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SABER軟件是一個在數學模擬及硬件設計方面功能卓著的仿真工具。對于復雜的混合信號設計和驗證問題，SABER軟件為設計工程師提供了一種功能強大的混合信號行為仿真器。由于混合信號硬件描述語言——MAST的支持，SABER軟件實現了單一內核混合信號及混合技術的仿真，完全改變了模擬電路仿真的現狀。SABER軟件在混合技術領域具有多個仿真引擎，可以分別處理不同領域的設計單元，且遵循相應的守恒定律，支持電力系統、機電一體化、機械系統、電子系統、光電控制系統、液壓系統等系統單元。現在，SABER軟件在汽車和飛機制造領域已得到廣泛的應用。尤其是在汽車制造領域，許多歐美公司已將它定為行業標準，并投資SABER軟件的發展以不斷滿足新的設計需要。

SABER軟件具有明顯的優勢：分析從SOC到大型系統之間的設計，包括模擬電路、數字電路及混合電路；通過單一的混合信號仿真內核就可以提供精確有效的仿真結果；通過對穩態、時域、頻域、統計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統性能。

SABER仿真器能夠讓設計人員對從汽車的最初設計方案（方框圖）到由實際電路和機械實現的完整系統進行仿真。這種能力對于復雜運動控制系統的設計（如ABS系統、安全氣囊系統、發動機控制系統、車身控制系統等）尤為重要。

2汽車電子仿真技術的應用

汽車在投產之前要經過大量的測試試驗，對原設計不斷地進行修正往往會耗費大量的物力和時間。在設計階段，對各種狀況進行模擬仿真、修正、完善設計，能夠提高效率、縮短開發周期。使用SABER軟件進行仿真，主要分為3個階段：建立數學模型、對系統原理進行仿真和對仿真模型進行修改檢驗。

2.1建立數學模型

所謂計算機仿真就是將實際系統的運行規律用數學形式表達出來，它們通常是一組微分方程或差分方程，然后通過計算機采用數值求解法求解這些方程。

在仿真之前，首先對系統原理圖中的所有零部件進行抽象化，建立數學模型，繪制系統的數學模型。為了對電路或系統進行計算機仿真，經常需要開發一個或一組模型。要研究電路的詳細特性，可能要求對物理器件建模，有時還需要對大型電路或系統建模。系統模型可能無需和器件模型一樣詳盡，但作為大系統仿真的一部分，系統模型仍然非常有用。零部件數學模型的質量直接關系到仿真結果的準確性。通過對數學模型各種參數屬性的設置來模擬零部件的功能，同時，經過大量計算和試驗，不斷修正、完善數模。對于同一類零部件可以共用一個（或一類）模型，通過調整數模參數值來實現零部件的更迭。這對于縮短開發周期、節省開發成本，起著至關重要的作用。

在一定外界條件（即輸人或激勵，包括外加控制與外加干擾）的作用下，從系統的一定初始狀態出發，所經歷的由其內部的固有特性（即由系統的結構與參數所決定的特性）決定了整個動態過程。研究系統及其輸人、輸出三者之間的動態關系，即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統中揚聲器的物理模型，其中In_pfUIn_m作為輸人信號、由電磁學可知，可以進一步將其簡化為力f（t）輸人。

于是可將其進一步簡化為質量-阻尼-彈簧系統，如圖2所示，圖2中m、c、k分別表示質量、粘性阻尼系數、彈簧剛度。對系統而言，質量受外力f（t）的作用，質量位移為y（t）（實際揚聲器銜鐵的振幅），系統的動力學方程為my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）與y''''''''（0）分別為質量的初位移與初速度，這就是在輸人作用于系統之前系統的初始狀態。顯然，此系統在任何瞬間的狀態完全可以由質量的,y（t）與y''''''''（t）這兩個變動著的狀態（即狀態變量）在此瞬間的取值來刻畫。因為y（t）在此瞬間的取值代表了位移的情況，y''''''''（t）在此瞬間的取值代表了y（t）在此瞬間的變化趨勢（速度）的情況。

還有一種更直接的建立數學模型的方法，就是模擬硬件描述語言（AHDL）的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網表。

零部件的模型是建立在大量計算和試驗基礎上的，SABER軟件提供了大量的零部件庫文件，對于類似的零件只需修改其屬性參數值即可。

2.2對系統原理進行仿真

在仿真過程中，將數學模型轉變成為計算機上運行的仿真模型，是由SABER軟件系統來完成的，并同時根據仿真模型編制出仿真程序。通過對系統的仿真，可以隨時得出各個子系統或零部件的瞬時工作狀態及性能參數變化，如電壓、電流、功率、轉矩等各參數的波形。通過對這些波形與實際試驗的結果進行對比分析，找出兩者的差別，從而修正原設計。

如先前所提及的，安全性和舒適性的需求導致了新的、高能耗的負載。這些負載可能隨著汽車產品的進一步電子化，汽車電子控制裝置得到更多的應用，所消耗的電能也將大幅度地增加。現有的12V動力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統的需要，今后將采用集成的42V起動機-發電機供電系統，發電機最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右，發電效率將會達到80以上。伺時，電壓等級的提升還將同時帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統原理圖如圖3所示。

在雙電壓系統中，把用電設備分成兩部分：中小功率負載由14V電壓供電，如室內燈、中控鎖、收音機、儀表、車載導航系統等主要為車身電子設備；大功率負載，如電控機械制動裝置、電控機械氣門正時裝置、三元催化轉換加熱器、電控懸架等，主要為發動機、底盤系統電子設備，由42V電壓供電。此雙電壓供電系統有兩個關鍵器件，一個是DC/DC變換器，它能把交流發電機輸出的42V高電壓轉變為14V的電壓。另一個，是裝在發動機和變速器之間的起動-發電機，借助一個半導體整流-逆變功率變換器，它不僅充當交流發電機，發出42V的高電壓，而且在發動機起動時還作為起動機用。由于它是直接起動發動機，起動時間僅為0.5s，所以噪聲很小。

2.2.2起動機／發電機系統

大功率起動機與發電機（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的轉矩特性一致，因此，集成兩種設備于一體在技術上是可行的，在經濟上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內燃機曲軸轉速的關系曲線，ISA讓內燃機的速度達到600v/min的起動速度，然后切換到發電模式。由于42V系統能夠提供足夠的電能，發動機在極短的時間內起動且在點火前達到更高的轉速，這樣可以降低低轉速下的排放，換句話說，使得汽車重起動變得更加容易。

2.2.3雙電壓系統中42V供電系統

在運行中，雙電壓系統的電壓隨著轉速變化而變化，電壓峰值對電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統中42V供電系統的變化曲線，非常清晰地顯示了在轉速急劇變化時電壓的瞬時值，此脈沖電壓峰值在電氣系統設計和選擇電子電器元件時有著非常重要的參考價值。

在仿真過程中，主要分兩種類型進行。為了描述簡單，這里將42V與14V分開進行討論。第一種方法，全部打開所有的電子設備，可以觀察到整個系統及各個電子器件的電壓、電流波形，以及各個電子電器設備互相切換或同時打開時的電壓、電流波形。同時，很方便地觀察到在拋載狀況時的峰值電壓波形，局部拋載或全部拋載對系統的影響。

2.2.414V供電系統

14V電壓系統主要用于各控制單元，對波形要求甚高。若峰值電壓及電流產生嚴重的脈動，使蓄電池兩端電壓產生脈動干擾，控制單元搭鐵（蓄電池負極）電位也將隨之產生脈動干擾。如果這個干擾脈沖幅值過大，就會造成原有信號的丟失，引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形，判定是否符合系統要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。

2.3對仿真模型進行修改、檢驗

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4.交互媒體。在Web環境下，人們不再是一個傳統媒體方式的被動接受者，而是以一個主動參與者的身份加入到信息的加工處理和之中。利用ActiveXControl、VBScript、JAVA、FLSH等技術，網頁設計人員根據網站各個階段的經營目標，配合網站不同時期的經營策略，以及用戶的反饋信息，經常地對網頁進行調整和修改。

二、運用多媒體技術提高網頁藝術性

網頁藝術設計包含視聽元素與版式設計兩項內容；以主題鮮明、形式與內容相統一、強調整體為設計原則；多媒體具有交互性與持續性、多維性、綜合性、版式的不可控性、藝術與技術結合的緊密性五個特點。由于多媒體自身的互動性、娛樂性，有創意的設計，自然會吸引瀏覽者的眼球。1.網頁藝術設計與網站主題的關系。視覺設計表達的是一定的意圖和要求，有明確的主題，并按照視覺心理規律和形式將主題主動地傳達給觀賞者。訴求的目的，是使主題在適當的環境里被人們即時地理解和接受，以滿足人們的實用和需求，這就要求視覺設計不但要單純、簡練、清晰和精確，而且在強調藝術性的同時，更應該注重通過獨特的風格和強烈的視覺沖擊力，來鮮明地突出設計主題。設計是為主題服務的，設計是藝術和技術結合的產物，就是說，即要“美”，又要實現“功能”。在商務網站設計中，完成“功能”是藝術設計的最終目的，“美”是為“功能”服務的。如果在設計時只有“美”而沒有“功能”，則失去了商務網站存在的意義。

2.多媒體技術與藝術設計的結合。任何設計都有一定的內容和形式。內容是構成設計的一切內在要素的總和，是設計存在的基礎，被稱為“設計的靈魂”；形式是構成內容諸要素的內部結構或內容的外部表現方式。設計的內容就是指它的主題、形象、題材等要素的總和，形式就是它的結構、風格或設計語言等表現方式。內容決定形式，形式反作用于內容。一個優秀的設計必定是形式對內容的完美表現。商務網站在建設時，要明確企業網站的內容，確定采用什么樣的形式，從而明確主題，利用多媒體技術圍繞它們展開設計。例如，設計類的個人站點與商業站點性質不同，目的也不同，所以評論的標準也不同。它的主題只有一個，就是美。而將音頻、視覺完美融合的多媒體動畫和影片能體現主題，清晰地傳達出來這個站點的信息，表現了網站的藝術風格和別出心裁。一個好的多媒體網站設計不僅能吸引顧客的注意，而且能表達出這個產品或者服務的實質。為了能留住顧客，應該確定要有“跳躍信息”的連接。可以這樣說，融合多媒體的網站設計就是網站信息加上圖形、動畫和聲音等的一個集合。對于商務網站，要利用多媒體技術的優勢，形象、具體、全方位地展現自己的商品與服務，這是傳統、單一媒體無法實現的。

網絡技術與藝術創意的緊密結合，使網頁的藝術設計由平面設計擴展到立體設計，由純粹的視覺藝術擴展到空間聽覺藝術，網頁效果不再近似于書籍或報刊雜志等印刷媒體，而更接近于電影或電視的觀賞效果。技術發展促進了技術與藝術的緊密結合，把瀏覽者帶入一個真正的虛擬世界。

隨著多媒體技術的不斷發展，網絡傳輸速度的不斷提高，藝術性受技術的限制不斷減低。藝術與技術會更好的結合，商務網站因多媒體技術的大量應用而獨具魅力和眩目，但它的首要功能是作為交流的一個工具，一個平臺；更確切地說它是一個用戶與網站一個交互的界面。多媒體技術與藝術的緊密結合在網頁藝術設計中的優勢非常明顯，而它們的發展將推動網站提升到更高的層次和高度，會給公司企業的文化宣傳、產品介紹、銷售渠道帶來更多的好處。而多媒體技術在網站上的應用也必將成為未來的發展方向，有著很廣闊的前景。

參考文獻:

[1]劉光然:多媒體技術與應用.人民郵電出版社，2005.09

[2]游澤清:多媒體畫面藝術基礎.高等教育出版社，2002.12

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基金項目：本文系海南師范大學實踐教育基地建設研究項目“物理與電子工程學院電子學實踐教育基地”（項目編號：201215）的研究成果。

中圖分類號：G482?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0112-02

高校實驗室在培養學生實驗、實踐能力，提高大學生的創新能力和創新意識方面具有重要的不可替代的作用，因此，在高等教育教學改革中，創新實驗室的建設以及如何發揮其應有的作用，是當前高校普遍探索的問題。[1-5]另外，為了推動大學生創新實踐活動的廣泛開展，教育部每年都會舉辦各類設計競賽實踐活動，如大學生挑戰杯競賽、數學建模競賽、大學生電子設計競賽、大學生智能汽車設計競賽等。此外，各地區部門也會舉辦各種競賽活動，如計算機應用設計競賽等。海南師范大學從2000年起一直參加全國大學生電子設計競賽，2006年起參加全國大學生智能汽車設計競賽。在參加競賽的過程中，建設了創新實驗室。學院不斷總結實踐活動經驗，積極開展電子課程體系實驗教學內容的改革，學生不但可以利用創新實驗室進行電子設計競賽、智能汽車設計競賽的準備工作，還可以進行電子類單獨開設的課程設計，進行國家大學生創新計劃項目的研究，進行教師科研課題的研究。實踐證明，創新實驗室建設有效推動了海南師范大學電子設計競賽活動的開展，建立了學生自主學習和自主管理的模式，營造了學生獨立思考、自由探索、勇于創新的良好學習環境，創新實驗室已成為學生自主向往的地方。

一、電子設計創新實驗室的建設

在傳統實驗室進行的實驗項目基本上是驗證性的實驗項目，是基礎性的實驗。而要系統地培養創新型人才，必須建立起良好的實驗環境，為此，學院投入100多萬元，建設了電子創新開放實驗室，實驗室里有新的實驗儀器設備，如通用的直流電源、信號發生器、數字存儲示波器、萬用表、電腦、打印機、小型電鉆機、電烙鐵、制板機、電子設計實驗箱等。此外，實驗室里的木柜還放置了多年來電子設計競賽和智能汽車設計競賽中學生制作的實物，以提供給低年級學生參觀學習。創新實驗室實行的是開放的教學模式和管理模式，學生在傳統的實驗室完成了教學大綱規定的實驗項目后，如果學有余力，還可利用開放實驗室的儀器和設備，進行更深一步的實驗研究或電路設計，而且實驗研究不受時間限制。

二、電子設計創新實驗室完善了創新人才培養體系

1.促進校內實踐基地的建設

在海南，由于電子工業基礎較薄弱，電子及相關工廠企業較少，因此，電子信息專業學生要找到對口的工廠、企業進行實習較困難。為此，電子設計創新實驗室也成為學院重要的校內實踐基地。學生在校外實習之前，已在實驗室經過了2～3年的技能和工程訓練，學生的實踐動手能力、分析和解決問題的能力都已有所提高，同時學生也養成了嚴格、細致、實事求是的科學作風以及愛護公物的品質，養成了講究科學實驗方法、遵守操作規則、注意安全的良好習慣，為到校外順利實習提供了保證。

2.促進電子專業學科建設

創新實驗室建設目的在于培養學生的實踐動手能力、分析和解決問題的能力，培養學生的信息收集和處理能力、團結協作和創新思維能力。為此，實驗室的儀器設備不但要滿足單一性質的實驗，更重要的是滿足電子綜合實驗、設計性實驗。由此，學院在硬件建設方面，投入100多萬元，用于購買電子儀器設備，如電源、信號源、示波器、萬用表、邏輯分析儀、電路仿真設備、單片機、PCB板制作工具等。學生在實驗室可進行電路設計、仿真實驗、制板、焊接、編程、調試，最后制作出電子器件。另外，學生利用實驗室的儀器設備直接參與科研活動，完成國家大學生創新計劃項目、完成教師課題的子課題、完成企業的攻關項目，促進了電子專業學科的發展。

3.促進學生學科競賽活動的開展

創新實驗室促進了學生學科競賽活動的開展，學科競賽活動培養了學生的實踐能力和創新思維。[6-7]多年來，學院積極利用創新實驗室開展校級電子設計競賽和智能汽車設計競賽活動，通過選拔成績好的學生參加全國大學生電子競賽海南賽區的比賽，以及全國智能汽車競賽華南賽區的比賽，學生利用創新實驗室的優越條件，在競賽中，均設計出性能優良的電子實物，曾獲得海南賽區的一、二、三等獎和智能汽車設計競賽華南賽區的二、三等獎。對于在電子設計競賽中獲獎的學生，可以讓其免修電子課程設計，期末成績直接定為優秀。

4.促進教學特色形成

在創新實驗室的實踐教學活動中，要求大一新生可隨時進入實驗室，由高年級的學生對一年級的學生傳授技術和知識，以對一年級學生在做人、團隊合作等方面進行言身傳教。一年級的學生在高年級學生和教師的傳授下，辯識各種類型電子元器件，購買、焊接、設計和制作簡單功能電路。在這種互相幫助、互相帶動的良好氛圍中，培養了學生的綜合素質，培養了同學之間的感情，提高了學生的實踐能力，為今后的一年級學生參加電子競賽、畢業論文設計或參加教師的研究課題等打下了堅實的基礎。

5.促進實踐課程培養體系的建設

在培養計劃的修訂中，在總課時不變的情況下，要增加創新實驗及其所占課時的比例，增加課程設計的門數及選修實驗的項目。選修實驗是設計性實驗、綜合性實驗，通過選修實驗可以讓學生有更多的機會參加實踐活動。如電子專業在新的培養計劃中，增加了“單片機原理與應用”課程設計、“傳感器技術”課程設計、“PLC原理與應用”課程設計等。在課程設計的教學中，讓學生自己選擇題目，獨立思考、獨立設計電路、獨立完成實驗、獨立解決碰到的實際問題，教師只起著引導作用。這種自主學習模式，調動了學生的學習主動性、積極性，提高了實踐教學效率以及學生獨立分析和解決問題的能力。[8-12]而對于學生畢業論文（設計）實踐教學，也可由校外相關企業出題，校外工程師也可作為學生的論文指導教師，與校內教師共同指導學生。學生利用創新實驗室的優越條件完成畢業論文。通過對實踐教學培養方式的改革，培養學生的專業技能、動手能力和創新開發能力。

6.促進教師隊伍的建設

學生在參加創新實踐活動或智能汽車設計競賽活動時，學院都安排相關的教師定期給參賽學生進行輔導，而輔導學生實踐活動的教師，要求具有較高的工程實踐能力和創新實踐能力。為此，為了提高這部分教師的理論水平和工程實踐能力，學院定期安排相關教師在省內參加電子或相關學科的學術交流活動，或到國內名校參加工程實踐的培訓等。

7.提高畢業論文（設計）的水平

畢業論文（設計）是高等學校培養學生把知識與實際應用相結合，檢驗學生實踐能力的一個重要的實踐環節，是學生綜合運用所學知識進行科學研究和工程設計、解決實際問題的重要環節。往年的論文題目由教師出題，學生根據自己的能力水平選擇題目，學生可選擇指導教師，指導教師也可以根據學生的實際能力，以及能否完成畢業論文任務而選擇學生，但學生用于做畢業論文（設計）的時間較少，論文的質量難以提高。而利用創新實驗室，學生或參加教師的科研，或參加大學生創新計劃項目，或參與校外企業的科研項目，或參加各種競賽活動，實際上也相當于為畢業論文（設計）工作進行了較早的準備。學生的論文可以是其參加教師科研項目的一部分研究工作，也可以是參加競賽活動時設計制作研究的部分工作，這樣，學生用于畢業論文的研究時間較充足，可以做出更高質量的畢業論文。

三、電子設計創新開放實驗室的管理方法

1.制訂規章制度

制訂創新實驗室管理各項規章制度，以保障創新實驗室的正常運行，管理制度有日常衛生管理制度、安全管理制度、儀器設備使用管理制度、圖書資料使用管理制度和電子元器件使用申請制度等。

2.以學生自主管理為主、教師管理為輔的管理模式

創新實驗室建立了教師與學生共同管理的模式，以學生自主管理為主，教師管理為輔，教師為專職實驗管理人員，主要負責實驗室的日常管理，而學生主要開展自主管理。實驗室的衛生和安全由學生負責，實驗室建立值日生制度，值日生負責當日實驗室的衛生。最后離開實驗室的學生要關好門窗、電源、水龍頭，以避免出現安全事故。

3.對實驗室實行監控

創新實驗室內有各種儀器設備，如實驗箱、萬用表、示波器、信號源、電腦、打印機等，還配有手電鉆、臺鉆、小砂輪機等，且實驗室實行24小時開放，由學生自己掌握鑰匙，學生自由進入實驗室，進行各種電路的設計與制作。因此，實驗室內應安裝監控視頻設備，對實驗室內的電子設備進行全面的監控。

4.創新實驗室的電子元器件使用管理

學院在創新開放實驗室內建立了一個電子元器件倉庫，存放各種常用的電阻、二極管、三極管、集成塊等，學院每年均從教學維持費中拿出近十萬元，用于購進各種電子元件，供給學生進行各種實踐活動。另外，器件倉庫存放的都是在海口市難以買到的，而在本地易于買到且價格便宜的電子器件，由學生自己去選擇購買，然后拿回發票，集中在學院報帳。為了規范學生使用倉庫中的電子元器件，以避免出現浪費器件的現象，學院開設了電子元器件選用申請網上管理系統，[13]網上管理主要由學生自主管理，管理員為學生。進行課程設計、競賽活動或課題研究等實踐活動所需要的電子元器件，如二極管、三極管、各種型號的集成電路等，學生先上電子元器件管理庫網進行查詢，申請登記所需的電子元器件的種類、型號、數量等，而后經過指導教師確認同意，由元器件使用管理小組到倉庫進行領取，并進行登記。這種元器件使用網上管理的目的是在統計各種電子元器件使用的頻率，同時也避免學生隨意使用電子元器件，出現浪費器件的現象。

四、結束語

創新實驗室建設以來，學院成功地申報了1項省級教學改革項目，5項大學生創新計劃項目，1項校級教學成果獎。學生利用創新實驗室，開展電子實踐設計活動，發表學術論文20篇，實驗室濃厚的學習氛圍和良好的條件，使得學院每年舉辦的電子設計競賽和智能汽車設計競賽，吸引了大批的電子和自動化專業的學生參加。越來越多的學生通過創新實踐活動，得到了創新能力的培養，在各種學科競賽中獲得了優異的成績，如在全國大學生電子設計競賽中，學院電子和自動化專業學生連續十年獲得海南省賽區的一、二、三等獎，在全國大學生智能汽車設計競賽中，學院學生連續三年獲得華南賽區的二等獎。學生經過創新實踐活動，綜合能力得到了明顯的提高，多數學生畢業后，進入國內知名企業工作。另外，通過創新實踐活動的自主學習和自主管理模式，不僅培養了學生的創新實踐能力，也推動了學院的學風建設和發展。

參考文獻：

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[9]陳斌，張曉華.開放式實驗教學的實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（1）：110-113.

[10]黃沃才.開放實驗室建設與管理探究[J].中國現代教育裝備，2008，（3）：13-14.

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在知識結構方面，要求學生有良好的思想素養與專業知識。專業知識主要有學科基礎課、專業核心課程、高校學生電子設計能力培養的探討樓然苗（浙江海洋學院，浙江舟山316022）專業方向課、專業選修課。課程設置一定要有針對性，象模擬電路、數字電路、單片機技術、EDA技術、電路原理圖與PCB設計、電子綜合設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計、集成電路設計可作為輔修或選修課程。

1.2課程學時

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

1.3集中實踐教學環節

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

1.4形成系統教學

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

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，促進學生參與創新研究的積極性。

2．教材改革與建設

要鼓勵教師選用國內外優秀教材，鼓勵教師編寫有校本專業特色的教材，體現專業特色、行業特色和學校特色。對電子信息類專業來說，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，如電子綜合設計實例與輔導、電路原理圖與PCB設計實例、單片機設計實例輔導等等。

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變，在基礎課程中可探索包班制、分級制、分層制、掛牌上課等基礎課程綜合改革，逐步實行教考分離。在學科基礎課、專業課中實施任務驅動、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，培養學生的自學能力、研究能力、合作能力。對一些與電子設計能力培養關系密切的課程的課堂與實驗教學可作以下一些償試。

3.1將與計算機操作關系密切的如“單片機原理及應用”、“電路原理圖與PCB設計”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容交替進行，強化教學效果。

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

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

3.4實施教考分離，以機考替代紙質考試，或實施以設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．實踐環節的改革

通過對電子信息類大學生就業崗位能力要求的調研，合理制定學生的專業技能標準，明確職業技能考證要求，優化實踐教學環節，提高實踐學分，從基本素質、基礎技能、專業技能、綜合訓練四個步驟及素質拓展、基礎技能、專業技能、專業綜合能力、綜合實習和創新實踐六個模塊構建實踐教學體系。對一些效果不好的課程設計報告、畢業設計論文學分評定制，可改成以課程設計實物作品、畢業設計實物作品、發表的科技論文、獲得的知識產權（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實習、畢業實習可改為教師帶隊制的集中實習；有條件的高校可建設校內電子焊接加工生產線，使之成為具備電子路線設計、加工、生產、測試全過程功能的電子設備校內生產實習基地。

5．課外學科競賽教學

大學生學科競賽是促進提高創新實踐能力的重要載體，要建立一套與教學培養計劃相輔助的學科競賽教學體系，適當開設一些電子設計類知識的公選課、必修課，成立學生電子設計興趣小組（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計活動，鼓勵并輔導學生進行科技、知識產權申請等學術研究活動，活躍校園學術研究氣氛，也為大學生電子設計競賽打下基礎。

6．職業證書考證教學

職業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考證相關的實踐性教學環節。可將職業技能考證培訓內容整合到相關教學課程及實驗內容中，減少課外考證輔導的教學學時。建立校內電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點并設立網上輔導平臺，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。

篇5

1、電子線路CAD技術與電子設計的關系

隨著電子技術的廣泛發展以及新型元器件和集成電路的廣泛應用，電路在設計方面也越來越復雜與集成化，因此，對電路的要求也越來越精密。而為了達到電路在復雜與集成化方面的要求，在制作電路的時候單靠手工的操作已經不能完成設計的目的了。所以，就產生了現在我們所用到的電子線路CAD技術。我們在電子設計過程中利用它就能達到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術在電子設計中的應用

電子線路CAD技術是使用當前被廣泛應用的計算機輔助繪圖和設計軟件，然后結合學過的專業知識進行設計，以加快設計進程、縮短設計周期、提高設計質量等。電子線路CAD技術在電子設計中的應用主要是一下幾個方面：

2.1 繪制電路圖

在進行電子設計的過程中，要實現電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個設計，還需要有一個完善的電路來承載這個程序，讓它實現它本該實現的功能。在電子設計中，我們一般運用的軟件是PROTEL，繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫，能夠為我們電子設計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進行電子設計確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過程也更為方便。比如：我們在畫好一個元器件后，覺得它應該放在其他的位置，則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。

2.2 計算機仿真

電子線路CAD技術在電子設計的應用過程中還具備運用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達到了我們所預期的功能，并且能夠對一些數據進行仿真，可進一步對電路進行分析。對于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進行直流工作電的分析、瞬態分析、溫度掃描分析、參數掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進行仿真的時候，我們首先要進行一個功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達到了預期的功能，然后進行數據仿真，對該電路進行具體的分析，并改正錯誤的地方。在進行仿真過后，分析結果一般都是以數值或波形的方式顯示出來。

2.3 PCB板的設計

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進行布線后的一種電路板。在進行PCB板的設計之前，首先要將電路原理圖導入，而導入的電路原理圖必須是通過仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進行布線。采用該軟件對電路圖進行布線，設計者可以先采用自動布線功能對電路進行大致的布線，然后用手動布線功能對其進行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設計好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設計電路板的三維視圖。

3、讓學生更好地掌握電子線路CAD技術

如上所述，掌握了電子線路CAD技術對于學生而言，可以更好地進行電子線路方面的設計工作。但在學習這一項技術的過程中，我們往往會發現學生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應用的例子。學生學習后多呈現一種臨時性的記憶，即在課程中會用，考核結束后在不長的時間后就不再掌握的現象。

解決這一問題的方法以，通過實踐我們認為采用類似德國職業教育所推行的以行動為導向的項目教學法為好。其基本的思路是：

(1)先整體后具體：在學習CAD技術時，先期進行總體介紹，讓學生有全局的認識，打消畏難的情緒；而后開始進入各項目的的學習實踐。

(2)先低頻后高頻：總體而言學生進入學習后應從簡而繁，低頻的一些電子產品其電路較之高頻的簡單，學習應從其中入手。

(3)先規范后異型：突出異型電路板的設計制做，其目的是讓學生今后在實際工作中具有變通的能力，在CAD技術中也手工調整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點是，對于各個CAD制作的電路，不應僅停留于電腦的設計，在教學的過程中應讓學生的設計成為成品。這樣可使學習更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學生對學習到的技術彌久常新。當然，這種做法也會使教學的成本大幅上揚，但從人才培養的角度看，這樣的投入是值得的。

4、結語

在電子設計中運用電子線路CAD技術，不僅解決了電子設計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時，讓學生通過在自主地進行一些電子設計，并在的過程中運用該技術，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術。

參考文獻

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一、引言

高等教育是培養創新精神和創新人才的搖籃。因此如何培養大學生的創新能力是建設創新型國家對我國高等教育提出的新要求。電子設計應用軟件訓練是電類專業學生不可或缺的實踐教學環節，要求學生不僅具備基礎理論知識，還需要培養學生實踐能力、動手能力、獨立分析解決問題的能力。往屆學生開展軟件訓練過程中存在的一些現象：（1）照貓畫虎、不求甚解大多指導老師仍沿用傳統的課程設計的指導方法，即以教師為主導，學生被動地按教師的演示方法或相關步驟進行電路設計，學生的學習積極性、主觀能動性、實際動手能力以及獨立分析問題、處理問題等綜合素質必然會受到扼制和打擊。（2）固步自封，缺乏創新從過往題目設置來看，缺乏與實際應用的結合，譬如：學生在電路設計中，依據任務書繪制電路圖，對元器件的相關原理不求甚解，在實施軟件設計時，大部分內容借鑒了網上查閱的資料，并未深入理解。單純為了完成軟件訓練而敷衍應付。電子設計應用軟件訓練實踐平臺的設計相信會有效克服這些困難，為我院學生提供創新能力培養和鍛煉的機會。“軟件訓練實踐平臺”將有效整合軟件訓練實踐內容、軟件訓練電子資源以及訓練考核模式。

二、電子設計軟件訓練平臺實施方案

開展“電子設計應用軟件訓練“平臺設計要經歷以下幾個階段，主要任務描述如下：（1）軟件訓練環境及開放的教學資源開放性綜合實驗室為電子設計應用軟件訓練提供必要的教學場地。培養學生的創造性思維需要現代化的教學手段。而基于校園網的“電子設計軟件訓練”教學資源將通過大量多媒體資源的呈現為學生更直觀、生動地反映軟件訓練的各個環節，提高學生對軟件訓練項目的興趣。（2）電子設計軟件訓練指導教師隊伍配備軟件訓練的主導是教師，成立教師指導小組，在師資隊伍中,年輕教師和老教師各有長處，這無疑要求教師對本學科的技術及交叉學科的理論和實踐方法有較為廣泛的涉獵。（3）電子設計應用軟件訓練的題目甄選軟件訓練題目既要體現電子信息及通信技術的特點，又能反映目前這一領域前沿發展方向，并具備一定的實際價值。題目范圍廣,涉及多門課程，包括數字信號處理、模擬電子線路、單片機、微機原理等，涉及的仿真設計工具不僅局限于Protel，Proteus，DXP等,這就要求指導教師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經驗。（4）網絡成為輔助軟件訓練的主要利器鼓勵他們在相關網絡資源中找到靈感，瀏覽電子網站及相關的學習論壇,如21IC網、電子工程師網等。通過這些網絡資源,學生不僅能夠學會查閱芯片資料,而且能找到解決問題的思路。（5）資源整合的“流程化”實施體系以基本素質培養為根本，創新研究能力拓展為外延，有層次的設置軟件訓練題目，并力求使題目覆蓋主要知識點，并與實際需求銜接。

三、考核體系的設計

隨著軟件訓練平臺的不斷完善，基于軟件訓練平臺的考評與以往的考核標準相比更為高效、科學。學生根據所選題目的層次，提交不同形式的訓練報告。以綜合設計性題目為例，設計完成后，各組除應提交分析報告、可運行的源程序或電路原理圖還要有完備的仿真結果，都可以在訓練平臺上通過不同的ID，上傳到相應入口，由指導老師進行審閱。此外，考核機制還需逐步修正，并在一定程度上側重學生科技論文寫作能力。其中，軟件訓練報告的格式要求思路清晰，內容上針對項目的核心原理及實現步驟作簡要說明，包括硬件及軟件部分的結構圖、流程圖、電路原理，各電路元器件的參數設置等，突出創新發揮及收獲體會等部分，為學術論文的撰寫打下基礎。

四、結語

電子設計軟件訓練在提高學生綜合素質方面發揮了重要作用。它不僅改變以往學生被動參與軟件訓練的模式，完成學生的角色轉換，而且促進了學生軟件技能方面的發展。目前，我院與中興通訊在產學研合作方面保持了良好的互動，建立與企業的緊密交流，對實現我院課程、實訓內容和教學平臺緊跟行業應用技術發展都大有裨益。從學科的教學改革及發展上著手，建立新的人才培養模式，從能力、素質等方面對學生進行“工程化”、“應用化”教育，把創新教育滲透在軟件訓練中，貫穿于整個實踐教育環節的方方面面。

參考文獻：

[1]張潔，段再超.基于工程項目的通信專業實踐教學體系建設探究[J].中國教育技術裝備.2013年12期

篇7

2.電子設計競賽促進實踐能力的培養

電子設計競賽是對學生的創新實踐能力的一次綜合測試。它不同于學校傳統的課程考試，不是單憑一張考卷來評定一個人的綜合素質。對參賽學生來說，他們是電子設計競賽最直接的考驗者，從對題目的分析到選題、方案設計、元器件的確定、設計裝配制作、調試、最后完成作品并寫出論文。這對學生的理論聯系實際能力、實踐動手能力、軟硬件綜合應用能力、論文書寫能力是一個很好的考驗。參加比賽的學生都有這樣的感慨，通過這樣的比賽，自己的動手能力得到了很大的提高，對原來書本上的知識點有了更深入的理解，也發現自己的知識還遠遠不夠，需要大面積的充電。競賽同時也提高了學生解決、分析問題的能力。學生事先的設計方案并非是最優的，也并非完全正確，在實踐的檢驗中，大部分學生都會碰到這樣那樣的問題，器件的參數選擇不對、連錯一個管腳、一根導線走錯，都會影響整個電路。這就要求學生在競賽中必須有耐心，時刻保持清醒的頭腦，對故障原因加以分析，找出故障點，有的學生方案設計不合理，要經過多次的改動，在反復的實踐中，他們取得了最后的成功，積累了寶貴的經驗。通過競賽，每一位參賽隊員都從中學到了許多知識，受益匪淺。

3.電子設計競賽培養學生市場及工程意識

3.1注重團隊精神的培養

團隊精神對于企業而言具有相當重要的作用，可以說，在一定程度上，它決定了企業的前途，因此，企業在招人時也很注重人員的團隊意識。在電子設計競賽的培訓過程中，我們很注重培養學生的團隊精神，在比賽中，三人一組，分工明確，一人負責硬件的搭建，一人負責軟件程序的編寫，一人負責整理和書寫設計報告，對全局要有所把握，三個人需要緊密團結、相互合作、齊心協力，這是最后獲得成功的重要因素，任何的不協調都將導致功敗垂成。學校采取自愿搭配的原則。由于培訓學生來自不同專業，不同班級，每個學生的知識結構、學業特長、個性特征差別較大，不宜盲目地強行組合；而大學生往往具有獨立意識，所以采取讓他們自愿搭配，自由組合的辦法，并在培訓過程中注意觀察、適時調整，最終確定小組成員。

3.2借鑒公司項目開發的管理模式組織培訓，采用工程概念進行設計制作

在學習了一定的基礎知識的前提下，采用項目導向的培訓模式。這需要指導教師根據歷年電子設計競賽的出題類型，結合本學校的實際情況，為學生選擇合適的項目，在規定的時間內讓學生完成規定的任務。讓學生從分析題目，去圖書館、上網查找資料，確定幾套方案，到實踐解決問題有一個全面的認識。引入模塊化的概念，硬件模塊化、軟件模塊化等，比如，電源模塊、單片機最小系統、顯示模塊、A/D、D/A模塊等等，事先都可以做好備用。在培訓過程中關注新器件的使用，申請一些樣片嘗試其使用情況。

4.給學生帶來積極的“副作用”

篇8

教育部在《高等職業教育創新發展行動計劃（2015-2018年）》中，明確提出“將學生的創新意識培養和創新思維養成融入教育教學全過程”，“探索將學生完成的創新實驗、、專利獲取、自主創業等成果折算為學分，將學生參與課題研究、項目實驗等活動認定為課堂學習；為有意愿有潛質的學生制定創新創業能力培養計劃”[1] 。近年來，我校樹立創新人才培養的指導思想，深入開展高職教育教學改革，打通創新人才培養渠道，在電子信息專業開展了“以電子設計競賽為抓手，提升高職學生實踐創新能力”的教育教學改革[2]-[4]，建立了包含項目化課程、研究性課程、學生科技創新社團活動、大學生實踐創新立項課題及大學生電子設計競賽五部分組成的較為完善的學生創新能力培養體系，取得了可喜的實績與顯著的成效。

一、項目化課程

電子競賽課題具有很強的綜合性和實用性，其包含的知識點涉及到電子信息專業的所有課程。競賽要求學生具有熟悉應用各種器件，能夠采用各種軟硬件技術綜合設計，具備文獻資料查閱能力、分析解決問題能力、報告梳理寫作能力以及團結協作精神和創新意識等綜合素質和能力。因此，我們以電子設計競賽為抓手，開展了基于“項目引領、任務驅動、過程導向”的項目化課程改革和課程建設，將電子設計競賽內容提煉內化為課程與教材改革項目，形成了有利于電子信息專業學生創新能力培養的項目化、綜合化、設計性、研究性系列課程。通過實施以學生為主體的“項目教學”、“教學做一體化”教學，引導學生主動學習、主動實踐、主動思考、分工協作來完成項目任務。推進了學生主動性的實踐學習、應用性的技能學習、創新型的研究學習，提升了學生創新能力。

項目課程以電子電路系統或電子產品為載體，將電子設計競賽內容提煉內化為課程與教材改革項目，如：《電工電路設計與制作》、《模擬電路設計與制作》、《數字電路設計與制作》、《電子工程制圖》、《射頻裝置的制作與調試》、《單片機小系統的制作及應用》、《可編程器件原理與項目訓練》、《電子設計與制作》、《電子技術綜合應用》等。通過項目課程教學，學生的創新意識得到大大提升。

二、研究性選修課程

開設本學科領域或跨學科領域的具有綜合性、開放性、可研究性的課程，系統訓練學生掌握從事科研工作從理論到實踐的方法。通過幾年的實踐積累，研究性選修課形成了“簡單電路設計應用、處理器應用開發、復雜電子系統設計”三個層次，開發的主要課程有：《實用電子電路設計》、《技術報告和學術論文撰寫》、《基于CPLD的數字系統設計》、《基于單片機的系統設計》、《系統綜合設計應用》等，有效培養了學生的創新實踐能力。

三、學生科技創新社團活動

成立學生電子制作興趣小組、家電維修小組、電子設計科技創新社團，每個社團制定具體活動計劃，學校提供一定的資助資金，且配有實踐經驗豐富的指導教師輔導，制定輔導計劃。低年級學生側重于電子小制作活動，高年級學生開展家電維修社區服務、參加電子設計科技創新社團。電子設計科技創新社團主要圍繞電子設計競賽要求開設模塊化課程，進行從總體設計論證到分模塊的軟硬件設計制作、調試、撰寫報告等一系列電子設計制作訓練，保證了學生有理論有實踐地在教師指導下完成電子設計制作項目的研究和學習。

四、學生科技創新實踐立項課題

一部分動手能力較強、對項目開發有強烈興趣愛好的學生3～5人組成小組，自主申報院級科技創新課題立項，優秀的課題申報省級大學生實踐創新訓練計劃課題立項，科研骨干參加學校的實驗室改造立項課題研究或教師的科研項目。三個層次的立項課題學校均提供一定的資金資助，學生在教師的指導下，利用課余開展科技創新研究。

按照電子信息專業高職學生實踐創新能力培養體系開展的一系列實踐活動，全面提高了學生的實踐創新能力。學生在創新實踐課題研究、和電子設計競賽等方面取得豐碩的成果。

五、校內大學生電子設計競賽

學校在每年十月舉辦為期1-2個月的科技創新節，本專業組織開展電子知識競賽、電子技能競賽、電子設計競賽、創新成果展示會和新技術專題講座等。常規化院級的電子設計競賽活動為學生提供了較大的施展空間，學生參加的積極性越來越高，參加的人數越來越多，促進了學生實踐創新能力的培養。參加省級、國家級的大學生電子設計競賽，已連續獲得五屆全國一等獎，極大提高了學生的競爭力。

學校以大學生電子設計競賽為契機，著眼于培養高素質創新人才，先后投數百萬元，高起點規劃和組織建設了學校大學生創新能力培養的硬件環境。通過幾年的研究實踐，課程改革和課程建設均取得了豐碩成果，獲得國家教學成果獎一項，省級教學成果獎一項。

電子競賽推動學生創新能力的培養，提高了學生學習的積極性，學生主動實踐、主動研究，動手實踐、綜合應用能力和創新能力全面提高，促進了人才培養質量和專業內涵建設。畢業生深受用人單位的歡迎，就業質量逐年提高，企業滿意率達95%以上，有些學生已成為企業的技術骨干。尤其是在大學生電子設計制作競賽中的優勝學生，畢業后深受各用人單位的歡迎、好評與肯定。

參考文獻：

[1]教育部關于印發《高等職業教育創新發展行動計劃（2015-2018年）》的通知（教職成[2015]9號），2015年。

[2]劉春風.淺析科技創新活動對大學生創新意識和創新能力的培養. 中國科教創新導刊，2008年29期，97頁。

[3]丁群燕.高職機電專業學生創新能力培養探索與研究. 黑龍江科技信息，2015年18期，143頁。

篇9

EDA技術是以數字電子技術課程知識為基礎，具有較強實踐性、工程性的專業課程。將數字電路設計從簡單元器件單元電路設計，EWB軟件仿真提到了更高一級的可編程操作平臺上，進一步鞏固和提高學生電子電路綜合設計能力。但是，傳統的教學模式是將兩門課程分開，先上數字電路，后上EDA技術，分兩學期授課。這樣的教學模式存在弊端，減弱了課程之間的聯系，降低了學生對數字電路理論的認識程度。通過對EDA技術課程的教學改革，以實訓的方式采用項目教學法，使學生在較短的時間內掌握EDA技術基礎及其實驗系統，從數字系統的單元電路，如譯碼器、計數器等入手，加深對數字電路基礎理論的認識，逐漸完成數字系統設計。

1. EDA技術及其在教學中的應用

1.1 EDA技術

EDA技術即電子設計自動化(Electronic DesignAutomation)是以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果而形成的一門新技術畢業論文格式，是一種能夠設計和仿真電子電路或系統的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設計，對整個系統進行方案設計和功能劃分，系統的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實現，然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件。圖1為一個典型的EDA設計流程。

圖1 EDA設計流程圖

1.2 EDA技術在教學中的應用

在教學過程中，EDA技術利用計算機系統強大的數據處理能力，以及配有輸入輸出器件(開關、按鍵、數碼管、發光二極管等)、標準并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開發平臺，使得在電子設計的各個階段、各個層次可以進行模擬驗證，保證設計過程的正確性。從而使數字系統設計起來更加容易，讓學生從傳統的電路離散元件的安裝、焊接、調試工作中解放出來，將精力集中在電路的設計上。同時，采用EDA技術實現數字電路設計，不但提高了系統的穩定性，也增強了系統的靈活性，方便學生對電路進行修改、升級，讓實驗不在單調的局限于幾個固定的內容，使教學更上一個臺階，學生的開發創新能力進一步得到提高。

2.課程教學改革實施

2.1課程改革思路

課程改革本著體現鞏固數字電路基礎，掌握現代電子設計自動化技術的原則來處理和安排EDA技術教學內容。打破傳統的從EDA技術概述、VHDL語言特點、VHDL語句等入手的按部就班的教學方法，以設計應用為基本要求，開發基于工作過程的項目化課程，以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。將EDA技術分為四個方面的內容，即：可編程邏輯器件、硬件描述語言、軟件開發工具、實驗開發系統，其中，可編程邏輯器件是利用EDA技術進行電子系統設計的載體，硬件描述語言是利用EDA技術進行電子系統設計的主要表達手段，軟件開發工具是利用EDA技術進行電子系統設計的智能化的自動設計工具,實驗開發系統則是利用EDA技術進行電子系統設計的下載工具及硬件驗證工具。采用項目化教學方法，以實訓的方式展開，讓學生在“學中做，做中學”。

2.2課程改革措施

以電子線路設計為基點，從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。在典型示例的說明中，自然地給出完整的VHDL描述，同時給出其綜合后的表現該電路系統功能的時序波形圖及硬件仿真效果。通過一些簡單、直觀、典型的實例畢業論文格式，將VHDL中最核心、最基本的內容解釋清楚，使學生在很短的時間內就能有效地掌握VHDL的主干內容，并付諸設計實踐。這種教學方法突破傳統的VHDL語言教學模式和流程，將語言與EDA工程技術有機結合，以實現良好的教學效果，同時大大縮短了授課時數。表1為課程具體內容及實訓學時分配。

 

能力

目標

學習情境

項目載體

課時

QuartusⅡ開發工具使用能力

QuartusⅡ開發環境、實驗系統

二選一音頻發生器設計

6

VHDL語言編程能力

VHDL語言基本結構

計數器電路設計

6

VHDL語言并行語句

8位加法器設計

8

VHDL語言順序語句

7段數碼顯示譯碼器設計

8

VHDL語言綜合運用

數控分頻器的設計

8

層次化調用方法

4位加減法器的設計

4

綜合開發調試能力

8位16進制頻率計設計；

十字路通燈設計；

數字鐘設計；

波形信號發生器設計，等。

(任選一題)

20

總計

篇10

一、引言

全國大學生電子設計競賽由教育部高教司和信息產業部人事司共同主辦[1]，從1994年到現在，先后舉辦了近十屆全國競賽和四屆專題競賽。大賽從一開始就確立了“推進教育教學改革，為人才培養服務”的宗旨，不斷推進高校教育教學的改革與發展[1][2]。我校從1997年開始面向全校召集優秀學生參加全國大學生電子設計競賽，成績斐然，先后獲得國家一等獎三項，國家二等將五項，山東省一、二等獎勵多項。這些成績對學生的鼓舞很大，要求參賽的學生逐年增多，參與的專業范圍也不斷擴大。參加過電子設計競賽的學生在系統設計、方案論證、整機調試、選用新器件及創新能力與合作精神等方面得到了全面提高，也增強了他們的自信心。他們在畢業設計和以后的科研工作中，獨立工作的能力較強，受到了教師和用人單位的歡迎和好評。我們從以下幾個方面，談談通過組織大學生電子設計競賽期刊網，對程體系改革與創新能力培養的促進作用。

二、大學生電子設計競賽促進了電子技術相關課程教學體系的改革與完善

通過組織參加全國大學生電子設計競賽及賽前選拔與培訓，發現我校本科生存在理論基礎較好而動手能力較差、參與意識較強而工程素養不足等缺點。這反映出教學過程重理論輕實踐、重軟件輕硬件，也說明現有的教學內容和課程體系急需改革，如：在平時實驗課中，驗證性實驗多而自主設計的實驗少，單科性實驗多而綜合性實驗少，采用傳統的方法多而應用最新的技術少，反映電子技術應用的前沿課程少。針對這些問題，我們對電子類課程體系進行了一些調整和改革。

首先在教學內容上，由于新技術、新器件應用范圍越來越廣和電子技術的飛速發展，我們開出了“可編程邏輯器件及其應用”、“電子設計自動化”、“現代電子系統設計”、“條形碼與IC卡技術”等新課程，編寫了教學大綱，經過多年實踐，效果良好，豐富和完善了電子技術課程體系。配合課程體系和電子技術競賽編寫了新的理論教材“電子設計自動化”和實驗教材“電子技術測量與實驗”。在新教材中，舍棄了過時陳舊的內容，引入新的內容，增加了電子線路軟件仿真的內容，使硬件軟件相結合，豐富了實驗手段。新教材還增加了大量的設計性和綜合設計性實驗內容，滿足不同程度學生的需要。實驗教學環節已由單純的“驗證”實驗向“單元驗證、分析設計、系統綜合”實驗相結合的方向轉變。根據新教材構建了模塊化的EDA實驗教學內容體系，具體框圖如下圖1所示：

其次從教學目的和教學摘要求學生按照已知的方法和步驟進行操作即可，這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的，但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性，不利于學生自由發揮，也不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和拓展實驗，從而提高了其挑戰性，也極大地激發了學生的創新欲望，對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。

圖1 模塊化的EDA實驗教學內容體系

同時對教學方法也進行了改革。教學方法改革是與教學內容的改革相輔相成的[1][3]，競賽促進教學內容的更新期刊網，新的內容迫使有相應的教學方法與之適應，以達到理想的教學效果。我們的新課程體系和教材給學生更多獨立學習、獨立思考的空間，教學方法上也應留給學生更多時間，因此，我們將原來的集中實驗教學方法，改為集中實驗與開放實驗、虛擬實驗、分布實驗等多種實驗教學模式相結合的方式，實驗模式由過去的單一模式向多元化的實驗教學模式轉變。我們的開放式教學包含兩方面的含義，即時間開放和內容開放。時間上的開放即在規定了學生的實驗內容以后，學生可以在相當大范圍內選擇完成實驗的時間，這樣學生可以在時間上有較大的靈活性，提高學生學習的主動性。內容上的開放是指學生在實驗中除了可以進行規定的實驗內容，還可以根據自己的專業和愛好，選擇規定以外的實驗內容，這樣有助于學生創新能力的培養和提高。

通過教學體系、方法的改革與不斷完善，在平時的學習中就能給有興趣有能力的學生提供實踐實習的條件和空間，逐步培養他們的實際動手能力和創新能力。同時，通過實際動手設計可以讓學生更好的消化課本上的知識，理論聯系實際，激發大學生的學習積極性和主動性。

三、全國大學生電子設計競賽促進了實驗室硬件水平和綜合適應能力的不斷提高

電子設計競賽的場地是由參賽學校自己提供的。能否適應電子設計競賽各種題目的要求，體現了該實驗室的應變能力和綜合適應能力。長期以來，由于電子技術各類實驗室的裝置基本上是老三樣（電壓表、信號源、示波器），學生在實驗中接觸不到先進的實驗手段和先進的儀器設備，這個缺陷在常規實驗中的表現并不明顯，但在電子設計競賽惜時如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進、自動化程度高，誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。比如我們在競賽中使用的先進的數模混合型示波器以及數字示波器，受到學生的一致認可，通過多年的競賽，在學校的大力支持下，電工電子學教學中心的實驗室建設起點高期刊網，設備先進，為電子競賽提供了一個良好的環境。

四、全國大學生電子設計競賽推動了電子技術課程設計內容和體系的不斷發展

課程設計是學生相對集中，實踐功能較強，比較能真實反映一個學生實踐動手能力的一項教育教學內容[4]。因此，為了不斷適應電子技術發展的要求，同時也為初步選拔電子設計競賽學生做一個基本參考，整個課程設計體系也要不斷發展與完善。

首先從設計內容上，設計的內容不斷更新，難度也不斷增加；其次從軟件設計工具上，隨著電子設計開發工具的不斷發展，通過各種渠道將ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各種流行的仿真軟件及開發工具逐一介紹給廣大學生使用；再次從軟件編程語言上，Able、VHDL、Verilog等多種流行的硬件編程語言都被廣大學生所逐漸熟悉；最后從硬件設計和測試工具上，自主設計制作了小型的“SZD－III型PLD實驗開發系統”、大型PLD課程設計演示儀器、電子競賽系統開發板等。

五、全國大學生電子設計競賽使優秀學生脫穎而出，促進了教師業務水平的提高

電子設計競賽使那些具有良好的理論基礎、實踐動手能力強，特別是具有創新意識和協作精神的學生有了施展自己才能的空間。他們不循規蹈矩，不死讀書本，而是積極進取，學以致用，理論密切聯系實際，通過賽前的培訓以及大賽的洗禮，使他們在各方面更加成熟。參賽的學生報考研究生時也受到碩士生導師的青睞，而沒有上研究生的同學在聯系工作時也極受歡迎，不少公司在招聘時深有感觸的說：“像這樣的學生有多少我們要多少”。這些學生的成才，也在低年級學生中產生了良好的輻射作用。

對于教師而言，由于我們的課程是面向全校學生的專業基礎課，教學任務比較重，為提高效率，施行的是模擬、數字、電工電子學三門課程教學人員相對固定的方法。每位老師基本上只負責其中一門課程。這樣一來，雖然教師能夠對所負責的這一門課程內容比較熟練，但時間長了對其它兩方面的知識期刊網，缺乏必要的聯系，從長遠看，不利于教師業務水平的提高，不利于學生的培養，因為學生將來面對實際的電路系統，所需要考慮的問題是綜合性的，如果教師在教學過程中不能幫助學生樹立一個綜合考慮問題的思想，這是教學上的一個遺憾。而通過組織教師參加電子設計競賽的培訓工作，一定程度上改善了這一狀況。教師們在輔導參賽學生訓練的過程中，不但提高了業務素質，而且認識到在教學中貫穿綜合考慮解決問題的思想對學生能力培養的重要性。

六、創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的培訓內容體系和組織運行模式

經過多屆全國、山東省、學校競賽，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域，目前已經形成較為合理的培訓體系，培訓內容涉及電子系統設計、EDA、單片機、制作與安裝工藝、功率電子、軟件設計等內容，經過多年實踐，效果良好。同時也創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的組織運行模式。

（1）平時積累。通過電子技術相關課程體系的改革與完善，使得有興趣和能力的學生在平時的學習中就能夠獲得一定的經驗積累和實踐機會，使得動手能力、創新能力、設計水平得到一定程度的提高。

（2）擇優選拔。在電子設計競賽開賽前，通過報名、筆試、實物制作、面試、推薦等方式擇優選出30－50名學生參加培訓和比賽。

（3）強化訓練。培訓開始時，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域邀請相關教師為學生進行授課，讓學生在短時間內能夠對相關領域知識有較深入的理解，打好設計基礎，然后由負責老師帶領參賽學生在現有硬件條件下對學生的軟件、硬件綜合設計能力進行強化訓練。

（4）模擬競賽。根據現有的硬件設備和條件，盡量節約開銷，選擇合適的可以完成的設計題目，把培訓學生進行分組，讓學生在限定的時間內利用現有的器件和設備完成一次設計，強化鍛煉并檢驗參賽學生的設計水平和動手能力，并讓學生對真正的競賽有初步的認識和體驗。

（5）合理組合。在培訓和模擬競賽期間，不同的學生在不同的方面可能會有各自突出的表現期刊網，比如有的學生硬件水平很好，有的學生軟件水平很高，有的學生綜合設計能力很強，教師要善于發現學生的特點，并把突出的學生有機的組合成一個整體，保證參賽隊伍的質量和水平。

七、總結

競賽是對學生綜合能力的全方位考核，既有理論分析，又有實踐動手，是全面素質的培養[1][2][5]。在專題競賽中既培養了學生面對眾多社會需求選擇最佳實施方案的能力，又使學生經歷了由策劃、設計、制造、調試、試用全研制的開發過程，很多學生反映這段特殊學習經歷終生難忘。“通過前期培訓和選拔以及四天競賽，勝讀四年書本”，有不少學生這樣評價電子設計競賽，這種說法不免夸大，但也從側面反映了在學生眼里競賽對于學生綜合素質提高的巨大作用。

在該項競賽的引導下，電子技術相關課程已經和正在經歷著一系列調整和改革—優化傳統基礎知識、大膽引進前沿技術、不斷拓寬學生專業口徑、加強工程實踐能力培養、重視創新教育的探索和實踐。

參考文獻

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1.分層次開設各類科技競賽選修課

學校在組織大學生科技競賽時，遵循“兩個導向”原則摘要：一是科普性導向，即競賽要面向廣大同學，使更多同學了解科技競賽并參和進來；二是科研性導向，即各教學單位舉辦專業性強、水平高的科技競賽。因此在選修課開設方面，學校針對不同的學生，實行分層次開設科技競賽選修課。如面向沒有電子設計基礎知識的學生開設電子設計基礎班，采用大班教學形式，一般120～140人左右，以普及科技競賽基礎知識、激發學習喜好為目的；而對于具有電子設計基礎知識的學生則開設電子設計提高班，采用中班教學形式，一般60～80人左右，以提高科技競賽能力為目的；另外，對達到電子設計提高班水平且有初步參賽意向的學生開設電子設計競賽班，采用小班教學形式，一般為40～50人左右，以培養競賽選手為目的。

2.面向競賽學生開設科技競賽練習課

練習課采取集中和分散相結合的方式進行。

集中練習借鑒“商品超市”和“菜單選擇”的管理理念分成不同的課程模塊，如計算機程序編程、設計規劃、論文撰寫、信息處理、團隊分工協作、案例分析、實戰練習等模塊，競賽學生可以根據各自的需要選擇部分課程模塊重點練習。部分課程模塊用于強化練習，部分課程模塊用于基礎練習。集中練習課由經驗豐富的競賽指導教師主講，以課堂講授和練習為主，對競賽學生的應戰能力進行統一培養和集訓。在學生自主選擇的基礎上，對最終參賽的選手進行所有模塊的綜合練習。

分散練習以學生自主學習為主，在自學過程中，碰到疑問或困難時，競賽指導老師負責答疑指導。

3.合理布置各類不同性質課程的教學內容

競賽相關課程教學內容側重將競賽思想和內容融入其課程教學中。如在高等數學、概率論等課程中，將數學建模的思想融入其中；在數學分析、高等代數等課程中，可選擇相應的數學模型進行教學。

選修課教學內容根據不同的面向對象，各有側重。基礎班側重競賽基本知識的普及教學，以激發學習喜好為目的；提高班側重競賽基本技能提高，能進行簡單的競賽設計，以提高科技競賽能力為目的；競賽班側重競賽實戰內容的輔導，以培養競賽選手為目的。

練習課側重競賽內容的強化和競賽輔助技能技巧的練習。

除合理布置各類不同性質課程的教學內容外，學校還鼓勵競賽指導教師自編競賽教材和講義，集體備課，在教學內容中吸取競賽內容和經驗，適當引進國外原版專業教材并采用雙語教學，使競賽教育向多形式，高層次發展。

4.開展大學生科技競賽網絡課程建設

網絡應用于教學領域，給學生提供了大量便捷的學習機會和豐富的教學資源，使學習活動更加自主化、個性化，使教學的適應性得以加強。我校“十一五”發展規劃中明確建設100門網絡課程，其中就包含了大學生電子設計、數學建模、高等數學、大學英語等科技競賽網絡課程的建設。

科技競賽網絡課程網站建設要求包含教學文件、實踐教學、課堂教學多媒體課件、課外自學課件、課堂作業習題、課外綜合習題、模擬考試平臺、在線討論(留言板)區、歷屆學生競賽獲獎成果等內容。目前已建成大學生電子設計競賽網絡課程(“單片機原理及應用”課程)網站，學生的課堂作業、課外練習通過網絡進行，模擬網上考試已通過測試，預備逐步推廣使用。

針對科技競賽網絡課程網站的建設，學校明確要求網站內容每學期必須有更新，非凡是作業和試題每學期要有30％的內容調整；在線討論必須經常關注，及時答復；每次競賽完成后，相關內容應在4周內完成上傳。

二、大學生科技競賽的練習組織

1.建立大學生科技競賽網站

為進一步宣傳推廣科技競賽，學校建立了大學生科技競賽網站。在整合、擴充原有競賽網站的基礎上，建成了競賽種類齊全、內容豐富并兼具互動交流功能的網絡空間。網站包含競賽種類、類別、競賽時間、歷屆競賽等基本介紹，學生競賽成果展示，競賽指導教師姓名、職稱、學歷、探究方向、教學探究成果等基本團隊情況介紹，統計、分析、撰寫等競賽技能知識介紹，在線提問和交流等，并能和學校相關科技競賽網絡課程網站快速鏈接，讓學生能全面深入了解各類科技競賽。網站深受同學好評，成為學校科技競賽的最佳前沿陣地和宣傳窗口。

2.加強練習指導教師團隊建設

學校非常重視大學生科技競賽練習指導教師的培育和團隊建設工作。在教學業務方面，通過開展各種形式和規模的教學研討，集體討論教學大綱、編寫練習教材、完善教學文件、探索教學方法、改革考核方式。通過練習指導教師的共同參和，確定了各類課程不同的教學目標、教學內容和人才培養定位。鼓勵并支持練習指導教師開展各項科研工作，以教學為基礎，以科研促進教學，全面提升競賽水平。

我們還采取“1+1”練習指導教師培養方式，即每位副高級以上職稱的教師帶一名新指導教師，通過教學工作的老中青相結合，發揚傳幫帶的教學指導功能。同時，“1+1”培養方式也保證了練習指導教師隊伍的穩定。

3.加強競賽技巧練習

學校通過開設練習課，分模塊對學生進行長期競賽練習，在競賽相關技巧練習中，有三個技巧非凡需要重視和加強。

(1)信息處理。隨著計算機網絡的普及和發展，通過網絡可以快速獲取各個領域的知識，但哪些信息對競賽更有效以及如何選擇信息，卻讓很多學生頭疼。加強信息處理能力的培養，讓學生明確自己需要的和必須把握的信息，建立信息評價標準體系，學會選擇有意義的信息，將對競賽起到事半功倍的效果。

(2)論文撰寫。競賽最后提交的成果形式是科技論文(部分需設計作品)，因此，論文撰寫質量直接關系著科技競賽的成績，加強論文撰寫的規范性練習是很有必要的。我們設置了科技論文的撰寫模版，對論文的結構布置、撰寫格式、文法和表達等，都有明確的規定。

(3)團隊協作。每組參賽隊設立一個指揮員，每個隊員在競賽中各有分工。在設計策劃中，要求隊員充分發揮聰明才智、群策群力、默契配合，要求隊員在學習上和生活上都能相互幫助、團結協作，使整個競賽有條不紊。

4.參賽選手培養程序

通過分層次開設選修課，學校有了一支相對固定的競賽選手隊伍。我們學校的做法是摘要：競賽選手在提高班中產生，根據學生在提高班中的平時、期中、期末成績，對其總平均成績進行排名，在學生有參賽意愿的前提下，擇優錄取，組成競賽班。通過競賽班的實戰練習，學生對相關科技競賽的內容、設計思路有所了解，也具有了一定的競賽技能。同時，要求競賽班的所有學生均需參加練習課的集中學習，但可根據自己的特征，選擇相關練習模塊；空余時間可以通過大學生科技競賽網站進行分散自學。參賽選手在競賽班中產生，根據學生在競賽班中的成績排名，擇優錄取。參賽選手必須經過練習班所有模塊的集中強化學習，組隊時兼顧學生不同的技能特長，做到優勢互補。

三、對創新人才培養模式的啟示

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0引言

數控直流穩壓電源應用非常廣泛，是學習電子信息工程、通信工程、機電一體化、電氣自動化等電類專業學生必然涉及到的一個電工電子課程設計項目。全國大學生電子設計競賽曾于第一屆A題、第二屆A題和第七屆F題（電流源），全國首屆高職院校技能競賽樣題以及省級院校競賽都有涉及，用來檢驗學生的電子設計能力，可見其普遍性。

雖然較多論文都涉及，但電路設計的多樣性以及制作經驗篇幅鮮少，不足以使讀者完成作品并舉一反三。筆者參閱數十篇關于數控直流電源系統的設計，發現許多很難讀懂的問題。例如，給出參數設計輸出達20 V電壓，但運放直接驅動達林頓管明顯無法輸出達22 V以上。又如，通篇無關緊要的內容，唯獨缺少比較放大環節設計及關鍵電路的完整連接，也就是說DAC輸出到調整管之間內容匱乏，這也是本文解決問題的初衷。

直流穩壓電源按照功率管工作狀態，分為線性穩壓電源、開關穩壓電源2種。鑒于電類專業課程設計的需要，本文重點解析線性穩壓電源之關鍵設計，如與OP放大器設計聯系密切的部分，希望對讀者制作該項目或寫論文有所幫助。

1設計要求的性能指標與測試方法

1）輸出電流IL（即額定負載電流），它的最大值決定調整管（三端穩壓器）的最大允許功耗PCM和最大允許電流ICM，要求：IL （Vimax-Vomin）

2）根據輸出電壓范圍和最大輸出電流的指標，U/I可計算出等效負載阻值。例如，輸出電壓要求達30 V，最大輸出電流1 A，因此模擬負載應滿足從幾Ω到30 Ω之間，調整管耗散功率應滿足30 W以上，考慮加散熱片。

1.2質量指標

紋波電壓：是指疊加在輸出電壓Uo上的交流分量。在額定輸出電壓和負載電流下，用示波器觀測其峰一峰值，Uo（p-p）一般為毫伏量級，也可以用交流電壓表測量其有效值。紋波系數是紋波電壓與輸出電壓的百分比。設計中主要涉及濾波電路RLC充放電時間常數的計算。一般在全波式橋式整流情況下，根據下式選擇濾波電容C的容量：RL?C=（3-5）T/2，式中T為輸入交流信號周期，因而T=1/f=1/50=20 ms；RL為整流濾波電路的等效負載電阻。

穩壓系數Su和電壓調整率Ku均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響[2]，因此只需測試其中之一即可。電源輸出電阻ro和電流調整率Ki均說明負載電流變化對輸出電壓的影響[2]，因此也只需測試其中之一即可，具體操作參照指標的定義來實施。

2.2DAC接口電路的設計

2.3調整管控制電路、電壓采樣與電流采樣電路的

2.4ADC接口電路的設計、同時具備電壓源與電流源功能的設計

2.6具備電壓預置記憶存儲部分的設計

2.7保護電路的設計

2.8.2濾波電路的設計

3結語

曾經查閱數十篇類似穩壓電源電路圖，深感模擬電路設計的重要性。本文將電壓源與電流源的設計方案同時羅列，便于讀者理解設計要領。重點解析DAC輸出后的電路設計，圖中電壓、電流數據全部基于proteus交互式仿真完成。電路設計的連貫性、采樣電路取值、運放電路與驅動電路設計等，是同類論文較少論述的環節，可以有效解決目前存在的諸多問題，有助于讀者提高電路解析能力。僅此拋磚引玉，希望本文的設計能對讀者在實際工作中有所幫助，不當之處請多指教。

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[11]黃智偉.全國大學生電子設計競賽系統設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.

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全國大學生電子設計競賽由教育部高教司和信息產業部人事司共同主辦，大賽從一開始就確立了“推進教育教學改革，為人才培養服務”的宗旨，不斷推進高校教育教學的改革與發展，通過競賽推動高校對電子信息類專業的課程體系和課程內容的改革，促進高校實施素質教育，以此培養大學生的創斷能力，協作精神和理論聯系實際的能力。我院目前已經組織學生參與多次電子設計競賽并多次獲得了國家級及省級獎勵。本文從電子設計競賽的培訓方法與培養學生的實踐創新能力的關系入手，探索電子設計競賽的培訓策略與自動化專業實踐教學改革的相互促進關系。

一、競賽形式及對創新能力的要求

全國大學生電子設計競賽以電子電路應用設計為主要內容，主要涉及電子技術、計算機技術、自動控制技術、通信技術和傳感技術、電氣工程與信息技術等多個專業，涉及到電路理論、單片機、可編程器件、嵌入式系統、智能控制等多門課程及電子信息類仿真軟件與工具的應用。競賽時間為連續的四個白天和三個晚上，在半封閉狀態下進行。參賽成員需要在規定時間內獨立提出設計方案，完成系統的硬件制作及軟件調試，并且完成制作設計報告的撰寫。由于時間緊、任務重，該競賽對學生創新能力、設計制作能力、心理素質、團隊精神以及身體素質都是一個挑戰，它將檢驗學生綜合運用知識的能力和實踐創新能力。

二、電子設計競賽培訓策略與方法

電子設計競賽涉及到多個學科專業知識的應用及綜合創新能力的培養，作者認為，電子設計競賽培訓應當作為一項系統性的工作來進行，在前期經過充分宣傳的基礎上，吸收部分學習積極性高、學習能力強的學生加入到競賽培訓隊伍中來，利用周末、假期等課余時間進行集中學習培訓，增強學生的創新能力與實踐能力。整個培訓過程可大致分成以下幾個階段。

1.發動宣傳階段。利用入學教育、參觀學習、作品展示、視頻學習等方式，從進入大學的起，在入學教育講座中，有意識地培養學生的創新精神及宣傳電子設計競賽對創新能力培養的促進作用；充分發揮大一、大二學生對學習方面的積極性及主觀能性，在培養學生學習興趣的同時，強化對學校的支持性政策的宣傳。促進學生對電子設計競賽的參與興趣的培養，吸收一批優秀的學生加入到大學生電子設計競賽的培養隊伍中，擴大培訓的基數，充分發揮電子設計競賽培訓對學生創新能力培養的促進作用。

2.理論學習階段。通過專業課程、選修課程、學術講座等培養學生的專業理論知識，主要是《電路理論》、《電子技術》、《自動控制理論》、《EDA技術》、《單片機原理與應用技術》等。充分利用專業教育中的理論課教學環節，在《電路理論》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《單片機原理與應用》、《檢測與傳感技術》等相關課程的知識傳授作用，而對于低年級同學，則建議其提前了解相關的專業課程，并重點學習如《單片機原理與應用》等相關技能課程。

3.集中培訓階段。在集中培訓階段，主要完成專業工具軟件的學習培訓及硬件功能模塊的設計、實驗制作與應用調試。電子設計競賽主要所涉及到的學科包括電氣信息類、電子技術類及智能控制類等，相關的專業仿真及應用軟件，如Multisim，Pspice，Simulink，Proteus+keil C，protel等。專業工具軟件的應用培訓分小組進行，參與設計培訓的學生可根據本人興趣在指導老師的統籌協調下參與不同組別的專業軟件應用培訓，以便在提升學生具體技能的同時在參與競賽時能進行協調搭配，充分發揮團隊的合作力量。在集中培訓階段，還需要完成常用功能模塊電路的設計制作與調試工作。在電子設計競賽中，不同的設計課題需要采用不同的設計控制方案，但是對于常見的設計任務而言，一般需要完成電能變換主電路，信息采集與轉換電路，輸出顯示（指示）電路與控制電路等，此外還需要基本的控制器最小系統，因此，在平時的集中訓練中，分專題地對相關的電子信息類的功能電路模塊進行分析與設計，通過模塊電路的實際制作與實驗調試掌握其基本技術性能，通過模塊電路的實驗數據結合仿真軟件的仿真結果數據來對相關電路模塊的功能參數進行修正，對相關的功能電路進行模塊化、標準化設計，為下一階段及競賽提供實物支持。

4.賽前綜合培訓。在參與競賽之前的約一個月的時間內進入賽前綜合培訓，在前期理論與實踐強化的基礎之上，主要進行電子系統集成綜合培訓，即根據電子競賽的要求及歷年的試題情況，對競賽試題進行總結歸納的基礎之上，針對設計要求，將前期的功能模塊進行系統集成，組成具有完整功能的電子系統。在賽前綜合培訓中，指導教師需要對系統的設計方向進行總體把握，提出相應的設計任務，要求學生在規定的時間內完成相關的硬件、軟件設計，并對最后的設計制作成品進行性能等級評定，指出其優點及不足之處，以便快速地提升學生的綜合創新能力。根據培訓結果及學生個人的特點，對參賽小組的成員進行動態調整與優化組合，考慮到不同成員的具體特長及團隊協作能力，充分發揮競賽團隊成員的團隊協作能力，使小組成員之間的優勢互補。

三、自動化實踐教學改革電子設計競賽的相互促進

自動化專業教育要適應經濟發展對人才需要的要求，更新課程體系，提高教學質量，強化學生的動手創新能力與專業綜合素質。自動化專業作為一個工科專業，社會對于自動化專業相關人員的需求時尤其注重學生的專業綜合素質、手創新能力及在校期間是否參加過相關的專業實踐活動。鑒于目前電氣信息與電子技術的快速發展，自動化及電氣信息類的相關專業的實踐教學總是落后于技術的發展進度，一般性的本科院長，受到教學經費投入的制約，在教學模式尤其是實踐教學上，實驗教學儀器相對老化，實驗項目的設立比較僵化，缺乏靈活性，與培養學生就業，進一步拓寬行業就業范圍的要求相矛盾，電子競賽要求改革實踐教學環節的傳統方法，把最新的開發工具和應用技術引入到實踐教學中，如將新技術、新器件和先進的實驗平臺軟件引入本科生的實踐教學過程中，加強《單片機原理與應用》、《DSP技術及嵌入式系統》等方面課程教學，將Pspice、MAX-Plus、Protel和Proteus等專業仿真工具軟件的應用與理論、實踐的教學有機結合起來，將軟件開發工具穿插應用于相關課程的實踐教學環節中。電子競賽可以提高參賽學生對新技術的掌握能力，通過大賽和相關學科競賽的鍛煉，學生對新知識的選擇性和靈活能力得到加強，這種能力在今后的就業中有著很大的優越性。同時，通過電子設計競賽及培訓活動，可增強學生對創新性學習活動的興趣，強化學習效果。培養學生適應社會發展和科技進步需要，具備較高的綜合素質、堅實寬廣的工程技術基礎、系統的專業知識和較強的實踐能力和創新精神，具有解決自動化類專業技術問題的能力，在建筑電氣與智能化、工業自動化以及電子信息等領域從事與工程設計、系統分析與運行、研究與開發、決策管理等相關方面工作的高層次應用型人才。強化電子設計競賽培訓對教學內容擴充和補充，解決社會需求和學生就業之間的矛盾，增強自動化專業實踐教學特色、更新培養模式、提高教學質量，以更好地滿足社會對人才的需求。

電子設計競賽及培訓可以增強學生的專業綜合素質及動手創新能力，有利于激發學生的創新思維，培養學生嚴謹的科學工作態度、理論聯系實際的學風、腳踏實地的實踐創造能力和團結合作精神。從培訓方法及培訓策略等方面進行創新，將電子設計競賽培訓與自動化專業的實踐教學改革進行有機結合，解決電子設計競賽培訓受益學生人數少與自動化專業實踐教學模式與手段相對落后的問題，促進實踐教學手段與內容的改革，增強學生的就業競爭力。上述方法通過近年來我校自動化及相關專業的電子設計競賽的實踐檢驗，極大地提升了教學效果，增強了學生的就業競爭力。

參考文獻：

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