電路設(shè)計基礎(chǔ)知識精選(九篇)

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第1篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

建設(shè)集成電路設(shè)計相關(guān)課程的視頻教學(xué)資源，包括集成電路設(shè)計基礎(chǔ)理論課程講授視頻、典型案例設(shè)計講解視頻、集成電路制造工藝視頻等；構(gòu)建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設(shè)計數(shù)據(jù)共享平臺。集成電路設(shè)計是一項知識密集的復(fù)雜工作，隨著該行業(yè)技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)教學(xué)模式在內(nèi)容上沒法完全展示集成電路的設(shè)計過程和設(shè)計方法，尤其不能展示基于EDA軟件進行的設(shè)計仿真分析，這勢必會嚴重影響教學(xué)效果。另外，由于課時量有限，學(xué)生在課堂上只能形成對集成電路的初步了解，若在其業(yè)余時間能夠通過視頻教程系統(tǒng)地學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計的相關(guān)知識，在進行設(shè)計時能夠借鑒共享平臺中的相關(guān)方案，將能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，顯著提高教學(xué)效果。

二、優(yōu)化課程教學(xué)方式方法

以多媒體教學(xué)為主，輔以必要的板書，力求給學(xué)生創(chuàng)造生動的課堂氛圍；以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和提升學(xué)生設(shè)計能力的目標為導(dǎo)向[3]，重點探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)；在教學(xué)講義的各章節(jié)中添加最新知識，期末開展前沿專題討論，幫助學(xué)生掌握學(xué)科前沿動態(tài)。傳統(tǒng)教學(xué)模式以板書為主，不能滿足集成電路設(shè)計課程信息量大的需求，借助多媒體手段可將大量前沿資訊和設(shè)計實例等信息展現(xiàn)給學(xué)生。由于集成電路設(shè)計理論基礎(chǔ)課程較為枯燥乏味，傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式容易激起學(xué)生的厭學(xué)情緒，課堂教學(xué)中應(yīng)注意結(jié)合生產(chǎn)和生活實際進行講解，多列舉一些生動的實例，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。另外，關(guān)于集成電路設(shè)計的書籍雖然很多，但是在深度和廣度方面都較適合作為本科生教材的卻很少，即便有也是出版時間較為久遠，跟不上集成電路行業(yè)的快速發(fā)展節(jié)奏，選擇一些較新的設(shè)計作為案例講解、鼓勵學(xué)生瀏覽一些行業(yè)資訊網(wǎng)站和論壇、開展前沿專題講座等可彌補教材和行業(yè)情況的脫節(jié)。

三、改革課程考核方式

改革課程考核、評價模式，一方面通過習(xí)題考核學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本理論的掌握情況；另一方面，通過項目實踐考核學(xué)生的基本技能，加大對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程考核，突出對學(xué)生分析問題和解決問題能力、動手能力的考察；再者，在項目實踐中鼓勵學(xué)生勇于打破常規(guī)，充分發(fā)揮自己的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)“一張試卷”的考核方式太過死板、內(nèi)容局限，不能充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。集成電路設(shè)計牽涉到物理、數(shù)學(xué)、計算機、工程技術(shù)等多個學(xué)科的知識，要求學(xué)生既要有扎實的基礎(chǔ)知識和理論基礎(chǔ)，又要有很好的靈活性。因此，集成電路設(shè)計課程的考核應(yīng)該是理論考試和項目實踐考核相結(jié)合，另外，考核是評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一種手段，也應(yīng)該是幫助學(xué)生總結(jié)和完善課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個途徑，課程考核不僅要看學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也要看學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

四、加強實踐教學(xué)

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時就要求學(xué)生首先進行模擬仿真實驗，然后隨著課程的推進進行設(shè)計性實驗，倡導(dǎo)自選性、協(xié)作性實驗。理論課程講授完后，在暑期學(xué)期集中進行綜合性、更深層次的設(shè)計性實驗。集成電路設(shè)計是一門實踐性很強的課程，必須通過大量的項目實踐夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平、鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力。另外，“設(shè)計”要求具備自主創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力，應(yīng)在實踐教學(xué)中鼓勵學(xué)生打破常規(guī)、靈活運用基礎(chǔ)知識、充分發(fā)揮自身特點并和團隊成員形成優(yōu)勢互補，鍛煉和提升創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

五、總結(jié)

第2篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國家綜合實力的重要標志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長，對集成電路設(shè)計領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國對集成電路設(shè)計人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計劃，同時增設(shè)了“集成電路設(shè)計和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來，從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實踐經(jīng)驗，以及對相關(guān)院校集成電路設(shè)計專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研，針對黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進行分析和研究探索，以期提高本科教學(xué)水平，切實做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。

首先，在課程設(shè)置與課時安排上進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進行講授，令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)中，對于應(yīng)用各器件進行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手，達到較好的教學(xué)效果，同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實驗課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。

其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進行教學(xué)的同時，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實際教學(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實應(yīng)用于實踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設(shè)計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進行教學(xué)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年，黑龍江大學(xué)先后引進數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計平臺的搭建，實現(xiàn)遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。

其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉，使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準備。

第三，根據(jù)集成電路設(shè)計本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

第3篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設(shè)置與課時安排上進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進行講授，令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)中，對于應(yīng)用各器件進行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手，達到較好的教學(xué)效果，同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實驗課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計的方法和流程。第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進行教學(xué)的同時，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。在實際教學(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SARADC）”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實應(yīng)用于實踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設(shè)計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)?？赏ㄟ^參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進行教學(xué)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年，黑龍江大學(xué)先后引進數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計平臺的搭建，實現(xiàn)遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉，使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準備。第三，根據(jù)集成電路設(shè)計本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

第4篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)；CDIO；一體化

1 CDIO一體化課程

CDIO一體化課程是一個由相互支持的專業(yè)課程和明確集成個人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力為一體的方案所設(shè)計出的課程計劃[1]。即按照CDIO（構(gòu)思-設(shè)計-實施-運行）理念，在不增加教學(xué)內(nèi)容和時間的基礎(chǔ)上，調(diào)整和優(yōu)化原有教學(xué)的計劃，以實現(xiàn)知識、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化及專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時，CDIO一體化課程也是“做中學(xué)”和“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”（project based education and learning 簡稱PBL）的具體體現(xiàn)[2]。PBL區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)法實現(xiàn)了三個轉(zhuǎn)變：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂椖繛橹行募耙哉n堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)驗和能力為中心。強調(diào)學(xué)習(xí)的目的性和主動性。

2 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系及問題分析

課程體系理論對課程計劃的研究與設(shè)計起著指導(dǎo)意義，從一定程度上反映了對學(xué)科知識體系和學(xué)生能力培養(yǎng)的認知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)傳統(tǒng)課程設(shè)計存在的問題。

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程組織及問題分析。基于Grinter報告[4]，現(xiàn)將我校集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的公共課，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等進行了重新劃分，如表1所示。再對比麻省理工學(xué)院（MIT）的航空航天工程專業(yè)課程[5，6]，（MIT多年來被QS世界大學(xué)排名和世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名評為世界第一，其已成為CDIO工程教育的標桿），討論了基于CDIO一體化課程理念下我國集成電路設(shè)計與系統(tǒng)專業(yè)在課程設(shè)置上存在的問題：（1）工程實驗課程比例低。工程分析與設(shè)計及工程實驗類需要發(fā)揮學(xué)生能動性的課程僅為21%，遠低于基礎(chǔ)科學(xué)等理論課程.而麻省理工學(xué)院2014級航空航天工程專業(yè)課程體系中實踐課程學(xué)分比例為45%；（2）人文社科類課程比例較低，不足10%。MIT航空航天工程專業(yè)課程體系中人文社科類課程學(xué)分比例為37%，人文社科類課程目標是培養(yǎng)學(xué)生作為一個公民應(yīng)具有的基本素質(zhì)和作為專業(yè)人士應(yīng)具有的職業(yè)道德，在強調(diào)專業(yè)教育的同時不可忽視人文社科類的教育；（3）選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%，其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設(shè)置充分給予了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，尊重學(xué)生個性發(fā)展及創(chuàng)新力的培養(yǎng)。

3 基于CDIO的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程體系模型研究

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)作為一個典型的工科類專業(yè)，注重學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力及人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。而課程體系的建立能從學(xué)科知識體系方向來引導(dǎo)學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程設(shè)計。采取“自上而下”的總線型結(jié)構(gòu)模式，如圖1。即以項目設(shè)計為導(dǎo)向，先給出宏觀、整體的概念，再由宏觀到微觀，由整體到局部，由項目所涉及的專業(yè)知識到專業(yè)知識所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識等展開整個課程。

對比傳統(tǒng)課程體系具有明顯的優(yōu)勢：第一，通過以職業(yè)方向為導(dǎo)向的規(guī)劃，學(xué)生可根據(jù)自己興趣選擇適合自己的團隊，達到因材施教的目的；第二，以組建團隊來制定課程并完成項目，打破了傳統(tǒng)的分班教學(xué)制，學(xué)生通過相互討論，溝通以解決問題能培養(yǎng)團隊合作意識。第三，實現(xiàn)了學(xué)科間的相互支撐及聯(lián)系，學(xué)生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系，以及整個課程體系的學(xué)習(xí)目的。第四，經(jīng)歷了一到六學(xué)期的學(xué)習(xí)為最后項目的實現(xiàn)做好了充分準備，若以該項目為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計可提高論文質(zhì)量，又避免了論文作假，抄襲等現(xiàn)象等。第五，從課程組織上看，以項目為主線展開的必修課程大大減少，除此以外的專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程均作為選修課程，使學(xué)生擁有更多跨專業(yè)學(xué)習(xí)的選擇機會。另外，人文社科類等公共課程貫穿于整個大學(xué)課程中，以實現(xiàn)專業(yè)技能與人文素養(yǎng)的一體化培養(yǎng)。

與此同時，該課程體系對當(dāng)前的教學(xué)模式也提出了相應(yīng)要求，比如學(xué)生學(xué)習(xí)方法和教師授課方式的改革，教師團隊培養(yǎng)的改革，學(xué)生考核方式的改革，配套教材的改革等等。

結(jié)束語

圍繞CDIO理念，重新構(gòu)建了集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)，即以專業(yè)方向指導(dǎo)項目，再以項目指導(dǎo)課程，將能力培養(yǎng)融入理論學(xué)習(xí)，將知識應(yīng)用融入項目實踐。希望借助課程體系改革，以實現(xiàn)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生知識、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化，專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時，對我國高校工科類課程體系改革具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻

[1]顧佩華，包能勝，康全禮等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

[2]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，3：1-6.

[3]王偉廉.高等學(xué)校課程體系現(xiàn)代化研究[D].廈門：廈門大學(xué)，2004.

[4]孔寒冰.國際工程教育前沿與進展2007[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，2009：179-192.

[5]張英.基于CDI0理念我國機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科課程體系研究[D].浙江：浙江大學(xué)，2014.

第5篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

關(guān)鍵詞:項目教學(xué);數(shù)字電路;課程設(shè)置;教學(xué)實例

項目教學(xué)是將某門專業(yè)課程按類別分為若干知識和技能單元,每個知識和技能單元作為一個教學(xué)項目,每個教學(xué)項目都以應(yīng)用該項知識和技能完成一個具體的項目任務(wù)作為目標,所以,項目教學(xué)是將理論與實踐融于一體的教學(xué)模式。把理論知識和實踐知識較好的融于到具體項目是搞好項目教學(xué)的關(guān)鍵,所以,數(shù)字電路課程結(jié)構(gòu)必須按照項目教學(xué)模式來重新設(shè)置,本文結(jié)合作者項目教學(xué)實踐經(jīng)驗和研究工作對基于項目教學(xué)模式的數(shù)字電路課程設(shè)置進行淺顯探討。

一、課程的性質(zhì)與作用

《數(shù)字電路》是高等職業(yè)院校電子信息專業(yè)、通信專業(yè)等電類專業(yè)的一門核心職業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,是實踐性較強的課程。

本課程主要針對企業(yè)生產(chǎn)第一線產(chǎn)品裝配、調(diào)試、檢驗、維修、生產(chǎn)管理等崗位。通過基于工作任務(wù)的項目式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯電路分析能力、邏輯電路設(shè)計能力(即用中小規(guī)模集成電路設(shè)計具有一定功能的邏輯電路,而不是設(shè)計一個編碼器、譯碼器、計數(shù)器等)、常用儀器儀表使用能力(如雙蹤示波器、穩(wěn)壓電源、信號源、計數(shù)器、頻率計、萬用表等儀器儀表使用能力)、邏輯電路制作能力、故障排除能力、仿真工具使用能力、自學(xué)能力、設(shè)計報告編寫能力及職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成,本課程培養(yǎng)的核心能力是邏輯電路分析能力、邏輯電路設(shè)計能力。

二、課程結(jié)構(gòu)整體設(shè)計

課程教學(xué)設(shè)計的理念:以項目教學(xué)開展課程教學(xué);實現(xiàn)理論實踐一體化教學(xué);以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以應(yīng)用為目的。依據(jù)此理念設(shè)計出的課程教學(xué)內(nèi)容體系如圖1所示。

項目實驗包括單元實驗、仿真實驗、設(shè)計實驗3個方面?！皢卧獙嶒灐庇?xùn)練常用電子儀器的使用方法和數(shù)字電路的基本測試方法,它所涉及的內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān),充分體現(xiàn)課程的實踐性?！胺抡鎸嶒灐敝饕肊WB平臺進行實驗,使學(xué)生掌握仿真工具的使用方法,并能利用仿真工具對一些設(shè)計實驗、項目實訓(xùn)內(nèi)容進行仿真。“設(shè)計實驗”是通過常用的數(shù)字集成電路實現(xiàn)簡單功能的邏輯電路。

項目實訓(xùn)采用EWB仿真設(shè)計+實物制作相結(jié)合的手段,項目實訓(xùn)內(nèi)容主要利用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)具有一定功能的數(shù)字系統(tǒng)。在項目實訓(xùn)中鼓勵學(xué)生將課外科技活動、數(shù)字電路制作大賽納入教學(xué)活動中來,課內(nèi)外學(xué)習(xí)相互結(jié)合,使學(xué)生視野開闊、能力增強。

理論教學(xué)與實踐教學(xué)時間比例為1∶1;并安排2周課程設(shè)計進行綜合實踐訓(xùn)練。

(一)項目設(shè)計的思路

項目設(shè)計的思路:設(shè)計的項目應(yīng)覆蓋整個工作領(lǐng)域和承載這個工作領(lǐng)域所需要的知識和技能;項目結(jié)構(gòu)劃分應(yīng)體現(xiàn)工作體系的特征;在以項目劃分為線索進行工作分析的基礎(chǔ)上,合理設(shè)計項目結(jié)構(gòu)。

項目內(nèi)容設(shè)計具體原則:項目應(yīng)覆蓋知識點和技能要求;知識點的內(nèi)容應(yīng)最大限度地融于項目教學(xué)之中;項目大小要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容進度和要求來確定;項目內(nèi)容設(shè)計要考慮教學(xué)組織的可行性和合理性。

(二)課程教學(xué)實施思路

課程教學(xué)實施思路:理論教學(xué)主要結(jié)合在項目實驗、項目實訓(xùn)中進行教學(xué)。

課程的教學(xué)以項目作為核心實例帶動知識點講授,以工作任務(wù)完成過程為主線選擇和組織課程內(nèi)容,以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)方式,每一個項目分解為若干個工作任務(wù),通過每一個工作任務(wù)使學(xué)生掌握必要的理論知識和技能。大部分內(nèi)容教學(xué)實施在實驗室中進行理論實踐一體化教學(xué),可先分析再實踐,或先實踐再分析理論知識,或隨講隨練,講練結(jié)合,工學(xué)交替,理論教學(xué)與實踐教學(xué)同步進行。教學(xué)實施過程中突出“以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以應(yīng)用為目的”原則,重點加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),通過對項目設(shè)計制作訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。

(三)實踐教學(xué)的4個層面

本課程教學(xué)模式是基于工作過程的項目式教學(xué),借助這種教學(xué)模式和項目實驗、項目實訓(xùn)、課程設(shè)計3個實踐平臺,構(gòu)建了由基礎(chǔ)訓(xùn)練、應(yīng)用訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練和綜合訓(xùn)練組成的“四個層面”的實踐教學(xué)體系,為學(xué)生實踐能力培養(yǎng)提供強有力保障,能使學(xué)習(xí)者在實踐活動中主動學(xué)習(xí)和有效應(yīng)用知識,極大提高教學(xué)效果和學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的效率。

三、教學(xué)內(nèi)容的選取與規(guī)劃

(一)教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)

教學(xué)內(nèi)容要集中體現(xiàn)課程教學(xué)目標,內(nèi)容的選取應(yīng)該以企業(yè)對崗位知識能力要求和學(xué)生適應(yīng)崗位變化的可持續(xù)發(fā)展能力要求為依據(jù)。這就要求數(shù)字電路課程組的教師經(jīng)常到企業(yè)進行知識和能力要求的調(diào)研,對企業(yè)所要求的知識點和能力進行分析,根據(jù)調(diào)研結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,使數(shù)字電路的內(nèi)容符合行業(yè)企業(yè)發(fā)展的需要。另外,教學(xué)內(nèi)容的選取還要考慮能較好地解決“基礎(chǔ)知識、技能與學(xué)生適應(yīng)崗位變化的可持續(xù)發(fā)展能力”的關(guān)系,“基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力”的關(guān)系,“理論與實踐”的融合關(guān)系、比例關(guān)系等關(guān)系,使《數(shù)字電路》課程內(nèi)容體系具有高等職業(yè)教育的針對性,適應(yīng)電子信息職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)。

(二)教學(xué)內(nèi)容具體規(guī)劃

1、理論教學(xué)內(nèi)容。必修模塊:數(shù)字電路基礎(chǔ),邏輯門電路,組合邏輯電路,觸發(fā)器,時序邏輯電路,脈沖電路;選修模塊:半導(dǎo)體存儲器與可編程器件,數(shù)/模轉(zhuǎn)換與模/數(shù)轉(zhuǎn)換;拓展模塊:MAX+PLUSII軟件操作訓(xùn)練,用VHDL語言設(shè)計功能模塊(拓展模塊不納入正常教學(xué),利用課余時間結(jié)合數(shù)字電路設(shè)計制作競賽開展教學(xué),滿足部分學(xué)生需求)。

2、項目實訓(xùn)內(nèi)容。項目實訓(xùn)內(nèi)容體系如圖2所示,具體實訓(xùn)內(nèi)容:加法計算器的設(shè)計與制作包括邏輯門電路功能的測試和加法計算器的設(shè)計兩個項目。涉及相關(guān)知識:與、或、非邏輯運算,復(fù)合邏輯運算,TTL門電路,OC門,三態(tài)門,TTL門電路、CMOS門電路的分類及其比較,TTL與CMOS數(shù)字集成電路的使用規(guī)則,邏輯代數(shù)的基本定律及規(guī)則,組合邏輯電路的描述,組合邏輯電路的分析,最小項與最大項,常用數(shù)制與BCD碼;邏輯函數(shù)的化簡,組合電路設(shè)計方法,數(shù)字信號與模擬信號,組合邏輯電路中的競爭-冒險現(xiàn)象。搶答器的設(shè)計與制作包括譯碼器功能的測試、編碼器功能的測試、鎖存器功能的測試和搶答器電路設(shè)計等4個項目。涉及相關(guān)知識:LED顯示器,顯示譯碼器,譯碼器,使用變量譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù);編碼器,二進制優(yōu)先編碼器功能擴展;D 鎖存器;搶答器的組成框圖(包括編碼器、譯碼器、鎖存器)。計數(shù)器的設(shè)計與制作包括觸發(fā)器邏輯功能測試、簡單計數(shù)器邏輯功能測試、集成計數(shù)器功能測試和計數(shù)器的設(shè)計與調(diào)試等4個項目。涉及相關(guān)知識:基本RS觸發(fā)器,同步觸發(fā)器,邊沿D觸發(fā)器,邊沿JK觸發(fā)器;時序邏輯電路的組成,計數(shù)器的類型,計數(shù)器的分頻功能,同步時序電路分析;集成四位二進制加法計數(shù)器 74LS161,集成四位二進制同步加法計數(shù)器 74LS163,集成異步十進制計數(shù)器74LS290,可逆計數(shù)器74193;計數(shù)器模數(shù)的變化,振蕩器。數(shù)字鐘的設(shè)計與制作完成有一定功能數(shù)字鐘(能顯示小時分鐘基本功能)設(shè)計制作,這一個項目是對前面所有相關(guān)知識的綜合運用和檢驗。

四、教學(xué)組織與實施

教學(xué)組織與實施的思路:教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)以項目和案例作為單元展開教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)組織形式采取實際操作與講解相結(jié)合,單元學(xué)習(xí)時間為4課時;教學(xué)過程中正確處理知識學(xué)習(xí)與工作任務(wù)的關(guān)系,做到知識學(xué)習(xí)為完成任務(wù)服務(wù),知識學(xué)習(xí)為技能形成服務(wù);最后,學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得報告、圖紙、工藝文件、作品等學(xué)習(xí)成果。

項目的具體組織實施過程中,重點考慮如何通過設(shè)計恰當(dāng)?shù)墓ぷ魅蝿?wù)引入相關(guān)理論知識。例如通過“三人表決電路設(shè)計”、“簡單加法計算電路設(shè)計”兩項工作任務(wù),引入組合電路設(shè)計方法、邏輯函數(shù)化簡方法等知識點;通過這兩個任務(wù),學(xué)生容易理解化簡后結(jié)果盡可能用相同芯片去實現(xiàn)它,因此“與或式”結(jié)果不如“與非與非式”,“與或式”就意味著要用與門和或門,再簡單的邏輯函數(shù)至少要兩個芯片,“與非與非式”只用與非門,如果邏輯函數(shù)不復(fù)雜,一個芯片可解決問題。又如通過“用74160及簡單門電路構(gòu)成八進制計數(shù)器(0-7)”和“數(shù)字鐘中分鐘指示電路設(shè)計與調(diào)試”兩個工作任務(wù),引入N進制計數(shù)器的構(gòu)成方法:串接法(即級聯(lián)法)、復(fù) 位法、置數(shù)法。

五、教材編寫與選擇

項目式教學(xué)教材選用應(yīng)該是以主、輔兩本教材結(jié)合使用的選用原則。為了保證項目教學(xué)的順利實施,應(yīng)該以自編校本教材為主教材,選擇理論知識順序與校本教材基本一致的規(guī)劃教材為輔助教材。校本教材在章節(jié)順序上,以項目和工作任務(wù)為主線來編排內(nèi)容順序,兼顧學(xué)生的認知規(guī)律,并將知識和能力有機地融入到完成工作任務(wù)的具體過程中;在內(nèi)容編排上,按先基本邏輯電路后邏輯部件、先單元電路后系統(tǒng)電路、先數(shù)字電路后脈沖電路的原則編排,實踐與理論在內(nèi)容上相互充實、相互補充,邊學(xué)邊做。

采用兩本教材的目的是滿足部分自學(xué)能力較強學(xué)生擴展知識的需要,對一些內(nèi)部電路的分析、原理的分析,自學(xué)能力較強學(xué)生可通過自學(xué)獲得知識,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

六、項目教學(xué)實例

以“智力競賽搶答器的設(shè)計”這一項目為例說明項目教學(xué)的具體實施過程。這個項目的實施過程包括4個階段:

第一階段:任務(wù)布置。第一步是教師布置工作任務(wù),講解必要的相關(guān)知識,如原理框圖;第二步是分小組討論,按強弱搭配原則分小組討論,教師參與學(xué)生的討論,提出要解決的關(guān)鍵問題,即如何實現(xiàn)數(shù)碼管顯示與按鍵數(shù)字相對應(yīng)的數(shù)碼,如何實現(xiàn)閉鎖功能,學(xué)生展開對這兩個問題的討論,教師逐步啟發(fā)學(xué)生,得到解決問題的基本方法。

第二階段:仿真設(shè)計。第一步是利用仿真平臺在仿真實驗室中進行仿真設(shè)計,搭接電路并激活仿真軟件,查看所設(shè)計的電路能否實現(xiàn)工作任務(wù)所要求的技術(shù)指標;第二步是教師對學(xué)生仿真設(shè)計結(jié)果進行考核。

第三階段:電路制作。第一步是學(xué)生在面包板上搭接電路,自行排除故障;第二步是分小組進行答辯并考核。

第四階段:教師總結(jié)?？商暨x1-2個電路進行演示,并講解工作原理。

通過本項目的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅掌握了鎖存器、編碼器、顯示譯碼器的原理,動手能力得到了很大提高,電路制作的速度、排除故障能力明顯提高。整個項目教學(xué)體現(xiàn)了課程整體設(shè)計的理念,應(yīng)用了計算機仿真、實驗室制作教學(xué)手段,采用了項目教學(xué)式、小組討論式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字電路的教學(xué)內(nèi)容和模式應(yīng)不斷的改革,這就要求數(shù)字電路課程組老師在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新,做到與時俱進,并在今后的教學(xué)過程中還要不斷深入研究和探索。

參考文獻:

1、李珈.數(shù)字電路課程教學(xué)改革的實踐[J].職業(yè)教育研究,2008(6).

2、侯國相.項目教學(xué)法在數(shù)字電路課程教學(xué)中的實踐[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報,2008(8).

第6篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

[關(guān)鍵詞] 數(shù)字電路 理論 實踐教學(xué) 教學(xué)考核

《數(shù)字電子技術(shù)》是應(yīng)用電子、計算機及電子信息等專業(yè)很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,不但具有抽象、較難理解的理論知識,同時也是一門實踐性很強的課程。教學(xué)中如果只注重理論、忽視實踐,就不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生對所學(xué)知識也不能充分理解和應(yīng)用;學(xué)生的實踐能力和理論素養(yǎng)缺一不可。針對如何改革教學(xué),做到理論、實踐兩不誤,同時突出實際操作能力培養(yǎng)的問題,本文進行了闡述。

一、理論教學(xué)要根據(jù)高職教育及高職生的特點選擇教學(xué)內(nèi)容,把握理論上的度

高職教育是以培養(yǎng)企業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)實用型技能人才為目標;高職教育教學(xué)基本原則要求:“基本理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”;要“加強實踐能力培養(yǎng)”。如何正確把握培養(yǎng)目標,根據(jù)培養(yǎng)需要從廣而博的知識中選擇、重構(gòu)少而精的教學(xué)內(nèi)容,是理論教學(xué)探索中首先要解決的問題。因此,教學(xué)內(nèi)容要圍繞技術(shù)應(yīng)用能力與理論素質(zhì)培養(yǎng)這條主線來設(shè)計學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),改革過去只注重理論知識上的完整性和系統(tǒng)性,忽視理論知識的實用性和實踐性的弊端,從應(yīng)用的角度選擇教學(xué)內(nèi)容。《數(shù)字電子技術(shù)》的主要教學(xué)目標是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本分析和設(shè)計方法,訓(xùn)練學(xué)生數(shù)字應(yīng)用電路制作與調(diào)試的基本技能,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)知識和實踐技能?；诒菊n程的教學(xué)目標和高職教育的培養(yǎng)目標,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上突出基本理論,基本分析方法和知識的應(yīng)用,忽略繁鎖的集成電路內(nèi)部分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo);著重外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用;強調(diào)外特性和主要參數(shù)。如在邏輯門電路一章中,把實際工作中運用較多的CT74S系列門作為典型電路進行分析,主要介紹CT74LS系列,對TTL集成門電路各系列的主要電氣參數(shù)進行比較,使學(xué)生對各系列TTL集成門電路的特性都有一定了解;在時序邏輯電路一章中,在介紹基本電路工作原理的基礎(chǔ)上,直接介紹中規(guī)模集成計數(shù)器、移位寄存器功能表和使用,而不必討論它們的內(nèi)部邏輯電路等等。這不但突出了中規(guī)模集成電路的應(yīng)用,同時也為增加技能訓(xùn)練時間提供了保障。

二、技能教學(xué)要突出職教培養(yǎng)目標,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的熟練操作和設(shè)計創(chuàng)新能力

數(shù)字電子技術(shù)的實踐目標是在鞏固理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生對知識靈活運用的綜合能力。實踐內(nèi)容可以分為基本技能實踐教學(xué)、和綜合技能訓(xùn)練實踐教學(xué)兩大類。

1.基本技能實踐教學(xué)

基本技能實踐教學(xué)分兩個層次:一是理論驗證性實驗的教學(xué),目的在于鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容,加強學(xué)生對基本概念的理解,包含實驗儀器的識讀與使用、基本門電路和集成電路的測試。如門電路邏輯功能及測試、集成計數(shù)器及寄存器功能驗證等。這一層次的實踐教學(xué)最好跟隨理論教學(xué)進度,在課堂教學(xué)后及時進行實訓(xùn),讓學(xué)生邊學(xué)邊練。通過訓(xùn)練,學(xué)生學(xué)會正確使用常用電子儀器,能進行一些基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)實踐。使學(xué)生掌握數(shù)字電子產(chǎn)品制作的基本要點,并具備數(shù)字電子元件應(yīng)用基本技能,為下一層次的技能訓(xùn)練打下堅實的基礎(chǔ)。二是基本數(shù)字電路的研究與設(shè)計。這方面的訓(xùn)練可以有效的提高學(xué)生專業(yè)知識的應(yīng)用和實踐技能,是理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)變的重要環(huán)節(jié),如時序電路設(shè)計及研究等。應(yīng)用電子類專業(yè)的學(xué)生除了應(yīng)具備基本電路設(shè)計能力之外,還應(yīng)具有數(shù)字電子產(chǎn)品輔助開發(fā)能力、數(shù)字電子產(chǎn)品使用與維護能力等;要掌握數(shù)字電子電路的構(gòu)建、性能分析與故障排除技能。該層次實踐教學(xué)包括兩大類,一是整周實踐教學(xué);二是與專業(yè)基礎(chǔ)課程同步進行的實踐教學(xué)。通過一系列專業(yè)技能模塊的訓(xùn)練,可使學(xué)生掌握必備的專業(yè)技能,為頂崗實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等綜合技能訓(xùn)練奠定良好的基礎(chǔ)。

2.綜合技能訓(xùn)練實踐教學(xué)

綜合技能訓(xùn)練的目的是訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用基本專業(yè)技能解決實際問題的能力。綜合技能訓(xùn)練安排在專業(yè)課結(jié)束之后,集中一段時間(三周或四周)進行,以培養(yǎng)技術(shù)人員應(yīng)有的能力為主要任務(wù),對學(xué)生進行綜合訓(xùn)練,在動手與動腦的協(xié)作中完成知識技能的結(jié)合。訓(xùn)練內(nèi)容具體有以下幾個方面:讀識繪制電路圖的能力;查閱技術(shù)資料的能力;選用器件和電路、分析估算電路的能力;搭接調(diào)試電路的能力;分析排除故障的能力;制作電路產(chǎn)品,解決工藝問題的能力等。綜合實訓(xùn)教師只需給出訓(xùn)練課題和技術(shù)指標,其他具體工作如查資料、定方案、選擇電路、儀表、制作電路板、組織實驗、分析實驗結(jié)果等則是在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成。綜合實訓(xùn)課題不能脫離學(xué)生原有實驗基礎(chǔ),綜合性不要太強、太復(fù)雜,要使絕大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過努力可以在規(guī)定的時間內(nèi)完成為標準。通過綜合技能模塊的訓(xùn)練,可以訓(xùn)練學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力以及綜合應(yīng)用知識與分析問題的能力。

三、教學(xué)考核重在實踐技能考核,把握高職培養(yǎng)目標導(dǎo)向

考核內(nèi)容與方式是達成教學(xué)目標的手段,更是培養(yǎng)目標的一種導(dǎo)向。教學(xué)考核既要考出學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解及相關(guān)技能的實際操作能力,又要考核學(xué)生對所學(xué)知識與技能的綜合應(yīng)用能力?？蓪⒖己藘?nèi)容分為三部分進行:一是平時成績,包括出勤及聽課表現(xiàn),占總成績20%;二是理論測試,占總成績30%;三是綜合技能測試,占總成績50%。綜合技能測試內(nèi)容包含四個方面:(1)數(shù)字電子元器件識別與質(zhì)量鑒別,主要考查學(xué)生對數(shù)字電子元器件的識別及質(zhì)量鑒別能力,權(quán)重系數(shù)0.2;(2)驗證性實驗測試,主要考查學(xué)生對理論知識的理解及對常規(guī)電子儀器儀表的正確使用能力,權(quán)重系數(shù)0.2;(3)故障分析與排查,主要考查學(xué)生對某種固定數(shù)字電子電器常見故障的分析、判斷及檢修能力,權(quán)重系數(shù)0.3;(4)綜合電路設(shè)計,考查學(xué)生綜合運用數(shù)字電子技術(shù)的能力,權(quán)重系數(shù)0.3。

實踐表明,通過以上三方面的教學(xué)探索,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和分析問題能力,提高學(xué)生對《數(shù)字電子技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)興趣,并有效促進了課堂理論教學(xué),學(xué)生的綜合素質(zhì)得到顯著提高。

參考文獻:

[1]王麗華.強化實踐教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].遼寧高職學(xué)報(教科版),2004,(6):37-38.

第7篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；考核方式

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0084-02

數(shù)字電路是電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生通過對該課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能正確掌握數(shù)字電路的基本理論和設(shè)計方法，并具備一定的實踐應(yīng)用能力。數(shù)字電路課程內(nèi)容較豐富，但學(xué)時卻在不斷減少，使得學(xué)生在課堂上沒有過多的時間去理解所學(xué)知識，難以跟上教師的節(jié)奏，導(dǎo)致他們失去了學(xué)習(xí)的興趣。而且，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和電子行業(yè)對人才的需求，高校數(shù)字電路課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和模式已遠遠不能滿足社會的需要，因此，有必要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面做些改革和研究，探索以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為目標的教學(xué)新理念、新模式和新手段，以獲得更好的教學(xué)效果。

一、課程教學(xué)內(nèi)容的改革

數(shù)字電路課程理論體系非常豐富，內(nèi)容較多，在教學(xué)中存在的問題主要有兩方面。問題一是部分教師過分強調(diào)理論教學(xué)，對集成芯片的內(nèi)部原理分析過于煩瑣，以至于忽視了芯片的外部應(yīng)用和數(shù)字電路設(shè)計中不斷出現(xiàn)的新技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生疲于芯片電路原理的學(xué)習(xí)，疲于應(yīng)付考試，而缺少時效性，不能將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，畢業(yè)后不能適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需求。問題二是部分教師教學(xué)體系安排不合理，過分強調(diào)開發(fā)工具的使用，而忽視基礎(chǔ)理論的教學(xué)，這樣使得學(xué)生對開發(fā)工具的應(yīng)用操作能力較強，但不具備完整的知識體系，一旦遇到問題不能舉一反三。因此，在實際教學(xué)中應(yīng)體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和先進性，能夠與時俱進，在教學(xué)內(nèi)容的安排上，既要重視基礎(chǔ)知識，又要緊跟時代的發(fā)展介紹開發(fā)工具的應(yīng)用。在基礎(chǔ)理論教學(xué)上，應(yīng)該以集成電路為主線，對邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路和脈沖電路六大模塊加以介紹，以小規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)，引入中、大、超大規(guī)模集成電路，逐步學(xué)習(xí)各類集成電路的芯片，教學(xué)中要著重強調(diào)各類電路的邏輯功能及應(yīng)用。另外，要將基礎(chǔ)理論與EDA技術(shù)相結(jié)合，使學(xué)生熟練掌握VHDL語言，熟練使用Quartus II軟件，能夠應(yīng)用EDA技術(shù)設(shè)計數(shù)字電路，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、采用啟發(fā)式教學(xué)

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，往往都是課堂上教師講授，課后學(xué)生做練習(xí)，課堂教學(xué)的信息量較大，學(xué)生難以接受，因此如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性至關(guān)重要。而啟發(fā)式教學(xué)，就是以教師為主導(dǎo)，在教學(xué)中不斷引入實例，增強課堂上與學(xué)生的互動性，充分調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生能夠舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。

三、采用對比法介紹相關(guān)內(nèi)容

在數(shù)字電路中，很多知識模塊是相關(guān)的。例如，在介紹時序電路的設(shè)計時，可與組合電路的設(shè)計做對比。時序電路是在組合電路的基礎(chǔ)上增加了記憶元件-觸發(fā)器，因此兩者的設(shè)計在步驟上是相近的。首先定義輸入、輸出變量是共同點，不同之處在于時序電路還需要定義不同的邏輯狀態(tài)；其次要列寫關(guān)于輸出與輸入變量的真值表，而時序電路還要表示出輸出與輸入變量、次態(tài)與初態(tài)之間的關(guān)系，因此對應(yīng)的表稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；然后需要寫出關(guān)于輸出與輸入變量的邏輯函數(shù)式并化簡，而時序電路要通過卡諾圖化簡寫出狀態(tài)方程、輸出方程及驅(qū)動方程；最后都要畫出邏輯電路圖，但時序電路還要驗證能否能自啟動。

四、借助于網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化教學(xué)手段

目前，數(shù)字電路的課堂教學(xué)多采用課件，這樣能夠大大減輕教師板書的工作量，增加信息量，但是部分教師過分依賴于課件，不再寫板書，這樣雖然教學(xué)速度變快，但是學(xué)生難以與教師保持同步，很難做到互動，無法提高教學(xué)質(zhì)量。因此，在課堂教學(xué)中應(yīng)以“翻轉(zhuǎn)課堂”為核心，以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為依托，建設(shè)數(shù)字電路課程教學(xué)資源，包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、試題庫、在線測試[1]、錄制教學(xué)微視頻等內(nèi)容，完善課程教學(xué)資源網(wǎng)站，使得學(xué)生在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上能夠借助于網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)完成課程基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)中，教師可以針對不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)方式。對知識性較強的章節(jié)可采用課件教學(xué)，如用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)；對內(nèi)容淺顯的章節(jié)可以通過老師的指導(dǎo)，及與同學(xué)之間的交流，協(xié)助其完成知識的內(nèi)化，如門電路內(nèi)容；對于一些難點，可采用板書與課件相結(jié)合的方式，如異步時序電路的分析與設(shè)計、脈沖電路的分析與設(shè)計。

五、加強與完善實踐環(huán)節(jié)

數(shù)字電路作為一門電子技術(shù)課程，具有很強的實踐性，必須有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)配合，進而加深學(xué)生對理論知識的理解，并能具體應(yīng)用到實際生活中。因此，實踐教學(xué)是數(shù)字電路教學(xué)中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。在實驗課教學(xué)中，實驗電路題目的設(shè)置要與課堂理論知識相對應(yīng)，實驗課進度要配合理論課的教學(xué)，讓學(xué)生做實驗時能夠有的放矢。首先以驗證性實驗為基礎(chǔ)，讓學(xué)生熟悉實驗儀器的操作，加深對數(shù)字電路集成芯片的認識，掌握如何解決實際問題；然后側(cè)重于綜合設(shè)計性實驗，包括用譯碼器及數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計任意形式的組合電路，用觸發(fā)器設(shè)計同步及異步時序電路，用集成計數(shù)器芯片設(shè)計電子秒表，基于譯碼器和計數(shù)器設(shè)計八路彩燈控制器，基于A/D和D/A轉(zhuǎn)換器設(shè)計簡易的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。另外，學(xué)生可以選做部分實驗，在開學(xué)初就發(fā)給學(xué)生每人一塊面包板和一套實驗用元器件，讓他們可以在課后根據(jù)教學(xué)進度完成實驗電路的設(shè)計、調(diào)試等工作。還有部分實驗，學(xué)生需要在EDA實驗箱上完成，這樣大大增加了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)置每人一題，在期中就安排課設(shè)題目。因為實驗課教學(xué)往往是針對某一個或幾個知識點，具有局限性，恰巧課程設(shè)計環(huán)節(jié)可以彌補這個不足。課程設(shè)計題目的選擇應(yīng)具有一定的應(yīng)用背景，與實際生活緊密聯(lián)系，例如設(shè)計電風(fēng)扇控制電路、酒店客房控制電路、彩燈控制電路、音量控制電路、全自動洗衣機控制電路等。在課堂教學(xué)中不斷啟發(fā)學(xué)生如何設(shè)計相應(yīng)電路，用仿真軟件Multisim設(shè)計、調(diào)試電路，最終在面包板上實現(xiàn)電路的功能。在整個課設(shè)過程中，學(xué)生的興趣在不斷提升，同時也培養(yǎng)了學(xué)生在“工程”設(shè)計、制作和組織管理等方面的創(chuàng)新能力[2]。

六、改革考核方式，重視能力的培養(yǎng)

目前，數(shù)字電路課程的考核方式還局限于傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式，只是以期末考試成績作為評定學(xué)生的依據(jù)，導(dǎo)致教師僅為了提高及格率安排教學(xué)，而不注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；反過來，學(xué)生僅為了考試及格而學(xué)，而不注重自身能力的提高。這種考核方式嚴重背離了高等學(xué)校教學(xué)的目標，因此在實際考核時既要重視知識的考核又要重視能力的培養(yǎng)[3]，其中以期末試卷形式的知識考核著重考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識和電路原理及應(yīng)用的掌握程度，期末試卷的成績占總成績的60%―70%，其他部分則是對能力的考核。能力考核包括日常小測驗及綜合能力的測試，例如在實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)中，首先在課堂上提出綜合設(shè)計性實驗和課程設(shè)計的題目，學(xué)生在課間可以自由組合，提出電路設(shè)計的思路，再由教師引導(dǎo)學(xué)生思考各方案的利弊及改進方法，給出綜合能力測試的成績，最后以實際教學(xué)證明這種方法能夠大大調(diào)動學(xué)生的積極性，促使學(xué)生踴躍發(fā)言，開闊思路，提升能力。

七、與留學(xué)生交流，互通有無

數(shù)字電路課程的教學(xué)對象除了國內(nèi)學(xué)生，還包括來自多個國家的留學(xué)生，這些留學(xué)生性格迥異，學(xué)習(xí)能力也不同。在課堂教學(xué)中應(yīng)采用自愿的原則，國內(nèi)學(xué)生及留學(xué)生可以到對方課堂上學(xué)習(xí)、交流。由于學(xué)校國內(nèi)學(xué)生和留學(xué)生教學(xué)進度不一樣，而且國內(nèi)學(xué)生基礎(chǔ)知識要扎實一些，因此教師可以安排部分優(yōu)秀的國內(nèi)學(xué)生作為助教，到留學(xué)生課堂聽課、指導(dǎo)實驗和課程設(shè)計。實踐證明這種交互的教學(xué)方式非常有效，學(xué)生進一步掌握了數(shù)字電路課程的基本理論和應(yīng)用，提高了英語水平，促進了不同國家間學(xué)生的文化交流。通過近幾年的教學(xué)改革與實踐，不斷完善多種教學(xué)手段，改革教學(xué)內(nèi)容和考核方式，使得課堂教學(xué)質(zhì)量得到提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提升。在今后的教學(xué)中，還要與時俱進，緊隨數(shù)字電路發(fā)展的潮流，緊跟科技發(fā)展的前沿，不斷改革教學(xué)方法與手段，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

參考文獻：

[1]王維，許青林，韓改寧.計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)數(shù)字電路教學(xué)改革研究[J].福建電腦，2012，（09）：33-34.

[2]嚴國紅，趙文來，張水英.基于Multisim和FPGA的數(shù)字電路實驗教學(xué)改革與研究[J].中國校外教育（中旬刊），2013，（z1）：227.

[3]王帥.數(shù)字電路設(shè)計課程教學(xué)改革研究[J].中國科技信息，2010，（19）：270-271.

Teaching Reform and Research of Digital Circuit Course

XU Jin-li，GE Wen

（Institute of Electronic and Information Engineering，Shenyang Aerospace University，

Shenyang，Liaoning 110136，China）

第8篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

行動導(dǎo)向教學(xué)法Protel DXP教學(xué)方法教學(xué)模式《Protel DXP與計算機輔助設(shè)計》是借助于計算機完成電子線路的設(shè)計與制作，是電氣自動化技術(shù)、電力工程、城市軌道交通控制等專業(yè)的必修專業(yè)課，具有很強的技術(shù)性、專業(yè)性、實踐性和綜合性。該課程以電路的分析、應(yīng)用為基礎(chǔ)，遵循國際和行業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生電路原理圖的繪制和PCB板設(shè)計能力，以及利用電路設(shè)計軟件產(chǎn)生、輸出技術(shù)資料的能力。課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識和技能訓(xùn)練起到承前啟后的作用，而且為今后從事印制電路板工作起到增強適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。

一、課程教學(xué)目標

知識目標：軟件的安裝與卸載；電路原理圖的繪制、原理圖元件的創(chuàng)建和原理圖庫的建立；PCB板的布局/布線；元件封裝庫的創(chuàng)建；設(shè)計文件的輸出；PCB板的制作。

能力目標：獨立完成Protel DXP 2004安裝和配置；能夠熟練繪制簡單原理圖、復(fù)雜原理圖和層次原理圖；能夠?qū)㈦娐吩韴D轉(zhuǎn)化成PCB板，合理布局并布線；能夠制作元器件原理圖庫及PCB封裝庫；能夠完成PCB板裝配圖的輸出、打?。荒軌蚋鶕?jù)輸出的裝配圖制作PCB板；通過學(xué)習(xí)Protel DXP 2004，提高軟件應(yīng)用能力及學(xué)習(xí)能力。

素質(zhì)目標：培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、愛護設(shè)備、具有高度的責(zé)任心、團結(jié)合作的職業(yè)操守；培養(yǎng)學(xué)生的標準意識、規(guī)范意識、成本意識、環(huán)保意識、質(zhì)量意識。在教學(xué)中融入企業(yè)的6S管理及行業(yè)規(guī)范，6S就是整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全。

二、課程設(shè)計理念與思路

課程的建設(shè)、改革遵循 “任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向”的設(shè)計理念。

以自動化制造類職業(yè)崗位需求為導(dǎo)向，以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，以“能力遞進和適度循環(huán)反復(fù)”為原理，校企共同參與課程建設(shè)，融入行業(yè)標準和規(guī)范，用三個項目8個真實工作任務(wù)為載體。將知識和技能融入各個任務(wù)中，學(xué)生通過完成任務(wù)探索吸收知識、練好技能，同時培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，強化團隊精神，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和適應(yīng)工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。

三、教學(xué)內(nèi)容分析

本課程針對電子設(shè)計及安裝員、印刷線路板制作工藝員崗位要求，將教學(xué)內(nèi)容進行序化、整合，設(shè)置了三個項目，8個核心任務(wù)。

在項目一基本放大器PCB板的制作中設(shè)計了Protel DXP 2004軟件的安裝與卸載、基本放大器原理圖的繪制、基本放大器PCB板的制作3個工作任務(wù)，通過設(shè)計實物激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使掌握PCB板設(shè)計的基礎(chǔ)知識及基本操作，培養(yǎng)學(xué)生對電路設(shè)計步驟及工藝流程的初步認識。

項目二中信號發(fā)生器PCB板的制作設(shè)計了數(shù)據(jù)采集電路原理圖的繪制、信號發(fā)生器電路原理圖繪制、信號發(fā)生器PCB板的制作3個工作任務(wù)，使學(xué)生掌握大中規(guī)模電路系統(tǒng)涉及的復(fù)雜電路原理圖、層次電路原理圖及PCB板布線的處理方法及技巧，掌握DXP庫中未收錄元件的原理圖元件和PCB封裝的制作，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作完成中等復(fù)雜程度電路板設(shè)計與制作的能力。

項目三以完成 “單片機開發(fā)系統(tǒng)的印制電路板”這個具有實用價值的產(chǎn)品為目標成果進行訓(xùn)練，使學(xué)生在完成電路板設(shè)計、裝配過程中，綜合應(yīng)用原理圖制作、PCB板制作、綜合布局布線、焊接調(diào)試等完整工藝流程，以訓(xùn)練學(xué)生職業(yè)態(tài)度、操作規(guī)范及工藝要求為主，注重職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

通過完成任務(wù)，使學(xué)生掌握典型電路板繪制、設(shè)計原理與方法，并且能夠拓展到其它電路板的設(shè)計與制作。課程強調(diào)基本技能、操作規(guī)范與工藝，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

四、能力遞進的三階段教學(xué)模式

緊密依托企業(yè)，選取三個典型項目作為案例，項目按照從簡單到復(fù)雜，從相對單一到綜合應(yīng)用的遞進關(guān)系排序。教學(xué)模式注重能力遞進，適度循環(huán)往復(fù)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生對Protel DXP這一電路設(shè)計工具運用熟練程度，熟練電路設(shè)計流程。

項目一是簡單入門級項目，學(xué)生初步掌握工藝流程，初步培養(yǎng)起標準意識、規(guī)范意識、質(zhì)量意識。

項目二是技能訓(xùn)練型項目。學(xué)生通過小組合作的方式，在教師引導(dǎo)下，完成中等復(fù)雜程度電路板的設(shè)計與制作。對工藝方法、工藝標準的理解更加深刻，職業(yè)素養(yǎng)進一步養(yǎng)成。

項目三是綜合提高實訓(xùn)項目。小組獨立完成整個項目的分析、實施，成品的檢測工作。整個過程完全以學(xué)生為主體，在學(xué)生遇到難以解決的問題時，教師給予恰當(dāng)提示。

五、靈活、多樣的教學(xué)方法

根據(jù)三個項目不同的教學(xué)內(nèi)容及每個階段學(xué)生認知的不同特點，采用了靈活、形式多樣的教學(xué)方法。

案例教學(xué)法：例如項目一中以Protel DXP為例介紹Protel系列軟件的安裝與卸載方法，以基本放大器PCB板的制作為例，介紹原理圖設(shè)計基本基礎(chǔ)， PCB板設(shè)計基礎(chǔ)等知識。

“行動導(dǎo)向教學(xué)法”：學(xué)生以小組的形式，分工合作，按照咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評價六個步驟完成任務(wù)。項目二和項目三的任務(wù)均采用行動導(dǎo)向教學(xué)法。

在每個項目中根據(jù)具體內(nèi)容、步驟不同又融入多種教學(xué)方法，例如在任務(wù)開始采用引導(dǎo)文法。小組制定計劃時可用頭腦風(fēng)暴法；檢查任務(wù)完成情況時采用演示法。

六、多種教學(xué)手段

綜合運用多種教學(xué)手段優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

多媒體教學(xué)：將抽象的教學(xué)內(nèi)容，采用圖片、錄像、動畫等方式形象的演示。

實物教學(xué)：以真實的元器件和電路板為載體進行教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：推薦相關(guān)網(wǎng)站和設(shè)計案例。

現(xiàn)場教學(xué)：讓學(xué)生經(jīng)歷項目全過程，親自操作、設(shè)計與加工制作電路板。

七、教學(xué)過程

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，三個項目采用不同的教學(xué)方法和教學(xué)過程。項目一以教師講解、演示為主，教學(xué)環(huán)節(jié)分為引入、講授、練習(xí)、小結(jié)、作業(yè)。項目二和項目三中的任務(wù)，學(xué)生均以小組形式，按照六步法完成任務(wù)。

資訊：教師通過視頻資料、課件或引導(dǎo)文，進行問題引領(lǐng)，導(dǎo)入任務(wù)，下達任務(wù)書，學(xué)生查找搜集資料，學(xué)習(xí)相關(guān)知識，教師給予輔導(dǎo)答疑。

計劃：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生分組討論，并制定計劃。

決策：通過黑板或張貼版討論方案合理性、可行性，進行決策并確定實施方案，分配好每個人的任務(wù)。

實施：在實施過程中，學(xué)生進一步掌握并學(xué)會運用相關(guān)知識解決問題。

檢查：小組自檢，互檢、教師檢查。

評價：各小組自評、互評，教師評價任務(wù)完成情況并總結(jié)任務(wù)中的知識能力要點。

通過實施行動導(dǎo)向教學(xué)法，在教學(xué)中重視“案例”教學(xué)，重視“解決實際問題”及“自我管理式的學(xué)習(xí)”，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不僅掌握相應(yīng)的知識和技能，而且各種行為能力亦可以得到充分提高。

參考文獻：

[1]馬福軍.行動導(dǎo)向教學(xué)法在職業(yè)教育中的應(yīng)用.職業(yè)技術(shù)教育，2007 ，（23）.

第9篇：電路設(shè)計基礎(chǔ)知識范文

關(guān)鍵詞 電子技術(shù)綜合設(shè)計；實踐能力；創(chuàng)新思維

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）02-0113-02

Reform and Practice of Integrated Design of Electronic Techno-logy//ZHOU Tao， ZHANG Ruimin， LIU Qiao， LI Shuanming， ZHONG Furu

Abstract This article introduces the curriculum reform and practice from the aspects of teaching goal， teaching content， teaching imple-mentation， teaching method， examination method and teaching effect. The reform of the integrated design course of electronic tech-nology will be beneficial to the improvement of students’ practical ability， and to cultivate the students’ innovative thinking.

Key words integrated design of electronic technology； practical ability； innovative thinking

1 引言

隨著石河子大學(xué)人才培養(yǎng)模式的不斷改革，以及社會對高等教育培養(yǎng)具備實踐能力、創(chuàng)新思維人才目標要求的提出，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要組成部分[1]，成為當(dāng)下大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。電子技術(shù)綜合設(shè)計是一門實踐性非常強的實訓(xùn)類課程，是電子技術(shù)人才培養(yǎng)成長的必由之路。由學(xué)生自行設(shè)計、自行制作和自行調(diào)試電子電路，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握綜合模擬、數(shù)字、高頻電路知識，解決電子信息方面常見實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生電子電路設(shè)計與EDA（Electronic Design Automation）調(diào)試工具的使用方法，以及開展項目管理的基本方法。

2 現(xiàn)狀

以往的教學(xué)安排中主要側(cè)重電子電路的設(shè)計和仿真，留給學(xué)生自己用于思考和設(shè)計的時間有限，設(shè)計基本停留在紙上和計算機上。因此，教學(xué)效果很難達到預(yù)期的教學(xué)目的。雖然W生在參加接下來的相關(guān)課程的課程設(shè)計、大學(xué)生訓(xùn)練計劃、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、畢業(yè)設(shè)計時理論分析能力得到提高，但實際設(shè)計和調(diào)試時卻出現(xiàn)大量問題很難得到快速解決的現(xiàn)象。所以，這種教學(xué)模式不再適應(yīng)目前新的人才培養(yǎng)方案對于電子信息工程專業(yè)提出的要求以及創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3 課程改革探索與實踐

電子技術(shù)綜合設(shè)計課程的改革與探索主要從課程教學(xué)目標、課程教學(xué)內(nèi)容、課程教學(xué)實施、教學(xué)方法、考核方法和教學(xué)效果等幾個方面進行。

課程目標 電子技術(shù)綜合設(shè)計將學(xué)生已學(xué)過的電路基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路以及高頻電路等課程的知識綜合運用在該課程中[2]，從而培養(yǎng)學(xué)生具備電子元器件的識別和選擇，電子電路仿真和電路設(shè)計軟件的使用，電子電路的分析和設(shè)計以及實際應(yīng)用電路項目的開發(fā)、管理等綜合能力，使學(xué)生切實經(jīng)歷從原來課本上的電路到EDA軟件的仿真電路再到實際看得到、摸得著的電路的實現(xiàn)過程。該課程是對現(xiàn)有課程體系的完善和補充[3]，幫助學(xué)生拓展視野，提升學(xué)生參加課外科技活動、校級SRP（Student Research Project）活動、國家大學(xué)生創(chuàng)新計劃以及全國電子設(shè)計競賽等專業(yè)競賽的興趣和畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量與水平。

教學(xué)內(nèi)容 課程的主要內(nèi)容按照基本知識驗證、專業(yè)知識綜合、創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的原則進行安排，主要包括：常用電子元器件基礎(chǔ)知識；常用電子測量儀表的使用；電路仿真軟件的使用；印刷電路板的設(shè)計與實現(xiàn)；電子電路系統(tǒng)設(shè)計方案提出、論證、設(shè)計、元件焊接、系統(tǒng)調(diào)試；撰寫總結(jié)報告、答辯等。

1）常用電子元器件基礎(chǔ)知識：主要講解電阻、電容、電感、電位器、變壓器等常用元件的區(qū)分，還包括一些電子常用術(shù)語，比如單面板、雙面板、焊盤、焊接面、虛焊、橋接等。

2）常用電子測量儀表的使用：包括萬用表、示波器、函數(shù)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源的基本使用方法。

3）電路仿真軟件的使用：主要講解電路仿真軟件Multisim的使用。

4）印刷電路板的設(shè)計與實現(xiàn)：Altium Designer軟件中電路原理圖的繪制和PCB圖的繪制方法。

5）電子電路系統(tǒng)設(shè)計方案提出、論證、設(shè)計、元件焊接、系統(tǒng)調(diào)試：對全班學(xué)生進行分組，四個人一組，每組一個設(shè)計題目，每組經(jīng)過方案的提出、討論、修改、教師審核、論證后設(shè)計出電路仿真圖，仿真沒有問題后設(shè)計PCB圖，然后制成單面板進行元件焊接、調(diào)試。

6）撰寫總結(jié)報告、答辯：系統(tǒng)設(shè)計完成后，每組撰寫總結(jié)報告，提出系統(tǒng)的優(yōu)點和設(shè)計不足，以及設(shè)計過程中自己的心得體會，最后制作幻燈片進行課程匯報答辯。

教學(xué)實施 在完成各個教學(xué)內(nèi)容時，課程采用項目驅(qū)動的方式使學(xué)生在掌握理論知識的同時，實踐能力也得到不同程度的提高。整個教學(xué)過程分為4個項目進行，通過項目的完成，學(xué)生逐步完成課程的學(xué)習(xí)，綜合能力也在不知不覺中得到鍛煉。

1）基本元件及電路測試項目。教學(xué)內(nèi)容的前兩部分講解完成后，要求每個學(xué)生進行基本元件參數(shù)的測試、電路虛焊、雙面板線路測試等。通過該項目，學(xué)生掌握電子元件與電路測試的基本方法和常用測量儀器的使用方法。

2）電子電路設(shè)計和仿真項目。在該項目中，教師首先講解電路仿真軟件Multisim的使用方法，然后以實例設(shè)計一個兩級晶體管放大電路。在此過程中，教師從元件參數(shù)的選取、放大倍數(shù)的計算、系統(tǒng)測試和修改等方面給學(xué)生進行講解。講解完成后，學(xué)生參考實例設(shè)計一個放大倍數(shù)不同的晶體管放大電路作為練習(xí)。練習(xí)完成后，全體學(xué)生設(shè)計一個波形發(fā)生電路用來產(chǎn)生方波、三角波信號。學(xué)生設(shè)計過程中可相互交流，碰到問題可詢問教師，最終完成項目預(yù)期目標。該項目完成后，學(xué)生可以掌握電路仿真軟件的使用方法和電路設(shè)計的基本原則。

3）電子電路制板與焊接調(diào)試項目。前兩階段的項目完成后，教師講解電路制板軟件Altium Designer的使用方法和手工腐蝕法制作單面電路的流程，講解和制作過程以上一個項目中的兩級晶體管放大電路為例，講解的過程中學(xué)生如果有問題可隨時提出，教師進行解答。最終要求學(xué)生自己實現(xiàn)一個兩級晶體管放大電路的印刷電路板的繪制，以及電路的腐蝕、焊接、通電調(diào)試。通過該項目，學(xué)生掌握了電子電路從書本的理論知識到實物實現(xiàn)的過程。

4）C合設(shè)計與總結(jié)項目。學(xué)生按學(xué)號進行隨機選題，題目內(nèi)容涵蓋模擬電路（如連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源）、數(shù)字電路（如循環(huán)彩燈控制器）、高頻電路（如小信號阻容耦合放大電路設(shè)計）。題目選定后，題目相同的學(xué)生分成一組，組建項目小組。項目組成員提出設(shè)計方案，經(jīng)過理論論證，設(shè)計完成仿真電路和PCB電路，然后采用手工腐蝕法實現(xiàn)電路系統(tǒng)的板面布線，最后進行元件焊接和調(diào)試。系統(tǒng)完成后，整個課程基本接近尾聲，每組學(xué)生要對自己的設(shè)計方案進行匯報答辯。通過該項目，學(xué)生掌握了復(fù)雜電路的設(shè)計與實現(xiàn)，以及團隊合作完成項目設(shè)計、管理、總結(jié)的過程。

教學(xué)方法 課程的教學(xué)方法，打破傳統(tǒng)理論課程完全靠教師講授以及實驗課程以學(xué)生動手為主的模式，采用教師講授、項目訓(xùn)練、學(xué)生參與設(shè)計和討論、分析講解和答辯的形式。學(xué)生有機會表達自己的觀點和設(shè)計思路，充分調(diào)動積極參與的興趣。

考核方法 課程的總評成績由5個部分組成：考勤10%+課程表現(xiàn)10%+項目完成情況30%+課程答辯情況20%+課程報告30%。新的考核標準打破原來課程總評成績主要由平時成績、設(shè)計成績兩部分組成的模式，主要以學(xué)生在教學(xué)實踐活動中的參與度和完成度作為考量，注重學(xué)生實踐能力和綜合能力的培養(yǎng)。

教學(xué)效果 經(jīng)過兩周的項目驅(qū)動訓(xùn)練和實踐環(huán)節(jié)的總結(jié)，學(xué)生對于測量儀器的使用更加熟練，對常用電子元器件的選用和封裝了解得更為清楚，對電子電路的設(shè)計和實現(xiàn)更加有信心，分析問題、解決問題的能力得到了很大的提高。

4 結(jié)論

課程改革和實踐在石河子大學(xué)電子信息工程2012級、2013級和2014級為期兩周的電子技術(shù)綜合設(shè)計課程中進行，學(xué)生對于課程內(nèi)容安排和各個環(huán)節(jié)的設(shè)計比較歡迎，加大了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課程實施的整個過程側(cè)重基礎(chǔ)能力培養(yǎng)，將項目管理理念貫穿整個課程的始終，加大創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生在后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計和課外科技活動中凸顯了較強的實踐和創(chuàng)新能力?！?/p>

參考文獻

[1]吳大鵬，黃沛昱.“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計”課程建設(shè)探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，36（6）：41-43.