《電子電路測試與仿真》實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

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：電子電路測試與仿真 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 仿真軟件

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0143-02

邵陽學(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)（以下簡稱電信專業(yè)）2017年本科生教學(xué)計(jì)劃時(shí)，特別開設(shè)一門獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課《電子電路測試與仿真》，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，合并為一門綜合實(shí)驗(yàn)課程。教研室老師進(jìn)行了“《電子電路測試與仿真》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。

本文以邵陽學(xué)院電子信息工程專業(yè)為例，分析了《電子電路測試與仿真》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 電子電路測試與仿真

《電子電路測試與仿真》是電信專業(yè)的一門重要的實(shí)踐課程。它是對“電路”和“模擬電子技術(shù)”兩門專業(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)、測試方法和設(shè)計(jì)指標(biāo)；（3）使用信號發(fā)生器、示波器及萬用表等儀器儀表進(jìn)行電路的調(diào)試和檢測；（4）使用EDA軟件繪制電子電路原理圖和PCB圖，并對電子電路進(jìn)行指標(biāo)測量和功能測試；（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)范繪制各類圖形，如波形圖、特性曲線圖等。

《電子電路測試與仿真》的教學(xué)項(xiàng)目具體如表1所示[1]。

2 《電子電路測試與仿真》教學(xué)研究

《電子電路測試與仿真》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健?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)建以開放式教學(xué)為主線，以項(xiàng)目開發(fā)為目標(biāo)的電子電路測試與仿真課程的實(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)目的開發(fā)：為實(shí)現(xiàn)先“虛”后“實(shí)”的特色化教學(xué)實(shí)踐，開發(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)競賽培訓(xùn)：為配合學(xué)生參加全國和省電子設(shè)計(jì)競賽，將競賽培訓(xùn)內(nèi)容融入到課程教學(xué)過程中。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)試與測試方法，如放大電路、濾波電路和直流電源的設(shè)計(jì)和測試等，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)能正確操作和測試。

3 《電子電路測試與仿真》教學(xué)實(shí)施

《電子電路測試與仿真》課程的具體實(shí)施過程中，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 →成績評定。

（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)，僅簡單說明本實(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。而對于功能電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目及對指標(biāo)和性能提出較高要求的項(xiàng)目，學(xué)生進(jìn)行開放性實(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)過程、操作能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)方面，既重過程又重結(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）成績評定：改變以往單憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告評定實(shí)驗(yàn)成績的方法，而是以過程、能力、報(bào)告、答辯等多方面綜合評定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。

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、興趣愛好濃的學(xué)有余力的學(xué)生開設(shè)的，是為配合學(xué)生參加全國和省電子設(shè)計(jì)競賽，將競賽培訓(xùn)內(nèi)容融入到課程教學(xué)過程中，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)試與測試方法。

4 仿真軟件在電子電路測試與仿真中的應(yīng)用

《電子電路測試與仿真》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

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)

[1] 胡湘娟，楊毅.Protues在電子電路測試與仿真中的應(yīng)用[J].電子世界，2014（8）：34.

[2] 張子硯.Multisim在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊，2018（7）：126-128.

[3] 李玲，周波，趙冬梅，等.EWB仿真軟件在電類基礎(chǔ)課程中的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].電子世界，2018（13）：33-34.

[4] 劉建海，方曉群.Protues仿真軟件在電子實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].電子制作，2014（6）：115.