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摘要：电子设计自动化是一门知识涵盖面宽、实践性强、综合性高的信息类专业课程，其实践教学是课程教学开展的重点和难点。目前大部分院校对于这门课程的教学仍以理论教学为主，没有形成完整的实践教学体系，无法达到培养运用专业技术解决实际问题能力的高素质应用型人才的核心目标。文章对电子设计自动化课程课堂方案设计进行了研究分析，以供参考。
关键词：电子设计；自动化课程；课堂方案
1前言
电子设计自动化（EDA）是以计算机为平台，以硬件描述语言（HDL）和开发软件为工具，以CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程逻辑门阵列）为载体，进行电子电路开发设计的一门新技术。电子设计自动化是现代电子设计的核心，代表了现代电子设计的发展方向。电子设计自动化因其具有综合性强、实践性强的特点，在应用型本科教学中的地位不断凸显。但传统的教学模式不利于对学生实践能力的培养，必须对现有的教学模式进行改革，特别是实验教学方式的改革。
2实践教学现状分析
随着信息技术的快速发展，电子科学行业对掌握电子设计自动化技术的专业人才的需求不断提升。而当前电子设计自动化课程实践的开展与社会需求和培养目标存在较大的差距，主要体现在：
2.1主体地位不明确
目前，电子设计自动化课程教学中过多地偏重于理论讲解，实践教学基本采用传统的单一的理论验证实验，仅作为理论教学的辅助环节进行开展。忽视了课程实践的主体地位以及实践教学的本质规律和对学生技能应用能力的培养。最终导致实践内容重复机械，没有延伸性，学生课程实践积极性不高，实践收效甚微，有悖于应用型专业人才培养的根本目标。
2.2实践平台单一
当前市场对于专业人才的需求是多元化多维度的，主要体现在电子设计自动化的应用工具和开发环境呈现出多样化，不同的市场主体对专业人才的技能要求也不尽相同。然而在当前的课程实践中多采用仅用于验证试验的单一开发环境，实践平台单一，未向实际市场需求靠拢，局限了专业人才的视野以及可匹配的市场范围。
2.3实践层次单一
实践内容设置与学生能力的培养缺乏适应性，当前市场对专业人才能力的需求是多层次的。在基本的验证能力的基础上，更需要专业人才有能够根据实际问题进行设计的能力，综合分析各种因素解决问题的能力。然而当前的实践多为基础的验证型实验，缺少设计型、综合性实践，从而影响了学生高层次、工程设计能力的提升。
2.4实践方法单一
当前实践教学中仅采用教师演示学生验证的传统方式，实践能力培养过程中学生的主体意识不能得到充分体现。学生的思维和设计能力受到限制，容易形成为了实践而实践的不良状况，影响其创新精神和实际技能的培养。
3电子设计自动化实验教学改革的实施
为了培养学生的工程实践能力及创新意识，对电子设计自动化实验教学的内容及教学方法必须进行改革。内容选取上本着由简单到复杂、循序渐进的原则，授课方式上采用项目教学法。在实验的过程中，以学生为中心，教师起引导性作用，教师给出设计题目后，对课题进行引导性的分析后，让学生根据学习过的理论知识设计出相应的Verilog模型，通过QuartusⅡ软件进行仿真验证，最后下载到实验箱进行硬件验证。在设计的过程中，学生还可以发挥自己的特点，在设计方法上有所创新。在实施教学改革前，首先选定实验教学内容，同时了解项目教学法的实施步骤，并对本课程的项目教学作了详细的实施计划。
3.1全加器的设计
该实验项目的内容是在半加器的基础上，实现一位全加器的设计。本实验的目的是掌握QuartusⅡ软件的操作流程。实验开始时，指导教师对QuartusⅡ软件加以介绍，对其操作流程简单的进行讲解，然后给出实验内容，在对全加器的原理引导分析的基础上，让学生自主完成设计。
该部分内容要求学生既要设计出电路原理图，也要给出VerilogHDL模型。学生需要查阅相关资料，积极主动地学习QuartusⅡ软件的操作流程及使用过程中需要注意的问题，在实际操作中掌握软件的具体使用。
3.2抢答器的设计
抢答器在竞赛活动中经常用到，抢答器的原理是在一定时间内，当某个参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该位选手编号并伴有声响。此时，抢答器不再接收其他输入信号。如果抢答时间到没有选手抢答则该轮作废，报警并进行下一轮抢答。本实验以4路抢答器为例，包括计数器的设计、数码显示功能的设计及分频器的设计等。本实验综合性较强，需要学生具备一定的设计能力。本实验采用项目教学法，项目教学的核心理念强调以学生为主体，以教师为主导，以项目为媒介，通过项目的实施与目标的达成提高学生的综合能力。结合本课程的教学目标，要求学生掌握硬件描述语言设计硬件电路的方法，重点理解硬件描述语言与硬件电路的对应关系。在项目实施的过程中，4人1组进行分工合作，按以下步骤安排项目计划实施：抢答器的总体结构设计；抢答器的硬件电路设计；抢答器的VerilogHDL描述；仿真分析；下载到硬件电路验证；总结。该项目采用分工合作的方式实施，项目组首先推选出项目负责人，项目负责人组织项目成员对设计要求进行讨论，整理大家的意见，制定出实施方案并对成员下发任务。各项目组成员按照各自的任务开始实施。在实验的过程中遇到问题，可以小组内讨论解决，也可以与指导教师沟通解决。项目完成后撰写相关总结报告。通过该项目的实施，学生掌握了VerilogHDL建模的基本方法，进一步明确了VerilogHDL语言与硬件电路的对应关系。在掌握专业知识的同时，学会了分析问题及解决问题的方法，学会了资料的查找及利用。同时，在合作的过程中，加强了同学之间的团结合作。
3.3项目总结报告
总结报告是一项非常重要的教学环节，教师应该重视并提出规范要求，以提高项目教学的质量及效果冈。总结报告是对整个项目的结尾工作，一份规范的总结报告可以使学生更清晰的整理自己的设计思路，理清该项目需要的知识点及在项目实施过程中的经验教训，以便为后续工作提供经验。项目完成以后，每组的设计方法都会有所不同，一组中的每个同学也会有不同的错误出现及心得体会，在设计思路、程序编写、仿真分析上都会有不同的想法。要求学生随时记录出现的问题并在总结报告中体现出来。
3.4实验考核方式的改革
以往含有实验的课程都是以平时成绩为辅，期末考成绩为主的考核方式，而平时成绩主要是实验报告、作业及考勤几项成绩构成。这种考核方式反映不出学生的实践能力及学生之间的差距。因此，对考核方式作了改革，在平时成绩中增加了技能成绩。技能成绩主要是在实验过程中，教师根据学生的实验操作技巧、仪器使用的熟练程度及知识的应用能力等进行打分，最后结合实验报告综合评定成绩。采用这种评定方式后，学生能认真对待每一次实验，同时也体现了学生实践能力之间的差距。
4总结
总之，教师在编制教学流程、构思课的主旋律时，必须符合教育教学规律，使之结构巧妙，引人人胜。特别是要改变过去只考虑教师“如何教”，而忽视学生“怎样学”的做法。“教”为“学”服务，教师的“教”要激发学生“学”的兴趣，精心设疑，发展求异思维，培养学生的自学能力，将理论知识和实践操作结合起来，让学生在“做中学”，老师在“做中教”。另外，在教学过程中应该采用多样化的教学手段，在采用“项目教学法”的同时，穿插使用实物演示法、启发式教学法、讨论式教学法等。将传统的老师讲学生听的模式改为以学生为主体的教学方法，增强学生对所学理论知识的认识，同时培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，促进学生的自主学习能力。
参考文献：
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