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第1篇

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容沒有或較少向生產(chǎn)應(yīng)用延伸，當(dāng)學(xué)生走上工作崗位時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)在學(xué)校所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與真正的生產(chǎn)實(shí)際差距很大，不能很快地為生產(chǎn)實(shí)際服務(wù)。為了解決以上在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，我們經(jīng)過不斷地探索、研究和實(shí)踐，在電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方面做了大量的改進(jìn)和創(chuàng)新，也取得了一些明顯的效果，其中最主要的就是將eda技術(shù)應(yīng)用到電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

二、基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ElectronicDesignAu-tomation），它是以計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)為先導(dǎo)，匯集了圖形學(xué)、邏輯學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)等多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)最新成果的先進(jìn)技術(shù)。在我國，由于EDA應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)，軟硬件結(jié)合，知識(shí)面寬，實(shí)踐性強(qiáng)，幾乎所有理工科（特別是電子信息）類的高校都開設(shè)了EDA課程的學(xué)習(xí)。為了將EDA技術(shù)與電子技術(shù)的教學(xué)更好地融合到一起，我們在多個(gè)方面也做了建設(shè)和改革。

（一）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

1.硬件設(shè)施建設(shè)

為了能更好地將EDA技術(shù)運(yùn)用到電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們首先建立了兩個(gè)EDA實(shí)驗(yàn)中心，配備了近百臺(tái)性能先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，并購進(jìn)了與EDA教學(xué)相配套的實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生在利用計(jì)算機(jī)上安裝的軟件和與之配套的實(shí)驗(yàn)箱可以完成由程序設(shè)計(jì)到硬件下載的全部過程。

2.軟件設(shè)施建設(shè)

硬件設(shè)施只是基礎(chǔ)框架，要想真正學(xué)好EDA技術(shù)，具備與之相配套的應(yīng)用軟件更為重要。現(xiàn)階段，國內(nèi)流行的、市場占有率比較高的EDA軟件主要有6種。根據(jù)電子技術(shù)這門課程的特點(diǎn)，我們主要選擇了其中的三種軟件：即Multisim、Max+PlusⅡ和QuartusⅡ。Multisim這個(gè)軟件最大的特點(diǎn)就是給出了類型相對完善、實(shí)用性更強(qiáng)的虛擬電子庫以及各種仿真儀器，操作簡單，仿真結(jié)果形象逼真，功能十分強(qiáng)大、實(shí)用。Max+PlusⅡ和QuartusⅡ可以完成電路的設(shè)計(jì)輸入、編譯仿真、編程下載等功能，并且其設(shè)計(jì)輸入具有多種方式，可以滿足不同層次的需求，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電路的時(shí)序分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡單、直觀。

（二）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革和創(chuàng)新

在基礎(chǔ)建設(shè)完善之后，我們在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容上也做了調(diào)整和改革。我們首先把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分階段、分層次地分成了三類，使更多的實(shí)驗(yàn)適合在EDA實(shí)驗(yàn)中心完成。

1.基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比例較少，主要是對理論教學(xué)中最基礎(chǔ)的內(nèi)容的一個(gè)測試：例如共發(fā)射極單管放大電路、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用、基本門電路的功能測試等。這類實(shí)驗(yàn)的主要目的在于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)常用的電子器件，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)會(huì)各種儀器的使用方法，掌握電子實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會(huì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

2.訓(xùn)練提高型實(shí)驗(yàn)

這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要要求學(xué)生在具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能的基礎(chǔ)上，能把所學(xué)的不同內(nèi)容、不同類型的知識(shí)和電路有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一個(gè)相對完整的邏輯功能。這部分實(shí)驗(yàn)主要側(cè)重于理論知識(shí)的綜合應(yīng)用，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和解決問題的能力。

3.綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是以學(xué)生自行設(shè)計(jì)為主，教師指導(dǎo)為輔，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目的設(shè)計(jì)要求獨(dú)立地完成查閱資料、設(shè)計(jì)電路、選擇器件、安裝調(diào)試等任務(wù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并獨(dú)立寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這類實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，對于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力有著非常重要的作用。

三、EDA技術(shù)與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融合的策略

前面我們提到的是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的改革，那我們?nèi)绾尉唧w做到將EDA技術(shù)更好地應(yīng)用到電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)中呢？我們從多個(gè)方面入手，加強(qiáng)EDA技術(shù)與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的融合。

1.在正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增大EDA實(shí)驗(yàn)的比例

以前我們所做的實(shí)驗(yàn)全部都是在實(shí)驗(yàn)箱上搭接完成，現(xiàn)在我們將部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)，增大了EDA實(shí)驗(yàn)的比例，讓學(xué)生在正常的教學(xué)計(jì)劃內(nèi)就可以接觸到兩種不同的實(shí)驗(yàn)方式，體會(huì)它們不同的特點(diǎn)，得到不同的訓(xùn)練。

2.充分利用學(xué)生自身的資源和業(yè)余時(shí)間加強(qiáng)EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)

要完成我們上面所說的內(nèi)容，單純依靠教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們首先想到的就是充分利用學(xué)生自身的資源，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)在學(xué)生中十分普及，幾乎人人都有，我們將常用的仿真軟件推薦給學(xué)生，讓學(xué)生安裝在自己的電腦中，這樣學(xué)生就可以利用自己的業(yè)余時(shí)間來完成一些內(nèi)容，以彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間上的不足。

3.將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容延伸到電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)

各個(gè)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)期末都會(huì)有和理論教學(xué)相配合的課程設(shè)計(jì)和電子實(shí)習(xí)。在這些實(shí)踐環(huán)節(jié)中都會(huì)安排專門的時(shí)間來讓學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的EDA仿真測試，因此學(xué)生可以把實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的內(nèi)容延伸到其他的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，大大提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

4.充分利用學(xué)校為學(xué)生提供的各種課外訓(xùn)練機(jī)會(huì)

第2篇

將EDA仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)理論和實(shí)踐教學(xué)，提出一種基于EDA仿真平臺(tái)的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。通過仿真電路和波形顯示，加深學(xué)生對理論的理解，有效解決模擬電子技術(shù)理論概念抽象，電路分析復(fù)雜的難題。同時(shí)通過EDA技術(shù)的引入，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基本電路的分析和設(shè)計(jì)，為實(shí)際電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

2.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)理論教學(xué)中的應(yīng)用

EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，以計(jì)算機(jī)和仿真軟件為工具，可以完成整個(gè)電路從系統(tǒng)級(jí)到物理級(jí)的設(shè)計(jì)與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考慮到Multisim先進(jìn)的電路仿真和設(shè)計(jì)功能且一年級(jí)時(shí)曾作為學(xué)生的自修課程，本次教學(xué)研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中，對于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教師可以構(gòu)建電子電路模型進(jìn)行仿真演示，通過波形圖和數(shù)據(jù)直觀展示各種參數(shù)變化和虛擬故障對電路靜態(tài)動(dòng)態(tài)性能的影響，具體而又生動(dòng)，不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識(shí)的理解，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果。例如在模擬電子教學(xué)中第一次講解共射放大電路時(shí)，很多同學(xué)對放大線路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的波形分不清楚，不知道直流信號(hào)和交流信號(hào)如何疊加在同一個(gè)電路中，電路中各節(jié)點(diǎn)信號(hào)的相位關(guān)系如何覺得難以理解。傳統(tǒng)教學(xué)中，僅僅靠在黑板上畫圖講解，教師難講，學(xué)生難懂，費(fèi)事費(fèi)力效果卻不好。現(xiàn)在針對這個(gè)問題，教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型，設(shè)置模型參數(shù)，觀察仿真波形。共射電路輸入信號(hào)（節(jié)點(diǎn)2波形）和輸出信號(hào)（節(jié)點(diǎn)5波形）的反相關(guān)系，并且根據(jù)波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4波形是靜態(tài)工作點(diǎn)電壓和交流信號(hào)疊加信號(hào)，c1和c2兩個(gè)電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程，直接把抽象的理論轉(zhuǎn)化成直觀的視覺感受，電路各點(diǎn)波形在學(xué)生的腦海里留下深刻的印象，教學(xué)效果事半功倍。教學(xué)過程的前期，可以在課堂上現(xiàn)場建立電路模型，演示如何進(jìn)行仿真，讓學(xué)生逐漸掌握Multisim的使用。在教學(xué)過程的中后期，隨著學(xué)生對Multisim軟件的熟悉，為了節(jié)約課堂時(shí)間，可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好，用到時(shí)直接調(diào)用即可。通過這種理論教學(xué)和軟件演示相輔相成的教學(xué)方式，使得學(xué)生把電路原理、工作波形和數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密結(jié)合在一起，全面掌握模擬電路的基礎(chǔ)理論，更好地理解這門課程。

3.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

模擬電子技術(shù)在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，實(shí)踐教學(xué)基本都是基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)是安全、便于操作，但是平臺(tái)電路有限，只能覆蓋課程教學(xué)中一部分基礎(chǔ)電路，基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)基本都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，且操作過程中平臺(tái)電路元件易損壞，不能很好地達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。這就使得學(xué)校教學(xué)比工程實(shí)際滯后，不利于工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，造成學(xué)生眼高手低，進(jìn)一步影響學(xué)生的就業(yè)和發(fā)展。因此，模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中引入仿真軟件，將平臺(tái)實(shí)驗(yàn)和軟件虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合，先采用軟件對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，后平臺(tái)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際電路搭建，既加強(qiáng)了學(xué)生對理論的理解，又突出了學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)分成兩部分，第一部分是基本電路的驗(yàn)證和演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對書本基礎(chǔ)理論的理解。該部分實(shí)驗(yàn)相對比較簡單，學(xué)生主要在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行操作，同時(shí)以Multisim仿真為輔，對一些在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上難以操作的部分進(jìn)行仿真驗(yàn)證。如研究靜態(tài)工作點(diǎn)對電路動(dòng)態(tài)性能的影響，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作只能觀察電路中的一個(gè)電阻參數(shù)改變對電路輸出波形的影響，而在虛擬仿真平臺(tái)上，可以對電路中所有涉及到靜態(tài)工作點(diǎn)的元件參數(shù)進(jìn)行更改，進(jìn)而觀察電路波形的變化，并且還可以連續(xù)改變元件參數(shù)對波形的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。第二部分是模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生自己分析設(shè)計(jì)一個(gè)較大規(guī)模復(fù)雜模擬電路，給出嚴(yán)格的設(shè)計(jì)思路、理論推導(dǎo)和元件選型依據(jù)，在仿真軟件平臺(tái)上搭建出具體電路模型并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，然后進(jìn)行實(shí)際電路焊接，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生對模擬電路的認(rèn)識(shí)分析能力和創(chuàng)造能力。

第3篇

將EDA仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)理論和實(shí)踐教學(xué)，提出一種基于EDA仿真平臺(tái)的理論分析與仿真分析相輔相成、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。通過仿真電路和波形顯示，加深學(xué)生對理論的理解，有效解決模擬電子技術(shù)理論概念抽象，電路分析復(fù)雜的難題。同時(shí)通過EDA技術(shù)的引入，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基本電路的分析和設(shè)計(jì)，為實(shí)際電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

2.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)理論教學(xué)中的應(yīng)用

EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，以計(jì)算機(jī)和仿真軟件為工具，可以完成整個(gè)電路從系統(tǒng)級(jí)到物理級(jí)的設(shè)計(jì)與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考慮到Multisim先進(jìn)的電路仿真和設(shè)計(jì)功能且一年級(jí)時(shí)曾作為學(xué)生的自修課程，本次教學(xué)研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)中，對于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教師可以構(gòu)建電子電路模型進(jìn)行仿真演示，通過波形圖和數(shù)據(jù)直觀展示各種參數(shù)變化和虛擬故障對電路靜態(tài)動(dòng)態(tài)性能的影響，具體而又生動(dòng)，不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識(shí)的理解，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果。例如在模擬電子教學(xué)中第一次講解共射放大電路時(shí)，很多同學(xué)對放大線路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的波形分不清楚，不知道直流信號(hào)和交流信號(hào)如何疊加在同一個(gè)電路中，電路中各節(jié)點(diǎn)信號(hào)的相位關(guān)系如何覺得難以理解。傳統(tǒng)教學(xué)中，僅僅靠在黑板上畫圖講解，教師難講，學(xué)生難懂，費(fèi)事費(fèi)力效果卻不好。現(xiàn)在針對這個(gè)問題，教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型，設(shè)置模型參數(shù)，觀察仿真波形。共射電路輸入信號(hào)（節(jié)點(diǎn)2波形）和輸出信號(hào)（節(jié)點(diǎn)5波形）的反相關(guān)系，并且根據(jù)波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數(shù)。節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4波形是靜態(tài)工作點(diǎn)電壓和交流信號(hào)疊加信號(hào)，c1和c2兩個(gè)電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程，直接把抽象的理論轉(zhuǎn)化成直觀的視覺感受，電路各點(diǎn)波形在學(xué)生的腦海里留下深刻的印象，教學(xué)效果事半功倍。教學(xué)過程的前期，可以在課堂上現(xiàn)場建立電路模型，演示如何進(jìn)行仿真，讓學(xué)生逐漸掌握Multisim的使用。在教學(xué)過程的中后期，隨著學(xué)生對Multisim軟件的熟悉，為了節(jié)約課堂時(shí)間，可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好，用到時(shí)直接調(diào)用即可。通過這種理論教學(xué)和軟件演示相輔相成的教學(xué)方式，使得學(xué)生把電路原理、工作波形和數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密結(jié)合在一起，全面掌握模擬電路的基礎(chǔ)理論，更好地理解這門課程。

3.EDA技術(shù)在模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

模擬電子技術(shù)在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，實(shí)踐教學(xué)基本都是基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)是安全、便于操作，但是平臺(tái)電路有限，只能覆蓋課程教學(xué)中一部分基礎(chǔ)電路，基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)基本都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，且操作過程中平臺(tái)電路元件易損壞，不能很好地達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。這就使得學(xué)校教學(xué)比工程實(shí)際滯后，不利于工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，造成學(xué)生眼高手低，進(jìn)一步影響學(xué)生的就業(yè)和發(fā)展。因此，模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中引入仿真軟件，將平臺(tái)實(shí)驗(yàn)和軟件虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合，先采用軟件對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，后平臺(tái)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際電路搭建，既加強(qiáng)了學(xué)生對理論的理解，又突出了學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)踐教學(xué)分成兩部分，第一部分是基本電路的驗(yàn)證和演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對書本基礎(chǔ)理論的理解。該部分實(shí)驗(yàn)相對比較簡單，學(xué)生主要在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行操作，同時(shí)以Multisim仿真為輔，對一些在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上難以操作的部分進(jìn)行仿真驗(yàn)證。如研究靜態(tài)工作點(diǎn)對電路動(dòng)態(tài)性能的影響，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作只能觀察電路中的一個(gè)電阻參數(shù)改變對電路輸出波形的影響，而在虛擬仿真平臺(tái)上，可以對電路中所有涉及到靜態(tài)工作點(diǎn)的元件參數(shù)進(jìn)行更改，進(jìn)而觀察電路波形的變化，并且還可以連續(xù)改變元件參數(shù)對波形的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。第二部分是模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生自己分析設(shè)計(jì)一個(gè)較大規(guī)模復(fù)雜模擬電路，給出嚴(yán)格的設(shè)計(jì)思路、理論推導(dǎo)和元件選型依據(jù)，在仿真軟件平臺(tái)上搭建出具體電路模型并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，然后進(jìn)行實(shí)際電路焊接，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生對模擬電路的認(rèn)識(shí)分析能力和創(chuàng)造能力。

4.結(jié)論