论文部分内容阅读
【摘要】 分析了传统的电子技术实验教学存在的问题,指出实验教学改革的方向,阐述在电子技术实验教学中引入EDA的必要性与可行性,介绍将新型仿真实验教学与传统实验教学相结合的新型实验教学模式。
【关键词】 实验教学;EDA;仿真实验
【中图分类号】:G634【文献标识码】:B 【文章编号】:1009-9646(2008)05-0228-01
1 传统的实验课教学中存在的主要问题
实验教学是理工类高等院校教学中的一个重要环节。《电子技术》是一门实践性很强的专业基础课,实验教学在这门课程中占有举足轻重的地位。过去,在电子技术实验教学中:
实验课程体系上:现行的电子技术实验没有独立设课,实验成绩只占电子技术课程成绩很小比例。
实验教学内容上 :开设的实验课题验证性实验偏多,综合性、设计性实验比例偏少,不利于促进学生自主创新意识和创新能力的培养。
实验教学方法上 :传统的实验教学方法不利于培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力。
在实验教学手段上:主要是传统的实物实验。目前各高校虽然对综合性、设计性实验有所重视,由于受实验场地、实验耗材限制,不能达到综合性、设计性实验应有的效果。
2 探索实验教学改革新路
针对上述问题,经过几年的探索研究,我们摸索出一条电子技术实验教学改革的新路子,概括为:
2.1 打破旧的实验课程体系,使电子技术实验独立设课。 06年我们重新修订教学计划,将电子技术实验课程其理论课分离,独立考核。大大提高了学生对电子技术实验课的重视程度。
2.2 改变实验教学内容,增加综合性、设计性实验课题,使综合性、设计性实验占到整个实验课比例的70%。
2.3 引入电子技术实验新技术,开设仿真实验[1]。
3 EDA在电子技术实验教学改革中的应用研究
随着计算机技术的迅速发展 ,EDA(E1ectronic Design Automation),为电子线路设计提供了一种全新的设计方法。将EDA技术引入高校实验教学环节,改变传统的实验教学方法和手段,可以说是电子技术实验的一次革命。从2000年开始,我们将EDA(含EWB、Multisim、Pspice、Protel等具有虚拟实验功能的软件)引入电子技术实验及课程设计与毕业设计等多个实践环节,将新型仿真实验教学与传统实验教学相结合,探索实验教学新模式,提高了学生的学习兴趣和创新精神,提高了教学质量,取得了良好效果。
3.1 将EDA引入电子技术实验教学的必要性与可行性。《电子技术》是一门实践性很强的专业基础课。因此要学好这门课程,特别是模拟电子技术,需要有实验教学与实践环节相配合。但近年来高校招生规模不断扩大,电子技术实验教学任务繁重,尤其是增加了设计性、综合性实验比例后,导致实验资源不足,影响了教学效果。因此将EDA引入电子技术实验教学[2],开设计算机仿真实验,显得尤为必要。而且近年来,随着计算机技术的迅猛发展,已完全具备了开设EDA仿真实验的硬件条件,就我校而言,电子信息类专业中已有微机原理、网络技术、EDA技术、数字信号处理、单片机等众多实验室配备了微机,只要在这些微机上装上EWB、Multisim、Pspice、Protel等EDA软件,就可以进行电子线路的设计与仿真了。另外,随着微机的普及,较多学生已拥有了个人电脑,学生可以方便地通过虚拟实验验证课堂上所学的理论知识,方便地进行设计性实验。可以毫不夸张地说,拥有了一台电脑,就相当于拥有了个人的“电子实验室”。因此将新型仿真实验教学与传统实验教学相结合完全可行。
3.2 将EDA引入电子技术实验教学的探索与实践
3.2.1 将EDA应用于基础性、设计性、综合性实验。对于验证性实验而言,以前是使用实验箱,按照实验指导书一步一步操作,学生往往是动手不动脑,收效不大。后来,我们将EWB、Pspice引入电子技术实验教学,选取有代表性的课题,开设一定比例的虚拟实验,发挥了虚拟实验省时、高效、安全、经济的长处,解决了过去实验课完全依赖实验仪器且电子元器件损耗大和实验仪器损坏后维修不及时的问题。在虚拟实验中,学生还可以方便地改变电路参数,研究电路参数与性能指标之间的关系,将呆板的实验变为研究性的学习。
对于设计性、综合性实验而言,开设了虚拟实验后,克服了元器件品种、规格、数量不足的限制,避免了仪器损坏等问题,同时在虚拟实验中,学生可提出各种方案并设计电路,通过仿真,及时发现问题,随时改变电路结构和电路参数,直至达到预定目标。然后通过实物实验,完成实验课题。这样将虚实两种实验结合起来,提高了实验成功率,提高了学生学习兴趣,激发了他们的创新意识。仿真实验具有的这种研究性学习的特点,对提高学生的电子线路设计水平,培养创新能力有很大帮助,这是单靠传统的实物实验无法达到的。
3.2.2 将EDA应用于课程设计与毕业设计等实践环节。现在用人单位对学生的动手能力要求越来越高。因此我们除了加大设计性、综合性实验比例外,也十分重视课程设计、毕业设计等实践环节,从中培养学生的动手能力、创新思维能力。因此,我们除了开设独立于电子技术理论课的《电子技术基础实验》、《电子技术设计实验》外,还增加了《电子技术课程设计》作为实践环节。此外,我们还适时组织课外电子设计与制作活动,培养和训练参赛选手,参加校级、省级、全国电子设计竞赛,使学生的电子设计与制作能力得到进一步提高。在上述各实践环节中,学生都会应用其中1-2个仿真软件作为电路设计手段,进行课程设计、毕业设计及其他各项电子设计,通过仿真后,再进行实物制作。这种虚实结合的方法,既发挥了虚拟实验高效、先进、经济的长处,又培养了学生动手能力、创新能力,极大地提高了设计与制作质量。
参考文献
[1] 康恰,范寒拍.EDA在电子技术教学中的应用[J].电气电子教学学报,2000,3:91~93
[2] 李忠波,袁宏.电子设计与仿真技术[M].北京机械工业出版社,2004
收稿日期:2008-5-03
[4] Rost B Neural networks for protein structure prediction:hype or bit?一New York CUBIC Columbia Universityhttp://www.embl-heidelbergde/-rost/Papers/pre1999-tics/paper.html
收稿日期:2008-5-23
【关键词】 实验教学;EDA;仿真实验
【中图分类号】:G634【文献标识码】:B 【文章编号】:1009-9646(2008)05-0228-01
1 传统的实验课教学中存在的主要问题
实验教学是理工类高等院校教学中的一个重要环节。《电子技术》是一门实践性很强的专业基础课,实验教学在这门课程中占有举足轻重的地位。过去,在电子技术实验教学中:
实验课程体系上:现行的电子技术实验没有独立设课,实验成绩只占电子技术课程成绩很小比例。
实验教学内容上 :开设的实验课题验证性实验偏多,综合性、设计性实验比例偏少,不利于促进学生自主创新意识和创新能力的培养。
实验教学方法上 :传统的实验教学方法不利于培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力。
在实验教学手段上:主要是传统的实物实验。目前各高校虽然对综合性、设计性实验有所重视,由于受实验场地、实验耗材限制,不能达到综合性、设计性实验应有的效果。
2 探索实验教学改革新路
针对上述问题,经过几年的探索研究,我们摸索出一条电子技术实验教学改革的新路子,概括为:
2.1 打破旧的实验课程体系,使电子技术实验独立设课。 06年我们重新修订教学计划,将电子技术实验课程其理论课分离,独立考核。大大提高了学生对电子技术实验课的重视程度。
2.2 改变实验教学内容,增加综合性、设计性实验课题,使综合性、设计性实验占到整个实验课比例的70%。
2.3 引入电子技术实验新技术,开设仿真实验[1]。
3 EDA在电子技术实验教学改革中的应用研究
随着计算机技术的迅速发展 ,EDA(E1ectronic Design Automation),为电子线路设计提供了一种全新的设计方法。将EDA技术引入高校实验教学环节,改变传统的实验教学方法和手段,可以说是电子技术实验的一次革命。从2000年开始,我们将EDA(含EWB、Multisim、Pspice、Protel等具有虚拟实验功能的软件)引入电子技术实验及课程设计与毕业设计等多个实践环节,将新型仿真实验教学与传统实验教学相结合,探索实验教学新模式,提高了学生的学习兴趣和创新精神,提高了教学质量,取得了良好效果。
3.1 将EDA引入电子技术实验教学的必要性与可行性。《电子技术》是一门实践性很强的专业基础课。因此要学好这门课程,特别是模拟电子技术,需要有实验教学与实践环节相配合。但近年来高校招生规模不断扩大,电子技术实验教学任务繁重,尤其是增加了设计性、综合性实验比例后,导致实验资源不足,影响了教学效果。因此将EDA引入电子技术实验教学[2],开设计算机仿真实验,显得尤为必要。而且近年来,随着计算机技术的迅猛发展,已完全具备了开设EDA仿真实验的硬件条件,就我校而言,电子信息类专业中已有微机原理、网络技术、EDA技术、数字信号处理、单片机等众多实验室配备了微机,只要在这些微机上装上EWB、Multisim、Pspice、Protel等EDA软件,就可以进行电子线路的设计与仿真了。另外,随着微机的普及,较多学生已拥有了个人电脑,学生可以方便地通过虚拟实验验证课堂上所学的理论知识,方便地进行设计性实验。可以毫不夸张地说,拥有了一台电脑,就相当于拥有了个人的“电子实验室”。因此将新型仿真实验教学与传统实验教学相结合完全可行。
3.2 将EDA引入电子技术实验教学的探索与实践
3.2.1 将EDA应用于基础性、设计性、综合性实验。对于验证性实验而言,以前是使用实验箱,按照实验指导书一步一步操作,学生往往是动手不动脑,收效不大。后来,我们将EWB、Pspice引入电子技术实验教学,选取有代表性的课题,开设一定比例的虚拟实验,发挥了虚拟实验省时、高效、安全、经济的长处,解决了过去实验课完全依赖实验仪器且电子元器件损耗大和实验仪器损坏后维修不及时的问题。在虚拟实验中,学生还可以方便地改变电路参数,研究电路参数与性能指标之间的关系,将呆板的实验变为研究性的学习。
对于设计性、综合性实验而言,开设了虚拟实验后,克服了元器件品种、规格、数量不足的限制,避免了仪器损坏等问题,同时在虚拟实验中,学生可提出各种方案并设计电路,通过仿真,及时发现问题,随时改变电路结构和电路参数,直至达到预定目标。然后通过实物实验,完成实验课题。这样将虚实两种实验结合起来,提高了实验成功率,提高了学生学习兴趣,激发了他们的创新意识。仿真实验具有的这种研究性学习的特点,对提高学生的电子线路设计水平,培养创新能力有很大帮助,这是单靠传统的实物实验无法达到的。
3.2.2 将EDA应用于课程设计与毕业设计等实践环节。现在用人单位对学生的动手能力要求越来越高。因此我们除了加大设计性、综合性实验比例外,也十分重视课程设计、毕业设计等实践环节,从中培养学生的动手能力、创新思维能力。因此,我们除了开设独立于电子技术理论课的《电子技术基础实验》、《电子技术设计实验》外,还增加了《电子技术课程设计》作为实践环节。此外,我们还适时组织课外电子设计与制作活动,培养和训练参赛选手,参加校级、省级、全国电子设计竞赛,使学生的电子设计与制作能力得到进一步提高。在上述各实践环节中,学生都会应用其中1-2个仿真软件作为电路设计手段,进行课程设计、毕业设计及其他各项电子设计,通过仿真后,再进行实物制作。这种虚实结合的方法,既发挥了虚拟实验高效、先进、经济的长处,又培养了学生动手能力、创新能力,极大地提高了设计与制作质量。
参考文献
[1] 康恰,范寒拍.EDA在电子技术教学中的应用[J].电气电子教学学报,2000,3:91~93
[2] 李忠波,袁宏.电子设计与仿真技术[M].北京机械工业出版社,2004
收稿日期:2008-5-03
[4] Rost B Neural networks for protein structure prediction:hype or bit?一New York CUBIC Columbia Universityhttp://www.embl-heidelbergde/-rost/Papers/pre1999-tics/paper.html
收稿日期:2008-5-23