差、灵敏度、最不利运行状况等进行分析实验等，因此，EDA技术已成为电子工程设计的重要手段，它的应用与发展，促进了现代电子技术向着更高、更新的层次发展，这就要求现代工程技术人员必须了解掌握EDA技术，以适应社会发展的需要。
虚拟电子实验台（EWB）是比较基础简单易学的电路仿真软件，它具有界面直观、操作方便等优点；一般电子技术人员，只要几个小时就可以学会EWB的基本操作；它是一种非常优秀的电子实训工具；提供了数千电子元器件、多种电子实验仪器和各种电路分析方法等。EWB最明显的特点是：仿真的手段切合实际，选用元器件和仪器与实际情形非常相近。绘制电路图需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取，而且仪器的操作开关、按键同实际仪器的极为相似，因此特别容易学习和使用。通过电路仿真，既掌握了电路的性能，又熟悉了仪器的使用方法。
目前使用的是Multisim 7 ,将EWB软件融合到了PPT课件中，当授课时涉及到某些电路需要实验演示时，利用超级链接调用课件中建立的虚拟电子实验（EWB）电路文件进行演示，包括当场接线、连接仪器和实验方法、步骤、结果等，它不仅可以弥补元器件、仪器的不足，而且排除了原材料的损耗和仪器的损坏等，更重要的是理论联系实际及时，这样可以帮助学生更快、更好地掌握课堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，补充课堂理论教学的不足，而且通过电路仿真，可以熟悉常用电子仪器的测量方法，进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力等。
实践证明，应用多媒体课件授课与传统授课有机结合的方式才是最佳方式。这样既有形象生动、信息量大、交互性强的优势，又有教师通过口头、笔头表达能力、语言手势、甚至表情的相互传递，能产生无穷魅力的优势。只有主导者—教师灵活运用教学媒体、教学方法，把现代媒体教学和传统媒体教学方式有机结合，充分发挥各自优势，相互弥补不足，才能真正提高授课水平。
通过实践，在电子技术基础课程中，以下几方面内容最适合穿插使用多媒体课件进行教学。
（1）传统媒体不易表达清楚的内容：例如借助三维动画展现晶体管内部载流子运动规律、放大器静态工作点的稳定等，直观、形象、易懂。
（2）大型电路原理图：在讲解较复杂的电子电路时，若黑板画图既不一定清晰正确，又过于费时，此时采用课件形式较好。
（3）具有对偶性的内容：对于具有对偶性的原理，可选其典型内容采用传统方式讲授，其余部分采用课件，这样松弛有度、重点突出、节约时间。
（4）需要设计选择参数的内容：在运用PPT课件中，应当特别注意培养学生的创新能力，努力促进学生开阔视野、活跃思路，多角度、全方位地思考问题。例如通过现场改变参数、变换电路的结构等方式，以激发学生的学习兴趣，注意引导学生思考，灵活运用所掌握的知识。
（5）需要观看输入输出波形的内容：对于放大电路、运算电路和信号产生、整形电路等，显示出电路的有关波形，对学生来说，直观、明确的结果，使得学习既有趣，又轻松。如基本共射放大电路具有倒相作用，在屏幕上显示出两个不同颜色的反相的波形来，学生结果明确，还能够增强记忆。
（6）结论性的内容和简单介绍的内容：总之，在授课过程中，教师结合内容，适时引入PPT课件，与传统教学恰当而有机地结合在一起，有效地应用课件才能真正地提高教学质量。
4 采用PPT多媒体教学的注意事项
4.1 防止电子填鸭式教学
由于PPT是当今教学热点，是学校提倡的教学改革的重点工作，进而走向一个极端，一味的追求时髦，单纯地追求教学手段的先进和信息量的增大，简单地替代掉传统地教学方式，成为“电子式的满堂灌”。由此导致学生往往会抓不住重点或跟不上进度而失去信心和兴趣，使PPT教学的优势不能得到充分的发挥，结果适得其反。
4.2 禁止使用粗糙的课件
要制作一个好的PPT课件，不是件容易的事，它包含多方面人才的智慧和极大的劳动量。从立意到选材、美工、动画设计，从脚本到系统设计等，每个环节都应有较高水平的教师来完成。应当避免使用低档的PPT课件，比如仅仅将教案投放到屏幕、操作缓慢、图文模糊、音乐图象花哨、交互性特差等情况。若PPT课件质量低下，教学效果肯定还不如传统教学方法，这就失去了意义。
5 结束语
采用多媒体辅助教学，必须保留传统教学的精华，适当运用PPT教学手段，合理灵活地采用多媒体教学，才能够提高教学质量。无论采用何种教学方法、教学手段，都必须以学生为主体，教师为主导进行，教师是学生的帮助者。在教学过程中，根据不同的教学内容和不同的听课对象，教师采用不同的教学媒体和教学方法，才能够出色的完成教学任务。
参考文献：
李震梅．利用电教手段，在电子技术教学中引入EDA技术[J]．兰州：电化教育研究，2003
高琴．利用电子板书授课的体会[J]．南京：电气电子教学学报，2003，25（02）
篇9
关键词：EWB仿真软件，电子时钟，设计
1.引言
随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期越来越短。电子设计自动化技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD软件相比EDA软件的自动化程度更高、功能更完善，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。
EWB仿真软件是常用的EDA软件之一。它是 Electronics Work Bench的简称，中文名称为“电子工程师仿真工作室”，是一种虚拟的电子工作平台。其仿真功能十分强大，能接近100%地仿真出实际电路的结果，它就像实验室桌面那样，提供示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器、万用表等实验室必备仪器、仪表等。EWB软件具有以下特点：(1)采用直观的图形界面创建电路。，EWB仿真软件。。它在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件和电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。(3)带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。器件库没有的元器件还可以由外部模块导入，因此元器件选择范围很广，参数还可以十分方便的修改，不用像实际操作那样，因多次把原件焊下而损坏元器件和电路板，从而使电路调试变得方便快捷。，EWB仿真软件。。(4)可同其它流行的电路分析、设计和制版软件交换数据。（5）EWB是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，可以仿真电路的实时运行情况，有助于使用者熟悉常用的电子仪器测量方法。
随着EDA技术的发展，利用电脑辅助设计进行电路模拟与分析，并进行输入与输出信号响应的验证，可有效地节省产品开发的时间与成本。本文采用电子设计平台EWB9.0，设计了可实现24小时制的功能可扩展的电子时钟。
2. 设计方案
24小时制的功能可扩展的电子时钟主要由时钟模块、显示模块、基准信号模块和功能扩展模块几部分组成。，EWB仿真软件。。其结构示意图如图1所示。首先通过基准信号模块产生标准的秒信号，然后通过六十进制计数器实现秒信号和分信号，通过二十四进制计数器实现时信号，而每种计数器又都是利用74ls160芯片的异步清零端实现。最后通过译码显示电路加以显示。在此基础上可以适当增加一些模块如调时、闹钟等，使得该时钟电路的功能进一步完善，
图1 电子钟表的设计框图
3. 时钟电路设计和仿真
(1)时间基准电路
时间基准电路主要用于实现电子时钟的秒输入信号，其频率为1HZ，其主要原理是首先石英晶体振荡器产生震荡信号，然后通过分频最终产生标准的秒信号，供时钟模块中的计数器使用。其原理如图2所示
(2)时钟+显示模块
时钟模块包括时信号、分信号和秒信号的实现，可以通过六十进制计数器实现秒信号和分信号，通过二十四进制计数器实现时信号。分信号和秒信号的实现如图3所示，分信号和秒信号的十位信号是利用异步十进制计数器74ls290芯片的异步清零端（R01和R02）实现六进制，个位信号利用异步十进制计数器74ls290芯片直接输出产生；时信号是利用十进制计数器74ls160芯片的异步清零（CLR）功能实现二十四进制；最后将秒信号、分信号和时信号连接到一起，就组成了一个基本的电子时钟电路。如图4所示。
图3 电子时钟表分、秒计数器模块
图4 电子时钟电路
(3)功能扩展模块
以上电路的实现了一个基本的数字电子时钟，但是其功能比较单一，只实现了电子时钟的显示，为了使该电路的功能更加完善，可以增加调时、闹钟、整点报时等模块来增加该电子时钟的功能。，EWB仿真软件。。
4.结束语
使用EWB软件，可方便地在计算机上进行电路设计、仿真，其电路结构及设计观念可以很容易地被修正；也可方便地更换所需要的元件。，EWB仿真软件。。通过模拟可快速地反映出所设计电路的性能。，EWB仿真软件。。本文给出利用仿真软件EWB进行数字电子时钟设计的实例，该电子时钟的设计无需编程语言，利用了基本的集成芯片及电路元件，具有设计简单、使用方便、性能可靠、成本低的特点，实现了电子手表的计时功能，在此基础上增加一些简单的模块，即可实现一个功能完善的电子手表，具有很强的实用性。
参考文献
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[2]薛鹏骞等.电子与通信电路计算机仿真一EWB虚拟实验室[M]．北京：煤炭工业。
[3]时述有,张昕,毕娟.EWB在电工电子实验教学中的应用[J].丹东纺专学2004(4)。
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篇10
关键词：课题项目研发；教学模式；应用型人才
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913(2007)10-0039-02
西北师范大学知行学院是甘肃省第一所独立院校，为了增强办学竞争力，不断地创建专业特色鲜明、应用优势突出、就业需求看好的新专业，在传承和发扬西北师范大学百年老校的崇尚学术、追求卓越、严谨治学的优良传统同时，积极研究和探索，采用新的教学模式培养人才，提高教育教学质量。
知行学院计算机与信息科学系是为适应西部大开发，加快培养信息技术人才而设置的，在坚持科学发展观的前提下，全面推进素质教育，从改革教学模式着眼，有效地培养应用型人才方面，做了许多切实的工作。
第一，从社会需要定位培养目标，制定务实的办学思路，就是“面向社会、以人为本、任务激励、实践创新、多能多证、应试应市”。面向社会就是以社会的需求，和“科教兴国”战略、“人才强国”战略的要求确定专业设置、培养目标和教学模式，为西部大开发培养信息技术人才。以人为本，就是以学生为本，教师和管理人员要为学生的成才服务。实践创新，就是要培养学生的实践能力和创新意识，使其具有新型应用型人才的重要素质。任务激励，就是以课题项目的研究、开发，充分调动学生的学习积极性。多能多证是所培养的应用型人才，不仅要拿到学校的毕业证，还要拿到国家相关的专业等级与职业资格证书。应试应市，表明素质教育不排斥考试能力，学生要能适应专升本的考试、研究生考试和国家机关凡进必考的形势，适应人才市场的需求，应聘就业。在此基础上，进一步实施的新举措是“两手抓”：一手抓学生的搞课题项目实践，一手抓考取国家的专业技术等级和职业资格证书。使学生在毕业时，每个人都搞出几个项目成果，获得几个资格证书。几年来的实践证明了整个办学思路有很强的指导性和实际意义，已在增强学生素质，提高就业率方面凸现优势。
第二，根据经济社会发展和人才市场对各专业人才的素质要求，合理地调整各专业的课程设置和教学内容，强化学生实践能力、创业能力的培养，积极推行教学改革，努力推进教学创新已势在必行。教学改革要落在实处，除了科学地制订教学计划外，在课程设置中，知行学院计算机系突出了这样几个方面：首先，瞄准技术发展应用领域的前沿，不断的选择增设实用性强的新课程，以适应计算机科学日益迅速的发展。几年来先后增设了大型数据库、ASP、EDA技术等课程；其次，着眼应用，增加实践性课程，制定了x+1学期的教学与实践计划，即专科生第六学期从事专业实习，本科生第八学期安排专业实习。为了加强毕业生专升本与就业工作，把专升本的辅导提早到第5学期，把毕业设计与毕业论文提前到第7学期，这一措施既可以保证上述工作有充分的时间来完成，更重要的是学生的毕业论文和毕业设计成果在就业应聘面试中派上用场。再次，面向社会，增设开发和研究性课题。对专职教师要求教学采用新技术、新手段，以全新的姿态走上讲台，教学效果普遍较好。
第三，为落实办学思路培养应用型人才，多年来的实践中认识到，应用型人才的最主要的特点是具有较强的实践能力和创新精神，既能创新，又能创业。能够搞项目与课题的研究和开发，所以培养学生从事课题、项目的研究和开发能力，成为培养应用型人才的关键。依据动机理论，人们愿意做出努力的事情不外乎两种：一是他们指望做后能成功的事，一是能看到成功带来收益的事。在教学过程中向学生公布一系列有实际意义的课题任务，向学生说明实际意义，完成这些任务能学到什么技能，然后让他们报名选做，老师进行个别指导，引导学生自己进行社会调查、搜集资料、进行实践和创造性的学习。通过任务激励，极大的调动了学生的学习积极性和主动性。
第四，采用课题、项目研究与开发教学模式，培养应用型人才。为了使学生有较多的项目开发的体验与实践，在一部分应用性强的专业技术课程的教学中，改变传统的教学方法，采用新的教学模式，就是把教学的目标、教学的过程、教学结果考核均与课题项目的研发相连接的教学模式。这样就改变了只靠毕业设计集中搞项目的办法，而让每一门专业课为新型人才培养做出贡献。笔者有幸承担了“Visual Basic程序设计”课程的教学任务，率先进行“课题、项目研究与开发教学模式”的教学。第一步，改编写了教材，将VB课程学习中要做的课题一一列出。VB这门课程是计算机专业和电子信息工程专业学习的核心必修课，实践性很强的课程，对培养学生的实践能力和创新能力能发挥重要作用，在学生整个知识体系中，占有重要地位。第二步，设计一个全面全新的教学模式：“一个飞跃达标、两个阶段教学、三个层次要求、四个方面考核”。一个飞跃达标，就是实现从案例教学入门到项目开发的飞跃。由于教学目标定位于培养应用型人才，其最重要的特征就是能搞课题项目研发，具有较强的实践能力和创新能力。把课题、项目研发的任务分解到相关课程教学中进行。这样，毕业时每个学生可以搞出三、四项成果，提高了就业竞争能力；两个阶段教学，就是把一个学期分成两个阶段，进行阶段教学。第一阶段，进行案例教学，以课题为主线，学习基本概念、基本理论和基本设计方法，做到由基本概念与案例入门。第二个阶段，进行项目研发。综合运用所学知识和方法，分析和解决实际问题，不仅能做小项目，也能做功能相对完整的中等程度项目。实现由“案例”到“项目”的飞跃；整个阶段都是讲练结合，加强实际动手能力的培养。具体做法是：每个课题单元分两个阶段，教师讲解、演示为一个阶段（2学时），学生实训练习为一个阶段（4学时）。教师讲解、演示课题项目时，给出课题项目名称，说明课题目的、课题意义，讲解演示设计过程，（包括界面设计、属性设置、代码编写、运行调试、整理保存和注释详解）让学生知其然而且知其所以然。通过实训练习，使学生亲手完成一些案例和项目任务，获得成就感，从而引起继续学习的兴趣。提高学习的积极性，达到“任务激励”和“实践创新”的目的；因材施教，分层次教学。实训练习课题难度分一般、较难和难三个层次。一般的课题任务要求全体同学完成，较难的课题任务要求二分之一的学生完成，难的课题任务供少数优秀同学选做。考核成绩考虑到四个方面：学习态度、出勤情况、创新精神和成果业绩。期末考试，让学生分组选题，采用论文答辩的方式进行。看创新精神，看成果业绩。第三步，根据改革了的教学模式，进一步设计了改革要求，即为授课编写独具特色的讲稿，打印成册；采用多媒体手段进行教学，做出教学课件；汇编学生完成的课题成果，刻录成光盘并保存。按照上述的教学模式以及改革要求进行的教学，从教得方面来看，因为“Visual Basic程序设计”是一门实践性很强的课程，为避免单调的理论讲解，笔者从多本辅导教材中精心挑选了多个有代表性的实例汇总为16个课题（如窗体程序设计、复选框程序设计、查询密码程序设计、菜单程序设计、多重文档程序设计、访问数据库技术、宾馆管理系统等）作为主导教材详细讲解，制作了多媒体教学课件。并在多媒体教学环境中进行实际演示，配合理论知识的强调，教学效果良好，学生比较感兴趣，学习的主动性和积极性较强，在期末课题设计时也充分发挥了创造性思维。从学的方面来看，学生对这门课程的教学比较感兴趣，因为这门课程实用性较强，但难度不算很大。学生们为了能学好VB这门课，借阅了多本相关资料，花费了大量业余时间来上机实践，进一步强化他们对一些VB实用例子的理解和掌握。因此，学习的效果也比较好。“Visual Basic程序设计”这门课程实用性较强，符合专业课学习的改革要求。达到了培养学生从事课题、项目的研究和开发能力，促进他们成为应用型人才的目的。2006年VB程序设计课题项目研发教学的成果比较显著，下半年期末考试中列出26个课题，学生分组进行研发，同学们设计出了“学籍管理系统”、“电子教务系统”、“评语管理系统”、“企业人事管理系统”、“小区物业管理系统”、“快捷Windows桌面操作系统”、“AMT模拟系统”、“黄河风采抽奖系统”、“多媒体播放器”等课题项目，一些同学的程序设计很具特色和创造性。
第五，知行学院计算机系又将“课题项目研发的教学模式”推广到EDA技术、数字图像处理、C程序设计、CAXA、多媒体技术、JAVA等课程，都收到了良好的效果。数字图像处理期末列出了27个课题，同学们完成的“建立五官数据库为特征人物画像”、“运动员号码识别处理系统”独具特色。EDA出了20个课题，“三层电梯控制设计器”、“乒乓球游戏设计”、“智能函数发生器设计”、“数字钟”等课题学生们在创建过程中充分发挥了创造性，使同学们都很有成就感。2003年以来学生完成各类课题150多项，学生的专业技能显著提高。因此在一部分专业课程中改革教学内容和教学模式，对学生的实践能力、创新能力，培养应用型人才很有实际意义。
收稿时间：2007-2-3