谈电子线路教学中EDA技术的应用
张伟
宁河中等专业学校
谈电子线路教学中EDA技术的应用
电子线路是电子专业的重要课程,也是一门实践性很强的课程,如何在教学中融入先进的教育技术,突破传统教学方式,体现它的实践性特点是十分重要的教学课题.随着EDA技术在教育领域的应用,必然带来一场深刻的教学改革.在电子线路教学中应用EDA技术将是一个必然的趋势.
一.EDA技术基本功能介绍
EDA(Electronic Design Automation )是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术,计算机技术,智能化技术最新成果而研制成功的电子CAD通用软件包.主要能辅助进行三方面的设计工作,既IC设计,电子电路设计和PCB设计.EDA技术经过了三个阶段的发展.从70年代的(CAD)阶段和80年代的(CAE)阶段,到90年代的电子系统设计自动化(EDA)阶段.EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向.它不仅为电子技术设计人员提供了"自顶向下"的设计理念,同时也为教学提供了一个极为便捷的,科学的实验教学平台.电工电子类专业课程中的电工基础,模拟电子技术,数字电子技术都可以通过EDA仿真软件,进行电路图的绘制,设计,仿真试验和分析.应该说将EDA仿真软件应用到电工,电子类专业的教学中是一种教学手段的创新,也是提高教学质量的优选方法.
电子线路课程是电子类专业的支柱性课程,它要求学生熟悉各种电子器件,掌握电路图的识读,绘制以及电路工作原理,还要学会掌握和合理运用分析方法.EDA软件正是提供了各种支持,恰到好处地符合这样的教学要求.同样,电子线路课程又是一个紧密联系实践的课程,EDA软件的强大的仿真功能更是能把实践带入课堂,带入教学的每一个环节中去.下面就以Multisim2001为例,介绍EDA软件的基本功能.
Multisim2001 用软件的方法虚拟电工与电子元器件,虚拟电工与电子仪器和仪表.实现了"软件即元器件","软件即仪器".Multisim2001是一个电路图设计,电路功能分析测试的虚拟仿真软件,是一个虚拟的电子实验室.
1.Multisim2001软件的元器件库提供了数千种电子元器件,包括:电源库,基本元器件库,二极管库,晶体管库,模拟集成器件库,混合集成器件库,TTL数字器件库, CMOS器件库,其它数字器件库,混合器件库,指示器件库,射频器件库,机电类器件库等.丰富的元器件为学生了解各类电工,电子元器件打下了坚实的基础,也可以了解各类元器件的参数和性能,并能为教学提供用之不尽且无任何经济负担的实验元件.
2.Multisim2001软件提供了齐全的虚拟测试仪器仪表,有一般实验用的通用仪器,如万用表,功率表,函数信号发生器,双踪示波器,直流电源,还用一般实验室少有的仪器,如波特图仪,字信号发生器,逻辑分析仪,逻辑转换仪,失真仪,频谱分析仪和网络分析仪.它不但弥补了实验室仪器的不足,更能使仿真分析易于理解,仿真结果一目了然.
3.Multisim2001软件具有较为详细的电路分析功能.可以完成电路的瞬态分析和稳态分析,时域分析和频域分析,器件的线性分析和非线性分析,电路的噪声分析和失真分析,离散傅立叶分析,电路零极点分析,交直流灵敏度分析等电路分析方法.分析结果以数值或波形直观显示,这些经典的分析方法是引导学生剖析电路的手术刀.
4.Multisim2001软件可以设计,测试和演示包括电工电路,模拟电子电路,数字电路,射频电路及微机接口电路等各种电子电路,还可以对被仿真元器件设置各种故障,如开路,短路和不同程度的漏电,从而可是在教学中模拟各种故障,以提高学生对实际电路分析和排故能力,也为对学生的实践能力考察提供了方便.
二.EDA技术在电子线路教学中的应用
1.应用于课堂教学环节,开展探究式教学,是师生高效交流的平台.
电子线路是一门实践性很强的课程,一支粉笔,一块黑板的课堂教学存在太大的弊病,为了加强教学的直观性,形象性,生动性,做到理论与实践相结合,提高教学效率和质量,在课堂教学中采用过实物演示,幻灯,投影,录像,VCD及CAI课件等多种教学技术,但都存在着不足.实物演示的准备工作量大,不便观察,灵活性差.幻灯,投影,录像,VCD的内容封闭,程式固定,缺少交互.CAI课件也同样摆脱不了教师固定程式教,学生固定程式学.然而,基于Multisim2001的电子线路课堂教学,是在虚拟的电子环境(在计算机上的电子实验室)中,师生借助计算机自然地,高效地与电子元器件,电子仪器,分析工具等进行实时交互,相互影响,为开展探究式教学提供了必要的支持.

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