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【摘要】电子线路课程是电子信息专业的基础课程之一,在各高校相关专业本科教育中占据着重要地位,本文综述该课程在教学中引入EDA教学的必要性,了解EDA教学软件的特性,阐述了把电子线路课程与EDA教学相结合的教学实践探索。随着电子信息行业的迅速发展传统的教学方法已经不能让学生很好地适应该行业的发展需求。为了能让学生更容易学习和掌握该门课程提高实践能力、应用能力和创新能力达到学以致用的目的,创新的教学改革势在必行。
【关键词】Multism 10EDA技术电子线路设计教学改革
【基金项目】贵州省科技厅联合基金的项目:黔科合JLKS[2011]2号;2012年贵州省教改培育项目:现代通信原理课程教学体系设计及教学方法优化研究。
【Abstract】Electronic circuit course is a core professional foundation of electronic information specialty,which occupies the important position in the education of bachelor in various universities. This paper reviews the course in the teaching, the necessity of introducing EDA teaching, understand the characteristics of the EDA teaching software, this paper expounds the electronic circuit and EDA teaching combining the teaching practice exploration. With the rapid development of electronic information industry of the traditional teaching methods can?蒺t let students to meet the needs of the development of the industry very well. In order to help our students to learn communication technology more easy and improve their practical ability in communication applications, an innovative teaching reform is imperative.
【Key words】Multism 10, EDAtechnology, Electronic circuit design, teaching reform
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)05-0216-01
电子技术和计算机技术的紧密结合,打破了电子线路课程教学的传统模式,在该课程中融入了“计算机和EDA软件技术合二为一”的新的电子设计技术理念。EDA软件技术平台,以硬件描述语言VHDL完成设计,以集成电路为载体,使得学生们能在计算机上完成电路线路从设计、分析、测试直到印刷电路板的整个设计过程。因此,在电路线路实验课程中,引入EDA工具软件进行仿真设计, 让学生在一定程度上掌握EDA技术和Multisim10这一适用于模拟/数字电路板的设计工作的EDA仿真软件,不但促进学生掌握理论知识、掌握EDA技术,还能提高学生的综合分析能力和电子产品设计创新能力。
1.传统电子线路课程教学缺点
传统的电子线路课程教学, 首先学生要自己设计出电路图, 然后在实验室进行搭线,最后进行电路调试,得出结果。由于受实验室条件的限制如经费和数量品种,在调试过程中,不仅不能及时提供全部所需器件来调整电器元件参数,而且存在仪器和元件的损坏问题。这种教学手段对于理论基础知识能很好掌握,但是效果往往不是很理想,在实验过程中,虽然学生电路理解掌握了,但是由于设备使用问题或者设备老化,从而导致实验失败。为了让学生很好的将理论与实验相结合起来, 将EDA教学引入电子线路课程,当代电子系统的设计已经越来越依赖于 EDA 工具的支持。因此,改革传统课程设计教学结构和模式, 把 EDA教学与电子线路课程设计结合起来是适应信息技术发展的需要,也是高等教育实践环节教学改革的必然趋势。
2.EDA在电子线路课程中应用
2.1电子线路课程中EDA软件的选择
将EDA教学引人到电子线路课程中,软件选择也很重要,一个好的EDA软件要覆盖电路的设计与仿真、PCB自动布局布线等功能。采用MULTISIM 10 软件,它拥有仿真度很高的常用电工电子元器件模拟库,使用Multisim10软件对实际电路进行有效的模拟和数字仿真分析,首先,在软件的操作面上绘制电路功能的电路原理图, 其中有元器件的选取和元器件之间的物理连接;然后, 根据在根据电路要求选取元件参数;其次,利用Multisim10虚拟实验平台提供的虚拟实验仪器如万用表、信号发生器等虚拟软件进行参数的测量, 并把测量结果与理论实际计算进行对比和结果分析。
2.2 EDA软件在理论课程和实验课程中应用
EDA 技术的引入改变了传统的教学模式,真正为老师和学生们搭建了一个可以相互交流的平台。首先,在运用EDA技术下的电子线路课程,不同于其他课程的讲授,这些课程只是在课堂上进行教学,并没有把理论与实践相结合起来。如何将理论和实验教学环节相结合从而能适应当代电子信息技术的发展是我们当前所面临的新课题。为此 ,我们对电子线路课程进行了几个方面的教学改革。第一,根据教学要求和学生的实际情况,选择适合的EDA 软件,在电子线路课程的教学过程中结合 EDA 技术软件进行教学,教师在课堂教学中应用EDA软件,可以使学生们能更加直观/主动的去学习,能够自身于电子线路的实际环境中,不再只是作为一个知识接受者,而转变为一个对电路知识探研者。第二、在对学生的实验课程上,对学生侧重于硬件描述语言VHDL语言编程的指导 ,让学生能掌握一种硬件描述语言,并且要求学生们能熟练的掌握和运用其中一种EDA 软件如(Multisim、Max+PlusⅡ等)。第三、让学生能运用PCB 设计。第四、把 EDA 教学引入到电子线路课程设计重点就是让学生把课堂上的理论学习和实践方面相结合,运用EDA 手段把过去熟悉的电路原理的分析、参数计算和虚拟仪表分析、仿真验证等结合起来,让学生能很好的熟悉当代的电子设计的程序步骤和技能,这对于学生今后从事专业技术工作无疑是个启蒙训练。
3.电子线路课程的教学设计
根据学生的实际情况和兴趣方向进行引导和教学。在原理设计这个环节需要学生综合运用“电子线路”课程所学的知识 ,通过调查研究、查阅资料、进行方案选择、论证。总体和单元电路设计、参数计算和元器件选择。这个环节与电子线路课程学习紧密相关 ,是每个学生必须掌握的学习内容。在 EDA 应用这个环节要求学生学会使用一种 EDA工具,并在计算机上对设计结果进行仿真分析。学生对所选课题作出的设计方案应先采用一种 EDA 软件画出原理图并进行仿真验证得出最理想的电路设计方案 ,最后在实验室进行搭线和电路调试。通过这一教学环节使学生了解电子设计自动化技术的基本概念,并熟练掌握一种 EDA 工具进行电子电路简单系统的设计。
4.结束语
本文首先分析了电子线路课程教学中存在的问题,并就如何提高课程教学进行了探讨,按照因材施教的原则提出了依靠优化教学体系合理组织教学内容,综合运用EDA教学和电子线路课程设计的结合,认真分析不同 EDA 软件的特性,选择适当的 EDA 教学工具,从而培养学生掌握现代化的设计思想和设计方法 , 加大实验力度等措施提高教学质量,形成以教师为主导学生为主体软件实验补充硬件实验的创新性教学方式,事实证明近几年来我们在本科学生创新意识培养教学手段现代化建设教学效果的提高方面取得了良好的成效,形成了自己的课程特色,学生的学习兴趣学习成绩和应用能力都有了显著提高,今后我们将会不断学习新的教育理念,更好地促进实践课程教学改革的发展 。
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