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【EDA课程的实践与研究】幼儿园班本课程的实践研究

时间:2019-01-10 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  【摘要】EDA技术已逐渐成为现代电子系统设计的重要手段。本文结合课程实践,对高电子类课程改革进行探讨。目前高校的电子技术有关课程,特别是实验教学和课程设计、毕业设计现状,分析了把EDA技术应用于课程学习中所起的极大促进作用。
  【关键词】EDA技术;电子类课程;改革
  
  一、EDA技术概述
  EDA是英文“Electronic Design Automation(电子设计自动化)”的缩写,EDA技术是90年代迅速发展起来的,是综合现代电子技术和计算机技术的最新研究成果,是从事电子线路设计与分析的一门技术,包括电子线路的设计、计算机模拟仿真和电路分析、印刷线路板的自动化设计三个方面的内容。
  EDA技术基本功能介绍:
  EDA(Electronic Design Automation)是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成功的电子CAD通用软件包。主要能辅助进行三方面的设计工作,既IC设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术经过了三个阶段的发展。从70年代的(CAD)阶段和80年代的(CAE)阶段,到90年代的电子系统设计自动化(EDA)阶段。EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向。它不仅为电子技术设计人员提供了“自顶向下”的设计理念,同时也为教学提供了一个极为便捷的、科学的实验教学平台。电工电子类专业课程中的电工基础、模拟电子技术、数字电子技术都可以通过EDA仿真软件,进行电路图的绘制、设计、仿真试验和分析。应该说将EDA仿真软件应用到电工、电子类专业的教学中是一种教学手段的创新,也是提高教学质量的优选方法。
  1.电子类课程引入EDA技术的必要性
  电子线路课程是电子类专业的支柱性课程,它要求学生熟悉各种电子器件,掌握电路图的识读、绘制以及电路工作原理,还要学会掌握和合理运用分析方法。EDA软件正是提供了各种支持,恰到好处地符合这样的教学要求。同样,电子线路课程又是一个紧密联系实践的课程,EDA软件的强大的仿真功能更是能把实践带入课堂,带入课程学习的每一个环节中去。
  2.EDA人才的需要使EDA的应用逐步走向实用化
  EDA技术已成为现代电子系统设计和电子产品研制开发的最有效的工具,是电子工程师们使用的一种基本工具。市场对EDA人才有着迫切的需求,熟悉EDA技术的学生将受到用人单位的欢迎。因此,将EDA技术引入高校电子类专业的课程中,是培养创新和实用人才的需要。
  3.课程设置改革的需要
  在电子类课程的教学中,将一些内容较难、图形较多、用语言和文字难以表达或不易理解的抽象、复杂的变化过程,通过EDA的仿真,以波形或曲线的形式生动直观地演示出来,不仅可以提高学生的学习兴趣,有利于学生对所授内容的理解,提高教学质量,还可以节省课堂板书时间,扩展讲授内容,获得事半功倍的效果。此外由于EDA软件向用户提供了各种电子测试仪器和分析工具,应用EDA进行实验教学可以节省实验经费,缩短实验时间,提高实验的效率和效果。因此,在课改中引入EDA也是课程改革改革的必然趋势。
  二、EDA技术的作用
  1.EDA技术在电子技术课程实验实践中的作用
  实验教学是电子线路学习的重要环节,通过实验能够巩固电子线路基础知识,培养学生的实践技能、动手能力和分析问题及解决问题的能力,启发学生的创新意识和创新思维潜力。Tina Pro这款优秀的EDA软件提供了上千种电子元器件和十数种仪器仪表,完全能够虚拟各种电子实验,区别于应用实体的实际硬件实验,它叫虚拟实验。
  虚拟实验在实验教学中的应用主要表现在以下三个方面:
  (1)学校缺少某项实验的实验设备时,虚拟实验可以代替硬件实验
  有些学校由于缺少实验设备,部分硬件实验无法展开,就完全可以用虚拟实验代替。虚拟实验的一大特点就是不受实验设备、场地的条件限制,只要有计算机,有EDA软件(如Tina Pro),几乎所有的实验都难不住它。(它的元器件库无所不包,而且具有网上更新的功能,它的虚拟仪器也是应有尽有,而且直观性强)
  (2)同一实验课题,在开展硬件实验的同时,可以辅以虚拟实验
  硬件实验和虚拟实验在教学效果上各有所长,硬件实验的主导地位是勿庸置疑的,它使学生直接面对真实对象,进行真实操作,获得直接经验,这是虚拟实验所无法作到的。而虚拟实验有更为优秀的分析技术,例如在很多仪器仪表中引入指针,使实验数据更易获得,实验现象更为明显,EDA软件中又具有经典的仿真分析方法,能轻而易举地实现瞬时现象的捕捉,也能把很长时间的现象展现于一秒,这也是实际仪器不能敌的。所以,同一个课题,开展实际硬件实验可使学生锻炼动手能力,获得直接经验。开展虚拟实验,有助于对实验现象的观察和实验数据的获得,最终有利于分析和实验结论的获得。
  (3)开展具有创造性的开放式实验
  以前在作实验前,处于对实验器材和学生安全的保护,学生不准动这,不准动那,做起实验来束手束脚,想象力和创造力得不到发挥。其实很多时候,学生对实验内容是有自己的独到的想法的。如果能够利用虚拟实验技术,拿出有意义的课题,进行开放式的实验,学生在实验中,可以发挥自己的创造力,对电路进行别出心裁的修改,对电路的分析和测试做不同的尝试,使学生完全成为实验电路的剖析者和探索者,又不必担心会损坏任何器件或仪器。这样既拓展了实验范围,又培养了学生的创新意识。
  2.EDA在课程设计和毕业设计中的应用
  课程设计和毕业设计是高等职业教学的一个非常重要的环节。目前课程设计和毕业设计工程应用类题目不少,但是由于毕业设计经费较少、器件、仪器设备不足及其它原因,毕业设计结果往往是原理性讨论和分析。不能进行实际的调试和验证,学生仍停留在原理分析上,而不能经历实际研究设计的实践过程。毕业设计的效果大打折扣。我院电子系在毕业设计过程中引入EDA技术,对所设计的电路进行模拟仿真,在答辩时进行演示,并要求学生制作样机,样机的印刷电路板必须用Protel软件进行绘制,这样既保证毕业设计质量,又能提高学生的实践动手能力和开发能力,不失是克服现在毕业设计存在的问题的一种途径。另外从几届毕业生就业的情况分析,掌握了CAD技术和EDA技术,在就业时就表现出较强的竞争力。
  在EDA课程实践中取得了一些效果和体会,通过一段时间EDA课程改革实践,学生了解和初步掌握了最先进的电子系统设计技术,学习了电子设计自动化方法和设计思想,并培养了他们的抽象思维能力,提高了学生学习应用电子技术课程知识解决实际问题的能力,锻炼了学生应用EDA技术解决小型电子电路系统设计的能力,对毕业设计及将来在工作中应用EDA技术打下初步的基础。学生通过学习,普遍认识到EDA技术在当今社会的重要性,认为EDA技术是一门十分有用的学科,它必将取代传统设计方法而成为主要的设计手段。
  EDA技术是一门实践性很强的课程,EDA课改的重点放在学生掌握印刷线路板设计与制作能力,掌握利用EDA技术进行电路分析与仿真的基本技能,同时学生把理论课上学习的知识应用到自己的实践环节中去。通过加强学生上机操作训练和实际动手操作环节,学生在掌握理论课所学内容的同时获得了实际的操作训练,提高了本课程的教学质量。
  EDA课程改革重点是使学生掌握Protel和Tina Pro软件的使用,能够独立进行计算机电子电路辅助设计与电路分析、仿真,加强学生实际动手能力,在此基础上我们还向学生介绍了其它EDA技术,如Tina Pro软件的仿真应用和Protel最新版本软件等,从而扩大了学生的知识面,为将来学生从事电子产品开发奠定了基础。
  EDA技术发展非常快,实践过程不可能与学生毕业所面临的工作一模一样。EDA课程改革应立足于培养学生对EDA技术基本方法的掌握和应用,学生需要在今后的工作中不断学习,对他们进行学习先进技术能力的培养更为重要。参与EDA课改,参与者应不断通过自身的学习提高,把世界上最先进的技术和最新的知识带学生,起到抛砖引玉的作用。
  三、结束语
  综上所述,在当前高校电子技术课程的教学当中,为适应电子技术的发展和社会发展对人才的需求,引入EDA技术是十分必要的,它能加快教学手段现代化的进程,加强理论联系实际,巩固学生的专业知识,培养学生的实践动手能力,加强对所学课程的更深层次理解,极大地促进电子技术和科研水平的进一步提高。
  
  参考文献
  [1]丁文霞,易凡.浅谈高等院校电类专业引入EDA技术[J].高等教育研究学报,2009.
  [2]崔建明.电工电子EDA仿真技术.高等教育出版社,2008.
  [3]郭兵.电子设计自动化(EDA)技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.
  
  作者简介:陈尧,男,现就读于西安外事学院工学院电子信息工程专业。

标签:实践 课程 研究 EDA