EDA在開放型電工電子實習(xí)中的應(yīng)用與探索

白芳　喬榮福

【摘 要】電工電子實習(xí)是電工電子教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)，采取集設(shè)計、仿真、調(diào)試、分析為一體的訓(xùn)練模式，采用歸類輔導(dǎo)的訓(xùn)練手段，對電類與非電類專業(yè)的學(xué)生進行綜合訓(xùn)練，理論指導(dǎo)實踐逐級進行，實踐輔助理論梯度深化，使理論與實踐充分融合，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)造力、想象和思維能力，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)潛力的發(fā)揮、個性化的發(fā)展，有利于創(chuàng)新人才的早期發(fā)現(xiàn)和成長。

【關(guān)鍵詞】EDA；開放型電工電子實習(xí)；教學(xué)改革

0 引言

電工電子實習(xí)是電工電子教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)，是建立學(xué)生對電工電子課感性認識、鞏固所學(xué)理論知識、培養(yǎng)所學(xué)專業(yè)技能和實際工作能力的重要課程，是學(xué)生提高動手能力、縮短與工程技術(shù)人員差距的有效途徑。有效、扎實的電工電子實習(xí)教學(xué)，對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后所從事的工作將產(chǎn)生重要影響。

傳統(tǒng)電工電子實習(xí)是學(xué)生按照套件原理圖進行機械性焊接，在調(diào)試環(huán)節(jié)和應(yīng)用環(huán)節(jié)稍顯欠缺，面對EDA技術(shù)日新月異的變化和市場的需求，很多理工類的高校對EDA教學(xué)改革和學(xué)科建設(shè)進行了大膽的嘗試和探索。本文針對EDA課程的實踐性強，提出EDA應(yīng)用于開放型電工電子實習(xí)中，即開放式實驗項目、開放式實驗室資源、開放式實驗管理，重在提高學(xué)生的動手能力和實踐能力，實現(xiàn)獨立設(shè)計電路和創(chuàng)新。[1]

本項目采取集設(shè)計、仿真、調(diào)試、分析為一體的訓(xùn)練模式，采用歸類輔導(dǎo)的訓(xùn)練手段，對電類與非電類專業(yè)的學(xué)生進行綜合訓(xùn)練，理論指導(dǎo)實踐逐級進行，實踐輔助理論梯度深化，使理論與實踐充分融合，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)造力、想象和思維能力，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)潛力的發(fā)揮、個性化的發(fā)展，有利于創(chuàng)新人才的早期發(fā)現(xiàn)和成長。

1 教學(xué)內(nèi)容

電工電子實習(xí)課程體系按多層次和菜單式的思路設(shè)計。[2]從內(nèi)容設(shè)置上來看，希望能夠在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到盡可能多的知識和技能，通過直接的工程實踐訓(xùn)練來培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，進而培養(yǎng)創(chuàng)新精神，所以在內(nèi)容設(shè)置上，充分考慮電工電子的傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合、基礎(chǔ)訓(xùn)練與前沿科學(xué)并舉的理念，設(shè)置了如下的內(nèi)容菜單：

（一）對機械工程學(xué)院學(xué)生采取指定電路為主，自主設(shè)計為輔的綜合訓(xùn)練方案

機械工程學(xué)院學(xué)生電工電子實習(xí)一周，對其指定電路原理圖，要求運用相關(guān)軟件畫出電路圖并進行仿真，印刷電路板并焊接調(diào)試分析，水平高進度快的學(xué)生可申請自主設(shè)計并調(diào)試。

（二）對信息工程學(xué)院學(xué)生采取自主設(shè)計為主，指定電路為輔的綜合訓(xùn)練方案

信息工程學(xué)院學(xué)生電工電子實習(xí)兩周，第一周在機械工程學(xué)院學(xué)生訓(xùn)練的基礎(chǔ)上拓展單片機系統(tǒng)， 使學(xué)生達到軟硬件結(jié)合解決實際問題的水平。第二周可圍繞教師科研項目組的研究課題進展擬訂或?qū)W生自主命題， 屬于科研參與型， 隨課題的研究進展， 每期擬訂的電工電子實習(xí)內(nèi)容也不相同， 處于動態(tài)發(fā)展之中。

2 方法和措施

目前，隨著電工電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的不斷提升，電工電子實踐教學(xué)需要與時俱進，不斷改革。在我們積累實踐教學(xué)經(jīng)驗的同時，也借鑒和參考其他高校的實習(xí)辦學(xué)模式，計劃從以下幾個方面對電工電子實習(xí)教學(xué)進行改革。

（一）機械工程學(xué)院學(xué)生電工電子實習(xí)方案：

1）指定電路原理圖， 運用Protel99畫出電路圖；

2）利用EWB軟件進行仿真；

3）仿真正確后進行印刷電路板；

4）焊接元器件；

5）調(diào)試電路；

6）分析數(shù)據(jù)結(jié)果。

從電路設(shè)計直至數(shù)據(jù)結(jié)果分析的全過程， 均由學(xué)生獨立完成。

（二）信息工程學(xué)院學(xué)生電工電子實習(xí)方案：

1）第一周：了解并掌握軟硬件結(jié)合理論，達到解決簡單實際問題的水平。

（1）指定電路原理圖，與單片機系統(tǒng)相結(jié)合，解決簡單實際問題；

（2）利用Proteus畫出電路圖并進行仿真；

（3）仿真正確后進行印刷電路板；

（4）焊接元器件；

（5）調(diào)試電路；

（6）分析數(shù)據(jù)結(jié)果。

2）第二周：解決實際科研問題或達到自主設(shè)計并解決復(fù)雜實際問題的水平。

（1）圍繞教師科研項目組的研究課題進展或?qū)W生自主擬訂題目；

（2）利用Proteus設(shè)計出電路圖并進行仿真；

（3）仿真正確后進行印刷電路板；

（4）焊接元器件；

（5）調(diào)試電路；

（6）分析數(shù)據(jù)結(jié)果。

從電路設(shè)計直至數(shù)據(jù)結(jié)果分析的全過程， 均由學(xué)生獨立完成。

3 進一步改革的設(shè)想

我們希望能夠充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。[3]運用圖像、文字、動畫、聲音和視頻相結(jié)合的多媒體手段，充分發(fā)揮藝術(shù)感染力，以生動活潑的形式激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和靈活性。

實習(xí)指導(dǎo)教師的水平將在很大程度上影響實踐教學(xué)質(zhì)量，所以參與實踐環(huán)節(jié)教學(xué)的教師之間應(yīng)經(jīng)常進行經(jīng)驗交流和工作總結(jié)，互相學(xué)習(xí)、互通有無，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝，以滿足教學(xué)要求的需要。[4]學(xué)校應(yīng)該為實踐環(huán)節(jié)教師創(chuàng)造更多的外出學(xué)習(xí)或參觀進修的機會，學(xué)習(xí)他人之先進經(jīng)驗為我所用。經(jīng)過培訓(xùn)學(xué)習(xí)等各種渠道，不斷的繼續(xù)提高，不斷地豐富實踐與教學(xué)的經(jīng)驗，成為既有豐富的理論知識，又有較強的工程實踐能力的雙師型教師。

【參考文獻】

[1]李俊杰，夏清華.實驗室開放的實踐與探索[J].高等函授學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，19（5）：57-59.

[2]劉華，吳波，隋金玲，等.全面整合實踐教學(xué)資源，創(chuàng)建工程教育中心[J].實驗技術(shù)與管理，2009，26（6）：107-109.

[3]李麗秀，楊啟洪.電子工藝實習(xí)課程的發(fā)展實踐與創(chuàng)新探討[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）：126-128，139.

[4]黃瑞.以評促建，構(gòu)建特色的電工電子實驗教學(xué)中心[J].實驗技術(shù)與管理， 2008，25（2）：115-118.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]