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数字系统设计（VHDL）课程教学改革与实践

摘要：数字系统设计（vhdl）是本科院校电类专业学生的一门

专业课，其发展日新月异，如何更好的培养学生的实践能力，使教

学内容能够紧跟技术发展前沿已经成为当前教学的重要研究课题，

为此文章提出了突出实践能力的综合考核方式，以及实验内容与电

子设计大赛相结合的教学改革方法。

关键词：数字系统设计；电子设计大赛；实践能力；教学改革

1研究背景

《数字系统设计（vhdl）》是一种软硬件合一的数字电子设计技

术，它的设计语言采用硬件描述语言，以eda软件为工作平台，以

专用集成电路为实现载体，来设计复杂的电路系统，代表了现代电

子设计方法的主流趋势[1]。因此该课程具有较高的理论性和实践

性，而且更加注重实践。独立学院的方针是培养应用型人才，而且

从全国近几年大学生电子设计大赛的题目来看，利用eda技术完成

的竞赛题目所占比例逐年提高，题目更加灵活多变，要求也越来越

高，这些变化反应出目前业界对当代工科电类专业大学生技能掌握

的需求方向。基于以上两点，针对数字系统设计课程的实践教学环

节进行改革与创新，切实提高学生应用eda技术设计电路的能力，

是独立学院电信类专业课程建设的一项重要任务，具有极高的应用

价值。

但在当前“数字系统设计（vhdl）”课程的教学环节仍存在着若

干弊端[2]，需要引起重视并想办法加以解决。本文对该课程的理

论与实践教学方法、考试方法提出三点建议，以期改进教学方法，

提高教学效果，使该课程在培养学生的创新实践能力中起到应有的

作用。

2教学中存在的问题

2.1课程内容缺乏前沿性、连贯性，重点不突出

许多现有的教材内容上更新速度慢，缺乏前沿性，不能全面展示

数字系统设计技术的新成果和发展趋势；编写上缺乏完整的课程

观，章节结构不合理，重点不突出，理论叙述多而配套的实验和习

题少。导致学生没有明确课程目标，对课程内容感到枯燥、乏味，

学习积极性不高。

2.2教学方法单调，教与学结合不紧

传统教学方法以教师讲授为主，学生在封闭的课堂环境下获取数

字系统设计知识，方式单调，互动有限，缺少及时动手实践的机会。

教学过程重教轻学，重知识轻能力，只重视灌输教学大纲圈定范围

内的知识而忽视学生对于技术发展的探索，只重视设计技巧的传授

而忽视对数字系统设计思想的理解和把握。以上这些都不利于教学

质量的提高，不利于应用型人才的培养。

2.3实验模式死板，缺乏主动性和创新性

受实验设备及学时数等条件的制约，现行实验项目缺乏新意，模

式单一，实验教学仍沿袭传统的“课前预习-教师讲解-课堂实验-

递交实验报告”的教学方式[3]，学生的主动性和创造性得不到体

现。另外大多数情况下，实验教学依附于理论教学，实验成绩在期

末成绩中所占比例不高，并且实验成绩大多依据实验报告书写是否

全面、认真来给定，而这些因素并不能真实地反应出学生的实验能

力。缺乏有效的激励使多数学生不重视实验，在做实验时抄袭数据

结果，严重阻碍了学生创新思维和动手能力的培养。

3解决办法

3.1合理选择教材，案例启发式教学

首先，精选教材。根据eda教学需求，查阅了许多国内外教材，

并结合eda技术的必威体育精装版进展，有目的的选择了适合电子信息工程

专业学生的教材-潘松老师的《eda技术实用教程（第三版）》；其

次，采取案例启发式教学。比如在讲授硬件描述语言时，不能逐条

介绍语法，而是应结合具体实例讲解最基本的语句及其使用方法，

让学生从最初模仿实例编程到最终自己能独立设计程序，从而达到

掌握vhdl语言的目的。另外，在课堂教学中及时引入往年数字系

统设计方面相关的电子设计竞赛题目，也许同学们在初学这门课时

还做不出来这些题目，但是他们可以了解电子信息行业的必威体育精装版动

态，以及该课程和其他课程之间的联系，并且将vhdl设计仿真与

传统的集成电路设计相对比，其方便快捷让同学们切实感受这门课

的应用前景和vhdl语言的魅力，对于提高学生的学习兴趣大有帮

助。最后，少讲多练。我校该课程的总学时为64，其中40学时理

论，24学时实验。而在40学时理论中拿出一部分学时到实验室上

课，这样可以边讲边练，使学生能够及时的动手实践，掌握