基于电路仿真软件平台的电子电路系列课程教学改革与研究
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摘 要:根据培养目标和规格定位构建技术应用型人才的培养方案。根据培养方案重建电子电路系列课程的课程体系,优化教学内容,改革教学手段。组建以培养创新意识和工程实践能力为核心的理论、实践教学平台,加强师资队伍建设,探索技术应用型人才培养的路子,使培养的人才能适应社会发展的需要。
关键词:电路仿真软件;电子电路;教学改革
一、电子电路系列课程的课堂教学的现状与问题
随着计算机科学技术的发展,电子电路的设计与制作已发生了本质性的变化,当前EDA技术在电子电路的设计中占有主导地位。把EDA技术引入电子电路课程的教学中,尽早的使学生对当代电子电路的设计及制作有一定程度的了解,应该是当前电子电路课程改革中的一个要点。
另外,高校扩招后,有一部分学生基础差、自学能力也不强(应用型本科尤为明显);实施学分制后,课程数目增加,单门课程的课时压缩;怎样在有限的时间里达到把学生培养成高素质的应用型人才,并注意培养学生的综合设计能力和创新精神的目标,改革和优化电子电路基础课程体系的教学内容、教学方法、和教学手段已是必然。
二、基于电路仿真软件平台的电子电路系列课程教学措施
(一)教学内容的改革
整合电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子电路、EDA技术等相关内容,重新调整教学大纲和编写立体化教材,大胆放弃经典分立电路中烦琐的、过时的分析方法,积极引进和精选集成电路中具有代表意义的、典型的、新颖的、概念性强的单元电路及当代电子电路设计的新思想、新电路作为电子电路课程的教学主体。电工电子基本技能实训课程主要讲Protel软件的使用,用Protel制作PCB板的过程,了解SMT技术流程,简单电子产品的制作、安装等基本技能。通过实训,将使学生掌握电工电子基本技能,激发学生的学习兴趣。电子电路CAD课程将重点引入Pspice和Mulisim等电路仿真软件,同时在电路分析基础、模拟电路、高频电子电路、数字电路课程的教学中将融入用Pspice和Mulisim制作的仿真实例,以巩固所学知识,培养学生掌握现代电子电路的分析和设计方法。PLD原理及应用培养学生掌握现代数字系统的设计思想和方法,熟练使用Maxplus和ModelSim等现代数字电路设计工具。
(二)教学方法的改革
采用虚拟与现实实验技术相结合的多种实践教学手段,引入EDA技术的多媒体演示课件,老师讲解加辅导,学生集中训练;虚拟实验和试做实验相结合;完成验证性、设计性和综合性实验课题制作等不同层次实验的教学。突出学生主体意识,培养具有较强的实践动手能力和创新意识的工程技术应用性人才。
(三)教学手段的改革
传统教学辅助资料信息量小,因此,可以通过建设一系列符合教学实际需要的教材、教学辅助书、教学大纲、教学实施计划、电子教案、多媒体课件、试题库、实验教学大纲等,来提供给学生更多的参考资料。而且随着多媒体技术的迅速发展,为教学手段的改革与提高带来了新的可能与新的方向,研究一些新的教学手段,提高学生的学习积极性也是一项重要的研究内容。
(四)实践性教学环节的改革
整合电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和高频电子电路等课程实验,使每个知识点都有相应的实验与之配合,并不断更新实验充实内容,探索开发在实验教学中应用EDA技术建立开放性实验环境的可能性和可行性,学生能在网络上完成多个设计性和综合性实验,教师可以直接到网上查询学生所完成的实验情况,学生有机会随时和老师进行探讨,彻底解决传统实验教学中软件技术与硬件基础严重脱节的问题以及学生在实验过程中的完全被动的局面。
三、结语
根据应用型本科的“基础理论以必需、够用為度,突出应用性”的基本指导思想,结合电路仿真软件实验平台,不断改革电子电路课程体系的教学内容、教学体系、教学方法和教学手段,以培养社会所需要的有一定理论知识、实践动手能力强、具有工程意识和一定创造性的高等工程技术应用性人才。同时使本课程体系在国内地方师范院校层次能始终保持领先地位,能充分发挥教学的示范和辐射作用,为提高全国地方师范院校电子电路课程的整体水平的提高做出贡献。
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基金项目:广西师范大学教育教学改革项目(2017XJGA24;2017XJGB46;2019JGA26);广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0049,2020KY);广西学位与研究生教育改革项目(JGY2019022);广西壮族自治区研究生教育创新计划项目(JGY2016011);广西师范大学教育教学改革重点项(2017XJGZ25)
作者简介:蔡超波(1987-),男,汉族,湖南双峰人,硕士研究生,讲师,主要从事模拟/数模混合集成电路设计。
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