电子电路设计与制作范文

导语：如何才能写好一篇电子电路设计与制作，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

关键词： 数字钟； 动态扫描； 电路设计； 自主实验

中图分类号： TN911?34； TP391.9 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0147?03

0 引 言

在电子技术实验教学中，构建学生的电路设计理念，提高学生的电路设计能力，是教学的根本目的和核心内容[1]。数字钟电路的设计包括了时序逻辑电路、组合逻辑电路、数码管显示电路和脉冲信号产生电路等内容，内容涉及面宽、综合性强，是电子技术自主性实验教学的典型案例。文中采用了石英晶体振荡器电路、计数电路、动态扫描及译码驱动电路、显示电路和时钟校正电路，来实现该电路。

1 系统设计方案

本次设计的数字钟，实现对时、分、秒的数字显示，周期为24 h，显示满刻度为23时59分59秒，并具有校时功能。电路主要采用中规模CMOS集成电路，采用电池作电源，通过共阴极LED数码管显示时钟。该系统由秒脉冲产生模块、计数器模块、译码显示电路模块、动态扫描模块、校时模块组成。其中秒脉冲产生模块由晶体振荡器电路和两个分频器电路组成，动态扫描模块由动态扫描控制信号产生电路、计数器选通控制电路和数码管选通控制电路三部分组成，系统组成框图如图1所示。

1.1 秒脉冲产生电路

秒脉冲信号由石英晶体振荡器产生，由于晶体振荡器输出频率较高，为了得到1 Hz的秒信号，需要对振荡器的输出信号进行分频[2]。通常的分频器采用多级二进制计数器来实现。将32 768 Hz的高频方波信号经32 768（215 ）次分频后得到1 Hz的方波信号供秒计数器进行计数，即实现该分频功能的计数器相当于15级二进制计数器。

1.2 计数器设计

计数器电路用来完成60秒60分及24小时的计数工作，且秒计数器的进位脉冲作为分计数器的输入脉冲，同理分计数器的进位脉冲作为小时计数器的输入脉冲。“秒”、“分”、“时”计数器电路采用同步加计数器CD4518来完成。

（1）CD4518双BCD同步加计数器

（2）“时”、“分”、“秒”计数器设计

分计数器与秒计数器电路完全相同，只是脉冲输入不同，秒计数器是1 Hz，而分计数器是[160] Hz。

时计数器为24进制计数器，设计原理与分秒计数器相同，不同之处在于反馈清零的状态不同，当十位（显示2）、个位为0100（显示4）时对计数器全部清零。把QB2和QC1 通过CD4081相与送给两个十进制计数器的复位端即可。

1.3 数码显示及动态扫描电路

采用脉冲分配器CD4022产生动态扫描信号DS0～ DS5，这6个信号在同一时刻只有一个为高电平，利用DS0～DS5控制模拟开关CD4066，当某个扫描信号为高时，所控制的四路模拟开关导通，从而把对应计数器的数据送给译码驱动电路，同时扫描信号要选通对应的数码管显示相应的数据。由于采用的是共阴极数码管，因此扫描信号通过达林顿晶体管整列MC1413才能选通对应数码管，当某扫描信号为高时，经过MC1413输出后变为低电平所对应数码管被点亮。脉冲分配器CD4022的输入脉冲CP的频率应该足够高，这里选用512 Hz（由4060第13脚提供）。

1.4 校时电路

2 结 语

数字钟电路的设计，涉及模拟电子技术、数字电子技术等多方面知识，将其列入自主实验内容，克服了以往实践教学形式单一、内容简单枯燥的缺点[8]。实验过程中要求学生独立完成设计。学生可以采用万能板焊接完成数字钟电路的制作，也可以绘制PCB电路图采用热转印的方法自制PCB电路板完成该电路的制作。实验过程中，学生表现出了浓厚的兴趣，纷纷表示获益匪浅。学生的电子电路设计、调试以及故障排除能力都有较大提高。

参考文献

[1] 李悦，孔维成，王宏干，等.数字钟实验电路的设计与仿真[J].电子设计工程，2012，20（14）：5?7.

[2] 田东.基于数字电路的硬件设计实施开放实验改革[J].中国现代教育装备，2006（5）：60?62.

[3] 贾林科.LED数字钟的设计、制作研究[J].科技信息，2011（19）：153?154.

[4] 阎石.数字电子技术基础[M].4版.北京：高等教育出版社，2001.

[5] 谢自美.电子线路设计·实验·测试[M].2版.武汉：华中理工大学出版社，2000.

[6] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002.

篇2

关键词：Protel DXP 教学探讨 教学方法

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（a）-0139-01

《电子线路板设计与制作》课程是高职院校电子类、自动化类等专业的一门专业基础课。对本课程的教授，我们选用protel 99这款软件的应用来讲述，最终实现对电子线路板的设计与制作。protel 99这款软件是一款将所有设计工具集成于一身，实现从电路原理图到最终印制电路板设计的全过程的应用型软件，是目前最为流行、应用最为广泛的电路设计制版软件。因此，对本课程的实现我们选用这款软件作为载体进行教授。

这门课程是一门实际操作非常强的课程。根据课程教学内容并要考虑到我院学生的特点，结合以往教学的教学经验，如何提高课堂学习效率，让学生能熟练、高效的掌握Protel 99软件的应用，并能为将来就业奠定基础，是教育教学改革需要探讨的问题。

根据以往经验我们总结出本课程在教学中存在的问题如下：

（1）教材选用不合适，内容零散，缺乏项目实例。

（2）教学中使用方法和手段太单一，学生兴趣不高，教学效率低。

（3）教师自身实际操作经验不足，直接影响课程实践教学。

（4）没有明确课程的教学目标和教学内容，不能很好的结合当地产业需求。

如何才能采取一种更贴近学生实际的职业教育教学方式，使教学技能满足学生掌握基础的理论知识和专业知识，又能掌握进入社会后所需的基本技能，同时还要结合本院学生的特点量身定做计划，成为目前面临的教学问题。因此，我们对以上问题进行分析和总结，对教学必须进行改革。

（1）《电子线路板设计与制作》教材一直以来有很多版本，但都缺乏典型项目实例的详解和分析。或者实例不够合适，内容零散，学生学了前面忘了后面。因此，在课程教学过程中，要选择典型实例，且实例选择设计应遵循由易到难、由简单到复杂的过程；要注重实际应用性，结合所学知识，让学生掌握Protel 99的基本功能以及操作方法和技巧，从而达到学以致用的目的。

因此，在对教材的选择上，我们综合考虑以上问题，最终选用电子工业出版社出版的，由孟祥忠主编的《电子线路制图与制版― Protel 99》这本教材。本教材区别于其他教材的最大特点是它对该课程的教学内容进行了调整、优化，完全采用项目的教学方法，并且引入典型的企业项目为实例进行详细的分析，打破了传统的以内容为章节导向的方式，从而改善理论知识和实践的完整性和系统性。这门课本从一开始就采用完整的案例去进行讲述，在每个章节学完后，学生都能完整的了解的整个电子线路板的设计过程，而不是零散的知识点的堆积。除了情境一讲解软件的基本操作外，情境二为三音电子门铃设计，情境三为基于单片机的电子琴设计，情境4为串行接口电路设计等案例，将所有知识点逐步放在不同案例中。案例由简单开始，每个章节逐步深入，加大难度，从实际教学效果来看，这样的教学思维能更好的调动学生的兴趣，教学效果明显提高了。

（2）虽然对于职业教育，我们不停地在改变教学方法，但传统的教学手段仍然以教师教授法为主，不利于调动学生的兴趣和积极性，更不利于学生提出问题、分析问题、解决问题能力的培养。虽然现在教学引入了多媒体课件，但传统的教学模式导致大多数教师仅仅依赖于“读”课件，导致教师对知识点讲解不透彻，更不用说去深入了解学生的学习情况，学生也没有足够的想象空间。

然而，对于《电子线路板设计与制作》这门课程而言，需要更多是实践，是让学生直接的在机房去练习，空有的理论是没有实际意义的。因此，我们通过多年的实际经验总结，将这门课程完全放在机房去讲授，做到以学生的“学”为主，教师的“讲”为辅，采用项目式的教学方法，使学生的主动参与性增强了，现场实践操作能力也得到了锻炼。采用讲解和练习相结合，做到对实例的示范性讲述完后，马上让学生进行类似操作直到掌握这个知识点为止。同时，教师要善于利用各种方式，让学生愿意听，调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。例如，在制作多媒体PPT课件时，不仅内容要丰富，而且应该更加直观、形象、生动地展示出课程实践性的相关信息，引起学生的注意力，激发学生学习的主动性。当然，课程结束后，对学生的掌握情况要及时了解，多和学生进行沟通交流，不仅仅是单纯的解决一个具体的问题，而是要引导他们去解决学习中遇到的各种困难和问题，培养学生的问题解决能力。

（3）由于《电子线路板设计与制作》不仅仅是理论知识的学习，更重要的是实际的操作，是一门实践性很强的课程，这就要求教师不但具备扎实的理论基础，还要有实际经验和工程实践的能力。如果老师单纯按照教材的安排，进行软件的讲述和简单应用，那么，学生很难在有限的时间内熟练掌握电路板的实际制作过程。

因此，对于这门操作性很强的课程而言，教师需要掌握大量的实际经验，最好能有和企业直接合作的经验，做到理论联系实际，才能提高自己的专业素质，才有可能充实课堂教学的内容，从而提高教学质量。

（4）我们是高职院校，自然，教学目标和本科院校有所不同。我们要非常清楚职业院校的教学目标和教学内容，才有可能做到有的放矢。高职院校教育主要培养的是技术应用型人才，在教学实践环节中，要以应用、就业为导向，要不断提升学生的动手能力、基本技能和理论知识水平，这也是提高高职院校学生职业技能的重要手段。

对于《电子线路板设计与制作》这门课程来说，更要注重对实际动手能力的培养，让学生通过对Protel 99这款软件的学习，掌握对原理图的绘制和对印刷电路板的整个制作流程。教学结束后，学生要能独立的实现电路原理图和印制电路板的设计，为以后的学习和工作奠定基础。同时，本院处在一个电子产业非常发达的地方，那么对于这方面的人才也是非常急需的，所以，我们应该以就业为导向，使培养出来的学生只要掌握一门技能，就能很好的就业。

《电子线路板设计与制作》是一门操作性很强的课程，我们通过长时间的经验积累，发现问题，解决问题，通过不断的调整、改善教学方法，让学生对这门课程的学习更有兴趣，使得学生能真正的提高自己的知识和技能。

参考文献

[1] 陈峦，马小洁，姜波.基于工程项目开发实践的专业课程教学改革[J].教育研究，2009（1）：132-133.

[2] 曹红英.《Protel DXP》课程项目教学法探索[J].开封大学学报，2011（1）：79-80.

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【关键词】中职学校；电子电路设计；音响设计；创新教学

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（c）-0000-00

与中职学校的其他专业相比，电子专业对于学生的动手实践能力要求更高。因此在进行电子电路设计课程的教学中，应当充分将理论与实践结合起来进行教学。但是受教学资源和教学条件的限制，部分中职电子电路设计专业教学仍然以理论教学为主，只注重学生在CAD软件上的操作是否熟练，而忽略了电子电路设计的实际应用。以下笔者就结合自己的教学实践经验，来谈谈电子电路设计实用性项目的创新教学方法。

1、开展实用性项目教学的必要性

一般来讲，电子电路设计工作都是在CAD软件上制作完成的，因此现如今很多中职电子专业在教学中往往只将教学实践的重心放在培养学生的CAD制图能力上，也就是说，中职电子电路设计教学除了进行理论教学以外，就是对学生进行CAD软件应用能力培训，并认为这样就能够培养出优秀的电子电路设计人才。然而事实上却并非如此，很多学生在进入企业进行实际生产时，仍然不能在短期内掌握生产设计要领，实践能力很弱。

基于此，我们应当了解到，电子电路设计课程的教学内容不但要包括理论、CAD软件，还要包括一些实用性项目，也就是要培养学生对于PCB板的设计能力，包括对PCB板的布局和布线进行合理设计，从而使产品设计达到相关质量认证要求。

2、开展实用性项目创新教学实践的方法

通常在中职电子电路设计课程的项目式教学中，包含了绘制单管放大电路原理图、制单片机系统层次原理图、绘制元件原理图、单管放大电路PCB板设计、单片机系统PCB板设计、U盘PCB板设计和PBC封装设计几大项目。在本文中，笔者提出可以在此基础上增设一个新的项目，即音响电路PCB板的设计项目。

之所以要提出在电子电路设计项目中增设音响电路设计，是因为当前的电子产品基本上都会配备语音系统，而电子产品的发展又是趋势于轻巧、单薄的方向。也就是说，现代电子产品对电子电路板的密度要求越来越高，PCB板的密度大小、精度高低都直接决定着其性能好坏。而在PCB板的设计中，若布线过于紧凑，会出现严重的干扰，因此要增大密度，就必须要提高PCB板的抗干扰能力。为此，我们应当将音响电路PCBLAYOUT设计也作为电子电路板设计的一个重要项目内容。

3、基于实用性的音响电路设计项目实践

音响电路的PCBLAYOUT一般由集合数字电路、模拟电路和高频电路组成，在对其进行设计时应当充分考虑到电路板的使用稳定性。而影响其使用稳定性的主要因素有电源、接地和信号线处理等，这些因素对电路板的抗干扰性影响也较大。为此以下我们重点对这三个因素的实践处理方法进行探讨。

3.1电源的处理

在组合音响的使用电源种，运用到很多降压、稳压电路，所以在做线路图时就应当把他们分开。但是在选用降压呵稳压电路时，必须要考虑到承受工作的电流问题，在同一组电压给不同模块时应当将磁珠分开。

3.2地线的处理

在做组合音响的地线处理时，必须要考虑的就是电流问题。

我们都知道一个原理，那就是电源从哪里来，那么底线就要回哪里去。比如一个5v的电源，它给CD部分供电，那么CD部分的地也要回到5v电源的地上，如果这个5v电压是经过12V降下来的，那么它的地也就再回到12V电源的地线上，都是一级一级串起来的，最后到总电源输入的地上。

DA解码芯片的地线、FM音频输出的地、DECK的地、AUX输入的地、LINE IN输入的地都应该直接接入到功放的地线上。很多时候，我们画功放电路都会想到单点接地，都想把所有地都接入到滤波电源的电容上，认为这个地方的地是最干净的，其实还是有局限性。因为AUX输入的是音频信号，电压的幅度起伏不定，功放的电流波动也很大，也就造成功放的地不稳定。

喇叭的地要接到电源地上，不能放在功放的IC地上，众所周知，功放的IC地上是存在一定电压的，如果把喇叭的地接放到这里，不仅输出功率降低了，还相当于是吧喇叭的地与功放IC的地接在了一起，这样使得喇叭的地变得更加不稳定，电压相对也起伏加大了。

3.3信号线的处理

在模拟功放里信号线已经很少，一般只有声道。

在音频输入输中间要用地线隔开，最好音频线的两边要用地线包起来。

LR声道线上的滤波电容要离开得远些（在音频信号幅度很大的时候，这点影响很明显）。相隔太近，容易引起失真，串音。

在电流很大的信号线电源及地线上可增加露铜区，在过波峰焊的时候露铜的地方会沾上锡，从而减少铜铂上的阻抗，一般是在地线上，或者音频输出线上。

3.4音响产品的PCB工艺

贴片元器件基本上和MP3的工艺是一样的。音响产品使用到插件的物料很多，所以在焊接上可能还会使用到波峰焊，因此在一些插件元器件中和贴片是不一样的。

在一些大的焊脚上需要增加SOLDER缺口，以便过波峰焊的时候，不至于出现连锡，但是过波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。

3.5认证

我们都知道，音响产品不比MP3和U盘，它还多了一个需要认真的安规UL。所以在选用器件时，一定要选择过了UL认证的物料，还要选择在认证时变压器一定是没有被浸漆的，在做安规测试时要有耐压和过流保护作用的。如果选用好的变压器，那么耐压问题是不会出现的，在电路中增加保险丝，也是为了做过流的保护作用。

FCC，CE认证的处理方法基本上都是适用于音响产品的。此外就音响产品还有一种特殊的处理方法，就是在连接线上增加磁环。

4、结语

综上所述，在中职电子电路设计的课程教学中进行实用性项目教学的创新和改进是非常有必要的，也是未来社会发展对中职学校人才培养提出的新的要求。作为电子专业的学生，不但要能够充分掌握电子电路设计的理论知识和软件设计方法，还要能够与实际生产相结合，掌握生产中需要注意的设计要点。本文中提出在电子电路设计的项目教学中加设音响电路设计正是基于这种理论而提出的，希望能够为广大同行提供一些借鉴和参考，从而促进中职电子专业教学模式的改革和教学水平的提高。

参考文献

[1] 赵永杰，郭英. 项目教学在电子线路CAD教学中的探索与实践[J]. 吉林广播电视大学学报. 2010（05）

篇4

电子设计类实践课程的教学目的是要学生掌握电子电路的基本设计方法、验证方法，同时培养学生的实践能力。本文以交通灯控制电路为例，介绍了电子电路的一般设计方法。设计过程中使用Multisim软件对理论设计结果进行电路仿真，并对结果进行了分析。通过验证，该交通灯可以实现现有道路十字路口的交通指挥功能，具有较高的可靠性和一定的实用性。使用Multisim软件进行电路的设计和仿真，不仅省时，而且可以节约大量的实验资源，而且可以给枯燥的课堂教学提供生动的教学演示，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

【关键词】

Multisim；交通灯；电子设计；仿真

电子设计实践是我校开设的一系列电子技术实践类课程，包括电子技术课程设计、电子技术综合训练等。课程要求学生应用电子技术课程所学理论知识进行电子电路的综合设计，完成电路仿真、图纸绘制与实际电路的焊接等。重视理论与实践教学相结合是学好此类课程的一个重要方法[1]。因此，就要求学生在完成理论学习之后，要进行系统的实验验证与综合设计，对所学知识从“系统”的角度进行完善，从而促进学生对动手、分析和解决问题的能力培养。电子技术高速发展的今天，各种新型电子器件、电子电路日新月异，仅靠现有实验条件将无法满足电子设计实践课程中电子电路的设计和调试要求[2]，对于这样一类学科基础课程的教学效果而言，无疑将受到很大影响，甚至在一定程度上影响了学生创新能力的培养[3]。NI公司的Multisim软件具有强大的电路分析和电路仿真等基础功能，并且界面友好、生动，将其虚拟的设计环境引入到理论与实践教学中，对解决这一问题有着较强的实践意义。

1Multisim软件概述

Multisim13是美国NI公司推出的最新电路设计与仿真工具软件，与早期版本相比，其性能提升的同时，用户可以根据自己的需求自定义仪器；仿真时的虚拟信号可以通过计算机输出到实际的硬件电路上；实际硬件电路的结果可通过数据线传输回计算机进行分析、处理。Multisim13仿真软件主要可以完成电路原理图设计、仿真分析等功能，可对实际模拟/数字电路及模数混合电路进行有效的设计与仿真分析。用户可以通过其人性化的界面，使用其庞大的虚拟器件、仪表库，进行绝大部分的电子电路设计与仿真，各种虚拟仪表非常逼真地与电路原理图放置在同一操作界面上进行各项参数和波形的测试，以图形化的方式消除了传统电路仿真的复杂性，帮助教育工作者、学生和工程师使用先进电路分析技术。同时，该软件可将电路原理图转换输出至PCB设计界面，进行相应的电子电路制板操作[4]。因此，利用Multisim13进行电子电路设计类课程教学时，学生可在虚拟环境中完成原理图设计，包括元件的选择、创建，电路参数的调整以及仿真结果的分析等环节，仿真过程中，可以随时对设计结果进行修正，并利用虚拟的测试仪表进行相关电路特性的测试[5,6]；完成理论设计之后，即可采购元件，进行电路的安装、调试，优化了电路设计过程，且可以保证达到设计要求。

2简易交通灯信号控制电路设计

本文以一简易交通灯信号控制电路为例，说明Multisim13在电子设计课程中应用。该交通灯电路具体功能要求如下：（1）十字路口车辆东西-南北方向交替通行，通行时间一致且可在电路中设置、修改；（2）变换通行车道前，要求当前通行车道黄灯闪烁亮灯5s，每秒一次；（3）亮灯时间均采用LED倒计时的方法显示。

2.1主要单元电路器件的选择

2.1.1计数单元的选择由设计要求可知，所有亮灯时间均需要采用LED显示器进行倒计时显示，因此本文采用同步十进制可逆计数器74LS190N构成所需模态的减计数器。在Multisim设计界面，使用快捷键Ctrl+W调出放置元件对话框，在弹出的对话框中的Group栏中选择TTL，Family栏中选择74LS系列，并在Component栏中找到“74LS190N”并选中，点击“确定”即可放置所需的计数器元件。设计中，设置拨码开关，可按要求改变预置数的数值。

2.1.2逻辑切换控制单元由设计要求可知，红、黄、绿三色交通灯需要在计时过程中实现有规律的切换，且红色和绿色LED灯都需要保持显示一定的时间，黄灯则为闪烁5s，每秒一次。设计中采用双JK触发器“7473N”实现输出状态保持，并配合门电路实现三色灯转换逻辑。在Multisim设计界面，使用快捷键Ctrl+W调出放置元件对话框，在弹出的对话框中的Group栏中选择TTL，Family栏中选择74STD系列，并在Component栏中找到“7473N”并选中，点击“确定”即可放置所需的触发器元件。

2.2交通灯信号控制电路系统设计简易交通灯信号控制电路系统的总体设计结果如图1所示。在Multisim电路设计界面，放置如图1所示所有需要的元件。电路运行仿真时，假设东西方向绿灯亮、南北方向红灯亮，通行时间45s通过上方LED倒计时显示。时间显示数字“5”时，东西方向车道（当前通行车道）的绿灯切换为黄灯，每秒闪烁亮灯一次，以此提醒司机通行时间将结束，请减速缓行并停车；倒计时结束1s后，LED倒计时显示预置的通行时间45s，通行车道切换完成。如此循环，实现十字路通信号灯的循环切换控制。通行时间可由用户通过拨码开关自行设置（范围1~99），具体运行效果同前。为了便于快速仿真，电路中的时钟信号频率为1kHz，实际电路制作时，应设置相应的时钟信号产生电路，以便产生标准的秒信号。

3结论

通过Multisim软件实现此类电路的设计时，学生可以直观的看到设计结果，并且可以随时对设计中的问题进行修改，大大缩减电路设计周期，且避免利用实物进行实验时的不必要浪费，节约成本。在多媒体教学演示过程中，电路的分析过程清晰、直观、形象、生动，使教学过程中寓教于乐，激发学生的学习热情。我们还利用该软件对电子技术类课程进行传统教学模式改革，使实践与理论有机结合，有效提高学生在电子电路问题的分析、设计中的应变能力，提高学生的实践兴趣和创新精神，同时也有效提高了电子设计类课程的教学效果。

参考文献

[1]晏湧,蓝波.“任务驱动”教学法在模拟电子技术实验中的应用[J].实验技术与管理,2010(11):253-254.

[2]张亚君,陈龙,牛小燕.Multisim在数字电路与逻辑设计实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2008,25(8):108-110,114.

[3]刘君,杨晓苹,吕联荣,等.Multisim11在模拟电子技术实验中的应用[J].实验室研究与探索,2013,32(2):95-98.

[4]沙春芳.Multisim10在模拟电子技术教学中的应用[J].中国现代教育装备,2011(3):125-126.

[5]雷跃,谭永红.用Multisim10提升电子技术实验教学水平[J].实验室研究与探索,2009,28(4):24-27.

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关键词：电子设计；教学改革；大学生创新；考核机制；微课程

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0126-03

Teaching Reform and Exploration of Electronic Design Course

MA Hong-xing， FAN Rong， ZANG Ling， DING Li-ming

（Beifang University of Nationalities，Yinchuan 750021，China）

Abstract：Electronic design course plays an important role in electronic information engineering， information engineering， automation and other professional， as well as the design and completion of electronic innovative projects of university students. Faced with the problems in the teaching process of electronic design， we have carried out reform and exploration in the teaching content， the arrangement of class hours and the examination system. These reforms make the course and the circuit， electronic circuits， digital circuits， SCM and other courses of theoretical teaching， and college students to declare the project and the completion of the project is more closely linked. From the view of the teaching effect， the electronic design courses after rescheduled not only promotes the related courses of study， but also helps the students' practical ability， innovation ability.

Key words： electronic design； teaching reform； college students' innovation； examination system； micro curriculum

1 引言

电子设计课程是电子信息工程、信息工程、电气工程及其自动化、自动化、测控等专业的一门必修专业课程，通过该课程的学习，学生可对电路、数字电路、模拟电路等课程的理论深入学习和强化，培养出学生电路设计中的分析能力和解决问题能力；同时，对诸如单片机、微机原理等其它后续专业课程的学习打下扎实的实践基础；另外，也是相关专业大学生创新能力培养中不可或缺的一门承上启下的课程，是学生由理论过渡到实践，再到创新的课程，可促进大学生创新能力的培养与提高；也为相关专业的学生从事电子系统设计和开发应用打下坚实的基础[1-5]。

2 当前电子设计课程教学存在问题

目前，电子设计课程中存在着诸如课程衔接不够，或者重复教学，或者滞后于实际需要等诸多问题，归纳起来，主要有下面这些方面。

第一，为了提高教学质量，培养学生的动手能力与创新能力，学院在电路、电子线路、数字电路的实践教学中安排有大量的实验器材、也投入了很多人力和物力，也曾在数字电路中做过相关改革，如在数字电路实验课程中加入电子作品制作等，但因诸如经费问题、课时问题、学生不易理解和掌握等问题而未坚持下来；电路与模拟电路的相关实验，因其特殊性，只能在实验室环境中进行相关实验，无法很好地加以拓展。

第二，电子设计课程在培养方案中是安排在大二第二学期和大三第一学期，此时学生已经将电路、电子线路、数字电路等相关课程修完，初步具备了电路设计的基本知识，但是学生在学习这些课程的时候，由于受课时限制等原因，这些课程基本上都属于理论教学，学生设计与仿真电路的环节很少，或者几乎没有。因此，在电子设计课程教学过程中，还要花费较多的学时做一些基本电路的仿真，但由于这些课程开设有前有后，在实际教学过程中发现学生已经对自己所学的电路、电子线路、数字电路等课程的内容有所遗忘，再次讲解又会耽搁教学时间，实际教学效果不好。

第三，学校在大二已经开展大学生创新项目申报工作，由于学生在申报之前接触的电子基础知识的欠缺及电子作品制作流程的不了解，学生比较困惑于创新项目的申报与完成，最终导致学生所申报的创新项目题目要么比较简单，要么比较难于实现，要么不切实际，严重影响了大学生创新的积极性，导致创新项目质量不高，创新力度不够，学校陷入投入经费虽然大，产出却很小的困境。

3 电子设计课程教学改革

O置电子设计课程的目标是使学生在学习电路、电子线路、数字电路的基础上，掌握电子电路系统的分析与设计的方法和流程，熟悉现代电路系统设计过程中常用的辅助工具及其使用方法，培养学生电子电路系统的设计能力和创新意识，促进大学生电子类创新项目的申报、制作和完成，提高大学生的创新能力。因此，要根据电子设计课程的目标，在其课时安排、授课内容、考核机制、教学模式等方面进行改革与探索。

3.1 课时安排

目前，电子设计课程教学课时为32个课时，涉及的内容有两大块，第一为电子电路的仿真，包括电路、模拟电路、数字电路、单片机电路及综合电路的设计与仿真；第二为电路板的制作。

但在实际教学过程中发现，在做电路、模拟电路、数字电路时，由于电子设计课程安排在电路、模拟电路、数字电路之后，学生在设计与仿真电路时，已对原理不甚清楚，特别是综合电路设计时，电路设计原理掌握不到位，电子设计课程的任课老师还得安排一些课时来使学生继续学习电路方面的基础知识，严重影响电子设计课程的教学任务，达不到学生在电路设计方面技能的提高，实际教学效果不是很好。另外，电子设计课程最终要锻炼学生的电路设计能力，因而在实际教学过程中会加入一些综合电路的设计，由于课时及经费问题，都流于电子设计软件中电路的仿真与PCB制作，并有形成实物，也与大学生创新项目关系不大。

由此可见，电子设计课程一方面要达到教学目的，提高教学质量；另一方面要与大学生电子创新项目的完成相辅相成。因此，可将电子设计课程的内容分解为多个部分，将每一部分都嵌入到相关课程中，如表1所示。

这些课时安排也不要绝对，可根据实际需要来适当调整，但实际教学中，最终的电子设计课时不能少于14学时，否则达不到教学目的。

3.2教学内容

由于电子设计课程更加侧重于电路的设计与仿真，注重实践，因而实际电路设计与理论有些出入，可由于电子设计的基础内容为电路、电子线路、数字电路，这些课程教学过程中由于理论授课课时紧张，而实验又以最基本的实验为主，不会或者很少加入电路设计与仿真，致使学生基本处于电路的理论分析阶段，对电路的设计与仿真理解与掌握不够，因此在电子课程教学过程中又要花费大量的课时来对电路、电子线路、数字电路中的一些基础电路再次进行仿真，最终影响电子设计课程的其它内容教学。

授人以鱼，不如授人以渔，针对这种情况，在实际教学中，我们对其内容进行下面的修改。

第一，结合表1中的课时安排，我们对电子设计课程的相关内容做了相应调整，将基础电路的设计与仿真嵌入到相关课程的理论教学中，使得学生在理论学习的教程中，注重实际电路的设计与仿真，从而将电子设计课程的基础电路设计与仿真溶入到其它课程的理论教学中，使得学生理论与实践学习同时进行，并使电路仿真来促进各门课程的理论学习是，从而达到实践与理论相互促进，学生的电路设计与仿真不在囿于课时限制，变成一种自主学习行为。

第二，根据第3学期的大学生创新项目申报工作，在实际教学内容中加入创新项目申报讲座内容，重点讲解如何进行创新项目的选题，申报，注意事项及电子作品制作流程。通过这样的讲座形式，使得学生知道在后续课程中会有相关课程来引导创新项目的完成工作，不在困惑于创新项目的申报，从而选题更合理，申报更有目的性，创新质量更高。

第三，电子设计课程中，增加综合电路的设计与仿真制作。该项内容重点围绕学生的创新项目，包括电路的设计、仿真、PCB制作、电子作品实物等。

通过教学内容的改革，使得电子设计课程教学不再是因教学而教学，更注重于实际、并将所学课程前后连贯起来。通过这样的教学，使得学生学以致用，提高了学生的学习积极性。

3.3考核机制

原有电子设计课程的考核以课堂考勤及期末课堂考试为主，不注重学生的学习过程。考核机制改革后，更注重学生的学习过程，过程分值参见表1所示，其各分值又根据情况细化，如表2所示。

通过考核机制改革，学生的学习成绩取决于整个课程的学习态度及学习过程，考核方式由最终的考试为主，转向学习过程考核，杜绝了一部分学生临阵磨刀的作法，在一定程度了更体现出了以人为本的思想，使得考核更为客观，公平。

4 课程改革效果及不足

通过上述教学改革，选取两个行政班进行电子教学改革实验，一个班为普通教学班，一个班为改革班，教学效果如表3所示。

通过上表，可以看到，普通教学班在电路、电子线路、数字电路等课程的教学过程中，成绩平均分要低于改革班，究其原因是，在这些课程的学习教程中，由于加入了仿真实验课时，促进了学生的学习兴趣，一部分学生会额外增加学习时间，理论与实践相互促进。更为关键的一点是，在大学生创新项目的申报工作中，学生的创新项目题目难度适中，并且都能完成最基本的功能，几乎没有撤项的情况出现，而在普通班的创新项目完成度不是太好，有部分项目完成不了，需要撤项。

5 结论

电子设计课程在电子信息及其相关专业中扮演着重要的角色，更在大学生电子类创新项目的完成中起着重要的作用。面对电子设计课程实际教学过程中存在的问题，在教学内容、课时安排及考核机制方面进行了改革与探索，使得电子设计课程的教学过程与电路、电子线路、数字电路、单片机等课程的理论教学相结合，并且与大学生创新项目的申报与完成的联系更为紧密，有助于大学生的实践能力，创新能力的培养。

参考文献：

[1] 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.

[2] 杨志忠.电子技术课程设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3] 王波，张岩，王美玲，等.电子技术课程设计教学改革的探索[J].实验室研究与探索，2013（10）：380-382.

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关键词：电子科学与技术；本科培养方案；课程设置；办学特色

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0070-02

21世纪被称为信息时代，电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用，必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用，也对人才的培养提出了更高的要求。因此，本文从人才的社会需求出发，结合我校实际情况，进行了本科专业培养方案的改革探索，并详细介绍了培养方案的制定情况。

一、人才的社会需求情况

目前，我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业，市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均，分类较细，且发展变化较快。另外，电子科学与技术产业结构具有多样性，既有劳动密集型的大型企业、大公司，更多的是小公司和小企业；既有国有企业和私营企业，更有合资、独资的外企。因此，社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。

二、专业的培养目标和定位

本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识，熟练实验技能，能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能，有较强的工程实践能力，能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色，依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则，培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。

三、本科培养方案制定的思路

电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求，以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力，使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面，光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。

四、本科培养方案的改革探索

要实现电子科学与技术专业的培养目标，适应电子信息产业的不断发展，并结合我校学科发展方向和特色，对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究，并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研，最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案，主要内容如下：

1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时，根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下，专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块，下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程，到大三时根据自己的兴趣选择专业方向，选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求，因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块，每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。

2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础，因此，在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外，增加了与专业相关的课程，如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程，删减了原先与物理类相关的一些课程，如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等，并删减了一些计算机软件类课程，如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块，两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。

3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分，微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向，开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向，开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验，通过加强实验环节，训练学生的动手操作能力，增强学生的理论知识。

五、与省内外专业人才培养的区别

具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区，服务于不同的区域经济，这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系，也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面：

1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室，人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业，培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。

2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力，在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力，开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程，以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统，从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力，开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程，以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力，开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力，开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程，以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力，开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程，以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。

3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。

参考文献：

[1]陈鹤鸣，范红，施伟华，徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.

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关键词： 《数字电子技术》 课程改革与实践 理实一体化教学方法

我院积极响应教育部关于课程改革与创新的号召，从教学实际出发，广泛采用工学结合、项目化教学选择课程教学内容，重在培养学生实践能力。采用行动导向的教学方法，重视过程考核，强调基于工作过程，通过课程改革与实践培养了一批机电一体化专业电子技术应用能力较强的学生，教学质量明显提高。

一、课程定位与设计

1.课程的性质

《数字电子技术》课程是机电一体化技术专业的一门专业核心基础课。该课程以数字电子电路的分析、设计与制作为基础，培养学生认识电子元器件和电子线路图，分析和制作典型数字电子电路的能力，是后续课程“单片机应用”、“电子线路CAD Protel”、“机电产品维修技术”等专业课程的基础。

2.课程的作用

通过本课程学习，培养学生的数字电子技术的分析、设计、应用与制作能力，为后续课程的学习打下坚实的理论基础和实践基础，支撑电子设计竞赛及毕业设计等课程教学任务的完成。

3.课程的特点

《数字电子技术》与《模拟电子技术》相比较：（1）同时具有算术运算和逻辑运算功能。（2）电路实现简单，主要以布尔代数作为基础的数字逻辑电路。（3）集成度高，功能实现容易。

4.课程的教学特点

《数字电子技术》是有一定难度的课程，需要理论知识的支撑和实践能力的积累。数字电子技术更新快，在教学内容载体的选择上十分重要。采用理实一体化项目课程模式，使理论与实践有机结合，重在各种数字集成电路芯片的应用。

二、课程改革思路

教学重心由以往重视传授知识向注重培养学生的数字电路综合能力方向转变，遵循“理论够用，重在实践”的原则，并在教学过程中不断深入研究和探索。

1.采用“教、学、做”的理实一体化教学方法，即让学生在制作、调试、测试若干个典型电子电路中学习理论知识，从而使理论与实践交替出现，抽象与形象交叉产生，提高高职生的学习兴趣，增强学习效果。

2.理实一体教材建设，为深化课程的理论与实践一体改革，首先制定理论与实践一体的课程标准，再确定理论与实践一体化教学设计方案，最后编写适应用学生的理实一体教材。

3.现代教育教学技术的使用，利用网络实施教学已成为数字电路教学改革的内在需要，建立课程网站，充分发挥现代教育技术的优势，很好地激发了学生的学习兴趣和主观能动性。

4.加强实训环节，培养学生分析、设计、组装和调试数字电路的基本技能。

5.改革教学方法和教学手段，全面推进讨论式、互动式、案例教学和学习研究式、行动导向式等教学方法，培养学习自主学习和创新能力，有效提高课堂教学质量。

三、课程改革与创新

1.教学内容的改革

《数字电子技术》课程教学内容的改革关键是选择合适的项目，由浅入深进行教学，我们设计6个项目。

项目一：组合逻辑电路的设计与制作

任务模块：（1）简单抢答器制作；（2）产器质量检测仪设计与制作；（3）基于CC4028的“楼梯照明灯控制器”设计与制作，基于CC4040的“霓虹灯控制”的设计。

项目二：时序逻辑电路设计与制作

任务模块：（1）由触发器构成的抢答器制作；（2）多功能数字钟的设计与制作。

项目三：555定时器应用与制作

任务模块：光控节能开关的设计与制作。

项目四：A/D、D/A转换及应用

任务模块：（1）数字电压表设计与制作；（2）锯齿波发生器设计与制作。

项目五：半导体存储器、可编程逻辑器件应用与制作

任务模块：可编程时间顺序控制器的设计与制作。

项目六：综合电路设计与制作

任务模块：（1）“数字频率计”设计与制作；（2）“自动洗衣机控制器”设计与制作。

2.教学方式

（1）遵循学生能力培养的基本规律

我们将数字电路分成六个项目，有四个难度等级，从而做到由浅入深，由简单到复杂，遵循学生能力培养的基本规律。

（2）采用灵活多样的教学方法

本课程采用多种教学方法：讲授法、操作示范法、头脑风暴法、网络视频教学法、行动导向教学法。

（3）实践环节改革

实践环节改革的思路是强调基于工作过程，数字电路制作与调试的工作过程：数字电路的解剖、分析、制作、调试、查阅资料、试制等实践操作。使学生会解剖数字电子电路，掌握各典型单元电路的分析方法，根据电路制作和调试数字电路。

本课程改革后，学习的内容是工作，通过工作实现学习，学生实践操作过程就是将来的工作过程，提高了学生的综合职业能力。

（4）考核方式的改革

通过改革考核方式，改变了传统的平时成绩（20%）+实验成绩（20%）+期末考试成绩（60%）的考核方式，将考核贯穿到学习的全过程，实现从“重结果”向“重过程”的转变。把成绩分配到每一个项目中，期末再增加一个理实一体化的综合考试。平时的实践考核成绩由教师评价、学生自评和互评三部分组成，学生自评和互评是对教师评价的一个参考和补充。为了方便过程性考核的具体实施，我们已经制定每一个项目的评价标准。通过过程性考核，学生在每一个项目中都能掌握相应的知识和技能，保证了学习的质量。

四、结语

本课程采用项目式教学，在教学过程中体现了学生的主体作用，充分调动了学生学习的积极性与主动性。不仅加深了学生对理论知识的理解，更重要的是提高了综合职业能力和创新能力，从而达到了高职高专培养高技能应用型人才的目的。

参考文献：

[1]梅开乡，朱海洋，梅军进.数字电子技术.北京：电子工业出版社，2011.

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关键词：五年制高职；电子电路实验；课程改革

1 课程改革的目的和意义

《电子电路实验》是电子信息类高职的基础必修课程，主要强调培养学生对电路原理的理解和掌握，同时能够在实践中应用相关理论实现电子电路的设计与制作，为学生学习后续专业课程以及从事电子类技术工作奠定基础。以往的实验教学主要以验证经典理论为主，没有实际产品的制作，过程也不完整，不能与实际岗位需求紧密联系，这使得学生的实践能力与工作岗位需求存在巨大差距。

因此，本课程改革重点是针对高职院校的培养目标，以能力为基础、以学生为中心，对学生应掌握的核心职业技能进行分析，进而整合教学内容，开发教学项目，确定相应的教学模式和考核方法，开发各项教学文件，从而改善教学效果，实现学生核心职业能力培养的目标。

2 课程改革的内容

课改的难点在于如何让学生学到的实践技能最大程度接近于岗位需求，解决之道在于教学目标的确定以及选择什么项目作为载体来实现教学目标。

2.1 不断与企业专家沟通，探讨职业能力

通过调研电子信息行业企业的调研和对已就业学生的反馈信息的分析，得到其工作岗位所对应的典型工作任务，专业教师再与企业专家一起研讨、筛选，把典型工作任务中的职业能力转化为《电子电路实验》课程的教学目标，如表1所示。

2.2 确定本课程的教学目标

课改之后的课程采用“能力目标”来表征教学目标，它包含了对知识、态度、素质方面的具体要求。 “能力目标”中每一项“能力”要求均为一项可以观察和测量的行为，对应于一项“工作任务”；每一项工作任务必须有明确的起点和终点；每一项工作任务均能够产生产品、服务和决策类的成果。按照能力目标确定原则，将电子技术实际岗位对学生电子电路实践能力和理论知识的要求进行分析和整理，得到课程的能力目标，如表2所示。

2.3 精心设计课程的教学内容

采用行动导向的教学模式，依据真实的典型工程任务，精心设计了三个学习任务，每个任务之间彼此相关、逐次递进，任务设计强调工程背景，紧密联系生产实际，具有较高的实用价值。在完成全部学习任务之后，即完成了整个实验课程内容，获得了相应的职业能力。学习任务及其内容框架如表3所示。

2.4 教学模式改革

传统的教学方式通常先讲解理论体系，然后在实验课上验证理论知识，学生往往因为理论学习太难而没有兴趣再进行实践。课改后实验课程以工作过程为导向，采用任务驱动的教学模式，以完成项目为目标，以工作过程为主线，以企业工作组织形式（小组）为团队，通过引导学生经历完整的工作过程，将知识的传递融于真实工作任务完成的过程之中，实现技能训练和职业态度培养有机结合。

在课程教学过程中，教师不断提出新问题、新任务，学生在完成任务、解决问题的过程中不断的强化已有的知识和技能、并学习新的知识和技能。通过完成完整的产品化的学习任务，实现培养学生核心职业能力的目的。

2.5 改革课程的考核方式

实验课程的考核评价是一个重要环节。本课程的考核主要以项目考核的方式体现。包括以下几个环节：

（1）电路设计。对设计方框图、系统结构图、计算、最终方案选择等方面检查。

（2）产品制作。对产品的焊接、组装等几方面进行检查。

（3）产品调试。对产品的参数指标和数据进行调试和测量。

（4）撰写项目报告。设计过程和数据记录以及方案优化过程。

在项目制作过程中，教师要对学生实际操作中存在的问题进行捕捉，并对代表性问题进行及时分析和处理，力争及时发现问题、解决问题，并鼓励学生的创新，学生能力得到了真实的锻炼。对于在制作项目时出现的故障，也要展示给全体同学，由大家共同探讨，分析原因，找到解决问题的办法。这样学生在今后制作项目时不仅可以避免类似故障的发生，即使在遇到类似的故障发生时也会很快找到解决的方法。

3 课程改革成效

3.1 学习效果对比分析（表1）

3.2 学生作品展示（图1～图3）

参考文献

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关键词：Multisim 汽车尾灯 仿真软件

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

本文设计的汽车尾灯控制电路，使得车辆在进行转弯或者急刹车时能及时对其他车辆发出信号进行预警，可有效减少交通事故的发生。通过Multisim仿真软件对电路进行仿真设计，Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，它秉承了其前身虚拟电子工作台软件易学易用、形象直观等优点，扩充了元件库，支持VHDL和Verilog HDL语言及单片机应用电路仿真与设计，增强了软件的仿真测试和分析功能，广泛应用于电子电路的教学与设计中。在电子设计中可以利用该软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，验证电路是否达到设计的要求，设计与仿真实验可以同步进行，一边设计一边实验，不符合要求时可以随时进行修改、调试，实验中不需要消耗任何元器件，根据仿真实验的结果再进行实际电路的制作，大大节约了成本，缩短了产品的开发周期，是现代电子设计的有效方法。

1 电路设计要求

要求设计一个控制汽车尾灯的电路，用六个指示灯模拟六个尾灯（汽车尾部左右两侧各三个灯），并用两个开关来控制汽车的运行状态，其中一个开关用于指示右转弯，另一个开关用于指示左转弯，如果两个开关都未接通，表示汽车处于正常行驶状态，如果两个开关都被接通，表示驾驶员遇到紧急情况，此时需要临时刹车，紧急闪烁车灯警示其他车辆和行人。电路的具体设计要求如下：

（1）当汽车正常行驶时，汽车尾灯全部熄灭。（2）当汽车向左转弯时，汽车左侧三个尾灯按顺序循环点亮。（3）当汽车向右转弯时，汽车右侧三个尾灯按顺序循环点亮。（4）当汽车临时刹车时，汽车后面六个尾灯一起明、暗闪烁。

2 电路设计分析

根据以上电路的设计要求可知，汽车尾灯有正常运行、左转弯、右转弯和临时刹车四种运行状态，需要用两个逻辑开关组合构成开关的控制端（此处用K1、K0表示），左侧的三个尾灯用D0、D1、D2表示，右侧的三个尾灯用D3、D4、D5表示，可以列出汽车尾灯运行状态关系表，如表1所示。

3 单元电路仿真设计

3.1 开关控制电路的仿真设计

开关控制电路通过开关K1、K0控制，选取异或门芯片74LS86N和与非门芯片74LS00N组成组合逻辑电路来实现对尾灯电路的整体控制；在电源库中选取100HZ/5V的脉冲作为电路的输入信号，用指示灯G、A表示译码控制和驱动控制两种输出状态。由此可以构建开关控制电路，如图2所示。

图2 开关控制电路

通过对开关K1、K2控制，可以仿真分析得出译码控制端G和驱动控制端A的现象，从图2可以看出：当开关K1低电平，K0高电平时，指示灯G和A均点亮，当开关断开、闭合的情况不同，则G和A的亮暗情况也有所变化，具体关系如表2所示。

3.2 尾灯电路的仿真设计

尾灯电路主要由计数器、译码器和显示驱动电路三部分组成。其中，计数器按三进制计数，用于左转弯、右转弯时控制三个尾灯按周期规律点亮，选取JK触发器74LS112N构成三进制计数器；译码器是对运行的状态进行译码，产生节拍脉冲输出，控制尾灯按循环顺序点亮，选取3线―8线译码器74LS138N构成译码电路；显示驱动电路用于驱动LED，选取与非门74LS00N构成显示驱动电路。尾灯电路中 JK触发器的时钟脉冲信号设定为100HZ/5V。由此可以构建尾灯电路，如图3所示。

根据表3的逻辑功能可以分析得出下面的结论。

（1）当K1=0，G=0，A=1，左侧尾灯和右侧尾灯均不亮，即汽车正常行驶。（2）当K1=0，G=1，A=1，左侧尾灯循环点亮，右侧尾灯不亮。（3）当K1=1，G=1，A=1，右侧尾灯循环点亮，左侧尾灯不亮。（4）当K1=1，G=0，A=CP，指示灯随CP的频率闪烁。

3.3 时钟脉冲信号

时钟脉冲信号源选用的是软件中的时钟电压源，其振荡频率设置在100HZ左右。也可以用555定时器外接电阻、电容元件构成多谐振荡器或用石英晶体多谐振荡器产生所要求的时钟脉冲信号。

3.4 总体电路的仿真设计

将前面设计好的开关控制电路和尾灯电路连接在一起后，就可以构成了完整的汽车尾灯控制电路系统。

4 结语

本文所设计的汽车尾灯电路结构简单、可靠性高、操作方便、成本低。应用Multisim13.0进行电子电路设计和仿真，可利用大量丰富的元器件库和实用的虚拟仪器，可改变电路元器件参数来调整电路，使之更好地接近设计要求，且操作简单、构建电路方便快捷、电路修改比较方便。在电路仿真设计完成后再去构建实际电路，从而大大的降低了使用成本，提高了电路设计的效率。

参考文献

[1] 张树峰.怎样使用汽车灯[J].实用汽车技术，2006（1）：13.

[2] 孙晓燕.基于Multisim的电子电路课堂教学[J].现代电子技术，2006（24）：142-144.

[3] 任俊原，腾香，李金山.数字逻辑电路Multisim仿真技术[M].电子工业出版社，2013.

[4] 张新喜 等.Multisim10电路仿真及应用[M].机械工业出版社，2010.

收稿日期：2016-03-03

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关键词：仿真软件 模拟电子技术 虚拟实验平台 应用

电子课程教学是以理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成。我们在教学实践过程中，如果结合理论教学的进程，利用仿真软件在计算机上进行模拟电子电路实验和电路设计的仿真，作为教学的补充，既帮助学生更好地理解电子技术的理论知识，又能确保课程实验电路参数的正确性，还为设计者免去了重复“制作―修改―再制作―再修改”的重复劳动，可以取得良好的教学效果。实践证明，这种教学、设计手段的运用，有助于增强学生感性认识，培养学生创新能力、计算机应用能力和实际动手能力。我现介绍我院将仿真软件应用于模拟电子技术课程教学中的实际做法。

1.将虚拟仿真引入课堂，进行演示实验，提高课堂教学效率

过去主要是理论课教学，过于注重原理分析、公式推导，学生听起来枯燥无味，难于理解。为了提高教学效率，需要配合演示实验。但准备演示实验，需要花费较多时间；将多种仪器搬到教室，使用不便；演示操作过程，会占用过多时间，影响教学进度。

现在我们将仿真软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用多媒体同步演示，显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性。下面是我们具体应用仿真软件来仿真的两个实例。

在模拟电路中讲授三极管共发射极放大电路时，三极管具有放大和反相的作用，学生理解起来非常困难。我们利用EWB仿真软件来仿真电路的实际效果。学生先有了感性认识后，理论的讲解听起来就更轻松了，其仿真图形如图1所示。从图形中可以看出，输入信号的正半周，在输出端放大的同时，还存在着失真。

在模拟电路中讲授振荡电路的起振时，通过电路的正反馈作用，输出信号就会逐渐由小变大，当振荡幅度增大到一定的程度后，由于三极管的限幅作用，最后使得输出的波形稳定。学生很难理解，用现有的仪器根本就不能显示出起振的波形来，现在利用Protel仿真显示出波形（图2），振荡器起振的过程非常直观，还能看出这种振荡电路的波形存在较大的失真，但振荡波形较稳定。如果对波形失真要求较高，则需要采用改进型号振荡电路，即克拉泼或者西勒振荡电路。这种教学模式生动活泼，学生自始至终保持着极高的学习兴趣，加深了理解和记忆，有效地提高了课堂教学效率。

2.开设仿真实验，改革实验教学方法，提高实验教学质量

电子技术课是一门实践性很强的课程，理论学习必须紧密地与实践结合起来。以往，实践环节主要是上实验课，实验内容多为验证性实验，设计性、综合性实验较少。

我们的做法:在学习模拟电子技术的过程中，抽几节课讲解仿真软件的使用方法。在电子技术实验课之前，学生必须先将电路进行仿真，得到实验结果以后，再进行实际的安装、焊接、调试。学生做实验的兴趣提高，信心加强，实验教学质量大大提高，特别是在设计性实验中，可以随时修改元件参数，并能马上获得仿真结果，直到满足电路设计要求。学生可提出各种设计方案，从而大大提高了分析问题、解决问题的能力，激发了他们的创新意识，也大大提高了学生电子电路的设计水平。这样很好地解决了原来设计电路的缺陷：先设计出电路，买回元件后，在面包板或印制电路板上安装调试，需要连接很多的电位器，当调试好以后，必须重新买元件，重新安装调试，将损耗浪费大量的电子元器件。

3.虚拟仿真在课程设计实践环节中的应用

对于课程设计，我们的做法:将模拟电子技术的内容分成几个单元，每一个单元搞一个课程设计。第一次在老师的带领下，讲电路设计的步骤，完成课程设计。上完下一个单元电路以后，老师布置一个课程设计题目，学生自己查找资料，自己设计好电路以后，交给老师检查，在检查学生设计方案时，要求学生陈述自己的设计思路，学生在讲述的过程中就会进行再次思维。这种虚实结合的方法，既发挥了虚拟实验高效、经济的长处，又培养了学生电子制作的能力、分析问题和解决问题的能力。

4.虚拟实验应注意的问题

虽然采用虚拟仿真辅助教学，改善了教学手段，丰富了教学内容，也能更形象生动地将难于理解的知识用仿真的形式表现出来，也更能激发出学生设计电路的创新意识。但如果完全用虚拟实验取代实物实验，就只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的封装、检测等认知程度大大降低，对使用仪器的操作能力大大削弱，缺少对实际电子产品设计的布局能力、布线能力、安装调试能力。为了避免其弊端，使之与传统的教学相得益彰，融于一体，更好地为现代教学服务，我们采用虚实结合的方式，一方面强调仿真实验对教学的辅助作用，另一方面认识到实际动手能力的重要性，两者相辅相成，有机结合。既合理安排仿真实验课时，主要以学生课后自己上机实验为主，课堂上进行实际电路的安装调试工作；又精心选择仿真实验课题，为学生提供科学、合理的仿真实验题目，让学生通过实验，掌握知识，提高兴趣。还让学生做一些设计性的实验，自己设计、制作安装调试，使虚拟仿真实验变成看得见摸得着的电子产品。

总之，将仿真技术应用于教学中，不仅可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动有趣，动态地演示一些现象，化难为易，而且能模拟一些用语言难以清楚表述的，以及现实实验不易进行的内容。它不仅提高了教学质量，改善了教学手段，丰富了教学内容，提高了课堂教学效率，而且对于培养学生的自主能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用。当然，也要注意仿真教学的辅助作用和实际工程能力的重要性，两者必须相辅相成，相互结合，而不能以仿真来完全代替实际操作训练。

参考文献：

［1］王正谋主编.Protel99se电路设计与仿真技术［M］.福建科学技术出版社，2005-1.