《電子電路測試與仿真》實驗教學研究

摘 要：本文根據電子信息工程專業的實驗教學體系構建要求，結合筆者多年指導實驗教學的經驗，以此提出《電子電路測試與仿真》實驗教學的研究與實踐的項目研究，進行了實驗教學內容、方法、考核等方面的改革，對實驗教學實施的特點進行總結，突出了“虛”“實”結合的特色化教學實踐。

關鍵詞：電子電路測試與仿真 實驗教學 仿真軟件

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0143-02

邵陽學院信息工程學院的電子信息工程教研室一直以應用型人才培養為目標，大力倡導加強學生的工程實踐能力和創新能力的培養。在制定電子信息工程專業（以下簡稱電信專業）2017年本科生教學計劃時，特別開設一門獨立實驗課《電子電路測試與仿真》，將電路和模擬電子技術實驗內容從理論教學中獨立出來，合并為一門綜合實驗課程。教研室老師進行了“《電子電路測試與仿真》實驗教學的研究與實踐”的項目研究，對該課程進行了實驗教學內容、方法、考核、教材等方面的改革和研究，突出了“虛”“實”結合的特色化教學實踐。

本文以邵陽學院電子信息工程專業為例，分析了《電子電路測試與仿真》課程的實驗教學內容、方法、考核等方面的改革研究，總結了實驗教學實施的特點教學方法。

1 電子電路測試與仿真

《電子電路測試與仿真》是電信專業的一門重要的實踐課程。它是對“電路”和“模擬電子技術”兩門專業基礎課程的綜合應用。該課程的教學內容包括：（1）電子電路測試與仿真基本方法；（2）典型電子電路的結構原理、功能特點、測試方法和設計指標；（3）使用信號發生器、示波器及萬用表等儀器儀表進行電路的調試和檢測；（4）使用EDA軟件繪制電子電路原理圖和PCB圖，并對電子電路進行指標測量和功能測試；（5）正確記錄原始數據，科學完成指標數值計算，規范繪制各類圖形，如波形圖、特性曲線圖等。

《電子電路測試與仿真》的教學項目具體如表1所示[1]。

2 《電子電路測試與仿真》教學研究

《電子電路測試與仿真》的教學改革體現了電信專業重應用重實踐的特點，改變了傳統電信專業電路實驗和模擬電子技術實驗的教學模式，提出“電子電路測試與仿真實驗教學體系”的研究和實踐，具體包括實驗教學內容、實驗教學大綱、實驗模式、實驗教學方法和手段以及實驗考核體系等方面，進而構建以開放式教學為主線，以項目開發為目標的電子電路測試與仿真課程的實驗教學體系。

該課程的教學研究主要包括以下4個方面。

（1）教學目標、教學大綱的制定：將原來的電路實驗和模擬電子技術實驗整合，形成獨立的實驗課程電子電路測試與仿真，確定實驗內容、實驗目標，制定實驗大綱。改革教學方法和手段。

（2）虛擬仿真實驗項目的開發：為實現先“虛”后“實”的特色化教學實踐，開發一定比例的虛擬仿真實驗，學生在完成仿真實驗、運行驗證后，再進行實際的實驗模塊的操作。促進學生綜合素質特別是實踐能力和創新能力的提高。

（3）電子設計競賽培訓：為配合學生參加全國和省電子設計競賽，將競賽培訓內容融入到課程教學過程中。學習電子技術的電路設計和電子產品的調試與測試方法，如放大電路、濾波電路和直流電源的設計和測試等，在基本實驗內容的基礎上，增加設計性和綜合性的提升內容，供學生自選完成。

（4）微課、慕課視頻：錄制一套微課視頻或慕課文件，上傳網絡教學空間，供學生課外自行學習，熟悉實驗內容和操作要點，以便實驗時能正確操作和測試。

3 《電子電路測試與仿真》教學實施

《電子電路測試與仿真》課程的具體實施過程中，教師需要完成幾個基本環節，即：實驗準備→指導實驗→實驗考核 →成績評定。

（1）實驗準備：課程實施前，教師需完成實驗大綱、實驗講義，確定基本實驗項目和擴展實驗項目，選定仿真軟件和硬件模塊，錄制微課視頻或慕課文件。在實驗開始前將所有相關資料下發給學生，以供學生預習使用。

（2）指導實驗：由于實驗前學生已完成實驗預習和視頻自學，教師指導學生實驗時，僅簡單說明本實驗的目的、內容、原理及注意事項，然后由學生自主操作，教師隨堂答疑。而對于功能電路設計項目及對指標和性能提出較高要求的項目，學生進行開放性實驗訓練，教師不隨堂指導，改為進行課后答疑。

（3）實驗考核：考核包括實驗過程、操作能力和實驗報告三個方面，既重過程又重結果。遏制學生應付實驗抄襲報告的情況出現。

（4）成績評定：改變以往單憑實驗報告評定實驗成績的方法，而是以過程、能力、報告、答辯等多方面綜合評定學生的實驗成績。

學生完成該課程的學習，需要完成以下基本環節，即：實驗預習→視頻自學→仿真運行→硬件模塊操作→開發設計（能力提升）。

完成基本實驗項目，所有學生都須完成前四個環節，當然除第一環節需最先進行外，后三個環節進行的次序學生可根據個人情況靈活調整，甚至可重復循環進行。

最后一個環節是為擴展實驗項目而設置，并非所有學生都必須完成，是針對那些基礎扎實、動手能力強、學習效果好、興趣愛好濃的學有余力的學生開設的，是為配合學生參加全國和省電子設計競賽，將競賽培訓內容融入到課程教學過程中，學生學習電子技術的電路設計、仿真和電子產品的調試與測試方法。

4 仿真軟件在電子電路測試與仿真中的應用

《電子電路測試與仿真》課程需使用軟件進行電路仿真，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，教師在實驗準備環節中會確定具體使用哪個軟件，并將相關資料下發給學生，學生在實驗前進行預習，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，學生要多用、常用，才能更有利于電路的設計和仿真。

5 結語

為推進電信專業的實踐教學改革和研究，教研室老師進行了“《電子電路測試與仿真》實驗教學的研究與實踐”的項目研究，本文總結了研究的一些經驗，分析了《電子電路測試與仿真》課程的教學內容和教學方法研究，總結了實驗教學實施的特點，突出了“虛”“實”結合的特色化教學實踐。

參考文獻

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

[2] 張子硯.Multisim在電子技術課程教學中的應用[J].科教導刊，2018（7）：126-128.

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

[4] 劉建海，方曉群.Protues仿真軟件在電子實訓課程中的應用[J].電子制作，2014（6）：115.