高職院校開展EDA教學(xué)的實(shí)踐與研究
(作者未知) 2009/8/29
【摘 要】對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)進(jìn)行了介紹,說明了其發(fā)展歷程和特點(diǎn)及高職院校開展EDA教學(xué)的重要性;介紹了我院開展EDA教學(xué)的嘗試,論述了開展EDA教學(xué)效果和體會(huì)。
【關(guān)鍵詞】EDA教學(xué) EDA技術(shù) 高等職業(yè)教育
一、EDA技術(shù)概述
EDA是英文“Electronica Design Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)”的縮寫,EDA技術(shù)是90年代迅速發(fā)展起來的,是綜合現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新研究成果,是從事電子線路設(shè)計(jì)與分析的一門技術(shù),包括電子線路的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬仿真和電路分析、印刷線路板的自動(dòng)化設(shè)計(jì)三個(gè)方面的內(nèi)容。
回顧近30年電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程,電子設(shè)計(jì)方法走過了CAD(Computer Aided Design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(Computer Aided Engineering計(jì)算機(jī)輔助工程)、EDA三個(gè)發(fā)展階段。---- 七十年代為CAD階段,這一階段人們開始用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯和PCB布局布線,取代了手工操作,產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念。 ---- 八十年代為CAE階段,與CAD相比,除了純粹的圖形繪制功能外,又增加了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并且通過電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起,以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì),這就是計(jì)算機(jī)輔助工程的概念。CAE的主要功能是:原理圖輸入,邏輯仿真,電路分析,自動(dòng)布局布線,PCB后分析。 ---- 九十年代為EDA階段,盡管CAD/CAE技術(shù)取得了巨大的成功,但并沒有把人從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解放出來,在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,自動(dòng)化和智能化程度還不高,各種EDA軟件界面千差萬別,學(xué)習(xí)使用困難,并且互不兼容,直接影響到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)間的銜接;谝陨喜蛔,人們開始追求貫徹整個(gè)設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化,這就是EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)。
EDA設(shè)計(jì)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)發(fā)展的最新階段,與CAD和CAE之間的界限尚不明顯。但是在CAD階段是計(jì)算機(jī)輔助人完成任務(wù),而應(yīng)用EDA技術(shù)則是在人的指導(dǎo)下,由計(jì)算機(jī)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。它使設(shè)計(jì)人員從繁重的重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來,把主要注意力放在電子系統(tǒng)建模、算法研究和行為描述等更高層次的設(shè)計(jì)工作上,那些大量具體的低層次工作由EDA工具和計(jì)算機(jī)去做。使用EDA技術(shù)有幾大優(yōu)點(diǎn):一是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)過程分別進(jìn)行仿真,保證了設(shè)計(jì)的正確性,使得設(shè)計(jì)能夠一次成功;二是能夠自行設(shè)計(jì)ASIC(專用集成電路)芯片,使得系統(tǒng)體積小、可靠性高、保密性好;三是設(shè)計(jì)方法由手工設(shè)計(jì)變?yōu)樽詣?dòng)設(shè)計(jì),可大大提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。
EDA技術(shù)是90年代世界電子設(shè)計(jì)的最新技術(shù)潮流,也將是21世紀(jì)電子設(shè)計(jì)的主要技術(shù)方向,如果沒有EDA的方法,現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就變得沒有實(shí)際意義可談。例如大型航空中的電子系統(tǒng)、各種通信網(wǎng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等如果離開EDA將無法完成,F(xiàn)代信息電子企業(yè)中,不論其企業(yè)的規(guī)模大小,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)工藝都離不開EDA技術(shù),所以說EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子工程師所必須掌握的技術(shù)。
二、高職院校開展EDA教學(xué)的重要性
高等職業(yè)教育是以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才為宗旨,以職業(yè)崗位關(guān)鍵技術(shù)能力為本位培養(yǎng)人才。技術(shù)型人才主要從事技術(shù)的應(yīng)用與運(yùn)作,他們的任務(wù)是實(shí)施已完成的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和決策并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,在生產(chǎn)一線工作,需要具備一定的理論知識(shí)和技能。高等職業(yè)教育要與現(xiàn)代科技的發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐緊密地聯(lián)系起來,才能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。當(dāng)前不論從科技發(fā)展的角度還是從人才培養(yǎng)的角度,EDA在高等電子職業(yè)教育中都應(yīng)占有一席之地,而且越早起步越主動(dòng)。在西方發(fā)達(dá)國家,EDA技術(shù)已在電子工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用,許多大學(xué)已將EDA融入教學(xué)并占有重要地位。在美國學(xué)電子的大學(xué)生如果不熟悉EDA畢業(yè)后難以找到合適的工作,美國大學(xué)生在校期間利用EDA技術(shù)參與開發(fā)電子產(chǎn)品并獲得了效益。
與國際先進(jìn)的電子設(shè)計(jì)方法和教學(xué)手段相比較,目前國內(nèi)高職院校在電子類課程的教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)上都有較大差距。特別是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)手段有不少還停留在傳統(tǒng)的中、小規(guī)模集成電路的安裝、焊接、調(diào)試的階段,還是采用傳統(tǒng)的“基于電路板”的設(shè)計(jì)方法。許多同學(xué)甚至一些教師對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的EDA方法還不甚了解,電子課程體系及課程設(shè)置也不夠合理,課程的教學(xué)內(nèi)容還未能適應(yīng)當(dāng)前電子技術(shù)特別是電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備及其相應(yīng)適合教學(xué)的EDA工具軟件也比較缺乏。這些差距都是客觀存在的,但是最大的差距還是我們思想觀念上的差距。因此以開展EDA教學(xué)為契機(jī)、和國際先進(jìn)水平接軌,深入進(jìn)行面向21世紀(jì)電子類課程體系、課程內(nèi)容和教學(xué)手段、教學(xué)方法的改革迫在眉睫。
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