時間：2023-03-24 15:22:17
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實驗教學內容沒有或較少向生產應用延伸，當學生走上工作崗位時會發現在學校所做的實驗內容與真正的生產實際差距很大，不能很快地為生產實際服務。為了解決以上在電子技術實驗中存在的問題，我們經過不斷地探索、研究和實踐，在電子技術的實驗方面做了大量的改進和創新，也取得了一些明顯的效果，其中最主要的就是將eda技術應用到電子技術的實驗教學中。
二、基于EDA技術的電子技術實驗教學改革
EDA即電子設計自動化（ElectronicDesignAu-tomation），它是以計算機和微電子技術為先導，匯集了圖形學、邏輯學、結構學和計算機數學等多種計算機應用科學最新成果的先進技術。在我國，由于EDA應用技術先進，軟硬件結合，知識面寬，實踐性強，幾乎所有理工科（特別是電子信息）類的高校都開設了EDA課程的學習。為了將EDA技術與電子技術的教學更好地融合到一起，我們在多個方面也做了建設和改革。
（一）基礎設施建設
1.硬件設施建設
為了能更好地將EDA技術運用到電子技術的實驗教學中，我們首先建立了兩個EDA實驗中心，配備了近百臺性能先進的計算機，并購進了與EDA教學相配套的實驗箱，學生在利用計算機上安裝的軟件和與之配套的實驗箱可以完成由程序設計到硬件下載的全部過程。
2.軟件設施建設
硬件設施只是基礎框架，要想真正學好EDA技術，具備與之相配套的應用軟件更為重要。現階段，國內流行的、市場占有率比較高的EDA軟件主要有6種。根據電子技術這門課程的特點，我們主要選擇了其中的三種軟件：即Multisim、Max+PlusⅡ和QuartusⅡ。Multisim這個軟件最大的特點就是給出了類型相對完善、實用性更強的虛擬電子庫以及各種仿真儀器，操作簡單，仿真結果形象逼真，功能十分強大、實用。Max+PlusⅡ和QuartusⅡ可以完成電路的設計輸入、編譯仿真、編程下載等功能，并且其設計輸入具有多種方式，可以滿足不同層次的需求，同時可以實現電路的時序分析，實驗結果簡單、直觀。
（二）電子技術實驗教學內容的改革和創新
在基礎建設完善之后，我們在電子技術實驗教學的內容上也做了調整和改革。我們首先把實驗內容分階段、分層次地分成了三類，使更多的實驗適合在EDA實驗中心完成。
1.基礎驗證型實驗
這部分的實驗內容所占比例較少，主要是對理論教學中最基礎的內容的一個測試：例如共發射極單管放大電路、集成運放的線性應用、基本門電路的功能測試等。這類實驗的主要目的在于幫助學生認識常用的電子器件，了解實驗設備，學會各種儀器的使用方法，掌握電子實驗的基本知識、實驗方法和實驗技能，學會觀察和分析實驗結果等。
2.訓練提高型實驗
這部分的實驗內容主要要求學生在具備一定的基礎知識和操作技能的基礎上，能把所學的不同內容、不同類型的知識和電路有機地結合在一起，形成一個相對完整的邏輯功能。這部分實驗主要側重于理論知識的綜合應用，其目的是培養學生綜合運用所學理論知識和解決問題的能力。
3.綜合設計型實驗
這部分的實驗內容主要是以學生自行設計為主，教師指導為輔，要求學生根據實驗題目的設計要求獨立地完成查閱資料、設計電路、選擇器件、安裝調試等任務，分析實驗數據，并獨立寫出實驗報告。這類實驗的開設，對于提高學生的實踐動手能力、綜合運用能力和創新設計能力有著非常重要的作用。
三、EDA技術與電子技術實驗內容融合的策略
前面我們提到的是實驗內容上的改革，那我們如何具體做到將EDA技術更好地應用到電子技術的實驗中呢？我們從多個方面入手，加強EDA技術與電子技術實驗的融合。
1.在正常實驗教學中增大EDA實驗的比例
以前我們所做的實驗全部都是在實驗箱上搭接完成，現在我們將部分實驗內容轉移到計算機，增大了EDA實驗的比例，讓學生在正常的教學計劃內就可以接觸到兩種不同的實驗方式，體會它們不同的特點，得到不同的訓練。
2.充分利用學生自身的資源和業余時間加強EDA技術的學習
要完成我們上面所說的內容，單純依靠教學計劃內的幾個實驗是遠遠不夠的。我們首先想到的就是充分利用學生自身的資源，現在計算機在學生中十分普及，幾乎人人都有，我們將常用的仿真軟件推薦給學生，讓學生安裝在自己的電腦中，這樣學生就可以利用自己的業余時間來完成一些內容，以彌補課堂實驗時間上的不足。
3.將實驗內容延伸到電子實習、課程設計等實踐環節
各個專業的學生在學期末都會有和理論教學相配合的課程設計和電子實習。在這些實踐環節中都會安排專門的時間來讓學生進行相關內容的EDA仿真測試，因此學生可以把實驗中學習的內容延伸到其他的實踐環節中，大大提高了學生的實踐動手能力和理論知識的綜合運用能力。
4.充分利用學校為學生提供的各種課外訓練機會
EDA技術的提出給整個電子設計行業帶來了巨大的沖擊，除了為行業的發展提供了技術和標準的依靠，更成為電子設計的巨大潮流。當前世界電子設計發達的國家和地區對于EDA技術的應用越來越普遍，EDA技術的應用方式和領域正得到不斷地開發和擴展，在電子設計行業方興未艾的我國更應該將EDA技術作為一個突破口，通過對EDA技術的應用研究和功能拓展來提升電子設計的水平和質量，使電子設計工作找到更為系統和科學的技術體系支撐，在普及和推廣EDA技術的基礎上，實現電子設計向更深的層次和更廣的范圍發展。
2EDA技術的優勢
2.1EDA技術的應用范圍廣
當前電子設計中比較流行的編程方式是無線編程和在線編程，EDA技術可以很好地適應電子設計發展的潮流，實現無障礙編程，同時也會使編程具有更高的保密性。
2.2EDA技術的可靠性高
EDA技術可以有效克服電子設計中復位障礙和跑飛缺陷，并可以通過集成和壓縮將電子產品的各系統集成在同一個芯片之中，便于在電子設計中進行管理，有利于實現電子設計中對風險的有效控制，大大提升了電子設計的可靠性。
2.3EDA技術的普適性好
EDA技術可以在電子設計的升級和創新環節中得到有效應用，并能發揮出EDA技術獨有的容量大、速度快、效率高的特點，這對于設計通信類電子產品來講無疑是具有根本性的優勢。
2.4EDA技術的效率高
EDA技術可以實現多任務并行，通過多種模塊的功能化EDA技術可以加快電子設計中速度和效率的提升，實現了對傳統電子設計的超越，達到了電子設計工作對信息化和市場化的適應。
3EDA技術的流程
3.1EDA技術的源程序
EDA技術通過EDA工具對需要編輯的圖形或文本加以編譯，形成規范的VHDL格式文件，這有利于邏輯綜合過程之前對編輯的控制，在形成源程序的同時將其送入到仿真器中進行處理，一般檢驗圖形或文字編輯的錯漏。
3.2EDA技術的邏輯綜合
通過綜合器把電路設計的高級語言描繪轉化成為低級的語言描繪，該過程就是邏輯綜合。在進行邏輯綜合之后能夠將VHDL網表文件送到仿真器中進行仿真操作，其結果與功能基本保持一致。
3.3EDA技術的目標器件
邏輯適配是指對生成的網表文件針對某個具體的目標器件進行映射操作。這個過程包括器件配置、布線操作等，在指定的目標器件中進行配置，產生下載文件，之后可以進行時序仿真操作。VHDL仿真器在運行的過程中已經對EDA器件的屬性特征進行了全面充分的考慮，因此能夠保證時序結果的精確性。
4EDA技術的應用
本研究以EDA技術在8255A芯片的設計工作為例，來闡述EDA技術應用的要點。
4.18255A端口及構造體說明
該設計模塊中PPI端口一共定義了40個引腳，定義與8255A是相同的。端口的構造體許多都是輸入輸出的雙向引腳，其端口是相互對應的在芯片端口的構造體內部，都是通過EDA技術的bus-in和bus-out總線來實現。
4.2構造體進程
構造體進程主要包括如下兩個：一是，讀進程工作就是指在片選信號和讀信號都有效時，從各個端口對外部設備提供的信息數據進行讀入。二是，寫進程工作就是在片選信號和寫信號有效時，將總線上的數據信息寫入到bus-out總線上，便于以后對使用方式的判別。在這兩項進程中需要EDA技術作為系統支撐。
5結語
關鍵詞：創新能力；EDA；考核；改革；探索；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0089-02
電子設計自動化（EDA）是現代電子技術發展的新成果，是一門融合了電子技術、計算機技術等多種技術的綜合性學科，是高等學校電子信息類專業學生的一門重要專業課程，具有實踐性強和應用領域廣等特點。實踐和應用就意味著需要學生不斷創新。培養學生創新能力的過程中，課程考核是其中重要的一個環節，也是教學過程的一個重要的組成部分，是評價教學質量和衡量學生知識掌握程度的重要途徑和尺度，對于人才的培養起著非常重要的作用[1，2]。近年來，考試改革作為教育改革的重要方面之一，正不斷得到重新認識和重視。如何全面、客觀、公平地評價學生的學業成績，發揮課程考核的導向和激勵作用，將直接影響教學的效果，也是提高學生自主學習的積極性和創造性，培養學生的創新精神和創新能力的一個重要途徑[3，4]。
一、EDA考核現狀
EDA是一門涉及編程、仿真、下載和硬件測試的專業必修課程，強調學生的自主創新和綜合實踐能力，實驗不獨立設課。由于涉及的知識面較寬，應用領域廣泛、編程較為復雜，一些學生對該課程不感興趣，上課不認真，導致期末考核成績較差，甚至不及格，在很大程度上影響了教學效果，也阻礙了學生創新能力的培養和發展。深究其原因，當前實施的EDA傳統課程考核模式存在諸多不利于創新人才培養的缺陷和不足，主要體現在：
1.考核方式單一。期末考試仍采用標準化、規范化的試卷考試，是期末一次性終結考試，學生考試結束，就意味著本門課程學習的終結。由此導致缺乏考試的反饋機制，考試中存在的問題，教師沒有機會與學生進行反饋與交流。另外，考試更多注重理論考核，對體現學生實踐操作能力、創新思維和創新能力的考核少。這種死板單一的考核方式勢必會束縛學生的思維和能力，不利于學生主動性和創造性的發揮，不利于學生個性的發展，更不利于創新人才的培養。
2.考核內容局限。期末考試內容呆板，多以課本知識為基礎，局限于教學大綱規定的范圍內，且偏重概念、原理、VHDL語法等基本知識和基本理論，過分依附于教材。題型比較固定，填空、選擇、簡答、判斷等客觀性試題多，綜合分析、應用類主觀性試題少，試題覆蓋面有限，造成學生死記硬背，“臨時抱佛腳”，知識面窄。這樣的考試偏重于對學生知識點的考核，應用能力、分析與解決問題能力的培養仍得不到驗證，從而助長了學生的惰性，嚴重挫傷了學生學習的積極性，不利于學生對EDA系統知識的應用和掌握，阻礙了創新思維和實踐能力的培養與發展。
3.考核評價片面。期末考核采用“平時成績占30%+期末考試成績占70%”的評定辦法。平時成績只有作業和實驗報告情況可以參考，無法真正反映每個學生學習過程中的知識掌握情況。這樣就使得大部分學生上課不專心聽講，平時作業抄襲，考試前突擊，這種現象嚴重影響了教學效果和學生綜合素質能力的提高。另外，這種以期末考試成績為主，輕視對學生學習過程的考核方式，助長了學生“平時松、考前緊，考中作弊、考后忘”的不良學風蔓延。結果導致學生只注重期末不注重平時，只注重知識的死記硬背不注重知識的靈活運用，只注重結果不注重過程，只注重分數的高低不注重能力素質的高下。這種不良學風不得以糾正，必將影響人才的健康成長。
因此，我們必須改革現有的考核模式，真正使考核成為提高教學質量、檢驗教學效果的重要手段，成為激發學生學習主觀能動性和創新精神的有力激勵手段。
二、EDA考核改革的探索
課程考核不僅要檢驗學生對理論知識的掌握情況，更要激發學生的創新意識、鍛煉學生的實踐能力，促使學生養成良好的學習習慣。所以，教師應徹底摒棄課程考核等同于考試的觀念，將教學的全過程納入考核范疇，使課程考核過程化、經常化，不僅有助于學生掌握理論知識，而且能起到引導學生勤于思考、善于發現并解決問題，激發學生創新思維的作用[4]。
1.考核方式多元化。根據應用性人才培養的目標和EDA課程實踐性很強的特點，期末考核可以采用實驗操作、課程設計、撰寫課程論文和答辯、理論考核與實踐操作的結合等形式，或符合課程內容、特點的多形式相結合的考核方式。通過實施多元化考核方式，把考核有機融入教學全過程，實施“教、學、考”結合，形成“教、學、考”互動，調動學生學習積極性，消除部分學生平時松懈、考前背誦、考試作弊、考后遺忘的不良現象，促進教風與學風的建設，促進學生創新能力的培養和發展[5]。如通過撰寫課程論文形式考試，可實現由知識考核向能力考核的轉變，并能很好地激發學生主動查閱、搜集文獻資料、搭建電路、仿真、下載和硬件測試，從而培養學生自主學習、獨立思考、開拓進取和分析應用知識的實踐創新精神。另外，撰寫課程論文形式的考試讓學生在學習的同時，也在參與科研，也為以后撰寫畢業論文打下堅實基礎。
2.考核內容全面化。考核內容不僅要反映對基本理論、基本知識、基本技能的掌握，更重要的是要體現提出問題、分析問題、解決問題的能力和創新思維等方面的發展。根據EDA課程應用性很強的特點，考試內容不應僅僅局限在課本上，要擴大考核的知識面，增大考核的廣度和深度。考試命題時應靈活多樣，盡量減少以考核記憶力為主的考試內容，增加考核學生思維能力、實踐性和創造性的內容，增大綜合分析、應用類題目的比例。精選一些理論聯系實際的問題讓學生分析與設計，這樣可以大大提高學生的實踐創新能力。
3.考核評價過程化。課程考核要注重過程，從關注結果逐步轉向對過程的關注。注重考核評價的過程化，就必須將形成性考核和終結性考核有機結合起來，特別注重考核時間全程化，做到考查經常化，把學生的注意力和興奮點切實吸引到教學過程中來，把平時考核的過程變成提高學生能力和水平的過程。期末考核總成績綜合考慮平時成績，即學生參與學習的過程（如課后作業、課程設計、實驗操作、論文撰寫和答辯、參加學科競賽等）及最終卷面成績。加大平時成績在總成績中所占的比例。只有這樣才能鼓勵和調動學生平時學習的主動性和積極性，才能測試出學生在學習過程中掌握知識和運用知識的能力。激勵學生將功夫用在平時，而不是期末突擊，將考核貫穿到整個教學過程中，學中有考、考中有學、考學結合、相互促進。另外，改革考核模式的同時要重視考核質量的分析，注重考核的反饋機制，及時反饋教學，幫助師生改善教學活動，提高教學效果，必然有利于促進創新人才的健康成長。
三、EDA考核改革的實踐
根據EDA課程考核模式改革的探索，我們采用了課堂提問和練習、課程設計、小論文撰寫與答辯、實驗操作、理論考試相結合的多元化考核方式，把過程性評價和終結性評價相結合。
例如，課堂提問和練習：課堂上有準備地提出一些相關的思考題，在教師引導下，讓學生回答、討論，以培養學生的理解能力、歸納總結能力，并根據學生在課堂上的表現對學生進行評定。課堂練習內容以講解過的知識為主，時間約為十分鐘，以了解和考查學生平時掌握和運用知識的情況和能力，同時對教學情況做出及時反饋。
在理論考試試卷命題上，我們除了測試學生的基本知識掌握情況外，還增加了考查學生的知識綜合應用能力、分析問題和解決實際問題能力的比重。
在學完某些章節之后，給學生一些有意義有價值的題目，學生通過上網查閱文獻資料、分析歸納、綜合整理、搭建電路、模擬仿真、硬件測試，最終完成課程設計和論文撰寫。同時，我們以論文答辯的形式對學生的設計和論文進行質詢，并要求學生演示。根據學生的各方面表現情況給以適當的分數。通過這樣的階段性考核方式，調動了學生學習的主動性和積極性，激發了學生的潛能，既培養了學生吸取新知識、歸納整理知識、準確表達知識的能力，也鍛煉了學生的實際動手操作能力，提高了學生的綜合素質和創新能力。
除此之外，我們鼓勵學生成立EDA創新學習小組，利用實驗室的資源，開展EDA軟件編程和硬件設計實踐訓練。給學生提供一個完善自我、表達自我的空間和舞臺，能使學生的想法在實驗室變成產品、變成論文，有利于學生的個性發展和特長發揮，培養學生的實踐創新能力和分析問題、解決問題的能力，為各級各類電子大賽培養了創新人才，促進學生創新素質和創新能力的全面提高。
四、結論
對EDA課程考核模式的改革，使考核方式多元化、考核內容全面化、考核評價過程化，強化了學生在教學活動中的主體地位，不僅有利于促進教學質量的提高，還可以激發學生學習EDA和在查閱資料、設計電路、下載調試方面的熱情，提高學生分析解決實際問題的能力，培養學生的創新意識和創新精神，有利于學生個性和才能的全面發展。如何使EDA課程考核模式更科學合理，更能提高教學質量，更能有效地檢驗教學效果，有待于我們進一步探索。
參考文獻：
[1]鐘英.創新人才培養與課程考核改革[J].樂山師范學院學報，2011，26（8）：133-136.
[2]何娟，李朝暉.論高校課程考核改革與應用性人才培養[J].石油教育，2008，（3）：72-74.
[3]李念良，李望國.基于應用型人才培養的高校課程考核改革探究[J].科教導刊，2013，（9）：14-15.
論文摘要:介紹了電子設計自動化(EDA)實驗環境的建設與管理的經驗,簡要分析了由此給教學產生的實際影響。
由于集成電路技術和計算機技術的高度發展,設計自動化的觀念和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。國內各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環境的硬件、軟件和服務水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設過程中,始終對EDA的教學和實驗環境的建設給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責全校EDA實驗教學,EDA項目開發和新技術推廣工作。經過近兩年的建設,EDA中心已初具規模,為全校的EDA教學提供了良好的實驗環境,促進了我校電類現代化課程教育的發展。
1EDA實驗環境的建設
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:
論文摘要:介紹了電子設計自動化(EDA)實驗環境的建設與管理的經驗,簡要分析了由此給教學產生的實際影響。
由于集成電路技術和計算機技術的高度發展,設計自動化的觀念和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。國內各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環境的硬件、軟件和服務水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設過程中,始終對EDA的教學和實驗環境的建設給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責全校EDA實驗教學,EDA項目開發和新技術推廣工作。經過近兩年的建設,EDA中心已初具規模,為全校的EDA教學提供了良好的實驗環境,促進了我校電類現代化課程教育的發展。
1EDA實驗環境的建設
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。
中國-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:
1.1初級階段
大約在二十世紀的七十年代，早期的EDA技術處于CAD階段，出現了小規模的集成電路，由于傳統手工在制圖設計中的集成電路和集成電路板的花費大、效率低、周期長，借助于計算機技術的設計印刷，采取了CAD工具實現布圖布線的二維平面編輯和分析，取代了高重復性的傳統工藝。
1.2發展階段
到了二十世紀八十年代，EDA技術進入了發展完善的階段。集成電路的規模逐漸擴大，電子系統日益復雜化，人們深入研究軟件開發，將CAD集成為系統，加強了電路的機構設計和功能設計，這一時期的EDA技術已經開始延伸到半導體芯片設計的領域。
1.3成熟階段
經過了長期的發展，直至二十世紀九十年代，微電子技術的發展突飛猛進，單個芯片的集成就能夠達到幾百萬或是幾千萬甚至上億的晶體管，這種科技現狀對EDA技術提出更高的要求，推動了EDA技術的發展。各類技術公司陸續開發出大規模EDA軟件系統，出現了系統級仿真、高級語言描述和綜合技術的EDA技術。
2EDA技術軟件
2.1EWB軟件
所謂EWB是一種基于PC的電子設計軟件，具備了集成化工具、仿真器、原理圖輸入、分析、設計文件夾、接口等六大特點。
2.2PROTEL軟件
該技術軟件廣泛應用了Prote199，主要由電路原理圖的設計系統和印刷電路板的設計系統兩大部分組成。高層次的設計技術在近年的國際EDA技術領域開發、研究、應用中成為熱門課題，并且迅速發展，成果顯著。該領域主要包括了硬件語言描述、高層次模擬、高層次的綜合技術等，伴隨著科技水平的提升，EDA技術也必然會朝向更高層次的自動化設計技術不斷發展。
3EDA在電子工程設計中的應用技術流程
近年來的EDA技術深入到了各個領域，包括了通信、醫藥、化工、生物、航空航天等等，但是在電子工程設計的領域中應用的最為突出，主要利用了EDA技術為虛擬儀器的測試產品提供了技術支持。EDA技術在電子工程設計的領域中，主要應用于了電路設計仿真分析、電路特性優化設計等方面。主要的技術流程如下：
3.1源程序
通常情況下，電子工程設計首要的步驟就是通過EDA技術領域中的器件軟件，利用了文本或者是圖形編輯器的方式來進行展示。不管是圖形編輯器或者是文本編輯器的使用，都需要應用EDA工具進行排錯和編譯的工作，文件能夠實現格式的轉化，為邏輯綜合分析提供了準備工作。只要輸入了源程序，就能夠實現仿真器的仿真。
3.2邏輯綜合
在源程序中應用了實現了VHDL的格式轉化之后，就進入了邏輯綜合分析的環節。運用綜合器就能夠將電路設計過程中使用的高級指令轉換成層次較低的設計語言，這就是邏輯綜合。通過邏輯綜合的過程，這可以看作是電子設計的目標優化過程，將文件輸入仿真器，實施仿真操作，保持功效和結果的一致性。
3.3時序仿真
在實現了邏輯綜合透配之后，就可以進行時序仿真的環節了，所謂的時序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現的VHDL文件運用適當的手段傳達到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時序仿真結果較為精確。
3.4仿真分析
在確定了電子工程設計方案之后，利用系統仿真或者是結構模擬的方法進行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術實現系統環節的函數傳遞，選取相關的數學模型進行仿真分析。這一系統的仿真技術同樣可以運用到其他非電子工程專業設計的工作中，能夠應用到方案構思和理論驗證等方面。
4結束語
關鍵詞：電子設計自動化，課程創新，教學改革，實驗設計
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0082-02
隨著微電子技術在世界范圍內的飛速發展，以及各相關產業對電子電路技術的需求日益增長，《電子設計自動化》已經成為電子信息工程等相關專業的重要課程，也是國內外諸多理工科一流高校的電子信息類專業必修的核心課程[1-3]。尤其在近年來，智能硬件的發展與半導體技術的革新為電子系統設計帶來了革命性的變化，電子設計自動化技術已經一躍成為現代電子工業的核心學科，引領了現代信息技術的發展方向，也成為了電子信息工程專業本科生考研深造與就業所必需的重要技能[3]。綜上，考慮到創新研究型實驗對學生的創新意識和能力培養的重要作用，筆者作為學校《電子設計自動化》課程的任課教師，對本課程的實驗課程進行了綜合性的思考與建設。
一、《電子設計自動化》課程實驗改革的必要性
我們通過對國內外一流高校的調研發現，許多著名高校的EDA技術本科教學有兩個明顯的特點：一是課程在各工科專業的普及率極高；二是在實驗中大量引入新技術、新方法與新器件，更多地注重創新性、設計性、綜合性項目，突出EDA技術的實用性，以及面向工程實際的特點[4]。這些特點讓我們認識到，通過《電子設計自動化》課程實驗的改革與建設，既能夠幫助學生更好地理解《電子設計自動化》的理論知識，增強學生的實踐能力，更能夠緊跟學科和行業的需求發展，為課程拓寬評價方法，提高教學效果，為學生樹立創新精神，培養科學素質，增強科創能力，最終增強其綜合素質，提高學院與學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
為了充分結合現有的實驗課程基礎，全面提高試驗課程效果，筆者從實驗過程管理、實驗設計、考核與評價反饋四個角度對《電子設計自動化》實驗進行了綜合性的方向改進，具體內容如下。
1.實現項目化的實驗過程管理。筆者基于對科研與教學工作的熟悉，以《電子設計自動化》課程實驗為改進對象，將其現有的實驗課程學時進行壓縮，補充對應EDA能力所需要的主要課程知識點，融合現代EDA技術的最新發展，并將最后四個學時設置為一次綜合性、設計性的“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，學生須在給定的范圍中任選題目或自選題目，在四個小時內完成該題目的主要設計，并在課程完成后提交課程報告時以“項目任務書”的形式填寫實驗報告，系統闡述選題原因、題目關鍵環節、設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.設計層次性的“綜合實驗”項目。為了確保實驗教學的實際效果，保持學生的創新熱情，全面提高電子設計水平，在上述“綜合實驗”的實驗項目設計的基礎上劃分為三個層次：第一層次為邏輯行為的實現；第二層次為控制與信號傳輸功能的實現；第三層次為電子系統模塊的實現。每個層次設置三至五個題目。此外，考慮到學生實驗時間的約束，隨著教學課程的進行，預先在教學中對“綜合實驗”進行題目的預告和必要的講解，讓學生提前進行課外的準備和練習，并將該四個學時的“綜合實驗”集中安排在一個下午進行，學生通過集中性的高強度的學習、討論和實驗，完成主要的“綜合實驗”功能。
3.設置創新導向的評價激勵形式。考慮到該門課程的授課時段為大三下學期的后半段，學生的專業基礎課及絕大多數專業課業已經結束，筆者在課堂上滲透該門課程對于考研及科學研究的重要意義，以及對于科創及電子行業就業的作用，在完成課程教學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，并鼓勵學生利用課余時間進行深入鉆研、挖掘，并主動利用配套實驗課程進行研究性學習，進而促進學生的科創熱情向論文（算法）、軟件著作權（程序）、專利（電子電路）及重要競賽（電子設計類）的成果轉化。
4.提供實時動態的評價反饋渠道。結合自身工作特長與經驗，筆者利用信息技術手段，設置了“韓博士工作室”教學專題網站（http：//），為學生及時訪問和評價的反饋提供渠道。通過調查問卷、在線信箱、有獎問答、專題活動等方式，在授課過程中進行多次課下問卷調研，并開設貫穿授課全過程的實時反饋渠道，作為授課、答疑等必要教學活動的有效補充，便于及時了解學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、實驗改革周期及內容
為了更好地實現對《電子設計自動化》課程實驗的改革與創新，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鍵性階段。
1.第一階段，時間為1個月。結合《電子設計自動化》學科發展現狀及人才培養需要，更新課程教案，豐富和擴充現有教學大綱及授課內容，補充相關多媒體與軟硬件資料，完成“綜合實驗”的選題與設計。
2.第二階段，時間為2個月。截至開學前，與實驗課程老師進行充分的溝通和協調，完成各個“綜合實驗”項目的軟硬件環境配置、具體要求、實施細則及評價方法，嚴格制定精密科學的給分標準。
3.第三階段，時間為2個月。完成課程的教學與本項目的實施，除了完整進行原有授課內容的教學以外，按照既定方案進行綜合性創新意識的培養、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節。
4.第四階段，時間為4個月。結合課程成績，在課程結束后主動發現和聯系具有良好科創能力的學生，在學生的自我意愿的基礎上為其推薦和設置針對性的畢業設計選題，同時鼓勵和推薦其參加與之水平相適應的科創競賽，并進行必要的指導和培訓。
5.第五階段，時間為3個月。根據前期各個階段的進展情況，穩步完成此次立項的后續各項相關工作，總結此次立項成績與不足，鼓勵、指導優秀學生將其成果、申請專利或獲取軟件著作權。
四、實驗改革實踐成果與創新點
自《電子設計自動化》課程實驗改革在學校實施一年以來，已經取得了良好的效果。首先，對于學生而言，實驗改革的實施有效地拓寬了學生的視野，并實現教學與行業的相互影響與促進。大部分學生在結課后的反饋表明，通過完成本項目所涉及的授課課程，使學生熟悉了具有一定強度的開發過程，培養了其科學的態度、嚴謹的作風與創新的精神。截止課程結束，已經有相當數量的學生能夠掌握基本的EDA項目開發、電子設計類專利申請及學術論文撰寫、電子設計類科創競賽準備及參賽等綜合性的技能，一大批學生在各類相關競賽中獲獎；其次，對于學校而言，通過實驗改革的實施，實現了以項目模式重構實驗課程內容，構造了“教―學―做―研”一體化的EDA教學模式，有效實現了學校《電子設計自動化》課程的教學深度挖掘與教學效果的提升，并進一步實現了學校EDA課程相關實驗室的建設與完善，使得進行綜合性、設計性實驗所必需的軟件、系統、例程、方案及芯片、板卡、連接線纜等軟硬件設施得到了補充；最后，對于任課教師而言，通過本項目的發展與磨合，有助于任課教師及實驗教師更好地了解學生現狀，為后續編制符合學生學習特點與發展需要的新教材、新課件與新方案打下基礎，從而實現對現有EDA實驗項目的更新和發展。
參考文獻：
[1]丁達春.《電子設計自動化》課程改革探索[J].教育教學論壇，2013，（49）：41-42.
[2]王艷玲，何新鳳.電子設計自動化精品課程建設的實踐[J].廣西教育，2016，（19）：58-59+74.
[3]唐燕影.在《電子設計自動化》課程教學中引入案例教學法[J].知識窗（教師版），2014，（12）：65.
[4]汪志成，趙杰.基于CDIO理念的《電子系統設計自動化》課程改革初探[J].考試周刊，2015，（57）：10-11.
Reform and Innovation of "EDA" Experiment
HAN Peng，LI Yan ，LIU Zhi-gang，NIU Xue-fen
（Northeastern University at Qinhuangdao，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）
關鍵詞：EDA VHDL 自動化 數字電路
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0033-02
數字電路EDA也是電子信息工程學院各個專業的一門必修課，它是一門實踐性很強的課程，是實踐教學中不可缺少的重要教學環節，EDA實驗使學生了解通過軟件仿真的方法可以高效的完成硬件電路設計的計算機技術，初步掌握自頂向下的設計方法、EDA設計流程等，會用原理圖輸入和硬件描述語言VHDL設計邏輯電路。
數字電路EDA課程是高等院校電氣、電子信息類專業的一門重要的實踐課程，具有理論性與實踐性強的特點，優化該課程的實踐教學，對提高課程教學質量至關重要，由注重傳授知識向注重培養學生綜合素質方向轉變，隨著大規模集成電路的飛速發展，電子類高新技術的開發也更加依賴于EDA技術的應用，通過實踐課程，學生掌握使用EDA工具設計數字電路的方法，包括設計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。
1 優化課程的實踐教學
數字電路課程引入EDA技術，不僅極大地豐富課程選題，而且同一課題出現多種實現方案，提高了學生的創新思維能力，對后續專業基礎課程學習、電子設計競賽、撰寫論文等起到了啟蒙和引導的作用。
2 綜合運用基礎知識，解決工程實際應用能力
EDA（Electronic Design Automation）是以計算機為平臺，原理圖輸入法、硬件描述語言（VHDL）為設計語言，可編程邏輯器件為實驗載體。
自頂向下的模塊設計方法就是從系統的總體要求出發，自上而下地逐步將設計內容細化，最后完成系統硬件的總體設計。設計的三個層次如下。
第一層次是行為描述。實質上就是對整個系統的數學模型的描述（抽象程度高）。
第二層次是RTL方式描述，又稱寄存器傳輸描述（數據流描述），以實現邏輯綜合。
第三層次是邏輯綜合，就是利用邏輯綜合工具，將RTL方式描述的程序轉換成用基本邏輯元件表示的文件（門級網絡表）。在門電路級上再進行仿真，并檢查定時關系。
完成硬件設計的兩種選擇，由自動布線程序將網絡表轉換成相應的ASIC芯片制造工藝，做出ASIC芯片。將網絡表轉換成FPGA編程代碼，利用FPGA器件完成硬件電路設計。
3 應用實例
首先建立一個新的工程，然后建立新文件并輸入如下的代碼：
module sled（seg，dig，clock，rst_n，）；
input clock；
input rst_n；
output [7：0] seg；
output [3：0] dig；
reg [7：0] seg_reg；
reg [3：0] dig_reg；
reg [3：0] disp_dat；
reg [36：0] count；
always @ （posedge clock ）
begin
if（！rst_n）
count = 37'b0；
else
count = count + 1'b1；
dig_reg= 4'b0000；//
end
always @ （count[3]）
begin
disp_dat = {count[7：4]}；
end
always @ （disp_dat）
begin
case （disp_dat）
4'h0 ： seg_reg = 8'hc0；
4'h1 ： seg_reg = 8'hf9；
4'h2 ： seg_reg = 8'ha4；
4'h3 ： seg_reg = 8'hb0；
4'h4 ： seg_reg = 8'h99；
4'h5 ： seg_reg = 8'h92；
4'h6 ： seg_reg = 8'h82；
4'h7 ： seg_reg = 8'hf8；
4'h8 ： seg_reg = 8'h80；
4'h9 ： seg_reg = 8'h90；
4'ha ： seg_reg = 8'h88；
4'hb ： seg_reg = 8'h83；
4'hc ： seg_reg = 8'hc6；
4'hd ： seg_reg = 8'ha1；
4'he ： seg_reg = 8'h86；
4'hf ： seg_reg = 8'h8e；
endcase
end
assign seg=seg_reg；
assign dig=dig_reg；
endmodule
保存后，再編譯，之后選Tools->Run EDA Simulation Tool->EDA RTL Simulation進行仿真。最后配置引腳，下載并運行。
4 營造良好的實踐教學環境并建立科學的評價方法
基于EDA技術的數字電路實踐教學主要由計算機，EDA軟件開發工具，可編程芯片及實驗硬件開發系統組成，該院已建有EDA 實驗室，配有多臺安裝Quartus開發軟件的PC機，為每人或者小組完成課題提供良好的實驗條件。
如何評價設計成果，客觀，合理的給出成績，既能反映出真實水平又能激發學生的學習積極性和創新意識，不以最終結果正確性作為評價的唯一標準，而對設計過程的每個環節都給出量化的評分標準。
5 結語
數字電路實驗中引入EDA技術，蘊含著數字系統設計的新思路、新方法，代表了現代數字系統設計的方向，EDA技術采用“自上向下”設計數字系統的方法，通過設計邏輯功能模塊來實現數字系統功能，不僅大大提高了工作效率，而且提高了系統的可靠性，使設計更加靈活，學生在大二期間，就能夠通過數字電路EDA實驗，掌握EDA技術，對將來后續課程的學習，以及對學生提高創新能力，工程設計能力都是十分有利，數字電路EDA實驗中應用EDA技術可使學生突破硬件資源，制作耗時的限制，充分發揮想象力和創造性，設計出別具特色的作品來，使課程設計的效果大大提高，應用EDA技術設計數字電路，可為實驗的選題拓寬范圍，增加了課程的趣味性、綜合性、創造性，以不同類型，不同難度的設計任務供學生選擇。
參考文獻
[1] 鄒虹.數字電路與邏輯設計[M].北京：人民郵電出版社，2008.
論文關鍵詞：實驗教學，教學改革，開放式放學，創新能力
2006年教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》指出：“高等職業教育作為高等教育發展中的一個類型，肩負著培養面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才的使命。”人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性，實驗、實訓、實習是三個關鍵環節。電子類基礎實驗要向綜合性、設計性、研究性方向發展，提高學生分析問題、處理問題的能力，加強培養學生的創新能力和實際操作能力。高職電類專業的《電路分析》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》是學生從理論走向實踐，以及到創新培養的必由之路，如何搞好三門課程的實驗教學，對于培養學生動手能力、創新能力等起著理論教學無法替代的作用。
一、改革前實驗教學狀況
近年來，高校不斷擴招，在校人數不斷增加，受師資力量、實驗儀器設備、場地及資金等限制，實驗教學中存在以下問題：
1．實驗從屬于理論課設置，學生存在重理論，輕實驗的現象，對后續課程特別是實訓環節的學習不利。
2．實驗項目中，多為驗證性和演示性實驗創新能力，而設計性實驗太少，無法充分調動學生的主觀能動性，鍛煉其綜合運用能力。
3．實驗教學方式陳舊化，知識傳授按部就班進行，學生無思維和發展空間，不利用學生自主學習和創新能力的培養。
4．與當前計算機技術的迅猛發展不協調，計算機輔助教學、輔助設計手段運用不足。
以上幾個方面的現狀對培養具有創新意識和創造能力的高技能型人才極不相稱，必須開展實驗教學改革。
二、實驗教學改革措施
1．建立完善的實驗硬件條件，科學設置各實驗室
實驗硬件是實驗教學的先決條件，必須加大相關教學設備的投入，同時科學設置各實驗室，使實驗教學合理高效運行。為此，實驗室可按以下原則設立，如表1所示。
表1 實驗室設置及功能表
實驗室名稱
主要硬件設備
功能
目的
電工電子實驗室
電工電子實驗裝置、儀器儀表
完成電類基礎實驗
培養學生基本實踐能力
EDA實驗室
計算機、EDA實驗箱、相關仿真軟件
完成實驗功能仿真
初步掌握現代電子設計自動化技術
電子工程實踐室
印制板制作設備、儀器儀表等
完成電子產品制作、調試、總裝
培養學生的專業綜合能力
創新實驗室
計算機，智能儀器表等
