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课程思政优秀教学案例展示《工程应用训练》

资料来源:师培联盟公众号    时间:2024-11-26 07:37:03   浏览次数:

课程名称

工程应用训练

授课对象

通信工程、电子信息科学与技术专业二年级本科生

案例撰稿人

陈翔教授

教学案例所在章节

第2讲 立创EDA工程应用训练课程宣讲

教学内容

  1. 立创EDA公司及PCB EDA软件简介;

  2. 课程选题介绍;

  3. 了解本课程的设计与实训内容、任务和要求。

教学目标

  1. 知识目标

(1)了解立创EDA的工程实训课程任务要求;(2)初步了解EDA软件以及产业生态,具备初步的行业认知。

  1. 思政目标

    介绍EDA PCB软件的发展简史与集成电路产业中的重要作用,从工程实训课角度阐述动手实践对工科训练的实践牵引作用,了解工科科学研究的要素。

教学重难点

  • 重点:立创EDA工程应用训练的任务要求和时间计划安排

  • 难点:EDA软件是什么?产业链中的作用?

授课形式与教学方法

课堂讲授、信息媒介、实践教学

教学设计 / 过程

1. 回顾第一堂讲座内容——“工程应用训练”课程的定位目标与本学期主要训练内容。2. 介绍立创EDA、EDA PCB软件以及产业链等基本知识:(1)EDA与集成电路

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EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的简称,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)概念发展而来。作为集成电路技术的核心之一,EDA的发展状况极大地影响着集成电路产业的发展。芯片产业链包括设计、制造、封装、测试和销售,其核心在芯片设计,而芯片设计离不开芯片设计软件EDA,说EDA是芯片产业链的“任督二脉”,一点不为过。而PCB软件则是直接服务于EDA的底层电路设计软件,更深层次支撑了整个EDA的软件产业链条。因此,通过研发先进且具有自主知识产权的PCB软件,推动深圳市EDA产业发展,充分发挥新兴科技城市的带头作用,引领整个行业的发展,具有重大的社会和经济意义。

思政要点:集成电路产业离不开EDA,EDA离不开PCB,从一点一滴做起,才能真正最终克服“卡脖子”的所有环节!

(2)国产化EDA的发展现状

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PCB在各个行业的占比结果,其中通信电子、汽车电子和消费电子分别占35%、16%和15%,而这三大行业都是目前国家高新科技行业发展重点,也是国际科技竞争的重点。为支持国内各设计厂商的PCB设计和仿真需求,成熟的PCB设计软件不可或缺。现在人们熟知的厂商屈指可数:Altium、Cadence、Mentor、Zuken、Cadsoft以及国产的嘉立创和上海青越等。国内电路设计下游产业的蓬勃发展,给了国产PCB设计软件更多的发展机会。世界上最为著名的三大EDA软件公司,分别是美国的Synopsys、美国的Cadence和西门子旗下的Mentor Graphics。就2019的营收情况来看,2019全球EDA软件市场中这三家公司占据了其中的70%份额,几乎处于EDA产业的垄断地位。

国内EDA产业发展从上世纪八十年代中后期开始,国产首套EDA熊猫系统于1986年开始研发并于1993年问世。之后,国内EDA产业发展陷入低谷,曲折而缓慢,由于各种因素影响,国产EDA产业并没有取得实质性成功。但近10年发展中,北京华大九天软件有限公司(简称“华大九天”)、杭州广立微电子股份有限公司(简称“广立微”)、苏州芯禾电子科技有限公司(简称“芯禾科技”)、北京博达微科技有限公司(简称“博达微”)、概伦电子等几家企业如一匹匹黑马,从国产EDA 阵营中脱颖而出。

但上述几家企业大部分集中在集成电路设计相对高层的系统设计软件、仿真层次研发产品,而针对基础电路设计的PCB设计软件则发展更为小众和起步较慢,如EDA2002、青越锋等。

思政要点:EDA PCB软件国产化、自主可控成为了核心基础软件之一!(3)立创EDA的发展史

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思政要点:立创EDA发展史,同时也是一部开源、自主、EDA、集成电路自强自立的成长史!

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思政要点:立大志、做大事、成大业!

3、立创EDA课程选题介绍(1)2018级:

小型车用定位器系统;

能量回收型电子负载;

语音桌面助手

(2)2019级:无线智能小车;桌面小助手设计;(3)2020级:选题一:自制数控317可调电源选题二:你发我收,半双工对讲机设计选题三:自制实验用示波器选题四:户外求救手表设计选题五:基于视觉识别的电磁炮战车

4. 设计规范要求:

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思政要点:工程学科培养体系中,规范化贯穿始终,软硬件皆适用!造就顶级工程师的必由之路。

5. 思政育人元素引入

从EDA PCB软件发展史、集成电路产业发展链条,导入集成电路整个产业链国产化、自主可控的必要性和必然趋势,进一步牵引、激发学生思考,培养独立自主的科学研究精神:

(1)突破卡脖子,必须靠独立自主;(2)EDA软件同样是芯片产业中的卡脖子的卡脖子;

(3)企业家创新创业精神:立大志、做大事、成大业!(4)工程师的良好素养养成,要从小事做起。

6. 说明本立创EDA选题课程的内容、任务和要求

含思政元素的课外思考 / 练习

选择了电子信息行业的你,该如何从现在做起,从自身做起,一点一滴积累投身“卡脖子”中的“卡脖子”——EDA的学习与创新中呢?

教学效果 / 评价

通过实践课的讲解与行业认知教育,明显增强了同学们对整个集成电路产业链条的理解,尤其是加深了“软硬结合、交叉融合”的集成电路产业学科本质,激发了大家更加融合的通过工程应用训练锻炼基本功和创新能力的极大兴趣。


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