電子設(shè)計范文

時間:2023-03-28 16:47:45

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篇1

作為教育部倡導的大學生學科競賽之一,全國大學生電子設(shè)計競賽自1994年開始舉辦,由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦。該競賽著重考察大學生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和實際動手能力,競賽內(nèi)容既有理論設(shè)計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年的發(fā)展,本項競賽得到國內(nèi)高校和學生的普遍認可和積極參與。

自1997年起,全國大學生電子設(shè)計競賽改為每兩年舉辦一次,競賽時間定于競賽舉辦年度的9月份,賽期4天。該競賽以高等學校為基本參賽單位,3人一隊,參賽學校一般會成立電子競賽工作領(lǐng)導小組,負責本校學生的參賽事宜,包括組隊、報名、賽前準備、賽期管理和賽后總結(jié)等。具有正式學籍的全日制在校本科生、??粕匈Y格報名參賽。為鼓勵不同類型的高校和不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學生都能參加競賽,全國競賽專家組根據(jù)命題原則,將統(tǒng)一編制若干個競賽題目,供參賽學生選用。賽題一般分為:電源類、信號源類、高頻無線電類、放大器類、儀器儀表類、數(shù)據(jù)采集與處理類、控制類等7類。競賽所需場地、儀器設(shè)備、元器件或耗材原則上由參賽學校負責提供。

其中,全國競賽采用兩套題目,即本科生組題目和高職高專學生組題目,參賽的本科生只能選本科生組題目;高職高專學生原則上選擇高職高專學生組題目,但也可選擇本科生組題目,并按本科生組題目的標準進行評審。全國分組設(shè)立一、二等獎。本科生組和高職高專學生組獲獎隊數(shù)量分別不超過當年實際參賽隊的8%,其中一等獎和二等獎的比例原則上為3:7。值得一提的是,為保證全國大學生電子設(shè)計競賽評獎工作的公正性,大賽對全國和賽區(qū)的評獎初步結(jié)果堅持執(zhí)行異議制度,“異議期”自公布評審初步結(jié)果之日起為期15天,過期不再受理。異議期間,各賽區(qū)競賽組委會和全國競賽組委會受理參賽隊有關(guān)違反競賽章程、競賽規(guī)則和紀律的行為等。

2013年12月7日,瑞薩杯2013全國大學生電子設(shè)計競賽頒獎典禮在北京航空航天大學舉行。2013年是第11屆,此次大賽規(guī)??涨?,全國共有1069所院校、11036支隊伍、33108名大學生最終完成并提交了作品,無論是參賽院校、參賽隊伍還是人數(shù)都保持了連續(xù)增長。本屆命題在歷屆經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,與時俱進,增加了飛行器這樣的更具有趣味性、觀賞性和挑戰(zhàn)性的內(nèi)容,鼓勵同學開發(fā)思維充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性。來自華中科技大學的參賽代表隊(本科組)和湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院的參賽代表隊(高職高專組)從全國11036支隊伍中脫穎而出,一舉奪得本屆競賽的最高榮譽“瑞薩杯”。此外,大賽還評出全國一等獎240隊,全國二等獎566隊。

大賽影響

篇2

關(guān)鍵詞:電子設(shè)計自動化 領(lǐng)域 流程 特點 應用

中圖分類號:F407.63文獻標識碼:A 文章編號:

隨著電子工業(yè)不斷發(fā)展,人類社會已經(jīng)進入了電子時代,對電子產(chǎn)品的質(zhì)量和先進性提出了更高的要求。為了滿足電子產(chǎn)品大規(guī)范生產(chǎn)的需求、簡化電子產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)、確保電子產(chǎn)品設(shè)計精確,電子設(shè)計自動化應運而生,為設(shè)計人員提供了一個行之有效的設(shè)計工具,廣泛應用于諸多電子設(shè)計工作中,并在其中有著不可代替的地位。

一、電子設(shè)計自動化內(nèi)涵及特點

(一)電子設(shè)計自動化內(nèi)涵

電子設(shè)計自動化是將計算機技術(shù)應用于電子設(shè)計過程中而形成的一門新技術(shù),被廣泛應用于電子電路設(shè)計和仿真、集成電路版圖設(shè)計、印刷電路板設(shè)計及可編程器件編程等眾多工作中,是一種現(xiàn)代化、自動化設(shè)計工具。

(二)電子設(shè)計自動化特點

1、自動化

電子設(shè)計自動化設(shè)計過程中,通過應用軟件可以使“系統(tǒng)層-電路層-物理層”整個過程實現(xiàn)自動化。設(shè)計過程中,設(shè)計人員按照電子系統(tǒng)指標要求采用相應的電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計產(chǎn)品的功能,并利用相關(guān)軟件驗證產(chǎn)品的設(shè)計效果,其中,基本不需要設(shè)計人員進行手工設(shè)計,整個過程是一個自動化設(shè)計過程。

2、集成化

在計算機技術(shù)支持下,不同的應用軟件在計算機平臺上形成一個功能強大的

電子設(shè)計環(huán)境,使得電子產(chǎn)品擁有了一個高度開發(fā)的集成環(huán)境。在這樣一個高度開發(fā)的設(shè)計環(huán)境中,不僅可以有效控制設(shè)計過程、設(shè)計數(shù)據(jù)及設(shè)計軟件,還可以使設(shè)計軟件共享設(shè)計資源,為電子設(shè)計提供了一個高度開放的設(shè)計環(huán)境。

3、智能化

電子設(shè)計自動化為設(shè)計人員提供了一個完備的設(shè)計向?qū)Ш吞崾?,設(shè)計人員不需掌握深層次的設(shè)計知識、理論和技巧,即使不進行手工運算、設(shè)計的情況下也可利用應用軟件完成電路設(shè)計。所以說,這也是一個智能化的設(shè)計過程。

4、豐富化

科學技術(shù)不斷進步的情況下,電子設(shè)計自動化軟件越來越多,為設(shè)計人員提供了越來越多的設(shè)計工具,使得電子設(shè)計自動化技術(shù)得到了極大的豐富和發(fā)展,設(shè)計人員的設(shè)計也更加便捷。

二、電子設(shè)計自動化在電子設(shè)計中的應用

(一)電子設(shè)計中應用電子設(shè)計自動化的設(shè)計流程

電子設(shè)計自動化在電子設(shè)計中應用的基本流程,就是先利用電子設(shè)計自動化工具中的圖形編輯器清楚表達出設(shè)計人員的設(shè)計思想,方式可以是文本也可以是圖形,然后進行語法、電路排錯及格式轉(zhuǎn)換,之后便可進行邏輯設(shè)計。在邏輯設(shè)計過程中,將軟件設(shè)計與硬件連接在一起,使軟件成功轉(zhuǎn)化為硬件,最后優(yōu)化設(shè)計結(jié)果,消除冗余邏輯,節(jié)省資源。

設(shè)計輸入

設(shè)計輸入的主要工具有HDL編輯器、原理圖編輯器、狀態(tài)機編輯器,其中的HDL編輯器是高層次設(shè)計中普遍采用的輸入工具。在設(shè)計輸入中,設(shè)計人員要利用電子設(shè)計自動化軟件中的文本、圖形編輯工具將設(shè)計人員的設(shè)計思路用文本、圖形方式清楚表達出來。表達方式是可以選擇的,并可以混用,一般情況下通常采用圖形形式,既直觀又方便。

2、排錯編譯

完成設(shè)計輸入后利用編譯器進行排錯編譯,編譯成需要的、特定形式的編程文件。排錯編譯是邏輯綜合的必須準備工作,為了保證最終編程文件的準確性和可靠性,應利用編譯器自動進行錯誤檢查、網(wǎng)表提取、器件適配,一切無誤后產(chǎn)生設(shè)計人員想要的文件。

3、邏輯綜合

在邏輯綜合中實現(xiàn)軟件與硬件之間的掛鉤,是軟件設(shè)計轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵。設(shè)計綜合后,軟件設(shè)計一般可生成EDIF、XNF、VHDL等形式的網(wǎng)表文件,文件基本描繪了電子電路的基本構(gòu)成。之后,便可以根據(jù)電子電路構(gòu)成利用相關(guān)軟件進行功能仿真,驗證設(shè)計結(jié)果是否滿足了設(shè)計者的設(shè)計意圖及電子電路設(shè)計的要求。如果設(shè)計結(jié)果出現(xiàn)偏差,利用科學工具分析其中存在的原因,針對影響因素提出合理的改進與解決措施,重新設(shè)計,直至功能仿真收到良好的效果。

4、編程下載

在編程下載階段,功能仿真確定設(shè)計沒有錯誤、紕漏之后,可以利用Multi LINX電纜或JTAG編程器將編程下載下來,存檔于目標地址,即完成了設(shè)計實現(xiàn)工作。

(二)電子設(shè)計中應用電子設(shè)計自動化應注意的問題

1、優(yōu)化邏輯綜合,便于得到易于實現(xiàn)的結(jié)果

邏輯綜合后,電力設(shè)計可能存在冗余的程序影響設(shè)計結(jié)果實現(xiàn)的效果,妨礙硬件電路日后的運行效率,為此,需要對電路設(shè)計進行邏輯綜合優(yōu)化,優(yōu)化設(shè)計軟件。優(yōu)化過程中,由于自動編譯器經(jīng)常會被簡化掉,因而需要特別注意一下這個問題,如果被去除應立即恢復。

2、現(xiàn)場可編程門陣表結(jié)構(gòu)的選用

電子設(shè)計自動化應用中,現(xiàn)場可編程門陣表一般采用找表結(jié)構(gòu)、AND-OR結(jié)構(gòu)、多路選擇器結(jié)構(gòu)等。之所以選擇以上結(jié)構(gòu),關(guān)鍵在于這些結(jié)構(gòu)具有顯著的可編程性。但是,由于以上結(jié)構(gòu)具有比較大的時延性,易導致設(shè)計中同步信號發(fā)生時序偏移。盡管該類問題是現(xiàn)場可編程門陣表設(shè)計中常見問題,且時延性得到有效控制的難度比較大,但是為了提高設(shè)計的可靠性,設(shè)計過程中必須對此提高注意。

3、邏輯劃分方法及芯片利用率問題

由于FPGA容量和I/O數(shù)目都是有限的,為此,一個大型電子電路只有經(jīng)過邏輯劃分后才能利用多個芯片實現(xiàn)功能。這種情況下,邏輯劃分的方法的優(yōu)劣程度直接關(guān)系著設(shè)計的性能。除次之外,如果在固定引出端分配的前提下進行電路修改的話,由于芯片I/O引出端比較多,非常容易導致芯片的不布通率降低。為此,設(shè)計過程中應盡量使用多個芯片,并保證邏輯劃分方法的有效性。

4、延時性各不相同

盡管電子軟件設(shè)計完成后進行了功能仿真,核實了硬件功能設(shè)計的性能,可是由于門列陣、功能單元等形式的延時性各不相同,有可能存在延時性不匹配的問題,影響到硬件的設(shè)計功能。鑒于這個問題對電力電路性能影響重大,為了使這個問題得到有效解決,國際上一些國家專門研發(fā)了硬件功能仿真軟件,一定程度上提高了功能仿真的準確性和可靠性。

為了使電子設(shè)計自動化在我國得到進一步推廣和應用,我國相關(guān)研發(fā)機構(gòu)和研究人員也在認真、大力研究這一問題。隨著科學技術(shù)水平不斷提高,這個問題在未來一定會得到有效解決,使電子設(shè)計自動化更廣為所用,應用起來更為簡化和便捷。

結(jié)束語

時至今日,電子設(shè)計中已經(jīng)離不開電子設(shè)計自動化技術(shù)的參與,電子設(shè)計自動化在微電子技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)應用中的作用越來越顯著。在通信、航天、醫(yī)學、國防、工業(yè)、儀器儀表等領(lǐng)域中應用的電子設(shè)計自動化技術(shù)正在快速向前發(fā)展著,高科技電子產(chǎn)品的研發(fā)工作對電子設(shè)計自動化的依賴日趨明顯,極大推動了電子設(shè)計自動化的發(fā)展。為了縮短電子產(chǎn)品研發(fā)周期、降低電子產(chǎn)品價格,電子設(shè)計自動化技術(shù)因在原有基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新,提高電子設(shè)計效果、節(jié)省資源,滿足人們對電子產(chǎn)品提出的要求。

參看文獻:

[1] 馬智浩,高梅,李春祎. EDA在電子設(shè)計中的應用[J]. 今日科苑, 2007,(16) .

[2] 井海明,劉永軍,劉丹,彭育貴. 電子設(shè)計技術(shù)的趨勢[J]. 石家莊師范專科學校學報, 2008,(03) .

[3] 李文杰,趙明富,雷建軍,包明. 電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)及其應用[J]. 重慶工學院學報, 2009,(02) .

篇3

在明確了EDA課程改革的目標后,就需要以基本目標為依據(jù),對EDA課程改革方案和措施方法進行系統(tǒng)的組織與管理。首先,院校應該成立一支專業(yè)的課改團隊,由EDA課程專業(yè)教師和校外電子設(shè)計自動化領(lǐng)域?qū)<医M成,這樣的教學課改團隊組織可以充分將教學與工作實踐結(jié)合在一起,有利于很好的實現(xiàn)課改目標。另外在課程改革工作中,應根據(jù)學院的統(tǒng)一部署,召開課程改革研討會,組織課改團隊制定課程改革進度計劃,完成課程改革分工,并且明確責任到具體每個人。還需要定期匯報課程改革情況、組織課程改革項目實施、分析總結(jié)課改成效、形成課改經(jīng)驗材料,為以后的教學改革措施提供寶貴資料。

課程改革的具體措施

筆者結(jié)合我院的基本教學情況,通過分析現(xiàn)有教學模式中存在的弊端,提出了從教學模式、教學方法、教學手段、學習方法以及課程考核評價方法等五方面入手,進行一系列課程設(shè)計改革的措施建議,以供參考。

1教學模式改革。在對EDA課程進行教學模式設(shè)計改革時,要制定以項目為核心,教學做一體化的教學模式。EDA課程教學需要通過理論實踐一體化的項目教學、校內(nèi)生產(chǎn)性實訓、課題產(chǎn)品開發(fā)等幾個教學環(huán)節(jié)組織實施設(shè)計,在理論實踐一體化教學時要以項目為載體,在教、學、做的過程中,完成知識技能態(tài)度的培養(yǎng);通過校內(nèi)生產(chǎn)性實訓強化學生質(zhì)量意識、成本意識、產(chǎn)品意識;而課題產(chǎn)品開發(fā)中則可以讓學生了解企業(yè)文化、工廠紀律,了解企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,獲取工作方法和生產(chǎn)經(jīng)驗,進而使學生掌握電子設(shè)計自動化(CPLD/FPGA)技術(shù)應用與產(chǎn)品開發(fā)的方法。

2教學方法改革。教學過程中,要靈活運用項目教學法、案例分析法、分組討論、角色扮演、情境教學、啟發(fā)引導法、頭腦風暴法等教學方法,引導學生積極思考、樂于實踐。在教學實施時,按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步進行,其中,資訊、計劃、實施、檢查階段要以學生為主,老師作為旁觀者,只有在學生遇到問題時,才給予及時的指導。在決策、評估中,則需要老師參與到每一個組,及時提出合理建議和作出公正的評價。

3教學手段改革。首先,要綜合應用多種信息技術(shù)手段。逐步建立電子設(shè)計自動化課程學習網(wǎng)站,利用網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供大量的學習素材。另外,還可以利用互聯(lián)網(wǎng)的豐富資源為學生提供EDA學習入門、開發(fā)設(shè)計實例、器件資料下載、軟件下載、技術(shù)論壇等相關(guān)資料;其次,要充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗實訓室,開展虛擬平臺的仿真教學。還可以開辟Q(mào)Q群組等多種交流平臺,使學生可以利用平臺與同學或老師討論學習問題,激發(fā)學生的學習積極性,通過平臺的信息共享,提高學習效率;再次,可以結(jié)合EDA的六新內(nèi)容,自主開發(fā)制作CPLD/FPGA學習開發(fā)板,并將其貫穿整個學習過程。充分利用電子設(shè)計自動化技術(shù)先進的教學方法,使用軟件模擬仿真、開發(fā)板綜合下載試驗運行,并結(jié)合單片機與EDA技術(shù),實現(xiàn)綜合的電子設(shè)計;最后,以電子創(chuàng)新實訓室為基地,實現(xiàn)教學做一體化教學。廣泛開展技術(shù)服務(wù),產(chǎn)品開發(fā),為周邊企業(yè)和公司提供服務(wù),培養(yǎng)學生的實際技術(shù)應用和開發(fā)能力。

4學習方法改革。在學習方法上,教師要積極起到指導和引導的作用,使學生在教學做一體化的環(huán)境中按照任務(wù)要求,對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計要求進行分析和設(shè)計、制作,完成具體設(shè)計任務(wù),達到電子產(chǎn)品研發(fā)(輔助)工作崗位的要求,進一步加深對知識的理解,提高學習效果,提升實際工作能力,增強自己的技術(shù)應用能力、分析問題、解決問題的能力。而對于學生來講,要在完成任務(wù)的過程中始終要按照崗位要求和具體的操作標準和規(guī)范要求自己,讓自己真正進入實際工作狀態(tài),加強職業(yè)道德修養(yǎng),養(yǎng)成良好的行為習慣。

5課程考核評價方法改革。在對EDA課程的考核評價中,要有針對性地選擇考核方法,進行全程化考核,課程考核應以調(diào)動學生自主學習的積極性、監(jiān)督學習過程、評價學生的綜合職業(yè)能力為目的,實行過程考核和綜合考核相結(jié)合的考核方案。以學習過程的考核為主,圍繞核心技術(shù)技能,注重包括方法能力和社會能力在內(nèi)的綜合職業(yè)能力的考核??己诉^程中要體現(xiàn)學生的能力,體現(xiàn)考核的公平、公正、客觀、實際。同時,也可以采用以過程考核結(jié)合結(jié)果考試的多元化考核方式,對學生實行以職業(yè)能力為中心的考核,通過各種不同的考試形式激發(fā)學生自主學習的積極性,提高其在解決實際問題的工作能力、獲取新知識、新技能的學習能力、團隊活動的合作能力以及職業(yè)語言表達能力。

結(jié)語

篇4

1對電子設(shè)計競賽高職組試題的探討

大學生電子設(shè)計競賽命題一般是以電子電路(含模擬和數(shù)字電路)應用設(shè)計為主要內(nèi)容,可以涉及模-數(shù)混合電路、單片機、可編程器件、EDA軟件工具和PC機(主要用于開發(fā))的應用。題目包括“理論設(shè)計”和“實際制作與調(diào)試”兩部分,著重考核學生綜合運用基礎(chǔ)知識進行理論設(shè)計的能力,考核學生的創(chuàng)新精神和獨立工作能力,考核學生的實驗技能(制作、調(diào)試)。具體的競賽試題一般具有特定工程背景,其涉及的專業(yè)知識面廣,綜合應用性強。在給定功能和性能參數(shù)要求的情況下,由一個參賽隊在四天內(nèi)共同設(shè)計、制作完成。起初在競賽的選題上,高職院校的參賽選手與本科生沒有什么區(qū)別,都是從同一組試題中進行選題,其競賽的成績與本科生差距明顯,多數(shù)參賽隊伍都難以按要求完成其中的理論設(shè)計部分。從2007年開始,組委會采用了本科生組(甲組)和高職高專學生組(乙組)分開的兩組競賽題目,高職組的題目相對本科組除難度小些,要求降低外,其他方面并沒有多大區(qū)別,仍然是以電路的綜合設(shè)計與制作為主,評分標準也大體相同。從今年9月份舉辦的競賽來看,仍是這種情況,給人的感覺只是本科生試題要求的縮水。競賽對高職生在理論設(shè)計上的要求分量顯得過重,與當前高職教學改革的方向似乎有些偏離。

高職教育在我國經(jīng)歷了十多年的發(fā)展,全國各類高職院校成立之初,課程的設(shè)置與本科院校同類專業(yè)差別不大,許多課程只是本科課程的壓縮。隨著高職教學改革的深入開展,其培養(yǎng)目標和職業(yè)崗位定位越來越清晰。教育部對高職生的培養(yǎng)目標是要求學生具有較強的動手能力與實踐能力,要求學生畢業(yè)后從事生產(chǎn)第一線的設(shè)備維護、維修、安裝、調(diào)試等工作,這與就業(yè)市場對高職生的需求是相符的。高職的課程改革也逐漸走上了以就業(yè)為導向,校企合作、工學結(jié)合的道路。在這種趨勢下,大學生電子競賽對高職生在電路綜合設(shè)計方面的要求則難以發(fā)揮導向作用,以至于一些院校為了應付競賽而另外為參賽選手開設(shè)培訓課程的情況。既然競賽專門開設(shè)了高職高專組,在題目的設(shè)計和要求上是否能多考慮高職教育的特點和職業(yè)崗位的要求,不僅在難度上與本科組有所區(qū)別,在競賽的側(cè)重點和評分標準也應有所不同。例如本科組可側(cè)重綜合設(shè)計,高職組側(cè)重制作和測試,這樣更符合不同層次的高等院校對人才培養(yǎng)的定位要求。

2綜合設(shè)計型人才難以成為高職教育的培養(yǎng)目標

雖然高職生也是從每年的高考中錄取的,但是在入學分數(shù)上畢竟比本科生差了一個等次,這個差距反映出他們的中學知識基礎(chǔ)和學習能力與本科生的差距。許多學生讀高職是想學一門專業(yè)技術(shù),希望在動手能力上強于本科生,在今后的就業(yè)市場上找到屬于自己的位子?;A(chǔ)、能力和心理上的定位預期決定了他們中的大多數(shù)人難以在電子電路的綜合設(shè)計上有所作為。電子信息技術(shù)是現(xiàn)代科學技術(shù)中的高新技術(shù),其理論抽象、高深,初學者不容易理解和掌握。高職生由于中學的物理和數(shù)學基礎(chǔ)較差,教學中他們普遍反映專業(yè)理論課程的學習難度大,感到內(nèi)容抽象、難以掌握,理論考試不及格的情況在各高職院校都較為普遍。另外,高職生在校學習時間短,也制約了他們深入、全面地學習電子信息技術(shù)和相關(guān)知識。許多高職生實際在校學習時間為2年或2年半,最后一年或半年學校安排到企業(yè)實習。所以每屆參賽的高職生,多以二年級的學生為主,以他們的課程安排來說,還只是學了一些基礎(chǔ)理論,加上近年來的高職教學改革更側(cè)重于培養(yǎng)學生的動手實操能力,許多理論課程被壓縮,或降低要求,有設(shè)計要求的課程很少。在這種情況下,培養(yǎng)的高職生大多數(shù)不具備綜合全面的設(shè)計能力。因此,課程難度與學習時間的限制決定了難以將高職生培養(yǎng)成為電子電路方面的設(shè)計型人才。就業(yè)市場對高職生的需求和定位也越來越清晰,多數(shù)電子企業(yè)并不要求高職生具備設(shè)計開發(fā)電子產(chǎn)品的能力。以我校應用電子技術(shù)專業(yè)多年來畢業(yè)生的就業(yè)情況來看,在電子行業(yè)工作的大多數(shù)畢業(yè)生都是從事電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造與維修工作,只有極個別的學生有機會從事電子產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。因此,就業(yè)的導向也決定了高職電子信息類專業(yè)教學不能以培養(yǎng)設(shè)計開發(fā)型的人才為目標。

3以專業(yè)職業(yè)崗位技能要求為導向設(shè)計高職競賽題目

高職院校的辦學目標定位就是要培養(yǎng)出符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求的高素質(zhì)技能型人才,其核心任務(wù)就是要提高學生的職業(yè)技能與綜合職業(yè)素質(zhì)。在電子產(chǎn)品的設(shè)計、制造和服務(wù)領(lǐng)域,職業(yè)崗位對高職生技能的要求是能夠從事更高級、更復雜、更精細的工作。如果考慮到目前高職教育的特點,以電子專業(yè)職業(yè)崗位技能要求為導向設(shè)計高職電子競賽試題,可以從兩方面考慮出題,一是以電子電路的制作與測試為主;二是以電子產(chǎn)品故障的分析與維修為主。這兩方面是電子信息專業(yè)的高職生要掌握的主要職業(yè)技能,把這兩方面的職業(yè)技能要求引入到競賽中,通過賽項的設(shè)計將引導高職泛信息類相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置和教學改革、人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新方向。大學生電子設(shè)計競賽高職高專組的命題設(shè)計,可以側(cè)重考核參賽者的電路制作與測試能力,降低對電路綜合與程序設(shè)計要求,甚至不做要求,直接給出電路原理圖和控制程序,變設(shè)計制作為分析、制作和測試為主。讓高職生在識讀電路原理功能、弄清信號流程、讀懂程序設(shè)計的基礎(chǔ)上,進行PCB電路板的設(shè)計制作;元器件的選擇安裝;程序的輸入調(diào)試;電路功能的實現(xiàn);整機性能參數(shù)的測量。以充分反映參賽的高職生對電路的理解和將圖紙變?yōu)閷嵨锏募寄芩健?/p>

全國職業(yè)院校技能大賽高職電子信息類的選題,可以以電子產(chǎn)品故障的分析與維修為主。今年全國職業(yè)院校技能大賽高職組的“芯片級檢測維修與信息服務(wù)”試題,就是按照完整的芯片級維修工作過程設(shè)計競賽題目,競賽內(nèi)容體現(xiàn)實際工作過程的真實性。今后的競賽若能以電子產(chǎn)品整機的維修作為競賽項目(如數(shù)字電視、手機、電腦、數(shù)碼產(chǎn)品等),在一個產(chǎn)品上設(shè)置多種故障,能涉及更多更全面的維修知識和技能。對高職生的維修技能要求應與經(jīng)驗型維修有所區(qū)別,應重點要求能從硬件和軟件原理分析,儀器檢測等分析復雜故障,寫出故障分析報告。對于一般的維修技能也應有所要求,如根據(jù)電路板繪出局部電路圖、軟件的擦寫、芯片的拆焊、元器件的代換、維修工具的使用等。

4高職電子信息專業(yè)培養(yǎng)的能力目標定位

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培養(yǎng)計劃修訂要遵循高等教育要重視培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的要求,堅持全員性與社會性、科學性與規(guī)范性、基礎(chǔ)性與實踐性、個性化與自主性、特色化與國際化五大原則,建立一個符合電子信息類專業(yè)特點的“通識教育+專業(yè)教育”的人才培養(yǎng)體系及學科平臺課程體系。

1.1課程內(nèi)容

在知識結(jié)構(gòu)方面,要求學生有良好的思想素養(yǎng)與專業(yè)知識。專業(yè)知識主要有學科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課程、高校學生電子設(shè)計能力培養(yǎng)的探討樓然苗(浙江海洋學院,浙江舟山316022)專業(yè)方向課、專業(yè)選修課。課程設(shè)置一定要有針對性,象模擬電路、數(shù)字電路、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)、電路原理圖與PCB設(shè)計、電子綜合設(shè)計等課程一定要重點把握。一些針對性不強的課程如計算機輔助設(shè)計、集成電路設(shè)計可作為輔修或選修課程。

1.2課程學時

以“精簡教學內(nèi)容、壓縮課堂教學學時,加強實踐教學環(huán)節(jié)的有效性”為原則,合理分配課堂學時與實驗學時的比例,對于與學生電子設(shè)計能力關(guān)系密切的課程需適當增加一些學時。如電子信息類專業(yè)方向課中的電子設(shè)計自動化、電子綜合設(shè)計輔導等課程可適當提高實驗學時數(shù);專業(yè)核心課中的單片機原理及應用課程可按2:1.5設(shè)定理論學時與實驗學時比(32學時+24學時)。

1.3集中實踐教學環(huán)節(jié)

去消一些效果不好、由學生自主聯(lián)系、分散實習的課程或減少學分,減少一些效果不好的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計學時或改為完成設(shè)計作品學分制。為了讓學生擁有對一個電子產(chǎn)品從設(shè)計、開發(fā)到成品的全過程能力,除一般的實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計外,可重點開設(shè)電路圖與PCB制作、C語言編程、單片機設(shè)計、電子設(shè)計等綜合技能訓練項目。

1.4形成系統(tǒng)教學

將大學生學科競賽的培訓與輔導教學內(nèi)容納入課程學分系統(tǒng)中,形成系統(tǒng)的教學計劃,為提高學生電子設(shè)計創(chuàng)新能力及參加全國全省大學生電子設(shè)計競賽奠定基礎(chǔ)。

1.5學分的替代制度

建立學分免修、替代制度,將學生專利、學術(shù)論文、競賽獲獎等納入學分免修、替代等制度中,促進學生參與創(chuàng)新研究的積極性。

2.教材改革與建設(shè)

要鼓勵教師選用國內(nèi)外優(yōu)秀教材,鼓勵教師編寫有校本專業(yè)特色的教材,體現(xiàn)專業(yè)特色、行業(yè)特色和學校特色。對電子信息類專業(yè)來說,出版編寫一些實用性強、有工程項目應用實例的實踐教材是非常有必要的,如電子綜合設(shè)計實例與輔導、電路原理圖與PCB設(shè)計實例、單片機設(shè)計實例輔導等等。

3.課堂與實驗教學改革

在課堂教學中要積極推動課程教學范式的根本性轉(zhuǎn)變,在基礎(chǔ)課程中可探索包班制、分級制、分層制、掛牌上課等基礎(chǔ)課程綜合改革,逐步實行教考分離。在學科基礎(chǔ)課、專業(yè)課中實施任務(wù)驅(qū)動、基于問題、合作學習、案例教學等研究性教學方法,積極探索各種理論與實踐互動的教學方式,培養(yǎng)學生的自學能力、研究能力、合作能力。對一些與電子設(shè)計能力培養(yǎng)關(guān)系密切的課程的課堂與實驗教學可作以下一些償試。

3.1將與計算機操作關(guān)系密切的如“單片機原理及應用”、“電路原理圖與PCB設(shè)計”等理論課放在電子交互教室(機房)上課,在教學中將理論教學與上機實訓內(nèi)容交替進行,強化教學效果。

3.2探索慕課等網(wǎng)絡(luò)助學平臺教學方式。分清教師講與學生學的內(nèi)容,在網(wǎng)上可布置課外學生個人學習內(nèi)容、探究式學習內(nèi)容、拓展性學習內(nèi)容,提高學生自主學習能力。一些選修課、方向課可借助網(wǎng)絡(luò)課堂等形式開設(shè)。

3.3實驗項目盡量與實際電子設(shè)計工程項目結(jié)合起來,真題真做,促進“教、學、做”相結(jié)合的“理論實際一體化”教學模式。

3.4實施教考分離,以機考替代紙質(zhì)考試,或?qū)嵤┮栽O(shè)計作品為主的課程成績評分制度,促進實踐動手能力的提高。

4.實踐環(huán)節(jié)的改革

通過對電子信息類大學生就業(yè)崗位能力要求的調(diào)研,合理制定學生的專業(yè)技能標準,明確職業(yè)技能考證要求,優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié),提高實踐學分,從基本素質(zhì)、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、綜合訓練四個步驟及素質(zhì)拓展、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、專業(yè)綜合能力、綜合實習和創(chuàng)新實踐六個模塊構(gòu)建實踐教學體系。對一些效果不好的課程設(shè)計報告、畢業(yè)設(shè)計論文學分評定制,可改成以課程設(shè)計實物作品、畢業(yè)設(shè)計實物作品、發(fā)表的科技論文、獲得的知識產(chǎn)權(quán)(專利)證書、學科競賽獲獎證書等為主的成果學分評定制;一些分散的學生自主生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習可改為教師帶隊制的集中實習;有條件的高??山ㄔO(shè)校內(nèi)電子焊接加工生產(chǎn)線,使之成為具備電子路線設(shè)計、加工、生產(chǎn)、測試全過程功能的電子設(shè)備校內(nèi)生產(chǎn)實習基地。

5.課外學科競賽教學

大學生學科競賽是促進提高創(chuàng)新實踐能力的重要載體,要建立一套與教學培養(yǎng)計劃相輔助的學科競賽教學體系,適當開設(shè)一些電子設(shè)計類知識的公選課、必修課,成立學生電子設(shè)計興趣小組(社團),提供開放的活動場地,在教師指導下開展日常的電子設(shè)計活動,鼓勵并輔導學生進行科技、知識產(chǎn)權(quán)申請等學術(shù)研究活動,活躍校園學術(shù)研究氣氛,也為大學生電子設(shè)計競賽打下基礎(chǔ)。

6.職業(yè)證書考證教學

職業(yè)技能證書是為了適應用人單位工作的客觀需求。在教學上一定要強化與職業(yè)考證相關(guān)的實踐性教學環(huán)節(jié)??蓪⒙殬I(yè)技能考證培訓內(nèi)容整合到相關(guān)教學課程及實驗內(nèi)容中,減少課外考證輔導的教學學時。建立校內(nèi)電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點并設(shè)立網(wǎng)上輔導平臺,開放考證訓練的實訓場地,提高電子工程師、板級工程師、電工等考證學生的持證率。

7.小結(jié)

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【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計教學;課改背景;課改思路;課改方法

電子設(shè)計自動化是現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心,是現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的有機結(jié)合,為現(xiàn)代電子理論和設(shè)計的表達與實現(xiàn)提供了可能性,對于現(xiàn)代電子科技的發(fā)展有著重要的意義。在電子設(shè)計自動化的人才培養(yǎng)過程中,應當明確電子設(shè)計自動化的重要性以及其對專業(yè)人才的需求方向,傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不適用現(xiàn)代電子科技課程的教學,必須要對電子設(shè)計自動化課程進行教學改革。

一、課程改革的背景

改革開放以來,我國電子信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展,特別是進入21世紀以來,產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平得到大幅提升。近年來,隨著電子設(shè)計自動化開發(fā)工具功能的不斷完善,使得現(xiàn)場可編程門陣列技術(shù)以空前的規(guī)模和速度滲透到各行各業(yè),并成為當今電子設(shè)計領(lǐng)域中應用最為廣泛的可編程邏輯器件之一,同時使得社會對電子設(shè)計自動化的人才需求量也越來越大。

然而在經(jīng)過企業(yè)的專家調(diào)研、訪談,畢業(yè)生的回訪等信息反饋后,發(fā)現(xiàn)大家對現(xiàn)在學生的電子設(shè)計自動化技術(shù)的應用能力表示遺憾。在實際的電子設(shè)計工作中,大部分學生都不能將學習到的知識運用到實際工作中去,等學生在工作中才明白電子設(shè)計自動化技術(shù)對以后的發(fā)展和復雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計、產(chǎn)品的升級更新的重要性時已經(jīng)為時已晚。因此,現(xiàn)代的電子設(shè)計自動化教學的主要任務(wù)是要建立一個健全的電子設(shè)計教學體系,以解決學生只是學習零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使我院電子信息工程專業(yè)的電子設(shè)計自動化教育緊跟社會的發(fā)展,改變現(xiàn)今高職與社會脫節(jié)的現(xiàn)狀,必須要對現(xiàn)有的電子設(shè)計自動化專業(yè)教學課程進行改革。

二、課程改革的思路

進行電子設(shè)計自動化教學課改,必須要明確課程改革的思路。在課程教學改革中,應當貫徹以學生為主體的指導思想,引入校企合作、任務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)機制。課程標準修訂和課程設(shè)計過程中要與企業(yè)緊密合作,以企業(yè)對新型電子產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)能力的要求為課程核心。電子設(shè)計自動化課程改革的思路需要考慮到以下幾點:

1、對專業(yè)崗位群進行企業(yè)調(diào)研。在進行課程調(diào)研時,要與專業(yè)調(diào)研相結(jié)合,在選取調(diào)研對象時應廣泛選取不同性質(zhì)、不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)的工程技術(shù)人員進行調(diào)研。調(diào)研的方法可以采用問卷調(diào)查法,通過調(diào)研及座談根據(jù)電子信息工程技術(shù)、應用電子技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)的要求,把所涉及到的職業(yè)活動分解為項目,再對工作項目進行分析,獲得每個項目的具體工作任務(wù),并對完成此項任務(wù)所需要的職業(yè)能力作出詳細的描述。

2、以工作過程為導向,設(shè)計學習情境實施的教學資料、教學方法與組織。在教學方法上,不拘泥于某幾種教學方法,而是根據(jù)學生的個性特征及教師的教學特點,運用各種各樣的教學方法達到教學的目的。在教學組織上,采用模擬項目開發(fā)的方式,按照企業(yè)管理方式進行項目管理,讓學生身為“準員工”體會工作環(huán)境和工作過程,強化學生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學生的合作、溝通能力和責任心。

3、根據(jù)行動領(lǐng)域設(shè)計學習領(lǐng)域及學習情境。結(jié)合電子設(shè)備裝接工的國家職業(yè)標準,確定了“電子設(shè)計自動化” 這一行動領(lǐng)域?qū)膶W習領(lǐng)域?qū)W習目標與學習內(nèi)容,再按照學生學習規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律將學習領(lǐng)域劃分為5個學習情境,構(gòu)成5個學習情境組成的學習情境庫,方便對不同基礎(chǔ)的學生組織教學。

4、融入電子制圖員、助理電子設(shè)計師職業(yè)標準、企業(yè)標準、電子設(shè)計的主流器件、新技術(shù)、新工具等“六新”,結(jié)合企業(yè)操作技能要求和工藝標準,確定課程標準。然后,根據(jù)典型工作任務(wù)的特點,將各教學內(nèi)容進行知識的解構(gòu)。按照職業(yè)成長規(guī)律與認知學習規(guī)律,以項目的形式,將課程分解為若干學習情景,將之前解構(gòu)的各知識點重構(gòu)到相應的學習情景中,真正實現(xiàn)“用什么,學什么”。

三、改革的方法

明確了電子設(shè)計自動化課程改革的思路后,就需要采取相應的措施方法來實施改革。筆者提出以下幾點改革方法建議,以供參考。

1、調(diào)查研究法??梢猿闪iT的課程改革團隊,深入行業(yè)企業(yè)一線進行人才需求調(diào)研、崗位工作知識能力素質(zhì)要求調(diào)研、學生崗位工作適應性調(diào)研、專家訪談、畢業(yè)生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進行數(shù)據(jù)匯總、處理和分析,把用人單位對學生的要求與課程改革有機地結(jié)合起來,使課程改革與建設(shè)方案更加符合社會需要,更具有針對性和可操作性。

2、探索實踐法。探索實踐法主要是指在實際的教學組織過程中,按照課程改革方案不斷優(yōu)化教學方法,提高學生學習效率和教學效果,特別是提高教學質(zhì)量的自我監(jiān)控能力,以實踐的方式探索適合高職信息工程類專業(yè)學生電子設(shè)計自動化課程的教學方式及方法。

3、試點對比分析法。通過試點班級、試點教師實施課改教學,記錄課程教學的過程以及出現(xiàn)的問題,主要包括學生的主動學習意識和課程的參與度,學生的學習態(tài)度和學習效果,教師的教學組織是否合理,講義的內(nèi)容組織是否合理,教學資料是否充分等;然后進行縱向的歷史對比分析和橫向的試點與非試點對比分析,找出課程實施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。

四、課程改革的特色

針對我院的實際教學情況以及設(shè)施條件,結(jié)合當前社會對電子設(shè)計自動化人才的需求,在實行電子設(shè)計自動化課程改革時,應當建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學生更好的融合所學電子設(shè)計自動化知識在實際工作中的應用。

1、工學結(jié)合,“教、學、做”合一。以職業(yè)能力為核心、融入職業(yè)標準,以真實工作任務(wù)為載體,創(chuàng)設(shè)“教學做”一體化的教學情境,實行行動導向的教學模式。

2、提出虛實結(jié)合、軟硬結(jié)合、實驗室與網(wǎng)上虛擬實驗實訓結(jié)合的新的實踐教學體系。充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實驗實訓室,開展虛擬平臺的仿真教學。實現(xiàn)教學資源的校內(nèi)、校外共享。

3、學習與工作接軌,能力培養(yǎng)貫穿始終。體現(xiàn)課程設(shè)計與教學活動的“漸進性、真實性、實用性、先進性”,學生學習的過程就是實際的工作過程,實現(xiàn)了與實際工作的零距離接軌。

篇7

《電子設(shè)計初步》是計算機應用技術(shù)專業(yè)面向職業(yè)崗位所設(shè)置的行業(yè)通用能力培養(yǎng)課程,是校企合作開發(fā)的基于電子產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試典型工作過程的課程,對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。課程定位為專業(yè)基礎(chǔ)課,在新生入學的第一學期開設(shè)。通過本課程的學習可使學生具備電子電路分析、設(shè)計和制作的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的基本職業(yè)技能,為學生就業(yè)打下堅實基礎(chǔ);激發(fā)學生的學習興趣,明確專業(yè)發(fā)展的方向;提高學生的專業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學習作好前期準備。

二、課程設(shè)計實施

(一)課程的培養(yǎng)目標

通過本門課程的學習,逐步培養(yǎng)學生具備以下四種類型的能力:1、專業(yè)核心能力:綜合利用電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識進行理論設(shè)計的能力;具備一定的生產(chǎn)、生活中的電子電路的制作及維修能力。2、社會適應能力:自學創(chuàng)新能力;團隊合作能力;獨立解決問題的能力。3、行業(yè)通用能力:熟練應用Multisim仿真軟件。4、崗位專用能力:元器件識別檢測,儀器的使用及保養(yǎng)。知識目標的培養(yǎng)具體包括以下5個方面:1、認識各種電子元器件,掌握電子元器件的特性、參數(shù)選擇以及檢測方法。學會常用電子儀器的使用及器件手冊的查閱。2、通過搭建各種典型電子電路,了解元器件在電路中的作用,掌握典型電路的工作原理。3、通過焊接技術(shù)的學習,使學生掌握焊接技術(shù)機理,掌握合格焊點的質(zhì)量標準。了解生產(chǎn)企業(yè)中電子產(chǎn)品的制造過程。4、熟練掌握Multisim仿真軟件的使用。5、能夠進行一個簡單電路或一個簡單電子產(chǎn)品的設(shè)計、焊接、制作與調(diào)試。

(二)教學項目的選取

充分利用校內(nèi)外教學資源,以項目作為教學的載體,采納企業(yè)人員的建議,基于工作過程選取典型功能電路作為教學項目。教學項目實施進程表設(shè)計如下:企業(yè)常用到的一些大型的焊接設(shè)備,例如:波峰焊和貼片焊,在校內(nèi)無法讓學生親身體驗,因此可采取帶領(lǐng)學生去校外的企業(yè)參觀學習的形式作為教學的補充。項目一至五為模擬電路,項目六和七為數(shù)字電路,模擬電路是數(shù)字電路的基礎(chǔ)。電路結(jié)構(gòu)的選取由簡單到復雜,呈遞進關(guān)系。教學中以學生為主體,體現(xiàn)了“教學做”一體化的教學模式。

(三)教學項目的具體實施

1、教師給出具體項目后,學生根據(jù)電路圖選取并檢測所需的元器件。2、運用Multisim仿真軟件進行電路的仿真實驗,學習掌握電路的工作原路。3、利用面包板搭建實際電路,進行電路的參數(shù)調(diào)整并調(diào)試電路使其符合性能要求。4、將實際搭建電路與仿真電路對比,進行誤差分析。5、通過舉一反三,對所學電路進行拓展。6、運用Multisim仿真軟件仿真拓展電路培養(yǎng)學生的電路設(shè)計能力。

(四)課程教學方法及手段

本門課程教學方法的使用大體歸納為三點:1、基于企業(yè)實際開發(fā)電子產(chǎn)品的設(shè)計流程,采用仿真與實踐相結(jié)合的項目導向教學方法。根據(jù)實際教學需要,將案例教學法、問題教學法、擂臺競賽法等多種教學方法靈活應用。同時,注重人文與專業(yè)的結(jié)合,重視做人做事的教育,將職業(yè)道德、職業(yè)規(guī)范、職業(yè)技能的培養(yǎng)有機結(jié)合。2、教育技術(shù)的應用:借助現(xiàn)代教育手段,可以使學生了解行業(yè)最新的技術(shù)信息,開闊學生的眼界,并促進教學內(nèi)容更新完善。3、體驗性學習的廣泛開展:通過校內(nèi)實訓室的實際動手操作,校內(nèi)外企業(yè)的參觀學習,使學生親身體驗,產(chǎn)生直觀的感受,通過體味領(lǐng)悟,使學生真正弄懂知識,從而收到良好的教學效果。所使用到的教學手段主要有:1、采用多媒體教學影片。2、準備電子教案,并且采用多媒體課件輔助教學。3、充分利用校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng):學生可以根據(jù)自己掌握知識的程度有選擇的進行學習,通過校園網(wǎng)隨時進入仿真實驗室進行操作。通過大量互聯(lián)網(wǎng)的使用使學生了解最新的行業(yè)資訊。教師也會給學生提供一些電子行業(yè)相關(guān)的網(wǎng)站供學生參考。4、利用真實的實踐教學環(huán)境。例如:項目八電子產(chǎn)品的制造過程這一知識目標的學習,通過帶領(lǐng)學生進入校外企業(yè)參觀學習以及安排學生觀看多媒體教學影片的形式來實現(xiàn)。在參觀的過程中,由我們頂崗實習的學生給新生做詳細的介紹。一方面,學生直觀了解電子產(chǎn)品制造的全過程,另一方面,親身感受企業(yè)真實的工作環(huán)境,提前做好心理準備,明確發(fā)展的方向。

(五)課程的評價體系

《電子設(shè)計初步》課程采用項目實施過程的考核機制,企業(yè)參與、教師評定與學生互評相結(jié)合??傇u成績由實踐表現(xiàn)和項目累積成績兩部分組成。其中,實踐表現(xiàn)部分結(jié)合企業(yè)用人標準給個人打分,包括出勤率、學習態(tài)度、查閱資料質(zhì)量、電路所測參數(shù)、校內(nèi)、外企業(yè)參觀實習表現(xiàn)等。實踐表現(xiàn)占個人總評成績的30%。項目累積成績部分給出的是團隊成績,學生互評推選出優(yōu)秀作品參加小組間的評比,校內(nèi)實訓室完成的項目由教師打分給出小組的項目實踐成績;校內(nèi)企業(yè)完成的項目請企業(yè)人員參與評分,項目累積成績占個人總評成績的70%。

三、課程設(shè)計成果及思考

篇8

全國大學生電子設(shè)計競賽的特點是與高等學校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設(shè)工作。競賽的特色是與理論聯(lián)系實際學風建設(shè)緊密結(jié)合,競賽內(nèi)容既有理論設(shè)計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力。大學生電子設(shè)計競賽,其意義不僅僅是比賽本身,其對參賽學生的意義是不可小覷的,同時比賽更是帶動了電子信息類專業(yè)教學體系的改革,促進了電子信息類創(chuàng)新型人才的產(chǎn)生。

1大學生電子設(shè)計競賽是對學生所學

知識的檢驗及進一步升華,學有所用,相得益彰該競賽主要針對的是電子信息類的在校學生,在本科期間,會學習電路、數(shù)字電子基礎(chǔ)、模擬電子基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程,以及相應的實驗,這些是專業(yè)基礎(chǔ),是必不可少的。通過對競賽的準備階段,會不斷地學習充實自己,在深入學習的思考中,對專業(yè)基礎(chǔ)的認識已遠非書本上死板的知識點,而是從中窺出的更有價值的東西。學生通過自己的感悟和學習,會對基礎(chǔ)知識有更深刻的認識,有助于其他知識的學習,同時也是對所學基礎(chǔ)知識的靈活利用及升華。

2大學生電子設(shè)計競賽促進了相關(guān)教學體系的改革,使電子信息類專業(yè)蓬勃發(fā)展

電子設(shè)計競賽促進傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和教學方法的改革,促進適應現(xiàn)代高等教育需要的一個新的教學課程體系的形成。大學生電子設(shè)計競賽已越來越成為推進高校教學改革的有利措施,并使電子信息類專業(yè)的教學內(nèi)容按著理論和實踐并重、分析和綜合并重的道路發(fā)展。[1]

我國現(xiàn)有的教育體制,存在重知識輕能力,重理論輕實踐,重分析輕綜合,重個體輕協(xié)作,重繼承輕創(chuàng)新等現(xiàn)象。按傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的學生,在參加電子設(shè)計競賽時,就會發(fā)生諸多的問題。如:理論設(shè)計正確卻無法在工程上實現(xiàn),單元電路正確卻無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào),個人能力很強卻各自為政等。原因則在于,電子設(shè)計競賽既強調(diào)理論設(shè)計,更強調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn);既考核學生綜合運用基礎(chǔ)知識的能力,更注重考察學生的創(chuàng)新意識;試題實用性強、綜合性強,涉及的內(nèi)容是一個課程群而非單一的一門課程。電子設(shè)計競賽反映了電子技術(shù)的先進水平,又引導高校在教學改革中,應注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力,形式與內(nèi)容基本符合面向21世紀人才培養(yǎng)的目標和需求,是對傳統(tǒng)教學方法的一個挑戰(zhàn),對我們的教學提出了新的要求。課程體系和教學內(nèi)容的改革思路,必須適應現(xiàn)代高等教育的需要,不斷改進教學內(nèi)容,豐富實驗手段,開闊學生視野,強化工程概念,以鍛煉學生思維的廣闊性,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力,使學生的知識和能力達到電子設(shè)計競賽的水平,隨著集成技術(shù)的飛速發(fā)展,集成器件的廣泛應用,傳統(tǒng)的《模擬電子線路》、《脈沖數(shù)字電路》等基礎(chǔ)課程的深度和廣度已遠不能滿足電子競賽和電子信息時代的要求.注重電子新技術(shù)的應用,加強大學生基礎(chǔ)教育的內(nèi)涵更新和外延拓展勢在必行。

實驗教學對于大學生,特別是工科大學生培養(yǎng)實際動手能力至關(guān)重要。但是,現(xiàn)行的實驗教學內(nèi)容較陳舊,方法較單一,實驗安排過多過細,演示性、驗證性實驗太多,而綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗卻偏少。這樣的實驗教學模式,會誤導學生學習的目的性,削弱學生學習的主動性,阻礙學生創(chuàng)新思維的發(fā)揮和實踐能力的提高。而大學生電子設(shè)計競賽的舉辦,則為課程體系改革和教學內(nèi)容更新提供了契機。許多院??偨Y(jié)參加競賽的經(jīng)驗后,紛紛對課程體系進行了調(diào)整,在教學計劃中將電路類、單片機、計算機原理等課程提前安排;將單一驗證性實驗逐步轉(zhuǎn)向科學驗證、分析設(shè)計、系統(tǒng)綜合相結(jié)合;對傳統(tǒng)的實驗課進行整合,開設(shè)了《電子設(shè)計》選修課程和獨立的《電子設(shè)計綜合實驗課程》。由于競賽的需要,也促使實驗教學內(nèi)容不斷更新,許多院校已經(jīng)將一些新器件(如CPLD/FPGA等)和新技術(shù)(如EDA、電子電路軟件仿真、虛擬儀器技術(shù)等)引入實驗教學中,從而豐富了實驗內(nèi)容和手段,提高了實驗課的技術(shù)含量。不少院校還投入巨資建立專門的電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室(基地),為參賽隊員提供訓練、提高的場地,也面向全校學生,創(chuàng)造自主學習、獨立思考的環(huán)境,提供發(fā)揮創(chuàng)新思維、展示聰明才智的舞臺。[2]

3大學生電子設(shè)計競賽通過競賽的形式,培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維,促進電子信息類創(chuàng)新型人才的產(chǎn)生

大學生電子設(shè)計競賽設(shè)計多門學科,多個專業(yè)。該項競賽是對學生設(shè)計能力、實踐能力、心理素質(zhì)、團隊精神以及體力的一個大挑戰(zhàn),它檢驗學生的綜合運用知識能力和綜合實驗能力。[3]實踐證明,學科競賽使得優(yōu)秀學生脫穎而出,其個性與共性都得到了培養(yǎng)和加強。通過多學科知識和實際動手能力的綜合運用,學生的主動性得到充分發(fā)揮,創(chuàng)新思維得到激發(fā),工程實踐的訓練得到加強,培養(yǎng)了他們嚴謹?shù)目茖W工作態(tài)度、理論聯(lián)系實際的學風、利用信息資源的能力和團隊協(xié)作精神。此外,參賽學生在信心、勇氣以及克服困難的毅力等非理性思維及素質(zhì)方面也有不同的表現(xiàn)。這些都為學生今后的發(fā)展、貢獻社會、回報學校打下堅實的基礎(chǔ)。[4]

篇9

關(guān)鍵詞:電子設(shè)計;教學改革;大學生創(chuàng)新;考核機制;微課程

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)30-0126-03

Teaching Reform and Exploration of Electronic Design Course

MA Hong-xing, FAN Rong, ZANG Ling, DING Li-ming

(Beifang University of Nationalities,Yinchuan 750021,China)

Abstract:Electronic design course plays an important role in electronic information engineering, information engineering, automation and other professional, as well as the design and completion of electronic innovative projects of university students. Faced with the problems in the teaching process of electronic design, we have carried out reform and exploration in the teaching content, the arrangement of class hours and the examination system. These reforms make the course and the circuit, electronic circuits, digital circuits, SCM and other courses of theoretical teaching, and college students to declare the project and the completion of the project is more closely linked. From the view of the teaching effect, the electronic design courses after rescheduled not only promotes the related courses of study, but also helps the students' practical ability, innovation ability.

Key words: electronic design; teaching reform; college students' innovation; examination system; micro curriculum

1 引言

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

2 當前電子設(shè)計課程教學存在問題

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

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

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

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

3 電子設(shè)計課程教學改革

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

3.1 課時安排

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

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

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

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

3.2教學內(nèi)容

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

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

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

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

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

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

3.3考核機制

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

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

4 課程改革效果及不足

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

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

5 結(jié)論

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

參考文獻:

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

篇10

1培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新能力

中國研究生電子設(shè)計競賽從預備通知到正式比賽有一年時間的跨度,學生在此期間通過自命題或?qū)熋}查閱文獻并收集資料,采用最新技術(shù)至最終完成設(shè)計。競賽中三名學生組成一隊。中國研究生電子設(shè)計競賽命題分筆試和實踐環(huán)節(jié)命題兩部分。筆試采取統(tǒng)一命題,實踐環(huán)節(jié)學生自命題。學生的一些參賽作品命題具有獨特的創(chuàng)意,如清華大學的“可穿戴多媒體無線體域網(wǎng)”;北方工業(yè)大學的“基于NiosⅡ的商品防偽系統(tǒng)”;華南理工大學的“視覺跟蹤人機交互SOC設(shè)計”;臺灣亞東技術(shù)學院的“公車動態(tài)資訊系統(tǒng)”;復旦大學的“超聲血流分析平臺”;東南大學的“基于微電子神經(jīng)橋的癱瘓病人肢體康復系統(tǒng)設(shè)計”等作品都具有非常高的科技含量。成都電子科技大學的作品“新型無創(chuàng)傷式顱內(nèi)壓檢測系統(tǒng)”項目以其極高的商業(yè)應用前景,獲得了眾多企業(yè)的青睞。

2推動了教學工作的開展

十幾年來,許多高校在競賽的推動下開設(shè)了“電子設(shè)計自動化”課程。一些教師將電子設(shè)計自動化最新技術(shù)融入研究生教學。每年的研究生電子設(shè)計競賽,帶隊教師通過學生的設(shè)計作品了解到其他院校最新教學及科研現(xiàn)狀,通過互相交流,然后融入各自的教學中。中國研究生電子設(shè)計競賽從第六屆開始作品設(shè)計題目采用自由命題方式,從而使高校學生的設(shè)計作品和畢業(yè)設(shè)計及研究生所從事的科研課題緊密結(jié)合。學生在有限的競賽時間內(nèi)完成設(shè)計,可以說通過比賽進一步提高畢業(yè)設(shè)計論文的質(zhì)量。

二、研究生電子設(shè)計競賽模式的探索

1與企業(yè)深層次的合作

中國研究生電子競賽從誕生之日起,就確立了“以企業(yè)為主要推動力“”的發(fā)展思路。企業(yè)提供資金支持、參與題目設(shè)計與評審,為優(yōu)秀參賽者提供創(chuàng)業(yè)就業(yè)機會等。前期參與的企業(yè)有中國華大集成電路設(shè)計中心、深圳華為技術(shù)有限公司、清華同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、MenterGraphics公司、IEEE-SSCS北京分會、深港產(chǎn)學研基地、深圳市國微電子股份有限公司、深圳市亞科希資訊有限公司、中興通訊股份有限公司、ALTERA公司等。

2嚴格科學可行的競賽規(guī)則

中國研究生電子設(shè)計競賽建立了一只由國內(nèi)知名高校教授及研究所專家組成的組委會和命題委員會。委員會制定了嚴格科學可行的競賽規(guī)則。包括報名和資格確認、競賽程序、競賽要求、報獎比例和評獎比例、評審制度、公示以及相關(guān)的時間節(jié)點等內(nèi)容。競賽程序包括競賽的類型、筆試、預賽和決賽答辯等;競賽要求包括報告的格式、主要內(nèi)容、視頻制作的格式和密封方法等;評審制度包括論文評審的要求、復審、答辯評審、評分標準和計分規(guī)則等;公示包括公示日期、投訴和對投訴的應答等。