導語：如何才能寫好一篇電子電路設計與制作，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞： 數(shù)字鐘； 動態(tài)掃描； 電路設計； 自主實驗

中圖分類號： TN911?34； TP391.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0147?03

0 引 言

在電子技術實驗教學中，構建學生的電路設計理念，提高學生的電路設計能力，是教學的根本目的和核心內容[1]。數(shù)字鐘電路的設計包括了時序邏輯電路、組合邏輯電路、數(shù)碼管顯示電路和脈沖信號產生電路等內容，內容涉及面寬、綜合性強，是電子技術自主性實驗教學的典型案例。文中采用了石英晶體振蕩器電路、計數(shù)電路、動態(tài)掃描及譯碼驅動電路、顯示電路和時鐘校正電路，來實現(xiàn)該電路。

1 系統(tǒng)設計方案

本次設計的數(shù)字鐘，實現(xiàn)對時、分、秒的數(shù)字顯示，周期為24 h，顯示滿刻度為23時59分59秒，并具有校時功能。電路主要采用中規(guī)模CMOS集成電路，采用電池作電源，通過共陰極LED數(shù)碼管顯示時鐘。該系統(tǒng)由秒脈沖產生模塊、計數(shù)器模塊、譯碼顯示電路模塊、動態(tài)掃描模塊、校時模塊組成。其中秒脈沖產生模塊由晶體振蕩器電路和兩個分頻器電路組成，動態(tài)掃描模塊由動態(tài)掃描控制信號產生電路、計數(shù)器選通控制電路和數(shù)碼管選通控制電路三部分組成，系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

1.1 秒脈沖產生電路

秒脈沖信號由石英晶體振蕩器產生，由于晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1 Hz的秒信號，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻[2]。通常的分頻器采用多級二進制計數(shù)器來實現(xiàn)。將32 768 Hz的高頻方波信號經32 768（215 ）次分頻后得到1 Hz的方波信號供秒計數(shù)器進行計數(shù)，即實現(xiàn)該分頻功能的計數(shù)器相當于15級二進制計數(shù)器。

1.2 計數(shù)器設計

計數(shù)器電路用來完成60秒60分及24小時的計數(shù)工作，且秒計數(shù)器的進位脈沖作為分計數(shù)器的輸入脈沖，同理分計數(shù)器的進位脈沖作為小時計數(shù)器的輸入脈沖?！懊搿薄ⅰ胺帧?、“時”計數(shù)器電路采用同步加計數(shù)器CD4518來完成。

（1）CD4518雙BCD同步加計數(shù)器

（2）“時”、“分”、“秒”計數(shù)器設計

分計數(shù)器與秒計數(shù)器電路完全相同，只是脈沖輸入不同，秒計數(shù)器是1 Hz，而分計數(shù)器是[160] Hz。

時計數(shù)器為24進制計數(shù)器，設計原理與分秒計數(shù)器相同，不同之處在于反饋清零的狀態(tài)不同，當十位（顯示2）、個位為0100（顯示4）時對計數(shù)器全部清零。把QB2和QC1 通過CD4081相與送給兩個十進制計數(shù)器的復位端即可。

1.3 數(shù)碼顯示及動態(tài)掃描電路

采用脈沖分配器CD4022產生動態(tài)掃描信號DS0～ DS5，這6個信號在同一時刻只有一個為高電平，利用DS0～DS5控制模擬開關CD4066，當某個掃描信號為高時，所控制的四路模擬開關導通，從而把對應計數(shù)器的數(shù)據送給譯碼驅動電路，同時掃描信號要選通對應的數(shù)碼管顯示相應的數(shù)據。由于采用的是共陰極數(shù)碼管，因此掃描信號通過達林頓晶體管整列MC1413才能選通對應數(shù)碼管，當某掃描信號為高時，經過MC1413輸出后變?yōu)榈碗娖剿鶎獢?shù)碼管被點亮。脈沖分配器CD4022的輸入脈沖CP的頻率應該足夠高，這里選用512 Hz（由4060第13腳提供）。

1.4 校時電路

2 結 語

數(shù)字鐘電路的設計，涉及模擬電子技術、數(shù)字電子技術等多方面知識，將其列入自主實驗內容，克服了以往實踐教學形式單一、內容簡單枯燥的缺點[8]。實驗過程中要求學生獨立完成設計。學生可以采用萬能板焊接完成數(shù)字鐘電路的制作，也可以繪制PCB電路圖采用熱轉印的方法自制PCB電路板完成該電路的制作。實驗過程中，學生表現(xiàn)出了濃厚的興趣，紛紛表示獲益匪淺。學生的電子電路設計、調試以及故障排除能力都有較大提高。

參考文獻

[1] 李悅，孔維成，王宏干，等.數(shù)字鐘實驗電路的設計與仿真[J].電子設計工程，2012，20（14）：5?7.

[2] 田東.基于數(shù)字電路的硬件設計實施開放實驗改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2006（5）：60?62.

[3] 賈林科.LED數(shù)字鐘的設計、制作研究[J].科技信息，2011（19）：153?154.

[4] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].4版.北京：高等教育出版社，2001.

[5] 謝自美.電子線路設計·實驗·測試[M].2版.武漢：華中理工大學出版社，2000.

[6] 高吉祥.電子技術基礎實驗與課程設計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.

篇2

關鍵詞：Protel DXP 教學探討 教學方法

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（a）-0139-01

《電子線路板設計與制作》課程是高職院校電子類、自動化類等專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。對本課程的教授，我們選用protel 99這款軟件的應用來講述，最終實現(xiàn)對電子線路板的設計與制作。protel 99這款軟件是一款將所有設計工具集成于一身，實現(xiàn)從電路原理圖到最終印制電路板設計的全過程的應用型軟件，是目前最為流行、應用最為廣泛的電路設計制版軟件。因此，對本課程的實現(xiàn)我們選用這款軟件作為載體進行教授。

這門課程是一門實際操作非常強的課程。根據課程教學內容并要考慮到我院學生的特點，結合以往教學的教學經驗，如何提高課堂學習效率，讓學生能熟練、高效的掌握Protel 99軟件的應用，并能為將來就業(yè)奠定基礎，是教育教學改革需要探討的問題。

根據以往經驗我們總結出本課程在教學中存在的問題如下：

（1）教材選用不合適，內容零散，缺乏項目實例。

（2）教學中使用方法和手段太單一，學生興趣不高，教學效率低。

（3）教師自身實際操作經驗不足，直接影響課程實踐教學。

（4）沒有明確課程的教學目標和教學內容，不能很好的結合當?shù)禺a業(yè)需求。

如何才能采取一種更貼近學生實際的職業(yè)教育教學方式，使教學技能滿足學生掌握基礎的理論知識和專業(yè)知識，又能掌握進入社會后所需的基本技能，同時還要結合本院學生的特點量身定做計劃，成為目前面臨的教學問題。因此，我們對以上問題進行分析和總結，對教學必須進行改革。

（1）《電子線路板設計與制作》教材一直以來有很多版本，但都缺乏典型項目實例的詳解和分析?；蛘邔嵗粔蚝线m，內容零散，學生學了前面忘了后面。因此，在課程教學過程中，要選擇典型實例，且實例選擇設計應遵循由易到難、由簡單到復雜的過程；要注重實際應用性，結合所學知識，讓學生掌握Protel 99的基本功能以及操作方法和技巧，從而達到學以致用的目的。

因此，在對教材的選擇上，我們綜合考慮以上問題，最終選用電子工業(yè)出版社出版的，由孟祥忠主編的《電子線路制圖與制版― Protel 99》這本教材。本教材區(qū)別于其他教材的最大特點是它對該課程的教學內容進行了調整、優(yōu)化，完全采用項目的教學方法，并且引入典型的企業(yè)項目為實例進行詳細的分析，打破了傳統(tǒng)的以內容為章節(jié)導向的方式，從而改善理論知識和實踐的完整性和系統(tǒng)性。這門課本從一開始就采用完整的案例去進行講述，在每個章節(jié)學完后，學生都能完整的了解的整個電子線路板的設計過程，而不是零散的知識點的堆積。除了情境一講解軟件的基本操作外，情境二為三音電子門鈴設計，情境三為基于單片機的電子琴設計，情境4為串行接口電路設計等案例，將所有知識點逐步放在不同案例中。案例由簡單開始，每個章節(jié)逐步深入，加大難度，從實際教學效果來看，這樣的教學思維能更好的調動學生的興趣，教學效果明顯提高了。

（2）雖然對于職業(yè)教育，我們不停地在改變教學方法，但傳統(tǒng)的教學手段仍然以教師教授法為主，不利于調動學生的興趣和積極性，更不利于學生提出問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。雖然現(xiàn)在教學引入了多媒體課件，但傳統(tǒng)的教學模式導致大多數(shù)教師僅僅依賴于“讀”課件，導致教師對知識點講解不透徹，更不用說去深入了解學生的學習情況，學生也沒有足夠的想象空間。

然而，對于《電子線路板設計與制作》這門課程而言，需要更多是實踐，是讓學生直接的在機房去練習，空有的理論是沒有實際意義的。因此，我們通過多年的實際經驗總結，將這門課程完全放在機房去講授，做到以學生的“學”為主，教師的“講”為輔，采用項目式的教學方法，使學生的主動參與性增強了，現(xiàn)場實踐操作能力也得到了鍛煉。采用講解和練習相結合，做到對實例的示范性講述完后，馬上讓學生進行類似操作直到掌握這個知識點為止。同時，教師要善于利用各種方式，讓學生愿意聽，調動學生的積極性，激發(fā)學生的學習興趣。例如，在制作多媒體PPT課件時，不僅內容要豐富，而且應該更加直觀、形象、生動地展示出課程實踐性的相關信息，引起學生的注意力，激發(fā)學生學習的主動性。當然，課程結束后，對學生的掌握情況要及時了解，多和學生進行溝通交流，不僅僅是單純的解決一個具體的問題，而是要引導他們去解決學習中遇到的各種困難和問題，培養(yǎng)學生的問題解決能力。

（3）由于《電子線路板設計與制作》不僅僅是理論知識的學習，更重要的是實際的操作，是一門實踐性很強的課程，這就要求教師不但具備扎實的理論基礎，還要有實際經驗和工程實踐的能力。如果老師單純按照教材的安排，進行軟件的講述和簡單應用，那么，學生很難在有限的時間內熟練掌握電路板的實際制作過程。

因此，對于這門操作性很強的課程而言，教師需要掌握大量的實際經驗，最好能有和企業(yè)直接合作的經驗，做到理論聯(lián)系實際，才能提高自己的專業(yè)素質，才有可能充實課堂教學的內容，從而提高教學質量。

（4）我們是高職院校，自然，教學目標和本科院校有所不同。我們要非常清楚職業(yè)院校的教學目標和教學內容，才有可能做到有的放矢。高職院校教育主要培養(yǎng)的是技術應用型人才，在教學實踐環(huán)節(jié)中，要以應用、就業(yè)為導向，要不斷提升學生的動手能力、基本技能和理論知識水平，這也是提高高職院校學生職業(yè)技能的重要手段。

對于《電子線路板設計與制作》這門課程來說，更要注重對實際動手能力的培養(yǎng)，讓學生通過對Protel 99這款軟件的學習，掌握對原理圖的繪制和對印刷電路板的整個制作流程。教學結束后，學生要能獨立的實現(xiàn)電路原理圖和印制電路板的設計，為以后的學習和工作奠定基礎。同時，本院處在一個電子產業(yè)非常發(fā)達的地方，那么對于這方面的人才也是非常急需的，所以，我們應該以就業(yè)為導向，使培養(yǎng)出來的學生只要掌握一門技能，就能很好的就業(yè)。

《電子線路板設計與制作》是一門操作性很強的課程，我們通過長時間的經驗積累，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，通過不斷的調整、改善教學方法，讓學生對這門課程的學習更有興趣，使得學生能真正的提高自己的知識和技能。

參考文獻

[1] 陳巒，馬小潔，姜波.基于工程項目開發(fā)實踐的專業(yè)課程教學改革[J].教育研究，2009（1）：132-133.

[2] 曹紅英.《Protel DXP》課程項目教學法探索[J].開封大學學報，2011（1）：79-80.

篇3

【關鍵詞】中職學校；電子電路設計；音響設計；創(chuàng)新教學

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）05（c）-0000-00

與中職學校的其他專業(yè)相比，電子專業(yè)對于學生的動手實踐能力要求更高。因此在進行電子電路設計課程的教學中，應當充分將理論與實踐結合起來進行教學。但是受教學資源和教學條件的限制，部分中職電子電路設計專業(yè)教學仍然以理論教學為主，只注重學生在CAD軟件上的操作是否熟練，而忽略了電子電路設計的實際應用。以下筆者就結合自己的教學實踐經驗，來談談電子電路設計實用性項目的創(chuàng)新教學方法。

1、開展實用性項目教學的必要性

一般來講，電子電路設計工作都是在CAD軟件上制作完成的，因此現(xiàn)如今很多中職電子專業(yè)在教學中往往只將教學實踐的重心放在培養(yǎng)學生的CAD制圖能力上，也就是說，中職電子電路設計教學除了進行理論教學以外，就是對學生進行CAD軟件應用能力培訓，并認為這樣就能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的電子電路設計人才。然而事實上卻并非如此，很多學生在進入企業(yè)進行實際生產時，仍然不能在短期內掌握生產設計要領，實踐能力很弱。

基于此，我們應當了解到，電子電路設計課程的教學內容不但要包括理論、CAD軟件，還要包括一些實用性項目，也就是要培養(yǎng)學生對于PCB板的設計能力，包括對PCB板的布局和布線進行合理設計，從而使產品設計達到相關質量認證要求。

2、開展實用性項目創(chuàng)新教學實踐的方法

通常在中職電子電路設計課程的項目式教學中，包含了繪制單管放大電路原理圖、制單片機系統(tǒng)層次原理圖、繪制元件原理圖、單管放大電路PCB板設計、單片機系統(tǒng)PCB板設計、U盤PCB板設計和PBC封裝設計幾大項目。在本文中，筆者提出可以在此基礎上增設一個新的項目，即音響電路PCB板的設計項目。

之所以要提出在電子電路設計項目中增設音響電路設計，是因為當前的電子產品基本上都會配備語音系統(tǒng)，而電子產品的發(fā)展又是趨勢于輕巧、單薄的方向。也就是說，現(xiàn)代電子產品對電子電路板的密度要求越來越高，PCB板的密度大小、精度高低都直接決定著其性能好壞。而在PCB板的設計中，若布線過于緊湊，會出現(xiàn)嚴重的干擾，因此要增大密度，就必須要提高PCB板的抗干擾能力。為此，我們應當將音響電路PCBLAYOUT設計也作為電子電路板設計的一個重要項目內容。

3、基于實用性的音響電路設計項目實踐

音響電路的PCBLAYOUT一般由集合數(shù)字電路、模擬電路和高頻電路組成，在對其進行設計時應當充分考慮到電路板的使用穩(wěn)定性。而影響其使用穩(wěn)定性的主要因素有電源、接地和信號線處理等，這些因素對電路板的抗干擾性影響也較大。為此以下我們重點對這三個因素的實踐處理方法進行探討。

3.1電源的處理

在組合音響的使用電源種，運用到很多降壓、穩(wěn)壓電路，所以在做線路圖時就應當把他們分開。但是在選用降壓呵穩(wěn)壓電路時，必須要考慮到承受工作的電流問題，在同一組電壓給不同模塊時應當將磁珠分開。

3.2地線的處理

在做組合音響的地線處理時，必須要考慮的就是電流問題。

我們都知道一個原理，那就是電源從哪里來，那么底線就要回哪里去。比如一個5v的電源，它給CD部分供電，那么CD部分的地也要回到5v電源的地上，如果這個5v電壓是經過12V降下來的，那么它的地也就再回到12V電源的地線上，都是一級一級串起來的，最后到總電源輸入的地上。

DA解碼芯片的地線、FM音頻輸出的地、DECK的地、AUX輸入的地、LINE IN輸入的地都應該直接接入到功放的地線上。很多時候，我們畫功放電路都會想到單點接地，都想把所有地都接入到濾波電源的電容上，認為這個地方的地是最干凈的，其實還是有局限性。因為AUX輸入的是音頻信號，電壓的幅度起伏不定，功放的電流波動也很大，也就造成功放的地不穩(wěn)定。

喇叭的地要接到電源地上，不能放在功放的IC地上，眾所周知，功放的IC地上是存在一定電壓的，如果把喇叭的地接放到這里，不僅輸出功率降低了，還相當于是吧喇叭的地與功放IC的地接在了一起，這樣使得喇叭的地變得更加不穩(wěn)定，電壓相對也起伏加大了。

3.3信號線的處理

在模擬功放里信號線已經很少，一般只有聲道。

在音頻輸入輸中間要用地線隔開，最好音頻線的兩邊要用地線包起來。

LR聲道線上的濾波電容要離開得遠些（在音頻信號幅度很大的時候，這點影響很明顯）。相隔太近，容易引起失真，串音。

在電流很大的信號線電源及地線上可增加露銅區(qū)，在過波峰焊的時候露銅的地方會沾上錫，從而減少銅鉑上的阻抗，一般是在地線上，或者音頻輸出線上。

3.4音響產品的PCB工藝

貼片元器件基本上和MP3的工藝是一樣的。音響產品使用到插件的物料很多，所以在焊接上可能還會使用到波峰焊，因此在一些插件元器件中和貼片是不一樣的。

在一些大的焊腳上需要增加SOLDER缺口，以便過波峰焊的時候，不至于出現(xiàn)連錫，但是過波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。

3.5認證

我們都知道，音響產品不比MP3和U盤，它還多了一個需要認真的安規(guī)UL。所以在選用器件時，一定要選擇過了UL認證的物料，還要選擇在認證時變壓器一定是沒有被浸漆的，在做安規(guī)測試時要有耐壓和過流保護作用的。如果選用好的變壓器，那么耐壓問題是不會出現(xiàn)的，在電路中增加保險絲，也是為了做過流的保護作用。

FCC，CE認證的處理方法基本上都是適用于音響產品的。此外就音響產品還有一種特殊的處理方法，就是在連接線上增加磁環(huán)。

4、結語

綜上所述，在中職電子電路設計的課程教學中進行實用性項目教學的創(chuàng)新和改進是非常有必要的，也是未來社會發(fā)展對中職學校人才培養(yǎng)提出的新的要求。作為電子專業(yè)的學生，不但要能夠充分掌握電子電路設計的理論知識和軟件設計方法，還要能夠與實際生產相結合，掌握生產中需要注意的設計要點。本文中提出在電子電路設計的項目教學中加設音響電路設計正是基于這種理論而提出的，希望能夠為廣大同行提供一些借鑒和參考，從而促進中職電子專業(yè)教學模式的改革和教學水平的提高。

參考文獻

[1] 趙永杰，郭英. 項目教學在電子線路CAD教學中的探索與實踐[J]. 吉林廣播電視大學學報. 2010（05）

篇4

電子設計類實踐課程的教學目的是要學生掌握電子電路的基本設計方法、驗證方法，同時培養(yǎng)學生的實踐能力。本文以交通燈控制電路為例，介紹了電子電路的一般設計方法。設計過程中使用Multisim軟件對理論設計結果進行電路仿真，并對結果進行了分析。通過驗證，該交通燈可以實現(xiàn)現(xiàn)有道路十字路口的交通指揮功能，具有較高的可靠性和一定的實用性。使用Multisim軟件進行電路的設計和仿真，不僅省時，而且可以節(jié)約大量的實驗資源，而且可以給枯燥的課堂教學提供生動的教學演示，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。

【關鍵詞】

Multisim；交通燈；電子設計；仿真

電子設計實踐是我校開設的一系列電子技術實踐類課程，包括電子技術課程設計、電子技術綜合訓練等。課程要求學生應用電子技術課程所學理論知識進行電子電路的綜合設計，完成電路仿真、圖紙繪制與實際電路的焊接等。重視理論與實踐教學相結合是學好此類課程的一個重要方法[1]。因此，就要求學生在完成理論學習之后，要進行系統(tǒng)的實驗驗證與綜合設計，對所學知識從“系統(tǒng)”的角度進行完善，從而促進學生對動手、分析和解決問題的能力培養(yǎng)。電子技術高速發(fā)展的今天，各種新型電子器件、電子電路日新月異，僅靠現(xiàn)有實驗條件將無法滿足電子設計實踐課程中電子電路的設計和調試要求[2]，對于這樣一類學科基礎課程的教學效果而言，無疑將受到很大影響，甚至在一定程度上影響了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。NI公司的Multisim軟件具有強大的電路分析和電路仿真等基礎功能，并且界面友好、生動，將其虛擬的設計環(huán)境引入到理論與實踐教學中，對解決這一問題有著較強的實踐意義。

1Multisim軟件概述

Multisim13是美國NI公司推出的最新電路設計與仿真工具軟件，與早期版本相比，其性能提升的同時，用戶可以根據自己的需求自定義儀器；仿真時的虛擬信號可以通過計算機輸出到實際的硬件電路上；實際硬件電路的結果可通過數(shù)據線傳輸回計算機進行分析、處理。Multisim13仿真軟件主要可以完成電路原理圖設計、仿真分析等功能，可對實際模擬/數(shù)字電路及模數(shù)混合電路進行有效的設計與仿真分析。用戶可以通過其人性化的界面，使用其龐大的虛擬器件、儀表庫，進行絕大部分的電子電路設計與仿真，各種虛擬儀表非常逼真地與電路原理圖放置在同一操作界面上進行各項參數(shù)和波形的測試，以圖形化的方式消除了傳統(tǒng)電路仿真的復雜性，幫助教育工作者、學生和工程師使用先進電路分析技術。同時，該軟件可將電路原理圖轉換輸出至PCB設計界面，進行相應的電子電路制板操作[4]。因此，利用Multisim13進行電子電路設計類課程教學時，學生可在虛擬環(huán)境中完成原理圖設計，包括元件的選擇、創(chuàng)建，電路參數(shù)的調整以及仿真結果的分析等環(huán)節(jié)，仿真過程中，可以隨時對設計結果進行修正，并利用虛擬的測試儀表進行相關電路特性的測試[5,6]；完成理論設計之后，即可采購元件，進行電路的安裝、調試，優(yōu)化了電路設計過程，且可以保證達到設計要求。

2簡易交通燈信號控制電路設計

本文以一簡易交通燈信號控制電路為例，說明Multisim13在電子設計課程中應用。該交通燈電路具體功能要求如下：（1）十字路口車輛東西-南北方向交替通行，通行時間一致且可在電路中設置、修改；（2）變換通行車道前，要求當前通行車道黃燈閃爍亮燈5s，每秒一次；（3）亮燈時間均采用LED倒計時的方法顯示。

2.1主要單元電路器件的選擇

2.1.1計數(shù)單元的選擇由設計要求可知，所有亮燈時間均需要采用LED顯示器進行倒計時顯示，因此本文采用同步十進制可逆計數(shù)器74LS190N構成所需模態(tài)的減計數(shù)器。在Multisim設計界面，使用快捷鍵Ctrl+W調出放置元件對話框，在彈出的對話框中的Group欄中選擇TTL，F(xiàn)amily欄中選擇74LS系列，并在Component欄中找到“74LS190N”并選中，點擊“確定”即可放置所需的計數(shù)器元件。設計中，設置撥碼開關，可按要求改變預置數(shù)的數(shù)值。

2.1.2邏輯切換控制單元由設計要求可知，紅、黃、綠三色交通燈需要在計時過程中實現(xiàn)有規(guī)律的切換，且紅色和綠色LED燈都需要保持顯示一定的時間，黃燈則為閃爍5s，每秒一次。設計中采用雙JK觸發(fā)器“7473N”實現(xiàn)輸出狀態(tài)保持，并配合門電路實現(xiàn)三色燈轉換邏輯。在Multisim設計界面，使用快捷鍵Ctrl+W調出放置元件對話框，在彈出的對話框中的Group欄中選擇TTL，F(xiàn)amily欄中選擇74STD系列，并在Component欄中找到“7473N”并選中，點擊“確定”即可放置所需的觸發(fā)器元件。

2.2交通燈信號控制電路系統(tǒng)設計簡易交通燈信號控制電路系統(tǒng)的總體設計結果如圖1所示。在Multisim電路設計界面，放置如圖1所示所有需要的元件。電路運行仿真時，假設東西方向綠燈亮、南北方向紅燈亮，通行時間45s通過上方LED倒計時顯示。時間顯示數(shù)字“5”時，東西方向車道（當前通行車道）的綠燈切換為黃燈，每秒閃爍亮燈一次，以此提醒司機通行時間將結束，請減速緩行并停車；倒計時結束1s后，LED倒計時顯示預置的通行時間45s，通行車道切換完成。如此循環(huán)，實現(xiàn)十字路通信號燈的循環(huán)切換控制。通行時間可由用戶通過撥碼開關自行設置（范圍1~99），具體運行效果同前。為了便于快速仿真，電路中的時鐘信號頻率為1kHz，實際電路制作時，應設置相應的時鐘信號產生電路，以便產生標準的秒信號。

3結論

通過Multisim軟件實現(xiàn)此類電路的設計時，學生可以直觀的看到設計結果，并且可以隨時對設計中的問題進行修改，大大縮減電路設計周期，且避免利用實物進行實驗時的不必要浪費，節(jié)約成本。在多媒體教學演示過程中，電路的分析過程清晰、直觀、形象、生動，使教學過程中寓教于樂，激發(fā)學生的學習熱情。我們還利用該軟件對電子技術類課程進行傳統(tǒng)教學模式改革，使實踐與理論有機結合，有效提高學生在電子電路問題的分析、設計中的應變能力，提高學生的實踐興趣和創(chuàng)新精神，同時也有效提高了電子設計類課程的教學效果。

參考文獻

[1]晏湧,藍波.“任務驅動”教學法在模擬電子技術實驗中的應用[J].實驗技術與管理,2010(11):253-254.

[2]張亞君,陳龍,牛小燕.Multisim在數(shù)字電路與邏輯設計實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理,2008,25(8):108-110,114.

[3]劉君,楊曉蘋,呂聯(lián)榮,等.Multisim11在模擬電子技術實驗中的應用[J].實驗室研究與探索,2013,32(2):95-98.

[4]沙春芳.Multisim10在模擬電子技術教學中的應用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(3):125-126.

[5]雷躍,譚永紅.用Multisim10提升電子技術實驗教學水平[J].實驗室研究與探索,2009,28(4):24-27.

篇5

關鍵詞：電子設計；教學改革；大學生創(chuàng)新；考核機制；微課程

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：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

電子設計課程是電子信息工程、信息工程、電氣工程及其自動化、自動化、測控等專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，通過該課程的學習，學生可對電路、數(shù)字電路、模擬電路等課程的理論深入學習和強化，培養(yǎng)出學生電路設計中的分析能力和解決問題能力；同時，對諸如單片機、微機原理等其它后續(xù)專業(yè)課程的學習打下扎實的實踐基礎；另外，也是相關專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中不可或缺的一門承上啟下的課程，是學生由理論過渡到實踐，再到創(chuàng)新的課程，可促進大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高；也為相關專業(yè)的學生從事電子系統(tǒng)設計和開發(fā)應用打下堅實的基礎[1-5]。

2 當前電子設計課程教學存在問題

目前，電子設計課程中存在著諸如課程銜接不夠，或者重復教學，或者滯后于實際需要等諸多問題，歸納起來，主要有下面這些方面。

第一，為了提高教學質量，培養(yǎng)學生的動手能力與創(chuàng)新能力，學院在電路、電子線路、數(shù)字電路的實踐教學中安排有大量的實驗器材、也投入了很多人力和物力，也曾在數(shù)字電路中做過相關改革，如在數(shù)字電路實驗課程中加入電子作品制作等，但因諸如經費問題、課時問題、學生不易理解和掌握等問題而未堅持下來；電路與模擬電路的相關實驗，因其特殊性，只能在實驗室環(huán)境中進行相關實驗，無法很好地加以拓展。

第二，電子設計課程在培養(yǎng)方案中是安排在大二第二學期和大三第一學期，此時學生已經將電路、電子線路、數(shù)字電路等相關課程修完，初步具備了電路設計的基本知識，但是學生在學習這些課程的時候，由于受課時限制等原因，這些課程基本上都屬于理論教學，學生設計與仿真電路的環(huán)節(jié)很少，或者幾乎沒有。因此，在電子設計課程教學過程中，還要花費較多的學時做一些基本電路的仿真，但由于這些課程開設有前有后，在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)學生已經對自己所學的電路、電子線路、數(shù)字電路等課程的內容有所遺忘，再次講解又會耽擱教學時間，實際教學效果不好。

第三，學校在大二已經開展大學生創(chuàng)新項目申報工作，由于學生在申報之前接觸的電子基礎知識的欠缺及電子作品制作流程的不了解，學生比較困惑于創(chuàng)新項目的申報與完成，最終導致學生所申報的創(chuàng)新項目題目要么比較簡單，要么比較難于實現(xiàn)，要么不切實際，嚴重影響了大學生創(chuàng)新的積極性，導致創(chuàng)新項目質量不高，創(chuàng)新力度不夠，學校陷入投入經費雖然大，產出卻很小的困境。

3 電子設計課程教學改革

O置電子設計課程的目標是使學生在學習電路、電子線路、數(shù)字電路的基礎上，掌握電子電路系統(tǒng)的分析與設計的方法和流程，熟悉現(xiàn)代電路系統(tǒng)設計過程中常用的輔助工具及其使用方法，培養(yǎng)學生電子電路系統(tǒng)的設計能力和創(chuàng)新意識，促進大學生電子類創(chuàng)新項目的申報、制作和完成，提高大學生的創(chuàng)新能力。因此，要根據電子設計課程的目標，在其課時安排、授課內容、考核機制、教學模式等方面進行改革與探索。

3.1 課時安排

目前，電子設計課程教學課時為32個課時，涉及的內容有兩大塊，第一為電子電路的仿真，包括電路、模擬電路、數(shù)字電路、單片機電路及綜合電路的設計與仿真；第二為電路板的制作。

但在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)，在做電路、模擬電路、數(shù)字電路時，由于電子設計課程安排在電路、模擬電路、數(shù)字電路之后，學生在設計與仿真電路時，已對原理不甚清楚，特別是綜合電路設計時，電路設計原理掌握不到位，電子設計課程的任課老師還得安排一些課時來使學生繼續(xù)學習電路方面的基礎知識，嚴重影響電子設計課程的教學任務，達不到學生在電路設計方面技能的提高，實際教學效果不是很好。另外，電子設計課程最終要鍛煉學生的電路設計能力，因而在實際教學過程中會加入一些綜合電路的設計，由于課時及經費問題，都流于電子設計軟件中電路的仿真與PCB制作，并有形成實物，也與大學生創(chuàng)新項目關系不大。

由此可見，電子設計課程一方面要達到教學目的，提高教學質量；另一方面要與大學生電子創(chuàng)新項目的完成相輔相成。因此，可將電子設計課程的內容分解為多個部分，將每一部分都嵌入到相關課程中，如表1所示。

這些課時安排也不要絕對，可根據實際需要來適當調整，但實際教學中，最終的電子設計課時不能少于14學時，否則達不到教學目的。

3.2教學內容

由于電子設計課程更加側重于電路的設計與仿真，注重實踐，因而實際電路設計與理論有些出入，可由于電子設計的基礎內容為電路、電子線路、數(shù)字電路，這些課程教學過程中由于理論授課課時緊張，而實驗又以最基本的實驗為主，不會或者很少加入電路設計與仿真，致使學生基本處于電路的理論分析階段，對電路的設計與仿真理解與掌握不夠，因此在電子課程教學過程中又要花費大量的課時來對電路、電子線路、數(shù)字電路中的一些基礎電路再次進行仿真，最終影響電子設計課程的其它內容教學。

授人以魚，不如授人以漁，針對這種情況，在實際教學中，我們對其內容進行下面的修改。

第一，結合表1中的課時安排，我們對電子設計課程的相關內容做了相應調整，將基礎電路的設計與仿真嵌入到相關課程的理論教學中，使得學生在理論學習的教程中，注重實際電路的設計與仿真，從而將電子設計課程的基礎電路設計與仿真溶入到其它課程的理論教學中，使得學生理論與實踐學習同時進行，并使電路仿真來促進各門課程的理論學習是，從而達到實踐與理論相互促進，學生的電路設計與仿真不在囿于課時限制，變成一種自主學習行為。

第二，根據第3學期的大學生創(chuàng)新項目申報工作，在實際教學內容中加入創(chuàng)新項目申報講座內容，重點講解如何進行創(chuàng)新項目的選題，申報，注意事項及電子作品制作流程。通過這樣的講座形式，使得學生知道在后續(xù)課程中會有相關課程來引導創(chuàng)新項目的完成工作，不在困惑于創(chuàng)新項目的申報，從而選題更合理，申報更有目的性，創(chuàng)新質量更高。

第三，電子設計課程中，增加綜合電路的設計與仿真制作。該項內容重點圍繞學生的創(chuàng)新項目，包括電路的設計、仿真、PCB制作、電子作品實物等。

通過教學內容的改革，使得電子設計課程教學不再是因教學而教學，更注重于實際、并將所學課程前后連貫起來。通過這樣的教學，使得學生學以致用，提高了學生的學習積極性。

3.3考核機制

原有電子設計課程的考核以課堂考勤及期末課堂考試為主，不注重學生的學習過程?？己藱C制改革后，更注重學生的學習過程，過程分值參見表1所示，其各分值又根據情況細化，如表2所示。

通過考核機制改革，學生的學習成績取決于整個課程的學習態(tài)度及學習過程，考核方式由最終的考試為主，轉向學習過程考核，杜絕了一部分學生臨陣磨刀的作法，在一定程度了更體現(xiàn)出了以人為本的思想，使得考核更為客觀，公平。

4 課程改革效果及不足

通過上述教學改革，選取兩個行政班進行電子教學改革實驗，一個班為普通教學班，一個班為改革班，教學效果如表3所示。

通過上表，可以看到，普通教學班在電路、電子線路、數(shù)字電路等課程的教學過程中，成績平均分要低于改革班，究其原因是，在這些課程的學習教程中，由于加入了仿真實驗課時，促進了學生的學習興趣，一部分學生會額外增加學習時間，理論與實踐相互促進。更為關鍵的一點是，在大學生創(chuàng)新項目的申報工作中，學生的創(chuàng)新項目題目難度適中，并且都能完成最基本的功能，幾乎沒有撤項的情況出現(xiàn)，而在普通班的創(chuàng)新項目完成度不是太好，有部分項目完成不了，需要撤項。

5 結論

電子設計課程在電子信息及其相關專業(yè)中扮演著重要的角色，更在大學生電子類創(chuàng)新項目的完成中起著重要的作用。面對電子設計課程實際教學過程中存在的問題，在教學內容、課時安排及考核機制方面進行了改革與探索，使得電子設計課程的教學過程與電路、電子線路、數(shù)字電路、單片機等課程的理論教學相結合，并且與大學生創(chuàng)新項目的申報與完成的聯(lián)系更為緊密，有助于大學生的實踐能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1] 劉穎，侯建軍，黃亮.“電子技術課程設計”精品課程建設與改革實踐[J].電氣電子教學學報，2008.30（2）：3-4.

[2] 楊志忠.電子技術課程設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3] 王波，張巖，王美玲，等.電子技術課程設計教學改革的探索[J].實驗室研究與探索，2013（10）：380-382.

篇6

關鍵詞：電子科學與技術；本科培養(yǎng)方案；課程設置；辦學特色

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0070-02

21世紀被稱為信息時代，電子科學與技術在信息、能源、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領域將獲得更廣泛的應用，必然導致電子科學與技術產業(yè)的迅猛發(fā)展。這種產業(yè)化趨勢反過來對本專業(yè)的鞏固、深化、提高和發(fā)展起到積極的促進作用，也對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此，本文從人才的社會需求出發(fā)，結合我校實際情況，進行了本科專業(yè)培養(yǎng)方案的改革探索，并詳細介紹了培養(yǎng)方案的制定情況。

一、人才的社會需求情況

目前，我校電子科學與技術專業(yè)的本科畢業(yè)生主要面向長三角地區(qū)龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業(yè)，市場對專業(yè)人才的需求基本上是供不應求的。但是也應該注意到電子科學與技術產業(yè)的分布不均，分類較細，且發(fā)展變化較快。另外，電子科學與技術產業(yè)結構具有多樣性，既有勞動密集型的大型企業(yè)、大公司，更多的是小公司和小企業(yè)；既有國有企業(yè)和私營企業(yè)，更有合資、獨資的外企。因此，社會需求與本專業(yè)畢業(yè)生的供需矛盾還會繼續(xù)存在。

二、專業(yè)的培養(yǎng)目標和定位

本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子、光電子領域的寬厚專業(yè)基礎知識，熟練實驗技能，能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術研究開發(fā)和設計技能，有較強的工程實踐能力，能夠在該領域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設計、制造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術人才。并且結合我?！按蠊こ逃^”人才培養(yǎng)特色，依據“卓越工程師”教育理念下工程技術型人才培養(yǎng)的原則，培養(yǎng)適應微電子和新興光電行業(yè)乃至區(qū)域社會經濟建設需求的工程技術型人才。

三、本科培養(yǎng)方案制定的思路

電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)方案參照工程教育認證的要求，以及專業(yè)下設微電子、光電子材料與器件兩個本科培養(yǎng)方向的思路制定。注重培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎知識和實踐工程能力，使畢業(yè)生能滿足長三角地區(qū)微電子、光電子和新能源行業(yè)發(fā)展的需求。微電子方向的課程設置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統(tǒng)設計方面，光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養(yǎng)方案的改革探索

要實現(xiàn)電子科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)目標，適應電子信息產業(yè)的不斷發(fā)展，并結合我校學科發(fā)展方向和特色，對電子科學與技術專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進行了研究，并對省內外幾所高校電子科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)方案進行調研，最終形成了富有特色的電子科學與技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案，主要內容如下：

1.培養(yǎng)方案的模塊化設計。在設計電子科學與技術專業(yè)本科培養(yǎng)方案的整體框架時，根據“加強基礎、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力”和培養(yǎng)工程技術型人才的辦學理念下，專業(yè)培養(yǎng)方案分人文與社會科學、專業(yè)基礎和專業(yè)課三個模塊，下設微電子和光電子材料與器件兩個專業(yè)方向。學生在前兩年學習相同的課程，到大三時根據自己的興趣選擇專業(yè)方向，選修各自方向的專業(yè)課。由于兩個方向的不同培養(yǎng)要求，因此在專業(yè)基礎選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課方面設置限選模塊，每個專業(yè)方向必須修滿相應的學分才能畢業(yè)。

2.改革專業(yè)基礎課程。專業(yè)基礎課程是為專業(yè)課程奠定基礎，因此，在保留了原有電子信息類專業(yè)通常所開設的電子類課程外，增加了與專業(yè)相關的課程，如EDA技術、通信原理、數(shù)字信號處理、物理光學、應用光學、激光原理與技術等課程，刪減了原先與物理類相關的一些課程，如物理學史、原子物理、熱力學與統(tǒng)計物理學等，并刪減了一些計算機軟件類課程，如C++程序設計、計算機在材料科學中的應用等。專業(yè)基礎選修課程分方向限選模塊，兩個專業(yè)方向對應有不同的專業(yè)基礎選修課程。

3.優(yōu)化專業(yè)課程。專業(yè)課程是整個專業(yè)教育中的主干部分，微電子方向的課程設置緊緊圍繞半導體和集成電路設計方向，開設有集成電路設計、微電子工藝原理與技術、工藝與器件可靠性分析、半導體測試技術、現(xiàn)代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向，開設光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖傳感原理與技術、光纖通信技術等課程。另外專業(yè)課程里面還設置有專業(yè)實驗，通過加強實驗環(huán)節(jié)，訓練學生的動手操作能力，增強學生的理論知識。

五、與省內外專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)別

具有電子科學與技術專業(yè)的各大高校分布在不同的地區(qū)，服務于不同的區(qū)域經濟，這就要求專業(yè)學生的培養(yǎng)具有區(qū)域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學、浙江工業(yè)大學、蘇州大學、南京理工大學和徐州工程學院這五所不同地區(qū)、不同層次高校的電子科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)方案。不僅使我們能學習到其他高校的先進辦學理念、合理的課程設置體系，也可以發(fā)現(xiàn)與其他高校之間的差異。具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.專業(yè)定位。各個學校的電子科學與技術專業(yè)依據自身的師資力量、辦學條件、區(qū)域經濟要求確定專業(yè)的發(fā)展定位。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業(yè)依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學示范中心、3個省部級重點實驗室，人才培養(yǎng)定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統(tǒng)的設計和開發(fā)等方面工作的工程技術人才。浙江工業(yè)大學的電子科學與技術專業(yè)主要培養(yǎng)光通信、電子電路系統(tǒng)、集成電路設計等方面的人才。蘇州大學的電子科學與技術專業(yè)定位在培養(yǎng)能夠在電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)等領域從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的高級工程技術人才。南京理工大學的電子科學與技術專業(yè)主要是突出光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業(yè)特色。徐州工程學院的電子科學與技術專業(yè)主要定位在培養(yǎng)能從事光電子材料與器件開發(fā)的工程技術人才。而我校的電子科學與技術專業(yè)定位于服務長三角地區(qū)半導體和新能源行業(yè)，培養(yǎng)能從事集成電路設計與開發(fā)、光電子材料與器件的研發(fā)等工作的工程技術人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)學生設計、開發(fā)電子元器件、電子電路系統(tǒng)、電子集成系統(tǒng)的能力，在課程設置上開設了通信電子電路、EDA技術、薄膜物理與技術、電子材料與電子器件、電子系統(tǒng)設計與實踐、集成電路設計、嵌入式系統(tǒng)原理和應用、現(xiàn)代DSP技術及應用等專業(yè)課程。浙江工業(yè)大學的電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)學生設計、開發(fā)電子電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)的能力，開設了電路原理、模電數(shù)電、通信電子線路、集成電路設計、光纖通信原理、光網絡技術、數(shù)字信號處理等專業(yè)課程，以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎實驗、半導體器件仿真大型實驗、集成電路設計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學的電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)學生設計與開發(fā)電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)，從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的能力，開設了信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、高頻電路設計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設計、VLSI設計基礎等專業(yè)課程，以及電子技術基礎實驗、信號與電路基礎實驗、電子線路實驗、電子系統(tǒng)綜合設計實驗等實驗類課程。南京理工大學培養(yǎng)學生從事光電子器件、光電系統(tǒng)和集成電路的設計、開發(fā)、應用的能力，開設了信號與系統(tǒng)、光學、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術、超大規(guī)模集成電路設計、光電子技術、顯示技術、光電檢測技術、數(shù)字圖像處理、半導體集成電路、集成電路測試技術、微電子技術、光電子線路、電視原理等專業(yè)課程。徐州工程學院的電子科學與技術專業(yè)培養(yǎng)學生設計與開發(fā)光電子材料與器件的能力，開設有信號與系統(tǒng)、光電子學、光電子技術、激光原理與技術、光伏材料等專業(yè)課程，以及模擬電路課程設計、數(shù)字電路課程設計、單片機原理課程設計等實踐性課程。我校的電子科學與技術專業(yè)主要培養(yǎng)學生集成電路設計、光電子材料與器件的設計與制備能力，開設有半導體物理學、半導體器件原理、MEMS技術、微電子工藝原理與技術、薄膜材料及制備技術、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術、通信原理、數(shù)字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術、太陽能電池原理與技術、光纖通信技術等專業(yè)課程，以及近代物理實驗、專業(yè)實驗等實驗類課程。

3.人才培養(yǎng)特色。杭州電子科技大學的電子科學與技術專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是注重集成電路設計、系統(tǒng)集成方面能力的培養(yǎng)。浙江工業(yè)大學的人才培養(yǎng)注重光纖通信、集成電路設計方面能力的培養(yǎng)。蘇州大學的人才培養(yǎng)注重電路與系統(tǒng)設計、集成電路與系統(tǒng)設計方面能力的培養(yǎng)。南京理工大學的人才培養(yǎng)注重光電技術和微電子與信息處理學科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術及微電子理論與技術為專業(yè)特色。徐州工程學院的人才培養(yǎng)注重光電材料與器件方面能力的培養(yǎng)。我校的人才培養(yǎng)注重電子材料與電子器件的設計與開發(fā)、集成電路設計方面能力的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]陳鶴鳴，范紅，施偉華，徐寧.電子科學與技術本科人才培養(yǎng)方案的改革與探索[A]//電子高等教育年會2005年學術年會論文集[C].17-20.

篇7

關鍵詞： 《數(shù)字電子技術》 課程改革與實踐 理實一體化教學方法

我院積極響應教育部關于課程改革與創(chuàng)新的號召，從教學實際出發(fā)，廣泛采用工學結合、項目化教學選擇課程教學內容，重在培養(yǎng)學生實踐能力。采用行動導向的教學方法，重視過程考核，強調基于工作過程，通過課程改革與實踐培養(yǎng)了一批機電一體化專業(yè)電子技術應用能力較強的學生，教學質量明顯提高。

一、課程定位與設計

1.課程的性質

《數(shù)字電子技術》課程是機電一體化技術專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎課。該課程以數(shù)字電子電路的分析、設計與制作為基礎，培養(yǎng)學生認識電子元器件和電子線路圖，分析和制作典型數(shù)字電子電路的能力，是后續(xù)課程“單片機應用”、“電子線路CAD Protel”、“機電產品維修技術”等專業(yè)課程的基礎。

2.課程的作用

通過本課程學習，培養(yǎng)學生的數(shù)字電子技術的分析、設計、應用與制作能力，為后續(xù)課程的學習打下堅實的理論基礎和實踐基礎，支撐電子設計競賽及畢業(yè)設計等課程教學任務的完成。

3.課程的特點

《數(shù)字電子技術》與《模擬電子技術》相比較：（1）同時具有算術運算和邏輯運算功能。（2）電路實現(xiàn)簡單，主要以布爾代數(shù)作為基礎的數(shù)字邏輯電路。（3）集成度高，功能實現(xiàn)容易。

4.課程的教學特點

《數(shù)字電子技術》是有一定難度的課程，需要理論知識的支撐和實踐能力的積累。數(shù)字電子技術更新快，在教學內容載體的選擇上十分重要。采用理實一體化項目課程模式，使理論與實踐有機結合，重在各種數(shù)字集成電路芯片的應用。

二、課程改革思路

教學重心由以往重視傳授知識向注重培養(yǎng)學生的數(shù)字電路綜合能力方向轉變，遵循“理論夠用，重在實踐”的原則，并在教學過程中不斷深入研究和探索。

1.采用“教、學、做”的理實一體化教學方法，即讓學生在制作、調試、測試若干個典型電子電路中學習理論知識，從而使理論與實踐交替出現(xiàn)，抽象與形象交叉產生，提高高職生的學習興趣，增強學習效果。

2.理實一體教材建設，為深化課程的理論與實踐一體改革，首先制定理論與實踐一體的課程標準，再確定理論與實踐一體化教學設計方案，最后編寫適應用學生的理實一體教材。

3.現(xiàn)代教育教學技術的使用，利用網絡實施教學已成為數(shù)字電路教學改革的內在需要，建立課程網站，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的優(yōu)勢，很好地激發(fā)了學生的學習興趣和主觀能動性。

4.加強實訓環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生分析、設計、組裝和調試數(shù)字電路的基本技能。

5.改革教學方法和教學手段，全面推進討論式、互動式、案例教學和學習研究式、行動導向式等教學方法，培養(yǎng)學習自主學習和創(chuàng)新能力，有效提高課堂教學質量。

三、課程改革與創(chuàng)新

1.教學內容的改革

《數(shù)字電子技術》課程教學內容的改革關鍵是選擇合適的項目，由淺入深進行教學，我們設計6個項目。

項目一：組合邏輯電路的設計與制作

任務模塊：（1）簡單搶答器制作；（2）產器質量檢測儀設計與制作；（3）基于CC4028的“樓梯照明燈控制器”設計與制作，基于CC4040的“霓虹燈控制”的設計。

項目二：時序邏輯電路設計與制作

任務模塊：（1）由觸發(fā)器構成的搶答器制作；（2）多功能數(shù)字鐘的設計與制作。

項目三：555定時器應用與制作

任務模塊：光控節(jié)能開關的設計與制作。

項目四：A/D、D/A轉換及應用

任務模塊：（1）數(shù)字電壓表設計與制作；（2）鋸齒波發(fā)生器設計與制作。

項目五：半導體存儲器、可編程邏輯器件應用與制作

任務模塊：可編程時間順序控制器的設計與制作。

項目六：綜合電路設計與制作

任務模塊：（1）“數(shù)字頻率計”設計與制作；（2）“自動洗衣機控制器”設計與制作。

2.教學方式

（1）遵循學生能力培養(yǎng)的基本規(guī)律

我們將數(shù)字電路分成六個項目，有四個難度等級，從而做到由淺入深，由簡單到復雜，遵循學生能力培養(yǎng)的基本規(guī)律。

（2）采用靈活多樣的教學方法

本課程采用多種教學方法：講授法、操作示范法、頭腦風暴法、網絡視頻教學法、行動導向教學法。

（3）實踐環(huán)節(jié)改革

實踐環(huán)節(jié)改革的思路是強調基于工作過程，數(shù)字電路制作與調試的工作過程：數(shù)字電路的解剖、分析、制作、調試、查閱資料、試制等實踐操作。使學生會解剖數(shù)字電子電路，掌握各典型單元電路的分析方法，根據電路制作和調試數(shù)字電路。

本課程改革后，學習的內容是工作，通過工作實現(xiàn)學習，學生實踐操作過程就是將來的工作過程，提高了學生的綜合職業(yè)能力。

（4）考核方式的改革

通過改革考核方式，改變了傳統(tǒng)的平時成績（20%）+實驗成績（20%）+期末考試成績（60%）的考核方式，將考核貫穿到學習的全過程，實現(xiàn)從“重結果”向“重過程”的轉變。把成績分配到每一個項目中，期末再增加一個理實一體化的綜合考試。平時的實踐考核成績由教師評價、學生自評和互評三部分組成，學生自評和互評是對教師評價的一個參考和補充。為了方便過程性考核的具體實施，我們已經制定每一個項目的評價標準。通過過程性考核，學生在每一個項目中都能掌握相應的知識和技能，保證了學習的質量。

四、結語

本課程采用項目式教學，在教學過程中體現(xiàn)了學生的主體作用，充分調動了學生學習的積極性與主動性。不僅加深了學生對理論知識的理解，更重要的是提高了綜合職業(yè)能力和創(chuàng)新能力，從而達到了高職高專培養(yǎng)高技能應用型人才的目的。

參考文獻：

[1]梅開鄉(xiāng)，朱海洋，梅軍進.數(shù)字電子技術.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

篇8

關鍵詞：五年制高職；電子電路實驗；課程改革

1 課程改革的目的和意義

《電子電路實驗》是電子信息類高職的基礎必修課程，主要強調培養(yǎng)學生對電路原理的理解和掌握，同時能夠在實踐中應用相關理論實現(xiàn)電子電路的設計與制作，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程以及從事電子類技術工作奠定基礎。以往的實驗教學主要以驗證經典理論為主，沒有實際產品的制作，過程也不完整，不能與實際崗位需求緊密聯(lián)系，這使得學生的實踐能力與工作崗位需求存在巨大差距。

因此，本課程改革重點是針對高職院校的培養(yǎng)目標，以能力為基礎、以學生為中心，對學生應掌握的核心職業(yè)技能進行分析，進而整合教學內容，開發(fā)教學項目，確定相應的教學模式和考核方法，開發(fā)各項教學文件，從而改善教學效果，實現(xiàn)學生核心職業(yè)能力培養(yǎng)的目標。

2 課程改革的內容

課改的難點在于如何讓學生學到的實踐技能最大程度接近于崗位需求，解決之道在于教學目標的確定以及選擇什么項目作為載體來實現(xiàn)教學目標。

2.1 不斷與企業(yè)專家溝通，探討職業(yè)能力

通過調研電子信息行業(yè)企業(yè)的調研和對已就業(yè)學生的反饋信息的分析，得到其工作崗位所對應的典型工作任務，專業(yè)教師再與企業(yè)專家一起研討、篩選，把典型工作任務中的職業(yè)能力轉化為《電子電路實驗》課程的教學目標，如表1所示。

2.2 確定本課程的教學目標

課改之后的課程采用“能力目標”來表征教學目標，它包含了對知識、態(tài)度、素質方面的具體要求。 “能力目標”中每一項“能力”要求均為一項可以觀察和測量的行為，對應于一項“工作任務”；每一項工作任務必須有明確的起點和終點；每一項工作任務均能夠產生產品、服務和決策類的成果。按照能力目標確定原則，將電子技術實際崗位對學生電子電路實踐能力和理論知識的要求進行分析和整理，得到課程的能力目標，如表2所示。

2.3 精心設計課程的教學內容

采用行動導向的教學模式，依據真實的典型工程任務，精心設計了三個學習任務，每個任務之間彼此相關、逐次遞進，任務設計強調工程背景，緊密聯(lián)系生產實際，具有較高的實用價值。在完成全部學習任務之后，即完成了整個實驗課程內容，獲得了相應的職業(yè)能力。學習任務及其內容框架如表3所示。

2.4 教學模式改革

傳統(tǒng)的教學方式通常先講解理論體系，然后在實驗課上驗證理論知識，學生往往因為理論學習太難而沒有興趣再進行實踐。課改后實驗課程以工作過程為導向，采用任務驅動的教學模式，以完成項目為目標，以工作過程為主線，以企業(yè)工作組織形式（小組）為團隊，通過引導學生經歷完整的工作過程，將知識的傳遞融于真實工作任務完成的過程之中，實現(xiàn)技能訓練和職業(yè)態(tài)度培養(yǎng)有機結合。

在課程教學過程中，教師不斷提出新問題、新任務，學生在完成任務、解決問題的過程中不斷的強化已有的知識和技能、并學習新的知識和技能。通過完成完整的產品化的學習任務，實現(xiàn)培養(yǎng)學生核心職業(yè)能力的目的。

2.5 改革課程的考核方式

實驗課程的考核評價是一個重要環(huán)節(jié)。本課程的考核主要以項目考核的方式體現(xiàn)。包括以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）電路設計。對設計方框圖、系統(tǒng)結構圖、計算、最終方案選擇等方面檢查。

（2）產品制作。對產品的焊接、組裝等幾方面進行檢查。

（3）產品調試。對產品的參數(shù)指標和數(shù)據進行調試和測量。

（4）撰寫項目報告。設計過程和數(shù)據記錄以及方案優(yōu)化過程。

在項目制作過程中，教師要對學生實際操作中存在的問題進行捕捉，并對代表性問題進行及時分析和處理，力爭及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并鼓勵學生的創(chuàng)新，學生能力得到了真實的鍛煉。對于在制作項目時出現(xiàn)的故障，也要展示給全體同學，由大家共同探討，分析原因，找到解決問題的辦法。這樣學生在今后制作項目時不僅可以避免類似故障的發(fā)生，即使在遇到類似的故障發(fā)生時也會很快找到解決的方法。

3 課程改革成效

3.1 學習效果對比分析（表1）

3.2 學生作品展示（圖1～圖3）

參考文獻

篇9

關鍵詞：Multisim 汽車尾燈 仿真軟件

中圖分類號：TN702 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）04-0000-00

本文設計的汽車尾燈控制電路，使得車輛在進行轉彎或者急剎車時能及時對其他車輛發(fā)出信號進行預警，可有效減少交通事故的發(fā)生。通過Multisim仿真軟件對電路進行仿真設計，Multisim是美國國家儀器公司推出的原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件，它秉承了其前身虛擬電子工作臺軟件易學易用、形象直觀等優(yōu)點，擴充了元件庫，支持VHDL和Verilog HDL語言及單片機應用電路仿真與設計，增強了軟件的仿真測試和分析功能，廣泛應用于電子電路的教學與設計中。在電子設計中可以利用該軟件實現(xiàn)計算機仿真設計與虛擬實驗，驗證電路是否達到設計的要求，設計與仿真實驗可以同步進行，一邊設計一邊實驗，不符合要求時可以隨時進行修改、調試，實驗中不需要消耗任何元器件，根據仿真實驗的結果再進行實際電路的制作，大大節(jié)約了成本，縮短了產品的開發(fā)周期，是現(xiàn)代電子設計的有效方法。

1 電路設計要求

要求設計一個控制汽車尾燈的電路，用六個指示燈模擬六個尾燈（汽車尾部左右兩側各三個燈），并用兩個開關來控制汽車的運行狀態(tài)，其中一個開關用于指示右轉彎，另一個開關用于指示左轉彎，如果兩個開關都未接通，表示汽車處于正常行駛狀態(tài)，如果兩個開關都被接通，表示駕駛員遇到緊急情況，此時需要臨時剎車，緊急閃爍車燈警示其他車輛和行人。電路的具體設計要求如下：

（1）當汽車正常行駛時，汽車尾燈全部熄滅。（2）當汽車向左轉彎時，汽車左側三個尾燈按順序循環(huán)點亮。（3）當汽車向右轉彎時，汽車右側三個尾燈按順序循環(huán)點亮。（4）當汽車臨時剎車時，汽車后面六個尾燈一起明、暗閃爍。

2 電路設計分析

根據以上電路的設計要求可知，汽車尾燈有正常運行、左轉彎、右轉彎和臨時剎車四種運行狀態(tài)，需要用兩個邏輯開關組合構成開關的控制端（此處用K1、K0表示），左側的三個尾燈用D0、D1、D2表示，右側的三個尾燈用D3、D4、D5表示，可以列出汽車尾燈運行狀態(tài)關系表，如表1所示。

3 單元電路仿真設計

3.1 開關控制電路的仿真設計

開關控制電路通過開關K1、K0控制，選取異或門芯片74LS86N和與非門芯片74LS00N組成組合邏輯電路來實現(xiàn)對尾燈電路的整體控制；在電源庫中選取100HZ/5V的脈沖作為電路的輸入信號，用指示燈G、A表示譯碼控制和驅動控制兩種輸出狀態(tài)。由此可以構建開關控制電路，如圖2所示。

圖2 開關控制電路

通過對開關K1、K2控制，可以仿真分析得出譯碼控制端G和驅動控制端A的現(xiàn)象，從圖2可以看出：當開關K1低電平，K0高電平時，指示燈G和A均點亮，當開關斷開、閉合的情況不同，則G和A的亮暗情況也有所變化，具體關系如表2所示。

3.2 尾燈電路的仿真設計

尾燈電路主要由計數(shù)器、譯碼器和顯示驅動電路三部分組成。其中，計數(shù)器按三進制計數(shù)，用于左轉彎、右轉彎時控制三個尾燈按周期規(guī)律點亮，選取JK觸發(fā)器74LS112N構成三進制計數(shù)器；譯碼器是對運行的狀態(tài)進行譯碼，產生節(jié)拍脈沖輸出，控制尾燈按循環(huán)順序點亮，選取3線―8線譯碼器74LS138N構成譯碼電路；顯示驅動電路用于驅動LED，選取與非門74LS00N構成顯示驅動電路。尾燈電路中 JK觸發(fā)器的時鐘脈沖信號設定為100HZ/5V。由此可以構建尾燈電路，如圖3所示。

根據表3的邏輯功能可以分析得出下面的結論。

（1）當K1=0，G=0，A=1，左側尾燈和右側尾燈均不亮，即汽車正常行駛。（2）當K1=0，G=1，A=1，左側尾燈循環(huán)點亮，右側尾燈不亮。（3）當K1=1，G=1，A=1，右側尾燈循環(huán)點亮，左側尾燈不亮。（4）當K1=1，G=0，A=CP，指示燈隨CP的頻率閃爍。

3.3 時鐘脈沖信號

時鐘脈沖信號源選用的是軟件中的時鐘電壓源，其振蕩頻率設置在100HZ左右。也可以用555定時器外接電阻、電容元件構成多諧振蕩器或用石英晶體多諧振蕩器產生所要求的時鐘脈沖信號。

3.4 總體電路的仿真設計

將前面設計好的開關控制電路和尾燈電路連接在一起后，就可以構成了完整的汽車尾燈控制電路系統(tǒng)。

4 結語

本文所設計的汽車尾燈電路結構簡單、可靠性高、操作方便、成本低。應用Multisim13.0進行電子電路設計和仿真，可利用大量豐富的元器件庫和實用的虛擬儀器，可改變電路元器件參數(shù)來調整電路，使之更好地接近設計要求，且操作簡單、構建電路方便快捷、電路修改比較方便。在電路仿真設計完成后再去構建實際電路，從而大大的降低了使用成本，提高了電路設計的效率。

參考文獻

[1] 張樹峰.怎樣使用汽車燈[J].實用汽車技術，2006（1）：13.

[2] 孫曉燕.基于Multisim的電子電路課堂教學[J].現(xiàn)代電子技術，2006（24）：142-144.

[3] 任俊原，騰香，李金山.數(shù)字邏輯電路Multisim仿真技術[M].電子工業(yè)出版社，2013.

[4] 張新喜 等.Multisim10電路仿真及應用[M].機械工業(yè)出版社，2010.

收稿日期：2016-03-03

篇10

關鍵詞：仿真軟件 模擬電子技術 虛擬實驗平臺 應用

電子課程教學是以理論課教學、課程實驗和課程設計等教學環(huán)節(jié)構成。我們在教學實踐過程中，如果結合理論教學的進程，利用仿真軟件在計算機上進行模擬電子電路實驗和電路設計的仿真，作為教學的補充，既幫助學生更好地理解電子技術的理論知識，又能確保課程實驗電路參數(shù)的正確性，還為設計者免去了重復“制作―修改―再制作―再修改”的重復勞動，可以取得良好的教學效果。實踐證明，這種教學、設計手段的運用，有助于增強學生感性認識，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、計算機應用能力和實際動手能力。我現(xiàn)介紹我院將仿真軟件應用于模擬電子技術課程教學中的實際做法。

1.將虛擬仿真引入課堂，進行演示實驗，提高課堂教學效率

過去主要是理論課教學，過于注重原理分析、公式推導，學生聽起來枯燥無味，難于理解。為了提高教學效率，需要配合演示實驗。但準備演示實驗，需要花費較多時間；將多種儀器搬到教室，使用不便；演示操作過程，會占用過多時間，影響教學進度。

現(xiàn)在我們將仿真軟件的虛擬實驗功能引進課堂，在講解理論的同時，利用多媒體同步演示，顯示實驗結果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，彌補了理論上的抽象性。下面是我們具體應用仿真軟件來仿真的兩個實例。

在模擬電路中講授三極管共發(fā)射極放大電路時，三極管具有放大和反相的作用，學生理解起來非常困難。我們利用EWB仿真軟件來仿真電路的實際效果。學生先有了感性認識后，理論的講解聽起來就更輕松了，其仿真圖形如圖1所示。從圖形中可以看出，輸入信號的正半周，在輸出端放大的同時，還存在著失真。

在模擬電路中講授振蕩電路的起振時，通過電路的正反饋作用，輸出信號就會逐漸由小變大，當振蕩幅度增大到一定的程度后，由于三極管的限幅作用，最后使得輸出的波形穩(wěn)定。學生很難理解，用現(xiàn)有的儀器根本就不能顯示出起振的波形來，現(xiàn)在利用Protel仿真顯示出波形（圖2），振蕩器起振的過程非常直觀，還能看出這種振蕩電路的波形存在較大的失真，但振蕩波形較穩(wěn)定。如果對波形失真要求較高，則需要采用改進型號振蕩電路，即克拉潑或者西勒振蕩電路。這種教學模式生動活潑，學生自始至終保持著極高的學習興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學效率。

2.開設仿真實驗，改革實驗教學方法，提高實驗教學質量

電子技術課是一門實踐性很強的課程，理論學習必須緊密地與實踐結合起來。以往，實踐環(huán)節(jié)主要是上實驗課，實驗內容多為驗證性實驗，設計性、綜合性實驗較少。

我們的做法:在學習模擬電子技術的過程中，抽幾節(jié)課講解仿真軟件的使用方法。在電子技術實驗課之前，學生必須先將電路進行仿真，得到實驗結果以后，再進行實際的安裝、焊接、調試。學生做實驗的興趣提高，信心加強，實驗教學質量大大提高，特別是在設計性實驗中，可以隨時修改元件參數(shù)，并能馬上獲得仿真結果，直到滿足電路設計要求。學生可提出各種設計方案，從而大大提高了分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識，也大大提高了學生電子電路的設計水平。這樣很好地解決了原來設計電路的缺陷：先設計出電路，買回元件后，在面包板或印制電路板上安裝調試，需要連接很多的電位器，當調試好以后，必須重新買元件，重新安裝調試，將損耗浪費大量的電子元器件。

3.虛擬仿真在課程設計實踐環(huán)節(jié)中的應用

對于課程設計，我們的做法:將模擬電子技術的內容分成幾個單元，每一個單元搞一個課程設計。第一次在老師的帶領下，講電路設計的步驟，完成課程設計。上完下一個單元電路以后，老師布置一個課程設計題目，學生自己查找資料，自己設計好電路以后，交給老師檢查，在檢查學生設計方案時，要求學生陳述自己的設計思路，學生在講述的過程中就會進行再次思維。這種虛實結合的方法，既發(fā)揮了虛擬實驗高效、經濟的長處，又培養(yǎng)了學生電子制作的能力、分析問題和解決問題的能力。

4.虛擬實驗應注意的問題

雖然采用虛擬仿真輔助教學，改善了教學手段，豐富了教學內容，也能更形象生動地將難于理解的知識用仿真的形式表現(xiàn)出來，也更能激發(fā)出學生設計電路的創(chuàng)新意識。但如果完全用虛擬實驗取代實物實驗，就只會在電腦上仿真，學生對真實元器件的封裝、檢測等認知程度大大降低，對使用儀器的操作能力大大削弱，缺少對實際電子產品設計的布局能力、布線能力、安裝調試能力。為了避免其弊端，使之與傳統(tǒng)的教學相得益彰，融于一體，更好地為現(xiàn)代教學服務，我們采用虛實結合的方式，一方面強調仿真實驗對教學的輔助作用，另一方面認識到實際動手能力的重要性，兩者相輔相成，有機結合。既合理安排仿真實驗課時，主要以學生課后自己上機實驗為主，課堂上進行實際電路的安裝調試工作；又精心選擇仿真實驗課題，為學生提供科學、合理的仿真實驗題目，讓學生通過實驗，掌握知識，提高興趣。還讓學生做一些設計性的實驗，自己設計、制作安裝調試，使虛擬仿真實驗變成看得見摸得著的電子產品。

總之，將仿真技術應用于教學中，不僅可以把許多抽象和難以理解的內容變得生動有趣，動態(tài)地演示一些現(xiàn)象，化難為易，而且能模擬一些用語言難以清楚表述的，以及現(xiàn)實實驗不易進行的內容。它不僅提高了教學質量，改善了教學手段，豐富了教學內容，提高了課堂教學效率，而且對于培養(yǎng)學生的自主能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。當然，也要注意仿真教學的輔助作用和實際工程能力的重要性，兩者必須相輔相成，相互結合，而不能以仿真來完全代替實際操作訓練。

參考文獻：

［1］王正謀主編.Protel99se電路設計與仿真技術［M］.福建科學技術出版社，2005-1.