计算机辅助软件在电子信息工程专业实验教学中的应用研究与实践

李建柳

摘要：在当前的电子信息工程专业实验教学过程中，对硬件设备的依赖性比较强，这会在一定程度上影响实验教学的效率以及质量。因此，需要改善传统实验教学过程中对硬件设备的依赖性，同时提高实验教学的质量与保证实验结果显示的直接性以及容易性。在实验教学过程中，要重视对学生综合设计能力和实践动手能力进行有效培养。这就需要对电子信息工程专业的具体发展情况进行研究和分析，同时研究当前电子工程专业实验教学的现状，并对电子工程专业各门课程实验教学的特点进行分析，提出对实验教学方法进行改进的相关策略。发挥计算机辅助软件在电子信息工程专业实验教学中的应用优势，提升电子信息工程专业实验教学水平。

关键词：计算机辅助软件;电子信息工程;实验教学;应用

中图分类号：G642     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）11-0063-02

1电子信息工程专业发展目标

在我国经济产业发展过程中，电子信息产业是重点发展的产业类型。电子信息技术水平的不断提升，在极大程度上改变了我国传统产业的发展情况。因此，必须重视电子信息产业的发展。电子信息工程在应用过程中对电子技术、信息工程、电磁场与微波技术、广播电视工程、无线电技术、电子与信息技术、公共安全以及图像等技术都有所涉及。为了提高电子信息产业的发展水平，必须重视电子信息工程专业的改进和创新。电子信息工程专业的主干学科以信号与系统、通信原理、高频电子线路等为基础。在开展教学的过程中需要对主干学科进行基础分析，同时根据社会需求的发展情况进行科学预测，并根据高校的教育实际情况，对电子信息工程专业学生的培养目标进行科学制定。完高校高等教育工程专业学习的毕业生必须能够掌握电子信息采集、处理、传输控制等相关理论知识，同时要具有比较丰富的知识储备，能够完成电子信息系统研究开发制造应用等工作。要尽可能提高学生的综合应用能力、创造发明能力以及终身学习的意识和能力。根据这些教学目标，需要对当前的电子信息工程专业高级技术人才培养目标进行创新和改进，要培养出21世纪社会经济发展真正需要的电子信息技术人才。这是电子信息工程专业面临的重要任务。当前，我国已经提出了重基础、宽口径的相关办学理念，这为促进我国高校专业教学的改革和发展奠定了基础。在电子信息工程专业实验教学过程中，必须根据存在的问题进行创新和改进，充分发挥实验教学的应用优势，培养学生的动手实践能力以及综合应用能力。这样才能使实验教学改革工作成为电子信息工程专业学科建设、课程建设以及政策人才培养效果保障的重要内容[1]。

2计算机辅助软件概述

计算机辅助软件工程指的是支持MIS开发，以各种计算机辅助软件为基础构建的软件开发环境。而随着计算机技术水平的不断提升，对各种软件技术以及工具的应用也更加完善和成熟，已经由原本的单纯辅助开发工具环境转化为比较独立的软件工程开发方法。计算机辅助软件工程的技术类型包括以下两种：第一，软件开发的基础技术，也就是能够完成软件开发过程的，支持规约、设计、实现以及测试等工作。利用这类技术的计算机辅助软件工程系统研制时间相对较长，很多产品都比较成熟完善。第二，在软件开发过程中所采用的管理技术，包括过程管理、建模等技术。这种技术的发展时间相对较短。因此，应用不广泛也不成熟。在对这一类技术进行应用时，需要以前一种基础性技术为基础组成计算机辅助软件工程系统。这样才能够发挥计算机辅助软件工程的管理技术作用。

计算机辅助软件工程的应用特点主要包括以下方面：第一，能够支持系统开发的全过程，并且可以解决客觀世界对象到软件系统的直接映射问题。第二，在该软件辅助工程应用过程中具有自动检测功能，能够保证软件的开发质量。并且软件的各部分能够重复使用，可以降低软件开发过程中的成本投入。第三，在应用过程中能够对设计图表和程序编写工作进行简化处理，提高系统开发效率，保证系统功能的完善性。第四，在软件开发过程中能够简化软件开发管理和维护工作，并且可以自动生成统一的标准化文档，对提高电子信息软件开发水平有一定帮助[2]。

而在电子信息工程专业实验教学过程中，对计算机辅助软件工程进行应用，可以根据当前的电子信息工程发展实际充分发挥计算机辅助软件提供的系统开发环境应用优势，培养学生对先进信息化技术的应用能力。可以将计算机辅助软件工程应用在很多电子信息工程实验过程中，例如数字信号处理、自动控制原理等方面都可以利用辅助软件完成。能够进一步提升实验教学效率和质量，提高学生对电子信息工程专业实验教学的学习兴趣，从而培养学生的创新能力。

3在电子信息工程专业实验教学中存在的问题

在当前的电子信息工程专业实验教学过程中，因为本身涉及的基础理论知识和专业选修课类型比较多。大多数实验教学主要是以固定落后的实验箱进行的，在实验教学中存在的主要问题包括以下方面：第一，教学设备比较落后，影响教学效率。电子类的设备更新换代速度比较快，而在实验教学过程中，使用的大多数设备都比较陈旧，对实验设备进行元器件更换时，很难找到完全匹配的元器件。这就影响了设备的更新速度，导致实验教学中所使用的设备利用效率比较低，并且会影响实验效果，最终对实验课的教学质量和学生的学习兴趣产生不利影响。第二，实验教学内容设置不合理。在当前的电子类实验教学过程中，已经提前设置好了实验软件硬件设备，学生只需要根据实验教学过程中的指导步骤进行简单操作，完成数据线连接，对其他配套程序进行调用，不需要进行任何调试工作就能够获取相应的实验结果。这导致学生在进行实验学习时，并不需要对相关的理论知识进行思考和应用，也不需要考虑实验过程和实验结果。这会影响学生对实验教学的兴趣，并且不能充分发挥实验教学的积极作用，导致实验教学流于形式。这种流于形式的实验教学方法不能使学生对电子信息工程专业的理论知识和实验进行准确理解和掌握，失去了实验教学的目的以及意义，最终影响学生独立思考和实践操作能力。第三，在实验教学过程中教学方法相对落后。主要表现是教师的理论教学与实验教学之间可能会存在脱节问题。在实验教学中没有融入理论教学，导致学生对理论知识的掌握和实践能力的培养之间存在冲突，最终影响实验教学的整体水平[3]。

4对实验教学方法进行改进

为了能够提高电子信息工程专业实验教学质量，培养学生的综合应用能力，必须加强学生理论知识教育以及实际动手操作能力的培养工作。要让学生能够适应社会经济的发展需求，从而为社会发展培养出真正需要的高级应用型人才。对电子信息工程专业实验教学中存在的各种问题，需要采取有效措施进行改进和创新，提高实验教学质量。同时要促进实验教学内容的更新和发展，重视实验教学环节，才能够有效培养学生的综合设计能力。在实验教学方法改进的过程中，可以将计算机辅助软件工程应用在电子信息工程专业实验教学过程中，能够有效克服实验设备存在的老化陈旧等问题。同时能够提高学生对实验教学的学习兴趣，对提高学生积极主动参与实验教学有重要帮助，能够有效培养学生的实际动手能力。在实验教学之前，教师要向学生讲述相应的实验原理，同时要使学生能够明白在实验过程中每一个实验步骤的具体功能和作用，能够达到什么样的实验效果。要对实验过程进行分解讲授，这样才能够使学生准确理解实验步骤以及实验操作规范，保证学生在实验时能够顺利有序完成。教师在开展理论教学的过程中，要注视以问题引入相关的教学内容，增强学生的学习好奇心，使学生主动对问题进行分析以及解决，从而培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。将专业课程教学与计算机辅助软件工程进行结合，使学生能够独立编程亲自进行调试，获取实验的预期结果。在实验中心教学网站上可以利用更加丰富的实验教学资源，为学生提供实验室平台。这样有利于学生进行自主学习，并且可以使学生根据自己的学习进度和学习情况进行不断实验，从而提高学生的实验水平[4]。

5实践应用案例

在对计算机软件工程应用时，可以在多个电子工程专业教学中进行应用，例如信号与系统、通信原理、高频电子线路、数字信号处理、自动控制原理、随机信号分析以及数字图像处理等课程实验教学中都可以对计算机辅助软件工程进行应用。

要注意在对计算机辅助软件系统进行应用时，需要对辅助软件进行科学选择。目前常用的辅助软件主要包括Matlab以及Multisim。其中Matlab是矩阵实验，该计算机辅助软件的主要优势是具有比较强大的信号处理能力以及图形仿真能力。在软件应用过程中可以充分发挥其优势，能够满足高校应用的集成模块要求。学生在比较短的时间内可以对该软件的编程以及仿真功能进行准确掌握，并且这种语言能够降低程序代码的烦琐性，从而提高实验学习的效率和质量。在該软件应用过程中，其函数比较丰富，开发者并不需要进行重复编程，只需要根据具体的应用要求进行简单的调用以及使用，就能够完成实验过程。而Multisim是电路仿真软件，一般在Windows环境下进行应用。其主要功能是对电路的瞬态以及稳态进行分析，同时能够完成离散傅里叶分析、电路零极点分析以及交直流灵敏度分析等工作。在通信原理实验过程中，对Multisim辅助软件系统进行应用具有较强的优势，能够完成通信波形图形仿真实验。可以在一定程度上简化实验过程，提高实验效率，有利于培养学生的实验操作能力。

6结束语

工程专业实验教学过程中对计算机辅助软件工程进行有效应用，能够克服传统实验教学中存在的各种问题，同时能够有效培养学生的程序设计以及开发能力，提高学生对实验教学的兴趣。使学生能够在比较短的时间内掌握相关的理论知识，提高实验教学效率，对培养学生的综合应用能力也有极大帮助。

参考文献：

[1] 于大海，田纪亚，郝俊红，等.Proteus软件在电子信息工程专业教学中的运用研究[J].电子测试，2020（8）：138-139.

[2] 刘华.计算机辅助建造技术在建筑类专业教学实践中的应用研究[J].建筑与装饰，2019（21）：174-175.

[3] 肖晴，吴燕.微课在设计类专业计算机软件课程教学中的应用效果研究——以计算机辅助设计课程为例[J].昌吉学院学报，2018（6）：110-113.

[4] 白楠，孙延辉.EDA技术在电子信息工程专业中的应用研究[J].海外文摘·学术，2018（15）：76-77.

【通联编辑：梁书】