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EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網(wǎng)絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。

在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現(xiàn)代化技術的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學?，F(xiàn)代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發(fā)力量。為了建設好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導小組指導環(huán)境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡完全按照Internet技術規(guī)范設計,能提供全套Internet服務。中心內(nèi)部網(wǎng)絡還通過Linux網(wǎng)關與校園網(wǎng)相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴把質(zhì)量關,高質(zhì)量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現(xiàn)特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。

(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。

(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。

2EDA實驗環(huán)境的管理

我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。

在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡教學系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設備也均向師生開發(fā)。

(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導,學生可以自由地上機實習。

(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。

(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學內(nèi)容、教學方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設計等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學生,激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環(huán)境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。

(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養(yǎng)學生從事科學研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。

參考文獻:

[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀的高素質(zhì)人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).

[2]趙云娣等.電子技術教學基地的實驗室建設[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)

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在現(xiàn)實當中，電氣工程及其自動化的設計應該從軟件和硬件兩方面來考慮，在一般情況下，硬件的設計要放在軟件設計的前面，根據(jù)實際電氣工程的需要，對電子元器件進行針對性選擇，第一步，應該設置一個中央服務器，將先進的計算機系統(tǒng)作為整個電氣工程自動化的核心；第二步，對的輔助設備進行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對所有設備進行連接，組成一個完整的具有發(fā)出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設備。然而在實際的電氣工程及其自動化設計時，不僅要遵循以上說的理論，還要根據(jù)實際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實已經(jīng)存在的，電氣自動化設計必須依靠原本的生產(chǎn)模型進行設計，因此，對硬件的安裝也有著相當高的要求，設備的體積不能過大，也不能過小，過大會導致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察，然后，根據(jù)實際的數(shù)據(jù)，對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后，還要設計相應的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進市面上，有著很多不同類型的自動化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化，企業(yè)都會選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。

2電氣工程及其自動化的應用

2.1電氣工程及其自動化技術在變電站的應用

電力設備運行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術的基本保障，所以對電力設備進行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護以及調(diào)動控制等措施是必不可少的，但是由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，變電站的電力設備也逐漸增多，并且電力設備之間的聯(lián)通方式也越來越復雜，為了確保電網(wǎng)的安全運行，電業(yè)部門，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動化技術引入到了變電站的設備控制之中，應用全微機化設備代替了原有的常規(guī)電磁式設備，應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜，使得變電站控制中心對變電站設備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設過程中的重要組成部分，進而保證了變電站的自動化調(diào)控模式的高效率，所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。

2.2電氣自動化技術在電網(wǎng)調(diào)度中的應用

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論文關鍵詞：核

1引言

EDA是（ElectronicDesignAutomation）的縮寫即電子設計自動化。EDA的關鍵技術之一就是IP核（IntellectualProperty)。IP核是一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，具有可移植性，并具有很高的通用性和靈活性，可以通過軟件編程完成用戶需要的，不同的，特定的功能，可以任意使用在各種嵌入式微控制系統(tǒng)中。嵌入式IP核的應用，大幅降低了設計成本，縮短了設計周期，成為當今SOC的重要設計手段。在EDA技術和開發(fā)中占有重要的地位。

2系統(tǒng)介紹

本文的設計工具是Altera公司的QuartusII，用VHDL語言進行描述，采用自頂向下的設計原則。MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，圖1中指示了mc8051_core的頂層結(jié)構(gòu)以及與三個存儲模塊的連接關系，同時顯示了頂層的輸入輸出I/O口。定時器/計數(shù)器和串行接口單元對應于圖1中的mc8051_tmrctr和mc8051_siu模塊，數(shù)量是可選擇的，在圖中用虛線表示。MC8051IPCore核心由定時器/計數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊不包括于核心內(nèi)，處于設計的頂層，方便于不同的應用設計及仿真。

圖1MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1可編程時間間隔定時/計數(shù)器8254的設計

任何微型計算機系統(tǒng)中都存在定時控制問題，可編程時間間隔定時/計數(shù)器8254的設計是在使用軟件控制下的精確時間延遲，這樣可以解決定時控制問題。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖28254內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3.28259的設計

分析8259A的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，本單元應分成五個部分三個模塊來實現(xiàn)，模塊層次關系如圖3所示：

圖38259層次關系圖

各模塊的主要功能如下：

數(shù)據(jù)緩沖模塊：對8259A數(shù)據(jù)緩沖和暫存。

讀寫控制模塊：負責8259A的所有初始化工作及讀寫操作。

中斷請求模塊：負責中斷詢求、中斷信號的產(chǎn)生及判優(yōu)。

中斷控制模塊：完成中斷應答功能，中斷向量的生成，級聯(lián)選通，主從功能設置等這一系列功能。

優(yōu)先級控制模塊：設定實現(xiàn)不同的優(yōu)先級判別方式。

3.3MCS-51IP核的設計

按照自頂向下的設計原則，整個系統(tǒng)分為：控制模塊、定時/計數(shù)模塊、算術邏輯模塊ALU、串行通信模塊四個功能模塊，而RAM和ROM在使用時，只根據(jù)需要進行定制。系統(tǒng)核心由定時器/計數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊為方便各種應用設計和仿真，處于設計的頂層。在本設計中控制單元主要完成操作指令譯碼、時序邏輯控制、中斷響應優(yōu)先順序處理和微操作控制等功能。它分為中斷的響應及指令的譯碼子模塊和微操作控制模塊兩個子模塊。其中，ontrol_fsm模塊產(chǎn)生各指令的控制信號并主要實現(xiàn)MCS-51中斷的響應，ontrol_fsm模塊產(chǎn)生微操作信號的具體操作過程，控制RAM存儲器的讀寫地址及數(shù)據(jù)傳輸、PC寄存器的賦值、串口與定時器的中斷信號處理、中斷的查詢、SFR的讀寫等功能。在定時/計數(shù)器單元，本設計能保證計數(shù)速率為1/12個振蕩器頻率。計數(shù)脈沖在選擇計數(shù)器工作模式時在來自相應的外部輸入引腳T0或Tl。對外部輸入信號的占空比這一電平至少要保持一個機器周期，因為必須確保某一給定的電平在變化之前至少被采樣一次。算術邏輯運算模塊設計調(diào)試以優(yōu)化后綜合后產(chǎn)生的模塊符號圖如圖4所示，該工程項目文件可在其它邏輯電路設計中直接調(diào)用。

圖4ALU模塊符號圖

通過前面的模塊設計和綜合后生成MSC-51單片機系統(tǒng)，如圖5所示：

圖5mc8051最終圖形

4．結(jié)束語

EDA技術近年來發(fā)展速度令人驚奇，它作為當下電子設計技術的核心，被廣泛的應用在電子系統(tǒng)設計中。

本文創(chuàng)新點：1.采用完全同步設計，即整個SOC系統(tǒng)都是在統(tǒng)一工作時鐘的協(xié)調(diào)下工作的。內(nèi)部采用鎖相環(huán)進行分頻得到其它工作頻率。2.指令集和標準8051微控制器完全兼容。3.優(yōu)化的CPU時序使得完成一條指令最多只需1~4個時鐘周期，執(zhí)行性能優(yōu)于標準8051微控制器8倍左右，提高其運算速度。4.用戶可選擇定時器/計數(shù)器、串行接口單元的數(shù)量。5.新增了特殊功能寄存器用于選擇不同的定時器/計數(shù)器、串行接口單元。6.可選擇是否使用乘法器（乘法指令MUL）。7.可選擇是否使用除法器（除法指令DIV）。8.可選擇是否使用十進制調(diào)整功能（十進制調(diào)整指令DA）。9.I/O口不復用。10.內(nèi)部帶256BytesRAM。11.最多可擴展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。12.最多可擴展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。

參考文獻

1 唐穎.EDA技術與單片機系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術,2002,11(3):31-32.

2 譚會生,張昌凡.EDA技術及應用[M],西安:西安電子科技大學出版社,2004.4:15-18.

3 劉小俊,宋仲康.基于VHDL語言的全雙工異步接收發(fā)送器的設計[J]微計算機信息2005.01:156-157.

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關鍵詞：創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實踐

黨的十報告中指出：“全面實施素質(zhì)教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興夢的重要組成部分。劉延東同志在2014年高校咨詢會上也提出：“要把立德樹人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過程，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，切實落實人才培養(yǎng)中心地位”。當前，高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學內(nèi)容和方法、實踐教學環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關注和實踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計劃修訂，做了部分課程的教學改革與實踐嘗試，現(xiàn)與大家交流學習。

一、主要改革內(nèi)容及實施情況

（一）充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領學生創(chuàng)新能力

在2014級電類學生培養(yǎng)計劃修訂中，對電類三個專業(yè)的學科基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實踐教學環(huán)節(jié)進行課程調(diào)整、學時調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。

（1）2014級船舶電子電氣工程專業(yè)教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是將“單片機原理及應用”課程（36+20）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“船舶通信與導航”課，改列為專業(yè)選修課。

在專業(yè)選修課中：取消了電子綜合設計輔導（2學分、24+8學時、第5學期）課，新增加了“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”實驗課程（1學分、32學時實驗、第5學期）。

在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子技術課程設計”（2學分、2周、第3學期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”（1.5學分、1.5周、第4學期）及“數(shù)字電子技術課程設計”（1學分、1周、第4學期）課；二是將“單片機課程設計”（1學分、1周、第5學期）改成（1.5學分、1.5周、第4學期）；三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”（1學分、1周、第6學期），新增了“船舶機艙測控系統(tǒng)課程設計”（1.5學分、1.5周、第6學期）。

（2）2014級電氣工程及其自動化專業(yè)教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是取消了“電氣工程導論”課程；二是取消了“計算機輔助設計”，新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；三是將“單片機原理及應用”課程（42+16）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：一是將“單片機原理及應用”調(diào)整到學科基礎課；二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程（2.5學分、36+4學時、第7學期），改增為“工廠供電”課程（3學分、40+8、第7學期）；三是將“檢測與轉(zhuǎn)換技術”（2學分、26+6學時、第4學期）學分調(diào)整為（2.5學分、28+12學時、第4學期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學分、48+8學時、第5學期）學分調(diào)整為（4學分、52+12學時、第5學期）。

在專業(yè)方向課中：一是取消了“變壓器應用技術”課程（2學分、28+4學時、第7學期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學分、28+4學時、第6學期）課；

在專業(yè)選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統(tǒng)、文獻檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設計輔導；二是新增“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”（1學分、32學時實驗、第5學期）、“新能源技術”（1學分、16學時、第5學期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學分、16+16上機、第5學期）改為實驗課程（1學分、32學上機、第5學期）。

在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“專業(yè)綜合課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“測控技術課程設計”（1學分、1周、第5學期）及“電氣控制技術課程設計” （1學分、1周、第6學期）兩門課程。

（3）2014級電子信息工程專業(yè)教學計劃修訂情況

在學科基礎課中：一是取消“計算機輔助設計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調(diào)整“單片機原理及應用”課程（40+16）到學科基礎課。

在專業(yè)方向課中：一是在通信系統(tǒng)方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統(tǒng)方向：將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統(tǒng)”（22+10），新增“ 計算機操作系統(tǒng)”（16+16（上機））及調(diào)整來“ 電子綜合設計輔導”（16+16）；而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調(diào)整到專業(yè)選修課中；三是取消了電子系統(tǒng)設計方向。

在專業(yè)選修課中：一是取消了“復變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業(yè)方向課調(diào)整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課；三是新增“專業(yè)導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現(xiàn)代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網(wǎng)絡安全”7門課程。

在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子設計方向?qū)I(yè)課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“工程訓練C”（1周，1學分），調(diào)整了“模擬電子技術課程設計”（2周，2學分）、“數(shù)字電子技術課程設計”（2周，2學分）、“單片機原理及應用課程設計”（4周，2學分）。

（二）加強幾門關鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關鍵作用

（1）電子綜合設計輔導課程的教改實施情況

電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成（電子裝配）“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”（2學分、24+8學時、第5學期）兩門課程，并結(jié)合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內(nèi)容在原有的基礎上都有新增，加強設計內(nèi)容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設計實訓模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計劃中“電子綜合設計輔導”課程調(diào)整為實驗課程“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”（實驗30學時）。

電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低，在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行，重點是訓練學生的電子電路焊接技術，為以后的電子裝配打下基礎。教學時數(shù)為一周，時間上分散進行，歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學習培養(yǎng)也是一個最有成效的環(huán)節(jié)，使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發(fā)揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性，一般分為四個階段：

第一階段：為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期，以興趣小組形式進行。內(nèi)容主要為：焊接技術訓練、認識基本元器件（學會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。

第二階段：電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期，以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量（學習Protel（Altium Designer）軟件的使用，學會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態(tài)，分析能力訓練），內(nèi)容有：簡單電源電路、電動機驅(qū)動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。

第三階段：電子設計基礎訓練。主要是結(jié)合理論知識設計電路，安排在入學后的第四學期，以選修課的形式進行。內(nèi)容有：音響電路（含音調(diào)電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段：電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規(guī)模電路，安排在入學后的第五學期，以選修課的形式進行。內(nèi)容有：搶答器電路、開關電源電路、數(shù)控電源電路、無線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、充電器電路。

（2）單片機原理及應用課程的教改情況

單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學實踐，編寫了新的教學文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導書，不斷完善學習資源，實施電子考試等等，為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32，實驗改為獨立設課，學時為32，課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內(nèi)老師設計制作，實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。

（3）新增電子技術實踐公選課

針對大學生電子設計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學與學生實踐應用能力脫離現(xiàn)象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程，從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發(fā)展，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學生的創(chuàng)新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學科界限，使得知識、技術、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現(xiàn)有教學模式的情況下，以教學實驗班的形式增加一個補充教學環(huán)節(jié)，以音頻功率放大器的設計制作為立足點，從應用目標出發(fā)搜索知識點，解決技術問題，培養(yǎng)思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創(chuàng)新探索，在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面，改變單純死記硬背完成學業(yè)的局面，轉(zhuǎn)而讓學生養(yǎng)成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學生的主觀能動性、創(chuàng)新意識。在教學環(huán)節(jié)上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求，適應技能考證的要求，適應用人單位對應用型人才的需求。

（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學生教學學習資源

編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材；為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等；編寫新的教學文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學生教學學習資源。

一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導（Proteus仿真版）》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材；二是在原網(wǎng)絡課程的基礎上進行了單片機慕課網(wǎng)站的建設，新編了150題左右的作業(yè)練習題庫；三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件；四是設計開發(fā)2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。

（四）加強實踐能力培訓，提高學生的綜合能力

加強實踐能力培訓，提高學科競賽的獲獎數(shù)量、提高學生、專利證書數(shù)量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數(shù)量。

（1）加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協(xié)會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學的基礎技能訓練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結(jié)合，利用各種提高學生能力的資源，充實學生的實踐活動；三是培養(yǎng)充實指導教師力量，2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學生與指導教師的互選環(huán)節(jié)，密切指導教師與參賽學生的聯(lián)系，特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內(nèi)容增加指導教師的投入精力；四是針對大學生電子設計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學與學生實踐應用能力脫離現(xiàn)象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程，在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求。

（2）重視指導學生、申報專利工作，培養(yǎng)科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業(yè)設計、電子競賽、省創(chuàng)新研究項目等實踐，指導學生以論文或?qū)＠男问焦袒芯砍晒?，近年來學生發(fā)表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創(chuàng)新（電子電氣類）項目、國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目增加明顯。

（3）加強校內(nèi)電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業(yè)技能鑒定條件驗收，成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定，為學生培訓考評提供了極大的便利。

（4）加強了畢業(yè)設計真題實做的要求。學院將畢業(yè)設計任務早計劃、早布置，以提高畢業(yè)設計論文的真題實做時間，現(xiàn)一般是在第7學期初就布置任務，畢業(yè)論文答辯分二次進行，在較長的時間內(nèi)可給學生留出較多時間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設計論文，學生畢業(yè)設計真題實做的比例在90%以上。

（五）落實考證考級替代學分考試的制度

落實考證考級替代學分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。

學院出臺了關于《本科生畢業(yè)設計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規(guī)定了5類學生學業(yè)成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經(jīng)學院本科畢業(yè)設計（論文）工作小組認定可以代替畢業(yè)設計（論文）的其他成果可替代畢業(yè)設計（論文）學分。

二、實踐成果

兩年間，學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學生電子設計競賽中，獲省一等獎學生為9人，二等獎學生為18人，三等獎學生為21人；在全國（省）飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學生發(fā)表電子設計類論文10篇，取得電子設計類實用專利35項。

三、不足分析

一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象，并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學院教改項目中體現(xiàn)不夠，大多數(shù)教師還是安于老的教學方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。

提高教學質(zhì)量不僅需要領導重視，更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上，更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發(fā)展的基本目標，以社會需求為導向，進一步改革人才培養(yǎng)模式，為社會輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應用人才。

參考文獻：

[1] 唐樹森，李維. 電氣信息類專業(yè)基礎課程綜合改革的研究與實踐[J]. 中國電子教育，2004，03：44-46.

[2] 張軍國，劉西瑞，張健，燕飛，闞江明. 以電子設計大賽為契機 加強大學生創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng)[J]. 中國林業(yè)教育，2009，S1：93-95.

篇5

論文關鍵詞：Proteus，簡單制作，教學與實踐

 

1 Proteus 簡介

Proteus是英國Labcenter公司研發(fā)的多功能EDA（電子設計自動化），它實現(xiàn)了從電路設計到測試、仿真、調(diào)試的整個過程。仿真運行通過后再制作實際電路的話，就大大縮短了開發(fā)周期，并且降低了開發(fā)成本。所以說它為電子電路、單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)設計以及教師的教學、學生的學習提供了非常有效的方法。

2 單片機應用系統(tǒng)設計與仿真實例

下面通過制作一個簡單的單燈閃爍，說明如何使用Proteus實現(xiàn)單片機應用系統(tǒng)的設計與仿真。要求發(fā)光二極管一亮一滅的不停閃爍。

2.1 設計電路

利用Proteus繪制電路原理圖的步驟如下：

⑴運行Proteus ISIS程序；

⑵單擊P命令進入元件選擇對話框，選擇電路設計中所需的元件；

⑶放置元件到繪圖區(qū)簡單制作，布好局；

⑷設置好元件的參數(shù)；

⑸連接導線。

繪制完成的單燈閃爍硬件電路圖如圖1所示。

圖1 單燈閃爍硬件電路圖

2.2 編寫程序

ORG0030H

LOOP: SETB P1.0

LCALL DELAY

CLR P1.0

LCALL DELAY

LJMP LOOP

DELAY: MOVR3, #250

L:MOV R4, #250

LL:DJNZ R4, LL

DJNZ R3, L

RET

END

編輯好程序保存時，文件的擴展名必須是ASM格式。

編譯程序，若編譯通過，便得到HEX格式的文件論文開題報告范例。

2.3 加載程序文件

雙擊原理圖中的單片機元件AT89C51，便出現(xiàn)單片機的屬性編輯窗口，在“Program File”欄指出HEX格式的程序文件所在的位置，就可將該程序文件加載到單片機中。

2.4 啟動仿真，看電路運行效果

單擊仿真控制按鈕，觀察電路的運行狀況。

Proteus可以總體仿真運行，也可單步或設置斷點仿真。

啟動仿真后，能清楚地觀察到單片機系統(tǒng)在運行時，各硬件所處的實時狀態(tài)。

若電路設計合理、程序編寫正確，就會看到發(fā)光二極管不停地閃爍。

2.5 調(diào)試簡單制作，修正電路、程序代碼

若未出現(xiàn)想要實現(xiàn)的功能，就需進行軟硬件調(diào)試。

對于硬件電路，可用Proteus中提供的測量儀器儀表對電路進行測試、觀察；至于程序，可采取單步或設置斷點進行仿真調(diào)試。

不斷修正電路及程序代碼，直到能實現(xiàn)相應功能，并改變元件參數(shù)使電路的性能達最優(yōu)。

注：每次修改完程序后，都必須再編譯一次，然后裝載到單片機中。

2.6 仿真運行通過，制作實際電路

仿真運行通過后，根據(jù)設計的原理圖，購買元器件、制板、焊接、測試調(diào)試，直至產(chǎn)品制作成功。

Proteus仿真模型是根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的技術參數(shù)文件來建立的，仿真極接近實際簡單制作，所以仿真運行通過后制作的實際電路的成功率相當高。

3 引入Proteus的好處

3.1 教學中

1. 教學內(nèi)容生動形象化

利用Proteus仿真軟件和多媒體教學設備，在課堂中通過實例仿真，演示從單片機硬件設計到軟件調(diào)試的全過程，并演示運行結(jié)果，使教學內(nèi)容生動形象化。

2. 激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量

教學中對實例用Proteus進行仿真，這種結(jié)合實際講解知識點的方法，大大激發(fā)了學生的學習興趣，使知識點變得容易理解、接受，從而提高了教學質(zhì)量。

3. 拓展學生思維

講解完知識點后，針對實例，向?qū)W生提出相關拓展性問題。比如上例中：

⑴P1.0口線上能否多并聯(lián)幾個發(fā)光二極管？改變R2阻值大小的話會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

⑵能不能將P1.0換為32根I/O口線中的其他線呢？若能的話，改為P0的某一口線時需注意什么？

⑶P1.1~P1.7能否像P1.0一樣都接發(fā)光二極管以及電阻呢？

⑷硬件電路改了簡單制作，程序相應地要如何修改呢？。。。論文開題報告范例。。。

通過提問，并適當演示，這樣不僅拓展了學生的思維，同時加強、深化了學生對知識點的理解。

3.2 實踐中

1. 提高開發(fā)速度，降低開發(fā)成本

從上例可看出，利用Proteus軟件，在繪圖區(qū)繪制好電路原理圖，并將編譯后的程序文件加載到單片機中，進行仿真就能觀察整個電路的運行情況，驗證設計是否達到要求，未達到，即可修整設計方案、修改程序、測試電路，直至成功。這樣就無須多次購買元器件板、制板、焊接測試調(diào)試等簡單制作，省時、省力、省錢，同時也提高了設計效果和質(zhì)量。

2. 敢于嘗試，勇于創(chuàng)新

根據(jù)仿真通過后的電路原理圖來制作產(chǎn)品，學生就不用擔心元器件損壞等問題，就敢于動手去嘗試設計電路。通過自己動手，加深了對理論知識的理解，同時培養(yǎng)了學生勤思考、勇于創(chuàng)新的精神。

4 結(jié)語

教學與實踐中引入Proteus，提高了學生的學習熱情。產(chǎn)品制作成功，學生就會很有成就感、滿足感，這是一個良性循環(huán)。通過不斷的實踐，學生的動手開發(fā)、創(chuàng)新能力就得到了較大的提高。

參考文獻:

[1]彭勇.單片機技術.電子工業(yè)出版社,2009.8

[2]朱成志.Proteus仿真軟件在單片機原理教學中應用. 科技創(chuàng)新導報, 2009

篇6

課程內(nèi)容體系的更新

“模擬電子技術基礎”課程需要在有限的學時內(nèi)（理論教學64學時，實驗20學時）使學生獲得電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能。新修訂的課程內(nèi)容體系更加注重理論教學與實踐教學的銜接，在保證經(jīng)典理論的基礎上重點講授集成運放組成的各種信號運算、信號處理和信號產(chǎn)生電路，并延伸到模擬集成電路和模數(shù)混合系統(tǒng)等內(nèi)容，培養(yǎng)學生系統(tǒng)級的分析與設計能力。理論教學應簡化器件內(nèi)部機理的介紹，弱化缺乏工程背景的解題技巧及公式記憶，強化器件的組合應用與接口擴展機制，加強主流新技術的探討；實踐教學應重點引入研究型和設計型實踐教學環(huán)節(jié)，為此出版了課程配套的“十一五”規(guī)劃實驗教材《電子技術實驗與模擬電子技術課程設計》。目前，多媒體教學和電子設計自動化（EDA）的發(fā)展使得教學輔助軟件能夠融入課堂，為學生豐富的探索和實踐提供了現(xiàn)代化手段。適用于該課程的研究型教學輔助軟件包括EDA仿真軟件Multisim、Proteus和工程計算軟件Matlab、MathCAD。[4]在此基礎上，筆者將EDA仿真作為理論課的工具及學生進行硬件實驗的前提，建立了“理論•仿真•硬件”相互融合的教學模式，以保證研究型教學落到實處。

教學方法與教學手段的改進

隨著信息技術的發(fā)展，世界各國高校都在大力開展網(wǎng)絡化教學應用，然而海量的數(shù)字化資源會使學生感到無所適從。為此，筆者通過網(wǎng)絡輔助教學平臺給學生提供少而精的數(shù)字化資源，與課堂教學相輔相成。除了教學大綱、教學日歷和教學課件，網(wǎng)絡輔助教學平臺提供的數(shù)字化教學資源還包括教學輔助軟件、往屆試卷及答案詳解、國家級電子技術精品課程和國際一流大學電子技術課程的網(wǎng)址，方便學生進行自主學習。網(wǎng)絡輔助教學平臺還提供與課程相關的在線輔導答疑，并通過微博、QQ群、飛信群等網(wǎng)絡互動方式開展憶阻器、在系統(tǒng)可編程模擬器件、新型傳感器等前沿技術的專題討論，并讓學生通過網(wǎng)絡調(diào)查模擬電子技術的相關專利與應用，撰寫調(diào)研報告，促進學生開展研究性學習。EDA技術是電子設計領域的一場革命，改變了以變量估算和硬件實驗為基礎的電路設計方法。在理論教學中引入重點內(nèi)容的EDA仿真演示，有利于快捷地將理論性和應用性融于一體，實現(xiàn)理論教學的拓展，并為實踐教學打下基礎。由于學時與場所限制，教師需要在備課時充分考慮課堂投影演示與本機顯示的不同，精心設計演示范例與互動環(huán)節(jié)，引導學生思考，由學生得出結(jié)論，并事先做好演示范例的中間版本以便重點演示關鍵步驟。

例如，筆者在課堂上利用EDA仿真軟件邊演示邊講解電路引入負反饋前后各種參數(shù)、輸入輸出信號波形、頻率響應特性的異同，學生通過直觀的比較加深了對負反饋作用的理解。此外，筆者在布置書面作業(yè)時還鼓勵學生對作業(yè)中的疑難問題進行仿真，并在作業(yè)本上寫出心得體會?，F(xiàn)行的理論教學往往只講器件和基礎電路，很少涉及如何由各種元器件通過某種聯(lián)結(jié)組成一個實用系統(tǒng)。筆者在緒論課中就結(jié)合實際闡明電路系統(tǒng)的組成及各部分的作用，并給出簡圖；之后課程中每一個新內(nèi)容都會回到系統(tǒng)簡圖上來，逐漸深化、細化，并引導學生尋找反例，這樣不但使學生建立了系統(tǒng)的概念，而且能夠舉一反三。在EDA的輔助下，學生對各種電路無須精確的理論計算，但要掌握近似估算的方法，弄清楚電路系統(tǒng)的設計思路及其局限性、性能指標的折衷考慮。要注意各章節(jié)之間的相互配合和銜接，堅持培養(yǎng)學生“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維，強化以集成運放為基礎的知識體系，使學生建立系統(tǒng)觀念、工程觀念，學會定性分析與辯證的思維方法。

多層次的實踐教學

研究型教學是理論和實踐有機結(jié)合的一種教學方式。然而由于學時、實驗條件的限制，課內(nèi)實驗的教學效果難以達到預期目標，利用EDA軟件開展虛擬實驗能夠彌補當前課內(nèi)實驗的不足。目前EDA軟件的種類很多，其中Multisim軟件提供了多種常用的虛擬電子儀器與元器件，特別適合于模擬電路系統(tǒng)的虛擬實驗。[5]學生可以通過這些儀器觀察電路的運行狀態(tài)，查看電路的仿真結(jié)果，許多設置、使用和讀數(shù)與實際的測量儀器類似。因此，課內(nèi)實驗是首先在EDA實驗室安排了一節(jié)課的Multisim認識實習，隨后按教學日歷分為基礎實驗、綜合實驗、課程設計三個階段。各階段都增加了相應的仿真設計內(nèi)容。在課內(nèi)實驗之前，筆者要求學生預習實驗內(nèi)容并進行Multisim仿真及課外研究，再進入實驗室通過儀器設備進行實際的硬件操作。虛擬實驗和硬件實驗不可重此輕彼，而應軟硬結(jié)合。筆者通過實驗課件的演示減少講解時間，讓學生有更多的時間用于實際操作與硬件調(diào)試。這種“理論•仿真•硬件”相互融合的教學模式將仿真考核和課外研究作為實驗成績的重要部分，增強了學生對理論知識的理解與掌握，提高了學生的仿真能力、設計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力。

研究型教學需要一種類似科學研究的氛圍以及一對一的師生互動。綜合實驗和課程設計能夠較好地彌補理論教學大班授課的不足。有限的學時在一定程度上制約了實踐教學的深入開展，為此筆者壓縮了前期驗證型基礎實驗的次數(shù)，在實驗課程的后期安排了三次融合整學期知識點的綜合實驗，幫助學生強化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維。期末的課程設計則由指導教師布置若干難度適中的研究課題，要求學生從查閱資料開始自主進行電路設計，對設計的電路進行仿真分析，經(jīng)教師審查后方可選購器件，安裝調(diào)試電路，測量各種參數(shù)，進行實驗分析，提出改進意見，并根據(jù)規(guī)范格式書寫課程設計報告，完成一次較完整的工程研究訓練。鼓勵學生進一步拓展課程設計內(nèi)容并發(fā)表科技小論文，在課程設計中表現(xiàn)突出的學生將被選拔參加各種課外科技活動和競賽。

篇7

1.全國大學生電子設計競賽的意義

1.1有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對實踐課的興趣

傳統(tǒng)的實踐教學是理論教學的輔助，實驗內(nèi)容多數(shù)是驗證理論知識，學生根據(jù)實驗指導書上的方法和步驟就可完成實驗，整個實驗過程學生完全是被動的[1]。這樣的驗證實驗不能實現(xiàn)對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以激發(fā)學生的對實踐教學的興趣。全國大學生電子設計競賽要求參賽學生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設計方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設計、組裝、調(diào)試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設計報告的全過程，并且要求三人組隊參賽，是對學生綜合素質(zhì)的全面考核，具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要動手操作，又要理論分析。經(jīng)過培訓和參加競賽的學生，其實踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高，同時激發(fā)了學生對實踐教學的興趣。

1.2有利于增強學生的競爭意識和就業(yè)能力

在電子設計競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實，動手能力強，經(jīng)過嚴格訓練，具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的優(yōu)秀學生。無論獲獎與否，參加過培訓和電子設計競賽的學生，在系統(tǒng)設計、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高，在畢業(yè)設計中受到老師的青睞，在實際工作中，表現(xiàn)出較好的獨立性，創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競爭意識，得到社會及用人單位一致的肯定和好評，增強了就業(yè)能力[3]。

1.3有利于推動電子技術類課程的教學改革

電子競賽題目是一批高水平的教授、專家根據(jù)電子技術發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機應用、可編程器件、傳感器技術、自動控制技術和EDA等課程的內(nèi)容[4]，競賽中既要考察學生的實際動手能力，又要考察學生的理論知識和創(chuàng)新能力；既有涉及知識面廣、功能多的系統(tǒng)設計，又有單一功能的電路設計；既有以指標性設計為目的的題目，又有以功能性設計為目的的題目；既有基本要求，又有發(fā)揮部分，同時在電子設計競賽中又鼓勵學生使用新技術、新器件和新電路，以滿足先進的技術指標。所以，對電子技術類課程的教學改革具有指導和推動作用。

2.對參賽學生的能力要求

參加電子設計競賽的學生應具備的實踐能力包括[5]：電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設計與制作等電子設計制作基礎；集成直流穩(wěn)壓電源、運算放大器電路、信號產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設計；通用鍵盤及顯示電路、單片機與液晶顯示接口電路、單片機與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機最小系統(tǒng)設計；FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設計及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設計，以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設計、創(chuàng)新設計和撰寫設計報告等。

3.電子設計競賽中反映的問題

我校歷屆培訓及競賽現(xiàn)場，主要表現(xiàn)出以下一些問題[6]。

（1）查閱參考資料的能力差。在拿到競賽題目后，學生都是先翻教科書，不去查找具有最新技術的期刊文獻，特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。

（2）對知識的綜合應用能力不強。對一個制作項目能夠提出的設計方案很少，不能對方案進行充分的論證和比較，生搬硬套參考電路，不能設計出簡單先進的電路，綜合應用所學知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實踐教學缺少綜合性、設計性實驗的訓練。

（3）新技術、新器件的應用能力差。有的制作項目如能采用新技術、新器件，如FPGA、CPLD等實現(xiàn)系統(tǒng)設計，不僅性能指標優(yōu)于傳統(tǒng)電路，而且電路簡單。反映我們的實踐教學內(nèi)容陳舊，不能緊跟電子科學技術的發(fā)展。

（4）不適應工程設計技術指標要求。競賽中學生對競賽題目的各類技術指標的實現(xiàn)和改善上感到無從下手。

（5）實驗動手能力不強。競賽過程中，一部分同學在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過程中操作不熟練，不能適當?shù)卦O計實驗數(shù)據(jù)表格，不能通過對實驗數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問題。反映我們的實驗教學驗證性實驗多，綜合性、設計性的實驗少，學生的動手能力和綜合運用能力沒有得到應有的訓練。

（6）單片機知識的應用能力有限。很多競賽題要用到單片機的知識去完成設計，部分參賽同學因單片機知識與應用能力不夠，未能取得較好的競賽成績。

（7）設計報告撰寫的質(zhì)量不高。設計報告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷，方案論證不夠充分，理論分析不夠嚴謹。反映我們的實驗課教學忽視了實驗報告這個重要環(huán)節(jié)。

4.電子技術類課程的實踐教學改革

根據(jù)全國大學生電子設計競賽的內(nèi)容及要求，針對學生在培訓和競賽過程中暴露的問題，我們對電子技術類課程的實踐教學進行了如下改革。

4.1改革實踐教學體系

依據(jù)學科專業(yè)特點，結(jié)合我校實際，將實踐教學從理論教學中分離出來，單獨設課、單獨考核，構(gòu)建起一個與理論教學體系相互匹配，相互聯(lián)系、相互補充，相對獨立、科學優(yōu)化的實踐教學體系。將實驗教學環(huán)節(jié)劃分為三個層次[7]。

（1）基本技能訓練層：以電子工藝實習、實訓為教學內(nèi)容，掌握萬用表的使用，電子元器件識別、檢測，印制板制作、焊接，直流穩(wěn)壓電源組裝，收音機安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測量、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等專業(yè)基礎課的實驗為教學內(nèi)容，掌握信號發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法，培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實驗結(jié)果的能力。

（2）課程設計實驗層：以電子技術、單片機技術、EDA技術等課程的實驗為教學的主要內(nèi)容。通過對簡單電路的設計，熟悉常用電子元器件，學會查閱元器件手冊及通過互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法，讓學生通過安裝調(diào)試，學會通過調(diào)整元件參數(shù)，滿足實驗指標要求。

（3）綜合設計實踐層：以傳感器技術及應用、單片機技術、EDA技術、電子系統(tǒng)綜合設計等課程實驗、電子設計競賽等課外活動為實踐教學環(huán)節(jié)，掌握用最先進的設計平臺和最新的工具進行高效的綜合設計，用組裝的系統(tǒng)電路板，用電子設計自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具，進行“虛、實、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術設計實踐。要求學生能獨立完成從設計到制作的全過程，提高學生運用所學知識進行電路級的綜合設計能力以及系統(tǒng)級的開發(fā)應用和創(chuàng)新能力。

4.2更新實驗教學內(nèi)容

實踐教學改革的關鍵是教學內(nèi)容的改革，要根據(jù)認知規(guī)律、學科特點、實踐教學自身的規(guī)律和學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求，更新實驗內(nèi)容。

（1）減少驗證性實驗，增加應用性、設計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進的實踐教學內(nèi)容[8]。增加單片機課程設計的實驗課時，加強其實驗和設計應用，增加EDA技術和Protel課程設計的實驗課時，加強Protel電路設計軟件和EDA電路設計仿真軟件的實踐應用；增加電子實習課時，增加和競賽有關電路的制作內(nèi)容。實踐教學內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果，反映運用現(xiàn)代科學技術成果的新的實驗技術和新的實驗方法，實現(xiàn)實踐教學內(nèi)容的與時俱進。

（2）增加能培養(yǎng)學生實際操作能力的工藝性操作實踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面，除個別驗證性實驗仍保留部分分立器件外，其余均采用集成化，數(shù)字化，模塊化的器件，如集成穩(wěn)壓電源、集成運放、集成功放、集成A/D，D/A等器件，RAM、EPROM集成電路，以及ASIC可編程控制器。對于綜合型、設計型實驗，指導學生選擇最新器件來完成設計。

（3）對整個課程體系的實驗內(nèi)容進行整體優(yōu)化組合，將同類課程體系或同類學科的實驗項目合并，創(chuàng)建新的綜合實驗課程，實現(xiàn)學科之間實驗內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設計內(nèi)容，把本專業(yè)的理論知識同單片機技術和PLC技術更多地結(jié)合應用，并把電子設計競賽知識結(jié)合其中。

（4）設立學生科研基金，資助運用新技術、新器件、新思想的電子設計與制作的學生課題[10]。把科研引進教學過程，鼓勵學生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實際問題的研究，培養(yǎng)學生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納，撰寫科研論文等能力。

4.3改革實踐教學方法

（1）實施開放式實踐教學

在實踐內(nèi)容、實踐時間、實踐方法、組織形式等方面實行開放式教學，打破時間、空間的限制，提供給學生進行創(chuàng)造的環(huán)境，讓學生真正成為學習的主體[11]。在實驗內(nèi)容上，設定必做實驗、選做實驗和自主實驗的比例，前者保證教學基本要求和基本技能訓練，后者則由學生根據(jù)自身的條件與興趣，在眾多的實驗課題中選擇，以達到因材施教的目的。課程設計、綜合性、設計性實驗，教師只提出設計的總體要求和要達到的效果，不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標，設計步驟，給學生一個較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性，給學生充分的創(chuàng)新機會。由學生完成從方案制定、電路設計、元件篩選、焊接組裝、程序設計、系統(tǒng)調(diào)試到設計報告撰寫、答辯等全部過程，教師變指導為引導，充分發(fā)揮學生的主動性。

（2）增大實驗室開放的力度

在安排好課內(nèi)實驗教學的基礎上，充分利用實驗室資源，制訂實驗室的開放項目、開放計劃。在實驗室開放時間里，為學生提供實驗場地的同時，還為學生提供萬用表、信號源、示波器、電類實驗箱、單片機實驗箱等設備，還安排教師進行現(xiàn)場指導。建立現(xiàn)代化的實驗中心網(wǎng)上實驗預約與管理系統(tǒng)，在開放的平臺上，選做實驗和自主實驗學生可以個人預約，預約的內(nèi)容包括實驗時間、場地、內(nèi)容、指導教師等，這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開放管理方式，提高了實驗室和儀器設備的利用率。

（3）開設電子技術實踐選修課

根據(jù)現(xiàn)代電子技術的發(fā)展和全國大學生電子設計競賽的情況，我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學生開設了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設計”等選修實踐課，內(nèi)容包括簡單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設計與制作等，為愛好電子設計的學生提供更多的學習機會。

（4）舉辦校內(nèi)電子設計競賽，激發(fā)學生學習興趣

我校每年舉行的全校大學生電子設計競賽，按照全國大學生電子設計競賽的方式進行，在為電子設計愛好者提供施展才能機會的同時，也為參加全國大學生電子設計競賽選拔了隊員。在校領導和有關部門的支持及全國大學生電子設計競賽的影響下，參賽人數(shù)逐年增多，大學生電子設計競賽已成為我校學生最喜愛的科技活動。

（5）認真組織學生參加全國大學生電子設計競賽

我校是專升本不久的本科院校，電子類專業(yè)的辦學時間不長，基礎薄弱，參加全國性的電子設計大賽的經(jīng)驗更少，我們把參賽作為學習、實訓、取經(jīng)、提高的過程，參賽成績逐年提高。

篇8

1.電子技術課程設計的重點與要求

本課程的重點是電路設計，內(nèi)容側(cè)重綜合應用所學知識，設計制作較為復雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調(diào)試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學生系統(tǒng)設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐的能力。電子技術課程設計一般要求學生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨立完成方案設計、元器件選擇、電路設計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標測試，并獨立寫出嚴謹?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>

具體地說，學生通過課程設計教學實踐，應達到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運用電子技術課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設計；掌握電子系統(tǒng)設計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設計中的關鍵技術；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設計自動化軟件設計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學會撰寫課程設計總結(jié)報告；培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

2.電子技術課程設計的教學過程

電子技術課程設計是在教師指導下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓練，要求本課程設計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設計的選題要求包含數(shù)字電子技術和模擬電子技術。教學環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設計開始前，需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學，明確課程設計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。在課堂教學環(huán)節(jié)中，指導老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。

2.2設計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準備、方案及電路設計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據(jù)技術指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設計。設計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計、具體電路設計。學生根據(jù)所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設計計算，稱為預設計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設計總學時的30％。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調(diào)試，指標測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調(diào)試，達到任務書的各項技術指標。預設計經(jīng)指導教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應電路板），使之達到設計指標要求。此階段往往是課程設計的重點與難點，所需時間約占總學時的50％。

2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設計的總結(jié)報告是對學生寫科學論文和科研總結(jié)報告能力的訓練。學生寫報告，不僅要對設計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進行全面總結(jié)，而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報告應包括以下方面：系統(tǒng)任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應對以下幾部分進行說明：設計進程記錄，設計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結(jié)果，存在的問題及改進意見，等等。總結(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設計內(nèi)容及要求、比較和選擇設計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法?？偨Y(jié)設計電路的特點和方案的優(yōu)缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力，而且體現(xiàn)獨立完成設計和分析的能力。因此，課程設計的考核分為以下部分：設計方案的正確性與合理性。設計成品：觀察實驗現(xiàn)象，是否達到技術要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應具有設計題目、技術指標、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術課程設計的步驟

在“電子技術基礎”理論課程教學中，通常只介紹單元電路的設計。然而，一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統(tǒng)的設計不僅包括單元電路的設計，還包括總體電路的系統(tǒng)設計（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設計除了單元電路的設計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設計越來越重要，不過從教學訓練角度出發(fā)，課程設計仍應保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設計的方法有所不同（尤其單元電路的設計），但總體電路的設計步驟是基本相同的。電子電路的一般設計方法與步驟包括：總體方案的設計與方案論證、單元電路的設計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

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作者簡介：謝靜，1983年生，女，陜西西安人，南華大學機械工程學院講師，碩士，主要研究領域為課程改革與教學改革研究、教師發(fā)展與教師教育研究?！菊酷槍DA教學中存在的問題，結(jié)合測控技術與儀器專業(yè)自身就業(yè)需求，對EDA課程教學模式進行研究與探討，提出了“以能力為目標的教學實踐一體化改革”，通過教學模式改革、實踐模式改革以及課程考核方式改革，引導學生轉(zhuǎn)變學習觀念，增強學生的實踐創(chuàng)新能力，同時強調(diào)加強實踐教學的重要性。

【關鍵詞】EDA課程；教學改革；創(chuàng)新能力Study on the EDA Curriculum Reform Aim at the Ability

Xie Jing， Zhu Hui-ling

（School of Mechanical Engineering， University of South China， Hengyang， Hunan， 421001）

Abstract：According to EDA curriculum-teaching problems，combined with practical situation of measurement and control technology and instrumentation specialty， the paper discusses the necessity of reformation in the EDA curriculum， put forward the "the teaching reform and practice integration aim at the ability " .Through teaching reform， practice reform and Curriculum Evaluation Reform， we obtain quite good effects. First， we guide students to change their academic idea， second， enhance students' innovation capability， finally， emphasize the importance to establish and perfect the practical teaching system.

Key words：the EDA curriculum； teaching reform； innovation capability1緒論

EDA 是英文“Electronic Design Automation（電子設計自動化）”的縮寫[1]， EDA 課程是一門發(fā)展迅速、工程性強、緊密結(jié)合現(xiàn)代電子技術發(fā)展的專業(yè)基礎課程。針對目前EDA 課程教學中存在的問題，結(jié)合本校測控技術與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)方案，分析本專業(yè)就業(yè)需求，對EDA課程進行一系列教學改革，將以學科為主的課程體系，轉(zhuǎn)變成以能力為目標的一體化教學體系。

2EDA 課程教學中存在的問題

EDA課程以控制理論、數(shù)字電子技術、單片機原理及應用、微機原理與接口技術等課程為基礎，將超大規(guī)模集成電路課程設計、畢業(yè)設計等實踐性課程作為后續(xù)課程，在學生能力培養(yǎng)體系中具有承上啟下的作用[2-4]。

從教學效果來看，主要存在以下幾方面問題：（1） 理論教學中，大部分教師教學方法單一，課堂教學枯燥、單調(diào)，引不起學生興趣，學生不愿學、學不會。 （2）實踐教學弱化了學生實際能力的培養(yǎng)和訓練。從實踐內(nèi)容來看，EDA 課程實踐性很強，實驗中驗證性實驗較多，芯片接線復雜，要花費大量精力接線、查錯，缺乏靈活性。因此，造成學生學習的積極性不高。從實踐平臺來看，傳統(tǒng)的電子技術實驗與之相對應的試驗平臺有關，近幾年電子技術發(fā)展如此之快，要求實驗平臺更新?lián)Q代的頻率加快，這無疑增加了學校的經(jīng)費投入，而多數(shù)學校的設備更新?lián)Q代遠遠跟不上技術的發(fā)展，導致學生知識的落后。（3） 難以將學生個人能力的培養(yǎng)和知識傳授二者兼顧在一起。學生滿足于概念、公式、作業(yè)、考試的學習過程，不清楚所學知識的應用環(huán)境，在電路設計中，缺乏對市場、成本、制造等現(xiàn)實因素的考慮，難以提高工程創(chuàng)新能力。

3EDA課程改革

3.1理論教學模式改革

3.1.1教學方法改革。教學過程中不再區(qū)分“理論課”、“習題課”和“討論課”，將教、學、做有機的結(jié)合起來。針對學生設計電路時由于參數(shù)設置不當可能出現(xiàn)的現(xiàn)象或者故障，理論教學中引入仿真軟件，直觀體現(xiàn)電路的功能以及性能指標，加深學生對于書本知識的理解，同時活躍課堂氣氛，達到激發(fā)和調(diào)動學生學習的主動性和創(chuàng)造性的目的。

3.1.2教學內(nèi)容改革。在課本內(nèi)容之外補充講解“工程應用實例”，并向?qū)W生推薦幾篇近期核心期刊上的有關文章， 彌補理論教學內(nèi)容落后實際的缺陷，擴展學生視野，激發(fā)學習興趣。

3.2實踐教學模式改革

實踐課程建立在理論教學的基礎之上，對理論課有畫龍點睛的作用[7-8]。

3.2.1實驗方法改革。本著“少而精、易掌握、重實踐”的原則，鼓勵學生親自動手設計實驗，激發(fā)學生標新立異的思維，在實驗中理解、消化和鞏固所學的知識。

3.2.2實驗平臺改革—增加仿真實驗平臺。傳統(tǒng)實驗教學中，實驗項目多為演驗證性內(nèi)容，實驗結(jié)果早已知道，不能激發(fā)學生的興趣，導致部分學生做實驗敷衍了事，不能很好的將理論與實踐有機的結(jié)合。

仿真實驗平臺是在計算機上虛擬出一個元器件種類齊備、先進的電子工作臺。在硬件實驗實施前，利用 Multisim 軟件和modelsim軟件的仿真功能先進行模擬仿真、調(diào)試，成功后再用硬件進行實際實驗。這種教學方式一方面可以克服實驗室各種條件的限制，另一方面又可以針對不同目的（驗證、測試、設計、糾錯和創(chuàng)新等）進行訓練，培養(yǎng)學生分析、應用和創(chuàng)新的能力。與傳統(tǒng)的實驗方式相比，突出了實驗教學以學生為中心的開放模式，不僅實驗效率得到提高，還能訓練學生正確的測量方法和熟練地使用儀器技能。

3.2.3建立創(chuàng)新實驗中心。為了提高學生自主學習意識，培養(yǎng)個性發(fā)展，要求創(chuàng)新實驗室做到實驗內(nèi)容開放、實驗時間開放和實驗室資源開放，營造培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的良好氛圍。

4實施改革后的成效

EDA課程一體化改革改變傳統(tǒng)課程以學科知識為中心的結(jié)構(gòu)，整合了能力和項目要求，解決了教學中知識的傳授與個人能力的培養(yǎng)不能兼顧的這一矛盾。

4.1理論教學方面。 在教學過程中，按照“可編程器件原理+EDA設計環(huán)境+VHDL語言+數(shù)字系統(tǒng)設計”的思路，系統(tǒng)講述相關課程。在教學開始緒論部分，講述EDA技術在提高電子產(chǎn)品功能、縮短生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品上市的時限性方面具有巨大的優(yōu)越性，使同學們認識到它已成為電子設計領域的熱門技術，是大規(guī)模集成電路設計的必需手段，同時向同學演示交通燈、出租車計價器、搶答器等幾個實驗，激發(fā)學生想掌握EDA技術的迫切心情。在良好的課堂氣氛基礎上，由教師為主體，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生為主體，通過在課堂上搭建仿真實驗平臺，與學生一起設法解決有關問題，捕捉課堂上的奇思妙想，激發(fā)學生創(chuàng)新能力。

4.2實踐教學方面

4.2.1實驗平臺建設。開發(fā)了一套基于CPLD的VHDL軟件模擬平臺。CPLD芯片可實現(xiàn)上萬次重復編程，使得系統(tǒng)內(nèi)硬件搭建軟件化，降低實驗成本的同時，擴展了實驗系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的靈活性，實現(xiàn)了實驗的多樣性。

4.2.2通過項目靈活運用課程內(nèi)容。為彌補傳統(tǒng)教材教學內(nèi)容滯后當今前沿電子技術應用現(xiàn)狀10-15年的缺陷，在實踐教學中，以項目為驅(qū)動，使教學內(nèi)容與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。請校外高級工程師指導學生課程設計與畢業(yè)設計，鼓勵學生參加教師科研或教改活動、社會實踐活動、各類學科競賽、學術論文、課外科技活動等。

4.2.3實踐課程效果。以往的課程設計和畢業(yè)設計中，很多學生只是照搬書本上的電路，對所設計內(nèi)容并未真正理解，花了很大功夫最終設計的電路卻錯誤百出，不能運行，導致效果很不理想。將電路仿真軟件作為項目論證、元器件選擇、設計與檢測、改進與優(yōu)化設計制作的先行手段，運用軟件中提供的各種儀器和電子器件對電路進行仿真分析和實驗，進而深入理解所學電子知識。課程改革后95%學生成功制作了電子作品，提高了學習興趣和信心。

該專業(yè)學生在2012年第五屆全國大學生機械創(chuàng)新大賽湖南賽區(qū)獲得1個二等獎，衡陽市第五屆大學生科技創(chuàng)新大賽獲得1個二等獎，1個三等獎。

5結(jié)束語

本文對EDA課程的教學改革進行探討，主要包括教學模式改革、實踐模式改革以及課程考核方式改革，強調(diào)了理論與實踐、教書與育人、學習能力與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有機結(jié)合，期望能夠解決EDA課程教學中存在的問題。通過本研究，反思我國目前EDA課程中存在的現(xiàn)實問題并尋找到癥結(jié)點，為EDA課程的改革提供一定的指導意義。

參考文獻

[1]潘松，黃繼業(yè).EDA技術實用教程[M]，科學出版社，2011

[2]薛鵬騫.EDA教學與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J]，華北科技學院學報，2002（3）：103-105

[3]謝小東，李平.“EDA技術”課程實驗教學的探索[J]，實驗技術與管理，2012（6）：181-183

[4]柳秀山.EDA 教學與現(xiàn)代化電子設計能力的培養(yǎng)[J]，廣東技術師范學院學報，2004（4）：92-94

[5]徐強.基于 CDIO理念的機械制造模塊教學模式探討[J]，合肥學院學報（自然科學版），2013（l）：82-96

[6]鄒耀斌.融合CDIO教育理念的“計算機圖形學”課程教學改革[J]，中國電力教育，2012（31）：80-81

篇10

關鍵詞：模擬電子技術基礎；研究型教學；教學改革；創(chuàng)新能力；教學輔助軟件

作者簡介：劉浩（1977-），男，四川達州人，東華大學信息學院，副教授；任立紅（1966-），女，內(nèi)蒙古赤峰人，東華大學信息學院，副教授。（上?！?01620）

基金項目：本文系2012年度上海市教委重點課程項目（項目編號：901-07-010155）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）35-0052-02

以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為基本出發(fā)點，研究型教學是與國家創(chuàng)新體系和高等教育改革高度契合的一種現(xiàn)代教學模式。實施研究型教學是我國創(chuàng)建高水平大學的重要路徑和改革方向。[1]創(chuàng)新能力是不僅關注知識結(jié)論本身，還要探究其背景、概念、方法、局限性等，善于發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，注重逆向思辨的綜合能力。[2]研究型教學模式已成為當前重點高校教學改革亟待解決的深層次問題?！澳M電子技術基礎”是電類本科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，是學好后續(xù)專業(yè)課的前提，在電類學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中具有承上啟下的重要作用。[3]近年來，在學?！胺€(wěn)量提質(zhì)”的新目標下，筆者結(jié)合“模擬電子技術基礎”課程特點及我校信息學院的實際情況，從教改思路、內(nèi)容體系、教學方法、實踐環(huán)節(jié)等方面對研究型教學改革進行了有益的探索和實踐，取得了一定的成果。

一、教改的基本思路

一方面，“模擬電子技術基礎”課程具有較強的工程性和實踐性。這一特點打破了學生習慣于數(shù)學分析的思維模式，教師應通過啟發(fā)式和討論式教學方法培養(yǎng)學生面向應用的創(chuàng)新意識。另一方面，電子學科發(fā)展迅速，該課程應與現(xiàn)代教育技術充分結(jié)合，從發(fā)展的角度更新課程內(nèi)容體系，并適當通過雙語教學吸收國外先進的教學成果。因此，該課程確立了“夯實經(jīng)典，面向發(fā)展，注重實踐，促進創(chuàng)新”的教改思路，堅持理論性、工程性和前沿性并重的原則，在教學中實現(xiàn)線性與非線性、理論解析與工程方法、基礎理論與前沿應用、元件與系統(tǒng)的辯證統(tǒng)一，并推進以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標的多元化考核方式。教師以“元器件基礎電路電路系統(tǒng)”為主線，從設計的角度講授某一電路的獲得過程，引導學生站在系統(tǒng)的高度解析電路及其局限性，并獲得重新構(gòu)造電路的思路。課程教學將發(fā)現(xiàn)問題放在更重要的地位，并用研究的方法解決問題，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。

二、課程內(nèi)容體系的更新

“模擬電子技術基礎”課程需要在有限的學時內(nèi)（理論教學64學時，實驗20學時）使學生獲得電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能。新修訂的課程內(nèi)容體系更加注重理論教學與實踐教學的銜接，在保證經(jīng)典理論的基礎上重點講授集成運放組成的各種信號運算、信號處理和信號產(chǎn)生電路，并延伸到模擬集成電路和模數(shù)混合系統(tǒng)等內(nèi)容，培養(yǎng)學生系統(tǒng)級的分析與設計能力。理論教學應簡化器件內(nèi)部機理的介紹，弱化缺乏工程背景的解題技巧及公式記憶，強化器件的組合應用與接口擴展機制，加強主流新技術的探討；實踐教學應重點引入研究型和設計型實踐教學環(huán)節(jié)，為此出版了課程配套的“十一五”規(guī)劃實驗教材《電子技術實驗與模擬電子技術課程設計》。目前，多媒體教學和電子設計自動化（EDA）的發(fā)展使得教學輔助軟件能夠融入課堂，為學生豐富的探索和實踐提供了現(xiàn)代化手段。適用于該課程的研究型教學輔助軟件包括EDA仿真軟件Multisim、Proteus和工程計算軟件Matlab、MathCAD。[4]在此基礎上，筆者將EDA仿真作為理論課的工具及學生進行硬件實驗的前提，建立了“理論·仿真·硬件”相互融合的教學模式，以保證研究型教學落到實處。

三、教學方法與教學手段的改進

1.通過網(wǎng)絡輔助教學平善課程體系

隨著信息技術的發(fā)展，世界各國高校都在大力開展網(wǎng)絡化教學應用，然而海量的數(shù)字化資源會使學生感到無所適從。為此，筆者通過網(wǎng)絡輔助教學平臺給學生提供少而精的數(shù)字化資源，與課堂教學相輔相成。除了教學大綱、教學日歷和教學課件，網(wǎng)絡輔助教學平臺提供的數(shù)字化教學資源還包括教學輔助軟件、往屆試卷及答案詳解、國家級電子技術精品課程和國際一流大學電子技術課程的網(wǎng)址，方便學生進行自主學習。網(wǎng)絡輔助教學平臺還提供與課程相關的在線輔導答疑，并通過微博、QQ群、飛信群等網(wǎng)絡互動方式開展憶阻器、在系統(tǒng)可編程模擬器件、新型傳感器等前沿技術的專題討論，并讓學生通過網(wǎng)絡調(diào)查模擬電子技術的相關專利與應用，撰寫調(diào)研報告，促進學生開展研究性學習。

2.將EDA仿真演示融入理論教學

EDA技術是電子設計領域的一場革命，改變了以變量估算和硬件實驗為基礎的電路設計方法。在理論教學中引入重點內(nèi)容的EDA仿真演示，有利于快捷地將理論性和應用性融于一體，實現(xiàn)理論教學的拓展，并為實踐教學打下基礎。由于學時與場所限制，教師需要在備課時充分考慮課堂投影演示與本機顯示的不同，精心設計演示范例與互動環(huán)節(jié)，引導學生思考，由學生得出結(jié)論，并事先做好演示范例的中間版本以便重點演示關鍵步驟。例如，筆者在課堂上利用EDA仿真軟件邊演示邊講解電路引入負反饋前后各種參數(shù)、輸入輸出信號波形、頻率響應特性的異同，學生通過直觀的比較加深了對負反饋作用的理解。此外，筆者在布置書面作業(yè)時還鼓勵學生對作業(yè)中的疑難問題進行仿真，并在作業(yè)本上寫出心得體會。

3.強化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維

現(xiàn)行的理論教學往往只講器件和基礎電路，很少涉及如何由各種元器件通過某種聯(lián)結(jié)組成一個實用系統(tǒng)。筆者在緒論課中就結(jié)合實際闡明電路系統(tǒng)的組成及各部分的作用，并給出簡圖；之后課程中每一個新內(nèi)容都會回到系統(tǒng)簡圖上來，逐漸深化、細化，并引導學生尋找反例，這樣不但使學生建立了系統(tǒng)的概念，而且能夠舉一反三。在EDA的輔助下，學生對各種電路無須精確的理論計算，但要掌握近似估算的方法，弄清楚電路系統(tǒng)的設計思路及其局限性、性能指標的折衷考慮。要注意各章節(jié)之間的相互配合和銜接，堅持培養(yǎng)學生“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維，強化以集成運放為基礎的知識體系，使學生建立系統(tǒng)觀念、工程觀念，學會定性分析與辯證的思維方法。

四、多層次的實踐教學

1.利用Multisim軟件開展虛擬實驗

研究型教學是理論和實踐有機結(jié)合的一種教學方式。然而由于學時、實驗條件的限制，課內(nèi)實驗的教學效果難以達到預期目標，利用EDA軟件開展虛擬實驗能夠彌補當前課內(nèi)實驗的不足。目前EDA軟件的種類很多，其中Multisim軟件提供了多種常用的虛擬電子儀器與元器件，特別適合于模擬電路系統(tǒng)的虛擬實驗。[5]學生可以通過這些儀器觀察電路的運行狀態(tài)，查看電路的仿真結(jié)果，許多設置、使用和讀數(shù)與實際的測量儀器類似。因此，課內(nèi)實驗是首先在EDA實驗室安排了一節(jié)課的Multisim認識實習，隨后按教學日歷分為基礎實驗、綜合實驗、課程設計三個階段。各階段都增加了相應的仿真設計內(nèi)容。在課內(nèi)實驗之前，筆者要求學生預習實驗內(nèi)容并進行Multisim仿真及課外研究，再進入實驗室通過儀器設備進行實際的硬件操作。虛擬實驗和硬件實驗不可重此輕彼，而應軟硬結(jié)合。筆者通過實驗課件的演示減少講解時間，讓學生有更多的時間用于實際操作與硬件調(diào)試。這種“理論·仿真·硬件”相互融合的教學模式將仿真考核和課外研究作為實驗成績的重要部分，增強了學生對理論知識的理解與掌握，提高了學生的仿真能力、設計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力。

2.重視綜合實驗和課程設計

研究型教學需要一種類似科學研究的氛圍以及一對一的師生互動。綜合實驗和課程設計能夠較好地彌補理論教學大班授課的不足。有限的學時在一定程度上制約了實踐教學的深入開展，為此筆者壓縮了前期驗證型基礎實驗的次數(shù)，在實驗課程的后期安排了三次融合整學期知識點的綜合實驗，幫助學生強化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維。期末的課程設計則由指導教師布置若干難度適中的研究課題，要求學生從查閱資料開始自主進行電路設計，對設計的電路進行仿真分析，經(jīng)教師審查后方可選購器件，安裝調(diào)試電路，測量各種參數(shù)，進行實驗分析，提出改進意見，并根據(jù)規(guī)范格式書寫課程設計報告，完成一次較完整的工程研究訓練。鼓勵學生進一步拓展課程設計內(nèi)容并發(fā)表科技小論文，在課程設計中表現(xiàn)突出的學生將被選拔參加各種課外科技活動和競賽。

五、結(jié)束語

研究型教學是面向創(chuàng)新型國家建設的新型教學實踐活動，也是創(chuàng)建高水平大學的重要途徑。本文以“模擬電子技術基礎”課程為例，從教改思路、內(nèi)容體系、教學方法及實踐環(huán)節(jié)等多個方面探討了研究型教學改革的具體措施和方法，建立了學生為主體、教師為向?qū)У慕虒W模式。教學實踐表明，這些改革措施有效地調(diào)動了學生探索學習的積極性和主動性，提高了電類本科生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]唐朝京，涂瑞斌，庫錫樹.電子信息類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系建設研究[J].高等教育研究學報，2009，（2）：88-90.

[2]丁國強，郭凌云，崔光照.“電子技術”課程研究性教學模式應用研究[J].中國電力教育，2012，（14）：73-74.

[3]華成英，王紅，葉朝輝.電子技術基礎課程研究型教學模式的探索與實踐[J].北華航天工業(yè)學院學報，2011，（4）：41-43.