现代电子技术课程设计范文

导语：如何才能写好一篇现代电子技术课程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1采用模块化合理设计现代电子技术课程体系

设计的模块化现代电子技术课程体系框图如图1所示。该课程体系大致分为三大类模块：基础电子技术模块、专业电子技术模块和实践模块。其中基础电子技术模块包括：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术。现代电子技术模块包括：微机原理/单片机、EDA技术。实践模块包括：电工电子技术实验、基础课程设计、专业课程设计、开放创新实验室、学生科研与竞赛和毕业设计。该课程体系的特色在于：强化实践模块，通过多种途径，为学生创造电子技术实践和提高的条件，强调培养学生工程实践能力、创新意识和创新能力，建立学生从基础课学习到社会就业的直接通道。

2完善现代电子技术精品课程建设

按照精品课程评估体系扎实推进课程体系建设，具体包括：

2.1推进课程教学基础建设和教学实践平台建设

完成课程教学大纲、教案、多媒体课件、教学参考书、网络教学资源、课程建设与管理规划、实践教学设计、教学质量控制控制等基础性工作；并按照有关要求，建设了课程网站，优化资源配置的教学模式。建成省级电子信息实验教学示范中心1个、省级机电工程实验教学中心1个、省级电工电子基础实验平台1个，校级开放创新实验室1个，建成6个校企联合实验室和多家校企合作实习基地，拓展了学生进行电子技术设计实践平台。

2.2推进课程教学内容建设　突出知识的应用性

按照“分立元件起步，集成电路落脚，突出技术应用”来组织教学，努力提高学生的综合素质和创新能力。根据电子技术的飞速发展的客观实际，教学内容以集成电路为重点，重外部特性，轻内部结构；重实用电路，轻基本电路；重技术应用，轻理论分析；把电子技术的新概念、新器件、新设备溶入课堂教学中去；突出技术性、应用性，引入新技术、新器件，正确、妥善处理传统内容与新知识、新技术之间关系，对教材内容的精选要遵循“少而精”的原则，教材水平应保持与本学科发展相适应的科学水平。

2.3形成“一体化，多层次”的教学体系

通过对传统的电子技术实验课进行优化、整合，分阶段开设基础板块、提供板块、拓展板块3组系列，并增加“创新实验”和“开放实验”，既体现不同层次的差异，又形成一个有机整体，突出了“基础、提高、综合、创新”的特点。将原有以电子技术理论课程教学为主体，变为理论教学与实验教学并举，验证性、应用性训练与创新性训练并举，从原来被细化的按专业方向培养学生，变为按一级学科特点培养人才。

3创新教学方法　更新教学手段

利用现代化教育手段，设计多媒体课件，开展课堂演示实验教学，创新教学方式。通过应用EWB，MATLAB和Multism软件，制作了电路原理、模拟电子技术和数字电子技术演示实验软件，并课程教学中新增了演示实验环节，使抽象的理论变得形象，加深了学生对知识点的理解,增强学生对实际应用知识点的感知力。通过引人电子设计自动化工具软件，形成“电子仿真工作平台”，对现成的组合逻辑器件及时序逻辑电路进行功能验证，提供简便快捷、准确有效的实验手段，可以丰富教学内容，更新课程的教学思路，提高课程的实践性与应用性。另一方面，也可以借助计算机网络环境，将数字电子技术课程教学资料(例如：课件、讲义、教案、辅助教学材料、试卷等)上网，使其成为共享的资源，能促进数字电子技术课程的交流和改革。模拟仿真突破了教学难点，具有化繁为简、化难为易、化抽象为具体的功能。

4以开放创新实验室为平台　加强第二课堂实验基地建设和指导

4.1建立开放创新实验室和校企联合实验室

为学生搭建良好的电子技术实践和创新平台学生通过项目申请，进入开放创新实验室；实验室则为学生提供电子技术实践场所、仪器设备、元件耗材，并由相关的老师负责指导。具体做法是：首先，每学期开学初，学生向实验室提出申请；其次，经指导老师审核、实验室管理老师批准，申请获得通过后的学生将进入创新室，借用仪器设备(如：计算机、示波器、直流电源、信号发生器)搭建自己的实验平台；学生可以根据自己电子系统设计的需要，使用实验室中的电子设计设备，如打印机、转印机、铜板腐蚀剂、钻台等公共设备，并申请常用的电子元器件。同时，常年有课题组教师负责创新实验室学生的辅导。在学生座位的安排上，将高年级的学生和低年级的学生进行穿插安排，充分调动学生自主学习的主动性，让高年级的学生起到良好的传帮带的作用。创新实验室为学生提供了一个良好的实践平台，极大地提高了学生实践与创新能力。

4.2利用每年暑假时间　进行大学生电子设计竞赛培训

以全国大学生电子设计竞赛为切入点，举办电子设计培训。培训的重点放在实践能力提高上，注重实践训练，弥补理论教学上的不足。根据竞赛征题要求及历年竞赛试题，培训内容采用基础平台+模块化训练。其中基础平台主要内容包括：传感器、放大器、振荡器、运算放大器、调制与解调、数字电路、单片机小系统。模块化训练主要内容是历届竞赛试题和本年度的模拟试题，具体类型有电源、信号源、无线电、仪器、数据采集与控制类。实践证明，这种培训模式是行之有效的，能迅速提高大学生的动手能力，培养其创新意识和协作精神。

5加强学生科研引导和毕业设计建设　提高创新能力

5.1引导学生申报各类科研项目

鼓励学生申报校团委科研项目、省级和校级大学生创新实验项目，并为学生项目立项和项目实施提供指导。

5.2加强学生科研引导和毕业设计指导

以毕业设计形式或课程设计形式，引导高年级学生参与电子技术类产学研项目，锻炼学生解决实际问题的能力和创新能力。学生通过独立完成课题的设计、制作、调试和实验分析，锻炼分析问题和解决实际问题的能力，促进创新意识、创新能力和工程实践能力的培养调，提升适应未来工作的自信心。近年来，有多名大学生通过参与教师与企业间的项目合作，得到了良好的锻炼，毕业后直接到企业就业，成为技术骨干。

6改革成效

6.1电子技术类课程教学质量显著提高

改革后的电子技术课程在授课内容、教学方法上都有了明显的进步，课堂互动性增加，学生的学习兴趣提高了。项目实施以来，电子技术相关的课程授课效果良好，在期末测评中获得同学们的好评，有多位教师获得省级、校级教学名师称号。

6.2学生电子技术实践和创新能力显著提高

各类科技创新活动取得佳绩项目组依托开放创新实验室，通过暑期的大学生电子设计竞赛培训，每年完成约100人次的电子技术设计培训；每学期指导进入开放创新实验室和校企联合实验室的学生约60人，四年来累计指导学生约400人次；指导的大学省级创新创业实验项目、校级创新实验项和团委科研立项目60多项；四年来，本项目组成员指导大学参加了全国、全省大学生电子设计竞赛，获得各类奖项32项，其中一等奖6项、二等奖11项、三等奖15项；指导的学生分别获得2009、2011和2013年福建省大学生课外学术科技作品竞赛二、三等奖。

6.3学生毕业设计课题完成质量显著提高

通过现代电子技术课程体系改革，学生对新技术的掌握和实践动手能力都应该比以前有所提高，这部分学生在毕业设计中就可以做一些难度较大、有实用意义的课题。四年来，指导约200名大学生开展与电子技术相关的毕业设计，取得良好成绩，近30位同学获得校级优秀毕业论文。

6.4获得社会的广泛关注和用人单位的好评

几年来，以开放创新实验室和校企联合实验室为平台的现代电子技术课程体系，培养了一大批实践能力强、创新意识强、具有团结协作精神的大学生，这些学生毕业后能胜任与电子技术相关的技术工作，成为公司的技术骨干，获得用人单位的好评。

7结束语

篇2

1.1应用EDA的必要性

EDA技术是现代电子信息工程领域中的一门新技术，它能够利用软件的方式对系统进行硬件设计，具有高层综合和优化的功能，能在系统级对设计系统进行优化。这样当电路较为复杂时，采用EDA技术能简化设计过程，同时能设计出一些特定的芯片。由于采用的硬件描述语言进行开发设计，利用EDA工具设计相关硬件的版图文件，最终在FPGA/CPLD或半单体晶片上制作成具体的硬件电路，这样学生能接触平时很少接触到硬件设计相关知识，并加强数字电路的理解。

1.2EDA在电子技术类课程中的应用

针对信息类专业相关专业课程原来各自有比较完整的但相对封闭的知识体系且都有实验教学环节的特点，将这些课程的理论教学与实验环节有机组合，将较独立的《EDA技术与应用》、《电子电路CAD》、《单片机原理与应用》、《电力电子技术》课程以及相关课程设计等环节衔接起来，构成一个基于EDA技术应用的设计性、综合性实验教学体系。在《EDA技术与应用》课程中，将EDA工具（虚拟电子工作台EWB）引入到数字电子技术教学和数字电子技术课程设计中。利用计算机仿真的方法对电子电路的原理、性能进行仿真和测试，掌握电子电路的调试方法和排除故障的途径；进一步熟悉各种测试仪器的使用方法；提高对所学知识的综合应用能力，使学生在较短的时间内掌握设计和分析电子电路的先进手段，提高了数字电子技术课程的总体水平。

EDA与电子技术课程设计的开设，为传统课程注入了新的活力，提高了学生的学习兴趣，这不仅为本课程的教学奠定了良好的基础，也为后续各门专业课程提供了基础知识的保证。在后续的课程中，运用EDA技术进一步掌握各种电路原理和设计方法，通过PTOTEL软件绘制出原理图并且设计出PCB板，最后安装元件焊接，完成电路板的制作；另外在《单片机原理与应用》中，学生又学会用单片机实现电路的设计，这时可以让学生将原来课程中设计的电路改用另一种方式来完成；在电力电子技术课程中，可以进一步设计基础电路和简单的控制系统。几乎所有的课程都会涉及到基础电路原理分析、控制芯片以及系统架构等内容，都需要电路支持，构成一个完整电路系统。这个电路系统从基本电路设计到最后做成PCB板都可以用EDA技术中的电路板制作方式或者PROTEL软件中的方法。

由于EDA基础逻辑电路部分设计加入到数字电路课程中，会占用部分课时。这要求我们对相关课程教学做出部分调整。在数字电路的基础性实验课程部分，采用传统的数字电路设计实验设备与EDA技术分别完成相同的逻辑功能设计，让学生通过对比加强对数字电路的认识。在教学方式方面，除采用多媒体教学方式以加大单位时间内的教学容量外，建议增加学生自学的环节。教师制定相关的自学指导和学习方案，引导学生进一步学习EDA技术，如带有嵌入式IP核的ASIC设计。

2结束语

篇3

关键词：生物医学工程；电子电路；课程设计；教学改革

作者简介：谢勤岚（1968-），男，湖北武汉人，中南民族大学生物医学工程学院，教授；曹汇敏（1972-），男，湖北鄂州人，中南民族大学生物医学工程学院，副教授。（湖北 武汉 430074）

基金项目：本文系湖北省教学研究项目（项目编号：JYS11003）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0094-02

生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法，对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究，并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中，实践教学有着重要的地位，是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用，任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4]

“电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程，是理工科相关专业的技术基础课程，也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程，对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力，以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力，并有意识地培养学生的创新意识和科研能力，是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6]

一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题

由于生物医学工程专业的特殊性，目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中，普遍存在以下几个问题：

1.课程设计的选题没有考虑专业特点，实施的目的性不强，与专业的整体发展建设结合较差，达不到课程设计要求

一个突出的问题是，课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题，如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题，这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点，也不能提高学生的兴趣，从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际，造成与实践的脱节。

2.课程设计内容不完善，所设计的内容不能充分体现课程设计的目标

“电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体，从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中，往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在：只要求学生完成电路制作，对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少，把课程设计简化成操作实训；不重视测试和数据分析，不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力；不注重使用设计软件和选择流行器件，只使用过时的器件，甚至老旧的分立元件，制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响，导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。

3.评价方法和标准简单，随意性大

教学过程中没有严格的评价标准，课程成绩评定基本上流于形式，从而造成课程设计质量下降。

在这种情况下，培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足，发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低，这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用，不能快速适应社会要求。

二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践

几年来，在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试，取得了较好的教学效果。

1.明确专业培养目标，构建课程设计选题库

“电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程，有大量的课程设计选题，但这些选题中，大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此，学院组织教师从众多的课程设计选题中，选出若干与专业相关的训练内容，进行加工改造，并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标，构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出，与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%，这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。

另外还结合专业的特色，对与医疗仪器密切相关的设计，如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分，要求学生做成完整的模块，作为以后系统课程设计的子模块。

2.以学生为主体，改革传统课程设计指导方式

改变过去教师全程指导，有问必答，甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后，将学生分成若干小组，每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料，提出方案，独立设计，最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中，教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间，回答学生提出的问题或启发学生提出问题，直至课程设计结束。

3.充分发挥学生潜能，加深加宽课程设计的训练内容并提高要求

在课程设计过程中，教师提出设计的目的和要求后，实验室只负责提供材料及仪器，其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质，学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤，并将这些步骤作为课程考核的训练点（见表2）。通过这种完整的训练过程，学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程，还能较好地锻炼自己的专业素养。

4.重视现代电子技术的发展和应用，鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片

做到软件和硬件结合，学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外，还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件，有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件（如EDA软件）。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外，还应尽量掌握和使用最新的集成芯片，以进一步训练工程设计能力。这样，电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。

5.培养学生兴趣，将课程设计与创新课题训练相结合

鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割，形成适合课程设计的课题，供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试，并且组织学生共同交流，互相学习，不断提高。

三、结束语

“电子技术”课程的理论性和实践性都很强，而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环，体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践，取得了良好的效果。按照改革后的教学模式，“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识，加深学生对课堂抽象概念的理解，提高了学生的设计能力和创新能力，还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体，这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。

参考文献：

[1]John D.Enderle.生物医学工程学概论[M].封洲燕，译.北京：机械工业出版社，2010.

[2]李刚，张旭.生物医学电子学[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3]余学飞.现代医学电子仪器原理与设计[M].第二版.华南理工大学出版社，2007.

[4]刘剑，杨立才，刘常春.“生物医学传感器与测量”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报，2011，（1）：15-17.

篇4

关键词：电子仿真技术，课程群，课程建设

中图分类号：TP399文献标识码：A

一、概述

1.电子仿真技术

目前，应用于应用电子技术专业课程方面的仿真软件比较多，如Pspice、Multisim（EWB）、EDA、MATLAB等。利用计算机和多媒体技术来搭建虚拟的操作平台，可以达到非常真实的效果，因此，其在现代信息化的课程教学过程中得到了广泛应用。

Multisim是Interactive Image Technologies（IIT）公司在20世纪末推出的一种电路仿真软件，其软件界面形象直观，操作方便，易学易用，学生可以在较短时间内掌握方法。

Multisim广泛应用于电子类相关课程的理论和实验教学中，其最早的版本为EWB5.12，该版本对一般的电工学实验可以通过仿真来实现；其最新版本为Multisim 12，目前普遍使用的是Multisim V8，它的功能更加强大，不仅能够在最基础的课程如电工学、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等这些职业基础课程中进行仿真分析，而且也能在很多其他职业能力课程如电子设计自动化、电子产品设计与开发、电气设备原理与检修、毕业设计等多门课程中进行仿真分析，为学生的学习和老师的教学带来非常直观的视觉效果。

另外，相对于其他EDA 软件， Multisim V8更加形象和直观，而且，它能进行模数混合电路的仿真，几乎能够百分之百地仿真出真实电路的效果，给广大电子电路学习者提供了方便。

2.应用电子技术课程群

根据应用电子技术专业的人才培养目标，即面向电子行业生产、建设、管理、服务一线，培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等方面全面发展的，能胜任电子及信息工程领域的安装、调试、维修、管理、营销及一般电子产品设计与开发等岗位的高素质技术技能型专门人才。

我们将专业基础课中的电工应用技术、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术和专业能力课中的电子设计自动化、单片机原理与设计、电子产品设计与开发、电气设备原理与检修、毕业设计这九门课程归纳为一个应用电子技术课程群。在建设应用电子技术课程群的过程中，将现代化的电子设计自动化技术引入到传统的课堂理论教学和实践教学环节，再辅以教学方法模式的革新，提高学生的电子技术综合设计与实践工程应用能力。

在教学过程中引入Multisim等仿真软件，使学生在学习硬件的同时，学会用仿真软件验证相关原理及电路，从而丰富教学内容，更新课程的教学思路，提高课程的实践性与应用性。将学生置身于一个“提出问题―解决问题―实践验证”的情境之中，使教学方式由“知识传授”向“发现知识和知识创造型”转变，大大提高了学生的兴趣和学习的积极性。

二、电子仿真技术在专业基础课数字电子技术中的应用

在数字电子技术的课程教学过程中，数字电路最常用的三种表达方式分别是真值表、逻辑电路图、逻辑函数表达式，这三种表达方式也是这门课程中的重点内容，要求学生必须掌握它们之间的相互转换。对初学者来说，这也是一个难点。如果将Multisim仿真软件应用其中，可以起到很好的学习效果。

首先，Multisim仿真软件的仪表栏中就提供了一种虚拟的仪器仪表――逻辑转换器，它能够实现一个数字电路的逻辑电路图、对应的真值表、逻辑函数表达式三者的相互转换，这给初学者提供了一个非常直观、形象的演示效果。如下图1所示，用逻辑转换器分析电路的真值表、逻辑表达式（最小项表达式及最简表达式）。

双击逻辑转换器并选择好，输入变量A，B，C，再按下第一个转换按钮，就可以得到如图2所示的对应电路的真值表；再按下第二个转换按钮，就可以得到如下图3（a）所示的最小项表达式；再按下第三个转换按钮，就可以得到如下图3（b）所示的最简表达式，表达式都位于最底下的一行。

在数字电子技术的课程教学过程中引入Multisim等仿真软件，不仅让学生学会了某种仿真软件，丰富了教学内容，更重要的是提高了学生的学习兴趣，简化了学习任务的难度，让学生更容易接受和理解；而且，也可以帮助学生检验课后的练习和作业题是否正确，大大提高了课程的实践性与应用性。

三、电子仿真技术在专业能力课电子产品设计与开发中的应用

电子产品设计与开发是一门综合性和实践性很强的课程，对学生以前所学知识有更高的要求。但是，这门课程对于学生进行毕业设计、顶岗实习以及将来出去工作都有着非常重要的作用，所以，这门课程采取虚拟和实践相结合的方式，非常实用。

在小型电子产品设计的初期，先用Multisim仿真软件进行分析和设计，设计好合适的思路，选取好合适的元件和参数，并且在仿真软件上调试出较好的实验现象以后再进行实物制作，这样不仅大大节约了实训耗材，更重要的是可以让学生大胆地尝试电路设计，不用担心安全事故的发生，学生进行设计和探索的积极性也会大大提高。

例如，如果设计一个如图4所示的流水灯电路，学生在设计电路的过程中，会碰到各种各样的问题。比如有的学生设计的电路发光二极管不亮，有的学生设计的发光二极管间隔等待的时间过长，等等。学生碰到这些问题时，肯定就会着力想找出自己电路的故障原因。通过仿真软件来查找原因会比较安全，而且也比较方便，不需要拆掉实物，这对电路学习者来说，提供了很大的方便。例如，如果将图4中的RP1调为90%，流水灯很快就亮了。当看到这些不同现象的时候，学生自然就会思考原因了，这种变被动为主动的教学方法，大大提高了教学效果。

通过这种学生自主尝试的学习方式，不仅可以帮助学生提高学习的积极性和主动性，更重要的是学生能够非常安全、快捷地进行电路的分析和设计，大大提高了学习的效果，也避免了大量的实训耗材的浪费。

四、结语

从应用电子技术课程群中选取其中几门课程的应用实例可以看出 ，将电子仿真技术应用于课程群的教学过程中，通过电子仪器仪表进行虚拟实验是非常方便、直观和形象的，对课程群各门课程的教学很有用。同时，老师们也可以应用如电子仿真技术这些先进的信息技术进行科学研究，这对提高老师们的科研能力和科研水平起着非常重要的作用。总之，将现代化的信息技术和手段应用于现代职业教育的教学和科研工作中，是顺应时展的需求，能够达到教学相长的教学目的。

参考文献：

[1]石松泉，沈红卫，梁 伟，等.虚实结合的电工电子实验教学体系的设计[J].实验技术与管理，2008，25（8）：184-186.

[2]朱运利.EDA技术应用（第2版）（新编21世纪高等职业教育电子信息类规划教材）[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]刘 颖，侯建军，黄 亮.“电子技术课程设计”精品课程建设与改革实践[J].电气电子教学学报，2008，30（2）：3-4.

[4]张志伟.电子技术基础课程群的建设与实践[J].中国科教创新导刊，2011，（29）：184.

[5]叶 群，邓优林. EDA仿真技术在高职安全类电工学教学中的应用[J].江西电力职业技术学院学报，2014，27（1）：72-75.

[6]郝 骞，李晓明，杨 风，等.EDA技术融入电工学课程的探索[J].电气电子教学学报，2010，32（S2）.

[7]陈 虹.EDA在电工学教学中的应用[J].电气电子教学学报，2010，32（S2）.

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【关键词】产学结合，教学模式，理论与实践并重

高职教学要以就业为导向，以岗位的要求作为教学的出发点，为适应科学技术的发展以及对人才培养的要求，我们对“电子技术课程”的教学内容进行了调整和充实。 根据“电子技术课程”教学基本要求”，结合我校专业特点，改革从课程的地位、教学目标和能力要求入手，实施模块化、项目化教学改革，以一个个单元电路的制作、测试与分析能力的培养为教学目标展开。使电子技术课程建设有了质的飞跃，大大提高学生的积极性及学习效果，体现了高职教育教学目标。

一、课程建设思路与目标

（一）课程建设思路：以 “重视基础、强化能力、因材施教、发展个性” 的教学思路为指导。

1.建立了层次化、模块式的课程体系。结合不同专业构建不同知识体系的需要，有侧重点的加强实践教学环节，将理论教学和实践教学、课程设计、EDA 设计以及课外科技创新活动有机结合，突出课程的实用性、实践性、延续性。

2.实施产学结合人才培养模式。坚持职业能力培养为重点、坚持与行业企业共同开发、坚持工作过程为导向，教师与来自企业生产一线的工程技术人员共同承担实践性教学。推行双导师制，有计划地安排学生到企业进行现场技术监督、并鼓励学生开展校内科技产品的研制开发等。使“传授知识、训练能力、培养素质”相得益彰。

3.多元化教学模式。课程组采用课上课下结合，理论与实践结合，讲授与讨论结合，网络与课堂教学结合的多元化的教学形式；注重传统教学和启发式、研讨式、讨论式等教学相结合，获得了良好的教学效果。

4.以理论指导实践，以实践促进理论。本课程是电类相关专业的专业技术基础课，通过学习本课程，可以为学生今后从事电子技术研究打下坚实的技术基础，通过理论指导实践，然后通过实践进一步提高学生的综合应用能力、系统集成能力和创新能力，使学生初步掌握现代电子的电路和系统的设计方法和实现方法，为解决今后实际工作所遇到的现实问题打好基础。

（二）课程建设目标

1.总体建设目标。电子技术课程应大力加强校企合作、产学结合的办学模式；加强工学结合的人才培养模式和工作过程为导向的课程开发模式；加强以行动为导向的教学模式和多位一体校企深度融合的实训基地建设模式；加强学校、社会、行业、企业相结合的多元课程评价模式。运用现代教学理念，充分利用网上资源，在教学内容与体系、教学手段与方法等方面，不断进行创新与改革，坚持职业能力培养为重点；坚持与行业企业共同开发；坚持工作过程为导向。

2.具体建设目标

（1）把握专业发展趋势，不断丰富与完善教材建设。根据专业人才培养目标的要求，坚持科学务实原则，不断地充实和完善专业教材体系，使之成为具有系统性、实用性、开拓性的教材；同时根据电子技术课程教学目标的变化及时调整相配套的习题与案例、学习指导书的内容。

（2）理论联系实际，不断改革教学内容。以电子技术基础课程为主，结合国内相关企业需要，及时把教改教研成果和学科最新发展成果引入教学，同时根据业界的反馈意见及时进行教学内容的更新。

（3）结合课程特点与变化，创新教学方法。加强电子技术课程在教学方法创新中的组织作用，积极采用多种形式深入开展教学方法和教学手段的交流，使案例教学、多媒体教学、网络教学等得到更为广泛的应用。

（4）进一步充实和完善网络平台课程。在已经建成的网络平台中增加阅读材料，特别是增加一些典型案例分析，使学生扩大阅读范围和深度，增加相关网站的连接，提高网络资源的使用效率，提高网络课程的学习效果。进一步修改完善多媒体课堂教学软件，使之内容不断更新，演示更加方便。探索学生主动学习的方式，及网上交流与课堂交流相结合的教学模式。

二、课程的设计

（一）教学内容组织

教学内容组织安排充分体现理论与实践并重、知识与技能并重，目的是在掌握必要知识和理论的基础上，突出学生的能力培养、实践操作和技能训练。电子技术课程教学内容的组织采取“1+4”的教学模式，即：一个“核心实例”，“四个阶段”。

1.一个“核心实例”。经过多年的教学改革与实践，我们在模拟电子技术部分和数字电子技术部分分别安排了“扩音机的制作与调试”和“数字钟的制作与调试”作为贯穿全课的核心实例，它与一般实例有着本质的区别：一般实例仅服务于某个局部知识点，内容是零散孤立的，并且是原理验证型的；而核心实例是从小到大、随章节的展开而逐步成长的，具有生长性，并且基本上是一个完整的电子产品。我们将核心实例设计为多块单元电路板组成，学生每学完一个单元就将该单元电路板与前面所学过的单元电路板拼装在一起，当所有章节学完后，一个完整的整机项目就制作完成了。而且，每个单元电路板具有校准接口，尤如积木一样可以任意拼装。如扩音机中的前级放大采用了三极管构成的分立元件放大电路和集成运放构成的集成放大电路两种电路形式，它们可以互换使用；后级放大同样采用了三极管构成的分立元件功率放大电路和TDA2030构成的集成功率放大电路形式，它们也可以互换使用。学生从第一堂课起，自始至终都积极投入对实例系统的调试、改进的实践中。由于学习目标明确：为调试与改进指定系统的功能和结构而学，有关的知识都将是改造世界的工具，所以学生的学习动力足、学习积极性空前高涨，极大地推进了学习过程。

2.四个阶段

第一阶段：教师提出核心实例并演示，学生测试，进入感性认识阶段。

第二阶段：学生在第一阶段中遇到了许多问题，也提出了新问题，带着这些问题进入教师讲授或边讲边操作的第二阶段，进入理性认识阶段。

第三阶段：再实践阶段。在前面两个阶段的基础上，组织学生通过实验进一步理解、应用所学理论知识。此阶段的实验电路板直接采用核心实例的单元电路板。

第四阶段：综合、提升与创新阶段。在此阶段中组织学生自行设计、制作一项目具有实用价值的电子产品，达到训练学生的综合应用能力和创新能力目的。

（二）课程的重点、难点及解决办法

1.课程的重点及难点

人才培养目标是突出实践性，培养以能力为中心，具有一定理论基础，有较强动手能力的高素质应用型专业技术人才，课程的重点和难点是如何培养学生的实际动手能力。本课程的教学重点是中规模集成电路分析与设计的基础，引导学生从中规模集成电路组件的功能表中获取关于如何使用该器件的信息。通过引用实例，启发学生使用该器件完成既定功能。在电子系统的设计过程中，面向工程实际，既要考虑技术问题又要考虑经济问题，还要考虑可靠性问题等。所以本课程要求培养学生的综合分析和设计能力，在功能要求确定的前提下，用尽可能少的器件设计出尽可能简单的电子电路。

2.突出重点与化解难点的办法

（1）从课程教学改革入手，因材施教，精心设计每一个教学环节，逐步提高学生的实际动手能力。

（2）根据教学内容和学生实际，针对不同的内容采用不同的教学方法。如“教、学、做合一”法，“教、学、练三结合”法，任务驱动法，课堂讨论法等。

（3）教学手段与教学方法改革相配套，特别是运用现代教育技术，来丰富课程内容和表现形式，使得复杂问题简单化、抽象内容形象化、动态过程可视化，激发学生的学习潜能，提高了教学效率，效果好。

（4）现场教学，案例教学，使从未接触过电子电路工程技术的学生能够建立数字电子技术工程素质与应用的整体概念。

（5）加强课程信息化建设，丰富网络教学资源，通过网络教学帮助学生自主学习。

在本课程教学过程中，我们始终坚持理论与实践相结合的基本原则。遵循“传授知识，训练能力，培养素质”的工程应用型人才培养规律，依托我校教学与生产、科研一体化的有利的资源条件，构建理论教学与实践教学紧密结合的教学模式；遵循循序渐进由简到难逐步深入的教学规律；在教学内容组织上，根据高专教学要求和高职学生的实际状况，用新器件、专用集成电路等更新传统课程的内容，以必需和够用为尺度，从实际使用角度选择教学内容，提出实训要求，力求贴近工程，逐步地把学生引入工程实践的大门。

参考文献：

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全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办[1]，从1994年到现在，先后举办了近十届全国竞赛和四届专题竞赛。大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革，为人才培养服务”的宗旨，不断推进高校教育教学的改革与发展[1][2]。我校从1997年开始面向全校召集优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛，成绩斐然，先后获得国家一等奖三项，国家二等将五项，山东省一、二等奖励多项。这些成绩对学生的鼓舞很大，要求参赛的学生逐年增多，参与的专业范围也不断扩大。参加过电子设计竞赛的学生在系统设计、方案论证、整机调试、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高，也增强了他们的自信心。他们在毕业设计和以后的科研工作中，独立工作的能力较强，受到了教师和用人单位的欢迎和好评。我们从以下几个方面，谈谈通过组织大学生电子设计竞赛，对程体系改革与创新能力培养的促进作用。

1大学生电子设计竞赛促进了电子技术相关课程教学体系的改革与完善

通过组织参加全国大学生电子设计竞赛及赛前选拔与培训，发现我校本科生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等缺点。这反映出教学过程重理论轻实践、重软件轻硬件，也说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少，反映电子技术应用的前沿课程少。针对这些问题，我们对电子类课程体系进行了一些调整和改革。首先在教学内容上，由于新技术、新器件应用范围越来越广和电子技术的飞速发展，我们开出了“可编程逻辑器件及其应用”、“电子设计自动化”、“现代电子系统设计”、“条形码与IC卡技术”等新课程，编写了教学大纲，经过多年实践，效果良好，丰富和完善了电子技术课程体系。配合课程体系和电子技术竞赛编写了新的理论教材“电子设计自动化”和实验教材“电子技术测量与实验”。在新教材中，舍弃了过时陈旧的内容，引入新的内容，增加了电子线路软件仿真的内容，使硬件软件相结合，丰富了实验手段。新教材还增加了大量的设计性和综合设计性实验内容，满足不同程度学生的需要。实验教学环节已由单纯的“验证”实验向“单元验证、分析设计、系统综合”实验相结合的方向转变。根据新教材构建了模块化的EDA实验教学内容体系，具体框图如图1所示。其次从教学目的和教学内容上，明确了实验课的目的是让学生通过实际动手，掌握一般的实验方法和技巧，巩固已有的理论知识，提高其分析和解决实际问题的能力，培养其创新精神和实事求是的作风。我们将实验教学内容分为验证性实验和非验证性实验两种，并逐步加大了非验证性实验的比例。验证性实验是依据教学大纲要求预先设计好的，只要求学生按照已知的方法和步骤进行操作即可，这种实验方式在基础训练阶段是必不可少的，但因为其本身在时间、空间和内容上的局限性，不利于学生自由发挥，也不利于学生创新能力的培养。而非验证性实验因可让学生自主设计和拓展实验，从而提高了其挑战性，也极大地激发了学生的创新欲望，对培养学生的实际动手能力和创新精神是非常有利的。同时对教学方法也进行了改革。教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的[1][3]，竞赛促进教学内容的更新，新的内容迫使有相应的教学方法与之适应，以达到理想的教学效果。我们的新课程体系和教材给学生更多独立学习、独立思考的空间，教学方法上也应留给学生更多时间，因此，我们将原来的集中实验教学方法，改为集中实验与开放实验、虚拟实验、分布实验等多种实验教学模式相结合的方式，实验模式由过去的单一模式向多元化的实验教学模式转变。我们的开放式教学包含两方面的含义，即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后，学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间，这样学生可以在时间上有较大的灵活性，提高学生学习的主动性。内容上的开放是指学生在实验中除了可以进行规定的实验内容，还可以根据自己的专业和爱好，选择规定以外的实验内容，这样有助于学生创新能力的培养和提高。通过教学体系、方法的改革与不断完善，在平时的学习中就能给有兴趣有能力的学生提供实践实习的条件和空间，逐步培养他们的实际动手能力和创新能力。同时，通过实际动手设计可以让学生更好的消化课本上的知识，理论联系实际，激发大学生的学习积极性和主动性。

2全国大学生电子设计竞赛促进了实验室硬件水平和综合适应能力的不断提高

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求，体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来，由于电子技术各类实验室的装置基本上是老三样（电压表、信号源、示波器），学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备，这个缺陷在常规实验中的表现并不明显，但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就显得非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高，谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间，从而取得更好的成绩。比如我们在竞赛中使用的先进的数模混合型示波器以及数字示波器，受到学生的一致认可，通过多年的竞赛，在学校的大力支持下，电工电子学教学中心的实验室建设起点高，设备先进，为电子竞赛提供了一个良好的环境。

3全国大学生电子设计竞赛推动了电子技术课程设计内容和体系的不断发展

课程设计是学生相对集中，实践功能较强，比较能真实反映一个学生实践动手能力的一项教育教学内容[4]。因此，为了不断适应电子技术发展的要求，同时也为初步选拔电子设计竞赛学生做一个基本参考，整个课程设计体系也要不断发展与完善。首先从设计内容上，设计的内容不断更新，难度也不断增加；其次从软件设计工具上，随着电子设计开发工具的不断发展，通过各种渠道将ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各种流行的仿真软件及开发工具逐一介绍给广大学生使用；再次从软件编程语言上，Able、VHDL、Verilog等多种流行的硬件编程语言都被广大学生所逐渐熟悉；最后从硬件设计和测试工具上，自主设计制作了小型的“SZD－III型PLD实验开发系统”、大型PLD课程设计演示仪器、电子竞赛系统开发板等。

4全国大学生电子设计竞赛使优秀学生脱颖而出，促进了教师业务水平的提高

电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强，特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。他们不循规蹈矩，不死读书本，而是积极进取，学以致用，理论密切联系实际，通过赛前的培训以及大赛的洗礼，使他们在各方面更加成熟。参赛的学生报考研究生时也受到硕士生导师的青睐，而没有上研究生的同学在联系工作时也极受欢迎，不少公司在招聘时深有感触的说“：像这样的学生有多少我们要多少”。这些学生的成才，也在低年级学生中产生了良好的辐射作用。对于教师而言，由于我们的课程是面向全校学生的专业基础课，教学任务比较重，为提高效率，施行的是模拟、数字、电工电子学三门课程教学人员相对固定的方法。每位老师基本上只负责其中一门课程。这样一来，虽然教师能够对所负责的这一门课程内容比较熟练，但时间长了对其它两方面的知识，缺乏必要的联系，从长远看，不利于教师业务水平的提高，不利于学生的培养，因为学生将来面对实际的电路系统，所需要考虑的问题是综合性的，如果教师在教学过程中不能帮助学生树立一个综合考虑问题的思想，这是教学上的一个遗憾。而通过组织教师参加电子设计竞赛的培训工作，一定程度上改善了这一状况。教师们在辅导参赛学生训练的过程中，不但提高了业务素质，而且认识到在教学中贯穿综合考虑解决问题的思想对学生能力培养的重要性。

5创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的培训内容体系和组织运行模式

经过多届全国、山东省、学校竞赛，根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域，目前已经形成较为合理的培训体系，培训内容涉及电子系统设计、EDA、单片机、制作与安装工艺、功率电子、软件设计等内容，经过多年实践，效果良好。同时也创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的组织运行模式。

5.1平时积累通过电子技术相关课程体系的改革与完善，使得有兴趣和能力的学生在平时的学习中就能够获得一定的经验积累和实践机会，使得动手能力、创新能力、设计水平得到一定程度的提高。

5.2择优选拔在电子设计竞赛开赛前，通过报名、笔试、实物制作、面试、推荐等方式择优选出30－50名学生参加培训和比赛。

5.3强化训练培训开始时，根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域邀请相关教师为学生进行授课，让学生在短时间内能够对相关领域知识有较深入的理解，打好设计基础，然后由负责老师带领参赛学生在现有硬件条件下对学生的软件、硬件综合设计能力进行强化训练。

5.4模拟竞赛根据现有的硬件设备和条件，尽量节约开销，选择合适的可以完成的设计题目，把培训学生进行分组，让学生在限定的时间内利用现有的器件和设备完成一次设计，强化锻炼并检验参赛学生的设计水平和动手能力，并让学生对真正的竞赛有初步的认识和体验。

5.5合理组合在培训和模拟竞赛期间，不同的学生在不同的方面可能会有各自突出的表现，比如有的学生硬件水平很好，有的学生软件水平很高，有的学生综合设计能力很强，教师要善于发现学生的特点，并把突出的学生有机的组合成一个整体，保证参赛队伍的质量和水平。

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【关键词】表面组装技术；一体化；课程改革

1.引言

《表面组装技术》（Surface Mounting Technology，SMT）是应用电子技术和电子信息工程技术专业的核心职业能力课程，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。本课程的学习，对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用。课程组根据示范性高职院校建设的要求，利用一体化，信息化教学和现场教学模式，对表面组组装技术课程进行了建设与改革研究。

2.课程设置

2.1 课程定位

表面组装技术课程是应用电子技术专业的一门必修专业课（SMT方向），同时更是一门与生产实践紧密相关的课程。通过本课程的学习，学生能了解现代电子产品的生产环境、熟悉了企业管理制度；掌握SMT生产的全过程；掌握SMT生产工艺编制、文件管理和品质控制方法；掌握设备操作与设备维护等。本课程的学习，对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用。

2.2 课程任务

通过本课程的学习使学生建立SMT系统的概念、了解SMT生产系统的构成；正确识别表面组装元器件，熟悉表面组装材料；掌握表面组装设备的基本工作原理及操作规程；掌握表面组装工艺、生产的组织和管理等。培养学生SMT设备安装、管理、操作与维护的能力，拓宽学生的知识面。通过系统学习，学生们能熟练的使用有关软件进行操作与生产，使学生胜任SMT生产线各岗位要求，熟悉SMT工艺编程。为今后SMT生产一线的工作奠定较坚实的理论基础和操作技能。

2.3 课程目标

本课程的目标是使学生熟悉现代化电子产品生产线，熟悉电子产品生产工艺，及其表面组装技术在生产实践中的应用，了解表面组装技术的发展趋势，培养学生良好的思维习惯和职业素质，养成自主学习能力和学习科学探究方法，使学生了解科学技术与社会生产力的相互作用，逐步养成科学的价值观；在进一步的实践训练中锻炼学生实际操作技能，提示学生的团队合作精神，为就业打好坚实基础。

2.3.1 知识目标

了解和熟悉SMT技术的概念、特点、作用、现状及发展。掌握SMT元器件的型号、规格识别方法；SMT生产工艺流程；焊膏印刷、贴片、再流焊接等工艺方法；SMT的检测与返修方法；SMT设备基本结构、功能和工作原理；SMT设备编程知识。

2.3.2 技能目标

熟练掌握SMT印刷工艺流程；电SMT贴片工艺流程；电SMT再流焊接工艺流程；熟悉印刷机操作规范和操作要领；贴片机的操作规范和操作要领；回流焊炉的操作规范和操作要领；熟悉并了解返修设备的操作规范和操作要领；了解SMT生产加工的组织与管理过程。

2.3.3 素质目标

培养学生能独立承担电子产品的装配与工艺管理、质量检验、设计开发及设备维护管理等岗位的工作，具有良好的团队合作意识；在实际工作中能创造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识与行业标准；掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。培养学生具有实事求是、热爱真理的精神，培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风；培养学生的质量意识、安全意识、社会责任心、环保意识和优秀的职业素质和道德。

3.课程改革的教学模式与设计思路

3.1 课程改革的教学模式

传统的应用电子技术类课程采用呆板的“满堂灌”讲授和课后零碎的见习的方式进行教学，我们针对本课程实践性强和学生探索欲强的特点，特殊的采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实训地点结合等一体化教学模式。将日后本专业学生就业的职业技能，职业素养与知识体系融入教学之中，将理论教学与实训教学结合在一起。授课时就告诉学生课程设计项目的内容、要求，设计应该涵盖的知识点，以此为基础展开理论教学和实训教学，注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新思维与技术综合应用能力。根据SMT技术的专业特点及电子产品生产流程，重点介绍SMT组装系统设备结构特点与操作技能、介绍表面组装工艺技术生产流程、工艺规范和质量检测管理等知识。

3.2 课程改革设计思路

（1）创新的教学理念与思路：经过今年的教学探索，我们坚持“以职业岗位为课程目标，以职业能力为课程核心，以职业标准为课程内容，以学生为主体，以教师为引导，以最新SMT技术为课程视野”的课程设计的理念。以“生产车间”为平台，按照“具体工作岗位分析实际的工作过程提炼典型工作任务转化为学习领域设计教学项目形成课程结构”的流程进行基于工作过程、行动导向的课程设计，形成“教、学、做”一体化的课程，

（2）教学过程教学过程形象化：理论教学将复杂的原理用简单的、感性的方法展现出来，并选取与学生实际生活密切相关的实例和生活中的应用联系讲解，结合多媒体等有效地使难以理解的概念简单化、形象化，充分激起了学生的学习兴趣和主动性。

（3）课程教学中始终贯穿学以致用，“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想：以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据，以项目课程为主体的模块化专业课程体系，它突破了学科为中心的课程体系，减少理论推导介绍，重点突出应用。以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务。以职业活动为导向将课程内容按“项目”进行整合。

3.3 灵活多样的教学方法与手段

本课程根据课程内容和学生特点，灵活运用项目导向任务驱动的教学、分组讨论、“角色扮演、学、练、做”四位一体教学现场实践教学“全程跟踪”“启发激励与鼓励”教学引导等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。教学组织形式多样化并充分利用现代化教学仪器设备。

实践方面在学校的SMT教学工厂的生产过程中展开教学，利用实际生产环境，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神。根据课程教学目标，以工作内容为驱动，以SMT工艺过程为向导来设计课程教学的各环节。通过“基于情境设置的行为体验式”教学模式是让学生参与企业实际的生产环境和生产过程中，按照企业的生产要求融入教学元素使学生在各种情景中去完成任务，成为教学行为的参与者，学生、教师及企业技术人员与设备完全融为一体，从而使每个学生都能够参与体验生产。

4.必要的考核与评价

课程考核采用项目考核的方式进行，主要以过程考核为主，考核项目涵盖完成学习任务的全过程。考核方法具体如下：平时成绩（占20%）、查学生平时的出勤率、学习态度、课后作业以及自主学习等方面。建议出勤占25%，学习态度（包括与教师的互动、回答问题等）占25%，课后作业占25%，自主学习（根据教师要求完成3～4份课后自主学习（上网）心得。期中考试成绩（占30%）、主要考查学生前半学期对课程的学习情况，考查方法可以采取闭卷考试的方式或让学生做简单电子产品并撰写工艺文件等的考查方法。期末考试成绩（占50%）要考查学生对课程理论知识的掌握及其运用理论知识的能力，主法可以采取做大型综合作业、撰写专业论文等形式的考查。

5.小结

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[关键词]模拟电子技术；网络课程；教学设计

[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0285―02

引言

模拟电子技术是通信、电子、信息、电气等专业学生必修的一门专业技术基础课，该课程新概念多，分析方法多，工程实践性很强，加之电子技术的知识更新速度很快，知识量飞速增长，传统的面对面师生讲授的教学方式受到了严峻的挑战。利用现代信息技术和网络设施建立课程网站，将教学活动在空间和时间上进行拓展与延伸，是行之有效的解决方法。

网络课程本身是一个课程系统，其教学设计的优劣直接决定着课程教学的实施效果。从上个世纪90年代末到本世纪初，整个国际教育界的教育思想有一个大的转变，由“以学生为中心”转向“主导一主体相结合”，在重视学生自主学习，突现学生主体地位的同时，也充分发挥教师的主导作用。在教学设计过程中以“主导一主体相结合”这一教育思想为指导，将传统教学方法与现代教学形式相结合，采用互动教学方式，注重理论联系实际。整个教学设计系统由学习者特征分析、教学内容分析、教学目标的确定、教学策略的制定、学习评价等有机组合构成。

一　学习者特征分析

学习者特征分析旨在了解学习者的学习准备情况及其学习风格，为教学内容的选择和组织、教学目标的确定、教学策略的制定以及教学媒体的选用等提供依据，从而使教学真正促进学习者智力和能力的发展。

1　学习准备

模拟电子技术课程的学习者一般为大二、大三的学生，已经系统学习过相关的基础知识和专业基础课程，如高等数学、大学物理、计算机文化基础、电路分析、信号与系统等，初步掌握了电路方面的基本原理和分析方法，具有一定的网络应用能力和较强的计算机操作能力，对网络教学持有比较积极的态度。大学生的思维有了更高的抽象性和理论性，在情感方面有明确的价值观念，社会参与意识强，学习动机倾向于信念型，自我调控能力较强。

2　学习风格

大学生已具有一定的自主学习能力，具有较强的协作意识，渴望与人交流，倾向于与同伴讨论或在协作中学习。他们的认知风格更倾向于视觉型，喜欢通过图表、图片、视频、动画等视觉刺激来接收信息，对超文本学习环境的表征结构有较好的理解，但对具体的文本信息则显得记忆困难。

二　教学内容分析

教学内容分析，就是教师依据教学大纲，结合学习者特征，在对教材进行深入分析的基础上，确定学生所应掌握的知识体系结构，突出教学重点，明确教学难点，合理安排教学内容的表达或呈现，以使教学更有成效。

1　把握知识结构体系，使教学内容呈现整体性

首先，在保证符合课程逻辑体系的前提下，以篇为单位将教学内容分解为相对独立的四大部分，即元器件篇、单元电路篇、理论进阶和集成运放篇。这样可以更好地帮助学生明晰课程的结构体系，并引导学生由浅入深、由易到难、循序渐进地学习，既符合学生的认知规律和学习心理，也方便学习者分阶段对学习情况进行检查。其次，考虑到学习者的个体差异，增设了入门准备和提高篇，尤其注重与前导、后续课程的衔接，并为学有余力者提供个性化发展空间。

2　融入先进教学内容，注重理论联系实际

为了跟踪学科动态，拓宽学生的视野，适应新形势下的人才培养目标，将电子技术方面的新进展、新成果以及教师的教研成果融入到教学内容中。新增的教学内容包括：一些新型实用的电子器件、电子电路，电路仿真软件，模拟EDA工具以及现代电子电路的设计方法等。在网络课程中设置“精彩导读”模块，其中收集的大量学习资料和专题为学习者了解本课程的发展趋势、前沿知识和教学研究成果提供了极大的便利。

结合教学内容安排相应的实验，实验内容注重技术性、综合性和探索性，大幅增加设计性、综合性实验的比重，同时将EDA技术(EWB、PSPICE等)引入模拟电路实验，开设仿真实验，以培养学生的现代电子技术设计理念。在提高篇设置了“课程设计”模块，让学生学以致用，加强学生的动手能力，培养学生的创新思维能力和分析问题、解决问题的能力。

三　教学目标的确定

教学目标是根据教学工作的目的、任务，在充分审度学习者的身心发展状况和教学内容的基础上，为某一阶段性教学活动所设定的最终达成结果。教学目标是教师发挥主导作用的指向，是提高学习者积极性的动力因素，同时也是进行学习评价的依据。

1　设计多级教学目标，充分发挥教师的主导作用

在网络课程的学习中，由于师生分离，教师的督导作用减弱，学习者容易偏离教学目标而导致学习效果不佳。因此在设计教学目标时，将教学目标分层次细化，分别设置课程教学目标、篇教学目标、章教学目标、节教学目标和知识点教学目标，并以明显的方式呈现，使学习者时时、处处都有明确的目标指向，从而引导学习者更加有效地学习，充分发挥教师的主导作用。

2　结合学习者需求，科学制定教学目标

传统的教学中由于缺乏对学习者需求的分析，教学目标的描述往往过于抽象、模糊。教学目标要充分发挥其导向、激励和评价的功能，就必须对它进行科学、细致和准确的分析分类。根据布卢姆的教学目标分类理论，结合网络环境下学习者的需求分析，从认知领域、情感领域和动作技能领域三方面对课程的教学目标进行分析分类，尽量避免含糊性的表述，使其具有可测性和可操作性。

四　教学策略的制定

教学策略是指对完成特定教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式及媒体等因素的总体考虑，是网络课程教学设计的核心。根据已定教学目标，在学习者特征分析的基础上，紧紧围绕“主导一主体相结合”的设计思想，有效地组织教学活动，包括课前预习、课堂学习、课后复习巩固和答疑等。

1　采用多种方式呈现教学内容，满足学习者的个性化需求

根据心理学研究，学习者注意力的保持不仅与材料的性质有关还与材料的变化有关，网络课程中如果仅仅以静态网页的形式呈现教学内容，很难引起学习者的学习兴趣。为此我们根据课程特点，综合运用多种媒体，以丰富的形式将课程内容呈现给学习者，具体如下：

■以章为单位的讲义：这种呈现方式以文本和静态图像为主，注重内容的系统性和完整性，适合自学能力和自我控制能力较强的学习者学习，也可供学习者在课前预习时使用。

■以节为单位的PowerPoint演示文稿：这种呈现方式融文字，图片，表格，动画，音乐于其中，注重内容的结构性，根据教师的教学思路逐步呈现教学信息，适合学习者在课堂

学习中使用。

■讲座方式的课堂教学录像：教学录像以流媒体形式呈现，再现真实的课堂教学过程，适合于喜欢通过听别人讲解来接受知识的听觉型学习者。

2　以学生为主体，采用互动教学方式，开展协作学习

采用互动教学方式，在重视学生自主学习，突现学生主体地位的同时，也充分发挥教师的主导作用。根据课程内容精心设计问题情境，以问题为中心，以任务为驱动，激发学生的学习动机，促使学习者积极参与，积极探索。注重学生与教师以及学生与学生之间交流，专门开辟“答疑专区”让师生之间可以彼此交流与讨论，从而达到对教学内容更加深刻理解和掌握的目的。

根据建构主义的学习理论，开展协作学习是促进学生自主学习的有效途径。教师将教学内容与生活实际相结合，以设计项目的形式给学生布置一些大型作业，学生在网上组成协作小组，共同探讨、分工协作，完成后提交给教师，教师将之作为过程性评价的一个指标。通过协作学习，还可以提高学生的人际交往能力和协作意识，培养团队合作精神。

3　将动画与仿真技术融入网络课堂，有效地激发学习者的学习兴趣

对课程中较难理解和抽象的内容，如PN结的形成、BJT内部载流子的运动、FET的工作原理、虚断和虚短的概念等等，利用生动形象的FLASH动画进行辅助教学。这样不仅调动了学生的学习兴趣，还可以消除其畏难心理，帮助他们树立学好本门课程的信心。

模拟电子技术是一门实践性很强的课程，将仿真技术引入网络课堂，可以将理论知识与实践紧密的相结合。网络课程设置了本门课程的重要电路和经典电路的仿真电路文件，教师和学生在教、学的过程中可以调用电路文件在线进行适时的仿真，演示电路的动态效果，从而提升感性认识，巩固基础理论。我们采用的仿真软件是“Elcetronic WorkBenchMultisim8”，它犹如一个实验工作台，可以临时搭建电路，随时设置电路参数和电路结构，利用各种仿真手段和虚拟仪器对电路进行仿真和测试，所得的仿真结果与实际非常接近，真实可信。在几年的实践教学中，这一做法深受学生欢迎。

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关键词 EDA技术 课程设计 实践教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

0 引言

随着微电子技术的不断发展和制造工艺水平的提高，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，朝着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展。EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术正是为了适应这种现状，以缩短电子产品的开发周期，降低开发成本，提高产品竞争力为目的，吸收多学科最新成果而形成的一门新技术。日趋完善的EDA技术正在逐步取代传统的电子设计方法，广泛应用于工业生产、消费电子、医药卫生、汽车电子、无线通信、仪器仪表等领域。

1 EDA技术课程概述

EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，由计算机自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为IES/ASIC自动设计技术。①

EDA技术是一门应用性和实践性很强的课程。需要掌握四个方面：大规模可编程逻辑器件，硬件描述语言，软件开发工具，实验开发系统。大规模可编程逻辑器件主要是了解主流的FPGA/CPLD厂商及其主要器件，对器件的内部结构可以少讲，不作深入的剖析。常用的硬件描述语言包括VHDL和Verilog HDL两种，在教学中应让学生至少掌握一种。选用不同厂家的可编程逻辑器件需要使用不同的EDA软件开发工具。目前比较流行的、主流厂家的EDA 软件工具有Altera公司的QuartusⅡ，Xilinx的ISE/ISE-WebPACK Series 和Lattice公司的ispLEVER。实验开发系统是硬件验证工具。②

EDA技术课程设计作为EDA技术理论课程的后续实践教学环节，主要教学目的是提高学生的实践动手能力，注重学生的自主设计能力和创新能力的培养，比较全面的掌握EDA技术的设计方法和工程开发流程，为毕业后能适应工作岗位打下基础。

2 EDA课程设计教学实践

2.1 教学安排

我校学生在上EDA课程设计之前已经学习了EDA技术理论课，并进行了18学时的EDA技术实验，已经具备一定的理论基础，掌握QuartusⅡ软件的使用，能够进行一些基本的组合逻辑电路及时序逻辑电路的设计，并下载到实验箱上面观察硬件现象。课程设计的教学安排主要包括下面几个阶段。

图1 系统组成框图

选题：学生3人一组，根据分发的题目，通过查找资料，选择自己感兴趣的课题或者自由定题，如果是自由定题需经过指导教师批准后方可进行后续设计。

具体设计：主要包括设计方案的确定，各模块程序设计，仿真，硬件测试。学生在完成设计之后，需在实验箱上演示硬件现象并进行讲解，提交项目文件。指导教师根据学生的设计成果进行验收。主要考察学生设计中所用的基础理论、基本知识、基本技能的掌握程度，以及学生在实验箱实验过程中遇到的问题和解决方案。

课程设计报告撰写：对设计过程进行归纳总结，按照规定的格式要求完成设计报告的撰写，每人一份，不得抄袭。主要是培养学生的论文写作能力。

答辩：学生对其设计内容进行讲解并回答指导教师的提问。

2.2 电路系统的设计方法

EDA技术课程设计的题目一般比较复杂，需要综合运用所学的知识。采用自上而下的设计方法进行设计，主要包括下面几个步骤：（1）分析课程设计任务书的题目及要求；（2）通过查找资料，确定系统方案，将整个系统进行模块划分；（3）利用Altera公司的QuartusⅡ软件，采用VHDL语言或原理图的输入方式进行具体模块设计；（4）功能仿真、时序仿真，功能仿真是为了验证系统是否能够完成要求的逻辑功能，时序仿真是考虑了器件延时特性之后的仿真。（5）硬件测试。下面以汽车尾灯控制器的设计为例介绍数字电路系统的设计方法。

设计任务：设计一个汽车尾灯控制器，假设汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯，其控制功能应包括：（1）汽车正常行驶时指示灯都不亮；（2）汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮且闪烁；（3）汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮且闪烁；（4）汽车刹车时，左右两侧的一盏指示灯同时亮；（5）汽车在夜间行驶，左右两侧的一盏指示灯同时一直亮，供照明使用。

按照设计要求，采用自顶向下的设计方式，将整个系统分为时钟分频模块、主控模块、汽车左灯控制模块及汽车右灯控制模块等四个模块。其系统组成框图如图1所示。系统的输入信号包括系统时钟信号CLK、刹车信号BRAKE、夜间行驶信号NIGHT、汽车左转弯控制信号LEFT及汽车右转弯控制信号RIGHT，系统的输出信号包括左侧3盏指示灯LD1（左转弯信号灯）、LD2（左刹车灯）、LD3（左夜灯）及RD1（右转弯信号灯）、RD2（右刹车灯）、RD3（右夜灯）。

分频模块：输入系统时钟信号CLK（16Hz）进行16分频得到1Hz的时钟信号CP，CP的电平信号分别和LEDL、LEDR电平相与，用于控制左转弯信号灯LD1及右转弯信号灯RD1的闪烁。

主控模块：此模块用于整体控制，当输入左转弯信号LEFT时，输出左灯控制信号LP，当输入右转弯信号RIGHT时，输出右灯控制信号RP，当输入刹车信号BRAKE时，输出刹车灯控制信号BRAKE_LED，当输入夜间行驶信号NIGHT时，输出夜灯控制信号NIGHT_LED，其它情况输出错误控制信号LR。主控模块的VHDL源程序如下：

LIBRARY IEEE；

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；

ENTITY CTRL IS

PORT（LEFT，RIGHT，BRAKE，NIGHT： IN STD_LOGIC；

LP，RP，LR，BRAKE_LED，NIGHT_LED： OUT STD_LOGIC）；

END ENTITY CTRL；

ARCHITECTURE ART OF CTRL IS

BEGIN

NIGHT_LED

BRAKE_LED

PROCESS（LEFT，RIGHT）

VARIABLE TEMP：STD_LOGIC_VECTOR（1 DOWNTO 0）；

BEGIN

TEMP：=LEFT&RIGHT；

CASE TEMP IS

WHEN "00"=>LP

WHEN "01"=>LP

WHEN "10"=>LP

WHEN OTHERS=>LP

END CASE；

END PROCESS；

END ARCHITECTURE ART；

汽车左灯控制模块：用于控制左侧尾灯的亮、灭和闪烁情况。在时钟信号上升沿的控制下，左灯控制信号LP有效时，左灯LEDL输出有效电平，输出的LEDL信号与CP信号相与，使得左转弯信号灯LD1闪烁。刹车控制信号有效时，LEDB输出高电平，使得左边刹车灯LD2点亮；夜间行驶信号有效时，LEDN输出高电平，使得左边夜灯LD3点亮。当错误控制信号出现时，左侧三盏灯都不亮。源程序如下：

LIBRARY IEEE；

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；

ENTITY LC IS

PORT（CLK，LP，LR，BRAKE，NIGHT： IN STD_LOGIC；

LEDL，LEDB，LEDN： OUT STD_LOGIC）；

END ENTITY LC；

ARCHITECTURE ART OF LC IS

BEGIN

LEDB

LEDN

PROCESS（CLK，LP，LR）

BEGIN

IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

IF（LR='0'） THEN

IF（LP='0'）THEN

LEDL

ELSE

LEDL

END IF；

ELSE

LEDL

END IF；

END IF；

END PROCESS；

END ARCHITECTURE ART；

汽车右灯控制模块：此模块与左灯控制模块类似，在这里不作详细介绍。

顶层电路：各模块设计仿真实现后，可以分别创建各个模块的元件符号，然后将各子模块采用原理图的输入方式连接起来建立顶层文件，或者用VHDL语言编写顶层文件实现系统电路。图2是顶层VHDL文件编译后生成的RTL电路图。

系统设计完成后，对整个系统进行功能仿真，根据设计要求添加测试输入条件，观察仿真后的输出结果是否与理论结果相符，如果不符，则必须修改源程序，直到相符为止。图3为系统仿真图，由仿真现象可知，当刹车信号Brake为高电平时，不管时钟信号如何，左右两盏灯ld2及rd2同时点亮。当夜灯Night为高电平时，不管时钟信号如何，左右两盏灯ld3及rd3同时点亮。当左转信号Left及右转信号Right同时有效时，这是一种错误输入，左右三盏灯均不亮，而当左转信号Left单独有效时，在时钟CLK的上升沿到来后，相应尾灯Ld1开始闪烁。仿真结果与预期结果相符，验证了设计的正确性。

电路仿真正确后，进行硬件验证。根据实验室的实验箱，选择Altera公司的EP1K30TC144-3芯片，正确分配好引脚，进行全编译，生成编程文件，连接好实验箱，将编程文件通过编程器下载到实验箱上面，然后拨动开关，观察实验现象是否符合设计要求。

3 结束语

通过课程设计，同学们对EDA技术表现出浓厚的学习兴趣，逐渐从被动学习转变成了主动学习。同学们掌握了如何基于FPGA器件进行系统电路设计，学会了应用编程技术设计专用集成电路芯片的方法，实践动手能力、综合设计能力得到很大的提高，为将来的就业奠定了基础。

注释

篇10

【关键词】高频电子技术；Proteus；调幅；解调

引言

高频电子技术课程具有很强的理论性和实践性，在该课程的教学中，运用计算机仿真技术能有效地解决学生在学习过程中的困难，并提高了教学效果。电子类专业的学生在学习模拟电子技术基础时已经学会运用应用软件Proteus　[1]，为了使学生在已经熟悉的计算机软件环境中来学习新的高频电子电路知识，在高频电子技术教学中使用软件Proteus进行仿真教学，学生更容易接受并上手操作实验。下面本文以普通调制信号的调制为例阐述了Proteus仿真在高频电子技术教学中的应用。

1　Proteus仿真软件简介

软件是英国Labcenter　electronics公司的一套功能强大的EDA工具软件，它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。该仿真软件上有国际通用的虚拟仪器如各种电压表、电流表、示波器、　指示器　、分析仪等，也提供了各种丰富的电子元器件库。使用Proteus仿真软件可以搭建一个全开放性的仿真实验和课件制作平台，　相当于一个实验设备、元器件完备的综合性电子技术实验室，并可用常规的调试方法如测量各点电压、电流、波形等来调试和测量电路。

2　基于Proteus的高频电子电路仿真

2.1普通调幅AM信号及其调制电路

调幅是使载波的振幅随信号波的振幅变化而变化﹝频率不变﹞的调制方式[2]。教材中往往从数学表达式和推导中介绍调幅信号的波形并得出的模型。由于该部分内容理论性较强，对于高职的学生来说，不能引起他们的学习兴趣。再加上他们的数学基础相对薄弱，这种授课方法使得大部分学生不能理解课堂所讲授的内容，从而不能达到较好的教学效果。如果让学生先认识AM的动态信号，再构造AM信号调制的电路，并让学生参与电路的设计和调试运行电路，从而能达到较好的教学效果。

2.1.1普通调幅AM信号

运用proteus中的虚拟信号发生器就可以得到AM调幅信号。具体操作是：AM端接入低频信号（假设频率f为1khz），虚拟示波器接到信号器的（+）输出端，运行电路时调节信号发生器的频率为高频信号（其频率远大于低频），示波器就可以观察到调幅信号的波形。

2.1.2　普通调幅信号调制电路举例

如图1所示，由虚拟的理想模拟乘法器构成AM振幅调制电路[3]。该电路中，s1　为调制信号（设f=1khz），s2为载波信号（设fc=100khz），调制信号接上一个直流偏置电压UE。仿真结果如图2所示。同时利用PROTEUS仿真软件中频率分析功能[4]得到AM波的频谱，如图3所示。可见，AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边频组成，乘法器在电路调制中起到了搬移调制信号频率的作用。

Proteus　软件的元件库中也提供有实际的集成模拟芯片（如AD633、AD734）。其中AD734是一个高精度、高速的10　MHz四象限乘法／除法器，可以作为调制器、解调器、宽带增益控制器、直流均方根转换器等使用，用途非常广泛。根据AD734的内部结构及其特性[5，6]，以AD734为乘法器核心构成AM信号调制仿真电路如图4所示。并布置学生课后查阅资料和练习仿真。

通过以上较简单的电路仿真学习，使得学生掌握了普通波AM信号的特性和乘法器器件在振幅调制电路中的作用。为下一步学习该课程中的双边带DSB调幅电路和混频器[3，7]等知识打下基础。

3　结束语

实践证明，在高频电子技术教学中，通过引入仿真演示[7]和仿真实验，不仅能帮助学生加深对所学理论知识的理解，而且通过改变电路的信号或元件的参数观察实验现象，有效地调动了学生的学习积极性和主动性，教学效果得到了明显的改善。在教学过程中，再结合硬件实验教学、课程设计等教学方法，使得学生的实践及综合能力得到提高。

参考文献：

[1]张文涛.PROTEUS仿真软件应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.

[2]谢俊荣，丁向荣.高频电子技术　[M].北京：　中国劳动社会保障出版社，2007.

[3]臧晨晓，陶吉利，刘小英，王卓远.基于Proteus　的高频电子线路实践教学改革　[A]；Advances　in　Artificial　Intelligence　（Volume　4）——Proceedings　of　2011　International　Conference　on　Management　Science　and　Engineering　（MSE　2011）[C].2011

[4]张红.　PROTEUS仿真软件中频率分析功能在电路实验中的应用[A].武汉（南方九省）电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C].2010

[5]龙侃；彭玉涛；蒋熔；罗超.AD734　模拟乘法器的原理与应用[J].价值工程，2011（18）.

[6]颜芳，黄，刘晓.　Muhisiml0在高频电子线路教学中的应用[J].实验科学与技术，　2010（8）.

[7]周围，韩建，全星慧.仿真演示在高频电子线路中的应用[J].现代电子技术，2011（7）.

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