電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、課程分析（一）課程的性質(zhì)和特點(diǎn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 （ EDA）是電子類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，系統(tǒng)地介紹EDA 基礎(chǔ)知識(shí)、常用的EDA開發(fā)工具、 FPGA/CPLD器件、硬件描述語(yǔ)言、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等內(nèi)容，使學(xué)生了解FPGA/CPLD編程器件的硬件結(jié)構(gòu)、原理和特性，掌握VHDL硬件描述語(yǔ)言和常用EDA開發(fā)工具，熟悉EDA的設(shè)計(jì)方法、 EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)，掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)電子電路進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)的方法。課程教學(xué)圍繞一個(gè)核心內(nèi)容來(lái)展開，即學(xué)習(xí)通過(guò)軟件的方法來(lái)高效地完成硬件設(shè)計(jì)方法的計(jì)算機(jī)技術(shù)。（二）課程教學(xué)目標(biāo)通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)， 培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技能， 強(qiáng)化學(xué)生對(duì)

2、電子線路理論知識(shí)的應(yīng)用和一定的創(chuàng)新能力，為學(xué)生今后從事電子電路的自動(dòng)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。（三）課程內(nèi)容分析本課程理論教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)與層次分為三個(gè)部分共9 章，一個(gè)學(xué)期修完。第一部分學(xué)習(xí)第一至第三章，主要內(nèi)容是EDA技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)及內(nèi)容、EDA工具及設(shè)計(jì)流程、FPGA結(jié)構(gòu)。第二部分學(xué)習(xí)第四至第八章，主要內(nèi)容是VHDL程序設(shè)計(jì)、 VHDL結(jié)構(gòu)、基本語(yǔ)句及狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)。第一部分學(xué)習(xí)第九章，主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)完整項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方法各章具體內(nèi)容和重點(diǎn)、難點(diǎn)以及教學(xué)要求見課程教學(xué)大綱。本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容共6 個(gè)必選項(xiàng)目，一學(xué)期限完成，具體內(nèi)容見實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。（四）課程教學(xué)資源1、教材：本課程教材選擇遵循三個(gè)原則：一是更新

3、快，內(nèi)容體系與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)反映本學(xué)科發(fā)展前沿；二是級(jí)別高，是國(guó)家“面向21 世紀(jì)課程教材” ，或“十五”、“十一五”規(guī)劃教材，或獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)教材；三是編著者為本學(xué)科領(lǐng)域的著名專家學(xué)者?；谝陨显瓌t，本課程教材采用潘松主編的EDA 技術(shù)實(shí)用教程 ，科學(xué)出版社2006 年 3 月第 3 版，該教材是 “面向 21 世紀(jì)課程教材” ， 普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。編著者潘松是杭州電子科技大學(xué)的教授，國(guó)內(nèi) FPGA 領(lǐng)域著名學(xué)者。2、主要參考資料：（ 1）譚會(huì)生，EDA技術(shù)綜合應(yīng)用實(shí)例與分析，西安電子科技大學(xué)出版社，2004 年11 月（ 2）（美）Mark D.Birnbaum，電子設(shè)計(jì)自

4、動(dòng)化基礎(chǔ)（英文影印版），機(jī)械工業(yè)出版社，2005年 8 月（ 3）邊計(jì)年、薛宏熙，用VHDL設(shè)計(jì)電子線路，清華大學(xué)出版社，2000 年8 月（ 4）朱正偉，EDA技術(shù)與應(yīng)用，清華業(yè)出版社，2005 年10 月（ 5）任愛鋒等，基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，西電出版社，2004年1月；（ 6）潘松等，SOPC技術(shù)實(shí)用教程，清華大學(xué)出版社，2005 年3 月（ 7）彭澄廉，挑戰(zhàn)SOC基于NIOS 的 SOPC設(shè)計(jì)與實(shí)踐，清華大學(xué)出版社，（ 8）王誠(chéng)吳繼華等， ALTERA FPGA-CPLD設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)篇），人民郵電出版社，（ 9）王誠(chéng)吳繼華等， ALTERA FPGA-CPLD設(shè)計(jì)（高級(jí)篇），人民

5、郵電出版社，2004 年2005 年2005 年7 月7 月7 月（ 10）王誠(chéng)、薛小剛、鐘信潮，F(xiàn)PGA/CPLD設(shè)計(jì)工具XILINX ISE 5.X 使用詳解，人民郵電出版社，2003年 6 月（ 11）李洪偉，基于 QUARTUS II 的 FPGA/CPLD設(shè)計(jì)，電子工業(yè)出版社， 2006 年 4 月（ 12）（德） DIRK JANSEN，王丹 童如松譯，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）手冊(cè)，電子工業(yè)出版社，2005年3月（ 13）張亦華、延明，數(shù)字電路EDA入門 -VHDL程序?qū)嵗?，北京郵電大學(xué)出版社，2004年 2月（ 14）黃正瑾， CPLD系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2

6、002年3月（ 15）曾繁泰、王強(qiáng)、盛娜等，EDA工程的理論與實(shí)踐 SOC系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)，電子工業(yè)出版社，2004 年 2月（ 16）江國(guó)強(qiáng)， EDA技術(shù)與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2006年 1月（ 17）陳燕東，可編程器件 EDA應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，國(guó)防工業(yè)出版社，2006年 5月（ 18）柳春鋒，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）教程，北京理工大學(xué)出版社，2005 年 8月（ 19）趙明富， EDA技術(shù)與實(shí)踐，清華大學(xué)出版社，2005 年 12 月（ 20）徐志軍、王金明、尹廷輝、蘇勇，EDA技術(shù)與 PLD設(shè)計(jì)，人民郵電出版社，2006 年 2月（ 21）江國(guó)強(qiáng)， EDA技術(shù)習(xí)題與實(shí)驗(yàn)，電子工業(yè)出版社，200

7、5年1月（ 22）姜雪松，可編程邏輯器件和EDA設(shè)計(jì)技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年 1月（ 23）王行、李衍， EDA技術(shù)入門與提高，西安電子科技大學(xué)出版社，2005年 5月（ 24）潘松， EDA技術(shù)與 VHDL，清華大學(xué)出版社，2004年 8月3、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源（ 1）電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化校級(jí)精品課程網(wǎng)站：（ 2）其它學(xué)習(xí)網(wǎng)站：ALTERA官方網(wǎng)站：FPGA學(xué)習(xí)網(wǎng)站：二、學(xué)習(xí)者分析本課程的學(xué)習(xí)者為電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)大學(xué)三年級(jí)新生，已經(jīng)修完模擬電路和數(shù)字電路課程及 C程序設(shè)計(jì)。他們的主要優(yōu)勢(shì)是：對(duì)實(shí)踐性課程學(xué)習(xí)興趣濃厚，對(duì)新概念新技術(shù)有一種好奇感；學(xué)習(xí)的積極性較強(qiáng)。三、課程教學(xué)過(guò)程設(shè)

8、計(jì)（一）教法設(shè)計(jì)1、本課程計(jì)劃學(xué)時(shí)為40 學(xué)時(shí)，其中講課為20 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)為20 學(xué)時(shí)，學(xué)分2。2、處理教學(xué)內(nèi)容的原則（ 1）針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的就業(yè)市場(chǎng)需求，確定我們主要培養(yǎng)的是技術(shù)應(yīng)用性人才，注重學(xué)生的工程技能， 確定本課程的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容放在硬件描述語(yǔ)言、 可編程邏輯器件及項(xiàng)目設(shè)計(jì)模塊。 課程的難點(diǎn)是項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題和設(shè)計(jì)技巧。（ 2）課程實(shí)踐教學(xué)分為三個(gè)層次展開，最低層為基本邏輯行為的實(shí)現(xiàn)，第二層為控制與通信的實(shí)現(xiàn)，將算法的實(shí)現(xiàn)作為第三層， 三個(gè)層次的教學(xué)反映了 EDA技術(shù)最本質(zhì)的內(nèi)容。 通過(guò)三個(gè)層次的系統(tǒng)化教學(xué)， 能夠系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用EDA技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力，教學(xué)效果良

9、好。增加綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,? 改變了過(guò)去那種驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的模式。3、基于課程性質(zhì)、內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排，采用多種教學(xué)方法與先進(jìn)的教學(xué)手段，啟發(fā)學(xué)生積極思維、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析判斷能力、自我學(xué)習(xí)能力、知識(shí)綜合運(yùn)用能力等等。采用了基于項(xiàng)目的引導(dǎo)式教學(xué)方法，運(yùn)用層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)，合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)等手段，積極采用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，改革傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)微觀現(xiàn)象宏觀化，抽象概念形象化。使學(xué)習(xí)過(guò)程輕松愉快，達(dá)到最佳效率和最佳效果。結(jié)合教學(xué)研究課題，運(yùn)用EDA技術(shù)進(jìn)行課程教學(xué)改革，效果顯著。課外作業(yè)以小設(shè)計(jì)、小項(xiàng)目為主，結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)

10、行有效地課外輔導(dǎo)，在課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)的同時(shí)，進(jìn)一步拓展學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力。（二）學(xué)法設(shè)計(jì)基于課程性質(zhì)、內(nèi)容及學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，在學(xué)法上要求學(xué)生“多讀（讀程序看程序）”、“多思考（通過(guò)比較學(xué)習(xí)多提問(wèn)題） ”、“多交流（積極參與課堂討論，課外多與同學(xué)研討或者參與網(wǎng)上論壇討論）”、“多實(shí)踐（能夠充分時(shí)間進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練及項(xiàng)目制作）”，“多參考（積極參考各種技術(shù)網(wǎng)站及相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)例）”（三）教學(xué)媒體設(shè)計(jì)本課程理論部分的課堂教學(xué)采用多媒體教學(xué)，課外的自主學(xué)習(xí)則通過(guò)精品課程網(wǎng)站來(lái)學(xué)習(xí)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分是在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室按實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行。本課程是學(xué)校的精品課程，網(wǎng)絡(luò)課件及相關(guān)資源已上網(wǎng)，課程網(wǎng)站體現(xiàn)了資源豐富、

11、動(dòng)態(tài)交流、課內(nèi)課外結(jié)合的特點(diǎn)。 要求學(xué)生在課外結(jié)合教學(xué)進(jìn)度上網(wǎng)學(xué)習(xí)， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課件完善課堂筆記， 在交流平臺(tái)上提問(wèn)題、 談體會(huì)，在自測(cè)平臺(tái)上復(fù)習(xí)自查，在學(xué)習(xí)資源平臺(tái)上拓展延伸等。（四）教學(xué)進(jìn)程設(shè)計(jì)序號(hào)章節(jié)標(biāo)題學(xué)時(shí)其中講授討論實(shí)驗(yàn)上機(jī)習(xí)題其他第一章EDA技術(shù)概述22第二章EDA設(shè)計(jì)流程及其工具413第三章FPGA/CPLD結(jié)構(gòu)與應(yīng)用11第四章VHDL設(shè)計(jì)初步22第五章VHDL設(shè)計(jì)進(jìn)階22第六章VHDL結(jié)構(gòu)與要素743第七章VHDL基本語(yǔ)句523第八章有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)523第九章電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐1248合計(jì)402020四、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)本課程的教學(xué)評(píng)價(jià)主要由三個(gè)部分組成：（一）平時(shí)考核： 主要是對(duì)學(xué)生的課程作