導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電子設(shè)計工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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目前,為了快速實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化,我國的自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用,這也預(yù)示也我國工業(yè)迎來了現(xiàn)代化發(fā)展的重要階段。但是,由于我國自動化技術(shù)興起時間較短,其各項技術(shù)還不是完全的成熟,在工業(yè)生產(chǎn)中也只是應(yīng)用了CAD、CAM以及OA技術(shù),完成了計算機輔助設(shè)計與制造,以及綜合辦公管理的自動化控制等三個方面的自動化建設(shè)[1]。雖然僅僅只有三個方面,但是卻在極大的程度上幫助我國的工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了智能化與自動化,這也是自動化技術(shù)能在短時間內(nèi)就被應(yīng)用在石油、化工、冶金以及輕、重工業(yè)等其他工業(yè)領(lǐng)域的原因,并且這些領(lǐng)域也隨著自動化技術(shù)的應(yīng)用而提高了自身的生產(chǎn)技術(shù)。另外,自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)自動化的應(yīng)用,不但實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化,還實現(xiàn)了行文、事務(wù)處理的自動化,以及輔助決策的自動化,使得工業(yè)生產(chǎn)中對于生產(chǎn)設(shè)備和流程的管理與控制能力不斷提高,增強了工業(yè)生產(chǎn)效率。

2將自動化技術(shù)引入到電子信息工程設(shè)計中的重要作用

2.1使電子信息工程的設(shè)計一體化與機械化得以實現(xiàn)

誠如人們知道的,所謂自動化技術(shù),就是全面解放發(fā)展生產(chǎn)力,用機械運作來代替人工操作,最大化的節(jié)約人力資源成本,提高工作效率,這也是自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到實際的生產(chǎn)生活中的原因。以從事電子信息工程的設(shè)計工作的人員角度來看,要想更好的工作,不僅需要全面的掌握電子設(shè)計的原理,還需要了解一切與信息工程設(shè)計有關(guān)的計算機應(yīng)用理論。從電子信息工程本身具有的特色來看,其本質(zhì)就是將計算機、信息以及電子技術(shù)相融合產(chǎn)生的一項事物,這就使得其設(shè)計工作不論是對機械化的程度,還是自動化程度,都有十分高的要求。所以,將自動化技術(shù)引入到當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計中,不僅能夠促進設(shè)計工作的機電一體化,有效的轉(zhuǎn)變當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計情況,提高設(shè)計工作的效率,還可以最大化的發(fā)揮電子信息工程在設(shè)計工作上的優(yōu)勢,準(zhǔn)確的反映出設(shè)計工作的多元化以及功能的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2推進電子信息工程的設(shè)計智能化快速實現(xiàn)

在傳統(tǒng)的電子信息工程的設(shè)計中,主要是依靠人力來處理信息,并對這些信息進行開發(fā)、設(shè)計、集成與應(yīng)用的,工作效率十分緩慢,根本無法滿足當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展對于信息的需求。將自動化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計之中,能夠從根本上變革當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)對于信息的處理、開發(fā)、設(shè)計、集成與應(yīng)用的方式,極大的提高電子信息工程在設(shè)計方面的智能化水平[2]。通過將計算機、信息以及網(wǎng)絡(luò)等自動化技術(shù)的融合,能夠為處理和應(yīng)用大批量、高頻率和密度的信息提供一條更加便捷的途徑,從而提高電子信息工程的整體設(shè)計水平,促進電子信息工程的設(shè)計智能化建設(shè),提高其工作效率和準(zhǔn)確度。

2.3推動電子信息工程設(shè)計整體的進步

首先,自動化技術(shù)本身就是一種集多項現(xiàn)代化先進科學(xué)技術(shù)為一身的,具有較高優(yōu)勢的現(xiàn)代技術(shù),這種優(yōu)勢不僅是其他各種單一類型的技術(shù)或者技巧無法到達的境界,也是當(dāng)前電子信息工程在設(shè)計時需要依靠自動化技術(shù)的主要原因。電子信息工程的設(shè)計,對于對信息的處理、運用以及控制技術(shù)的精確度要求極高,這一要求是無法依靠人力資源來實現(xiàn)的,所以就需要自動化技術(shù)來輔助完成。例如:在設(shè)計信號與系統(tǒng)時,設(shè)計師必須要全面的掌握信號的分解與信息系統(tǒng)的分析等相關(guān)技術(shù),這就需要設(shè)計工作必須具備極高的精度,此時,設(shè)計師就必須要以自動化技術(shù)來提高設(shè)計整體的水平,提高精確度[3]。由此不難看出,自動化技術(shù)對電子信息工程的整體設(shè)計以及精確度水平的提高,具有的重要作用。

3自動化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程設(shè)計的表現(xiàn)

將自動化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計工作的重要作用,使其在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍被不斷的擴大,應(yīng)用效果也不斷提高。總體來看,自動化技術(shù)在當(dāng)前電子信息的設(shè)計中,主要別用于以下幾大方面:一是,電路分析的設(shè)計和計算機的控制領(lǐng)域,這也是整個電子信息工程設(shè)計的核心所在。將自動化技術(shù)應(yīng)用于此領(lǐng)域,可以提高其三相電路、雙口網(wǎng)絡(luò)以及含有點感電路等方面的工作效率,促進設(shè)計整體的自動化和智能化[4]。二是,計算機的輔助設(shè)計領(lǐng)域,所謂的計算機輔助設(shè)計,主要就是通過綜合的應(yīng)用計算機的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等,促進設(shè)計整體的有效完成。將自動化技術(shù)引入其中后,設(shè)計這只需要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入其中,計算機就可以自行分析計算,極大的提高了工作的效率和設(shè)計的精確度。

4結(jié)語

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1．檔案保管方式不同

傳統(tǒng)的項目圖紙等實物檔案，按照卷冊號有序地存放于庫房的檔案排架上，依照檔案庫的防火、防霉、防盜等規(guī)定進行保管。數(shù)字檔案的安全保管建立在數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)安全管理、設(shè)備操作管理、訪問權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份管理等一系列的安全管理措施之上，側(cè)重于防病毒、防攻擊、防災(zāi)害等數(shù)據(jù)安全管理，其安全性明顯高于傳統(tǒng)檔案。

2．檔案利用方式不同

傳統(tǒng)檔案利用需要設(shè)計人員親自到檔案館借閱，且受限于實體檔案的數(shù)量、檔案的借閱情況、檔案館的開館時間等，利用率較低。數(shù)字檔案充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪院蛯崟r性，隨時為用戶提供瀏覽或下載檔案服務(wù)。數(shù)字檔案的使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紙質(zhì)檔案，使檔案充分發(fā)揮出其自身的價值。但是，數(shù)字檔案的頻繁訪問也對數(shù)字檔案管理在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用分析文/周惠平檔案系統(tǒng)的健壯性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性、檔案編研的科學(xué)性，提出了更高的要求。

二、在電力工程設(shè)計中加強數(shù)字檔案管理的對策

1．加強檔案管理業(yè)務(wù)平臺建設(shè)

檔案管理服務(wù)于電力工程設(shè)計工作，所以，數(shù)字檔案管理平臺不是孤立的，而是與協(xié)同設(shè)計平臺集成于同一工作平臺。電力設(shè)計院的設(shè)計人員與檔案管理人員，都使用該平臺進行設(shè)計和檔案管理等工作，并通過該平臺實時在線溝通。在協(xié)同設(shè)計平臺上設(shè)計完成的電力工程，其電子檔案基于網(wǎng)絡(luò)審核合格后，由檔案管理人員負(fù)責(zé)接收、整理和網(wǎng)上歸檔。應(yīng)用檔案管理業(yè)務(wù)平臺實現(xiàn)在線檔案收集，保證了電子文檔的真實性、及時性和有效性，并能定期對電子文檔進行版本更新，極大地提高了工作效率。

2．構(gòu)建各類檔案信息庫

檔案數(shù)字化是一項細(xì)致而繁瑣的工作，底圖和文書檔案需進行掃描，聲像檔案可采用錄像轉(zhuǎn)視頻文件、照片生成電子圖片等方式，集中進行數(shù)字化處理。工程檔案采用大流水工作方式數(shù)字化后，需進一步進行網(wǎng)上編目，自動生成流水號、文檔掛接等工作，構(gòu)建各類檔案信息庫。檔案管理平臺具有電子檔案密級和權(quán)限劃分功能，可以根據(jù)密級和權(quán)限劃分規(guī)則，對全部電子檔案進行密級和權(quán)限劃分，從而實現(xiàn)了檔案信息庫的自動安全管理。

3．實現(xiàn)數(shù)字檔案的集中統(tǒng)一管理

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關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實踐

黨的十報告中指出：“全面實施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢會上也提出：“要把立德樹人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過程，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，切實落實人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前，高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計劃修訂，做了部分課程的教學(xué)改革與實踐嘗試，現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。

一、主要改革內(nèi)容及實施情況

（一）充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在2014級電類學(xué)生培養(yǎng)計劃修訂中，對電類三個專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行課程調(diào)整、學(xué)時調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。

（1）2014級船舶電子電氣工程專業(yè)教學(xué)計劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計”課程（32學(xué)時實驗）；二是將“單片機原理及應(yīng)用”課程（36+20）改為“單片機原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時理論）及“單片機原理及應(yīng)用實驗”課程（32學(xué)時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課，改列為專業(yè)選修課。

在專業(yè)選修課中：取消了電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)（2學(xué)分、24+8學(xué)時、第5學(xué)期）課，新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實驗輔導(dǎo)”實驗課程（1學(xué)分、32學(xué)時實驗、第5學(xué)期）。

在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計”（2學(xué)分、2周、第3學(xué)期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計”（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計”（1學(xué)分、1周、第4學(xué)期）課；二是將“單片機課程設(shè)計”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）改成（1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期）；三是取消了“船舶電氣設(shè)計與檢驗課程設(shè)計”（1學(xué)分、1周、第6學(xué)期），新增了“船舶機艙測控系統(tǒng)課程設(shè)計”（1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期）。

（2）2014級電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)計劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程；二是取消了“計算機輔助設(shè)計”，新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計”課程（32學(xué)時實驗）；三是將“單片機原理及應(yīng)用”課程（42+16）改為“單片機原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時理論）及“單片機原理及應(yīng)用實驗”課程（32學(xué)時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。

在專業(yè)核心課中：一是將“單片機原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課；二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程（2.5學(xué)分、36+4學(xué)時、第7學(xué)期），改增為“工廠供電”課程（3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期）；三是將“檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)”（2學(xué)分、26+6學(xué)時、第4學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（2.5學(xué)分、28+12學(xué)時、第4學(xué)期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學(xué)分、48+8學(xué)時、第5學(xué)期）學(xué)分調(diào)整為（4學(xué)分、52+12學(xué)時、第5學(xué)期）。

在專業(yè)方向課中：一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程（2學(xué)分、28+4學(xué)時、第7學(xué)期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學(xué)分、28+4學(xué)時、第6學(xué)期）課；

在專業(yè)選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統(tǒng)、文獻檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)；二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實驗輔導(dǎo)”（1學(xué)分、32學(xué)時實驗、第5學(xué)期）、“新能源技術(shù)”（1學(xué)分、16學(xué)時、第5學(xué)期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學(xué)分、16+16上機、第5學(xué)期）改為實驗課程（1學(xué)分、32學(xué)上機、第5學(xué)期）。

在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“專業(yè)綜合課程設(shè)計”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“測控技術(shù)課程設(shè)計”（1學(xué)分、1周、第5學(xué)期）及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計” （1學(xué)分、1周、第6學(xué)期）兩門課程。

（3）2014級電子信息工程專業(yè)教學(xué)計劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中：一是取消“計算機輔助設(shè)計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計”課程（32學(xué)時實驗）；二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來“單片機原理及應(yīng)用”課程（32學(xué)時理論）及“單片機原理及應(yīng)用實驗”課程（32學(xué)時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。

在專業(yè)核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調(diào)整“單片機原理及應(yīng)用”課程（40+16）到學(xué)科基礎(chǔ)課。

在專業(yè)方向課中：一是在通信系統(tǒng)方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統(tǒng)方向：將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”（22+10），新增“ 計算機操作系統(tǒng)”（16+16（上機））及調(diào)整來“ 電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)”（16+16）；而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計自動化”調(diào)整到專業(yè)選修課中；三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計方向。

在專業(yè)選修課中：一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語言程序設(shè)計”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業(yè)方向課調(diào)整來“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計自動化”3門選修課；三是新增“專業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計”、“計算機網(wǎng)絡(luò)安全”7門課程。

在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子設(shè)計方向?qū)I(yè)課程設(shè)計”（2學(xué)分、2周、第7學(xué)期）；二是新增了“工程訓(xùn)練C”（1周，1學(xué)分），調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計”（2周，2學(xué)分）、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計”（2周，2學(xué)分）、“單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計”（4周，2學(xué)分）。

（二）加強幾門關(guān)鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用

（1）電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)課程的教改實施情況

電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計能力的課程。學(xué)院2009年起將原來的“電裝實習(xí)”改成（電子裝配）“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)”（2學(xué)分、24+8學(xué)時、第5學(xué)期）兩門課程，并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補充。電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增，加強設(shè)計內(nèi)容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設(shè)計實訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計劃中“電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實驗課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實驗輔導(dǎo)”（實驗30學(xué)時）。

電子裝配工藝訓(xùn)練對學(xué)生的知識基礎(chǔ)要求較低，在原2010版教學(xué)計劃中安排在大一第二學(xué)期進行，重點是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù)，為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時數(shù)為一周，時間上分散進行，歷時半個學(xué)期。電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)課程是學(xué)生進行電子設(shè)計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個最有成效的環(huán)節(jié)，使得對電子設(shè)計有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對電子制作訓(xùn)練做到有計劃性，一般分為四個階段：

第一階段：為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期，以興趣小組形式進行。內(nèi)容主要為：焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識基本元器件（學(xué)會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。

第二階段：電子制作入門訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期，以公選課的形式進行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測量（學(xué)習(xí)Protel（Altium Designer）軟件的使用，學(xué)會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態(tài)，分析能力訓(xùn)練），內(nèi)容有：簡單電源電路、電動機驅(qū)動電路、光控?zé)糸_關(guān)電路、溫控加熱器電路等。

第三階段：電子設(shè)計基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識設(shè)計電路，安排在入學(xué)后的第四學(xué)期，以選修課的形式進行。內(nèi)容有：音響電路（含音調(diào)電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段：電子設(shè)計綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計中、大規(guī)模電路，安排在入學(xué)后的第五學(xué)期，以選修課的形式進行。內(nèi)容有：搶答器電路、開關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、充電器電路。

（2）單片機原理及應(yīng)用課程的教改情況

單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學(xué)實踐，編寫了新的教學(xué)文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導(dǎo)書，不斷完善學(xué)習(xí)資源，實施電子考試等等，為學(xué)生的自動化電子設(shè)計起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計劃中理論學(xué)時改為32，實驗改為獨立設(shè)課，學(xué)時為32，課程設(shè)計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計制作，實驗室至今有單片機綜合應(yīng)用設(shè)計電路板30多件。

（3）新增電子技術(shù)實踐公選課

針對大學(xué)生電子設(shè)計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題，從2014年下半年開始學(xué)院在二年級學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實踐”公選課程，從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學(xué)科界限，使得知識、技術(shù)、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下，以教學(xué)實驗班的形式增加一個補充教學(xué)環(huán)節(jié)，以音頻功率放大器的設(shè)計制作為立足點，從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識點，解決技術(shù)問題，培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索，在教學(xué)過程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動地學(xué)習(xí)的局面，改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面，轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學(xué)生的主觀能動性、創(chuàng)新意識。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實驗教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計三點連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的要求，適應(yīng)技能考證的要求，適應(yīng)用人單位對應(yīng)用型人才的需求。

（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源

編寫出版《電子綜合設(shè)計常用模塊與實例指導(dǎo)》、《單片機設(shè)計實例集》等實踐指導(dǎo)教材；為學(xué)生開展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等；編寫新的教學(xué)文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。

一是修訂出版了《單片機實驗與課程設(shè)計指導(dǎo)（Proteus仿真版）》、《電子設(shè)計常用模塊與實例》、《單片機設(shè)計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應(yīng)用》等實踐指導(dǎo)性強的教材；二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進行了單片機慕課網(wǎng)站的建設(shè)，新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫；三是修改2014級教學(xué)大綱、電子教案及課件；四是設(shè)計開發(fā)2014級用的新實驗電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計競賽訓(xùn)練。

（四）加強實踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)生的綜合能力

加強實踐能力培訓(xùn)，提高學(xué)科競賽的獲獎數(shù)量、提高學(xué)生、專利證書數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數(shù)量。

（1）加強了學(xué)科競賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結(jié)合，利用各種提高學(xué)生能力的資源，充實學(xué)生的實踐活動；三是培養(yǎng)充實指導(dǎo)教師力量，2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié)，密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系，特別是在暑期中通過明確訓(xùn)練計劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力；四是針對大學(xué)生電子設(shè)計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題，從2014年下半年開始在二年級學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實踐公選課程，在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用，學(xué)有所用，以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的要求。

（2）重視指導(dǎo)學(xué)生、申報專利工作，培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、電子競賽、省創(chuàng)新研究項目等實踐，指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)＠男问焦袒芯砍晒陙韺W(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計類論文、實用專利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新（電子電氣類）項目、國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目增加明顯。

（3）加強校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過了市職業(yè)技能鑒定條件驗收，成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設(shè)計工程師、板級設(shè)計工程師、單片機C語言程序設(shè)計師7種電子電氣類證書的證書認(rèn)定，為學(xué)生培訓(xùn)考評提供了極大的便利。

（4）加強了畢業(yè)設(shè)計真題實做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計任務(wù)早計劃、早布置，以提高畢業(yè)設(shè)計論文的真題實做時間，現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù)，畢業(yè)論文答辯分二次進行，在較長的時間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計論文，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計真題實做的比例在90%以上。

（五）落實考證考級替代學(xué)分考試的制度

落實考證考級替代學(xué)分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學(xué)學(xué)分中。

學(xué)院出臺了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規(guī)定了5類學(xué)生學(xué)業(yè)成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計（論文）的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)分。

二、實踐成果

兩年間，學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，獲省一等獎學(xué)生為9人，二等獎學(xué)生為18人，三等獎學(xué)生為21人；在全國（?。╋w思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計類論文10篇，取得電子設(shè)計類實用專利35項。

三、不足分析

一是教學(xué)計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象，并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學(xué)院教改項目中體現(xiàn)不夠，大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。

提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視，更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號上，更應(yīng)建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競爭力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo)，以社會需求為導(dǎo)向，進一步改革人才培養(yǎng)模式，為社會輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。

參考文獻：

[1] 唐樹森，李維. 電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程綜合改革的研究與實踐[J]. 中國電子教育，2004，03：44-46.

[2] 張軍國，劉西瑞，張健，燕飛，闞江明. 以電子設(shè)計大賽為契機 加強大學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng)[J]. 中國林業(yè)教育，2009，S1：93-95.

篇4

關(guān)鍵詞：VHDL，電路系統(tǒng)，數(shù)據(jù)選擇器

 

1 引言

VHDL (Very HighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language)是美國國防部在20世紀(jì)80年代中期開始推出的一種通用的硬件描述語言。作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言，又得到眾多EDA公司的支持，VHDL語言在電子工程領(lǐng)域已成為事實上的通用硬件描述語言。VHDL為設(shè)計者提供了一種全新的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計途徑。使用VHDL語言不只是意味著代碼的編寫，更是為了便于建立層次結(jié)構(gòu)和元件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，利用VHDL編寫的電路模塊可被重復(fù)利用。故可以簡化設(shè)計者的設(shè)計工作，大大縮短設(shè)計時間，減少硬件設(shè)計成本，提高工作效率。

2 VHDL的優(yōu)點

VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和接口。應(yīng)用VHDL進行工程設(shè)計的優(yōu)點是多方面的：

（1）具有更強的行為描述能力，是系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域最佳的硬件描述語言。

（2）具有豐富的仿真語句和庫函數(shù)，使得在任何大系統(tǒng)的設(shè)計早期就能查驗設(shè)計系統(tǒng)的功能可行性，隨時可對設(shè)計進行仿真模擬。

（3）VHDL語句的行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)決定了它具有支持大規(guī)模設(shè)計的分解和已有設(shè)計的再利用功能。該功能能滿足市場大規(guī)模系統(tǒng)高效、高速的需要，可替代多人甚至多個組共同工作。

VHDL的許多優(yōu)點給硬件設(shè)計者帶來了極大的方便， 自然被廣大用戶接受， 得到眾多廠商的大力支持。使用VHDL設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)已成為當(dāng)今電子設(shè)計技術(shù)的必然趨勢[4 ] 。

3 “自頂向下”( Top-Down) 的設(shè)計方法

隨著數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模的急劇加大，“自頂向下”的設(shè)計方法成為現(xiàn)代EDA設(shè)計的趨勢。論文參考。傳統(tǒng)的系統(tǒng)硬件設(shè)計方法是采用自下而上的設(shè)計方法。即系統(tǒng)硬件的設(shè)計是從選擇具體元器件開始的，并用這些元器件進行邏輯電路設(shè)計，完成系統(tǒng)各獨立功能模塊設(shè)計，然后再將各功能模塊連接起來，完成整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計。而在VHDL的設(shè)計中，采用“自頂向下”( Top-Down) 的設(shè)計方法，設(shè)計常用流程圖如圖1所示，系統(tǒng)被分解為各個模塊的集合后，可以對設(shè)計的每個獨立模塊指派不同的工作小組，這些小組可以工作在不同地點，甚至可以分屬不同的單位，最后將不同的模塊集成為最終的系統(tǒng)模型，并對其進行綜合測試和評價。論文參考。“自頂向下”設(shè)計的基本步驟為:

(1) 分析系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并進行系統(tǒng)劃分，確定各個模塊的功能和接口;

(2) 編寫程序，輸入VHDL代碼，并將其編譯成標(biāo)準(zhǔn)的VHDL文件;

(3) VHDL 源代碼進行綜合優(yōu)化處理;

(4) 配置，即加載設(shè)計規(guī)定的編程數(shù)據(jù)到一個或多個LCA器件中的運行過程，以定義器件內(nèi)的邏輯功能塊和其互連的功能。

(5) 下載驗證，通過編程器或下載電纜載入將步驟(4) 得到的器件編程文件下載到目標(biāo)芯片中，以驗證設(shè)計的正確性。

圖1 VHDL工程設(shè)計流程圖

Fig.1 The design flow based on VHDL

4 VHDL的設(shè)計舉例

下面以4選1數(shù)據(jù)選擇器為例說明使用VHDL的設(shè)計過程。4選1數(shù)據(jù)選擇器框圖如圖2所示。論文參考。

該數(shù)據(jù)選擇器的VHDL描述如下：

entity sel is

port(a,b,c,d,sel_1:IN bit;

out_1:OUT bit);

end sel;

architectureexample of sel is

begin圖2 4選1數(shù)據(jù)選擇器

process((a,b,c,d, sel_0, sel_1) Fig.2 The one-in-four selector

begin

if sel_0=‘0’andsel_1=‘0’then

out_1<=a;

elsef sel_0=‘0’andsel_1=‘1’then

out_1<=b;

elsef sel_0=‘1’andsel_1=‘0’then

out_1<=c;

else

out_1<=d;

end if;

end process;

end example;

利用VHDL強大的仿真功能，經(jīng)過編譯后運行仿真，之后可以產(chǎn)生信號波形，用以分析仿真結(jié)果。本例中產(chǎn)生波形如圖3所示。仿真結(jié)果符合設(shè)計功能的要求。

圖3 仿真結(jié)果

Fig.3The waveform of simulation

5 結(jié)束語

本文以4選1數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計為例，說明利用VHDL設(shè)計電路系統(tǒng)的基本方法和過程。用VHDL語言實現(xiàn)電路的設(shè)計過程，是一個以軟件設(shè)計為主，器件配置相結(jié)合的過程。這種軟件設(shè)計與硬件設(shè)計的結(jié)合，以一片器件代替由多片小規(guī)模集成數(shù)字電路組成的電路，其優(yōu)勢已經(jīng)越來越明顯。在進行系統(tǒng)設(shè)計時，如果系統(tǒng)比較復(fù)雜，所需器件數(shù)目多，并要求體積小、速度快、功耗低時，首先應(yīng)該考慮使用VHDL進行芯片設(shè)計，然后再進行整體設(shè)計。

參考文獻

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[4] 趙晨光等. VHDL語言在電子設(shè)計實踐中的應(yīng)用. 沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報[J]. 2004，21（1）：57-59.

[5] 張利萍, 胡玉蘭. 硬件描述語言VHDL應(yīng)用設(shè)計及實例[J]. 沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2002，21（2）：70-73.

篇5

1在實例中傳授理論知識

打破傳統(tǒng)上以“講概念說原理”為主的教學(xué)模式，消除電子設(shè)計類課程的神秘感及學(xué)生的懼怕心理，提高和改進學(xué)習(xí)效果，使此類課程被更多學(xué)生所接受[2]。設(shè)計幾個較基礎(chǔ)的實例，將理論知識融合其中，使學(xué)生對課程有著最直接的深刻認(rèn)識，可收到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。例如：在講授單片機的I/O口資源時，直接給學(xué)生演示鍵盤控制LED的效果，這樣有利于強化學(xué)生對I/O口作用的理解，同時也熟知某引腳具備輸入或輸出功能時的應(yīng)用。

2課程實踐項目的設(shè)計

“會考試，不會做”是目前電子信息工程專業(yè)學(xué)生普遍存在的問題。以實際項目的開發(fā)過程和方法為主線，采用“項目驅(qū)動、案例導(dǎo)向”模式進行啟發(fā)式教學(xué)，將“邊做邊學(xué)、以做促學(xué)”的教學(xué)思想貫穿于整個教學(xué)過程中。這樣，學(xué)生不僅加深了對原來只停留在書本上的專業(yè)概念和原理的理解，而且每個學(xué)生或項目團隊都能完成一個完整的、甚至有創(chuàng)造性的作品。充分激發(fā)了學(xué)生的成就感和自主學(xué)習(xí)的積極性，有利于顯著提高課程教學(xué)效果[3-4]。本課題通過建立“三層次實踐項目”（基本型項目、提高型項目、研究創(chuàng)新型項目)教學(xué)模式和與該模式配套的實踐教學(xué)管理體系[5]，在每個實踐項目中，提出了“基本”與“擴展”內(nèi)容的不同要求，保證了實踐教學(xué)的系統(tǒng)性和實踐環(huán)節(jié)的完整性，形成了“基礎(chǔ)—提高—創(chuàng)新”的研究型實踐教學(xué)新體系，從而兼顧了不同層次的學(xué)生[6]，使所有學(xué)生都能根據(jù)自己的知識水平選擇適合自己的實驗項目，從根本上解決了“單片機只是為少數(shù)學(xué)生開設(shè)的課程”這一問題。單片機實踐項目的設(shè)計如表1所示。

3課程考核方式

以項目考核代替筆試。以表1中的實踐項目完成情況及期末作品（期末作品完全由學(xué)生自由選擇，可以參考“研究創(chuàng)新型”項目）進行綜合評價。為了防止學(xué)生拿他人成果作為作品，按畢業(yè)設(shè)計的要求來驗收作品項目———提交完整的設(shè)計報告、設(shè)計源代碼、分組進行答辯，其中設(shè)計報告需包括目錄、設(shè)計題目、設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思路（原理組成框圖、資源分配）、硬件電原理圖和連接圖、程序流程圖、設(shè)計心得和參考資料；設(shè)計源代碼要有較為詳細(xì)的注釋。這樣的做法將是學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計過程的一次預(yù)練，也有利于督促學(xué)生在項目上多花時間和精力，真正掌握單片機的知識及其設(shè)計方法。

4項目在課程結(jié)束后的延續(xù)

在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在課程結(jié)束后都會存在項目（特別是提高型項目和研究創(chuàng)新型項目）的部分功能未完成或想進一步完善的情況。這時如果繼續(xù)給學(xué)生提供實驗室平臺和相關(guān)資源，將會使學(xué)生更進一步?？梢园幢究飘厴I(yè)設(shè)計的難易程度對項目在原有基礎(chǔ)上進行功能的添加，修改成畢業(yè)設(shè)計題目，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的延續(xù)，也為畢業(yè)設(shè)計提前做了準(zhǔn)備。

二基于提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的應(yīng)用實踐

篇6

經(jīng)過幾年的研究與實踐，建立起了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的并符合校情的教學(xué)質(zhì)量管理與評估體系及運行機制。建立了比較完整的專業(yè)建設(shè)評估體系、課程建設(shè)評估體系、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作及質(zhì)量評估體系、實驗室評估體系、生產(chǎn)實習(xí)評估體系、課程設(shè)計評估體系、課堂教學(xué)評估體系與運行機制等。建立、健全了教學(xué)主要環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)工作相關(guān)規(guī)范性管理文件。針對地方院校主要是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，當(dāng)前應(yīng)用型人才實踐動手能力不強的問題，重點研究了實踐教學(xué)質(zhì)量管理與評估。教學(xué)質(zhì)量管理與評估指標(biāo)體系的研究與建立，采用了線性權(quán)重法將三級指標(biāo)（二級指標(biāo)）轉(zhuǎn)化為一級指標(biāo)，權(quán)重的選取主要通過德爾菲法和層次分析法得到，同時充分考慮到每項指標(biāo)在人才培養(yǎng)中的地位、作用和學(xué)生的實際。具有如下特點：一是“全員性”，體系涉及到相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、教師和學(xué)生全員參與；二是“全過程”，體系涉及到重要教學(xué)建設(shè)、主要教學(xué)環(huán)節(jié)的全過程；三是“全方位”，體系以與重要教學(xué)建設(shè)、主要教學(xué)環(huán)節(jié)有關(guān)的各部門的工作質(zhì)量來保證教學(xué)質(zhì)量；四是“針對性”，體系指標(biāo)的設(shè)置充分考慮了在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用和學(xué)生的實際；五是保證和提高重要教學(xué)建設(shè)、主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量貫穿始終。

開展教學(xué)質(zhì)量管理與評估

評估分四個階段進行，第一階段：對過程進行檢查，進行學(xué)風(fēng)和教風(fēng)檢查，掌握各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題、進度和工作情況；第二階段：深入畢業(yè)答辯現(xiàn)場，跟蹤答辯過程；第三階段：各教學(xué)單位組織專業(yè)進行自評，同時，學(xué)校聘請校內(nèi)外同行專家對畢業(yè)設(shè)計（論文）進行審閱；第四階段：專家組進行復(fù)評（逐個專業(yè)進行實地考察），總結(jié)成績，查找問題，提出整改建議，反饋交換意見，評出等級，結(jié)果向全校公布。通過畢業(yè)設(shè)計評估，規(guī)范了畢業(yè)設(shè)計工作管理，保證和提高了畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量。學(xué)校每年都聘請校內(nèi)外專家對畢業(yè)設(shè)計（論文）進行抽檢評審，結(jié)果表明：我校畢業(yè)設(shè)計（論文）選題結(jié)合實際程度高，學(xué)生專業(yè)知識扎實、運用知識能力強，設(shè)計（論文）質(zhì)量好。近幾年，學(xué)生結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）公開200余篇，部分畢業(yè)設(shè)計（論文）對廠礦企業(yè)起到較大作用。學(xué)校定期開展實驗室評估、生產(chǎn)實習(xí)評估和課程設(shè)計評估。實驗室評估分三個階段進行，第一階段：專家組深入實驗室隨機聽課；第二階段：各教學(xué)單位組織實驗室自評；第三階段：專家組實地考察實驗室，得出評估結(jié)論，反饋交換意見。生產(chǎn)實習(xí)評估分兩個階段進行，第一階段：專家組深入生產(chǎn)實習(xí)現(xiàn)場進行實地抽查，掌握實習(xí)的真實情況；第二階段：專家組逐個單位考察，評出專業(yè)等級，反饋交換意見。課程設(shè)計評估專家組深入到單位進行檢查，檢查內(nèi)容主要是教學(xué)文件、指導(dǎo)教師、課程設(shè)計選題、課程設(shè)計質(zhì)量四個方面。通過開展實驗室、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計評估，保證了實踐教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生的工程實踐能力。學(xué)生在全國數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計制作、鑄造工藝設(shè)計、航模等競賽中屢獲佳獎。畢業(yè)生以實踐動手能力強受到用人單位的歡迎，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到社會公認(rèn)，幾年來，我校本科畢業(yè)生就業(yè)率居黑龍江省高校前列。

篇7

關(guān)鍵詞： EDA 精品課程 課程改革 人才培養(yǎng)

教育部在精品課程建設(shè)的文件中強調(diào)要切實加強教師隊伍建設(shè)，重視教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，注重實用先進的教學(xué)方法和手段，重視教材建設(shè)，理論教學(xué)和實踐教學(xué)并重，建立切實有效的激勵和評價機制，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平。

EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計自動化）技術(shù)是現(xiàn)代集成電路及電子整機系統(tǒng)設(shè)計中科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前集成電路技術(shù)已進入超深亞微米工藝和片上系統(tǒng)（SoC）階段，集成化、微型化和系統(tǒng)化的趨勢使得集成電路設(shè)計及以集成電路為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計成為一個龐大的系統(tǒng)工程，離開EDA技術(shù)集成電路及電子系統(tǒng)設(shè)計將寸步難行。

EDA技術(shù)教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)電子設(shè)計人才，尤其是IC設(shè)計人才的重要途徑。EDA技術(shù)的迅速發(fā)展，使我國高校電子技術(shù)的教學(xué)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，它對教學(xué)思路、內(nèi)容、方法和實驗手段等都提出了新的要求。近幾年，許多高校正在探索新的面向21世紀(jì)的教學(xué)方法，引進電子技術(shù)的新發(fā)展成果，開設(shè)EDA課程，改進EDA實驗手段，少數(shù)重點高校還獲得了教育部試點投資，建立起了EDA實驗室和重點教學(xué)基地。概括起來，國內(nèi)高等院校開展的EDA教學(xué)內(nèi)容主要是在電子、通信類等課程中借助一些EDA工具軟件進行演示或要求學(xué)生利用工具軟件達到設(shè)計或分析等要求。例如，在電路分析、數(shù)字電路和模擬電路等課程中使用EWB電路輔助設(shè)計和分析軟件、Matlab專用分析軟件和Pspice通用電路分析設(shè)計軟件等進行電路的交直流分析、頻率響應(yīng)分析、容差分析及電路與電子線路分析設(shè)計;在通信電路、通信原理等專業(yè)課程，使用SystemView軟件進行通信系統(tǒng)動態(tài)仿真分析。

1.改革課程體系

在課程體系的改革中，我們以適應(yīng)社會需求為出發(fā)點，修訂課程教學(xué)大綱，規(guī)劃和確立該課程的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)具有實踐能力的創(chuàng)新型人才為宗旨，課程體系具有合理的知識結(jié)構(gòu)。通過對學(xué)生就業(yè)單位和畢業(yè)生的調(diào)研，分析企業(yè)反饋的信息，可知企業(yè)期望學(xué)生提高實際動手能力和產(chǎn)品開發(fā)能力等，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，增加實踐課程比例，并注重課程內(nèi)涵建設(shè)，做到與時俱進，提高學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力和實踐動手能力，同時提高學(xué)生的工藝設(shè)計能力、學(xué)習(xí)的積極性和主動性，強化生產(chǎn)質(zhì)量控制和新產(chǎn)品開發(fā)的創(chuàng)新能力[1]。

在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我們修訂了教學(xué)計劃，確立了“在夯實EDA課程的理論基礎(chǔ)上，注重實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”的教學(xué)思路和方法。在硬件上，不僅搭建了較高水平的實踐教學(xué)平臺：EDA原理的實驗平臺，主要完成驗證性實驗和綜合性實驗（EDA原理及應(yīng)用實驗室），還建立了應(yīng)用創(chuàng)新實踐平臺：完成設(shè)計性和開發(fā)性實驗（電子信息綜合實驗和綜合開放實驗室）。

在軟件上，制定了與實踐教學(xué)體系相適應(yīng)的實驗教學(xué)大綱，編寫了實驗教材，開發(fā)了網(wǎng)上實驗教學(xué)系統(tǒng)。

為強化實驗效果，除傳統(tǒng)的實驗形式外，還要增加電路仿真實驗。利用計算機對EDA原理及應(yīng)用中的接口過程進行模擬，這樣既直觀，又能在計算機上實現(xiàn)、顯示許多實際中不允許或無法實現(xiàn)的特殊情況，開拓了一條強化教學(xué)效果的新路子。

為提高學(xué)生對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重視度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實驗?zāi)芰ΓＷC預(yù)期效果，將EDA原理及應(yīng)用實驗教學(xué)部分分為上機模擬實踐、下載實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計，各類競賽的開展也為學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)提供了一個好的平臺;通過制度和措施保證實驗室全天對學(xué)生開放;開發(fā)網(wǎng)上實驗教學(xué)管理系統(tǒng)。

2.改進教學(xué)方法與手段

（1）多樣化教學(xué)方法及其實施目的、過程、效果及學(xué)生規(guī)模

EDA技術(shù)發(fā)展快，涉及面廣、實踐性強，對教師和學(xué)生的要求較高。掌握EDA技術(shù)，提高解決實際工程問題的能力需要一個不斷積累、不斷探索的過程。在EDA技術(shù)教學(xué)方法上，我們進行了革新，改變了過去以教師為中心、以課堂講授為主、以傳授知識為基本目的的傳統(tǒng)教學(xué)模式，而采用教師講授與學(xué)生實踐相結(jié)合，理論知識與現(xiàn)實工程問題相結(jié)合的靈活的教學(xué)方式，留給學(xué)生充分的思考和實踐時間，鼓勵學(xué)生勤于思考，善于把握問題實質(zhì)，不斷提高解決實際問題的能力。

講課時突出重點、難點，注重知識點重組。既注重理論基礎(chǔ)，又強調(diào)實踐實用，既保持學(xué)術(shù)前沿性，又兼顧趣味性，師生互動。教學(xué)中重視培養(yǎng)學(xué)生運用知識、解決實際問題的能力，課程中引入大量EDA實際例題，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用多樣化的教學(xué)方法，學(xué)生規(guī)模為300人/學(xué)期，多元化教學(xué)方法包括：

①交互討論式教學(xué)法：為調(diào)動學(xué)生獨立思考的積極性，理論課教學(xué)中教師或?qū)W生提出問題，師生之間、學(xué)生之間互動討論，調(diào)動學(xué)生的積極參與性;在設(shè)計與綜合實驗中，教師引導(dǎo)學(xué)生討論方案、方法等。

②目標(biāo)驅(qū)動教學(xué)法：教師給出課外作業(yè)、實驗項目及目標(biāo)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)目標(biāo)完成實驗的各個環(huán)節(jié)，如資料查找、實驗方案設(shè)計、儀器調(diào)試、實驗結(jié)果測量與處理等。這種方法使學(xué)生任務(wù)目標(biāo)明確，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，有利于培養(yǎng)其獨立工作能力。

③研究式教學(xué)法：采用研究的觀點、研究的思路、研究的方法講授課程內(nèi)容，設(shè)置研究性的作業(yè)和實驗項目。

④現(xiàn)場不講授只指導(dǎo)的方法：對于學(xué)生能夠獨立完成的實驗項目，指導(dǎo)教師不統(tǒng)一講授，只對學(xué)生提出的問題進行答疑指導(dǎo)。這種方法有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生獨立思考，自主學(xué)習(xí)。

⑤開放式自主實踐教學(xué)法：開放實驗室，學(xué)生自主實驗，達到自主學(xué)習(xí)的目的。

⑥課外科技活動指導(dǎo)方法：分小組進行實踐活動，開展合作、研究性學(xué)習(xí)。

⑦學(xué)生參與教師科研項目方法：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可參與教師的科研，教師指導(dǎo)其學(xué)習(xí)與研究。

⑧網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)方法：學(xué)生可通過網(wǎng)站的方式訪問本課程的情況，通過鏈接EDA原理及應(yīng)用課程，可以看到EDA課程組在該網(wǎng)站上所存放的各種資料，包含課程大綱、上課課件、網(wǎng)絡(luò)視頻、習(xí)題分析、難點分析等。

多樣化實驗教學(xué)方法主要體現(xiàn)為不同內(nèi)容、不同對象、不同背景、不同項目情況下多種形式和多種方法的結(jié)合，其主要目的是以學(xué)生為中心，因材施教，因內(nèi)容施教，充分調(diào)動學(xué)生的實踐創(chuàng)新積極性，達到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。例如，在基礎(chǔ)實驗階段，主要采取現(xiàn)場授課與指導(dǎo)方法;在學(xué)生掌握了基本技術(shù)與方法之后，在設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗中采用只指導(dǎo)不講授或開放式自主實踐方法;在理論課和綜合實驗中采用互動討論的方法;安排課外作業(yè)或科技活動，則采用課外指導(dǎo)方法;目標(biāo)驅(qū)動法則可應(yīng)用于各環(huán)節(jié)之中。各種方法綜合運用的目的是，培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識的能力，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性。多元化教學(xué)方法尊重學(xué)生的個性和創(chuàng)造性，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達到了良好的效果。

（2）教學(xué)手段――多媒體優(yōu)化教學(xué)

教師和學(xué)生可利用網(wǎng)站上已有的EDA教學(xué)大綱、EDA課程課件、教師講課錄像等各種學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可進行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與接受輔導(dǎo);建有多媒體教室，實驗室配備投影、實時攝像投影等多媒體教學(xué)設(shè)備，理論和實驗教學(xué)均采用多媒體輔助教學(xué)，全面實現(xiàn)CAI課件與網(wǎng)絡(luò)課件的結(jié)合，計算機仿真實驗與實際實驗的結(jié)合，課堂教學(xué)與遠(yuǎn)程網(wǎng)上輔助教學(xué)的結(jié)合，現(xiàn)場實時攝像投影與教師演示的結(jié)合。

根據(jù)教學(xué)的不同階段、不同內(nèi)容和課內(nèi)外情況，采用了上述多媒體優(yōu)化實驗教學(xué)。例如，課前學(xué)生進行網(wǎng)上預(yù)習(xí)，課外可通過網(wǎng)絡(luò)進行同學(xué)間、師生間的交流與輔導(dǎo);實驗課上講授基本內(nèi)容時采用CAI課件，演示儀器使用時采用實時攝像投影，學(xué)生在實驗階段采用計算機和網(wǎng)絡(luò)輔助，遇到困難，除向教師詢問外，還可自主到網(wǎng)上資源庫查詢。多種媒體優(yōu)化使用，達到最佳效果。

3.加強實踐（驗）課教學(xué)

為了使EDA原理及應(yīng)用的實踐教學(xué)體系能適應(yīng)新的要求，從有利于培養(yǎng)學(xué)生自覺應(yīng)用理論知識指導(dǎo)實踐，強化基本技能訓(xùn)練，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才打下良好的基礎(chǔ)角度考慮，課程組經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系研究和實踐，結(jié)合理論課模塊化教學(xué)模式及專業(yè)素質(zhì)教育要求，執(zhí)行以下實驗課程的改革方案，將整個實驗分為課內(nèi)實驗和課程設(shè)計“兩個階段”。

第一階段：課內(nèi)實驗

在整個課程的教授過程中，結(jié)合授課內(nèi)容的具體安排和需要，單獨設(shè)置了對應(yīng)的實驗課程。EDA原理及應(yīng)用上機10學(xué)時，實驗10學(xué)時，與理論教學(xué)同步進行，包括驗證性實驗與綜合設(shè)計型實驗。在實驗中要求學(xué)生獨立完成所有實驗項目，培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能;加深對EDA原理理論的理解;學(xué)會使用實驗儀器;掌握常用EDA程序的設(shè)計和分析。

第二階段：課程設(shè)計

為了培養(yǎng)學(xué)生熟練使用現(xiàn)代化設(shè)計工具的能力，增強學(xué)生的工程實踐能力，把培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力放在核心位置，EDA原理及應(yīng)用課程在課內(nèi)實驗之外，增設(shè)課程設(shè)計環(huán)節(jié)。

課程由教師輔導(dǎo)、學(xué)生課外自學(xué)、設(shè)計制作、論文寫作，答辯等環(huán)節(jié)組成。通過程序設(shè)計、程序仿真及程序下載的設(shè)計過程，使學(xué)生能夠充分理解理論教學(xué)的內(nèi)容，并通過實踐教學(xué)熟悉電子線路設(shè)計和開發(fā)的相關(guān)工具，為學(xué)生今后的科研工作打下堅實的理論及實踐基礎(chǔ)。

根據(jù)“EDA原理及應(yīng)用”課程建設(shè)的需要，設(shè)計出一套可以用于課程開發(fā)使用的實驗板，并便于學(xué)生進行二次開發(fā)，可以強化授課效果，同時提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和分析問題的能力，進行創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神，并給學(xué)生提供進行創(chuàng)造的環(huán)境[2]。實驗儀器如下圖所示：

結(jié)語

通過實施“EDA原理及應(yīng)用”課程改革，使該課程在我院專業(yè)建設(shè)中發(fā)揮了作用。教學(xué)中重視培養(yǎng)學(xué)生運用知識、解決實際問題的能力，課程中引入大量EDA實際例題，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。近年來，學(xué)生在全國電子設(shè)計大賽、全國“達盛杯”創(chuàng)新電子設(shè)計競賽中取得了國家級和市級的優(yōu)異成績。

參考文獻：

篇8

關(guān)鍵詞：實驗室建設(shè)；實驗教學(xué)；示范中心；電工電子

一、實驗中心建設(shè)的理念、思路、定位和目標(biāo)

以高等工程教育、創(chuàng)新人才社會需求、電子信息科學(xué)發(fā)展的趨勢為依據(jù)，在“科學(xué)人文環(huán)境”熏陶下，以開放實驗教學(xué)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的“兩個基本”(基本的自主學(xué)習(xí)能力和基本的工程素質(zhì))和“三創(chuàng)”(創(chuàng)新的思維、創(chuàng)業(yè)的精神、創(chuàng)造的能力)。為了將學(xué)生培養(yǎng)成為“厚基礎(chǔ)、寬口徑、創(chuàng)新性、復(fù)合型”的高層次人才，實驗中心提出從“重視基礎(chǔ)、強化能力”出發(fā)，以“發(fā)展個性、因材施教”為基本原則，實行“分層培養(yǎng)、啟發(fā)創(chuàng)新”的教育教學(xué)思路。

將實驗中心建設(shè)成實驗教學(xué)研究和改革的試驗田，創(chuàng)新人才的訓(xùn)練場，建設(shè)成果的示范輻射源。構(gòu)建國內(nèi)一流，與國際接軌，集基礎(chǔ)性、先進性、開放性為一體的，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的實踐中心。

二、實驗教學(xué)體系和內(nèi)容的建設(shè)

1．構(gòu)架塔式結(jié)構(gòu)的實驗教學(xué)新體系

為了有效地解決傳統(tǒng)實驗實踐教學(xué)模式下學(xué)生知識面較窄、綜合設(shè)計能力較弱等問題，我們構(gòu)筑了一種實踐教學(xué)新體系。該體系呈塔式結(jié)構(gòu)，分為四個層次，即：基礎(chǔ)實驗層、提高設(shè)計層、綜合應(yīng)用開發(fā)層、科技活動層。四個層次均貫穿著研究設(shè)計型實驗。實驗中心為四個層次的實驗教學(xué)確定了教學(xué)目標(biāo)。

基礎(chǔ)實驗層培養(yǎng)學(xué)生的基本工程素質(zhì)，基本實驗技能，基本分析和處理問題的能力。提高設(shè)計層培養(yǎng)學(xué)生知識更新、獨立分析處理問題的能力以及創(chuàng)新的思維。綜合應(yīng)用開發(fā)層培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、系統(tǒng)分析、應(yīng)用、綜合、設(shè)計與創(chuàng)新的能力?？萍蓟顒訉优囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，增強學(xué)生的工程設(shè)計與綜合應(yīng)用素質(zhì)。以上四個層次的實驗教學(xué)有利于“保證大面積成才，強化優(yōu)秀生培養(yǎng)，促進拔尖生脫穎而出”的分層次培養(yǎng)。

2．培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識，加強創(chuàng)新性、綜合性、研究型的實驗內(nèi)容和項目

為了培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識，增強他們的知識獲取、知識發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，進一步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)，實驗中心針對實驗體系中不同層次，設(shè)計了一系列創(chuàng)新性、綜合性、研究型的實驗內(nèi)容，其比例達到40％。

在基礎(chǔ)實驗層實行基本命題與擴展命題相結(jié)合?；久}以單元電路為主；擴展命題是在其基礎(chǔ)上，對單元電路的功能和性能要求進行擴展。在提高設(shè)計層設(shè)計了EDA、DSP、單片機、ASIC等領(lǐng)域的若干個專題項目，由學(xué)生自己選擇。在綜合應(yīng)用開發(fā)層設(shè)計了涉及多個電子技術(shù)領(lǐng)域的若干個綜合項目。到目前為止，已有3000名學(xué)生完成了近1000個自選題目?？萍蓟顒訉又械膶嵺`題目有些來源于教師承擔(dān)的科研項目，有些來自社會需求，還有一些來自各類科技競賽和學(xué)生的興趣及創(chuàng)新要求。我校每屆本科生中，有10％學(xué)生參加教師的科研活動，20％左右的學(xué)生參加省、國家級的各種科技競賽，80％左右的學(xué)生參與校級科技活動，使學(xué)生受到了不同層次、不同類別的鍛煉。在以上各層次中，實驗中心總共開設(shè)了23門電工電子類實驗課程，供學(xué)生選修。

3．瞄準(zhǔn)國際水平，組建了新技術(shù)實驗平臺作為提高設(shè)計層、綜合應(yīng)用層和科技活動層的支撐平臺，實驗中心分期組建了11個新技術(shù)實驗室。這些實驗室涵蓋了當(dāng)前電子信息技術(shù)的新領(lǐng)域，做到了實驗內(nèi)容及采用的實驗技術(shù)與當(dāng)前新技術(shù)同步更新。新技術(shù)實驗室采取集中規(guī)劃、集中投資、集中建設(shè)、集中管理的方式組建，實驗室的負(fù)責(zé)人來自各學(xué)院，不脫離所依托的學(xué)科，不脫離理論教學(xué)和科研，具有比較高的學(xué)術(shù)水平和工程實踐能力，保證了高層次實踐教學(xué)人員的穩(wěn)定，有效地實現(xiàn)了理論課程與實踐課程的互通和結(jié)合。新技術(shù)實驗室技術(shù)先進，創(chuàng)新氛圍濃厚，與技術(shù)進步合拍，因而深受學(xué)生的歡迎，也引起了國內(nèi)外許多著名企業(yè)的興趣，目前已成為學(xué)校本科教學(xué)對外聯(lián)系和展示的窗口。實驗中心已經(jīng)與十多家國際著名公司進行了多項合作，保證了技術(shù)和設(shè)備的先進性。新技術(shù)實驗平臺使學(xué)生不僅有長久的后勁， 而且具有一定的工程素質(zhì)，能比較快地進入到研究和設(shè)計角色中。

三、實驗教學(xué)方法與手段的改革

1．基本原則

實驗中心確立了“保證大面積成才，強化優(yōu)秀生培養(yǎng)，促進拔尖生脫穎而出”三個層次的分類培養(yǎng)目標(biāo)，大力提倡教學(xué)方式由知識傳授型向知識發(fā)現(xiàn)和知識創(chuàng)造型的轉(zhuǎn)變；重視設(shè)計方法學(xué)變革，引入EDA技術(shù)，著力培養(yǎng)學(xué)生運用現(xiàn)代化設(shè)計工具的能力；加強數(shù)字化、綜合化、系統(tǒng)化實驗，對實驗教學(xué)進行一系列的改革，注重提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造精神。在實踐教學(xué)過程中實現(xiàn)了“四個結(jié)合”，即：理論與實踐相結(jié)合；觀察型、驗證型實驗與綜合型、研究型實驗相結(jié)合：軟件仿真與硬件實驗相結(jié)合；課內(nèi)與課外相結(jié)合。

2．實驗教學(xué)的模式與方法

實驗中心針對不同層次的實驗采用了三種不同的實驗教學(xué)模式：基礎(chǔ)層實驗――采用“獨立設(shè)課”的模式；提高設(shè)計層實驗――采用“理論課與實驗課融合”的模式；綜合應(yīng)用開發(fā)層和科技活動層――采用“學(xué)生自主組隊、自選或自定題目，完全開放，以研究創(chuàng)新為主線”的模式。這三種不同的教學(xué)模式體現(xiàn)了實驗的三性，即觀察認(rèn)知性、設(shè)計綜合性和研究創(chuàng)新性。

實驗教學(xué)方法采用多種形式示教與學(xué)生實驗驗證相結(jié)合的方式，以夯實基礎(chǔ)；大力提倡項目方式，提供一批創(chuàng)新性、綜合性、研究型題目，讓學(xué)生帶著問題、帶著任務(wù)并為解決問題而實驗；系統(tǒng)引進了EDA技術(shù)，淡化軟件和硬件設(shè)計的界限，讓學(xué)生體會和掌握設(shè)計方法學(xué)的革命所帶來的變化――科學(xué)化和高效率；各實驗室全面實行多媒體教學(xué)；建立實驗中心網(wǎng)站，設(shè)有網(wǎng)上選課系統(tǒng)。新技術(shù)實驗室已經(jīng)實現(xiàn)了時間和實驗內(nèi)容的全面開放，基礎(chǔ)實驗室也正在逐步實現(xiàn)開放。實驗中心采取以任務(wù)帶實驗、多媒體教學(xué)方法、實驗室開放等措施，充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的原則，調(diào)動了學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性，取得了很好的效果。

基礎(chǔ)層實驗是塔式結(jié)構(gòu)的底座，主要采用獨立設(shè)課、必修的方式來實施。在完成儀器設(shè)備全面更新、規(guī)模擴大后，基礎(chǔ)實驗的改革重點轉(zhuǎn)向?qū)嶒瀮?nèi)涵，主要表現(xiàn)在實驗內(nèi)容和實驗方法的改革與創(chuàng)新。對于一部分實驗以任務(wù)書取代實驗指導(dǎo)書。學(xué)生要根據(jù)任務(wù)書自行設(shè)計電路和測試方案，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。增加設(shè)計和綜合性實驗，將實驗題目分為“基本命題”和“擴展命題”兩部分?！盎久}”部分是觀察認(rèn)知性質(zhì)的；“擴展命題”部分則是帶有一定探索性的，給學(xué)生發(fā)展個性、開拓思維留有一定的空間。將計算機仿真技術(shù)引入基礎(chǔ)實驗，引導(dǎo)學(xué)生以虛擬仿真與硬件實驗相結(jié)合的方式進行實驗，先做虛擬仿真，后做硬件實驗。拓

展實驗的時間和空間，實驗中心為學(xué)生提供了移動式實驗箱，該實驗箱內(nèi)裝有萬用表、烙鐵、工具和常用元器件，學(xué)生可以帶回宿舍、教室做實驗，同時也為學(xué)生課外實驗和科技活動提供了條件。

提高設(shè)計層采用“理論課與實驗課融合”的模式，引導(dǎo)對比分析，邊學(xué)邊練。

綜合應(yīng)用層和科技活動層采用“學(xué)生自主組隊、自選或自定題目，完全開放，以研究創(chuàng)新為主線”的模式。實驗中心建立了綜合實驗題庫，供學(xué)生選擇，題庫中的項目多數(shù)來源于科研和各類科技競賽。學(xué)生也可以自主命題，但需經(jīng)教師審核。

3．實驗考試制度的改革

實驗考試制度是保證實驗質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。針對實驗體系中各層次的特點，實驗中心制定了相應(yīng)的實驗考試制度，并建立了實驗試題庫?；A(chǔ)層實驗采取平時實驗與期終考試相結(jié)合。平時占30％，期終考試占70％。筆試和實際操作相結(jié)合。在期終考試中，筆試一小時，內(nèi)容是基本測試原理和測試方法；實際操作一小時，題目由學(xué)生抽簽而定，并當(dāng)場搭建電路、演示效果。筆試占40％，實際操作占60％。如果實驗成績不及格，必須重修。提高設(shè)計層和綜合應(yīng)用層采取考試與項目作品、報告、論文以及競賽結(jié)果相結(jié)合。凡獲獎?wù)呖擅庀鄳?yīng)實驗課程考試。按參加不同級別的科技活動獲獎等級確定成績。獲省級三等獎以上，成績評為85分以上；獲校二等獎以上，成績評為80分以上；其他按項目評定方法給出成績。項目作品的成績評定方法：題目合理性，10分；題目難度，20分；設(shè)計完整性，20分；作品完成質(zhì)量，30分；作品工藝界面及可操作性，10分；作品設(shè)計與測試報告，10分。

四、實驗教材建設(shè)

教材是教學(xué)內(nèi)容的載體，是教學(xué)水平、教學(xué)質(zhì)量的基本保證，也是課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革成果的核心體現(xiàn)。為提高學(xué)生的綜合設(shè)計與工程實踐能力，引入新型實踐教學(xué)理念和模式，實驗中心專門組織編寫出版了兩本實驗教材：《現(xiàn)代電子線路與技術(shù)實驗簡明教程》和《電子設(shè)計指南》。這兩部實驗教材均被列入國家級“十五”規(guī)劃教材，由高等教育出版社出版。近年來，實驗中心還由高等教育出版社和西安電子科技大學(xué)出版社出版了5本新技術(shù)類和2本基礎(chǔ)實驗類教材。另外，實驗中心還編寫了10本實驗講義。除了上述教材外，每門實驗專題都有相應(yīng)的多媒體課件，學(xué)生可在網(wǎng)上下載。

五、師資隊伍建設(shè)

培養(yǎng)一支高素質(zhì)的實驗教學(xué)隊伍是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。多年來，學(xué)校十分重視實驗教學(xué)隊伍的建設(shè)，在人才引進、進修、培訓(xùn)、晉升和業(yè)績考核等方面，出臺了一系列政策，提升了實驗教學(xué)教師的地位，極大地調(diào)動了實驗教學(xué)教師的工作能動性和積極性。

實驗中心采取以專為主，專兼結(jié)合，一人多職。以專為主就是通過學(xué)校的政策引導(dǎo)，穩(wěn)定專職實驗教學(xué)隊伍；專兼結(jié)合就是要聘用一部分理論課教師和專業(yè)技術(shù)人員為實驗教學(xué)服務(wù)；一職多用就是要充分發(fā)揮實驗教學(xué)教師工作的積極性和能動性，使其能夠承擔(dān)幾門相關(guān)課程的實驗教學(xué)工作。

目前實驗中心教師承擔(dān)教學(xué)研究項目共25項近5年在國內(nèi)外刊物和會議上發(fā)表教學(xué)研究論文共100余篇，其中正式刊物上發(fā)表教學(xué)研究論文85篇；擔(dān)任主講的國家級精品課程(實驗部分)有4門，省級精品課程有8門：有6人次在英、美、日等國家留學(xué)進修，10人次出國參加國際會議。實驗中心教師近5年主持和主要參與的科研項目共30項，共獲得6項省部級獎勵，所完成的項目多數(shù)達到了國內(nèi)先進水平。在核心刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。

六、網(wǎng)絡(luò)信息化管理平臺建設(shè)

在實驗中心的建設(shè)初期，就制定了網(wǎng)絡(luò)信息化管理的目標(biāo)，逐步建立了以數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的開放實驗室綜合管理信息平臺，服務(wù)于實驗中心的諸多環(huán)節(jié)。開放實驗綜合管理系統(tǒng)的主要特點是：良好的開放性；學(xué)生的自主性；提高了實驗管理的效率；提高了實驗設(shè)備的利用率。

七、開放管理運行模式建設(shè)

為了激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識，實驗中心采用開放運行管理模式，開放的形式表現(xiàn)為六方面：

教學(xué)內(nèi)容的開放。圍繞所建立的實驗教學(xué)新體系，設(shè)計了具有“創(chuàng)新性、綜合性、研究型”特點的實驗內(nèi)容，開設(shè)“工程設(shè)計”和“系統(tǒng)綜合”的必修實驗課。各實驗小組(1－3名學(xué)生組成)根據(jù)教學(xué)大綱要求，可以在實驗題庫中自主選題或自定題目。管理形式開放。實驗室的資源在網(wǎng)絡(luò)上公布，每一個實驗只規(guī)定最后完成的時間，學(xué)生可根據(jù)資源空閑狀況和自身的條件安排實驗時間。通過采取開通中心網(wǎng)站、建立電子教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)選課、網(wǎng)上預(yù)約/申請、身份確認(rèn)、智能監(jiān)控、師生交流和設(shè)備管理等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)手段，實現(xiàn)了開放式實驗教學(xué)管理。實驗器材開放。對于基礎(chǔ)實驗，為每一個學(xué)生免費發(fā)放一個實驗箱，內(nèi)備有基本的儀表、工具、實驗用多功能PCB板或面包插件板、元器件和材料等。對于提高類、系統(tǒng)綜合類等實驗，實驗中心建立了元器件庫，實驗小組可根據(jù)需要申領(lǐng)或經(jīng)批準(zhǔn)后到電子市場購買。實驗場地的開放。實驗中心的新技術(shù)實驗室全天開放，基礎(chǔ)實驗室在完成必需的基本實驗后、部分開放。對創(chuàng)新型科技活動開放。學(xué)生可利用中心的新技術(shù)實驗室進行科技創(chuàng)新活動，每年學(xué)校進行選拔。對校內(nèi)外交流培訓(xùn)的開放。實驗中心與國際著名電子信息技術(shù)的公司企業(yè)合作，開設(shè)新技術(shù)培訓(xùn)，對校內(nèi)外交流與開放教學(xué)。

八、示范中心建設(shè)促進學(xué)生校園科技活動氛圍的形成

篇9

關(guān)鍵詞：PCB; 電子線路CAD; 改革; 有效性; 可行性

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)22-5538-03

The Improvement of Teaching in "CAD of Electronic Circuit" Based on Actual Application

ZHOU QiCzhong, XU Juan

(Yibin University, Yibin 644000, China)

Abstract: To expertly apply "CAD of Electronic Circuit" technology to complete a variety of hardware circuit design, not only need a solid theoretical basis for the circuit, but also need a wealth of PCB (Printed Circuit Board) design knowledge. Aiming at the facts of that the current students are lacking of the knowledge for PCB design, a comprehensive teaching reform approach including teaching contents, teaching styles and examination models is presented in this paper. Through participating in the National Undergraduate Electronic Design Contest, The effectiveness and feasibility of the method proposed in this paper are verified.

Key words: Printed Circuit Board; CAD of electronic circuit; reform; effectiveness; feasibility

隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電子系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越高，傳統(tǒng)的手工設(shè)計已不滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計要求。這對電子系統(tǒng)設(shè)計人員提出了新的挑戰(zhàn)，以計算機為基礎(chǔ)，利用性能強大的軟件開發(fā)工具進行電子線路設(shè)計的電子線路CAD（Computer Aided Design，計算機輔助設(shè)計）技術(shù)成為硬件電子工程師必需掌握的技能。這大大增加了《電子線路CAD》課程在電子專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)中的重要性。因而，根據(jù)課程的特點和實際應(yīng)用的需要，進行深入的教學(xué)研究和有效的教學(xué)改革具有非常重要意義。

目前，大量的教育工作者對《電子線路CAD》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核形式進行了改革：根據(jù)美國著名兒童教育家、伊利諾易大學(xué)教授凱茲博士和加拿大兒童教育家、阿爾伯特大學(xué)教授查德博士共同創(chuàng)立的一種以學(xué)生為本的“項目式教學(xué)法”，國內(nèi)進行了“《電子線路CAD》項目式教學(xué)法”探索和改革 [1-2]。從調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的角度，進行關(guān)于“任務(wù)驅(qū)動法在《電子線路CAD》教學(xué)中的應(yīng)用”的改革[3]， 針對Protel軟件的使用，進行了“電子線路CAD―PROTEL課堂教學(xué)方法探析”[4]。同時，從學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法的選用等方面進行分析，以培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識、規(guī)范意識及質(zhì)量意識為目的，進行了“電子線路CAD課程的教學(xué)探討”[5-7]。這些改革對促進學(xué)生掌握CAD工具（如Protel、Multisim、Orcad等）的基本操作和使用起到很大的幫助，但由于《電子線路CAD》是一門綜合性、實踐性和創(chuàng)造性都很強的課程。它即不同于的計算機語言類課程（如C語言），只需要熟悉某個計算機語言的語法和基本操應(yīng)用，又不同于電路基礎(chǔ)知識類課程（如模擬電子線路），只需要掌握某個領(lǐng)域內(nèi)知識。它需要用戶以電子線路的相關(guān)理論知識為支撐，去操作對應(yīng)的工具軟件，完成一個電子系統(tǒng)的原理圖繪制、PCB（Printed Circuit Board, 印刷電路板）設(shè)計和結(jié)果仿真。除了有工具軟件本身操作需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容外，更重要的還需要有相關(guān)PCB電路設(shè)計的知識做支撐，比如信號完整性分析、電磁兼容、阻抗匹配、時延匹配等。同樣的原理圖，工作低頻段和工作在高頻段的PCB 圖設(shè)計是有所不同的。現(xiàn)有改革方法側(cè)重于工具軟件的教學(xué)，忽略了教會學(xué)生與PCB設(shè)計有關(guān)的知識，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)以后雖然會設(shè)計出原理圖，但不能設(shè)計出能到達實際工作要求的PCB圖。本文從實際需要的角度出發(fā)，根據(jù)大學(xué)生課余時間靈活性強的特點，以課內(nèi)和課外結(jié)合、興趣和專業(yè)結(jié)合、理論與實踐結(jié)合為原則，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式上全面考慮，對《電子線路CAD》教學(xué)提出了一種新的改革方法，并以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為實踐驗證平臺，證明了該方法的有效性和可行性。

1 以滿足實際需要為原則，結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計劃，完善教學(xué)內(nèi)容

開設(shè)《電子線路CAD》課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生硬件電路設(shè)計和制作的能力，硬件設(shè)計能力包括設(shè)計原理圖的能力和設(shè)計PCB電路的能力。具備設(shè)計原理圖的能力需要熟悉電子線路CAD工具的操作并掌握模擬電路、數(shù)字電路、單片機、高頻電路等電路理論知識；具備設(shè)計PCB電路的能力需要熟悉電子線路CAD工具的操作并掌握高速電路板設(shè)計、信號完整性分析、電磁兼容和PCB制作工藝等工程知識。這是因為電路可分為低速電路和高速電路。低頻信號和部分中頻信號（一般在30MHz以下）是用“路”的理論進行分析和設(shè)計的，即信號間的傳遞需要通路是導(dǎo)線。高頻信號和部分中頻信號，需要用“場”的理論進行設(shè)計，即信號可以無線傳輸，必須考慮連線間的串?dāng)_和信號傳輸過程中的反射等因素，如收音機和手機電路等。電路原理圖的作用是表述其工作部件的連接關(guān)系和工作原理的示意圖，并不涉及與實際工作有關(guān)的硬件制作問題，因此，在用CAD工具設(shè)計原理圖的時候，無論高頻系統(tǒng)還是低頻電路，都可以不加區(qū)別地選用標(biāo)準(zhǔn)器件符號進行繪制。但PCB電路是實際電子元件的連接載體，設(shè)計過程中必須考慮信號頻率、阻抗匹配、時延匹配等參數(shù)的影響才能滿足實際工作的需要。因此，在應(yīng)用CAD工具進行PCB設(shè)計的過程中，除了熟悉工具軟件的操作外，還需要應(yīng)用高速電路板設(shè)計、信號完整性分析、電磁兼容、PCB設(shè)計工藝等知識為理論指導(dǎo)進行正確的設(shè)計。

《電子線路CAD》課程通常在本科或高職、高專階段開設(shè)，在學(xué)時有限的情況下，要保證基礎(chǔ)課程的完整性，只能開設(shè)完與原理圖設(shè)計有關(guān)的課程，而不能全面開設(shè)與PCB設(shè)計相關(guān)的課程。部分課程（如電磁兼容、信號完整性分析等）往往在研究生階段納入培養(yǎng)計劃，但很多本?？茖W(xué)生畢業(yè)后需要從事PCB設(shè)計方面的工作。因此，需要對教學(xué)內(nèi)容進行改革，讓學(xué)生學(xué)習(xí)后能滿足實際工作的需求。具體改革內(nèi)容如下：

1.1 讓學(xué)生了解現(xiàn)有電子線路CAD工具的發(fā)展情況

目前電子線路CAD工具軟件繁多，在硬件設(shè)計方面，有簡單易學(xué)但功能相對較小的Protel、Orcad、Pispice等，有功能強大，學(xué)習(xí)相對較難的ADS、Power PCB、CADENCE等，不同的電子公司根據(jù)開發(fā)產(chǎn)品的實際需求情況，要求員工使用對應(yīng)的軟件。學(xué)生應(yīng)該熟悉其中一到兩種，并了解其它軟件功能和特點，否則在應(yīng)聘過程中可能會不滿足企業(yè)需要而失敗。因此在教學(xué)過程中應(yīng)給學(xué)生介紹工具軟件的發(fā)展情況，并通過參考資料的方式提供相關(guān)教程的電子文檔或?qū)W習(xí)網(wǎng)站網(wǎng)址，傳授學(xué)生學(xué)習(xí)方法。

1.2 補充高速PCB設(shè)計的相關(guān)知識

隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，電路系統(tǒng)體積越來越小，工作頻率越來越高，給硬件設(shè)計人員帶來了新的挑戰(zhàn)。因此需要給學(xué)生補充高速電路板PCB設(shè)計的相關(guān)知識，如高速電路板設(shè)計、電磁兼容理論和信號完整性分析等。

1.3 增加多層PCB設(shè)計的知識

目前，大多本科教學(xué)主要讓學(xué)生進行單面板和雙層板的設(shè)計。由于集成電路引腳越來越密集，封裝體積越來越小，大部分電子系統(tǒng)都要求用多層電路板進行設(shè)計，所以在教學(xué)中讓學(xué)生掌握多層電路板設(shè)計的知識非常重要。在高速數(shù)字電路設(shè)計 中，電源與地層應(yīng)盡量靠在一起為了減少層間信號的電磁干擾，相鄰布線層的信號線走向應(yīng)取垂直方向。信號布線層數(shù)由網(wǎng)絡(luò)密度，平均管腳密度等基本參數(shù)?？梢詤⒖既绫?所示的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

1.4 增加元件布局的理論

元件的布局好壞直接影響工作性能，好的布局除了保證電路性能穩(wěn)定外，還能降低步線難度。電子線路CAD教程中一般只介紹如何操作CAD工具進行布局，如器件旋轉(zhuǎn)、移動等，但缺少介紹布局的理論依據(jù)，從而讓學(xué)生學(xué)習(xí)后不知道什么樣的布局才滿足最佳性能要求。為了讓學(xué)生在布局過程中能有的放矢，應(yīng)該給學(xué)生補充以下知識：

A.遵照“先難后易先大后小，”的布置原則，即核心元器件、重要的單元電路應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局．

B.布局應(yīng)盡量滿足高電壓與低電壓、大電流與小電流信號完全分開，高頻信號與低頻信 號分開，模擬信號與數(shù)字信號分開總的連線盡可能短，關(guān)鍵信號線最短。

C.根據(jù)原理框圖，按主信號流向規(guī)律安排主要元器件。

D.相同結(jié)構(gòu)電路部分，采用“對稱式”結(jié)構(gòu)布局；

1.5 讓學(xué)生掌握PCB布線的規(guī)約

電子線路CAD教程一般以某個軟件工具為重點，在布線方面注重教會學(xué)生如何把元件間的連線布通，忽略了保證線路能正常工作的理論介紹。表2給出了常見的布線規(guī)約及易犯的錯誤。其它還有3W法則、走線的諧振規(guī)則、走線長度最短規(guī)則等。在教學(xué)中及時根據(jù)學(xué)生在實際設(shè)計中存在的問題，給予指正。

1.6 增加培養(yǎng)學(xué)生思考能力的教學(xué)內(nèi)容

在實踐過程項目中有針對性地設(shè)置故障問題，讓學(xué)生思考和解決，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，加強學(xué)生動手能力的強化。

2 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際情況，改革教學(xué)方法

在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)，補充與PCB設(shè)計有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法全面講解，是不可能完成的。甚至因為講解東西太多，讓學(xué)生難以接受而影響教學(xué)效果。所以，必須改革教學(xué)方法，才能達到理想的教學(xué)效果。改革的思路是：根據(jù)學(xué)生課余時間較多的特點，而且有一定自學(xué)能力的特點，充分利用開放的實驗資源，利用互聯(lián)網(wǎng)建立教師和學(xué)生之間互動的橋梁，發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，讓學(xué)生興趣與專業(yè)結(jié)合，理論與實踐結(jié)合，課內(nèi)與課外結(jié)合，通過實踐訓(xùn)練和理論指導(dǎo)提高其硬件設(shè)計能力。具體的措施是：

A.明確學(xué)習(xí)目的，讓學(xué)生有具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。介紹目前企業(yè)對電子線路CAD方面人才的需求情況，提高學(xué)生的興趣，給學(xué)生樹立明確的目標(biāo)，讓學(xué)生有的放矢地進行學(xué)習(xí)。

B.給學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)資料，并教會學(xué)生如何利用學(xué)校的數(shù)據(jù)庫資源和網(wǎng)絡(luò)資源，收集相關(guān)學(xué)校資料，如利用超星圖書資源，教會學(xué)生查閱和收集資料的能力。

C.給學(xué)生介紹學(xué)習(xí)方法，該自學(xué)的讓學(xué)生在課余時間自學(xué)，該講解的進行講解，該通過上機和實驗進行學(xué)習(xí)的就讓學(xué)生通過開放實驗進行學(xué)習(xí)。

D.建立網(wǎng)上預(yù)約制度，及時通過網(wǎng)絡(luò)方式和更新教學(xué)資源，提高電子線路CAD方面教學(xué)改革的論文和前沿知識的讀物，給學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

E.發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，在以項目點評、小組討論等方式，在教學(xué)過程中及時發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生存在的問題。

3 改革考核方式

針對《電子線路CAD》課程理論性、實踐性和綜合性強的特點，如果只以一次考試決定學(xué)生學(xué)習(xí)成績，即不能真實體驗學(xué)生的能力，也利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此應(yīng)該改革考核方式，從學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)效果、動手能力進行全面考評。將考勤、理論設(shè)計、安裝調(diào)試、仿真、思考問題等納入考核范圍，增加平時考核的力度和比重，每個項目有對應(yīng)的項目考核，每個階段有階段考核，綜合評定期末成績。

4 改革效果

本文提出的改革方法在宜賓學(xué)院《電子線路CAD》教學(xué)中實施開展，學(xué)生在PCB方面的設(shè)計能力得到較大提高，設(shè)計的PCB板性能穩(wěn)定。在2009年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中獲得本科組全國一等獎和二等獎各一項，該優(yōu)異成績得獲得，有多方面的因素決定的，但電子線路CAD的設(shè)計能力也有很重要的作用，比如競賽題目中要求：在增益為60dB，帶寬為直流到10MHz的情況下，靜噪聲輸出小于300mv，學(xué)生在PCB設(shè)計過程中考慮電磁兼容問題，采取了縮短信號走線和減小線間串?dāng)_等布線策略，最后輸出靜噪聲小于70mv，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于指標(biāo)要求。實踐證明了該改革方案的有效性和可行性。

5 結(jié)束語

《電子線路CAD》是一門綜合性、應(yīng)用性和實踐性很強的課程，具有易學(xué)難通的特點，教學(xué)難度比較大，所以任何有效的改革方法都是有意義的。本文從滿足目前復(fù)雜電子系統(tǒng)的實際需要出發(fā)，對其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式進行了改革，在教會學(xué)生掌握CAD工具操作的情況下，該方法能讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用高速電路板設(shè)計的理論知識去設(shè)計性能穩(wěn)定的電路系統(tǒng)，并在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中驗證了該方法是可行和有效的，能為其他進行相關(guān)教學(xué)改革的教師提供參考，促進更多教學(xué)改革成果的誕生。

參考文獻：

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篇10

【關(guān)鍵詞】壓力傳感器；電磁敏感性；電磁兼容；模擬退火算法；仿真軟件分析

電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力[1-2]。電磁敏感性是指存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)能夠避免性能降低的能力。在具體論文研究中，將針對傳感器的電磁兼容問題，提出優(yōu)化設(shè)計方案，確保提升傳感器的電磁敏感性。

1.提高傳感器電磁敏感性原因

傳感器在運行過程中需具有有一定的抗電磁干擾性[3]，電磁干擾除影響傳感器的正常工作外，對人體健康也會造成有害的影響，這樣的傳感器在實際使用中是不安全的[4-5]，所以需要提高傳感器的電磁敏感性，使傳感器符合電磁兼容要求。文中所指的傳感器，對外界的電磁影響可以忽略不計，故只需要研究傳感器的抗電磁干擾性，并提高傳感器的電磁敏感性。

2.影響傳感器電磁敏感性主要因素

2.1電磁干擾源因素。在傳感器運行過程中，由于會受到來自外界的無線電發(fā)射裝備、高速數(shù)字電子設(shè)備、整機電氣設(shè)備的靜電放電、接觸噪聲、電路的過度現(xiàn)象、電磁波反射現(xiàn)象等的影響，產(chǎn)生電磁干擾，從而降低傳感器的電磁敏感性[6]。2.2電磁耦合途徑因素。在傳感器設(shè)計中，其電路板上的引線、元器件都會產(chǎn)生電流，也都有電位，因此會在電路板上產(chǎn)生電磁場，若是傳感器的電路布線和元器件的布置不合理時，會對傳感器正常運行產(chǎn)生寄生耦合干擾，外界介質(zhì)按電磁場的規(guī)律向傳感器周圍空間發(fā)射電磁干擾，也會降低傳感器的電磁敏感性[7]。

3.傳感器電磁敏感性優(yōu)化設(shè)計

3.1運用模擬退火算法優(yōu)化

傳感器電磁兼容通常需要滿足GJBl5lA-1997標(biāo)準(zhǔn)，若是僅運用傳感器單層外殼屏蔽的方式并不能滿足電磁兼容要求，因此可運用模擬退火算法，原理圖見圖1，不僅能夠避免受到初始條件的約束，也可以找出能夠解決電磁干擾的最佳方案，從而提高壓力傳感器的電磁敏感性。圖1模擬退火算法原理圖1）初始溫度t0的選取t0要選取的足夠大，Johnson等建議通過計算若干次隨機便換目標(biāo)函數(shù)平均增量的方法來確定t0的值。其中，為上述平均增量，x0為初始接收率，一般取0.8～1之間的數(shù)。2）溫度衰減函數(shù)的選取一個常用的溫度衰減函數(shù)是其中，α取0.5～0.99之間的數(shù)，固定控制參數(shù)值的衰減步數(shù)K，把區(qū)間[0,t0]劃分為K個小區(qū)間，把溫度衰減函數(shù)取為：3）Markov鏈的長度Lk的選取固定長度：Lk通常取為問題規(guī)模n的一個多項式函數(shù)。有接受和拒絕的比率來控制Lk：當(dāng)溫度很高時，Lk應(yīng)盡量小，隨著溫度的漸漸下降，Lk逐步增大。4）終止溫度tf（停止準(zhǔn)則）的選取用循環(huán)總數(shù)控制法、接收概率控制法等進行選取。

3.2運用仿真軟件分析優(yōu)化

運用Protues（英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件）軟件進行傳感器電磁兼容仿真，仿真分析傳感器的電磁敏感性薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性的進行相應(yīng)優(yōu)化，在優(yōu)化設(shè)計后明顯縮小了磁場的聚集點范圍，大大削弱電磁干擾強度，傳感器的電磁敏感性得到了提高，仿真圖見圖2。

3.3提高電磁敏感性的其它方法

3.3.1電磁屏蔽用屏蔽體將干擾源包封起來，或用屏蔽體將傳感器包封，使傳感器免受外界空間電磁場的影響。屏蔽技術(shù)雖然能有效地阻斷電磁干擾的傳播通道，但又會使傳感器維修不便，并導(dǎo)致重量、體積和成本的增加，所以應(yīng)采用合理的措施。3.3.2優(yōu)化信號設(shè)計傳輸信息的電信號需要占用一定的頻譜。為盡量減小電磁干擾，對有用信號應(yīng)規(guī)定必要的最小占用帶寬，這有賴于優(yōu)化信號波形。3.3.3完善線路設(shè)計應(yīng)設(shè)計和選用自身發(fā)射小、抗干擾能力強的電阻線路作為傳感器的單元電路。3.3.4合理布局合理布局包括系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)各單元之間的相對位置和電纜走線等，其基本原則是使感受器和干擾源盡可能遠(yuǎn)離，輸入與輸出端口妥善分隔，高電平電纜及脈沖引線與低電平電纜分別敷設(shè)，通過合理布局能使干擾減小到最小程度。3.3.5濾波濾波是借助抑制元件將有用信號頻譜以外不希望通過的能量加以抑制，它既可以抑制干擾源的發(fā)射，又可以抑制干擾源頻譜分量對敏感設(shè)備、電路或元件的影響，濾波能十分有效地抑制傳導(dǎo)干擾。3.3.6接地與搭接不管是否與大地有實際連接，只要為電源和信號電流提供了回路和基準(zhǔn)電位，就通稱為接地。電子設(shè)備接地是抑制噪聲和防止干擾的重要措施之一。設(shè)計中如能周密設(shè)計地線系統(tǒng)，使用接地、濾波和屏蔽等措施，能有效提高傳感器的電磁敏感性。

4.實例仿真分析解決電磁干擾

取三只傳感器，按GJBl51A、GJBl52A條件進行試驗，分析比較傳感器在優(yōu)化設(shè)計前和試驗中的零位輸出值，相關(guān)數(shù)據(jù)見表1。由表1可以看出，優(yōu)化設(shè)計后的傳感器其電磁敏感性得到了很大的提高。

5.結(jié)論

綜上所述，傳感器由于受到電磁干擾的影響，會降低傳感器的電磁敏感性，因此需要對傳感器進行優(yōu)化設(shè)計，可運用模擬退火優(yōu)化算法和仿真軟件分析來預(yù)測傳感器頻能量分布的聚集點與畸變點，合理調(diào)整傳感器設(shè)計方案，并對傳感器做好電磁屏蔽、優(yōu)化信號設(shè)計、完善線路設(shè)計、合理布局、濾波、接地與搭接等，對提高傳感器的電磁敏感性，解決傳感器的電磁干擾，能發(fā)揮積極的應(yīng)用價值。

作者:雷鋼 王長虹 齊虹 劉亞娟 劉濤 單位:中國電子科技集團公司第四十九研究所

參考文獻

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