eda课程设计讲解(10篇)
1.eda课程设计讲解 篇一
时 间 学 院 专业班级 姓 名 学 号 教 师 成 绩
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
EDA课程设计报告
2013年12月
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
一、课程目的
1.学习和了解EDA技术的内容、开发软件以及发展过程。2.熟练掌握Multisim软件的功能使用和仿真工具的应用。3.学会使用Multisim软件设计电路、仿真实现一些简单的功能。4.根据所设计的电路,在Multisim 计算机软件开发环境下,详细介绍如何自动实现电路图的绘制、仿真及测试故障诊断
二、设计内容
利用Multisim设计一个四路彩灯控制器。它要求系统启动后自动从初始状态按规定程序完成3个节拍的循环演示。第一节拍:四路彩灯从右向左逐次渐亮,;第二节拍:四路彩灯从左向右逐次渐灭;第三节拍:四路彩灯同时亮后,同时变暗,进行4次。
三、设计原理
根据系统要求,设计系统硬件框图如下图所示。
1.信号发生器
信号发生器提供频率为100赫兹的脉冲。
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133 2.四进制分频器
分频器可由各种类型的四进制计数器构成。在此,采用74LS74N中的D触发器,连接成下图所示的四进制异步减法计数器。
3.三进制节拍控制器
此系统有3个不同的工作节拍,是由状态(Q1、Q0)的三种编码(10、0l、11)表示的。选用74LS74N中的D触发器和74LS00D中 的与非门构成下图所示的三进制计数器。
4.节拍程序控制器
双相移位寄存器是74LS194,是产生移动灯光信号的核心器件。下图是74LS194的逻辑图和功能表。该寄存器由4个RS触发器及它们的输入控制电路组成。具有并行寄存、左移寄存、右移寄存和保持四种工作模式。为清零端,低电平有效;CLK为上升沿触发,SL、SR分别为左移和右移串行输入端;S0、S1为两个控制输入端,它们的状态组合可以完成保持、右移、左移、并行输入四种控制功能。当S1=0,S0=0时电路保持原来的状态;当S1=0,S0=1时,数据从右移输入端SR送入寄存器;当S1=1,S0=0时,数据从左移输入端SL送入寄存器;当S1=1,S0=1时,数据从DCBA并行输入端预置数。
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
四、系统调试修改
在程序主界面内创建如下图所示的仿真电路,其中的过程图示也见下图。
图1 未仿真时的电路
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
图2 仿真时的电路
图3 仿真时的示波器
北京科技大学——自1105班——王玮——41151133
五、收获及心得
通过本次EDA课程设计,我对multisim这个软件有了进一步的认识,同时通过老师的课上讲解和课下查阅资料,我对EDA的了解更深一层次,对它的发展历史和一些常用的开发环境和软件有了较为系统的认识。Multisim 的仿真方法切合实际, 所选元件和仪器与实际应用非常相近, 均可直接从屏幕上选取, 而且仪器的操作开关、按键与实际仪器极为相似, 改变了传统基于电路板的设计方法, 从而大大缩短了设计时间,降低实验成本, 提高了效率。
在设计过程中,当然不可避免的遇到了诸多问题。首先是对软件的汉化,对于原英文软件打开后完全是一直半解,网上查了汉化方式才解决。其次是找一些原件也遇到了障碍,一些自己想用的型号有些不符,查阅了网上的很多资料才找到或者找到一些代替的原件。还有刚做好的电路由于自己频率没有选合适,所以结果与自己的预想有些偏差,试了好多才选好。
2.eda课程设计讲解 篇二
随着微电子技术和计算机技术的飞速发展, 现代电子系统的设计和应用已进入一个全新的阶段。基于EDA技术的现代电子系统设计正逐步取代人工设计方法, 传统的“固定功能模块+连线”的设计方法已逐步退出历史舞台, 而基于芯片的设计现已成为电子系统设计的主流[1,2]。可编程逻辑器件和EDA技术的结合使得电子系统设计变得更加方便、快速、灵活。因此, 掌握EDA技术是电子信息类学生的一项重要设计手段。然而, 《EDA技术与应用》课程是一门实践性很强的课程, 它既要求学生有一定的硬件知识, 还要求会用VHDL语言编程实现具体功能, 特别是要有一定的工程实践能力。在实际教学中, 由于教学条件和学生基础等方面的约束[3], 使得该课程的教学效果一直都不理想。而且原来的教课方式主要是教师讲授、学生被动接受[4], 学完一门课, 仍不能很快地进行EDA产品的开发, 造成知识和实际工程应用的脱节。因此, 急需对当前这种学与用脱节的情况进行分析, 并采取相应的措施。本文针对《EDA技术与应用》课程的教学方法和教学模式进行了研究, 提出项目化教学模式, 试图通过“项目化”的教学模式使学生在学习EDA技术的过程中能主动参与教学过程, 理论联系实际, 使学生在完成项目的过程中有成就感, 其专业能力、方法能力和社会能力也得以提升。
1 项目化教学模式的设计过程
采用项目导向的项目化教学是以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的一种新型教学模式。笔者在《EDA技术与应用》课程中采用了项目化教学, 通过一个完整的项目将整个课程贯穿, 把项目分成若干个子项目, 采用循序渐进、逐渐深入的方式一步步完成整个项目。项目化教学有利于“工学结合”, 有利于提高学生的实践能力、协调能力和创新能力。
1.1 选取合适的项目
进行“项目化教学”就是选取一个合适的项目贯穿整个课程的教学过程。选取项目应遵循以下几个原则:一是, 所选取的项目必须具有很强的实用价值;二是, 该项目要覆盖《EDA技术与应用》课程的核心知识点;三是, 易操作性。所选的项目要易于学生实践和设计, 能够在现有的实验环境和实验条件下对项目的各项功能进行验证。根据以上这三点原则, 笔者选取了《电子秒表设计》这个项目。《电子秒表设计》实现起来较为简单, 便于进行模块化设计, 而且能够全面覆盖《EDA技术与应用》课程的核心知识点。而且该项目有利于学生分组实现, 能培养学生的团队协作能力和自学能力。另外, 本课程应用的是美国赛灵思 (Xilinx) 公司的FPGA开发板 (Basys2) [5], 板子上装有四个数码管, 可用于实现电子秒表的实现。
1.2 对项目进行分解
确定《电子秒表设计》作为贯穿该课程的项目后, 就要对该项目进行分解。应从该项目的需求入手, 分析电子秒表需要显示几位数字, 精度要求到小数点后几位。因为FPGA开发板上只有四个数码管, 所以只能显示到小数点之后两位, 即0.01秒。最大能显示到59.99秒。因此需要产生一个100Hz的时钟信号。另外需要有计数器模块、控制模块、译码器模块。由于FPGA开发板上自带的时钟是50MHz, 所以需要一个分频器模块, 产生一个100Hz的时钟, 还需分出一个1000Hz的扫描时钟。
2 EDA课程项目化教学的实施过程
2.1 分组完成项目化教学
在教学过程中, 因为所选取的项目都是一些具体的工程项目, 它所涉及的工作量都是比较庞大的, 所以为了使学生能更好地完成这些项目可将学生分成若干个小组 (每组四人) , 共同完成某一个项目的实践操作。在完成项目的过程中, 能够提高学生的团队协作能力、表达能力和自学能力。
2.2 先布置任务, 再对重要理论点讲解
在每次上课时, 先说明已进行到项目的哪个子项目, 布置本次课要完成哪些子任务, 以及需要提交的成果 (比如实验报告或源代码) , 每个子任务大概需要多少时间, 并明确考核方式。在学生做的过程中不断巡视, 适当地给予指导, 并对重要的理论点进行讲解, 最后由各组组长将成果提交给教师。这样既能激发学生不断思考和开拓创新的兴趣, 也可以有效地掌握学生实施项目的过程。如果授课教师将整个实验过程全部放任学生自行分析和探索, 则会导致相当一部分学生在学习过程中走过多的弯路, 最终很有可能会因为实验时间不够, 不能完成项目指定的任务。因此这种讲解重要理论点的方式很适合项目化教学模式。
2.3 有效的考核方式
在实际的EDA工程设计过程中, 项目组成员往往会围绕一个非常明确的设计目标进行设计与实现, 每一个分阶段目标的实现对他们而言是最好的鼓励。在实际的EDA课程教学中, 也应将一个项目分成若干个模块, 围绕这些模块进行实验, 学生能够在一个个模块实现的过程中得到极大的成就感。这将激励学生愿意继续完成后面的工作。因此通过设计一系列的模块, 能够起到很好的学习激励效果。在本次课程设计中, 笔者就将项目划分为六个模块, 分别是项目立项分析、需求分析与方案设计、显示控制模块的实现、译码器模块的实现、计数器和分频器模块的实现、系统集成与性能分析。
每做完一个模块, 由小组组长向全班同学演示, 由其他组的组长和教师打分, 每个学生按自己扮演的角色书写项目报告书, 教师根据每人的报告分别打分, 最后, 每人该模块的得分=组的成绩×50%+教师给每人报告打分×50%。一共有6个模块, 每个模块所占的权重是不一样的, 划分情况如表1所示:
3 结束语
项目化教学模式是对当前《EDA技术与应用》课程教学模式的一次大胆尝试。通过研究发现, 采用项目化教学模式, 学生的学习积极性会有很大提高, 有助于培养其团队协作能力和自学能力。本文研究了如何在《EDA技术与应用》课程中实施项目化教学, 并提出了有效的考核方式, 从而大大提高了《EDA技术与应用》课程的教学质量。
参考文献
[1]邹彦.EDA技术与数字系统设计[M].电子工业出版社, 2007, 04.
[2]詹仙宁, 田耘.VHDL开发精解与实例剖析[M].电子工业出版社, 2009, 09.
[3]胡桂, 张艳.EDA技术对实验教学的影响[J].高等教育研究, 2006 (03) :38-39.
[4]蒋冬初, 何飞.基于EDA技术的电子信息课程整合教学研究[J].高教论坛, 2009 (02) :29-32.
3.eda课程设计讲解 篇三
摘要:本文主要从电子设计自动化课程的特点、结合信息化教学,以微课教学为载体,论述了微课设计的可行性、制作微课的实施方案及微课的应用价值。
关键词:微课;EDA(电子设计自动化);信息化教学
【中图分类号】TN02-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2016)34-0010-02
一、研究现状
微课受教育部、到各省市区各级教育行政部门的高度重视
教育部、各省市区县各级教育行政部门、学校以及学会/协会、联盟均在积极开展面向高等教育、基础教育、职业技术教育等领域的微课比赛和资源建设计划。比如,2012年教育部全国高校教师网络培训中心和教育部教育管理信息中心先后启动了微课比赛,浙江、江西、江苏等许多省市地方教育行政部門也组织了各自的比赛和资源建设计划,中国教育技术协会也组织了微课比赛。不久前,中国职业教育微课程联盟也在上海同济大学宣告成立。
微课拍摄与制作技术在硬件和软件上取得了重要突破
美国的LiveScriveSmartPen与瑞典的Anoto智能笔开始被介绍到中国,并受到一线教师的欢迎,日本东芝公司独辟蹊径,设计开发了东芝玲珑微课制作系统。不仅如此,录播教室的迅猛发展,也为微课设计开发提供了良好的硬件保障和系统环境。同时,微课制作方法也得到了普及与发展,录屏软件录制、摄像工具录制、录播教室录制、专业演播室制作、智能笔录制、专用软件录制、iPad录制等一系列微课制作工具深受广大教师喜爱。
不仅如此,ShowMe、EduCreations、ZTE录课通、课程派(KeChengPai.com)、K12录课通等一批基于台式机、笔记本电脑、平板电脑、浏览器的录课软件系统也涌现出来。微课拍摄与制作技术在硬件和软件上都取得了重要突破。
二、实施方案
1.对项目组成员开展基于微课的网络研修研究及培训,提高教师对微课设计软件的应用能力,掌握微课制作技巧、慕课开发技巧,与国内外优秀微课制作团队进行经验交流。
开展基于微课的网络研修,提升网络时代教师信息化教学与教研能力、促进教师专业发展。通过微课帮助教师提升信息化教学设计这一核心能力;通过微课建设提升教学评价能力和教学反思能力。
2.做好微课建设内容的整体规划。
电子设计自动化课程重点培养学生的EDA软件的应用能力,课程内容规划的一项重要工作是要按照课程标准并结合教材,组织项目组成员共同确定微课课程的知识点,在征求意见后统一发布。
3.建设微课平台
微课平台是微课资源建设、共享和应用的基础。平台功能要在满足微课 资源日常“建设、管理”的基础上增加便于用户“应用、研究”的功能模块。形成微课建设、管理、应用和研究的“一站式”服务环境。
4.以项目化教学为依据,以培养技能为主线,设计微课制作的主题和情境。
在设计过程中,主题突出、内容具体。将EDA课程按照项目化教学的要求进行分解,每个项目都是来源于电子设备在设计和使用中的实际案例,从有效提高学生技能的角度出发,进行重点、难点的突破。微课课程的使用对象是教师和学生,课程研发的目的是将教学内容、教学目标、教学手段紧密地联系起来,所以,决定了研发内容一定是教师自己熟悉的、感兴趣的、有能力解决的问题。
5.进行微课开发
微课内容开发是一个较为复杂的系统工程。其建设模式采用 “项目开发式”。微课资源建设一般要经过宣传发动、技术培训、选题设计、课例拍摄、后期加工、在线报送、审核发布、评价反馈等环节,才能确保其质量。选取《电子设计自动化》课程为微课开发主题。以教学视频片段为主线“统整”教学设计(包括教案或课件)、课堂教学时使用到的多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等相关教学资源,构成一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”,营造一个真实的“微教学资源环境”,使得“微课”资源具有视频教学案例的特征。
6.开展微课建设交流应用
交流与应用是微课建设的最终目的。通过集中展播、专家点评和共享交流等方式,向广大师生推荐、展示优秀获奖微课作品;定期组织教师开展 “微课库”的观摩、学习、评课、反思、研讨等活动,推进基于微课的校本研修和网上教研新模式形成。
三、创新点
本课题的创新之处:转变“以教师为中心”的教学思想,实践“以学生为中心”的教学理念;建立新型的教学模式,实现师生互动、优质教学资源共享,提高教学效果和学生实践能力;解决学校“多媒体网络教室”不足的问题,使多媒体教学环境进入普及阶段。
四、应用价值。
1.新课导入 教师根据新课知识点设计新颖的问题,吸引学生的注意力,为新课的讲解做好铺垫制作此微课。在开始上课后先让学生看此视频。
2.知识理解 教师对本节重难点做点拨,典型例题引导学生探究规律。在学生自主探究或合作探究后一起看此视频。
3.练习巩固 教师设计好少而精的习题并制作好微课,用于巩固本节知识。
4.微课短小精悍,一个议题,一个重点,都是针对学生学习中的疑难问题设计,非常适合学生自学。
5.适应不同的学生,视频播放快慢课一调节,让不同程度的学生根据的自己的基础和接受程度控制视频的快慢。由于视频可以反复播放,使那些平时反应慢的又羞于发问的学生能够从容的反复观看,较好的解决了后进生的转化问题。
作者简介:辛显荣(1968-),女,山东汶上人,硕士,山东电子职业技术学院副教授,研究方向:EDA技术,FPGA技术。
4.EDA课程设计——数字频率计 篇四
题目:数字频率计
姓名:Eric 班级:09电子x班 学号: 090104020xxxx 成绩:
(注:此文件应以同学学号为文件名)
一、设计题目及要求
1.输入为矩形脉冲,频率范围0~99MHz;
2.用五位数码管显示;只显示最后的结果,不要将计数过程显示出来;
3.单位为Hz和KHz两档,自动切换。
二、设计过程及内容 1.总体设计思路
总电路图主要有两部分组成,即测频电路和扫描电路。
图1 总电路图
图2 总电路图仿真波形
测频电路测量一秒钟内通过计数器的脉冲个数,将其送至扫描电路中显示。
2.主要模块实现方法(1)扫描电路
试验箱上共有8个数码管,但共用一个显示输入端,因此如要显示两位以上的数字,就必须使用扫描电路。其作用就在于不同的时间使不同的数码管显示当前输入的与其对应的数字,由于扫描的频率很高,带给人眼的感觉就是同时在显示。四个八选一数据选择器。扫描电路由一个八进制计数器、四个八选一数据选择器74151、一个七段译码器7448组成。
图3 扫描电路
图4 四个74151接法
图5 扫描电路仿真波形
(2)测频电路
测频电路由一个366进制计数器和计数换挡及寄存电路组成
图6 测频电路
图 7 测频电路仿真波形
在366进制计数器输入频率为366Hz的时钟信号,当该计数器通过366个脉冲,即经过时间一秒后366进制计数器的进位端输出高电平,将脉冲计数器置零,并控制储存寄存电路输出一秒内通过脉冲计数器的脉冲个数,以达到测量频率的效果,并且保证只显示最后结果不显示中间计数过程。
图8 366进制计数器
计数换挡及寄存电路由1个一亿进制计数器和20个门电路组合以及20个D触发器组成的寄存电路组成。
图9 计数换挡及寄存电路
因为要求测量0到99MHz的频率所以选用一亿进制计数器计脉冲的个数,置零端通过一个非门和366进制计数器的进位输出端相连,又要求使用5喂数码管,所以当计数器十万位的数为1时就换挡,换挡后将不显示后3位数,测试的单位由Hz变为kHz。
图10 一亿进制计数器
(3)换挡的实现
换挡电路由20个门电路的组合构成,20个电路组合的A端分别接一亿进制计数器的Q0到Q19即低五位,B端分别接一亿进制计数器的Q12到Q31即高五位,CO和NCO接一亿进制计数器的进位输出端。S端接寄存电路D触发器的出入端。
S=AC’+BC
图11 换挡门电路组合
(4)寄存电路
寄存电路由20个D触发器接成,输入输出端分别接换挡电路和扫描电路。CLK端接366进制计数器的进位输出端以实现对数据的存储和输出。
图12 寄存电路
三、设计结论(包括设计过程中出现的问题;对EDA课程设计感想、意见和建议)(1)出现过的问题
在使用Max-Plus时在画图的初始阶段不知道如何旋转器件,仿真阶段endtime设置的过长,时钟脉冲周期设置的过小导致因器件延迟造成的仿真失效。在试验箱的使用过程中因没插跳线导致程序无法下载到芯片。
(2)对EDA课程设计感想
刚拿到题目是觉得无从下手十分躁,第二天思考了一天仍无法突破,也曾有所抱怨。当看到每个分立的模块仿真均正确而组合起来的总电路仿真效果十分混乱的时候感到极其的困惑,在老师的建议下把电路图下载到了试验箱里解决了这个问题。最后当自己的设计通过老师验收的时候心里无比的轻松喜悦……
应用软件MAX-Plus的使用大大减小了因在纸上画电路图的工作量,通过简单的电路设计,提高了我的独立思考能力,通过连结实验箱增强了我的动手能力,并延伸了我在课堂上学到的知识,此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用,让我看到了EDA技术功能的强大,也让我认识到掌握他们的重要性,同时也看到了自己的差距与不足,我知道只有今后自己努力学习,拓宽自己的知识面,才能更好的掌握这项技术,也才能适应社会的发展。
(3)意见和建议
5.eda课程设计讲解 篇五
实验报告
院系:信息科学与工程学院
姓名:
班级:
学号:
日期:
[实验名称] 八音电子琴
[实验要求] 1.能发出1.2.3.4.5.6.7.i八个音
2.用按键作为键盘
3.C调至B调对应频率如下表
音调 C(高音)B A G F E D C
频率(Hz)261.63x2 493.88 440.00 392.00 349.23 329.63 293.66 261.63 [实验电路设计] 1.命题分析
根据命题的要求,要使扬声器发音,需要在其输入信号端连接一个对应频率的方波信号.实验使用的信号源可以提供从几Hz到几兆Hz不等的信号频率,自然可以想到本实验命题的关键是一个具有相应分频比的分频器.考虑到硬件(按钮)在实际工作过程中会因元件的接触产生一些不可避免的抖动脉冲电平,会对实验造成影响,因此需要在按键接入线路中安装防抖动电路.2.设计过程
1>分频器
为了取得合适的电路复杂度和可接受的误差范围,分频器的时钟信号选取为器件所提供的JPCK—1(3MHz音频信号).然后通过计算,用时钟信号频率除以各发音频率,得到的分频比如下表:
分频比(16进
制)
5DEE 6384 6F84 7D62 8ADE 951C A760 BBDE
频率(Hz)高C:261.63x2 B:493.88 A:440.00 G:392.00 F:349.23 E:329.63 D:293.66 C:261.63 利用四片十六进制计数器74LS161就可以连接成适用的分频器.分频器连接完成后会产生一个预定频率的周期脉冲.但是实验要求的方波其占空比应该为1:1,因此在输出脉冲端加装一个T触发器,每次脉冲到达触发器的时候输出便会跳变电平,这就达到了驱动扬声器的条件.但是在应用了T触发器后输出方波的周期比预定的扩大了一倍,也就是说频率减至原来的二分之一.此时应重新选择时钟信号,令其为原来2倍即可.根据实验指导书,最终确定选择的时钟信号为6MHz.2>防抖动电路
利用D触发器的电压跟随特性可以用一个频率较低的时钟信号驱动,达到防止按键抖动的目的.电路较简单,见图3.图1.时钟分频电路(downway)
图2.CP为375K时上图的B4输出波形
由于设计的原因,本电路只能支持单音节输入.当同时键入两个以上的音阶时,分频比较小的(比较高的音阶)优先发声.图3.按键输入防抖动电路
3>电路组合
组合后的电路模块如图4.共有11个输入端和1个输出端.其中,CP_6M为整个电路的主频,使用电路板上的6MHz信号输出端;CP_1US为防抖动电路中触发器所使用的时钟,要求频率不高,选择电路板提供的CLK3-3(12Hz);KEYCa-B是电子琴的输入按键接口,依次是从低音到高音.Speaker是电路的输出端,接入扬声器,为其产生相应音阶的频率.实际电路如图4.连接完成后,对该电路进行仿真测试,如图5,令其CP_6M为6MHz,CP_1US为一个较低频率脉冲,设臵KEYB(音节B)为有效电平,在speaker上得到的输出频率为493,与实际音节的频率相同.图4.八音电子琴
图5.电子琴完成品的仿真波形
T触发器2分频电路
[硬件测试] [实习心得] 第一感觉,数字电子技术EDA实习很有意思.我们可以有充分的时间去思考怎么做出一个东西,这个东西的用处也许不大甚至几乎没有,但重要的是思考的过程:从它的用途总结出它的特性,从它的特性构思出它的原理,从原理到构建模型,再到模型的实现,利用已有的知识,可用的元件,最终组合出一个具有高度逻辑性的组合电路,这和我们小时候玩搭积木差不多.把积木一块块的搭成一座城堡,中间缺少任何一层甚至任何一块,城堡都可能会倒塌.同理,在我们构建命题所给的元器件时任何一个逻辑错误都可能是致命的,导致最后无法出现正确结果或者干脆不能用.因此,实习,有意思的同时还不能大意.这是一个锻炼逻辑思维和思维严谨性的极好的机会,我和我的同学们在这次工作中受益非浅.大家都积极思思考,查找资料,集思广益来解决现有的问题。在这个过程中我帮助了别人也得到了别人的帮助。
6.eda课程设计讲解 篇六
王慧萍
四年级数学上学期第三单元角的度量研究及案例分析
一、本单元课标解读
本单元是第二学段图形与几何中内容。
(一)图形的认识
1、结合实例了解线段、射线和直线。
2、知道平角与周角,了解周角、平角、钝角、直角、锐角之间的大小关系。
(二)测量
能用量角器量指定角的度数,能画指定度数的角,会用三角尺画30度,45度,60度,90度角。
“角的认识”这一内容教材分两段编排。第一学段在二年级上册,使学生初步认识角,初步认识直角、锐角和钝角,会用三角尺判断直角、锐角、钝角。四年级本单元是第二学段,引导学生进一步认识角,内容主要包括:线段、直线、射线的认识,角的认识。与二上直观认识线段和角相比,本单元内容更加注重从数学概念本质的层面上学习理解相关知识。如对于线段,在二年级上册结合长度单位认识的学习,仅在于帮助学生感知到线段的可测性,没有归纳提炼线段的本质特征,本单元则需要与直线、射线一起,对线段的本质特征作出归纳提炼。关于角的认识,进一步从射线出发,归纳出了角的概念。
本单元的内容也是后续知识的基础。如角的分类是三角形按角分类的重要依据;对直角特点的认识,也是学习垂直的基础。因此在教学中需较好地落实相应的教学目标。
二、本单元知识能力结构及特点分析
1、注重概念间的联系,强调概念认识的系统性。
本单元主要有两部分内容:一是与线有关的部分,包括直线、射线与线段;二是与角有关的部分,包括锐角、直角、钝角、平角和周角。两部分知识各自的概念之间有着高度的关联性,相互之间又有着重要的联系。因此,在教材的编排中,编写者着重把握这些特点,组织相关的材料。如在编排线段、直线、射线三种图形时,以“直线、射线与线段有什么区别?”这一问题来引导学生探究三者之间的联系与区别,又在“角”的概念界定中,很好地利用了射线与角的关系,从两个层面对“角”作了概念说明:一为直观静态层面,即“角可以看作由一条射线绕着它的端点,从一个位置旋转到另一个位置所成的图形”,紧紧抓住角的本质内涵进行说明。与此同时,在“角的分类”这一节内容中,又将研究锐角、直角、钝角、平角与周角这五类角的关系置于动态定义的背景下完成,较好地体现了“角”的各要素在角的构成过程中的重要作用,强化了对概念的系统性认识。
2、强调一般步骤的梳理,关注操作技能的形成。
本单元内容中,涉及“量出指定角的度数”与“画指定度数的角”等属于操作技能的知识,可以归为典型的程序性知识学习范畴。而程序性知识是一种研究“怎么做”的知识,其学习过程的最大特点,便是明晰相应的操作流程。教材在编排“角的度量”与“画角”两节内容中,均注意对操作步骤的归纳提炼。如“角的度量”中研究了度量角的大小的“单位”与操作工具“量角器”的工作原理后,涉及具体量一个角的度数时,呈现了量角的步骤;同样,在“画角”
这节内容中,教材也是呈现了画角的步骤。作为一种程序性知识,关于“如何做”’“ 一般步骤是怎样的”等问题的思考,是必不可少的内容。学习者也只有明确了相应的操作步骤,再加以一定量的练习,其技能水平才能相应提高。
3、重视空间观念的培养,关注基本活动经验的积累。
作为“图形与几何”的基础性内容,对学生空间观念的培养是一个学习目标。本单元内容在编排中,抓住了几何知识的特点,突出学习的过程性,既注重学生空间观念的培养,也为学生积累相关的数学活动经验创造了条件。如在直线、射线与线段的编排中,采用想象与实例相结合的方式,发展学生的空间观念;又如在练习七的相关练习中,多次要求学生用估一估、再度量的方式进行学习,也注重了培养学生的空间观念。此外,在整个单元的编排中因为重视操作活动,强调概念知识的系统认知,能为学生后续学生类似内容积累起丰富的活动经验。
三、本单元教学设计基本思路及注意事项
1、准确把握学习起点,恰当定位教学目标。
关于“角”的知识内容,本套教材分了两次进行编排。二年级上册已经涉及“角的认识”的一些基本内容,因此在本单元教学中教师需要在充分了解二年级上册学生已有的知识基础之上,制定本单元相应知识的教学目标。如关于“线段”的认识,应定位在特征的归纳与提炼上,以此为基础,进行直线、射线的特征认识教学。又如“角”的含义的引出,应与学生已有的角的特征认识沟通起来,完善对“角”的概念的认知。再如在“角的分类”的教学中,应将学生原来知道的直角、钝角、锐角的大小关系作为深入认识“角”的分类的出发点,在“角的度量”学习基础上,对直角、钝角、锐角作新的认识。只有恰当定位教学目标,才能引导学生通过本单元内容的学习有新的收获。
2、重视学生的自主探究,关注方法的适度提炼。
本单元内容的一大特点是操作活动多,许多知识的学习需要通过直观图形的观察、描述和动手操作等方式进行。教材编写时也比较重视量、数、折、拼等操作活动,旨在引导学生自主体验,在习得知识技能的同时积累相关的活动体验。因此教师在教学中尽可能多的为学生提供自主尝试探究的机会,以确保学生的操作体验活动切实到位。如在初步认识线段、直线、射线的特征后,可先组织学生自主讨论、动手画、想象说明,然后进行整理;又如在测量角的度数时,引出度量工具后,可先让学生尝试测量某个角的度数,然后在讨论方法;再如在“画指定度数的角”的教学时也可先让学生尝试,当学生积累了一定的直观经验之后,再引导学生对操作过程进行归纳,提炼出一般的操作要点,形成一定的操作经验。
3、结合相关知识的学习,体验数学思想方法的应用。
数学思想方法是数学知识不可分割的有机组成部分。本单元内容学习中,蕴含了丰富的数学思想方法,是引导学生经历、体验数学思想方法的重要载体。教学中教师需要抓住相关素材对学生进行有意识的引导。如在理解直线、射线的特性时,“经过一点可以画无数条直线”‘从一点出发可以画无数条射线’等,便隐含了无限的思想;又如在角的大小比较中则渗透了类比等数学思想方法。因此教师在教学中应充分展开学习过程,组织学生自主实践,让学生充分感受数学知识学习的过程性特点,加深对相关数学思想方法的体验与感悟。
4、强调基本内容的掌握,适度拓展提升。
本单元的学习是在二年级上册认识角的基础上进行的,也为后续进一步认识平面图形奠定一定的基础。因此,除了本单元中一些基础知识和基本技能的习得之外,需要有一定程度的拓展与提升。比如“画指定度数的角”的学习中,除了引导学生掌握用量角器画出指定度数的角之外,可适时引导学生用三角尺画一些特定度数的角,比如画30度、45度、60度、90度、120度等。这样处理已不仅仅停留在画角的层面上了,更重要的是引导学生体验特殊三角形间角的关系。此外还可引导学生一些超过180度的角的度数,拓展对角的认识,这些活动经历将为学生以后学习与角有关的知识积累起相应的基本活动经验。
四、典型教学案例实录及分析 教学案例1:角的度量
教学实录
一、创设情境,激趣引入
师:秋天来了,成群结队的大雁飞向南方,它们越过高山,飞过大海。看:它们排着怎样的队伍在前进?
生:人字形。
师:这里的人字形可以看作我们数学中的什么图形?
生:角
师:大雁结队飞行成角,这个角有奥秘吗,你想怎么研究? 生:我想知道这个角的大小。
师:好!这节课,我们就来学习关于度量角的大小的有关知识,再用这个知识来研究生活世界里角的奥秘。(板书课题:角的度量)
[点评]:从动态中抽象出“角”的模型,引出问题,再抛出“用度量角的方法来研究生活世界里角的奥秘”这一极具挑战性、学生感兴趣的话题,使学生迅速进入忧愤状态。
二、再现创造,探究新知
1、感悟量角的原因 大屏:比比看,下图中的角1和角2谁大些? 生:角1大。
师:你是怎么比出来的?
生1:眼睛观察的。生2:把角2移过去与角1重合起比,角1大些。小结:要比较角的大小,可以凭眼观察,也可以重合起比,这都是好办法!
师:下图中的角1和角3比,谁更大些,怎样比? 生:把角3翻过来,再去与角1重合起比。追问:真会想办法!那究竟大多少呢?(生不语)
师:看来,要知道一个角比另一角究竟大多少,靠“比”是不行的,还需要测量出它的准确数据。
2、建立10的表象
师:我们先来回忆一下,要想知道一条线段的长度,你们是怎么办的? 生:用直尺量。师:需要什么单位?
生:长度单位,如米、分米,厘米等。师:要测量一个物体的质量呢?
生:用称称,需要用到质量单位,如克,千克等。师:要想知道一个角的大小呢?
生:也需要一个工具,还需要一个计量角度的单位。
师:要计量角,数学上也设定了一个单位,叫做“度”。怎样的角是一度呢? 小结:为了准确测量一个角的大小,人们通常把一个圆平均分成360份,每份所对应的角就是1度。照这样的分法,把一个半圆平分成180等份,每份所对应的角也是一度。(配合课件)
师:感受一下,1度的角怎么样? 生:很小。
闭上眼睛想象一下1度角,再反复看看课件上的1度角,试着用手指比1度角。
[点评]:通过直观比较∠
1、∠
2、∠3的大小,揭示量角必要性。通过对测量长度和重量所需工具和单位的再现,为角的计量单位“度”和量角的工具量角器的“发明”“创造”作为了奠基。再巧用课件,通过观察、想象、制作、对比等方式,帮学生建立起1度的表象。
3、体会量角器的建构过程
①从90度——45度——全刻度,完成量角器的创制 师:如果把半圆两等分,每份所对应的角是多少度? 生:90度。
师:如果在半圆的左起始边记为“0度”,依次应该是多少呢? 生:900,1800。
师:想想:它可以测量生活中多少度的角? 生:90度和180度的角。
小结:像这样,可以用来测量角的工具,我们叫它“量角器”。
师:如果将半圆四等分,每份所对应的角又是多少度?说说你是怎样想的? 生:45度。生:用180除以4.生:……
师:这样的量角器可以测量生活中多少度的角? 生:90度、45度、135度……
师:它可以用来测量左边的大小吗?那我们应该怎么办呢? 生:把半圆六等份、七等份,等份的更细些…… 师:好办法!看看老师将半圆进行了几等分? 生:10等份。
生:18等份。
生:180等份。师:同桌交流交流,究竟是多少等份?每份是多少度呢? 生:18等份,每份是10度。
师:这样的量角器是否可以测量的大小呢?(课件演示)读一读,多少度? 生:60度。
师:如果把这个角翻转过来,改变一下它的开口方向,看看又是多少度? 生1:120度。生2:60度。
师:说说你是怎样想的?
(小组合作、交流汇报)
师:对了,我们只是把刚才的角改变了一个方向,它的大小变了么?(没有)可是,在这个量角器上,我们能直接读出60度吗?那怎么办呢?
(同桌讨论、交流)
师:为了方便测量开口朝右的角,我们专门为它再增加一圈刻度,这样就能精确测量不同方向的角的度数,由此可见,改变方向之后的角仍然是60度。
师:仔细看看内、外圈相对应的刻度,你有什么发现? 生:内外圈相对应的两个度数相加,正好是180度。
师:这样的量角器后来就逐步演变成了我们现在所使用的量角器。(课件出示)
②具体认识量角器
师:接下来,让我们具体认识一下手中的量角器,你知道它各部分的名称吗?(请同学们打开课本40页,同桌之间相互指一指,说一说。)
课堂练习:抢答:直接读出下面角的度数。
[点评]:学生的最大困惑点是量角器的来历和认识,很多学生弄不明白:为什么需要把半圆平均分成180等份?为什么需要0刻度线?为什么需要内、外圈刻度?针对困惑点,执教者从90度——45度——全刻度,完成量角器的创制,再看书认识量角器,用抢答巩固认识,设计新颖,突破了教学难点,虽用时17分钟,却收到了非常好的效果。
4、尝试量角归纳量角的方法
师:我们已经认识了量角器,让我们来尝试量角,好吗?请同学们打开练习纸,试着量一量角
1、角
2、角3的度数?并以组为单位,说说你是怎么量出来的?
(学生独立量,小组交流讨论,展台汇报展示)
小结:老师把量角的方法编成了一首儿歌,一起读一读吧!(点对点,线对边,读数看另边,内外要分辨)
三、练习量角,感悟价值
1、量开课时大雁所成的角
指名一生量白板上大雁南飞排成人字形的夹角,并说说测量的方法。(约45度)
小结:大雁南飞排成人字形的夹角,经科学家反复测量,发现始终在45度至54度之间,这是为什么呢?同学们课后可以继续探讨。
2、探究影响角大小的因素
估一估,量一量,下面两个角谁更大些?你有什么发现?
小结:角的大小与角两边的长短无关,与角两边叉开的大小有关。
3、直接读出下面角的度数。
4、你能猜出这个角的度数吗?
5、课件出示:“玩一玩”
师:孩子们,你们玩过滑滑梯吗?感觉怎么样?你们有注意过吗?在下面三种设计的滑梯中,我们应该选择哪一种呢?为什么?
小结:对,滑梯与地面的夹角在45度左右的滑梯滑起来最舒服。其实,生活中到处都有角的影子,需要我们用量角的办法去研究它。同学们,课后试试吧!看你还能发现哪些奥秘。
四、课堂小结。让我们一起来分享这节课你的收获吧!
教学分析
本节课是人教版四年级上册数学第三单元的第二课时,是在二年级上册初步认识角和直角、锐角、钝角,以及角的各部分名称的基础上展开的。学生已经在二年级上册的时候初步认识了角,知道了角是由哪几个部分组成,也已经初步感知角的大小跟角的两边叉开的大小有关,跟角两边的长短无关。但是第一学段的学习主要是让学生在具体的生活情境中进行感知,而四年级的学生正是从形象思维过渡到抽象思维的转折点,所以本单元主要学习的是抽象出来角的各个特征。同时在这个单元的第一课时,学生也学习了直线、射线、知道了角是有两条射线组成的。这节课是学生在此基础上认识量角器,进一步学习角的测量,会用度数来表示角的大小,更进一步体会角的大小跟角的边长的长短无关,跟角的两边张开的大小有关。同时这节课的学习是学生下节课学习画精确的角的基础,也是学生进行角的分类以及四年级下册学习三角形内角和是180的基础。因此,本节课的内容掌握对学生来说是很重要的。
而对本节课的教学,教材分两个层次安排,第一个层次,是介绍量角器和角的度量方法,首先借助两个学生比较角的大小,引出“量角的大小,要用量角器”,指出角的计量单位是度,再拿半圆分成180等份说明1度的角有多大,并配以1度角的直观图示,使学生形成1度角的正确表象,接着让学生讨论量角器量角的方法,第二个层次是让学生通过角的度量,进一步明确:角的大小与两边张开的大小与角两边画出的长短无关,与角的两边张开的大小有关。知识目标:
1、使学生在自己观察、交流的基础上,认识量角器各部分的名称,了解角的计量单位。
2、通过自己的探索、实践,总结出用量角器量角的方法,初步学会用量角器量角。
通过观察、比较、动手测量,进一步体会角的大小跟角的两边叉开有关,而与边长的长短无关。能力目标:
通过上面的一系列的操作和活动,培养学生自主学习,动手操作,合作交流的能力,逐步体会并掌握用量角器量角的方法,培养空间想像能力和动手操作能力。情感目标:
在交流汇报时,让学生学会倾听,以及与他人合作的意识。使学生积极地参与学习活动,并获得成功的体验。重难点:
重点:正确认识量角器、会用量角器进行测量角的大小,会正确读出角的度数。难点:掌握量角的方法,以及内外圈刻度线的认识,正确读出量角器的度数。教法:演示法,讲授法 学法:讨论法,操作法
设计思路
一、创设情境,激趣引入
二、再现创造,探究新知
三、练习量角,感悟价值
四、课堂小结。
教学反思
四年级上册第三单元《角的度量》,本课的教学重点是角单位以及用量角器量角的方法。对于小学生来讲量角方法的其实就是用量角器上知道度数的角与要量的这个角重合,读出的量角器上角的度数就是要量的这个角的度数了。而怎样进行重合学生是容易理解的,所以我们应该把重点放在让学生在量角器上找大小不同的角,能很快地读出量角器上大小不同的角上。依据以上的认识,我把教学过程设计成下面三个层次来进行:
第一层是课题的引进。第二层是让学生认识量角器,重点放在在量角器上找大小不同的角上。这里又分认识量角器、认识1°角和在量角器上找大小不同的角3个层次进行教学。从课堂上学生的表现来看,有部分学生是具备这种自主探索能力的。课堂中学生的回答有的也很精彩,如:“我发现量角器上的有数;“我发现量角器最中间有一个点”。“我发现量角器上上下两个数加起来正好是180。”认识1°角时,采用的方法是:(1)出示使学生初步感知1°角的大小的直观图;(2)在量角器上找1°的角,并指出它的顶点和两条边,深化理解1°角。通过以上三个环节,学生容易形成1°角的观念,为下面的学习奠定了基础。(3)在量角器上找大小不同的角,并指出它的顶点和它的两条边。学生有了以上读角的经验,再在量角器上找大小不同的角就容易了,课堂上学生的表现也证实了这点。
第三个层次是尝试量角,探求量角的方法。学生有些困难。课堂上有的学生会量但说不出来,有的学生讲量的方法时也讲得可以。
从学生的掌握情况来看,本课的教学情况还是可以的,但还是有一少部分学生没有能够掌握正确使用量角器测量角的度数的方法和技能,经过反思,问题主要有以下:
本课需要学生使用量角器度量角的度数,课前布置学生购买量角器时,没有强调量角器的质量、规格等要求,课后发现很大一部分学生所使用的量角器不规范,这些不规范的量角器对学生测量角的度数产生了一定的阻碍。对于少部分学生而言,量角的过程仍还是有一定的难度:顶点和中心重合简单,而要把零刻度线和角的一边重合,另一边在刻度内却非易事,内外刻度要分清更是困难
名师点评
《角的度量》属于空间与图形中测量的一部分,也是测量中难度最大的。该课的执教者,抓住了学生的困惑,创新了教学设计,将单调、乏味的技能教学,变成生动而富有思考的动感课堂,既使学生掌握正确的量角方法,还让学生经历了一个探索和创造的过程。
一、激情引入,激活学生的认知需求。
老师首先从大雁南飞的动态中抽象出“角”的模型,勾起学生量角的冲动。再通过比较∠
1、∠
2、∠3的大小,打破学生建立的认识平衡,引发学生新的认识矛盾,激活学生测量角的强烈愿望。可以说,整节课学生都处在解决问题、产生新困惑,再解新问题、再生新困惑的状态中,思维被高度激活。
二、注重知识的生成,让学生经历量角器的再创造。
此课传统的教学方法是“认识量角器---揭示量角的方法---进行量角的练习”。而本课的执教者却打破了以直观认识为切入点的常规思路,选择从学生的认知矛盾入手,让学生经历知识的“再发现”“再创造”。如简易量角器形成后,出示上图的角3,让学生发现它并不能度量角3 的大小,引发认知冲突。有了前面将半圆二等份、4等份的经验,学生自然想到将圆8等份、10等份、18等份,也就是分的“再细些”的方法解决矛盾。随后,通过改变角3的开口方向,诱发学生读数犯错,进而感悟需再标一圈刻度的必要,让学生顺利完成对量角器的再创造。同时,在建构的过程中学生自主习得了量角的方法,达到突出教学重点,突破难点的目的。这样的教学,把抽象的数学知识化为了具体的、摸得着的、看得见的、可操作性的数学。
3、在应用中感知数学,体验知识的价值。
数学源于生活而又用于生活,本节课选择了大自然中“大雁南飞排队”以及帮助“小猴选择滑梯”的有趣情境,让学生感知量角的实质意义和知识的现实价值,密切了数学与生活的联系。同时,教师对教材进行了深度开发,让学生利用今天学到的量角的技能,课后,去测量生活中的其它角,研究这些角的奥秘,领悟自然界的神奇,如大雁南飞的人字夹角为什么始终在45度至54度之间?在操坝掷垒球,选择什么角度最好等。
专题探讨
创设小学数学课堂教学的有效情境 1.创设故事情境,促进学生投入学习
学生在平时接触过许多令他们津津乐道的,带给他们无数欢乐的童话、寓言故事,所以会牢牢地存盘在头脑中,这些是他们的兴奋点,我们应该充分挖掘、利用。
如我在教“时、分、秒”时,就创设了“龟兔赛跑”这一故事情境:“乌龟和小白兔又要进行比赛了,猜猜看,这回谁能赢?”老师生动的讲述,加之现代化的教学手段,把学生带进了生动有趣的童话王国中,激发了学生的学习兴趣,调动了学生主动参与的学习积极性,从而积极的参与到学习、实践中来。在教学过程中,教师时而以生动的讲解、美妙的音乐;时而以优美的画面,多彩的描绘,为学生自由的表达营造了一个宽松、愉悦的学习氛围。学生正是在这种情境的不断变换中体味着学习的乐趣,参与的快乐。
又如教学“0的认识”这一节课上,在巩固新知的同时,我给学生讲“小猴摘桃”的故事。(1)小猴来到果园里,它看到树上有几个桃子呀?可以用几表示?(2)小猴看了很谗,吃掉了1个,这时有几个桃子?用几表示?(3)小猴吃了还想吃,又吃了两个,现在树上有几个桃子?用几表示?(4)小猴索性把最后1个桃子也吃了,现在该用几来表示树上的桃子呢?这样,学生的练习就是在故事中活动,在活动中学到知识。学生不仅感到轻松、愉快,而且在不知不觉中,就把一节课的知识学会了。并且使学生学习数学的兴趣更加浓厚。
2.创设生活情境,激活学生学习思维 课程标准指出:数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。心理学建构主义学习理论则认为:学习是学生主动的建构活动,学习应与一定生活情境相联系。当学习内容和学生熟悉的生活情境越贴近,学生自觉接纳知识的程度就越高。所以,教师要善于捕捉数学内容中的生活情境,让数学贴近生活,要尽量地去创设一些生活情境,从中引出数学问题,让学生感悟到数学问题的存在,引起一种学习的需要,激活学生的学习思维,从而使学生更积极主动地投入到学习、探索之中。
例如本节教学角的度量时老师问:秋天来了,成群结队的大雁飞向南方,它们越过高山,飞过大海。看:它们排着怎样的队伍在前进?(人字形)。这里的人字形可以看作我们数学中的什么图形?(角)大雁结队飞行成角,这个角有奥秘吗,你想怎么研究?(我想知道这个角的大小。)师:好!这节课,我们就来学习关于度量角的大小的有关知识,再用这个知识来研究生活世界里角的奥秘。例如,一位老师在教学《百分数的意义》时,创设了一个“如果你是主教练,你会安排哪位球员点球”的生活情境,进而引发学生讨论:从“谁进球最多”到“失球数谁最多”,再到“进球的可能性高”导入百分数意义的学习。教者通过生活情境的创设,不断唤醒学生已有的生活经验,拉近数学与生活的距离,从而进一步激活学生的学习思维,研究、分析、解决生活中的问题,使枯燥呆板的数学学习变得鲜活生动。
3.创设活动情境、促进学生主动探究
苏霍姆林斯基曾说:“在手与脑之间有着千丝万缕的联系,这些联系起着两方面的作用:手使脑得到发展,使脑更加明智;脑使手得到发展,使手变成创造的、聪明的工具和镜子。”创设情境时,教师可以设计紧扣新知、过程简单、取材方便的操作内容,让学生多种感官参与到操作过程中,使他们在操作中思考,在思考中探索。
如:教学《有余数的除法》,教师可以创设这样一个情境:把8根小棒每4 根拼成一个正方形,可以摆几个正方形?如果是9根小棒呢?你能先摆一摆,再用算式表示吗?通过操作,学生对分过程有了清晰的认识,对分的的结果有充分的感知,用什么样的算式表示呢?学生对新知的探索更加强烈。再如:华应龙老师教学《圆的认识》,创设了一个寻宝的操作情境,让学生在纸上画出宝物的位置,只要是距离左脚3米的地方都可以,这是什么样的图形呢?为什么是一个圆呢?通过动手操作学生获得圆的鲜明、直观的表象,在操作中思考、探索圆的特点,发展了学生的思维能力,调动了学生的学习积极性。
4.创设游戏情境,促进学生愉快学习
结合教学内容创设游戏对活动或模拟游戏活动情境,让学生在游戏活动中学习新知识,运用新知识。游戏是儿童最喜欢的,课堂中采用游戏,也是课堂教学中充满欢乐氛围的高潮环节。让儿童活动,并不是追求形式的主动,而是让儿童通过自身的活动,充实教学内容,丰富教学形式,让儿童在乐中学,趣中学,活中学,坐中学。例如,在教学“认识人民币”一课中,创设了一个购物的情境,让学生当售货员和顾客。学生在买卖的过程中,掌握了“元、角、分”的转换。又如在教学四年级的“统计”一课时,让学生两人为一组玩“石头、剪刀、布”的游戏,统计输赢的情况。学生乐得得意忘形。知识就在一阵阵的欢笑声中得以巩固,学生的能力得以发展。
7.eda课程设计讲解 篇七
1 课程教学改革思路
EDA技术是应用相关操作软件高效地完成CPLD/FPGA的编程从而实现硬件电路设计的技术, 其显著特点是软、硬结合, 如何在教学过程中让学生既能把握硬件、熟悉软件、掌握编程语言非常重要。教学内容的选取、教学模式、教学方法、实践教学的设计均应按照“加强基础、突出应用、提高素质、培养能力”的原则, 通过针对性的应用实例, 循序渐进, 实现从软件到硬件系统的设计, 让学生熟练掌握EDA技术的应用、深刻理解现代数字系统设计方法。
2 课程教学改革措施
2.1 优化教学内容, 以“应用”为主线
EDA技术课程教学内容丰富, 涵盖数字电路、PLD、EDA开发环境、HDL语言程序设计等。目前, 多数教材基本上是围绕CPLD/FPGA的结构原理及其编程与配置展开的。因为课程的学时数有限, 对于高职类学生来说, 教学内容应重点放在实际应用中涉及到的通用性较强的接口电路及编程应用上, 以培养学生的技术应用能力为目标。
EDA技术的学习难点在于CPLD/FPGA的结构和原理。对这部分教学内容, 应该进行有效的取舍, 做到让学生简单了解就够了, 而学生需要掌握的是进行系统设计时CPLD/FPGA的选型、器件特性、引脚属性等问题, 以及器件周围硬件接口电路的结构、连接问题。目前关于CPLD/FPGA的中文资料较少, 所以引导学生学会从相关网站查阅资料非常重要。器件选型、特性参数确定后, 设计CPLD/FPGA正常工作所必须的最小系统是非常必要的。
EDA技术的学习重点在于HDL语言, 目前, 教材一般选用工程设计中常用的VHDL或Verilog HDL。教材上的程序一般较为简单, 具有代表性、通用性, 可以作为基础性的学习。如果教学内容仅限于教材, 多数同学对稍微复杂的系统编程仍然无从下手。所以, 选取一至两个综合系统源程序作为精讲内容, 比如, 数字钟的程序设计, 可以有效提高学生对实际综合题目的编程能力。
2.2 改革教学模式, 以“做”为主导
EDA技术的实践性较强, 传统的授课模式容易造成理论与实践的脱节, 因此, 对于CPLD/FPGA的结构与原理部分的学习, 除了掌握器件的基本参数外, 还应该让学生用Protel等软件把CPLD/FPGA最小系统的原理图、PCB图绘制出来, 然后对最小系统板进行制作与焊接。CPLD/FPGA最小系统包含了CPLD/FPGA能正常工作的电源电路、时钟电路、复位电路、JTAG接口电路等, 是实现所有实际应用的核心部分。学生只有通过自己“做”, 才能真正理解CPLD/FPGA外围电路的作用与原理, 才能真正掌握CPLD/FPGA进行电子系统设计时硬件电路的结构与连接方法。
对于EDA开发环境和HDL的学习, 建议授课过程安排在实验室进行, 遵循“理论-实践-理论”的认知规律。比如, QuartusⅡ软件的学习, 如果先在普通多媒体教室进行讲解、再去实验室练习, 学生对于大量操作细节容易忘记。对于HDL语言的学习, 在实验室集中一部分时间结合实例演示讲授理论知识, 然后由学生进行简单实例的编程、仿真、实验箱上验证。使学生在不断调试程序的过程中学习语法要点, 积累编程技巧和经验。最后教师再针对实验出现的一些共性问题和设计难点进行讲评, 使学生能更加深刻地理解、巩固所学知识。
2.3 改善教学方法, 以“项目导向”为中心
“项目导向”教学模式是设计和选取生产实践中具有典型意义的“项目”作为载体, 把教学内容包括的知识和技能融合在项目中, 通过完成项目中的工作任务达到教学目标的教学方法。针对EDA技术的特点, 项目个数不必太多, 但具有一定的深度。项目任务的编排按照知识点与技能要求由简到繁、由易到难, 每个任务以某个重点知识的应用为主线。
比如, 数字钟电路, 从原理到设计虽然比较简单, 但几乎完全覆盖EDA技术的核心内容。其知识模块可划分为:分频电路、计数器、译码器、串行扫描、消抖动电路等, 外部接口电路涉及7段数码管的显示驱动及其扫描电路、蜂鸣器电路、按键及其指示灯电路。对于计数器的学习, 首先讲解4位二进制加法计数器, 让学生了解HDL程序的基本结构及相应的语法现象;接着引出IF语句讲解2位十进制计数器, 让学生模仿设计12归1电路、59归0电路等;然后完成时、分、秒计数模块的设计。依次分别完成数字钟的分频、模式选择、时间调整、定闹、整点报时等项目任务后, 讲解层次化设计方法, 完成数字钟的整体设计。这样由总到分, 再由分到总, 使学生感到学习过程是一个不断成功地完成项目任务的过程, 能充分激发学生的学习兴趣, 提高学习的主动性和目的性。
2.4 改革实践教学, 以“能力培养”为重点
实践教学是把理论知识转化为实际应用能力的重要环节, 针对EDA技术的特点, 其实验内容、实验方式应区别于其他课程, 实验可分为基础型、设计型、综合型三个层次。
基础型实验, 可在实验箱上进行, 主要以验证型及简单扩充型实验为主, 比如, “数字钟”的各个知识模块及在此基础上设计的减法计数器等, 实验时间应在所授知识点的讲解之后尽快进行, 以便学生及时巩固、加深理解。
设计型实验, 以学生熟练掌握HDL编程要领和语法要点为目标, 比如, 数字秒表电路、流水灯电路等, 实验应该安排在章节或单元内容学习结束之后进行, 这类实验可在实验箱上进行, 但学生亲手设计制作的最小系统板是更好的实验开发平台。比如, 秒表电路, 可以借助万用板设计焊接7段数码管的驱动电路以及计时的开始、停止等控制按键电路, 然后把最小系统板上相应的I/O口与万用板上的相应端子用杜邦线连接起来, 即可实现实际的秒表设计制作了。通过这种形式, 学生不仅学会了相应的HDL知识, 还掌握了7段数码管的显示与驱动原理以及相应电路的连接方法, 容易激发学生的学习兴趣及深入探讨的积极性。再如, 流水灯电路, 仍用最小系统板为平台, 在万用板上设计制作发光二极管驱动及控制按键电路, 杜邦线连接实现。以此方法, 最小系统板连接上不同的外围电路, 可以实现不同的设计, 既增加了实践操作的灵活性, 又强化了学生对基本数字单元的应用能力。
综合型实验, 培养学生运用EDA技术设计复杂数字系统的能力, 实验内容可涉及运用传感器进行数据采集与控制、CPLD/FPGA与单片机之间的通信等, 实验应在课堂教学结束后用几周的时间进行, 要求学生结合最小系统板以实物的形式制作出产品, 以提高学生的系统综合设计能力。
3 课程改革的注意事项
项目要尽可能贴近企业的生产实际或来源于日常生活;项目设计要有明确的能力培养目标, 即项目所划分的每个知识模块能完成相对应的能力培养;项目所划分的知识模块要有渐进性, 要根据认知规律, 从简单到复杂, 从单一到综合。
课程改革要有良好的实验实训环境, 在实验实训室中不仅需要具备足够数量的EDA技术实验箱或开发套件、PC机, 还需配备多媒体教学设备, 方便教师进行讲解指导。而且, 为了保证学生CPLD/FPGA最小系统板和外围接口电路的制作与调试, 还需提供相应的焊接设备与场地。
4 结语
EDA技术是一门新技术、新方法, 其教学应充分考虑其实践性强、应用领域广的特点及学生自身的情况, 以现实生活中的实际问题为素材, 以“应用”为主线, 通过“做”实现学生对知识和技能的掌握。实践证明, 通过教学改革, 大大提高了学生的技术应用能力和实践操作技能。
摘要:针对“EDA技术”实践性强和应用领域广等特点, 考虑传统课程教学对学生综合实践能力的培养比较薄弱, 从教学内容、教学模式、教学方法、实践教学等方面探索教学改革途径及相应措施。
关键词:高职,EDA技术,教学改革
参考文献
[1]潘松.EDA技术实用教程:Verilog HDL版[M].北京:科学出版社, 2010.
[2]刘娅琴, 林霖.EDA课程教学探索和实践[J].电气电子教学学报, 2010, 32 (4) :34-35.
8.EDA技术课程教学的改革与研究 篇八
关键词:EDA技术;项目化教学;教学改革
基金项目:2015年度湖南工学院教学改革研究项目“EDA技术课程中项目研讨式教学法应用研究”
TN702.2-4;G642
随着电子设计自动化技术的飞速发展,高校毕业生从事电子设计岗位的人数逐年增多,EDA 技术作为以集成电路自动化设计为主要内容的课程,在学生就业方面具有重要的帮助。课程以培养学生的工程素质、分析问题解决问题的能力、动手能力和创新意识为教学目的,该技术涵盖广泛,涉及到电子信息行业各个方面。
目前,EDA技术教育依然沿袭着传统的学科体系教育理念,注重课本纯理论知识的讲解与灌输,忽略了实践能力的培养,已不能适应当前高职教育对高技能人才培养的需要。如何将理论与实践相结合,开创一种新的教学模式,充分调动学生的积极性,发挥学生的主体意识,让学生在寓教于乐的氛围里主动参与学习,应是当前EDA技术教育者面临的一个重大课题。
一、项目化理论教学
根据EDA技术课程教学大纲要求,从培养学生的动手能力、创新能力和综合应用能力出发,将理论教学内容按照由简到难再到综合的原则,划分为几个驱动项目,通过老师和学生一起对各个项目进行研究实现,影射出相应理论知识的学习,从而使得学生在实践中学习理论,避免出现学生对学习的盲目性。
二、优化教学内容,培养学生应用能力
基于FPGA/CPLD的EDA技术具体内容由易到难可分为逻辑行为的实现、控制与信号传输功能的实现以及算法的实现三个层次。EDA课程在有限的时间内通过HDL利用FPGA/CPLD设计数字电路或小型数字系统,这样正常的教学基本定位在一、二层次之间,对于一部分动手能力强、肯钻研的学生,可以通过毕业设计或参加电子设计竞赛引导其学习第三层次的内容。根据EDA技术课程实践性强的特点,设计由浅入深、自主创新等开放类实验项目。各实验除给出详细的实验目的、原理、思考题和实验报告要求外,每个实验还包括多个实验项目(层次),即:第一实验层次是与该课内容相关的验证性实验,提供了详细的设计程序和实验方法,使学生能有章可循,快速入门;第二实验层次是在上一实验基础上提出一些要求,让学生能做进一步的自主发挥;第三、第四实验层次属于自主设计或创新性质的实验,在其中给出实验的基本原理,实验功能,技术指标要求和设计提示等。
三、创新教学方法,引导学生主动学习
在具体教学实施过程中,不拘泥于单一的教学方法,根据不同的教学内容、不同的阶段采用不同的教学方法,大部分时间在专业机房或实验室进行教学活动,把教、学、做有机地结合到一起。教学有法,但教无定法。在实际教学过程中,要结合学生的实际情况“因材施教”,以利于学生提高学习效率。
(1) 交互讨论式教学法:为调动学生独立思考的积极性,理论课教学中教师或学生提出问题,师生之间、学生之间互动讨论,调动学生的积极参与性;在设计与综合实验中,教师引导学生讨论方案、方法等。
(2) 目标驱动教学法:教师给出课外作业、实验项目及其目标,学生根据任务目标完成实验的各个环节,如资料查找、实验方案设计、仪器调试、实验结果测量与处理等。这种方法使学生任务目标明确,充分发挥学生的自主性,有利于培养其独力工作能力。
(3) 研究式教学法:采用研究的观点、研究的思路、研究的方法讲授课程内容,设置研究性的作业和实验项目。
(4) 现场不讲授只指导的方法:对于学生能够独立完成的实验项目,指导教师不统一讲授,只对学生提出的问题进行答疑指导。这种方法有利于学生自主学习,让学生独力思考,自主学习。
(5) 开放式自主实践教学法:开放实验室,学生自主实验,达到自主学习的目的。
(6) 课外科技活动指导方法:分小组进行实践活动,开展合作、研究性学习。
(7) 学生参与教师科研项目方法:学生在学习过程中可参与教师的科研,教师指导其学习与研究。
(8) 网络辅导方法:学生可通过网络与教师交流,教师通过网络进行辅导。
4、改革考核手段,促进学生全面发展
采取分阶段、分层次综合考核模式。分阶段考核可以檢验学生平时学习掌握情况,也可以防止学生平时学习应付,到考试时突击的情况;对于设计任务完成较好、作品质量较高的学生给以适当加分,既能让基础较差的学生得到肯定,又鼓励了能力较强的学生,让他们主动学习。
考试成绩主要由书面考试、平时考核、实验考核、上机考试、课外实践、自主创新等几个方面的成绩综合而成,加大平时考核成绩比例,学生参加电子设计竞赛取得的成绩,可以奖励一定的学分。
5、明确学习目标,激发学生学习
兴趣是学习的动力,要让学生对EDA课程感兴趣,就得先让学生了解学习该课程的目的和意义。通过介绍EDA技术的广泛应用以及采用EDA技术设计电子产品的诸多优点,说明EDA技术是目前电子设计的最新技术潮流,也是今后电子设计的主要技术方向。因而掌握EDA技术是电子工程师及从事电子技术研发人员的必备技能,也是现代电子类专业学生学习的重要内容和必须掌握的技术,让学生明确课程的重要地位和学习目标,进对EDA技术产生兴趣并重视EDA课程的学习。
6、促进现代电子科技技术在其它学科与专业中发展
(1) 将EDA教学与实践向ASIC设计与产品化延伸;
(2) 将基于MATLAB、DSP Builder先进设计技术向传统DSP技术和教学延伸;
(3) 将SOPC技术与常规嵌入式系统软硬件联合设计技术相融合,使相关课程加入更先进的元素;
(4) 将IP应用和基于EDA的CPU设计融入计算科学相关专业的硬件设计课程中,使传统的“计算机组成原理”课与“计算机体系结构”有更深刻的内涵和先进技术的基础,强化计算机学生自主创新能力培养;
(5) 将EDA技术与通信专业紧密结合,促进自主知识产权功能器件设计的教学效果;
(6) 将基于ispPAC及其设计软件为基础的模拟EDA技术也引入课程及工程训练,促进完整的EDA技术教学等等。
7、结语
通过对EDA技术课程的教学改革与实践,提高EDA技术课程的教学效果,提高学生学习的积极性、加强学生的实践动手能力,培养学生主动获取知识、灵活运用知识的能力以及电子设计的综合能力,使学生成为名符其实的应用型人才,促进信息技术与电子技术课程的整合。
9.eda课程设计讲解 篇九
汇报人:
尊敬的各位评委:
您们好!我是来自**。下面我将从课程设置、教学内容、教学手段和方法等七个方面来阐述我对这门课程建设的理解和认识。
首先,我们来看课程设置主要包括课程定位、岗位职业能力、性质和作用等内容。
本课程设置符合博州二园一区等当地产业经济需要,按照中级维修电工和电气设备安装工的岗位职业能力要求,确定本课程模块工作任务,符合专业定位方向,满足本专业的素质、知识、技能目标。2010年,学校将原电工和电子技术应用专业整合电气运行与控制复合专业,将《机械与电气识图》和《电工EDA》二门教材按任务驱动法模式和适用够用原则,重新融合原教学内容,整合成《机械识图与EDA技术》一门课程,更能适应专业大类模块教学要求。
在电气运行与控制专业的课程体系中,本课程是电气运行与控制专业的一门技术基础课程,其前导课程是公共课和部分专业技术基础课,为后续的电气设备维修、企业供电技术等专业课程学习服务,为提高综合技能和学生毕业后的职业生涯发展奠定良好基础。
根据电工类岗位及其工作任务,重新构建了制图基本规定、三视图等共12个模块、34个任务为学习内容,设置了工学结合的综合技能。同时,在学习内容和习题中适当穿插了职业资格考试和电类维修的新方法、新设备、新知识、新技能。
本课程的内容表现形式丰富多样,建设内容非常繁重,一是编写任务驱动式工学结合的校本教材,二是设计适应技术发展的课程体系,三是加强丰富教学资源建设。(演示protel 录像)加强课程建设所需要的的教材和教材参考书,教学辅导书等。下面以任务4机床电气控制线路原理图绘制为例,介绍教学内容组织方法,以下达任务书、演示电动机正反转示教板、课件为资讯,按五个步骤进行组织和实施。(演示超链接)
基于课程教学需要,主要采取了以模型、机床控制线路示教板等直观教具导入为主,实施以任务为引领的“教、学、做”一体化的教学模式。
在教学过程中灵活应用了任务驱动(演示超链接)、分层教学、录像视频(演示视图子任务超链接)、等多种教学手段,创设机电设备主要零部件识读等实训环境,并对教学模块进行考核评价,由学生自评,教师评价组成,完成任务流程和标准与工作过程相对接。
这些是实训时所用的设备,如计算机辅助设计室提供平面、三维CAD模型,MsterCAM9模型,PROTEL DXP软件应用等,充分利用信息技术教学。
在教学团队中,借助于武汉职院博州分院、博州湖北职教园的机遇,提升教师素质。“双师”型教师占90%,平均年龄33岁,其中,1人有7年企业工作经历,3人次获自治区级及以上综合表彰,2名援疆教师。企业兼职教师2人,担任电气控制线路的实践和DCS中控软件教学工作,教师队伍具体结构如图所示,完全能满足教学需要。
这是课程负责人部分成果,曾获人社部和区优秀支教教师等荣誉。这是本课程现有的实训条件,如计算机辅助设计室提供平面、三维CAD模型,MsterCAM9模型,Protel dxp 2004软件应用等,并充分利用信息技术进行教学。还有电工电子线路实训室、控制线路综合实训室,基本能满足制图、电气线路原理图绘制、创新设计等操作技能训练要求。
我校实训基地主要是博州境内的博兰水泥、中博水泥、华宝钙业、农五师热电公司等单位,为识读机电设备零件、原理图见习和实习提供了重要保障。课程建设的特色创新在于教学做一体化模式、五共培育的任务驱动课程体系,并为其它单位或学校提供机床电气控制线路原理图元件库。
学校高度重视精品课程建设,给予了制度、经费、设备设施等保障措施,同时,还采取了其它激励措施。
当然,本课程建设中还存在以下四个方面不足。
10.There be 句型课程讲解 篇十
There be 句型课程讲解
(一)一、There be 句型的用法:
表示某个地方存在某物或某人,Be动词的单复数必须依主语的变化而变化。如:房间里有一张桌子。There is a table in the room.区别: 表达一个人拥有某样东西时则用have/has,如:我有一张桌子。I have a table.二、There be 句型的结构:
There is+第三人称单数可数/不可数主语+地点状语
例:There is a ruler on the desk.书桌上有一把尺。There is some water in the bottle.瓶子里有一些水。There are+复数主语+地点状语
例:There are four apples on the tree.树上有四个苹果。
There are many flowers in the park.公园里有许多花。There is+第三人称单数可数+V-ing+地点状语
例:There is a bird singing in the tree.树上有一只鸟正在唱歌。
There is a baby sleeping in the room.房间里有一个宝宝正在睡觉。There are+复数主语+V-ing+地点状语
例:There are some birds singing in the tree.树上有一些鸟正在唱歌。
There are two boys running on the street.街上有两个男孩正在奔跑。
There be 句型的疑问句及回答
(二)一、There be 句型的疑问
1.在“There is/are...”的疑问句中,要把Be动词放在there之前,并将句号变问号。难点:句中出现的some要改成any。
2.肯定回答为:Yes, there is/are.3.否定回答为: No, there isn’t/aren’t.结构分析:
Be动词+there+主语„„?
1.There is an apple on the tree.Is there an apple on the tree? 肯定回答:
Yes, there is.否定回答:
No, there isn’t.2.There are five pens on the desk.Are there five pens on the desk? 肯定回答:
Yes, there are.否定回答:
No, there aren’t.3.There is some water in the cup.Is there any water in the cup? 肯定回答:
Yes, there is.否定回答:
No, there isn’t.2 / 3
There be 句型的否定形式
(三)一.
There be 句型的否定:
否定形式只要在be动词后面加not即可,但要注意的是句中的some改成any.1.There is a knife in the kitchen.否定:There is not a knife in the kitchen.2.There are five apples on the tree.否定:There are not five apples on the tree.3.There is some ink in the bottle.否定:There is not any ink in the bottle.4.There are some birds singing in the tree.否定:There are not any birds singing in the tree.There be 句型的练习题
一、选择题:
1.There are_____ pencils in my pencil box.(Level1---4S)A.a
B.an
C.some 2.There is ______ chair in my bedroom.(Level1---5S)A.a
B.an
C.five 3.There are _____ new books for you.(Level2---1T)A.a
B.an
C.two 4.There is _______ ruler on the desk.(Level2---1S)A.a
B.an
C.some
二.把下例句子改成疑问句: 1.There are four apples on the floor.(Level2---1S)疑问句:_______________________________________ 2.There are five birds in the tree.(Level2---1S)
疑问句:_______________________________________ 三.把下例句子改成否定句:
1.There are two bowls on the table.(Level2---4S)否定句:__________________________________________ 2.There are some beautiful flowers in the garden.(Level2---5S)否定句:__________________________________________ 3.There is a tree in the garden.(Level2---5S)否定句:___________________________________________
四、用There be 句型翻译下列句子 1.教室里有很多桌子和凳子。
/ 3
2.冰箱有很多水果。
3.树上有两个风筝和一只鸟。
树上有一只鸟和两个风筝。
【eda课程设计讲解】推荐阅读:
抢答器的eda课程设计12-20
eda课程设计实训心得体会07-25
EDA技术课程教学改革研究-课程改革11-12
汽车设计课程设计07-10
设计课程设计小结10-25
机械设计课程设计题库06-28
标志设计课程设计08-16
教案设计到课程设计08-17
机械设计课程设计二级09-27
机械设计课程设计封面10-27