林喜榮　董敬峰

摘 要：電子技術(shù)實驗作為電子技術(shù)課程的重要實踐環(huán)節(jié)，對鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識、培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力起著非常重要的作用，將EDA技術(shù)充分運用到電子技術(shù)教學(xué)中已成為當(dāng)前高校電子類課程教學(xué)的發(fā)展趨勢。文章從電子技術(shù)實驗教學(xué)存在的問題出發(fā)，梳理了基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實驗教學(xué)改革實踐，并提出了EDA技術(shù)與電子技術(shù)實驗內(nèi)容融合的策略。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；實驗；EDA

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2014）10-0008-02

電子技術(shù)這門課程是哈爾濱理工大學(xué)通信、測控、電氣、自動化等專業(yè)的非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課程學(xué)習(xí)的好壞直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。在電子技術(shù)的課程教學(xué)中，電子技術(shù)的實驗無疑是一個最基礎(chǔ)也是最重要的實踐環(huán)節(jié)，而EDA技術(shù)作為世界電子設(shè)計的最新技術(shù)潮流和主要技術(shù)方向已經(jīng)成為當(dāng)前高校電子類課程教學(xué)的熱點和趨勢。本文針對哈爾濱理工大學(xué)近幾年來將EDA技術(shù)應(yīng)用到電子技術(shù)實驗中所做的改革和創(chuàng)新實踐做了一些總結(jié)。

一、電子技術(shù)實驗教學(xué)存在的問題

在長期從事電子技術(shù)教學(xué)的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)校原有的電子技術(shù)的實驗教學(xué)存在著一些弊端和問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（一）實驗環(huán)節(jié)學(xué)時少

過去的電子技術(shù)教學(xué)一直是以理論教學(xué)為核心，實驗教學(xué)所占的學(xué)時非常少。以學(xué)校的計算機專業(yè)的學(xué)生為例，在模擬電子和數(shù)字電子這兩門課程中，實驗總共才占20學(xué)時，所做的內(nèi)容十分有限。

（二）教師講解內(nèi)容過多、過細(xì)

在實驗課中，實驗老師往往把實驗內(nèi)容、步驟、方法一一詳細(xì)地講給學(xué)生，學(xué)生只要按照老師講的按部就班地完成就行，留給學(xué)生自己思考和創(chuàng)造的余地太少。

（三）實驗設(shè)備的局限性限制和影響了實驗的內(nèi)容和效果

傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗教學(xué)通常都使用專門的實驗箱來完成，學(xué)生所做的實驗內(nèi)容只能限于實驗箱所提供的元器件，在功能上很難進(jìn)行擴展，因此，當(dāng)學(xué)生想做一些實驗課程之外的實驗內(nèi)容時，在現(xiàn)有條件下就很難完成 ，在一定程度上影響了學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）實驗教學(xué)與生產(chǎn)實際結(jié)合不緊密

實驗教學(xué)內(nèi)容沒有或較少向生產(chǎn)應(yīng)用延伸，當(dāng)學(xué)生走上工作崗位時會發(fā)現(xiàn)在學(xué)校所做的實驗內(nèi)容與真正的生產(chǎn)實際差距很大，不能很快地為生產(chǎn)實際服務(wù)[1]。

為了解決以上在電子技術(shù)實驗中存在的問題，我們經(jīng)過不斷地探索、研究和實踐，在電子技術(shù)的實驗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)的實驗教學(xué)中。

二、基于EDA技術(shù)的電子技術(shù)實驗教學(xué)改革

EDA即電子設(shè)計自動化（Electronic Design Automation），它是以計算機和微電子技術(shù)為先導(dǎo)，匯集了圖形學(xué)、邏輯學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和計算機數(shù)學(xué)等多種計算機應(yīng)用科學(xué)最新成果的先進(jìn)技術(shù)[2]。在我國， 由于EDA應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)，軟硬件結(jié)合，知識面寬，實踐性強[3]，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)[4]。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)運用到電子技術(shù)的實驗教學(xué)中，我們首先建立了兩個EDA實驗中心，配備了近百臺性能先進(jìn)的計算機，并購進(jìn)了與EDA教學(xué)相配套的實驗箱，學(xué)生在利用計算機上安裝的軟件和與之配套的實驗箱可以完成由程序設(shè)計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?，F(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[5]。根據(jù)電子技術(shù)這門課程的特點，我們主要選擇了其中的三種軟件：即Multisim、Max+PlusⅡ和QuartusⅡ。Multisim這個軟件最大的特點就是給出了類型相對完善、實用性更強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，功能十分強大、實用。Max+ PlusⅡ和QuartusⅡ可以完成電路的設(shè)計輸入、編譯仿真、編程下載等功能，并且其設(shè)計輸入具有多種方式， 可以滿足不同層次的需求，同時可以實現(xiàn)電路的時序分析， 實驗結(jié)果簡單、直觀 。

（二）電子技術(shù)實驗教學(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)實驗教學(xué)的內(nèi)容上也做了調(diào)整和改革。我們首先把實驗內(nèi)容分階段、分層次地分成了三類，使更多的實驗適合在EDA實驗中心完成。

1.基礎(chǔ)驗證型實驗。這部分的實驗內(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)容的一個測試：例如共發(fā)射極單管放大電路、集成運放的線性應(yīng)用、基本門電路的功能測試等。這類實驗的主要目的在于幫助學(xué)生認(rèn)識常用的電子器件，了解實驗設(shè)備，學(xué)會各種儀器的使用方法，掌握電子實驗的基本知識、實驗方法和實驗技能[6]，學(xué)會觀察和分析實驗結(jié)果等 。

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

3.綜合設(shè)計型實驗。這部分的實驗內(nèi)容主要是以學(xué)生自行設(shè)計為主，教師指導(dǎo)為輔，要求學(xué)生根據(jù)實驗題目的設(shè)計要求獨立地完成查閱資料、設(shè)計電路、選擇器件、安裝調(diào)試等任務(wù)，分析實驗數(shù)據(jù)，并獨立寫出實驗報告。這類實驗的開設(shè)，對于提高學(xué)生的實踐動手能力、綜合運用能力和創(chuàng)新設(shè)計能力有著非常重要的作用。

三、EDA技術(shù)與電子技術(shù)實驗內(nèi)容融合的策略

前面我們提到的是實驗內(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)的實驗中 呢？我們從多個方面入手，加強EDA技術(shù)與電子技術(shù)實驗的融合。

1.在正常實驗教學(xué)中增大EDA實驗的比例。以前我們所做的實驗全部都是在實驗箱上搭接完成，現(xiàn)在我們將部分實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)移到計算機，增大了EDA實驗的比例，讓學(xué)生在正常的教學(xué)計劃內(nèi)就可以接觸到兩種不同的實驗方式，體會它們不同的特點，得到不同的訓(xùn)練。

2.充分利用學(xué)生自身的資源和業(yè)余時間加強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)計劃內(nèi)的幾個實驗是遠(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)在計算機在學(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)余時間來完成一些內(nèi)容，以彌補課堂實驗時間上的不足。

3.將實驗內(nèi)容延伸到電子實習(xí)、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。各個專業(yè)的學(xué)生在學(xué)期末都會有和理論教學(xué)相配合的課程設(shè)計和電子實習(xí)。在這些實踐環(huán)節(jié)中都會安排專門的時間來讓學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的EDA仿真測試，因此學(xué)生可以把實驗中學(xué)習(xí)的內(nèi)容延伸到其他的實踐環(huán)節(jié)中，大大提高了學(xué)生的實踐動手能力和理論知識的綜合運用能力。

4.充分利用學(xué)校為學(xué)生提供的各種課外訓(xùn)練機會。學(xué)校為了給學(xué)生創(chuàng)造更多培養(yǎng)和訓(xùn)練實踐動手能力的機會，在學(xué)校設(shè)立了多種訓(xùn)練項目。例如國家級、省級、校級的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃并且提供相應(yīng)的資金支持。在教師的指導(dǎo)幫助和學(xué)生的共同努力下，經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練后，學(xué)生在這方面的技能有了很大的提高。

近年來，社會對大學(xué)畢業(yè)生的需求也發(fā)生了一些轉(zhuǎn)變，要求大學(xué)畢業(yè)生要具備更強的多學(xué)科的綜合運用能力和實踐創(chuàng)新能力。因此我們的教學(xué)內(nèi)容和重點也要做相應(yīng)的改變，在今后的教學(xué)中我們還要不斷地學(xué)習(xí)和探索，不斷地更新我們的教學(xué)模式和方法，將比較先進(jìn)和前沿的知識和技術(shù)融入和應(yīng)用到教學(xué)實踐中，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力[7]，使我們培養(yǎng)出來的學(xué)生具有更強的社會競爭力，真正地做到為社會所需，為社會所用[8]。

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