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eda技术论文精选(九篇)

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eda技术论文

第1篇:eda技术论文范文

关键词:eda,频率计,VHDL硬件描述语言,CPLD

 

1. 前言

EDA(Electronics Design Automation,电子设计自动化)技术是现代电子学的标志,是微电子设计领域的一场革命,而基于EDA技术的芯片设计正成为电子系统的主流。随着微电子技术的迅猛发展,电子设计技术跨过了三个阶段。①20世纪五十年代:小规模集成电路(SSI)和中规模集成电路(MSI)用来设计硬件系统;②七十年代:以微处理器为核心的软件编程设计;③八十年代末至今:硬件系统集成设计,即系统芯片(SOC)和专用集成电路(ASIC)设计,是21世纪微电子技术发展的重点。

本文主要阐述了采用先进的EDA工具MAX+plusⅡ对10MHz自动频率计进行设计的过程。论文参考。在此设计中我们采用现在国际流行的VHDL硬件描述语言对CPLD进行编程,并通过MAX+plusⅡ平台对设计进行仿真验证,最终完成设计的要求,用单片CPLD实现10MHz频率计的功能。

2. 单片自动频率计的设计

数字化、智能化、自动化和小型化是现代测量仪器的发展方向。论文参考。具有50多年发展历史的频率计是实验室中常用的仪器之一,它已成为一种典型的数字化、智能化、自动化的测量仪器,并越来越趋于小型化。单片自动频率计以单片可编程器件为载体,利用VHDL语言,实现10MHz以内频率的自动测量。该频率计用可编程器件一片,10MHz晶体振荡器一块和4位七段LED显示器。

2.1 自动频率计的结构

第2篇:eda技术论文范文

论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。

由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。

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。

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。新晨

(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。

参考文献:

第3篇:eda技术论文范文

论文摘要中职电子技术专业教师不仅要掌握本学科的专业知识,还应该掌握现代教育技术的知识,文章以office、flash、eda等软件为例,分析了计算机辅助教学软件在电子技术专业教学中的作用。  

 

0 前言 

目前,我们正处在瞬息万变的信息时代,信息时代对教育教学方法提出了挑战。教师要清醒地认识到除了掌握本学科的专业知识外,还必须学习现代教育技术的知识。现代教育技术在课堂上的运用能实现教学方式的变革,增强教学的直观性,充分发挥学生的想象力,调动学生学习的积极性,从而提高教育教学质量和效率,作为中等职业学校电子技术专业课教师,应该学习学习哪些教育技术能力,掌握何种适合电子技术专业课程教学的教学软件,是我们应当研讨的课题。下面介绍一些常用的计算机软件,说明其在电子技术专业教学中的简单应用。 

1 microsoft office办公套装软件 

microsoft office是微软公司开发的办公软件。microsoft office拥有许多组件,如word、excel、powerpoint、access、frontpage等,在教学中应用最为广泛和有效的是word、powerpoint和excel。 

word是一个文字处理软件,不仅能够进行文本处理,还能够将文字、图形、图像、表格混合编排,制作成版面整齐美观、视觉效果强化、主题鲜明突出的图文并茂的电子文本。教师主要用来编写电子教案、论文、总结、试卷等。 

excel是电子表格制作软件,利用该软件,不仅可以制作各类精美的电子表格,还可以用来组织、计算和分析各种类型的数据,方便地制作复杂的图表和统计表。教师用来制作学生成绩表、并且可以分析统计学生总分、平均分、排名等,再者可以根据实验数据制作分析图表和趋势曲线等。 

powerpoint主要用于制作演示文稿。它虽然不是专业的多媒体课件制作软件,但是它具有多媒体课件制作软件的大部分功能。与其他多媒体课件制作软件相比,它简单易学、高效便捷,是零基础的教师学习课件制作的首选软件。它能够将文字、图形、图像、影片和声音等媒体组合在一起,制作成课件,很好地表达特定的教学内容。利用多媒体课件辅助教学,以快捷、简便、明了的特点替代一些耗时的板书和作图,在完成每课时的教学任务外,还可以扩充一些现代的科学知识,这对于培养学生的能力和提高综合素质,发挥着积极作用。 

2 flash动画制作软件 

flash是有美国的macromedia公司推出的优秀网页动画设计软件,目前的最高版本为flash cs3。它是一种交互式动画设计工具,用它可以将音乐、声效、动画以及富有新意的画面融合在一起,以制作出高品质的动画。flash与其他动画工具相比,具有矢量描述、播放流畅、数据量小、色彩鲜明等特点。flash可以把图像、动画、声音、文字及交互按钮融合在一起,制作出界面美观且交互功能强大的多媒体教学课件。作为教师,掌握了flash的基础后,只要发挥自己的想象力,一定能够按照自己的构思,制作出满意的动画效果。电子技术课程教学的内容,有微观的、渐变的、动态的等抽象过程,用传统的教学方法很难讲授,若通过动画来形象地模拟出这些过程,则能够激起学生学习兴趣,达到理解这些知识的目的。例如,在讲解三极管放大电路的工作原理时,仅仅用教学挂图来说明就显得苍白无力,如果用动画来模拟三极管内部电子的流向和分配关系,就能够帮助学生更好的理解三极管的电流放大作用。 

3 eda软件 

eda是电子设计自动化(electronic design automation)的缩写。eda技术就是以计算机作为工具,在eda软件平台上,用硬件描述语言完成设计文件,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。 

3.1 multisim——虚拟电子实验台 

multisim是加拿大interactive image technologies公司出品的电路仿真模拟软件,被称为“虚拟电子实验台”,早期版本为electronics workbench,这是一种新型的虚拟电子实验技术,在创建实验电路时,元器件和测量仪器直接从屏幕图形中选取,且软件提供的测量仪器的图形界面和实际测量仪器非常相似。利用multisim来进行电子技术实验课程的仿真教学,不仅可以弥补实验室仪器不足、元器件短缺或不合规格等因素,还能利用软件提供的不同分析方法,辅助学生又快又好地理解教学内容,加深对原理和概念的深入理解,并且能够使学生学习常用仪器如函数信号发生器、示波器的使用方法,进而激发学生的探索欲望,有利于培养学生的创新能力。 

3.2 protel dxp 2004软件 

protel是aitium公司在上世纪80年代末推出的一款功能强大的电路cad软件,是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。有多种版本,现在教育行业普遍使用的版本是protel dxp 2004,主要用于绘制电路原理图、电路仿真、pcb板设计等。电子技术专业课教师运用protel软件可以快速绘制规范的电路图,在小制作中可以制作成规范的pcb板,恰当利用protel的仿真功能,既可以使学生较好地掌握理论知识,提高实验教学的效率,而且为学生的以后的设计开发奠定基础。 

电子技术专业课教师要正确认识电路仿真软件的作用,充分利用这种现代化教育手段来辅助实验教学,与学科教学相结合,而不是片面夸大这种辅助手段的作用、功效。用软件进行教学、实验,固然有很多优点,但不能完全替代实际操作,因为那样无助于提高学生的思考能力和实际动手能力。 

4 结束语 

作为中等职业学校电子技术专业的教师,必须提高自身现代化教育技术水平,学习一些教学辅助软件,努力根据讲授内容和学生的实际探索新的、易于被学生接受的教学方法,提高课堂教学效果,达到预期的教学目标,只有这样,才能使中职电子技术专业课堂教学的质量和效益不断跃上一个新的台阶。 

 

参考文献 

第4篇:eda技术论文范文

一、必要性

以下从四个方面对本专业教改的必要性予以阐述。

1. 本专业特点

电子技术、计算机技术、通信技术方面的新技术、新理论层出不穷。通信行业有有线、无线、微波、卫星、光纤、移动通信等,使得本专业的教学计划、教学内容必须不断进行修改更新,以适应新技术的发展要求。

2. 社会对本专业人才的要求

在检查学生毕业实习和毕业设计过程中我们有意识地针对我们的教学计划和学生的实际情况与学生实习单位的领导和技术人员座谈讨论,认真听取他们的意见和建议。

3. 高职教育特点

我们的培养目标就是应用型人才,加强学生实践环节是非常必要的。强化学生设计能力和实际动手能力,突出创新意识和创新精神的培养是大学生素质教育的核心。我们在教学计划的制定和修订中,一直遵循着这个原则。

4.专升本的需要

因为我们电子信息工程专业的升本已经成功,这样有一部分学生有继续学习的要求。我们考虑到学生专升本,必须有较扎实的基础知识,因此在修改教学计划时也考虑了这个因素。

二、可行性

近几年我们在实验室建设和师资队伍建设方面做了很大努力,为我们专业的教学改革创造了有利的条件。

1. 实验室条件

目前已经建成电子信息工程专业EDA实验室和专业实验室,配有PC机、投影机及各类实验箱等硬件设备,并配有电子设计自动化的各种正版软件。本专业的有关课程实验、大作业和课程设计,以及高年级学生的综合课程设计均可以在本专业实验室完成。今后,随着专业发展的需要,我们将进一步扩充实验室的功能,完善实验室的建设。

2. 师资条件

近两年我们先后招聘了计算机、通信等专业的高职称、高学历的教师,形成了一支老中青结合的、具有敬业精神、创造能力、配合默契的团队,是我们的教学改革顺利进行的有利保证。

三、 具体措施

1. 满足宽口径教学的要求

宽口径的教学模式是目前我国高校教改的趋势。

为了满足社会主义市场经济的需求和飞速发展的科学技术需要,目前我国许多高校都把培养适应能力较强、专业面较宽、具有创新精神的跨世纪人才作为教改的目标。一些重点高校,例如北京大学、清华大学以及上海一些高校,目前在招生方面正逐步推广“按大类或按院系招生”新模式。学生入学后,前两年上全院基础平台课,能够得到宽口径、厚基础的培养,第三年再分专业方向学习。

2. 加强新技术、新知识的学习,不断完善课程建设

EDA技术即 “电子设计自动化技术”,是一门实用性很强的新技术,它提供了电路系统的先进设计方法。掌握这种技术是电子信息类学生就业的一个基本条件。经过调查,我们发现许多用人单位都对学生有这方面的要求。作为一门新技术,目前许多高校的EDA教学也还处在试验阶段,是教改的一个重要方面,我们这么做正是适应了这种教改的形势要求。

EDA技术方面的课程都是实践性很强的课程,入门并不太难,只要有电子技术基础和计算机的基本技能就可以掌握,因此这类课特别适合我们的学生学习。例如:在2000级学生进行综合课程设计时,我们只需大概讲述有关EDA软件的功能和用法,学生就能很快接受并能用其进行课程设计,效果非常好,使我们受到了很大鼓舞,这说明我们的学生在这类课程的学习能力上还是相当强的。

3. 增加实践环节,进一步加强学生综合能力的培养

具体作法如下:

(1) 增加综合课

我们这样做的主要目的是让学生对大学期间所学的电子专业基础知识和专业知识进行一次综合运用,为下一步毕业实习和毕业设计做好准备。学生通过本课程设计可以进一步理解电子技术、电路理论、微机、通信等方面的相关知识,并可综合运用这些知识解决一定的实际问题,使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到一定的提高。

(2) 进一步提高毕业实习和毕业设计的水平、质量

毕业实习和毕业设计是学生走向社会之前最后的环节,是大学期间学习的总结。

理工学部一直非常重视学生的毕业设计环节,我们的毕业设计是让学生下到公司、科研院所参与实际项目来进行的。我们专业的专业主任、专业秘书具体负责组织学生进行开题、中期汇报和毕业论文答辩工作。每个同学要撰写1.5~2万字的毕业论文,并且要求每个同学都要进行毕业答辩。

4. 不断补充完善教学计划和教学大纲,明确教学要求

(1) 我们专业每年在理工学部的领导下,对教学计划和主要课程大纲进行反复修改。各个专业方向根据科技发展和生源情况,及时修改教学计划和主要专业课的大纲。例如:通信工程方向由于学时限制我们没有开设大学物理、电磁场理论等基础课,因此在开设“光纤与光通信”课程时,学生在理解时有些问题,因此我们将此课改为“光纤与光通信概论”,教学要求只是让学生从宏观上了解光纤与光通信的基本概念而不要陷入公式的推导上面。又如我们对应用电子方向原来的专业课进行了修改。在原来的教学计划中“图象信息原理”这门课的理论性很强,由于我们学生的基础的原因,接受有一定的困难。所以在新的教学计划中改为“图形图象处理应用”,主要内容为应用计算机对图形图象进行处理的手段和方法,学生既容易掌握又能适应社会的需求,

第5篇:eda技术论文范文

论文摘要:针对dsp原理与应用课程的特点,从教学内容、教学方法、教学手段和实践教学方面对dsp原理与应用课程的教学改革进行了探索与实践。通过改革,提升了教学效果,激发了学生的创新能力,提高了学生的实际动手能力,为学生毕业后从事dsp相关的工作奠定了良好的基础。 

受高校扩招的影响,大学生就业成了各高校普遍面临的一个关键问题。相对地,3g、物联网等通信相关产业具有巨大的人才缺口。通信技术的迅猛发展,电子科技大学实验课程必然要紧密结合当今的科技发展。要抓住机遇,培养具有市场竞争力的专业人才,就要在专业教学过程中着重培养学生的实践能力,成为市场所需要的人才。 

实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着不可替代的作用,它是培养实践型人才的重要途径。基于上述认识,实验课程应与现代科技同步发展,从而制订出实验课教学改革的具体实施方案。 

1通信原理实验课程特点 

通信原理是通信、电子工程等专业的主干课程之一,是移动通信、光纤通信、卫星通信、计算机通信等后继专业课程的基础,也是许多高校研究生入学考试的课程之一。课程主要讲述信号传输的基本原理、方法和性能,结合实际的有线与无线通信系统的工作原理,使学生系统地了解和掌握现代通信的基础理论和设计思想。该课程内容丰富、理论抽象,对工程数学及其应用能力要求高,从而导致学生学习的难度偏大,很容易“畏难而退”。通过开设通信原理实验课程,使理论与实践的结合,既有助于提高学生的学习兴趣,加强理论知识的掌握,又可以培养学生的动手能力,将大大提升通信工程专业人才的培养质量。 

鉴于目前通信原理实验课程的内容单一,以验证性实验为主,效果一般,重新规划通信原理实验课程,从教学资源和教学方法两个方面进行整合改革。 

2多种实验平台的整合 

基于通信原理课程的特点以及实验设计的目的,实验平台的选择是至关重要的。在现有条件下,适合应用在通信原理实验当中的平台主要有通信原理实验箱、计算机仿真平台以及设计平台。在操作不同类型的通信原理实验过程中, 这些平台各有优缺点,应针对各种实验方式的特点进行设计,达到最佳效果。 

2.1 实验箱平台 

实验箱平台一直是通信原理实验使用的传统教学方式,这种平台对验证性实验比较适用,有利于加深通信原理单个知识点的理解。对实验箱的使用,需着重考虑实验课和理论课的协调配合,避免出现实验内容与理论内容脱节,超前或滞后的方式,针对这一问题,在具体教学中可采用课程组长负责制,由课程组长整体协调理论课和实验课内容,以达到最佳实验效果。 

2.2 软件仿真平台 

可用于通信原理实验的仿真软件主要有两款:systemview和matlab。这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析,有助于学生构建系统整体概念,是对理论课所学知识的一种综合应用。可让学生自己动手,对常用的模块自己编写文件,从具体模块的实现到整体系统的架构,可很好的加强学生对知识的掌握,有助于培养综合思维能力。 

2.3 eda的实验平台 

eda实验平台相对于传统的通过一些专用集成芯片搭建通信系统的实验方式,可以避免使用种类繁多的专用集成芯片,从而简化了电路。学生用硬件描述语言编写程序,可以在同一可编程逻辑器件上完成各种不同的通信技术,避免了连线的繁琐。并且可以在一个通用的基于eda的硬件平台上,来实现所有的实验内容。而且要采用eda技术,学生必须自己在充分掌握实验理论的基础上自己编写程序,这有别于传统实验中学生只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验。这将大大调动学生的创造性和主观能动性,对提高学生的实验兴趣也有很大的帮助。 

总体而言,实验平台的选择主要是充分利用学校现有的教学条件,尽量在现有条件下为学生提供更多的实验机会,充分培养学生的实践能力,提高学生的竞争力。 

3教学方法和内容的改革 

实验开设是否成功和教学方法是分不开的。因此,为了融多种实验平台于通信原理的实验教学中,必须对传统的实验教学方法及内容进行相应的改革。从单一的验证性实验向多种实验模式相结合转变,从仅1个学期的单一通信原理实验,向穿插于整个大学时期的多种方式的混合实验课程转变。充分利用现有实验条件,将通信原理实验内容调整为验证性、综合性和创新性实验3部分。 

3.1 验证性实验 

验证性实验的关键是与理论知识的紧密结合,辅助学生理解掌握理论知识,因此从实验时间、实验方式、实验内容的安排上都应与理论课相协调,才能达到最好的实验效果。因此在验证性实验的改革调整中应贯穿这一原则,以期找到最佳的实验方案。针对这一情况,对验证性实验的教学内容以及实验方式进行改革。 

(1)实验内容:验证性实验课应与理论课同步进行,紧密结合,实验时间应与理论课的主讲教师协调,灵活调整。实验内容应配合理论课的教学需要,着重对理论理解中的重点和难点进行实验,通过实验加强学生对理论知识的理解掌握。 

(2)实验方法:可以采用学生动手和教师演示相结合的方式进行。学生以实验箱进行仿真实验为主,教师上课的过程可辅助以matlab仿真结果,以加强学生对理论知识的理解掌握。实验箱除了验证通信原理理论知识外,还和通信原理知识的实际应用结合起来,譬如它还会要求学生对通信信号的时延和同步等问题进行分析,为实际通信电路的设计奠定较好的基础。

3.2 综合性实验 

综合性实验的关键是让学生构建完整的通信系统概念,能将所学知识连贯起来,综合应用。因此在综合性实验的改革调整中应贯穿这一原则,以期找到最佳的实验方案。 

(1)实验内容:综合性实验强调对通信系统整体的掌握。学生在理论课和验证性实验课上学习了通信系统各组成模块的内容,通过综合性实验,将信号的调制解调、编码解码、复用解复用、信道、滤波等多个环节结合在一起,构架一个完整的通信系统,完成信号的传输,培养综合运用能力。 

(2)实验方法:以实验箱和仿真实验相结合的方式进行。对于一些简单的综合系统,可以利用实验箱完成,让学生利用之前做过验证性实验的模块,搭建一些简单的通信系统。对于大型通信系统,实验箱无法完成就可以采用软件仿真的方式进行。其中systemview软件平台对设计综合性实验具有操作简单、贴切实际的硬件实现。因此,对大型的难度较大的通信系统,可以建议学生采用这个平台。但是对系统架构较简单的数字通信系统,建议学生采取matlab的模块仿真加eda设计进行操作,eda实验平台对数字通信系统有很好的优势,也是结合实际工程设计的要求来进行。 

3.3 设计性实验 

通信原理课程的设计性实验主要目的是将理论与实际相结合,让学生根据给定的技术要求实现一些简单的通信模块,为以后的实际工作预演。 

(1)实验内容:主要是按照要求的技术指标,设计实现具有一定功能的通信模块,比如实现一个用于普通电话机的话音信号编码器,或者实现一个具有一定增益要求的放大器等。

(2)实验方法:模块仿真和eda设计相结合。当前在实际通信模块产品开发过程中,大多采用matlab仿真加eda或dsp设计工具实施,其中dsp工具对普通高等学校的学生来说难度较大,因此一般可考虑采用eda设计工具,条件允许的情况下可为学生提供eda和dsp两种平台,学生可以按照个人的兴趣自愿选择设计手段。譬如卷积编码模块的设计性实验,可以采用matlab对确定的卷积编码器进行功能仿真,如果仿真和理论分析结果一致,则说明设计思路正确。在这基础上,再采用eda开发系统或dsp开发系统对卷积编码器进行系统选型、实验和测试,并对其运行速率等性能进行分析,以便重新设置参数,进一步提高它的性能等。该实验过程可以缩短开发流程,降低开发成本,可以使学生掌握实际工程的设计方法,能更好地为今后的学习和工作做准备。 

(3)教学安排:这部分实验不在实验教学学时内安排,目前主要以两种形式开展,一是作为毕业设计,二是在高年级开设专门的设计性实验课程,此时学生相关的软硬件知识已经学习了,通过设计性实验可以将各种知识整合,综合利用。在整个设计性实验过程中,实验室对学生全天候开放,学生可以在课余时间来实验室进行设计、制作和调试。此时学生没有其他因素干扰,可专心投入,收获较大,且对后面的就业非常有利。 

设计性实验是偏重于应用的实验,通过实验过程,使学生具备一定的实践能力和创新能力,使实验教学真正成为培养学生实践能力的重要环节。 

4结束语 

针对目前通信原理实验仅采用实验箱进行验证类实验,实验方式单一,效果较差,未充分利用现有的实验条件的情况,将多种类型的实验平台进行整合,在学院及系里教学规划和实验经费允许的情况下,将课程内容调整为验证性、综合性和创新性实验3部分,使实验内容既配合理论课程的教学,又与现代通信技术同步发展,使实验课程的教学从内容到形式上都有较大改观。 

总之,通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法,最终目的只有一个,就是希望使学生经过大学4年的学习,成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才,同时又具有较强的市场竞争力。 

参考文献 

[1] luo yuanqiu, wang ting, weinstein steve, et al. integrating optical and wireless services in the access network[c]. 2006 optical fiber communication conference, and the 2006 national fiber optic engineers conference,2006 

liu qingchong, qiao chunming, mitchell gregory, et al. optical wireless communication networks for first-and last- mile broadband access[j]. journal of optical networking, vo14, n12, 2005, 12:807~828 

rockwell, david a, mecherle g. optical wireless: low-cost, high-speed, optical access[j]. proceedings of spie-the international society for optical engineering, 2001 

.基于rof技术的epon和wimax融合方案的研究[j].光通信技术,2010,16(3):53~54 

第6篇:eda技术论文范文

关键词: “CDIO” 《EDA技术》 课程教学

《EDA技术》是高等职业学校电子专业的一门专业核心课。它集知识传授、技能培养于一体,实践性很强,要求学生既要学好理论知识,又要掌握实际操作技能。以教师讲解为主,学生进行模仿的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性,解决实际问题的能力得不到体现。笔者在认真研究高等职业教育培养目标,弄清《EDA技术》的基本教学要求后,在EDA教学中引入了“CDIO”模式,既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,充分展示了现代职业教育“以能力为本”的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到了大幅度的提高。

一、“CDIO”的内涵

“CDIO”是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate)4个英文单词的缩写,它是“做中学”原则和“基于项目的教育学习”的集中体现。它以工程项目为载体,以从科研到运行为生命周期,让学生主动参与实践,以课程之间有机联系的方式学习工程。“做中学”是工程教育改革的战略之一,中国教育部于2008年开始组织课题组进行试点。

二、将“CDIO”模式应用于EDA课程教学中的意义

1.将“CDIO”模式应用到EDA课程符合高职教育培养的目标要求。

“CDIO”模式突破了传统教学模式,通过选取工程项目创设情景,通过协作学习开展教学,通过完成项目达到意义建构,通过解决问题实现学生对知识的掌握,能充分体现高职教育的职业性、岗位性和应用性等特点。教师将“CDIO”应用到教学,学生不仅能掌握专业基础理论及其相互联系,还能训练岗位所需的生产操作和组织能力,而且具能备参与项目生产的理念、能力,以及适应项目变化的潜力。“CDIO”模式以实际工业项目为逻辑主线组织教学,让学生以项目为学习中心,在项目中做,在项目中学,能充分发掘学生的创造潜能,提高解决实际问题的能力。同时教师在构思设计课程项目包的过程中,也会对所授课程有更深层次的理解,从而促进教学效果的提升。

2.将“CDIO”模式应用到EDA课程充分体现了学生的教学主体地位。

以真实项目为载体的项目式教学的开展,能使学生亲身经历产品构思、设计、实现、运作的项目开发生命周期,在与课程紧密联系的项目实践中积极主动地学习专业知识,提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力,增强学生的成就感,充分挖掘学生的创造潜能。不同项目的设定有利于满足不同层次学习者的学习需求,便于开展个性化、差异化教学。通过个体和合作的形式进行项目学习和实训,学生不仅能培养自主学习的能力,而且能培养合作、沟通和组织能力。项目完成后的及时反馈,又有利于学生间经验的分享。该模式构建出一个开放性、研究性的学习环境,充分体现了以学生为中心、以学生的全面发展为中心的教育思想。

3.将“CDIO”模式应用到EDA课程有利于教学科研水平的提高。

EDA技术是一门借助计算机来完成各种电子电路设计的自动化过程,是一门实践性很强的课程。要将“CDIO”模式应用到课程教学,教师必须结合院校教学实际,以及高职学生的知识层次、结构能力,合理制定教学大纲,优选教学内容,加强教材建设,不断改进教学方法、教学手段,理论结合实践,设计工程项目,体现以能力培养为主的原则。这个过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程,也是“CDIO”的具体体现。这个过程有利于进行多种资源的有效整合,不仅要求教师具有良好的专业设计经验和教学组织能力,而且善于发挥学生的主体地位和教师的主导地位,培养学生的综合应用能力,能极大地提高教师的业务能力和教学科研水平。

三、“CDIO”模式实施的具体过程

1.构思、设计。

笔者结合我院编写的EDA教程一书,收集整理大量资料,优选教学内容;结合我院学生实际,制定合理的教学大纲,整理出EDA项目指导的活页讲义,构思设计出若干具有针对性、特色性的EDA工程项目包,将所有知识点融入到工程项目中,以项目任务为教学单元进行教学。

教学内容由基础理论教学、实验教学和综合应用三块构成。理论教学以够用为度,实验教学则精讲多练,在完成一定量的基础实验和理论教学后我们引入综合训练项目,如时钟电路、数字频率计、正负脉冲数控调制信号发生器、序列检测器等的设计。

考核形式采用多样化原则,笔试、口试、常规编程、焊接操作、上机调试、小制作和小论文均可作为考核手段,将以上成绩综合即成为学生的最终成绩。

2.实施、运行。

根据学生特点进行分组,每组成员3―6个不等。首节课以课程概述为主,其余学时均以项目为主线实施教学。如为了使学生能更清楚地熟悉软件,了解原理图、语言设计的全流程,笔者引入了“用原理图及VHDL语言设计半加器,再利用半加器实现全加器”的项目设计;为了使学生充分把握VHDL的语句分类、语言结构及要素,笔者引入了“组合电路、时序电路的设计及拓展”,并要求学生根据拓展要求尝试性地进行修改,编写功能拓展程序;为了使学生对自上而下的设计理念有更明确的认识,笔者引入了“计数器及拓展”项目设计,学生根据要求依次设计十六进制计数器,十进制计数器,带清零、置位、进位的N进制计数器,以及用六十进制、二十四进制计数器构建数字钟并实现最终的下载。在这样一个不断拓展和提升的过程中,学生边学边做,边做边学,在做中讨论、体会、总结,随着知识点不断攻克,经验不断累积,解决方案变得越来越好。课时最后,笔者会分配三到四周的项目开发训练,通过推荐项目和学生自定项目,让学生了解从选题、调研、制定设计方案,采购元器件、硬件软件设计、线路焊接到调试检测的整个设计过程。对于项目所涉及的内容,如电路板的研制、电源设计等,笔者引导学生运用以前所学来合作完成,以培养学生完整的软件、硬件系统设计能力。考虑到学生在实验中独立完成一个完整的项目体系具有一定的难度,在项目指导书中笔者随附了一些程序,以供学生阅读理解。

四、“CDIO”模式实施后的教学反馈

在将“CDIO”模式应用到《EDA技术》课程教学改革后,学习的过程变成了人人都能参与创造的实践过程。学生在项目实践中,理解并把握了课程要求的知识与技能,体验着创新的艰辛与乐趣,培养了分析问题和解决问题的思想和能力。

教师在教学中引入“CDIO”模式应注意以下几点:重视项目的完成,但不能忽略基础知识的掌握,要让学生建构一个系统、全面的知识框架;学生分组是一个重要的环节,要防止学生出现依赖思想,应注意学生的全面发展和个性发展,避免两极分化;创设学习的资源和协作学习的环境是教师教学过程中最主要的工作;教材可以实际项目为主线进行改革,项目的合理选取是关键;课程考核机制应着重于实际应用能力,以学生完成项目的情况来评价学生学习效果;教学计划可根据学生的掌握实际进行适当调整。

参考文献:

[1]查建中.工程教育改革战略“做中学”的CDIO工程教育模式[EB/OL].jk.ivt.省略/news/show.asp?id=956.

第7篇:eda技术论文范文

论文摘要:创新能力的培养已成为高校人才培养的共同目标,在电子信息类课程教学中应用EDA工具建立创新能力培养体系,营造和完善运行机制,敷设和优化基本内涵,实践表明可以有效提升课程质量,高素质创新型人才也能得到着力塑造。

随着科学技术的发展,社会对人才的需求发生了很大的变化,高素质创新型人才的培养已成为高校人才培养的共同目标。面对电子信息技术的飞速发展,大学教学必须结合地方经济建设的特色,积极稳妥地开展教学综合改革的探索与实践,强化课堂教学创新。目前电子技术已进入大规模集成电路时代,然而就电子信息类课程教学而言,其理论根本并无本质的变化,如果占用大量时间在理论大课课堂中讲授新的电子器件和EDA 软件不仅舍本取末,还会使介绍的器件和技术有局限性,限制了学生的视野。因此,如何利用EDA 工具提升电子信息类基础课程的质量、培养电子信息类高素质创新型人才,委实是一件值得探究的课题。

一、构建培养学生创新能力的教学系统

1.利用EDA 工具构建了创新人才培养课程体系

围绕培养“适应时代、服务社会”高素质人才的目标,以电子信息类大学科为基础,根据“厚基础、宽专业、强实践、重融合”的人才培养要求,修订教学计划。课程体系利用EDA工具实现三“打通”,即:综合基础课全校打通;电子信息类学科基础课全院打通;专业课通过“融合”部分打通。在各层次均增设了选修课,可跨系、跨专业选课,根据不同专业方向选修课程,为学生的自主学习、个性化培养提供了空间。特别是在专业课中设立“融合”类专业选修课,动态地形成IT企业定制、工程应用、合作交流、学科前沿、竞赛创新、技术认证和综合设计等方向课程模块,既满足了不同专业对课程知识结构的不同要求,又从根本上整合了电子信息类大学科课程体系,更好地适应了信息技术交叉融合与不断创新的发展趋势。该体系突出加强了实践环节,增设相应的课程设计环节;将学生自主实践引入到培养计划的范畴之内,培养学生的实践动手能力和创新能力。专业基础课、专业课实验时数占到总学时的15%左右,专业实践教学环节占到25%左右。

2.适应时代要求,实施课堂教学和课程改革

贯彻启发创新思维的原则,在教学中推行启发式、讨论式、研究式、案例式教学方法,采取课堂讨论、专题研讨、案例分析等多种形式,充分开发学生的创造潜能。加强综合性、实际性强的电路分析和设计,适应时代要求,加强现代化教学方法和手段,逐步采用EDA技术和多媒体辅助教学,利用电子工作平台EWB实现了教学与实验仿真;加强了电子设计自动化手段;拓宽学生思维,培养学生获取新知识的能力。

在教学过程中注重调动学生主动学习的积极性,研究各门课程的知识点及其相互关系,明确课程难点及其相应的启发手段。应该如何提问,学生回答不出来,应如何再提问启发;如果学生回答出来,又应该如何继续深入提问;在提问中设置陷阱等等。

积极开展多媒体教学,研制电子实验教学的多媒体课件,注意教与学的规律,课件制作精益求精,动画、交互式例题、示波器波形、图片等多种媒体有机组合,力求分层动态展现课程内容。在数字电子技术现有课时的情况下,将课程内容进行提炼并引入 EDA 工具,加强实践环节的内容。同时,在毕业设计环节增加基于FPGA/CPLD 实现数字系统设计的题目,以期推广增加EDA 工具和基于FPGA/CPLD 实现数字系统设计知识的应用。

3.着力优秀教材建设

适应课堂教学创新系统的需求,在选用国内外优秀教材的同时加强电子信息工程专业的教材建设,融入课程改革的最新成果,编写出版一批高质量、系列化的优秀教材。

在大工程观的指导下,教材着眼于电气信息类各专业本科教学的需要,着重物理概念的分析和电路的应用,以此打好课程基础。同时,不盲目讲述课程的基本原理,对工程实际中常用的处理电子电路的方法也给予必要的介绍。根据电子技术课程的特点,应把它视为基础课与专业课之间搭桥性质的课程,同时根据整个教学计划的调整,将原课程内容重新组合为基础电子技术和集成电子技术两部分,实行模拟和数字交叉进行的方式,有利于整体教学计划的优化。

4.强化教师队伍建设

增强教师育人意识,规范教学过程管理,建立课程群教学团队,重视中青年教师的培养,开展教学法和教改研究,进一步优化教学队伍,形成既有明确分工又精诚合作的教学团队;进一步改善教师结构,加强师资进修与培训,提高团队职称水平、学历水平,优化团队结构。组织青年教师参加校和院组织的青年教师课堂教学技艺大赛等各类教学竞赛;选派教师参加学术和教学会议、短期进修和研讨会,开阔视野,增长见识。

二、形成培养学生工程实践创新能力的机制

以提高学生创新思维和实践能力为目标,改革现有的实践教学体系和管理体制,构建了较完善的“以基本实践教学为主体、知识技能拓展和创新能力提升为两翼”的工程实践创新机制。该机制“一体两翼”各有侧重,互补互动,形成实验和实训相结合、校内和校外相结合、教学和科研相结合、面向工程应用的多层次实践教学体系。

1.完善基本实践教学

基本实践教学包括课程实验、课程设计、实习和毕业设计等环节,分四个层次:第一层次以演示性实验和认识实习为主;第二层次以综合型、选择型实验、生产实习、工程实践为主;第三层次以课程设计、创新性实验,毕业实习、项目实践为主;第四层次为毕业设计,培养具有创新能力的人才。在完善基本实践教学主体的同时,加强左右两翼的建设,并充分发挥其作用。将工程实训作为第一层次实践教学的延伸;第二、三层结合大学生创新性实验计划在校外企业实习基地完成;60%的毕业设计题目来自工程应用、实验室建设、企业科研开发、学科竞赛等项目。

2.建立实验室管理新模式

采用以学院实验中心管理为主的集中管理新体制,优化资源配置,实现了实验教师、经费、任务和设备等的统一科学管理与合理配置。制定了实验室开放规程等文件,实验室面向学生开放,给学生提供了更多的自主实践的空间。

3.广泛开展课外科技学术活动

建立大学生科技创新实践基地,成立了电子设计、飞思卡尔智能汽车、机器人等兴趣小组;支持学生在课余时间利用现有实验条件进行科技创新自主实验或参加教师的科研项目,举办科技文化节和学术讲座,使学生及时了解最新的科技发展动态;组织学生参加创新性实验计划、学科竞赛等不同层次的课外科技活动,采取教师与工程师联合指导的新方法,为学生的个性化培养提供了广阔的平台,提高了学生创新实践能力和综合素质。

三、内涵建设需要与时俱进

加强基础知识的课堂教学,重点加强新知识、新技术的自主学习,同时对实验内容进行改革,逐步培育学生的创新实践能力将是体系建设的基本思路。内涵建设主要体现在以下几方面:

第一,围绕信息化社会对电子信息类创新型人才的需求,构建以课堂教学创新系统为核心,以工程实践创新机制为重点,以教学管理创新平台为基础的电子信息类大学生创新教育体系。

第二,以“厚基础、宽专业、强实践、重融合”为原则,建立跨系、跨专业的选课制,建成并实施能满足电子信息工程专业创新人才培养需要的课程体系。

第三,通过完善实践教学体系、与企业联合共建实验室、在企业建立大学生科技创新实践实习基地、探索并实践“企业定制”等人才培养新模式及教师与工程师联合指导大学生科技活动,构建实验和实训相结合、校内和校外相结合、教学和科研相结合、面向工程应用的立体化工程实践创新机制。

第四,建立教学管理创新平台,围绕教学质量再提高工程,以教师队伍建设为关键,积极开展教学研究,坚持对教学方法的研究和探讨,通过组织教师进行教学方法的交流、互相听课和组织试讲等多种形式掌握启发式教学、交互式教学要点,达到激发学生的兴趣、唤醒学生思维、挖掘学生潜能的效果。

内涵建设必须以现代教育思想为根本出发点,跟踪时代脉搏,与时俱进,加强基础,拓宽教学口径,及时更新和优化电子信息类课程内容结构,树立以学生为主体的教育思想,把思想政治素质、文化素质、业务素质和身体心理素质的培养结合起来,力图构筑一个融知识、能力、素质为一体的教育体系,注重学生个性发展、培养学生实际应用能力的培养,为社会培养能适应21世纪需要的具有创新精神和实践能力的高级应用人才,从构建系统电子技术理论框架和培养能力的角度来审视现有课程状况,决定取舍和纳新,形成比较科学的课程体系,教学内容在相对稳定中求变革和发展,处理好经典理论与现代技术之间的关系,以适应智能化为代表的现代工业技术的知识需求。

四、应用效果

利用EDA工具提升基础课程教学质量,完善电子信息类大学生创新教育体系,是一个涉及办学规模、效益和质量的综合性研究课题。目前,经清华大学、北京大学、南京大学、浙江大学、天津大学、东北大学和常州大学等学校初步实践,已经取得了一定成效。

第一,培养了学生开展学术研究与探索的学习习惯,加强了科技创新意识、创新思维和创新能力的培养,促进了理论知识学习和创新教育的有机结合,为大学生综合能力培养创造更好的条件,加强实践教学和动手能力的培养。

第二,激发了学生对理论课的学习兴趣,促进了课内学习与课外学习的有机融合,使得学生真正成为教学活动的主体。以基本技能—综合技能—设计技能等几个层面,构筑模块,敷设内容,潜移默化中化解了学生对模电等较难课程学习的恐惧心理。

第三,培养了学生严谨的科学态度、团结合作的团队精神,促进优秀人才和优秀成果的出现,为在省级、国家级和国际各类大学生科技创新大赛中取得优异成绩奠定良好的基础。

第四,使得学生更加善于观察、善于思考、善于分析、善于动手、善于合作、善于交流、善于创造和善于总结,并能在将来激烈竞争的人才市场中显得更加从容自信。

第五,为了紧跟国内外科技水平的发展和社会对人才的新需要,并为广大教研人员提供了一个比较前沿的教学、科研和技术开发等方面的实验测试平台,进一步提高了教学水平,同时也一定程度上彰显了办学和科研特色,为进一步获得省级以上精品课程创造了必要条件。

可以肯定,随着教学综合改革的深入和信息技术的发展,经过进一步研究并在实践过程中不断完善,使用信息技术工具改造课程体系,更为令人振奋的成果必将接踵而来。

参考文献

[1]沈剑敏,陈强,管利萍.培养大学生创新实践能力的探索与思考[J].实验室研究与探索,2009,(10).

[2]李震,朱昌平,等.“3+1”教学模式与学生创新实践能力的培养[J].实验技术与管理,2007,(1).

[3]易红,熊宏齐,郑家茂.构建整体优化的实验教学与创新实践平台[J].中国高等教育,2005,(18).

[4]印勇,曾孝平.加强示范中心建设强化创新能力培养[J].实验室研究与探索,2009,(1).

[5]范新南,黄波,等.研究生模式在本科生创新实践能力培养中的应用[J].实验技术与管理,2005,(1).

[6]王小玲.提高大学生学习能力的探索与实践[J].社科纵横,2006,(12).

[7]贾月梅.课堂教学中学生创新精神和创新能力培养的探讨[J].教育理论与实践,2006,(18).

[8]梁海霞,吴哲敏.关于研究生创新能力培养的思考[J].科技创业月刊,2006,(9).

[9]董勤岭,刘康伟.大学生创新教育与高校教学改革[J].中国科技信息,2005,(18).

第8篇:eda技术论文范文

论文摘要: 混合式学习理念从学生需求的角度考虑教学组织形式,既体现教育的人本化,又突出信息时代的特征。作者从主导作用与主体地位的混合、传统媒体与现代媒体的混合、课堂学习与网络学习的混合等方面在物理教学中尝试混合式学习,旨在改变学生的学习方式,提高学习效率。

1.混合式学习背景

20世纪90年代以后,随着现代信息技术,特别是多媒体与网络技术的快速发展,网络数字化学习(E-Learning)作为一件新生事物蓬勃发展起来。E-Learning在培养学生基本学习技能、创新能力、信息素养等方面有着突出的优势,它能彻底改变传统的教学模式,开辟出利用网络进行学习的一种全新的学习方式。然而,进入20世纪之后,这种缺乏教师深度参与,完全依靠学生自学,忽视教师的主导作用发挥的E-Learning,效果令人感到沮丧,人们逐渐体会到它不尽人意之处。2002年12月,《美国教育技术白皮书》明确提出“E-Learning能很好地完成某些教育目标,但不能完全代替传统的课堂教学”、“E-Learning不会取代学校教育,但能改变课堂教学目的和功能”等观点。显然,怎样体现学生在线学习的主动参与性,如何发挥教师的引导作用、学习和研究方法、人格影响的渗透优势,已经成为国内外教育界共同关注的问题。在此大背景下,混合式学习(BlendedLearning)的概念应运而生。

2.混合式学习理念

混合式学习(Blended Learning)是把传统的面对面的课堂学习方式的优势和网络数字化学习(E-Learning)的优势结合起来,既要体现学生作为学习主体的积极性、创造性和主动性,又要合理发挥教师启发、引导、监控教学过程的主导作用,只有将二者有机结合、优势互补,方能取得最佳学习效果。在对E-Learning反思基础上诞生的Blended Learning,其学习过程吻合学生主体和教师主导的“双主模式”教学理论,体现教师面授和在线学习的完美结合,既展示了信息时代的特点,又正视了学习的传统本源对教育技术的变革产生深远的影响。

究其实质,混合式学习(Blended Learning)是在传统教学过程中恰当运用计算机网络技术,是一种在师生二元论思想指导下的课堂教学与计算机网络的整合,既强调学习伙伴间的协同作用、教师的指导作用,又倡导学习者知识的自我建构。从其内涵看,混合式学习是各种学习内容、学习方法、学习媒体及学生支持服务和学习环境的混合。当然,各种元素不是随意地混合,关键是如何优化各种学习资源,如何把各种学习资源有机整合,达到1+1>2的效果。

3.混合式理念在物理教学中应用尝试

在中学物理教学中,面对面学习仍是课堂教学的主要形式,在线学习是对面对面学习的补充。物理新课改的理念就是要改变学生的学习方式,我对混合式学习在物理教学中的应用进行了尝试。

3.1主导作用与主体地位的混合

回顾教育发展历史,20世纪90年代前,以中国“师道尊严”为代表“教师中心”论,片面强调教师“如何教”而很少涉及学生如何学。90年代后,西方建构主义学习理论侧重强调学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者,突出“学生为中心”的思想。两者都过于偏颇,让教与学不能和谐统一。混合式学习理念提倡把“教为中心”和“学为中心”两种观点有机混合,既不侧重“教师中心”,又不夸大“学生中心”,而是既彰显教师的主导作用,又突出学生学习的主体地位,让教师与学生、教与学和谐统一。教师在混合式学习中,通过组织课堂教学、指导学生学习、参与网络讨论、控制教学过程,保障学习的有序性和高效性,起到主导作用;学生通过解决教师设计的问题,协作交流,自主探究,建构知识体系,提高学习和创新能力。

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3.2传统媒体与现代媒体的混合

为激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率,混合式学习要求在物理课堂上,采用传统黑板板书与多媒体CAI课件相结合,恰当引入EDA技术等辅助的教学方法,将黑板的板书模式与信息技术相结合,创造一个虽是低结构化的,但能便利地引入数字化信息资源的教学环境。采用多媒体课件,将物理教材中的基本原理、概念、复杂的图形或波形用动画的形式在投影上显示出来,能弥补黑板板书单调且浪费时间的弊端。运用EDA技术仿真虚拟物理实验,直观的现象有利于培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;有利于教师把教学重点和教学难点向学生讲清楚,可活跃课堂气氛,激发学生学习物理的兴趣。这样,既能让学生动脑思考,又能让学生动手参与物理仿真实验设计。另外,必要的黑板板书,可避免过多的无效信息干扰学生的有效注意力,防止学生因长时间“电灌”而“疲劳”。

3.3课堂学习与网络学习的混合

俗话说:教无定法,教学有法。教师应根据具体教学内容,选择恰当的教学组织形式。传统面对面的课堂教学,教师以板书、肢体语言、教学语言和个人魅力等成为学生注意的中心,在师生双边活动、信息交流中占有优势,而在线学习不受地点、时间、空间约束,自主性和人机互动性强,有些教学内容要在教师面授方式下才能获得好的效果,而有些内容通过网络教学方能提高学习效率。

譬如,高一物理《牛顿运动定律》编排了“超重和失重”内容,传统讲授运用牛顿运动定律推出超重与失重的概念,学生往往对超重与失重的内涵似懂非懂,更无法亲身体验超重与失重的感觉。为此,我设计了一个网络环境下的混合式学习,利用现代信息技术平台在教学上的优势,运用EDA技术仿真虚拟物理实验,让学生进行探究性实验学习,体验物理的探究过程,用探究的方法研究“超重和失重”。同时,设计了一定量的学生活动与协作学习,让学生在合作与交流的基础上探讨结论。为了解学生对知识的掌握情况,我根据信息技术平台互动的特点,设计知识自评和在线交流网页,实现“人机对话”与学生间的交流互动。

4.结语

混合式学习理念把“以教为主”和“以学为主”的教学设计恰当结合起来,吸取这两种教学模式的优点,建构一个较为理想的学习平台,能够发挥教师的主导作用,方便教师监控课堂教学活动有序进行,顺利完成既定教学目标,保证传授学科知识的系统性;同时能够激发学生学习物理知识的积极性,发挥其主观能动性和创造性,便于学生对创新能力和知识技能的训练,有利于学生价值观和健康情感的培养,能够将传统教学的优势和网络数字化教学的优势结合起来,获得最佳学习效果。

参考文献:

第9篇:eda技术论文范文

【关键词】虚拟仿真;数字电路;课程改革;教学方法

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)07―0147―04

一 前言

数字电子技术是计算机及通信类专业的重要的专业基础课,其中关键的环节就是培养学生的实践能力和解决问题的能力,因此,生动形象的课堂教学和全面的实验体系对教学效果和知识的应用能力有着非常重要的作用。然而,由于实验仪器的的老旧,数量有限,使得实验的开出率以及实验内容的扩展都受到限制。为顺应现代教育的发展,实施的现代化远程开放教育,将计算机虚拟仿真技术应用于数字电路教学中。其中理论教学结合多种教学方法和现代化的教育技术,将基础知识和理论形象地表现出来,有助于学生理解。课堂教学和实验教学都利用计算机虚拟仿真软件将所学理论联系实际,并加以应用,在此研究基础上提出了基于虚拟仿真技术的所有电子技术课程教学的新模式。

二 计算机虚拟仿真技术

虚拟现实(Virtual Reality)技术,简称VR,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等多个领域。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境――虚拟环境,可以逼真地模拟现实世界(甚至是不存在的)的事物和环境,人投入到这种环境中,立即有“亲临其境”的感觉,并可亲自操作,与虚拟环境进行交互[1]。

计算机虚拟仿真技术,是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上,利用计算机技术将仿真技术与虚拟现实技术相结合,是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。实体可以是模拟器,也可以是其他的虚拟仿真系统,更多的是计算机。实体在虚拟仿真软件所提供构建的环境中相互作用,以表现客观世界的真实特征。虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征,可以满足现代教育的发展需求[1]。

三 课程教学的若干问题及改革研究

对于理论教学环节,首先是教学内容陈旧。当前大中专院校所用的教材内容都是十几年前的,即便是近几年出版的教材,也只是内容的深浅不同,体系结构基本相同。比如教材中主要说明的74LS系列的芯片在目前实际应用中已经被淘汰,真正是学的没用,用的没学。现在的学生在学习中,非常关注所学知识的实用性,如果不能学以致用,就影响到学习兴趣和学习积极性。因而在课程教学中要及时更新教学内容,讲解传统芯片的同时多介绍一些现在普遍使用的芯片,当然也要根据学生学习程度,最大可能激发学生的兴趣[3]。

其次是教学方法。常用的教学方法无非就是这几种:讲授法、讨论法、谈话法、阅读指导法。根据课程的特点和教学要求,不能一成不变的套用传统的教学方法。这些方法对有些课程很有效,但是对计算机课程不一定全部适合,因此需要探索适合本课程需求的新的教学方法。笔者在教学中通常有如下几种方法:讲授法,这是传统的教学方法,教师口述基本事实、原理和推理过程。部分定理,原理及产品采用讲授法。例举法,就是以典型例题说明某个定理或元件的应用,这是本课程用的最多的一种方法。在数字电路课程中有很多芯片的实际应用,有些是针对某部分内容的很典型的例子,这些例子对于学生理解和掌握此部分知识非常有用。任务驱动法,就是教师布置一些运用某个知识点的题目,要求学生在课堂上有限的时间里做出来,并检查完成情况。这样学生对该节课所学知识从理论到应用有了一个全方位的认识,而且对每个知识点掌握得都比较透彻,这是近年来比较流行的一种教学方法,也是计算机专业课程特有的一种教学方法,对提升教学效果有显著作用。

再次是教学手段,不是单纯的使用多媒体课件,而是结合计算机专业特点引入现代化教育技术和手段,很多典型例题用计算机仿真软件在课堂验证,让学生直观形象地了解电路的工作情况,从而掌握电路或芯片的应用。

对于实验教学环节,首先是实验设备简陋。很多高校数字电路实验设备包括我校仍然使用老式实验箱,即由固定数字电路芯片搭建的实验,学生只能按实验教材设计的实验按步骤做固定的实验,实验内容都是以芯片讲解为主,目的是对芯片功能进行验证。因此学生把实验课当完成任务,实验环节没有促进教学,相反影响了教学效果。很多新的芯片不能认识和实践,使得实验教学方法与实际应用的要求严重脱节。其次在实验教学过程中,由于实验设备老化,个别元件被损坏或接触不良,导致学生实验中,出现一些问题,电路连接完全正确,但是就是得不到正确结果,结果费了很多时间去排除故障,这样做实验当然激发不了学生的兴趣,相反还会阻碍他们进一步探索。再次,由于实验条件的限制,实验项目只能停留在验证性实验层次,学生的设计能力和综合应用能力都得不到提高,利用电子电路的计算机虚拟仿真软件multisilm10就可以解决这个问题,利用这个软件可以自行设计集成电路,综合应用各种芯片,完成所有的数字电路实验[4]。在教学实施中,根据学生情况分验证性实验、设计性实验和综合性实验三个层次完成实验教学目标。

四 计算机虚拟仿真技术在课程教学中的应用

1 课堂教学中的应用

在课堂讲到门电路的工作原理或集成电路的应用时,可以现场用计算机仿真软件演示电路的工作过程,使学生更好地理解门电路的工作原理和芯片的工作情况。从而掌握电路的应用。这样,教学过程是由原理到应用,由简单到复杂,由抽象到现实,循序渐进地完成理论知识的学习。数字电路的基本单元是门电路,那么理解其工作原理非常重要,但是此部分对于大部分同学来说都是难点,如何突破这个难点呢?利用软件建立仿真电路,真实地展现输出电压随输入电压的变化情况,就会获得很好的效果。下面是利用仿真软件说明TTL与非门工作原理的课堂实例:

(1) Vi=0V,输入接低电平。那么Q1导通,Vb1=0.8V,Ib5

(2) Vi=3.6V,输入高电平。那么Q1的发射极电流从发射极(0.852mA)流入,从集电极流出,Q1的发射极和集电极倒置状态。Vb1=2.443V,Vb5=0.843V,Vbc1+Vbe2=2.443-0.843=1.6V,导致Q2、Q5导通。由于Vc2=0.886V,Q4、Q5截止。输出Vo=0.018V。其电路仿真如图2:

2 实验教学中的应用

大学生需要有独立的设计能力和对电子器件的综合应用能力,这就决定了本课程的实验体系应该是三个层次,在简单的验证性实验的基础上必须开设有创造性的设计性实验和综合性实验。然而实验室有限的数字电路实验箱只能做几个简单的验证性实验,无法满足设计性实验和综合性实验的设备要求。但是,利用电子电路的计算机仿真软件就可以扩展实验室,提供所需要的一切电子元件和芯片,搭建任意难度,任意复杂的电路,并验证其正确性。同时利用仿真软件的可配置性,配合适当的电路可做出多种不同的应用。在实验课程中,提前给出了三种实验的一些题目和内容,要求验证性实验必须都完成,设计性实验可选做一至两个,综合性实验选做一个。下面简要说明学生利用仿真软件选做的数字电子钟逻辑电路的设计实例。

要求用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,选用器材主要有:安装有仿真软件的计算机若干台,集成电路(CD4060、74LS74、74LS161、74LS248),晶振、电阻、电容若干,数码显示管,三极管、开关若干。

提示设计方案,包括数字电子钟的电路框图和四个主要模块的实现细节,学生依据电路框图和提示信息设计逻辑电路图,并将其在虚拟实验环境中用仿真电路实现。下面给出数字电子钟的电路框图。

篇幅所限,参考电路就不给出,但是通过这个实例可以看出虚拟仿真技术在课程实验中的重要作用。不但节省很多设备购置费用,不受地点和环境的限制,而且和真实实验具有相同的效果。既然如此,为什么不广泛应用呢?

五 总结

论文对数字电子技术课程教学提出很多问题,在实际的教学实践中对这些问题进行了探索,将计算机虚拟仿真技术引入教学中,采用现代化教育手段进行课程改革。课堂教学提出了很多适合本课程并行之有效的教学方法,重要电路工作情况的计算机仿真演示,部分例题的计算机仿真验证,增强其直观性和真实性,加强学生的理解。实验教学也利用计算机仿真软件,采用虚拟实验和真实实验相结合的方式,扩充建立了虚拟实验室,扩展了实验内容,在无需花费很大代价的情况下,满足了设计性实验和综合性实验的条件,从而完成三个层次实验体系的建设。在本文的研究基础上,可将虚拟仿真技术推广应用到所有电子技术课程教学中,引发电子技术课程改革的新局面。

参考文献

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