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摘要:“電子技術設計與實踐”課程是高等學校電類專業十分重要的專業基礎實踐課程。本文介紹了該課程的綜合改革方案，即在電子技術基礎實驗環節之后增設綜合實驗環節，并引入電子電路仿真軟件Multisim進行電路模擬仿真。改革后的“電子技術設計與實踐”課程有效地融合了“模擬電子技術”實踐和“數字電子技術”實踐兩個重要的實踐環節，并實現了基礎實驗到綜合設計環節的良好過渡。

關鍵詞:電子技術設計改革;Multisim仿真;綜合實驗

0引言

在我校，“電子技術設計與實踐”課程是“電子技術實驗”和“電子技術課程設計”2門課程的融合，這兩門課程是高等學校電類專業學生非常重要的專業基礎實踐課程，是學生學習電子技術基礎的基本理論知識與實際應用之間的一座橋梁［1］。“電子技術技術與實踐”課程以實驗的形式，培養學生正確掌握使用各類電子儀器儀表、基本測量和研究方法、工程中常用的電子技術基礎知識及其運用，幫助學生掌握其后續專業課程知識和從事工程技術所需的電子、信息技術等方面的基本能力，為將來從事科研工作打好基礎［2］。我院在開設“模擬電子技術”和“數字電子技術”理論課程的同時，重點開設了“電子技術設計與實踐”課程。該課程除了教授學生了解電子電路系統構成方法，還對目前流行的電路模擬軟件進行使用，使得學生不僅掌握書本知識的應用，還對實際的電路模擬軟件的操作進行了深入地學習研究。

1需解決的教學問題

“電子技術設計與實踐”的“電子技術實驗”部分作為基礎實驗環節，主要完成對課堂基本理論知識的驗證。由于實驗平臺和設計方式的差異，“電子技術設計與實踐”的“電子技術課程設計”部分在實踐過程中又細分為“模擬電子技術課程設計”和“數字電子技術課程設計”兩個部分，該環節在學期末分開進行。這給學生學習帶來兩個問題:一是基礎實驗環節和復雜的“綜合設計”環節之間缺乏必要的過渡，學生在學期中間完成了基礎實驗環節，從單個內容一下子進入到項目設計的綜合應用環節，往往措手不及，綜合設計應用能力不能很好地得到鍛煉;二是“模擬電子技術”實踐和“數字電子技術”實踐之間缺少有效的融合。這正是這兩門課程融合需要解決的初衷。

2改革的目標

為了全面提高學生發現問題、解決問題的能力，建立理論聯系實際的課程體系，進一步提高學生的動手能力［3］，在“電子技術設計與實踐”課程中增設“綜合實驗”環節，從而構成電類專業學生針對電子技術知識包含“基礎實驗”+“綜合實驗”+“綜合設計”的三位一體、循序漸進式的綜合實踐課程。增設“綜合實驗”環節，一方面能夠更好地進行基礎實驗與綜合設計環節之間銜接過渡;另一方面，也讓學生初步體驗數模電知識的集成及其在綜合電路系統中的應用。

3綜合實驗案例

3．1綜合實驗內容的選擇

選取了數字式電壓/電容表作為綜合實驗的內容［4］。本實驗可以讓學生了解電子電路構成小系統的一般結構;掌握數字計數器的計數工作原理;理解將被測電壓/被測電容的容量線性轉換成計數時間的電路工作原理?？刂菩盘柈a生電路如圖1所示，數字式電壓表測量電路的關鍵是固定C電容值，將待測電壓V1線性地轉換成計數的時間;而數字式電容表測量電路的關鍵是固定基準電壓V1，將待測電容C的容量線性地轉換成計數周期(時間)。這個電路可以巧妙地把數字式電壓表和數字式電容表集合在同一個電路中。

3．2綜合實驗教學方法的選擇

考慮到后續的“綜合設計”環節，采用讓學生用Multisim仿真軟件進行電路模擬仿真，確定電路參數并在實驗箱上按要求進行電路連接，先進行部分電路調試，然后進行總體電路的聯合調試。綜合實驗環節采用Multisim軟件仿真，安排4課時，分2次，間隔一周。學生可以利用課余時間來實驗室計算機機房調試或在自己計算機上調試。具體教學方法主要采用電路原理圖基本給定，提出具體的驗收指標，某些關鍵的電阻值需要學生通過計算和在Multisim軟件中仿真調試得到。通過綜合實驗，學生可以了解電路參數對實驗結果的影響，從而分析各部分的工作原理并加深理解電路原理，也可以通過同學之間對問題的分析探討來進一步拓展其知識面和應用面。最后，讓學生記錄4～6組實驗數據和相關波形，寫入綜合實驗報告。

4教學實踐情況及成效

由于學院教學資源的限制和實踐教學環節的差異，基礎實驗和綜合實驗環節在春季學期中進行，“綜合設計”環節在理論課程考試結束后的學期末進行，由學院電氣電子工程系和信息與控制實驗中心教師共同完成課程授課。課程實施后證明:學生的綜合實踐能力增強，追蹤新技術的興趣增加。結合EDA技術的綜合實驗擴展了傳統基礎硬件實驗的內容和數量，目前，在訓練學生的儀器操作能力之外，鼓勵學生通過軟件仿真等虛擬實驗方式進行大部分驗證性實驗內容，而在節省的理論和實驗課程時間里，進一步培養學生的實踐能力。將EDA仿真全面引入實踐課程，把EDA仿真融入到實踐教學的各個環節，有利于學生快捷地將理論性和應用性融于一體，實現理論教學的拓展，并為后續綜合設計環節打下基礎;同時，在利用EDA軟件開展仿真實驗，能夠部分彌補當前基礎實驗在課時上的不足，對培養學生創造性思維能力、全面提高專業素質具有重要意義。

5成果推廣價值

“電子技術設計與實踐”課程作為信息專業的技術基礎課程，既要承擔起構建學生電子技術知識體系的基礎性地位，又有培養學生一定技術和技能的實踐性要求。課程本身既表現出工程類課程的特點，又要面對大平臺課程受眾廣的需求。因而，本課程教學研究和許多不同類型課程的優化改革都能在相關方面找到共性的目標和難題，其探索研究的成果也應是多角度的。從技術基礎類課程的角度，本項目的特色和創新之處在于:提供基礎技術實踐課程“全方位”“立體式”的教學培養體系。一方面，本課程強調理論基礎性，強化應用實踐能力;通過案例引入理論思考，通過實踐訓練體系回歸應用;以興趣為導向，以行業應用和新技術熱點為出發，引導提升學生的自主學習熱情、獨立思考能力和實踐創新能力，形成全方位、循序漸進的立體式教學培養體系。另一方面，本課程培養學生利用Multisim等EDA工具進行電路仿真和分析，大力推廣學生利用課余時間進行虛擬實驗，驗證基本原理，創新實驗內容，形成對目前實驗課時和硬件資源的有力補充，突破傳統實驗課程的時間和空間限制。

6結語

“電子技術設計與實踐”課程綜合改革方法已經在我院2018年春季學期第一次實施，學生人數超過400人，均采用小班化教學，達到了比較好的反響。我院將根據實施中的具體情況，不斷開發新的教學內容、完善和改進教學方法［5］。

參考文獻:

［1］王連勝，徐桂榮等．《數字電子技術基礎實驗》教學改革探究［J］．成都:實驗科學與技術，2014，12(5):110-112．

［2］孫洪穎，李緯華等．基于應用型創新人才培養的電子技術課程設計改革［J］．北京:電子世界，2018，(24):30-31．

［3］張淑娟，殷敬偉等．水聲工程專業電子電路課程設計教學模式研究［J］．北京:中國現代教育裝備，2018(2):61-62，67．

［4］李偉民，沈利芳等．電工電子實驗與EDA實踐入門［M］．西安:西安電子科技大學出版社，2011年11月．

［5］朱敏，王爽．獨立學院“數字電路與邏輯設計”課程教學研究［J］．南京:電氣電子教學學報，2016，38(5)36-37，49.

作者:沈利芳 李曉麗 鄧開連 華一村 張永芳 東華大學 單位:信息科學與技術學院