導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)字電路論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)字電路教學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要求

“數(shù)字電子技術(shù)”是高職高專電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是一門理論性和實踐性都較強(qiáng)的課程。它的任務(wù)是通過學(xué)習(xí)數(shù)字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學(xué)生在數(shù)字電路方面具有一定的理論水平和實踐技能,它是《微機(jī)原理與應(yīng)用》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》和《PLC原理與應(yīng)用》等主要專業(yè)課程必不可少的基礎(chǔ)知識。該課程對于學(xué)好后繼專業(yè)課程以及提高學(xué)生的工程實踐能力都有著極其重要的作用。

1立足于教學(xué)目標(biāo)，展開教學(xué)

1.1知識目標(biāo)

熟悉布爾代數(shù)的基本定律，掌握卡諾圖與公式化簡法；掌握數(shù)字電路中常用的基本單元電路和典型電路構(gòu)成、原理與應(yīng)用；掌握常用的中小規(guī)模集成電路功能。

1.2能力目標(biāo)

具有查閱集成電路器件手冊，合理選用集成電路器件的能力。對集成芯片，重點分析電路的外特性和邏輯功，以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊、資料等，使學(xué)生學(xué)會在實際應(yīng)用中正確選擇和使用集成芯片。

具有識讀和分析一般典型應(yīng)用電路的能力。增強(qiáng)電路分析的內(nèi)容，弱化電路設(shè)計。傳統(tǒng)數(shù)字電路教學(xué)往往注重電路設(shè)計內(nèi)容的教學(xué)，好像只有電路設(shè)計的能力，才能代表水平，而電路分析代表技能，是低技術(shù)的。不過技能卻正符合了高職高專的教學(xué)目標(biāo)，所以在教學(xué)過程中，應(yīng)注重電路分析方法的教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會分析較復(fù)雜電路，能修改已有電路服務(wù)于自己的設(shè)計目標(biāo)。

具有邏輯分析問題與解決問題的方法。隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛普及,數(shù)字化社會已經(jīng)到來,大規(guī)模、超大規(guī)模數(shù)字集成電路以其低功耗、高速度等特點,應(yīng)用越來越廣泛。因此如何在有限的時間內(nèi)使學(xué)生扎實掌握數(shù)字電路基礎(chǔ)知識理論和基本操作技能,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,是教師在教學(xué)過程中需要認(rèn)真思考的問題。并使學(xué)生在傳統(tǒng)的數(shù)字電路邏輯分析、邏輯設(shè)計思維訓(xùn)練的基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立起現(xiàn)代數(shù)字電路的應(yīng)用與設(shè)計思想，掌握現(xiàn)代電子技術(shù)的新技術(shù)和新器件，在專業(yè)學(xué)習(xí)中適應(yīng)當(dāng)代硬件技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，為走向?qū)嶋H工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)，為拓寬就業(yè)市場尋求一條全新之路。

1.3思想教育目標(biāo)

（1）樹立熱愛科學(xué)、實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識。（2）具有一定的自學(xué)能力和獲取新知識、新技術(shù)的基本素質(zhì)。（3）提高邏輯思維能力、養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)。

總之，?？平虒W(xué)不同于本科教學(xué),專科教學(xué)注重于學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，教學(xué)過程中突出培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識,分析解決實際問題的能力,以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以教學(xué)為主線，樹立能力培養(yǎng)目標(biāo)為重中之重的思想。

2選擇合適的教材，以教學(xué)要求分層、考核形式分類的方式評價教學(xué)

2.1教材的選擇

目前我校選擇的教材充分體現(xiàn)了高職高專教育的特點，以應(yīng)用為宗旨，強(qiáng)調(diào)理論與實踐相結(jié)合。編寫原則遵循由淺入深，通俗易懂，便于自學(xué)，力爭做到“講，學(xué)，做”統(tǒng)一協(xié)調(diào)，重點和難點采取闡述與比喻相結(jié)合，例題與習(xí)題相結(jié)合，實例與實驗相結(jié)合，針對數(shù)字電路課程實踐性強(qiáng)的特點，增加了與教材相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容。

針對數(shù)字電路教學(xué)過程中存在教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時數(shù)的矛盾，根據(jù)國家教委課程指導(dǎo)委員會的提議:EDA技術(shù)是電子技術(shù)類課程教學(xué)改革的重要方向。我校及時修訂課程大綱、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。把EDA技術(shù)和PLD器件納入教學(xué)計劃。將教學(xué)內(nèi)容分為數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合邏輯電路、時序邏輯電路、可編程邏輯器件和脈沖信號的產(chǎn)生與整形五大模塊。

2.2教學(xué)要求分層

教學(xué)要求分為五個層次A．知道、了解。學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有感性的、初步的認(rèn)識或只要能識別它B．領(lǐng)會、理解。學(xué)生對概念、規(guī)律、基本操作等有理性的認(rèn)識，即能自述、解釋和舉例說明，并在教師的指導(dǎo)下能順利地完成基本操作C．掌握、運(yùn)用。學(xué)生在理解教學(xué)內(nèi)容后，通過練習(xí)，形成技能；運(yùn)用概念、方法、規(guī)則進(jìn)行常規(guī)運(yùn)算求解、論述和簡單運(yùn)用、自主操作等D．熟練掌握、靈活運(yùn)用。學(xué)生能綜合運(yùn)用某個知識解決問題，綜合運(yùn)用某項技能進(jìn)行熟練操作或小規(guī)模技術(shù)設(shè)計等，從而形成某種能力E．思想素質(zhì)的提高。如態(tài)度、意識、精神、毅力等的培養(yǎng)。

同時，采取了以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心的“四位一體”教學(xué)法,即旨在通過學(xué)生自學(xué)、討論、答辯、考查四個階段,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及分析問題和解決問題的能力,徹底解決傳統(tǒng)教法中“滿堂灌”的現(xiàn)象。

2.3考核形式分類

考核形式分為五種：筆試：傳統(tǒng)的擬卷考試；操作：通過學(xué)生動手操作來考核；答辯：教師出題或?qū)W生自擬題，經(jīng)一段時間的實踐，學(xué)生以報告形式完成答卷并根據(jù)需要答辯；社會化考核：參加由國家有權(quán)部門認(rèn)定的考試考核機(jī)構(gòu)或組織進(jìn)行的考試考核；社會評判：由社會評定結(jié)果如實習(xí)鑒定等。

通過多種考核形式達(dá)到綜合評價學(xué)生的效果。

3采取傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合方式，運(yùn)用實例靈活教學(xué)

3.1傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合

教學(xué)課件是教材內(nèi)容的提升和精煉,是將教材中的概念、定律及應(yīng)用內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象逼真的映像展示給學(xué)生。多媒體教學(xué)進(jìn)入課堂是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革,它是教學(xué)過程的一個有力工具,但決不能成為課堂教學(xué)的主宰,過于詳細(xì)的課件使學(xué)生上課注意力不集中,一些學(xué)生覺得課程內(nèi)容包含在課件中,便在課堂上不記筆記、注意力分散、交頭接耳、甚至逃課?？梢韵胂?教學(xué)中教師盯著顯示器,學(xué)生盯著大屏幕,這樣的教學(xué)情景很難調(diào)動教學(xué)氣氛、影響教師配以肢體語言等的熱情發(fā)揮,更談不上師生間的互動。只有將多媒體教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)的結(jié)合起來,相互補(bǔ)充,并在教學(xué)實踐中不斷完善,才能取得完美的效果。

EDA是電子設(shè)計自動化(ElectronicDesignAutomation)的英文縮寫,將EDA技術(shù)引入數(shù)字電路課程教學(xué),可以使教師在講述理論的同時,利用EDA技術(shù)軟件進(jìn)行仿真、演示,使學(xué)生消除“抽象感”,增加學(xué)習(xí)的興趣。使課堂教學(xué)更生動、直觀,使數(shù)字電路課程中一些基本理論和基本概念更加容易理解。

3.2運(yùn)用實例靈活教學(xué)

數(shù)字電路的授課可以結(jié)合生活中的應(yīng)用舉例,如目前多媒體PC機(jī)里的顯示卡、聲卡是用數(shù)電中的數(shù)——模(D/A)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)圖像顯示和聲音播放的;制造業(yè)中的數(shù)控機(jī)床,交通信號燈的轉(zhuǎn)向時間顯示,家電產(chǎn)品中的CD、VCD、DVD等也都應(yīng)用了數(shù)電技術(shù)。通過這些實例的介紹,可以使學(xué)生真正了解數(shù)字電路課程的重要性,從而能更加主動的去掌握所學(xué)知識。

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,就要實施創(chuàng)新教育,重視實驗教學(xué),改變以教師為主導(dǎo)的教育模式,充分發(fā)揮實驗教學(xué)的作用,使之成為引導(dǎo)學(xué)生從實踐來獲取和應(yīng)用理論知識的主要渠道,在完成驗證性實驗的基礎(chǔ)上，實驗大綱中安排智力競賽搶答器和電子秒表等一系列的綜合性實驗，使學(xué)生在由簡到繁的設(shè)計過程中了解設(shè)計工作的思路、方法，通過讓學(xué)生實際制作，使學(xué)生懂得如何進(jìn)行理論和實踐相結(jié)合，加深對知識點的理解。

4結(jié)語

總之，我們只有立足于教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教材，采取傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合方式，運(yùn)用實例靈活教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，才能搞好教學(xué)，才能為學(xué)生走向?qū)嶋H工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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電子束爐按正常程序操作熔煉鉭金屬時，40KV高壓電源突然斷電，操作面板上出現(xiàn)報警顯示：“HvTransformerBUCHHOLZ”（高壓變壓器瓦斯繼電保護(hù)動作）。打開變壓器的放氣閥放氣，報警消失，此時變壓器能產(chǎn)生40kv直流電壓，但高壓既不能保持又不能帶負(fù)載，2到3分鐘后，同樣的報警信號再次出現(xiàn)，變壓器主回路電源斷開，停止工作。

2故障檢查

2.1變壓器的外部檢查

（1）檢查油枕內(nèi)和充油套管內(nèi)油面的高度，發(fā)現(xiàn)油位正常，封閉處無滲漏油現(xiàn)象；

（2）檢查變壓器的響聲，發(fā)現(xiàn)噪音稍大，但未有異常聲音出現(xiàn)；

（3）檢查變壓器的絕緣套管及瓷瓶，未發(fā)現(xiàn)有破損裂紋及放電燒傷痕跡；

（4）檢查一、二次母線，接頭接觸良好，不過熱，外殼接地良好；

（5）檢查呼吸器，氣路暢通，硅膠的顏色為淡紅色，吸潮未達(dá)到飽和。

2.2變壓器負(fù)荷檢查

（1）用鉗形電流表測量變壓器空載時一次繞組的三相空載電流，A相：IA=160.8A；B相:IB=55.8A；C相:IC=5.7A。

（2）故障發(fā)生時，用紅外線測溫儀測量變壓器外殼不同區(qū)域的溫度，溫度為55℃左右，一分鐘溫升超過5℃。

2.3氣相色譜分析檢查

采集變壓器本體油、瓦斯油、瓦斯氣進(jìn)行氣相色譜分析檢查，結(jié)果見表1。

本體油瓦斯油瓦斯氣

氫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

總烴1264.019528.054492.0

表1油樣氣相色譜分析表

3故障現(xiàn)象及分析

變壓器的故障一般分為電路故障和磁路故障。常見的電路故障有線圈絕緣老化、受潮，材料質(zhì)量及制造工藝不良，二次系統(tǒng)短路引起的故障等。磁路故障常見的有硅鋼片短路、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣損壞以及鐵芯接地不良引起的放電等。

3.1三相電流不平衡

當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的額定電壓時，一次繞組中的電流稱空載電流I0。通常I0與額定電流IN的關(guān)系可表示為：

i0％＝（I0/IN）*100＝1－3％

該變壓器的額定電流為577A，空載電流I0應(yīng)在5.77A到17.3A之間，而實測的一次繞組三相空載電流IA=160.8A，IB=55.8A，IC=5.7A。三相電流極大的不平衡，初步推斷為變壓器繞組局部發(fā)生匝間和層間短路，產(chǎn)生很大的短路電流。

3.2變壓器油溫不斷升高

油溫不斷升高可能由以下幾個方面引起：

（1）渦流使鐵芯長期過熱而引起硅鋼片間的絕緣破壞，鐵損增大，油溫升高；

（2）穿芯螺絲絕緣破壞后，與硅鋼片短接，有很大的電流通過，使螺絲發(fā)熱，油溫升高；

（3）繞組局部發(fā)生匝間和層間短路，二次線路上有大電阻短路等，也會使油溫升高。

3.3瓦斯繼電保護(hù)動作

瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它能監(jiān)視變壓器內(nèi)部發(fā)生的大部分故障。繼電保護(hù)動作的原因有以下幾個方面：

（1）濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，致使空氣進(jìn)入變壓器；

（2）變壓器內(nèi)部故障、短路，產(chǎn)生少量的氣體；

（3）保護(hù)裝置二次回路故障。

外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異?，F(xiàn)象，應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)。從表1瓦斯氣體中氫、一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w含量劇增，說明變壓器內(nèi)部有故障。氣體顏色為灰色和黑色，有焦油味，則說明油因過熱分解或油內(nèi)層發(fā)生過閃絡(luò)故障。

上述分析對變壓器內(nèi)的潛伏性故障還不能作出正確的判斷，還需要結(jié)合氣相色譜法判斷：

從表1中可以看出氫、烴類含量急劇增加，而一氧化碳，二氧化碳含量增加也不大，這就表明了變壓器裸金屬方面及固體絕緣物（木質(zhì)、紙、紙板）的過熱性故障不存在；甲烷，乙烷，乙烯氣體有所增加，而乙炔含量很高，這表明變壓器內(nèi)出現(xiàn)過電弧放電，使油分解而產(chǎn)生乙烷、乙烯和乙炔，可能為繞組匝間和層間短路放電性故障導(dǎo)致。為更加明確故障點，需要對變壓器進(jìn)行吊芯檢查。

4吊芯檢查與維修

拆開變壓器，用20噸吊車吊出變壓器芯部作如下檢查：

（1）用萬用表依次測量一、二次繞組每個線圈對地的絕緣情況，發(fā)現(xiàn)一次繞組U、V相線圈與地及鐵芯接通，其他線圈絕緣良好。

（2）用萬用表測量硅鋼片間、穿芯螺絲與鐵芯間的絕緣良好，鐵芯接地良好。

（3）檢查保護(hù)裝置二次回路，將保護(hù)開關(guān)、保護(hù)線路及整流阻容作檢查，全部良好。

通過檢查與分析，斷定變壓器故障為一次繞組U、V相線圈絕緣層損懷，匝間短路放電、油過熱分解使瓦斯繼電保護(hù)動作，斷開變壓器主回路電源。聯(lián)系變壓器生產(chǎn)廠家德國MUNK公司，定購兩組線圈，各種費(fèi)用總計25萬元人民幣。更換兩組線圈后，由國內(nèi)變壓器生產(chǎn)廠家對油進(jìn)行過濾、干燥處理，對變壓器芯部作24小時的烘干處理。安裝調(diào)試后，變壓器恢復(fù)正常工作。

5結(jié)束語

通過上述分析，可以發(fā)現(xiàn)變壓器油樣氣相色譜分析報告中的氫、烴類含量急劇增加，乙炔含量很高，一次繞組空載電流不平衡，油溫不斷升高等現(xiàn)象。所有這些都說明變壓器內(nèi)部出現(xiàn)了繞組匝間和層間短路的放電性故障。本文介紹的故障檢查與分析方法簡單、實用、成本低廉，為單位節(jié)約資金約20萬元，值得同行業(yè)用戶借鑒。

篇3

關(guān)鍵元器件失效機(jī)理分析

電解電容和功率開關(guān)管作為電力電子電路的關(guān)鍵元器件,其失效概率之和高達(dá)91%[7]。因此,本文僅研究電力電子電路中由于電解電容和功率MOSFET性能退化導(dǎo)致電路發(fā)生故障的情況,將其他元器件視為理想器件。電解電容的失效機(jī)理分析電解電容是電力電子系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的器件,隨著使用時間的增加,電解液逐漸蒸發(fā),引起電容值C減小、等效串聯(lián)電阻ESR增大,最終導(dǎo)致電容失效。因此,可將電容值C和等效串聯(lián)電阻ESR作為電解電容的故障特征參數(shù)[810]。一般,以ESR超過初始值的3倍或以電容值減少20%作為電解電容的失效判據(jù),即：ESR/ESR>2或C/C>20%(ESR與C分別為ESR與C的變化量)。功率MOSFET的失效機(jī)理分析功率MOSFET在電力電子電路中起到開關(guān)的作用,電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、熱應(yīng)力和開關(guān)內(nèi)部非線性效應(yīng)等原因?qū)⒁痖_關(guān)導(dǎo)通電阻Rds增大、閾值電壓Vth增大或跨導(dǎo)gm減小,從而影響開關(guān)特性。本文將閾值電壓（式略）

電路的故障特征參數(shù)選取

輸出電壓基準(zhǔn)變化率定義為：（式略）在電路元器件參數(shù)(電容C、電感L等)及電路工作參數(shù)(輸入電壓Uin、負(fù)載電阻R、開關(guān)的占空比D等)均為初始值的條件下,電路的輸出平均電壓。Uout表示電路輸入電壓同為Uin時,在元器件參數(shù)退化和電路工作參數(shù)改變的情況下,電路的輸出平均電壓。由電路原理及的定義可知,為Uin、C、L、D、R、ESR、Vth的函數(shù),且能夠反映電路輸出電壓的變化。因此,本文將輸出電壓基準(zhǔn)變化率作為表征電路退化情況的故障特征參數(shù),并將>2%作為電路的故障判據(jù)。

基于BPNN的故障診斷方法

理論證明,含有一個隱層的BPNN可以逼近任意非線性函數(shù),其結(jié)構(gòu)如（圖略）,圖中i為輸入層神經(jīng)元,j為隱層神經(jīng)元,k為輸出層神經(jīng)元。利用BPNN進(jìn)行在線參數(shù)辨識的步驟為：1)離線訓(xùn)練。通過直接學(xué)習(xí)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù),使得所要求的誤差準(zhǔn)則函數(shù)達(dá)到最小,從而辨識出隱含在系統(tǒng)輸入輸出之間的關(guān)系,離線建立BPNN。離線建立BPNN的流程。2)在線辨識。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實時采集電路的狀態(tài)信號,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到電路的狀態(tài)參數(shù)。以電路的狀態(tài)參數(shù)作為BPNN的輸入信號,待辨識參數(shù)值作為BPNN的輸出信號。電路在線故障診斷根據(jù)BPNN實時辨識出元器件故障特征參數(shù)及電路的工作參數(shù),進(jìn)而得到電路故障特征參數(shù)。將元器件及電路的故障特征參數(shù)分別與規(guī)定的閾值比較,即可確定相應(yīng)元器件或電路是否發(fā)生故障。

篇4

關(guān)鍵詞：EDA VHDL 自動化 數(shù)字電路

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0033-02

數(shù)字電路EDA也是電子信息工程學(xué)院各個專業(yè)的一門必修課，它是一門實踐性很強(qiáng)的課程，是實踐教學(xué)中不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，EDA實驗使學(xué)生了解通過軟件仿真的方法可以高效的完成硬件電路設(shè)計的計算機(jī)技術(shù)，初步掌握自頂向下的設(shè)計方法、EDA設(shè)計流程等，會用原理圖輸入和硬件描述語言VHDL設(shè)計邏輯電路。

數(shù)字電路EDA課程是高等院校電氣、電子信息類專業(yè)的一門重要的實踐課程，具有理論性與實踐性強(qiáng)的特點，優(yōu)化該課程的實踐教學(xué)，對提高課程教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要，由注重傳授知識向注重培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方向轉(zhuǎn)變，隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，電子類高新技術(shù)的開發(fā)也更加依賴于EDA技術(shù)的應(yīng)用，通過實踐課程，學(xué)生掌握使用EDA工具設(shè)計數(shù)字電路的方法，包括設(shè)計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。

1 優(yōu)化課程的實踐教學(xué)

數(shù)字電路課程引入EDA技術(shù)，不僅極大地豐富課程選題，而且同一課題出現(xiàn)多種實現(xiàn)方案，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，對后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、電子設(shè)計競賽、撰寫論文等起到了啟蒙和引導(dǎo)的作用。

2 綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識，解決工程實際應(yīng)用能力

EDA（Electronic Design Automation）是以計算機(jī)為平臺，原理圖輸入法、硬件描述語言（VHDL）為設(shè)計語言，可編程邏輯器件為實驗載體。

自頂向下的模塊設(shè)計方法就是從系統(tǒng)的總體要求出發(fā)，自上而下地逐步將設(shè)計內(nèi)容細(xì)化，最后完成系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計。設(shè)計的三個層次如下。

第一層次是行為描述。實質(zhì)上就是對整個系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的描述（抽象程度高）。

第二層次是RTL方式描述，又稱寄存器傳輸描述（數(shù)據(jù)流描述），以實現(xiàn)邏輯綜合。

第三層次是邏輯綜合，就是利用邏輯綜合工具，將RTL方式描述的程序轉(zhuǎn)換成用基本邏輯元件表示的文件（門級網(wǎng)絡(luò)表）。在門電路級上再進(jìn)行仿真，并檢查定時關(guān)系。

完成硬件設(shè)計的兩種選擇，由自動布線程序?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASIC芯片制造工藝，做出ASIC芯片。將網(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換成FPGA編程代碼，利用FPGA器件完成硬件電路設(shè)計。

3 應(yīng)用實例

首先建立一個新的工程，然后建立新文件并輸入如下的代碼：

module sled（seg，dig，clock，rst_n，）；

input clock；

input rst_n；

output [7：0] seg；

output [3：0] dig；

reg [7：0] seg_reg；

reg [3：0] dig_reg；

reg [3：0] disp_dat；

reg [36：0] count；

always @ （posedge clock ）

begin

if（！rst_n）

count = 37'b0；

else

count = count + 1'b1；

dig_reg= 4'b0000；//

end

always @ （count[3]）

begin

disp_dat = {count[7：4]}；

end

always @ （disp_dat）

begin

case （disp_dat）

4'h0 ： seg_reg = 8'hc0；

4'h1 ： seg_reg = 8'hf9；

4'h2 ： seg_reg = 8'ha4；

4'h3 ： seg_reg = 8'hb0；

4'h4 ： seg_reg = 8'h99；

4'h5 ： seg_reg = 8'h92；

4'h6 ： seg_reg = 8'h82；

4'h7 ： seg_reg = 8'hf8；

4'h8 ： seg_reg = 8'h80；

4'h9 ： seg_reg = 8'h90；

4'ha ： seg_reg = 8'h88；

4'hb ： seg_reg = 8'h83；

4'hc ： seg_reg = 8'hc6；

4'hd ： seg_reg = 8'ha1；

4'he ： seg_reg = 8'h86；

4'hf ： seg_reg = 8'h8e；

endcase

end

assign seg=seg_reg；

assign dig=dig_reg；

endmodule

保存后，再編譯，之后選Tools->Run EDA Simulation Tool->EDA RTL Simulation進(jìn)行仿真。最后配置引腳，下載并運(yùn)行。

4 營造良好的實踐教學(xué)環(huán)境并建立科學(xué)的評價方法

基于EDA技術(shù)的數(shù)字電路實踐教學(xué)主要由計算機(jī)，EDA軟件開發(fā)工具，可編程芯片及實驗硬件開發(fā)系統(tǒng)組成，該院已建有EDA 實驗室，配有多臺安裝Quartus開發(fā)軟件的PC機(jī)，為每人或者小組完成課題提供良好的實驗條件。

如何評價設(shè)計成果，客觀，合理的給出成績，既能反映出真實水平又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識，不以最終結(jié)果正確性作為評價的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而對設(shè)計過程的每個環(huán)節(jié)都給出量化的評分標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

數(shù)字電路實驗中引入EDA技術(shù)，蘊(yùn)含著數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的新思路、新方法，代表了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的方向，EDA技術(shù)采用“自上向下”設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的方法，通過設(shè)計邏輯功能模塊來實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)功能，不僅大大提高了工作效率，而且提高了系統(tǒng)的可靠性，使設(shè)計更加靈活，學(xué)生在大二期間，就能夠通過數(shù)字電路EDA實驗，掌握EDA技術(shù)，對將來后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，以及對學(xué)生提高創(chuàng)新能力，工程設(shè)計能力都是十分有利，數(shù)字電路EDA實驗中應(yīng)用EDA技術(shù)可使學(xué)生突破硬件資源，制作耗時的限制，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性，設(shè)計出別具特色的作品來，使課程設(shè)計的效果大大提高，應(yīng)用EDA技術(shù)設(shè)計數(shù)字電路，可為實驗的選題拓寬范圍，增加了課程的趣味性、綜合性、創(chuàng)造性，以不同類型，不同難度的設(shè)計任務(wù)供學(xué)生選擇。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒虹.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2008.

篇5

論文關(guān)鍵詞：EDA，實驗系統(tǒng)，模塊

 

1 引言

隨著電子技術(shù)的發(fā)展及電子系統(tǒng)設(shè)計周期縮短的要求，EDA技術(shù)得到迅猛發(fā)展。

EDA是ElectronicDesign Automation(電子設(shè)計自動化)的縮寫。EDA技術(shù)，就是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計開發(fā)工具，通過使用有關(guān)的開發(fā)軟件，自動完成電子系統(tǒng)設(shè)計的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T新技術(shù)[1]。

目前，幾乎所有高校的電類專業(yè)都開設(shè)了EDA課程，為加強(qiáng)教學(xué)效果，通常都使用專門的EDA實驗箱來輔助教學(xué)，但是實驗箱采用了一體化結(jié)構(gòu)，所有的電路和器件都在一塊電路板上，在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，不利于學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計，復(fù)雜系統(tǒng)難以實現(xiàn)；實驗箱體積較大，不便攜帶；EDA 實驗箱、單片機(jī)實驗箱、DSP實驗箱、ARM實驗箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的，但不同實驗箱上相同模塊不能共享，存在資源浪費(fèi)。由于實驗箱的上述缺點，很多高校都紛紛開始設(shè)計開發(fā)自己的實驗系統(tǒng)模塊，提高實驗箱的利用率，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力[2][3]。

2 EDA實驗系統(tǒng)開發(fā)的特點

EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)具有以下特點：

（1）實驗內(nèi)容由單一性向綜合性發(fā)展

早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)主要是學(xué)生用來學(xué)習(xí)EDA課程、下載程序、進(jìn)行仿真的工具；使用實驗系統(tǒng)是老師用來培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計數(shù)字電路的能力、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握開發(fā)語言的手段。因此EDA實驗系統(tǒng)僅在電子類專業(yè)的EDA課程中使用，系統(tǒng)所提供的實驗內(nèi)容僅限于簡單的數(shù)字電路設(shè)計，包括計數(shù)器、編碼譯碼器的設(shè)計、數(shù)碼管的顯示等。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，電信、通信等專業(yè)紛紛引入EDA實驗系統(tǒng)，在“通信原理”等課程的實驗教學(xué)中被廣泛應(yīng)用于實踐[4]，實驗內(nèi)容也從單一的基本數(shù)字電路的設(shè)計發(fā)展到集EDA技術(shù)實驗、單片機(jī)實驗、DSP實驗等為一體的綜合性的實驗平臺[5]。因此，EDA實驗平臺逐漸面向電子信息類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，課外競技活動，電子類設(shè)計比賽，并逐漸用于教師進(jìn)行科研。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從一體化向模塊化發(fā)展

早起開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用一體化的實驗箱設(shè)計，所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣，系統(tǒng)的使用雖然可以幫助學(xué)生掌握軟件的應(yīng)用，但也使學(xué)生對硬件電路不了解；另外，系統(tǒng)在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，不利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，復(fù)雜的系統(tǒng)則難以實現(xiàn)。因此在后來的EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)上，大都都采用了模塊化的結(jié)構(gòu)[7][8]，即FPGA、單片機(jī)等做在一塊核心板上，其IO口以插針形式引出，以方便和外圍電路的連接；外圍電路則以模塊的形式單獨(dú)做在不同的電路板上，比如數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等；根據(jù)不同的實驗摘要的模塊搭建自己設(shè)計的電路，從而提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)實驗教學(xué)的效果；此外，模塊化的設(shè)計還方便老師對學(xué)生設(shè)計的重復(fù)實現(xiàn)，有利于教學(xué)水平的提高雜志鋪。

（3）核心芯片由單一化向豐富化發(fā)展

早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)由于僅用于EDA課程的學(xué)習(xí)，其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件，開發(fā)語言環(huán)境主要為界面友好、操作簡便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術(shù)向不同學(xué)科不同專業(yè)的滲透，核心芯片逐漸發(fā)展為FPGA、單片機(jī)和DSP器件的綜合使用，開發(fā)語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣，實驗系統(tǒng)能提供的實驗內(nèi)容和規(guī)模均有所增加，除了基本的數(shù)字電路設(shè)計實驗?zāi)K以外，還可以增設(shè)調(diào)制解調(diào)模塊、幀同步模塊、信號波形產(chǎn)生模塊等，擴(kuò)大了實驗系統(tǒng)的使用率，使實驗設(shè)備向大型化、先進(jìn)化發(fā)展。

（4）使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動向主動發(fā)展

電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，早期的實驗平臺由于其電路設(shè)計的封閉性，實驗內(nèi)容只停留在驗證實驗上，很難加入自己設(shè)計的外圍電路。而模塊化數(shù)字電路開放實驗平臺由于其接口電路的開放性，有能力的學(xué)生可以自行設(shè)計外圍電路達(dá)到提高的目的，對于成功的設(shè)計還可以加到以后的實驗教學(xué)中，成為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的模塊。

另外，由于整合了單片機(jī)、DSP等芯片的功能模塊，實驗內(nèi)容得到很大擴(kuò)展，學(xué)生在實驗過程中可以拓寬知識面，主動去學(xué)習(xí)了解實驗所需要的知識，學(xué)習(xí)的主動性得到很大的提高，并且，由于實驗由簡單的驗證實驗向綜合的大型設(shè)計過渡，學(xué)生在實驗過程中更容易理解數(shù)字電路設(shè)計中硬件的概念以及工程的概念。

學(xué)生在設(shè)計實驗時，可能會用到一些實驗系統(tǒng)沒有開發(fā)出的模塊，這時，學(xué)生需要自己設(shè)計該電路模塊的電路圖以及制作PCB板，直至實際制作出該功能模塊。這樣，學(xué)生除了掌握編程、還需要去學(xué)習(xí)怎樣設(shè)計并制作電路板、學(xué)習(xí)該模塊與核心板的接口電路設(shè)計等相關(guān)知識，因此，在實驗過程中，學(xué)生的積極性和主動性得到提高。同時，由于實驗的規(guī)模逐漸增加，同學(xué)之間需要團(tuán)結(jié)合作才能共同完成一個實驗，因此也鍛煉了同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)合作精神。

3 結(jié)論

一個好的EDA實驗平臺，能培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、很強(qiáng)的實踐操作能力、工程設(shè)計能力、綜合應(yīng)用能力、科學(xué)研究能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。我國高校現(xiàn)階段所研制開發(fā)的EDA綜合實驗平臺，能有效整合和優(yōu)化多個電子類實驗課程的功能，為單片機(jī)和 EDA技術(shù)等課程提供了綜合實驗平臺，為高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供良好的實驗條件和氛圍。隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及EDA技術(shù)的不斷深入發(fā)展，EDA實驗平臺的開發(fā)也將會日益完善：大規(guī)?？删幊唐骷⒈皇褂?；實驗系統(tǒng)將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖超平,等著.EDA技術(shù)與VHDL實用教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007:1

[2]劉延飛,等著.開發(fā)EDA綜合實驗平臺，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力[J]. 實驗室研究與探索, 2009,26(8):63-64.

[3]范勝利.一種基于模塊的EDA教學(xué)實驗系統(tǒng)[J]. 讀與寫雜志, 2009,6(11):102

[4]韓偉忠著.EDA,DSP技術(shù)與通信實驗裝置的總體設(shè)計[J]. 金陵職業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2002,17(1),52-54

[5]孫旭,等著.單片機(jī)、DSP、EDA的綜合實驗系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù), 2008, 6(6): 55-57

[6]雷雪梅,等著.EDA教學(xué)實驗箱的設(shè)計[J]. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2004, 35(3): 344-347

[6]劉建成,等著.EDA實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 實驗室研究與探索, 2009, 28(1): 86-88

[6]史曉東,等著.數(shù)字系統(tǒng)EDA實驗平臺的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 實驗室研究與探索, 2005, 24: 78-81

篇6

關(guān)鍵詞：MAX＋plusⅡ；數(shù)字電子技術(shù)；課堂教學(xué)

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)17-31462-01

Using MAX+plusⅡ Software to Enhance the Teaching Efficiency of Digital Electronic Technology

Hong Hai-li

(Academy of Equipment Command & TechnologyDepartment of Photoelectricity Equipment,Beijing 101416,China)

Abstract:Along with the higher education reform further deepening, many curricula theoretical teaching hours are compressed. How to help the student to grasp the knowledge in the limited hours is a new question which each teacher faces. This paper has introduced the using of MAX+plusⅡ software in the classroom teaching of digital electronic technology course mainly, and how to help students using its convenient, powerful simulation function to understand the key points and the difficulties in the course. This aim is for enhancing the efficiency of classroom teaching.

Key words:MAX+plusⅡ; Digital Electronic Technology; classroom teaching

1 引言

數(shù)字電子技術(shù)課程是電子信息、自動化控制和計算機(jī)等專業(yè)學(xué)生的一門具有很強(qiáng)的工程性和實踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程以數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本理論、基本分析方法和設(shè)計方法為主要教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)中結(jié)合數(shù)字電路具有高集成度、產(chǎn)品種類豐富、設(shè)計靈活、應(yīng)用廣泛的特點，突出數(shù)字邏輯電路的分析、設(shè)計及運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題以及探索、創(chuàng)新的能力。數(shù)字電子技術(shù)是當(dāng)前迅速發(fā)展的學(xué)科之一，在這一領(lǐng)域內(nèi)知識更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于整個科技領(lǐng)域發(fā)展的平均速度。數(shù)字電子技術(shù)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實驗手段方面必須不斷更新，使學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)，更好更快地掌握所學(xué)內(nèi)容，提高分析和設(shè)計數(shù)字電路的能力。

2 MAX＋plusⅡ軟件簡介

MAX＋plusⅡ（Multiple Array and Programming Logic User System）軟件是美國Altera公司推出的一種EDA（Electronic Design Automation）工具，主要用于可編程邏輯器件（PLD）的設(shè)計與開發(fā)。它可以在Altera的網(wǎng)站上免費(fèi)下載。該軟件可運(yùn)行在Unix, WindowsNT、Window95/98 、Windows2000、WindowsXP等幾乎所有目前流行的操作系統(tǒng)下。用戶可以在其友好的界面下簡便快捷地設(shè)計各種數(shù)字電路。它支持原理圖輸入、硬件描述語言輸入和波形輸入，具有豐富的庫單元供設(shè)計者調(diào)用，其中包含74系列的全部器件，非常方便數(shù)字電子技術(shù)初學(xué)者進(jìn)行數(shù)字電路的原理圖設(shè)計。MAX＋plusⅡ還具有強(qiáng)大的仿真與分析功能，可以方便的對所設(shè)計電路進(jìn)行邏輯功能仿真和時序分析。在波形仿真文件中加載不同的輸入波形，可以觀察到電路中各點的輸出波形。配合下載線和PLD開發(fā)板，還可將所設(shè)計的電路下載到PLD開發(fā)板上進(jìn)行實際測試和驗證。

MAX＋plusⅡ是一個易學(xué)易用的軟件，其中重要的原因是它能夠提供快捷、及時、完全和細(xì)致的幫助信息。最直接的幫助來自于它的Help菜單，其工具欄中的快速幫助按鈕使用起來更是方便快捷。利用它可以迅速的找到所選器件的功能表和使用方法。

使用MAX＋plusⅡ軟件進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計主要有4個階段，即設(shè)計輸入、編譯、仿真和下載。設(shè)計輸入就是利用MAX＋plusⅡ軟件的圖形編輯器或文本編輯器將所設(shè)計的電路輸入到計算器中，編譯是由MAX＋plusⅡ軟件的編譯器(Compiler）完成，主要是對設(shè)計輸人文件進(jìn)行邏輯化簡、綜合、優(yōu)化和適配，最后生成編程用的編程文件；同時它還可以檢查出設(shè)計時的一些錯誤（如：輸出短路等）。只有當(dāng)編譯通過后，才能進(jìn)行電路仿真。仿真是利用它的仿真器（Simulator）來檢驗電路的邏輯功能是否正確，還可以檢驗組合邏輯電路的競爭冒險現(xiàn)象以及檢查時序邏輯電路的時序、延時等。下載即是利用編程器（Programmer）將設(shè)計的電路下載到實際可編程器件中。對于數(shù)字電子技術(shù)的初學(xué)者而言，只要掌握前3個階段的用法就行了。下載階段需要用到下載線和開發(fā)板。前3個階段只需要1臺計算機(jī)和MAX＋plusⅡ軟件就夠了。

3利用MAX＋plusⅡ軟件，提高課堂教學(xué)效率

當(dāng)前教學(xué)改革的一大特點是壓縮學(xué)時，我們學(xué)校的數(shù)字電子技術(shù)課，從70學(xué)時壓縮到50時學(xué)時。雖然利用先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段，教師可以在課前制作好CAI課件，大大節(jié)省了在課堂上板書和畫圖的時間。但是，數(shù)字電路中器件種類繁多、應(yīng)用靈活，電路的分析方法、設(shè)計方法也多種多樣，如果教師只是對著電路圖分析邏輯功能，有些邏輯功能和邏輯現(xiàn)象，學(xué)生在短時間內(nèi)很難理解和掌握。例如，在時序邏輯電路一章中，任意進(jìn)制計數(shù)器的構(gòu)成方法就非常靈活。有置數(shù)法和置零法，置數(shù)法還有不同的置法，不同型號計數(shù)器的置零與置數(shù)的方式還有所不同。當(dāng)需要多片計數(shù)器構(gòu)成時，不僅片與片之間的進(jìn)位方式可以不同，置數(shù)和置零的方式也可以有多種。這么多不同的方法，僅靠教師對著電路圖講解，學(xué)生很難搞明白。如果利用MAX＋plusⅡ軟件的仿真功能，就可以讓學(xué)生清楚地看到各種不同方法構(gòu)成的計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程，使電路圖變成了真實的電路，非常生動和形象，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握任意計數(shù)器的構(gòu)成方法。

我們以一個簡單的用74161計數(shù)器構(gòu)成五進(jìn)制計數(shù)器為例，介紹如何利用MAX＋plusⅡ軟件幫助學(xué)生快速理解置數(shù)法和置零法的異同，以及異步控制和同步控制的區(qū)別。74161是同步二進(jìn)制計數(shù)器，它的置數(shù)端LD是同步置數(shù)，而置零端RD是異步置零。假設(shè)我們要構(gòu)成的五進(jìn)制計數(shù)器的狀態(tài)是從000到100，狀態(tài)輸出取q2、q1和q0。那么，用置位法實現(xiàn)時，我們用100狀態(tài)譯碼產(chǎn)生LD=0信號，下一個CP到來時計數(shù)器置入000。原理電路如圖1所示。用置零法實現(xiàn)時，我們要用101狀態(tài)譯碼產(chǎn)生RD=0信號，由于電路進(jìn)入101狀態(tài)后立即被置成000狀態(tài)，所以101狀態(tài)僅在極短的瞬間出現(xiàn)，在穩(wěn)定狀態(tài)中不包括101狀態(tài)。原理電路如圖2 所示。

分別編譯兩個電路，再進(jìn)行波形仿真，學(xué)生從仿真波形上可以很直觀地看出兩個電路的工作狀態(tài)變化過程的不同之處。圖3是置數(shù)法的仿真波形，當(dāng)計數(shù)器計到100時，產(chǎn)生置數(shù)信號LD=0，此時計數(shù)器并沒有被置零，而是等到在下一個時鐘到來后才被置零。這是同步置數(shù)的工作過程。圖4是置零法的仿真波形，從圖中可以清楚的看到，當(dāng)計數(shù)器計到101時，產(chǎn)生置零信號RD=0，這時計數(shù)器被立即置零，置零信號隨即消失。101狀態(tài)和RD=0都是在極短的瞬間出現(xiàn)。101狀態(tài)不能作為計數(shù)器的有效狀態(tài)。這是異步置零信號的工作過程。在置零法中，置零信號持續(xù)的時間極短，這種接法的電路可靠性不高。

圖1 置數(shù)法實現(xiàn)的五進(jìn)制計數(shù)器

圖2 置零法實現(xiàn)的五進(jìn)制計數(shù)器

圖3 置數(shù)法仿真波形

圖4 置零法仿真波形

如果將q2、q1和q0作為一組以十進(jìn)制方式顯示，可以更直觀地觀察計數(shù)器的計數(shù)規(guī)律。圖5是以十進(jìn)制數(shù)來顯示置零法計數(shù)輸出的結(jié)果。通過這樣的電路仿真，可以使學(xué)生對同步控制信號和異步控制信號的工作時序留下了深刻的印象，比空洞的理論講解更容易讓學(xué)生理解。

圖5 置零法五進(jìn)制計數(shù)器的輸出

4 結(jié)束語

將MAX＋plusⅡ軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)中，能為學(xué)生營造出具有豐富參與感和真實感的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，在課堂教學(xué)過程中把具有理論指導(dǎo)意義的各類電路進(jìn)行仿真，使學(xué)生不僅加深對電路的感性認(rèn)識，而且對電路的理論知識、電路的結(jié)構(gòu)以及信號在電路中的處理都產(chǎn)生新的認(rèn)識。

利用MAX＋plusⅡ軟件將教學(xué)過程中許多抽象和難理解的內(nèi)容具體化、直觀化，便于理解，突出了重點和難點，加大了教學(xué)信息量，提高了教學(xué)效率，有利于學(xué)生能力的提高。通過MAX＋plusⅡ軟件在課堂上對電路的仿真，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂教學(xué)與實驗教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)的問題。

利用MAX＋plusⅡ軟件，還可以將一些基礎(chǔ)知識部分的練習(xí)、例題和習(xí)題在課堂上講解，通過計算機(jī)仿真，學(xué)生不僅能觀察到一些在理論學(xué)習(xí)中可能忽略的現(xiàn)象，還能積累許多實用的知識和經(jīng)驗，加深對基礎(chǔ)知識的理解，同時也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步探索的欲望。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱正偉.EDA技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2]閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第4版)[M].北京：高等教育出版社，1998.

篇7

【關(guān)鍵詞】電類專業(yè)；數(shù)字電子技術(shù)；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

《數(shù)字電子技術(shù)》是高等院校電子信息、通信工程、計算機(jī)應(yīng)用、工業(yè)自動化等電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是為了培養(yǎng)未來的電子電氣、通信、自動化等專業(yè)高級人才的最重要的一門基礎(chǔ)課[1]，隨著電子技術(shù)和電子設(shè)計自動化（EDA）技術(shù)的發(fā)展，《數(shù)字電子技術(shù)》課程的教學(xué)也將順應(yīng)日新月異的電子技術(shù)的發(fā)展而改革[2]，教學(xué)中必須根據(jù)學(xué)科的特點、遵循學(xué)生的心理特征，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。通過我們對我校電子信息工程、通信工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的長期教學(xué)實踐，談一談這方面的探索和做法。

1.通俗介紹數(shù)字電子技術(shù)的最新發(fā)展和成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在《數(shù)字電子技術(shù)》第一節(jié)課上，我們首先向?qū)W生介紹數(shù)字電子技術(shù)的最新成果，使學(xué)生了解到數(shù)字化已進(jìn)入了我們的生活，告訴學(xué)生電子計算機(jī)正是基于數(shù)字電子技術(shù)的成果而迅速發(fā)展起來的，并簡要介紹數(shù)字電視、智能手機(jī)等現(xiàn)代家用電器和通信工具的數(shù)字化進(jìn)程。這種方法貫穿于整個教學(xué)活動中，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.通過組織課堂討論，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》的研究方法不同于《電路分析》，初步接觸數(shù)字電路，對邏輯代數(shù)的一些公式、定理不易理解，我們采用討論的方法進(jìn)行教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如：在講授基本邏輯關(guān)系的時候，我們向?qū)W生提出一個問題：1+1=？，學(xué)生覺得這個問題很可笑，這時我們緊接著講：1+1=1，這是邏輯代數(shù)的加法，它反映了一種邏輯關(guān)系，即或邏輯關(guān)系，等號左邊表示事件發(fā)生的條件，右邊表示事件的結(jié)果?；蜻壿嬍侵赣绊懯录乃袟l件中，只要有一個條件具備，事件就會發(fā)生。我們進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生自己思考，向某一學(xué)生提問：你們宿舍有幾把鎖？學(xué)生答：一把。教師再問：宿舍有多少鑰匙？學(xué)生答：七把。教師再問所有學(xué)生：這是一個什么邏輯問題？學(xué)生答：或邏輯問題。接下去的與邏輯和非邏輯的討論便進(jìn)入一種良好的課堂情境中。最后組織學(xué)生討論邏輯代數(shù)中的各個公式，讓學(xué)生指出那些與普通代數(shù)公式一致，那些不一致。由于教師所提問題與學(xué)生的舊知識發(fā)生了沖突，這便激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，從而觸及學(xué)生的精神需要。這種討論式的教學(xué)方法縮短了教師與學(xué)生的距離，使學(xué)生易于掌握基本知識，思維敏捷，創(chuàng)造性能力增強(qiáng)。

3.加強(qiáng)開發(fā)性實驗的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動手能力

數(shù)字電路實驗一般采用綜合實驗線路板，或者面包板或者綜合實驗箱，它們的優(yōu)點是開發(fā)性強(qiáng)。實驗中一般不給學(xué)生固定的實驗步驟，只作一個大的要求。例如，我們安排的第一個實驗為：邏輯筆與秒脈沖發(fā)生器電路設(shè)計，要求學(xué)生在實驗前就自行設(shè)計好電路，進(jìn)入實驗室后首先向教師提供其實驗設(shè)計方案，經(jīng)教師檢查同意后由實驗員向其提供元器件。實驗結(jié)束后對設(shè)計的電路和實驗結(jié)果進(jìn)行評比，并作成績記錄。此后每個實驗都要如此進(jìn)行。又如實驗四為用MSI設(shè)計某一組合邏輯電路，教師給出學(xué)生實驗室現(xiàn)有MSI芯片清單，鼓勵學(xué)生采用不同的芯片實現(xiàn)同一邏輯功能，并分析各個電路的優(yōu)缺點。這種方法不但鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)知識，又使學(xué)生熟悉了常用集成電路，為以后的應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。通過這樣的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的獨(dú)立思維能力和動手能力。

4.加強(qiáng)工程實訓(xùn)鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力

這一環(huán)節(jié)的教學(xué)主要針對應(yīng)用電子技術(shù)或者電子信息工程專業(yè)的學(xué)生。我們在學(xué)生中成立了學(xué)習(xí)興趣小組，建立工程訓(xùn)練開放實驗室，購買了常用的電測儀器設(shè)備和各種電路開發(fā)設(shè)計所需元器件以及電路開發(fā)軟件，購置PCB制版系統(tǒng)以及金工與電裝實驗設(shè)備。組織學(xué)生從制作玩具、報警器、音樂門鈴、搶答器等出發(fā)，逐步學(xué)會電路系統(tǒng)的設(shè)計與電路板的制作。我們以參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為目標(biāo)，連續(xù)多年組織學(xué)生培訓(xùn)并參賽，取得了優(yōu)異的成績。

5.組織學(xué)生撰寫小論文，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論水平

在學(xué)生自主開發(fā)、設(shè)計電路的基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)成績優(yōu)秀的學(xué)生撰寫這方面的小論文，提高了學(xué)生的理論水平，初步培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，為以后成材打下結(jié)實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]閆石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）[M].北京：高等出版社，2008.

[2]程.數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].浙江樹人大學(xué)學(xué)報，2002，2（3）.

篇8

1建設(shè)電子設(shè)計培訓(xùn)中心，搭建電子信息活動平臺

作為近年來組織與引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究與設(shè)計創(chuàng)新的第二課堂，大學(xué)生實踐培訓(xùn)基地已逐漸引起國內(nèi)各高校的關(guān)注，對于形成“課內(nèi)外結(jié)合、全方位、立體化”的科技活動平臺，提升學(xué)生工程實踐能力起到了重要作用。近年來，桂林電子科技大學(xué)投資過百萬創(chuàng)建了電子設(shè)計培訓(xùn)中心，該中心既是電子設(shè)計競賽的學(xué)生培訓(xùn)基地，也是廣西區(qū)電子設(shè)計競賽的測評場所，更是桂林電子科技大學(xué)的電子信息科技活動平臺。其建設(shè)思路定義為：以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為主線，整合電子信息類教學(xué)資源，以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新思維和實踐動手能力的訓(xùn)練為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新務(wù)實高素質(zhì)的應(yīng)用型人才為宗旨，以創(chuàng)新思維、基本科研技能及知識綜合應(yīng)用能力等多層次訓(xùn)練為目標(biāo)的電子信息科技文化活動平臺。中心根據(jù)學(xué)生科技活動特點及學(xué)科發(fā)展要求，除購置了電腦、示波器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源等常用儀器設(shè)備以外，還配置了EDA開發(fā)系統(tǒng)、DSP開發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、德國“樂普科”自動制版系統(tǒng)等設(shè)備。中心網(wǎng)站定期公布一些題目，全校學(xué)生均可自愿參加制作，經(jīng)培訓(xùn)中心指導(dǎo)教師驗收合格后，即可進(jìn)入中心學(xué)習(xí)。中心在時間、空間、資源、指導(dǎo)等方面對學(xué)生進(jìn)行開放式管理，培養(yǎng)學(xué)生的自覺研究習(xí)慣。培訓(xùn)中心的主要功能包括：

1.1開展一系列分項目、分層次的講座，包括有關(guān)電源、DDS信號源、掃頻儀的原理，設(shè)計思路，高頻電路，F(xiàn)PGA，單片機(jī)，控制理論，論文寫作等專題以及電路調(diào)試中的實用方法和技巧。近三年來，電子設(shè)計培訓(xùn)中心在區(qū)內(nèi)開出公開講座2次，校內(nèi)講座10余次。

1.2編寫《Protel設(shè)計與提高》、《FPGA實踐與應(yīng)用》等培訓(xùn)教材，面向電子設(shè)計愛好者組織經(jīng)常性的培訓(xùn)，通過訓(xùn)練考核促進(jìn)學(xué)生設(shè)計與制作能力的提高。同時，利用與電子行業(yè)相關(guān)企業(yè)建立的合作機(jī)制，由企業(yè)主動提供新產(chǎn)品、新設(shè)備，對師生開展進(jìn)校集中培訓(xùn)，介紹行業(yè)的新知識、新理論、新技術(shù)。

1.3為有較強(qiáng)創(chuàng)新意識和實踐動手能力的學(xué)生參與創(chuàng)新性實驗項目、教師科研、畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計等提供技術(shù)指導(dǎo)及設(shè)備支持。“小功率數(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實訓(xùn)平臺”、“智能無線搜救系統(tǒng)”、“基于軟件無線電的數(shù)字SSB無線收發(fā)機(jī)”等一批學(xué)生項目相繼完成并通過測試。

1.4作為大學(xué)生電子設(shè)計競賽廣西賽區(qū)的測評基地，為整個廣西賽區(qū)作品的測評提供全套設(shè)備和良好的測試環(huán)境。培訓(xùn)中心的管理采用教學(xué)改革項目模式，學(xué)校每年驗收一次，根據(jù)中心當(dāng)年的培訓(xùn)規(guī)模、參賽成果等劃撥下一年度經(jīng)費(fèi)。電子信息類專業(yè)學(xué)生通過中心的活動擴(kuò)大了知識面，同時學(xué)校也遴選出了一批參加區(qū)級和國家級競賽的種子選手。

2注重興趣培養(yǎng)，夯實入門基礎(chǔ)

在學(xué)生入校之初，就宣傳“先實踐、后理論、再實踐”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生及早參與競賽培訓(xùn)、體驗實踐創(chuàng)新。通過獲獎學(xué)生經(jīng)驗介紹會等形式，使新生深刻意識到:具有大賽經(jīng)歷的學(xué)生，會帶著大賽中的許多實踐問題學(xué)習(xí)理論課，迅速渡過認(rèn)知階段，加深對理論知識的理解。因此，并非要課程都學(xué)完才能參加大賽，要提前介入，介入得越早越好［4］20-22。參與培訓(xùn)的學(xué)生以自愿為基礎(chǔ)，采用三人組隊形式。組隊時，提倡專業(yè)搭配、學(xué)科交叉，具有電路制作、軟件仿真、單片機(jī)編程、機(jī)械設(shè)計等專長的學(xué)生合理分工，優(yōu)劣互補(bǔ)。組隊形式從一開始便基本固定下來，經(jīng)過長期的磨合、磋商后，一旦有了賽事，小組成員之間即可默契配合、各司其職，為獲取佳績奠定了基礎(chǔ)。對于剛接觸競賽培訓(xùn)的學(xué)生，組織參觀演示性強(qiáng)的往屆學(xué)生獲獎作品，提高學(xué)生的參與興趣。分別從數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)、DSP及EDA等幾個方面介紹基礎(chǔ)理論知識，然后開設(shè)一些簡單的單元制作項目，具體內(nèi)容包括：信源電路、搶答器、計時器、放大器、傳感器、濾波器等。這些單元電路既是各種通用電路的基礎(chǔ)，又都具有趣味性和可欣賞性，可以作為獨(dú)立的成果進(jìn)行展示，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子信息類知識的熱情和自信心，初步體驗電子設(shè)計制作的基本流程，邁出實踐創(chuàng)新的第一步。

3研究競賽選題，推行層次化訓(xùn)練

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的選題范圍“以電子技術(shù)（包括模擬電路和數(shù)字電路）的應(yīng)用設(shè)計為主，可以涉及單片機(jī)、可編程器件及微機(jī)（微機(jī)主要作開發(fā)用）。題目盡可能考慮到教學(xué)的基本要求，并兼顧新技術(shù)的發(fā)展。”歷年競賽題目主要分為：（1）無線收/發(fā)信機(jī)；（2）數(shù)據(jù)采集、測量、傳輸與控制系統(tǒng)；（3）高、低頻信號源；（4）交、直流放大器。細(xì)化到實際課程中，則涵蓋模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電路、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、微機(jī)原理、單片機(jī)接口技術(shù)、PLD可編程技術(shù)、自動控制原理等多門課程［5-7］131-148，415-420，130-132。根據(jù)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的題型和內(nèi)容傾向，針對需要掌握的基本知識、技術(shù)及技能，結(jié)合電子信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求，開展層次化訓(xùn)練。

3.1分項訓(xùn)練對于具備一定設(shè)計制作基礎(chǔ)的學(xué)生，根據(jù)模擬電路、數(shù)字電路和單片機(jī)電路模塊分別進(jìn)行分項專題訓(xùn)練。模擬電路部分主要訓(xùn)練項目為：音頻功放（包括音調(diào)、功率放大）、電源（穩(wěn)壓、穩(wěn)流）、程控放大器；數(shù)字電路部分包括：常規(guī)器件實現(xiàn)數(shù)字鐘、方波的展寬與變窄、常規(guī)器件實現(xiàn)的頻率計；單片機(jī)電路部分包括：單片機(jī)配合A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)字電壓表、單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)的波形發(fā)生器、單片機(jī)對電機(jī)的控制。

3.2綜合訓(xùn)練融合基礎(chǔ)層次的多個模塊給出設(shè)計題目和參數(shù)要求，啟發(fā)性地講解設(shè)計要點，使學(xué)生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計、制作作品。

3.3跨學(xué)科集成訓(xùn)練集中進(jìn)行涉及自動化、機(jī)械、光學(xué)等多方面、跨學(xué)科的綜合訓(xùn)練，包括：直流穩(wěn)壓源、信號發(fā)生器、無線收/發(fā)信機(jī)、信號檢測與控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制等。指導(dǎo)教師給出參數(shù)要求和大致參考方案，具體的設(shè)計和實施則通過學(xué)生查閱資料、教師答疑和學(xué)生自己的實踐來完成［8］154-156。

3.4賽前沖刺在開賽前期，參照電子設(shè)計競賽模式，采用模擬試題，要求學(xué)生以2-3人組隊的形式，在設(shè)定的時間限度內(nèi)完成資料查閱、方案選擇、電路制作、程序調(diào)試、問題排查、論文寫作等一系列工作，體驗競賽氛圍和工作模式。同時，邀請有豐富競賽經(jīng)驗的指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師開設(shè)專題講座，講評電子制作作品，補(bǔ)充競賽方法和技巧，開拓學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的實戰(zhàn)能力得到快速提高［9］120-123。為了能更真實地反映出學(xué)生電子設(shè)計制作的實際水平，當(dāng)前在區(qū)級賽和國家級賽中，逐漸加設(shè)了全封閉式的制作類專項競賽。由組委會提供儀器設(shè)備、電路元件、萬能板等硬件設(shè)備，各參賽隊只能攜帶參考書籍和未寫入程序的單片機(jī)小系統(tǒng)板入場。參賽隊員需自行查閱資料、設(shè)計電路方案、列出元件清單并領(lǐng)用元件、在萬能板上布設(shè)元件、焊接電路、調(diào)試并測量數(shù)據(jù)。針對這一競賽形式，反饋到賽前培訓(xùn)中，則更需要加強(qiáng)對學(xué)生基礎(chǔ)知識、獨(dú)立工作能力和拼搏精神的培養(yǎng)和鍛煉。#p#分頁標(biāo)題#e#

4開展校級競賽，提供練兵舞臺

學(xué)科競賽是考查學(xué)生基本理論知識和提高解決實際問題能力的重要途徑，同時也是培養(yǎng)學(xué)生實戰(zhàn)經(jīng)驗和良好心理素質(zhì)，從而在電子設(shè)計競賽中獲取佳績的重要保障。參照電子競賽的題型設(shè)置和考核方式，結(jié)合學(xué)校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，定期舉辦多項校級競賽。競賽依托豐富的校企合作資源，多采用企業(yè)提供競賽經(jīng)費(fèi)或器件設(shè)備的形式，在題目中引入企業(yè)生產(chǎn)的實際問題，使競賽來源于實踐、服務(wù)于實踐。“TI杯”模擬電子設(shè)計賽、“柯藍(lán)杯”電子設(shè)計競賽、ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽等各類賽事為學(xué)生提供了真刀真槍比能力的練兵平臺，同時極大地豐富了校園科技文化的內(nèi)容，營造出濃厚的創(chuàng)新實踐學(xué)習(xí)氛圍。在競賽種類的安排上，貫徹“高低年級并行、基礎(chǔ)與提高并重”的方針，注意涵蓋各年級學(xué)生的需求。針對低年級學(xué)生，定期舉辦實驗儀器操作技能大賽，鼓勵學(xué)生熟練掌握儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)讀取及常見故障處理技能，為之后的電子設(shè)計制作訓(xùn)練奠定堅實的基礎(chǔ)。

篇9

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動；習(xí)情境；工學(xué)結(jié)合

作者簡介：趙俊英（1981-），女，滿族，河北保定人，天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子技術(shù)系，講師。（天津　300350）

中圖分類號：G712?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0095-02

在高職高專電子、通信類教學(xué)中，“數(shù)字電路分析與實踐”課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，是后繼專業(yè)骨干課程的基礎(chǔ)，其教學(xué)的效果直接關(guān)系到學(xué)生對后繼課程的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力。[1]建設(shè)該課程的精品課程，是推進(jìn)高職電子技術(shù)及通信類人才培養(yǎng)的重要手段和必要環(huán)節(jié)。

一、課程設(shè)計思路

在課程建設(shè)中，將理論和實踐相融合，將學(xué)生所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為技能，將技能用于實踐，注重培養(yǎng)學(xué)生把技能應(yīng)用于實踐的能力。本課程的設(shè)計思路如下：

1.以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為原則構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容

本課程融“教、學(xué)、做”三者于一體，采用“項目驅(qū)動”教學(xué)方法，構(gòu)建模塊化、組合型、進(jìn)階式訓(xùn)練體系。將綜合能力分解成若干項小的基本能力，選擇能涵蓋基本能力要素的訓(xùn)練項目實施基本能力訓(xùn)練。通過模塊項目訓(xùn)練，建立對電子電路的整體概念，從而全面掌握電子電路的分析能力，以此提高電子電路應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

2.產(chǎn)品調(diào)研，選取學(xué)習(xí)情境載體，設(shè)計工作任務(wù)

該課程共設(shè)計了5個學(xué)習(xí)情境，每個學(xué)習(xí)情境都圍繞著真實的實際產(chǎn)品展開，每個情境由若干個任務(wù)組成，每個任務(wù)都按資訊—決策—計劃—實施—檢查—評估六大步驟實施教學(xué)。體現(xiàn)了課程的教學(xué)目標(biāo)與社會需求相一致，教學(xué)情境與企業(yè)工作相一致，教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)工作任務(wù)相一致。學(xué)習(xí)內(nèi)容從“單個到系統(tǒng)”，從“典型到一般”，從“簡單到復(fù)雜”。技術(shù)復(fù)雜程度和學(xué)習(xí)難度逐漸增加，學(xué)生自主完成工作的程度逐漸增加，符合學(xué)習(xí)和技能的培養(yǎng)規(guī)律。

3.課程總體框架

“教學(xué)相長”是我們長期以來追求的目標(biāo)，課程要有可持續(xù)發(fā)展性也是我們追尋的原則，所有這一切都需要學(xué)生有學(xué)習(xí)興趣、積極性做前提。同樣的設(shè)計題目可能有不同的實現(xiàn)方案，使用不同的數(shù)字電路芯片，設(shè)計不同的電路參數(shù)，但最終都會實現(xiàn)同樣的功能。這樣不僅充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，同時也加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，為后繼的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好堅實基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.根據(jù)項目和企業(yè)需要，分析工作任務(wù)，制定課程內(nèi)容

“電子電路分析與實踐”課程是一門理論性、實踐性、基礎(chǔ)性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科，根據(jù)市場對人才的專業(yè)需求和征求企業(yè)對課程內(nèi)容、課程目標(biāo)的意見分析，通過與企業(yè)專家研討，并結(jié)合工業(yè)與信息化部和人力資源與社會保障部無線電調(diào)試技師職業(yè)資格的取證，以電子電路分析與設(shè)計流程為主線，提煉出了典型的工作任務(wù)。

2.以項目為載體實現(xiàn)課程內(nèi)容綜合化，具有很強(qiáng)的針對性和適用性

教學(xué)內(nèi)容選擇真實產(chǎn)品作為學(xué)習(xí)載體，這些產(chǎn)品必須包含職業(yè)崗位能力培養(yǎng)所需的全部知識，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律和產(chǎn)品的選擇，從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合，逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和自主學(xué)習(xí)能力。[2]本課程設(shè)置的教學(xué)情境如圖1所示。

3.實踐教學(xué)貫穿于整個教學(xué)活動中

本課程的實踐性教學(xué)主要分為以下幾個層次：任務(wù)模塊實訓(xùn)、情境教學(xué)實踐、開放性課題、學(xué)期項目、專業(yè)實習(xí)和頂崗實習(xí)。教學(xué)內(nèi)容上包括了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)（驗證）—提高（綜合、設(shè)計）—創(chuàng)新研究（研究、應(yīng)用開發(fā)）各個階段，體現(xiàn)了循序漸進(jìn)的教學(xué)過程。其中，既有課內(nèi)內(nèi)容，也有課外內(nèi)容；既有指定性實訓(xùn)項目，也有學(xué)生自選的實訓(xùn)項目。同時結(jié)合學(xué)生專業(yè)社團(tuán)活動，引導(dǎo)和指導(dǎo)部分學(xué)生進(jìn)行項目的研發(fā)和研究，使得實踐貫穿于整個教學(xué)過程，也貫穿于學(xué)生在校學(xué)習(xí)的整個過程。具體的實踐環(huán)節(jié)如下：

（1）實訓(xùn)課。實訓(xùn)課是指隨課堂教學(xué)的實踐課程，包括任務(wù)模塊實訓(xùn)和情境教學(xué)實踐。每個實訓(xùn)模塊均設(shè)有項目參考程序、必須完成的內(nèi)容和選做的內(nèi)容，選做部分是為學(xué)有余力和感興趣的學(xué)生設(shè)計的，這樣設(shè)計的目的是對具有不同能力的學(xué)生提出不同的要求，使每個學(xué)生都能學(xué)有收獲，學(xué)有所長。

（2）學(xué)期項目。學(xué)期項目是指學(xué)生每學(xué)期依據(jù)所學(xué)知識，在教師指導(dǎo)下，以小組團(tuán)隊為單位，做一相關(guān)課題，課題可以是論文，也可以是具體項目，隨著學(xué)生知識的增長，項目要求和難度不斷增加，最終要完成完整的電子電路。

在“數(shù)字電路分析與實踐”課程開設(shè)時，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的分析能力和設(shè)計能力，同時，學(xué)期項目的實施也鞏固了該課程所要求的模電、電路基礎(chǔ)知識。教師也可以提供給學(xué)生參考項目，由學(xué)生選題，學(xué)有余力的學(xué)生可以利用VHDL編程語言在PFGA或CPLD上實現(xiàn)電路設(shè)計。

（3）專業(yè)實習(xí)。為了提高學(xué)生的動手能力和鞏固教學(xué)成果，在無線電裝接和無線電調(diào)試實習(xí)中，分別安排了電子電路的裝接和模塊擴(kuò)展的實習(xí)內(nèi)容。通過課程實習(xí)，使學(xué)生初步建立正確的設(shè)計思想，學(xué)會獲取信息的方法，并培養(yǎng)分析問題和解決實際問題的能力。在無線電調(diào)試實習(xí)中擴(kuò)展模塊的題目由教師指定或?qū)W生自主選題，題目要兼顧基礎(chǔ)性、知識性、前沿性、實用性、可操作性等。并將該部分內(nèi)容納入無線電調(diào)試中級職業(yè)資格證書的考核內(nèi)容。

（4）頂崗實習(xí)。頂崗實習(xí)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實踐的能力，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析解決問題的能力和應(yīng)用能力，為學(xué)生以后更好的走向社會奠定堅實的基礎(chǔ)。許多校內(nèi)外頂崗實習(xí)課題是關(guān)于電子產(chǎn)品分析與開發(fā)的，這也更加突出了該課程在整個教學(xué)中的重要地位。

三、教學(xué)方法與手段

本課程的教學(xué)模式為“教、學(xué)、做、練、鑒”立體化教學(xué)模式。教學(xué)過程中，堅持“教、學(xué)、做一體化”，教師是工作過程的主導(dǎo)，學(xué)生是工作過程的主體。因此，學(xué)是首要因素。以項目為載體的情境化教學(xué)設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生以做中學(xué)、學(xué)中做的方式在完成典型工作任務(wù)的過程中自主地完成學(xué)習(xí)過程。

考慮高職教育本身的教育規(guī)律以及學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，任何單一的教學(xué)方法都難以達(dá)到好的教學(xué)效果，為此，本課程以工學(xué)結(jié)合為切入點，在教學(xué)過程中采取了以工作過程為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)過程，綜合運(yùn)用基于工作過程的項目引導(dǎo)教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、案例分析法、分組討論法、角色扮演法等教學(xué)方法開展教學(xué)。各種教學(xué)方法交錯使用，互相融合。

1.啟發(fā)式教學(xué)法

教學(xué)中注意啟發(fā)式，[3]杜絕注入式。授課時應(yīng)注意與學(xué)生進(jìn)行交流：學(xué)生跟著教師的思路走（循序漸進(jìn)，接受知識），教師跟著學(xué)生的表情走（察言觀色，掌握學(xué)生聽懂、接受的程度）。啟發(fā)引導(dǎo)以教師為導(dǎo)向，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。這是一種較高級的學(xué)習(xí)方法，能夠讓學(xué)生擺脫被動式學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新的精神，這也正是教育改革所要達(dá)到的真正目的。

2.項目驅(qū)動教學(xué)法

以工作任務(wù)單和計劃、實施、評價工作單為引導(dǎo)，通過學(xué)習(xí)完成工作所需的知識，來完成工作任務(wù)，教學(xué)任務(wù)由師生共同完成。教學(xué)地點由傳統(tǒng)的先課堂后實驗室的模式改為課堂、實驗、實訓(xùn)室一體化模式，學(xué)習(xí)過程在仿真的工廠實訓(xùn)環(huán)境中進(jìn)行，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)、實驗、實訓(xùn)中將知識轉(zhuǎn)化為技能，實現(xiàn)與企業(yè)崗位的零過渡。

3.項目小組教學(xué)法

將學(xué)生4～5人分為一組，部分教學(xué)內(nèi)容采用學(xué)生分組討論、互相評判，以小組為單位進(jìn)行課程的講授，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充的教學(xué)方式。引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實踐。在課外開放實訓(xùn)室，小組共同討論、解決問題，提出方案并共同完成項目。要求學(xué)生不斷學(xué)習(xí)、自我完善，構(gòu)建學(xué)習(xí)型項目小組團(tuán)隊。

4.學(xué)生自主學(xué)習(xí)

課堂上，在保證基本教學(xué)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生自己擬訂方案、方法，自創(chuàng)項目，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的工作能力和創(chuàng)新意識。

5.師生互動

課堂教學(xué)、課堂討論、課后練習(xí)、開放性課題、實驗、實訓(xùn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，互為補(bǔ)充。對帶有普遍性的難題及時設(shè)立適當(dāng)?shù)牧?xí)題課予以講解，不積累問題。并采用課堂交流（提問、討論）、課間交流、答疑、質(zhì)疑、作業(yè)、輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電子制作、電子郵件網(wǎng)上交流、QQ流、電話交流等多種方式與學(xué)生交流。

四、師資隊伍建設(shè)

在本課程建設(shè)中，打造一支老中青結(jié)合、理論與實踐結(jié)合的教師隊伍是必要的、關(guān)鍵的。對教師的要求要滿足以下幾個方面：

（1）主講教師師德好，學(xué)術(shù)造詣高，教學(xué)能力強(qiáng)，教學(xué)經(jīng)驗豐富，教學(xué)特色鮮明。

（2）所有理論教師均同時兼任理論課程和實踐課程的教學(xué)工作。

（3）課題組一半以上教師都有過企業(yè)工作經(jīng)歷。

（4）課題組教師均要達(dá)到本科學(xué)歷，其中，研究生學(xué)歷要達(dá)到50%以上。

在實際的課程建設(shè)中，師資隊伍要不斷完善，教師應(yīng)具有緊迫感，不斷更新知識，不斷探索行之有效的教學(xué)方法。

五、總結(jié)

本文對高職高?！皵?shù)字電路分析與實踐”課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段以及師資隊伍建設(shè)等方面進(jìn)行了探討。結(jié)合實際項目，加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，寓教于樂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是本課程改革值得探索的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹雙蘭，吳翠娟.高職高?！皵?shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革初探[J].中國電力教育，2011，（13）：60.

篇10

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；課堂教學(xué)；項目教學(xué)；

數(shù)字電子技術(shù)是我校電子專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在整個教學(xué)過程中，由于學(xué)生基礎(chǔ)較差，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更別提如何提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力，以及綜合職業(yè)能力。在課堂教學(xué)實踐中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，如何提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力呢？本人將從以下幾個方面淺述自己在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的幾點認(rèn)識。

首先，我覺得要上好一堂課應(yīng)先營造良好的課堂情境，如有趣的設(shè)問、合理的設(shè)疑等。

愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師?！备挥星槿さ奶釂枙箤W(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)生興趣，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，從而進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。

另外在采用情境教學(xué)法時，教師應(yīng)在重視學(xué)生的基礎(chǔ)上，注意循循誘導(dǎo)，層層深入，靈活地創(chuàng)設(shè)問題情境和活動情境，激發(fā)學(xué)生積極思考。在整個授課過程中從思維層次上感受，實現(xiàn)由具體向抽象的提升。如《三人表決器》一節(jié)，教師可先采用情景導(dǎo)入，并用設(shè)疑的方式把實際任務(wù)轉(zhuǎn)換為邏輯變量（真值表），接著進(jìn)行情景演示，引導(dǎo)學(xué)生觀看。筆者在整個教學(xué)設(shè)計中，是從以下幾個“問題”出發(fā)，層層深入的：

問題1：視頻中幾名評委亮燈，選手過關(guān)？

問題2：如果評委的燈亮表示1，不亮表示0，那么3名評委實現(xiàn)少數(shù)服從多數(shù)的功能，真值表應(yīng)為多少？

問題3：請根據(jù)真值表寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式并進(jìn)行簡化？

問題4：你會設(shè)計電路圖，并用一些常用的元器件來實現(xiàn)嗎？

授課時可以采用把整體性較強(qiáng)的內(nèi)容分割成幾個并列的或遞進(jìn)的小問題來提問的方法。如果一個問題提出來，范圍太大，學(xué)生不容易回答完整，教師可以采用化整為零，各個擊破的分割式提問，把一個個小問題解決了，整個問題自然也就解決了。

其次，還要在課堂教學(xué)中注重啟發(fā)式引導(dǎo)以及設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的實驗教學(xué)。

在啟發(fā)式引導(dǎo)課堂教學(xué)中：

1.加強(qiáng)師生間的雙向交流，既要向?qū)W生多提問，又要讓學(xué)生多提問。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，以利于開動學(xué)生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性，使其能靈活應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識提高其處理實際問題的能力。

2.創(chuàng)新能力的形成一定程度上依賴于對基礎(chǔ)知識、原知識的掌握。但不可忽視的是在學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的前提下，提高他們的綜合運(yùn)用能力更為重要。因此，設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的實驗教學(xué)是電子基礎(chǔ)課程教育創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，方法如下：

（1）加強(qiáng)項目內(nèi)容的基礎(chǔ)性和綜合性。在教學(xué)過程中理論結(jié)合實際，采用理論實踐一體化的教學(xué)方式，采用項目教學(xué)法，緊抓重點突破難點。高職生具有程度參差不齊，理論基礎(chǔ)水平相對薄弱但喜歡理論實踐一體化的教學(xué)模式的特點，面對復(fù)雜且枯燥的理論推導(dǎo)及復(fù)雜的實驗原理，學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)熱情。所以，在教學(xué)過程中應(yīng)使用項目教學(xué)法，將若干個問題融入某一個項目中，以便解決問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（2）重視任務(wù)內(nèi)容的趣味性和實用性。瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰曾指出：“教師不應(yīng)企圖將知識硬塞給學(xué)生，而應(yīng)該找出能引起學(xué)生興趣、刺激學(xué)生的材料，然后讓學(xué)生自己解決問題?！苯處熞脑O(shè)計每一個小任務(wù)，有目的地引入或創(chuàng)設(shè)一定的情境，使之具有一定的趣味和實用意義，讓學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，從而激起他們的興趣。

最后，要對學(xué)生整個實踐進(jìn)行合理的教學(xué)評價。目前新課改理念已有所更新，由原來傳統(tǒng)的單一評價轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣脑u價模式，如自評、互評、教師評價相結(jié)合等。另外在教學(xué)過程中應(yīng)鼓勵學(xué)生的好奇心和探究，多一些鼓勵，少一些批評，特別是對制作過程中學(xué)生的積極參與、發(fā)揮主觀能動性以及表現(xiàn)出的良好個性品質(zhì)應(yīng)及時給予鼓勵性評價。

總之，教學(xué)有法，教無定法。只要我們在教學(xué)過程中注意優(yōu)化教學(xué)活動的策略，把握好活動過程中的操作環(huán)節(jié)，就能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高數(shù)字電子技術(shù)這門課的教學(xué)質(zhì)量。同時，筆者認(rèn)為創(chuàng)新教育要與時俱進(jìn)，只有在不斷的教學(xué)實踐中，努力適應(yīng)新形勢的不斷發(fā)展，大膽地嘗試，不斷地完善，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的有用人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志良.數(shù)字電子技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2009.

[2]楊長亮.職業(yè)教育項目課程實施研究[J].職教通訊，2006.

[3]李俊梅，夏耀.項目教學(xué)法在電路分析與應(yīng)用課程中的實踐與思考[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2008.