路国华

第四军医大学电子学教研室，陕西 西安 710032

电子技术课程（包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术和电子系统安装实习）是第四军医大学生物医学工程专业本科一门主干专业基础课，该课程的教学质量直接关系到后续课程的学习和学生的培养质量。

近年来，随着网络技术、多媒体技术在内的多种现代教育手段和方法的发展，促进了电子技术课程教学手段和方法的改革，特别是CAD、EDA技术与现代教育手段在电子技术教学中的结合与应用，更是有力促进了电子技术课程教学效果的提高。传统的电子技术教学方法已经不能很好的满足和适应人才培养要求，教与学的矛盾日益增加。

在这样的背景下，对于我校的电子技术课程的教学，如何科学合地将EDA技术用于理论和实践教学，提高学生对课程的学习兴趣，促进教学效果和教学质量的提高。对该问题的研究和解决，显得非常迫切，十分重要，也很有意义。

1 常用的EDA软件

EDA即电子设计自动化，是一种融合了应用电子技术、计算机技术、信息智能技术等多学科的最新成果而形成的一门新技术，将电子产品从电路设计、性能分析、PCB版图设计等的多个环节均在计算机上自动处理[1]。目前进入我国的EDA软件主要包括multiSIM和Protel，这两个主要用于电子线路仿真和PCB设计。

1.1 电子线路仿真软件multiSIM

multiSIM是加拿大IITL（Interactive Image Technologies Ltd）公司在20世纪末推出的一款电路仿真软件。该软件最大的特点是：人机交互界面形象直观、虚拟仪器仪表种类齐全，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果。

1.2 PCB设计软件Protel

Protel是PROTEL公司在20世纪80年代末推出的PCB设计软件。该软件的最大特点是：功能强大、界面友好、使用方便，是目前国内应用最广泛的PCB设计软件[2]。

2 EDA软件在电子技术教学中的应用

根据我校生物医学工程专业定位于培养医工结合技术人才的要求以及未来任职岗位的需要，在多年的教学实践中，我们将MultiSIM和Protel99SE两个EDA软件科学、合理地融入理论和实践教学中去，按照理论授课-仿真实验-电路实验的先后顺序，贯穿于授课内容、课时安排、理论课和实践课的比例等教学环节。电子技术课程以电路原理为开始，教会学生使用仿真软件MultiSIM的基本操作，能够分析简单电路的性能参数，从而验证电路定理；在模拟电子技术和数字电子技术部分，加强学生使用MultiSIM软件的高级操作，让学生掌握模拟和数字电路的参数分析、器件选择等，让学生具备自主设计模拟或数字电路的能力；到电路安装实现部分，教会学生使用PCB设计软件protel99SE的基本操作，并利用MultiSIM软件设计调幅收音机电路并进行仿真，然后由protel99SE生成PCB，最后由学生自行焊接电路、完成收音机的调试安装与调试。如图1所示的占空比可调的矩形波发生电路，在模拟电子技术课程教学中，这部分内容相对抽象，学生不太理解。我们采用MultiSIM软件完成电路设计，并通过调整电位器的值，同时监测示波器的波形，可以充分调动学生学习的兴趣和积极性。

除过电子技术课程4个模块的教学之外，我们还开设电子技术综合设计课程，注重培养学生的创新能力。我们参照全国大学生电子设计竞赛的方法，3～5个学生自由组成一组，在三周内完成一个简单的工程设计，包括选题、方案设计、MultiSIM电路仿真、Protel PCB设计、元器件购买、电路装配、调试、设计说明书撰写、答辩等过程；在设计题目设计上，体现综合性、工程性、实用性、趣味性，而且每组题目不重复，保证学生能够独立完成设计任务。

在上述教学过程中，EDA软件自始至终都发挥了非常重要的作用，既能提高学生的实际动手能力，又能弥补实验室因设备等条件限制而无法开设部分实验的缺陷。

3 教学效果分析

图1 占空比可调的矩形波发生电路的仿真

图2 学生对电子技术的系统性认识

图3 学生对课堂教学满意度

图4 模拟电子技术平均成绩

图5 实践教学改革对电子设计能力的作用

六年来，我们将MultiSIM和Protel软件实际应用到电子技术的教学中，通过问卷调查、考试成绩分析等环节对取得教学效果进行分析，分析结果如下：

3.1 理论授课效果良好

对2004年级至2008年级共112名学生在结束电子技术相关课程学习后，进行问卷调查。统计数据显示随着教学内容的优化与更新的逐步深入，学生对电子技术系统性认识（图2）、课堂教学满意度（图3）逐年提高。

问卷调查结果表示，94.3%的学生认为将MultiSIM和Protel两个EDA软件引入电子技术的教学活动并与之紧密结合，能够提高学习兴趣，对理论学习有极大地帮助。

对2004年级至2008年级学生模拟电子技术课程考试平均成绩（图4）分析，结果显示平均成绩的提升与在此期间应用EDA软件辅助教学技术的使用等有紧密的关系。

3.2 实践教学效果良好

对2004年级至2008年级112名学生在结束电子技术相关课程学习后进行的问卷调查数据显示，将两个EDA软件应用于基础实验、电子系统制作和综合设计三个层次的实践教学活动中，对提升学生电子设计能力有积极作用（图5）。

4 结语

尽管我们近年来，我们将EDA软件应用到电子技术的理论教学和实践教学方面进行了研究和探索，也做了不少的实践性工作，寻找出了一些可行而有效的方法，探索出了一条路子，并且将这些举措用于教学实践，在实践中不断总结，不断完善，不断提高，取得了良好的成绩，提高了学生的电子设计能力，也积累了一定的经验；但是我们还需要进一步研究EDA软件辅助教学的最佳学时数以及与其他现代教学手段的融合方式等，从而提高EDA技术在电子技术课程实际教学中的效果。

[1]孔龙.EDA技术与电子技术教学的整合.中国科技信息，2008；7：319-320

[2]姚年春.Protel99SE基础教程.人民邮电出版社，2009.4