EDA電子教學運用探討范文

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一、eda技術概述

EDA（ElectronicDesignAutomation）是指以計算機為工作平臺，融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包。主要能輔助進行三方面的設計工作，既IC設計、電子電路設計和PCB設計。EDA技術經過了三個階段的發展。從70年代的（CAD）階段和80年代的（CAE）階段，到90年代的電子系統設計自動化（EDA）階段。EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向。它不僅為電子技術設計人員提供了“自頂向下”的設計理念，同時也為教學提供了一個極為便捷的、科學的實驗教學平臺。電工電子類專業課程中的電工基礎、模擬電子技術、數字電子技術都可以通過EDA仿真軟件，進行電路圖的繪制、設計、仿真試驗和分析。應該說將EDA仿真軟件應用到電工、電子類專業的教學中是一種教學手段的創新，也是提高教學質量的優選方法。

1.電子類課程引入EDA技術的必要性

電子線路課程是電子類專業的支柱性課程，它要求學生熟悉各種電子器件，掌握電路圖的識讀、繪制以及電路工作原理，還要學會掌握和合理運用分析方法。EDA軟件正是提供了各種支持，恰到好處地符合這樣的教學要求。同樣，電子線路課程又是一個緊密聯系實踐的課程，EDA軟件的強大的仿真功能更是能把實踐帶入課堂，帶入教學的每一個環節中去。

2.EDA人才的需要使EDA的應用逐步走向實用化

EDA技術已成為現代電子系統設計和電子產品研制開發的最有效的工具，是電子工程師們使用的一種基本工具。市場對EDA人才有著迫切的需求，熟悉EDA技術的學生將受到用人單位的歡迎。因此，將EDA技術引入高校電子類專業的課程中，是培養創新和實用人才的需要。

3.教學方式改革的需要

在電子類課程的教學中，將一些內容較難、圖形較多、用語言和文字難以表達或不易理解的抽象、復雜的變化過程，通過EDA的仿真，以波形或曲線的形式生動直觀地演示出來，不僅可以提高學生的學習興趣，有利于學生對所授內容的理解，提高教學質量，還可以節省課堂板書時間，擴展講授內容，獲得事半功倍的效果。此外由于EDA軟件向用戶提供了各種電子測試儀器和分析工具，應用EDA進行實驗教學可以節省實驗經費，縮短實驗時間，提高實驗的效率和效果。因此，在教學中引入EDA也是教學內容與手段改革的必然趨勢。

二、EDA技術在教學中的作用

1.EDA技術在電子技術課程實驗教學中的作用

實驗教學是電子線路教學的重要環節，通過實驗能夠鞏固電子線路基礎知識，培養學生的實踐技能、動手能力和分析問題及解決問題的能力，啟發學生的創新意識和創新思維潛力。TinaPro這款優秀的EDA軟件提供了上千種電子元器件和十數種儀器儀表，完全能夠虛擬各種電子實驗，區別于應用實體的實際硬件實驗，它叫虛擬實驗。虛擬實驗在實驗教學中的應用主要表現在以下三個方面：

（1）學校缺少某項實驗的實驗設備時，虛擬實驗可以代替硬件實驗有些學校由于缺少實驗設備，部分硬件實驗無法展開，就完全可以用虛擬實驗代替。虛擬實驗的一大特點就是不受實驗設備、場地的條件限制，只要有計算機，有EDA軟件（如TinaPro），幾乎所有的實驗都難不住它。（它的元器件庫無所不包，而且具有網上更新的功能，它的虛擬儀器也是應有盡有，而且直觀性強）。

（2）同一實驗課題，在開展硬件實驗的同時，可以輔以虛擬實驗硬件實驗和虛擬實驗在教學效果上各有所長，硬件實驗的主導地位是勿庸置疑的，它使學生直接面對真實對象，進行真實操作，獲得直接經驗，這是虛擬實驗所無法作到的。而虛擬實驗有更為優秀的分析技術，例如在很多儀器儀表中引入指針，使實驗數據更易獲得，實驗現象更為明顯，EDA軟件中又具有經典的仿真分析方法，能輕而易舉地實現瞬時現象的捕捉，也能把很長時間的現象展現于一秒，這也是實際儀器不能敵的。所以，同一個課題，開展實際硬件實驗可使學生鍛煉動手能力，獲得直接經驗。開展虛擬實驗，有助于對實驗現象的觀察和實驗數據的獲得，最終有利于分析和實驗結論的獲得。

（3）開展具有創造性的開放式實驗以前在作實驗前，教師處于對實驗器材和學生安全的保護必先囑咐學生不準動這，不準動那，使學生做起實驗來束手束腳，學生的想象力和創造力得不到發揮。其實很多時候，學生對實驗內容是有自己的獨到的想法的。如果能夠利用虛擬實驗技術，拿出有意義的課題，進行開放式的實驗，學生在實驗中，可以發揮自己的創造力，對電路進行別出心裁的修改，對電路的分析和測試做不同的嘗試，使學生完全成為實驗電路的剖析者和探索者，又不必擔心會損壞任何器件或儀器。這樣既拓展了實驗范圍，又培養了學生的創新意識。

2.EDA在課程設計和畢業設計中的應用

課程設計和畢業設計是高等職業教學的一個非常重要的環節。目前課程設計和畢業設計工程應用類題目不少，但是由于畢業設計經費較少、器件、儀器設備不足及其它原因，畢業設計結果往往是原理性討論和分析。不能進行實際的調試和驗證，學生仍停留在原理分析上，而不能經歷實際研究設計的實踐過程。畢業設計的效果大打折扣。我院電子系在畢業設計過程中引入EDA技術，對所設計的電路進行模擬仿真，在答辯時進行演示，并要求學生制作樣機，樣機的印刷電路板必須用Protel軟件進行繪制，這樣既保證畢業設計質量，又能提高學生的實踐動手能力和開發能力，不失是克服現在畢業設計存在的問題的一種途徑。

另外從幾屆畢業生就業的情況分析，掌握了CAD技術和EDA技術，在就業時就表現出較強的競爭力。我院在三年多的EDA教學實踐中取得了一些效果和體會，通過一段時間EDA教學實踐，使學生了解和初步掌握了最先進的電子系統設計技術，學習了電子設計自動化方法和設計思想，并培養了他們的抽象思維能力，提高了學生學習應用電子技術課程知識解決實際問題的能力，鍛煉了學生應用EDA技術解決小型電子電路系統設計的能力，對畢業設計及將來在工作中應用EDA技術打下初步的基礎。學生通過學習，普遍認識到EDA技術在當今社會的重要性，認為EDA技術是一門十分有用的學科，它必將取代傳統設計方法而成為主要的設計手段。

EDA技術是一門實踐性很強的課程，我們把高職EDA教學的重點放在要求學生掌握印刷線路板設計與制作能力，掌握利用EDA技術進行電路分析與仿真的基本技能，同時要求學生把理論課上學習的知識應用到學生自己的實踐環節中去。我們通過加強學生上機操作訓練和實際動手操作環節，使學生在掌握理論課所學內容的同時獲得了實際的操作訓練，提高了本課程的教學質量。我院EDA教學重點是要求學生掌握Protel和TinaPro軟件的使用，能夠獨立進行計算機電子電路輔助設計與電路分析、仿真，加強學生實際動手能力，在此基礎上我們還向學生介紹了其它EDA技術，如TinaPro軟件的仿真應用和Protel最新版本軟件等，從而擴大了學生的知識面，為將來學生從事電子產品開發奠定了基礎。

EDA技術發展非常快，作為教學不可能與學生畢業所面臨的工作一模一樣。EDA教學應立足于培養學生對EDA技術基本方法的掌握和應用，學生需要在今后的工作中不斷學習，對他們進行學習先進技術能力的培養更為重要。參與EDA教學的教師應不斷通過自身的學習提高，把世界上最先進的技術和最新的知識帶學生，起到拋磚引玉的作用。綜上所述，在當前高校電子技術課程的教學當中，為適應電子技術的發展和社會發展對人才的需求，引入EDA技術是十分必要的，它能加快教學手段現代化的進程，加強理論聯系實際，鞏固學生的專業知識，培養學生的實踐動手能力，加強教師對所授課程的更深層次理解，極大地促進電子技術教學和科研水平的進一步提高。