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電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析

時間:2022-08-01 11:50:22

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電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析

電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析:電子設(shè)計自動化精品課程建設(shè)的實踐

【摘 要】從課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、教學(xué)方法及手段的改革、實訓(xùn)基地和教材的建設(shè)、教學(xué)團隊建設(shè)和課程網(wǎng)站建設(shè)等方面闡述電子設(shè)計自動化精品課程建設(shè)的工作,為其他精品課程建設(shè)提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】精品課程 電子設(shè)計自動化 項目教學(xué)法

電子設(shè)計自動化課程是我校電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)和太陽能光電子技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程,其前身叫“Protel電路設(shè)計”。2010年我校的“電工電子與自動化實訓(xùn)基地”獲自治區(qū)高等職業(yè)教育能力建設(shè)專項項目并獲自治區(qū)財政支持,建設(shè)了電子設(shè)計與生產(chǎn)工藝實訓(xùn)室和大學(xué)生創(chuàng)新實訓(xùn)室,隨著印制電路板的設(shè)計、生產(chǎn)制作設(shè)備和電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝生產(chǎn)線投入教師教學(xué)和學(xué)生實訓(xùn)中,從而形成了電子設(shè)計自動化課程。2014年電子設(shè)計自動化課程被確認(rèn)為校級精品建設(shè)課程。

精品課程應(yīng)該體現(xiàn)學(xué)科現(xiàn)代教學(xué)思想,符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展或行業(yè)技術(shù)的需要,有利于帶動高校教育教學(xué)改革,科學(xué)性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性是精品課程較顯著的特點。

一、加強課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)設(shè)計,對接崗位能力選取教學(xué)內(nèi)容

(一)電子設(shè)計自動化課程的內(nèi)容。一是基本知識的學(xué)習(xí)。將電路原理圖的繪制、元器件封裝庫制作和使用、印制電路板(PCB)的設(shè)計和打印等基本知識融入項目進行學(xué)習(xí)。二是以電子產(chǎn)品設(shè)計、制作實例進行綜合實訓(xùn)。把印制電路板制作、電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與規(guī)范融入這一階段的學(xué)習(xí)和實訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生電子產(chǎn)品的設(shè)計和制作能力,滿足職業(yè)崗位能力培養(yǎng)的要求。

(二)教學(xué)內(nèi)容的選取符合崗位能力培養(yǎng)的要求。邀請企業(yè)工程師到我校講座、指導(dǎo)實訓(xùn),參與課程大綱、課程教學(xué)內(nèi)容、實訓(xùn)內(nèi)容、實訓(xùn)指導(dǎo)的制定,使我們的教學(xué)能跟上行業(yè)的新技術(shù)、新工藝,培養(yǎng)的學(xué)生符合行業(yè)、就業(yè)崗位的需求。

依照項目教學(xué)法設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,將實際開發(fā)項目、典型產(chǎn)品案例和學(xué)生創(chuàng)新項目引入到教學(xué)當(dāng)中,基于工作過程構(gòu)建學(xué)習(xí)情境,如表1所示,教學(xué)情境的設(shè)置遵循由感性到理性,由簡單到綜合的過程。首先通過學(xué)習(xí)情境1單管放大電路的印制板制作這個簡單項目的實訓(xùn),使學(xué)生掌握繪制原理圖、生成網(wǎng)絡(luò)表、合理的規(guī)劃印制板、導(dǎo)入元件的封裝、元件的布局及布線這些制作印制板的基本知識。然后再進入學(xué)習(xí)情境2、3的學(xué)習(xí),進一步鞏固上面的基本知識,同時引入元件封裝庫的制作等知識的學(xué)習(xí)。最后通過學(xué)習(xí)情境4加入復(fù)雜原理圖繪制和多層印制板的制作等內(nèi)容。整個課程以電路的原理圖、PCB 圖設(shè)計、元件封裝制作為基礎(chǔ),以培養(yǎng)學(xué)生印制板的制作、電子電路設(shè)計和制作能力為核心,將課程建設(shè)成集能力培養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)導(dǎo)和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體的教學(xué)平臺。

二、加強教學(xué)方法與手段改革,不斷提高課程的教學(xué)質(zhì)量

電子設(shè)計自動化是一門實踐性很強的課程,采用項目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法將理論知識融入電子產(chǎn)品制作中,實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。充分運用精品課程網(wǎng)站的教學(xué)資源,利用網(wǎng)站的“電子論壇”“在線討論”及時為學(xué)生解決問題,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生自主進行知識的建構(gòu),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,全面提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

(一)采用集“教、學(xué)、練”于一體的項目教學(xué)模式。以企業(yè)項目、真實產(chǎn)品和學(xué)生創(chuàng)新項目設(shè)置教學(xué)情境,以項目為載體學(xué)習(xí)電路原理圖的繪制、元件封裝的制作和PCB板的制作等基本知識,克服了傳統(tǒng)的計算機輔助軟件教學(xué)和實際使用脫節(jié)的教學(xué)模式,實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合。該課程在機房和電子設(shè)計與工藝實訓(xùn)室進行教學(xué),建設(shè)了一套電路制板設(shè)備和一條焊接工藝生產(chǎn)線,做到了教學(xué)環(huán)境一體化。“電工電子與自動化實訓(xùn)基地”的大學(xué)生創(chuàng)新實訓(xùn)室和電子設(shè)計工藝實訓(xùn)室是全天開放式運作模式,學(xué)生可以隨時進行電子電路的設(shè)計和制作。

(二)把綜合項目化為子任務(wù),做到深入淺出,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)產(chǎn)品制作的過程,將項目化為一個個子任務(wù),讓學(xué)生在完成項目的過程中掌握制作印制板的基本知識和技能,進而完成相應(yīng)電子產(chǎn)品的制作、調(diào)試,使學(xué)生能感覺到學(xué)習(xí)的快樂和動手制作的成就感,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,不再是被動的學(xué)習(xí)。

(三)采用分層次教學(xué)。對于能力強、樂于助人的學(xué)生進行強化訓(xùn)練,增強他們的分析問題能力和動手能力,培養(yǎng)成為班級的“學(xué)科帶頭人”,并鼓勵他們多幫助其他同學(xué)。而對于理解能力不強、動手能力較差的學(xué)生,采用多關(guān)注、主動引導(dǎo)他們解決問題,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,保護他們的學(xué)習(xí)積極性。在這些年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)班級“帶頭人”在班風(fēng)、學(xué)風(fēng)建設(shè)中非常有用,能帶動整個班的學(xué)習(xí)積極性。

(四)與企業(yè)合作教學(xué)。利用校企合作的平臺開展教學(xué),把電子產(chǎn)品的調(diào)試與制造工藝階段的學(xué)習(xí)部分盡量放在企業(yè)進行。設(shè)計的學(xué)習(xí)情境盡量以企業(yè)項目、真實產(chǎn)品為載體,縮短了教學(xué)與行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的距離。安排行業(yè)工程技術(shù)人員定期到學(xué)校交流,他們不斷帶來新的行業(yè)或技術(shù)信息,使課程教學(xué)和技術(shù)進步保持同步。

(五)建立有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考核體系。包含考勤、課堂表現(xiàn)、階段學(xué)習(xí)效果評價,從理解能力、動手能力和團隊合作能力進行評價,達到既能獎勵動手能力強、愿意幫助他人的學(xué)生,又能保護落后學(xué)生的學(xué)習(xí)、動手積極性。電子設(shè)計自動化課程教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、動手能力、實踐技能以及團隊合作精神等方面起著重要的作用。在教學(xué)中以人為本,以學(xué)生為中心,激發(fā)并保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手制作的積極性。

電子設(shè)計自動化精品課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)活動的開展與技能競賽相結(jié)合,突出了職業(yè)技能的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生能夠完成按照電路原理圖進行元器件的選擇、電路原理圖的繪制、PCB設(shè)計,完成PCB圖和制板文件,制作出電子產(chǎn)品的PCB板,并在電路板上裝配、焊接與調(diào)試,為參加電子設(shè)計大賽和技能大賽打下堅實的基礎(chǔ)。經(jīng)過這些年的教學(xué)改革探索與實踐,我們專業(yè)的學(xué)生參加自治區(qū)級以上的職業(yè)技能大賽和全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽,獲自治區(qū)級以上一等獎6個(18人次)的好成績。

三、加強課程教材和實訓(xùn)基地的建設(shè)與使用

(一)教材使用與建設(shè)。根據(jù)就業(yè)崗位的調(diào)查研究,緊跟行業(yè)的新技術(shù)、新工藝,符合高等職業(yè)教育的特點,及時更新教學(xué)內(nèi)容,綜合使用下面幾本教材:《Protel DXP 2004 SP2原理圖與PCB設(shè)計》(第二版),《電子技術(shù)實踐與訓(xùn)練》(第三版),《電子產(chǎn)品工藝與質(zhì)量管理》。編寫了《電子設(shè)計項目化實訓(xùn)教程》,選擇典型電路、電子設(shè)計大賽的典型題目編寫實訓(xùn)教程,把電路板的設(shè)計與制作流程、電路安裝與調(diào)試編寫成實訓(xùn)指導(dǎo)書,能很好的指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和實訓(xùn)。

(二)校內(nèi)實訓(xùn)基地與實訓(xùn)設(shè)備建設(shè)。我系電工電子與自動化實訓(xùn)基地,自2010年獲自治區(qū)財政支持建設(shè)以來,建設(shè)了電子設(shè)計與生產(chǎn)工藝實訓(xùn)室、電工電子實訓(xùn)室、單片機與CPLD實訓(xùn)室、大學(xué)生創(chuàng)新基地等,具有良好的教學(xué)設(shè)備與專業(yè)技能實訓(xùn)條件,建有一套完整的電路制板設(shè)備和一條電路焊接工藝生產(chǎn)線,滿足單層和雙層電路板的設(shè)計制板要求,包含了手工焊接和自動焊接,直插式元件焊接和貼片元件焊接設(shè)備,能滿足教師科研和學(xué)生實訓(xùn)的需求。

我系的教學(xué)用機房,大學(xué)生創(chuàng)新基地等實驗室的電腦都已聯(lián)網(wǎng),學(xué)生可以方便地共享課程資源,通過“電子論壇”“在線討論”充分互動,良好的教學(xué)資源和教學(xué)環(huán)境有效地促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和課外拓展學(xué)習(xí),實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。

(三)校外實習(xí)基地的建設(shè)與利用。電子信息產(chǎn)業(yè)是桂林的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),其總產(chǎn)值占廣西電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值50%以上,電子信息企業(yè)多達上百家。通過對桂林無線電五廠等電路制板企業(yè)的深入調(diào)查研究與合作,與4家企業(yè)建立穩(wěn)定的校企人才培養(yǎng)基地,充分利用企業(yè)先進的設(shè)備和資源,將電路板的制作工藝、電路的焊接和調(diào)試階段的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)放在企業(yè)進行。利用學(xué)校和企業(yè)這兩種不同的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源,將課堂教學(xué)和企業(yè)實踐教學(xué)有機結(jié)合,構(gòu)建與地方產(chǎn)業(yè)對接的實踐教學(xué)體系。

四、課程網(wǎng)站的建設(shè)

精品課程網(wǎng)站是展示課程建設(shè)成果的重要平臺。教師通過這個平臺共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,學(xué)生則能在平臺上利用課程資源自主學(xué)習(xí),提高教學(xué)效果。網(wǎng)站資源的優(yōu)質(zhì)性、網(wǎng)站的導(dǎo)航和交互性是網(wǎng)站能否發(fā)揮其輔助教學(xué)功能的關(guān)鍵。學(xué)校建設(shè)了優(yōu)質(zhì)課程共享平臺,精品課程也放在其中,有專職人員對網(wǎng)站進行定期維護,保證精品課程網(wǎng)站正常運行。

(一)共享課程的優(yōu)質(zhì)資源。共享了工具軟件、教學(xué)課件、項目實訓(xùn)教程、電子制作實例、電路仿真、工業(yè)制版流程、電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝質(zhì)量管理等資料。根據(jù)使用網(wǎng)站人員的評價反饋,緊跟行業(yè)的新技術(shù)、新工藝,就業(yè)崗位的要求,及時更新教學(xué)內(nèi)容,改進教學(xué)方法和手段,保證教學(xué)資源的優(yōu)質(zhì)性。

(二)網(wǎng)站設(shè)置良好的導(dǎo)航。精品課程網(wǎng)站信息量大,為了更好地指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)站進行自主學(xué)習(xí),需要有良好的導(dǎo)航。導(dǎo)航的設(shè)計順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知心理,做到界面友好美觀,操作簡單直觀,讓學(xué)生能主動、愉快地自主學(xué)習(xí),主動建構(gòu)專業(yè)知識。

(三)建設(shè)交互性強的課程網(wǎng)站。課程網(wǎng)站設(shè)置“電子論壇”“在線討論”模塊,教學(xué)團隊的成員定時回答學(xué)生提出的問題,與學(xué)生交流,打造一個學(xué)生與學(xué)生之間,教師與學(xué)生之間的互動平臺,能吸引更多的學(xué)生主動參與課程的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

五、學(xué)科教師隊伍的建設(shè)

為實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),精品課程建設(shè)的重要任務(wù)是教學(xué)團隊的建設(shè),電子設(shè)計自動化是理論與實踐聯(lián)系緊密的課程,因此,“雙師型”教師的培養(yǎng)則成了教學(xué)團隊建設(shè)的主要任務(wù)。首先,學(xué)校政策有保障,制定了相應(yīng)的人才引進和培養(yǎng)機制。人才引進方面更青睞有企業(yè)工作經(jīng)歷的專業(yè)技術(shù)人員,應(yīng)屆畢業(yè)生則要求參加過全國電子設(shè)計大賽,并獲得全國級別獎項的畢業(yè)生。同時鼓勵教師獲取職業(yè)資格證書,組織教師參加企業(yè)一線實踐、培訓(xùn),一旦獲取職業(yè)資格證書,學(xué)校給予精神和物資獎勵。其次,我們把最后一學(xué)期的頂崗實習(xí)分成三個階段,分別放在大一、大二、大三,增加與企業(yè)交流、學(xué)習(xí)的機會,并指派老師帶隊到企業(yè)進行校外實訓(xùn),我們的老師也加入企業(yè)的生產(chǎn)管理中,能更好的接觸行業(yè)的新技術(shù)、先進的生產(chǎn)工藝和企業(yè)的管理理念。定期召開教研室交流會,交流教學(xué)心(下轉(zhuǎn)第74頁)(上接第59頁)得和體會,以便協(xié)商解決教學(xué)過程中遇到的問題。同時鼓勵青年教師積極申報教學(xué)、教改科研項目,從中不斷提高課程教學(xué)水平和教學(xué)效果。

精品課程建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,也是一個長期的過程,為使精品課程網(wǎng)站真正起到輔助教學(xué)的功能,提高教學(xué)效果,應(yīng)該做好以下幾點:教學(xué)體系、方法和手段先進性是精品課程建設(shè)的基礎(chǔ),課程教材和與地方產(chǎn)業(yè)對接的實踐教學(xué)建設(shè)是精品課程建設(shè)的重點,課程網(wǎng)站的交互性和教學(xué)資源的優(yōu)質(zhì)性是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵,學(xué)科隊伍的建設(shè)是精品課程建設(shè)的保障。

電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析:電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

摘 要:隨著集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)計自動化技術(shù)(簡稱EDA)已經(jīng)成為一門電子領(lǐng)域的重要學(xué)科。EDA技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用成為21世紀(jì)電子設(shè)計的主流方向。本文主要介紹EDA技術(shù)的發(fā)展內(nèi)容,展望EDA技術(shù)的應(yīng)用藍圖。

關(guān)鍵詞:電子設(shè)計;自動化發(fā)展;應(yīng)用藍圖

一、電子設(shè)計自動化技術(shù)的概況

現(xiàn)代電子產(chǎn)品多體現(xiàn)開發(fā)周期短、更新?lián)Q代快、功能多重、能耗偏低等特點,產(chǎn)品體積日趨小巧,相比較傳統(tǒng)電子產(chǎn)品,其廣泛運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),電子設(shè)計自動化程度提升,產(chǎn)品的競爭力迅速提高,能夠更有效運用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),以適應(yīng)時展變化。而這歸因于電子設(shè)計自動化技術(shù),集合眾多學(xué)科的最新研究成果發(fā)展而來的一門新科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)。

電子設(shè)計自動化技術(shù)內(nèi)容主要為大規(guī)??删幊踢壿嬈骷ê喎QPLD)、硬件描述語言(簡稱VHDL)、軟件開發(fā)工具(主要為MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和實驗開發(fā)系統(tǒng)四個方面。大規(guī)??删幊踢壿嬈骷荅DA技術(shù)的設(shè)計載體物質(zhì),幫助用戶利用編程實現(xiàn)邏輯功能;硬件描述語言是電子系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)功能的表達手段;軟件開發(fā)工具則是系統(tǒng)化、自動化的設(shè)計工具,幫助EDA技術(shù)設(shè)計電子系統(tǒng);實驗開發(fā)系統(tǒng)則是有助于電子系統(tǒng)設(shè)計的系列下載工具和硬件驗證工具。

電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展也并非一日而成,由一學(xué)科而誕生,其發(fā)展經(jīng)歷三個階段:計算機輔助技術(shù)(簡稱CAD),計算機輔助工程設(shè)計(簡稱CAE)和電子設(shè)計自動化(簡稱EDA)。

(一)CAD階段(20世紀(jì)70年代)

早期電子系統(tǒng)硬件設(shè)計經(jīng)由分立元件向集成電路模式發(fā)展,硬件設(shè)計隨之進入早期發(fā)展階段。硬件設(shè)計主要采用集成電路,并將其焊接在電路板上,做成早期的電子系統(tǒng),而對系統(tǒng)的調(diào)整試驗則是在PCB上進行。制作過程的復(fù)雜性要求,傳統(tǒng)的利用手工圖紙方式無法實現(xiàn),因此過程高度復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計工作由CAD工具,利二維圖形編輯和分析完成。在20世紀(jì)70年代EDA技術(shù)發(fā)展階段,電路板畫圖工具受到計算機工作平臺的約束,其設(shè)計的性能較差,工作時間受制約有限。

(二)CAE階段(20世紀(jì)80年代)

20世紀(jì)80年代推出了新的EDA工具,伴隨著計算機和集成電路的推廣發(fā)展而來的計算機輔助工程設(shè)計階段到來――CAE階段。其推出的EDA工具主要核心為邏輯形式模擬、計劃性分析、模擬故障分析和自動布局布線,解決之前無法完成的對工具功能檢測的重點問題。設(shè)計師在產(chǎn)品制造之前可以提前知曉產(chǎn)品的功能,利用計算機生成有關(guān)產(chǎn)品制造的文件,幫助在設(shè)計古城有效對產(chǎn)品性能進行早期分析檢測。

EDA工具核心之一――自動布局功能與早期階段產(chǎn)品設(shè)計工具解決人工重復(fù)繪圖的缺陷相比較,80年代的CAE工具可以保證設(shè)計和制造出最優(yōu)的電子產(chǎn)品,該工具不僅可以為產(chǎn)品開發(fā)提供便利,也能幫助設(shè)計人員提供最佳腦力創(chuàng)作。然而,電子系統(tǒng)復(fù)雜多樣化,EDA工具無法全面滿足設(shè)計要求,無法對產(chǎn)品設(shè)計元件進行優(yōu)化處理。

(三)EDA階段(20世紀(jì)90年代)

這一階段EDA技術(shù)向電子產(chǎn)品自動化設(shè)計方向大幅度進步,歸功于微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展――芯片集成于工作效率的技術(shù)創(chuàng)新。集成電路高速率設(shè)計和電子系統(tǒng)的高水平發(fā)展趨勢,極大促進了電子設(shè)計自動化技術(shù)取得進步發(fā)展。EDA工具實現(xiàn)設(shè)計、測試、生成文件等系統(tǒng)化的電子系統(tǒng)設(shè)計自動化,其不僅僅具備系統(tǒng)設(shè)計能力,并且包含各個工藝標(biāo)準(zhǔn)元件庫,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計能力獨立化,幫助設(shè)計工程師熟練設(shè)計電子系統(tǒng)[1]。

二、EDA技術(shù)應(yīng)用藍圖

EDA技術(shù)應(yīng)用前景廣泛,可應(yīng)用于高校實驗教學(xué)活動、產(chǎn)品開發(fā)和科研、電器設(shè)備的更新?lián)Q代與改造。隨著軟件開發(fā)功能的完善,電子系統(tǒng)可以集成在一個芯片上,產(chǎn)品設(shè)計硬件則可以利用軟件方式完成,全面實現(xiàn)系統(tǒng)的編程和升級活動,因此,在科研活動和產(chǎn)品的開發(fā)過程中,EDA技術(shù)可被廣泛運用。

各高校電子類專業(yè)較為火熱的教學(xué)活動以及研究課題,都較多借用EDA技術(shù)設(shè)計各種復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),完成系統(tǒng)的開發(fā)與實驗,同時也可以便捷地應(yīng)用該技術(shù)進行硬件驗證,簡化數(shù)字電子設(shè)計實驗的流程,而不同的學(xué)生可以根據(jù)自身的設(shè)計完成各項實驗活動,便于高校教學(xué)活動的進行,也有利于提高學(xué)生的自我創(chuàng)造能力。這種技術(shù)大大簡化了高校實驗教學(xué)成本,因而也被推廣應(yīng)用。

采用EDA技術(shù)可以對機電設(shè)備中的電器控制系統(tǒng)進行重新設(shè)計或改造,設(shè)計時間較短,成本較低,同時可以提高機電設(shè)備的性能,增加產(chǎn)品的技術(shù)含量。電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速率愈來愈快,為滿足市場消費需求,不一定要求所有的工程師創(chuàng)造出新的產(chǎn)品設(shè)計,在傳統(tǒng)機電設(shè)備的基礎(chǔ)上,對設(shè)備電子系統(tǒng)進行規(guī)劃設(shè)計或改造,有利于產(chǎn)品額外價值的實現(xiàn)[2]。

三、總結(jié)

進入21世紀(jì)90年代,隨著集成電路、微電子技術(shù)和芯片組合技術(shù)的發(fā)展完善,EDA技術(shù)在數(shù)字系統(tǒng)和微電子技術(shù)領(lǐng)域不斷發(fā)展,現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計成為電子領(lǐng)域發(fā)展的重要內(nèi)容,同時EDA技術(shù)也需要在PLD和VHDL方面做出不斷的更新完善,使之在計算機、工業(yè)、電器等領(lǐng)域廣泛拓寬應(yīng)用市場,利用電子設(shè)計的優(yōu)勢制造出領(lǐng)域更寬廣的電子產(chǎn)品。在此可以展望EDA技術(shù)的興起將超越電子設(shè)計領(lǐng)域向其他領(lǐng)域發(fā)展,設(shè)計不再單純是電子類專業(yè)的設(shè)計,電子系也不再是工程師的代名詞。

電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析:電子設(shè)計自動化實驗環(huán)境的建設(shè)與管理

【摘要】介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。

【關(guān)鍵詞】EDA教學(xué),實驗環(huán)境,管理

由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)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(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。

1 EDA實驗環(huán)境的建設(shè)

EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium 166MMX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(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。

在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?,F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)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(dǎo)開發(fā)力量。

為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12,工作站安裝了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。

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

(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)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(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。

(5)勤儉節(jié)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(chǎn)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(jié)約了不少資金。

2 EDA實驗環(huán)境的管理

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(xué)服務(wù)。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(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),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(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。

(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)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(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。

(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非常快,我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)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(xué)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(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”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(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本??粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機??偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。

(2) EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)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(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。

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

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

電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析:VHDL語言在電子設(shè)計自動化中的應(yīng)用

【摘要】隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,當(dāng)今數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計正朝著高速度、大容量、小體積方向前進,其容量也由原來的幾千門發(fā)展到幾百萬門,傳統(tǒng)的自底而上的設(shè)計方法已經(jīng)難以適應(yīng)形勢,電子設(shè)計自動化應(yīng)運而生。其中VHDL語言就是電子設(shè)計中常用的一種語言。本文就VHDL語言在電子設(shè)計自動化中的應(yīng)用進行了分析討論。

【關(guān)鍵詞】VHDL語言 電子設(shè)計 自動化應(yīng)用

一、前言

近些年,隨著電子技術(shù)及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,使用原來的方法進行系統(tǒng)及芯片的設(shè)計已經(jīng)不能滿足要求了,需要具有更高效率的設(shè)計方法,運用VHDL語言進行電子設(shè)計就是在這種情況下開發(fā)的,而且被越來越廣泛地應(yīng)用到電子設(shè)計自動化中,顯著地提高了開發(fā)效率及產(chǎn)品的可靠性。

二、電子設(shè)計自動化和VHDL語言概述

1、電子設(shè)計自動化概述。電子設(shè)計自動化又稱為EDA技術(shù),它是在上世紀(jì)70年代的集成電路技術(shù)茂盛發(fā)展下誕生的,與集成電路的復(fù)雜度是緊密相關(guān)的。在第一代電子設(shè)計自動化EDA中,其主要功能是進行圖形編輯交互及設(shè)計規(guī)則檢查,所要解決的問題是進行PCB布局布線或者晶體管級版圖的設(shè)計;第二代電子自動化設(shè)計EDA系統(tǒng),主要包括邏輯圖的設(shè)計輸入、邏輯綜合、芯片布圖、模擬驗證及印刷電路的版布圖等,隨著集成電路尺寸越來越小、規(guī)模越來越大、速度及頻率越來越高、設(shè)計越來越復(fù)雜,HDL的設(shè)計方案應(yīng)運而生,隨后具有描述語言的VHDL被提出來了。

2、VHDL語言概述。VHDL語言是指超高速集成電路的硬件描述語言,它是一種很快的電路設(shè)計工具,其功能主要包括電路合成、電路描述及電路仿真等電路設(shè)計工作。VHDL語言是由抽象及具體硬件級別進行描述的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)語言,它已經(jīng)成為了一種通用硬件設(shè)計的交換媒介,很多工程軟件供應(yīng)商已經(jīng)把VHDL語言當(dāng)做了EDA或CAD軟件的輸入/輸出標(biāo)準(zhǔn),很多EDA廠商還提供了VHDL語言編譯器,同時在方針工工具、布圖工具及綜合工具中對VHDL語言提供了支持。

三、VHDL語言的特點

1、VHDL語言具有較強的描述功能,能夠?qū)χС窒到y(tǒng)的行為級、門級及寄存器傳輸級這三個層次進行設(shè)計,和其它硬件描述語言相比,VHDL語言的行為描述能力更強,這種較強的行為描述力能夠有效地避開具體器件結(jié)構(gòu)。對大規(guī)模的電子系統(tǒng)的邏輯行為進行描述與設(shè)計,VHDL語言已經(jīng)成為高層次設(shè)計中的核心,也是它成為了電子設(shè)計系統(tǒng)領(lǐng)域最好的硬件語言描述。

2、VHDL語言能夠支持大規(guī)模的設(shè)計分解,及已有設(shè)計再利用,大規(guī)模的設(shè)計不可能有一個人獨立地完成,需要多個項目共同的組成,VHDL語言中的設(shè)計實體概念、設(shè)計庫概念、程序包概念為設(shè)計的分解及再利用提供了有力的支持。

3、VHDL語言具有較為豐富的模擬庫函數(shù)及仿真語句。這使它能夠在任何設(shè)計系統(tǒng)中,很早地就能對設(shè)計系統(tǒng)功能中的可行性進行查驗,并隨時可以對設(shè)計進行模擬仿真,將設(shè)計中的邏輯錯誤消除在組裝前,由于大規(guī)模集成電路及應(yīng)用多層的印刷技術(shù)器件組裝完畢之后。很難進行修改,這就使得邏輯模擬變得不可缺少,運用邏輯模擬還能夠減少成本縮短調(diào)試及設(shè)計周期。對于中小規(guī)模的集成電路,僅運用模擬就能夠獲得成功數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計;而大規(guī)模集成電路,則需要運用邏輯模擬進行邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的檢查與分析。邏輯模擬系統(tǒng)對于集成電路來說,是不可缺少的重要手段。

4、VHDL語言本身生命周期就較長,在VHDL語言設(shè)計中,并不包含和工藝相關(guān)的信息,其設(shè)計和最終工藝實現(xiàn)是無關(guān)的,能夠使設(shè)計通過門級仿真之后,在用合適的工具映射到不同的工藝當(dāng)中,當(dāng)工藝進行更新時,就不需要進行原設(shè)計的修改了,僅改變映射工具就可以了,對于已經(jīng)完成的設(shè)計,尤其是和工藝技術(shù)相關(guān)的參數(shù)可以運用VHDL語言所提供的類屬進行描述,或者進行子程序功能的調(diào)用,可以在源程序不改變的情況下,僅修改類屬的函數(shù)及參量就可以了,這樣就可以改變電子設(shè)計的規(guī)模及結(jié)構(gòu)了。當(dāng)然在VHDL語言也有些不足之處,像沒有WAIT語句、不能處理動態(tài)結(jié)構(gòu)、不能等待時序等,但它整體還是有很多優(yōu)點的,并為硬件設(shè)計帶來了很大地方便,被很多用戶所接受,也得到了很多廠商的有力支持。

四、電子設(shè)計自動化應(yīng)用VHDL語言的開發(fā)流程

VHDL語言的開發(fā)流程主要為文本編輯、功能仿真、邏輯綜合、布局布線、時序仿真及編程下載。其中文本編輯器能夠進行VHDL語言環(huán)境的編輯,其文件保存為,功能仿真是指將文件調(diào)入VHDL的仿真軟件中,并進行功能的仿真,對其邏輯功能進行檢查以驗證是否正確,也稱為前仿真,對于那些相對簡單的電子設(shè)計可以忽略這一步,在布線完成之后直接進行時序仿真:邏輯綜合是指將文件進行邏輯綜合并在設(shè)定的約束條件下進行綜合。就是把語言綜合成布爾表達式及信號連接關(guān)系,綜合之后會生成,電子設(shè)計自動化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件:布局布線則是將文件調(diào)到PLD廠家所提供的軟件之中進行布局布線,這樣就可以把已設(shè)計好的邏輯安放到PLD 內(nèi)了;時序仿真是指利用布局布線時所獲得的精確參數(shù)進行后仿真的驗證:編程下載所指當(dāng)確認(rèn)方針沒有錯誤后,就將文件儲存到目標(biāo)芯片中。

五、VHDL語言在電子設(shè)計自動化應(yīng)用中的作用

VHDL語言在電子設(shè)計自動化中的應(yīng)用,能夠有效地打破傳統(tǒng)硬件電路的設(shè)計界限,借助硬件的描述語言設(shè)計出與相關(guān)要求相符合的硬件系統(tǒng),運用VHDL語言對電子設(shè)計自動化的應(yīng)用,與C語言的語法類型是相似的,具有很好的可讀性,掌握起來也較為簡單,運用VHDL語言進行硬件電路的設(shè)計打破了原有地先畫出電路的原理圖,再進行元器件及實際電路定式的搭建,可以靈活地御用VHDL語言描述的硬件電路功能進行信號的連接和定時關(guān)系,在總體行為的設(shè)計一直到最終邏輯形成網(wǎng)絡(luò)表的文件,對于每一步都要進行仿真的檢查,在仿真結(jié)果分析中,能夠發(fā)現(xiàn)電子自動化系統(tǒng)的設(shè)計中所存存在的問題,這樣更有利于電子設(shè)計自動化應(yīng)用的完整,并且其設(shè)計效率更高,時間周期更短,VHDL語言已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在電子設(shè)計自動化中了。

六、VHDL 語言在電子設(shè)計自動化應(yīng)用中所要注意的問題

1、文件名和實體名要相同,其后綴均為.Vhd,程序的存儲路徑不能有漢字出現(xiàn),變量要放在結(jié)構(gòu)體之中,變量并不是全局量,僅能在進程語句及子程序中進行使用。

2、關(guān)于順序語句和并行語句問題,要把并行語句直接放人結(jié)構(gòu)體里就可以了,而順序語句就要放在process里了,雖然process自身是并行語句,但它的內(nèi)部確是順序語句。

3、在條件語句中,條件的覆蓋是不完整的,綜合器會把多余的鎖存器引入進來,一定要對條件所覆蓋的范圍進行考慮,通常的處理方法是加上else語句進行條件補全,頂層的文件在進行存盤時,其文件名是不能和底層的文件名相同的。

七、結(jié)束語

隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,電子產(chǎn)品也在迅速發(fā)展著,電子設(shè)計自動化技術(shù)改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法及實現(xiàn)手段,而VHDL國際標(biāo)準(zhǔn)語言與電子設(shè)計自動化技術(shù)工具的結(jié)合,能夠有效地降低設(shè)計的風(fēng)險,縮短設(shè)計的時間周期,提高設(shè)計效率,隨著VHDL語言在電子設(shè)計自動化的應(yīng)用越來越廣泛,并將會給硬件的設(shè)計領(lǐng)域帶來很大的變革。

電子設(shè)計自動化課程教學(xué)探析:關(guān)于中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革的研究

【摘要】現(xiàn)本文就從背景、思路、方法以及課改特色等幾方面對中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革進行相關(guān)探索。

【關(guān)鍵詞】中職學(xué)校;電子設(shè)計;教學(xué)課改;課改方法

在中職學(xué)校電子設(shè)計自動化的人才培養(yǎng)過程中,應(yīng)當(dāng)明確電子設(shè)計自動化的重要性以及其對專業(yè)人才的需求方向,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適用現(xiàn)代電子科技課程的教學(xué),必須要對中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程進行教學(xué)改革。進行中職學(xué)校電子設(shè)計自動化教學(xué)課改,必須要明確課程改革的思路。

1.中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革的背景

電子設(shè)計自動化是現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心,是現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的有機結(jié)合,為現(xiàn)代電子理論和設(shè)計的表達與實現(xiàn)提供了可能性,對于現(xiàn)代電子科技的發(fā)展有著重要的意義。

1.1 社會需要

改革開放以來,我國電子信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展,特別是進入21世紀(jì)以來,產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平得到大幅提升。近年來,隨著電子設(shè)計自動化開發(fā)工具功能的不斷完善,使得現(xiàn)場可編程門陣列技術(shù)以空前的規(guī)模和速度滲透到各行各業(yè),并成為當(dāng)今電子設(shè)計領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的可編程邏輯器件之一,同時使得社會對電子設(shè)計自動化的人才需求量也越來越大。

1.2 人才缺乏

然而在經(jīng)過企業(yè)的專家調(diào)研、訪談,中職學(xué)校畢業(yè)生的回訪等信息反饋后,發(fā)現(xiàn)大家對現(xiàn)在中職學(xué)生的電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用能力表示遺憾。在實際的電子設(shè)計工作中,大部分中職學(xué)生都不能將學(xué)習(xí)到的知識運用到實際工作中去,等學(xué)生在工作中才明白電子設(shè)計自動化技術(shù)對以后的發(fā)展和復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計、產(chǎn)品的升級更新的重要性時已經(jīng)為時已晚。因此,現(xiàn)代的中職電子設(shè)計自動化教學(xué)的主要任務(wù)是要建立一個健全的電子設(shè)計教學(xué)體系,以解決學(xué)生只是學(xué)習(xí)零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使中職學(xué)校電子信息工程專業(yè)的電子設(shè)計自動化教育緊跟社會的發(fā)展,改變現(xiàn)今中職與社會脫節(jié)的現(xiàn)狀,必須要對現(xiàn)有的中職電子設(shè)計自動化專業(yè)教學(xué)課程進行改革。

2.中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革的思路

在科技的推動發(fā)展下,社會對電子設(shè)計自動化的技術(shù)人員的專業(yè)要求逐漸增高,培養(yǎng)大批掌握現(xiàn)代電子設(shè)計自動化技術(shù)的人才成為目前高等院校電子設(shè)計自動化教學(xué)的主要目的。然而目前的電子設(shè)計自動化教學(xué)手段和方法仍然存在一定的陳舊思想與就教學(xué)誤區(qū),對于其實行中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革勢在必行。

2.1 對專業(yè)崗位群進行企業(yè)調(diào)研

在進行課程調(diào)研時,要與專業(yè)調(diào)研相結(jié)合,在選取調(diào)研對象時應(yīng)廣泛選取不同性質(zhì)、不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)的工程技術(shù)人員進行調(diào)研。調(diào)研的方法可以采用問卷調(diào)查法,通過調(diào)研及座談根據(jù)電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)的要求,把所涉及到的職業(yè)活動分解為項目,再對工作項目進行分析,獲得每個項目的具體工作任務(wù),并對完成此項任務(wù)所需要的職業(yè)能力作出詳細的描述。

2.2 以工作過程為導(dǎo)向,設(shè)計學(xué)習(xí)情境實施的教學(xué)資料、教學(xué)方法與組織

在教學(xué)方法上,不拘泥于某幾種教學(xué)方法,而是根據(jù)中職學(xué)生的個性特征及教師的教學(xué)特點,運用各種各樣的教學(xué)方法達到教學(xué)的目的。在教學(xué)組織上,采用模擬項目開發(fā)的方式,按照企業(yè)管理方式進行項目管理,讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會工作環(huán)境和工作過程,強化學(xué)生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學(xué)生的合作、溝通能力和責(zé)任心。

2.3 根據(jù)行動領(lǐng)域設(shè)計學(xué)習(xí)領(lǐng)域及學(xué)習(xí)情境

結(jié)合電子設(shè)備裝接工的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確定了“電子設(shè)計自動化” 這一行動領(lǐng)域?qū)?yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容,再按照中職學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律將學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分為5個學(xué)習(xí)情境,構(gòu)成5個學(xué)習(xí)情境組成的學(xué)習(xí)情境庫,方便對不同基礎(chǔ)的學(xué)生組織教學(xué)。

2.4 確定課程標(biāo)準(zhǔn)

融入電子制圖員、助理電子設(shè)計師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、電子設(shè)計的主流器件、新技術(shù)、新工具等“六新”,結(jié)合企業(yè)操作技能要求和工藝標(biāo)準(zhǔn),確定課程標(biāo)準(zhǔn)。然后,根據(jù)典型工作任務(wù)的特點,將各教學(xué)內(nèi)容進行知識的解構(gòu)。按照中職學(xué)生職業(yè)成長規(guī)律與認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律,以項目的形式,將課程分解為若干學(xué)習(xí)情景,將之前解構(gòu)的各知識點重構(gòu)到相應(yīng)的學(xué)習(xí)情景中,真正實現(xiàn)“用什么,學(xué)什么”。

3.中職學(xué)校電子設(shè)計自動化教學(xué)改革的方法

在課程教學(xué)改革中,應(yīng)當(dāng)貫徹以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,引入校企合作、任務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)機制。課程標(biāo)準(zhǔn)修訂和課程設(shè)計過程中要與企業(yè)緊密合作,以企業(yè)對新型電子產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)能力的要求為課程核心。

3.1 調(diào)查研究法

中職學(xué)??梢猿闪iT的課程改革團隊,深入行業(yè)企業(yè)一線進行人才需求調(diào)研、崗位工作知識能力素質(zhì)要求調(diào)研、學(xué)生崗位工作適應(yīng)性調(diào)研、專家訪談、畢業(yè)生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進行數(shù)據(jù)匯總、處理和分析,把用人單位對學(xué)生的要求與課程改革有機地結(jié)合起來,使課程改革與建設(shè)方案更加符合社會需要,更具有針對性和可操作性。

3.2 探索實踐法

探索實踐法主要是指在實際的教學(xué)組織過程中,按照中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程改革方案不斷優(yōu)化教學(xué)方法,提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果,特別是提高教學(xué)質(zhì)量的自我監(jiān)控能力,以實踐的方式探索適合中職信息工程類專業(yè)學(xué)生電子設(shè)計自動化課程的教學(xué)方式及方法。

3.3 試點對比分析法

通過試點班級、試點教師實施課改教學(xué),記錄課程教學(xué)的過程以及出現(xiàn)的問題,主要包括學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識和課程的參與度,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,教師的教學(xué)組織是否合理,講義的內(nèi)容組織是否合理,教學(xué)資料是否充分等;然后進行縱向的歷史對比分析和橫向的試點與非試點對比分析,找出課程實施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。

4.改革要貼近中職學(xué)校電子設(shè)計自動化課程的特色

針對中職學(xué)校實際教學(xué)情況以及設(shè)施條件,結(jié)合當(dāng)前社會對電子設(shè)計自動化人才的需求,在實行電子設(shè)計自動化課程改革時,應(yīng)當(dāng)建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學(xué)生更好的融合所學(xué)電子設(shè)計自動化知識在實際工作中的應(yīng)用。

4.1 工學(xué)結(jié)合,“教、學(xué)、做”合一

以職業(yè)能力為核心、融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以真實工作任務(wù)為載體,創(chuàng)設(shè)“教學(xué)做”一體化的教學(xué)情境,實行行動導(dǎo)向的教學(xué)模式。

4.2 提出虛實結(jié)合、軟硬結(jié)合、實驗室與網(wǎng)上虛擬實驗實訓(xùn)結(jié)合的新的實踐教學(xué)體系

充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗實訓(xùn)室,開展虛擬平臺的仿真教學(xué)。實現(xiàn)教學(xué)資源的校內(nèi)、校外共享。

4.3 學(xué)習(xí)與工作接軌,能力培養(yǎng)貫穿始終

體現(xiàn)課程設(shè)計與教學(xué)活動的“漸進性、真實性、實用性、先進性”,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是實際的工作過程,實現(xiàn)了與實際工作的零距離接軌。

5.結(jié)束語

中職學(xué)校電子設(shè)計自動化教學(xué)的改革對于現(xiàn)代社會的發(fā)展有著重大的意義,在新的時代背景下,電子科技成為引領(lǐng)社會發(fā)展潮流的主要科學(xué)技術(shù),而當(dāng)前的電子設(shè)計自動化教學(xué)效果遠遠達不到社會的需求,因此,明確思路,采取措施方法,創(chuàng)建具有特色的中職學(xué)校電子設(shè)計自動化教學(xué)體系是當(dāng)下中職電子信息學(xué)校發(fā)展中的工作重點。