工程教育專業(yè)電子線路CAD教學實踐

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一、課程實驗設計

1.設置實驗項目

在本課程的實驗項目中設置了12學時必開實驗，包括驗證型實驗和設計型實驗。主要目標概括為以下四點：

（1）掌握電路性能仿真方法，提高對電路的設計、分析、調(diào)試、故障排除的能力。

（2）掌握虛擬儀器儀表的使用方法。

（3）掌握電子線路原理圖設計的過程、方法及技巧。

（4）掌握印刷電路板圖設計的過程、方法和技巧，訓練電路設計方面的綜合工程素質(zhì)。具體項目設置為：Multisim10界面設置及原理圖繪制（2學時驗證型）、Multisim10虛擬儀器儀表使用（2學時驗證型）、Multisim10分析功能及電路特性仿真（2學時設計型）、AltiumDesigner原理圖設計（2學時設計型）、AltiumDesignerPCB步線練習（4學時設計型）。

1.考核方式

考核內(nèi)容為學生實驗完成情況和實驗報告兩項。關于實驗完成情況，考核學生是否參加實驗、實驗過程中是否認真、是否完成（獨立完成）并得到正確結果；關于實驗報告，考核學生的實驗報告是否正確、完整、無誤，實驗報告的內(nèi)容應包括實驗目的、實驗內(nèi)容、實驗中遇到的問題及解決辦法，并附實驗結果及分析，最后在實驗報告上給出考核分數(shù)。對實驗完成情況記實驗成績分，對實驗報告記實驗報告分。兩項成績之和為實驗課成績，占課程總成績的50%。

二、上機考試設計

1.考試方法

配合本課程的教學目標，期末考試采用上機操作考試，開卷，一人一機，上交電子答卷word文件。老師對電子答卷進行評閱，記錄成績。考試題目類型為綜合型大題，考查軟件操作、模擬/數(shù)字電路分析與仿真、常用儀器儀表使用、元器件辨識、原理圖和PCB圖繪制的基本技能，考核范圍全面，難度中等偏上，符合教學大綱的要求。

2.考試內(nèi)容

試卷一般包括三道大題，覆蓋了本課程兩個電子線路cad教學軟件的主要內(nèi)容，包括基礎部分和應用部分，考查了學生的基本操作技能和虛擬設計及測量的工程素質(zhì)。第一大題為Multisim模擬電路操作題，主要考察軟件Multisim的基本概念學習情況及模擬電路的仿真與分析能力，包括一些基本物理單位的使用、基本虛擬測量儀器儀表的使用等，例如：繪制單管放大電路、對電路輸出變量進行測量以及電路頻率特性測量等內(nèi)容；第二大題是Multisim數(shù)字電路操作題，考察軟件Multisim的使用情況，包括數(shù)字電路的元器件、常用虛擬儀器儀表及常用分析和仿真方法等，例如：按要求繪制異步預置計數(shù)器電路圖、電路元件設置、添加邏輯分析儀進行波形測量等內(nèi)容；第三大題是AltiumDesigner上機操作題，主要考察軟件AltiumDesigner的學習應用情況，包括原理圖輸入、元器件庫使用、PCB板繪制的基本規(guī)則和方法等，例如：計數(shù)顯示電路原理圖繪制、PCB圖繪制、PCB板參數(shù)設置等內(nèi)容。

三、結論

目前該教學模式已實行兩年，效果顯著，課堂演示、實驗操作的出勤率接近100%，實驗報告上交接近100%，多數(shù)學生成績優(yōu)良。從上機考試答題情況看，學生對基礎知識點的掌握情況較好，按要求繪制電路原理圖的操作技能達到了熟練的程度。對于“電子線路CAD”這門實踐性和應用性很強的課程，我們在教學中選用Multisim和AltiumDesigner兩個流行軟件作為教學工具，完全符合時代科技發(fā)展要求。另外，加強課程實驗和采用上機考試都強調(diào)了工程實踐能力的培養(yǎng)需求，對學生動手能力的鍛煉起到重要作用，這種工程能力在后續(xù)課程中得到了充分的應用和實踐，包括：課程學習實驗、課程設計（綜合測控實踐）、畢業(yè)設計、電子設計競賽、大學生創(chuàng)新科技活動等環(huán)節(jié)。隨著工程教育專業(yè)的建設與發(fā)展，對于各門專業(yè)核心課程的教學改革與探索始終是非常重要的。

作者：張曉青 單位：北京信息科技大學