EDA在開放型電工電子實習中的應用與探索

白芳　喬榮福

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

【關鍵詞】EDA；開放型電工電子實習；教學改革

0 引言

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

傳統電工電子實習是學生按照套件原理圖進行機械性焊接，在調試環(huán)節(jié)和應用環(huán)節(jié)稍顯欠缺，面對EDA技術日新月異的變化和市場的需求，很多理工類的高校對EDA教學改革和學科建設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應用于開放型電工電子實習中，即開放式實驗項目、開放式實驗室資源、開放式實驗管理，重在提高學生的動手能力和實踐能力，實現獨立設計電路和創(chuàng)新。[1]

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

1 教學內容

電工電子實習課程體系按多層次和菜單式的思路設計。[2]從內容設置上來看，希望能夠在有限的時間內讓學生學到盡可能多的知識和技能，通過直接的工程實踐訓練來培養(yǎng)學生的實踐能力，進而培養(yǎng)創(chuàng)新精神，所以在內容設置上，充分考慮電工電子的傳統工藝與現代技術結合、基礎訓練與前沿科學并舉的理念，設置了如下的內容菜單：

（一）對機械工程學院學生采取指定電路為主，自主設計為輔的綜合訓練方案

機械工程學院學生電工電子實習一周，對其指定電路原理圖，要求運用相關軟件畫出電路圖并進行仿真，印刷電路板并焊接調試分析，水平高進度快的學生可申請自主設計并調試。

（二）對信息工程學院學生采取自主設計為主，指定電路為輔的綜合訓練方案

信息工程學院學生電工電子實習兩周，第一周在機械工程學院學生訓練的基礎上拓展單片機系統， 使學生達到軟硬件結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學生自主命題， 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內容也不相同， 處于動態(tài)發(fā)展之中。

2 方法和措施

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

（一）機械工程學院學生電工電子實習方案：

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）調試電路；

6）分析數據結果。

從電路設計直至數據結果分析的全過程， 均由學生獨立完成。

（二）信息工程學院學生電工電子實習方案：

1）第一周：了解并掌握軟硬件結合理論，達到解決簡單實際問題的水平。

（1）指定電路原理圖，與單片機系統相結合，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）調試電路；

（6）分析數據結果。

2）第二周：解決實際科研問題或達到自主設計并解決復雜實際問題的水平。

（1）圍繞教師科研項目組的研究課題進展或學生自主擬訂題目；

（2）利用Proteus設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）調試電路；

（6）分析數據結果。

從電路設計直至數據結果分析的全過程， 均由學生獨立完成。

3 進一步改革的設想

我們希望能夠充分發(fā)揮網絡教學優(yōu)勢，利用現代化教學手段，提高學生學習的自主性。[3]運用圖像、文字、動畫、聲音和視頻相結合的多媒體手段，充分發(fā)揮藝術感染力，以生動活潑的形式激發(fā)學生的求知欲和興趣，大大提高學生學習的自主性和靈活性。

實習指導教師的水平將在很大程度上影響實踐教學質量，所以參與實踐環(huán)節(jié)教學的教師之間應經常進行經驗交流和工作總結，互相學習、互通有無，不斷學習新技術、新工藝，以滿足教學要求的需要。[4]學校應該為實踐環(huán)節(jié)教師創(chuàng)造更多的外出學習或參觀進修的機會，學習他人之先進經驗為我所用。經過培訓學習等各種渠道，不斷的繼續(xù)提高，不斷地豐富實踐與教學的經驗，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].高等函授學報：自然科學版，2006，19（5）：57-59.

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

[3]李麗秀，楊啟洪.電子工藝實習課程的發(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，構建特色的電工電子實驗教學中心[J].實驗技術與管理， 2008，25（2）：115-118.

[責任編輯：楊玉潔]