摘 要:本文根據(jù)電子信息工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建要求,結(jié)合筆者多年指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),以此提出《電子電路測(cè)試與仿真》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐的項(xiàng)目研究,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、考核等方面的改革,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),突出了“虛”“實(shí)”結(jié)合的特色化教學(xué)實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:電子電路測(cè)試與仿真 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 仿真軟件
中圖分類(lèi)號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2018)08(b)-0143-02
邵陽(yáng)學(xué)院信息工程學(xué)院的電子信息工程教研室一直以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo),大力倡導(dǎo)加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在制定電子信息工程專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱電信專業(yè))2017年本科生教學(xué)計(jì)劃時(shí),特別開(kāi)設(shè)一門(mén)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課《電子電路測(cè)試與仿真》,將電路和模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從理論教學(xué)中獨(dú)立出來(lái),合并為一門(mén)綜合實(shí)驗(yàn)課程。教研室老師進(jìn)行了“《電子電路測(cè)試與仿真》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐”的項(xiàng)目研究,對(duì)該課程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、考核、教材等方面的改革和研究,突出了“虛”“實(shí)”結(jié)合的特色化教學(xué)實(shí)踐。
本文以邵陽(yáng)學(xué)院電子信息工程專業(yè)為例,分析了《電子電路測(cè)試與仿真》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、考核等方面的改革研究,總結(jié)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的特點(diǎn)教學(xué)方法。
1 電子電路測(cè)試與仿真
《電子電路測(cè)試與仿真》是電信專業(yè)的一門(mén)重要的實(shí)踐課程。它是對(duì)“電路”和“模擬電子技術(shù)”兩門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程的綜合應(yīng)用。該課程的教學(xué)內(nèi)容包括:(1)電子電路測(cè)試與仿真基本方法;(2)典型電子電路的結(jié)構(gòu)原理、功能特點(diǎn)、測(cè)試方法和設(shè)計(jì)指標(biāo);(3)使用信號(hào)發(fā)生器、示波器及萬(wàn)用表等儀器儀表進(jìn)行電路的調(diào)試和檢測(cè);(4)使用EDA軟件繪制電子電路原理圖和PCB圖,并對(duì)電子電路進(jìn)行指標(biāo)測(cè)量和功能測(cè)試;(5)正確記錄原始數(shù)據(jù),科學(xué)完成指標(biāo)數(shù)值計(jì)算,規(guī)范繪制各類(lèi)圖形,如波形圖、特性曲線圖等。
《電子電路測(cè)試與仿真》的教學(xué)項(xiàng)目具體如表1所示[1]。
2 《電子電路測(cè)試與仿真》教學(xué)研究
《電子電路測(cè)試與仿真》的教學(xué)改革體現(xiàn)了電信專業(yè)重應(yīng)用重實(shí)踐的特點(diǎn),改變了傳統(tǒng)電信專業(yè)電路實(shí)驗(yàn)和模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,提出“電子電路測(cè)試與仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的研究和實(shí)踐,具體包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)?zāi)J?、?shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段以及實(shí)驗(yàn)考核體系等方面,進(jìn)而構(gòu)建以開(kāi)放式教學(xué)為主線,以項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為目標(biāo)的電子電路測(cè)試與仿真課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
該課程的教學(xué)研究主要包括以下4個(gè)方面。
(1)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱的制定:將原來(lái)的電路實(shí)驗(yàn)和模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)整合,形成獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程電子電路測(cè)試與仿真,確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),制定實(shí)驗(yàn)大綱。改革教學(xué)方法和手段。
(2)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā):為實(shí)現(xiàn)先“虛”后“實(shí)”的特色化教學(xué)實(shí)踐,開(kāi)發(fā)一定比例的虛擬仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生在完成仿真實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行驗(yàn)證后,再進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)?zāi)K的操作。促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)特別是實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。
(3)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn):為配合學(xué)生參加全國(guó)和省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,將競(jìng)賽培訓(xùn)內(nèi)容融入到課程教學(xué)過(guò)程中。學(xué)習(xí)電子技術(shù)的電路設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的調(diào)試與測(cè)試方法,如放大電路、濾波電路和直流電源的設(shè)計(jì)和測(cè)試等,在基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加設(shè)計(jì)性和綜合性的提升內(nèi)容,供學(xué)生自選完成。
(4)微課、慕課視頻:錄制一套微課視頻或慕課文件,上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間,供學(xué)生課外自行學(xué)習(xí),熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作要點(diǎn),以便實(shí)驗(yàn)時(shí)能正確操作和測(cè)試。
3 《電子電路測(cè)試與仿真》教學(xué)實(shí)施
《電子電路測(cè)試與仿真》課程的具體實(shí)施過(guò)程中,教師需要完成幾個(gè)基本環(huán)節(jié),即:實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備→指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)考核 →成績(jī)?cè)u(píng)定。
(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:課程實(shí)施前,教師需完成實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)講義,確定基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,選定仿真軟件和硬件模塊,錄制微課視頻或慕課文件。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將所有相關(guān)資料下發(fā)給學(xué)生,以供學(xué)生預(yù)習(xí)使用。
(2)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn):由于實(shí)驗(yàn)前學(xué)生已完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和視頻自學(xué),教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),僅簡(jiǎn)單說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容、原理及注意事項(xiàng),然后由學(xué)生自主操作,教師隨堂答疑。而對(duì)于功能電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目及對(duì)指標(biāo)和性能提出較高要求的項(xiàng)目,學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,教師不隨堂指導(dǎo),改為進(jìn)行課后答疑。
(3)實(shí)驗(yàn)考核:考核包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程、操作能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)方面,既重過(guò)程又重結(jié)果。遏制學(xué)生應(yīng)付實(shí)驗(yàn)抄襲報(bào)告的情況出現(xiàn)。
(4)成績(jī)?cè)u(píng)定:改變以往單憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方法,而是以過(guò)程、能力、報(bào)告、答辯等多方面綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
學(xué)生完成該課程的學(xué)習(xí),需要完成以下基本環(huán)節(jié),即:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)→視頻自學(xué)→仿真運(yùn)行→硬件模塊操作→開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)(能力提升)。
完成基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,所有學(xué)生都須完成前四個(gè)環(huán)節(jié),當(dāng)然除第一環(huán)節(jié)需最先進(jìn)行外,后三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行的次序?qū)W生可根據(jù)個(gè)人情況靈活調(diào)整,甚至可重復(fù)循環(huán)進(jìn)行。
最后一個(gè)環(huán)節(jié)是為擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目而設(shè)置,并非所有學(xué)生都必須完成,是針對(duì)那些基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)效果好、興趣愛(ài)好濃的學(xué)有余力的學(xué)生開(kāi)設(shè)的,是為配合學(xué)生參加全國(guó)和省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,將競(jìng)賽培訓(xùn)內(nèi)容融入到課程教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的電路設(shè)計(jì)、仿真和電子產(chǎn)品的調(diào)試與測(cè)試方法。
4 仿真軟件在電子電路測(cè)試與仿真中的應(yīng)用
《電子電路測(cè)試與仿真》課程需使用軟件進(jìn)行電路仿真,常用的電子電路仿真軟件有如下幾種:Multisim[2]、EWB(Electronic Workbench)[3]、Proteus[4]、PSpice等。不同的軟件有不同特色和操作特點(diǎn),教師在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)中會(huì)確定具體使用哪個(gè)軟件,并將相關(guān)資料下發(fā)給學(xué)生,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行預(yù)習(xí),并掌握軟件的基本操作方法。仿真軟件的使用在于熟能生巧,學(xué)生要多用、常用,才能更有利于電路的設(shè)計(jì)和仿真。
5 結(jié)語(yǔ)
為推進(jìn)電信專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革和研究,教研室老師進(jìn)行了“《電子電路測(cè)試與仿真》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐”的項(xiàng)目研究,本文總結(jié)了研究的一些經(jīng)驗(yàn),分析了《電子電路測(cè)試與仿真》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法研究,總結(jié)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的特點(diǎn),突出了“虛”“實(shí)”結(jié)合的特色化教學(xué)實(shí)踐。
參考文獻(xiàn)
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