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篇1

關(guān)鍵詞：集成電路版圖CAD；實(shí)踐教學(xué)；課程實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)

Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course

Shi Min， Zhang Zhenjuan， Huang Jing， Zhu Youhua， Zhang Wei

Nantong University， Nantong， 226019， China

Abstract： In this paper， the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode， the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile， other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum， were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.

Key words： Computer Aided Design of IC layout； practice teaching mode； course experiments； practicum

目前，高速發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)使IC設(shè)計(jì)人才炙手可熱，而集成電路版圖CAD技術(shù)是IC設(shè)計(jì)人才必須具備的重要技能之一。集成電路版圖CAD課程是我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)重要的專業(yè)主干課，開設(shè)在大三第二學(xué)期，并列入我校第一批重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目。本課程的實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，它是對理論教學(xué)的驗(yàn)證、補(bǔ)充和拓展，具有較強(qiáng)的直觀性和操作性，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力和服務(wù)社會(huì)能力。結(jié)合幾年來的教學(xué)實(shí)踐，筆者從本課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課外科技競賽等實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工具、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和教學(xué)手段、師資隊(duì)伍建設(shè)以及考核管理等方面進(jìn)行總結(jié)。探討本課程實(shí)踐教學(xué)模式可加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力，提升就業(yè)競爭力，對他們成為IC設(shè)計(jì)人才具有十分重要的意義。

1 版圖設(shè)計(jì)工具

集成電路CAD技術(shù)貫穿于集成電路整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試），集成電路版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)同樣離不開CAD工具支持。目前業(yè)內(nèi)主流版圖設(shè)計(jì)工具有Cadence公司的Virtuoso，Mentor Graphics公司的IC Flow，Springsoft公司的Laker_L3，Tanner Research公司的L_Edit和北京華大九天公司的Aether等。這些版圖設(shè)計(jì)工具的使用流程大同小異，但在自動(dòng)化程度、驗(yàn)證規(guī)模、驗(yàn)證速度等方面有所差異，在售價(jià)方面，國外版圖設(shè)計(jì)工具貴得驚人，不過近年來這些公司相繼推出大學(xué)銷售計(jì)劃，降低了版圖設(shè)計(jì)工具的價(jià)格。高校選擇哪種版圖設(shè)計(jì)工具進(jìn)行教學(xué)，則視條件而定。我校電子信息學(xué)院有2個(gè)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和1個(gè)省部共建實(shí)驗(yàn)室，利用這些經(jīng)費(fèi)，我們購買了部分業(yè)內(nèi)一流的EDA工具進(jìn)行教學(xué)和科研。目前，我校版圖設(shè)計(jì)工具有北京華大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。

2 兩種相輔相成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

我校集成電路版圖CAD課程共48學(xué)時(shí)（理論講授24學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)），實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是本課程教學(xué)的重要部分，在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi)既要完成教學(xué)內(nèi)容，又要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，需要對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的與要求：與理論教學(xué)相銜接，熟練使用版圖設(shè)計(jì)工具，學(xué)會(huì)基本元器件、基本數(shù)字門電路、基本模擬單元的版圖設(shè)計(jì)，為本課程后續(xù)的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。緊緊圍繞“一個(gè)規(guī)則（版圖幾何設(shè)計(jì)規(guī)則）、兩個(gè)流程（版圖編輯流程和驗(yàn)證流程）、四個(gè)問題”這條主線設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[1，2]。要解決的4個(gè)問題分別是：（1）版圖設(shè)計(jì)前需要做哪些準(zhǔn)備工作？（2）如何理解一個(gè)元器件（晶體管、電阻、電容、電感）的版圖含義[3，4]？（3）如何修改版圖中的幾何設(shè)計(jì)規(guī)則檢查錯(cuò)誤？（4）如何修改版圖和電路圖一致性錯(cuò)誤？表1為本課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、對應(yīng)學(xué)時(shí)及對應(yīng)知識點(diǎn)。筆者設(shè)計(jì)了兩種相輔相成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)例化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)從有系統(tǒng)的、完整的角度出發(fā)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3（數(shù)字基本門電路版圖閱讀）時(shí)，安排了5學(xué)時(shí)，采用3種版圖閱讀方式：讀現(xiàn)有版圖庫中的單元電路版圖、顯微鏡下讀版圖和讀已解剖的芯片版圖照片。針對同一內(nèi)容，采用不同形式，彼此類比，加深印象，既有實(shí)物，又有動(dòng)手操作，增強(qiáng)了直觀性和感性認(rèn)識。又如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5（模擬單元MOS差分對管版圖設(shè)計(jì)）時(shí)，安排了5學(xué)時(shí)，從器件匹配的重要性入手，給出MOS差分對管的電路圖，講解具體器件的形狀、方向、連接對匹配的影響，特別是工藝過程引入器件的失配和誤差，對MOS差分對管的3種版圖分布形式（管子方向不對稱形式、垂直對稱水平柵極形式、垂直對稱垂直柵極形式）進(jìn)行逐一分析，指出支路電流大小對金屬線的寬度要求，對較大尺寸的對管，采用“同心布局”結(jié)構(gòu)。實(shí)例化實(shí)驗(yàn)教學(xué)先提出目標(biāo)實(shí)例，圍繞該實(shí)例，設(shè)計(jì)具體步驟，教師先示范，學(xué)生再模仿，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)7（集成無源器件版圖設(shè)計(jì)）時(shí)，由于集成電阻、電容和電感種類很多，不能面面俱到，要求只對多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件進(jìn)行版圖分析和設(shè)計(jì)。課堂實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和課時(shí)是有限的，為此我們設(shè)置了課外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，感興趣的學(xué)生選取一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目自己完成，指導(dǎo)教師定期檢查。學(xué)院開放了EDA實(shí)驗(yàn)中心（2007年該中心被遴選為省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)點(diǎn)，2009年12月通過省級驗(yàn)收），學(xué)生對本課程很感興趣，課外使用EDA實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)相當(dāng)踴躍。通過上述的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，特別是課外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生分析問題、解決問題的能力和科研素養(yǎng)得到了提高。

表1 課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、對應(yīng)學(xué)時(shí)及對應(yīng)知識點(diǎn)

表1（續(xù)）

4 基于0.6μmCMOS工藝的數(shù)字門電路版圖設(shè)計(jì) 5 理解上華華潤0.6 μm硅柵CMOS幾何設(shè)計(jì)規(guī)則；學(xué)會(huì)CMOS反相器、傳輸門、與非、或非等基本門電路版圖設(shè)計(jì)；DRC檢查。

5 基于0.6 μmCMOS工藝的MOS差分對管版圖設(shè)計(jì) 4 MOS差分對管版圖設(shè)計(jì)，包括匹配原則、同心布局等，DRC檢查。

6 版圖電路圖一致性檢查 3 掌握LVS流程、LVS錯(cuò)誤修改。

7 集成無源器件版圖設(shè)計(jì) 3 多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件版圖設(shè)計(jì)。

3 改革課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

課程設(shè)計(jì)是本課程培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，時(shí)間2周，集中指導(dǎo)，提前1個(gè)月發(fā)給學(xué)生任務(wù)書和指導(dǎo)書，每個(gè)班配備2名指導(dǎo)教師，注重過程控制。筆者在教學(xué)內(nèi)容、考核等方面進(jìn)行了改革和創(chuàng)新：在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，給出了必做題和選做題，在選做題中要求每位學(xué)生完成數(shù)字電路版圖1題和模擬電路版圖1題，具體題目由抽簽決定，做到1人1題，避免學(xué)生抄襲?？己顺煽冇烧n程設(shè)計(jì)成果（占50%）、小論文（占30%）、答辯（占20%）三方面綜合給出。以往的課程設(shè)計(jì)報(bào)告改為撰寫科技小論文，包括中英文題目、中英文摘要及關(guān)鍵詞、引言、電路原理與分析、版圖設(shè)計(jì)過程、分析與討論、結(jié)束語和參考文獻(xiàn)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何撰寫科技論文。精選優(yōu)質(zhì)小論文放在本課程網(wǎng)上學(xué)習(xí)資料庫里，供學(xué)生相互傳閱和學(xué)習(xí)。課程設(shè)計(jì)答辯具體要求參照畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯要求，包括準(zhǔn)備PPT講稿、講解5分鐘、指導(dǎo)教師點(diǎn)評等過程，每位學(xué)生至少需要10分鐘時(shí)間。學(xué)生對課程設(shè)計(jì)答辯反映相當(dāng)好，鍛煉了語言組織和口頭表達(dá)能力，而且相互間可以直接交流和學(xué)習(xí)。我們還挑選課程設(shè)計(jì)成績優(yōu)秀的學(xué)生參加校內(nèi)集成電路版圖設(shè)計(jì)大賽。雖然課程設(shè)計(jì)的改革和實(shí)踐需要教師付出很多精力和時(shí)間，但我們無怨無悔，學(xué)生的認(rèn)可和進(jìn)步是我們最大的收獲。

4 精心指導(dǎo)學(xué)生參加課外科技競賽

目前我校學(xué)生參加的集成電路版圖設(shè)計(jì)競賽有校級版圖設(shè)計(jì)大賽以及行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)組織的版圖設(shè)計(jì)競賽等。由校教務(wù)處主辦，電子信息學(xué)院承辦的南通大學(xué)版圖設(shè)計(jì)大賽是校級三大電子設(shè)計(jì)競賽之一，每年8月底舉行，邀請集成電路設(shè)計(jì)公司一線設(shè)計(jì)人員和半導(dǎo)體協(xié)會(huì)專業(yè)人士擔(dān)任評委，增加了競賽的專業(yè)性和公正性，目前已經(jīng)舉辦了6屆，反響不錯(cuò)。從校級版圖設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)?wù)咧刑暨x一部分學(xué)生參加行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)組織的版圖設(shè)計(jì)競賽，如蘇州半導(dǎo)體協(xié)會(huì)主辦的集成電路版圖設(shè)計(jì)技能競賽、北京華大九天公司主辦的“華大九天杯”集成電路設(shè)計(jì)大賽，其中“華大九天杯”集成電路設(shè)計(jì)大賽將挑選優(yōu)秀獲獎(jiǎng)學(xué)生參加華潤上華的免費(fèi)流片，學(xué)生經(jīng)歷從電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)及驗(yàn)證、流片到測試各個(gè)環(huán)節(jié)，提高了綜合訓(xùn)練能力。

5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

要提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，關(guān)鍵是指導(dǎo)教師要思想素質(zhì)好，專業(yè)理論知識強(qiáng)，科研水平高，因此我們著力建立一支年齡結(jié)構(gòu)、職稱合理的實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍。目前很多年輕教師是從校園走向校園，畢業(yè)后直接上崗指導(dǎo)學(xué)習(xí)實(shí)踐，缺少工程實(shí)踐經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)。為了提高教師自身的業(yè)務(wù)水平，加強(qiáng)對年輕教師的培養(yǎng)，近十年來，我院每年暑假舉行集成電路CAD技術(shù)實(shí)踐培訓(xùn)班，由經(jīng)驗(yàn)豐富的教學(xué)、科研一線教師主講；不定期地邀請一流IC設(shè)計(jì)公司一線設(shè)計(jì)人員來院開設(shè)講座；同時(shí)挑選年輕骨干教師到一流IC設(shè)計(jì)公司學(xué)習(xí)和實(shí)踐，時(shí)間至少半年以上；現(xiàn)已聘請IC設(shè)計(jì)公司一線設(shè)計(jì)人員6人為兼職教師，指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。集成電路CAD技術(shù)日新月異，課程實(shí)踐環(huán)節(jié)師資隊(duì)伍建設(shè)必須與時(shí)俱進(jìn)。

6 結(jié)束語

我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)2012年被評為省重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，也是江蘇省首批培養(yǎng)卓越工程師的專業(yè)。集成電路版圖設(shè)計(jì)是這兩個(gè)專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的重要內(nèi)容之一，總結(jié)和探討集成電路版圖CAD課程實(shí)踐教學(xué)意義重大，今后我們要繼續(xù)推進(jìn)該課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)與改革，不斷探索，為我國集成電路設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)而努力奮斗。

參考文獻(xiàn)

[1] 施敏，孫玲，景為平.淺談“集成電路版圖CAD”課程建設(shè)[J].中國集成電路，2007（12）：59-62.

[2] 施敏，徐晨.基于九天EDA系統(tǒng)的集成電路版圖設(shè)計(jì)[J].南通工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，3（4）：101-103.

篇2

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)；應(yīng)用型人才；課程改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0059-02

一、引言

在過去的20多年來，中國教育實(shí)現(xiàn)兩大歷史性跨越。第一是實(shí)現(xiàn)了基本普及義務(wù)教育，基本掃除青壯年文盲的目標(biāo)；第二是中國高等教育開始邁入大眾化階段，高教毛入學(xué)率達(dá)到17%。據(jù)《2012年中國大學(xué)生就業(yè)報(bào)告》顯示[1]，在2011年畢業(yè)的大學(xué)生中，有近57萬人處于失業(yè)狀態(tài)，10多萬人選擇“啃老”；即使工作一年的人，對工作的滿意率也只有47%。2012年，全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模達(dá)到680萬人，畢業(yè)人數(shù)再創(chuàng)新高，大學(xué)生將面臨越來越沉重的就業(yè)壓力。面對這樣的困境，國家相關(guān)部分提出了一系列的舉措，其中對本科畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)逐漸向應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)變[2-4]。集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，已成為當(dāng)前國際競爭的焦點(diǎn)和衡量一個(gè)國家或地區(qū)現(xiàn)代化程度以及綜合國力的重要標(biāo)志。本文將在對集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，以北京信息科技大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)置為例，介紹面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)地集成電路設(shè)計(jì)本科課程現(xiàn)階段存在的問題并給出相關(guān)可行的改革方案。

二、集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)

進(jìn)入本世紀(jì)后，我國的集成電路發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計(jì)需求劇增。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，國家開始加大推廣集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程的本科教學(xué)工作[5]。經(jīng)過十年多的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)特色也越來越明顯。

首先，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識要求高。隨著工藝的不斷進(jìn)步，集成電路芯片的尺寸不斷下降，芯片功能不斷增強(qiáng)，功耗越來越低，速度越來越快。但隨著器件尺寸的不斷下降，組成芯片的最基本單元――“器件”的高階特性對電路性能的影響越來越大。除了器件基礎(chǔ)，電路設(shè)計(jì)人員同時(shí)還需要了解后端電路設(shè)計(jì)相關(guān)的版圖、工藝、封裝、測試等相關(guān)基礎(chǔ)知識，而這些流程環(huán)環(huán)相扣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，很難想象芯片能正常工作[6]。因此，對于一個(gè)合格的電路設(shè)計(jì)人員，深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識是必不可少的。

其次，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)需要學(xué)生對各種電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具熟悉，實(shí)踐能力強(qiáng)。隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具的不斷發(fā)展，在電路設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段，電路設(shè)計(jì)人員可以通過計(jì)算機(jī)完成電路設(shè)計(jì)的部分或全部的相關(guān)內(nèi)容。另一方面，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具的相關(guān)比較多，即使是同一家公司的同一種軟件的更新速度相當(dāng)快，集成電路設(shè)計(jì)工具種類繁多，而且沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)這對集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)增加了很大的難度。

再次，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的相關(guān)教學(xué)工作量大。正如前面所介紹，要完成一個(gè)電路芯片的設(shè)計(jì)，需要電路設(shè)計(jì)人員需要了解從器件基礎(chǔ)到電路搭建、電路仿真調(diào)試、版圖、工藝、封裝、測試等相關(guān)知識，同時(shí)還要通過實(shí)驗(yàn)熟悉各種電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具的使用。所有相關(guān)內(nèi)容對集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容提出了更多的要求，但從現(xiàn)有的情況看，相關(guān)專業(yè)的課時(shí)數(shù)目難以改變，所以在有限的課時(shí)內(nèi)如何合理分配教學(xué)內(nèi)容是集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)教師重要的工作。

最后，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)對配套的軟、硬件平臺(tái)要求高，投入資金成本高。從現(xiàn)有的情況看，國際上有4大集成電路設(shè)計(jì)EDA公司，還有很多中、小型EDA公司。每個(gè)公司的產(chǎn)品各不相同，即使針對相同的電路芯片，設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具也各不相同。在硬件方面，軟件的安裝通常在高性能的服務(wù)器上，因此，硬件方面的成本也很高。軟硬件方面的成本嚴(yán)重地阻礙了國內(nèi)很多高等院校的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)展。

三、集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)置及存在的問題

在集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)置方面，不同的學(xué)校的課程設(shè)置各不相同。但總的來說可以分為三類：基礎(chǔ)課、專業(yè)課和選修課。在三類課程的設(shè)置方面，每個(gè)學(xué)校的定義各不相同，主要是根據(jù)本校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)不同而有所區(qū)別。從國內(nèi)幾大相關(guān)院校的課程設(shè)置看，基礎(chǔ)課主要包括：《固體物理》、《半導(dǎo)體物理》、《晶體管原理》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》等；專業(yè)課主要包括：《模擬集成電路設(shè)計(jì)》、《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》、《信號處理》、《高頻電路》等；選修課主要包括：《集成電路EDA》、《集成電路芯片測試》、《集成電路版圖設(shè)計(jì)》、《集成電路封裝》等。

從現(xiàn)有的課程設(shè)置可以看到，針對國家應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，現(xiàn)有的課程設(shè)置還存在很多問題，具體地說：

首先，課程設(shè)置偏于理論課程，實(shí)踐內(nèi)容缺乏，不符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求。從上面的課程設(shè)置情況可以看到，各大高校在課程安排方面都側(cè)重于理論教學(xué)，缺乏實(shí)踐內(nèi)容。比如：《模擬集成電路設(shè)計(jì)》課程總學(xué)時(shí)為48，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為8，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際需求，難以在短短8學(xué)時(shí)內(nèi)完成模擬集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)。雖然集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)對于專業(yè)基礎(chǔ)知識要求寬廣，但并不深厚，因此，浪費(fèi)太多時(shí)間在每個(gè)設(shè)計(jì)流程相關(guān)的理論知識的闡述是不合適的，也不符合我國大學(xué)生的現(xiàn)狀。

其次，實(shí)踐活動(dòng)不能與集成電路設(shè)計(jì)業(yè)界實(shí)際需要相結(jié)合，實(shí)踐內(nèi)容沒有可行性。從目前各大高等院校的課程內(nèi)容方面調(diào)研結(jié)果表明，對于本科教學(xué)情況，90%以上的實(shí)踐內(nèi)容都是教師根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)置一些簡單可行的小電路，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容按相關(guān)步驟操作即可完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單、重復(fù)，與集成電路設(shè)計(jì)業(yè)界實(shí)際需要完全不相關(guān)，這對學(xué)生以后的就業(yè)、擇業(yè)意義不大。

最后，沒有突現(xiàn)學(xué)校的專業(yè)特色，不適于當(dāng)今社會(huì)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)界對本科畢業(yè)生的要求。但在競爭激烈的電子信息產(chǎn)業(yè)界，如果想要畢業(yè)生擇業(yè)或者就業(yè)時(shí)有更強(qiáng)的競爭力，各大高校需要有自己的專業(yè)特色，但現(xiàn)在各個(gè)高校的現(xiàn)狀仍然是“全面發(fā)展，沒有特色”。這對于地方高校的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)生是一個(gè)劣勢。

四、面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程改革

針對上面闡述的相關(guān)問題，本文給出了面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)課程改革的幾點(diǎn)方案，具體地說：

首先，削減理論課的課時(shí)，加大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例。理論課時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)踐課時(shí)是當(dāng)今大學(xué)生教育的一個(gè)重要弊端，這也直接導(dǎo)致了大學(xué)生動(dòng)手能力差、實(shí)踐活動(dòng)參與度低、分工合作意識薄弱。而在不增加授課學(xué)時(shí)的前提下要改變這一現(xiàn)象，唯一的方法就是改變授課內(nèi)容，適當(dāng)削減理論課的課時(shí)，加大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例。這樣既能滿足國家對于本科畢業(yè)生應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，也符合創(chuàng)新型本科生的特點(diǎn)。

其次，積極推進(jìn)“校企聯(lián)合辦學(xué)”，讓學(xué)生更早接觸業(yè)界發(fā)展，指導(dǎo)擇業(yè)、就業(yè)。正如前面介紹，現(xiàn)在各大高等院校的教學(xué)內(nèi)容理論性太強(qiáng)，學(xué)生在大學(xué)四年學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識與實(shí)際應(yīng)用相脫離。這也造成很大一部分本科畢業(yè)生在入職后的第一年難以進(jìn)入工作狀態(tài)，工作效率差，影響后面學(xué)生的就業(yè)、擇業(yè)。如果能在學(xué)生在校期間，比如大學(xué)三年級或更早，推進(jìn)“校企聯(lián)合辦學(xué)”，使學(xué)生更早了解到業(yè)界真正工作模式以及業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)，這對于學(xué)生后續(xù)進(jìn)入工作非常有利，同時(shí)也能推進(jìn)學(xué)?？蒲泄ぷ?。

最后，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。這里的教學(xué)資源，除了包括授課筆記、教案、教學(xué)講義外還包括高水平教師。雖然現(xiàn)在高等教育研究相關(guān)機(jī)構(gòu)也開設(shè)了一些青年教師課程培訓(xùn)相關(guān)內(nèi)容，但真正取得的成效還相對比較小。另外，針對集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)來說，跟隨業(yè)界發(fā)展的相關(guān)知識更新較快，配套的軟硬件代價(jià)較高，如果能實(shí)現(xiàn)高校軟硬件教學(xué)資源的共享，尤其是高水平高校扶持低水平高校，這將更有利于提高畢業(yè)生的整體水平。

五、結(jié)論

本文詳細(xì)分析面對應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)，并在對國內(nèi)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)調(diào)研基礎(chǔ)上給出集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課課程的內(nèi)容以及教學(xué)方式情況，指出面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)現(xiàn)在課程設(shè)置方面存在的問題。同時(shí)，文章給出了在當(dāng)今大學(xué)生招生人數(shù)劇增情況下，如何合理安排集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)課程的方案從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]殷樹娟，齊臣杰.集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)現(xiàn)狀及探索[J].中國電力教育，2012，（4）：64-66.

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篇3

Jin Lijun

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710004）

（Shaanxi Railway Institution，Xi'an 710004，China）

摘要： 《高頻電子線路》課程是工程電子、通信類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程主要學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)中構(gòu)成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的單元電路。文章針對學(xué)生學(xué)習(xí)高頻電路困難的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而探討了在教學(xué)中如何從五個(gè)方面使學(xué)生對該課程產(chǎn)生興趣并以清晰地思路學(xué)好本課程。

Abstract： "Frequency Electronic Circuit" program is one of the important basic professional courses of engineered electronic, communications majors; the course studies the transmitter and receiver unit circuit of communication systems. Article analyzes the difficulties for students to learn high-frequency circuit, and explores how to teach from the five aspects of teaching so that students are interested in this course and to learn this course.

關(guān)鍵詞： 高頻電子 非線性電路 頻率變換 乘法器

Key words： high frequency electronic; nonlinear circuit; frequency conversion; multiplier

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）15-0247-02

0引言

《高頻電子線路》是工程電子、通信類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，以電路基礎(chǔ)、模擬電子線路及高等數(shù)學(xué)部分知識為基礎(chǔ)，主要介紹通信系統(tǒng)中構(gòu)成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的單元電路。而高職高專通信類專業(yè)的學(xué)生普遍認(rèn)為電路及電子線路的分析本身就比較難，分析高頻電路其難度更是可想而知。筆者在擔(dān)任《移動(dòng)通信》等課程教學(xué)時(shí)在講到基站、移動(dòng)臺(tái)的組成及移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾等知識點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對高頻電路的功能及特性，發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的組成很模糊，給專業(yè)課的教學(xué)帶來很大困難，而通信終端設(shè)備和很多集成電子產(chǎn)品的組成又離不開高頻電路，所以該課程基礎(chǔ)的好壞對后續(xù)專業(yè)課程有很大影響。那么如何使學(xué)生更好的掌握《高頻電子線路》這門課程就成為值得探討的一個(gè)課題。筆者通過多年從事通信高職學(xué)生的高頻及其他無線通信專業(yè)課的教學(xué)體會(huì)，淺談關(guān)于講好高頻課程中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1認(rèn)識課程的重要性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

初學(xué)高頻電子線路的學(xué)生翻開教材，看到復(fù)雜的電路圖，波形圖，數(shù)學(xué)推導(dǎo)等，均感到望而生畏。因此如何使學(xué)生對本課程產(chǎn)生興趣、認(rèn)識到課程的重要性尤為重要。

那么，如何吸引學(xué)生呢？可以通過討論的形式，讓學(xué)生了解通信在現(xiàn)代生活中不可替代的作用和無線通信在通信領(lǐng)域中的重要地位。通過對日常生活中一些實(shí)例和學(xué)生進(jìn)行探討，比如收音機(jī)、手機(jī)、電視機(jī)等無線通信工具為什么與外界設(shè)備沒有任何連接，卻能收到廣播信號、與其它人通信、收看電視節(jié)目等，來引起學(xué)生的興趣，從而導(dǎo)入《高頻電子線路》課程的學(xué)習(xí)。若有條件，學(xué)完該課程還可以在課程綜練中自己組裝并調(diào)試好一臺(tái)收音機(jī)。這樣無疑會(huì)使學(xué)生興奮，進(jìn)而對該課程產(chǎn)生濃厚的興趣。

2牢固建立發(fā)射及接收機(jī)的組成方框圖

利用學(xué)生剛對高頻課程產(chǎn)生興趣之際，給學(xué)生解答無線通信的原理，這樣就引出無線通信系統(tǒng)的組成。無線通信系統(tǒng)離不開三部分：發(fā)射機(jī)，接收機(jī)和傳輸媒質(zhì)。進(jìn)而給學(xué)生建立發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的組成方框圖和工作原理。在原理的講解中，筆者認(rèn)為，一定要使學(xué)生清楚為什么低頻信號不能直接傳播到遠(yuǎn)處，怎樣才能傳到遠(yuǎn)處？引出調(diào)制的必要性，調(diào)制前后的頻率變換關(guān)系。為了讓引發(fā)學(xué)生的興趣，我們不妨用一個(gè)簡單的例子說明發(fā)射和接收的過程，讓電路名稱和作用形象化和簡單化。

在授課中我用一件物品通過列車從甲地運(yùn)送到乙地的過程，來說明發(fā)射和接收的原理：需要運(yùn)送的物品首先在甲地包裝進(jìn)箱子（相當(dāng)于要傳送的語音信號通過聲電轉(zhuǎn)換電路把聲音變成對應(yīng)的低頻調(diào)制信號）；箱子不能自己到達(dá)遠(yuǎn)處的目的地（如同低頻的信號不能傳播很遠(yuǎn)），那么可以選擇高速行駛的列車作為運(yùn)載工具（如同調(diào)制信號需要接近光速傳播的高頻信號，即載波來攜帶，載波如何產(chǎn)生呢？就引出了振蕩器電路）；接著箱子需要裝載到列車上（如同調(diào)制信號需要調(diào)制到振蕩器所產(chǎn)生的高頻載波上，從而引出調(diào)制電路，根據(jù)調(diào)制信號攜帶在載波信號的不同參量上，可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種）；裝載了箱子的列車需要一定的速度（能量）來行駛（相當(dāng)于已調(diào)信號需要功率放大的電路來提供足夠的發(fā)射功率），列車到達(dá)目的地后，接收者需要從多個(gè)列車中選擇攜帶自己箱子的列車（就如同接收天線把電磁波轉(zhuǎn)化成高頻電信號后，需要高頻放大電路來放大和選擇有用信號），選擇到對應(yīng)列車后，需要把箱子從列車上卸下來，此過程與裝載過程相反（接收機(jī)要從已調(diào)波中恢復(fù)出調(diào)制信號，此過程稱為解調(diào)，它與調(diào)制過程相反。有三種調(diào)制方式，則對應(yīng)三種解調(diào)方式，即檢波、鑒頻和鑒相）；箱子取下來后，打開箱子還原出物品（相當(dāng)于接收機(jī)末端的電聲轉(zhuǎn)換電路把低頻電信號變換成聲音），這樣一個(gè)普通的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的模型就建立起來了。

通過這樣的類比講解，學(xué)生就更容易理解和記憶發(fā)射及接收的過程，對于方框圖中的單元電路及其作用也有了一定程度的理解，從而為后續(xù)講解單元電路的原理及作用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3建立非線性分析方法

大部分學(xué)生認(rèn)為高頻電路比低頻電路更難的主要原因在于高頻電路的分析方法采用非線性分析方法，那么如何使學(xué)生建立起非線性的概念？用非線性方法分析高頻電路呢？

通過畫出三極管輸入輸出特性曲線，可以看出其曲線是非線性的（不是一條直線），設(shè)非線性器件特性為：i=a0＋a1u＋a2u2＋a3u3＋…（其中 a0，a1，a2，a3…為常數(shù)），若輸入信號用u=cos2πft來表達(dá)，則通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)不難得出輸出信號頻率有直流分量，由a1u 可得到頻率為f的基波分量，由 a2u2 可分別得到頻率為2f的二次諧波分量，由 a3u3 可分別得到頻率為3f的三次諧波分量。說明信號通過三極管發(fā)生了頻率變化，那么這么多信號怎么辦？到底哪些是有用的？哪些是無用的？如何選出有用頻率而濾除無用的頻率信號呢？這與電路需要完成的功能有關(guān)，比如高放電路，電路就需要從多個(gè)頻率輸入信號中選擇所需信號頻率并加以放大，選頻功能是依靠三極管輸出端的諧振回路諧振于f來完成的；若需要得到2f頻率，則需要選出a2u2 所產(chǎn)生的二次諧波，在輸出端用諧振于2f 的選頻回路選擇2f 即可，這樣就完成了倍頻。

當(dāng)然，這樣的分析方法進(jìn)而可以舉一反三，如把信號頻率為fc 的信號（載頻信號）及頻率為F 的信號（調(diào)制信號）同時(shí)輸入，通過數(shù)學(xué)分析可由一次方項(xiàng)得到 fc和F； 二次方項(xiàng)得到2fc和2F和fc±F ，若輸出端選頻回路諧振于fc帶寬大于2F，則可從輸出眾多頻率中選出fc 及fc±F 頻率分量，這就完成了幅度調(diào)制，不難發(fā)現(xiàn)非線性項(xiàng)中我們重點(diǎn)利用的就是平方項(xiàng)的變換。

通過以上分析，可以使學(xué)生清楚認(rèn)識到高頻電路需要頻率變換，這就離不開三極管，利用其非線性變換產(chǎn)生了新的頻率，而要從多個(gè)輸出頻率中選出所需要的頻率，則需要諧振于該頻率的諧振回路來選擇，所以，非線性分析方法及選頻回路在高頻電路分析中尤為重要，學(xué)生理解和掌握了非線性對頻率的變化規(guī)律，在發(fā)射接收圖中，清楚了電路的輸入信號，電路功能，及輸出信號，從而可以判斷選頻回路選擇有用頻率，濾除無用頻率?；蚋鶕?jù)輸入及輸出頻率判斷電路功能及作用，有了清晰的思路及方法，自然給學(xué)習(xí)單元電路增加了興趣。

4注意對比電路之間的相互關(guān)系

盡管學(xué)習(xí)初始學(xué)生對高頻課程產(chǎn)生了學(xué)習(xí)興趣，可是一旦到了分析單元電路中，如果學(xué)生學(xué)習(xí)思路很亂，或盲無目地跟老師分析電路，只能使學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理，從而失去學(xué)習(xí)興趣。那么如何使學(xué)生思路清晰呢？

4.1 發(fā)射機(jī)、接收機(jī)中前后位置電路的對比發(fā)射機(jī)，接收機(jī)中前后位置電路的對比，對頻率在電路中的變化規(guī)律及作用的分析有很大幫助?；仡櫚l(fā)射或接收機(jī)組成圖，使學(xué)生進(jìn)一步掌握該單元電路在框圖中的位置，前后是什么電路？對信號產(chǎn)生了怎樣變換？本電路又需要對輸入信號如何變換？清楚電路作用，輸入輸出頻率的關(guān)系，從而利用非線性分析分析方法及選頻回路達(dá)到其對信號處理的目的。

4.2 電路組成及原理相關(guān)的電路對比各單元電路盡管不同，但有很多共性，比如三極管的非線性變換、輸出端的選頻回路、偏置電路、電路中高頻旁路電容、隔直電容、高頻扼流圈等元件作用，以及畫高頻等效電路時(shí)對元件的處理方法都是一致的。如丙類倍頻器可以對比諧振功率放大器講解，調(diào)幅電路中的基極調(diào)幅，集電極調(diào)幅可以對比諧振功率放大器的調(diào)制特性講解，直接調(diào)頻電路和壓控振蕩器可以對比振蕩器進(jìn)行講解，乘法器的應(yīng)用可以與混頻，抑制載波的雙邊帶調(diào)幅、檢波、倍頻等具有頻率變換功能的電路對比講解。這樣學(xué)生不僅能容易分析電路，而且復(fù)習(xí)了已學(xué)的電路。

因此電路的對比講解不僅使學(xué)生的思路是清晰的、開放的，而且可以舉一反三。

5強(qiáng)調(diào)乘法器在頻率變換中的應(yīng)用

目前的通信設(shè)備及相關(guān)電子產(chǎn)品中，已用大量的集成電路代替了分立元件電路。高頻電路中的頻率變換電路一般可用乘法器來完成，因此要比分立元件電路分析更簡單，而且雜波成分少。

在學(xué)習(xí)乘法器的應(yīng)用中，要使學(xué)生自如地應(yīng)用乘法器代替非線性電路，首先要清楚輸入端對兩信號相乘，用三角函數(shù)推導(dǎo)可以得到：輸出端信號的頻率是輸入兩信號頻率的和頻及差頻。例如輸入f1及f2兩個(gè)頻率的信號，經(jīng)過乘法器可以得到f1+f2以及f1-f2兩個(gè)頻率分量的信號。

清楚了乘法器的頻率變換規(guī)律以及調(diào)幅、檢波、混頻等頻率變換過程，就可以在乘法器的應(yīng)用中舉一反三的列舉如下應(yīng)用：調(diào)幅電路目的是把調(diào)制信號頻率F 攜帶在載頻 fc上，那么乘法器對載波及調(diào)制信號相乘，得到fc±F頻率分量，這就是抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號。相反，若想檢波，即需要從fc±F上恢復(fù)出F ，那么就只需要把調(diào)幅波和載波fc輸入到乘法器中，經(jīng)過二者頻率的加和減中，就有頻率F的原調(diào)制信號，只需在乘法器之后加一低通濾波器選出低頻調(diào)制信號即可，當(dāng)然要完成混頻只需要把高頻fc和本振fL信號相成，得到 fc±fL，選擇回路可以選擇出差頻fc-fL，即中頻信號。從而完成混頻。

可見掌握了用乘法器完成頻率變換，學(xué)生會(huì)對頻率變換有更進(jìn)一步理解，從而對集成電路的內(nèi)部組成、功能及作用也能很好掌握。

6小結(jié)

以上論述中，聯(lián)系無線通信的現(xiàn)象，建立學(xué)生學(xué)習(xí)高頻課程的興趣，通過形象的類比及單元電路的多次回顧，牢固建立起發(fā)射接收機(jī)的組成框圖，利用非線性分析方法及電路之間的對比熟悉電路工作原理、電路作用，使單元電路的分析簡單化，最后用乘法器完成對頻率的相加減，可以代替分立元件電路的頻率變換，從而為集成電路代替分立元件電路的過渡奠定了理論基礎(chǔ)。因此對于如何學(xué)好高頻電子課程，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、掌握分析思路和方法非常重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡宴如.高頻電子線路.第二版.北京:高等教育出版社，2001，9.

篇4

關(guān)鍵詞：高職 電子設(shè)計(jì) 電子線路CAD技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0186-01

對于高職學(xué)生而言，要學(xué)習(xí)的不僅僅是專業(yè)知識，動(dòng)手能力是在學(xué)好專業(yè)知識的基礎(chǔ)上更高的一個(gè)層次，也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中，電子信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到電子設(shè)計(jì)等問題，因此，在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的時(shí)候需要用到的很多專業(yè)知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術(shù)在電路板的制作方面的應(yīng)用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探索，說明電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計(jì)的關(guān)系以及在電子設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用。

1、電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計(jì)的關(guān)系

隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應(yīng)用，電路在設(shè)計(jì)方面也越來越復(fù)雜與集成化，因此，對電路的要求也越來越精密。而為了達(dá)到電路在復(fù)雜與集成化方面的要求，在制作電路的時(shí)候單靠手工的操作已經(jīng)不能完成設(shè)計(jì)的目的了。所以，就產(chǎn)生了現(xiàn)在我們所用到的電子線路CAD技術(shù)。我們在電子設(shè)計(jì)過程中利用它就能達(dá)到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

電子線路CAD技術(shù)是使用當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件，然后結(jié)合學(xué)過的專業(yè)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)，以加快設(shè)計(jì)進(jìn)程、縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量等。電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是一下幾個(gè)方面：

2.1 繪制電路圖

在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的過程中，要實(shí)現(xiàn)電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個(gè)設(shè)計(jì)，還需要有一個(gè)完善的電路來承載這個(gè)程序，讓它實(shí)現(xiàn)它本該實(shí)現(xiàn)的功能。在電子設(shè)計(jì)中，我們一般運(yùn)用的軟件是PROTEL,繪制電路原理圖的時(shí)候就會(huì)用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫，能夠?yàn)槲覀冸娮釉O(shè)計(jì)的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進(jìn)行電子設(shè)計(jì)確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過程也更為方便。比如：我們在畫好一個(gè)元器件后，覺得它應(yīng)該放在其他的位置，則只要將它拖動(dòng)到我們想要放置的位置即可。

2.2 計(jì)算機(jī)仿真

電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)的應(yīng)用過程中還具備運(yùn)用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達(dá)到了我們所預(yù)期的功能，并且能夠?qū)σ恍?shù)據(jù)進(jìn)行仿真，可進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析。對于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進(jìn)行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、零極點(diǎn)分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進(jìn)行仿真的時(shí)候，我們首先要進(jìn)行一個(gè)功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達(dá)到了預(yù)期的功能，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，對該電路進(jìn)行具體的分析，并改正錯(cuò)誤的地方。在進(jìn)行仿真過后，分析結(jié)果一般都是以數(shù)值或波形的方式顯示出來。

2.3 PCB板的設(shè)計(jì)

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進(jìn)行布線后的一種電路板。在進(jìn)行PCB板的設(shè)計(jì)之前，首先要將電路原理圖導(dǎo)入，而導(dǎo)入的電路原理圖必須是通過仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設(shè)計(jì)者就可以利用PCB板自動(dòng)布線以及手動(dòng)布線的功能對其進(jìn)行布線。采用該軟件對電路圖進(jìn)行布線，設(shè)計(jì)者可以先采用自動(dòng)布線功能對電路進(jìn)行大致的布線，然后用手動(dòng)布線功能對其進(jìn)行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設(shè)計(jì)好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點(diǎn)擊三維視圖的菜單就可以觀看設(shè)計(jì)電路板的三維視圖。

3、讓學(xué)生更好地掌握電子線路CAD技術(shù)

如上所述，掌握了電子線路CAD技術(shù)對于學(xué)生而言，可以更好地進(jìn)行電子線路方面的設(shè)計(jì)工作。但在學(xué)習(xí)這一項(xiàng)技術(shù)的過程中，我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍(lán)本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應(yīng)用的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)后多呈現(xiàn)一種臨時(shí)性的記憶，即在課程中會(huì)用，考核結(jié)束后在不長的時(shí)間后就不再掌握的現(xiàn)象。

解決這一問題的方法以，通過實(shí)踐我們認(rèn)為采用類似德國職業(yè)教育所推行的以行動(dòng)為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)法為好。其基本的思路是：

(1)先整體后具體：在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)時(shí)，先期進(jìn)行總體介紹，讓學(xué)生有全局的認(rèn)識，打消畏難的情緒；而后開始進(jìn)入各項(xiàng)目的的學(xué)習(xí)實(shí)踐。

(2)先低頻后高頻：總體而言學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)后應(yīng)從簡而繁，低頻的一些電子產(chǎn)品其電路較之高頻的簡單，學(xué)習(xí)應(yīng)從其中入手。

(3)先規(guī)范后異型：突出異型電路板的設(shè)計(jì)制做，其目的是讓學(xué)生今后在實(shí)際工作中具有變通的能力，在CAD技術(shù)中也手工調(diào)整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點(diǎn)是，對于各個(gè)CAD制作的電路，不應(yīng)僅停留于電腦的設(shè)計(jì)，在教學(xué)的過程中應(yīng)讓學(xué)生的設(shè)計(jì)成為成品。這樣可使學(xué)習(xí)更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學(xué)生對學(xué)習(xí)到的技術(shù)彌久常新。當(dāng)然，這種做法也會(huì)使教學(xué)的成本大幅上揚(yáng)，但從人才培養(yǎng)的角度看，這樣的投入是值得的。

4、結(jié)語

在電子設(shè)計(jì)中運(yùn)用電子線路CAD技術(shù)，不僅解決了電子設(shè)計(jì)中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時(shí)，讓學(xué)生通過在自主地進(jìn)行一些電子設(shè)計(jì)，并在的過程中運(yùn)用該技術(shù)，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術(shù)的實(shí)際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱潔.電子線路CAD技術(shù)在高職電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,(15):55～57.

篇5

“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式就是將教學(xué)場所直接設(shè)在實(shí)訓(xùn)室，教師和學(xué)生以實(shí)際的教學(xué)項(xiàng)目為載體，邊教邊學(xué)邊做，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，突出學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法。這種教學(xué)方法能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和解決問題的能力。這種教學(xué)方法對培養(yǎng)高職院校高端技能型人才非常有效。

《數(shù)字電路》作為電子信息類專業(yè)學(xué)生非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)人才培養(yǎng)方案中起著舉足輕重的作用。該課程的教學(xué)模式改革已經(jīng)被提出很多年，也逐漸趨于完善。

一、課程的設(shè)計(jì)思路

由于高職院校學(xué)生的理論基礎(chǔ)偏弱，在教學(xué)過程中，剛開始的一些理論知識學(xué)生還可以接受，但隨著學(xué)習(xí)難度的增大，學(xué)生隨之學(xué)習(xí)的興趣也越來越低。為了克服學(xué)生的厭學(xué)現(xiàn)象，課程的教學(xué)模式必須要實(shí)施改革。

基于教學(xué)做一體的教學(xué)模式改革是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的重要途徑之一，將多種教學(xué)方法融為一體，使學(xué)生獲得職業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提高職業(yè)能力。《數(shù)字電路》課程教學(xué)模式改革通過實(shí)施完成一個(gè)完整的項(xiàng)目工作進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)過程中，打破傳統(tǒng)教學(xué)的章節(jié)順序和老師講，學(xué)生聽的課堂教學(xué)模式，完全調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以實(shí)際項(xiàng)目來展開，以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)，通過分組，把教學(xué)任務(wù)交給學(xué)生，學(xué)生通過討論、制訂工作方案、項(xiàng)目實(shí)施、成果展示、評估總結(jié)等完成課程的學(xué)習(xí)，掌握職業(yè)技能，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作。

二、教學(xué)過程的實(shí)現(xiàn)

1.緊跟行業(yè)的發(fā)展，確定教學(xué)項(xiàng)目

隨著數(shù)字電子技術(shù)的高速發(fā)展，EDA技術(shù)越來越成熟，逐漸成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目的時(shí)候，淘汰一些過時(shí)的知識，緊密結(jié)合電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并從學(xué)生的日常學(xué)習(xí)生活出發(fā)，設(shè)計(jì)學(xué)生熟悉并感興趣的項(xiàng)目。該課程通過對企業(yè)、行業(yè)前期調(diào)研，專家后期討論，以適應(yīng)不斷發(fā)展的廣播電視技術(shù)崗位需要為導(dǎo)向，充分利用觸發(fā)器、編碼器、譯碼器等基本元器件，采用循序漸進(jìn)的方法，從設(shè)計(jì)基本的計(jì)數(shù)器、加法器等小電路開始，逐漸實(shí)現(xiàn)基于計(jì)數(shù)器的數(shù)字鐘功能，并完成電路的調(diào)試。

2.基于工作過程進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施

學(xué)生分組完成教學(xué)項(xiàng)目，要求每組提交：設(shè)計(jì)思路、邏輯電路圖、實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘功能的產(chǎn)品、答辯材料。

（1）完成總體設(shè)計(jì)方案。學(xué)生分組后在組長的統(tǒng)一安排下，分工合作，完成總體設(shè)計(jì)方案。在整個(gè)過程中，要保證全組同學(xué)都參與到項(xiàng)目中來，共同討論解決項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題。教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題，以達(dá)到學(xué)生為主體的教學(xué)目的。電路的設(shè)計(jì)過程是一個(gè)難點(diǎn)，各組可以選擇不同的設(shè)計(jì)方法，不同的觸發(fā)器完成電路的邏輯功能。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生利用最簡單、最穩(wěn)定可靠的方法實(shí)現(xiàn)。

（2）完成產(chǎn)品的安裝。學(xué)生拿到手的元器件有面包板、觸發(fā)器、七段LED顯示器、邏輯門、編碼器、譯碼器等。要求各組學(xué)生合作，通過查閱集成塊的功能，合理使用集成電路和導(dǎo)線，在面包板上搭建電路。在安裝的過程中，教師應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作不準(zhǔn)確的地方，并予以糾正，確保學(xué)生的人身安全。

（3）電路測試及故障排除。數(shù)字電路的實(shí)踐教學(xué)過程中，故障是不可避免的，電路測試及故障排除是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過故障排除，可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，排查電路同時(shí)也是工程技術(shù)人員必備的素質(zhì)。在完成部分任務(wù)時(shí)，教師應(yīng)先將介紹常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、出現(xiàn)故障的原因，并和學(xué)生共同分析如何排除故障。在這個(gè)過程中，學(xué)生可以進(jìn)一步熟悉萬用表和示波器的使用。同時(shí)，鼓勵(lì)先完成的組幫助其他小組排除故障，增加專業(yè)素質(zhì)及團(tuán)隊(duì)精神。

（4）答辯及綜合評定。各小組完成作品設(shè)計(jì)后，選出一名代表闡述設(shè)計(jì)思路，并完成產(chǎn)品展示，由教師和其他小組共同進(jìn)行客觀評判，為作品打分。答辯結(jié)束后，教師對所有的作品進(jìn)行綜合評定，并作為本門課程綜合考評的重要組成部分。

三、課程的教學(xué)效果

該課程進(jìn)行教學(xué)做一體化的教學(xué)模式改革后，學(xué)生的積極性明顯提高，所有的學(xué)生都參與到教學(xué)項(xiàng)目中來。課程的考核方式也做了改革，以小電路設(shè)計(jì)、綜合作品設(shè)計(jì)等為主體，筆試所占的比例從80%降低到40%，重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生不僅學(xué)到專業(yè)知識，還在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的集體主結(jié)協(xié)作精神，有利于提高學(xué)生的職業(yè)道德素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王秀紅.高職軟件技術(shù)專業(yè)“教學(xué)做一體化”的探索[J].中國成人教育.

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[3]王國慶.職業(yè)教育課程教學(xué)設(shè)計(jì)的“五化”原則[J].教育與職業(yè).

[4]陳福恒.“教學(xué)做”一體化教材建設(shè)探索與實(shí)踐[J].中國成人教育.

篇6

關(guān)鍵詞：電路 延續(xù)教學(xué) Multisim

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0225-02

電路是高校電子與電氣信息類的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。課程主要分析電路中的電磁現(xiàn)象，研究電路的基本規(guī)律和電路的分析方法。為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的電子與電氣信息類后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的電路知識，在整個(gè)課程體系中具有承前啟后的重要作用。而隨著課程教學(xué)改革的發(fā)展，在技術(shù)基礎(chǔ)課程中也越來越強(qiáng)調(diào)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究能力、動(dòng)手操作能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。電路課程作為一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，在課程延續(xù)教學(xué)部分也應(yīng)加強(qiáng)開展綜合性復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。為此我們嘗試將“多路直流電源設(shè)計(jì)”的綜合性實(shí)驗(yàn)引入了電路課程延續(xù)教學(xué)中。

延續(xù)教學(xué)作為課程正常教學(xué)的有益補(bǔ)充，采用什么樣的教學(xué)形式開展是教師們在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)深深思考的問題。除了常規(guī)的通過習(xí)題課、答疑講解加深對理論知識的理解，開展各種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是十分有必要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了課內(nèi)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課后的延續(xù)教學(xué)部分進(jìn)行一些電子設(shè)計(jì)制作，對鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性都是十分有好處的。

直流電源在原來的教學(xué)安排中我們是在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中介紹的。但實(shí)際上，學(xué)生對二極管的單向?qū)щ娦栽诟咧须A段就有所接觸。在電路課程中學(xué)習(xí)過電容、電感特性，變壓器原理后，向?qū)W生介紹直流電源的組成原理學(xué)生也比較容易接受。這時(shí)候在課后延續(xù)中引入多路直流電源設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)，與實(shí)際聯(lián)系緊密，在理論學(xué)習(xí)之后，將電路具體實(shí)現(xiàn)出來，學(xué)生興趣比較大。電路課程與后續(xù)的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程都屬于電子電路，本就有著千絲萬縷的聯(lián)系。在電路課程中就開始學(xué)習(xí)Multisim軟件仿真，對后續(xù)模電的學(xué)習(xí)也是十分有幫助的[1]。

1 原理介紹

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前，教師需要對實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)即直流電壓源的工作原理加以介紹。直流電壓源通常由交流變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路4部分組成，如圖1所示。其中交流變壓器負(fù)責(zé)降壓，把220 V的交流電網(wǎng)電壓降低到合適的交流電壓值；整流電路的作用是將方向變化的交流電壓變成方向單一的脈動(dòng)直流電壓；濾波電路則將脈動(dòng)的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為平滑的直流電壓；最后的穩(wěn)壓電路負(fù)責(zé)清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響，保持輸出電壓的穩(wěn)定。教師可以重點(diǎn)講解整流電路[2]。而整流電路的關(guān)鍵在于方向的變化，因此很容易引導(dǎo)學(xué)生想到利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺?shí)現(xiàn)整流。接下來主要介紹單相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)，講解橋式整流電路4個(gè)二極管構(gòu)成橋臂，兩兩交替導(dǎo)通的工作原理。濾波電路部分簡單地使用電容元件進(jìn)行濾波即可。穩(wěn)壓電路則采用三端集成穩(wěn)壓元件W7800和W7900系列來實(shí)現(xiàn)。

2 仿真

在學(xué)習(xí)完實(shí)驗(yàn)理論知識部分之后，學(xué)生還需要進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)使用的各種元器件，熟悉電路的工作原理和組成。電子分析的仿真軟件在這里能夠給我們帶來極大的幫助。Multisim電路仿真軟件是美國國家儀器（NI）有限公司推出的電路仿真軟件，具有界面友好，元器件和測量儀器豐富，分析工具強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，是進(jìn)行電子設(shè)計(jì)分析的好幫手。學(xué)生通過在電腦上采用虛擬的電子元件連接電路，可以掌握常用電子元器件的功能作用、基本參數(shù)和測量方法。而且在軟件中可以隨時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整電路參數(shù)，避免了實(shí)驗(yàn)失敗帶來元器件燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。仿真軟件提供了豐富的分析儀器，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)室可能缺少某些不常用儀器的不足。通過軟件仿真，學(xué)生可以完成從電路設(shè)計(jì)、元件選取、測試優(yōu)化、參數(shù)調(diào)整的一系列過程，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力，也為實(shí)際電路的實(shí)現(xiàn)打下了良好的基礎(chǔ)。多路直流電源的Multisim仿真電路如圖2所示。

3 電路實(shí)現(xiàn)

學(xué)生在認(rèn)真研究了電路原理并進(jìn)行電路仿真之后，對每一個(gè)電路元件的作用、電路的組成結(jié)構(gòu)都比較熟悉了，這時(shí)我們就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物操作了。教師可以先向?qū)W生介紹一下面包板和各種電路元器件的使用注意事項(xiàng)。學(xué)生通過原理學(xué)習(xí)和電路仿真，對電路元件已經(jīng)有了一個(gè)感性認(rèn)識，通過實(shí)物操作，更增強(qiáng)了對電路的理性認(rèn)識。電路逐級連接，逐級測試。遇到問題分析解決。哪一級電路不能出現(xiàn)仿真預(yù)計(jì)的結(jié)果，問題在哪里，需要通過學(xué)生自己動(dòng)手分析解決，鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題的能力。而且由學(xué)生自己解決的問題，學(xué)生印象更為深刻。在解決各種繁瑣問題的過程中，也培養(yǎng)了學(xué)生細(xì)致耐心的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。各種常用測量儀器，萬用表、雙蹤示波器的使用，對學(xué)生后續(xù)電子課程會(huì)十分有幫助。原理學(xué)習(xí)、電路仿真、實(shí)物操作整個(gè)過程的完成，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識、工程意識都會(huì)大有裨益。學(xué)生能夠獨(dú)立完成一個(gè)常用電路的制作，也是非常有成就滿足感的，促進(jìn)了學(xué)生對電路學(xué)習(xí)的興趣。由學(xué)生自己連接的多路直流電源電路實(shí)物照片如圖3所示。

4 結(jié)語

直流電源是模擬電子技術(shù)課程中很重要的一個(gè)知識點(diǎn)。我們在電路課程中開展多路直流電源設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)，在電路課中就讓學(xué)生對直流電源的基本原理和概念有所了解。而Multisim仿真的使用學(xué)習(xí)，早早接觸電路仿真，對于學(xué)生后續(xù)課程模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)都很有好處。通過多路直流電源的綜合性實(shí)驗(yàn)的原理學(xué)習(xí)、軟件仿真、電路實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)完整的過程，學(xué)生能夠自己完成一個(gè)實(shí)用電路的制作，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性，同時(shí)加深了學(xué)生對理論知識的理解，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力，對理論教學(xué)也會(huì)起到良好的促進(jìn)作用。

⒖嘉南

篇7

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)改革

電路基礎(chǔ)課程是應(yīng)用型本科專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是該專業(yè)一系列后續(xù)課程的前導(dǎo)。目前，應(yīng)用型本科學(xué)生普遍有理論基礎(chǔ)較薄弱，不喜歡枯燥的理論，不能主動(dòng)進(jìn)行思考等缺點(diǎn)，使得教學(xué)效果收效甚微。為了解決以上問題，學(xué)校課程組進(jìn)行了一些教學(xué)改革，在一定程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和動(dòng)手探索的能力。

一、明確課程學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)期初，從學(xué)生的角度出發(fā)明確課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)。學(xué)生最感興趣的是一門課程能學(xué)會(huì)什么，如果只是記住一個(gè)公式、一個(gè)定律，到期末考試的時(shí)候突擊就可以過關(guān)，那么根本就不需要平時(shí)認(rèn)真聽講課、做作業(yè)，學(xué)生也就沒有了持續(xù)學(xué)習(xí)的積極性。所以，本課程組成員在學(xué)期初第一節(jié)課就給以“四會(huì)”概括該課程的教學(xué)目標(biāo)，即一會(huì)應(yīng)用理論進(jìn)行簡單電路原理分析;二會(huì)使用常用儀器、儀表進(jìn)行電路參數(shù)測量;三會(huì)使用焊接工具進(jìn)行電子制作;四會(huì)與同學(xué)、教師一起解決問題。

二、多種教學(xué)方法的融合

筆者從事職業(yè)教育十多年，教育教學(xué)時(shí)有新法，但就某一門課程，對特定的學(xué)生究竟用什么方法最有效，要根據(jù)學(xué)及時(shí)調(diào)整，以適應(yīng)學(xué)生不同學(xué)習(xí)階段的特點(diǎn)。

本課程組主要采用“半翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)，“半翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)施過程參見圖1（以“節(jié)點(diǎn)電位法”教學(xué)內(nèi)容為例）。

<E：＼ZCM＼理論版＼10上＼TP＼t6.tif>

圖1 節(jié)點(diǎn)電位法半翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施流程圖

任何一種教學(xué)方法的實(shí)施都是以學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)為目的，所以及時(shí)、積極的肯定學(xué)生的表現(xiàn)是每一種方法能夠獲得較好效果的保證。

三、多種實(shí)驗(yàn)條件的有效利用

目前，輔助教學(xué)的工具非常豐富，教師既能用動(dòng)畫軟件制作一些電路的信號流向，也可以用仿真軟件驗(yàn)證理論分析結(jié)果。本課程組在實(shí)際教學(xué)過程中除了教師用動(dòng)畫軟件制作內(nèi)容豐富的課件以增強(qiáng)課堂教學(xué)的吸引力外，在實(shí)驗(yàn)課時(shí)還要求學(xué)生應(yīng)用multisim軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，一方面學(xué)習(xí)如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)手段輔助解決專業(yè)問題，另一方面通過電路設(shè)計(jì)建立實(shí)際工作規(guī)范。

四、調(diào)動(dòng)課外制作的積極性

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生課后應(yīng)用理論知識解決問題的積極性，本課程組除了給學(xué)生隨堂布置適量的理論練習(xí)題以外，學(xué)期初還給學(xué)生布置了與課程內(nèi)容相關(guān)的課外小制作。該制作在課程結(jié)束前三周驗(yàn)收評分，制作過程分制作項(xiàng)目選擇、項(xiàng)目申報(bào)、項(xiàng)目中期檢查和項(xiàng)目作品展示四個(gè)階段。四階段主要幫助學(xué)生選擇合理的制作項(xiàng)目，及時(shí)解決制作過程中學(xué)生出現(xiàn)的問題，督促學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)，引導(dǎo)學(xué)生課后鉆研專業(yè)理論知識，訓(xùn)練職業(yè)技能。特別是在作品展示環(huán)節(jié)，充分肯定學(xué)生在實(shí)踐過程中所取得的成績，激勵(lì)他們克服困難的決心，為后續(xù)課程教學(xué)起到了很好的啟蒙作用。

表1 電路基礎(chǔ)課程考核說明簡表

[考核項(xiàng)目＼&考核目的＼&考核形式＼&考核比例＼&備 注＼&理論知識考核＼&以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，對該課程的理論知識掌握情況進(jìn)行考核＼&理論試卷＼&60%＼&期末集中考核＼&實(shí)踐性考核＼&要求學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和簡單電子電路制作方法＼&實(shí)驗(yàn)操作;作品展示＼&20%＼&實(shí)驗(yàn)操作及時(shí)考核;作品展示在學(xué)院集中進(jìn)行＼&課堂表現(xiàn)及作業(yè)＼&促進(jìn)學(xué)生按時(shí)、積極參與課堂內(nèi)外作業(yè)活動(dòng)，提高知識總結(jié)歸納能力＼&出勤、作業(yè)、相關(guān)文檔等＼&20%＼&隨堂即時(shí)考核＼&]

五、科學(xué)、及時(shí)地進(jìn)行考核評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生規(guī)范化發(fā)展

考核的目的是促進(jìn)學(xué)生掌握課程的重要知識點(diǎn)。電路基礎(chǔ)課程是傳統(tǒng)的專業(yè)理論課程，采用理論考核方法能夠反映學(xué)生理論知識掌握情況。但是，純粹的理論考核給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來了很大心理負(fù)擔(dān)，特別是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生具有理論基礎(chǔ)較差、動(dòng)手能力強(qiáng)的特點(diǎn)，所以，平衡的考核比例能夠給學(xué)生在心理上帶來積極的暗示，促進(jìn)學(xué)生通過動(dòng)手制作中的問題來理解理論知識。因此，該課程組教師在制定電路基礎(chǔ)考核體系時(shí)主要按照表1說明實(shí)施考核。

結(jié)合以上幾個(gè)方面，經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)，無論是理論分析和實(shí)踐能力，對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生來說，都有了較大提升。隨著實(shí)際情況發(fā)生變化，教學(xué)改革也應(yīng)該隨之而變化，在后續(xù)課程教學(xué)中，我們將不斷探索、不斷前進(jìn)。

基金項(xiàng)目：重慶工程學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：2014x

篇8

【關(guān)鍵詞】教學(xué)；汽車電路；重要問題；思路

0 引言

汽車電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，，CAD）是汽車電子控制方向的本科生需要學(xué)習(xí)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生為社會(huì)服務(wù)和繼續(xù)學(xué)習(xí)深造應(yīng)掌握的重要技能。課程應(yīng)用較多的軟件是Protel99 se（簡稱99se）[1]或Protel DXP（簡稱DXP）[2]。學(xué)習(xí)內(nèi)容的先后順序依次是電路原理圖、電路原理圖庫元件、印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）和PCB庫元件設(shè)計(jì)[1-3]。電子電路CAD是電子電氣和計(jì)算機(jī)等專業(yè)重要課程，對于交通運(yùn)輸或車輛工程等非電專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定難度，而且還需將電子電路CAD與汽車電路相結(jié)合，為了使學(xué)生能夠理清思路和加深理解，應(yīng)用Protel99 se軟件，按照內(nèi)容的先后順序，在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)授課過程中學(xué)生的疑惑來著重分析幾個(gè)重要問題，使教學(xué)達(dá)到更好的效果。

1 電路原理圖的兩種作用

大部分應(yīng)用99se和DXP軟件來進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)的教材中，電路原理圖設(shè)計(jì)均需實(shí)現(xiàn)電路的正確電氣連接，元件必須從庫中選擇放置，元件屬性需設(shè)置其正確的PCB元件（稱為封裝），便于生成完整正確的網(wǎng)絡(luò)表，在設(shè)計(jì)PCB時(shí)將網(wǎng)絡(luò)表的電氣連接關(guān)系和封裝元件導(dǎo)入到PCB，為自動(dòng)布線或手工布線服務(wù)。

在汽車電路設(shè)計(jì)中，局部控制功能的電路均需要設(shè)計(jì)一塊PCB，例如，動(dòng)力系統(tǒng)、車身或某一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)等。對于整車電路的原理圖，不可能也不需要去設(shè)計(jì)電路板，所以只需使電路閱讀者能正確理解電路的連接關(guān)系，而不必要真正的電氣連接；在布線時(shí)可使用導(dǎo)線（wire）也可使用直線（line）；元件封裝并不在原理圖中顯示也不起作用，則元件屬性中可以不考慮封裝設(shè)置；而且有些元件在99se軟件自帶原理圖庫中不具備時(shí)，可以用繪圖工具繪制示意圖，這些均可使其達(dá)到目的且O計(jì)方便快捷。

汽車電路原理圖設(shè)計(jì)有需要設(shè)計(jì)其PCB和不需要設(shè)計(jì)其PCB的兩個(gè)作用，兩者要求和特點(diǎn)有很大不同，理解了這個(gè)問題，設(shè)計(jì)者可根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同性能的原理圖，同時(shí)也加深了對整個(gè)課程的理解。

2 電氣連接特性

電路原理圖中有很多對象，分為有電氣連接特性和無電氣連接特性兩類。對于具有電氣連接特性的對象，其真正起電氣連接作用的又有所不同。從庫中放置的元件，電氣連接是引腳和屬性中的封裝；電源、接地、電路端口和方塊電路圖端口等對象的電氣連接是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，其式樣僅僅是形式而無電氣連接特性；總線和總線分支雖在布線工具欄中，但必須和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號同時(shí)使用，因其不具備電氣連接特性而依靠網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號起實(shí)際電氣連接作用，其僅僅是指引電路閱讀者識別不同位置元件的引腳網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號；導(dǎo)線上節(jié)點(diǎn)表明交叉于節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線具有電氣連接。

只有理解了原理圖對象的電氣連接特性，才能掌握網(wǎng)絡(luò)是電氣連接的實(shí)質(zhì)，從而設(shè)計(jì)出正確電氣連接的原理圖，才能使網(wǎng)絡(luò)表作為原理圖和PCB的橋梁而設(shè)計(jì)出對應(yīng)于原理圖的PCB。

3 原理圖復(fù)合元件

原理圖中復(fù)合元件是指在同一個(gè)原理圖元件中包含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同或不同子元件，形式上分為各個(gè)子元件獨(dú)立形式和整體式兩種，要強(qiáng)調(diào)的是其實(shí)質(zhì)都表示同一個(gè)復(fù)合元件，但二者也有一定的區(qū)別。例如由八個(gè)子電阻組成的復(fù)合排阻元件，圖1為各子元件獨(dú)立形式，圖2為整體式，二者形式不同，但均為同一個(gè)排阻元件。圖1中的各子電阻，引腳與圖2完全相同，均對應(yīng)于PCB元件的同一個(gè)封裝DIP-16。圖1中，各子電阻的設(shè)計(jì)序號中均包含RP1，表示為同一排阻元件，A～H分別表示同一排阻中的八個(gè)子電阻。采用獨(dú)立形式的好處是，當(dāng)電路原理圖中沒有用完八個(gè)電阻時(shí)，就不必全部放置八個(gè)子電阻，節(jié)省空間。但由于排阻是一個(gè)元件，各子電阻都在同一個(gè)封裝內(nèi)，只要使用了其中的一個(gè)或幾個(gè)子電阻，在對應(yīng)的PCB中都會(huì)放置完整的封裝DIP-16，只是沒用到的子電阻引腳懸空。

理解了復(fù)合元件的原理和兩種形式的關(guān)系，在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)才能對元件進(jìn)行合理選擇、正確放置和設(shè)置屬性；在后續(xù)的原理圖庫元件設(shè)計(jì)時(shí)，才能深入理解和掌握其設(shè)計(jì)原理、方法、文件管理器使用以及新建元件菜單New Component和新建子件菜單New Part的區(qū)別。

4 原理圖元件和其封裝的對應(yīng)關(guān)系

為PCB設(shè)計(jì)服務(wù)是電路原理圖的作用之一，網(wǎng)絡(luò)表是二者聯(lián)系的橋梁，要生成正確的網(wǎng)絡(luò)表，原理圖設(shè)計(jì)時(shí)要在每個(gè)元件的屬性中設(shè)置其正確的封裝。原理圖設(shè)計(jì)中的布線是對元件引腳實(shí)現(xiàn)連接，設(shè)置了元件封裝，實(shí)質(zhì)上就是添加了該原理圖元件的PCB元件，同時(shí)也就給出了該元件在PCB中的連接關(guān)系，這由原理圖元件及其封裝的對應(yīng)關(guān)系所決定。

以NPN型三極管為例，如圖3，左邊為原理圖元件，在原理圖設(shè)計(jì)中設(shè)置其設(shè)計(jì)序號為Q1、設(shè)計(jì)屬性為NPN及封裝為TO-52，則其在PCB中加載的對應(yīng)封裝TO-52如圖3右邊圖形所示。從圖3可知，原理圖和PCB元件均包含外形、引腳和屬性，起電氣連接作用的均為引腳，二者引腳的數(shù)目和編號需一一對應(yīng)；原理圖元件外形僅是原理符號圖，封裝外形是元件在電路板上的正投影，封裝引腳位置和外形反映了元件實(shí)際安裝尺寸。原理圖的網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入到PCB中，將導(dǎo)入PCB元件（封裝）及其連接關(guān)系，封裝包含了元件的設(shè)計(jì)序號Q1、設(shè)計(jì)屬性NPN、封裝外形、引腳數(shù)目及其編號以及相對位置等信息。

對原理圖元件及其封裝對應(yīng)關(guān)系的理解，將有助于原理圖元件屬性的正確設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)表加載的錯(cuò)誤檢查和修改，也為后續(xù)的PCB庫元件設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，使課程大綱中的原理圖、原理圖庫元件、PCB和PCB庫元件設(shè)計(jì)等四部分內(nèi)容融為一個(gè)整體，將各部分發(fā)散的內(nèi)容進(jìn)行了提煉。

5 PCB層和對象的關(guān)系

對層概念的理解是PCB設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一，PCB中各種對象均與層有著密切的關(guān)系。PCB中最基本的對象包含物理邊界、電氣邊界、封裝、焊盤、過孔、導(dǎo)線以及各種標(biāo)注性的解釋說明等，只有深入理解了各種對象和層之間的關(guān)系，才能合理放置和設(shè)置各種對象，設(shè)計(jì)出滿足需要的PCB。

封裝總體上分為表面粘貼式和穿透式兩種，在總體上看和根據(jù)安裝焊接的需要，兩者均只能在頂層或底層。局部上，粘貼式封裝的焊盤（即元件的引腳）只能相應(yīng)地在頂層或底層，穿透式封裝的焊盤在綜合層。除焊盤外，封裝還包含了設(shè)計(jì)序號、設(shè)計(jì)屬性和外形，其分別相應(yīng)地在頂層絲印層或底層絲印層。對于非封裝的獨(dú)立焊盤，可以根據(jù)需要設(shè)置其所在層，比如作安裝孔使用時(shí)要設(shè)置在綜合層，作導(dǎo)線連接作用時(shí)可設(shè)置在頂層、底層或綜合層。過孔與層的關(guān)系類似于獨(dú)立焊盤。

物理邊界要選擇機(jī)械層繪制一個(gè)封閉區(qū)域，作為PCB的外形和尺寸。電氣邊界要選擇禁止布線層，繪制一個(gè)小于或等于物理邊界的封閉區(qū)域，作為放置元件和布線的范圍。物理邊界和電氣邊界的設(shè)計(jì)是PCB規(guī)劃的重要內(nèi)容，將關(guān)乎到網(wǎng)絡(luò)表加載的成敗。自動(dòng)布線或手工布線中均使用導(dǎo)線連接各種焊盤或過孔，可根據(jù)實(shí)際連接的需要放在頂層或底層。

各種標(biāo)注性的解釋說明ο螅由各自不同特點(diǎn)和需要分別放在不同層。尺寸標(biāo)注和標(biāo)題欄一般都不在實(shí)際電路板中顯示，通常放在機(jī)械層。其它的如果需要在電路板中顯示的標(biāo)注對象，可根據(jù)需要放在頂層絲印層、底層絲印層、頂層或底層，但若放在頂層或底層將是具有電氣特性的銅膜，要確保其不影響原始電路布線。例如電路板布線完成后，在某一空白處放置工作單位信息，若選在頂層絲印層或底層絲印層，將是油漆的形式打印在電路板上，字跡容易磨損；若放在頂層或底層，將是銅字，字跡不易磨損。

6 結(jié)束語

在教材內(nèi)容基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的疑惑，分析了《汽車電路CAD》課程的幾個(gè)重要問題，理清思路并將相關(guān)知識點(diǎn)相互貫穿，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和教學(xué)效果。除了分析的幾個(gè)問題，課程教學(xué)中還會(huì)遇到其它一些問題，有待于以后工作中進(jìn)一步討論和總結(jié)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]及力.Protel 99 SE原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

篇9

一、教材分析

1.教材分析

照明電路的安裝選自《電工工藝學(xué)》第三章第二節(jié)。該教材是技工學(xué)校機(jī)電類通用教材，結(jié)合了理論和實(shí)踐操作。這一課程是機(jī)電類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該節(jié)課是在學(xué)生掌握了簡單照明電路安裝之后的一堂技能課。

2.教學(xué)目標(biāo)

（1）知識與能力：讓學(xué)生了解基本組成元件，能把學(xué)過的知識靈活運(yùn)用到生活中。

（2）過程和方法：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，以小組合作的形式學(xué)習(xí)，通過學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立自主意識。

（3）情感態(tài)度價(jià)值觀：讓學(xué)生學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流溝通，形成合作意識，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)和節(jié)儉的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生們在實(shí)踐中享受成功的樂趣。

3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

（1）教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)生們分組合作完成電路圖的設(shè)計(jì)分析和安裝。

（2）教學(xué)難點(diǎn)：雙控開關(guān)的連接。

二、教法、學(xué)法

由于電工操作是一門強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作的課程。中職學(xué)生好奇心強(qiáng)，喜歡動(dòng)手，難點(diǎn)在于理論。學(xué)習(xí)該課題之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)完成了基本照明電路的識圖、安裝，具備學(xué)習(xí)該課題的基礎(chǔ)知R和基本能力。所以該堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)，從培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力出發(fā)，在課堂上充分體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)，練習(xí)為主線”的指導(dǎo)思想，讓教學(xué)內(nèi)容具有自主性、趣味性、直觀性。所以本課筆者主要采用項(xiàng)目教學(xué)法輔以質(zhì)疑啟思法、示范操作法、項(xiàng)目教學(xué)法等。

項(xiàng)目教學(xué)法即在老師的引導(dǎo)下，將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己完成。包括信息的收集，方案的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià)。學(xué)生通過該項(xiàng)目了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。

《學(xué)記》說：“善學(xué)者，師逸而功倍，又從而庸之；不善學(xué)者，師勤而功半，又從而怨之?！薄吧茖W(xué)”就是要學(xué)生具有良好的學(xué)習(xí)方法。結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)生情況，指導(dǎo)學(xué)生采用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法、模仿學(xué)習(xí)法、結(jié)合示范教法等。主要采用合作探究法：現(xiàn)代社會(huì)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作和合作探究是十分重要的。讓小組成員共同探討、設(shè)計(jì)、操作來完成電路。增進(jìn)了同學(xué)間的友誼也提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

三、教學(xué)過程

1.情景導(dǎo)入（做什么）

教師通過兩組圖片的引導(dǎo)，引出這個(gè)電路在生活中的廣泛應(yīng)用，如上下樓梯、自己臥室等，引起學(xué)生的好奇和興趣。

2.教師引導(dǎo)（怎么做）

（1）引導(dǎo)學(xué)生回想上次電路的安裝規(guī)范和要點(diǎn)、注意事項(xiàng)。

（2）引導(dǎo)學(xué)生畫出該課的電路原理圖，并分析原理，并準(zhǔn)備元器件、工具等。

（3）講解雙控開關(guān)的基礎(chǔ)知識。

（4）特別強(qiáng)調(diào)安全、紀(jì)律要求及注意事項(xiàng)。

3.學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐（自己做）

（1）學(xué)生根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范按時(shí)完成電路的安裝、調(diào)試完善任務(wù)。

（2）發(fā)現(xiàn)問題，小組共同想辦法解決。解決不了的，可與別的小組交流討論。

（3）教師密切注意學(xué)生用電安全，加強(qiáng)學(xué)生的用電的安全意識。

（4）教師要不斷對學(xué)生的實(shí)踐操作過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生集體研究，商量解決的辦法，團(tuán)結(jié)協(xié)作，努力創(chuàng)新。

（5）教師巡回指導(dǎo)，對確實(shí)困難的知識進(jìn)行個(gè)別小組輔導(dǎo)，對多數(shù)存在問題的知識集體講解。對學(xué)生難以理解的，做好演示，耐心教導(dǎo)。

4.通電檢測（做得如何）

（1）學(xué)生檢查完善自己的作品。

（2）小組學(xué)生自己檢查。

（3）小組相互檢查。

（4）教師檢查，通電觀察效果。

（5）學(xué)生總結(jié)，教師總結(jié)。（對學(xué)生多肯定，注意培養(yǎng)學(xué)生的自信心。）

（6）清理工作實(shí)訓(xùn)臺(tái)，將物品、工具擺放整齊。做好導(dǎo)線等的回收利用。

四、任務(wù)布置

一是要學(xué)生完成項(xiàng)目報(bào)告，包括所學(xué)所感。二是要布置拓展練習(xí)，為學(xué)生下次課題做好準(zhǔn)備工作。

五、教學(xué)反思

篇10

關(guān)鍵詞： 課堂教學(xué)； 問題驅(qū)動(dòng)法； 實(shí)驗(yàn)管理

中圖分類號：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）09-50-02

0 引言

“電路與模擬電子技術(shù)”是根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)的特點(diǎn)把電路和模擬電子技術(shù)合成的一門課程[1-2]，它作為算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為數(shù)字電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、單片機(jī)等課程打基礎(chǔ)，并且為學(xué)生從事工程實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 以往教學(xué)存在的問題

從以往的教學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果來看，電路與模擬電子技術(shù)這門課程的通過率相對較低，整個(gè)教學(xué)效果不佳，我們分析主要有以下幾方面原因。

⑴ 本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師講授為主，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

⑵ 電路部分與中學(xué)物理的電學(xué)部分相關(guān)度較大，有中學(xué)物理的基礎(chǔ)，學(xué)生掌握得相對較好，但是模擬電子技術(shù)部分，對學(xué)生來說是一個(gè)全新的內(nèi)容，并且模擬電子技術(shù)的特點(diǎn)是由定量分析轉(zhuǎn)換到定性分析，定性分析要根據(jù)實(shí)際情況對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行取舍，增加了學(xué)習(xí)難度，所以模擬電子技術(shù)部分學(xué)生掌握得較差。

⑶ 本課程課時(shí)少、內(nèi)容多。在講課過程中只能選講一部分內(nèi)容，這樣就破壞了課程的完整性，這也是導(dǎo)致學(xué)生掌握不佳的原因。

⑷ 實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)與組織不佳，不能使學(xué)生很好地把理論與實(shí)踐相結(jié)合，并很好指導(dǎo)實(shí)際。

2 課堂教學(xué)的改革措施

⑴ 在講課過程中，一定要注重理論與實(shí)際相結(jié)合，把實(shí)際中的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)專業(yè)中的應(yīng)用結(jié)合起來。例如在講二極管的時(shí)候，對二極管在實(shí)際中的應(yīng)用多講一些。另外，講課過程可借助多媒體以及仿真軟件進(jìn)行教學(xué)，比如在講戴維南定理的時(shí)候，可以首先通過仿真實(shí)驗(yàn)、模擬探究，從而引出戴維南定理的過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和運(yùn)用所學(xué)知識對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、綜合、歸納的能力，并以此使理論知識變得更加生動(dòng)形象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂效果變得更佳。

⑵ 問題驅(qū)動(dòng)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法[3-4]的特點(diǎn)是教師通過巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，將要講授的知識通過問題蘊(yùn)含于任務(wù)之中，使學(xué)生在通過回答或解決問題完成任務(wù)達(dá)到掌握所學(xué)知識的目的。學(xué)生在完成一個(gè)個(gè)具體而真實(shí)的任務(wù)過程中要對任務(wù)進(jìn)行分析，從而提出問題，并研究解決問題的方案，通過自主學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)與探究活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到最終目標(biāo)。以講授模擬電子技術(shù)里共射放大電路的組成及工作原理為例[5]作如下探討，共射放大電路如圖1所示。

① 提出問題

問題的提出由淺入深，由簡入易，并且問題之間相互關(guān)聯(lián)。如T代表什么；VBB、Rb的作用是什么，沒有Rb行嗎；VCC、RC的作用是什么；C1、C2的作用是什么；這些參數(shù)的選擇是任意的嗎；如何實(shí)現(xiàn)放大等。

② 問題的解決

給學(xué)生時(shí)間讓學(xué)生去分析解決所提出的問題，采用分組討論的形式，以此來提高學(xué)生對課堂的參與意識，在討論的過程中，對問題看得更加清晰，最后每個(gè)小組呈現(xiàn)一個(gè)結(jié)果；教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽說出自己的想法，不要怕錯(cuò)，這只是一個(gè)思維訓(xùn)練的過程，最后由老師進(jìn)行總結(jié)。

③ 問題的總結(jié)和升華

在解決這個(gè)問題的過程中，學(xué)生對大部分問題都能通過討論得出正確的結(jié)論，但是有一個(gè)問題學(xué)生還是不能準(zhǔn)確把握，如：沒有Bb行嗎？一部分同學(xué)就認(rèn)為可有可無，其實(shí)這是不正確的，因?yàn)閂BB、Rb的作用是保證發(fā)射結(jié)正偏，并提供合適的正偏電壓，如果沒有Rb有可能把晶體管燒掉。另外，針對參數(shù)的選擇是不是任意的這個(gè)問題，我們說模擬電子技術(shù)里的相關(guān)的電路對參數(shù)選擇的要求較高，元件的選擇要恰到好處，不然就實(shí)現(xiàn)不了放大，或者進(jìn)入了飽和區(qū)和截止區(qū)，使波形產(chǎn)生了失真，這也是模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)困難的一方面原因。通過對這些問題的講解，學(xué)生對基本放大電路的工作原理會(huì)更加清晰。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)

⑴ 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以單一的理論實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)與實(shí)際之間聯(lián)系不夠緊密，在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生只是機(jī)械地連線、計(jì)算，而沒有真正地理解相關(guān)的理論。所以要多設(shè)計(jì)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)，一方面可以促進(jìn)知識的融會(huì)貫通，另一面綜合性實(shí)驗(yàn)和實(shí)際聯(lián)系緊密，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中興趣更濃厚，更有利于知識的掌握。

⑵ 實(shí)驗(yàn)課的組織與管理。由于實(shí)驗(yàn)課的形式比較靈活，導(dǎo)致部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視程度不夠。所以要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的管理，加強(qiáng)管理可以從以下幾方面著手。

實(shí)行簽到簽退制度，保證學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)中，由于存在學(xué)生的個(gè)體差異，部分學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，知識掌握的牢固，可能很快就把實(shí)驗(yàn)做完了，這樣可以安排這部分同學(xué)對一些實(shí)驗(yàn)困難的同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，保證大部分同學(xué)都能在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

增加實(shí)驗(yàn)課的考核，實(shí)行隨堂考核和整體考核相結(jié)合的方式，每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，以抽檢的方式考核，考核方式可以多樣化，包括回答問題、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)理解等，以此保證實(shí)驗(yàn)課的效果，以及學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極性，整體考核把實(shí)驗(yàn)課的成績納入課程考核中，實(shí)驗(yàn)課占期末總成績的話20%，通過考核機(jī)制來保證實(shí)驗(yàn)的效果。

4 結(jié)束語

“電路與模擬電子技術(shù)”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好此門課程對后續(xù)硬件課程的學(xué)習(xí)有很大的幫助，所以在實(shí)踐與教學(xué)的過程中要不斷地改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效率，促進(jìn)教學(xué)效果的不斷提高。本文從課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩方面對課程改革進(jìn)行探討，并不斷地應(yīng)用于后續(xù)的教學(xué)中，收效明顯。在以后的教學(xué)中我們?nèi)匀灰粩嗟乜偨Y(jié)、探索，以尋找更好的教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 殷瑞祥.電路與模擬電子技術(shù)[M].高等教育出版社，2004.

[2] 高玉良.電路與模擬電子技術(shù)[M].高等教育出版社，2005.

[3] 曹曉凡.問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在環(huán)境法課程中的應(yīng)用[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2010.4.