EDA在開放型電工電子實(shí)習(xí)中的應(yīng)用與探索

白芳　喬榮福

【摘 要】電工電子實(shí)習(xí)是電工電子教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，采取集設(shè)計(jì)、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(duì)電類與非電類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練，理論指導(dǎo)實(shí)踐逐級(jí)進(jìn)行，實(shí)踐輔助理論梯度深化，使理論與實(shí)踐充分融合，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)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(gè)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(shí)習(xí)；教學(xué)改革

0 引言

電工電子實(shí)習(xí)是電工電子教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是建立學(xué)生對(duì)電工電子課感性認(rèn)識(shí)、鞏固所學(xué)理論知識(shí)、培養(yǎng)所學(xué)專業(yè)技能和實(shí)際工作能力的重要課程，是學(xué)生提高動(dòng)手能力、縮短與工程技術(shù)人員差距的有效途徑。有效、扎實(shí)的電工電子實(shí)習(xí)教學(xué)，對(duì)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(shí)習(xí)是學(xué)生按照套件原理圖進(jìn)行機(jī)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(duì)EDA技術(shù)日新月異的變化和市場(chǎng)的需求，很多理工類的高校對(duì)EDA教學(xué)改革和學(xué)科建設(shè)進(jìn)行了大膽的嘗試和探索。本文針對(duì)EDA課程的實(shí)踐性強(qiáng)，提出EDA應(yīng)用于開放型電工電子實(shí)習(xí)中，即開放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開放式實(shí)驗(yàn)室資源、開放式實(shí)驗(yàn)管理，重在提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立設(shè)計(jì)電路和創(chuàng)新。[1]

本項(xiàng)目采取集設(shè)計(jì)、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(duì)電類與非電類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練，理論指導(dǎo)實(shí)踐逐級(jí)進(jìn)行，實(shí)踐輔助理論梯度深化，使理論與實(shí)踐充分融合，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)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(gè)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(shí)習(xí)課程體系按多層次和菜單式的思路設(shè)計(jì)。[2]從內(nèi)容設(shè)置上來看，希望能夠在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到盡可能多的知識(shí)和技能，通過直接的工程實(shí)踐訓(xùn)練來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，進(jìn)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(duì)機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生采取指定電路為主，自主設(shè)計(jì)為輔的綜合訓(xùn)練方案

機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生電工電子實(shí)習(xí)一周，對(duì)其指定電路原理圖，要求運(yùn)用相關(guān)軟件畫出電路圖并進(jìn)行仿真，印刷電路板并焊接調(diào)試分析，水平高進(jìn)度快的學(xué)生可申請(qǐng)自主設(shè)計(jì)并調(diào)試。

（二）對(duì)信息工程學(xué)院學(xué)生采取自主設(shè)計(jì)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(shí)習(xí)兩周，第一周在機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生訓(xùn)練的基礎(chǔ)上拓展單片機(jī)系統(tǒng)， 使學(xué)生達(dá)到軟硬件結(jié)合解決實(shí)際問題的水平。第二周可圍繞教師科研項(xiàng)目組的研究課題進(jìn)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(jìn)展， 每期擬訂的電工電子實(shí)習(xí)內(nèi)容也不相同， 處于動(dòng)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(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的不斷提升，電工電子實(shí)踐教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改革。在我們積累實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也借鑒和參考其他高校的實(shí)習(xí)辦學(xué)模式，計(jì)劃從以下幾個(gè)方面對(duì)電工電子實(shí)習(xí)教學(xué)進(jìn)行改革。

（一）機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生電工電子實(shí)習(xí)方案：

1）指定電路原理圖， 運(yùn)用Protel99畫出電路圖；

2）利用EWB軟件進(jìn)行仿真；

3）仿真正確后進(jìn)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(jì)直至數(shù)據(jù)結(jié)果分析的全過程， 均由學(xué)生獨(dú)立完成。

（二）信息工程學(xué)院學(xué)生電工電子實(shí)習(xí)方案：

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

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

（2）利用Proteus畫出電路圖并進(jìn)行仿真；

（3）仿真正確后進(jìn)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(shí)際科研問題或達(dá)到自主設(shè)計(jì)并解決復(fù)雜實(shí)際問題的水平。

（1）圍繞教師科研項(xiàng)目組的研究課題進(jìn)展或?qū)W生自主擬訂題目；

（2）利用Proteus設(shè)計(jì)出電路圖并進(jìn)行仿真；

（3）仿真正確后進(jìn)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(jì)直至數(shù)據(jù)結(jié)果分析的全過程， 均由學(xué)生獨(dú)立完成。

3 進(jìn)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(shì)，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(yùn)用圖像、文字、動(dòng)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(dòng)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(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的水平將在很大程度上影響實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，所以參與實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的教師之間應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)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(shí)踐環(huán)節(jié)教師創(chuàng)造更多的外出學(xué)習(xí)或參觀進(jìn)修的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)他人之先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)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(shí)踐與教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，成為既有豐富的理論知識(shí)，又有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力的雙師型教師。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李俊杰，夏清華.實(shí)驗(yàn)室開放的實(shí)踐與探索[J].高等函授學(xué)報(bào)：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(shí)踐教學(xué)資源，創(chuàng)建工程教育中心[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26（6）：107-109.

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

[4]黃瑞.以評(píng)促建，構(gòu)建特色的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2008，25（2）：115-118.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]