电子技术实验教育简述

　　　　基于FPGA逻辑设计综合实验要求学生用FPGA开发软件ISE或QuartusⅡ完成项目系统的底层模块设计、系统顶层原理设计，并用仿真软件Modelsim进行各模块及系统的功能仿真及时序仿真，在FPGA开发平台上实现系统的集成芯片编程下载与功能检测。[3]近几年，我们对实验内容做了大量的更新，我们自编并正式出版了《电工电子实验与计算机仿真》、《基于Multisim2001的电子电路计算机仿真设计与分析》、《EDA技术实验教程》、《VHDL/FPGA数字系统计算机仿真实验》等一系列的实验指导书。这些实验项目涉及的知识面宽广，学生可根据自己的兴趣和专业特点部分选取。

　　一、实验教学手段(具体实施)

　　1、实验准备阶段在课程开始之前，实验老师针对本学期的实验项目进行实验仪器仪表的整理、开发软件的装配。整理实验平台所需要的稳压电源、信号发生器、示波器、万用表、计算机、FPGA实验箱、多功能模拟(数字)电子技术实验箱、常用元件等，保证每套实验平台都能正常使用。安装一系列的开发软件：Multism、ISE、QuartusⅡ、Modelsim、Protel、Chipscope等，并运行验证软硬件实验平台，保证实验设备正常运行。

　　2、实验实施电子技术综合实验分为理论讲授和实验教学两部分。学生首次进入实验室，实验老师对学生讲解实验规则与过程要求，要求学生课前预习、写好预习报告，能正确使用电子仪器，掌握电子电路系统设计的方法，了解电子电路设计的全过程，完成相关电子电路系统功能模块的电路设计、仿真到硬件安装和指标测试，学会故障分析和数据处理。实验结束后学生要对所测数据进行整理、分析并写出正确的实验报告。然后还要讲解电子电路设计的一般思路，常用典型的单元电路、工程实例，电子电路安装、调试、检测的一般方法，常用EDA软件的应用技巧等。实验教学针对不同专业学生的需求，合理制定不同的实验项目，按照基础型、综合设计型和研究创新型三个层次，循序渐进，由简单到复杂，逐步提高学生综合素质和创新能力。在指导方法上，立足于启发引导，充分发挥学生的主动性和创造精神。在实验的进行过程中，学生会遇到很多具体困难，主要表现在对有些实验现象不理解，仪器的实验方法不熟悉，遇到故障不知如何解决。指导老师要及时抓住典型给予集体分析、讲解使绝大多数学生能在短时间内解决困难，并积极引导学生利用所学理论知识分析、解决问题。

　　3、实验考核在实验及整个过程中，实验老师对每个学生的预习报告、实验进程、学习态度、组织纪律、实验质量等方面都有计划、有阶段地进行严格考核。学生做完实验后，实验老师根据完成情况，当场给评成绩，作为平时成绩的依据。在学期末对每个学生进行考试，题目的任务要求和指标要求由实验室提供，学生任意抽取，在规定的时间内完成，并根据完成情况当场给出考试成绩。最后的总成绩结合平时成绩、实验报告成绩和考试成绩。

　　二、今后的工作

　　通过这几年的电子技术综合实验开展，学生的实践能力、系统综合设计能力、学习主动性和创新精神得到了明显提高。很多学生积极参加全国大学生电子设计竞赛，挑战杯竞赛等，并取得了不错佳绩。但是有些问题还需要改进。

　　1、电子技术综合实验时间安排都是以班为单位，有些班人数特多，导致实验仪器台套数不够;而有些班人数又少，仪器就有闲置。而且电子技术综合实验作为一门综合性课程，实验内容以综合性实验为主，因此实验时间一般较长，有些学生在规定的时间完不成实验，有些学生还想更深一步研究，但是由于时间限制，都不得不中断。如果实验室实行网上预约的方式，实验时间由学生自己自己安排，实验老师可以根据学生人数、各实验的选课情况，进行较为灵活的安排。实验中心必须尽快做出一套网络管理系统，并挂上南华大学教务管理在线，方便学生上网预约。[4]

　　2、电子技术综合实验课程作为一门综合性的实践课程，实验内容不再限制于某一门课程，而是多门相关课程的知识相互渗透、有机融合。在实验项目的设计中，可以融合模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术、单片机原理等知识模块，让学生运用多种技术完成一个完整的电子系统设计，使学生对电子系统设计的过程有更深入的理解。同时鼓励学生自拟实验项目，或者直接参与教师的科研项目。在教师的指导下独立自主或者团队合作开展研究创新型实验。结合“大学生电子设计”竞赛、“挑战杯”竞赛、大学生实践创新等活动，充分发挥学生学习的自主性和创造性，培养学生的科学研究兴趣和研究创新能力。

　　3、学生在做综合性实验时，所需元器件比较多，也容易造成电路元器件损坏，造成实验室低值易耗品损耗量增加，实验室必须制定一套行之有效、可操作的规章制度，保证实验室工作的正常运行。

　　4、学校在不断壮大，学生不断增加，实验教学的工作量相应大大增加。实验教学人员工作任务重，学习、进修机会很少。因此学校在引进更多的实验教学设备同时，也要重视实验队伍的建设，引进更多高级技术人才从事实验教学，从而建立一支高水平、高素质、结构合理的实验教学队伍。总之我们要不断完善、改进电子技术综合实验教学体系，更充分地发挥实验教学在培养创新型科技人才中的作用，促进高等院校教学改革的进一步深化。

　　作者：赵艳辉 单位：南华大学电气工程学院

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