电子设计技术论文范文

导语：如何才能写好一篇电子设计技术论文，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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在新媒体时代的影响下，电子书籍的设计是科学技术与艺术语言相融合的产物，其在原有的文字、图像、色彩等视觉元素设计的基础上，融入了三维图像、交互设计、flas、音频、视频等动态立体图像表达形式，并通过音频播放功能，把文字信息以声音的形式有效、生动地传递给读者，使书籍真正营造出视、听、嗅、触、味五感于一体的阅读氛围。对于电子书籍教学与传统书籍相比较,对书籍设计如何体现“五感”有一个新的认识。“视”的体现：将传统书籍版式与动态技术结合，动静结合。“听”的体现：在电子书籍中融入听觉元素更好的传达信息的同时，提高了书籍听觉感染力。“触”的体现，从以往传统书籍对材料的触觉提升到以读者与书籍交互性设计和参与性，通过读者对屏幕的触摸或是鼠标的点击、拖动，运用动态图像使读者体会触觉的主动性。“嗅”与“味”的体现，电子书籍无法从食物的方面传达嗅觉，只有间接的从图像、色彩等视觉元素来刺激读者。总之，在电子书籍的教学中要强调书籍内涵艺术化、设计风格简约化、设计信息多元化、设计服务合理化的原则，贯穿到整个电子书籍设计的教学环节中去。

2对电子书籍设计课程教学模式的尝试

2.1培养模式的改革电子书籍的教学中以综合学科知识运用与新媒体技术结合的方式，改变单一教学模式，以开放式态度对待学生和教学。在电子书籍的内容采集阶段，提倡凸显个性化特征；在创意阶段，鼓励学生突破、创新；在电子书籍的制作阶段，以合理化运用新媒体技术为原则，将视听多媒体元素进行有效的编辑和安排。教师应把握学生在每一个阶段的学习，以不同阶段的要求对学生进行指导，不能一味追求新媒体技术带来的全新效果，而是要本着传统书籍技巧与电子书籍技术结合的方式，确立艺术与技术相结合的人才培养模式。

2.2电子书籍设计教学内容的设置优秀的电子书籍设计是以实用性、艺术性、文化性相结合的产物，教师在电子书籍设计的教学内容中需要注意以下几个方面：强调版式设计：在电子书籍教学中信息传达是电子书籍版面设计中的重点，虽然电子书籍不同于传统书籍的纸质媒介和形态，融合了音频视频以及图形图像为一体的心得表达形式，但是它的呈现，在读者阅读时，仍然以图形、文字、色彩为主要构成，所以将传统设计元素与视频、音频相结合的方式来传达信息。强调适量的设计元素，避免视觉混乱进行有序的设计，准确把握整体和部分的关系。提倡交互式设计：相较于传统书籍，电子书籍运用交互式技术使读者通过界面中的按钮、图标、菜单等交互式设置，来实现阅读的主动性，所以引导学生通过交互式设计来增加读者阅读的互动性、趣味性和主动性是电子书籍设计教学的重点，但在电子书籍中交互设计应当适度、合理，带动读者的参与，调动读者的阅读积极性。鼓励运用新技术：由于电子书籍中的媒体多元化，所以对于新技术（软硬件）的掌握与操作尤为重要，鼓励学生将新技术在电子书籍设计上进行运用，利用flas、视频音频、3D模拟虚拟空间等手法，使学生在电子书籍在个性风格和艺术表现上更为丰富，但这也是教学的难点与挑战，需要学生指导掌握综合知识与技术。在课题设置训练上：以网络上招标的电子书籍设计项目来作为学生训练项目，如：电子杂志、电子书刊、电子报纸等，而不是局限于虚拟课题设计，提升学生的设计能力和兴趣，引导学生结合市场的需求来创意，设计出优秀的电子书籍。

3教学中可能遇到的问题

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数字电视信号要求发射机功放系统必须有较好的线性，当前改善功放系统线性度比较成熟的方法是在数字激励器中加入预校正技术和均衡技术。数字激励器的均衡器包括线性均衡器和群时延均衡器。数字均衡器主要有两个功能，一个功能是预校正数字I、Q基带信号的电平（相位、频响），另一个功能是将数字I、Q基带信号转换为模拟信号，同时送入调制器进行变频转换。均衡器补偿数字电视发射机的各部分产生的线性总失真，线性失真包括相位线性失真和幅度线性失真。发射机产生线性失真的主要器件是功放系统的输入/输出匹配网络和腔体及射频滤波器。这些器件产生的频响成为复频响，都需要对其幅度和相位进行均衡。均衡器输出的频响与发射机各部分的总频响呈复数共轭的函数转换关系，当发射机的复频响与均衡器产生的频响函数相乘后，发射机的线性失真将下降至满足标准要求的水平。理想的频响是一个常数和频率无关。群时延就是相位相对于频率的失真，是指不同频率的信号在通过整个信号带宽范围时产生不同的时延。理想的群时延也是一个常数和频率无关。补偿群时延失真的办法通常是采用两个数字均衡滤波器用于高频和低频补偿。数字激励器调制器的功能是把经过COFDM调制并进行数模转换后的两路I、Q正交信号和频率合成器输出的视频载波信号进行混频、变频成一路射频输出。

二、频率合成器

频率合成器的主要功能为输出调制需要的视频载波本振信号频率，为单频网提供参考时间和参考频率。载波频率的产生通过PLL（锁相环频率合成器）完成。PLL回路包括一个恒温VCXO（压控晶体振荡器），带宽为10MHz。输出的每个频率都与10MHz基准频率同步，10MHz基准频率的频率精度较高，较高的频率精度可降低噪声和确保短期的稳定性。5控制电路数字激励器一般都配有可实现远程遥控的RS232接口，同时安装以工控机为核心的控制处理单元。控制处理单元提供了发射机当前的运行状态信息、故障报警信息、参数配置信息、发射机的开启与关闭及历史记录等信息。通过操控工控机可以显示功放系统内部各功放模块的实时状态，控制单元通过外接传感器监测发射机各装置，管理发射机的全部操作。

三、中频自适应数字预校正技术

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1．1PID控制原理［1，2］

常规PID控制系统原理框图如图1所示。

PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r（t）与实际输出构成控制偏差：

将此偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。其控制规律为：

式中，Kp为比例系数，T1为积分时间常数，TD为微分时间常数。

在PID控制中，比例项用于纠正偏差，积分项用于消除系统的稳态误差，微分项用于减小系统的超调量，增加系统稳定性。PID控制器的性能就决定于Kp、T1和TD这3个系数。如何选用这3个系数是PID控制的核心。

1．2数字PID控制算法选择

设计和调整数字PID控制器的任务就是根据被控对象和系统要求，选择合适的PID模型，将其进行离散化处理，编出计算机程序由微处理器实现，最后确定KP、T1、TD、和T，T为采样周期。微处理器控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量，因此，必须对PID模型进行离散化处理。

用矩形方法数值积分代替式（3）中的积分项，对式（3）中的导数项用后向差分逼近，经推理可得到基本PID控制的位置式算法：

式中k——采样序号，k＝0，1，2，……

U（k）——第k次采样时刻输出值

E（k）——第k次采样时输入的偏差值

E（k－1）——第（k－1）次采样时刻输入的偏差值

K1——积分系数，K1＝KpT／T1

KD——微分数系，KD＝KpTD／T1

在数字控制系统中，PID控制规律是用程序来实现的，因而具有更大的灵活性。由于基本PID控制中引入了积分环节，其目的主要是为了消除静差，提高精度。但在柴油机调速过程中，突加突减负载时，会引起转速的较大波动，导致短时间内转速出现较大偏差，通过PID积分运算积累，超调量过大，系统产生振荡，严重影响发电机组输出电能的品质。为避免PID控制中积分项引起的超调，提高其调节品质，拟采用积分分离法对基本PID控制进行改进，简称变速积分PID。变速积分PID的基本思路是设法改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差越大，积分越慢；反之，则越快。

式中，A、B为积分区间。

变速积分PID算法为：

式中，U1（k）为第k次采样时刻PID运算的积分部分输出值。

采用变速积分PID控制，系统具有以下特点：用比例消除大偏差，用积分消除小偏差，可完全消除积分饱和现象；各参数容易整定，易实现系统稳定，而且对A、B两参数不要求十分精确；超调量大大减小，改善了调节品质，适应性较强。

2柴油发电机组数字调速系统中PID控制参数整定［3，4］

数字PID控制参数整定的任务主要是确定数字PID的参数KP、T1、TD和T。

对于简单控制系统，可采用理论计算方法确定这些参数。但由于柴油机调速系统的工况较为复杂，其数学模型并非十分精确，在此，采用工程整定常用的扩充临界比例带法，结合经验法再对参数进行调整，得到最终的PID参数。

（1）采样周期T的选择

在数字控制系统中，采样周期T是一个比较重要的因素，采样周期的选取，应与PID参数的整定综合考虑。

首先，采样周期T的选取应满足以下要求：远小于对象扰动周期；比对象时间常数小得多；尽量缩短采样周期，以改善调节品质。

该系统中，PID调节控制过程是在定时中断状态下完成的，因此，采样周期T的大小必须保证中断服务程序的正常运行。在不影响中断程序运行的情况下，可取采样周期T＝0．1τ（τ为柴油机的纯滞后时间）。当中断程序运行时间Tz大于0．1τ时，则取T＝Tz，

（2）临界振荡周期Ts的确定

初始确定数字PID参数时，在用上述方法确定采样周期T的条件下，从调速系统的PID调节回路中，去掉数字控制器的微分控制作用和积分控制作用，只采用比例调节环节来确定系统的振荡周期Ts和临界比例系数Ks。由单片机系统自动控制比例系数KP，并逐渐增大Kp，直到系统出现持续的等幅振荡，然后由单片机系统自动记录并显示调速系统发生等幅振荡时的临界比例度δ和相应的临界振荡周期Ts。

控制度就是以模拟调节器为基础，定量衡量数字控制系统与模拟调节器对同一对象的控制效果。控制效果就是采用某一积分准则，根据系统在规定的输入下的输出响应，使用该准则取最小值时的最

如前所述，采样周期T的长短会影响系统的控制品质，同样是最佳整定，数字控制系统的品质要低于模拟系统的控制品质。即控制度总是大于1的，且控制度越大，相应的数字控制系统品质越差。

为获得与模拟控制器相当的品质，控制度选为1．05。不同控制度时，扩充临界比例带法PID参数计算公式

（4）KP、K1、KD、T的求取

根据实验所得Ks和Ts及选定的控制度，按表1计算出数字PID参数Kp、T1、TD和T。

（5）控制效果的调节

按求得的参数值在调速控制系统中运行，并观察控制效果。如控制效果达不到控制要求，可基于以下原则，根据经验法对参数做适当调整。

①增大比例系数Kp，将加快系统的响应速度，但过大会使系统产生较大超调，甚至产生振荡。

②增大积分时间T1，有利于减小超调，减少振荡，使系统更加稳定，但会增加系统过渡过程时间。

③增大微分时间常数TD有利于加快系统的响应，使超调减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。

基于上述原则，调整PID参数时，应先比例、后积分、再微分进行调整。

参考文献：

［1］陶永华，尹怡欣，葛芦生．新型PID控制及其应用［M］．机械工业出版社，1998．

［2］王福瑞．单片微机测控系统设计大全［M］．北京航空航天大学出版社，1998．

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1．档案保管方式不同。传统的项目图纸等实物档案，按照卷册号有序地存放于库房的档案排架上，依照档案库的防火、防霉、防盗等规定进行保管。数字档案的安全保管建立在数据中心的系统安全管理、设备操作管理、访问权限管理、数据备份管理等一系列的安全管理措施之上，侧重于防病毒、防攻击、防灾害等数据安全管理，其安全性明显高于传统档案。

2．档案利用方式不同。传统档案利用需要设计人员亲自到档案馆借阅，且受限于实体档案的数量、档案的借阅情况、档案馆的开馆时间等，利用率较低。数字档案充分利用网络数据传输的便捷性和实时性，随时为用户提供浏览或下载档案服务。数字档案的使用率远远高于纸质档案，使档案充分发挥出其自身的价值。但是，数字档案的频繁访问也对档案系统的健壮性、数据结构的合理性、档案编研的科学性，提出了更高的要求。

二、在电力工程设计中加强数字档案管理的对策

1．加强档案管理业务平台建设。档案管理服务于电力工程设计工作，所以，数字档案管理平台不是孤立的，而是与协同设计平台集成于同一工作平台。电力设计院的设计人员与档案管理人员，都使用该平台进行设计和档案管理等工作，并通过该平台实时在线沟通。在协同设计平台上设计完成的电力工程，其电子档案基于网络审核合格后，由档案管理人员负责接收、整理和网上归档。应用档案管理业务平台实现在线档案收集，保证了电子文档的真实性、及时性和有效性，并能定期对电子文档进行版本更新，极大地提高了工作效率。

2．构建各类档案信息库。档案数字化是一项细致而繁琐的工作，底图和文书档案需进行扫描，声像档案可采用录像转视频文件、照片生成电子图片等方式，集中进行数字化处理。工程档案采用大流水工作方式数字化后，需进一步进行网上编目，自动生成流水号、文档挂接等工作，构建各类档案信息库。档案管理平台具有电子档案密级和权限划分功能，可以根据密级和权限划分规则，对全部电子档案进行密级和权限划分，从而实现了档案信息库的自动安全管理。

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关键词：功率放大器匹配增益

数字电视地面广播技术采用数字压缩技术，在同样清晰度和音质情况下，用户可以接收的节目数量提高4～6倍。同一信道中，可同时传输附加数据和其他信息，且抗干扰能力强，覆盖区域内近场和远场的接收效果几乎相同，因此，数字电视受到了广泛的关注。

欧美一些国家对数字电视技术的研究较为深入，已研制出了性能完善的数字电视信号发射机。我国数字电视技术的研究起步相对较晚，还处在实验阶段。为降低成本，数字电视发射机的国产化是我国广播电视行业发展的必然趋势。

功率放大器是数字电视发射机中的重要组成部分。通常情况下，数字电视发射机中的信号经COFDM方式调制后输出中频模拟信号，通过上变频送入放大部分。该调制方式包括IFFT（8M）和IFFT（2M）两种模式，分别由6817和1705个载波组成。每个载波之间的频率间隔非常近，所以交调信号很容易落在频带内，引起交调失真。数字电视的发射机较传统类型，在线性度、稳定性等方面有着更高的要求。对发射机中的功率放大器要求必须工作在较高的线性状态下，增益稳定。

发射系统的放大部分分为激励和主放大电路。其中激励部分为宽带功率放大器，为确保地面数字电视传输的正常稳定，需要具有良好的稳定性和可靠性，其工作频段在470MHz～860MHz，工作状态为AB类；要求增益大于10dB，交调抑制小于－35dB，噪声功率密度大于130dBc／Hz。本文采用最新的LDMOSFET器件，及平衡放大电路结构?熏设计数字电视发射机中的驱动级功率放大器，经过优化和调试，满足系统要求。

图2输入匹配网络拓扑图

1功率放大器设计

1．1功率放大器的放大芯片选型

本文采用摩托罗拉LDMOSFET器件MRF373作为功放的放大芯片。该芯片在线性、增益和输出能力上相对于BJT器件有较大的提升，使发射机的可靠性和可维护性大大提高。与传统的分米波双极型功放管相比，LDMOSFET具有以下显著优点：

·可以在高驻波比（VSWR＝10：1）情况下工作；

·增益高（典型值13dB）；

·饱和曲线平滑，有利于模拟和数字电视射频信号放大；

·可以承受大的过驱动功率，特别适用于DVB－T中COFDM调制的多载波信号；

·偏置电路简单，无需复杂的带正温度补偿的有源低阻抗偏置电路。

图3输出匹配网络拓扑图

LDMOS制造工艺结合了BPT和砷化镓工艺。与标准MOS工艺不同的是，在器件封装上，LDMOS没有采用BeO氧化铍隔离层，而是直接硬接在衬底上，导热性能得到改善，提高了器件的耐高温性，大大延长了器件寿命。由于LDMOS管的负温效应，其漏电流在受热时自动均流，而不会象双极型管的正温度效应在收集极电流局部形成热点，从而管子不易损坏。所以LDMOS管大大加强了负载失配和过激励的承受能力。同样由于LDMOS管的自动均流作用，其输入－输出特性曲线在1dB压缩点（大信号运用的饱和区段）下弯较缓，所以动态范围变宽，有利于模拟和数字电视射频信号放大。LDMOS在小信号放大时近似线性，几乎没有交调失真，很大程度简化了校正电路。MOS器件的直流栅极电流几乎为零，偏置电路简单，无需复杂的带正温度补偿的有源低阻抗偏置电路。

1．2电路结构选择及比较

小信号S参数可以用于甲类放大器的设计，也就是要求信号的放大基本限制在晶体管的线性区域。然而，涉及到大功率放大器时，由于放大器工作在非线性区，所以小信号通常近似无效。此时必须求得晶体管的大信号S参数或阻抗，以得到合理的设计效果。

一般说来，甲类工作状态失真系数最小，具有良好的线性度。但是在大功率应用情况下，由于甲类工作状态的效率低（50％）而不适用。采用甲乙类推挽放大器的电路形式，可以得到与甲类放大器相近的线性指标。

推挽电路形式由两个独立且无任何内部连接的单管放大器构成，通过两个巴伦进行功率的矢量分配与合成。由于巴伦本身具有变阻的特点，因此大大降低了变阻比带来的阻抗匹配的困难，且巴伦对于偶次谐波具有很好的抑制作用。但是由于巴伦两边间隔过小，两路相互影响较大，所以应用巴伦结构的放大器稳定性较差，且该电路的输入和输出驻波比较差。

本文采用平衡放大器的形式，结构如图1所示。其工作原理与巴伦结构的电路相似，但是由于3dB电桥的应用，使得两路射频信号之间隔离较好，有利于两个端口的匹配。相对于单管放大器结构，其优点如表1。

表1平衡放大器与单管放大器特性比较

特性平衡放大器单管放大器

输入输出反射好较差

噪声特性较好较差

长期稳定性好较差

元件离散性对放大电路影响

较小较大

1．3匹配网络设计

由于MRF373没有提供内匹配，所以要在放大电路中构建匹配网络。数字电视反射系统中的放大电路工作在470MHz～860MHz，需要在宽频带范围内实现阻抗匹配。宽带放大器匹配电路设计的基本思想是：在放大器的输入输出及级间都采用电抗匹配网络进行多级阻抗变换。该网络只起匹配作用，不额外损耗功率，可以保证最大的传输系数，对器件特性起均衡作用，并可以满足系统所需要的带宽要求。

使用器件的IV曲线或者通过输出功率、工作电压等参数可以确定负载RL。为使输出功率最大，用RL表示器件的内部漏极负载，以此作为输出匹配电路的目标。如果一个网络对一个复阻抗有最佳匹配，则网络的输出阻抗等于负载阻抗的复数共轭值。现在的负载阻抗是纯实数RL，所以最佳输出匹配电路反映到器件漏极负载的阻抗是RL的复数共轭值，即：

RL＝（VDD－VDS（sat））2／2P

其中VDD是工作电压，VDS（sat）是拐点电压，P是输出功率。

根据上式可以算出，MRF373的RL大约为6Ω。

本文中的放大电路采用分离元件和分布参数元件混合使用的方法。由于电感比电容有更高的热损耗，所以在此类电路中通常避免使用电感，而使用高阻抗的传输线代替。混合类型的匹配网络通常包括几段串连的传输线以及间隔配置的并联电容。该放大器的输入匹配部分采用了四节连阻抗变换，输出匹配采用五节连阻抗变换的混合电路形式。输入、输出匹配网络拓扑图如图2、图3所示。

2电路优化与仿真结果

由于数字电视发射系统要求放大电路必须工作在线性放大状态，可以用小信号S参数法分析。借助器件厂商提供的小信号S参数文件，可以用ADS对整个电路进行小信号S参数仿真，得到小信号增益、端口匹配、隔离及稳定因子K。表2为MRF373在（Vce＝26V、Ic＝500mA）下的S参数。

用ADS进行电路仿真并不能达到设计要求，需在此基础上进行电路优化。当只有小信号S参数作为模型来设计功率放大器时，电路优化的步骤一般为：首先尽可能以RL（相对最大输出功率的负载电阻）匹配为目标，优化和确定输出匹配电路元件值；然后再优化输入匹配电路的元件值，改善增益和输入匹配电路。需要注意的是：在优化前，必须得到尽可能完整的输出电路模型，然后在工作频率下对其优化，达到与RL的最佳匹配。图4为放大电路的仿真结果，图5为电路最终优化结果。

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关键词：提问;设计;新颖;趣味

多年来，我在《电子技术基础》课程教学中体会到，要使学生牢固地掌握知识和技能，除了教师认真备课、讲课、实验实习等环节需一丝不苟外，设计巧妙的提问是十分必要的。因为课堂教学过程是一个特殊的认识过程，也是一个复杂的思维过程，教育心理学表明，学起于思，思源于疑，而课堂提问又是组织教学的重要手段。一个好的提问，不仅能激发学生的学习兴趣，启发学生的思维，集中学生的注意力，而且能调动学生的积极性，开发学生的智力。

一、 课堂提问，突出“启后”

一堂好课，少不了一段言简意赅的导入语，也少不了教师对学生的提问，所以，教师上课时，提问应注意与前节内容有关，将前节内容进行总结，提出的问题又与本节课内容有关，能激发学生的求知欲，使学生能从提问中受到一些启示。

比如，讲授单级放大电路时，我先对三极管、电阻、电容的作用进行总结提问，同学们回答三极管能起放大作用，我立刻提成新问题，单独一个三极管会将信号放大吗？然后再板书课题，这样先声夺人，能一下子把学生的思维带入新课题。

二、课题提问，突出“新颖”

教师在课堂上，提出同一个问题，可以从不同角度切入，效果就大不一样，我在讲数字电路基础知识时，讲授“与”和“或”的概念，是这样提问的。你们用二个开关同时控制一盏灯，会出现什么情况呢？学生回答：“可以将二个开关串联起来控制一盏灯，也可以将二个开关并联起来控制一盏灯”。我再问：“串联起来的灯在什么情况下亮，并联起来又怎样才能亮呢？”学生回答：“串联起来必须二个开关同时闭合灯才能亮，并联起来只要其中一个开关闭合灯就亮。”我立刻从学生的回答中总结出“与”和“或”的概念，学生很容易区别，并能牢固掌握。

三、课堂提问，注意“趣味”

前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说过：“热爱是最好的老师”在专业课提问中，应提出一些和教学内容有关的趣味性问题，寓趣于问，可激发学生的学习积极性、主动性。

比如讲述稳压电源时。我先让学生在电工台上组装一个稳压电源，然后要求测出输出电压值。再向学生提问：“输出电压除了改变可变电阻外，还可通过改变哪些参数来改变输出电压值？”学生通过实验，得出了改变输入电压、稳压二极管、取样电阻等都可改变输出电压。这样的提问，学生通过动手实验得出结论。使他们感受到了学习是一件乐事。

四、课堂提问，创设“情境”

在重视学生智慧挖掘、创新精神培养的课堂教学当前，我们仍要有教师旁征博引的讲解。这可丰富、深化教学内容，活跃课堂氛围。同时，课堂教学中创设情境，可使学生在学习中得到极大的满足，乐此不疲。在课堂教学提问时创设情境，可唤起学生强烈的求知欲望。

例如：讲数字电路中的“显示器”时，我带了一座数字钟进课堂，引起学生的注意，然后提问：“时间是怎样显示出来的呢？数字又是怎样形成的呢？还有你们手上的电子表是怎样显示的？”这样一来，充分调动了学生的学习积极性，集中了学生的注意力。再讲授新课时，收效良好。

五、课堂提问，寻找“疑点”

教学中有一些内容，学生似乎一看就懂，没有疑问，而实质上却是有疑问的。若在此处设问，引导学生探索问题，深挖教材，会收到良好的效果。我在讲电容并联时，提出电容并联时电容量为什么会增加呢？学生通过思考后回答，电容并联后相当于两极板面积增加。又如，讲述二极管时，书上提出了二极管能正向导通，反向截止。我提出了二极管正向导通时，为什么还要使所加的电压要大于其死区电压呢？学生通过思考，讨论得出了结论。通过提问，使学生真正掌握了书本上的知识。

六、课堂提问，注意“归纳”

学生已学过的知识、技能、方法对于学习新知识技能、方法会产生一定的影响作用，所以我们要及时将他们所学的进行总结归纳，让他们把所学的知识形成一个体系，教师将前后知识联系起来，提出一些问题。我在讲晶体三极管开关电路时，提出了“除三极管外，还有哪些元件可替代晶体三极管开关使用呢？”学生就会将前面所学的知识与之联系起来，寻找答案。

总之，课堂提问是一门教学艺术，这是教育学、心理学、教学方法在课堂中的具体体现。精心地设计课堂提问，对学生掌握知识、提高能力、开发智力能起到事半功倍的作用。

参考文献：

[1]《电子技术基础》张龙兴主编。高等教育出版社，2006

[2]《电工基础》周绍编高等教育出版社，2006

[3]《电工电子技术》粟亚冬、柳立、张庆华主编，中国劳动社会保障出版社，2008

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1培养了学生的实践创新能力

中国研究生电子设计竞赛从预备通知到正式比赛有一年时间的跨度，学生在此期间通过自命题或导师命题查阅文献并收集资料，采用最新技术至最终完成设计。竞赛中三名学生组成一队。中国研究生电子设计竞赛命题分笔试和实践环节命题两部分。笔试采取统一命题，实践环节学生自命题。学生的一些参赛作品命题具有独特的创意，如清华大学的“可穿戴多媒体无线体域网”;北方工业大学的“基于NiosⅡ的商品防伪系统”;华南理工大学的“视觉跟踪人机交互SOC设计”;台湾亚东技术学院的“公车动态资讯系统”;复旦大学的“超声血流分析平台”;东南大学的“基于微电子神经桥的瘫痪病人肢体康复系统设计”等作品都具有非常高的科技含量。成都电子科技大学的作品“新型无创伤式颅内压检测系统”项目以其极高的商业应用前景，获得了众多企业的青睐。

2推动了教学工作的开展

十几年来，许多高校在竞赛的推动下开设了“电子设计自动化”课程。一些教师将电子设计自动化最新技术融入研究生教学。每年的研究生电子设计竞赛，带队教师通过学生的设计作品了解到其他院校最新教学及科研现状，通过互相交流，然后融入各自的教学中。中国研究生电子设计竞赛从第六届开始作品设计题目采用自由命题方式，从而使高校学生的设计作品和毕业设计及研究生所从事的科研课题紧密结合。学生在有限的竞赛时间内完成设计，可以说通过比赛进一步提高毕业设计论文的质量。

二、研究生电子设计竞赛模式的探索

1与企业深层次的合作

中国研究生电子竞赛从诞生之日起，就确立了“以企业为主要推动力“”的发展思路。企业提供资金支持、参与题目设计与评审，为优秀参赛者提供创业就业机会等。前期参与的企业有中国华大集成电路设计中心、深圳华为技术有限公司、清华同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、MenterGraphics公司、IEEE-SSCS北京分会、深港产学研基地、深圳市国微电子股份有限公司、深圳市亚科希资讯有限公司、中兴通讯股份有限公司、ALTERA公司等。

2严格科学可行的竞赛规则

中国研究生电子设计竞赛建立了一只由国内知名高校教授及研究所专家组成的组委会和命题委员会。委员会制定了严格科学可行的竞赛规则。包括报名和资格确认、竞赛程序、竞赛要求、报奖比例和评奖比例、评审制度、公示以及相关的时间节点等内容。竞赛程序包括竞赛的类型、笔试、预赛和决赛答辩等;竞赛要求包括报告的格式、主要内容、视频制作的格式和密封方法等;评审制度包括论文评审的要求、复审、答辩评审、评分标准和计分规则等;公示包括公示日期、投诉和对投诉的应答等。

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一、机务专业学生动手能力、创新能力和英语能力的重要性

实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。中国民航飞行学院航空工程学院主要培养民航飞机与发动机维修、航空电子电气设备维修等方向的应用型高级机务工程技术人才。结合机务维护行业需要和自身实际，提出了“学历+技能+英语”的培养模式，明确我院学生培养的目标，从中可以看出学生动手能力的重要性。随着我国“大飞机”项目的实施，可以预见，更多的高新科学技术将会用到“大飞机”的研发、试飞、运行和维护中，这也对未来的机务维护工作者提出了更高的要求，不但要求其具有很强的动手能力，而且还要求其具有很高的创新能力。

二、竞赛对机务专业学生动手能力的培养

电子设计竞赛对学生实践能力提出了高要求，全国大学生电子设计竞赛的形式是半开放模式。要求学生在四天三夜的时间里，根据题目给出的要求设计出方案，更重要的是该方案要切实可行，即理论上可行和实验室现有的条件能够实际制作出来，最后还要制作完成实物作品。这个过程对学生的实践动手能力提出了极高的要求，要求学生能够理论联系实际，并在电路设计、制作、调试等方面要积累相当的经验,这对传统的教学(理论教学和实验教学)提出了很高的挑战。针对电子设计竞赛的内容和特点，需要对学生进行以下训练，努力提高学生的动手能力以及理论联系实际的能力。

（一）基础知识训练

基础知识训练的目标是达到“六会一牢固”，即基本知识牢固，会看图，会画PCB板，会焊接安装，会测量，会查资料，会写文档。对于我院来讲，参赛队员主要是大三的学生，竞赛涉及的一些课程如模拟电子技术、数字电路、单片机、传感器与检测技术等已经修过。因此在暑假集中培训阶段，要求他们牢固巩固已学过的知识，同时注意与应用密切相关的基础知识。例如：对于模拟电路，要求学生在懂得基本的半导体知识后着重掌握各种基本放大器的工作机理及应用，运算放大器、比较器的原理及应用，各种振荡器的应用，电源等；对于数字电路，则要求学生切实巩固各种组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用与基本的设计思想等。重视对参赛队员焊接知识的培训，学会使用常见的各种测量仪器，学会使用互联网进行查阅资料，学会写设计总结报告。设计总结报告是竞赛作品的一个重要组成部分，其内容体现参赛队员的设计思想、实现手段以及测试结果等方面。设计总结报告质量的高低反映参赛队员的写作能力优秀与否，同时也关系作品成功与否，因此要重视对文档写作的培训。

（二）实践模块训练

实践模块训练的内容和目标是由浅入深，循序渐进，有计划地进行培训，独立完成电子电路模块设计与制作，组织各种形式的学习讨论会，促进信息交流，优秀作品及时整理归档，达到建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。结合电子设计竞赛常用到的模块，进行相应基本单元电路的设计与制作，其内容包含有单片机最小系统、A/D与D/A电路、集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号产生电路、信号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、功率驱动电路、显示电路等。

（三）综合强化训练

综合强化训练的目标是模拟实际竞赛，以往年的竞赛题目为模板，适当进行一些调整，尽量接近实际竞赛的难度，以达到模拟实战的目的，培养学生电子设计的综合实践能力。参赛队员存在的主要弱点是理论与实践结合不够，不具备综合运用所学知识进行设计的能力，创新及独立工作的能力较差，新器件、新技术应用能力差，因此在选手的赛前训练中紧密结合各个模块功能设置训练题目进行实训。对于同一个制作题目让两组参赛队员采用不同的设计方案实现，然后比较制作实物的性能参数，最后集中讨论总结经验，加深他们对不同器件、不同模块特性的认识。

三、电子设计竞赛对机务专业学生创新能力的培养

大学生电子设计竞赛题目涉及的内容涵盖了电子信息类大学本科的大部分课程,竞赛主要考察学生的创新意识。竞赛的每一道选题都经过千挑万选,题目的解决方法往往具有多样性,既能采用常规方法达到目的,又可用新方法新手段来实现，这为学生提供了足够的发挥空间。竞赛中,对于同一题目的多件作品,一种好的项目解决方案或一种比较新颖的解决思路往往更易吸引专家、评委的注意。竞赛题目的这种特点,无形中促使学生充分发挥主观能动性,广开思路,促进了学生创新意识和创新能力的形成。

（一）创新意识的形成

大学生电子设计竞赛在一个开放或半开放的环境中进行,学生根据自己的需要形成策划来满足社会上某一需求。根据策划进行设计制造,对某产品进行调试并参加全国或全省评比。评判组成员包括国内外的专家和提供开发环境的专家,学生要与评审专家进行交流、探讨、汇报。很多学生能用英语来报告,涉及的题目、环境也很具有前沿性。由策划到设计、制造、调试,到答辩、交流，通过介入当今电子技术领域的前沿,与国内外一些专家的交流,使竞赛成为一个互相交流、互相促进、互相学习的过程,实际上都是培养国际意识的过程,竞赛对学生自己今后在工作中的创新意识的培养是一个很大的提高。

（二）创新能力的提高

大学生电子设计竞赛的操作性很强,通过参加竞赛,学生的创新实践能力大幅度提高,一批优秀人才脱颖而出。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才能的空间。他们通过赛前的培训以及竞赛的锻炼,在综合素质上有很大提高。王越院士说:“比赛既有理论分析,又有实践的动手能力,是全面素质的培养。在专题竞赛中既培养了学生面对众多社会需求发挥创新能力,自由选择满足需求的实施方案,又使学生经历了由策划、设计、制造、调试、试用全研制开发过程,很多学生反映这段特殊学习经历终生难忘。”四、电子设计竞赛有助于机务专业学生查阅利用文献能力、写作能力和英语水平的提高电子设计竞赛题目所涉及的内容很可能是参赛者从未接触过的全新领域,在短短的参赛时间内要查阅大量文献资料,利用有用信息。但竞赛时间有限,这就要求参赛者要有较强的分析判断力,能在较短时间内迅速准确地找到自己所需的信息。通过培训和竞赛,学生查阅资料、获取信息的自主学习能力将会得到有效提高。

由于历史的原因，我国的电子科学技术还比较落后，特别是竞赛中用到的芯片基本都是国外生产的，其数据手册都是英文的，要想利用该芯片就要求学生必须能够读懂其数据手册，这就要求学生有比较高的英语水平。在不断查阅英文资料的同时，其英语词汇量和阅读能力自然就提高了。书写论文和现场答辩能力也是现代大学生应具备的能力之一,自己做的产品不能只有自己明白,最终要清晰地表述给评委,电子设计竞赛非常注重大学生这种能力的培养。将题目的设计过程做成论文报告是电子设计竞赛中一个不可缺少的步骤,论文也是专家、评委进行评定的一个重要部分，而且要求写出相应的英文摘要，这就要求学生有一定的英文写作能力。

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国际在线消息：据新华社电，世界著名的英国学术期刊《自然》23日报告说，中国的高质量科研论文数量近年来上升势头强劲。

该报告调查了全球范围的科研论文数据，结果显示，在引用次数排名最靠前的高质量科研论文中，由中国研究人员发表或参与发表的论文比例在2011年达到11.3％，居全球第四位。该报告还显示，在中国的高质量科研论文中，中国科学院、中国科学技术大学、北京大学的研究者的论文所占比例居前。

该报告预计，到2014年，中国的高质量科研论文数量将仅次于美国，居全球第二位。

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关键词 电子设计；科技创新；实践基地；教学改革

中图分类号：G642.44 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0142-03

社会对工程实践及科技创新人才的迫切需求，要求高等学校实践教学不断改革，这是广大教育工作者责无旁贷的使命。随着电子技术的迅速发展，要使高等教育与时俱进，建设电子设计科技创新实践基地是工科院校实践教学改革的重要举措，对我国优秀人才的脱颖而出、高等教育的改革与发展将产生深远影响[1-2]。结合山东理工大学实际，为满足电工电子实训教学、大学生电子设计竞赛、信息技术大赛、电子工程师认证、电子行业技能鉴定和职教师资培训等教学任务的要求，以电子设计科技创新实践基地建设为契机，从转变教育理念，更新课程体系，改革教学方法、运行模式和管理模式等方面，进行探讨和实践。

1 科技创新实践基地建设理念

1.1 确立创新人才培养理念，促进教学改革，带动学科建设

为了实现创新人才培养目标，确立以培养学生工程实践能力、创新能力、科研能力为核心目标的建设理念。重要的是要实现教学理念、教学模式的转变，从而为创新教育的实施建立良好的教学平台。与此同时促进教学改革，带动学科建设[3]。

1.2 注重学生个性化培养及突出学生主体性

为了实现学生个性化培养，将以往被动式学习转变为主动式学习。通过有效的组织和引导，使各项创新实践活动尽可能以学生自主设计、自行组织来完成。积极倡导学生自主学习、勇于创新，注重学生的创新意识、团结协作能力的培养，力求为学生创造一个自由、开放的教学空间，激发和释放学生的创新热情。

1.3 强调对学生能力培养的全面性

从理论知识到实践动手能力，从设计技巧到工程规范，从提出问题到解决方案，从开发流程到系统实现，从人员分工到团队合作等多方面，培养学生的工程实践和科技创新能力。

2 实践基地建设目标及举措

2.1 先进的教育思想——培养学生的工程实践能力和科技创新能力

大学生电子设计竞赛、信息技术大赛和挑战杯等，推动了学生科技活动的开展，将学生科技活动作为培养学生实践动手能力和创新精神的重要手段，改革教学方法，建立培养模式和运行机制，培养学生的实践动手能力、科研能力、创新能力和创业能力。培训学生参加各种竞赛，并在国家和省级竞赛中取得好的成绩，使从创新实践基地中走出的学生能成为相关行业的科研骨干力量。

2.2 科学的课程体系——构建多元化的实践教学平台

以学生为本，建立知识、素质、能力协调发展的培养体系，构建多元化的实践教学平台。从科学技术的飞速发展和社会经济对人才培养的要求出发，以培养学生实践创新能力为核心，转变教育观念，更新课程体系，改革教学模式和运行模式，建成一个合理的实验室硬件结构和软件结构，为学生的自主学习和全面发展创造一个科学、合理的多元化实践教学平台，保证创新教育的有效实施。

将课堂教学逐渐延伸到课外，将学生的课外科技活动纳入创新能力培养的过程中，加强对学生的引导，注意对学生实践活动兴趣的培养。通过组织多种形式的实践活动，提供不同层次的实践内容，提出灵活多样的实践要求，提高学生的主动性。同时以开放实验室为平台，将兴趣小组、学生社团、各类竞赛、科技创新、科学研究等课外实践活动，作为培养创新人才、提高学生综合素质的重要环节。

2.3 高水平的教师队伍——提高教师的科研水平和工程实践能力

就电子设计竞赛而言，虽然学生是主体，但没有一支科研水平较高的教师队伍，在大赛中取得突出成绩是很难的。通过科技创新实践基地的建设，使广大教师的科研水平和工程实践能力有所提高，使更多的教师能独立指导学生参加电子设计竞赛及其他各种科技竞赛活动。

2.4 合理建设实验室，使现有教学资源得到充分利用和开发

通过创新基地建设，改善教学条件，加大实验室投资力度，进一步扩展现有实践教学基地的教学功能，使现有教学资源得到充分利用和开发，提高教学资源利用率。

2.5 可持续发展的保障机制

成立实践教学改革领导小组，制定发展规划，实施改革政策，建立评奖制度，设立奖励项目，鼓励教师和学生积极参加实践基地的改革和建设。定期进行大学生科技活动的评比工作，对在科技活动中积极组织、宣传，以及努力开展科研攻关并取得优异成绩的教师和学生，给予表彰和奖励，营造良好的科技氛围，推动科技活动继续向更高层次发展[4]。

2.6 辐射及带动作用

按照创新型人才培养目标要求，在探索中稳步发展，在创新中逐步完善，已发展为一个集实习、培训、竞赛、设计开发、学术交流、产学研于一体的大学生科技创新实践基地。具有较高理论水平和推广价值的实践教学研究成果，为学校乃至全省的实践教学提供借鉴。

2.7 解决电子设计竞赛中存在的问题

全国和山东省电子设计竞赛的共同特点是任务重、时间紧，要求学生四天四夜完成全部设计任务，包括方案论证、理论分析和数据计算、原理图绘制、硬件制作、整机调试和论文撰写的全部工作，这是一项很艰巨的任务。学生在竞赛中暴露出很多不足之处，如有的学生提出的设计方案较少，知识掌握不够全面，不能综合运用所学知识进行分析设计；不能通过实验数据分析、总结、归纳问题及解决问题；在误差分析方面，有的学生不知道如何下手；团队协作精神欠佳，出现错误相互埋怨。种种现象反映出学生的理论基础不够扎实，不能把所学的知识综合运用。随着创新基地的建设和完善，逐渐克服和解决以上问题。

大学生创新实践基地必将为学生的自主学习与实践、积极创新与创业，开辟出更加广阔的学习空间。

3 实践基地运行模式

科学的管理是保证实践基地建设成果的有力措施，有效的运行才能发挥实践基地建设的效益。结合学校实际情况，采用灵活多样的运行模式。

3.1 全面开放管理模式

电子设计科技创新实践基地，包括电子设计创新实验室、单片机同步教学实验室、电子实习与制作室、PCB制作室、SMT实践室、电工实训室、PLC实训室、电子元器件展室、仪器设备存放室等。制定和完善实验室开放制度，周一至周日，从早晨8点至晚上10点，全面开放。暑假和节假日安排专人值班，以最大限度地满足学生需求。学生可随时进入实验室开展活动，大大调动了学生参与实践活动的积极性。实验室的全面开放使学生拥有了更多动手实践的机会，为学生课外实践提供平台，对学生的实践能力和创新精神的培养起到积极作用。

3.2 工程实践教学模式

为提高学生的创新实践能力，改革实践教学课程体系，建立知识、素质、能力协调发展的三级能力培养体系。三级能力培养体系是：基础知识和基本技能培养，系统设计和应用能力培养，综合创新能力和独立工作能力培养。实践基地的指导教师大多都是教学骨干，是优秀的双师型人才，既有坚实的理论知识，又有丰富的实践经验。许多教师曾承担过国家级、省级科研课题，也同时承担着毕业设计、课程设计、实习实训的教学任务，负责安排这些教学环节。

社会对高素质人才的需求和呼唤，触动了对教育深层次问题的思考，必须转变教育思想，更新教育观念，融传授知识、培养能力、提高素质为一体，将提高学生的创新能力渗透到实习实训、课程设计、毕业设计的教学过程中，推行多元化实践教学模式。多元化的教学模式，激发了学生自觉学习积极性，不仅能使拔尖人才脱颖而出，也能使全体学生得到共同提高。

3.3 科技创新竞赛模式

利用科技创新实践基地开展各种科技竞赛活动，如全国和山东省大学生电子设计竞赛、全国大学生信息技术及电子系统设计竞赛、工信部大学生单片机竞赛和电子设计组装竞赛、中国“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛、全国“电脑鼠走迷宫”竞赛、电子工程师认证考试、电子行业职业技能鉴定、全国骨干教师职业技能培训等，还有学校和学院组织的电子设计竞赛、电子组装竞赛、无线电测向竞赛、大学生创新项目、走进实验室系列活动等。

3.4 科研提高模式

积极组织学生在科技创新实践基地搞大学生科技创新项目，参加教师科研课题。通过科研实践和锻炼，学生学会了查阅资料、文献检索、方案论证、撰写工程设计说明书、设计电路、仿真调试、整机安装、试验结果分析等[5-6]。部分优秀学生走向社会，为企业提供技术服务，解决技术难题。

3.5 就业创业培训模式

充分利用科技创新实践基地，依托学院雄厚的教师力量，开展各种社会服务。每年都组织就业培训、创业培训、职业师资培训和电子行业职业技能培训等，指导学生参加各种创业训练[7]。

4 改革成效

1）完善了实践教学体系，构建了多元化的实践教学平台，增加了设计型、研究型、创新型实训项目，全面提高学生创新能力。

2）以大学生电子设计竞赛为载体，营造了良好的创新能力训练气氛。近3年来，获国家级奖励6项，省级一等奖14项、二等奖19项。

3）开展了创新项目立项活动，加强创新能力专项训练，提高了科研水平。近3年来，在基地搞科技创新活动的学生有2100余人，平均每年接纳700余人；提交成果190项，实用新型专利4项，发表学术论文7篇，提交竞赛论文56篇。

4）强调对学生能力培养的全面性，学生综合素质有所提高，扩大了就业面。将提高学生的创新能力渗透到毕业设计、课程设计、实习实训的教学过程中。近3年来，在基地实习实训、毕业设计的学生有9000余人，平均每年接纳3000余人。有360人考取了电子工程师（初级和助级）资格证，有55人进行了电子行业职业资格鉴定认证。学生的成果得到教师和专家的肯定，增强了学生的荣誉感和自信心，勇气、克服困难、团结协作等方面也得到了锻炼。学生毕业时敢于面对社会，扩大了就业面，能够较快适应新的工作，这也是高等教育培养的目标。

虽然做了许多工作，取得较好的效果，但是与优秀院校的电子设计创新实践基地相比还有一定差距，还有许多不足之处。还应继续统一思想，提高认识，全面实施实践创新能力培养计划，进一步制定详细实施方案和考核评价体系，完善激励机制，加大创新能力训练经费投入，为学生开辟更加广阔的学习空间。

参考文献

[1]吕念玲，陈纪鑫，殷瑞祥.大学生实践创新基地建设的思路与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（8）：279-280.

[2]谭博学，宋吉江，苗汇静.电工电子实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理，2008，25（7）：112-114.

[3]张树军，王永军，李景华，等.加强电工电子教学基地建设提高学生的创新能力[J].中国冶金教育，2003（1）：42-44.

[4]李震，朱昌平，范新南，等.“3+1”教学模式与学生创新能力的培养[J].实验技术与管理，2007，24（1）：128-130.

[5]刘世彪，张佑祥，龚双姣.校内实践基地建设促进大学生科技创新的实践与探索[J].高等理科教育，2009（3）：112-113.