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二、EDA技術的發展

EDA技術的發展至今經歷了三個階段：電子線路的CAD是EDA發展的初級階段，是高級EDA系統的重要組成部分。它利用計算機的圖形編輯、分析和存儲等能力，協助工程師設計電子系統的電路圖、印制電路板和集成電路板圖。它可以減少設計人員的繁瑣重復勞動，但自動化程度低，需要人工干預整個設計過程。

EDA技術中級階段已具備了設計自動化的功能。其主要特征是具備了自動布局布線和電路的計算機仿真、分析和驗證功能。其作用已不僅僅是輔助設計，而且可以代替人進行某種思維。

高級EDA階段，又稱為ESDA(電子系統設計自動化)系統。過去傳統的電子系統電子產品的設計方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，設計者先對系統結構分塊，直接進行電路級的設計。EDA技術高級階段采用一種新的設計概念：自頂而下(TOP-Down)的設計程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的設計方法，設計者的精力主要集中在所設計電子產品的準確定義上，EDA系統去完成電子產品的系統級至物理級的設計。此階段EDA技術的主要特征是支持高級語言對系統進行描述。可進行系統級的仿真和綜合。

三、基于EDA技術的電子系統設計方法

1.電子系統電路級設計

首先確定設計方案，同時要選擇能實現該方案的合適元器件，然后根據具體的元器件設計電路原理圖。接著進行第一次仿真，包括數字電路的邏輯模擬、故障分析、模擬電路的交直流分析和瞬態分析。系統在進行仿真時，必須要有元件模型庫的支持，計算機上模擬的輸入輸出波形代替了實際電路調試中的信號源和示波器。這一次仿真主要是檢驗設計方案在功能方面的正確性。仿真通過后，根據原理圖產生的電氣連接網絡表進行PCB板的自動布局布線。在制作PCB板之前還可以進行后分析，包括熱分析、噪聲及竄擾分析、電磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以將分析后的結果參數反標回電路圖，進行第二次仿真，也稱為后仿真，這一次仿真主要是檢驗PCB板在實際工作環境中的可行性。

可見，電路級的EDA技術使電子工程師在實際的電子系統產生之前，就可以全面了解系統的功能特性和物理特性，從而將開發過程中出現的缺陷消滅在設計階段，不僅縮短了開發時間，也降低了開發成本。2.系統級設計

系統級設計是一種“概念驅動式”設計，設計人員無須通過門級原理圖描述電路，而是針對設計目標進行功能描述。由于擺脫了電路細節的束縛，設計人員可以把精力集中于創造性概念構思與方案上，一旦這些概念構思以高層次描述的形式輸入計算機后，EDA系統就能以規則驅動的方式自動完成整個設計。

系統級設計的步驟如下：

第一步：按照“自頂向下”的設計方法進行系統劃分。

第二步：輸入VHDL代碼，這是系統級設計中最為普遍的輸入方式。此外，還可以采用圖形輸入方式(框圖、狀態圖等)，這種輸入方式具有直觀、容易理解的優點。

第三步：將以上的設計輸入編譯成標準的VHDL文件。對于大型設計，還要進行代碼級的功能仿真，主要是檢驗系統功能設計的正確性，因為對于大型設計，綜合、適配要花費數小時，在綜合前對源代碼仿真，就可以大大減少設計重復的次數和時間，一般情況下，可略去這一仿真步驟。

第四步：利用綜合器對VHDL源代碼進行綜合優化處理，生成門級描述的網表文件，這是將高層次描述轉化為硬件電路的關鍵步驟。綜合優化是針對ASIC芯片供應商的某一產品系列進行的，所以綜合的過程要在相應的廠家綜合庫支持下才能完成。綜合后，可利用產生的網表文件進行適配前的時序仿真，仿真過程不涉及具體器件的硬件特性，較為粗略。一般設計，這一仿真步驟也可略去。

第五步：利用適配器將綜合后的網表文件針對某一具體的目標器件進行邏輯映射操作，包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優化和布局布線。

第六步：將適配器產生的器件編程文件通過編程器或下載電纜載入到目標芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量產品開發，通過更換相應的廠家綜合庫，可以很容易轉由ASIC形式實現。

四、前景展望

21世紀將是EDA技術的高速發展時期，EDA技術是現代電子設計技術的發展方向，并著眼于數字邏輯向模擬電路和數模混合電路的方向發展。EDA將會超越電子設計的范疇進入其他領域隨著集成電路技術的高速發展，數字系統正朝著更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系統級芯片(SoC，SystemonChip)方向發展，借助于硬件描述語言的國際標準VHDL和強大的EDA工具，可減少設計風險并縮短周期，隨著VHDL語言使用范圍的日益擴大，必將給硬件設計領域帶來巨大的變革。

［摘要］本文從EDA技術的定義及構成出發，系統介紹了EDA技術的發展概況，以及基于EDA技術的電子系統設計的方法和步驟，快速實現系統數字集成，具有深刻的理論意義和實際應用價值。

［關鍵詞］EDA技術電子系統仿真

二十世紀后半期，隨著集成電路和計算機的不斷發展，電子技術面臨著嚴峻的挑戰。由于電子技術發展周期不斷縮短，專用集成電路(ASIC)的設計面臨著難度不斷提高與設計周期不斷縮短的矛盾。為了解決這個問題，要求我們必須采用新的設計方法和使用高層次的設計工具。在此情況下，EDA(ElectronicDesignAutomation即電子設計自動化)技術應運而生。隨著電子技術的發展及縮短電子系統設計周期的要求，EDA技術得到了迅猛發展。

參考文獻：

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基于Postfix的安全電子郵件系統的實現

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2車載嵌入系統

在科技發展的帶動下，車載系統的嵌入技術愈發成熟，逐漸成為汽車信息網絡的控制中心。車載嵌入系統可以對車輛內部設備的運行狀況進行檢測，一旦發現異常，可以立即向駕駛人員發送相應的警報信息，如語音提示或燈光信號等，同時針對故障進行前面細致的分析，向駕駛員提出合理化建議，如停車檢修或者調整路線前往維修點等，對安全事故進行規避，保證行車安全。在車載嵌入系統中，利用相應的處理器、GPS接收機、GPRS模塊以及人機交互接口等，可以構建出一個具備強大通信能力和信息處理能力的平臺，利用無線通訊、藍牙數據交互等網絡通訊技術，實現信息的交互和共享。系統的標準化和模塊化設計不僅便于系統功能的實現和維護，也使得其具備良好的拓展性，可以實現車輛定位、動態導航等功能。

3外部系統

從目前的發展情況看，外部系統包括一個專業的門戶網站，可以為每一位用戶提供個性化的服務，滿足用戶不同的使用需求，同時還可以根據相應的情況，進行動態更新，為用戶提供完整、合理、準確、可靠的信息。需要進行動態更新的情況包括：汽車自身的地理位置，或者用戶指定的道路路況圖；用戶的具體需求；與汽車服務供應商服務協議的相關內容；汽車在行駛過程中遇到的特殊狀況。

汽車電子信息系統功能的實現，不僅需要相應的硬件資源，還需要良好的軟件支持，因此，做好系統軟件的設計工作是非常重要的，應該重視以下兩個方面的內容：

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1.3ODS區數據庫。ODS區數據庫主要是將異構數據庫進行基礎轉換"然后對業務數據庫進行全量復制。具體情況需根據業務系統數據庫實際情況進行建設。主要包括防汛抗旱指揮系統業務數據庫、廳電子政務系統數據庫、水文信息服務系統數據庫、水利普查系統數據庫等。

1.4明細數據區。明細數據區主要存放的是ODS區中經過清洗的數據,將不同業務系統中同類數據、不同描述的數據進行歸一化處理"形成標準一條數據。明細數據包括基礎數據和詳細數據,其中按應用業務來分包括水利空間數據、基礎水文數據、水利工程數據、水資源數據、防汛抗旱數據、水質水環境數據、水土保持數據、農村水電數據、灌區信息化數據、水利行政管理數據、水利科學技術數據庫、社會經濟信息庫、旱情數據庫、實時水雨情數據庫、歷史洪水數據庫、歷史臺風數據庫、超文本庫、歷史水量數據庫、圖形庫、動態影像庫、水土保持數據庫、水資源數據庫、水環境數據庫等類數據。

1.5主題數據區。主題數據區是若干主題數據庫的集合,是以數據庫明細數據為唯一數據源、面向特定分析應用、按一定方式重新組織的數據集合。綜合分析數據庫主要存儲和管理經過綜合分析與處理后的結果信息。主要管理和存儲數據的編碼、規范、標準等參照數據信息。提供綜合決策分析時使用的計算模型和模型管理機制,模型庫中的各部分模型應該進行統一的規劃設計與管理,包括各種空間模型和在線數據可靠性分析計算等。業務主題數據庫是基于數據倉庫和數據挖掘等技術,從基礎數據庫或其它主題數據庫按主題抽取的數據重構而成的數據庫,除按常規性的應用主題構造主題數據庫外,還可根據業務需求動態構造相應的主題數據庫和信息產品數據庫。

1.6數據反饋系統。在數據中心建設完成后,除了基本數據的交換共享外,一些整理分析后的決策數據和分析數據,通過數據共享服務與數據反饋系統反饋到相關的業務系統,從而保證數據的一致性和復用性。

1.7數據反饋系統。在數據中心建設完成后,除了基本數據的交換共享外%一些整理分析后的決策數據和分析數據,通過數據共享服務與數據,反饋系統反饋到相關的業務系統%從而保證數據的一致性和復用性。

二.數據處理流程

整個數據處理過程為;由各業務部門經過WEB交互客戶端或采集終端軟件將數據上傳各業務庫、然后經過ODS區數據庫將不同數據庫的數據抽取、轉換、加載、并上傳至明細數據區進行歸一化處理,再依次上傳到主題數據庫,經過決策分析系統得出結果,最后經過數據反饋系統將結果反饋給各個業務部門,形成數據共享、協同辦公的作業目的。

三.網絡弊端

由于系統采用了封閉式數據反饋設計,在整個數據處理過程中是不可逆的。反饋的分析決策數據結果一經錄入不可以修改。然而,隨著處理業務數據量增大,分析和決策的數據產生錯誤幾率也隨之增大,一旦發生錯誤,相關業務部門只能重新上報數據,容易產生資源浪費,影響業務辦理效率,而且重新上報數據與原數據基本相同,也給今后數據存檔檢索帶來了弊端。作為業務數據上報人員,如果上報數據產生錯誤或者補充數據,也沒辦法修改,容易產生數據上報不實等錯誤。

四.雙環封閉式數據反饋系統設計方案

為了解決上述弊端,在原數據反饋式系統之外設置一個業務管理員權限,使單一的數據反饋式系統可以二次上傳數據,形成雙環封閉式數據反饋系統。業務管理員可以使用自己的權限,在獲得許可的情況下將決策分析數據修改成正確結果,存入業務庫,經過ODS區數據庫歸一化處理后,逐級上傳至分析決策數據庫,然后再通過數據反饋式系統直接反饋給相關業務系統。采用雙環封閉式數據反饋系統后,可以直接對業務數據庫數據進行訪問修改,這樣既能保證數據的一致性和安全性,又保證了數據的唯一性,避免重復采集上報數據帶來的資源浪費,極大提升了辦公效率。對于上報數據產生的錯誤,也可以及時做出判斷修改,避免分析和決策部門產生錯誤數據。在整個數據作業流程結束后,數據的唯一性又保證了今后數據歸檔檢索的便利,也大大節約了整個系統硬件成本。升級后的水利電子政務內網,是在系統后臺增加了一個管理員賬戶權限,WEB交互客戶端和數據采集終端軟件操作界面并沒有做出調整,對原有的用戶沒有任何影響,無須重新上崗培訓或者改變操作習慣。升級過程操作簡單、快捷,而且不需要停網維護。雙環封閉式數據反饋系統是在滿足整個系統數據封閉性的要求下設計的完美解決方案。

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現代電子系統設計是我校電子科學與技術專業（以下簡稱為“電子”專業）的一門選修課程。通過該課程的學習與實踐，目的是使學生對現代電子系統設計及原理有一個較為完整和系統的認識，并具有一定工藝分析、解決工藝問題和提高產品質量的能力，可以掌握嵌入式系統開發的主要過程，從專業的角度對嵌入式計算機系統進行分析設計，并且掌握ARM處理器的體系結構。從課程的教學目的可知，本課程要求培養學生在知識綜合應用和動手實踐方面的能力，不僅要求學生具有扎實的基礎知識和對知識的綜合應用思維，還需要學生具有很強的動手能力和應用能力。

近年來，隨著電子技術的發展，電子系統的設計方法和手段也在不斷更新和進步。電子系統設計方法在快速發展的電子技術應用中不斷受到挑戰。從傳統手工設計方法到EDA設計方法，從分立元件系統到集成電路設計，從PCB集成系統到芯片集成系統（SoC），從純硬件系統設計到硬件與軟件結合的系統開發，新型電子系統層出不窮，其設計理念也發生著革命性的變化。這使得企業不僅需要畢業生在進入該領域時具備良好的專業能力和素質，更需要他們了解和形成現代電子系統設計的團隊思維方式和綜合設計方法。同時，學校要促進教學知識與時俱進，培養符合社會需要的實用型工程技術人才，提高學生的就業競爭力；也要對現代電子系統設計課程的教學方法和教學模式進行深刻的思考和改進。

二、存在的問題

現代電子系統設計課程的傳統教學模式主要包括理論授課和實踐實驗兩個部分。理論授課主要包括對現代電子系統設計的方法、思維、工具、應用基礎的介紹與強化，常用處理器及其體系結構的應用、設計、改進知識和FPGA重構思維、Altium Designer電路原理圖及PCB繪制軟件的使用，在本課程的教學授課過程中需要貫穿系統設計方法和設計思想。實踐實驗則以上機實驗為主，進行規定實驗內容的驗證、觀察和簡單電路的原理設計。電子系統課程所存在的問題主要在教學方法和人才培養方面。

1.教學方法問題

在幾年的教學過程中，筆者通過思考和分析課程教學中的問題以及學生的反饋意見，總結了以下幾點問題：

（1）基礎知識不牢。教師在課堂授課、實踐過程中不能很好地將各門課程綜合應用，各門課程間缺乏溝通，學生無法將所學知識串連起來，進行綜合應用。

（2）教學內容有所欠缺。學生對處理器知識的理解和實際軟件編程思維不夠深刻，習慣于有實驗手冊指導條件下的慣性實驗模式，一旦教師讓他們進行開放性實驗來完成設計時，就無法形成系統性思維，各自為戰，團隊意識不強。

（3）考核方法陳舊。課程的考核方式主要采用大眾式的“本門課程成績=平時成績+期末考試成績”的計算方式，學生疲于應付考試，應試態度明顯，不去思考本門課程所學內容與先修課程和本學期其他課程的關聯，只去死記硬背些條條框框，對于思考題和實際現象無法進行有效分析，形成了固化思維。

2.人才培養問題

除此之外，電子專業在人才培養方面也存在一些問題，主要體現在學生學習主動性以及創新活動的參與度上：

（1）2013年前，電子專業在全國大學生電子設計大賽、遼寧省機器人設計大賽、飛思卡爾杯智能汽車大賽（現更名為“恩智浦”杯智能汽車大賽）、大學生創新創業訓練計劃等體現和鍛煉綜合素質的活動中的參與度非常低，僅有3人次參與，這些都側面反映出學生對所學習的C語言程序設計、模擬電子、數字電子、單片機原理、EDA與VHDL語言等課程的綜合應用能力較差，學習和參與的主動性和積極性不高，綜合設計能力不強。

（2）根據對學生就業數據的統計調查發現，學生在畢業后兩年內從事與本專業相關的研發、技術設計、理論研究工作的人數不到業人數的20%，其他學生多選擇改行。在校學生對本專業的認可度也普遍偏低，選擇考研的學生中有90%選擇了外校。

三、課程改進的方法

為使學生能夠更好地掌握現代電子系統設計課程內容，并真正提高系統設計思維和教學效果，我系針對上面出現的問題進行思考，對所發現的問題進行教學環節的切實改進。

1.加強實踐訓練和實際電路設計

實際的動手訓練和電路設計，需要具體分析常用電路原理和具體電路常見故障問題，并加強對學生實際設備操作和實用能力的培養。采用理論教學和實踐教學結合的項目驅動方式，由教師結合實際工作經驗和教學需要，對學生下發開發板、相關元器件，改變傳統僅使用多媒體課件觀看圖片和以教師理論說教方式完成對電子系統各組成元器件的認知，以硬件電路的設計與開發實踐項目為引導，使學生全程接觸實際電路和處理器，以實際項目為驅動進行電子系統設計流程、方法、步驟的掌握和訓練。教師將STC單片機公司和德州儀器公司贈送的開發板下發給學生，學生2～3人一組進行實際項目的開發和學習，由淺入深，從STC89C52、MSP430單片機開始，逐步接觸ARM處理器，完成電路系統的設計與開發，為后續FPGA處理器設計打下良好的應用思維基礎。

2.以科技學術活動為激勵

學校以全國大學生電子設計大賽、遼寧省機器人設計大賽、飛思卡爾杯智能汽車大賽（現更名為“恩智浦”杯智能汽車大賽）、大學生創新創業訓練計劃等科技學術活動為激勵，通過相關大賽培養學生的應用能力，激發他們的學習積極性和自主性。通過這幾年的積極引導，筆者發現，學生在以上競賽和活動的參與率上得到了明顯提升，共獲得全國大學生電子設計大賽省級競賽一等獎、二等獎各2項，參與3人次；獲批大學生創新創業計劃國家級立項2項，省級立項3項，參與14人次；獲智能汽車大賽賽區一等獎1項，二等獎2項，參與2人次；獲遼寧省機器人設計大賽二等獎1項，三等獎1項，參與12人次；參與校級及其他各類科技學術活動50余人次。這些大賽不但提高了學生的專業綜合素質，還提高了學生的總結能力、文檔設計能力、電路設計和軟件編程能力。

3.教學團隊形式優化學生學習內容

本專業教師聯合為同一教學團隊，在提高教學質量和學生動手能力的目標下，盡量為學生設計一個統一的綜合性題目，增強學生的能力，同時，使各門課程的知識點相輔相成、互相印證，使學生更容易將所學知識進行綜合和理解。

4.考核辦法改進

考核辦法從六個方面考核綜合訓練完成的成績，即報告、設計能力、動手實踐能力、功能完成情況、課堂研討回答所提出問題的程度以及綜合訓練過程中的工作態度等。其中，報告占14%、設計和實踐能力占10%、功能完成情況占8%、訓練設計掌握程度占6%、課堂研討回答出的問題占7%、綜合訓練過程中的工作態度（考勤）占5%。在期末考試的試題中，要增加創見性題目。同時，教師可以鼓勵學生發表學術論文，以學術論文替代期末考試。

增加小組設計和小組討論環節，教師團隊設定十組中等難度的綜合應用設計題目，將學生按2～3人一組進行實踐項目分組，完成設計白皮書（包括系統需求描述、功能概述、擬采取的解決方法），完成系統電路設計，繪制電路圖、PCB文件，完成硬件焊接、軟件編程并進行答辯。組員各負其責，完成各自項目中的任務，教師和學生一起進行實際項目的需求分析、設計步驟安排、實驗驗證等環節。這樣，可以使學生在學習之余提高團隊合作能力和綜合運用知識的能力。經實際操作此過程，學生反應強烈，討論和學習動力增加，分組實踐情況如圖所示。

分組實踐現場

四、結束語

本文在現代電子系統設計課程教學和本專業教學的基礎上，對本課程的教、學、練等三個方面進行設計和改進，發揮和突出本專業應用特色，并且從幾年來的實踐效果看，新的改進方法增強了學生學習的主動性和教學過程中的靈活性，提高了學生綜合能力素質和成果比例。

參考文獻：

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具體地說，學生通過課程設計教學實踐，應達到以下基本要求：建立電子系統的概念，綜合運用電子技術課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統的設計；掌握電子系統設計的基本方法，了解電子系統設計中的關鍵技術；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設計自動化軟件設計與仿真電路系統的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學會撰寫課程設計總結報告；培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。

2.電子技術課程設計的教學過程

電子技術課程設計是在教師指導下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結合的綜合性訓練，要求本課程設計涵蓋模擬電路知識和數字電路知識，因此課程設計的選題要求包含數字電子技術和模擬電子技術。教學環節可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設計開始前，需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學，明確課程設計的要求，主要內容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。在課堂教學環節中，指導老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。

2.2設計與調試環節。

2.2.1前期準備、方案及電路設計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據技術指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設計。設計工作內容如下：題目分析、系統結構設計、具體電路設計。學生根據所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設計計算，稱為預設計階段，包括元器件的選用和電路參數的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設計總學時的30％。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調試，指標測試等。

在安裝與調試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調試，達到任務書的各項技術指標。預設計經指導教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調試電路、排除電路故障、調整元器件、修改電路（并制作相應電路板），使之達到設計指標要求。此階段往往是課程設計的重點與難點，所需時間約占總學時的50％。

2.3撰寫總結報告，總結交流與討論。

撰寫課程設計的總結報告是對學生寫科學論文和科研總結報告能力的訓練。學生寫報告，不僅要對設計、組裝、調試的內容進行全面總結，而且要把實踐內容上升到理論高度。總結報告應包括以下方面：系統任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設計、參數計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應對以下幾部分進行說明：設計進程記錄，設計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結果，存在的問題及改進意見，等等。總結報告具體內容如下：課題名稱、內容摘要、設計內容及要求、比較和選擇設計的系統方案、畫出系統框圖、單元電路設計、參數計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調試的內容，包括使用的主要儀器和儀表；調試電路的方法和技巧；測試的數據和波形并與計算結果比較分析；調試中出現的故障、原因及排除方法。總結設計電路的特點和方案的優缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現實際操作能力，而且體現獨立完成設計和分析的能力。因此，課程設計的考核分為以下部分：設計方案的正確性與合理性。設計成品：觀察實驗現象，是否達到技術要求。（安裝工藝水平、調試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應具有設計題目、技術指標、實現方案、測試數據、出現的問題與解決方法、收獲體會等。課程設計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設計過程中的學習態度、工作作風和科學精神及創新精神，等等。

3.電子技術課程設計的步驟

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1.電子技術課程設計的重點與要求

本課程的重點是電路設計，內容側重綜合應用所學知識，設計制作較為復雜的功能電路或小型電子系統。一般給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。

電子技術課程設計一般要求學生根據題目要求，通過查閱資料、調查研究等，獨立完成方案設計、元器件選擇、電路設計、仿真分析、電路的安裝調試及指標測試，并獨立寫出嚴謹的、文理通順的實驗報告。

具體地說，學生通過課程設計教學實踐，應達到以下基本要求：建立電子系統的概念，綜合運用電子技術課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統的設計；掌握電子系統設計的基本方法，了解電子系統設計中的關鍵技術；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設計自動化軟件設計與仿真電路系統的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學會撰寫課程設計總結報告；培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。

2.電子技術課程設計的教學過程

電子技術課程設計是在教師指導下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結合的綜合性訓練，要求本課程設計涵蓋模擬電路知識和數字電路知識，因此課程設計的選題要求包含數字電子技術和模擬電子技術。

教學環節可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設計開始前，需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學，明確課程設計的要求，主要內容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。

在課堂教學環節中，指導老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。

2.2設計與調試環節。

2.2.1前期準備、方案及電路設計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據技術指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設計。設計工作內容如下：題目分析、系統結構設計、具體電路設計。

學生根據所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設計計算，稱為預設計階段，包括元器件的選用和電路參數的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設計總學時的30％。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調試，指標測試等。

在安裝與調試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調試，達到任務書的各項技術指標。

預設計經指導教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調試電路、排除電路故障、調整元器件、修改電路（并制作相應電路板），使之達到設計指標要求。此階段往往是課程設計的重點與難點，所需時間約占總學時的50％。

2.3撰寫總結報告，總結交流與討論。

撰寫課程設計的總結報告是對學生寫科學論文和科研總結報告能力的訓練。學生寫報告，不僅要對設計、組裝、調試的內容進行全面總結，而且要把實踐內容上升到理論高度。總結報告應包括以下方面：系統任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設計、參數計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應對以下幾部分進行說明：設計進程記錄，設計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結果，存在的問題及改進意見，等等。

總結報告具體內容如下：課題名稱、內容摘要、設計內容及要求、比較和選擇設計的系統方案、畫出系統框圖、單元電路設計、參數計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調試的內容，包括使用的主要儀器和儀表；調試電路的方法和技巧；測試的數據和波形并與計算結果比較分析；調試中出現的故障、原因及排除方法。總結設計電路的特點和方案的優缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現實際操作能力，而且體現獨立完成設計和分析的能力。因此，課程設計的考核分為以下部分：設計方案的正確性與合理性。設計成品：觀察實驗現象，是否達到技術要求。（安裝工藝水平、調試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應具有設計題目、技術指標、實現方案、測試數據、出現的問題與解決方法、收獲體會等。課程設計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設計過程中的學習態度、工作作風和科學精神及創新精神，等等。

3.電子技術課程設計的步驟

在“電子技術基礎”理論課程教學中，通常只介紹單元電路的設計。然而，一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統的設計不僅包括單元電路的設計，還包括總體電路的系統設計（總體電路由哪些單元電路構成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術的發展，各種通用和專用的模擬和數字集成電路大量涌現，電子系統的設計除了單元電路的設計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統設計越來越重要，不過從教學訓練角度出發，課程設計仍應保留一定的單元電路內容。

電子系統分為模擬型、數字型及兩者兼而有之的混合型三種。

雖然模擬電路和數字電路設計的方法有所不同（尤其單元電路的設計），但總體電路的設計步驟是基本相同的。

電子電路的一般設計方法與步驟包括：總體方案的設計與方案論證、單元電路的設計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

4.電子技術課程設計的效果

學生經過這樣系統訓練后，各方面技能都通過考核，為后續課程的學習打下了扎實的基礎。

參考文獻：

［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.電子技術基礎實驗與課程設計（第二版）［M］.北京：電子工業出版社，2006.

篇8

1 基于Authorware的交互式媒體程序設計

交互式多媒體程序為用戶提供了主動的、雙向的信息交流方式，每一個交互過程對用戶而言都是一次進行回應的機會，用戶可以根據自己的意愿有選擇的瀏覽或執行程序中各部分的內容，同時程序根據用戶提供的回應信息，可以控制流程的走向、記錄用戶的表現并對用戶做出進一步的反饋。從程序結構上看，交互式多媒體程序的流程具有多分支和多跳轉的特點。通過交互作用分支結構和決策判斷分支結構以及導航結構，可以實現較復雜的程序流程。

2 系統數據庫設計

2.1 數據庫表概要說明

本系統使用的是SQL Server 2005數據庫，由于web版的空中客車A320系列飛機電子系統教學演示系統主要是學員通過登錄來控制課程的學習，回答課程問題，查詢自己已經參加過的培訓課程情況等等；教師通過登陸上傳課件，擬定課程問題等。所以本系統需要五個數據表：（1）用戶表user：這個用戶表分為兩大類學員和教師，用來儲存用戶的基本信息，用戶登錄時判斷此用戶是否存在；（2）學員已培訓課程表studied：這個表主要是存儲學員已經參加的培訓課程和最后課程得到的分數；（3）所有的培訓課程表class：這個表主要是用來存儲所有的培訓課程信息；（4）課程問題表questions：這個表主要是用來存儲所有課程中的課程習題；（5）學員已參加課程的問題表question：這個表主要是用來存儲學員已經參加的課程、需參與回答的問題。

2.2 數據表的結構

用戶表user用來儲存用戶的基本信息，包括用戶編號、姓名、登錄密碼、年齡、性別、現任職務或工作范圍、學歷編號、技術簡歷編號等信息。

3 登陸模塊設計

登陸模塊主要是實現身份認證的途徑，我們用到的是基于口令的認證方法，當我們坐在電腦前，打開我們的系統要求訪問時就需要登陸，我們的系統就要求我們用戶提交相應的口令，系統受到口令后，將其與系統中數據庫存儲的用戶口令進行對比，以此來確定我們要求的訪問是否是合法的。在登陸模塊學員或者教師輸入自己的用戶名和密碼，并且在下拉列表框中選擇自己所屬的用戶類型是學生或者教師。通過這樣的登陸權限控制，保證了不同用戶的不同系統功能，對非授權用戶對系統的侵入實現了禁止。

4 教師操作模塊設計

在教師操作模塊這個模塊中，主要實現的功能是：當在登陸模塊以教師的身份登陸成功后，進入教師操作模塊，在這個模塊中，教師可以更新和查看自己授課課程的信息，更新和查看課程的課后習題，查看和評價學生課后習題的答案，對學生課程成績的添加。在這個模塊中應用到添加、刪除這樣的功能，還隱藏應用到搜索的功能。

5 A320系列飛機電子系統電子課件內容設計

A320電子系統電子課件內容包括7個方面：自動飛行系統、通訊系統、電源系統、指示系統、記錄系統、導航系統。其中的內容大多來自A320的英文技術手冊，由于本人的英語水平有限，只翻譯了個人感覺的重要的內容，本章的內容還是在這個教學演示教學過程中的最重要的部分。

6 結論

人類航空歷史可以追溯到很久以前，在我們這個高速發展的時代，隨著社會生產力的發展，人民生活水平的提高，民航越來越成為人們出行和物資運輸的首選。航空公司也在不斷擴大自己的實力，不僅僅是大量采購航空器，同時也越來越多地開始招收各種人才。由于民航院校畢業生源有限，于是便有更多外專業的人開始進入民航行業，這些人員的培訓更多的是在企業完成。特別是機務維修這樣的工種來說，由于需要保證航空器的安全運行，嚴謹的工作態度，和熟練的技術水平成為最基本的要求，這就給培訓工作提出了要求。本文的內容主要是在簡單介紹了web服務知識的基礎上，深入的探討基于web的空中客車A320系列飛機電子系統教學演示系統的實現，我們知道現在的web開發，主要是JSP、ASP和技術，本文選擇的是ASP技術，并對ASP技術做了深入的分析了解。動態網站的創建解決了我們遠程教學的問題，使用html和Ajax來制作網站的靜態部分，使我們的頁面更加的完美和人性化。本文也對Ajax做了深入的介紹，探討了它的關鍵技術。在制作電子課件的時候，主要是用到Authorware制作交互式多媒體，與演播式多媒體程序不同，交互式為用戶提供了主動的、雙向的信息交流方式，本文著重探討了交互式多媒體程序的多分支和多跳轉的特點，強調了其的11種響應。在這些技術的支持下實現空中客車A320系列飛機電子系統教學演示系統。主要研究成果如下：

教學演示系統設計：教學演示系統主要工具是Authorware，基于Authorware制作的交互式多媒體程序設計，即基于Authorware制作的交互式多媒體課件，主要包括課件的學習、課后習題的回答、連接數據庫、等等。

基于web的遠程教育設計：web方面主要是利用ASP、Ajax和Html制作動態網站，這個web網站更類似于教學管理網站，包括數據庫的設計、登錄模塊設計、培訓檔案查看模塊、教師操作模塊、新人培訓模塊、再培訓模塊和新技術培訓模塊。

空中客車A320系列飛機電子系統的教學課件內容設計：包括自動飛行系統、通訊系統、電源系統、指示系統、記錄系統、導航系統6個方面。其中的內容大多來自A320的英文技術手冊的個人翻譯，課件的內容都是個人感覺比較重要的，但還是在這個教學演示教學過程中的最重要的部分。

Authorware對其他語言的支持，現今已經可以利用JS對Authorware進行編程，需要研究Authorware對web服務器語言的支持。在以后的交互式多媒體課件或者利用Authorware制作其他交互式多媒體時，必然會遇到這樣的問題。這些都是以后工作的重點和難點。

Authorware對多種數據源的支持，這樣更有利于Authorware對web服務器語言的支持的研究。Authorware制作的交互式多媒體將會實現更多的遠程功能。

參考文獻

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[3]謝厚亮.淺談Web安全技術[J]. 信息安全與技術，2011（04） .

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[5]薛春利，王學巍.基于ASP技術實現應用管理系統的設計[J].熱電技術， 2008（03） .

[6]張世浩，肖珉.Web2.0時代的博客營銷戰略[J].新聞界，2006（03） .

篇9

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統的信息化和網絡；電力電子系統的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統的穩定性和適應性；4）電力電子系統集成，其研究內容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統設計，集成電力電子系統的穩定性和可靠性。

2 我國電力電子發展中存在的問題

當前的主要問題是：中國的電力電子產品和設備目前生產的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創造一些高科技電子產品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰和我們的道德律令。

在過去，雖然我國國民經濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數可以在幾年后達到國產化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發現，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產品在核心技術。

目前國外和問題的主要區別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統控制軟件的水平較低；缺乏經驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統的發展現狀分析

目前我國電力傳動系統的研究主要圍繞交流轉動系統展開，隨著交流電動機調速理論的突破和調速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調速從直流發電機-電動機組調速、晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發展到交流電動機變頻調速。交流傳動系統之所以發展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規模集成電路為基礎的全數字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統的性能，國內有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現，在中小功率交流驅動系統等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現代控制理論

交流電機交流驅動系統是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調速控制，電機控制的穩定狀態方程的研究動態控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統逐漸向實際使用。高動態性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統和數控機床。此外，為了解決系統的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優控制和雙位模擬調節器控制，可以提高系統的動態性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統的魯棒性，狀態觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經網絡控制，也開始在交流變頻調速驅動系統用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發展，數字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數字化控制系統取代以前的模擬器件控制系統成為可能。目前適于交流傳動系統的微處理器有單片機、數字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統的監控、保護功能都可以通過微處理器實現，為交流傳動系統的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數字化控制系統達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統傳動系統技術得到了長足的發展，但與發達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

篇10

Critical Applications

2009

Hardback

ISBN 9781402089787

Sterpone著

隨著社會的發展和科技的進步,信息技術已經深入千家萬戶,人們周圍充斥著各種電子設備。電子設備的誤操作或故障時有發生,有時這些會造成對人員的傷害或者環境的破壞,為了避免這些,人們提出了安全性苛求系統的概念。這種系統是指通過各種設計和制造手段保證在其使用壽命范圍內,運行過程中不出現任何對使用者和環境造成傷害的錯誤。本書便是針對這個問題編寫的。

本書共分8章。1.介紹了可用于發射環境下的FPGA設計技術,主要包括硬件結構設計的可重構設計技術和冗余技術,還介紹了基于sram的FPGA的軟件結構及FPGA線路結構;2.首先介紹了輻射效應包括單粒子反轉和單粒子門鎖。基于單粒子反轉的FPGA內存優化,對SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余結構及容錯系統的約束條件;3.糾錯效率分析算法。首先介紹了靜態分析算法,然后介紹了該算法的基本原則,并分別介紹了用于SEU分析和MCU靜態分析的新算法;4.介紹了一種新的高可靠性的應用于S-RAM FPGA 的算法,該算法從定位和運行兩個方面進行了優化,減小了程序出錯的可能性,提高了運行可靠性;5.首先介紹了具有容錯功能的基于SRAM的FPGA系統設計的新流程,然后介紹了容錯線路的設計優化方法,最后進行了實驗,驗證了新設計的優越性;6.基于FPGA內部降壓機制的系統優化,介紹了一種可以用于SRAM-FPGA的減壓系統,他不需要外部任何器件,可以完成高效率的減壓,該系統在Xilinx SRAM FPGA上實驗驗后結果良好;7.介紹了一種用于DNA生物芯片的新型硬件結構,它采用雙核硬件結構,實現了不同單元的多指令操作,并在一種FPGA系統上采用這種結構制備了DNA芯片,顯示出這種優化結構的強大能力;8.首先介紹了RCF器件,然后介紹了ReCoM結構,最后實驗顯示新型的ReCoM結構性能更為優越。

本書的作者Luca Sterpone目前任教于都靈理工大學(意大利),研究方向為數字系統設計和計算機結構。他2003年畢業于都靈理工大學,獲得工程學士學位,之后在該校讀博士學位,并于2006年畢業,論文研究方向為“電子系統設計技術的安全關鍵技術應用”,獲得了2007年度歐洲優秀論文獎。

本書內容新穎,針對性強,適合電子工程師、硬件工程師以及計算機專業、電子專業的學生閱讀。

劉軍濤,博士生

篇11

一、課程設置保基礎、重實踐、強能力

如何培養當今社會所需要的工程應用型人才、工程教育如何適應市場經濟發展及地方與行業的需要，如何建立適應區域經濟需求的專業方向，課程的設置是解決這些問題的落腳點。地方院校電子信息專業在課程設置上應遵循：保基礎、重實踐、強能力，面向工程應用的原則。

課程設置主要有：基礎課程群、專業基礎課程群、專業必修課程群以及專業選修課程群。專業基礎課程力求保證學生具有較扎實的電子學科系統的基礎理論和知識；專業必修課程使學生在電路系統、軟件技術、信息處理、網絡與通信等幾個方面受到基本的、規范的專業教育；專業選修課課群則根據技術經濟發展不斷優化、更新，使學生能夠了解和跟蹤先進的電子信息技術。實踐教學環節改革旨在培養學生工程觀、系統觀、強化綜合實踐能力，使能從事電子與信息系統的設計、開發、應用。

二、建立適應時展和適應區域經濟需求的實踐教學體系

工科類專業的核心是要培養學生的實踐能力、創新能力和工程素養[3][4][5]。要達到這個目標就必須大力加強實踐教學，建立多層次、多類型的實踐教學體系。建設開放性實踐教學環節，主要通過增加開放性、綜合性、設計性、創新性實驗，進行多學科綜合課程設計，面向工程實際的畢業設計(論文)，開展豐富的大學生課外科技活動等培養學生分析問題、解決問題的實際能力，逐步培養創新精神和工程設計能力。

1.學科實驗課

實驗教學在高等工科教育中占有非常重要的地位，它不僅是對理論教學的論證、補充，更是培養學生理論聯系實際，增強動手能力和創新能力的重要手段。現在的綜合實驗臺，雖提高了實驗效率，但學生的失去了動手參與的機會，這樣的實驗激發不了學生的興趣，更談不上有什么創新性。實踐教學改革目標要求在實驗課中減少驗證性實驗項目，增加綜合性和設計性實驗項目。實際教學中在單片機應用、電子線路、C++編程等課程要求設計性、開發性試驗或編程題目達到80％以上，并要求每學生每門課程至少提出一個創新性題目，并進行方案設計，實驗室提供相應制作條件并計入學科成績，這對促進學生的積極性，加強工程實踐能力培養起到積極作用。

2.綜合課程設計

課程設計是實踐教學環節中非常重要的一個部分，學習某一專業學科基本分析、計算、設計方法的過程。但是縱觀現階段電子技術發展，電子系統越來越復雜，硬軟件結合緊密，學科知識綜合交叉，僅用一門學科知識很難完成實用性的設計；因此有必要對專業基礎課、必修課進行分門別類，組合成群，進行綜合性課程設計，才能加強課程設計的全面性、有效性。實際教學中我們把電子信息專業基礎平臺組成四個課群，開展四項綜合課設，促使學生綜合運用所學知識，了解各個學科相互聯系，理解電子系統的組，建立了系統工程觀念。

（1） 電子技術綜合課程設計。電子技術基礎包括模擬電子和數字電子技術和通信電子技術，是電子信息技術類專業的重要專業基礎課，通過模擬、數字、數模混合電路的綜合設計，通過使用開發板、計算機仿真、實際制作相結合的手段，進一步使學生掌握、融合電子線路基本理論、方法。綜合性的電子技術課程設計題目主要有：數顯溫度計、電壓表、電流表的設計、超聲波測距系統的設計、簡易數字存儲示波器設計、數調信號發生器、數字頻率計、數碼功率放大器等等。

(2)單片機及應用課程設計。單片機在電子系統中的應用極為廣泛，其難度適中、應用開發成本低，設計過程具有創造性，與其他學科結合緊密，特別適于地方院校電子信息專業學生學習和應用。在完成電子技術基礎、通信線路、單片機、傳感檢測等課程后，學生已具備了較多的電子方面的知識，選擇一個與單片機應用相關的項目，設計出進而完成一個實際產品的設計，可培養學生的電子系統觀、工程意識，使課程設計更接近實際產品設計。采用的單片機以51為主，兼顧其他如6805系列，PIC單片機、AVR單片機、MSP430單片機等。電子信息專業中，信號處理課程是主要的專業課程（包括數字信號處理、數字圖像處理、語音信號處理等），但是由于課程的概念比較抽象，許多理論是基于較為繁瑣的數學理論和數學推導，容易使學生感到乏味很難與實際結合起來，達不到預期的效果。考慮實際硬件制作的難度和成本，根據我校學生的實際情況，主要采用軟件Matlab等進行仿真的方法進行課程設計。本課程的教學重點并不在于提高學生的軟件編程能力，而是要求學生掌握信號處理課程的基本概念、基本方法和基本技能及基本應用。因此，我們采用仿真軟件來滿足“信號處理”課的教學的需要。如： FIR數字濾波器的設計、數字圖像處理算法、語音信號的編碼、合成、識別等都可通過Matlab仿真實現。

（3）應用軟件編程的課程設計。電子信息專業軟件類課程有基礎層次的《面向對象程序設計》、《軟件技術基礎》、《數據庫原理》和專業選修課《C++與可視化程序設計》、《JAVA語言》等課程。眾所周知，計算機語言系列的課程是實踐性非常強，為此在綜合設計中突出實用性，需用所學的一門以上的語言對一些小型項目進行模擬開發，目的在于訓練學生綜合應用所學程序設計知識，獨立完成項目設計問題、加深軟件系統理解，提高編程水平，實際教學中題目主要包括：信息管理系統設計、可視化工控程序設計、開發網絡小游戲、網頁制作等。

3． 畢業設計

畢業設計是培養學生理論聯系實際、綜合分析解決實際問題能力的重要實踐教學環節，是對學生在校四年學業中的基礎理論知識、運用工具知識、實際動手能力、知識創新等綜合知識能力的綜合訓練，對培養工程實踐能力具有重要意義。對此，畢業設計的選題要盡量來源于生產實踐實際和科研課題，做到“真題真做”。實際課題有助于學生主動學習，激勵學生的獨創精神，培養學生的創新能力。此外為調動了學生學習的積極性和創造性，鼓勵學生根據自己的就業意向、興趣、社會需求自擬畢業設計課題。面向工程實踐畢業設計題目類型主要有：①硬件設計部分，以各類單片機為主的系統設計；以DSP為主的信號處理硬件設計；儀器儀表信號采集處理的電路設計，通信系統設計等，智能建筑弱電系統設計；面向工控的PLC應用系統設計等。②軟件部分：管理數據庫設計；網絡通信編程；基于Vis）ual C++的工控軟件、組太設計；語音、數字圖像處理與仿真；此外畢業設計嚴格做到一人一體，要求使用當前先進理論和技術，選擇流行的硬件芯片、軟件和開發工具，是畢業設計過程與企業人才需求接軌。

三、豐富大學生課外活動、組織學生參加各級各類電子競賽

建立學生創新中心，參加電子設計競賽。為了豐富大學生生活，增強學生實踐能力，我們由專業教師組建了大學生創新中心，還邀請企業的工程師作為兼職輔導老師，我院地處河北，緊鄰京津，創新中心根據這一區域經濟發展和技術要求，設立了不同的產品設計和研究課題學生還可以根據自己的興趣、愛好進行一些小制作、小發明。我們還積極開展第二課堂活動，激發學生興趣，積極參加全國、全省的電子設計競賽，學校和院系也可以經常組織一些中小型的競賽活動，如、無線電通訊比賽、網絡設計比賽、網頁制作等。

定期進行專題講座。定期開展學術講座，內容涉及到《智能信息處理》、《高速DSP技術及其應用》、《ARM嵌入式系統設計》、《無線通信系統開發》、《虛擬儀器及其應用》、《電子設計自動化》等技術，使學生普遍獲得了較大的信息量，更加深人地了解了電子信息技術。

建立健全校外實踐基地，加強產學研合作。高素質人才的培養離不開優越的條件和優良的環境，在完善基礎實驗設施的基礎上，建立健全校外實踐基地，建立與企業和科研單位的廣泛的聯系，共同承擔人才培養、有計劃地組織參學生參觀、實習和生產勞動，擴大學生的視野，增加他們與社會接觸的機會，了解科學技術的最新發展動態。

作者單位：河北建筑工程學院

參考文獻:

篇12

通過分析以上試題,發現電子類課程目前存在著如下問題:(1)教學內容與科技發展不相適應。電子技術是發展最快、應用最廣的一門技術,而我們目前的教學內容與當今迅速發展的電子技術有較大差距,正像有些畢業生所說:“學的用不上,有用的沒有學”;(2)教學方法與能力培養要求不相適應。主要體現在我們的教學方式仍然是以知識傳播為主,以教師講為中心,學生的內在動力沒有充分發揮出來,不利于學生能力的培養;(3)理論與實際不相適應。所講內容與現場應用中的實際問題有一定距離,不利于調動學生學習的積極性;(4)考核方法與素質提高不相適應。目前我們實行的考試方法仍然是以書本知識為主,以閉卷筆試為主,注重死記硬背,不利于提高學生素質。

三、培養大學生電子設計能力的幾點措施

1.更新教學內容,重構課程體系

盡管電子技術的發展日新月異,新的器件層出不窮,但電子技術課的基礎地位不能動搖。因此,模擬和數字電路中的放大、振蕩、反饋、頻率特性、邏輯函數、組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的設計等基礎內容不能削弱。在此基礎上要更新教學內容,著重分析由功能單元構成的通用集成電路(如集成運放、集成功放、集成A/D、D/A變換器等)和計算機應用集成電路(RAM、EPROM等),同時還要加強ASIC教學內容(如PLD、FPGA等)。電子技術基礎是工程設計性很強的課程,在教學改革中必須用系統的觀念重構課程體系,建議將模擬和數字電路學完后,再開一門“現代電子系統設計”。

2.加強EDA教學,提高大學生電子設計自動化水平

國際電子技術的發展動態顯示出,ASIC與EDA是電子器件與電子設計發展的技術潮流。ASIC的開發必須借助于EDA工具,因此掌握EDA技術是對當今電子工程師的最基本要求。目前,美國等西方發達國家,全部都開展了EDA教學,其大學生在校期間就能用EDA技術開發出先進的電子產品。而我國在EDA教學方面還比較落后,只有一些重點院校才剛剛起步,多數院校還沒有將EDA納入教學中。從參加全國大學生電子設計競賽的獲獎作品看,凡利用了EDA技術用ASIC芯片實現的題目,均做得比較完善,關鍵是它大大節省了設計時間。因此,必須盡快建立EDA實驗室,積極開展EDA教學,提高大學生電子設計自動化水平。

3.改變教學方法,激發學生學習的動力

我們在培訓參加電子設計競賽隊員的過程中受到很大的啟發,盡管培訓時間短,但收效很大,關鍵是有一種非常強的學習動力在支持著他們,他們是在興趣中學習,主動性和積極性得到了很好的發揮。同時,這一經驗也給我們提出了一個新的問題,在我們平時的教學過程中,學生有沒有動力?他們學習的主動性、積極性是否完全發揮出來了呢?這是值得深思的問題。在當今教學改革的大潮中,應大膽改革教學方法和教學手段,給學生確立一個明確目標,通過該課程的學習,讓學生達到什么標準、完成什么任務,然后,圍繞該目標,采取多方位的教學模式,啟發學生動腦設計、動手制作,最終達到該目標。目前應特別注意學生對計算機、因特網感興趣這一特點,充分利用現代化的教學資源(校園網絡、計算機、多媒體教室),開發一些學生感興趣的課件,最大限度地激發他們學習的動力。

4.加強實踐環節,使理論能夠聯系實際

篇13

自1994年開始舉辦的全國大學生電子設計競賽已成為我國電子信息領域舉辦時間最長、規模最大、最具影響力的大學生學科競賽活動，已成為教育發展和教學改革的一種良好的輔助和促進手段，通過競賽培養了大批學生團隊合作精神和克服困難的創新精神[1]。這項競賽得到了絕大多數設有電子信息類專業學校的積極響應，通過大學生電子設計競賽，旨在為更多的學生營造參與科技和創新活動的環境，培養和提高大學生的創新意識和創新能力。

在近幾年來的電子設計競賽培訓過程中，在參賽學生選拔、培訓內容選擇、培訓方式及具體措施等方面做了一些有益的嘗試，總結其中的體會與大家共享。

二、參賽學生的選拔

在參賽小組的選拔中，首先由學生自由組隊報名，要求組隊后的3個隊員各自具有較強的能力且隊員之間能配合默契，在單片機系統設計與應用，模擬和數字電路的應用，硬件焊接與調試，計算機編程以及撰寫設計報告論文等方面要有所分工；然后組織報名參賽隊進行選拔考試，內容包括模擬電路、數字電路、單片機、傳感器等方面的基本知識及應用，典型測量系統的設計方案，對電子競賽的了解，參加競賽的優勢自述等；最后指導老師根據各參賽隊成員選拔考試的結果、面試表現以及綜合考慮各參賽隊在團隊合作、硬件制作、軟件編程、報告撰寫能力等方面的實力，確定參加競賽的5個組和各組成員。

三、參賽學生的培訓

從歷年的競賽題目中確定各參賽小組的第一次訓練題目，盡量做到各參賽小組選擇不同的訓練題目，按照電子競賽的要求，規定在一個適當的時間內完成實物的制作、性能指標的測試、總結報告的撰寫。

在第一個實際系統設計后，協商電子設計競賽第二次訓練題目，要求盡可能多地涉及未曾接觸的知識點，在規定的時間內完成設計任務，然后各小組演示實物的功能，測試電子系統的各項指標，注重測試方法是否正確，測試性能指標是否符合設計要求，對于差異較大的需要認真分析其原因，找出合理的解決方案并實施。

最后，要求各參賽小組認真整理前一階段培訓完成的實物，單元電路要求注明電源要求、詳細且清楚的輸入輸出接口信息，達到的性能指標并形成文字，軟件要求有整體的說明，需要占用的資源說明、語句有詳細的注釋。輔導老師對培訓中出現的問題向學生做詳細的介紹，對競賽中容易出現的問題也需要提醒學生。在參賽的前一天不安排具體的工作，保證學生能休息好，以極佳的狀態參加電子設計競賽。

四、輔導中幾點體會

作為指導過多屆電子設計競賽的教師，談談輔導電子競賽的一些體會。

（一）充分發揮學生的主觀能動性

培養具有創新能力的高素質人才是高校教學追求的目標，參加電子競賽的主體是學生，因此學生的積極性至關重要。參加電子競賽的目的要求學生在競賽中能做得最好，能全身心地投入到訓練和競賽中去，參賽學生的理論知識和實踐動手能力要能得到充分的結合，在電子競賽中能創造性地完成命題的要求，往往能取得較好的競賽成績。參加電子設計競賽培訓的學生，通過電子設計競賽后，個人的能力方面能得到很大的提高，與其他學生相比在畢業設計階段能更好更快地進入課題的研究，因而深受教師的歡迎。

（二）注重創新思維及團隊合作能力的培養

大學生電子競賽為具有創新能力的學生提供了一個展示才能的舞臺，教師在培訓中應結合實際擬定電子系統設計題目，鼓勵學生進行多個方案的設計，特別是對具有創新思維的設計方案應引起足夠的重視，教師和學生共同分析討論，比較其優缺點，對方案進行細化和優化，進行電路分析計算，有可能就要進行軟件仿真，減少不必要的失誤，在此基礎上完成電路的制作。在培訓中既要向學生傳授知識，還要刻意培養學生的團隊精神，鼓勵大組合作，高低年級合作，充分調動每位學生的積極性，同時指導教師也應該具備必要的專業技能和奉獻精神，并通過不斷學習新知識來提高自己。

（三）培養學生系統能力

在大學生電子競賽輔導中，不僅要培養單元電路的設計安裝調試能力，更要培養學生根據某一設計任務的技術指標細化每一個單元電路的功能和技術指標，對任務在總體上有一個明確的認識。如溫度控制系統：就應從溫度傳感器的選用（Pt電阻、Cu電阻、熱電偶、半導體集成溫度傳感器等），小信號放大濾波、單片機數據采集顯示、控制算法程序的編寫、執行機構控制電路等方面來考慮各個部分的性能指標，只有各個部分設計合理，才能以較低的價格設計出整體性能達標具有實用價值的系統。

五、結束語

2009年9月參加由中華人民共和國教育部高等教育司和信息化部人教司主辦的全國大學生電子設計競賽，07級學生王輝、程偉、游俏俊組成的參賽隊設計制作完成的“智能模擬恒流源路燈控制系統”一路過關斬將，最終榮獲全國一等獎，學生代表王輝赴北京人民大會堂領獎。實踐表明我們采取的參賽學生選拔方式，培訓內容的選擇，培訓方式在大學生電子設計競賽培訓輔導過程中收到很好的成效，在較短的時間內學生的工程實踐能力和創新意識得到了很大的提高。

參考文獻

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