電工電子技術(shù)課程設(shè)計教學
電工電子技術(shù)課程設(shè)計教學【1】
摘要：以積極心理學基本理論為指導(dǎo)，對我院開設(shè)課程《電工電子技術(shù)課程設(shè)計》的教學內(nèi)容和方法進行了初步的探索和實踐。
實踐證明，指導(dǎo)教師和學生都從中獲益良多，達到了雙贏的效果.
項目資助信息：
本論文為“北京聯(lián)合大學人才強校計劃人才資助項目”成果.
關(guān)鍵詞：正向心理學，電工電子技術(shù)，課程設(shè)計，正向激勵
當前，高等教育質(zhì)量問題，高校畢業(yè)生的綜合素質(zhì)水平、就業(yè)競爭力等問題受到社會和高校的普遍重視。
各級各類高校都在積極進行教育教學改革，探索有效的教學方法和模式，以期培養(yǎng)出更具有創(chuàng)新精神、實踐動手能力強和更具有發(fā)展后勁的高素質(zhì)應(yīng)用性人才。
本文以正向心理學基本理論為指導(dǎo)，對我院開設(shè)課程《電工電子技術(shù)課程設(shè)計》的教學內(nèi)容和方法進行了積極的探索和實踐并取得了可喜的成效。
一、積極心理學對學生培養(yǎng)的啟示
積極心理學，是由美國前心理學會主席塞利格曼發(fā)起和推動的一個心理學研究新領(lǐng)域。
它提倡研究積極的人格特質(zhì)，把增進個體的積極體驗和培養(yǎng)個體的自尊作為培養(yǎng)個體積極人格的最主要途徑。
它促使一個人具有良好的情緒，表現(xiàn)為熱愛生活，珍愛生命，具有強烈的責任感、堅強的意志和不竭的前進動力。
而這種良好的情緒不僅有助于人們深入、細致地觀察，促進記憶、激發(fā)想象、活躍思維，而且能夠增強操作的準確性和精確性，提高操作的效率和增強人們的創(chuàng)造力。
增強個體的積極情緒體驗是積極心理學研究的主要內(nèi)容。
積極心理學認為增進個體的積極情緒體驗是發(fā)展個體積極人格、積極力量和積極品質(zhì)的一條最有效的途徑。
對于積極情緒，積極心理學家B.L.Fredrick提出了著名的“拓展-構(gòu)建”理論。
該理論認為積極情緒具有拓展并構(gòu)建個體即時的思想或行為作用，也就是為即時的思想和行為提供充足的資源，例如使個體在當時的情景條件下反應(yīng)更準確、認知更全面、思維的創(chuàng)造性更活躍等。
在擴建即時資源的基礎(chǔ)上，積極情緒還能幫助個體建立起長遠的、有利于個人未來發(fā)展的資源。
同時，積極情緒體驗中的個體能更全面認識自己面臨的任務(wù)，從而保證個體在特定情境中能做出最有效的反應(yīng)。
二、電工電子技術(shù)課程設(shè)計改革必要性
本課程是我院交通工程專業(yè)的學科大類必修課程。
對現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)環(huán)節(jié)，通過對典型課題的分析、設(shè)計及實際調(diào)試，使學生鞏固電工電子技術(shù)的基本知識與概念;通過學習現(xiàn)代電子器件的應(yīng)用與設(shè)計方法，使學生在實際動手操作能力方面得到鍛煉，增強創(chuàng)新意識。
該課程傳統(tǒng)的教授模式基本上都是由教師提供一個工作量和難度適中的指導(dǎo)書，由學生按照指導(dǎo)書中的方法和步驟，循序漸進地完成設(shè)計。
這種教學方式的不足體現(xiàn)在如下方面：
1、教學形式單一、死板，學生就像機器一樣機械地操作，使最后的設(shè)計成果幾乎千篇一律。
2、由于有完整的指導(dǎo)書，使學生在學習和操作過程中出現(xiàn)問題的幾率以及問題類型的多樣性減少，不利于學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。
3、同樣由于設(shè)計指導(dǎo)書的存在，使學生只是被動地參與到課程設(shè)計的過程中，獨立思考時間減少，幾乎沒有獨立發(fā)揮想象力的空間，不利于學生創(chuàng)新能力的鍛煉和培養(yǎng)。
4、未必每個學生對指導(dǎo)書中的項目都感興趣，如果學生遇到不感興趣的主題，會極大地影響其學習和參與的主觀積極性和能動性，自然課程設(shè)計的結(jié)果也就好不到哪去了。
可見這種教學方法沒有充分考慮學生基礎(chǔ)和接受能力以及學習興趣的差異等關(guān)鍵因素，導(dǎo)致基礎(chǔ)差的學生跟不上進度，而基礎(chǔ)好的學生又缺少足夠的發(fā)展空間。
三、積極心理學指導(dǎo)下電工電子技術(shù)課程設(shè)計改革實踐
根據(jù)我院的大綱要求，本課程設(shè)計主要針對EDA設(shè)計進行。
積極心理學強調(diào)在教學中要增強學生的積極情緒體驗，調(diào)動學生的學習動機，讓學生把求知當作一種享受和挑戰(zhàn)。
為此作者根據(jù)多年授課經(jīng)驗和該門課程特點，設(shè)計了如下一些關(guān)鍵教學環(huán)節(jié)。
1、學習、理解環(huán)節(jié)――注重學生自學能力培養(yǎng)
首先介紹EDA技術(shù)及可編程邏輯器件的工作原理，幫助學生建立EDA設(shè)計流程和FPGA編程下載的概念。
為了使學生有切身體驗，體會利用 EDA設(shè)計軟件進行設(shè)計、編輯、綜合、編譯和仿真等環(huán)節(jié)，特地為學生制作了自學講義：“原理圖輸入設(shè)計――Quartus II 軟件應(yīng)用初步”，下發(fā)到每位學生手中，讓學生自己按照講義內(nèi)容一步一步操作完成一個2-4譯碼器的設(shè)計和仿真。
之所以讓學生自學這部分內(nèi)容，主要是考慮到對特定軟件的學習，之前學生已經(jīng)學習過C語言等編程知識，而且在現(xiàn)代的信息化時代，學生對于計算機相�P知識的掌握速度和能力遠遠超過了老師，只要方法得當，他們很快就會掌握要領(lǐng)。
再者也考慮到了學生的差異性，給予他們一定的自由度，使得每個學生都可以按照自己的進度學習，讓每位學生都有所收獲。
事實也證明這種方法是可行的，有些同學掌握非常快，而且興趣盎然，一完成馬上向老師報告，當?shù)玫浇處煹谋頁P和肯定后更是以極大的熱情投入到了下一個環(huán)節(jié)中去;而對于進展較慢的同學來講，希望他們把基礎(chǔ)打扎實，而不是一味求快，這時老師的態(tài)度非常關(guān)鍵，一定要給予他們正向的評價和鼓勵，肯定他們付出的努力和取得的進展，使他們愿意克服困難繼續(xù)前行。
2、掌握、應(yīng)用環(huán)節(jié)――照貓畫虎
通過對2-4譯碼器的設(shè)計和仿真，學生已經(jīng)對如何利用原理圖進行設(shè)計和仿真有了一個初步的體驗，接著讓學生自己設(shè)計一個3-8線譯碼器。
學生要完成該任務(wù)，必須把上一任務(wù)的原理和操作步驟理解吃透，這無形中又鞏固和消化了所學知識。
這一過程中，學生可以充分發(fā)揮自己的才能，教師在指導(dǎo)中如發(fā)現(xiàn)某個學生遇到的問題和先前其他學生的問題相同時，會直接找前面的同學來進行解答。
這樣一方面給指導(dǎo)教師騰出了時間去解決更棘手的問題，另一方面也給學生提供了一個展示自我，總結(jié)歸納自己所學知識的機會，而同學之間的交流和溝通也更加順暢，整個實驗室氣氛非�；钴S。
接下來通過引導(dǎo)學生完成一個三人表決器設(shè)計并生成一個元件，引入層次化設(shè)計和可重用元件的概念。
接著給學生布置獨立完成的任務(wù)：通過層次化設(shè)計方法，利用自己生成的半加器元件設(shè)計一個全加器。
從而全面理解和掌握層次化設(shè)計的概念和方法。
3、初級應(yīng)用進階――VHDL語言設(shè)計
原理圖設(shè)計法雖然直觀清楚，但對于復(fù)雜系統(tǒng)來講，還是需要利用VHDL語言來完成。
因此掌握VHDL語言設(shè)計的基本原則和方法，也是學生必備的技能之一。
其中首要任務(wù)就是對VHDL語言語法規(guī)則的掌握。
這一環(huán)節(jié)我仍然采用了學生利用講義自己練習的方法，在講義中，根據(jù)不同的語句特地安排了不同的例題進行有針對性的學習和訓(xùn)練。
例如，通過用VHDL語言描述一個2輸入與非門，了解一個完整VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)和組成;通過設(shè)計加法器，了解信號與變量的概念;通過8-3線優(yōu)先編碼器設(shè)計，學會使用CASE語句;通過設(shè)計奇偶校驗器，掌握LOOP語句的使用;通過設(shè)計比較器，學會使用NEXT和EXIT語句。
通過大量的實例練習，學生很快掌握了VHDL語言設(shè)計的基本規(guī)則和語法要領(lǐng)。
特別是我在講義中人為設(shè)置了多處語法和邏輯錯誤，讓學生自行找出并排除，這一過程極大促進了學生對VHDL語法規(guī)則的深刻理解和掌握，也很好的鍛煉了學生自己分析故障排除錯誤的能力，使他們充分體會到馬虎粗心帶來的時間和精力成本，意識到細心對完成設(shè)計的重要性。
學生互相幫助，通過互查找到了大部分錯誤，同時五花八門的錯誤類型也極大地豐富了我的經(jīng)驗，對于我來講，也是難得的學習提高機會。
4、實戰(zhàn)篇――熟悉開發(fā)系統(tǒng)，讓自己的程序動起來
如果說前面的訓(xùn)練還局限于紙上談兵，則這部分練習就是從虛幻走向現(xiàn)實，夢想實現(xiàn)的關(guān)鍵一步。
這里采用我校實訓(xùn)基地實驗室提供的GW-48系列SOPC/EDA開發(fā)系統(tǒng)。
首先提供一個簡單實例――十進制計數(shù)器設(shè)計，完成VHDL文本輸入設(shè)計-工程創(chuàng)建-綜合分析-仿真分析-生成RTL電路-引腳鎖定-編程下載-實物展示的完整設(shè)計流程。
學生真切的看到了一個設(shè)計程序如何下載到芯片中，使開發(fā)系統(tǒng)變成一個實際的十進制計數(shù)器的過程。
而學生對EDA最感興趣和神奇之處，也就在于設(shè)計什么樣的程序下載，就能使芯片變成什么樣的器件。
可以是一個頻率計，也可以成為一個秒表。
這極大的調(diào)動了學生學習的興趣和積極性。
在好奇心的驅(qū)使下，學生反復(fù)演示和對照開發(fā)系統(tǒng)的各部分硬件組成，完成對開發(fā)系統(tǒng)的熟悉和了解。
之后還可以提供一些典型單元電路的設(shè)計，如七段數(shù)碼管顯示、按鍵輸入、2N分頻器等，讓學生自己完成引腳鎖定和編程下載，為后續(xù)完整的獨立設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
這一過程中給學生以持續(xù)的、正向的激勵非常重要，可以促使他們克服恐懼和畏難情緒。
5、小試牛刀――秀出自我
至此學生已基本掌握開發(fā)一個完整系統(tǒng)的所有關(guān)鍵技能和知識，后續(xù)任務(wù)是通過一個簡單但完整的設(shè)計案例向?qū)W生介紹從設(shè)計選題、方案論證到完成設(shè)計驗證、寫出設(shè)計報告的FPGA設(shè)計的全過程。
最后提供若干不同的設(shè)計題目讓學生自由選擇，比較典型的題目有：頻率計、數(shù)字鐘、密碼鎖、交通燈控制器及彩燈控制器設(shè)計等。
學生選題自由度較大，能力較強且自信的學生可以單獨一人一題，獨立完成;不太自信或能力較差的學生可以自由組團，3-4人一組共同完成，每人根據(jù)自己的長項完成設(shè)計的一部分，不擅長的項目或模塊可通過小組合作，請其他同學幫助完成，但要在最后的報告中明確表明自己完成的部分。
這一做法有效避免了抄襲和因任務(wù)太過艱巨而使學生喪失動力和信心的情況發(fā)生，最大程度保護了學生的激情和接受挑戰(zhàn)的勇氣。
6、追求卓越――更上一層樓
上一過程的每個題目都按難易程度分層給出，有基本功能和附加功能。
對于能力較強又積極進取的學生來說，會自覺完成所有設(shè)計，實現(xiàn)所有功能，比如呂某同學，表現(xiàn)非常出色;而對于另一部分學生來講，悟性很高，能較快且較好完成基本功能，但自己不會主動完成附加功能，這時我就會對他們進行一些積極的引導(dǎo)和鼓勵，促使他們接受更大的挑戰(zhàn)，而且大部分同學在鼓勵下還是很樂意做到更好，比如薛某就是典型代表;當然也有個別同學，只滿足于完成基本功能，任你怎么說，就是不動，說自己不會也不愿意學，指導(dǎo)教師也就只好放棄。
整個教學過程通過教師精心組織和實施，教師并不事無巨細地告訴學生如何去做，而是以答疑為主。
學生遇到問題不是簡單地幫助其排除，而是提出產(chǎn)生故障的各種可能，由學生自行排除，鼓勵學生提問和發(fā)表不同見解.設(shè)計驗收采用提問和討論方式檢查學生對知識的掌握程度，讓學生在學習過程中將理論和實踐真正結(jié)合起來，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
在教學過程中通過上述嘗試和探索，得到一些啟示和收獲：
1、盡可能多提供不同的設(shè)計題目，讓學生有更多機會選擇真正感興趣并愿為之付出辛苦和努力去完成的題目。
同時題目也應(yīng)有一定實用性和先進性，學生完成后真正有所收獲。
教師也需要長期和深厚的積累，并隨時關(guān)注業(yè)界最新技術(shù)動態(tài)，及時、恰當?shù)膶⑵湟胝n程設(shè)計的任務(wù)規(guī)劃和安排中。
2、讓學生深刻地理解原理。
只有理解原理才能有效進行模塊劃分，同時學生完成設(shè)計的過程中才能減少困惑和盲目，目標更加清晰，而且從中習得的知識和技能才更容易內(nèi)化為自己的綜合實力。
對每個課設(shè)題目，都鼓勵學生從不同途徑尋找和獲得與課題相關(guān)的各種文獻資料，從而達到對課題原理和背景知識的全方位和透徹理解。
3、充分利用實驗室的現(xiàn)有設(shè)備，保證給定題目可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上完成，而且每個題目都分層次、循序漸進提出任務(wù)要求，以滿足不同能力和水平的學生。
既照顧能力較差的學生，使他��能完成設(shè)計，同時通過一個個小目標的完成，學生也更易獲得成就感和保持持久的興趣和激情繼續(xù)完成下一目標。
4、題目的內(nèi)容和難度要適當，保證大多學生在規(guī)定的時間內(nèi)可以完成，同時照顧到學有余力的學生，給學生留有發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間，也鼓勵學生自己尋找感興趣的題目去做。
5、教師要積極參與到學生的設(shè)計中。
這是一個教學相長的過程，教師參與學生設(shè)計，能更全面和真實了解學生的水平和遇到的問題，提供更有效的指導(dǎo);反之，了解不同學生在不同設(shè)計題目中遇到的問題，又極大的豐富了教師的經(jīng)驗，在幫助學生解決各類問題的過程本身也是對教師一個極好的鍛煉。
就作者本人來講，通過多年的教學實踐，感覺在幫助學生解決問題的同時，自己也收獲頗深。
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電子技術(shù)課程設(shè)計教學【2】
摘 要： 電子技術(shù)課程設(shè)計是在電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)上進行的綜合性的實驗訓(xùn)練，是對電子類專業(yè)學生進行綜合能力培養(yǎng)的實踐課程，對于學生全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識與設(shè)計方法具有重要的教學意義。
文章對于電子技術(shù)課程設(shè)計的重點、要求、教學過程等進行了研究，并提出了改進意見。
關(guān)鍵詞： 電子技術(shù)課程設(shè)計 教學設(shè)計 教學過程
電子技術(shù)課程設(shè)計是在電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)上進行的綜合性的實驗訓(xùn)練，是電子技術(shù)課程的實踐性教學環(huán)節(jié)，是對電子類和其他相近專業(yè)學生進行綜合能力培養(yǎng)的實踐課程，對于全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識、設(shè)計方法具有重要的教學意義。
1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點與要求
本課程的重點是電路設(shè)計，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學知識，設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。
一般給出實驗任務(wù)和設(shè)計要求，通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設(shè)計水平和實驗技能。
在實踐中著重培養(yǎng)學生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐的能力。
電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標測試，并獨立寫出嚴謹?shù)摹⑽睦硗樀膶嶒瀳蟾妗?/p>
具體地說，學生通過課程設(shè)計教學實踐，應(yīng)達到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運用電子技術(shù)課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計;掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù);進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法;掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告;培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學過程
電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。
教學環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。
2.1課堂講授。
課程設(shè)計開始前，需要確定指導(dǎo)老師。
由指導(dǎo)老師通過兩學時的教學，明確課程設(shè)計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。
在課堂教學環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。
2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。
2.2.1前期準備、方案及電路設(shè)計。
前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。
在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設(shè)計。
設(shè)計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。
學生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進行總體方案的設(shè)計，通過論證與選擇，確定總體方案。
此后是對方案中單元電路進行選擇和設(shè)計計算，稱為預(yù)設(shè)計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。
最后畫出總體電路圖(原理圖和布線圖)，此階段約占課程設(shè)計總學時的30%。
2.2.2在實驗室進行電路安裝、調(diào)試，指標測試等。
在安裝與調(diào)試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調(diào)試，達到任務(wù)書的各項技術(shù)指標。
預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。
運用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板)，使之達到設(shè)計指標要求。
此階段往往是課程設(shè)計的重點與難點，所需時間約占總學時的50%。
2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。
撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學生寫科學論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。
學生寫報告，不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進行全面總結(jié)，而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度。
總結(jié)報告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。
除此之外，還應(yīng)對以下幾部分進行說明：設(shè)計進程記錄，設(shè)計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結(jié)果，存在的問題及改進意見，等等。
總結(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。
畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。
組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。
總結(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設(shè)計提出建議。
2.4成績評定。
課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力，而且體現(xiàn)獨立完成設(shè)計和分析的能力。
因此，課程設(shè)計的考核分為以下部分：設(shè)計方案的正確性與合理性。
設(shè)計成品：觀察實驗現(xiàn)象，是否達到技術(shù)要求。
(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力)實驗報告：實驗報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。
課程設(shè)計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設(shè)計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神及創(chuàng)新精神，等等。
3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟
在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學中，通常只介紹單元電路的設(shè)計。
然而，一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。
通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。
因此，一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等)。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外，還包括集成電路的合理選用。
電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要，不過從教學訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。
電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。
雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同(尤其單元電路的設(shè)計)，但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。
電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。
4.電子技術(shù)課程設(shè)計的效果
學生經(jīng)過這樣系統(tǒng)訓(xùn)練后，各方面技能都通過考核，為后續(xù)課程的學習打下了扎實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
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電子技術(shù)課程設(shè)計的改革【3】
摘 要：針對傳統(tǒng)電子技術(shù)課程設(shè)計教學過程中存在的問題，提出了基于“實際工程項目”的電子技術(shù)課程設(shè)計教學改革。
文中以1 000 s秒表電路設(shè)計為例，以EDA仿真軟件為基礎(chǔ)，對電子技術(shù)課程設(shè)計進行了教學改革，并建立了完善的成績評定體系。
實踐證明新的電子技術(shù)課程設(shè)計教學模式，充分調(diào)動了學生的學習熱情，點燃了學生的求知欲望。
關(guān)鍵詞：EDA 電子技術(shù) 課程設(shè)計 改革實踐
電子技術(shù)課程設(shè)計是該校電氣、計算機、信息類等相關(guān)專業(yè)重要的理論和實踐綜合設(shè)計環(huán)節(jié)，其教學效果直接影響著學生動手實踐的積極性和創(chuàng)新性。
該校傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計都是買成套產(chǎn)品讓學生按圖組裝，焊接、調(diào)試，根據(jù)作品和報告給定成績。
這種傳統(tǒng)方式的課程設(shè)計，學生的創(chuàng)新意識缺乏鍛煉，學習興趣降低，不利于培養(yǎng)學生實踐動手能力和主動探索精神。
為了提高我校實踐教學效果，加強學生綜合素質(zhì)，又恰逢我院新進PCB板制作設(shè)備，電子技術(shù)課程設(shè)計引進了Proteus仿真，Protel原理圖繪制和PBC制作，進行了基于“實際工程項目”教學改革，下面就以1 000 s秒表電路設(shè)計為例，介紹電子技術(shù)課程設(shè)計的實施過程。
1 課程設(shè)計選題
要想挑起學生動手興趣，提高設(shè)計熱情，學生親自參與課程設(shè)計全過程，可以自擬感興趣的題目，增強學生的自我意識和參與感。
當然，教師給定的題目必須貼近生活實際，有較強的應(yīng)用背景，與實驗條件匹配，且不要限制太死板，要給學生發(fā)揮的空間。
一般讓學生提前一個月的時間選題，可以留充足的時間在網(wǎng)上購買元器件。
秒表在電子產(chǎn)品中用到非常廣泛，又較全面的覆蓋了電子技術(shù)的主要知識點，現(xiàn)以1 000 s秒表為例，對該校電子技術(shù)課程設(shè)計進行了全面改革。
2 建立模塊化設(shè)計思想
根據(jù)題目，上網(wǎng)查找資料，確定1 000 s秒表這個項目分4個模塊。
他們分別是基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)譯碼顯示部分。
確定基本RS觸發(fā)器的職能是啟動和停止秒表工作;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為計數(shù)器提供清零信號;時鐘發(fā)生器用555定時器構(gòu)成，為計數(shù)器提供時鐘信號;計數(shù)及譯碼顯示是對時鐘進行計數(shù)，并用數(shù)碼管顯示出來。
確定好各模塊基本功能后，通過查閱資料，熟悉相關(guān)理論知識，對各模塊電路進行設(shè)計。
3 Proteus仿真
為了高效設(shè)計，對各模塊電路分別進行仿真，即分別測試基本RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)器邏輯功能，待各模塊電路仿真工作正常后，在將有關(guān)電路逐級連接起來進行測試，直到測試整個1 000 s秒表整個電路的功能，，最終的仿真設(shè)計電路圖為圖1所示。
模塊1為用集成與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，它的一路輸出為模塊3的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出為與非門C(U1)的輸入控制信號，按動按鈕開關(guān)K2，則門A(U1)輸出，門B(U1)輸出，K2復(fù)位，和狀態(tài)保持不變;再按動K1，則由0變?yōu)?，門C(U1)開啟，為計數(shù)器啟動做好準備，由1變?yōu)?，送出負脈沖，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。
模塊3的輸入觸發(fā)脈沖由模塊1的提供，輸出負脈沖通過非門B(U3)加到計數(shù)器的清零端，為計數(shù)器提供清零信號。
模塊2為用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。
當基本RS觸發(fā)器時，門C(U1)開啟，555產(chǎn)生的脈沖信號通過門C(U1)作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端。
模塊4是計數(shù)顯示部分。
采用異步二-五-十進制加法計數(shù)器74LS90芯片，該芯片，先通過不同的連接方式，測試74LS90的四種不同的邏輯功能，然后把它工作于十進制計數(shù)的8421碼狀態(tài)。
經(jīng)過仿真，電路設(shè)計合理，仿真結(jié)果好。
這種設(shè)計和仿真方法有利于檢查和排除故障，保證設(shè)計高效、圓滿完成。
4 繪制電路原理圖和PCB板建立
為了更接近于工程實踐，電路設(shè)計仿真好后，學生還需根據(jù)PROTEL軟件進行原理圖的繪制和PCB板的制作，設(shè)計PCB板時盡量自動布線后，再加上人工修改，這樣使布線更合理。
根據(jù)每個學生上交的PCB板文件，教師根據(jù)該院新引進的PCB板生產(chǎn)設(shè)備印制出學生獨一無二的PCB板。
接下來的工作就是焊接元器件和調(diào)試硬件電路，因為有仿真基礎(chǔ)，大大減少了硬件調(diào)試時間，產(chǎn)品的合格率得到了很大提高。
5 全面的考核系統(tǒng)
建立完善的成績考核系統(tǒng)是保證電子技術(shù)課程設(shè)計教學質(zhì)量的關(guān)鍵。
結(jié)合工程實際產(chǎn)品設(shè)計的一般流程，根據(jù)各個環(huán)節(jié)在設(shè)計電子技術(shù)課程設(shè)計的所占比重，課程設(shè)計成績由設(shè)計方案成績(占20%)、軟件仿真成績(25%)、硬件調(diào)試成績(占35%)和總結(jié)報告成績(占20%)四部分組成。
設(shè)計方案成績重點考察學生是否認真查閱資料，獨立完成設(shè)計方案與器件選型，按課題要求完成電路圖設(shè)計，所涉及的方案是佛偶偶有創(chuàng)新性。
在軟件仿真成績和硬件調(diào)試成績的評定過程中，不僅要重視結(jié)果，而且要重視過程，通過提問等方式來進一步考核學生對于設(shè)計電路原理的理解和掌握程度，分析問題和解決問題的能力。
總結(jié)報告成績考察學生實驗報告的規(guī)范程度，內(nèi)容完整性，電路原理圖和印制電路板圖繪制的規(guī)范情況。
通過近幾年的電子技術(shù)課程設(shè)計教學改革，激發(fā)了學生濃厚的學習興趣，提高了學生的實踐動手能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神、協(xié)作和配合能力，鍛煉了學生的科技總結(jié)報告撰寫能力，提高了我校電氣專業(yè)學生的整體素質(zhì)。
為他們參加校內(nèi)和全國電子設(shè)計大賽奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻
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