EDA技術(shù)與電子類專業(yè)課程的融合教學(xué)

魯娟娟

正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇南京 211106

EDA技術(shù)與電子類專業(yè)課程的融合教學(xué)

魯娟娟

正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇南京 211106

針對(duì)電子類課程體系中的不足，提出了EDA技術(shù)與專業(yè)課程融合教學(xué)的思想。EDA技術(shù)以Multisim，MaxplusⅡ，Protus和Protel為核心，實(shí)現(xiàn)了與理論課、課程實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)訓(xùn)的有機(jī)融合，既發(fā)揮了EDA技術(shù)的新穎性、實(shí)用性和可操作性的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了專業(yè)課程中教師教和學(xué)生學(xué)都困難的不足。

EDA技術(shù)；專業(yè)課程；Multisim；MaxplusⅡ；Protus；Protel

EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門新技術(shù)，它是融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，為電子電路設(shè)計(jì)工作者提供了一種全新的設(shè)計(jì)方法。掌握EDA技術(shù)有利于提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新能力，是電子類高校畢業(yè)生應(yīng)掌握的一項(xiàng)基本技能，也是學(xué)生就業(yè)的一個(gè)基本條件。

由于EDA技術(shù)的新穎性和實(shí)用性，目前許多高職高專院校在專業(yè)課程的教學(xué)中都要求引入EDA技術(shù)，這成為電子類專業(yè)課程教學(xué)改革的主要方向。一般采用兩種方法：(1)單獨(dú)開設(shè)EDA技術(shù)課程和專業(yè)課程；(2)利用EDA技術(shù)輔助專業(yè)課教學(xué)，通常是做一些驗(yàn)證性的仿真和測試。這兩種課程體系和教學(xué)方法并沒有充分發(fā)揮EDA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：第一，單獨(dú)開設(shè)EDA技術(shù)課程，雖然在教學(xué)方法上引入了“以項(xiàng)目為導(dǎo)向”的教學(xué)方法，但目的是以實(shí)例去驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)EDA軟件，學(xué)生誤認(rèn)為實(shí)際電路為該EDA軟件服務(wù)，而不是EDA軟件為電子電路設(shè)計(jì)服務(wù)；第二，理論教學(xué)和設(shè)計(jì)實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及對(duì)新技術(shù)學(xué)習(xí)的渴求和重視，也無法體現(xiàn) EDA技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。因此，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程內(nèi)容職業(yè)化和目標(biāo)能力化，融合 EDA技術(shù)與專業(yè)課程教學(xué)，優(yōu)化專業(yè)課程體系，具有十分重要的意義。

1 EDA技術(shù)與電子類專業(yè)課程的融合

目前EDA應(yīng)用技術(shù)中主要是EDA軟件的使用，主要包括Multisim，MaxplusⅡ，Protus和Protel。Multisim，MaxplusII和Protus軟件側(cè)重于電路信號(hào)的仿真分析，而Protel軟件側(cè)重于電路圖及 PCB圖的設(shè)計(jì)。

電子類專業(yè)課程主要分3類：理論課、課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)訓(xùn)，現(xiàn)采用的主要教學(xué)安排見表1。

表1 專業(yè)課程及教學(xué)安排

理論課教學(xué)，都是一些枯燥的原理分析、公式推導(dǎo)，教學(xué)中學(xué)生難以理解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是依靠實(shí)驗(yàn)箱、搭電路圖進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏設(shè)計(jì)能力的鍛煉。制作主要是依靠面包板或焊接板搭接電路，結(jié)果學(xué)生大多時(shí)間都花在電路布線的設(shè)計(jì)和排除故障的環(huán)節(jié)，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更阻礙了學(xué)生進(jìn)一步探索。學(xué)完專業(yè)課程，學(xué)生并沒有建立電子系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、制作到調(diào)試和維護(hù)的理念。因此，在專業(yè)課程的教學(xué)過程中，從理論教學(xué)到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課等課程，都要融合EDA技術(shù)，具體安排見表2。通過理論課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握EDA技術(shù)的基本操作；通過課程實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)的基本方法，掌握EDA技術(shù)的基本應(yīng)用；通過綜合實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟和EDA技術(shù)的綜合應(yīng)用，使學(xué)生具有電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試能力。

表2 課程和EDA技術(shù)能力基本要求

2 EDA技術(shù)與電子類專業(yè)課程融合教學(xué)的實(shí)施方法

(1)課堂演示，實(shí)驗(yàn)仿真。在電子類專業(yè)課程中，如模擬電路、數(shù)字電路，具有很強(qiáng)的理論性，學(xué)起來比較抽象；而單片機(jī)應(yīng)用具有很強(qiáng)的操作性，即有硬件又有軟件，學(xué)起來比較困難。將EDA應(yīng)用技術(shù)中的仿真軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)中，為專業(yè)課程的項(xiàng)目化教學(xué)創(chuàng)造了條件。授課過程如圖1所示，授新課之前，先仿真演示一下應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究性；然后再帶領(lǐng)學(xué)生引入理論剖析，在分析過程中進(jìn)行演示，使學(xué)生有身臨其境之感，從而降低了課程學(xué)習(xí)的難度；最后通過仿真驗(yàn)證和設(shè)計(jì)基本電路，讓學(xué)生學(xué)有所用，增強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力。通過本階段的學(xué)習(xí)，專業(yè)課程和EDA軟件相輔相成，為了學(xué)好專業(yè)課，主動(dòng)學(xué)習(xí)輔助軟件；學(xué)好了相應(yīng)EDA軟件，既可以促進(jìn)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，又可以彌補(bǔ)教材內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后的不足。

圖1 課堂教學(xué)過程和能力培養(yǎng)

(2)課程實(shí)訓(xùn)。課程實(shí)訓(xùn)往往是對(duì)該課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，授課過程如圖2所示。融合EDA技術(shù)后，學(xué)生可先依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)模塊電路，并將所設(shè)計(jì)的電路利用 Multisim軟件或 MaxpluslI軟件進(jìn)行仿真，如不滿足設(shè)計(jì)要求，可以隨時(shí)進(jìn)行電路或元件參數(shù)的修改，直到成功為止。一個(gè)模塊成功后，再進(jìn)行下一個(gè)模塊設(shè)計(jì)和仿真。仿真正確后，再利用Protel繪制電路原理圖、制作PCB板。然后進(jìn)行元件安裝、焊接和調(diào)試。這樣不僅提高了學(xué)生設(shè)計(jì)的成功率，而且提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和積極性。同時(shí)，學(xué)生可以把大量的時(shí)間用在電路的設(shè)計(jì)上，以進(jìn)行自主的創(chuàng)新拓展，便于實(shí)行階梯化教學(xué)。

圖2 課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程和能力培養(yǎng)

(3)綜合實(shí)訓(xùn)。綜合實(shí)訓(xùn)是對(duì)所學(xué)專業(yè)課程和EDA技術(shù)的綜合應(yīng)用，所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品更具有實(shí)用性、趣味性和綜合性，從而培養(yǎng)學(xué)生“分析問題—思考問題—解決問題—提升知識(shí)”的能力(如圖3所示)。

圖3 綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程和能力培養(yǎng)

EDA技術(shù)的飛速發(fā)展，給電子專業(yè)課程的改革帶來了難得的契機(jī)。把EDA技術(shù)應(yīng)用到專業(yè)課程的教學(xué)是目前高職教育的一個(gè)重要改革方向，不僅實(shí)現(xiàn)了“理論+實(shí)驗(yàn)+實(shí)訓(xùn)”“教—學(xué)—用”的一體化教學(xué)模式，而且大大提高了學(xué)生的電子線路設(shè)計(jì)水平，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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Integration teaching of EDA technology and electronic specialty curriculum

Lu Juanjuan
Zhengde politechnic college, Nanjing, 211106, China

Aiming at the electronics in the curriculum system, and puts forward the shortcomings of the technical and professional curriculum integration EDA teaching thoughts. As the core of Multisim, Maxplus Ⅱ, Protus and Protel. EDA achieved with theory, curriculum practice and comprehensive training of organic integration. Both played EDA technology novelty, practicality and operationality advantages, and compensate for the professional course teacher teach and students learn all diff cult inadequate.

EDA technology; professional course; Multisim; Maxplus Ⅱ; Protus; Protel

2011-05-24 稿件編號(hào)：1105154

魯娟娟，碩士，講師。