数字电路基本原理范文

导语：如何才能写好一篇数字电路基本原理，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。

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【关键词】数字电路课程；实践平台；工程设计；实验

1概述

在教学过程中，具备数字系统设计实践工程能力，涉及相关数字系统课程体系教学与实践，在各高校的电气、电子信息类专业中，数字电路是一门专业基础课程，随着数字技术应用领域的不断扩大，在后续专业课程中，显而易见，随着电子产品数字化部分比重增大，它在数字系统设计中基础性地位越来越突出。

因此，培养适合现代电气、电子、信息技术发展的卓越人才，创新数字电路的课程几次理论与工程实践教学迫在眉睫。

根据我校近几年电气、电子课堂教学的实践情况，数字电路课程应该以面向应用的数字电路设计为核心，在熟练掌握基本电路教学内容的基础上引入先进的数字系统设计方法的课程教学和实践内容。

工程实践过程中，逐步从自底向上的设计方法逐步转变到自顶向下的设计方法中来，以教师科研应用来拓展，以全面培养优秀数字设计卓越技术人才[1]。

2探索构建数字电路教学中的多层次的创新实践平台

2.1多层次的数字电路创新实验平台构思。

面向卓越人才培养的数字电路课程创新实践教学，可以分层次进行在各个教学阶段逐步推进，包括：面向基础的数字设计的基本原理与工程创新实验教学模块、面向应用的数字电路课程设计教学和结合科研项目的创新实践平台[2][6]。

多层次的数字电路创新实验平台架构如图1所示。

2.2数字设计的基础原理与实验教学。

数字电路基础原理和实验教学是数字系统设计的课程体系的基础入门阶段，是培养数字逻辑代数与逻辑电路的重要过程，大类可分为时序逻辑电路和组合逻辑电路，其中时序逻辑电路主要包括：锁存器、触发器和计数器，组合逻辑电路包括，编译码器、多路复用器、比较器、加（减）法器、数值比较器和算术逻辑单元等。教学的目的是训练学生掌握组合和时序逻辑电路坚实理论基础，使学生掌握数字电路的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能，不但要注重基本数字电路与系统设计理论的理解，同时让学生在学习中逐步了解面向应用和现代科技进步数字电路新的设计理念[2][3]。

2.3面向应用的数字电路课程设计实践教学。

随着电子设计自动化技术（EDA）和可编程器件（CPLD）的不断发展和应用，以EDA技术为主导的数字系统理念已经成为企业工程技术的核心。数字电路课程设计主要培养学生利用中小规模数字集成电路器件和大规模可编程器件进行数字电路设计和开发能力。在卓越工程师培养背景下，结合前阶段数字电路课程理论教学和实验教学的实际情况及EDA技术的发展状况，适时进行数字电路课程设计和EDA技术课程的综合衔接，以及课程深度融合[4]。主要内容包括：

2.3.1基于Multisim等相关软件的数字系统仿真实验。可以构建虚拟数字实验系统，不但较好地模拟实物外观外，还可以利用系统提供的实验平台开展实验的设计、仿真，进行实验内容的逻辑验证。

2.3.2基于通用和专用数字芯片的数字系统设计。其主要特点是有很好的直观性和具体性。

2.3.3基于硬件描述语言（HDL）的数学系统硬件描述。采用硬件描述语言实现数字逻辑设计，基于EDA环境仿真和验证。可以结合上述（1）和（2）的优点，采用硬件设计软件化技术应用于数字电路课程设计的实验教学中，通过综合性实验的自行设计和实验，对实验内容、实验规模、实验方法进行了综合创新设计[5]。

2.4结合科研项目的数字设计实验创新平台。

在高等院校，教师即承担教学任务，同时有各自的科学研究方向，同学们可以根据自己的研究兴趣，加入教师的科研团队，形成教学与科研互利的良性循环。面向卓越工程师培养的数字系统设计，可以借助横向或纵向科研项目形成综合教学体系。比如：搭建在线可编程门阵列（FPGA）创新实验平台，形成数字电路、电路线路课程设计、可编程逻辑器件以及集成芯片系统设计，形成面向数字系统设计的课程体系[3]。同时，应用高校与知名企业建立的校企合作平台，把企业界的研究信息和研发需求引入到教学平台，开拓了学生的研究思路和视野，提升了学生设计复杂数字系统的能力；目前，我校正在与国际知名的半导体公司Xilinx、Altera和Cypress陆续建立卓越人才大学培养计划，利用大学设置小学期，在FPGA和PSoC开发平台上进行了面向实际应用的数字系统设计，在实践平台上不仅有学校的任课教师，还有知名企业派来的一线工程师指导同学们的实践，相比改革前，取得很好的实践效果，同学们的数字系统设计水平得到了提高，同时在编程、接口、通信协议等方面也有了深刻的认识。

对于优秀的学生，借助全国各种形式的大学生电子（信息）设计竞赛这个创新平台，组织他们积极参与，激发他们的学习研究兴趣和创新意识，综合所应用的数字系统设计知识，发挥竞赛团队的协作精神。每年，我们都有部分优秀学生通过努力，创新设计的作品获得专业认可，并取得了良好的参赛成绩，也使得数字设计课程体系的建设上了一个新的台阶。

3基于创新平台的课程体系优化与实践

卓越工程师培养要求的数字电路系统设计课程体系协调好相关电气、电子类专业上下游相关理论课程、实验综合性设计同时得到协调发展。如何实践论文所提到的创新实验平台，应该引进现代数字设计理念，重点把EDA软件、设计工具、开发平台与传统的数字电路基础理论教学相衔接。我们在这几年对数字系统设计课程体系、创新实践教学内容等方面的进行了改革与探索，取得了一定的成效。经过这几年的实践，我们逐步构建了面向应用的数字系统设计课程优化体系[5]，如图2所示。

4不断探索数字电路理论教学内容的改革与实践

4.1以数字电路设计为目的强化基本逻辑电路理论教学。

在进行复杂数字系统设计之前应该熟练掌握这些常用基本组合和时序逻辑电路，包括电路的功能、电路的描述以及电路的应用场合等。

树立电路设计思想首先需要熟练掌握一些基本的逻辑功能电路。其次，树立电路设计思想需要理论讲解与实践相结合，逐步熟悉硬件描述语言的描述方式。数字系统设计强调采用硬件描述语言来对电路与系统进行描述、建模、仿真等[2][3]。

4.2掌握面向应用的数字系统工程设计方法。

学生在掌握数字电路基本概念和一般电路的基础上，进一步掌握数字系统设计的方法、途径和手段。其主要内容包括：数字系统与EDA的相关概念、可编程逻辑器件、硬件描述语言、电路元件的描述、数字系统的设计方法、开发环境与实验开发平台以及应用实例的介绍等。这些课程内容涉及面较广，为了提高教与学的效果，探索总结了以下的教学重点内容，并作为教学实践中的教学切入点[1]。

随着电子技术不断发展与进步，现代数字系统设计在方法、对象、规模等方面已经完全不同于传统的基于固定功能的集成电路设计[1][2]。现代数字系统设计采用硬件描述语言（HDL）描述电路，用可编程逻辑器件（PLD）来实现高达千万门的目标系统。这一过程需要也应该有先进的设计方法。根据硬件描述语言的特性和可编程逻辑器件的结构特点以及应用的需要，在教学过程中阐述了先进设计方法。例如：采用基于状态机的设计方法设计复杂的控制器（时序电路），应用或设计锁相环或延时锁相环来处理时钟信号，应用自行设计（IPcore）软核来提高数据吞吐量[1][2][3]。

4.3深化数字电路实验教学改革。

实验实践教学过程中，注重基础训练与实践创新相结合的实验教学改革思路，加强学生工程思维训练、新平台工具的使用、遇到逻辑问题的综合分析能力，理论与实践相结合的分析能力。在实践过程中的提高创新性和综合性能力，面向应用的数字电路创新平台建设，需要不断提高课程试验、实验和实践过程在教学中的比例，在符合认知规律的同时，逐步加强来源与实际需要的综合性数字设计实验。

5结语

数字电路是电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课程，论文针对当今卓越工程师培养的要求，以及在教学过程中遇到的主要问题，探讨了面向应用的数字电路课程创新实践平台。提出了多层次的数字电路创新实验平台结构和面向应用的数字系统设计课程优化体系。目的在于，通过课程及相关课程体系改革与创新，使得学生更快、更好的适应现代数字技术发展的需求。

参考文献

[1]孔德明.《数字系统设计》课程教学重点的探讨，科技创新导报，2012.1，173-174.

[2]任爱锋，孙万蓉，石光明.EDA实验与数字电路相结合的教学模式的实践，实验技术与管理，2009.4，200-202.

[3]叶波，赵谦，林丽萍.FPGA课程教学改革探索，中国电力教育，2010，24，130-131.

[4]秦进平，刘海成，张凌志等.电类专业数字系统综合实验平台研制，实验技术与管理，2012.6，75-78.

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论文关键词：课程改革；工作任务；课程项目；技术情境；教学导航

随着我国科技和经济的迅猛发展，社会对人才的需求正在发生着深刻的变化，教育行业受到各方面的重视。在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下，高等职业技术学院以服务为宗旨，以就业为导向，以培养高级应用型、技艺型人才为目标。这类人才主要是在不同行业、企业的工作和生产过程中负责管理、监督、检测、分析、技术服务等几项工作。因此，高等职业技术学院正进行较大规模的专业建设和课程改革，要求高职专业的学生除了具备必要的基础理论、专业技术知识外，还必须具有解决工作生产中实际问题的能力，以适应今后的工作。

“电子技术”分为模拟电子和数字电子两大部分，在教学中从职业岗位工作任务分析着手以掌握知识和技能为根本、以工作方向为培养目标、以工作过程为导向，强调把完整的工作过程及其操作要求作为课程内容。当工作过程导向课程运用项目载体设计学习情境时，这一工作过程实际上就成了完成具体项目的自始至终的步骤。通过课程分析和知识、能力、素质分析，打破传统的教学模式，构建了“以工作任务为中心、以课程项目为主体的教学方法”。在教学中掌握课程技术原理及应用方面知识体系的完整性是非常重要的，使学生在完整的工作过程中培养应对复杂技术情境的能力。在教学中以典型电子电路制作的工作任务为中心，以多模块应用为切入点，引入对学生创新能力的培养，让学生在具体应用电路的制作过程中开发创新思维，完成相应工作任务，并构建相关的理论知识，发展职业能力。

一、模拟电子技术教学导航

模拟电子技术是研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。

理论知识：基本半导体知识、放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源。

技能训练：常用元件的识别与测量、放大电路性能分析、集成运算放大电路基本应用。

1.模块1：半导体器件

（1）知识重点：半导体基础知识；半导体二极管外部特性；晶体三极管外部特性。（2）知识难点：半导体PN结。（3）教学方式：从半导体PN结入手，简单介绍半导体的基本结构与工作原理。结合实践教学，重点掌握半导体的外部特性。（4）技能要求：二极管与三极管的简易测试。

2.模块2：放大电路

（1）知识重点：放大电路的基本组成；放大电路的分析；多级放大电路的极间耦合；负反馈对放大电路的性能的影响。（2）知识难点：放大电路的分析；放大电路的负反馈。（3）教学方式：从基本放大电路入手，介绍放大电路的静态与动态分析、多级放大、电路反馈；结合实践教学，重点掌握放大器的外部特性。（4）技能要求：放大电路静态工作点的调整与动态参数测试。

3.模块3：集成运算放大器

（1）知识重点：集成运放的结构和特点；基本运算电路；集成运放的线性应用电路。（2）知识难点：集成运放的线性应用电路。（3）教学方式：从理论集成运放条件入手，掌握各基本运算电路和电压比较器的功能；结合实践教学，重点掌握集成运放的外部特性。（4）技能要求：电路的调整与测试。

4.模块4：直流稳压电源

（1）知识重点：整流与滤波电路；稳压电路；开关电源。（2）知识难点：开关电源。（3）教学方式：从二极管整流特性、电容器充放电入手，讲解整流、滤波电路；稳压电源重点讲授集成稳压电路和开关电源。（4）技能要求：电路的调整与测试。

二、数字电子技术教学导航

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。

理论知识：集成门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与整形电路、中规模集成电路应用。

技能训练：组合逻辑电路应用、时序逻辑电路应用、逻辑电路限定符号识图。

1.模块1：数字电路基础

（1）知识重点：数字脉冲信号；二进制与8421BCD码；基本函数与逻辑运算；逻辑函数的化简和变换。（2）知识难点：逻辑函数的化简和变换。（3）教学方式：从二进制与逻辑函数基本规则入手，学习逻辑运算规则、逻辑函数化简与变换。（4）技能要求：逻辑函数的化简和变换。

2.模块2：组合逻辑电路

（1）知识重点：基本逻辑符号及意义；门电路的逻辑功能和基本特性；组合逻辑电路的分析常用组合逻辑电路的逻辑功能。（2）知识难点：基本逻辑符号及意义；组合逻辑电路。（3）教学方式：从基本原理与逻辑符号读解入手，重点介绍电路的逻辑功能与外部特性。（4）技能要求：基本逻辑符号读图；门电路和组合逻辑电路。

3.模块3：触发器

（1）知识重点：各类触发器的逻辑功能；触发器限定符号及其意义。（2）知识难点：触发器之间的转换关系。（3）教学方式：借助限定符号意义读解，帮助理解各种触发器的逻辑功能与控制方式；结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：触发器的逻辑功能测试。

4.模块4：时序逻辑电路

（1）知识重点：时序逻辑电路的特点；时序逻辑电路的限定符号及其意义；寄存器；集成计数器应用。（2）知识难点：集成计数器应用；限定符号及其意义。（3）教学方式：从触发器入手，由D触发器构成寄存器；由T和Tˊ触发器分别构成同步和异步二进制计数器。借助限定符号的意义来理解时序逻辑电路的逻辑功能。结合实践教学，重点掌握电路的外特性。（4）技能要求：常用的相关集成电路的应用。

5.模块5：波形产生与整形电路

（1）知识重点：555定时器；多谐振荡器与单稳态电路；施密特触发器；石英晶体振荡器。（2）知识难点：555定时器；多谐振荡器。（3）教学方式：以555定时器为重点，介绍多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的功能。重点掌握电路的外特性。石英晶体振荡器从阻抗频率特性入手。（4）技能要求：常用的相关电路的应用入手。

三、电路组装、测量与调试教学导航

电子电路组装、测量与调试在电子工程技术中占有重要的地位，任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的，焊接是保证电子产品质量和可靠性最基本环节，调试是保证电子产品正常工作的最关键环节。

理论知识：常用电子仪表、电路的装配、调试与测量知识。

技能训练：常用电子测量仪表的使用、常用电路元件与数字集成电路测量、电路的装配与调试。

1.模块1：常用电子仪器知识重点

（1）知识重点：双踪示波器；半导体管特性图示仪；毫伏表；信号发生器；集成电路测试仪。（2）知识难点：双踪示波器；半导体管特性图示仪。（3）教学方式：重点讲授电子仪器的操作和使用方法。（4）技能要求：仪器的基本操作方法；半导体特性测量。

2.模块2：电子元器件的识别与简易测量

（1）知识重点：电子无源元器件；电子有源元器件；表面安装元器件。（2）知识难点：表面安装元器件。（3）教学方式：重点讲授各种电子元器件的识别与选用方法。（4）技能要求：元器件的识别与选用方法、常用数字集成电路测试。

3.模块3：电路的装配、调试与测量

（1）知识重点：装配、焊接工艺；电路测试与测量。（2）知识难点：电路测试。（3）教学方式：介绍电路装配工艺，分析电路测试与测量基本方法，结合实训进行教学。（4）技能要求：电路装配、测试与测量。

四、电子电路仿真教学导航

电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能，在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验，从而得到准确的结果，然后再付诸生产，极大地减少了实验周期和试制成本，提高了生产效率和经济效益，受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在，电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术，因此为了确保电路设计的成功，消除代价昂贵并且存在潜在危险的设计缺陷，就必须在设计流程的每个阶段进行周密地计划与评价。电路仿真给出了一个成本低、效率高的方法，能够在进入更为昂贵费时的原型开发阶段之前，找出问题所在。

理论知识：EWB与Multisim平台基本知识，Multisim在电子仿真实验中的应用。

技能训练：模拟电路电子仿真和数字电路电子仿真。

模块：电子电路仿真。

（1）知识重点：Multisim平台的使用；Multisim在电子仿真实验中的应用。（2）知识难点：Multisim软件的使用。（3）教学方式：从电子实验实例入手，学习Multisim软件的使用，在学会使用的基础上，结合电子知识，完成电子实验的仿真。（4）技能要求：用Multisim进行电子仿真的方法。

五、综合实训项目——有源多媒体音箱的设计与制作

1.知识要求

掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用思路；掌握电子产品综合设计的基本思路。

2.技能要求

能进行电子电路的综合制作调试；能有条理地撰写设计说明书；能对设计项目进行总结展示。

3.教学任务

通过有源多媒体音箱的设计、制作及测试，掌握电子产品的设计流程及注意事项，学会元器件的特性测试和电路组装、测试，熟悉电子产品组装的工艺要求及生产过程。

4.教学活动设计

（1）通过让学生利用图书馆、上网等手段查阅相关资料，在教师指导下对有源多媒体音箱进行设计，掌握电子产品的设计流程及注意事项。

（2）在校内生产线的工作岗位上，根据所设计电路选择元器件，进行元器件的性能、参数测试。规划电路板，进行元器件的布局和印制电路板的制作。完成各部分电路的焊接、组装，对已经组装的电子产品进行参数测试及调试，使其达到设计要求。

（3）要求学生撰写实践报告及产品说明书。

5.相关知识

（1）理论知识。元器件的识别、测试方法；印制电路板的制作，元器件的布局；焊接工艺、电路调试方法；产品说明书的撰写。

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【关键词】非电类；电工电子技术；教学改革

《电工电子技术》课程是各大院校非电类专业的一门必修专业基础课。在教学中，笔者发现大多数非电类的学生不太明白该课程在非电类专业的开设目的，认为自己的专业与电路无关，以后也不会用到这些知识，这就导致他们对这门课程的重视程度不够高，不愿意认真学习《电工电子技术》课程。同时，这门课程的总学时不多，但内容却涵盖电路基础、模拟电路、数字电路三个部分，这对教师授课和非电类的学生学习都有一定的难度。本文就针对目前《电工电子技术》课程教学所面临的困境，对该课程的教材、教学内容、教学手段和方法以及实验教学方面分别进行研究探讨。

1 选择合适的教材

市面上《电工电子技术》课程的教材很多，从目录上看几乎所有的教材都一样，但是仔细翻看在内容的编排和对知识点介绍的深度上还是有很大的差别的。非电类专业的学时不多，一般总学时为72学时，理论课学时为56学时，实验课学时为16学时。由于《电工电子技术》课程的内容较多，所以在教学过程中面面俱到是不可能的，因此必须突出教学的重点。所以挑选一本合适的、满足课程体系要求的教材非常的重要。笔者尝试用过几本不同的教材在非电类专业中教学，最后发现学生使用秦曾煌编写的《电工学简明教程》得到的教学效果较好。

2 根据非电类专业学生的实际情况调整课程体系，并合理安排教学内容

目前，我校每年都有几千名学生学习《电工电子技术》课程。由于不同学科学生（比如工商管理专业与应用物理学专业学生）的基础不同，这就要求教师在讲课过程中对不同专业学生讲授的课程内容和深浅度要有所区别。教师可以将《电工电子技术》课程中的电路基础、模拟电路、数字电路知识按内容相关性划分为基础理论、实践教学、创新知识三个知识层面，每个知识层面又由多个在课时和内容上要求不同的模块组成以满足不同专业的课程需求。教师需要针对不同专业编写出不同的教学方案，突出课程重难点。

同时，由于《电工电子技术》课程的内容涵盖面广，定理和公式多且不易于记忆，不记住定理和公式又无法解题，所以教师在教学过程中就是讲清概念和原理，对于教学中的基本公式、基本原理的复杂推导要学生理解透彻，让学生在课堂上真正的理解知识点、记住知识点。教师最好在每一章结束时把重点掌握的定理和公式归纳成容易记忆的表格，要求学生记住。同时，教师应该加强课堂上的例题讲解，有意识地强调相关定理和公式的重要性，并布置一些习题留给学生课后完成。总之，在《电工电子技术》课程的讲授中教师必须把握好讲与练的尺度，避免灌输式学习。

3 采用灵活多样的教学手段和方法，提高教学效果

教师的授课形式应多样化。教师应该灵活运板书和多媒体的各自优点，并结合自己的肢体和语言来表达，达到提高学生学习兴趣这一目的。在授课过程中，教师还可以引入matlab/simulink仿真系统对部分教学内容进行仿真计算，分析仿真结果，帮助学生进一步理解所学内容，提高学习效率。

由于《电工电子技术》课程内容抽象枯燥且比较难学，学生对学好这门课程缺乏一定的信心，教师可以在上课过程中将教学内容与日常生活相联系，引导学生运用课本上的知识来解决日常生活中的问题，要让学生主动思考，从而激发学生的学习兴趣。

4 采用开放实验教学系统，增加选做实验项目

实验课对培养学生的动手能力和创新能力起着极其重要的作用，教师应该重视实验教学。目前，开放式实验教学模式得到各大高校的推广，《电工电子技术》课程也需要建立一个与其相应的开放式实验制度。在开放式实验模式下，实验内容必须改变过去验证性实验占绝大多数的惯例，综合型、设计性、以及创新性的实验必须占一定比例。这就需要教师精心设计一些具有应用性、研究性和创新性的实验项目。利用开放式实验教学系统，学生可以根据自己的兴趣和能力在校园网上预约实验时间、实验项目，改变了过去教师统一安排实验的固定模式，激发了学生的学习主动性，并给予了学生较为广阔的思维和个性发展空间。

总的来说，《电工电子技术》课程所面对的种种问题并非一朝一夕就能解决的，教学改革是一个长期且复杂的过程。教学改革的重点是培养学生的实践创新能力，把学生培养成为高素质应用型人才。教师要根据不同专业学生的实际，不断探索新的教学方法和手段，让非电类专业《电工电子技术》课程取得更好的教学效果。

【参考文献】

[1]秦曾煌.电工学简明教程.2版[M].北京：高等教育出版社，2007.

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关键词： 计算机专业 《电子技术基础》 数字电子技术

1.《电子技术基础》课程的特点

1.1《电子技术基础》课程的地位

《电子技术基础》是计算机科学与技术专业的专业基础课程，能使学生获得电子技术方面的基本理论、基本分析方法和基本技能，对后续的课程包括《计算机组成原理》、《接口技术》、《计算机通信原理》和《计算机硬件维护》等都有很好的奠基作用。

1.2课程教学中遇到的问题

1.2.1学生对课程的认知问题

现在很多学生存在很大的误区，认为计算机专业就是学习编程的，重语言轻硬件，认为这门课程与计算机专业毫无关系。其次该门课程前导课程应该有高等数学、大学物理中的原子核结构及电路原理。本课程应在电路原理学过一学期后开设，要求学生在网络定理（如戴维南定理、叠加定理和诺顿定理等）、线流电路和暂态分析等方面具有一定的基础。但是由于我院从新的人才培养方案的角度出发，直接开设《电子技术基础》这门课程，因此学生前期相关知识的储备不够，造成学生对课程的学习感到力不从心，从内心里排斥该课程，降低学生对这门课程的认可度。

1.2.2教师对课程的设置目标不明确

几乎所有的理工类课程都会开设《电子技术基础》这门课程，担任这门课程的老师都是一个教研组的，由于教学大纲和教学计划是一起制订的，会出现不管是课程内容还是教学方法都是雷同的，更有甚者连课程习题都一样，完全没有考虑课程开设专业的不同。造成的后果是所有的学生貌似都是电类专业的，老师认为自己的知识点讲得很全很细，学生学得很累，但是又没学到什么。因为老师没有结合计算机专业的特征提取内容，学生认为学了和没学一样，对自己的专业没什么帮助。

2.解决上述问题的举措

首先为了体现课程与计算机专业之间的相关性，老师必须先找出课程与计算机专业的相关内容，主要是从构成计算机系统的部件和连接这些部件的总线结构分析。

计算机的硬件组成的核心部件有CPU，相当于人的大脑。它由运算器、控制器和寄存器组成。计算机处理的数据和程序都储存在存储器当中。因此讲清楚运算器、控制器和存储器的内部结构和工作原理，就能对计算机的硬件组成有很具体的理解。而运算器由半加器、全加器、移位寄存器等构成，这部分内容在数字电路部分都会做详细的介绍，而CPU接收的高低电平脉冲是由触发器构成的双稳态触发电路提供的。

而存储器的类型有随机存储器和只读存储器。而随机存储器又可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。SRAM就是作为计算机的主存，与CPU之间做数据交换，它是由六个MOS管组成的基本单元。只读存储器按半导体材料分为MOS型和TTL型两种。这些内容在数字电子技术中门电路和组合逻辑电路的时候都有说明。

计算机在信号处理和传输的过程中，涉及调制和解调技术。计算机处理的是数字的基带信号，而进行远距离传输时，基带信号必须搭载高频的振荡信号，这就涉及模数和数模转换的接口技术。与总线有关的电路一般有三态门、OC门、奇偶校验电路数据锁存器等，这些内容都分布模电和数电的内容里面。

还有涉及计算机的电源部分和时序系统部分，很多设备的电源都包含变压、整流、滤波稳压等电路，而时序系统包括主振荡器、时钟发生器、周期触发器等。

教师通过这些内容的梳理，可以很好地把课程和专业相结合，合理地安排教学内容。并且在讲到相关内容的时候，可以和学生举例，让学生知道这些知识点与自己的专业相关，从而增强学习动力。

其次，关于学生前期知识储备薄弱的问题，老师可在课程开始的时候安排一些自学内容，让学生课后补充知识。老师在上课的过程中尽量讲授基本理论、基本原理、方法和技术，力求叙述详细、具体，深入浅出，通俗易懂。

3.课程内容的选择

本课程分为模拟电子技术和数字电子技术两部分内容。总学时只安排54个学时，所以在内容上既要考虑计算机的相关内容，又要考虑学时的紧迫性，必须紧凑地安排教学内容。

3.1《模拟电子技术》的教学内容

《模拟电子技术》是数电的基础，也是整个电路学习的基础。特别对于计算机专业，包括计算机通信技术，多媒体技术等，如果学生对于滤波电路、采样电路、比较电路和各种信号发生电路的原理不清楚的话，就没办法真正理解后续课程的精髓。因此，在内容选择上，安排如表1所示。

对于半导体三极管及放大电路基础那部分内容，考虑到让学生能很好地了解放大电路的结构，给学生分发元器件，让学生搭建共射极放大电路，并自己调节可调变阻器的阻值，观察输出波形，由此了解三极管处于放大电路的条件。通过反馈回路的搭建，可以预先让学生观察反馈的结果，并对反馈的概念有所了解。

对于集成运算放大器部分内容，考虑到课时的问题，直接在实验室开展。给学生分发元器件，让他们搭建运算电路，通过对波形的分析，掌握各种不同运算电路的特征。

3.2数字电子技术的教学内容

对于计算机专业来说，数字电子技术课程是学习计算机组成原理和微机原理等课程的基础。考虑到计算机专业学生的学习，适当减少原理性知识内容，强调对器件功能的熟悉和应用，补充与计算机专业相关的知识点，为后续课程打好基础。比如在门电路和组合逻辑电路这一章中，由于目前CMOS门电路应用比较广泛，因此先讲CMOS门电路，再讲解TTL门电路。略去动态特性的分析，对输入输出特性做相应介绍。在组合逻辑电路的设计中，加法器和半加器的介绍可以帮助学生了解CPU运算电路的工作原理。在时序逻辑电路中，计数器、寄存器都是与计算机专业相关的主要电子部件。因此，在内容的安排上，如表2所示。

对于组合逻辑电路的设计，这部分内容安排在实验室，直接让学生设计半加器和全加器，可以添加反码和补码的内容，帮助学生了解运算器的工作原理。

对于时序逻辑电路的设计，可以安排学生直接设计计数器和寄存器，了解这些部件的工作原理。

4.结语

电子技术基础这门课程的内容广度和深度都比较高，对于学生来说，学习起来是不容易的。但是通过对课程内容的重新整合，列出与计算机专业相关的知识点，穿插在每次的教学过程中，可以提高学生的学习积极性。此外，考虑到学生自我学习能力比较强，部分内容可安排自学或者在实验室自主开展，对学生能力的提高有很大的帮助。

参考文献：

[1]秦曾煌，姜三勇.电工学（第七版）（下册）[M].北京：高等教育出版社.

[2]唐朔飞.计算机组成原理（第2版）[M].北京：高等教育出版社.

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论文摘要：本文从高职教育的特点出发，阐述了传统的电子专业基础课教学和EDA技术教学存在的缺陷，引出如何让高职院校的学生能够通过实践的方法掌握电子专业基础课中必备的一些抽象的理论知识的问题。列举了几种常用的EDA软件（protel、NI Multisim 10、MAX plusII等）的功能、特点、适用范围，最后，通过具体的应用实例提出高职教育中EDA教学与电子专业基础课的相互渗透的方法，使得二者有机结合，达到更好的教学效果。

引言

职业技术学院以培养适应社会各层面需求的、与时代相适应的、具有综合能力和全面素质的、直接在生产第一线服务的应用型人才为根本任务。一贯以来培养目标是以专业技术知识为基础，以实践为核心，注重理论联系实际，培养学生创新能力。让学生掌握一门扎实的专业基础知识和技能，使学生有较强的知识转化能力。

1.传统的专业基础课教学存在的主要问题

电子类职业学校的专业课都开设了专业基础课，这些专业基础课涉及的知识面广，基本概念、基本原理、分析方法多，因此学生在学习中，总是觉得很吃力，学完之后，又不知道如何运用知识。问题的症结是学生刚刚接触专业的知识，没有基础，而且传统的教学用单一的方法从理论上阐述，学生学起来感到抽象，难以理解和掌握，所以学生难以学好专业课。但专业基础课学好后，对学生的后续专业课的学习起着至关重要的作用。高等职业院校的电子专业基础理论课具有入门难、逻辑思维能力要求高的特点，比如《电工技术基础》的公式多、定理多、计算量大，《电子技术基础》概念多，单元电路分析计算难，电子专业基础课理论性，实践性强，与学生在高中学习的基础知识联系不多，每次课的新知识多，信息量大，抽象且枯燥无味，往往学生进入专业基础课的学习都会感到难以适应，久而久之导致恶性循环，以至于失去学习专业课的兴趣和信心。

2.传统的EDA课程教学存在的主要问题

随着EDA技术的普及，职业技术学院也相继开设了相关的课程比如《EDA电子设计自动化》，《Protel电路设计》，《可编程控制技术》等，涉及的主要软件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。NI Multisim 10是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。

NI Multisim 10的元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此也很方便的在工程设计中使用。PROTEL是PORTEL公司（后更名为Altium）推出的EDA软件，是电子设计者的首选软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。转贴于 Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境，Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，在Max+plusⅡ上可以完成设计输入、元件适配、时序仿真和功能仿真、编程下载整个流程，它提供了一种与结构无关的设计环境，是设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。但是，一般这些课程会被安排在专业基础课学习完毕以后，在第三或第四学期，学生在学习到这些仿真软件时往往已经忘却了许多重要的基本知识。除此以外，传统的教学方法在EDA应用软件的教学中只注重命令的介绍，或者说强调命令的操作步骤，而不重视命令以外的东西。由于教师本身的学业水平及其素质问题，功能性教学方法被广泛采用。采用这种方法学生不可能在教学规定的时间内宏观地、整体地去把握事物的内涵，所学的知识缺乏连贯性，独立操作软件的水平不高，只能简单模仿和死记硬背。同时该方法往往是以教师为中心，课堂上教师讲得多，学生参与少，不能适应培养高技能人才的需要。

3.改革的主要思路

传统的电子专业基础课教学和EDA技术教学存在明显的缺陷。在具体实施过程中教师应积极参加教研教改项目，以教改促进课程教学整体质量的提高。比如，在专业基础课的教学中不能照搬传统的一套教学方法，从数学推导或理论分析来得到相关的结论。一方面，应该借助电子仿真软件EDA开展教学，直观的形象显示有助于培养学生的观察能力和分析问题的能力，有助于教学重点和难点的讲解，可培养学生的学习兴趣，激发学习动机。另一方面结合其它课程设计的方法来提高EDA软件的使用，如《电路基础》、《数字电路》、《模拟电路》、《高频电子线路》等课程的设计以前都是手工完成设计部分的工作，现在都安排在EDA技术中心利用EDA软件来完成。通过大量实际训练，使学生掌握EDA在本专业各项设计与电路制作中的应用。在接触各种实际的和模拟的设计电路课题的过程中，提高分析、解决问题的能力。最后，推广职业认证考试高职教育应该依照国家职业分类标准及对学生就业有实际帮助的相关职业证书的要求，

调整教学内容和课程体系，把职业资格证书涉及的相关课程纳入教学计划之中，将证书考试大纲与专业教学大纲相衔接，创新人才培养模式，强化学生技能训练，使学生在获得学历证书的同时，顺利获得相应的职业资格证书，增强学生就业竞争能力。通过比赛提高学生的学习积极性，促进课程改革建设的深入。

结束语

实践证明，职业技术学院的专业基础课程和EDA教学方式的改革是势在必行的，只有通过改革才能把这两门课程教学实施得更好，才能达到高职高专院校培养适应社会各层面需求的、与时代相适应的、具有综合能力和全面素质的、直接在生产第一线服务的应用型人才的目标。当然，笔者提出的把两种课程糅合在一起贯穿执行的教学方式还不够细致和完善，这当中还存在很多方面的问题需要在以后的教学环节去检验和解决。

参考文献

[1]俞文英.关于电子专业基础课的教学探讨[J].洛阳师范学院学报，2003(5).

[2]李曙峰，冀云.EDA课程教学改革实践探索[J].科技致富向导，2011(23).

[3]孙怀东.EDA技术在电子技术课程教学中的应用[J].三明学院学报，2007(04).

篇6

关键词:就业;岗位能力;课程设置;实训基地;师资队伍

上世纪末,计算机技术在各应用领域飞速发展,计算机专业十分火爆,毕业生非常抢手,这大大地推动了我国计算机专业的教育事业。几乎所有的大中专、高职院校都开设了计算机专业,为社会培养了大批的计算机人才,为我国信息化社会的发展作出了一定的贡献。但近年来,毕业生就业压力相对较大,且就业率呈逐年下滑之势[1]。

由麦可思(MyCOS)――中国大学生就业研究课题组撰写《中国大学毕业生就业报告(2009)》显示,尽管2008年全国对信息类人才需求的绝对量还是很大,但全国失业最多的8个专业中就有“计算机科学与技术”。究其原因有二,一是部分高校为了吸引生源,社会上什么专业热就一窝蜂地开设什么专业,导致高校电子信息大类毕业生数量猛增。据统计,电子信息大类在校生已达110万人左右,总人数排在财经大类、文化教育大类之后,列第三位,热门专业很快就呈现出供过于求的态势。二是高校的专业设置与社会需求之间不尽合拍,近几年随着市场竞争加剧,市场分工日益细化,对人才需要也趋于专业和精细,而各高校专业趋同导致高校无特点、人才无特色、培养出的毕业生无明显优势,走向社会后所学知识与社会需求间存在较大差距,致使许多毕业生就业竞争力不强,根本无法运用本专业知识就业。

1嵌入式系统人才市场需求分析

在早期计算机专业的人才培养方案中,偏硬件的课程一般有数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算接口技术和单片机等,但学生在学完这些课程后,只是留下一点理论的记忆,动起手来还是什么都不会。这一方面与课程设置和教学模式有关,另一方面近几年市场发生了很大的变化,经过调查,我们发现,国内8位单片机设计工程师已经是供过于求,但是32位ARM工程师却存在严重的缺口,而且ARM工程师和8位单片机工程师之间的待遇也在逐渐拉大。根据智联招聘网2009年统计,嵌入式软件人才职位一直稳居职业需求前10名。根据ARM公司统计,嵌入式人才需求在以每年38%的速度增长,在这个增长里面,8位,16位的人才需求有所回落,32位高端嵌入式人才的需求增长非常突出。

尽管近几年一些高校根据人才市场需求变化,适当调整了教学计划,增加类似于“嵌入式系统”等课程,但仅仅是几门课程的改变难以扭转学生知识结构和操作技能与市场需求脱节现象,因为市场需求的是专业化和技能化人才,而不是以前“什么都会一点,什么都不精”的人才,所以必须从根本上对专业进行彻底改革,改变以前的教学模式。

通常认为掌握嵌入式技术“门槛” 较高,需要学生有着良好的基础和基本素质,但是高职院校可将嵌入式技术办成专业,通过对专业知识进行细分,重点突出操作技能,通过长达几年教学实践,完全可以做到把复杂的知识简单化,提高学生学习兴趣。目前国内有些高职院校已进行了探索,取得了一些成果。

2职业岗位和职业能力分析

一个专业设置存在必要性首先是依据市场上有无相对应的职业岗位,而不能走为招揽生源而闭门造车的路子。目前中国号称“世界工厂”,制造业发达,电子产品制造、玩具等工业全世界赫赫有名,客观上能为学生就业提供广阔的舞台。

设置“嵌入式系统”专业的职业主要是面向信息、电子电器类行业,如在计算机、通信、家电、汽车电子、玩具、医疗器械等行业从事嵌入式产品软硬件开发、系统调试、辅助设计等工作。同时可从事嵌入式产品应用软件升级工作;在电子产品厂家从事相关电子产品的生产、测试、辅助设计等工作;还可从事印制电路板(PCB)设计,微控制器应用开发、电子设备维护维修等工作。具体说就是[2]:

(1) 产品研发。智能化产品研发中嵌入式计算机设计工作。

(2) 与嵌入式产品相关的生产、制造部门从事生产管理、测试、检验工作。

(3) 嵌入式产品的销售、产品升级、维护、售后服务等工作。

(4) 可从事微控制器应用开发、电子设备维护维修、印制电路板(PCB)设计、通用计算机维修、计算机板卡维修等工作。

职业能力与职业岗位是相辅相成的,一定的职业岗位需要相应的职业能力,而具有一定职业能力的人才能胜任相应的职业岗位。作为未来的职业人,具有良好的专业技能是必不可少的,如嵌入式软件设计流程、PCB板制作、8位和32位系统基本原理等;还应具有良好的综合素质,如良好的沟通表达能力、职业道德、抗压能力和积极乐观的人生态度等。这些需要通过制定详细周全的人才培养方案及整个校园文化共同打造形成。

3课程设置分析

目前我国职业院校在进行学科建设、制定人才培养方案、设计课程体系时,往往不是从市场需求出发,而是先有结果再来拼凑过程,或者直接沿用普通高等教育的以“学科系统化”为设计思想的课程体系。这种操作模式很难适应高职教育发展和社会对人才需求的需要,北大青鸟推荐的一种专业建设思路,很有借鉴作用,如图1所示。

课程体系是制定人才培养方案中最重要、关键的一环,直接关系到学生培养质量,以及相关的师资队伍、实训室的建设等,根据目前市场上职业岗位和职业技能的需求,构建如下课程体系,如表1所示。

4实训基地建设[3]

高等职业教育主要是培养高素质应用技能型人才,在人才的培养过程中,技能的培养具有重要的地位。技术、技能的培养需要环境,需要系列实践教学环节来保障。在高职教育中,实践教学环节的设计与实施、实验实训基地的设计与建设,是高职教育教学改革的一项重要任务。我们一直坚持校内实训基地和校外实训基地同步建设,以校内实训基地为主的思想。校外实训基地主要结合公司具体产品综合训练,而校内实训基地侧重于各方面技能训练,具体说,建议设立如下校内实训基地。

(1) 计算机组装与外设维修实训室。

设立50个左右的工位,满足一个教学班(50人)的实训需要,设备配置:1/3采用市场销售的新型号计算机,用于学生识别最新的硬件系统和硬件安装演示、系统软件安装训练;1/3为市场在用的流行计算机,用于硬件系统的安装训练和软件系统安装与测试;1/3为市场接近淘汰的机型,用于拆装机训练和维修训练。

(2) 电工电子实训室。

用于进行电路基础、模拟电路、数字电路实训。

(3) 单片机及PCB板制作实训室。

用于辅助单片机课程和PCB课程学习,作为完成各种综合实训场所。在通用机房安装protel或其他电子设计软件,用于电路原理图绘制和PCB设计。该实训室配备电烙铁、万用板,以及“PCB雕刻机”、“PCB孔化设备”,既可完成手工制作PCB实训,又可了解设备制作PCB过程。

(4)ARM嵌入式技术实训室。

配置基于ARM9以上序列的嵌入式实验教学设备25台左右,满足一个教学班(50人)需要。主要是实训ARM基本应用。

(5) 嵌入式操作系统软件实训室。

该实训室可结合ARM嵌入式技术实训室共同组织实施,主要完成操作系统(Linux和Windows)裁剪、移植实训工作,以及应用软件开发实训工作。

5师资队伍建设

根据人才培养方案,我院组建以专业带头人为核心、骨干教师为依托,包括专任教师和企业兼职教师等专业教师队伍。专业带头人要能够站在专业领域发展前沿,熟悉行业企业最新技术和市场动态,把握专业技术改革方向;骨干教师能够精通本专业的相关技术,教学经验丰富,科研能力强,有较强的学习能力,年富力强。教师队伍应保持相应的稳定,在年龄结构、职称结构上保持恰到的比例,不要太集中于毕业于某一院校,避免产生近亲繁殖。

目前根据我们招聘教师的经验,从高校应届毕业生中很难找到合适的人选,因为按照现在中国研究生培养学科方向,软硬件皆精通且动手能力较强的人才实在不多。因此,师资队伍建设应立足于从企业引进高层次人才为主,培养本校在职教师及聘用兼职教师为辅的方法。

6结语

近几年许多高校都面临了这样一个事实:报读计算机类的学生越来越少了。这一方面与学生就业难有直接关系,另一方面也反映了整个社会在发生变化,市场对人才的需求也在发生变化,而高校对此缺乏足够的敏锐。笔者所在的学校正在进行大规模的专业调整,“以改革求生存,以创新求发展”已成为大家的共识,计算机类专业也不例外,唯有不断改革适应市场需求、挖掘新的专业方向,才能保持专业可持续发展。

参考文献:

[1] 郭琦. 高职院校计算机专业设置与就业形势分析[J]. 职业教育研究,2008(4):41-42.

[2] 中国高等职业院校计算机教育改革课题研究组. 中国高职院校计算机教育课程体系[M]. 北京:中国铁道出版社,2007.

[3] 全国高等院校计算机基础教育研究会. 高职院校计算机教育经验汇编(第一集)[M]. 北京:中国铁道出版社,2007.

Construct Vocational Specialty System of Embedded System Oriented to Employment

LIU Yi-jun1 , XIONG Jian-ling2

(1. Guangzhou Vocational College of Technology and Business, Guangzhou511442, China;

2. Guangzhou Thinker Science and Technology Limited company, Guangzhou510630, China )