高职院校开展EDA教学的实践与研究
叶建波
(浙江工商职业技术学院,宁波,浙江,315012)
【摘 要】对电子设计自动化(EDA)技术进行了介绍,说明了其发展历程和特点及高职院校开展EDA教学的重要性;介绍了我院开展EDA教学的尝试,论述了开展EDA教学效果和体会.
【关键词】EDA教学 EDA技术 高等职业教育
一,EDA技术概述
EDA是英文"Electronica Design Automation(电子设计自动化)"的缩写,EDA技术是90年代迅速发展起来的,是综合现代电子技术和计算机技术的最新研究成果,是从事电子线路设计与分析的一门技术,包括电子线路的设计,计算机模拟仿真和电路分析,印刷线路板的自动化设计三个方面的内容.
回顾近30年电子设计技术的发展历程,电子设计方法走过了CAD(Computer Aided Design计算机辅助设计),CAE(Computer Aided Engineering计算机辅助工程),EDA三个发展阶段.---- 七十年代为CAD阶段,这一阶段人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线,取代了手工操作,产生了计算机辅助设计的概念. ---- 八十年代为CAE阶段,与CAD相比,除了纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,以实现工程设计,这就是计算机辅助工程的概念.CAE的主要功能是:原理图输入,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB后分析. ---- 九十年代为EDA阶段,尽管CAD/CAE技术取得了巨大的成功,但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来,在整个设计过程中,自动化和智能化程度还不高,各种EDA软件界面千差万别,学习使用困难,并且互不兼容,直接影响到设计环节间的衔接.基于以上不足,人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化,这就是EDA(电子设计自动化).
EDA设计是当前电子设计发展的最新阶段,与CAD和CAE之间的界限尚不明显.但是在CAD阶段是计算机辅助人完成任务,而应用EDA技术则是在人的指导下,由计算机完成设计任务.它使设计人员从繁重的重复性劳动中解放出来,把主要注意力放在电子系统建模,算法研究和行为描述等更高层次的设计工作上,那些大量具体的低层次工作由EDA工具和计算机去做.使用EDA技术有几大优点:一是在系统设计的各个过程分别进行仿真,保证了设计的正确性,使得设计能够一次成功;二是能够自行设计ASIC(专用集成电路)芯片,使得系统体积小,可靠性高,保密性好;三是设计方法由手工设计变为自动设计,可大大提高设计效率和设计质量.
EDA技术是90年代世界电子设计的最新技术潮流,也将是21世纪电子设计的主要技术方向,如果没有EDA的方法,现代电子系统的设计就变得没有实际意义可谈.例如大型航空中的电子系统,各种通信网系统,计算机网络系统等如果离开EDA将无法完成.现代信息电子企业中,不论其企业的规模大小,从产品设计到生产工艺都离不开EDA技术,所以说EDA技术是现代电子工程师所必须掌握的技术.
二,高职院校开展EDA教学的重要性
高等职业教育是以培养适应生产,建设,管理,服务第一线需要的,德,智,体,美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才为宗旨,以职业岗位关键技术能力为本位培养人才.技术型人才主要从事技术的应用与运作,他们的任务是实施已完成的设计,规划和决策并转化成产品,在生产一线工作,需要具备一定的理论知识和技能.高等职业教育要与现代科技的发展和企业生产实践紧密地联系起来,才能适应社会经济发展的需要.当前不论从科技发展的角度还是从人才培养的角度,EDA在高等电子职业教育中都应占有一席之地,而且越早起步越主动.在西方发达国家,EDA技术已在电子工业界得到广泛应用,许多大学已将EDA融入教学并占有重要地位.在美国学电子的大学生如果不熟悉EDA毕业后难以找到合适的工作,美国大学生在校期间利用EDA技术参与开发电子产品并获得了效益.
与国际先进的电子设计方法和教学手段相比较,目前国内高职院校在电子类课程的教学内容教学方法,实践环节上都有较大差距.特别是学生的实验手段有不少还停留在传统的中,小规模集成电路的安装,焊接,调试的阶段,还是采用传统的"基于电路板"的设计方法.许多同学甚至一些教师对电子系统设计的EDA方法还不甚了解,电子课程体系及课程设置也不够合理,课程的教学内容还未能适应当前电子技术特别是电子设计技术的发展,现代化教学设备及其相应适合教学的EDA工具软件也比较缺乏.这些差距都是客观存在的,但是最大的差距还是我们思想观念上的差距.因此以开展EDA教学为契机,和国际先进水平接轨,深入进行面向21世纪电子类课程体系,课程内容和教学手段,教学方法的改革迫在眉睫.

下一页