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EDA即电子设计自动化，以计算机和仿真软件为工具，可以完成整个电路从系统级到物理级的设计与分析。常用仿真软件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考虑到Multisim先进的电路仿真和设计功能且一年级时曾作为学生的自修课程，本次教学研究采用Multisim软件。在模拟电子技术的理论教学中，对于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教师可以构建电子电路模型进行仿真演示，通过波形图和数据直观展示各种参数变化和虚拟故障对电路静态动态性能的影响，具体而又生动，不仅可以加强学生对理论知识的理解，还可以激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。例如在模拟电子教学中第一次讲解共射放大电路时，很多同学对放大线路中各个节点的波形分不清楚，不知道直流信号和交流信号如何叠加在同一个电路中，电路中各节点信号的相位关系如何觉得难以理解。传统教学中，仅仅靠在黑板上画图讲解，教师难讲，学生难懂，费事费力效果却不好。现在针对这个问题，教师可以通过Multisim搭建基本共射放大电路模型，设置模型参数，观察仿真波形。共射电路输入信号（节点2波形）和输出信号（节点5波形）的反相关系，并且根据波形的峰值可以直接算出电路的电压放大倍数。节点2和节点4波形是静态工作点电压和交流信号叠加信号，c1和c2两个电容起到隔直作用。通过Multisim软件的演示过程，直接把抽象的理论转化成直观的视觉感受，电路各点波形在学生的脑海里留下深刻的印象，教学效果事半功倍。教学过程的前期，可以在课堂上现场建立电路模型，演示如何进行仿真，让学生逐渐掌握Multisim的使用。在教学过程的中后期，随着学生对Multisim软件的熟悉，为了节约课堂时间，可以事先把教材中需要讲解的电路模型搭建好，用到时直接调用即可。通过这种理论教学和软件演示相辅相成的教学方式，使得学生把电路原理、工作波形和数学关系等紧密结合在一起，全面掌握模拟电路的基础理论，更好地理解这门课程。
3.EDA技术在模拟电子技术实践教学中的应用
模拟电子技术在传统的教学过程中，实践教学基本都是基于实验平台操作。实验平台的特点是安全、便于操作，但是平台电路有限，只能覆盖课程教学中一部分基础电路，基于实验平台的实验基本都是验证型实验，且操作过程中平台电路元件易损坏，不能很好地达到锻炼学生动手能力的目的。这就使得学校教学比工程实际滞后，不利于工科应用型人才的培养，造成学生眼高手低，进一步影响学生的就业和发展。因此，模拟电子技术实践教学中引入仿真软件，将平台实验和软件虚拟实验结合，先采用软件对实验进行设计仿真，后平台实验进行实际电路搭建，既加强了学生对理论的理解，又突出了学生的动手能力。实践教学分成两部分，第一部分是基本电路的验证和演示实验，加深学生对书本基础理论的理解。该部分实验相对比较简单，学生主要在实验平台上进行操作，同时以Multisim仿真为辅，对一些在实验平台上难以操作的部分进行仿真验证。如研究静态工作点对电路动态性能的影响，实验平台操作只能观察电路中的一个电阻参数改变对电路输出波形的影响，而在虚拟仿真平台上，可以对电路中所有涉及到静态工作点的元件参数进行更改，进而观察电路波形的变化，并且还可以连续改变元件参数对波形的变化进行实时观测。第二部分是模拟电子技术课程设计，要求学生自己分析设计一个较大规模复杂模拟电路，给出严格的设计思路、理论推导和元件选型依据，在仿真软件平台上搭建出具体电路模型并通过仿真实验验证，然后进行实际电路焊接，充分发挥学生的主体作用，调动学生对该课程学习的主动性、积极性和创造性，提高学生对模拟电路的认识分析能力和创造能力。
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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。
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引言
电子设计自动化EDA ( Electronic Design Automation) 技术已经成为21 世纪科技进步的一个重要的突破口，它已经凭借自身的优点得到了越来越广泛的应用，为了提高在校学生的工程实践能力， 加强EDA教学方法的改革更是迫在眉睫的事情。
一、EDA技术的特点
目前 EDA 技术学习可分为3 个层次， 第一层次为PSPICE、Ewb、Matlab、System、View为软件平台的仿真分析类辅助设计技术；第二层次为QuartusII、Express、Foundation、NCSimulator等为软件平台、以FPGA/CPLD为硬件系统目标芯片的电子系统设计EDA技术；第三层次为NCSimulator、Virtuso、Diva等为软件设计开发平台、以集成电路芯片版图设计并最终流片为目标的ASIC芯片设计。
其中第二层次可以开设“可编程逻辑器件”、“ VHDL语言与数字系统设计” 等 EDA 技术课程， 学习VHDL语言以及 Quartus II、 Xilinx Express 等 EDA开发工具的使用， 学习用硬件描述语言、 状态机和电路原理图等多种方式在 FPGA/CPLD 芯片上设计综合电子系统。 学生在学习模拟电路和数字电路在内的电子技术基础课程和单片机技术等课程的基础上，已具备电子系统设计所需的电子技术基础知识和专业知识，通过学习掌握先进的电子系统设计技术 ——EDA 技术， 可以培养学生设计综合电子系统的能力。 如设计SCI 总线控制电路、 多路选择器编解码电路、 FFT 数字运算器的设计等，并鼓励学生自选设计课题。这些课程非常有效地提高了学生综合应用所学知识与开发电子系统的能力，为实现教学改革打下了坚实的理论基础。
二、EDA教学中培养学生创新能力的意义
近年来，我国电子信息产业发展迅速，总规模仅次于美国，位居世界第二，并已经成为我国第一大支柱产业，极大地带动了人才需求。但近年来，电子信息类专业毕业生和其它专业的毕业生一样，就业难问题日益突出，已成为高校、教育管理部门及社会关注的焦点。与此同时，大量的用人单位又感到创新型、高级技能型人才严重短缺。究其原因，主要在于大学生的创新意识不足、实践操作能力不强。因此，如何充分激发学生的创新意识、努力培养他们的创新能力，是目前高等教育发展中亟待解决的问题。具体如下：
1.有利于理论和实践的相统一.
通过教学方法的改革在课堂上融入现代化教学技术和手段，改变传统的理论与实践脱节问题，将理论教学和实践教学合二为一， 保证电子类课程改革的顺利实施。
2.有利于探索教学方式.
现如今我国高校进行的教学改革成果层出不穷，但是在职业教学中对于符合职教特点的教学方法研究还非常匮乏，随着电子课程综合化、模块化的转变和各种 EDA软件的不断完善，必须要产生一套与之相适应的新的教学方法。
3.有利于解决当前电子课程教学中的问题
在传统教学中，一般是先讲授课程理论，然后把结论告诉学生让学生去记忆，在这样的教学模式中，缺少高水平的思维活动。本课题的意义在于，通过教学方法的改革可以使专业知识和实践技能紧密结合，能培养学生解决实际问题的能力。
三、EDA教学中培养学生创新能力的方式和手段
1.合理安排教学内容
目前已有的通用教材不能满足研究性实践教学的要求, 我们编写了《 EDA技术与应用实践教学指导书》及其教学大纲。精选通用教材作为学习参考用书, 两部分内容互为补充, 互相支撑。
首先介绍EDA 技术的概念，介绍EDA 技术的先进性、实用性以及EDA 的设计流程，让学生对EDA 技术有比较全面的了解，提高学习兴趣。
其二，介绍EDA 工具软件的使用方法，为数字电路系统的设计与实验操作打下基础。
其三，介绍硬件描述语言（VHDL）设计实体（或模块）的基本结构，熟悉HDL 的语言要素，掌握运用HDL 实现各种类型数字电路及系统的设计方法。
最后，介绍EDA 技术在组合逻辑电路、时序逻辑电路和数字系统设计中的应用。
2.改革课堂教学方式，综合运用多种教学方法
以往的教学模式是理论教学和实验教学独立开课的，先由理论教师讲授理论知识，再由实验教师指导实验，在以往的实验教学中，发现大部分学生在做实验的过程中理论上所讲授的知识点忘记了，难以将理论知识运用到实践中去，甚至有可能出现理论与实验脱节的现象。该教学模式不利于学生及时理解消化理论课上所讲授的内容。为了改变这种弊端，我们将理论教学大纲和实验教学大纲进行修订，安排理论教学和实验教学同步进行，每次课安排4 个学时，理论知识讲授2 个学时，剩下2个课时安排学生进行实验，实验内容与理论内容相关。这样学生在学完理论知识后马上进行实验操作，可以让学生加深对理论内容的理解以及提高运用理论知识进行相关的电路设计的能力。如果学生在实验过程中碰到难以解决的问题，教师可以组织学生进行讨论，或针对问题进行深入讲解，让学生对重点难点内容加深理解，提高学生的学习信心和兴趣。
3.改革实践教学，深化能力培养
针对《EDA 技术与应用》课程实践性强的特点，在完成课堂教学内容后，给学生安排2 周的课外课程实训，实训的内容是完成一个小型的数字电路系统的设计，要求学生进行方案的设计和硬件描述语言程序的编写，利用Quartus II 软件平台进行程序的编辑、综合、功能仿真和时序仿真，最后把设计好的程序下载到EDA 开发板上进行硬件的验证。
另外，开设第二课堂，比如教师设计的课外制作以及全国大学生电子设计竞赛、机器人竞赛等是培养学生创新能力和实践能力的有效途径。以全国大学生电子设计竞赛为例，需要使用EDA技术的赛题超过全部赛题的三分之一，其中有的赛题达到了如果没有EDA技术，将无从下手的程度。事实上，赛题的内容是市场产品要求和技术进步的一种反映，竞赛本身也为学生提供学习、交流的平台，提供发挥创新精神、锻炼实践能力的机会。应该以此为契机，引导学生积极参与此类竞赛。
4.改革考核形式，突出技能考核
采用科学的评分方法。改变传统的实践教学评分方法, 降低设计报告评分的权重、着重设计思想的阐述和算法评价, 加强对学生的综合分析、设计总结等研究性能力的考察, 提倡设计、综合的独创性。
结束语
EDA 已经成为本科生的综合能力与素质必不可少的一部分，从其工程实践的重要性和实践教学的必要性来看，加强EDA实践教学都是非常迫切的。只要教师充分认识EDA课程重要性和必要性，认真细致的规划实验内容，调整教学方法，同时完善学生实践的评价体系，最终一定能使学生进一步增强学习兴趣，提高学生的实践创新能力。
参考文献：
[1]徐彦凯.双凯.姜珊 EDA课程设计课题的开发和体会 [J]实验室研究与探索2011(2).
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高职教育的培养目标是适应社会发展需要的一线技术型、应用型人才，这种技术型、应用型人才应具有基础理论知识、技术应用能力等。高职电子、电气、计算机及相关专业开设的数字电子技术是重要基础课程。传统的数字电子技术教学只懂得电子技术的基本理论和方法而不懂现代电子技术的设计方法，无疑对就业和未来潜力的发展都是一种阻力。为了改变传统理论课程与实践教学相分离的状况，获得更好的教学效果，将EDA （Electronic Design Automation）技术引人教学环节，显得十分必要。将EDA仿真软件运用到高职的电子技术类课程教学中去，不仅可以丰富教学内容，提高教学水平和教学效率。
二、传统教学中不足点
（一）传统的教学目标不符合高职教育对人才培养的要求，教学内容的重点仍放在逻辑门，触发器的解释，中小规模集成电路的使用方法，数字电路系统的设计还是以真值表和逻辑方程的表达，手工打造的电路模块的电路板设计，调试的方法，使得复杂的电路设计是非常困难的。电子技术发展的今天，分立元件和中小电路已由大规模集成电路取代，这种教学内容和电路实验已经不能满足电子技术的飞速发展的需要，其重要性将继续减少。
（二）教学手段单一，教学方法和实验资源不足。“黑板十粉笔+实验”的教学方法不利于调动学生的积极性。在理论教学中，“数字电子技术”课程逻辑性强，内容大多是抽象和难以理解，教师使用传统的“黑板+粉笔”的教学模式，不仅学生觉得无聊，而且教学效果不理想；并在实验教学中，由于资金短缺的压力，往往不能完全满足学生实验需求。
（三）教师素质没有及时改善。传统教学模式下的数字电子技术课程教学，教师没有学习新的知识和技能，因此，不能在在电子技术教学中增加相应的设计方法和EDA技术的知识，同样的课程是由两位老师分别担任，这可能不能对基本知识和和先进设计方法进行有机结合，更不会有好的教学效果。
三、EDA技术
（一） EDA技术概述
EDA（Eleetronie Design Automation）即电子设计自动化，它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的电子CAD通用软件包。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合与优化以及逻辑布局布线、逻辑仿真，完成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。它不仅为电子技术设计人员提供了新的设计理念，同时也为教学提供了科学而便捷的平台。
（二）EDA技术的功能
（1）EDA软件平台中具有各类元件设计数据库模块。丰富的元器件库不仅为学生掌握各类电子元器件提供了坚实的基础，也可以通过元器件库了解各种元器件的性能参数，并为创新设计提供了取之不尽且零消费的试验元件。
（2）EDA软件平台中可以完成电路原理图的设计。通过这一功能可以完成各类元器件构成的电路原理图。通过原理图的设计可以帮助学生理解原理图的结构及各级电路之间的关系，对学生读图和识图起到事半功倍的作用。
（3）EDA 软件平台中具有综合仿真模块， 可以进行多种类型的仿真分析。分析结果波形图显示出来，直观、清晰。
（4）EDA软件平台可以进行多种类型的仿真分析。分析结果以数值或波形图显示出来，丰富直观的逼真数据不但为学生进行电路分析提供方便，而且其得出的结论更满足理论论证和接近实践性。
四、EDA技术与数字电子整合的优点
（一）课程整合的必要性
大多数的高职院校将“数字电子技术”课程放在第二、三学期学习，“EDA应用技术”课程放在第五、六学期学习，这种先学习理论后进行实践的传统教学模式主要以熟悉工具软件的使用和一些数字电路验证实验为主。从理论到实践教学使学生学习数字电路的理论知识和实践教学脱节，无法解决实际问题，所以传统的教学模式已经不适应EDA技术发展的需要，需要将“数字电子技术”和“EDA应用技术”课程合并成为新课程：“数字电子EDA技术”。
（二）EDA在数字电子技术中应用
（1）在课程内容体系中，基于EDA技术与数字电子技术的数字系统的设计，体现了“数字系统EDA设计”和“数字电子技术应用”的核心技能。在数字电子EDA技术课程中，从培养学生工程应用能力和创新意识的角度基于教学的组织和实施，内容分为多个基本知识模块和创新实验模块，构成一个能力培养层次化、教学内容模块化、理论和实践紧密结合的课程体系。
（2）EDA技术与数字电路教学的整合。教学中，介绍了EDA技术在数字电路课程设计的教学和实验中的应用，学生只要学习EDA软件和VHDL语言就可以自行进行数字电路实验。在学生课前对实验项目设计时，对使用MAX + PLUS原理图设计或描述VHDL电路，进行综合适配。综合适配成功后，然后进行仿真分析，模拟结果与设计的特点是否一致。若不一致则对原理图或文本进行修订，综合，自适应，仿真，直至一致。最后，下载自己完成的逻辑设计，在实验系统上对硬件进行测试，最后根据数据写出实验报告。
（3）引导学生进行独立研究的实验室实验中，鼓励学生创建课外兴趣小组，共同研究学习中遇到的问题，一起合作开发大家感兴趣的电子设计。在设计与综合实践中，给学生实际的项目和目标，引导学生讨论计划，方法。学生完成任务的所有方面，根据任务目标，进行信息检索，实验设计，设备调试，实践结果的测量和处理，学生在明确任务目标的基础上，充分发挥主观能动性，培养学生的独立工作能力。
（4）采用国际标准和提高学生的英语水平。由于EDA编程语言的应用技术和相关软件都是英文版本，相关网站和一些新知识也是英文的，因此，要鼓励学生提高他们的英语水平，参阅相关的外文资料，加深对电子设计的理解，通过浏览相关的国外大型网站，激发学生的学习兴趣。
五、总结
EDA技术引入数字电子技术的理论教学与实践教学中，采用先进的教学方法，学生不仅可以直观地了解电路的相关原理和工作过程，而且还可以修改电路形式或参数，还可以培养学生的实验能力和创新能力，激发学生的学习电子电路设计先进技术的兴趣，培养学生主动探索，努力进取，团结协作精神。
参考文献：
【1】阎石.数字电子技术基础[M]].北京：高等教育出版社，1998.
【2】顾斌，赵明忠.数字电路EDA设计[M].西安电子科技大学出版社，2004.
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高职院校;电子技术;EDA;应用
0引言
电子设计自动化的英文缩写即为EDA，它是一门电子系统设计技术，计算机在开发系统软件及可编程逻辑器件都是以它为工具的。我国的信息处理技术水平在不断提升，EDA技术也在不断完善和发展，在电子电路设计方面，无论是效率还是可操作性都得到很大的提升。从设计者的劳动强度来看，在EDA的广泛普及下，劳动强度也得到大大减轻。有人说EDA为我国电子系统设计带来了一场革命。作为培养电子系统设计人才的重要场所，高职院校肩负着培养学生实践能力及创新能力的重要责任，在高职院校的教学任务中，电子技术实践课程至关重要。将EDA引入电子技术实践课程中，符合社会实践的具体要求，也可以培养学生的实干能力。
1电子技术实践课程中EDA的应用
1．1巩固教学内容
作为一门实践性较强的学科，电子技术的逻辑性较强，按照传统的教学模式，极易使学生产生枯燥乏味的感觉，特别是对学习理论知识而言，需要学生通过实验教学等形式，更加直观地巩固和学习理论知识。在实验教学中，仪器的使用和参数测量等方法的掌握较为复杂，很多学生在短时间内无法及时掌握各类指标和性能。EDA技术的应用，可以帮助学生全面掌握电路的图形及文本输出方式，有效提高电子技术实践课程的教学质量。
1．2提高学生学习兴趣
作为理论性较强的电子技术课程来说，如果按照过去传统的教学方式开展教学，学生很容易丧失学习兴趣。而兴趣是最好的老师，是学生主动学习的动机，如果失去兴趣，则直接影响教学效果。EDA技术的应用，可以使枯燥的理论知识转化为更形象、更生动的教学形式。学生通过该项技术，可以将抽象的理论知识转变成直观的课程信息，将理论与实践有机结合。
1．3进一步提高实用性
高职院校的教学宗旨是培养学生的实践和创新能力，为了满足新的教学目标，电子技术实践课程也在不断借助新的教学手段和设施。特别是在电子技术实践课程中，EDA教学实验室是不可或缺的重要组成部分，这样的实验室较传统的实验教学方式相比，成本更低，且功能较全，教学效率更高，更具便捷性，避免了传统实验室因仪器、仪表等方面参数的限制，可以开展更具创新型的实验。
1．4完善课程评价制度
EDA技术的实际操作性较强，符合培养高技能应用人才的教学宗旨。EDA技术课程的评估工作需要教师针对学生的具体实验操作进行评估。过去的评估工作，是通过学生的书面作业进行。在EDA技术课程中，教师的评估工作变成与学生面对面的考核方式。学生在这样的评估方式面前，可以提高实践几率，教师也在评估的沟通交流过程中，更加清晰、准确地掌握学生的学习情况及进度。整个评估过程已经取消了笔试环节，更多地注重学生的日常表现，通过实验及设计电路的成绩对学生展开综合考核。评估的重点在于不断强化学生的实践技能，鼓励学生针对具体的考题，带有目的性地开展实践操作，鼓励学生自主学习，并通过查阅相关资料，学生的知识面在进行实验的过程中不断拓宽，提高学生的自学能力和学习积极性。
2结语
EDA作为一种系统工具软件和教学手段，正在被电子技术实践课程广泛应用，高职院校大力实施EDA技术，能够为学生提供更加完善的教学方式，使理论知识与实践技能相互融合，为培养高技能人才打下坚实的基础。在高职院校中，电子技术实践课程是一门重要的课程，对于培养实干型、创新型人才具有十分重要的现实意义。高职院校作为培养电子技能型人才的要地，要不断根据就业市场的具体需求，不断更新教学观念，提高教师队伍的综合素质和技能水平，及时摒弃传统的教学方法，不断更新实验方法，创新教学形式，通过更具现代化的科技条件，为学生提供更加创新、便捷的教学体系及实验体系，为社会培养出更多高素质应用型人才。
作者：刘艳利 单位：赤峰工业职业技术学院
参考文献:
［1］李界华．EDA在高职院校电子技术实践课程中的应用［J］．价值工程，2010(14):181－182．
［2］覃贵礼，王显梅．高职院校《EDA应用技术》课程选择编程语言浅探［J］．广西民族师范学院学报，2010(3):33－36．
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【中图分类号】 TN02-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244（2013）05-062-2
一、引言
EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用的很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。随着人才市场对EDA相关人才日益增长的需求，使得学生对掌握EDA技术有着越来越浓厚的兴趣，这也使得越来越多的工科院校的EDA教学与单片机、微机原理等的教学一样，对本科生进行普及教学，因此研究“EDA技术及应用”课程的教学模式有重要的现实意义。
二、EDA技术及应用课程简介
EDA技术及应用课程是通信工程、电子信息工程、自动化、计算机科学等专业的一门重要专业课。其目的是使学生掌握当今最先进的电子系统集成设计（芯片设计）技术和系统设计思想，为以后的深入学习和从事有关数字电路领域的系统设计、芯片集成等工作打下坚实的基础。本课程理论与实践并重，在强调理论知识学习的同时，安排较多的学时数用于实验设计课的实践。依靠学校“EDA实验室”，为学生提供良好的实践环境，注重培养学生的创新精神和实际动手能力，使学生通过实践，真正理解并掌握EDA技术，设计并实现真实的电子系统。
EDA技术及应用课程涉及的知识面广，综合性强。该课程不仅要求学生了解和掌握EDA的理论知识和相关内容，而且还要具备数字电路和计算机原理方面的知识。其次，EDA技术是一门实践性很强的课程。课本里的知识只有通过实验等实践环节才能加深理解和掌握，而所学的知识最终也要运用到电子系统设计中。最后，EDA课程内容众多，EDA技术更新很快。由于EDA系统中所用的可编程逻辑器件的命运由市场决定，各个芯片生产厂商为了占有更多的市场，不断进行技术创新，从而导致产品的更新速度越来越快。
为了学好EDA技术及应用这门专业课，学生必须具有比较好的数字电路和C语言程序设计等基础课程知识以及微机原理等专业技术课知识。根据教学应用型本科“厚基础、宽口径”的人才培养模式，我院为本科生开设了有关EDA的课程，并让学生在有限的课时内了解EDA基础知识、掌握EDA关键技术并具备一定的应用能力，这要求在EDA教学过程中采用合理的教学模式。
三、 EDA技术及应用课程教学特点
（一）课时紧，内容多
由于目前的EDA课程一般作为选修课，存在学时偏少这个问题。而EDA理论涉及的内容又相当的多。如可编程逻辑器件FPGA/CPLD结构原理、VHDL语言的语法结构、VHDL程序设计、开发环境Quartus II的使用构成了EDA的教学内容。在课堂上根本不可能一一讲解，只能有选择地介绍。
（二）实践性强
EDA教学突出的是应用，所以这门课以学生实验操作为主。EDA的开发环境Quartus II的使用在实践中完成。因此我们在EDA实验室提供了EDA综合实验装置和计算机，学生可以在EDA实验室完成各种实验。
四、EDA技术及应用课程的教学模式
由于EDA技术及应用课程的学时有限，本校教学计划中该课程仅安排了54学时。课程由理论和实验两部分组成，其中课堂教授36学时，实验18学时。因此，教师要在教学内容的选择方面下功夫，优化授课内容，简化基础理论，突出重点和难点。
（一）理论教学
在理论教学时，利用可编程逻辑器件FPGA/CPLD实现电子系统的设计是课程的基点，算法基于VHDL语言予以实现，因此可编程逻辑器件FPGA/CPLD结构原理及VHDL语言着重讲述。
在理论教学过程中，教师的直接讲授和启发式提问相结合，引导学生经历“提出问题-学习研究-分析问题-解决问题”的构建知识的过程。例如在课堂的初始阶段就提出“什么是可编程逻辑器件”及“FPGA/CPLD的结构是怎么样的”等问题，让学生带着问题去看书，逐步对可编程逻辑器件的结构和原理有一个整体的概念。这样，学生根据问题进行探究式学习，教师在适当的时候，总结归纳关键知识点，以此改善教学效果。
在教学方法上注意前后知识的衔接和联系。如在学习VHDL语言的过程中，并不是直接的讲解VHDL语言的语法结构，而是从学生已有的数字电路的知识举例讲解。由于学生们对数字电路已经有相应的基础，列举数电中组合电路和时序电路中的例子多路数据选择器和十进制计数器的设计，学生很熟悉这两个设计的功能，然后引入用VHDL如何实现，从而给出VHDL程序，进而详细地讲解其中所涉及到的语法现象，学生容易接受和理解。
在教学手段上，利用多媒体课件来进行教学，课件中包含大量的程序、电路图、仿真图等实例，可以给学生更直观的认识。例如FPGA/CPLD的内部结构、程序流程图、波形仿真图等很难单纯用语言文字讲清楚的内容，可以用多媒体来很好地展示。
（二）实验教学内容
为保证课时的连续性和一致性，EDA技术及应用实验由理论老师指导。与传统验证性实验不同，它要求学生按步骤地自主独立完成实验的各个环节。从学习EDA软件入手，掌握软件开发流程，进一步理解FPGA/CPLD内部硬件结构，同时通过参与整个实验，让学生了解如何分步骤地完成电子系统实现及软、硬件的联合调试，体会利用EDA技术设计电子系统的优势。
实验教学内容的设置由浅入深、由基础到综合，注重对学生实践动手能力和创新能力的培养。实验内容通常由五个层次组成：第一层次实验任务是验证性实验，通常提供详细的并被验证的设计程序和实验方法，学生只需将提供的设计程序输入计算机，并按要求进行编译仿真，在实验系统上即可实现，使学生有一个初步的感性认识，这也提高了实验的效率；第二层次实验任务是要求在上一实验基础上作一些改进和发挥；第三层次的实验通常是提出自主设计的任务和要求；第四、第五实验层次则在仅给出一些提示的情况下提出自主创新性设计的要求。因此可以根据学时数、教学实验的要求以及不同的学生对象，布置不同层次、含不同任务的实验项目。教师在实验教学过程中，对学生实验中出现的问题，从设计思路和实现方法上加以引导，主要培养学生分析问题和解决问题的能力。
五、结束语
EDA技术及应用作为一门综合性强、内容多、侧重应用、内容更新快的课程，需要不断地丰富理论和实践的内容，进一步完善教学模式，尤其要在实践教学上进行升入的探索，以便更好地促进学生EDA应用能力的培养，这样才能培养出紧跟时代步伐的有技术、有创新能力的合格的应用型人才。
参考文献：
[1]张利，高晶敏，杨秀媛.EDA技术课程教学模式改革探索[J].中国电力教育，2011，（11）.
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EDA（ElectronicDesignAutomation）即电子设计自动化，是在计算机的辅助下完成电子产品设计的一种先进的硬件设计技术，是立足于计算机工作平台开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件工具，其融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果来进行电子产品的自动设计。利用EDA工具，大量工作可以通过计算机完成。
独立学院主要是培养应用型人才，要把教法研究的重点放在理论性普通高校本科教育与专科层次的高等职业教育的衔接点上，要求学生在具备一定理论的基础上还要具备较好的动手实践能力。相对一本二本院校而言，三本学生的基础薄弱，学习的主动性也相对欠缺。EDA技术及其应用是现代电子技术发展的新成果，也是电子类专业的重要专业主干课程。该课程也是实践性很强的课程，电子类专业学生掌握EDA设计能力无论是对促进学生就业还是对将来深造都有重要意义。因此在独立学院开展EDA技术课程教法探索，提高学生学习效果尤为重要。
1EDA教法现状
大部分三本学生在学习EDA技术过程中都存在重理论，轻实践；重概念，轻应用；重考试，轻能力的现状。且EDA技术课程的教学方式主要是以课堂讲授为主，理论课以课本为主进行讲解，讲授的主要内容为EDA语法与代码结构，对于设计、分析、应用能力等方面的动手能力和创新精神能力的培养则不够重视或缺乏。且理论教学的内容和知识相对老套和落伍。实验教学主要以验证实验为主。一般是参照实验书或书本上的内容进行验证，对实验内容和项目的扩展不够，大部分同学依照参考书完成各个操作后就完成实验。学生在实验过程中缺乏自主性，创新性和积极性，某些自我约束力较差的同学甚至直接拷贝别人的代码完成实验应付了事。EDA技术的发展，推动和激励着EDA课程教学内容和方法的不断改革和优化。由于目前电子类专业课程门类已大大增加，相关的应用EDA技术的课程也非常的多，但大部分课程的学时都不多，所以在有限的理论教学和实践教学中如何更好地培养学生的实践能力和创新能力，是一个值得深入探讨的问题[1]。
2EDA教法探索
由于课程总学时有限，因此只通过老师的课堂教学就让学生完全掌握EDA设计能力难度是很大的。如果能在学习的初期就培养学生的兴趣、增强学生的学习动力和主动性，那么后面的学习就相对轻松一些。教师通过启发式的教学方式培养学生对EDA的学习热情与兴趣，在教学过程中加强与学生的互动，结合生活实际应用和学生的专业，增加对学生感兴趣和较熟悉又应用前景的内容的讲述。
EDA技术教改的主要思路为采用以学生自愿组队分组完成EDA项目设计考核代替传统考试的方式进行考核。以理论教学为基础，以实验实践教学作为载体，以模拟企业项目设计作为延伸，设计了EDA技术的教法探索，并通过学生自己的课程总结和老师总结给以及教师对学生今后发展建议促进学生就业和将来深造。主要的教法思路如下：
（1）理论教学的改革措施。理论教学仍以课堂讲授方式为主，教学计划学时与原来相同，在教学中根据学生的设计问题进行适当的调整和侧重。在讲课的过程，尽量要求同学认真听讲。理论课包括语言、软件工具、芯片应用等介绍。在学生具备了基本的EDA设计知识能力后，教学进入到项目实施阶段。
（2）实验实践教学的改革措施。实验作为理论知识学习的应用性环节，不但是对理论教学的一个总结性应用，而且是一个延伸和扩展。实践教学分别以课堂实践教学、成品教学、模拟企业教学进行展开。课堂实践教学是结合目前我校学生的学习现状，实验因材施教。对实践动手能力强的同学，在完成基本实验内容的基础上，实现功能的扩展与完善。成品教学是鼓励学生利用实验平成其他的具有实际应用的设计内容，培养他们的应用能力、创新精神与创新能力。模拟企业教学是以一个项目为教学背景，尽可能地让所有同学都参与进来，对不同层次的学生设定和安排不同难度的任务，尽量根据他们的特长和兴趣进行分组和安排，在检查同学实验结果的时候，除了要看到正确的结果演示，还必须能正确回答所涉及的问题才能算完成实验。同时根据学生的课程总结和学习收获来对他们今后发展指出方向和给我建议来达到实验教学的目的[2]。
3教法探索展望
通过一个完整过程的学习，学生具备了较好的EDA设计能力，大部分学生能够顺利完成项目的设计。对于一般综合性的设计题目，都能正确地写出代码并完成功能设计的分析。学生学习EDA技术的最终目的是提高实践动手能力、培养创新能力，在工作岗位上能展现自己的学习价值。通过EDA技术教法探索希望能对培养学生科学研究的基本能力和促进学生就业和将来深造有所帮助。
4深化EDA技术教法的建议
教法改革过程中可结合电子设计大赛与相关EDA设计竞赛，组织和鼓励学生参赛，让学生在学习的过程中的目的性、学习内容和方向更加明确。如果能在竞赛中获奖，学生会更有成就感。在兴趣的培养上，由成就来激励，学习的效果应该会更好。
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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。
中国-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。
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EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域，都有EDA的应用。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面，现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD开发工具（如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统）。科研方面主要利用电路仿真工具（multiSIM或PSPICE）进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品测试；将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中；从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面，包括计算机仿真，产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。EDA软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
2、EDA技术的特点
EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术，具有“自顶向下(Top―Down)”的设计程序，这就确保设计方案整体的合理化；由于EDA采用高级语言描述，有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点；自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使EDA技术得到广泛的应用。
3、EDA技术的作用
EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性，便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度，真正做到电路特性的优化设计。
由于受到测试手段和仪器精度限制，测试的时候会出现很多问题,DEA技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。
4、EDA常用软件
EDA软件发展很快，目前被我国广泛应用的有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
4.1 PCB设计软件
PCB（Printed-Circuit Board）设计软件更是种类繁多，如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard（与LiveWire配套的PCB制作软件包）、ultiBOARD7（与multiSIM2001配套的PCB制作软件包）等等。
4.2 IC设计软件
IC设计工具也很多，ASIC设计领域有名的软件供应商主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件（熊猫2000）。
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1 EDA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Pentium 166MMX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Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12，工作站安装了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、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。
2 EDA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。
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数字电路课程是电类专业的专业基础课，通过对本门课程的学习，使学生掌握典型的数字电路的组成、工作原理和工作特性，能够设计一些逻辑功能电路，并为专业主干课程的学习打下基础。对于数字电路的设计，传统的设计方法是以逻辑门和触发器等通用器件为载体，以真值表和逻辑方程为表达方式，依靠手工调试。随着数字电子技术的迅速发展，特别是专用电子集成电路的迅速发展，基于EDA技术的设计方法成为数字系统设计的主流。EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件开发平台上，使用硬件描述语言完成设计文件，然后由计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、仿真等，最终对特定目标芯片进行适配编译、逻辑映射和编程下载。
EDA技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的主流，作为即将成为工程技术人员的职业技术学院的电类专业的学生只懂电子技术的基本理论和方法，而不懂如何设计电路，会限制就业的岗位。实际上数字电路和EDA技术是不能分家的，因为前者是理论基础，后者是工具，将两者整合既能学好理论又能提高实践技能。如果作为两个课程分别学习则不适应高职高专的学制长度。因此，将数字电路与EDA技术有机地融为一体是高职教育的要求和未来发展的需求。
二、教学方法探讨
在整合后的课程中我们把EDA技术贯穿于数字电路课程教学全过程。例如，在讲授门电路时，就开始用EDA软件仿真演示，熟悉用原理图输入一个简单门电路的过程，通过编译、功能仿真检验门电路的功能，可以加深学生对门电路知识的理解；在讲授组合逻辑电路时，引入硬件描述语言的设计方法，并介绍基于EDA技术的数字电路设计方法；在讲授时序逻辑电路时，可以引入一些简单的综合性的电路设计，为学生创造一个宽阔的设计空间。在开始讲解基于EDA技术的数字电路设计方法时，可以通过引入简单的数字电路的设计流程，使学生从宏观上对EDA设计方法有一个整体的了解，让学生在潜意识里建立这部分内容的知识框架。下面简单介绍组合逻辑电路中的二选一数据选择器的EDA设计流程：
（1）编写硬件描述语言（以VHDL语言为例）。在EDA编程软件中输入设计源文件，如图1所示。
（2）逻辑编译。逻辑编译过程包括检查设计源文件是否有误，进而提取网表、进行逻辑综合和器件的适配，最后形成编程文件。
（3）功能仿真。通过模拟仿真测试电路的逻辑功能是否达到设计要求，仿真波形如图2所示。
（4）锁定引脚。将程序中各端口名称与硬件电路中的各引脚对应。
（5）编程下载。功能仿真成功后，就可以将设计好的项目下载到逻辑器件中，实现既定的功能。
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1 eda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pentium 166mmx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windows nt4.0、linux 5.0、net-ware 3.12,工作站安装了dos 6.22、win-dows 98(中、英文)、windows nt、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。
2 eda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。
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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。
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