時間：2023-05-26 16:44:31
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關(guān)鍵詞: 《電子設(shè)計自動化》 實驗教學(xué)改革 教學(xué)理念 教學(xué)方式
電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation,EDA)技術(shù)是以計算機科學(xué)和微電子技術(shù)發(fā)展為先導(dǎo),依賴功能強大的計算機,在EDA工具軟件平臺上,完成布局布線、邏輯優(yōu)化仿真、實現(xiàn)既定電子線路功能。當(dāng)前EDA技術(shù)已成為現(xiàn)代電子設(shè)計工程師所必備的重要技術(shù)。
重慶郵電大學(xué)從2003年籌備建立EDA實驗室,開設(shè)《電子設(shè)計自動化》實驗教學(xué)課程。由于電子設(shè)計自動化技術(shù)更新迅速,大概每三年硬件軟件就會更新一次,而我們的實驗教學(xué)內(nèi)容仍然局限于基本的理論知識的驗證,教學(xué)的深度和廣度明顯不夠;另外實驗教學(xué)條件也難以跟上技術(shù)更新,不能反映當(dāng)前流行技術(shù),不能體現(xiàn)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計的思想,更難談到學(xué)生綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,我們從2009年開始著手《電子設(shè)計自動化》課程建設(shè),在中央與地方共建實驗室,以及學(xué)校教育教學(xué)改革項目資金資助下展開課題研究,并取得了一些階段性的成果。
1.構(gòu)建先進(jìn)合理的實驗教學(xué)理念
為適應(yīng)EDA技術(shù)的快速發(fā)展,實驗教學(xué)是整個教學(xué)體系中更加重要的組成部分,我們將其定位為通過一流的管理體制與制度、一流的實驗教學(xué)隊伍、一流的實驗平臺與一系列新型實驗內(nèi)容的建設(shè),培養(yǎng)具有較寬專業(yè)面的學(xué)生的綜合能力,同時成為教師創(chuàng)新研發(fā)的基地。
1.1通過課程學(xué)習(xí),以培養(yǎng)實踐型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo),與國際培養(yǎng)模式逐漸接軌。
通過對國外一些高校的調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)許多著名高校EDA技術(shù)本科教學(xué)有兩個明顯的特點:一是課程在各專業(yè)的普及率極高;二是在實驗中大量引入新技術(shù)、新方法與新器件,更多地注重創(chuàng)新性、設(shè)計性、綜合性項目,突出EDA技術(shù)的實用性,以及面向工程實際的特點。
另外,國際通用的工程與技術(shù)評估條例(Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)列出了工科大學(xué)生必須具備的11項能力要求,即:
(1)應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程等知識的能力;
(2)設(shè)計和進(jìn)行試驗、分析與解釋數(shù)據(jù)的能力;
(3)設(shè)計一個系統(tǒng)、部件或工藝過程以滿足需求的能力;
(4)在多學(xué)科團隊中發(fā)揮作用的能力;
(5)發(fā)現(xiàn)、明確表達(dá)和解決工程問題的能力;
(6)了解職業(yè)道德,以及解決工程問題的能力;
(7)有效進(jìn)行交流的能力;
(8)懂得工程問題對全球、經(jīng)濟、環(huán)境、社會的影響;
(9)認(rèn)識到終生學(xué)習(xí)的需求,以及從事終生學(xué)習(xí)的能力;
(10)關(guān)于當(dāng)代問題的知識;
(11)用解決實際問題所必須的各種技術(shù)、技能和現(xiàn)代工程工具的能力。
結(jié)合國外高校對EDA教學(xué)的要求,ABET對工科大學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)要求,以及目前我國正在積極努力構(gòu)建符合華盛頓協(xié)議的專業(yè)認(rèn)證,因此在課程建設(shè)過程中,我們將《電子設(shè)計自動化》實驗課程的教學(xué)定位為以ABET所提出的11項基本能力為基礎(chǔ),培養(yǎng)實踐型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。
1.2在基礎(chǔ)實驗?zāi)K的基礎(chǔ)上,寬口徑融合相關(guān)知識;結(jié)合現(xiàn)代EDA設(shè)計技術(shù),與企業(yè)需求接軌,提升學(xué)生就業(yè)競爭能力。
實驗教學(xué)內(nèi)容不再局限于邏輯行為的實現(xiàn),即用EDA工具完成數(shù)字電路實驗中的內(nèi)容,如:數(shù)字電子鐘、數(shù)字頻率計的設(shè)計等。而應(yīng)該擴寬知識面,加入控制、接口、通信等的設(shè)計,突出EDA技術(shù)的優(yōu)勢;更上一層將設(shè)計對象上升到系統(tǒng)級,進(jìn)行嵌入式甚至SOPC的開發(fā)設(shè)計。實驗教學(xué)融合本科教學(xué)和研究生教學(xué),根據(jù)其要求不同進(jìn)行不同的實驗層次,整合不同的實驗要求和內(nèi)容。整個實驗教學(xué)側(cè)重于實用電子系統(tǒng)的設(shè)計,注重引入現(xiàn)代EDA技術(shù),與企業(yè)需求接軌,培養(yǎng)專業(yè)動手型人才,提升學(xué)生的就業(yè)競爭能力。具體實驗教學(xué)內(nèi)容分層如表1。
1.3自制教學(xué)設(shè)備,鼓勵學(xué)生積極參加設(shè)備研發(fā)及各類電子競賽活動。
目前我校實驗中心教學(xué)實驗室儀器設(shè)備為2003年購置的GW48型EDA實驗箱,陳舊老化,功能單一,阻礙了學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。作為以電工電子技術(shù)為支柱的大學(xué),如果沒有自制儀器設(shè)備的能力,就難取得高水平的教學(xué)質(zhì)量。因此在課程改革中,我們自行研發(fā)了EDA、單片機綜合實驗設(shè)備,目前已投入40臺教學(xué)使用。在研發(fā)過程中,我們鼓勵優(yōu)秀的本科生和研究生積極參與,培養(yǎng)其團隊協(xié)作及綜合設(shè)計、動手能力。
自制教學(xué)設(shè)備的組織與實踐,能夠促使實驗室引進(jìn)新的技術(shù),是教學(xué)改革的重要內(nèi)容,能夠直接推動教學(xué)內(nèi)容體系及方法的改革。
一方面,我們把《電子設(shè)計自動化》課程與各類課外創(chuàng)新活動結(jié)合起來,從多渠道促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們從課程學(xué)習(xí)中選擇優(yōu)異的學(xué)生,進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)。另一方面,我們也根據(jù)各屆競賽的題目與要求對教學(xué)內(nèi)容作適當(dāng)?shù)奶砑痈?將技術(shù)進(jìn)步等要求及時反映到教學(xué)中來。課程改革進(jìn)行一年多來,成果顯著。我校有兩位老師在2009年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中擔(dān)任指導(dǎo)老師,并獲得全國一等獎一項,重慶市一等獎四項、二等及優(yōu)秀獎等多項獎項。
2.采取傳統(tǒng)實驗教學(xué)、開放式教學(xué)及項目研究式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式
在教學(xué)方式上,我們采用傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式與開放式教學(xué)相結(jié)合的方法,并在此基礎(chǔ)上提出了項目研究式教學(xué),目的在于強化優(yōu)秀學(xué)生的培養(yǎng),利用課余時間與假期時間,選擇有興趣的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行更高一層次的培訓(xùn),鼓勵其參加各類科技活動和能力認(rèn)證,等等。
2.1傳統(tǒng)實驗教學(xué)。
采取教師引導(dǎo)的形式,講解部分基礎(chǔ)實驗理論知識,幫助學(xué)生盡快入門。但并不采用理論課的教學(xué)模式,用大量的時間講授研究的內(nèi)容。在教師講解演示后,學(xué)生仍需要自行動手完成實驗內(nèi)容。此部分實驗內(nèi)容主要涉及硬件平臺、開發(fā)軟件和部分基礎(chǔ)應(yīng)用實驗的講解。如:重點講解平臺所用核心可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)和特點,要求學(xué)生課下詳細(xì)閱讀器件的數(shù)據(jù)手冊;講解原理圖設(shè)計、硬件描述語言設(shè)計的方法,學(xué)會如何仿真與硬件調(diào)試,等等,為后續(xù)開發(fā)做準(zhǔn)備?；A(chǔ)應(yīng)用型實驗包括邏輯表決器、頻率計、電子鐘等屬于第一層次邏輯行為的實驗項目。
2.2開放式實驗教學(xué)。
提倡自主式學(xué)習(xí),幫助學(xué)生樹立“學(xué)習(xí)是自己的事”的理念,提倡在做中學(xué),在學(xué)中做,培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的思維方法,不采用學(xué)徒式的教育模式,努力使學(xué)生從灌輸式教學(xué)模式中走出來,培養(yǎng)其獨立自主地分析問題、解決問題的能力。
開放式實驗教學(xué)有以下幾個特點。
(1)采用刷卡形式進(jìn)入實驗室,實現(xiàn)時間、內(nèi)容、元器件“三開放”的模式。學(xué)生可以根據(jù)個人情況自己安排實驗時間,選擇實驗內(nèi)容,掌握實驗進(jìn)度。
(2)實驗采取1人一組。
(3)實驗學(xué)時結(jié)束以后,由學(xué)生自己抽取考試項目,能夠在規(guī)定時間場地內(nèi)完成,則認(rèn)定成績合格,可進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí);如不合格,則需要下一學(xué)期補考或者重修本門實驗,再次進(jìn)行本輪實驗。
(4)可提交電子小制作等應(yīng)用作品,通過者認(rèn)定成績優(yōu)秀。
2.3項目研究式教學(xué)。
采取學(xué)生自主研發(fā)、參與教師科研、參加各類電子競賽、電子工程師設(shè)計認(rèn)證等形式,由學(xué)生自行擬定項目或從提供項目中選擇,配備指導(dǎo)老師?？荚u采用測試演示+答辯30分鐘/組的形式。此方法能夠拓展實驗教學(xué)的視野,增加實驗教學(xué)的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生對科技創(chuàng)新實踐的興趣,同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、團隊精神和領(lǐng)導(dǎo)才能,使他們的創(chuàng)新思維能力和綜合實驗?zāi)芰︼@著提高。
3.實驗教學(xué)的考核
根據(jù)具體的教學(xué)情況和效果,我們改革傳統(tǒng)的“統(tǒng)一題目、統(tǒng)一考核”的形式?？己艘篌w現(xiàn)出既強調(diào)基本理論知識的扎實,又強調(diào)方法的運用,對不同的教學(xué)模塊采用不同的考核形式。
對基本本科生教學(xué)采用平時上課20分+作業(yè)10分+實驗成績40分和最后綜合自主電路設(shè)計30分成績相結(jié)合的考核方式。在綜合自主電路設(shè)計的考核中,也采用學(xué)生自主選擇考核項目的方式,給出多個難易程度不同的項目,由學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇,最后成績結(jié)合考題難度和學(xué)生完成情況給出。
考核方式還將進(jìn)一步改革改進(jìn),以便更充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,更好地反映課程學(xué)習(xí)的效果。
我們根據(jù)考核題目建立了龐大的試題庫,用于學(xué)生在開放實驗室內(nèi)自行研究完成。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和特長進(jìn)行選擇,既有利于培養(yǎng)自學(xué)能力,又能夠鍛煉綜合設(shè)計能力。
4.結(jié)語
本次實驗教學(xué)改革從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容層次、教學(xué)方式入手,以06、07級本科學(xué)生作為試點。調(diào)查結(jié)果表明,學(xué)生對EDA課程的教學(xué)方式滿意,教學(xué)效果顯著,能夠有效地增強綜合能力。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計自動化，課程創(chuàng)新，教學(xué)改革，實驗設(shè)計
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0082-02
隨著微電子技術(shù)在世界范圍內(nèi)的飛速發(fā)展，以及各相關(guān)產(chǎn)業(yè)對電子電路技術(shù)的需求日益增長，《電子設(shè)計自動化》已經(jīng)成為電子信息工程等相關(guān)專業(yè)的重要課程，也是國內(nèi)外諸多理工科一流高校的電子信息類專業(yè)必修的核心課程[1-3]。尤其在近年來，智能硬件的發(fā)展與半導(dǎo)體技術(shù)的革新為電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了革命性的變化，電子設(shè)計自動化技術(shù)已經(jīng)一躍成為現(xiàn)代電子工業(yè)的核心學(xué)科，引領(lǐng)了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展方向，也成為了電子信息工程專業(yè)本科生考研深造與就業(yè)所必需的重要技能[3]。綜上，考慮到創(chuàng)新研究型實驗對學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)的重要作用，筆者作為學(xué)?！峨娮釉O(shè)計自動化》課程的任課教師，對本課程的實驗課程進(jìn)行了綜合性的思考與建設(shè)。
一、《電子設(shè)計自動化》課程實驗改革的必要性
我們通過對國內(nèi)外一流高校的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，許多著名高校的EDA技術(shù)本科教學(xué)有兩個明顯的特點：一是課程在各工科專業(yè)的普及率極高；二是在實驗中大量引入新技術(shù)、新方法與新器件，更多地注重創(chuàng)新性、設(shè)計性、綜合性項目，突出EDA技術(shù)的實用性，以及面向工程實際的特點[4]。這些特點讓我們認(rèn)識到，通過《電子設(shè)計自動化》課程實驗的改革與建設(shè)，既能夠幫助學(xué)生更好地理解《電子設(shè)計自動化》的理論知識，增強學(xué)生的實踐能力，更能夠緊跟學(xué)科和行業(yè)的需求發(fā)展，為課程拓寬評價方法，提高教學(xué)效果，為學(xué)生樹立創(chuàng)新精神，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)，增強科創(chuàng)能力，最終增強其綜合素質(zhì)，提高學(xué)院與學(xué)生的綜合競爭力有很好的幫助。
二、實驗改革方案及主要工作
為了充分結(jié)合現(xiàn)有的實驗課程基礎(chǔ)，全面提高試驗課程效果，筆者從實驗過程管理、實驗設(shè)計、考核與評價反饋四個角度對《電子設(shè)計自動化》實驗進(jìn)行了綜合性的方向改進(jìn)，具體內(nèi)容如下。
1.實現(xiàn)項目化的實驗過程管理。筆者基于對科研與教學(xué)工作的熟悉，以《電子設(shè)計自動化》課程實驗為改進(jìn)對象，將其現(xiàn)有的實驗課程學(xué)時進(jìn)行壓縮，補充對應(yīng)EDA能力所需要的主要課程知識點，融合現(xiàn)代EDA技術(shù)的最新發(fā)展，并將最后四個學(xué)時設(shè)置為一次綜合性、設(shè)計性的“綜合實驗”，實驗過程及實驗報告作為實驗課程成績的重要評價因素。該綜合實驗采用項目化的過程管理，學(xué)生須在給定的范圍中任選題目或自選題目，在四個小時內(nèi)完成該題目的主要設(shè)計，并在課程完成后提交課程報告時以“項目任務(wù)書”的形式填寫實驗報告，系統(tǒng)闡述選題原因、題目關(guān)鍵環(huán)節(jié)、設(shè)計時遇到的主要困難及解決方案、最終成果演示及存在不足分析等。
2.設(shè)計層次性的“綜合實驗”項目。為了確保實驗教學(xué)的實際效果，保持學(xué)生的創(chuàng)新熱情，全面提高電子設(shè)計水平，在上述“綜合實驗”的實驗項目設(shè)計的基礎(chǔ)上劃分為三個層次：第一層次為邏輯行為的實現(xiàn)；第二層次為控制與信號傳輸功能的實現(xiàn)；第三層次為電子系統(tǒng)模塊的實現(xiàn)。每個層次設(shè)置三至五個題目。此外，考慮到學(xué)生實驗時間的約束，隨著教學(xué)課程的進(jìn)行，預(yù)先在教學(xué)中對“綜合實驗”進(jìn)行題目的預(yù)告和必要的講解，讓學(xué)生提前進(jìn)行課外的準(zhǔn)備和練習(xí)，并將該四個學(xué)時的“綜合實驗”集中安排在一個下午進(jìn)行，學(xué)生通過集中性的高強度的學(xué)習(xí)、討論和實驗，完成主要的“綜合實驗”功能。
3.設(shè)置創(chuàng)新導(dǎo)向的評價激勵形式?？紤]到該門課程的授課時段為大三下學(xué)期的后半段，學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課及絕大多數(shù)專業(yè)課業(yè)已經(jīng)結(jié)束，筆者在課堂上滲透該門課程對于考研及科學(xué)研究的重要意義，以及對于科創(chuàng)及電子行業(yè)就業(yè)的作用，在完成課程教學(xué)的同時講授和提供論文撰寫及專利申請與重要競賽的資料信息，并鼓勵學(xué)生利用課余時間進(jìn)行深入鉆研、挖掘，并主動利用配套實驗課程進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的科創(chuàng)熱情向論文（算法）、軟件著作權(quán)（程序）、專利（電子電路）及重要競賽（電子設(shè)計類）的成果轉(zhuǎn)化。
4.提供實時動態(tài)的評價反饋渠道。結(jié)合自身工作特長與經(jīng)驗，筆者利用信息技術(shù)手段，設(shè)置了“韓博士工作室”教學(xué)專題網(wǎng)站（http：//），為學(xué)生及時訪問和評價的反饋提供渠道。通過調(diào)查問卷、在線信箱、有獎問答、專題活動等方式，在授課過程中進(jìn)行多次課下問卷調(diào)研，并開設(shè)貫穿授課全過程的實時反饋渠道，作為授課、答疑等必要教學(xué)活動的有效補充，便于及時了解學(xué)生對于綜合性實驗的接受程度以及對課程各方面的綜合評價。
三、實驗改革周期及內(nèi)容
為了更好地實現(xiàn)對《電子設(shè)計自動化》課程實驗的改革與創(chuàng)新，筆者制定了以十二個月為周期的長期方案，主要分為以下五個關(guān)鍵性階段。
1.第一階段，時間為1個月。結(jié)合《電子設(shè)計自動化》學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及人才培養(yǎng)需要，更新課程教案，豐富和擴充現(xiàn)有教學(xué)大綱及授課內(nèi)容，補充相關(guān)多媒體與軟硬件資料，完成“綜合實驗”的選題與設(shè)計。
2.第二階段，時間為2個月。截至開學(xué)前，與實驗課程老師進(jìn)行充分的溝通和協(xié)調(diào)，完成各個“綜合實驗”項目的軟硬件環(huán)境配置、具體要求、實施細(xì)則及評價方法，嚴(yán)格制定精密科學(xué)的給分標(biāo)準(zhǔn)。
3.第三階段，時間為2個月。完成課程的教學(xué)與本項目的實施，除了完整進(jìn)行原有授課內(nèi)容的教學(xué)以外，按照既定方案進(jìn)行綜合性創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、綜合能力的滲透、實驗技能的提高，并全面介入、觀察、管理和把控“綜合實驗”的開展、實施與評價等各個環(huán)節(jié)。
4.第四階段，時間為4個月。結(jié)合課程成績，在課程結(jié)束后主動發(fā)現(xiàn)和聯(lián)系具有良好科創(chuàng)能力的學(xué)生，在學(xué)生的自我意愿的基礎(chǔ)上為其推薦和設(shè)置針對性的畢業(yè)設(shè)計選題，同時鼓勵和推薦其參加與之水平相適應(yīng)的科創(chuàng)競賽，并進(jìn)行必要的指導(dǎo)和培訓(xùn)。
5.第五階段，時間為3個月。根據(jù)前期各個階段的進(jìn)展情況，穩(wěn)步完成此次立項的后續(xù)各項相關(guān)工作，總結(jié)此次立項成績與不足，鼓勵、指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生將其成果、申請專利或獲取軟件著作權(quán)。
四、實驗改革實踐成果與創(chuàng)新點
自《電子設(shè)計自動化》課程實驗改革在學(xué)校實施一年以來，已經(jīng)取得了良好的效果。首先，對于學(xué)生而言，實驗改革的實施有效地拓寬了學(xué)生的視野，并實現(xiàn)教學(xué)與行業(yè)的相互影響與促進(jìn)。大部分學(xué)生在結(jié)課后的反饋表明，通過完成本項目所涉及的授課課程，使學(xué)生熟悉了具有一定強度的開發(fā)過程，培養(yǎng)了其科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)與創(chuàng)新的精神。截止課程結(jié)束，已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生能夠掌握基本的EDA項目開發(fā)、電子設(shè)計類專利申請及學(xué)術(shù)論文撰寫、電子設(shè)計類科創(chuàng)競賽準(zhǔn)備及參賽等綜合性的技能，一大批學(xué)生在各類相關(guān)競賽中獲獎；其次，對于學(xué)校而言，通過實驗改革的實施，實現(xiàn)了以項目模式重構(gòu)實驗課程內(nèi)容，構(gòu)造了“教―學(xué)―做―研”一體化的EDA教學(xué)模式，有效實現(xiàn)了學(xué)校《電子設(shè)計自動化》課程的教學(xué)深度挖掘與教學(xué)效果的提升，并進(jìn)一步實現(xiàn)了學(xué)校EDA課程相關(guān)實驗室的建設(shè)與完善，使得進(jìn)行綜合性、設(shè)計性實驗所必需的軟件、系統(tǒng)、例程、方案及芯片、板卡、連接線纜等軟硬件設(shè)施得到了補充；最后，對于任課教師而言，通過本項目的發(fā)展與磨合，有助于任課教師及實驗教師更好地了解學(xué)生現(xiàn)狀，為后續(xù)編制符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點與發(fā)展需要的新教材、新課件與新方案打下基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)對現(xiàn)有EDA實驗項目的更新和發(fā)展。
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Reform and Innovation of "EDA" Experiment
HAN Peng，LI Yan ，LIU Zhi-gang，NIU Xue-fen
（Northeastern University at Qinhuangdao，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）
論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
中國-2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機。總上機時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
中國-2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)校現(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀(jì)的高素質(zhì)人才[A].國家工科基礎(chǔ)課程教學(xué)的基地建設(shè)研討會論文集[C].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1999.4.(166).
[2]趙云娣等.電子技術(shù)教學(xué)基地的實驗室建設(shè)[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)
論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗，簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展，設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中，始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視，專門成立了EDA(實驗)中心，旨在負(fù)責(zé)全校EDA實驗教學(xué)，EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè)，EDA中心已初具規(guī)模，為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境，促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1 EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初，學(xué)校先后投入資金近百萬元，第一期工程建立起配備有40臺Pentium 166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程，又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中，我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握，同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口，代表了一個學(xué)校現(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè)，應(yīng)該具有EDA特色，那就是要有豐富的EDA軟硬件支持，要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境，我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè)，并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點，我們將中心80臺機器內(nèi)部互連，整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計，能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12，工作站安裝了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究，并嚴(yán)格的檢測，對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機，檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符，立刻退貨，重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè)，盡管EDA軟件投資較大，為保證實驗質(zhì)量，劃出專項資金，引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián)，尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持，為了做好這方面的工作，我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系，可以從中得到了許多必不可少的幫助，如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備，美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早，并已取得了不少成就，EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展，目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置，全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約，變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害，為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機，建成了硬件機房，很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2 EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生，行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理，兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作，我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課，我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù)，我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng)，中心工作人員經(jīng)過多次試驗，使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外，保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外，還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非常快，我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢，不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法，與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3 效果分析
(1) EDA中心自投入使用以來，已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗，部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2) EDA中心的構(gòu)建，推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言，迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法，EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作，使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法，而把一些繁瑣的計算交給EDA工具，學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理，方便了學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn)，原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法，結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用，其原因是他們已主動地到EDA中心，通過自學(xué)，進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力，反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲，這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4) EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽，取得很好的效果，受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》；職業(yè)教育；試驗臺；教學(xué)效果
《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實踐性很強的專業(yè)課程，要求學(xué)生不但能夠很好的掌握自動化生產(chǎn)線的理論知識，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對PLC進(jìn)行現(xiàn)場編程，對設(shè)備進(jìn)行聯(lián)機調(diào)試，在設(shè)備運行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動化生產(chǎn)線的不斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數(shù)量在不斷減少，柔性自動化設(shè)備的操作和維護人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實際操作能力都很強的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)教育的特點是既重視講授理論知識，又突出實踐操作技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。實踐操作訓(xùn)練主要形式是實驗實訓(xùn)教學(xué)。從2003年評估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動化生產(chǎn)線實驗室，花費巨資購置了自動化生產(chǎn)線實驗實訓(xùn)設(shè)備。但通過這幾年的調(diào)研和教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在實現(xiàn)實驗教學(xué)計劃及教學(xué)實施過程中存在一些問題：
1、 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足
《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的實踐環(huán)節(jié)主要包括相關(guān)實驗和實習(xí)，但目前很多院校因為設(shè)備、場地、課時分配等原因不能保證足夠的實踐教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點，不利于實現(xiàn)本課程在高職院校中的教學(xué)目標(biāo)。
2、實驗設(shè)備不夠
目前各院校都加強了實驗室建設(shè)，購買大量的實驗設(shè)備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴大及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強，需要的實驗設(shè)備缺口很大，而一臺實驗設(shè)備動輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費有限，購置的生產(chǎn)線設(shè)備仍不能滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校甚至沒有相關(guān)的實驗設(shè)備。
3、實驗設(shè)備不合適
很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實驗裝置，而這些設(shè)備往往和實際教學(xué)脫節(jié)，有的設(shè)備功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，只能進(jìn)行“簡單驗證式”和“非真實器件模擬”的實驗，不能使學(xué)生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實的控制過程，不能實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標(biāo)。
4、實驗教學(xué)方式的呆板及滯后
在一些學(xué)校至今仍沿用老師編好詳盡的實驗指導(dǎo)書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實驗教學(xué)方法，而學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，學(xué)生只需要進(jìn)行簡單的程序輸入就可以完成實驗，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。
因此，我們急需設(shè)計一種綜合性強，價格低廉，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項技術(shù)和指標(biāo)都比較先進(jìn)，既能做各種模擬演示實驗又能展示工廠實際生產(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線綜合實驗臺。同時結(jié)合我們的實驗臺，要調(diào)整實踐和理論課時的比例，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整實驗內(nèi)容，使其能更好的完成對于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學(xué)經(jīng)費問題，不能及時的更換或者購買最新的實驗設(shè)備，導(dǎo)致教學(xué)實驗臺和工廠實際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學(xué)生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設(shè)計一種自動化生產(chǎn)線實驗平臺，達(dá)到以下目標(biāo)：
（1）具有綜合性和真實性：既能做自動化生產(chǎn)線真實過程的展示實驗，又能做PLC一般演示實驗，能解決高職院校實驗設(shè)備不合適的問題。
（2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實驗情況，引出PLC的I/O插口，為平臺開發(fā)出其他實驗，由學(xué)生自己動手，設(shè)計實驗項目，調(diào)動學(xué)生自我能動性，進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，可以解決實驗教學(xué)方式呆板落后的問題。
（3）能真實展現(xiàn)自動化生產(chǎn)線工作的實際過程，同時學(xué)生可以自主設(shè)計設(shè)備動作過程和動作順序，通過動作過程和動作順序，自主設(shè)計出相應(yīng)的控制程序，以提高學(xué)生的動手能力和PLC編程能力；
參考文獻(xiàn)
[1]李斯興 加強技能素質(zhì)培訓(xùn) 培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才。 職教縱橫，2001
