序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇eda技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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將eda仿真軟件應用于模擬電子技術理論和實踐教學，提出一種基于EDA仿真平臺的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實驗和實際實踐相結合的教學模式。通過仿真電路和波形顯示，加深學生對理論的理解，有效解決模擬電子技術理論概念抽象，電路分析復雜的難題。同時通過EDA技術的引入，引導學生進行基本電路的分析和設計，為實際電路的設計應用打下基礎。

2.EDA技術在模擬電子技術理論教學中的應用

EDA即電子設計自動化，以計算機和仿真軟件為工具，可以完成整個電路從系統級到物理級的設計與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考慮到Multisim先進的電路仿真和設計功能且一年級時曾作為學生的自修課程，本次教學研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術的理論教學中，對于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教師可以構建電子電路模型進行仿真演示，通過波形圖和數據直觀展示各種參數變化和虛擬故障對電路靜態動態性能的影響，具體而又生動，不僅可以加強學生對理論知識的理解，還可以激發學生的學習興趣，提高課堂教學效果。例如在模擬電子教學中第一次講解共射放大電路時，很多同學對放大線路中各個節點的波形分不清楚，不知道直流信號和交流信號如何疊加在同一個電路中，電路中各節點信號的相位關系如何覺得難以理解。傳統教學中，僅僅靠在黑板上畫圖講解，教師難講，學生難懂，費事費力效果卻不好。現在針對這個問題，教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型，設置模型參數，觀察仿真波形。共射電路輸入信號（節點2波形）和輸出信號（節點5波形）的反相關系，并且根據波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數。節點2和節點4波形是靜態工作點電壓和交流信號疊加信號，c1和c2兩個電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程，直接把抽象的理論轉化成直觀的視覺感受，電路各點波形在學生的腦海里留下深刻的印象，教學效果事半功倍。教學過程的前期，可以在課堂上現場建立電路模型，演示如何進行仿真，讓學生逐漸掌握Multisim的使用。在教學過程的中后期，隨著學生對Multisim軟件的熟悉，為了節約課堂時間，可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好，用到時直接調用即可。通過這種理論教學和軟件演示相輔相成的教學方式，使得學生把電路原理、工作波形和數學關系等緊密結合在一起，全面掌握模擬電路的基礎理論，更好地理解這門課程。

3.EDA技術在模擬電子技術實踐教學中的應用

模擬電子技術在傳統的教學過程中，實踐教學基本都是基于實驗平臺操作。實驗平臺的特點是安全、便于操作，但是平臺電路有限，只能覆蓋課程教學中一部分基礎電路，基于實驗平臺的實驗基本都是驗證型實驗，且操作過程中平臺電路元件易損壞，不能很好地達到鍛煉學生動手能力的目的。這就使得學校教學比工程實際滯后，不利于工科應用型人才的培養，造成學生眼高手低，進一步影響學生的就業和發展。因此，模擬電子技術實踐教學中引入仿真軟件，將平臺實驗和軟件虛擬實驗結合，先采用軟件對實驗進行設計仿真，后平臺實驗進行實際電路搭建，既加強了學生對理論的理解，又突出了學生的動手能力。實踐教學分成兩部分，第一部分是基本電路的驗證和演示實驗，加深學生對書本基礎理論的理解。該部分實驗相對比較簡單，學生主要在實驗平臺上進行操作，同時以Multisim仿真為輔，對一些在實驗平臺上難以操作的部分進行仿真驗證。如研究靜態工作點對電路動態性能的影響，實驗平臺操作只能觀察電路中的一個電阻參數改變對電路輸出波形的影響，而在虛擬仿真平臺上，可以對電路中所有涉及到靜態工作點的元件參數進行更改，進而觀察電路波形的變化，并且還可以連續改變元件參數對波形的變化進行實時觀測。第二部分是模擬電子技術課程設計，要求學生自己分析設計一個較大規模復雜模擬電路，給出嚴格的設計思路、理論推導和元件選型依據，在仿真軟件平臺上搭建出具體電路模型并通過仿真實驗驗證，然后進行實際電路焊接，充分發揮學生的主體作用，調動學生對該課程學習的主動性、積極性和創造性，提高學生對模擬電路的認識分析能力和創造能力。

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EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學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器的網絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發。到目前為止已建立起的軟硬件環境如表1。

在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:

(1)創建一流具有EDA特色的實驗環境。EDA的實驗環境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現代化技術的掌握,同時EDA的實驗環境也是一個窗口,代表了一個學校現代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發力量。為了建設好一流的EDA實驗環境,我們成立了專家指導小組指導環境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現時代的特點,我們將中心80臺機器內部互連,整個內部網絡完全按照Internet技術規范設計,能提供全套Internet服務。中心內部網絡還通過Linux網關與校園網相連。服務器采用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。

(2)嚴把質量關,高質量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經過認真市場調查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發現配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強外聯,尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發商家的聯系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業版和網絡版的Max+PlasⅡ軟件開發工具等。

(4)鼓勵師生開發EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發進行得比較早,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,目前已自行開發并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環境也正在緊鑼密鼓地準備中。

(5)勤儉節約,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約了不少資金。

2EDA實驗環境的管理

我校的EDA實驗環境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協調管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。

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教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網絡授課,我們引進了Lanstar網絡教學系統軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統,中心工作人員經過多次試驗,使中英文操作系統能夠方便地切換。中心的Internet網及打印機等設備也均向師生開發。

(2)開放式的實驗環境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現場指導,學生可以自由地上機實習。

(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發展速度非常快,我們利用中心與外界聯系較多的優勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經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,已為電類專業的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數字電路”、“信號與系統”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的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業設計和課題上機。總上機時數已達4萬機時。

(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內容、教學方法的改革。就數字電子課程而言,迫切需要充實現代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創造的必要的條件。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生一起共同體驗前人創造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數字系統設計等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學生,激發了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發現,原擬定通過Lanstar授課系統對學生講授EWB的使用方法,結果在現場卻發現,不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。

(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養學生從事科學研究的能力。如數字系統設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。

參考文獻:

[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養面向21世紀的高素質人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).

[2]趙云娣等.電子技術教學基地的實驗室建設[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)

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關鍵詞：數字電子技術，EDA技術

 

1.引言

在信息社會中，數字化是電子產業發展的必然趨勢，因此在電子信息及相關專業的教學中也越來越看重數字技術，《數字電子技術》是電子信息及相關信息類專業的一門重要基礎課程，其基本理論及實踐技能也是許多后續課程的基礎。EDA(Electronic DesignAutomation)技術作為數字電子技術的延伸，已經引入到電子信息類教學中，不僅可以豐富教學摘要的意義。

2.《數字電子技術》課程教學的主要問題

教學手段單一，實驗內容枯燥，學生缺乏學習興趣。，EDA技術。在教學中仍采用理論教學與實驗課分離的教學模式，在理論教學中，《數字電子技術》內容大多抽象難懂，教師采用“黑板+粉筆”的傳統模式授課，不僅學生覺得枯燥乏味，而且教學效果不理想。而實驗課的實驗內容多為驗證性實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗，設計性、綜合性實驗較少。數字電路的設計僅是“紙上談兵”的設計，學生自然對這門課的實驗毫無興趣。

3. EDA技術及其功能

3.1 EDA技術的含義

EDA即電子系統設計自動化技術是由計算機輔助設計和計算機輔助工程發展而來的，它以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統設計的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件的方式設計電子系統的一門新技術。它可以實現邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合與優化以及邏輯布局布線、邏輯仿真，完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射，編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯．它不僅為電子技術設計人員提供了新的設計理念，同時也為教學提供了科學而便捷的平臺。

3.2 EDA技術的功能

EDA技術的開發平臺QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA／CPLD開發軟件，適合于大規模復雜的邏輯電路設計。它是Altera公司的第4代可編程邏輯器件的集成開發環境，提供了從輸入設計到器件編程的全部功能。“自頂向下”設計方法從系統設計人手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述。在功能一級進行驗證，然后用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的，其對應的物理實驗級可以是印刷電路板或專用集成電路。

1)EDA軟件平臺中具有各類元件設計數據庫，同時EDA能夠進行元器件的創建和編輯。為學生掌握各類電子元器件提供了堅實的基礎。

2)EDA軟件平臺中可以完成電路原理圖的設計，通過這一功能可以完成各類元器件構成的電路原理圖。

3)EDA軟件平臺中具有綜合仿真模塊，可以進行多種類型的仿真分析。分析結果波形圖顯示出來，直觀、清晰。

4 應用EDA技術授課的好處

4.1 提高授課質量

有些內容選用EDA技術授課，傳授方式更直觀，教師感到得心應手，學生也容易接受。例如，組合邏輯電路中的競爭與冒險這部分內容一直是學生學習的一個難點。，EDA技術。，EDA技術。在組合電路中，當輸入信號改變狀態時，輸出端可能出現虛假信號---過渡脈沖的現象稱為競爭冒險。在傳統的教學中，對信號的延時只能采用一些形象的比喻，但初學者對這一概念比較模糊。現在，我們只需用QUARTUS Ⅱ模擬功能進行仿真，就可以很輕松地讓學生理解這一知識點，分析結果以波形圖顯示出來，豐富直觀的數據不但為學生提供方便，而且其得出的結論接近實踐性，同時節約了時間。，EDA技術。顯然，對某些章節中存在的教師難講、學生難懂的內容，這種授課方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客觀認知規律，教學質量得以提高。

4.2 激發學生學習熱情，增強學習動力

EDA軟件的實驗環境是一個虛擬環境，可以避免使用種類繁多的專用集成芯片，簡化實驗電路。學生用硬件描述語言編寫程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的數字電路實驗，避免了連線的繁瑣，豐富實驗內容。同時，可在實驗設計構想的指導下開發一個通用的基于EDA的硬件平臺，來實現所有的實驗內容，縮短實驗時間，提高實驗效率。符合學生接受知識的客觀規律，有助于調動學習的積極性，提高他們掌握所學知識的能力。課堂上師生互動、生動活潑，氣氛非常活躍。學生的學習興趣及學習動力大為增加。

4.3 以實驗教學為載體。構造創新人才培養平臺

采用EDA技術，那么學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序，這有別于傳統實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的主觀能動性，提高知識應用能力。同時EDA工具能給學生創造優良的環境，強化了學生在教學活動中的主體地位，學生做實驗時可以有針對性的選做，使學生具有更大的自由度。也可以在計算機上主動、反復設疑和實驗，由不同實驗結果，選擇最佳設計或實驗方案。通過驗證、測試、設計、糾錯和創新等方面進行不同形式的訓練，使學生的動手實踐能力得到較好的鍛煉，逐步培養學生的綜合設計能力、創新能力，有利于學生個性和才能的全面發展。，EDA技術。在此基礎上還可以開設設計性實驗，進行電子實習、電子競賽、職業技能取證培訓等。

5 結論

在《數字電子技術》的教學過程引入EDA技術，不僅可以使學生形象、直觀地理解電路的相關原理和工作過程，還可以通過修改電路的形式或參數，與學生一起討論電路中出現的各種現象，找出解決問題的方法，這樣不僅可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，學生反應易學、新穎、有趣。，EDA技術。同時理論和實驗結合緊密，充分發揮了學生的積極性和創造性，達到了較好的教學效果。

參考文獻

[1]閻石．數字電子技術基礎[M]．北京：高等教育出版社，1998．

[2]趙剛，張志亮，張菁等．EDA技術簡明教程[M]．成都：四川I大學出版社，2004．

[3]劉愛榮，王振成．EDA技術與CPI．D／FPGA開發應用簡明教程[M]．北京：清華大學出版社，2007．

[4]賈海瀛.《數字電子技術》課應用EDA技術的研究與實踐[J],高等職業教育一天津職業大學學報,第14卷第3期.

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教育

    論文摘要：本文從高職教育的特點出發，闡述了傳統的電子專業基礎課教學和EDA技術教學存在的缺陷，引出如何讓高職院校的學生能夠通過實踐的方法掌握電子專業基礎課中必備的一些抽象的理論知識的問題。列舉了幾種常用的EDA軟件（protel、NI Multisim 10、MAX plusII等）的功能、特點、適用范圍，最后，通過具體的應用實例提出高職教育中EDA教學與電子專業基礎課的相互滲透的方法，使得二者有機結合，達到更好的教學效果。

教育

    引言

職業技術學院以培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才為根本任務。一貫以來培養目標是以專業技術知識為基礎，以實踐為核心，注重理論聯系實際，培養學生創新能力。讓學生掌握一門扎實的專業基礎知識和技能，使學生有較強的知識轉化能力。

教育

1.傳統的專業基礎課教學存在的主要問題

電子類職業學校的專業課都開設了專業基礎課，這些專業基礎課涉及的知識面廣，基本概念、基本原理、分析方法多，因此學生在學習中，總是覺得很吃力，學完之后，又不知道如何運用知識。問題的癥結是學生剛剛接觸專業的知識，沒有基礎，而且傳統的教學用單一的方法從理論上闡述，學生學起來感到抽象，難以理解和掌握，所以學生難以學好專業課。但專業基礎課學好后，對學生的后續專業課的學習起著至關重要的作用。高等職業院校的電子專業基礎理論課具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點，比如《電工技術基礎》的公式多、定理多、計算量大，《電子技術基礎》概念多，單元電路分析計算難，電子專業基礎課理論性，實踐性強，與學生在高中學習的基礎知識聯系不多，每次課的新知識多，信息量大，抽象且枯燥無味，往往學生進入專業基礎課的學習都會感到難以適應，久而久之導致惡性循環，以至于失去學習專業課的興趣和信心。

2.傳統的EDA課程教學存在的主要問題

隨著EDA技術的普及，職業技術學院也相繼開設了相關的課程比如《EDA電子設計自動化》，《Protel電路設計》，《可編程控制技術》等，涉及的主要軟件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實現了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。

NI Multisim 10的元器件庫提供數千種電路元器件供實驗選用，同時也可以新建或擴充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數可以從生產廠商的產品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設計中使用。PROTEL是PORTEL公司（后更名為Altium）推出的EDA軟件，是電子設計者的首選軟件，在電子行業的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是個完整的板級全方位電子設計系統，它包含了電路原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務器）體系結構，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現高密度PCB的100%布通率，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD開發集成環境，Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，在Max+plusⅡ上可以完成設計輸入、元件適配、時序仿真和功能仿真、編程下載整個流程，它提供了一種與結構無關的設計環境，是設計者能方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。但是，一般這些課程會被安排在專業基礎課學習完畢以后，在第三或第四學期，學生在學習到這些仿真軟件時往往已經忘卻了許多重要的基本知識。除此以外，傳統的教學方法在EDA應用軟件的教學中只注重命令的介紹，或者說強調命令的操作步驟，而不重視命令以外的東西。由于教師本身的學業水平及其素質問題，功能性教學方法被廣泛采用。采用這種方法學生不可能在教學規定的時間內宏觀地、整體地去把握事物的內涵，所學的知識缺乏連貫性，獨立操作軟件的水平不高，只能簡單模仿和死記硬背。同時該方法往往是以教師為中心，課堂上教師講得多，學生參與少，不能適應培養高技能人才的需要。

3.改革的主要思路

傳統的電子專業基礎課教學和EDA技術教學存在明顯的缺陷。在具體實施過程中教師應積極參加教研教改項目，以教改促進課程教學整體質量的提高。比如，在專業基礎課的教學中不能照搬傳統的一套教學方法，從數學推導或理論分析來得到相關的結論。一方面，應該借助電子仿真軟件EDA開展教學，直觀的形象顯示有助于培養學生的觀察能力和分析問題的能力，有助于教學重點和難點的講解，可培養學生的學習興趣，激發學習動機。另一方面結合其它課程設計的方法來提高EDA軟件的使用，如《電路基礎》、《數字電路》、《模擬電路》、《高頻電子線路》等課程的設計以前都是手工完成設計部分的工作，現在都安排在EDA技術中心利用EDA軟件來完成。通過大量實際訓練，使學生掌握EDA在本專業各項設計與電路制作中的應用。在接觸各種實際的和模擬的設計電路課題的過程中，提高分析、解決問題的能力。最后，推廣職業認證考試高職教育應該依照國家職業分類標準及對學生就業有實際幫助的相關職業證書的要求，

調整教學內容和課程體系，把職業資格證書涉及的相關課程納入教學計劃之中，將證書考試大綱與專業教學大綱相銜接，創新人才培養模式，強化學生技能訓練，使學生在獲得學歷證書的同時，順利獲得相應的職業資格證書，增強學生就業競爭能力。通過比賽提高學生的學習積極性，促進課程改革建設的深入。

結束語

實踐證明，職業技術學院的專業基礎課程和EDA教學方式的改革是勢在必行的，只有通過改革才能把這兩門課程教學實施得更好，才能達到高職高專院校培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才的目標。當然，筆者提出的把兩種課程糅合在一起貫穿執行的教學方式還不夠細致和完善，這當中還存在很多方面的問題需要在以后的教學環節去檢驗和解決。

參考文獻：

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[2]李曙峰,冀云.EDA課程教學改革實踐探索[J].科技致富向導,2011(23).

[3]孫懷東.EDA技術在電子技術課程教學中的應用[J].三明學院學報,2007(04).

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關鍵詞：EDA技術；實踐教學；省級示范中心

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0087-02

一、引言

EDA技術實踐教學是高校電信類專業中一個重要分支，EDA技術的教學必須圍繞通過軟件的方法來高效地完成硬件設計的計算機技術，最終可實現網表文件的制作。它在硬件實現方面融合了大規模的集成電路制造技術、IC版圖設計技術、ASIC封裝技術，為現代電子理論和設計的表達與實現提供了可能性，是本科生和研究生階段重要的課程工具。

二、現狀分析

近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，迫切需要大批具有創新能力、實踐能力的專門人才。電子信息專業是工程性、實踐性非常強的專業，該專業的教學效果直接影響大學生以后的深造和工作。目前關于實踐教學改革研究頗多，但是各種研究的基礎不一樣，學生素質程度也不盡相同。教學過程中，學生的學習興趣不濃厚，學習動力不足，尚存在畢業生實踐性不夠，不能滿足就業單位的工作要求。

隨著電子技術的發展和新器件的不斷出現，EDA技術實踐課程是培養學生綜合應用和工程實踐動手能力的有效途徑。在實踐環節，如何更有效地提高教學質量和教學效率，如何提高學生創新意識與自主學習能力、培養創新與合作的團隊意識、積極參加動手實踐是目前亟需解決的問題。

2013年我院成功申報了“十二五”省級實驗教學示范中心，近期在遼寧省高校實踐教學管理與資源共享平臺中對省級示范中心的建設指標和考核方向做出了明確的規定。結合目前學院開展“提升藍色人才培養質量”專題學習和研討，本文以EDA技術實踐課程改革為契機，針對教師隊伍建設、課程資源管理、實驗設備的科學管理、學生創新活動等方面積極改革創新，加強學生實踐動手與綜合能力，提高學生就業競爭力。

三、改革新途徑的實施

（一）加強師資隊伍建設

一支高水平、高素質的教師隊伍是保證應用型人才培養的前提條件[1]。教師的業務水平高低直接影響教學效果。實踐教學中，實驗項目多是創新性、綜合性項目，學生調試過程中，難免會出現各種技術障礙的問題，這就需要指導教師付出更多的精力來指導學生，尤其在各種大賽中的技術輔導做了很多的準備工作，因此在學校的各種激勵政策下，應該鼓勵實驗老師多參加各類培訓，鼓勵學習，合理發放實驗補貼，調動老師的工作積極性。為保證教學質量的提升和知識的及時更新，提倡新參加工作的年輕教師到實驗室工作兩年，積極參與實驗室的日常管理與實驗教學工作，不斷提高他們的教學水平和實踐管理能力。學校的各類教改項目選題也要進一步重視實踐教學，加大實驗教學改革項目的投入。加強高校信息學科間的業務交流，充分利用校內外各種媒體和課程資源，互相共享優勢實驗教學經驗，著力提升教師隊伍的業務素質和管理水平。

（二）課程資源整合

EDA教學大綱的內容首先要充分體現出現代電子設計化和應用器件操作的先進性和實用性。為適應課程內容的調整，有關教學大綱、教學日歷、教案等教學文件也必須做以相應的修訂。在授課計劃的修訂中，一是要合理安排課程的MAX+PLUSII軟件講述和VHDL語言的課時比例；二是要把硬件FPGA結構原理和最新器件類型作為課程講述的基礎部分；三是要合理安排EDA的實驗和課程設計環節。

上述新的授課計劃可以先在我院電信類專業中試運行。此外，還要選擇一些與課程內容配套的國內知名大學所采用的拓展資料，合理引入PSOC等相關設計方法，針對EDA技術實驗課程現有的5個實踐項目，按驗證性、設計性、綜合性分類備課，搜集文獻，積極設計可行、豐富的實用電路補充到課堂教學中。在復雜電路系統的設計過程中，設計優化是一個重要的技術手段，主要包括面積優化和時間優化。邏輯函數的化簡是實現面積優化的一種舉措。過去主要由EDA工具自動完成，一般無須設計者介入。因此我們只介紹邏輯函數的公式化簡法，其目的是使學生了解邏輯函數化簡的意義和數字電路手工設計的過程，從而使學生深入理解自動設計技術的優越性。

（三）課堂教學設計

實驗教學內容的設置應落實教學大綱的內容要求，形式靈活、生動。教學大綱的實驗項目設置驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗的比例合理。本校EDA技術實驗課共包括5個實驗：MAX+plus軟件的操作、簡單組合邏輯電路、三八譯碼器的設計、LED點陣設計、交通燈實驗。在課堂教學方面力求內容新穎、組織教學形式要創新。“第一節課”的教學設計力求深入淺出，注重精彩性、豐富性；“LED點陣顯示”實驗中，顯示圖案的可自行設定為常見字符、心形圖案等豐富的圖案。“交通燈顯示”實驗中，注重理論聯系實際，要求預習路口實際交通燈的切換方法。“組合邏輯電路的設計”實驗中，鼓勵學生描述自行設計的簡單運算，實施課堂加分。“三八譯碼器”實驗中，設置賦值語句的錯誤書寫，查看運行結果。鼓勵學生把優秀的設計思路講出來，和大家分享，給他們展示的機會，增強自信心。課堂實驗的內容安排首先要對理論知識回顧，采取提問討論等方式。對MAX+plusII軟件的常用操作規程書寫在板書固定位置。對于重點難點內容采用圖表等方法講解，反復強調。學會使用和查詢軟件的幫助文件。

采取分層教學，對成績較好的學生增加設計題目，加深難度，對成績較低的同學注重基礎知識的講解，安排較簡單的題目。在布置實驗內容時按學生能力不同，設置不同題目，這樣既能挖掘每個學生的潛力，又能避免報告抄襲。在教學過程中可引入與FPGA設計項目相關的各類大賽試題，突出實戰性和應用性，營造你追我趕的學習氛圍。

課下與學生交流學習體會，開展教學效果調查，了解他們對本課程的掌握程度，發現教學中存在的問題，整理出調查結果，從而找出提高EDA技術實踐教學質量的解決方案。

（四）加強學習團隊建設，鼓勵參加各類大賽

EDA技術的特點是仿真在時空上不受空間環境和時間制約，可便攜式調試，設計的主要工作都是依靠借助計算機完成的，使學生隨時開展設計和學習活動成為了可能。鼓勵推行學習團隊建設，提倡團隊成員課余時間研習較大設計題目，分工合作，相互支持，并給予附加成績加分。也可以在教師的科研項目中適度提取子課題由學生參與研究，并鼓勵學生申報國家專利、軟件著作權等，可發表省級刊物的論文等創新成果。

（五）實驗的科學管理與設備的更新

根據省級示范中心實驗中心環境與安全的指標要求，在EDA技術實驗室用房的智能化、人性化環境建設情況，安全與環保等方面都做了相應的規劃和要求。EDA實驗室的所有實驗設備均涉及到用電安全，特別是EDA實驗箱下載線連接、適配板的搭載。另外，為了給學生提供一個人性化的實驗環境，EDA實驗室也十分重視衛生、安全和環保等工作，備有國家、省、市、學校及實驗中心各項規章制度17例并遵照執行。EDA實驗室房間使用面積72.18平方米，共有30臺PC機，17套EDA實驗箱，數字萬用表30件，實驗室寬敞、明亮，通風良好，建立了衛生管理細則，為學生提供了干凈、衛生的實驗環境：

（1）EDA實驗室均使用地線，保證用電安全，鋪設地膠，為學生提供安全的實驗環境；

（2）配有安全滅火器，并定期對滅火器的情況進行檢查，保證中心的消防安全；

（3）建立了廢舊元器件專人收集保管、學校統一回收制度，有效避免亂扔廢舊元器件造成的環境污染，對課程常用器件設立器件展示柜，切實加強課程的認識理解教學。

實驗室硬件建設主要包括實驗儀器設備的購置。學院近年來定期對EDA實驗箱及適配板的運行情況實時檢測，對故障設備及時維修及必要購置。隨著芯片產品的不斷推陳出新，在課堂教學中推薦采用Cypress的PSOC產品，推出片上系統的概念，綜合了模擬電路及數字電路的設計技巧，提高學生的硬件設計水平。同時可根據國內外大學最新的研究趨勢，適時將FPGA的適用產品列入教學采購計劃。

四、結論

EDA技術作為一門綜合性的專業基礎課程，在省級實驗教學示范中心建設體系的指導下，以高校實踐教學管理與資源共享平臺為依托，需要不斷地豐富理論和實踐的內容，進一步改革教學模式，以便更好地完善實驗教學體系和管理規程，努力提高學生實踐能力，這樣才能培養出符合時代要求的應用型人才。作為以教學和應用技能培養為主的本科院校，應該充分認識到電子設計自動化技術對本科生的要求。只要堅持實驗教學改革跟上芯片設計發展的步伐，不斷完善更新教學內容，加強教師隊伍建設，注重課堂教學改革的實效研究，提升學生開展科研創新活動，本著以“學以致用”的原則，一定能圓滿達到實驗教學的示范標準。

參考文獻：

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關鍵詞：數字電子技術；教材；探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0098-02

隨著數字電子技術、集成電路設計、制造技術的高速發展和廣泛應用，大量學科紛紛出現在高等教育的課程設置中，如DSP、嵌入式系統、SOPC、PLD、EDA、硬件描述語言等。這些課程引領電子技術的發展方向，把作為這一領域專業基礎課的《數字電子技術》的地位和重要性也推到了前所未有的高度，同時也對數字電子技術課程的教學內容提出了極大的挑戰！然而，難以樂觀的是目前國內多數著名高校該課程的教材多少年來隨著版本的更新，內容變化并不大。可喜的是，近年來有個別教師對《數字電子技術》教材做了非常大膽的改革，比如，有教材大篇幅地增加了可編程邏輯器件及應用，使學生在課堂上的大部分時間用于學習掌握現代電子技術設計方法；也有教材將微型計算機原理和數字電子技術合二為一，將微處理器結構作為數字電子技術的一個應用實例，這樣不僅消除了傳統數字電子技術內容零散的缺陷，同時也將微型計算機原理課程和數字電子技術課程有機地結合在一起，并可以減少學時數，方便課程安排。作者早在參考文獻[1]中也提出這種改革方案，但由于教學內容的大量改動往往牽扯到教學計劃和幾門課程的改革等問題，影響面比較大。因此，多年來各著名高校依然按兵不動。本文在盡量不影響教學計劃的前提下，針對目前的多數教材內容提出幾點建議。

一、數字電子技術的發展和課程重要性介紹

國內外多數教材的開篇都是直入主題，對《數字電子技術》課程的重要性、電子技術的發展、課程特點及學習方法等問題很少介紹。這樣使得學生在剛開課時就接受大量新概念，畢竟數字電子技術是走進數字時代的第一入門課程，由模擬世界到數字世界有些轉彎太急。另外，開篇不介紹電子技術發展和一個典型應用，往往使學生學到最后都會感覺內容零散，慢慢失去了學習興趣。這種大轉折性課程有必要介紹電子技術的發展和廣泛應用，介紹電子技術的發展，不僅使學生可以了解該學科前沿技術及目前應用狀態，啟發學生創新能力，也可以讓學生體會EDA軟件在現代電子技術設計中的作用，在課程學習過程中自發學習和利用EDA軟件進行仿真實驗，激發學生學習興趣，引起學生對課程的足夠重視，同時也給學生一個適應過程。教材中介紹課程的重要性是非常必要的，數字電子技術已逐漸滲透到各個行業及領域，推動著世界步入數字化時代，進入21世紀，數字電子技術將繼續促進人類在各個領域的全面進步。作為走向數字化時代的第一門課程，重要性不言而喻。另外，應該強調學生應該學習一些什么？課程各章節的重要性和相互關系等。《數字電子技術》作為一個轉折性和走向數字化時代的基礎課程，也能鼓勵之前學習較差的學生，將《數字電子技術》課程作為一個新的學習起點，走向美好未來。另外，電子技術課程也是很多高校某些專業的考研課程，對于以后想考研的學生提前告知也可以引起學生對該課程的高度重視。《數字電子技術》課程實踐性很強，要在教材中強調高度重視實驗環節，介紹使用EDA軟件進行電路的設計和分析方法。鼓勵學生在實驗中遇到問題時要有積極主動分析問題和解決問題的心態，在不斷解決問題的中提高自信和科研動手能力。

二、理論教學和實驗內容的配合

目前多數教材不包含實驗內容，而且EDA內容介紹很少甚至沒有，實驗與教學配合不是很緊密。如果教材中實驗內容像每章后的作業一樣安排，在教材中每章之后直接給出驗證性實驗和設計性實驗內容，并增加EDA仿真實驗，使學生一開始就學習和利用現代電子設計不可或缺的一些EDA工具，使數字電子技術的教學環節采取“黑板+PPT+EDA仿真”的模式，這樣不僅使課程與實驗銜接緊密，加深學生對所學理論知識的理解，利用課外學時也解決了實驗時間有限的問題。同時，EDA仿真環境的開放性為設計性和探索性實驗提供了實驗環境，克服了實物實驗中硬件損耗帶來的資金壓力和實驗平臺數量和開放時間的限制，對提高學生的綜合素質、培養學生的自主學習和創新能力、激發學生主動探索未知事物的學習熱情具有特殊的作用。當然，走進實驗室熟悉硬件、搭接電路、調試電路等實驗過程對于培養學生實際動手能力、分析問題和解決問題的能力具有重要意義。

三、增強實際應用例子

參考微處理器硬件電路，更新教材內容，使理論與實際相結合。《數字電子技術》的重點是分析和設計電路，也是微處理器課程的重要基礎。如果能將部分內容和后續微處理器課程結合將會極大提高學生學習興趣。目前教材中的很多應用實例陳舊且不結合實際，參考文獻[1]中詳細說明了存在的問題，在此舉例說明并提出建議，例如：組合邏輯電路中的中規模集成器件（MSI）及應用，幾乎所有的教材都是介紹概念、具體某器件符號圖、功能表及應用等，介紹的多數器件型號比較陳舊且應用介紹與實際都有很大距離。比如，編碼器從學生熟悉的鍵盤引出編碼的概念和編碼器的作用后，多數教材給出的集成編碼器型號在實際中很少用到，應該增加實際鍵盤掃描原理電路介紹和實用的鍵盤編碼器，比如16鍵盤編碼電路74C922（CMOS工藝技術制造，工作電壓3-15V，“二鍵鎖定”功能，編碼輸出為三態輸出，可直接與微處理器數據總線相連，內部能完成4x4矩陣鍵盤掃描）。譯碼器應用幾乎所有教材都是介紹用74LS138譯碼器實現邏輯函數、多路分配器等，而沒有介紹其最為重要的地址譯碼作用，如果介紹三態門時增加或增強總線結構，在譯碼器應用中就很容易引入地址譯碼器的地址譯碼作用。其實，在介紹數字電子技術相關內容時，將其應用延伸到微型計算機的結構，比如，中斷控制邏輯需要的優先編碼器、地址譯碼器、總線結構、鍵盤編碼、存儲器、時鐘和復位電路等，在《數字電子技術》課程最后將很容易搭建起一個計算機簡化結構模型。這不僅將《數字電子技術》零散的內容融為一體，而且在學習各個部分時，學生也會更有興趣，也有助于后續課程相應內容的理解和學時壓縮。

四、思考經典應用

很多教材或多或少都引用了之前教材的一些經典應用實例，導致再版或新出版教材都沒有慎重考慮也照搬前人的實例，結果造成大多數的《數字電子技術》教材中都存在有問題的設計實例。比如，串行序列檢測電路設計，在參考文獻[2]中作者已提出該問題并引起了一些老師的重視，但多數教材問題依然存在；還有同步JK觸發器，個別教材認為在CP=J=K=1時，JK觸發器狀態翻轉一次，有教師就針對該問題發表了論文，認為根據JK觸發器狀態變化關系：00不變、11翻轉、其它隨J變。因此，CP=J=K=1時，JK觸發器狀態應該按照Qn+1=■n=1的規律并以各級門電路延遲時間之和為時間間隔，不斷地翻轉，直到CP有效高電平結束為止。其實這些說法都不正確，通過理論分析和仿真實驗可以證明，CP=J=K=1時，JK觸發器輸出為：，Qn=■n=1，0n和■n不再互補，而且當CP變為低電平時，輸出不確定。這是因為觸發器中構成反饋的兩個門的輸入，在CP=J=K=1時，都為Qn，■n=0。這些問題說明即使是多數教材中都引用的內容也需要編寫教材的老師仔細推敲和思考。

五、增強可編程邏輯器件原理以及應用介紹

許多大規模、超大規模及專用集成電路產品的問世，特別是高密度可編程邏輯器件的快速發展，使得現代數字控制系統幾乎成為兩片系統――微處理器+可編程邏輯器件。作為工科院校專業基礎課程之一的《數字電子技術》，其大部分內容和實際應用顯然存在較大差別，不適應現代電子技術發展和應用需要，改革教材內容迫在眉睫。教材中的經典內容比如，數字邏輯基礎、集成邏輯門、存儲器等需要保留，對小規模集成邏輯門的解剖有利于理解集成器件的外特性和性能指標，正確使用器件合理設計電路，也利于掌握同一數字邏輯系列大規模集成器件的使用方法；觸發器、基于門或觸發器的組合或時序電路的分析和設計、中規模器件電路、脈沖產生與整形等要進一步精簡；擴充可編程邏輯器件應用，增強現代電子設計方法的介紹和實驗訓練非常必要，很多教材雖然增強了PLD內容，但教學并沒跟上。本文在盡量不影響教學計劃的前提下，對目前的教材內容提出幾點建議，旨在逐步更新課程內容，適應現代電子技術飛速發展和應用的需要。期望和同行們共同探索出更好的教材和教學改革方案。

參考文獻：

[1]寧改娣，楊拴科，王建校.數字電子技術課程教學改革探討[C].中國電子教育學會會刊.2000.

[2]寧改娣，楊栓科.串行序列檢測同步時序電路設計探討[C].西安交通大學2003.8.全國高校電子經驗交流會論文集。

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【關鍵詞】Proteus 電子 虛擬實驗 EDA

一、引言

在電子技術理論和實驗教學中，經常需要設計出電路，并連接實物進行原理分析和驗證，在電子線路設計過程中，不僅需要考慮各種元器件的參數、性能、功耗、封裝等多種因素，而且在電路的實現過程中還需要經過大量多次的電路焊接、調試和實驗，費時費力，這種傳統的設計方法很難適應現代電子電路設計的規模化、低成本、短周期的設計要求，當然，也不能很好的適應現代化電子技術的教學。隨著EDA（電子設計自動化）技術的發展，電子線路設計過程可以通過計算機軟件，搭建仿真實驗電路，靈活調整元件參數進行動態仿真，進而能顯著提高設計效率，降低成本，縮短設計周期。

Proteus是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件，它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及器件。可以從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。不僅對科研開發，而且對于電子技術課程教學、學生實驗、課程設計、畢業論文設計、電子技能競賽等都提供便捷的輔助功能，對培養電子技術創新型復合人才提供了最便捷的實驗條件。

二、Proteus在電子技術虛擬實驗教學中的優勢

（一）Proteus軟件的資源豐富

1.Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數字和模擬、交流和直流等數千種元器件，有30多個元件庫。

2.Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器、信號發生器、模式發生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調用。

3.除了現實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結果的影響。

4.Proteus可提供的調試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。

（二）Proteus支持電路仿真

1.Proteus不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程通過多媒體展示，這在相當程度上替代了傳統的單片機實驗教學的功能。

2.Proteus提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養學生實踐精神、創造精神的平臺。

（三）Proteus應用領域廣泛

Proteus軟件是一個巨大的教學、仿真、開發資源庫，不僅可以用于：模擬電路與數字電路、單片機、嵌入系統、微控制器系統的教學、實驗與考評，也可以用于真實的項目設計與產品開發過程。

三、Proteus在電子技術虛擬實驗教學中的應用案例分析

（一）Proteus在電路分析課程中應用案例

應用Proteus進行電路分析時，通過如下設置：點擊system――set Animation options――在對話框的Animation options 區域選擇show wire current with Arrows，即可以箭頭的方向表示電流的流向，幫助學生理解。同時，可以將電流表、電壓表、功率表等連接到電路中，對電路參數進行測試，快速得到仿真結果。

（二）Proteus在數字、模擬電子技術課程中應用案例

應用Proteus還可以進行數字、模擬電路的仿真分析，例如用譯碼器74LS138搭建的仿真電路，當控制信號E1接電源，E2、E3接地時，通過單刀雙擲開關選擇ABC三個輸入端子的不同組合，即可在八路輸出端子產生相對應的譯碼輸出，控制相應的發光二極管點亮。將抽象的高低電平用發光二極管和單刀雙擲開關形象的表示出來，從而更好地幫助學生理解數字邏輯器件74LS138的譯碼功能，同時也使枯燥的理論內容變得生動形象。

（三）Proteus在單片機技術課程中應用案例

單片機技術作為電子專業課程，一直以來都是學生們反映較難理解的課程，因為其內容綜合性強、實踐性強、且比較抽象。單片機課程的實踐教學以往多采用驗證性實驗，學生按照實驗指導書，將所需的器件在單片機實驗箱上進行連線，下載程序并調試。但是這種方法必須在實驗室內依托硬件完成，對實驗室的設備數量要求較高，且對于一些綜合性實驗，需要較多的元器件支撐。為了提高實踐教學效率、改善教學效果、降低教學成本，在單片機理論、實踐教學過程中引入Proteus軟件。例如在矩陣按鍵控制實驗中，就只需將元器件從元器件庫中拖放到圖紙上，按照電路圖將元件連接，再將keil編譯好的程序下載到單片機中，按下play鍵即可進行仿真。需要修改電路只需在圖紙上進行，快捷方便。

四、結語

在電子技術課程教學中，利用仿真軟件將理論教學、實驗和課程設計有機結合，提高了電子技術課程的教學效果，開發了學生自主學習的潛在能力，激發了學生的學習興趣和創新意識，開拓了學生的視野，增強了學生綜合運用知識的能力和實際動手能力，為后續高頻電路、單片機等專業課程的學習以及參加電子設計競賽等奠定了夯實的基礎。

參考文獻：

[1]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，等.proteus教程――電子線路設計、制版與仿真（第2版）[m].北京：清華大學出版社，2011.

[2]周潤景，張麗娜.基于proteus的電路及單片機系統設計與仿真[m].北京：北京航空航天大學出版社，2006.

[3]周靈彬.單片機系統的proteus設計與仿真[m].北京：電子工業出版社，2007.