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摘要:本文指出了当前电子技术教学中存在的一些问题,以及在高校电子技术专业基础课程的教学中引入EDA电路仿真软件的优点及必要性,探讨了在电子技术专业的课堂教学、实验教学、课程设计、课外实践等方面应用EDA仿真软件进行教学改革的方法和措施。
关键词:EDA;电子技术;教学改革;实验
作者简介:陈雷(1979-),男,河北秦皇岛人,大庆石油学院秦皇岛分院电信系,讲师,工学硕士,主要研究方向:检测与虚拟仪器技术。(河北 秦皇岛 066004)韩宝如(1982-),男,山东临沂人,海南软件职业技术学院电子工程系,助教,工学硕士,主要研究方向:EDA与仿真技术。(海南 琼海 571400)
基金项目:本文系黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十一五”规划课题(课题编号:115C-848)、海南省教育厅高等学校科学研究资助性项目(项目编号:Hjsk2010-82)的研究成果。
现代电子工程设计已经步入到EDA的时代,工程技术领域的EDA仿真软件得到了飞速发展,在电子产品开发中采用计算机仿真的手段进行电路系统的设计已成为技术发展的必然趋势,并逐渐成为工程技术人员必备的技术。现在很多高校传统的教学模式已经不适应电子技术发展的要求,因此在电子技术的教学中教会学生利用先进的EDA软件进行电子系统的设计,同时将EDA仿真软件引入电子技术基础课程的教学中,对电子技术课程的教学内容、教学方法和教学手段进行改革,使EDA软件不仅作为一种技术,同时也作为一种服务于理论和实验教学的手段已经势在必行。
一、传统教学中存在的问题
电子技术课程中很多内容的理论性和实践性都很强,单纯地采用传统的教学模式存在着许多弊端和急需改进的问题,已经不适应现代化教学的要求,有必要在电子技术基础课程的教学中引入EDA仿真软件作为传统教学的有益补充。[1]
1.理论教学中的问题
传统的电子技术教学主要是教师以板书形式进行理论讲解,由于电子技术的很多内容本身比较抽象,不易理解,导致教师讲解起来费时费力,学生普遍感觉难以理解,接受困难,教学效果并不理想,这种教师难教学生难学的情况在当前高校电子课程的教学中普遍存在。随着计算机的快速发展和普及,幻灯片形式的多媒体动画教学在一定程度上提高了教学效果,但这种方式对于电子技术中很多专业理论分析是无能为力的,因此必须借助更现代化的教学手段,改变教学现状。
2.实验教学中的问题
实验教学是电子技术课程的一个非常重要的教学环节,而现在实验教学中存在的主要问题有:实验室超负荷运转,设备损耗很大,而实验室硬件建设资金相对不足,严重影响教学效果;电子技术发展迅速,而高校实验设备不可能经常更新,实验教学内容相对陈旧。另外,由于教学条件的各种限制,现在绝大多数实验都是对教材上的理论进行验证,学生按照课本连好电路,完全按照实验教材的实验步骤操作,读取并记录仪器上的数据即可。多年的教学实践表明,这种演示性实验居多的实验教学束缚了学生的积极性、创造性,对提高学生的实验技能效果并不明显,不利于学生分析问题、解决问题能力的培养。
3.实践教学中的问题
对于电子类专业而言,课程设计与毕业设计等实践教学是专业学习非常重要的环节,其目的是让学生综合运用所学知识完成电子电路的设计,提高实践技能。但由于缺乏必要的实验仪器与设备,以及实验条件师资力量的限制,大多数学生都是将教材或参考书上的内容照搬到设计报告上,根本没有亲自进行设计和验证,导致这些实践教学流于形式。
二、EDA软件在教学中的应用现状
常用的电路仿真软件有Protel、Multisim、Proteus、Pspice等,近几年来仿真软件在国内逐渐得到高校教学人员的重视,并将其引入到产品开发和学校教学中。但相对来说其使用范围和普及程度仍然十分有限,可供参考与借鉴的应用实例还不多,近两三年才有正式出版的教材。当前国内包括高职学院在内的许多高校尚未将EDA仿真引入电子技术基础课程教学中,或者即使引入仿真教学,仍没有意识到将EDA仿真技术作为除理论、实验教学外的新型教学模式的重要性,没有真正发挥EDA仿真软件在提高电子技术课程教学质量和解决电子课程教学中关键问题的重要地位与作用。[2]
三、EDA仿真软件在教学中的应用
根据人才培养目标,“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“单片机原理与应用”等课程是电子信息类专业的核心课程,但这些课程理论性和实践性都很强,而且有些内容抽象不易理解。如何让学生更好地掌握这些内容,提高实践能力,真正发挥这些课程的作用,为专业发展打下良好的基础,是值得深入研究和探讨的问题。鉴于以上提到的当前教学中存在的各种问题,要想进一步提高电子技术的教学效果,适应现代化社会对人才培养的需求,就有必要研究引入EDA仿真技术,对电子技术的教学内容、教学模式、教学方法进行改革与实践。
以上提到的各种电路仿真软件包含了几乎所有常用器件的仿真模型,能够实现绝大部分的电学仿真和分析,并达到很高的仿真精度,为电子技术的学习方式与项目开发方式带来了根本性变化,使我们能在教学课时、仪器设备、开发经费有限的情况下更好地学习和应用电子技术。为将EDA仿真技术系统地引入教学,我们搜集相关资料对仿真软件的功能及应用进行了比较深入的探讨和研究,在此基础上提出建设方案,结合EDA技术将电子技术课程结构分为课堂教学、实验教学、实践教学这几个模块来进行教学改革。
1.课堂教学
将EDA仿真软件应用于课堂教学,教师可以在计算机上建立虚拟实验环境,对教学中涉及的电子电路边讲解边实验,同时可以改变电路参数,从各个角度对所讲内容进行分析,并利用软件中提供的各种虚拟仪表,以图形和数据的方式显示出来,学生能够在课堂上直接看到实验结果,大大增强了教学的直观性和灵活性,改变以前单纯的板书教学过于抽象化的教学模式,从而帮助学生更好地理解所学内容,加深学生对概念原理的理解,同时也激发了学生的学习兴趣。[3]这样很多问题不一定非等到实验课上再去验证,解决了理论教学和实验之间的滞后问题。
为适应教学需要,并达到更好的教学效果还必须对教学中所涉及的电路进行严格的设计和全面的考虑,从而充分发挥EDA仿真在课堂教学中的作用。以三极管共射放大电路为例,该内容是模拟电子技术中的一个重要部分,深刻理解该电路对于真正掌握三极管的工作原理以及后续课程的学习具有重要意义。根据以往课堂教学经验,学生对于该电路理解比较困难,为此,我们在课堂教学中引入了Multisim仿真软件,对双极型三极管的共射电路进行讲解,收到了较好的效果。
共发射极放大电路主要从静态和动态两个方面来理解,要求学生分别根据电路中的器件对直流信号和交流信号呈现出的不同特性,画出直流通路和交流通路,并计算相应的直流和交流电压、电流以及电压放大倍数等参数。
对于直流静态信号而言,相对比较好理解,以往教师直接在黑板上画出直流通路,根据基尔霍夫定律分析,给出计算关系式即可。而引入专业的仿真软件Multisim后,教师可以先讲解直流通路的工作原理和参数计算方法,让学生按照已知的电路参数进行计算,然后在课堂上直接利用仿真软件搭建电路,并利用软件中提供的各种仪器仪表测量电流、电压等静态参数,如图1所示。这样学生可将自己计算的参数和仿真结果进行对比,验证理论计算结果。同时也可以看到电路的实际搭建过程并学到仪表的基本使用方法,学习绘制电路原理图的方法。这样一边进行理论分析,一边搭建电路并利用虚拟仪表进行实验测试,提高了学生学习兴趣和课堂教学效果。
动态分析是三极管最为抽象的内容,对学生而言较难理解,教师讲解也比较困难,而采用仿真的方法使电路中的各种波形形象、动态地展现在学生眼前,教学效果大为改善。如图2所示。
利用软件中提供的虚拟双踪示波器,分别测量输入和输出的波形。此外理论分析计算的结果是负数,说明输入和输出信号是反相的,或者说有180度的相位差,而仿真的结果也验证了这个结论,使学生一目了然,这是板书教学和普通的幻灯片教学达不到的效果。通过这种讲解方式,学生一方面可以通过波形深入理解电路的工作原理,另一方面在通过虚拟示波器调节波形的过程中又复习了示波器的使用方法,教师在这个过程中强调示波器使用的注意事项,使学生印象更加深刻。
示波器是电子专业学生最常用的也是必须掌握的仪器,但由于学生进入实验室的时间有限,而且并不是所有的实验课都可以用到示波器,导致教师费了很大的精力讲完后,由于实际使用的机会很少,一学年下来很多学生对于示波器的基本使用方法都忘得差不多了,其实这都是实验机会少的缘故,而我们在课堂教学中随时使用这些基本仪器,把这些实践内容融进课堂教学中,可以做到理论教学和实践教学的双赢。
2.实验教学
实验教学是电子技术教学的重要环节,鉴于前面所讲当前高校实验教学中普遍存在的问题,将功能强大的EDA仿真软件应用于实验教学,已势在必行。
从实验教学效果的角度考虑,传统的电子技术实验大多都是验证性的,而且局限于所用的电子实验箱,学生通过认真实验虽然可以学习测试方法并学会常用电子仪器的使用方法,但另一方面,由于硬件电路固定,只能针对给出的电路进行验证,束缚了学生想象力的发挥,以往的实践表明教学效果并不理想。采用电路仿真软件,教师可以根据教学需要灵活设计实验内容,从而摆脱了固定实验电路板的限制;另外学生亲自调用元器件,更改电路参数,这样一个实验下来,学生可以完成器件选择、元件布局、电路连接、程序设计等一系列工作。另外还可以根据自己的想法,随时设计、更改仿真电路,观察实验效果,进行探索性学习,这是提高分析与设计电子电路实践能力,锻炼创新思维的一条有效途径。因此探索开发并利用电子仿真实验台进行实验教学是必要的,也是一次教学创新。我们已经设计了相应的仿真实验教学平台,应用于教学,取得了较好的效果。
从实验室建设和维护的角度考虑,现有的实验教学系统存在仪器设备投资大,器件损耗严重,开发训练成本高等缺陷,引进EDA仿真技术进行实验教学,除了一台计算机外,不需要购买任何仪器,在计算机上即可构建高性能的电子实验平台,实验成本低,且没有设备和元器件损耗的问题,避免了设备老化或损毁以及缺乏人力和资金导致的更新和维护跟不上的问题,值得推广。
从当前实验室利用的角度考虑,由于学校实验设备和场地有限,学生如果有疑问想重新进行实验调试,几乎是不可能的,而利用EDA软件,只要拥有一台计算机,学生即可随时搭建电子实验平台,按照自己的想法进行设计和实验,完成电路设计、仿真、调试等以前必须在专业实验室才能完成的任务。这对于发挥学生的主观能动性,培养创新思维,提高教学质量都是很有益的。
但必须指出,对于工科学生,真正的动手实验是电子技术教学的关键一环,鉴于仿真和实物教学的差别,仿真实验教学不可能完全代替实际设备的教学。因此应将EDA仿真作为传统实验教学的补充,两者应是互相促进的。
3.实践教学
实践教学主要包括课程设计、课外实践和毕业设计。在这些实践环节的教学中,可以推广利用电路仿真软件进行电子产品的前期开发和设计,充分发挥仿真软件在产品设计中的优越性,使学生掌握并能够熟练应用这种电子技术开发手段。以课程设计为例,在学生学完了专业基础课之后,要综合运用所学知识进行电子技术课程设计,以往很多学生只是照搬书本上的内容,对所设计内容并未真正理解,导致效果很不理想,也有的学生花了很大功夫最终设计的电路却错误百出,不能运行。为此我们在课程设计中引入EDA仿真软件,将其作为项目论证、元器件选择、设计与检测、改进与优化设计制作的先行手段,并设计精选了一些典型的电子电路题目,通过课程设计让学生充分发挥能动性,运用软件中提供的各种仪器和电子器件对电路进行仿真分析和实验,进而深入理解所学电子知识,最后写出设计报告。这样学生完成课程设计之后即可看到实际的效果,部分学生在仿真成功的前提下进行实际电路制作、安装与调试,成功制作了电子作品,提高了学习兴趣和信心。
四、结束语
实践表明将EDA仿真软件应用于电子技术的教学,可以突破教学中的重点和难点,更好地实现理论与实践的结合,大大提高教学效果;学生掌握了这种现代电子设计方法,可以随时进行实验,拓展了实验空间和实验内容,对培养学生综合分析能力和创新能力有重要意义;由于仿真软件在教学和产品设计开发中没有元器件损耗问题,在硬件投入上具有明显的经济优势,因此无论从教学效果、教学成本考虑,还是从学生培养的角度考虑,EDA仿真技术应用于教学都具有很大的推广和应用价值,值得我们深入研究。
参考文献:
[1]傅晓林.“电子技术”课程教学改革实践与思考[J].重庆交通学院学报(社科版),2006,(9):139-141.
[2]聂典,丁伟.Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]孙晓艳.基于Multisim的虚拟仿真软件在数字电子技术教学中的应用[J].装备制造技术,2007,(11):152-154.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:EDA;电子技术;教学改革;实验
作者简介:陈雷(1979-),男,河北秦皇岛人,大庆石油学院秦皇岛分院电信系,讲师,工学硕士,主要研究方向:检测与虚拟仪器技术。(河北 秦皇岛 066004)韩宝如(1982-),男,山东临沂人,海南软件职业技术学院电子工程系,助教,工学硕士,主要研究方向:EDA与仿真技术。(海南 琼海 571400)
基金项目:本文系黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十一五”规划课题(课题编号:115C-848)、海南省教育厅高等学校科学研究资助性项目(项目编号:Hjsk2010-82)的研究成果。
现代电子工程设计已经步入到EDA的时代,工程技术领域的EDA仿真软件得到了飞速发展,在电子产品开发中采用计算机仿真的手段进行电路系统的设计已成为技术发展的必然趋势,并逐渐成为工程技术人员必备的技术。现在很多高校传统的教学模式已经不适应电子技术发展的要求,因此在电子技术的教学中教会学生利用先进的EDA软件进行电子系统的设计,同时将EDA仿真软件引入电子技术基础课程的教学中,对电子技术课程的教学内容、教学方法和教学手段进行改革,使EDA软件不仅作为一种技术,同时也作为一种服务于理论和实验教学的手段已经势在必行。
一、传统教学中存在的问题
电子技术课程中很多内容的理论性和实践性都很强,单纯地采用传统的教学模式存在着许多弊端和急需改进的问题,已经不适应现代化教学的要求,有必要在电子技术基础课程的教学中引入EDA仿真软件作为传统教学的有益补充。[1]
1.理论教学中的问题
传统的电子技术教学主要是教师以板书形式进行理论讲解,由于电子技术的很多内容本身比较抽象,不易理解,导致教师讲解起来费时费力,学生普遍感觉难以理解,接受困难,教学效果并不理想,这种教师难教学生难学的情况在当前高校电子课程的教学中普遍存在。随着计算机的快速发展和普及,幻灯片形式的多媒体动画教学在一定程度上提高了教学效果,但这种方式对于电子技术中很多专业理论分析是无能为力的,因此必须借助更现代化的教学手段,改变教学现状。
2.实验教学中的问题
实验教学是电子技术课程的一个非常重要的教学环节,而现在实验教学中存在的主要问题有:实验室超负荷运转,设备损耗很大,而实验室硬件建设资金相对不足,严重影响教学效果;电子技术发展迅速,而高校实验设备不可能经常更新,实验教学内容相对陈旧。另外,由于教学条件的各种限制,现在绝大多数实验都是对教材上的理论进行验证,学生按照课本连好电路,完全按照实验教材的实验步骤操作,读取并记录仪器上的数据即可。多年的教学实践表明,这种演示性实验居多的实验教学束缚了学生的积极性、创造性,对提高学生的实验技能效果并不明显,不利于学生分析问题、解决问题能力的培养。
3.实践教学中的问题
对于电子类专业而言,课程设计与毕业设计等实践教学是专业学习非常重要的环节,其目的是让学生综合运用所学知识完成电子电路的设计,提高实践技能。但由于缺乏必要的实验仪器与设备,以及实验条件师资力量的限制,大多数学生都是将教材或参考书上的内容照搬到设计报告上,根本没有亲自进行设计和验证,导致这些实践教学流于形式。
二、EDA软件在教学中的应用现状
常用的电路仿真软件有Protel、Multisim、Proteus、Pspice等,近几年来仿真软件在国内逐渐得到高校教学人员的重视,并将其引入到产品开发和学校教学中。但相对来说其使用范围和普及程度仍然十分有限,可供参考与借鉴的应用实例还不多,近两三年才有正式出版的教材。当前国内包括高职学院在内的许多高校尚未将EDA仿真引入电子技术基础课程教学中,或者即使引入仿真教学,仍没有意识到将EDA仿真技术作为除理论、实验教学外的新型教学模式的重要性,没有真正发挥EDA仿真软件在提高电子技术课程教学质量和解决电子课程教学中关键问题的重要地位与作用。[2]
三、EDA仿真软件在教学中的应用
根据人才培养目标,“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“单片机原理与应用”等课程是电子信息类专业的核心课程,但这些课程理论性和实践性都很强,而且有些内容抽象不易理解。如何让学生更好地掌握这些内容,提高实践能力,真正发挥这些课程的作用,为专业发展打下良好的基础,是值得深入研究和探讨的问题。鉴于以上提到的当前教学中存在的各种问题,要想进一步提高电子技术的教学效果,适应现代化社会对人才培养的需求,就有必要研究引入EDA仿真技术,对电子技术的教学内容、教学模式、教学方法进行改革与实践。
以上提到的各种电路仿真软件包含了几乎所有常用器件的仿真模型,能够实现绝大部分的电学仿真和分析,并达到很高的仿真精度,为电子技术的学习方式与项目开发方式带来了根本性变化,使我们能在教学课时、仪器设备、开发经费有限的情况下更好地学习和应用电子技术。为将EDA仿真技术系统地引入教学,我们搜集相关资料对仿真软件的功能及应用进行了比较深入的探讨和研究,在此基础上提出建设方案,结合EDA技术将电子技术课程结构分为课堂教学、实验教学、实践教学这几个模块来进行教学改革。
1.课堂教学
将EDA仿真软件应用于课堂教学,教师可以在计算机上建立虚拟实验环境,对教学中涉及的电子电路边讲解边实验,同时可以改变电路参数,从各个角度对所讲内容进行分析,并利用软件中提供的各种虚拟仪表,以图形和数据的方式显示出来,学生能够在课堂上直接看到实验结果,大大增强了教学的直观性和灵活性,改变以前单纯的板书教学过于抽象化的教学模式,从而帮助学生更好地理解所学内容,加深学生对概念原理的理解,同时也激发了学生的学习兴趣。[3]这样很多问题不一定非等到实验课上再去验证,解决了理论教学和实验之间的滞后问题。
为适应教学需要,并达到更好的教学效果还必须对教学中所涉及的电路进行严格的设计和全面的考虑,从而充分发挥EDA仿真在课堂教学中的作用。以三极管共射放大电路为例,该内容是模拟电子技术中的一个重要部分,深刻理解该电路对于真正掌握三极管的工作原理以及后续课程的学习具有重要意义。根据以往课堂教学经验,学生对于该电路理解比较困难,为此,我们在课堂教学中引入了Multisim仿真软件,对双极型三极管的共射电路进行讲解,收到了较好的效果。
共发射极放大电路主要从静态和动态两个方面来理解,要求学生分别根据电路中的器件对直流信号和交流信号呈现出的不同特性,画出直流通路和交流通路,并计算相应的直流和交流电压、电流以及电压放大倍数等参数。
对于直流静态信号而言,相对比较好理解,以往教师直接在黑板上画出直流通路,根据基尔霍夫定律分析,给出计算关系式即可。而引入专业的仿真软件Multisim后,教师可以先讲解直流通路的工作原理和参数计算方法,让学生按照已知的电路参数进行计算,然后在课堂上直接利用仿真软件搭建电路,并利用软件中提供的各种仪器仪表测量电流、电压等静态参数,如图1所示。这样学生可将自己计算的参数和仿真结果进行对比,验证理论计算结果。同时也可以看到电路的实际搭建过程并学到仪表的基本使用方法,学习绘制电路原理图的方法。这样一边进行理论分析,一边搭建电路并利用虚拟仪表进行实验测试,提高了学生学习兴趣和课堂教学效果。
动态分析是三极管最为抽象的内容,对学生而言较难理解,教师讲解也比较困难,而采用仿真的方法使电路中的各种波形形象、动态地展现在学生眼前,教学效果大为改善。如图2所示。
利用软件中提供的虚拟双踪示波器,分别测量输入和输出的波形。此外理论分析计算的结果是负数,说明输入和输出信号是反相的,或者说有180度的相位差,而仿真的结果也验证了这个结论,使学生一目了然,这是板书教学和普通的幻灯片教学达不到的效果。通过这种讲解方式,学生一方面可以通过波形深入理解电路的工作原理,另一方面在通过虚拟示波器调节波形的过程中又复习了示波器的使用方法,教师在这个过程中强调示波器使用的注意事项,使学生印象更加深刻。
示波器是电子专业学生最常用的也是必须掌握的仪器,但由于学生进入实验室的时间有限,而且并不是所有的实验课都可以用到示波器,导致教师费了很大的精力讲完后,由于实际使用的机会很少,一学年下来很多学生对于示波器的基本使用方法都忘得差不多了,其实这都是实验机会少的缘故,而我们在课堂教学中随时使用这些基本仪器,把这些实践内容融进课堂教学中,可以做到理论教学和实践教学的双赢。
2.实验教学
实验教学是电子技术教学的重要环节,鉴于前面所讲当前高校实验教学中普遍存在的问题,将功能强大的EDA仿真软件应用于实验教学,已势在必行。
从实验教学效果的角度考虑,传统的电子技术实验大多都是验证性的,而且局限于所用的电子实验箱,学生通过认真实验虽然可以学习测试方法并学会常用电子仪器的使用方法,但另一方面,由于硬件电路固定,只能针对给出的电路进行验证,束缚了学生想象力的发挥,以往的实践表明教学效果并不理想。采用电路仿真软件,教师可以根据教学需要灵活设计实验内容,从而摆脱了固定实验电路板的限制;另外学生亲自调用元器件,更改电路参数,这样一个实验下来,学生可以完成器件选择、元件布局、电路连接、程序设计等一系列工作。另外还可以根据自己的想法,随时设计、更改仿真电路,观察实验效果,进行探索性学习,这是提高分析与设计电子电路实践能力,锻炼创新思维的一条有效途径。因此探索开发并利用电子仿真实验台进行实验教学是必要的,也是一次教学创新。我们已经设计了相应的仿真实验教学平台,应用于教学,取得了较好的效果。
从实验室建设和维护的角度考虑,现有的实验教学系统存在仪器设备投资大,器件损耗严重,开发训练成本高等缺陷,引进EDA仿真技术进行实验教学,除了一台计算机外,不需要购买任何仪器,在计算机上即可构建高性能的电子实验平台,实验成本低,且没有设备和元器件损耗的问题,避免了设备老化或损毁以及缺乏人力和资金导致的更新和维护跟不上的问题,值得推广。
从当前实验室利用的角度考虑,由于学校实验设备和场地有限,学生如果有疑问想重新进行实验调试,几乎是不可能的,而利用EDA软件,只要拥有一台计算机,学生即可随时搭建电子实验平台,按照自己的想法进行设计和实验,完成电路设计、仿真、调试等以前必须在专业实验室才能完成的任务。这对于发挥学生的主观能动性,培养创新思维,提高教学质量都是很有益的。
但必须指出,对于工科学生,真正的动手实验是电子技术教学的关键一环,鉴于仿真和实物教学的差别,仿真实验教学不可能完全代替实际设备的教学。因此应将EDA仿真作为传统实验教学的补充,两者应是互相促进的。
3.实践教学
实践教学主要包括课程设计、课外实践和毕业设计。在这些实践环节的教学中,可以推广利用电路仿真软件进行电子产品的前期开发和设计,充分发挥仿真软件在产品设计中的优越性,使学生掌握并能够熟练应用这种电子技术开发手段。以课程设计为例,在学生学完了专业基础课之后,要综合运用所学知识进行电子技术课程设计,以往很多学生只是照搬书本上的内容,对所设计内容并未真正理解,导致效果很不理想,也有的学生花了很大功夫最终设计的电路却错误百出,不能运行。为此我们在课程设计中引入EDA仿真软件,将其作为项目论证、元器件选择、设计与检测、改进与优化设计制作的先行手段,并设计精选了一些典型的电子电路题目,通过课程设计让学生充分发挥能动性,运用软件中提供的各种仪器和电子器件对电路进行仿真分析和实验,进而深入理解所学电子知识,最后写出设计报告。这样学生完成课程设计之后即可看到实际的效果,部分学生在仿真成功的前提下进行实际电路制作、安装与调试,成功制作了电子作品,提高了学习兴趣和信心。
四、结束语
实践表明将EDA仿真软件应用于电子技术的教学,可以突破教学中的重点和难点,更好地实现理论与实践的结合,大大提高教学效果;学生掌握了这种现代电子设计方法,可以随时进行实验,拓展了实验空间和实验内容,对培养学生综合分析能力和创新能力有重要意义;由于仿真软件在教学和产品设计开发中没有元器件损耗问题,在硬件投入上具有明显的经济优势,因此无论从教学效果、教学成本考虑,还是从学生培养的角度考虑,EDA仿真技术应用于教学都具有很大的推广和应用价值,值得我们深入研究。
参考文献:
[1]傅晓林.“电子技术”课程教学改革实践与思考[J].重庆交通学院学报(社科版),2006,(9):139-141.
[2]聂典,丁伟.Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]孙晓艳.基于Multisim的虚拟仿真软件在数字电子技术教学中的应用[J].装备制造技术,2007,(11):152-154.
(责任编辑:麻剑飞)