時間：2022-03-13 18:36:13
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1.1課程內(nèi)容
在知識結(jié)構(gòu)方面，要求學(xué)生有良好的思想素養(yǎng)與專業(yè)知識。專業(yè)知識主要有學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課程、高校學(xué)生電子設(shè)計能力培養(yǎng)的探討樓然苗（浙江海洋學(xué)院，浙江舟山316022）專業(yè)方向課、專業(yè)選修課。課程設(shè)置一定要有針對性，象模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)、電路原理圖與PCB設(shè)計、電子綜合設(shè)計等課程一定要重點把握。一些針對性不強(qiáng)的課程如計算機(jī)輔助設(shè)計、集成電路設(shè)計可作為輔修或選修課程。
1.2課程學(xué)時
以“精簡教學(xué)內(nèi)容、壓縮課堂教學(xué)學(xué)時，加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效性”為原則，合理分配課堂學(xué)時與實驗學(xué)時的比例，對于與學(xué)生電子設(shè)計能力關(guān)系密切的課程需適當(dāng)增加一些學(xué)時。如電子信息類專業(yè)方向課中的電子設(shè)計自動化、電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)等課程可適當(dāng)提高實驗學(xué)時數(shù)；專業(yè)核心課中的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程可按2：1.5設(shè)定理論學(xué)時與實驗學(xué)時比（32學(xué)時+24學(xué)時）。
1.3集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
去消一些效果不好、由學(xué)生自主聯(lián)系、分散實習(xí)的課程或減少學(xué)分，減少一些效果不好的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計學(xué)時或改為完成設(shè)計作品學(xué)分制。為了讓學(xué)生擁有對一個電子產(chǎn)品從設(shè)計、開發(fā)到成品的全過程能力，除一般的實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計外，可重點開設(shè)電路圖與PCB制作、C語言編程、單片機(jī)設(shè)計、電子設(shè)計等綜合技能訓(xùn)練項目。
1.4形成系統(tǒng)教學(xué)
將大學(xué)生學(xué)科競賽的培訓(xùn)與輔導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容納入課程學(xué)分系統(tǒng)中，形成系統(tǒng)的教學(xué)計劃，為提高學(xué)生電子設(shè)計創(chuàng)新能力及參加全國全省大學(xué)生電子設(shè)計競賽奠定基礎(chǔ)。
1.5學(xué)分的替代制度
建立學(xué)分免修、替代制度，將學(xué)生專利、學(xué)術(shù)論文、競賽獲獎等納入學(xué)分免修、替代等制度中，促進(jìn)學(xué)生參與創(chuàng)新研究的積極性。
2．教材改革與建設(shè)
要鼓勵教師選用國內(nèi)外優(yōu)秀教材，鼓勵教師編寫有校本專業(yè)特色的教材，體現(xiàn)專業(yè)特色、行業(yè)特色和學(xué)校特色。對電子信息類專業(yè)來說，出版編寫一些實用性強(qiáng)、有工程項目應(yīng)用實例的實踐教材是非常有必要的，如電子綜合設(shè)計實例與輔導(dǎo)、電路原理圖與PCB設(shè)計實例、單片機(jī)設(shè)計實例輔導(dǎo)等等。
3．課堂與實驗教學(xué)改革
在課堂教學(xué)中要積極推動課程教學(xué)范式的根本性轉(zhuǎn)變，在基礎(chǔ)課程中可探索包班制、分級制、分層制、掛牌上課等基礎(chǔ)課程綜合改革，逐步實行教考分離。在學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課中實施任務(wù)驅(qū)動、基于問題、合作學(xué)習(xí)、案例教學(xué)等研究性教學(xué)方法，積極探索各種理論與實踐互動的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、研究能力、合作能力。對一些與電子設(shè)計能力培養(yǎng)關(guān)系密切的課程的課堂與實驗教學(xué)可作以下一些償試。
3.1將與計算機(jī)操作關(guān)系密切的如“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“電路原理圖與PCB設(shè)計”等理論課放在電子交互教室（機(jī)房）上課，在教學(xué)中將理論教學(xué)與上機(jī)實訓(xùn)內(nèi)容交替進(jìn)行，強(qiáng)化教學(xué)效果。
3.2探索慕課等網(wǎng)絡(luò)助學(xué)平臺教學(xué)方式。分清教師講與學(xué)生學(xué)的內(nèi)容，在網(wǎng)上可布置課外學(xué)生個人學(xué)習(xí)內(nèi)容、探究式學(xué)習(xí)內(nèi)容、拓展性學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。一些選修課、方向課可借助網(wǎng)絡(luò)課堂等形式開設(shè)。
3.3實驗項目盡量與實際電子設(shè)計工程項目結(jié)合起來，真題真做，促進(jìn)“教、學(xué)、做”相結(jié)合的“理論實際一體化”教學(xué)模式。
3.4實施教考分離，以機(jī)考替代紙質(zhì)考試，或?qū)嵤┮栽O(shè)計作品為主的課程成績評分制度，促進(jìn)實踐動手能力的提高。
4．實踐環(huán)節(jié)的改革
通過對電子信息類大學(xué)生就業(yè)崗位能力要求的調(diào)研，合理制定學(xué)生的專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，明確職業(yè)技能考證要求，優(yōu)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實踐學(xué)分，從基本素質(zhì)、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、綜合訓(xùn)練四個步驟及素質(zhì)拓展、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、專業(yè)綜合能力、綜合實習(xí)和創(chuàng)新實踐六個模塊構(gòu)建實踐教學(xué)體系。對一些效果不好的課程設(shè)計報告、畢業(yè)設(shè)計論文學(xué)分評定制，可改成以課程設(shè)計實物作品、畢業(yè)設(shè)計實物作品、發(fā)表的科技論文、獲得的知識產(chǎn)權(quán)（專利）證書、學(xué)科競賽獲獎證書等為主的成果學(xué)分評定制；一些分散的學(xué)生自主生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)可改為教師帶隊制的集中實習(xí)；有條件的高?？山ㄔO(shè)校內(nèi)電子焊接加工生產(chǎn)線，使之成為具備電子路線設(shè)計、加工、生產(chǎn)、測試全過程功能的電子設(shè)備校內(nèi)生產(chǎn)實習(xí)基地。
5．課外學(xué)科競賽教學(xué)
大學(xué)生學(xué)科競賽是促進(jìn)提高創(chuàng)新實踐能力的重要載體，要建立一套與教學(xué)培養(yǎng)計劃相輔助的學(xué)科競賽教學(xué)體系，適當(dāng)開設(shè)一些電子設(shè)計類知識的公選課、必修課，成立學(xué)生電子設(shè)計興趣小組（社團(tuán)），提供開放的活動場地，在教師指導(dǎo)下開展日常的電子設(shè)計活動，鼓勵并輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技、知識產(chǎn)權(quán)申請等學(xué)術(shù)研究活動，活躍校園學(xué)術(shù)研究氣氛，也為大學(xué)生電子設(shè)計競賽打下基礎(chǔ)。
6．職業(yè)證書考證教學(xué)
職業(yè)技能證書是為了適應(yīng)用人單位工作的客觀需求。在教學(xué)上一定要強(qiáng)化與職業(yè)考證相關(guān)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)?？蓪⒙殬I(yè)技能考證培訓(xùn)內(nèi)容整合到相關(guān)教學(xué)課程及實驗內(nèi)容中，減少課外考證輔導(dǎo)的教學(xué)學(xué)時。建立校內(nèi)電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點并設(shè)立網(wǎng)上輔導(dǎo)平臺，開放考證訓(xùn)練的實訓(xùn)場地，提高電子工程師、板級工程師、電工等考證學(xué)生的持證率。
由于集成電路技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機(jī)的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機(jī)和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機(jī)房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機(jī)器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機(jī),檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機(jī)不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強(qiáng)外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強(qiáng)了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強(qiáng)了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機(jī)要求并不高并且有可能對微機(jī)產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機(jī),建成了硬件機(jī)房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機(jī)等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機(jī)實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機(jī)。總上機(jī)時數(shù)已達(dá)4萬機(jī)時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
1.1收集項目資料教師根據(jù)學(xué)生的特點，給出若干項目題目，例如，移動機(jī)器人、叉車機(jī)器人、顏色識別機(jī)器人、抓取機(jī)械手、軌跡搜尋機(jī)器人等。并由學(xué)生自由分組，根據(jù)個人興趣和能力進(jìn)行項目選擇。選定題目后，每組成員根據(jù)所選項目的任務(wù)要求，開始分頭執(zhí)行各自的任務(wù)。包括搜集所用數(shù)據(jù)資料，閱讀交流。在此過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生如何搜集信息和處理信息，要讓學(xué)生了解哪些是相關(guān)的信息，如項目產(chǎn)品的實際應(yīng)用背景、工作過程、注意事項等。指導(dǎo)學(xué)生整理和儲存信息。
1.2準(zhǔn)備基本知識教師采用計算機(jī)輔助教學(xué)方法對慧魚創(chuàng)意組合模型進(jìn)行講解。結(jié)合慧魚創(chuàng)意組合模型及實習(xí)任務(wù)要求，通過課件介紹和上機(jī)演示對慧魚組合模型、裝配方法等、ROBOTX控制器的使用、ROBOPRO軟件編程等內(nèi)容進(jìn)行講解。ROBOPRO軟件編程采用圖形化的語言，通過接口板與PC機(jī)相連，大一學(xué)生能夠很快掌握和上手。同時它的直觀性也容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的積極性。
1.3操作練習(xí)教師以一個典型模型為例，根據(jù)不同的功能要求，進(jìn)行師范編程，實現(xiàn)提出的功能。學(xué)生分組操作，教師提出不同的功能要求，并進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。
1.4項目產(chǎn)品裝配、編程、調(diào)試學(xué)生根據(jù)所選項目領(lǐng)取所需的實驗器材，包括慧魚創(chuàng)意組合模型包、慧魚專用電源、慧魚接口板等。根據(jù)項目任務(wù)要求，分析項目工作原理和步驟等。以叉車機(jī)器人為例，其工作步驟如下。(1)叉車從軌道端點A出發(fā)，此時叉車前叉升高(由限位開關(guān)控制其最高位置)。(2)按壓起動按鈕，叉車開始沿環(huán)形軌道運(yùn)行。(3)在叉車運(yùn)行過程中，根據(jù)軌跡傳感器的檢測信息實時調(diào)整叉車的運(yùn)行方向(通過調(diào)整左右兩側(cè)車輪的運(yùn)行速度實現(xiàn)運(yùn)行方向的調(diào)整)。(4)叉車運(yùn)行到軌道端點B后，叉車停止運(yùn)行，并降低前叉(由限位開關(guān)控制其最低位置)，然后向前運(yùn)行到工件位置，前叉升高，叉起工件，掉頭沿原路返回。(5)叉車運(yùn)行到端點A后，放下前叉，將工件放置在指定位置(端點A處)，后退一定距離，升起前叉，然后掉頭，恢復(fù)到出發(fā)狀態(tài)。至此叉車的一次工件搬運(yùn)工作結(jié)束。小組成員理解了項目任務(wù)后，進(jìn)行組內(nèi)協(xié)商分工，開始模型裝配、編程、調(diào)試等實際操作，這是項目完成的關(guān)鍵步驟。在進(jìn)行模型裝配之前，讓學(xué)生認(rèn)真閱讀慧魚公司提供的資料，從而獲得大量的感性認(rèn)識。之后，根據(jù)生產(chǎn)實踐和生活經(jīng)驗進(jìn)入動手創(chuàng)意階段，大膽設(shè)想，進(jìn)行設(shè)計組合和裝配，構(gòu)件項目中的結(jié)構(gòu)模型，并搭接電路、氣路連接線。然后根據(jù)項目工作原理和步驟進(jìn)行圖形化編程(如圖2所示)。[4]在初步完成了軟件編程后，先檢查程序有無編寫規(guī)范上的錯誤，通過仿真功能可以進(jìn)一步檢查錯誤。初步檢查之后，將接口板連接到電腦，進(jìn)行硬件測試，即可在線調(diào)試。如果調(diào)試程序無誤，并且確保接口板與電腦的端口連接正確，即進(jìn)行程序下載。下載完成系統(tǒng)將給予提示，此時即可斷開電腦與接口板之間的連線，在下載模式下運(yùn)行慧魚模型。裝配、調(diào)試完成的幾個項目產(chǎn)品模型如圖3所示，包括叉車機(jī)器人、抓取機(jī)械手等。這些產(chǎn)品模型使知識具體化、形象化，為學(xué)生感知、理解和記憶知識創(chuàng)造了條件。從而減少學(xué)生掌握抽象概念的困難，助其形成明確的概念，發(fā)展其觀察能力和思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
1.5項目驗收最后進(jìn)行實習(xí)項目驗收答辯，檢驗實習(xí)成效。各小組在完成實習(xí)項目后，要寫出實習(xí)報告，詳細(xì)敘述實習(xí)項目的設(shè)計思路與實現(xiàn)方法、遇到的問題及解決方法、項目小組的體會。并進(jìn)行現(xiàn)場答辯：陳述制作過程、展示產(chǎn)品運(yùn)行過程、解釋關(guān)鍵工作原理和采用的方法、回答教師的提問。
復(fù)雜功能
這些特色僅是冰山一角，其它精心設(shè)計的復(fù)雜功能雖不會被乘客看到或摸到，卻會影響他們的行車經(jīng)驗，這些功能也逐漸導(dǎo)入汽車設(shè)計。感應(yīng)照明系統(tǒng)、多軸調(diào)整座椅、智能型天候控制系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)和動力巡航控制在21世紀(jì)汽車市場變得格外重要。消費(fèi)者甚至期望車商提供高質(zhì)量的儀表板功能。要將這些先進(jìn)功能導(dǎo)入汽車系統(tǒng)往往需要付出代價。
汽車電子設(shè)計人員的一項挑戰(zhàn)是迅速推出新的電子元器件，提高乘客的舒適性、安全保護(hù)和其它加強(qiáng)功能。設(shè)計人員必須縮短整體的設(shè)計與認(rèn)證時間和增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)功能，并且不能影響日益嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠性要求和成本目標(biāo)。為了克服這些挑戰(zhàn)，汽車電子設(shè)計人員需要集成度更高的解決方案以便提高系統(tǒng)的功能密度。混合信號元器件的高功能集成就是很有吸引力的一項替代方案。
捕捉、運(yùn)算和通訊
幾乎所有的嵌入式汽車電子系統(tǒng)都必須執(zhí)行捕捉、運(yùn)算和通訊等三種功能?！安蹲健笔菑膶嶋H世界取得信息，再將它轉(zhuǎn)為數(shù)字形式。這可能是車胎監(jiān)控系統(tǒng)的壓力傳感器所傳來的模擬電壓，或是碰撞偵測感應(yīng)器I/O接腳的上升沿波形，這個感應(yīng)器可能會連接到安全氣囊的觸發(fā)系統(tǒng)?！斑\(yùn)算”是指在應(yīng)用環(huán)境下處理數(shù)字信息的能力，例如安全氣囊控制器可能在極短時間內(nèi)就決定不啟動安全氣囊，因為它發(fā)現(xiàn)座位上有小孩。“通訊”是指將處理結(jié)果傳送給其它需要該信息的系統(tǒng)，譬如啟動指示燈就是很簡單的例子。其它復(fù)雜功能可能會通過網(wǎng)絡(luò)總線把排氣系統(tǒng)的一氧化碳含量告知引擎管理計算機(jī)，以便提高燃油的氧氣混合比例。解決方案的有效性最終將由系統(tǒng)執(zhí)行這三種功能的程度決定。
新設(shè)計挑戰(zhàn)
油箱感測是一個很好例子，說明汽車電子設(shè)計人員所須面對的挑戰(zhàn)。僅在幾年前，油量傳感器還是一個相當(dāng)直接的設(shè)計問題。它包含一個簡單的浮筒裝置，上面有掃描式碳刷接觸著電阻性表面，它會使得模擬輸出電壓正比于油箱的剩余油量。但對今日汽車而言，通常必須等到平臺設(shè)計快結(jié)束時才會開始油箱設(shè)計，而且多半要利用任何尚未使用的空間。這可能使得油箱的形狀怪異，容量也不再與液面高低成正比，這會讓浮筒系統(tǒng)的設(shè)計變得很復(fù)雜。更重要的是，替代燃料的出現(xiàn)和燃料衍生物讓油箱的燃料成份變得很重要。舉例來說，汽油與乙醇燃料的比例會影響點火、燃燒時間和廢氣排放等引擎動力特性。廠商現(xiàn)已認(rèn)為新一代油箱傳感器必須能決定燃油成份，同時將這項信息提供給汽車的其它電子控制系統(tǒng)。這使得過去被認(rèn)為很簡單的感測設(shè)計現(xiàn)已變?yōu)橐环N復(fù)雜的分析控制挑戰(zhàn)。
值得注意的是，幾乎車內(nèi)的所有系統(tǒng)都在擴(kuò)充功能。主動式露點(dew-point)控制器正在取代擋風(fēng)玻璃除霧功能，它可以避免或排除水滴凝結(jié)所需的條件。雨水感應(yīng)雨刷系統(tǒng)則會把馬達(dá)控制和雨水感應(yīng)功能整合為一套系統(tǒng)。下一代防夾車窗與天窗的關(guān)閉則是這些安全系統(tǒng)的微電子元器件所需整合的另一代表性應(yīng)用。
第一代防夾技術(shù)
第一代防夾設(shè)計通常包含一套由電動馬達(dá)驅(qū)動的機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)。馬達(dá)電流由一顆控制器監(jiān)測，然后與代表失速狀態(tài)(stallcondition，亦即馬達(dá)轉(zhuǎn)動受阻)的固定臨界值比較；只要達(dá)到該臨界值，車窗方向就會從上升反轉(zhuǎn)為下降。這套系統(tǒng)如圖1所示。
圖1：第一代防夾車窗升降系統(tǒng)的控制圖
第一代設(shè)計有幾項缺點。首先是要開發(fā)一套方法分辨馬達(dá)啟動和車窗受阻時的馬達(dá)失速電流(圖2和3)。為了達(dá)到這項要求，比較電路中增加一段固定延遲時間，確保它只在馬達(dá)轉(zhuǎn)動后才開始比較失速電流臨界值，只不過這種做法有時無法為半開的車窗提供防夾保護(hù)。舉例來說，如果車窗的起始位置僅距頂端10毫米，那么在臨界定時器的計時結(jié)束前，車窗很可能早已撞到頂端的擋板(hard-stop)。
圖2：關(guān)閉車窗時的電流變化
圖3：關(guān)閉車窗遇到阻礙時的電流變化
第二個缺點是機(jī)械系統(tǒng)的參數(shù)會隨著時間改變，這會影響馬達(dá)的工作負(fù)載，使得防夾臨界值變大或變小。
最后，這些系統(tǒng)由于使用固定臨界值，所以無法適應(yīng)行車環(huán)境的改變。車窗密封條的熱膨脹效應(yīng)會讓溫度變化對工作負(fù)載產(chǎn)生很大影響。汽車靜止時關(guān)閉天窗所需的力量與行駛中車輛有很大不同，在平滑路面升起車窗所需的力量也不同于車輛在石頭路上行駛時。在這兩種情形中，無法補(bǔ)償這些變動的狀況都會影響安全或造成車窗無法正常操作。
設(shè)計人員過去是以不同方式應(yīng)付這三項重要挑戰(zhàn)。在有些情形下，他們會增加更多的傳感器或使用更精確的控制材料與元器件來減輕這些問題，但這些方法都會增加設(shè)計的成本與復(fù)雜性。這使他們?nèi)找嫘枰惶椎统杀镜姆缞A功能設(shè)計來克服這些缺點。
新的設(shè)計解決方案
如圖4所示，一顆包含高速中央處理單元(CPU)和高效能模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(亦即帶寬大于180MSPS和分辨率超過12位)的混合信號微控制器是此問題的最佳解決方案。
圖4：采用混合信號微控制器的防夾系統(tǒng)
這種做法讓設(shè)計人員利用一顆微控制器同時執(zhí)行馬達(dá)的通訊功能和監(jiān)控馬達(dá)電流。通訊噪聲可由芯片內(nèi)建的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接在馬達(dá)電源電路的電流傳感器(亦即分流電阻)上偵測。這種方法能更精確分辨馬達(dá)處于轉(zhuǎn)動或失速狀態(tài)，不僅比較器電路不需再增加一段固定延遲時間，就算車窗已經(jīng)半開也可提供完整的防夾功能。
如圖5所示，系統(tǒng)會根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和參數(shù)計算結(jié)果設(shè)定可變的馬達(dá)電流臨界值，以便動態(tài)響應(yīng)馬達(dá)負(fù)載變動和將系統(tǒng)扭力限制在適當(dāng)范圍，同時將長期因素(例如馬達(dá)磨損和密封材料老化)和短期因素(例如環(huán)境、濕度、溫度和振動)都列入考慮。另外，系統(tǒng)還能與其它的電子控制裝置(ECU)交換信息，把外界溫度和車速等信息當(dāng)成加權(quán)輸入來決定適當(dāng)?shù)呐R界值(參考圖6)。利用其它系統(tǒng)不僅會提高整體系統(tǒng)效能，還能避免在車上重復(fù)安裝傳感器的額外成本。
圖5：使用可變臨界值后的車窗關(guān)閉過程電流變化
二、課程設(shè)計實施
（一）課程的培養(yǎng)目標(biāo)
通過本門課程的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生具備以下四種類型的能力：1、專業(yè)核心能力：綜合利用電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行理論設(shè)計的能力；具備一定的生產(chǎn)、生活中的電子電路的制作及維修能力。2、社會適應(yīng)能力：自學(xué)創(chuàng)新能力；團(tuán)隊合作能力；獨立解決問題的能力。3、行業(yè)通用能力：熟練應(yīng)用Multisim仿真軟件。4、崗位專用能力：元器件識別檢測，儀器的使用及保養(yǎng)。知識目標(biāo)的培養(yǎng)具體包括以下5個方面：1、認(rèn)識各種電子元器件，掌握電子元器件的特性、參數(shù)選擇以及檢測方法。學(xué)會常用電子儀器的使用及器件手冊的查閱。2、通過搭建各種典型電子電路，了解元器件在電路中的作用，掌握典型電路的工作原理。3、通過焊接技術(shù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握焊接技術(shù)機(jī)理，掌握合格焊點的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。了解生產(chǎn)企業(yè)中電子產(chǎn)品的制造過程。4、熟練掌握Multisim仿真軟件的使用。5、能夠進(jìn)行一個簡單電路或一個簡單電子產(chǎn)品的設(shè)計、焊接、制作與調(diào)試。
（二）教學(xué)項目的選取
充分利用校內(nèi)外教學(xué)資源，以項目作為教學(xué)的載體，采納企業(yè)人員的建議，基于工作過程選取典型功能電路作為教學(xué)項目。教學(xué)項目實施進(jìn)程表設(shè)計如下：企業(yè)常用到的一些大型的焊接設(shè)備，例如：波峰焊和貼片焊，在校內(nèi)無法讓學(xué)生親身體驗，因此可采取帶領(lǐng)學(xué)生去校外的企業(yè)參觀學(xué)習(xí)的形式作為教學(xué)的補(bǔ)充。項目一至五為模擬電路，項目六和七為數(shù)字電路，模擬電路是數(shù)字電路的基礎(chǔ)。電路結(jié)構(gòu)的選取由簡單到復(fù)雜，呈遞進(jìn)關(guān)系。教學(xué)中以學(xué)生為主體，體現(xiàn)了“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式。
（三）教學(xué)項目的具體實施
1、教師給出具體項目后，學(xué)生根據(jù)電路圖選取并檢測所需的元器件。2、運(yùn)用Multisim仿真軟件進(jìn)行電路的仿真實驗，學(xué)習(xí)掌握電路的工作原路。3、利用面包板搭建實際電路，進(jìn)行電路的參數(shù)調(diào)整并調(diào)試電路使其符合性能要求。4、將實際搭建電路與仿真電路對比，進(jìn)行誤差分析。5、通過舉一反三，對所學(xué)電路進(jìn)行拓展。6、運(yùn)用Multisim仿真軟件仿真拓展電路培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力。
（四）課程教學(xué)方法及手段
本門課程教學(xué)方法的使用大體歸納為三點：1、基于企業(yè)實際開發(fā)電子產(chǎn)品的設(shè)計流程，采用仿真與實踐相結(jié)合的項目導(dǎo)向教學(xué)方法。根據(jù)實際教學(xué)需要，將案例教學(xué)法、問題教學(xué)法、擂臺競賽法等多種教學(xué)方法靈活應(yīng)用。同時，注重人文與專業(yè)的結(jié)合，重視做人做事的教育，將職業(yè)道德、職業(yè)規(guī)范、職業(yè)技能的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。2、教育技術(shù)的應(yīng)用：借助現(xiàn)代教育手段，可以使學(xué)生了解行業(yè)最新的技術(shù)信息，開闊學(xué)生的眼界，并促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容更新完善。3、體驗性學(xué)習(xí)的廣泛開展：通過校內(nèi)實訓(xùn)室的實際動手操作，校內(nèi)外企業(yè)的參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生親身體驗，產(chǎn)生直觀的感受，通過體味領(lǐng)悟，使學(xué)生真正弄懂知識，從而收到良好的教學(xué)效果。所使用到的教學(xué)手段主要有：1、采用多媒體教學(xué)影片。2、準(zhǔn)備電子教案，并且采用多媒體課件輔助教學(xué)。3、充分利用校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)：學(xué)生可以根據(jù)自己掌握知識的程度有選擇的進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過校園網(wǎng)隨時進(jìn)入仿真實驗室進(jìn)行操作。通過大量互聯(lián)網(wǎng)的使用使學(xué)生了解最新的行業(yè)資訊。教師也會給學(xué)生提供一些電子行業(yè)相關(guān)的網(wǎng)站供學(xué)生參考。4、利用真實的實踐教學(xué)環(huán)境。例如：項目八電子產(chǎn)品的制造過程這一知識目標(biāo)的學(xué)習(xí)，通過帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入校外企業(yè)參觀學(xué)習(xí)以及安排學(xué)生觀看多媒體教學(xué)影片的形式來實現(xiàn)。在參觀的過程中，由我們頂崗實習(xí)的學(xué)生給新生做詳細(xì)的介紹。一方面，學(xué)生直觀了解電子產(chǎn)品制造的全過程，另一方面，親身感受企業(yè)真實的工作環(huán)境，提前做好心理準(zhǔn)備，明確發(fā)展的方向。
（五）課程的評價體系
《電子設(shè)計初步》課程采用項目實施過程的考核機(jī)制，企業(yè)參與、教師評定與學(xué)生互評相結(jié)合?？傇u成績由實踐表現(xiàn)和項目累積成績兩部分組成。其中，實踐表現(xiàn)部分結(jié)合企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)給個人打分，包括出勤率、學(xué)習(xí)態(tài)度、查閱資料質(zhì)量、電路所測參數(shù)、校內(nèi)、外企業(yè)參觀實習(xí)表現(xiàn)等。實踐表現(xiàn)占個人總評成績的30%。項目累積成績部分給出的是團(tuán)隊成績，學(xué)生互評推選出優(yōu)秀作品參加小組間的評比，校內(nèi)實訓(xùn)室完成的項目由教師打分給出小組的項目實踐成績；校內(nèi)企業(yè)完成的項目請企業(yè)人員參與評分，項目累積成績占個人總評成績的70%。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機(jī)房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機(jī)器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機(jī),檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機(jī)不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強(qiáng)外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強(qiáng)了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強(qiáng)了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機(jī)要求并不高并且有可能對微機(jī)產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機(jī),建成了硬件機(jī)房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機(jī)等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機(jī)實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機(jī)。總上機(jī)時數(shù)已達(dá)4萬機(jī)時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
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2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的應(yīng)用范圍廣
當(dāng)前電子設(shè)計中比較流行的編程方式是無線編程和在線編程，EDA技術(shù)可以很好地適應(yīng)電子設(shè)計發(fā)展的潮流，實現(xiàn)無障礙編程，同時也會使編程具有更高的保密性。
2.2EDA技術(shù)的可靠性高
EDA技術(shù)可以有效克服電子設(shè)計中復(fù)位障礙和跑飛缺陷，并可以通過集成和壓縮將電子產(chǎn)品的各系統(tǒng)集成在同一個芯片之中，便于在電子設(shè)計中進(jìn)行管理，有利于實現(xiàn)電子設(shè)計中對風(fēng)險的有效控制，大大提升了電子設(shè)計的可靠性。
2.3EDA技術(shù)的普適性好
EDA技術(shù)可以在電子設(shè)計的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用，并能發(fā)揮出EDA技術(shù)獨有的容量大、速度快、效率高的特點，這對于設(shè)計通信類電子產(chǎn)品來講無疑是具有根本性的優(yōu)勢。
2.4EDA技術(shù)的效率高
EDA技術(shù)可以實現(xiàn)多任務(wù)并行，通過多種模塊的功能化EDA技術(shù)可以加快電子設(shè)計中速度和效率的提升，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)電子設(shè)計的超越，達(dá)到了電子設(shè)計工作對信息化和市場化的適應(yīng)。
3EDA技術(shù)的流程
3.1EDA技術(shù)的源程序
EDA技術(shù)通過EDA工具對需要編輯的圖形或文本加以編譯，形成規(guī)范的VHDL格式文件，這有利于邏輯綜合過程之前對編輯的控制，在形成源程序的同時將其送入到仿真器中進(jìn)行處理，一般檢驗圖形或文字編輯的錯漏。
3.2EDA技術(shù)的邏輯綜合
通過綜合器把電路設(shè)計的高級語言描繪轉(zhuǎn)化成為低級的語言描繪，該過程就是邏輯綜合。在進(jìn)行邏輯綜合之后能夠?qū)HDL網(wǎng)表文件送到仿真器中進(jìn)行仿真操作，其結(jié)果與功能基本保持一致。
3.3EDA技術(shù)的目標(biāo)器件
邏輯適配是指對生成的網(wǎng)表文件針對某個具體的目標(biāo)器件進(jìn)行映射操作。這個過程包括器件配置、布線操作等，在指定的目標(biāo)器件中進(jìn)行配置，產(chǎn)生下載文件，之后可以進(jìn)行時序仿真操作。VHDL仿真器在運(yùn)行的過程中已經(jīng)對EDA器件的屬性特征進(jìn)行了全面充分的考慮，因此能夠保證時序結(jié)果的精確性。
4EDA技術(shù)的應(yīng)用
本研究以EDA技術(shù)在8255A芯片的設(shè)計工作為例，來闡述EDA技術(shù)應(yīng)用的要點。
4.18255A端口及構(gòu)造體說明
該設(shè)計模塊中PPI端口一共定義了40個引腳，定義與8255A是相同的。端口的構(gòu)造體許多都是輸入輸出的雙向引腳，其端口是相互對應(yīng)的在芯片端口的構(gòu)造體內(nèi)部，都是通過EDA技術(shù)的bus-in和bus-out總線來實現(xiàn)。
4.2構(gòu)造體進(jìn)程
構(gòu)造體進(jìn)程主要包括如下兩個：一是，讀進(jìn)程工作就是指在片選信號和讀信號都有效時，從各個端口對外部設(shè)備提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入。二是，寫進(jìn)程工作就是在片選信號和寫信號有效時，將總線上的數(shù)據(jù)信息寫入到bus-out總線上，便于以后對使用方式的判別。在這兩項進(jìn)程中需要EDA技術(shù)作為系統(tǒng)支撐。
2教學(xué)計劃和內(nèi)容
電子設(shè)計實踐能力提高班的教學(xué)計劃分為三個階段，課內(nèi)總學(xué)時數(shù)108課時，全年安排36周，每學(xué)期18周，周學(xué)時數(shù)為3課時，教務(wù)處教學(xué)計劃單列組班。第一階段：電工電子認(rèn)知階段，完成12學(xué)時教學(xué)計劃內(nèi)容(見表1)。第二階段：集中實驗?zāi)芰τ?xùn)練階段，完成42學(xué)時教學(xué)計劃內(nèi)容。集中實驗?zāi)芰τ?xùn)練以AVR單片機(jī)為載體，通過編程實現(xiàn)單片機(jī)的各種功能。AVR單片機(jī)是目前最新的單片機(jī)系列之一，擁有豐富的片內(nèi)硬件資源，功能強(qiáng)大，可靠性高，功耗低，在業(yè)界得到迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用。集中訓(xùn)練環(huán)節(jié)以ATMEGA128A芯片構(gòu)成實驗系統(tǒng)，完成21個實驗項目的訓(xùn)練(見表2)。第三階段：分組分項目綜合訓(xùn)練階段，完成54學(xué)時教學(xué)計劃內(nèi)容。學(xué)生分組，每組2～3人，自由組合，自由選擇項目類別，采用命題作文的形式完成一個典型電子產(chǎn)品的設(shè)計、組裝、實驗和調(diào)試(見表3)。
3組織方式
學(xué)校教務(wù)處每年下達(dá)單列教學(xué)計劃，電子設(shè)計實踐能力提高班招生名額為30人，招生工作在大一下學(xué)期進(jìn)行，全校理工類專業(yè)一年級本科生各科成績合格者均可報名參加考試。電工電子實驗中心負(fù)責(zé)組織初試和復(fù)試，初試主要考查學(xué)生的基本實驗技能，初試通過后，在網(wǎng)上公示名單；對初試合格學(xué)生進(jìn)行復(fù)試，復(fù)試采用面試形式，主要考查學(xué)生的非智力因素及合作溝通能力，確定最終錄取名單并在網(wǎng)上公示。電子設(shè)計實踐能力提高班的教學(xué)安排在大二上、下兩個學(xué)期，上學(xué)期完成基礎(chǔ)能力訓(xùn)練，下學(xué)期完成綜合能力培養(yǎng)，總學(xué)時數(shù)為432課時，其中課內(nèi)108課時，課外324課時，由電工電子實驗教學(xué)團(tuán)隊分階段分梯度完成。
4運(yùn)行管理機(jī)制
電子設(shè)計實踐能力提高班的學(xué)生來自學(xué)校不同學(xué)院、不同專業(yè)，為方便教學(xué)，同時不影響學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，提高班教學(xué)時間一般安排在18:00～21:00。要求教師具有良好的敬業(yè)態(tài)度和較強(qiáng)的奉獻(xiàn)精神；要求學(xué)生既有濃厚的電工電子實驗興趣，又有強(qiáng)烈的責(zé)任心和擔(dān)當(dāng)力；為了不影響常規(guī)教學(xué)，提高班的實驗教學(xué)設(shè)備、實驗元器件、材料需單獨購置和準(zhǔn)備，不宜與常規(guī)教學(xué)設(shè)備共用；要求教師深入開展實驗教學(xué)改革，采用自主研究式、探索式實驗?zāi)Ｊ?，培養(yǎng)學(xué)生玩中學(xué)、做中學(xué)的能力；引入退出機(jī)制，允許不適應(yīng)這種教學(xué)模式的學(xué)生退出，學(xué)生退出后不能獲得相應(yīng)的學(xué)分；引入新的評價機(jī)制，學(xué)生的成績由綜合實驗報告和電子作品綜合評定，所得學(xué)分與其他選修課學(xué)分價值相同。
5實踐效果
2013年5月，經(jīng)過報名、初試和復(fù)試，我們在全校范圍內(nèi)選拔了40名學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計實踐能力提高班。在培養(yǎng)過程中，有4名學(xué)生不適應(yīng)提高班的教學(xué)模式和教學(xué)方法，申請退出，其余36名學(xué)生經(jīng)過近一年的培養(yǎng)和訓(xùn)練，從不適應(yīng)到適應(yīng)，從被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)，從孤立學(xué)習(xí)到相互啟發(fā)式學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)生了明顯的變化：(1)主動學(xué)習(xí)意識明顯增強(qiáng)，綜合實踐能力得到提高。(2)團(tuán)隊合作意識明顯增強(qiáng)，文獻(xiàn)檢索和應(yīng)用能力得到訓(xùn)練。(3)學(xué)生自主參與、自主選擇、自主設(shè)計、自主實踐能力得到充分施展。(4)現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計、組裝、調(diào)試、綜合實驗?zāi)芰υ鰪?qiáng)，作品不斷增加。(5)學(xué)生參加電子科技創(chuàng)新活動的熱情高漲，對自己的學(xué)習(xí)提出了更高的目標(biāo)。
1．1賽前組織
1．1．1人員組織
學(xué)校成立電子設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組．全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽和省級大學(xué)生電子設(shè)計大賽輪流隔年舉辦一次，領(lǐng)導(dǎo)小組是常設(shè)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)電子競賽組織、管理、協(xié)調(diào)工作．電子設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組組長一般由主管教學(xué)副校長擔(dān)任，副組長由學(xué)校教務(wù)處處長和相關(guān)學(xué)院院長共同擔(dān)任，辦公室主任由電工電子實驗中心主任擔(dān)任．辦公室設(shè)在實驗中心，負(fù)責(zé)處理大賽日常事務(wù)，成員包括指導(dǎo)老師、實驗員及大賽相關(guān)人員．電子設(shè)計大賽領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)相關(guān)部門協(xié)調(diào)和政策落實和大賽組織和宣傳，負(fù)責(zé)參賽人員管理和學(xué)生培訓(xùn)，負(fù)責(zé)賽前制定培訓(xùn)計劃收集整理資料，負(fù)責(zé)與賽區(qū)組委會聯(lián)絡(luò)和大賽專項經(jīng)費(fèi)管理，負(fù)責(zé)元器件及耗材保管、整理、發(fā)放、采購和培訓(xùn)競賽場地管理，負(fù)責(zé)培訓(xùn)競賽后勤保障和學(xué)生管理．電子設(shè)計大賽人員組織包含指導(dǎo)老師的組織和參賽學(xué)生的組織．強(qiáng)有力的指導(dǎo)老師團(tuán)隊是電子設(shè)計大賽取得成功的基礎(chǔ)．隨著技術(shù)發(fā)展，大賽專業(yè)知識廣度和深度不斷加深，題目更加新穎貼近生活，包括電源類、控制類、無線收發(fā)類、儀器儀表類等，涉及電子技術(shù)各領(lǐng)域和方向，對指導(dǎo)老師綜合素質(zhì)和能力提出了更高要求．指導(dǎo)老師需要精通模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路，精通51單片機(jī)和熟練運(yùn)用CORTEX－M3嵌入式系統(tǒng)、CPLD/FPGA可編程邏輯器件、DSP數(shù)字信號處理器等，有豐富的實踐經(jīng)驗和極強(qiáng)攻堅能力．根據(jù)實際情況組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊給學(xué)生全方位的指導(dǎo)，充分發(fā)揮指導(dǎo)教師特長，取長補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)，共同提高．參賽學(xué)生是大賽主體，加強(qiáng)宣傳，吸引更多同學(xué)參與大賽，同時保證競賽質(zhì)量和水平，經(jīng)選拔合格或任課老師推薦才能正式報名參加．大三學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和實踐能力強(qiáng)于大二學(xué)生，選拔時以大三學(xué)生為主，適當(dāng)選取大一、大二學(xué)生保證后備力量，組成電子設(shè)計大賽參賽隊伍．通過學(xué)校宣傳、領(lǐng)導(dǎo)小組動員、輔導(dǎo)員講解，使參賽同學(xué)全方位多角度了解電子設(shè)計大賽的意義和目的，對就業(yè)和成長的幫助，調(diào)動學(xué)生競賽積極性和熱情．
1．1．2經(jīng)費(fèi)組織
電子設(shè)計大賽經(jīng)費(fèi)使用原則:預(yù)算清晰，專人管理，專款專用，合理使用，厲行節(jié)約，保證運(yùn)行，各項開支在預(yù)算內(nèi)完成，開支與預(yù)算一致．經(jīng)費(fèi)來源分為學(xué)校年度預(yù)算和校內(nèi)部門籌集，用于電子設(shè)計大賽基本運(yùn)行和指導(dǎo)教師課時補(bǔ)貼．基本運(yùn)行包含報名費(fèi)、管理費(fèi)、電子元器件及耗材采購添置、競賽期間餐費(fèi)及其他雜費(fèi)．指導(dǎo)教師課時補(bǔ)貼指賽前教師培訓(xùn)課時費(fèi)、競賽期間指導(dǎo)教師補(bǔ)貼．電子設(shè)計大賽經(jīng)費(fèi)不含教師差旅費(fèi)和競賽獲獎后學(xué)校發(fā)放獎金，賽后根據(jù)政策另行撥付．
1．1．3設(shè)備耗材組織
大賽設(shè)備耗材專人管理，專人采購，統(tǒng)一分配;培訓(xùn)類耗材由培訓(xùn)教師提出計劃統(tǒng)一采購．
1．2賽前培訓(xùn)
電子設(shè)計大賽賽前對學(xué)生的培訓(xùn)是學(xué)生提高的重要過程，很大程度上決定了比賽成績．指導(dǎo)教師根據(jù)歷年競賽內(nèi)容和特點，結(jié)合自身特長制定詳盡的培訓(xùn)計劃和方案．大三學(xué)生知識相對全面但實踐應(yīng)用能力較差，沒有系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗，知識點孤立難以將各門課程融合到一起，大二學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)不完整，認(rèn)識片面，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實際情況因材施教做出個性化的培訓(xùn)與輔導(dǎo)，使培訓(xùn)效果達(dá)到最佳．培訓(xùn)分兩個階段，時間5～6周．第一階段(3～4周)采用集中授課與實際制作相結(jié)合的方式，第二階段(2～3周)采用三人一組半開放自主設(shè)計的方式．第一階段包含模塊電路分析、設(shè)計、調(diào)試、制作、參數(shù)測試、基本儀器使用及報告書寫，對往屆比賽重點模塊電路進(jìn)行有針對性專題講座和制作．重點模塊有電源電路、信號調(diào)理與運(yùn)算放大電路、傳感器與微弱信號檢測電路、信號發(fā)生電路、通信電路、電壓與頻率轉(zhuǎn)換電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)、人機(jī)交互電路、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動電路等．設(shè)計報告內(nèi)容包含:摘要，敘述核心技術(shù)、實現(xiàn)方法與發(fā)揮;系統(tǒng)設(shè)計方案，敘述方案選擇、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)方法;硬件電路設(shè)計與分析計算，敘述硬件電路原理、計算、設(shè)計與實現(xiàn);軟件設(shè)計，敘述軟件程序思想、流程、實現(xiàn)方法與重點程序;測試結(jié)果與分析，敘述測試儀器、測試方法、測試結(jié)果、數(shù)據(jù)分析;總結(jié)與展望，總結(jié)題目完成情況、存在問題與展望．第一階段使學(xué)生掌握基本模塊電路，對電子設(shè)計進(jìn)一步了解和認(rèn)識，優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，具備沖擊獎項實力，指導(dǎo)教師對這部分同學(xué)重點關(guān)注，畢竟指導(dǎo)教師精力有限，不可能面面俱到，拿獎也是一項重要而艱巨的任務(wù)．第二階段3人一隊進(jìn)行賽前熱身．按比賽要求自主設(shè)計，鍛煉同學(xué)們系統(tǒng)分析與設(shè)計、制作與調(diào)試、參數(shù)測試、團(tuán)隊分工與協(xié)作能力．每隊由3名同學(xué)自愿組合組成，1名同學(xué)負(fù)責(zé)軟件編寫，1名同學(xué)負(fù)責(zé)硬件制作，1名同學(xué)負(fù)責(zé)報告撰寫．實際比賽有很多突況需共同討論、共同參與、共同應(yīng)對、共同解決．指導(dǎo)教師可以根據(jù)以往題目特點、內(nèi)容和難度自行設(shè)計題目，也可以直接選擇往屆典型題目．第二階段模擬訓(xùn)練展現(xiàn)了各隊水平和能力，也暴露存在的問題，指導(dǎo)教師根據(jù)每隊實際情況進(jìn)行賽前輔導(dǎo)．
2賽期管理
比賽前2～3周，組委會發(fā)放比賽用單片機(jī)和開發(fā)平臺，提前讓參賽隊熟悉開發(fā)環(huán)境，賽前一周公布本屆電子設(shè)計大賽可能用到的元器件測試儀器，指導(dǎo)教師團(tuán)隊根據(jù)公布元器件清單估計本屆比賽可能出現(xiàn)的題目和用到的模塊．指導(dǎo)教師對器件進(jìn)行分析，列出本次大賽可能用到元器件詳細(xì)清單，交器件管理員清理匯總，不足部分立即準(zhǔn)備和采購，采購應(yīng)確保器件質(zhì)量，排除器件質(zhì)量問題帶來的故障和干擾．參賽隊在賽前調(diào)試好競賽場地儀器設(shè)備，查看元器件清單結(jié)合指導(dǎo)老師分析對新器件和不熟悉模塊進(jìn)行搭建與調(diào)試，為比賽正式開始做好準(zhǔn)備．4天3夜的電子設(shè)計大賽開始后，第一天選擇題目、設(shè)計方案與具體電路，領(lǐng)取元器件及耗材，不足的元器件匯總立即采購．第二天完成軟件編寫和部分模塊電路搭建．第三天完成軟硬件聯(lián)調(diào)和報告書寫．第四天完成參數(shù)測試，有能力的同學(xué)完成發(fā)揮部分設(shè)計．
二、教學(xué)改革與建設(shè)
教學(xué)改革與建設(shè)在課程教學(xué)改革與建設(shè)中，深刻領(lǐng)會教育部［2012］4號、教職成［2011］12號等文件精神，借鑒吸收兄弟院校的優(yōu)秀成果和寶貴經(jīng)驗，引入校企合作的開發(fā)機(jī)制，著力構(gòu)建基于工作過程的課程改革模式。
（一）基于企業(yè)應(yīng)用需要，架構(gòu)課程核心。通過企業(yè)調(diào)研、掛職頂崗等形式，針對電子類專業(yè)畢業(yè)生從事的崗位群（包括電子產(chǎn)品裝接技師、調(diào)試維修技師、檢驗服務(wù)技師和電子設(shè)計工程師等）進(jìn)行深層調(diào)研分析，確定了崗位群對職業(yè)能力的要求。同時，以山東半島制造業(yè)基地為背景，以黃河三角洲地區(qū)引進(jìn)發(fā)展急需人才項目為載體，大力加強(qiáng)與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責(zé)任公司等校外實訓(xùn)基地的交流與合作，校企雙方共同探討以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向開展課程改革的新模式，架構(gòu)了《電子設(shè)計自動化（EDA）》的課程核心。
（二）基于典型工作過程，設(shè)計課程結(jié)構(gòu)。近年來，德國基于工作過程的職業(yè)教育課程開發(fā)方法代表著世界職業(yè)教育課程發(fā)展的方向，比較成功地解決了職業(yè)教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程，但并非所有的、原生態(tài)的工作過程，而是從職業(yè)群中歸納整合出的典型的職業(yè)工作過程。根據(jù)工作崗位與工作任務(wù)的調(diào)研結(jié)果，進(jìn)行歸納匯總，得到了電子電路原理圖設(shè)計、電子電路PCB設(shè)計、電子電路仿真調(diào)試、EDA綜合應(yīng)用等分解工作任務(wù)，將相互關(guān)聯(lián)的任務(wù)歸類，得到了《電子設(shè)計自動化（EDA）》的具體行動領(lǐng)域。實際教學(xué)過程中采取由易而難、循序漸進(jìn)的方式，將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)等中等集成電路，智能手機(jī)拆解電路等實際復(fù)雜電路逐層展開，層層融入課程結(jié)構(gòu)，收到了非常好的效果。
（三）基于企業(yè)發(fā)展前沿，提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵學(xué)生考取職業(yè)資格證書，以便有能力在激烈的市場競爭中搏風(fēng)擊浪。在繼續(xù)開展維修電工職業(yè)技能鑒定的同時，也在嘗試將電子制圖員、助理電子設(shè)計師等職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和電子設(shè)計自動化新器件、新技術(shù)、新工藝等融入課程內(nèi)容，全面提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足企業(yè)需要，實現(xiàn)與崗位零距離對接。將PCB設(shè)計軟件由舊的Protel99SE升級為更為完備的ProtelDXP，將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級為功能更強(qiáng)的Multisim12。在教學(xué)過程中，將深圳華為技術(shù)有限公司等知名電信電子公司的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹給學(xué)生，既開闊了學(xué)生的眼界，同時又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
三、教材選用與處理
根據(jù)最新的教學(xué)大綱，選用教育部高職高專規(guī)劃教材，以提高學(xué)生的動手及工程實踐能力為目標(biāo)，以電子技術(shù)基礎(chǔ)為背景，以計算機(jī)為工具，全面培養(yǎng)學(xué)生的工作和實踐能力。根據(jù)需要，把教材內(nèi)容分為兩大部分：第一部分是電子電路原理圖與PCB設(shè)計，包括設(shè)計的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動布局與布線等內(nèi)容；第二部分是電子電路仿真，包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實際應(yīng)用等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，又將兩者有機(jī)融合，單獨開辟了EDA綜合應(yīng)用這一環(huán)節(jié)作為第三部分。另外，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，突出實用性、時代性，以自主、設(shè)計和創(chuàng)新為重點，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研和產(chǎn)品開發(fā)能力，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、山東省職業(yè)院校技能競賽及機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽等活動，“走出去———以賽帶練”不失為一條培養(yǎng)高素質(zhì)人才的好路子。
四、教學(xué)方法與手段
借鑒行動導(dǎo)向教學(xué)法的先進(jìn)理念，注重實踐活動，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性。在教學(xué)方法上，不拘泥形式，而是根據(jù)學(xué)生的個性特征及教學(xué)的實際需要，綜合設(shè)計，推陳出新，以達(dá)到教學(xué)的目的。如在電子電路分析方法的選擇上，采用頭腦風(fēng)暴法，讓學(xué)生各抒己見，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)興趣；在PCB板的設(shè)計中，采用角色扮演法，根據(jù)設(shè)計流程讓學(xué)生在規(guī)范確定、PCB規(guī)劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測等環(huán)節(jié)擔(dān)任不同角色，合理分工，提高其工作責(zé)任心和學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在教學(xué)手段上，綜合應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，充分利用電子課件等多種電子資源進(jìn)行多媒體教學(xué)。課件內(nèi)容形式多樣，充分發(fā)揮多媒體的特點，把文字、圖像、聲音、動畫及視頻等信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使得講授更加生動，演示更加直觀，上機(jī)練習(xí)更加充分，輔導(dǎo)答疑更加全面。
五、教學(xué)過程與評價
在教學(xué)過程中，努力營造活躍開放的課堂氛圍，引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考。鼓勵學(xué)生提問，因為每一個疑問都是智慧火花的碰撞，每一個疑問的解決都是能力升華的結(jié)晶。以積極心態(tài)去引導(dǎo)，對提出問題的學(xué)生加以表揚(yáng)，給予平日成績加分的獎勵。在“傳道、授業(yè)、解惑”的過程中，老師起了一個傳幫帶的作用，與學(xué)生拉近了距離，是學(xué)生學(xué)習(xí)上的良師，更是生活中的益友。謙遜的態(tài)度使人受用終生，在老師的平易近人面前，學(xué)生也學(xué)會了彬彬有禮，這便是一個和諧的教學(xué)氛圍。在授課過程中，還堅持一個理念，即高職教育培養(yǎng)出來的學(xué)生不是只會干活的流水線機(jī)器，而是有思想、有內(nèi)涵的高素質(zhì)人才。教師要教給學(xué)生的，理論知識固然重要，做人的道理亦不可或缺?！峨娮釉O(shè)計自動化（EDA）》作為一門發(fā)展?jié)摿薮蟮膬?yōu)秀課程，教學(xué)考核與評價體系也應(yīng)該先進(jìn)實用，首先要與我國高等職業(yè)教育要求的通用能力相關(guān)聯(lián)；其次要與對應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)。為此，初步探索了基于能力評價的學(xué)生考評系統(tǒng)，使之與基于工作過程的課程內(nèi)容改革相配套，具體包括作業(yè)完成情況、基本能力展示、實踐操作技能、工作與職業(yè)操守、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊合作精神等考核內(nèi)容。作為一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，在大力強(qiáng)化技能訓(xùn)練的同時，并不忽略理論的重要性。重理論、輕實踐只是紙上談兵：而重實踐、輕理論則是匹夫之勇；只有理論與實踐相統(tǒng)一，那才是王者之道?，F(xiàn)代教育培養(yǎng)的學(xué)生不是一個個操作工人，而是具有深厚理論功底的能工巧匠。
二、在《電子設(shè)計自動化》課程教學(xué)中引入案例教學(xué)法的方法
《電子設(shè)計自動化》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，但傳統(tǒng)教學(xué)僅僅局限于課堂，學(xué)生只能學(xué)到理論知識，使得教學(xué)效果大打折扣。將案例教學(xué)法引入《電子設(shè)計自動化》課程的教學(xué)中，利用案例來解決難懂的理論知識，不僅能夠讓學(xué)生深刻地了解案例，而且能加深學(xué)生對理論知識的理解。如在學(xué)習(xí)電子設(shè)計自動化中的555定時器電路課程時，因為555定時器的電路結(jié)構(gòu)包括了觸發(fā)器、晶體管、分壓器與電壓比較器等，如果教師只通過理論教學(xué)來解釋555定時器，學(xué)生無法分清單穩(wěn)態(tài)、脈沖寬度等相關(guān)的概念，也不能理解定時時間的算法。于是，筆者把555定時器的概念滲透到案例中，將555定時器設(shè)計成一個閃光燈的電路，其電路需要接程典型的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的形式，通過EWB仿真軟件，在OUT端口高電平的時候，燈1滅，燈2亮；相反，在OUT端口低電平的時候，燈1亮，燈2滅。這個案例能有效解決這個教學(xué)難點。在課堂上，學(xué)生還可以結(jié)合電路圖動手實踐，親自完成通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來改變閃光燈頻率時間的實驗。這樣不僅可以讓學(xué)生直觀地了解多諧振蕩器的原理，而且能使學(xué)生從本質(zhì)上理解脈沖寬帶的含義，并掌握555定時器定時的計算方式。
