数字电路分析论文范文

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第1篇

电子束炉按正常程序操作熔炼钽金属时，40KV高压电源突然断电，操作面板上出现报警显示：“HvTransformerBUCHHOLZ”（高压变压器瓦斯继电保护动作）。打开变压器的放气阀放气，报警消失，此时变压器能产生40kv直流电压，但高压既不能保持又不能带负载，2到3分钟后，同样的报警信号再次出现，变压器主回路电源断开，停止工作。

2故障检查

2.1变压器的外部检查

（1）检查油枕内和充油套管内油面的高度，发现油位正常，封闭处无渗漏油现象；

（2）检查变压器的响声，发现噪音稍大，但未有异常声音出现；

（3）检查变压器的绝缘套管及瓷瓶，未发现有破损裂纹及放电烧伤痕迹；

（4）检查一、二次母线，接头接触良好，不过热，外壳接地良好；

（5）检查呼吸器，气路畅通，硅胶的颜色为淡红色，吸潮未达到饱和。

2.2变压器负荷检查

（1）用钳形电流表测量变压器空载时一次绕组的三相空载电流，A相：IA=160.8A；B相:IB=55.8A；C相:IC=5.7A。

（2）故障发生时，用红外线测温仪测量变压器外壳不同区域的温度，温度为55℃左右，一分钟温升超过5℃。

2.3气相色谱分析检查

采集变压器本体油、瓦斯油、瓦斯气进行气相色谱分析检查，结果见表1。

本体油瓦斯油瓦斯气

氢11091710373350

氧211652119021345

一氧化碳21016528235

二氧化碳53011458570

甲烷309.53284.512659

乙烷38.5947.56592

乙烯535.511309.514516

乙炔380.339860.020725.0

总烃1264.019528.054492.0

表1油样气相色谱分析表

3故障现象及分析

变压器的故障一般分为电路故障和磁路故障。常见的电路故障有线圈绝缘老化、受潮，材料质量及制造工艺不良，二次系统短路引起的故障等。磁路故障常见的有硅钢片短路、穿芯螺丝与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。

3.1三相电流不平衡

当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中的电流称空载电流I0。通常I0与额定电流IN的关系可表示为：

i0％＝（I0/IN）*100＝1－3％

该变压器的额定电流为577A，空载电流I0应在5.77A到17.3A之间，而实测的一次绕组三相空载电流IA=160.8A，IB=55.8A，IC=5.7A。三相电流极大的不平衡，初步推断为变压器绕组局部发生匝间和层间短路，产生很大的短路电流。

3.2变压器油温不断升高

油温不断升高可能由以下几个方面引起：

（1）涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏，铁损增大，油温升高；

（2）穿芯螺丝绝缘破坏后，与硅钢片短接，有很大的电流通过，使螺丝发热，油温升高；

（3）绕组局部发生匝间和层间短路，二次线路上有大电阻短路等，也会使油温升高。

3.3瓦斯继电保护动作

瓦斯保护是变压器的主要保护，它能监视变压器内部发生的大部分故障。继电保护动作的原因有以下几个方面：

（1）滤油、加油和冷却系统不严密，致使空气进入变压器；

（2）变压器内部故障、短路，产生少量的气体；

（3）保护装置二次回路故障。

外部检查未发现变压器有异常现象，应查明瓦斯继电器中气体的性质。从表1瓦斯气体中氢、一氧化碳、甲烷等可燃气体含量剧增，说明变压器内部有故障。气体颜色为灰色和黑色，有焦油味，则说明油因过热分解或油内层发生过闪络故障。

上述分析对变压器内的潜伏性故障还不能作出正确的判断，还需要结合气相色谱法判断：

从表1中可以看出氢、烃类含量急剧增加，而一氧化碳，二氧化碳含量增加也不大，这就表明了变压器裸金属方面及固体绝缘物（木质、纸、纸板）的过热性故障不存在；甲烷，乙烷，乙烯气体有所增加，而乙炔含量很高，这表明变压器内出现过电弧放电，使油分解而产生乙烷、乙烯和乙炔，可能为绕组匝间和层间短路放电性故障导致。为更加明确故障点，需要对变压器进行吊芯检查。

4吊芯检查与维修

拆开变压器，用20吨吊车吊出变压器芯部作如下检查：

（1）用万用表依次测量一、二次绕组每个线圈对地的绝缘情况，发现一次绕组U、V相线圈与地及铁芯接通，其他线圈绝缘良好。

（2）用万用表测量硅钢片间、穿芯螺丝与铁芯间的绝缘良好，铁芯接地良好。

（3）检查保护装置二次回路，将保护开关、保护线路及整流阻容作检查，全部良好。

通过检查与分析，断定变压器故障为一次绕组U、V相线圈绝缘层损怀，匝间短路放电、油过热分解使瓦斯继电保护动作，断开变压器主回路电源。联系变压器生产厂家德国MUNK公司，定购两组线圈，各种费用总计25万元人民币。更换两组线圈后，由国内变压器生产厂家对油进行过滤、干燥处理，对变压器芯部作24小时的烘干处理。安装调试后，变压器恢复正常工作。

5结束语

通过上述分析，可以发现变压器油样气相色谱分析报告中的氢、烃类含量急剧增加，乙炔含量很高，一次绕组空载电流不平衡，油温不断升高等现象。所有这些都说明变压器内部出现了绕组匝间和层间短路的放电性故障。本文介绍的故障检查与分析方法简单、实用、成本低廉，为单位节约资金约20万元，值得同行业用户借鉴。

第2篇

关键词：TSA5526；频率合成器；分频器；电荷泵

1概述

频率合成技术是近代无线电技术发展中的一门新技术，也是现代通信系统中的关键技术之一，它通常利用一块晶体或少量晶体组成标准频率源，然后通过合成方法产生各种所需的频率信号。这些频率信号与标准频率源具有相同的频率稳定度和准确度。使用该技术构成的电路在通信设备中称为频率合成器。频率合成器的种类很多，目前普遍采用的是数字式频率合成器。数字式频率合成器由晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器和VCO等组成，晶体振荡器输出的频率信号经固定分频器后得到标准频率，而VCO输出的频率信号经可变分频器分频后得到实际频率信号，两信号在鉴相器中经相位比较产生的环路锁定控制电压将通过滤波器加到VCO上，以对实际频率信号进行控制和校正，直到环路锁定。当所需信号频率较高时，该电路的设计、制作和调试难度较大，通常只能依靠专业厂家来完成，不仅成本高，而且生产周期长。TSA5526芯片是Philips公司推出的通用数字频率合成集成电路，它将晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器等电路集成在一块芯片上，其主要特性参数如下：

输入射频信号的频率为：64～1300MHz；

输入射频信号的电平为：－28～3dBm；

输出误差调整电压为：4．5～33V；

具有锁定检测功能；

内置可编程的15bit分频器；

通过程序控制可在512、640和1024中选择基准信号分频比，在外接4MHz晶振时，则可获得3．90625kHz、6．25kHz和7．8125kHz的频率精度；

可选择I2C总线和3总线进行数据传输；

采用单电源供电，电源电压为4．5～5．5V。

2引脚功能

TSA5526有SSOP16和SO16两种封装，引脚排列如图1所示，各引脚功能见表1所列。

表1TSA5526的引脚功能

引脚名称功能应用说明

1RF射频信号RF输入通常接本振输出

2VEE地

3VCC1电源电压1芯片电源，接+5V

4VCC2电源电压2开关控制电源，通常接+12V

5BS4电子开关BS4输出PNP三极管OC输出

6BS3电子开关BS3输出PNP三极管OC输出

7BS2电子开关BS2输出PNP三极管OC输出

8VS1电子开关BS1输出PNP三极管OC输出

9CP环路滤波器外接RC滤波网络

10Vtune误差控制电压输出通过上拉电阻输出直流电压并加到VCO

11SW总线选择开关接地时选择I2C总线方式；悬空时选择3总线方式

12LOCK/ADC锁定标志/ADC输入3总线方式时为锁定标志，低电平有效；I2C总线方式时5为电平ADC输入端

13SCL串行时钟下降沿时将SDA输出的数据锁存

14SDA串行数据在3总线方式时，18bit、19bit和27bit三种数据可供选择

15CE片选信号高电平有效

16XTAL基准振荡输入通常外接4MHz晶体

表2写状态数据格式

字节MSB数据字节LSB

地址字节（ADB）11000MA1MA0

分频字节（DI1）0N14N13N12N11N10N9N8

分频字节2（DB2）N7N6N5N4N3N2N1N0

控制字节（CB）1CPT2T1T0RSARSB0S

电子开字节（BB）空空空空BS4BS3BS2BS1

3内部结构和工作原理

TSA5526的内部结构框图如图2所示，它包括射频信号处理单元、基准信号处理单元、相位比较和输出单元以及接口控制单元等四部分。射频信号处理单元对输入的射频小信号进行放大和8分频，再送到15bit可编程分频器，分频比的大小可根据输入射频信号的频率来确定。基准信号处理单元中的基准振荡器通过外接晶体产生基准信号，同时经基准分频器产生基准信号。基准分频器通过编程可选512、640和1024三种分频比。经过分频处理后的两路信号同时加到数字式相位比较器，然后经电荷泵、放大器和驱动三极管后得到误差控制电压输出。接口控制单元用于实现微处理器与该器件的通信，它一方面接收微处理器送来的数据并在内部处理以形成各种控制指令；另一方面将本器件的状态送往微处理器。通过SW端信号的不同连接，可选择两种串行通信方式：I2C总线方式和3总线方式。

图2

3．1I2C总线方式

a．写状态R／W＝0

在写状态时，对TSA5526编程需要四个数据字节，并应在地址字节传输后将数据字节送入芯片。当地址字节第一字节传输后，I2C总线的收发会使地址字节和数据字节连在一起，并在一个传输过程中传输完毕。如果地址字节后的第一个数据字节为分频字节或控制字节，则芯片将被部分编程。表2是其数据字节定义。表中，MA1和MA0是可编程地址位，用于控制加到片选端的电压。N14～N0为可编程分频比，其分频比为：

N＝N14×214＋N13×213＋…＋N1×2＋N0

CP为控制电荷泵电流大小位，CP为0，对应电流为60μA，CP为1时，电流为280μA缺省值。T2～T0代表测试位。RSA和RSB为基准分频比选择位。0S为可调放大器控制位，0S位为0时，可调放大器接通缺省值，0S位为1时断开。BS4～BS1是PNP电子开关控制位，其对应关系是：当BSn为0时，电子开关n接通；当BSn为1时，电子开关n断开。

表3读状态数据格式

字节MSB数据字节LSB

地址字节11000MA1MA2R/W=1

状态字节PORFLACPS11A2A1A0

表43总线方式数据格式

数据形式D0D3D4D17D18D19D20D21D22D23D24D25D26

18位BS4BS1N13N0

19位BS4BS1N14N1N0

27位BS4BS1N14N1N0-CPT2T1T0RSARSB0S

b．读状态R／W＝1

表3所列为读状态数据格式。当辅助地址位被识别之后，将自动产生一个响应脉冲到SDA线上。SDA线上的数据在SCL时钟信号为高电平时有效，数据字节在SDA线上产生应答信号之后从器件中读出；如果没有主应答信号产生，传输过程就会结束，此时芯片将释放数据线从而使微控制器产生终止条件。当上电时，POR标志被置为1，当检测到数据结束标志时，POR标志被复位读周期的结束。FL为进入锁存标志，用于表示何时循环建立起来。通过对FL置1或清零可对循环进行控制。ACPS为自动充电电流转换标志，当自动充电电流转换打开且循环锁定时，此标志为0，此时充电电流被强制为低。在其它条件下，ACPS为逻辑1。在I2C总线状态下，内置的A／D转换器可将自动频率微调模拟电平转换成数字量并送往微控制器。

3．23总线方式

在3总线方式下，该器件接收的数据有18位、19位和27位三种，参见表4。在该方式下，当片选引脚CE由低电平变为高电平时，SCL引脚输入时钟脉冲的下降沿会将SDA引脚上的数据送入数据寄存器，数据的前四位用来控制电子开关的通断，在第五个时钟脉冲的上升沿，这四位数据被送入内部电子开关控制寄存器。如果传输的是18或19位数据字，那么，在片选线上电平由高向低转换时，频率位将被送入频率寄存器。在上电复位状态下，电荷泵电流为280μA，调谐电压输出被关断；而在标准模式下，当ACPS标志为高电位时，测试位T2～T0被置为001，此时将禁止TSA5526输出。当传输的是27位数据字时，在时钟脉冲的第20个上升沿到来时，频率位将被送入频率寄存器，而控制位则在片选引脚CE从高电平向低电平转换时送入控制寄存器。在这种方式下，基准分频比由RSA和RSB位确定，测试位（T2、T1、T0）、电荷泵控制位CP、分频比选择位（RSA、RSB）以及0S位只能进行27位的传输。图3所示是3总线方式时的时序图。

表5AT89C51内RAM中20H、21H、22H、23H的定义

字节地址D7D6D5D4D3D2D1D0

20HBS4BS3BS2BS1N14N13N12N11

21HN10N9N8N7N6N5N4N3

22HN2N1N011000

23H01000000

4应用

TSA5526在某航空电子设备检查仪中的应用电路如图4所示，图中，单片机与TSA5526采用3总线方式进行通信。P1．0与SCL引脚相连，用于串行时钟输出。P1．1与SDA引脚相连，用于串行数据输出。P1．2与CE引脚相连以进行片选控制；电子开关BS1～BS4用于通过VCO产生4种不同频率信号，VCO的输出将通过C6送到TSA5526的RF引脚，并经分频后与基准信号进行相位比较。Vtune输出的误差控制电压经电阻R3、电容C5加到VCO。R1、C4的数值可用于决定微调的快慢。当频率锁定后，LOCK引脚将变为低电平，并将该电平通过AT89C51的P1．3引脚送入单片机进行检测。本电路采用27位数据格式，发送的数据存放在单片机AT89C51中RAM的20H、21H、22H、23H四个单元中，各位定义见表5所列。其具体程序清单如下：

Rfegadj:CLRP1．0

SETBP1．2

MOVR0，＃08H

Fregadj1:MOVA,20H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj1

MOVR0＃08H

Fregadj2:MOVA,21H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj2

MOVR0,＃08H

Fregadj3：MOVA，22H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj3

MOVR0，＃03H

Fregadj4：MOVA，23H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

第3篇

关键词：电网；高压输电线路；绝缘子；选型

Abstract：Thecorrectselectionandapplicationoftransmissionlineinsulatoraretheguaranteeforlinesoperationrelaibility.Forthis，thepracticaloperationsituationandthecharacterof500kVtransmissionlineinsulatorinJiangsupowernetworkareana_lysed，thesuggestionshowtoselectandusethelineinsulatorareproposed.

Keywords：powernetwork；high_voltagetransmissionline；insulator；typeselection

近几年江苏电网发展迅速，截至2001年底，全省投运的500kV线路3174km、500kV变电站11座。线路使用的绝缘子种类繁多，目前输电线路使用的绝缘子按型式主要分为盘式绝缘子和长棒型绝缘子。下面介绍这2种绝缘子的特点。

1盘式绝缘子的特点

盘式绝缘子按材质可分为盘式瓷绝缘子和钢化玻璃绝缘子。

1.1盘式瓷绝缘子

盘式瓷绝缘子是最早用在线路上的绝缘子，已有一百多年的历史。它具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点，被广泛用于各种电压等级的线路。盘式瓷绝缘子是属于可击穿型的，它是采用水泥将物理、化学性能各异的瓷件与金属件胶装而构成的，在长期经受电场、机械负荷和大自然的阳光、风、雨、雪、雾等的作用，会逐步劣化，对电网的安全运行带来威胁。特别是含有劣化绝缘子的绝缘子串发生闪络（由于雷击或污闪等原因）时，可能会使劣化的绝缘子头部瞬间发热爆炸，造成导线落地的事故。华东电网在1996年底的大污闪事故中，500kV系统有11条线路因雾闪发生72次跳闸。其中，3条线路因零值绝缘子爆炸造成导线落地；2条线路多串绝缘子结构中有1串因零值绝缘子爆炸断串。

2000年9月22日，江苏省220kV溧阳变电站220kV旁母、正母瓷瓶发生因大量低值绝缘子的存在而导致的掉串事故。所以劣化绝缘子的检测工作非常重要，前系统停电是较难的，即使线路停电，也无足够的时间和人力进行全线绝缘子的检测工作。因劣化绝缘子的安装位置和分布区域的原因，向来是绝缘在线检测的一个难点。目前常用短路叉法和火花间隙法检测，这些方法易于检测零值绝缘子，测试方法简单，但准确性较低，对低值绝缘子，特别是1串中存在多片低值的情况下，则很难作出正确的判断。瓷绝缘子的老化率随其运行时间的延长而逐年上升。

1.2钢化玻璃绝缘子

钢化玻璃绝缘子具有较好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。且与瓷绝缘子不同，玻璃绝缘子具有零值自爆的绝缘自我淘汰能力，这样就很容易被发现，无需对其进行绝缘测试。自爆率通常在前3年较高，这与瓷绝缘子相反。数十年的运行和试验数据证明，钢化玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能和较长的使用寿命。防污型玻璃绝缘子为取得较大的爬电距离，只有在伞裙下表面增加数个深棱来实现（由于工艺的原因，无法像瓷绝缘子通过双伞或三伞增加爬距）。当用于粉尘污染较严重的地区，因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便，下表面结垢严重，造成耐污闪能力大大降低。从江苏电网运行情况来看，钟罩深棱型绝缘子（包括瓷的和玻璃的）不适合江苏地区这种以粉尘污染为主、污染较重的地区使用，如果使用，应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。1999-2002年，江苏省500kV线路污闪跳闸中，只有7%（一次跳闸）是瓷双伞绝缘子，其余都是玻璃绝缘子。这里针对的是悬垂串绝缘子，全省尚未发生过耐张串绝缘子的污闪跳闸。

2长棒型绝缘子的特点

长棒型绝缘子按材质可分为合成绝缘子和长棒瓷绝缘子。

2.1合成绝缘子

合成绝缘子具有质量小、强度高、耐污性能好、维护工作量小等诸多优点。硅橡胶合成绝缘子表面具有憎水性，且附着在伞裙表面的污染层也具有憎水性(即硅橡胶的憎水性迁移)，这大大提高了合成绝缘子的抗污能力。从国内的使用情况来看，历次的大面积污闪事故中，合成绝缘子都表现出优异的抗污闪能力，在外绝缘水平偏低和污染较重的情况下，合成绝缘子是个较好的选择对象。国外合成绝缘子的研制和挂网较早，使用范围很广泛，已取得成功的运行经验。国内合成绝缘子生产厂家经过数代产品的改进，生产技术水平大大提高，主绝缘成型技术已达到国际先进水平。合成绝缘子端头的连接型式是多种型式并存，但逐步趋向国际先进的探伤监控下的压接式，其结构简单、美观，产品质量的人为分散性得到控制。合成绝缘子的长期机械可靠性主要依靠：芯棒的质量和截面尺寸、金属端部附件特性以及附件与芯棒的连接质量。伞套为芯棒提供保护，并提供必要的爬电距离，要求它有长期的憎水性、较好的抗气候变化的性能、较高的撕裂强度等，常采用一些试验(如5000h加速老化试验)，可检验伞套的长期性能。为改善端部电场分布，降低无线电干扰程度，提高电晕起始电压等原因，500kV合成绝缘子两端都装有均压环，但均压环的存在降低了放电距离。

从合成绝缘子运行中发生的事故、故障情况来看，大部分是雷击闪络，这可通过增加干弧距离来解决。其次是不明原因的闪络，不明原因的闪络是指闪络发生在系统无任何过电压的情况下，且发生闪络后的绝缘子送到试验室检验时，各项试验结果均合格。目前对不明原因的闪络问题尚无统一的认识，有的认为是绝缘子由于污湿原因，其憎水性会暂时消失；也有的认为是鸟粪引起的。从事故后果的严重性来看，最严重的是合成绝缘子的脆断问题，从20世纪70年代开始，有些合成绝缘子就发生了脆断事故。这种现象是由环氧树脂玻璃纤维芯棒的玻璃纤维受酸蚀引起的，一般在暴露于酸性环境中的玻璃纤维芯棒承受机械负载时发生的。华东电网在1998年发生了2例典型的500kV合成绝缘子脆断事故。一起是1998年3月，上海500kV渡南5101线发现1支合成绝缘子折断，该绝缘子是进口产品，运行时间仅4年多。该产品芯棒的硅橡胶护套厚度仅1.5mm（通常为3～5mm），引起折断的原因是护套厚度太薄，在运行中出现破损，水分渗入至芯棒，最终导致芯棒酸蚀脆断。另一起是1998年8月，浙江500kV兰窑5404线1支国产合成绝缘子发生断裂，原因是该绝缘子金具端头连接密封结构为第一代型，密封层较薄，水气沿着金具与护套间的缝隙渗入芯棒后，形成酸性环境，芯棒在此酸性环境和应力的作用下发生脆断。制造厂和运行部门从多起脆断事故的经验教训中，已认识到伞裙护套与金具之间可靠密封的重要性。

2.2长棒瓷绝缘子

一般情况下，长棒型瓷绝缘子串110kV为1节，220kV为2节，500kV为3节，每节都带有均压环和招弧角。绝缘体由氧化铝高强度瓷制作。江苏省1997年在500kV斗渡线无锡段率先采用了德国CERAM公司的瓷棒绝缘子，98串用在直线塔两边相。运行一段时间后，测量所得盐密较低。盐密的测量结果见表1。

表1盐密测量结果

绝缘子投运时间测量时间测量部位盐密

型式（mg/cm2）

瓷棒1997年12月1998年11月A相上串第2个伞0.0081

A相上串第8个伞0.0098

A相上串第16个伞0.0124

1999年11月C相下串第2个伞0.0061

C相下串第8个伞0.0065

C相下串第16个伞0.0069

2000年3月A相下串第2个伞0.0105

A相下串第8个伞0.0105

A相下串第16个伞0.0184

500kV瓷棒绝缘子由3节组成，每节之间均有均压环和招弧角，与同样棒型的合成绝缘子相比，在相同的结构高度下，空气间隙缩短。如某合成绝缘子供货商提供的产品结构长度4450mm、干弧距离4135mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为2540kV；而某瓷棒绝缘子厂商提品的连接长度4452mm、干弧距离4030mm、负极性50%雷电冲击闪络电压为1950kV。因此，要达到一般合成绝缘子所要求的雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压，则瓷棒绝缘子的结构高度将大于合成绝缘子的，这就要求杆塔尺寸应选大一点，对于多雷区线路，作为悬垂串使用时，存在一定的局限性。

使用长棒瓷绝缘子时，需在运输和安装过程别小心。瓷件大而笨，在运输和安装时，有碰撞和损坏的危险。另外，如果制造过程中内部产生细微的缺陷，在运行中，热-机械应力的长期作用会降低绝缘子的机械强度，且巡线时对长棒瓷绝缘子串的观察和检测还不能发现故障绝缘子，这样会导致瓷件意外折断和导线落地。

3对江苏电网输电线路绝缘子选型的建议

(1)悬垂串绝缘子应选用防污型盘式瓷绝缘子或长棒型绝缘子。我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大，但不同厂家的产品质量差异很大。输电线路的绝缘子选型时，应对不同厂家生产的瓷绝缘子的运行情况进行详细调查了解，选用高品质的瓷绝缘子。同时，对运行中的瓷绝缘子应加强检测，及时更换劣化绝缘子，确保电网安全运行。除耐张串可选用普通型的外，伞型的应选用双伞或三伞，而钟罩深棱型绝缘子不宜使用。

(2)瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关，由于运输、安装过程中造成的损坏，或运行中外界偶然的撞击，或制造过程中形成的内部缺陷（要求产品有严格的质量检查、优良的制造工艺），可能会在运行中意外折断，所以瓷棒绝缘子应选择质量好的产品，并加强检验工作，小心运输、安装。

(3)钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点，可节省大量的运行维护费用。由于钟罩深棱型绝缘子的固有缺陷以及江苏省的运行经验证明，这种型式的绝缘子不适合以粉尘污染为主、污染较重的地区使用，如果使用，应充分考虑其爬电距离的有效利用系数。普通型的玻璃绝缘子可在耐张串使用。

(4)合成绝缘子具有维护工作量小、质量小、耐污性能好等优点，这是瓷、钢化玻璃绝缘子不可相比的。目前在我国大气污染严重、输电线路外绝缘水平普遍偏低、塔头尺寸也限制了调爬的选择性的情况下，合成绝缘子应是污染严重地区的选择对象。但是，合成绝缘子运行时间短，运行经验尚嫌不足。对500kV合成绝缘子应慎重选择制造厂家及技术参数，积极研究考核其各项性能、寿命的技术指标及试验方法，对在线运行的合成绝缘子应加强监测。

(5)绝缘子爬电比距的配置应符合本地区审定后最新版污区图的要求，并应参照JB/T5895-91《污秽条件下绝缘子的使用导则》的要求，充分考虑其爬电距离的有效性和运行经验，绝缘子的污闪放电特性与结构造型及自然积污量有关。爬电距离有效利用系数应反映放电发展时爬电距离长度利用的有效性，又能反映绝缘子在运行条件下的积污性能。因此，在相同条件下和在相同的积污时间内，爬电距离有效利用系数应由被试绝缘子与基准绝缘子的污闪电压梯度相比较来确定，在绝缘子选型时应充分考虑。

参考文献：

［1］龚坚刚.长棒型绝缘子在超高压输电线路中的应用前景［J］.浙江电力，2000，(5).

第4篇

和电路、电磁场、电磁波、信号和系统模块不同的是线性、非线性电子电路、数字逻样电路模块除了是子信息工程教育中重要基础课，还是一门应用性很强的技术学科。无论是线性、非线性电子电路课程还是数字逻样电路模块都包含着丰富的基本内容。线性、非线性电子电路、数字逻辑电路课程参考学时较多，在一百五十到一百六十之间，数学逻辑电路课程参考学时在七十到八十之间。

二、计算机科学与工程模块

现在计算机成为大家普遍使用的工具，计算机科学也被广大的人民所接受，并得到了广泛的应用，所以现在计算机系列课程成为电子信息工程技术教育的核心课程。根据中国计算机学会“93大纲”的规定，它包括9个领域、3个进程、12个基本概念，基本内容有计算机网络、编程语言和基本算法、计算机原理与体系结构等。

三、试验教学课程体系的初步构想

1.宏观体系的把握—体系结构图大学生步入社会总要开启自己的工作之路，公司看中能力多过于学历，为了帮助更多的大学生在毕业时找到更理想的工作，在学校开设锻炼学生动手能力等的试验性课程是很有必要的。根据现有课程开设存在的弊端和学生工程设计能力的培养目标，我们可以将电路分析、信号与系统、电子线路、数字电路等课程的基础实验部分合并开设一门新的学科，内容可以包含整个电子技术基础学科的前两个模块。2.微观世界的分析—各试验模块详细说明我们可以将实验模块分成课程设计性质的电路综合实验、综合专题实习、计算机能力训练三个模块。在第一个模块中，电路综合实验要求设计、安装和调试一个电子电路或一个简单装置，检查并排除实验过程中出现的故障。设计题目可以设置包括多级放大器、OTL功放、直流稳压电源等，实验最合适的阶段应该是安排在大学三年级在学生有一定的理论基础的前提下，学时可以控制在六十到七十的范围内；第二个模块—综合专题实习。在这个模块结束时，学生应该在方案论证、工程计算、撰写论文等方面有一定的提高。像学生在实习中遇到的电视机安装与调试、音响系统安装与调试等都可以当作综合专题实习的经典案例，供学生相互之间学习探讨。综合专题实习进行的场所较多，校内、工厂等都可以开展，实习时间可以控制在一个月左右；第三个模块，计算机能力训练。具体可以包括计算机操作训练、编程训练、计算机辅助分析与设计等，整个课程的安排可以由易到难，先将计算机操作训练安排在前面，计算机编程训练在前者的基础上开展。在此基础上可在数学、物理、电路与信号、电子线路等课程中应用计算机进行辅助分析和设计。

四、结语

第5篇

【关键词】电类专业；数字电子技术；改革

Abstract：“Digital Electronic Technology”is a basic course for electricity speciality and is the foundations of relevant course for students to study other knowledge. This paper gives a number of course practice of teaching methods to stimulate student interest， and investigates to train students' innovative thinking， independent ability， engineering practical ability and other capacity. The above researches hope to able to exchange and share with us.

Key words：Electricity Speciality； Digital Electronic Technology； Teaching Reform

《数字电子技术》是高等院校电子信息、通信工程、计算机应用、工业自动化等电类专业的一门重要的专业基础课，是为了培养未来的电子电气、通信、自动化等专业高级人才的最重要的一门基础课[1]，随着电子技术和电子设计自动化（EDA）技术的发展，《数字电子技术》课程的教学也将顺应日新月异的电子技术的发展而改革[2]，教学中必须根据学科的特点、遵循学生的心理特征，培养学生的创造性思维能力。通过我们对我校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业的长期教学实践，谈一谈这方面的探索和做法。

1.通俗介绍数字电子技术的最新发展和成果，激发学生的学习兴趣

在《数字电子技术》第一节课上，我们首先向学生介绍数字电子技术的最新成果，使学生了解到数字化已进入了我们的生活，告诉学生电子计算机正是基于数字电子技术的成果而迅速发展起来的，并简要介绍数字电视、智能手机等现代家用电器和通信工具的数字化进程。这种方法贯穿于整个教学活动中，极大地激发了学生的学习兴趣。

2.通过组织课堂讨论，训练学生的创造性思维能力

《数字电子技术基础》的研究方法不同于《电路分析》，初步接触数字电路，对逻辑代数的一些公式、定理不易理解，我们采用讨论的方法进行教学，发挥学生在学习中的主体作用，以训练学生的创造性思维。例如：在讲授基本逻辑关系的时候，我们向学生提出一个问题：1+1=？，学生觉得这个问题很可笑，这时我们紧接着讲：1+1=1，这是逻辑代数的加法，它反映了一种逻辑关系，即或逻辑关系，等号左边表示事件发生的条件，右边表示事件的结果。或逻辑是指影响事件的所有条件中，只要有一个条件具备，事件就会发生。我们进一步激发学生自己思考，向某一学生提问：你们宿舍有几把锁？学生答：一把。教师再问：宿舍有多少钥匙？学生答：七把。教师再问所有学生：这是一个什么逻辑问题？学生答：或逻辑问题。接下去的与逻辑和非逻辑的讨论便进入一种良好的课堂情境中。最后组织学生讨论逻辑代数中的各个公式，让学生指出那些与普通代数公式一致，那些不一致。由于教师所提问题与学生的旧知识发生了冲突，这便激发了学生强烈的求知欲，从而触及学生的精神需要。这种讨论式的教学方法缩短了教师与学生的距离，使学生易于掌握基本知识，思维敏捷，创造性能力增强。

3.加强开发性实验的教学，培养学生的独立动手能力

数字电路实验一般采用综合实验线路板，或者面包板或者综合实验箱，它们的优点是开发性强。实验中一般不给学生固定的实验步骤，只作一个大的要求。例如，我们安排的第一个实验为：逻辑笔与秒脉冲发生器电路设计，要求学生在实验前就自行设计好电路，进入实验室后首先向教师提供其实验设计方案，经教师检查同意后由实验员向其提供元器件。实验结束后对设计的电路和实验结果进行评比，并作成绩记录。此后每个实验都要如此进行。又如实验四为用MSI设计某一组合逻辑电路，教师给出学生实验室现有MSI芯片清单，鼓励学生采用不同的芯片实现同一逻辑功能，并分析各个电路的优缺点。这种方法不但巩固了学生的基础知识，又使学生熟悉了常用集成电路，为以后的应用打下坚实的基础。通过这样的训练，提高了学生的独立思维能力和动手能力。

4.加强工程实训锻炼，培养学生工程实践能力

这一环节的教学主要针对应用电子技术或者电子信息工程专业的学生。我们在学生中成立了学习兴趣小组，建立工程训练开放实验室，购买了常用的电测仪器设备和各种电路开发设计所需元器件以及电路开发软件，购置PCB制版系统以及金工与电装实验设备。组织学生从制作玩具、报警器、音乐门铃、抢答器等出发，逐步学会电路系统的设计与电路板的制作。我们以参加全国大学生电子设计竞赛为目标，连续多年组织学生培训并参赛，取得了优异的成绩。

5.组织学生撰写小论文，进一步提高学生的理论水平

在学生自主开发、设计电路的基础上，积极引导成绩优秀的学生撰写这方面的小论文，提高了学生的理论水平，初步培养了学生的科研能力，为以后成材打下结实的基础。

参考文献

[1]闫石.数字电子技术基础（第五版）[M].北京：高等出版社，2008.

[2]程.数字电子技术课程教学改革的探索与实践[J].浙江树人大学学报，2002，2（3）.

第6篇

关键词：独立学院嵌入式课程设置课程改革优化

中图分类号：G423.04

引言

以我校（武汉长江工商学院）为例，电子信息工程专业主要培养能在信息通信、电子技术、智能控制、计算机与网络等领域和行政部门从事各类电子设备和信息系统的科学研究、产品设计、工艺制造、应用开发和技术管理的应用型工程技术人才，因此，我们以培养应用型人才为目标制定了培养方案。

课程设置现状

在我们的培养方案中，除了专业基础课程（C语言程序设计、电路分析、电工基础、数字电路、模拟电路）外，有两条主线：嵌入式方向与信号处理方向。其它方向如微电子、射频、无线电等方向，考虑到我们学生的基础以及培养方案总课时的要求，最终选择了嵌入式与信号处理两个方向，当然，随着社会的不断发展，以后的培养方案可能会考虑微电子等较新的方向。

之所以选择嵌入式硬件方向为我们的一条主线是因为嵌入式系统是当前很热门而且很有发展前景并且对于学生而言也是比较好就业的应用领域之一。嵌入式系统在智能化家居、家电，汽车电子、医疗、交通等各个方面都有应用，我们的生活已经离不开嵌入式系统。嵌入式系统是软硬结合的技术，我们以硬件设计为主设置了我们的课程如下：

表1：嵌入式方向的课程设置

围绕ARM嵌入式技术这门课，还有微机原理、单片机、EDA、DSP等课程及相关实验。

学习了微机原理和单片机这两门课后再学习嵌入式，学生更容易入门，因为嵌入式本身是从单片机发展而来，并且在微机原理与单片机这两门课程中，我们以汇编指令为主，主要是考虑到做嵌入式系统除了了解ARM处理器工作原理和接口技术还要了解ARM的汇编指令系统。

考虑到嵌入式开发的发展方向与相关领域，我们还设置了EDA技术与DSP技术两门课。数字图像压缩技术是嵌入式的应用领域之一，主要是掌握MPEG编解码算法和技术和DSP技术，另外，为追求更高速的信号处理速度，现在一些速度要求较高场合，有不少公司是将一些DSP算法用硬件来实现，这就涉及到HDL数字电路设计技术及其FPGA/IP核实现技术。这也是我们将EDA技术与DSP技术这两门课作为这个方向的专业课程的原因。

课程改革思路

首先是微机原理与单片机这两门课，目前我们开设《微机原理与接口技术》理论课54课时，实验课18课时，《单片机原理及其应用》理论课54课时，实验课18课时，课程设计36课时。微机原理课程主要是帮助学生理解一款微型计算机的工作原理、结构、汇编语言编程及其接口电路，为以后的进一步学习不同的CPU以及计算机应用打下基础。目前我们的教学还是以8086/8088作为微机原理主讲芯片，其难度较大，与实验教学和学生在课外的实际应用（如参加电子设计系列竞赛、制作小作品、毕业论文、课程设计等）脱节，教学效果不理想。

随着半导体技术的进步，处理器从单核时代进步到了多核时代，并且将来处理核的数目将会越来越多。随着多核技术的发展，可能不久的将来大多数的软件开发都将以多核芯片为基础硬件平台，随之而来的是编程语言、数据结构、算法理论、软件工程等都将随着多核的出现而进行修订，对我们专业而言，要考虑的主要是计算机硬件方向的课程设置要进行调整以适应多核时代的到来。经过调研与研讨，我们决定将上述两门课整合优化为《单片机原理与接口技术》54课时及《多核架构与编程技术》54课时。前瞻性的将多核架构及编程技术引入到独立学院电子信息工程本科培养方案中，将培养方案中的专业基础知识进行综合与升华，帮助学生，顺应市场格局变化，接受新技术新理念，建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生综合应用能力与创新型思维，提高动手实践能力，开拓学生的专业学术视野。使我们的学生能顺应时代的变化，在硬件、软件方面能够更好地了解多核思想及编程技术，以适应高新技术的飞速发展的需要。

其次是EDA技术与数字电路的整合。目前我们开设《EDA技术》理论课34课时，实验课18课时，课程设计18课时，《数字电路》理论课54课时，实验课18课时，课程设计36课时。这两门课在实验和课程设计的内容上有一定的重复。我们可以将这两门课整合成一门课《数字电路与VHDL》，理论课72，实验课18，课程设计36课时，改变原有的教学模式和教学内容，建立新的实验体系，让学生感受2种不同的设计方法，摆脱传统的人工设计方法与思维模式，提高学生的创新意识与竞争能力，适应市场的需要。

最后是ARM嵌入式技术，目前我们以ARM7进行理论教学，以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成开发环境进行实验，理论课36学时，实验课18学时，只能满足低端教学任务。在最初制定教学计划，大部分ARM系统都是基于ARM7处理器，但是随着更多应用在嵌入式系统中的实现，嵌入式系统设计向着更高级、更复杂的方向发展，现在基于ARM9处理器的产品越来越多，我们的教学要与时俱进，教学内容也要进行升级为以ARM9进行教学。从ARM体系结构的教学内容上看，ARM9的指令集完全兼ARM7，教学上没有任何区别。并且学生们面对的编程模型和架构基础也保持一致。

总结

本校电子信息工程专业实行3+1培养模式，所有课程安排在大一到大三完成，大四学生全部参加实习，现有培养方案中，专业基础课排在第三、四学期，专业课基本压缩在第五、六学期，比如上面提到的微机原理安排在第五学期，单片机、EDA技术、ARM嵌入式技术安排在第六学期。通常在第六学期，一部分学生忙于考研，一部分学生忙于找工作，精力没有全部用于学习专业知识上，但是，经过上面的整合后，我们可以将单片机以及ARM嵌入式技术提前一个学期，再将EDA技术提前两学期，让学生们在整个大学的学习过程中，尽早的接触到专业课程，提高学生们的学习兴趣，这不仅可以让一部分想参加电子设计系列竞赛的同学可以尽早的进行系统学习，也可以让准备考研和找工作的同学投入更多精力学习专业知识。

参考文献

第7篇

关键词：实践教学；科技创新；综合设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0104-02

针对大学生中普遍存在实践创新能力亟待提高的现状，在教学中积极推进实验教学环节的改革，增加实践教学的比重，强化实践教学环节，提高学生实践创新能力。一直以来，学校非常重视实践性教学环节的改革与建设。在专业实验室建设中，投资大量资金，用于购置实验教学设备，购进诸如EDA实验开发系统、嵌入式操作平台、DSP开发软硬件系统、LabView系统软件、PROTEUS专业仿真软件等高科技、综合性实践教学设备，保证了实验室提供各种层次的实验教学平台，为实验及实践教学提供了牢固的物质保障。如何真正将理论联系实际，通过强化实践教学环节，完善大学生的创新培养机制，培养学生的科技创新能力，结合多年教学经历，提出以下几点构想。

一、合理规划课程结构，培养实践创新能力

大学生从跨进大学校门开始，就为他们四年的培养安排了相应的指导性教学计划，其中就有各种实验、实习等实践环节的课程，就电子技术类实验课程有《电路分析》、《模拟电子线路》、《数字电路》、《机电传动控制》、《传感器检测技术》、《微机原理》、《单片机技术应用》、《EDA技术》、电子技术综合课程设计等。在传统的实验教学中，开设的验证性实验项目多，教师包办一切，学生在指定的时间进入实验室，按照教师的讲述和实验指导书一步一步去完成。这种教学方法是一种典型的“灌输式”教学法，学生很难有独立思考的空间和自由发挥的余地，更谈不上有所创新、有所突破。为了克服传统实验项目设置上的缺点，修订新的学生培养计划和实验教学内容，对专业基础课程安排一定比例的综合性、设计性实验项目。综合性实验涉及的教学内容广、系统全面，能够培养学生综合、灵活运用所学知识的能力。设计性实验从形式上迫使学生无法按图索骥的完成实验任务，必须调动个人的思维和创造性，有助于培养学生的自主意识、创新意识和创造能力。

二、重视课程设计环节，提升学生的动手能力

为了保证学生真正掌握所学的课程并能应用自如，在每门专业主干课程后，都配套有课程设计环节，以提高学生综合运用课程知识和综合设计的水平，课程设计分为三个阶段完成。

1.在专业基础课配套课程设计，培养学生设计能力和动手能力。在学生大二完成《电路分析》、《模拟电子线路》、《数字电路》专业基础课后，配套《电子系统综合设计》课程设计，课程设计内容以基本电路设计为核心，针对模拟及数字电路内容进行综合实践。指导学生完成中规模的电路系统设计，例如：针对模拟信号的放大电路设计、滤波电路设计、应用正反馈的信号发生器设计等，针对数字信号，完成数字钟设计、智能抢答器设计、模拟交通灯设计等。在课程设计中，突出培养学生的设计及动手能力。在设计阶段，应用MULTISIM软件进行电路设计，电路的正确性及元器件的参数修正及计算通过软件仿真最终确定。在硬件实现阶段，所设计的系统在软件上仿真通过实现后，需要在实验板上连线、焊接、调试通过完成。在这一环节，通过学生亲手将功能芯片、阻容元件焊接在实际电路板上，并通过调试将题目要求的功能全部实现，对于学生的实际动手能力的提升具有重要意义。

2.在每门主干专业课程完成后配套课程设计，以提高学生对专业技术的应用能力。在这一阶段的课程设计中，更突出设计内容的综合性，并适当增加设计应用技术的难度。以《单片机课程综合设计》为例，在课程设计的选题上，发挥广大教师的积极参与，不断对课程设计的题目进行更新，修改课程设计的内容，增加设计性、综合性设计内容。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：基于CAN局域网络的远程数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；基于I2C总线的公交语音报站播放器设计；基于ZIGBEE无线通信系统设计；通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中既学到知识，由学会探索问题进而解决问题，发挥潜能，提高创造能力。

3.通过智能仪器综合实践，将工程应用与课程教学紧密结合。智能仪器综合实践环节是测控专业第七学期开设的一门综合性设计类课程，是学生在学习完成大学主要所有主干专业课程后的一次设计性实践，其特点是具有系统性和工程性。经过这次课程设计后，学生即将进入毕业设计阶段，因此，课程设计的效果对后期毕业论文的顺利进行及后期学生的就业意义重大。

在课程设计中，注重将大学所学知识的综合运用，因此从设计内容层面，涉及单片机、EDA、模拟电路、数字电路及数字信号处理各个学科的综合知识。除此而外，为增加设计内容的工程性，增加电子线路板设计及绘制环节，为学生讲解PCB电路板的设计方法及技巧，多层电路板的设计技术及高速电路板的设计，等等，进一步提高学生应用所学知识进行工程综合设计的水平。

三、积极开展科技创新活动，提高大学生的科技创新能力

学校每年投入近百万资金，组织开展大学生科技创新活动。活动采用学生自主申报的形式，学生是项目负责人，由学生根据项目需求，联系专业课教师作为指导教师。按照项目具体需求，学生进行项目规划、经费预算，完成项目申请报告。项目执行过程中，为提高创新能力和独立进行系统设计能力，采用以学生设计为主、教师指导为辅的方式，学校通过项目汇报、中期检查及结题报告的形式，监督项目的进行，保证完成的质量。项目完成时间期限一般为1―2年，受益面达到30%以上。学生一般可以在大学一、二年级提出申报项目，然后根据科技创新项目的内容要求，在接下来的学习中逐渐丰富自身的知识和能力，在学习中逐步把项目完成。通过以学校的行为开展科技创新，鼓励学生参加创新实验项目，激发对实践技能的学习热情，吸引大学生积极参与进来，在学生中营造一个科研开发与实践创新的良好风气。激发学生对电子专业课程的学习兴趣，使学生由被动学习状态转入主动学习状态，并以此鼓励学生开拓进取，逐步把自己培养成高素质、强能力、厚知识的新型人才。

四、结语

实验教学对于引导学生掌握科学的思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神，等等方面具有独特的、不可替代的作用。实验教学与理论教学互为依托，相辅相承。以培养学生的实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨，以实验教学改革为核心，以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障，全面提高实践教学水平，有利于全面推进学生知识、能力、素质协调发展，有利于培养厚基础、强能力、高素质的创新人才。

参考文献：

[1]曹旭东，李卓然.全日制专业学位研究生的《DSP芯片原理及应用》课程实践教学方法研究[J].教育教学论坛，2014，（24）.

[2]曹旭东，张少华.《单片机原理及应用》课程实践教学方法研究[J].教育教学论坛，2015，（30）.

[3]王英红.浅析开放式电工电子实验室的建设[J].电气电子教学学报，2012，（8）：24-27.

[4]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索，2009，（12）：32-48.

Enhance the Experiment Teaching Improve the Mechanism of College Students' Innovation

WEI Xue-liang，CAO Xu-dong，LI Jun-jie

（College of Geophysics and Information Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102249，China）

第8篇

【关键词】课程整体设计；单元设计；项目教学法

对于《数字电子技术》这门课程，我将从以下两方面来进行介绍：一是课程整体设计，二是教学单元设计。

一、课程整体设计

主要包括六方面的内容：课程的定位与目标，课程设计理念与思路，学生基础和智能特点分析，课程内容的选取和教学组织安排，教学模式及教学方法手段，课程对教学条件的要求。

1.课程定位与目标

秉承我院“优秀员工的摇篮，职业经理的基地”的办学理念，确定了电子信息工程技术专业的人才培养目标：培养电子信息工程领域具有组装、调试、检测、维护和管理能力的“社会需要、行业认可、企业能用”的高端技能型专门人才。《数字电子技术》这门课是电子信息工程技术专业的一门专业基础课，是为培养电子信息工程技术专业学生的行业通用能力而开设的一门课。

课程作用：为了更好的服务于区域经济，培养符合电子行业需要的高端技能型专门人才，本课程的任务是培养具有较高素养的电子产品装接和辅助设计人员，让学生熟悉常用数字电路的应用，使学生具备数字电子技术方面解决实际问题的能力。

课程目标：包括知识目标、能力目标及素质目标。知识目标：掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法；掌握常用触发器的逻辑功能转换；掌握时序逻辑电路分析和设计。能力目标：学会使用和测试常用集成芯片；初步具有看懂简单数字逻辑图的能力及查阅集成电路产品手册的能力；学会制作与调试小型数字电路。素质目标：树立学生团队协作意识；提高学生之间语言交流能力；提高自我创新及解决实际问题的能力。

2.课程设计理念

以企业真实项目为依托，从企业的真实项目中提炼出与本课程相关的一些项目，如八路抢答器，直流数字电压表等项目，以培养学生职业能力和职业素养为目标，以企业实际生产工作过程为主线，企业参与的多方评价机制。

3.学生基础和智能特点分析

本课程的授课对象为电子信息工程技术专业的大一学生，该学生来源复杂，有理科生、文科生及对口生，该学生的特点是基础和动手能力参差不齐，但有很高的学习热情。基于以上学生基本特点，我们采取的措施主要是：在教学过程中，将学生分成若干个学习小组，每个小组兼有理科生、文科生及对口生，充分发挥理科生逻辑思维较强，文科生语言表达清晰，对口生计算机应用能力较好的优势。以取长补短，实现优势互补。

4.课程内容的选取和教学组织安排

本课程安排了5个综合性的实训项目，声光控制灯电路的制作、八路抢答器电路的制作、电子生日蜡烛电路的制作、流水彩灯电路的制作及直流数字电压表的制作。以上5个实训项目在知识目标和能力目标上都是逐级递深的，这一点也符合我们的认知规律。

教学组织安排：对于每个实训项目，都包含知识目标、能力目标以及子任务，在这里，我就不再一一赘述了。

5.教学模式及教学方法手段

在教学实施过程中，综合采用了多种教学方法：项目教学法、演示法、小组讨论法、角色扮演法、实践教学法及汇报展示法。

下面我以项目教学法为例，具体介绍一下该教学法在教学实施过程中的应用。本课程安排了5个综合性的实训项目，每个项目都以企业真实项目为依托，通过项目教学法，可以使学生对知识的理解实现从量的变化到质的飞跃，还可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在教学过程中，我们根据内容的不同，灵活采用不同的教学方法，以满足教学。

教学手段包括：多媒体教学与传统板书教学有机结合，可以提高师生之间的互动；利用实训室进行实践教学，提高学生的动手能力；利用仿真软件进行教学，提高教学的直观性。

6.课程对教学条件的要求

师资方面：本课程专任教师共5名，均有丰富的信息类行业企业生产一线的工作阅历，且都具有高级无线电调试师职业资格和电子产品生产调试能力；兼职教师共3名，均有三年以上电子信息类的行业企业生产一线的工作阅历和熟练的电子产品生产调试能力，具有教师基本素质。

实训条件方面：我们有数字电子技术实训室，可供学生进行电路搭建，还有EDA实训室，学生可以进行电路仿真，电子工艺实训室可以给学生提供电路焊接及调试的场所；校外实训基地有河北先控电源设备有限公司、河北鼎尚电子设备有限公司、河北方圆测控有限公司以及京华电子实业有限公司，为学生提供了岗位认知及顶刚实习的校外场所。

学习资源方面：我们选用的教材为高职高专教材，是由本课程专任教师与企业合作开发的校企合作课程，另外还提供了三本参考教材，给教师教学和学生学习提供了很好的辅助作用，网络资源方面，首先包括《数字电子产品设计与制作》精品课建设，已经通过了学院的遴选，现在正在建设期，目前可提供的资料有课程标准、授课计划、项目评分标准、教学课件、习题及参考答案及数字集成电路资料等。

二、教学单元设计

下面我以项目二“八路抢答器电路的制作”这一项目为例，介绍一下教学单元设计。

知识目标：

1.能了解数制与数码的种类及运算；

2.能对较复杂的组合逻辑电路进行分析；

3.会用门电路进行电路设计，实现相应的逻辑功能；

4.了解常用的组合逻辑电路的功能；

5.能分析8路抢答器电路的工作原理。

能力目标：

1.按要求用常用的集成门电路实现较复杂的逻辑功能；

2.能对常用组合逻辑集成电路进行测试；

3.用组合逻辑集成电路设计制作8路抢答器。

子任务：

1.用门电路制作简单逻辑电路；

2.编码器的逻辑功能测试；

3.译码器的逻辑功能的测试；

4.八路抢答器的制作与调试。

教学组织实施过程包括五个环节：资讯、计划、准备、实施及评价环节。

在资讯环节，首先明确学习目标要求，教师对项目所能实现的功能进行演示，学生通过观摩学习，阅读并分析参考资料、工艺文件等相关资料，讨论其功能，激发兴趣，明确项目任务，用时1课时。在资讯环节主要采用了演示教学法。

在计划环节，班组长先组织小组讨论，然后交流对工作任务的认识及相关知识的分析，将工作任务进行分解，初步制订工作计划，用时1课时。在计划环节主要采用了小组讨论教学法。

在准备环节，主要是知识的准备：采用讲授法、演示法、分组讨论等教学方法，使得学生获得相关知识，用时4课时。

在实施环节，首先对电路进行设计，利用仿真软件对电路进行仿真调试，观察和测量电路的性能指标，并调整部分元器件参数，从而达到各项指标的要求，用时4课时。

然后是材料、工具准备：工具人手一套，芯片等元器件利用课余时间分组去市场购买。接着进行搭建电路、焊接、调试、检查，用时10课时。

在评价环节，主要包括四方面的评价：

1.项目积分50%

芯片的使用和检测；电路制作；汇报演讲。

2.课堂表现10%

课堂纪律；学习态度10%。

3.能力表现10%

动手实践；电路分析及调试。

4.企业评价30%

岗位认知；职业道德；工作态度。

通过本课程的学习，学生可以制作出声光控制灯电路、八路抢答器电路、电子生日蜡烛电路、流水彩灯电路及直流数字电压表和观赏台灯等。

课程教学以技术应用能力为培养主线，学生在项目训练和任务的实现来经历电路设计的整个工作过程，掌握必备知识，训练技能。

参考文献

[1]刘亚明.浅谈实验在数字电子技术基础教学中的运用[J].职业技术，2010（01）.

[2]李芝.谈新课改下的教学观的转变[J].中国农村教育，2010（01）.

[3]黄文强，张海玲.“教师服务意识下构建学生自主学习课堂教学模式”的实验研究报告[R].

[4]季晶晶.新教师教学观念的发展变化研究[D].华东师范大学，2010.

第9篇

关键词：数字电子技术；课堂教学；项目教学；

数字电子技术是我校电子专业的基础课程，在整个教学过程中，由于学生基础较差，传统的教学方法难以激发学生的学习兴趣，更别提如何提高学生的动手能力、创新能力，以及综合职业能力。在课堂教学实践中，如何培养学生的创新精神和实践能力，如何提高学生的综合职业能力呢？本人将从以下几个方面浅述自己在数字电子技术教学中的几点认识。

首先，我觉得要上好一堂课应先营造良好的课堂情境，如有趣的设问、合理的设疑等。

爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师。”富有情趣的提问会使学生对学习数字电子技术产生兴趣，并产生强烈的求知欲，从而进一步调动学生学习的积极性和自觉性。

另外在采用情境教学法时，教师应在重视学生的基础上，注意循循诱导，层层深入，灵活地创设问题情境和活动情境，激发学生积极思考。在整个授课过程中从思维层次上感受，实现由具体向抽象的提升。如《三人表决器》一节，教师可先采用情景导入，并用设疑的方式把实际任务转换为逻辑变量（真值表），接着进行情景演示，引导学生观看。笔者在整个教学设计中，是从以下几个“问题”出发，层层深入的：

问题1：视频中几名评委亮灯，选手过关？

问题2：如果评委的灯亮表示1，不亮表示0，那么3名评委实现少数服从多数的功能，真值表应为多少？

问题3：请根据真值表写出逻辑函数表达式并进行简化？

问题4：你会设计电路图，并用一些常用的元器件来实现吗？

授课时可以采用把整体性较强的内容分割成几个并列的或递进的小问题来提问的方法。如果一个问题提出来，范围太大，学生不容易回答完整，教师可以采用化整为零，各个击破的分割式提问，把一个个小问题解决了，整个问题自然也就解决了。

其次，还要在课堂教学中注重启发式引导以及设计有利于培养学生创新意识的实验教学。

在启发式引导课堂教学中：

1.加强师生间的双向交流，既要向学生多提问，又要让学生多提问。引导学生在学习过程中发现问题、提出问题，以利于开动学生思维并激发其创造性，使其能灵活应用所学专业知识提高其处理实际问题的能力。

2.创新能力的形成一定程度上依赖于对基础知识、原知识的掌握。但不可忽视的是在学生掌握基础知识的前提下，提高他们的综合运用能力更为重要。因此，设计有利于培养学生创新意识的实验教学是电子基础课程教育创新的重要环节，方法如下：

（1）加强项目内容的基础性和综合性。在教学过程中理论结合实际，采用理论实践一体化的教学方式，采用项目教学法，紧抓重点突破难点。高职生具有程度参差不齐，理论基础水平相对薄弱但喜欢理论实践一体化的教学模式的特点，面对复杂且枯燥的理论推导及复杂的实验原理，学生往往缺乏学习热情。所以，在教学过程中应使用项目教学法，将若干个问题融入某一个项目中，以便解决问题，提高学生的学习热情。

（2）重视任务内容的趣味性和实用性。瑞士著名心理学家皮亚杰曾指出：“教师不应企图将知识硬塞给学生，而应该找出能引起学生兴趣、刺激学生的材料，然后让学生自己解决问题。”教师要精心设计每一个小任务，有目的地引入或创设一定的情境，使之具有一定的趣味和实用意义，让学生产生新鲜感，从而激起他们的兴趣。

最后，要对学生整个实践进行合理的教学评价。目前新课改理念已有所更新，由原来传统的单一评价转变为多元化的评价模式，如自评、互评、教师评价相结合等。另外在教学过程中应鼓励学生的好奇心和探究，多一些鼓励，少一些批评，特别是对制作过程中学生的积极参与、发挥主观能动性以及表现出的良好个性品质应及时给予鼓励性评价。

总之，教学有法，教无定法。只要我们在教学过程中注意优化教学活动的策略，把握好活动过程中的操作环节，就能提高学生的学习兴趣，从而提高数字电子技术这门课的教学质量。同时，笔者认为创新教育要与时俱进，只有在不断的教学实践中，努力适应新形势的不断发展，大胆地尝试，不断地完善，才能培养出适应社会需要的有用人才。

参考文献：

[1]张志良.数字电子技术[M].电子工业出版社，2009.

[2]杨长亮.职业教育项目课程实施研究[J].职教通讯，2006.

[3]李俊梅，夏耀.项目教学法在电路分析与应用课程中的实践与思考[J].中国职业技术教育，2008.

第10篇

【关键词】电子设计竞赛；创新思维；动手能力

一、引言

自1994年开始举办的全国大学生电子设计竞赛已成为我国电子信息领域举办时间最长、规模最大、最具影响力的大学生学科竞赛活动，已成为教育发展和教学改革的一种良好的辅助和促进手段，通过竞赛培养了大批学生团队合作精神和克服困难的创新精神[1]。这项竞赛得到了绝大多数设有电子信息类专业学校的积极响应，通过大学生电子设计竞赛，旨在为更多的学生营造参与科技和创新活动的环境，培养和提高大学生的创新意识和创新能力。

在近几年来的电子设计竞赛培训过程中，在参赛学生选拔、培训内容选择、培训方式及具体措施等方面做了一些有益的尝试，总结其中的体会与大家共享。

二、参赛学生的选拔

在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契，在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工；然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用，典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的优势自述等；最后指导老师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的5个组和各组成员。

三、参赛学生的培训

从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写。

在第一个实际系统设计后，协商电子设计竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确，测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施。

最后，要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源说明、语句有详细的注释。辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生。在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好，以极佳的状态参加电子设计竞赛。

四、辅导中几点体会

作为指导过多届电子设计竞赛的教师，谈谈辅导电子竞赛的一些体会。

（一）充分发挥学生的主观能动性

培养具有创新能力的高素质人才是高校教学追求的目标，参加电子竞赛的主体是学生，因此学生的积极性至关重要。参加电子竞赛的目的要求学生在竞赛中能做得最好，能全身心地投入到训练和竞赛中去，参赛学生的理论知识和实践动手能力要能得到充分的结合，在电子竞赛中能创造性地完成命题的要求，往往能取得较好的竞赛成绩。参加电子设计竞赛培训的学生，通过电子设计竞赛后，个人的能力方面能得到很大的提高，与其他学生相比在毕业设计阶段能更好更快地进入课题的研究，因而深受教师的欢迎。

（二）注重创新思维及团队合作能力的培养

大学生电子竞赛为具有创新能力的学生提供了一个展示才能的舞台，教师在培训中应结合实际拟定电子系统设计题目，鼓励学生进行多个方案的设计，特别是对具有创新思维的设计方案应引起足够的重视，教师和学生共同分析讨论，比较其优缺点，对方案进行细化和优化，进行电路分析计算，有可能就要进行软件仿真，减少不必要的失误，在此基础上完成电路的制作。在培训中既要向学生传授知识，还要刻意培养学生的团队精神，鼓励大组合作，高低年级合作，充分调动每位学生的积极性，同时指导教师也应该具备必要的专业技能和奉献精神，并通过不断学习新知识来提高自己。

（三）培养学生系统能力

在大学生电子竞赛辅导中，不仅要培养单元电路的设计安装调试能力，更要培养学生根据某一设计任务的技术指标细化每一个单元电路的功能和技术指标，对任务在总体上有一个明确的认识。如温度控制系统：就应从温度传感器的选用（Pt电阻、Cu电阻、热电偶、半导体集成温度传感器等），小信号放大滤波、单片机数据采集显示、控制算法程序的编写、执行机构控制电路等方面来考虑各个部分的性能指标，只有各个部分设计合理，才能以较低的价格设计出整体性能达标具有实用价值的系统。

五、结束语

2009年9月参加由中华人民共和国教育部高等教育司和信息化部人教司主办的全国大学生电子设计竞赛，07级学生王辉、程伟、游俏俊组成的参赛队设计制作完成的“智能模拟恒流源路灯控制系统”一路过关斩将，最终荣获全国一等奖，学生代表王辉赴北京人民大会堂领奖。实践表明我们采取的参赛学生选拔方式，培训内容的选择，培训方式在大学生电子设计竞赛培训辅导过程中收到很好的成效，在较短的时间内学生的工程实践能力和创新意识得到了很大的提高。

参考文献

[1]王越，韩力，沈伯弘，赵显利，俞信，胡克旺.大学生电子设计竞赛的开展与学生创新能力的培养[J].中国大学教学，2005（10）.

[2]全国大学生电子设计竞赛章程[EB/OL].http：//.cn 2007.

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第11篇

【关键词】竞赛；集成电路；教学改革

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成电路在社会发展中扮演着非同寻常的角色，几乎渗透到了各行各业。随着全球经济一体化的发展，集成电路的制造与开发中心正逐步向我国转移。我们肩负重大的历史使命，是要把我国建设成为集成电路的生产大国进而成为集成电路强国[1]。因此培养二十一世纪集成电路设计人才是我们教师面临的历史任务。北京华大九天软件有限公司致力于开发自主产权的EDA软件，提供高端的SoC解决方案和一站式设计生产服务，为培养集成电路设计人才提供了很好的软件平台。北京市2011首届“华大九天杯”大学生集成电路大赛以充分调动各方面的参与积极性。对学生来说，竞赛为他们提供了一个开阔眼界、互相学习和交流的好机会，这是任何课堂教学都无法替代的；对指导老师来说，竞赛可以促进他们转变陈旧的教学理念，改进落后的课程体系，积极寻求新的教学模式，真正做到教学目标、教学内容和教学方法与时俱进，切实达到面向应用、面向市场、面向社会并最终为社会提供优秀专业人才的最高教学目标[2]。实践表明，开展大学生集成电路设计竞赛，对于推进我国集成电路人才培养、推进素质教育、理论实践结合能力、解决问题的能力、培养学生创新精神、团队协作能力和培养学生的集体荣誉感等方面具有重要意义，同时也对高校的集成电路设计课程和实践教学改革起了一定的引导作用，极大的强化了学生绘制版图和电路设计能力。本人有幸带领学生参加了此次比赛，获得了一些启示。

1.立足现实，拓宽应用

本次大赛的活动宗旨是丰富微电子学专业学生的专业知识，培养学生理论联系实际、独立思考和操作能力，巩固和加深所学专业知识基础，推动京津地区高校微电子学专业的交流和发展，并对国产正版EDA软件的普及和应用起到积极推动作用。

2011年北京大学生集成电路设计大赛分成大学本科和研究生两个级别（本科生组33个组；研究生33个组），每组3人，进行笔试和上机操作。比赛相关规则：笔试阶段，采用闭卷形式，由各参赛队员独立完成，最终成绩计入小组总分；上机操作，以小组形式参加。

2.正确的指导思想

电子学会组织的此次大学生集成电路大赛立足高，紧密结合教学实际，着重基础、注重培养实践能力的原则为大赛成功举行树立了正确的指导思想。

“华大九天杯”集成电路大赛凝聚了各级领导、专家、学者和我校学科部领导、老师及每个参赛队员的心血与汗水。在比赛的前后，我们的指导思想是：参赛获奖不是最终目的，深人持久地开展教育教学改革，充分调动学生学习积极性，吸引更多的学生参加各类竞赛和科技活动，培养更多的优秀专业人才，才是我们的努力方向。集成电路大赛引来了众多企业，他们对参赛学生的青睐，对于与学校合作的重视，也正是我们学校所渴求的。在参赛中与同行各企业充分交流，学校与企业的紧密结合，才能更清楚市场对优秀毕业生的要求，进而能明确培养目标，并在平时的课程教学中加以渗透，在教学中不断改进；在参赛中与其他兄弟院校充分分享经验，不断学习别人的长处，分析参赛中暴露的共性问题，在教育教学中不断改进；在参赛中提高教师的指导水平和改进教育教学方法；在参赛中提高学生的综合素质，培养大批适应现代化建设需要的基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新精神和实践能力的高级应用型人才，才是我们参加北京大学生集成电路设计竞赛的最终目的。

3.准备认真，重在过程

承办方北方工业大学周密的准备工作和热情的服务为大赛成功举行创造了良好的外部环境。北方工业大学和华大九天公司组织的集训为成功参赛奠定了扎实的基础。

在学科部领导和各位老师的努力下，在实验室老师的大力协助下，在华大九天公司培训人员的大力支持下，我们组织了两个阶段的集中培训，并在培训的基础上进行了有针对性的辅导练习，并在参赛前举行了预赛。这些环节对学生和老师起到了很好的引导和督促作用，保证了良好的训练环境，营造了积极向上的参赛氛围。

在电子竞赛的准备过程中，适逢暑假，假期长，学生们可以充分利用暑假时间认真复习电子器件、数字电子电路、集成电路分析与设计等课程的理论知识。同时，学生们还学习华大EDA软件，进行实际电路和版图绘制上机练习，培养了理论联系实践的学风。通过竞赛准备，学生需要综合运用所学知识，解决竞赛中遇到的各种问题，提高了运用理论知识解决实际问题的能力。通过竞赛准备，磨合了小组间的默契配合和分工，增进了师生情谊，提高了团队作战能力。通过竞赛准备，找出了自己在知识上的不足，明确了社会的需要、工作岗位的需要和工作性质，树立了新的奋斗目标，产生了学习新的动力。

4.参赛对嵌入式系统和集成电路设计教学改革的启示

北京大学生集成电路设计竞赛对于培养学生参加实践的积极性、理论联系实际的学风和团队意识有着重要作用，竞赛给学生提供了一个施展才华、发挥创新能力的机会和平台。并对高校集成电路设计课程的教学内容和电子科学与技术的课程体系改革和学生今后工作起到一定的引导作用。

4.1 知识整合的系统教学思想

自从1958年基尔比发明集成电路以后，集成电路一直按照摩尔定律的预测飞速发展。面对集成电路如此迅猛的发展形势，教学工作也要与时俱进，不断改革创新。我承担《嵌入式系统》和《集成电路分析与设计》课程，深深体会到微电子专业的学生学习嵌入式系统与其他专业有所区别，因为芯片的设计方向日益朝着片上系统SOC、片上可编程系统SOPC的方向发展[3]。学生不仅需要有系统的概念[4]，同时需要对典型处理器体系结构有清晰的理解，在设计SOC芯片时才会有系统的设计思想[5]，又会对处理器内部体系架构有清晰的概念。因此，在对微电子专业的学生讲授嵌入式系统时，要紧密结合集成电路设计的要求，结合集成电路分析与设计、数字电子、模拟电子、电子器件等课程的内容，使学生不仅对处理器结构体系清楚，更熟悉各模块电路，如ALU单元电路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM单元等等。在处理器的，培养学生系统的概念，掌握外部单元电路，如存储器单元电路、系统总线单元、SPI、IIC、UART等等接口电路，从使用者的期望角度出发，来进行芯片的设计，既是使用者，又是设计者。学生在学习集成电路设计的课程时，紧密结合嵌入式系统中的系统体系结构、结合处理器内部的体系结构，具有整体的大的系统性设计概念，整合学生对各个课程的分离的知识内容，培养综合运用所学知识解决系统问题。通过增加实验和上机课时，提高学生将理论与实践紧密结合，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力。

4.2 改革传统的教学模式

我国的大学课堂教学模式长期以来被德国教育家赫尔巴特的“四段论”与前苏联教育家凯洛夫的“五环节”所主宰，在新的教育环境和教育目标下，他们所倡导的课堂教学结构和施教程序越来越明显地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代学”的陈腐教学思想和“注入式”、“满堂灌”的落后教学方法.这种“以教师为中心，以教材为中心”的课堂教学，决定了学生在整个教学过程中所处的被动地位，很大程度地禁锢了学生的创造性思维，对学生自学能力、实践能力和创新能力的培养构成了严重的障碍[2]。

现代教育理论指出：指导学生从实践和探索中通过思考获取知识，又在解决问题的探索活动中，运用已获得的知识和技能是培养智能的最好途径。

本次竞赛上午闭卷完成理论知识的考试。本科生的上机操作内容是根据提供的状态图设计一个计数器电路，然后进行原理图的绘制，再次进行版图绘制，进而进行DRC、LVS等环节验证，并撰写设计报告。学生需要利用数字电路中所学的状态表，构造出逻辑关系式，运用卡诺图化简得到最简电路，最后再绘制单元电路，设计出具体的CMOS电路和版图，并进行验证。同时还需要构造出计数器所需的时钟电路。在上机的开始一个半小时中，指导老师可以参与指导，这样增加了比赛中老师对学生的限时指导内容，更有利于学生的竞赛，符合培养人才的现论要求。

学生基本上完成了从需求分析、电路设计、绘制电路、（仿真）、版图绘制、验证到撰写报告等环节。通过竞赛，使学生能亲自感受一个简单的集成电路设计流程，培养了学生的系统设计概念。学生从早晨9点一直进行到下午六点，在短短的一天内要完成笔试和7个小时的上机电路绘制和验证等工作，小组成员只有密切配合，充分发挥各自的优势，保持坚韧不拔的精神，才能取得最终的胜利。这种方式非常有利于培养学生的合作精神和团队精神，锻炼了学生的毅力和体力。

施教之功，贵在引导。可以看出，竞赛在很大程度上符合现代教育理论的要求，符合学生的认知规律。以学生为主体、教师为主导的教学模式正是以传授知识为前提，以形成技能为基点，以培养智能为重心，以全面发展人才为归宿。在《嵌入式系统》和《集成电路分析与设计》课程教学中，增大课程的实验内容，学生带着问题，进行学习，进行思考、小组讨论，经老师点拨，实现了运用所学理论解决实际问题的过程，既培养了学生的综合能力，又完成了教学任务，符合现代教育论的要求。

施教之旨，在于培养学习方法和思维方式，培养获取新知及再创造之本领。将学生分成小组，布置某一命题，发挥学生的主动性，引导他们查阅资料，分析归纳总结，并在课堂中进行报告或实验演示。学生反映效果很好，获取了知识，又培养了学生自学能力和主动获取知识的方法。

5.引导学生参与科研，撰写学术论文

通过大赛引导大学生形成一股扎扎实实的学习和研究的风气。激发学生在专业领域的学习兴趣，参与到老师平时的科研中，增加动手实践的机会。并在科研中进一步培养学生的研究兴趣，形成良性循环。对于取得的研究成果，可以引导学生撰写论文，并能在广大同学中起到表率作用。

6.结束语

培养二十一世纪集成电路设计人才是我们教师面临的历史任务。北京市2011首届“华大九天杯”大学生集成电路大赛以充分调动各方面的参与积极性。正确的指导思想、科学的组织程序、踏实认真的准备工作以及大赛对校企合作、对教学改革将产生重要的影响。实践表明，开展大学生集成电路设计竞赛，对于推进我国集成电路人才培养、推进素质教育、理论实践结合能力、解决问题的能力、培养学生创新精神、团队协作能力和培养学生的集体荣誉感等方面具有重要意义，同时也对高校的集成电路设计课程和实践教学改革起一定的引导作用，极大的强化了学生绘制版图、电路设计能力和集成电路设计思想。

参考文献

[1]甘学温,赵宝瑛等.集成电路原理与设计[M].北京:北京大学出版社,2007.

[2]陈建英,李涛,撒晓英.抓住竞赛契机 深化计算机专业教学改革[J].西南民族大学学报·自然科学版,2010,36(9):75-77.

[3]Ahmet Bindal,Sandeep Mann,Billal N.Ahmed.An Undergraduate System-on-Chip

(SoC)Course for Computer Engineering Students[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,2005,48(2)：P279-289.

[4]Lei Jing,Zixue Cheng,Junbo Wang.A Spiral Step-by-Step Educational Method for Cultivating Competent Embedded System Engineers to Meet Industry Demands[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,1-10.

[5]Xiumin Shi,Ji Zhang,Yanbing Ju.Research and Practice in Undergraduate Embedded System Course[C].The 9th International Conference for Young Computer Scientists,

2569-2663.

致谢：竞赛工作是由国家自然基金赞助（No.60976028）；北京工业大学博士基金赞助（No.X0002014201101，No.X0002012200802 and No.X00020

第12篇

论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。

由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。

1EDA实验环境的建设

EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。

在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:

(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。

(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。

(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。

(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。

(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。

2EDA实验环境的管理

我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。

在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:

(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。

(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。

(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。

(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。

(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。

(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。

参考文献:

第13篇

【论文关键词】 电工电子　仿真　实验室建设

【论文摘要】电工电子类实验是职业中学电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。由于电子技术的飞速发展，学校在实验设备的配备上很难跟得上实验教学的要求。在这种情况下，如何寻找实验教学的突破口，直接影响了实验教学任务能否顺利完成。通过教学实践和探索，发现利用虚拟仿真软件可以很好地解决这个问题。

电工电子类实验是职业中学电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。本文以中等职业教育电工电子实验在教学中的作用为基础、结合目前中等职业教育电工电子类实验课开出率的现状和原因分析，以及仿真实验在实验教学中的优势等方面，探讨利用仿真软件组建电工电子仿真实验室的可行性和实用性。

一、实验课对教学的重要性

教师的演示实验对学生起着潜移默化的直接示范作用，为学生学习电子技术概念和规律提供了直观的环境，通过指导学生观察和分析实验现象，使学生获得直观的感性认识，从而更好地理解和掌握电子概念和规律。成功的演示实验可以引起学生浓厚的学习兴趣，而学生的分组实验是最具体的，需要学生开动脑筋，动手操作，比用其他方法更能有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生观察现象，并从中发现问题而获取知识，更能加深学生对知识的理解和掌握。所以，加强实验教学是学习电工电子技术，推行职业教育，掌握技能的重要措施。

二、实验教学现状及主要原因分析

现实中，总有很多实际情况影响教师演示实验和学生分组实验的开出率，从而直接影响了教学效果。究其原因主要还是因为学校已有实验设备陈旧落后，或者数量跟不上学生规模的发展，使分组实验难以组织和进行。学校经费不足，对损耗损坏的仪器设备无力及时补充。实验设备管理有难度，仪器设备人为损坏或学生操作失误损坏多。

三、中等职业教育电子类专业实验课程简介

1.电工基础实验:常用电工仪器仪表的使用 、晶体管简易测量等。

2.数字电子技术实验:基本逻辑门电路、组合逻辑电路等。

3.模拟电路实验:电子仪器实验、晶体管的简易测试、整流、滤波和稳压、单级交流放大器、稳压电源制作等。

4.高频电子技术实验: 通频带展宽电路、LC振荡器 、调幅与检波系统 、非线性波形变换、调频与鉴频系统、FM 接收机组装等。

5.电子设计自动化实验:1位全加器输入设计 、多路选择器设计 、8位硬件加法器设计、7段数码显示译码器设计等。

6.C语言程序设计实验:C语言程序的运行环境和运行、C语言程序 、数据类型、输入与输出、综合程序设计等。

7.电子组装工艺与设备实验:波形合成法测频率、信号发生器的使用、频率特性测试仪的使用、元器件的识别与测量、检测等。

8.单片机原理与接口技术实验:清零程序 、MCS—51实验系统的使用、数据传送程序 、数据排序实验等。

9.电子CAD实验：PROTEL99软件的安装、基本操作、原理图编辑入门、原理图设计、元件库编辑 、印制电路板的编辑、PCB元件库编辑、电路仿真等。

四、仿真软件功能简介

根据上述电子类专业实验课程内容选择仿真软件。

1．电子仿真软件Multisim。它有十分丰富的电子元器件库，可供用户调用组建仿真电路进行实验；它提供18种基本分析方法，可供用户对电子电路进行各种性能分析；它还有多达17台虚拟仪器仪表和一个实时测量探针，可以满足一般电子电路的测试和实验。较新的版本NI Multisim10软件则不仅仅局限于电子电路的虚拟仿真，其在虚拟仪器、单片机仿真等技术方面都有更多的创新和提高。功能相当强大，能胜任各种电子电路的分析和仿真实验。

2．Proteus的ISIS。是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。该软件的特点是可全部满足单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。该软件功能极其强大，可满足学校C语言程序设计实验和单片机实验教学仿真要求。

3．FX-TRN-BEG-C是三菱公司新推出的中文版PLC教学软件，是一个能提供各种控制要求、仿真运行各种控制程序的教学平台。它利用3D虚拟空间设计，模拟出各种真实场景，操作简单、效果明显。例如，交通信号灯控制、正反转控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、升降机控制等等，每一个场景都惟妙惟肖。学生可以在任何一个场景中按照控制要求进行编程，绘出梯形图，并对PLC进行仿真运行操作，观察运行结果是否符合设计要求，完全能胜任中等职业教育PLC实验教学要求。

五、仿真实验在实验教学中的优势

1．弥补了实验经费不足的缺陷

传统电工电子类专业实验需要有仪器设备和元器件的支持。有些实训器材价格昂贵，如单片机实训箱、PLC实训装置，有些实验耗材大，有些实验设备易损坏等等，都制约着学校实验项目和数量的开出。在这种情况下，仿真电子实验实训很好地弥补了因实验器材和经费不足造成的这种遗憾。而且，仿真实验一般不用考虑仪器的更新换代，只需通过软件的升级就能保证仿真设备的先进性。一些因需要价格昂贵或特殊设备而无法开展的实验，也可以通过仿真轻易实现。 　2．投入少，几乎无损耗的实验过程，维护成本低

传统的电工电子实验中，如果因为人为原因或者别的因素造成短路或电压过高、仪器档位选择错误等，都很容易烧毁元器件，甚至烧毁贵重仪器。使用仿真技术可以从根本上避免实际仪器价钱高、易损坏、维护难的问题。甚至即使是人为地大幅度增大电源电压、人为选择错误量程，都不用担心仪器会损坏，把对仪器设备的投入转化成计算机软硬件的投入，把仪器设备的维护转变成对计算机软硬件的维护，极大地减少了投入成本和维护成本。更不用担心学生在实验过程中会触电造成人身安全事故。这些都是传统电工电子类实验不可能做到的。

3．丰富的测量仪器和元器件库

除了常规实验常用的万用表、双通道示波器、函数信号发生器、扫频仪等，还有逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真分析仪、频谱分析仪、网络分析仪等。克服一般学校仪器品种、数量不足的问题。元器件库，包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字电路等，并且用户可以通过元件仿真编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可以进行元件模型的扩充和更新。更重要的是不再需要购买实际元件，极大地减低了实验成本。

4．有利于学生开展探索性研究性实验

传统的电工电子实验教学，由于实验条件的局限性，实验老师在课前会把本节课所需的仪器设备和元器件准备好，然后学生按照实验的要求和步骤进行实验，这样的实验，学生很少有自我发挥的机会，这也不符合目前以学生为主体的教育理念。在仿真实验中，实验成本下降了，仪器仪表和元器件的选择范围扩大了，更利于以学生为主体，开展一些设计研究性实验和探索性实验，更有利于培养学生的创新能力。

六、结论

随着计算机技术的飞速发展，一般的电工电子实验都可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成。计算机仿真在实验教学中的应用，越来越体现出它相对于传统电工电子实验的优势。通过教学实践证明，用仿真软件进行实验教学是可行的，结合了目前计算机仿真最新技术组建而成的电子仿真实验室，为电工电子专业教学创设了良好的平台，能极大地激发学生的学习兴趣，完全可满足电工电子技术课程多层次实验教学的需要，使学生的创新、创造能力得到全面的锻炼和发挥，满足现代仿真教学的需要。

【参考文献】

[1]杨泽富.电工基础实验教学改革的研究[J].2006（10）.

[2]周宏.电工电子实验教学改革模式的探讨[J].2005(3).

[3]习友宝.工科电子实践教学的改革[J]. 实验室研究与探索，2005（8）.

第14篇

关键词微电子专业英语教学改革与探索

中图分类号：G633.41文献标识码：A文章编号：1002-7661（2012）08-0006-02

专业英语是一门语言应用与专业知识紧密结合的课程，其目的是为了提高学生阅读英语专业文献的能力，以及初步的用英语进行专业写作和交流的能力。由于微电子学科发展较快，而前沿技术和论题又往往首先由国外发起，因此更需要扎实的专业英语知识。但由于专业英语既包括复杂的英语句型，又包括艰深的专业知识，故使得大多数学生对其望而生畏，觉得枯燥乏味，影响了教学效果。本文对重庆邮电大学微电子专业英语的授课内容和教学方法做了一定的探索和改革，提高了学生的学习兴趣，获得了较好的教学效果。

一、教学内容的安排

大多数高校都把专业英语放在大三开课，因为此时学生已完成大学英语的学习，同时又修完了部分专业课程。但必须注意此时的学生专业知识尚不充分，因此就课程内容而言，不宜选择过于专业的文献，而应选择专业基础或者专业科普方面的文献。所选文献不宜艰深，不宜有太多公式和推导，而应以语言描述为主，否则将消耗大量时间来解释专业知识和公式推导，而削弱了对语言阅读和应用能力的培养。

以重庆邮电大学微电子专业为例，专业英语开设在大三上学期。按照培养计划，该专业在大二下学期已开展了部分专业基础课。在专业英语开设时，学生已修完《电子线路》《固体物理》《数字电路》《电路分析》等专业基础课程，同时正在学习《半导体物理》《CMOS集成电路设计》等专业课程。针对学生的学业现状，我们将微电子专业英语的内容选为如下几个部分：（1）半导体发展历程；（2）半导体物理基础知识；（3）集成电路设计基础知识；（4）专业论文阅读。其中第1部分采用科普性的文章，避免学生一开始就觉得难学。这部分内容叙述上浅显易懂，同时包括了大量趣闻轶事，如晶体管Transistor一词的来历，巴丁、布拉顿、肖克利等人的合作与冲突等，适当穿插讲解，将大大提高学生的兴趣。同时这部分也包括了大量的专业词汇，因此可使学生在轻松学习之中逐步深入进去。第2部分和第3部分，都是学生在本学期正在学习的专业课，但是只选取每门课较为基础的部分，并且在时间上比专业课略微滞后。这样在讲述这部分内容时，由于学生刚刚在专业课上学完相关知识，记忆犹新，此时再用英语讲述，可起到趁热打铁之功效。一方面及时巩固了学生对专业知识的掌握，另一方面避免了专业英语纠缠在解释专业知识的泥潭中。第4部分的内容，是通过对1-2篇国外杂志的科研论文进行讲授，使学生了解专业论文的写法、规范和注意事项等，提高阅读科研论文的能力。这4部分教学内容的安排，既提高了学生的学习兴趣，又对学生的专业课学习起到很好的促进作用，受到学生的欢迎，大大提高了学习兴趣。

二、教学方法的改进

由上节的介绍可知，关于专业英语的教学内容，各专业应根据专业特点具体制定。即使对同一专业，由于培养方案和专业英语开课时机的不同，也应选择不同的授课内容。从这个意义上说，专业英语不需要也不应有统一的教材。各专业应视自己的具体情况，选取不同的教学内容，并且应随培养方案的变更而变更，但即使不需统一的教材，在教学方法上，也可采用一些共同的措施。

首先是选用书面教材或电子教材的问题。专业英语的教材，通常是教师从网上搜集相关的英文文献，加以系统整理后，首先形成一个电子版的形式。因而部分教师就直接采用电子版教材，通过投影的方式进行授课。但根据我们的经验，电子版教材十分不利于专业英语的教学。这是因为根据对大量学生的调查结果，他们习惯于将书摆在面前进行阅读，同时用笔在书中圈点或注释。而那种对着投影屏阅读的方式，对学生来讲既不习惯也易劳累。因此必须将电子版教材打印出来，通过复印的方式，发到每一个学生手中，这样才能保证较好的阅读效果。

其次是授课方式的选择。通常有两种做法，一是教师直接朗读和翻译；二是学生翻译，并由教师做点评。第一种做法便于掌握教学进度，对较难的句子和段落比较适合。但这样容易造成学生表面上在教师的带领下读懂了某个文献，而在独立阅读的时候，则又困难重重。第二种做法提高了学生的参与性，使其能真正地认识到自己的不足之处，从而找准提高和改进的方向，教学效果明显。但是由于学生个体的差异，这种方法无法保证教学进度，特别是遇到阅读能力较差的学生，将导致严重的拖课。我们在教学中将两种方法结合起来，同时以第二种做法为主。为避免拖课，采用了两个措施：一是当遇到较难的句子时，采取第一种授课方式，由教师讲解和分析；二是在最开始授课时，让全班每个学生都快速地翻译一小段英文，大概摸清每个学生的英文水平，在以后的授课中，适当安排每节课进行翻译的学生组合，从而较好地控制了教学进度。在学生翻译的过程中，我们主动走下讲台，站到学生中间，以拉近距离，表明教师在仔细聆听，增加学生的成就感。同时及时点评，对学生的优缺点进行恰当的分析，对一些共性的问题，再回到讲台上进行专门地举例和分析。通过这种方式，学生非常乐意主动进行翻译，并且课堂气氛轻松活跃，教学效果良好。

三、结束语

我们对重庆邮电大学微电子专业英语的教学内容和教学方法进行了探索和改革，使得本课程既轻松有趣，同时又对专业学习起到了良好的促进作用，提高了学生的积极性，获得了较好的教学效果。我们将继续进行专业英语写作和课后作业安排方面的教学研究，以获得更好的教学效果。

参考文献：

[1]蒋磊．关于专业英语学科性质定位的思考[J].山东外语教学，1998，（3）.

[2]蒋磊．影响高校专业英语学习因素的探讨[J].教育与职业，2009，（15）.

第15篇

全国大学生电子设计竞赛作为全国范围的面向大学生的群众性科技活动,不仅锻炼了大学生们针对实际问题进行电子设计制作的能力,而且,在电子信息类专业课程,特别是电子线路实验课的建设和教学改革方面起到了积极的推动作用。为了能适应高职电子信息类教育的培养目标,结合高职学生特点,使毕业生符合社会对专业人才的要求,能在较短的时间内适应专业工作并具有一定的后续发展能力,根据目前高职教育发展的实际情况,结合国内外职业教育的先进经验,及自己参加指导大赛的经验和教学实践研究,以参加省级和全国大学生电子设计与制作竞赛培训工作为研究平台,建立模块化课程群,将有效推动电子信息类专业的项目化教学改革和相应课程群的建设。

课程体系和教学内容改革

依托电子设计竞赛平台,推进课程体系和教学内容的改革。从历届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成5类,即电源类;信号源类;无线电类;仪器类和数据采集与控制类。试题的特点是:实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、单片机原理、电子测量等;实践性教学环节有:电子电路实验课、单片机原理实验课、课程实训等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等;设计手段可以采用传统的,也可以采用现代电子设计工具,如mutisum辅助分析和ISP在系统可编程等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中,应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。高职的课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点,使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此,结合我校实际情况,在课程体系、教学内容的改革方面需进行以下几方面工作:

(1）以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合与优化

将电子信息工程系通信技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的管理进行合并划分,成立基础课程教学研究室和专业课程教学研究室。基础课程教研室主要负责系部:电路分析、模拟电子电路、高频电子电路、数字电路等课程的理论和实验教学。专业课程教研室根据课程相近性主要负责系部:电力电子、单片机原理机应用、FPGA、传感器与测试技术等课程的理论和实验教学。

从参赛同学的情况看,参加竞赛的同学大多数已系统完成基础理论课和实验课的学习,并学习了部分专业课程的知识,有一定的理论知识基础和动手能力。但是,由于所学各门课比较独立,同学们普遍缺乏面对实际工程问题,设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此,我们在大学二年级的下学期为学生开设“电路综合设计应用”选修课,为同学们提供了进一步锻炼提高的机会。在这门课程中,为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段,开阔同学们的视野,强化同学们的工程概念,并给出多种设计制作的题目供同学们练习。

受电子设计竞赛的启发,我们在课程的实际设计制作环节中,仿照竞赛的要求将同学分组,从较简单的应用电路开始,要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试,并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中,鼓励学生用不同的方案实现,以锻炼学生的思维的广阔性,培养其创新能力。

(2）调整与合并电子技术实验系列课程,建立现代电子技术实验课程教学体系

可以通过专业课程的相关性把专业课结合起来,像传感器与测试技术这门课程和单片机课程都安排有实训,如果把两门课程结合起来进行实训,不仅内容丰富而且学生也很容易将各专业课结合起来。

(3）改善实验室硬件水平

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于学生电子技术的各类实验室装置基本上是老三样（电压表、信号源、示波器）,学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就的非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。因此我们在新实验室建设中应配备一些较先进的设备,比如10年广西区电子设计竞赛测量电源的指标是三位半,需要用四位或以上的万用表来矫正,当时实验室没有高精度万用表以至于影响了比赛成绩,通过比赛的教训现在实验室升级了硬件配备了多台高精度万用表,同时也让学生能接触到精度较高的设备。

(4）建立四个层次的实验教学模式

现代电子技术实验课程的教学模式[3]为:基础实验->综合设计性实验->综合设计性实验->设计研究性实验。

① 基础实验目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。

② 设计性实验培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。

③ 综合设计性实验培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。

④ 设计研究性实验培养学生创新设计能力,科学研究能力与新技术、新器件应用的能力,并要求学生发表研究论文。

教学方式的改革

传统的电子信息类专业教学内容,重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。按传统方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,就会发生诸多的问题。如:理论设计正确却无法在工程上实现;单元电路正确却无法实现系统联调;个人能力很强却各自为政,不能实现强强联合等等。这是因为电子竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的优劣与快慢的竞赛。它既强调理论设计,更强调系统实现。它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。题目涉及的内容是一个课程群而非单一的一门课程。因此竞赛的形式与内容基本上符合面向21世纪人才培养的目标和需求,是对传统教学方法的一个挑战,如不改革传统的教学内容和教学方法,建立一个新的教学课程体系,就无法适应现代高职教育的需要。

采用基于工作过程的项目教学法,改变以往教师为主教授的方式,学生成为课堂的主体,教师在教学活动中起引导作用。学生具有更多的发挥空间,有利于提高学习的兴趣、加强主动性。项目计划已经在单片机课程教学中进行项目式教学,项目任务的教学过程分为以下环节:布置工作任务——选定设计方案——利用仿真软件完成硬件设计和软件设计——仿真系统功能——通用板焊接制作——调试——修改设计——设计文件归档。

教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的。竞赛促进教学内容的更新,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,达到理想的教学效果。为了给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,将原来的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。

开放式教学[4]包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。

内容上的开放是指学生们在实验里除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。

此外,还应设立了专门的开放实验室,在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备了单片机开发器、FPGA实验板、计算机等实验设备,为学生课外科技活动,进行设计性和综合性实验提供实验场地和仪器设备。

建立起高校科技创新平台,鼓励课外科技活动的开展

为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供一个良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,建立了现代电子创新设计实验室。实验室的建设与管理纳入全校实验室的建设中。可以共享教学基地的资源,提高资源利用率。

（1）因材施教,鼓励创新,培养拔尖人才

在电子电路实验课和课程设计等实践教学环节中,对有创新设计思想,能力较强的优秀学生,可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较高的成绩。

（2）成立电子课外科技活动中心

电子课外科技活动中心主要由课外科技活动积极分子和优秀学生干部组成。活动中心的仪器设备由系实验室资助,由学生管理。他们利用课余时间和节假日到为学校职工和同学进行电子设备维修,运用所学的知识为社会服务。

（3）设立创新设计基金,制定奖励政策

学校出台政策,设立了校创新设计基金,制定了多项奖励政策。创新设计基金主要资助运用新思想,新技术,新器件的电子设计（电子类）与制作的课题,学生每年都可以申请。为调动师生的积极性,制定多项奖励政策,如:对获得（电子大赛）全国一等奖的学生免试升本。鼓励学生进行课外科技活动,将课外科技活动取得的成果纳入学分。设立主讲教授和主讲教师岗位,安排教学效果好的教师多讲课并提高课酬。设立校、系教学改革课题基金,计入工作量。教学改革成果、教学研究论文与科研成果、科研论文同等对待。

结 语

高职院校以电子设计竞赛为依托,进行技能竞赛与课程群建设之间良性互动机制的建立和运作,对于培养符合目前高职教育的发展需要专业综合素质人才,加强双师型队伍建设,推动专业教学的改革等方面发挥着不可代替的作用,可以实现课内第一课堂教学与课外第二课堂教学、实践教学基地建设与教学实施、学生与教师等方面的多赢。

参考文献:

[1] 范唯,吴爱华. 对高等职业教育发展的思考和建议[J].中国高等教育,2006年Z3期.

[2] 吴国辉,付丽苑,李彩云等. 推动高职电信类专业教改探讨[J].教育研究,2011（5）,18:270-271.

[3] 谢自美,严国萍,柳键. 从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养[C]. 全国大学生电子设计竞赛组织委员会,2003:85-88.