电子设计论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇电子设计论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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1.1课程内容

在知识结构方面，要求学生有良好的思想素养与专业知识。专业知识主要有学科基础课、专业核心课程、高校学生电子设计能力培养的探讨楼然苗（浙江海洋学院，浙江舟山316022）专业方向课、专业选修课。课程设置一定要有针对性，象模拟电路、数字电路、单片机技术、EDA技术、电路原理图与PCB设计、电子综合设计等课程一定要重点把握。一些针对性不强的课程如计算机辅助设计、集成电路设计可作为辅修或选修课程。

1.2课程学时

以“精简教学内容、压缩课堂教学学时，加强实践教学环节的有效性”为原则，合理分配课堂学时与实验学时的比例，对于与学生电子设计能力关系密切的课程需适当增加一些学时。如电子信息类专业方向课中的电子设计自动化、电子综合设计辅导等课程可适当提高实验学时数；专业核心课中的单片机原理及应用课程可按2：1.5设定理论学时与实验学时比（32学时+24学时）。

1.3集中实践教学环节

去消一些效果不好、由学生自主联系、分散实习的课程或减少学分，减少一些效果不好的课程设计、毕业设计学时或改为完成设计作品学分制。为了让学生拥有对一个电子产品从设计、开发到成品的全过程能力，除一般的实验、课程设计、毕业设计外，可重点开设电路图与PCB制作、C语言编程、单片机设计、电子设计等综合技能训练项目。

1.4形成系统教学

将大学生学科竞赛的培训与辅导教学内容纳入课程学分系统中，形成系统的教学计划，为提高学生电子设计创新能力及参加全国全省大学生电子设计竞赛奠定基础。

1.5学分的替代制度

建立学分免修、替代制度，将学生专利、学术论文、竞赛获奖等纳入学分免修、替代等制度中，促进学生参与创新研究的积极性。

2．教材改革与建设

要鼓励教师选用国内外优秀教材，鼓励教师编写有校本专业特色的教材，体现专业特色、行业特色和学校特色。对电子信息类专业来说，出版编写一些实用性强、有工程项目应用实例的实践教材是非常有必要的，如电子综合设计实例与辅导、电路原理图与PCB设计实例、单片机设计实例辅导等等。

3．课堂与实验教学改革

在课堂教学中要积极推动课程教学范式的根本性转变，在基础课程中可探索包班制、分级制、分层制、挂牌上课等基础课程综合改革，逐步实行教考分离。在学科基础课、专业课中实施任务驱动、基于问题、合作学习、案例教学等研究性教学方法，积极探索各种理论与实践互动的教学方式，培养学生的自学能力、研究能力、合作能力。对一些与电子设计能力培养关系密切的课程的课堂与实验教学可作以下一些偿试。

3.1将与计算机操作关系密切的如“单片机原理及应用”、“电路原理图与PCB设计”等理论课放在电子交互教室（机房）上课，在教学中将理论教学与上机实训内容交替进行，强化教学效果。

3.2探索慕课等网络助学平台教学方式。分清教师讲与学生学的内容，在网上可布置课外学生个人学习内容、探究式学习内容、拓展性学习内容，提高学生自主学习能力。一些选修课、方向课可借助网络课堂等形式开设。

3.3实验项目尽量与实际电子设计工程项目结合起来，真题真做，促进“教、学、做”相结合的“理论实际一体化”教学模式。

3.4实施教考分离，以机考替代纸质考试，或实施以设计作品为主的课程成绩评分制度，促进实践动手能力的提高。

4．实践环节的改革

通过对电子信息类大学生就业岗位能力要求的调研，合理制定学生的专业技能标准，明确职业技能考证要求，优化实践教学环节，提高实践学分，从基本素质、基础技能、专业技能、综合训练四个步骤及素质拓展、基础技能、专业技能、专业综合能力、综合实习和创新实践六个模块构建实践教学体系。对一些效果不好的课程设计报告、毕业设计论文学分评定制，可改成以课程设计实物作品、毕业设计实物作品、发表的科技论文、获得的知识产权（专利）证书、学科竞赛获奖证书等为主的成果学分评定制；一些分散的学生自主生产实习、毕业实习可改为教师带队制的集中实习；有条件的高校可建设校内电子焊接加工生产线，使之成为具备电子路线设计、加工、生产、测试全过程功能的电子设备校内生产实习基地。

5．课外学科竞赛教学

大学生学科竞赛是促进提高创新实践能力的重要载体，要建立一套与教学培养计划相辅助的学科竞赛教学体系，适当开设一些电子设计类知识的公选课、必修课，成立学生电子设计兴趣小组（社团），提供开放的活动场地，在教师指导下开展日常的电子设计活动，鼓励并辅导学生进行科技、知识产权申请等学术研究活动，活跃校园学术研究气氛，也为大学生电子设计竞赛打下基础。

6．职业证书考证教学

职业技能证书是为了适应用人单位工作的客观需求。在教学上一定要强化与职业考证相关的实践性教学环节。可将职业技能考证培训内容整合到相关教学课程及实验内容中，减少课外考证辅导的教学学时。建立校内电子工程师考证、电工考证、电子CAD考证点并设立网上辅导平台，开放考证训练的实训场地，提高电子工程师、板级工程师、电工等考证学生的持证率。

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2Mentor设计平台的优势

从运行模式以及实际的应用情况可以看出，Mentor设计平台通过使用库管理器和标准化归档系统，加强了对元器件符号库和设计文件归档等方面的标准化管理，主要表现在以下方面。

2.1元器件库建设和管理规范，从流程保证质量元器件的图形符号和封装符号库为设计电路图、印制板图等提供基础信息。特别是器件封装信息正确与否直接关系到印制板生产的成败。我们在构建Mentor设计平台过程中，规范化做在前面：首先，依据实际情况，建立了元器件“图形符号库建库规范”和“PCB封装库建库规范”，所有元器件库的建设和维护严格遵循规范进行。其次，在平台的运行过程中，使用库管理系统，实现了对库的和调用统一化、规范化管理。

2.2元器件库的统一管理，有利于信息资源共享通过库管理系统，实现元器件符号库的建立、、使用和维护。同时，在设计界面，设计师可以通过DataBook直接查阅、调用“企业级器材数据库”相应的器件，极大地提高了元器件的选用效率。元器件库的统一和管理，使得全所设计人员都可以实时调用中心库中的元器件符号库信息，在实现资源共享的同时，也保证了产品设计的质量。

2.3归档文件生成过程自动化，有利于提高设计文件的归档效率由于器材型号等关键属性都是自动来自于“企业级器材数据库”，元件表和外购件明细表实现自动标准化生成，解决了手工填写器材型号易出错的现象。通过元器件符号库的规范化管理，相关设计数据的自动生成，保证了设计过程中数据的一致性，规范了设计文件编制，这将为规范产品设计、保证产品技术状态提供极大保障。归档文件自动化生成功能的实现，将在规范化归档设计文件的同时，极大地提高设计文件的归档效率，这将为产品设计和生产节省出宝贵的时间。

2.4单兵作战的设计模式向整体应用的转变在原有的设计流程（见图3）中，每个设计师都维护自己的元器件库和数据，整个流程中存在大量手工操作。相关管理部门的系统和设计工具无集成，基本上靠设计师提交的数据被动地进行相关工作。如元器件清单等由于均为工程师手工填写，大量存在错误信息，物资部门需要花费相当的精力对其进行审核。而在Mentor设计平台(见图4)上，我们通过对物资系统元器件信息与设计工具的集成、PDM与设计工具的集成、标准化文档的自动产生等建设，完全改变了工程师原有的杂乱、无序的设计流程，使物资系统的信息、设计师的设计数据、PDM中存储的归档数据能实现同步和一致，增强现有平台的作用和意义。

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该电子设计自动化实验系统，不仅要能够实现基本数字电路功能，而且还要能够实现部分中规模和大规模的数字电路功能。具体设计内容包括以下这些：（1）数字时钟的设计。（2）LED16×16点阵控制器的设计。（3）数字频率计的设计。（4）实现抢答器数字系统。（5）实现电子密码锁数字系统。（6）实现三色交通指挥灯控制器的数字系统。（7）实现简易电子琴的数字系统。（8）实现三层电梯控制器的数字系统。

1.2实验系统的设计方案

该电子设计自动化实验开发系统是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分，即信号发生模块、输出信息的显示模块、扩展模块、FPGA/CPLD芯片通用适配座及芯片编程下载电路。该实验系统设计，采用了通用适配板与系统功能板分离的结构方式。通用适配板具有完整的下载电路,既可插在系统功能底板上使用,也可单独工作。

1.3实验系统的电路设计

根据电路功能，将其划分为两部分，即通用适配板电路和系统功能板电路。这两部分通过芯片适配接口进行连接。1.3.1系统功能板电路设计系统功能板电路设计如图1，下面是各个模块的介绍：（1）7段数码管模块,用于实现各种数字显示，例如计数器计数结果的显示、频率计的频率显示、数字钟表的时问显示及抢答器的倒计时显示等。（2）红绿灯电路模块,用于红绿灯的电路实验。（3）LED指示电路模块,用来显示组合逻辑电路实验的输出电平的高低。（4）点阵模块,用来显示点阵输出。（5）时钟电路,提供时序逻辑电路的CLK。（6）状态机电路,由FPGA相应的I/O口和状态指示电路组成，用于序列信号发生器、告警器等的设计。（7）蜂鸣器模块。一部分是音乐片电路,当有人抢答时该电路可以放一小段音乐来告知有人抢答；第二部分是电子琴电路,由FPGA送出一定的乐谱频率，在扬声器上发出相应的谱音。音乐片和电子琴电路通过一个DIP2的拨动开关来选择。（8）键盘电路模块，该模块用于选择电子琴的数字系统实验、抢答器数字系统实验、电子密码锁数字系统实验等实验项目。（9）DIP开关电路,提供输入端的高、低电平。（10）液晶显示电路。2.3.2通用适配板的电路设计通用适配板由CPLD芯片、下载电路、扩展接口电路等部分组成。通用适配板结构框图见图2。

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复杂功能

这些特色仅是冰山一角，其它精心设计的复杂功能虽不会被乘客看到或摸到，却会影响他们的行车经验，这些功能也逐渐导入汽车设计。感应照明系统、多轴调整座椅、智能型天候控制系统、防撞系统和动力巡航控制在21世纪汽车市场变得格外重要。消费者甚至期望车商提供高质量的仪表板功能。要将这些先进功能导入汽车系统往往需要付出代价。

汽车电子设计人员的一项挑战是迅速推出新的电子元器件，提高乘客的舒适性、安全保护和其它加强功能。设计人员必须缩短整体的设计与认证时间和增强现有系统功能，并且不能影响日益严格的质量与可靠性要求和成本目标。为了克服这些挑战，汽车电子设计人员需要集成度更高的解决方案以便提高系统的功能密度。混合信号元器件的高功能集成就是很有吸引力的一项替代方案。

捕捉、运算和通讯

几乎所有的嵌入式汽车电子系统都必须执行捕捉、运算和通讯等三种功能。“捕捉”是从实际世界取得信息，再将它转为数字形式。这可能是车胎监控系统的压力传感器所传来的模拟电压，或是碰撞侦测感应器I/O接脚的上升沿波形，这个感应器可能会连接到安全气囊的触发系统。“运算”是指在应用环境下处理数字信息的能力，例如安全气囊控制器可能在极短时间内就决定不启动安全气囊，因为它发现座位上有小孩。“通讯”是指将处理结果传送给其它需要该信息的系统，譬如启动指示灯就是很简单的例子。其它复杂功能可能会通过网络总线把排气系统的一氧化碳含量告知引擎管理计算机，以便提高燃油的氧气混合比例。解决方案的有效性最终将由系统执行这三种功能的程度决定。

新设计挑战

油箱感测是一个很好例子，说明汽车电子设计人员所须面对的挑战。仅在几年前，油量传感器还是一个相当直接的设计问题。它包含一个简单的浮筒装置，上面有扫描式碳刷接触着电阻性表面，它会使得模拟输出电压正比于油箱的剩余油量。但对今日汽车而言，通常必须等到平台设计快结束时才会开始油箱设计，而且多半要利用任何尚未使用的空间。这可能使得油箱的形状怪异，容量也不再与液面高低成正比，这会让浮筒系统的设计变得很复杂。更重要的是，替代燃料的出现和燃料衍生物让油箱的燃料成份变得很重要。举例来说，汽油与乙醇燃料的比例会影响点火、燃烧时间和废气排放等引擎动力特性。厂商现已认为新一代油箱传感器必须能决定燃油成份，同时将这项信息提供给汽车的其它电子控制系统。这使得过去被认为很简单的感测设计现已变为一种复杂的分析控制挑战。

值得注意的是，几乎车内的所有系统都在扩充功能。主动式露点(dew-point)控制器正在取代挡风玻璃除雾功能，它可以避免或排除水滴凝结所需的条件。雨水感应雨刷系统则会把马达控制和雨水感应功能整合为一套系统。下一代防夹车窗与天窗的关闭则是这些安全系统的微电子元器件所需整合的另一代表性应用。

第一代防夹技术

第一代防夹设计通常包含一套由电动马达驱动的机械驱动系统。马达电流由一颗控制器监测，然后与代表失速状态(stallcondition，亦即马达转动受阻)的固定临界值比较；只要达到该临界值，车窗方向就会从上升反转为下降。这套系统如图1所示。

图1：第一代防夹车窗升降系统的控制图

第一代设计有几项缺点。首先是要开发一套方法分辨马达启动和车窗受阻时的马达失速电流(图2和3)。为了达到这项要求，比较电路中增加一段固定延迟时间，确保它只在马达转动后才开始比较失速电流临界值，只不过这种做法有时无法为半开的车窗提供防夹保护。举例来说，如果车窗的起始位置仅距顶端10毫米，那么在临界定时器的计时结束前，车窗很可能早已撞到顶端的挡板(hard-stop)。

图2：关闭车窗时的电流变化

图3：关闭车窗遇到阻碍时的电流变化

第二个缺点是机械系统的参数会随着时间改变，这会影响马达的工作负载，使得防夹临界值变大或变小。

最后，这些系统由于使用固定临界值，所以无法适应行车环境的改变。车窗密封条的热膨胀效应会让温度变化对工作负载产生很大影响。汽车静止时关闭天窗所需的力量与行驶中车辆有很大不同，在平滑路面升起车窗所需的力量也不同于车辆在石头路上行驶时。在这两种情形中，无法补偿这些变动的状况都会影响安全或造成车窗无法正常操作。

设计人员过去是以不同方式应付这三项重要挑战。在有些情形下，他们会增加更多的传感器或使用更精确的控制材料与元器件来减轻这些问题，但这些方法都会增加设计的成本与复杂性。这使他们日益需要一套低成本的防夹功能设计来克服这些缺点。

新的设计解决方案

如图4所示，一颗包含高速中央处理单元(CPU)和高效能模拟数字转换器(亦即带宽大于180MSPS和分辨率超过12位)的混合信号微控制器是此问题的最佳解决方案。

图4：采用混合信号微控制器的防夹系统

这种做法让设计人员利用一颗微控制器同时执行马达的通讯功能和监控马达电流。通讯噪声可由芯片内建的模拟数字转换器直接在马达电源电路的电流传感器(亦即分流电阻)上侦测。这种方法能更精确分辨马达处于转动或失速状态，不仅比较器电路不需再增加一段固定延迟时间，就算车窗已经半开也可提供完整的防夹功能。

如图5所示，系统会根据历史数据和参数计算结果设定可变的马达电流临界值，以便动态响应马达负载变动和将系统扭力限制在适当范围，同时将长期因素(例如马达磨损和密封材料老化)和短期因素(例如环境、湿度、温度和振动)都列入考虑。另外，系统还能与其它的电子控制装置(ECU)交换信息，把外界温度和车速等信息当成加权输入来决定适当的临界值(参考图6)。利用其它系统不仅会提高整体系统效能，还能避免在车上重复安装传感器的额外成本。

图5：使用可变临界值后的车窗关闭过程电流变化

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2.促进师资队伍的建设。大学生电子设计竞赛，是对高校电子类专业师资水平、实验室硬件设施建设和学生综合应用能力的一个系统检验，同时，对师资水平和实验室建设起到了良好的推动作用。在知识更新速度不断加快的今天，教师只有在不断学习新的知识、新的理论、新的技术和开展科研活动的过程中，不断提高自身的素质，才能更好地为学生传道、授业、解惑，才能更好地指导电子设计竞赛工作。

3.促进实验室建设。长期以来，电子实验仪器基本上是老三样（万用表、信号源、示波器），学生在实验中接触不到先进的仪器设备，更谈不上使用先进的实验手段来完成实验。这个问题在平时的实验中表现并不明显，但在大学生电子设计竞赛中就显得非常突出。谁使用了先进的仪器和设备，谁采用了先进的实验手段，谁就会在其他条件相同的情况下赢得更多的时间，从而取得更好的成绩。因此在实验室建设中，拥有完善、先进的实验仪器器材，成为了在竞赛中取得好成绩的有力保障。

4.更新教学内容，重构课程体系。电子设计竞赛强调基础，但同时又鼓励采用新技术、新器件，以利于取得好成绩，但这些新技术、新器件在教科书上不一定会涉及到，这就要求我们更新教学内容，除了加强学生基础内容教学以外，必须引入新技术的教学，例如ASIC教学内容（如：CPLD，FPGA等）。同时让学生了解、使用新器件，有利于学生在竞赛中取得好成绩。电子技术基础是工程设计性很强的课程，在教学改革中必须用系统的观念重构课程体系。

5.加大实践课教学的改革力度。根据竞赛要求，加强实践课教学的改革，在实验内容的开设上分为三个层次：第一，基础性实验；第二，设计性实验；第三，综合设计研究性实验。基础性实验是基本电子器件的应用性实验，使学生具备设计、调试和测量简单电路的能力。设计性实验的教学内容为单元电路的设计及小系统设计。使学生初步了解新产品的设计和制作过程，培养学生的综合应用能力以及利用现代化分析、测试手段的能力。综合设计研究性实验，其教学内容包括信号的检测、控制、传输与处理以及单片机等应用性较强的综合设计研究性实验。

二、目前存在的问题

竞赛中学生暴露的问题充分暴露了传统实践教学模式的不足之处。

1.综合知识能力欠缺。学生在比赛中，提出的设计方案水平低，对参考电路生搬硬套，不会采用先进的简便电路。另外，综合运用知识分析问题的能力不强。究其原因，主要是对基本知识、基本理论、基本技能掌握不牢固，平时阅读的参考资料和课外书籍太少，基本技能训练不够。

2.查阅资料能力不强。参赛队员选定题目后，不能尽快找到所需要的相关资料，多数学生是找教科书和教学参考书，这反映了我们实践教学脱离了工程实际。

3.实验调试技能不强。一些同学不会正确设计测试表格，不会分析实验数据并解决问题。在焊接中，电路布局凌乱，电路调试与故障排除能力不强，反映了平时学习期间，实验课内容验证性多而设计性少，更谈不上综合性实践，所以学生的设计能力和综合能力未能得到有效提高。

4.设计报告质量不高。许多参赛学生设计报告格式存在许多不足，设计方案论述不够严谨，电路设计缺少理论分析。说明我们的实验教学忽略了实验报告这一重要环节。

5.新器件、新技术应用能力较差。有一些竞赛题若能采用新技术、新器件，不仅电路简单，而且省工、省时，性能指标也优于一般电路。参赛学生这方面的知识和能力与全国大学生电子设计竞赛的要求尚有一定的差距。原因是目前课程缺少这方面的内容。针对以上存在的这些问题，要从根本上解决，我们认为要对学生进行系统的电子技术设计训练，必须建立一个完善的大学生电子设计竞赛教学体系，学生通过该体系自主学习、老师辅导，最后参加电子设计竞赛，从而较全面地掌握电子设计技术，并在某领域有所特长，成为竞争力强的电子技术专业人才。

三、建立电子设计竞赛培训体系

我们建立的培训体系从宣传报名、中间教学环节，一直到最后参赛。

1.加强宣传，吸引优秀学生参与电子设计竞赛。我校工程训练中心承担了全校的电子实习教学任务，我们在每学年第一学期开展电子设计竞赛的培训报名工作。通过PPT介绍和视频展示，在学生中间宣传和普及电子竞赛的知识；并邀请我校曾在电子设计竞赛中获奖的学生，介绍自身参与电子设计竞赛的成长经历及对未来发展的益处。报名采用学生自主报名和教师推荐相结合，通过初审、面试等一系列环节，选拔优秀学生参加电子设计竞赛培训。

2.电子基础训练。学生报名、选拔工作完成后，于当年10月份左右开始为期一学期的基础培训。培训时间为12周，培训内容以8051单片机为主，辅以简单模拟电路。选择以单片机为主的培训，是因为单片机入门较模拟电路容易，学生往往有成就感，不至于中途退出。8051单片机培训包括I/O口、键盘、显示、中断、定时和AD转换等编程，有教师讲解、单片机教学视频等，每位培训同学配发一块单片机开发板，从而创造良好的学习环境。简单模拟电路包括运算放大、有源滤波、比较电路和NE555信号发生等常规电路的制作训练。基础电子技术培训最后是制作一个综合项目，结合前面学习的内容，制作一个简单综合项目“红外测距仪”，作为对学生一学期来学习的考核。

3.综合项目化训练。完成了以上基础训练，在每学年第二学期（3月份）开始项目化训练。完成3个综合项目的制作，我们通过自定题目或选择历年国赛，内容、技术指标可适当降低。为了提高教学质量，每个项目都对学生考核，并有以下教学流程：布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等，这些过程保证了教学质量。对制作不认真、完成不好的学生警告乃至最后淘汰。

4.暑期集训。暑期集训是提高学生参赛水平的关键。主要做历年国赛和省赛真题，每周完成1题，教学流程齐全：布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等，要求学生按题目的要求和技术指标严格、认真制作，鼓励学生采用新技术、新器件，以降低电路复杂度、提高电路指标。在临近比赛时，我们安排学生一次模拟比赛，按比赛要求4天时间完成，完成后统一验收、评奖，由于我校承办过浙江省大学生电子设计竞赛，这个模拟比赛环节，学生能感受比赛的真实状况，从中受益匪浅。

5.竞赛指导和服务工作。竞赛期间，每组学生都有1～2名指导教师负责指导和把关，包括帮助学生申题、方案分析、过程指导、指标检查等，并在学校的大力支持下，安排相关人员，做好各种竞赛服务工作，例如水电、网络等，竞赛期间的饮食安排得当，由学校食堂一日三餐和夜点心送到比赛地点，减少学生负担。竞赛期间元件采购和管理，赛前尽量采购齐全的元件，竞赛期间安排专人和专车采购，做到学生上午提出采购需求，下午能拿到元件。竞赛个别题目会用到一些机械组件，做到学生上午提出需求，下午或第2天上午能加工好所需的组件。

6.其他。为了保证竞赛教学的顺利进行，还需加强了实验室建设工作，增添先进仪器，例如数字示波器、程控电源、DDS信号发生器等。建立了竞赛元件库，各种常用、专用元件齐全，分门别类安放在柜子和元件和中，做到种类齐全，能满足竞赛各种题型的需求。建立了机械加工室和电路板加工室学生在训练和竞赛期间，可完成简单机械加工，例如钻孔、切割等；可完成电路板的制作，例如转印、腐蚀等。

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2培养应用型本科人才所采取的措施

我校作为一所非“211”高校之所以能取得如此优异的的成绩，和以下几个方面是分不开的。

2.1制定政策，促进竞赛

近年来，我校先后制定了《本科生素质拓展学分实施办法》《本科生学科竞赛管理办法》等政策性文件，对在竞赛活动中取得优秀成绩的学生和指导教师进行表彰和奖励。学生参加竞赛获奖可以获得素质拓展学分，该学分是本科生获得毕业资格的必要条件。同时所得学分可以替代公共选修课程、专业选修课程或集中实践环节部分的学分。教师指导学生获奖后也可以得到表彰和奖励，并且将其作为教师聘任、职称晋升等方面的考核指标。这些政策的实施，充分调动了学生参加各类竞赛活动的积极性，激发了教师指导学生的热情，推动了我校大学生各类竞赛活动的蓬勃发展。因此我们学校在大学生电子设计竞赛中取得优异的成绩是水到渠成的。

2.2积极开放实验室，提高学生实践动手能力

为了提高学生的实践动手能力，学生有更多的时间待在实验室，教务处制定实施了《教学实验室开放管理办法》，该办法的实施为培养学生的实践能力，提高实验室的设备、场地等资源的利用率，规范有序地做好教学实验室开放提供了强有力的支持。学生通过参加实验室开放项目可以获得素质拓展学分，通过学分的激励，促使更多的学生走进实验室。激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，为学生创新精神和实践能力的培养提供宽广的平台。开放实验室使电子设计竞赛与学生科研训练融为一体，使学生的实践与创新能力得到锻炼的同时，也为参加电子设计竞赛提前做好准备。

2.3积极组织素质拓展活动，造就实践创新沃土

学校制定了《本科生素质拓展学分实施办法》（主要途径：学科竞赛、学术论文、专利或软件著作权、各类认证资格考试、实验室开放项目、科研训练等），并在教学计划中列出每位学生在校期间都要完成4个学分。素质拓展学分是必修学分，学生未能完成，不能毕业。在“办法”中将大学生参加各级各类竞赛列为学生获得素质拓展学分的重要途径。每年学校都要组织学生竞赛，如2013年我们就组织学生参加了80项竞赛，取得了优异的成绩。其中获奖人数。由于学校积极组织课外创新实践活动，营造了大学生创新实践氛围，每届全国大学生电子设计大赛学生都能够积极参加。

2.4修订本科生培养方案，突出实践教学环节

具有工程实践能力、创新设计能力的应用型本科人才的培养模式核心是要培养学生的工程实践能力、创新设计能力和工程素养。要达到这个目标，就必须大力加强实践教学环节，建立与课程体系相配套的实践教学体系。为了增强学生的实践能力，学校不断修改教学大纲，修订本科生培养方案，改进实践教学体系，将课堂教学与实践课程合理搭配，将综合实践课程、实践能力培养和素质拓展相结合，按层次、分阶段实施实践教学改革。目前，在工科专业中，实践教学的比例已占到1/3。我们还建立了以学生为主体，以教师为主导的实践教学理念，确立了以培养能力，提高素质的实践教学观念。

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2EDA技术的优势

2.1EDA技术的应用范围广

当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程，EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流，实现无障碍编程，同时也会使编程具有更高的保密性。

2.2EDA技术的可靠性高

EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷，并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中，便于在电子设计中进行管理，有利于实现电子设计中对风险的有效控制，大大提升了电子设计的可靠性。

2.3EDA技术的普适性好

EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用，并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点，这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。

2.4EDA技术的效率高

EDA技术可以实现多任务并行，通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升，实现了对传统电子设计的超越，达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。

3EDA技术的流程

3.1EDA技术的源程序

EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译，形成规范的VHDL格式文件，这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制，在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理，一般检验图形或文字编辑的错漏。

3.2EDA技术的逻辑综合

通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘，该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作，其结果与功能基本保持一致。

3.3EDA技术的目标器件

逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等，在指定的目标器件中进行配置，产生下载文件，之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑，因此能够保证时序结果的精确性。

4EDA技术的应用

本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例，来阐述EDA技术应用的要点。

4.18255A端口及构造体说明

该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚，定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚，其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部，都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。

4.2构造体进程

构造体进程主要包括如下两个：一是，读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时，从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是，写进程工作就是在片选信号和写信号有效时，将总线上的数据信息写入到bus-out总线上，便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。

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2培训的组织实施

培训的实施采用面向职业岗位，以工作任务为引领，教学做一体的项目教学法进行培训授课。如表2，即为实用丙级的实施方案示例。

3培训的鉴定认证

培训的鉴定认证，是参照台湾嵌入式系统发展协会的职业能力认证考核标准，制定出包括PLD电子设计专业知识和职业技能兼具的鉴定认证系统，从专业知识和工程实践技能两大模块分别进行考核鉴定。在实用丙级中，专业知识模块由100道选择题组成，由在线测试系统（OSTS）从题库中以随机方式产生，以考核学员对专业知识的掌握。而实践技能的考评，主要包括组合逻辑电路的设计与操作、时序逻辑电路的设计与制作、综合逻辑电路的设计与应用以及数位逻辑功能的模拟与纪录等四个项目，规划为二个阶段来进行：第一阶段主要考量学员对于传统数位逻辑电路的设计及制作能力，其中包含逻辑化简、电路设计、电路板规划、组件辨识及焊接等能力；第二阶段则考量有关CPLD的设计与应用能力，包含功能分析、工具使用、电路设计、程序撰写以及功能模拟纪录等能力。

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2课程内容增多和课时压缩之间的矛盾

随着国家中长期教育发展与改革纲要的落实，高校的社会定位越来越明确。高校近年来不断的扩大招生人数，我国的高等教育已经从传统的精英教育阶段进入大众教育阶段。学生的本科专业范围越来越宽，需要开设的内容范围越来越广，分配给各个课程的课时会减少，电工电子设计的课时也在不断的压缩。与此同时针对电子信息类专业的教学内容却在不断的增多，这对教学工作提出了严峻的挑战。

3电工电子设计实训课教学改革的探讨

3.1研制实训套件针对教学套件陈旧的问题，组织实验教师研制实验套件。每个实验教师带三名学生，完成套件的设计、加工焊接和调试。鼓励学生跨专业组队。充分发挥不同专业的优势，设计出贴近生活的实用套件。通过采用研制的实训套件进行教学，提高了学生的参与积极性，取得了一定的教学效果。研制实验设备是针对电工电子设计课程教学需要的产物，在实验的教学改革过程中发挥了重要的作用。实验教师在套件研制的过程中学习了新的知识，提高了自身的专业素质，同时也培养了一部分学生。

3.2提高实验教师技能电工电子设计课程要求实验老师既要具有完整的理论体系和实践经验，还要求深入浅出的将理论和实践结合起来。工程训练中心充分认识到教师队伍培养的重要性，不断组织相关的学习培训活动，包括基本实验技能培训、业务能力提升培训和科研能力培训。提高了实验技术人员的知识、技能，保持实验室建设和发展的生机与活力。

3.3突出学生主体地位传统的实验课程课时不连续，每节课必须完成对应的操作，学生的自主时间非常少。电工电子设计课程课时连续，时间集中在一两周内。要求突出学生的主体地位，压缩教师的理论授课时间，增加讨论答疑环节。在保证学生的自主时间的基础上，教师在教学内容上要适当引导。首先选择入门型的套件，让学生先深入进去，再适当递进式的增加难度，使学生在掌握知识的同时也获得一定的成就感。最后学生可以根据个人兴趣自主选择提高性套件，既保证了教学受益面也让优秀的学生可以学到更多的知识。

3.4健全课程考核机制实训课程的考核不能仅仅依靠实训报告和一次的实训结果来进行考核。把课程考核分为套件验收部分和设计答辩部分。可以使考核贯穿于整个教学过程，有利于优秀的学生脱颖而出。课程考核的套件验收部分主要考查学生的焊接能力、对基础知识的掌握情况、对电子设计中遇到问题的解决方法的掌握程度和常用的调测仪器仪表的基础知识。对于电子信息类专业学生的要求较高，需要了解基本原理和使用方法。答辩部分主要考核学生的表达能力和对作品的掌握程度，同时也是一个很好的交流学习机会。通过两级考核模式可以促进学生的学习热情，激发学生对专业课的学习兴趣。

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二、教学改革与建设

教学改革与建设在课程教学改革与建设中，深刻领会教育部［2012］4号、教职成［2011］12号等文件精神，借鉴吸收兄弟院校的优秀成果和宝贵经验，引入校企合作的开发机制，着力构建基于工作过程的课程改革模式。

（一）基于企业应用需要，架构课程核心。通过企业调研、挂职顶岗等形式，针对电子类专业毕业生从事的岗位群（包括电子产品装接技师、调试维修技师、检验服务技师和电子设计工程师等）进行深层调研分析，确定了岗位群对职业能力的要求。同时，以山东半岛制造业基地为背景，以黄河三角洲地区引进发展急需人才项目为载体，大力加强与山东五洲电气有限公司、潍坊华彤电气有限责任公司等校外实训基地的交流与合作，校企双方共同探讨以职业能力培养为导向开展课程改革的新模式，架构了《电子设计自动化（EDA）》的课程核心。

（二）基于典型工作过程，设计课程结构。近年来，德国基于工作过程的职业教育课程开发方法代表着世界职业教育课程发展的方向，比较成功地解决了职业教育课程改革中的难题。其参照系是工作过程，但并非所有的、原生态的工作过程，而是从职业群中归纳整合出的典型的职业工作过程。根据工作岗位与工作任务的调研结果，进行归纳汇总，得到了电子电路原理图设计、电子电路PCB设计、电子电路仿真调试、EDA综合应用等分解工作任务，将相互关联的任务归类，得到了《电子设计自动化（EDA）》的具体行动领域。实际教学过程中采取由易而难、循序渐进的方式，将单管放大电路、射极跟随器等基本电路，单片机最小系统等中等集成电路，智能手机拆解电路等实际复杂电路逐层展开，层层融入课程结构，收到了非常好的效果。

（三）基于企业发展前沿，提升教学标准。鼓励学生考取职业资格证书，以便有能力在激烈的市场竞争中搏风击浪。在继续开展维修电工职业技能鉴定的同时，也在尝试将电子制图员、助理电子设计师等职业标准和电子设计自动化新器件、新技术、新工艺等融入课程内容，全面提升教学标准，以满足企业需要，实现与岗位零距离对接。将PCB设计软件由旧的Protel99SE升级为更为完备的ProtelDXP，将电子仿真软件由旧的EWB5.12升级为功能更强的Multisim12。在教学过程中，将深圳华为技术有限公司等知名电信电子公司的设计规范标准介绍给学生，既开阔了学生的眼界，同时又激发了学生的学习兴趣和热情。

三、教材选用与处理

根据最新的教学大纲，选用教育部高职高专规划教材，以提高学生的动手及工程实践能力为目标，以电子技术基础为背景，以计算机为工具，全面培养学生的工作和实践能力。根据需要，把教材内容分为两大部分：第一部分是电子电路原理图与PCB设计，包括设计的一般方法、元件库与封装库的编辑、手工布局与手工布线、自动布局与布线等内容；第二部分是电子电路仿真，包括仿真软件的基本操作、分析方法及实际应用等内容。在此基础上，又将两者有机融合，单独开辟了EDA综合应用这一环节作为第三部分。另外，结合现代信息技术，突出实用性、时代性，以自主、设计和创新为重点，强调学生的综合素质教育，培养学生初步的科研和产品开发能力，选拔优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛、山东省职业院校技能竞赛及机电产品创新设计竞赛等活动，“走出去———以赛带练”不失为一条培养高素质人才的好路子。

四、教学方法与手段

借鉴行动导向教学法的先进理念，注重实践活动，充分调动学生学习的主动性、积极性。在教学方法上，不拘泥形式，而是根据学生的个性特征及教学的实际需要，综合设计，推陈出新，以达到教学的目的。如在电子电路分析方法的选择上，采用头脑风暴法，让学生各抒己见，充分调动其学习兴趣；在PCB板的设计中，采用角色扮演法，根据设计流程让学生在规范确定、PCB规划、封装选择、布局布线、DRC检测等环节担任不同角色，合理分工，提高其工作责任心和学习效率，让学生在学习过程发现问题、思考问题、解决问题，变被动学习为主动学习。在教学手段上，综合应用现代教学技术，充分利用电子课件等多种电子资源进行多媒体教学。课件内容形式多样，充分发挥多媒体的特点，把文字、图像、声音、动画及视频等信息进行有机结合，使得讲授更加生动，演示更加直观，上机练习更加充分，辅导答疑更加全面。

五、教学过程与评价

在教学过程中，努力营造活跃开放的课堂氛围，引导学生积极主动思考。鼓励学生提问，因为每一个疑问都是智慧火花的碰撞，每一个疑问的解决都是能力升华的结晶。以积极心态去引导，对提出问题的学生加以表扬，给予平日成绩加分的奖励。在“传道、授业、解惑”的过程中，老师起了一个传帮带的作用，与学生拉近了距离，是学生学习上的良师，更是生活中的益友。谦逊的态度使人受用终生，在老师的平易近人面前，学生也学会了彬彬有礼，这便是一个和谐的教学氛围。在授课过程中，还坚持一个理念，即高职教育培养出来的学生不是只会干活的流水线机器，而是有思想、有内涵的高素质人才。教师要教给学生的，理论知识固然重要，做人的道理亦不可或缺。《电子设计自动化（EDA）》作为一门发展潜力巨大的优秀课程，教学考核与评价体系也应该先进实用，首先要与我国高等职业教育要求的通用能力相关联；其次要与对应职业领域的国家职业标准相关联。为此，初步探索了基于能力评价的学生考评系统，使之与基于工作过程的课程内容改革相配套，具体包括作业完成情况、基本能力展示、实践操作技能、工作与职业操守、学习态度、团队合作精神等考核内容。作为一门实践性很强的专业课，在大力强化技能训练的同时，并不忽略理论的重要性。重理论、轻实践只是纸上谈兵：而重实践、轻理论则是匹夫之勇；只有理论与实践相统一，那才是王者之道。现代教育培养的学生不是一个个操作工人，而是具有深厚理论功底的能工巧匠。

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1．2成立校学科竞赛实训基地为进一步推动学校科技实践创新活动的有效开展，本着解放思想、敢于创新的精神，加大研讨，深入研究，探索加强学科竞赛等实践教学相关工作的新思路、新举措和新制度，切实落实本科人才培养根本任务，成立了校学科竞赛实训基地，设立研究基金及改革研究项目，以全校本科教学大讨论为契机，以项目研究为驱动，将学生的科技实践创新活动纳入日常教学工作中，与课堂教学有机融合，与实验内容紧密结合，创新实验教学方法，形成学生创新活动的长效机制，保障学生大面积受益。

1．3自主创新实验室及题库建设依托与国际知名公司联合的实验室成立了3个大学生自主创新实验室，成立了13个俱乐部，5～8组/个俱乐部，3人/组。针对历届电子设计竞赛题目以及我校培训题目、内容等，与时俱进，紧跟各类题目技术发展方向，建设各类题目题库及设计方案指南，并将题目题库及设计方案指南在学生科技创新活动中应用，培养学生创新能力，扩大受益面，做到电子设计竞赛活动不断线。学生在竞赛基地及自主创新实验室活动的部分场面如图1所示。

1．4参赛学生选拔机制改革历届参赛学生选拔是通过理论考试与面试相结合的方式，这种方法带来的弊端很多，主要表现在选人不准、意志力看不清、半途逃避等，给竞赛培训带来了困难，浪费了其他同学锻炼的机会。在总结历届电子设计竞赛组织过程中出现的这些关键问题的基础上，对组织、选拔、组队培训、参赛等过程与管理体制进行了完善，要求各实验室结合课改、课外兴趣小组等形式对有兴趣的学生进行课外科技创新训练，记2学分，形成长效机制，对创新能力强、能吃苦耐劳且意志力坚强的学生推荐到校竞赛实训基地进行强化训练，取得了明显的效果，其具体选拨参赛学生机制如图2所示。

1．5培训指导思想与方法教练队伍、竞赛基地、题目题库等健全后，重点应落在学生课外的培训中，其培训指导思想为积极认真参与，丰富学生科技活动，推动教学改革与课程建设。建立科学有效的培训体系，培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力，锻炼学生意志品德，树立协作精神。方法路线为:(1)培训内容有针对性、继承性和前瞻性。(2)培训分阶段进行，兼顾知识梯度与受众面。(3)注重基础知识与基本技能的培养。(4)强化综合技能培养，激发创新能力。(5)注意培养协作精神与竞争意识。

2实践教学内容与竞赛知识点融合，建设实践教学体系

针对学科竞赛特点及知识点，在学校实践教学体系总框架下，对实践教学内容进行了改革，研究、探索实践教学内容与电子设计竞赛有机结合的新的实践教学体系。其中面向本科生开设了电源设计、功率电子设计、自主创新实验等选修课程，在电路实验中增加了电阻、电容、电感元件的简单测量，模拟电子线路实验中增加了程控增益放大器的设计，射频电子线路实验中增加谐振放大器的设计，数字电路实验中增加FPGA设计，微机原理实验要与单片机有机结合，增加DDS信号产生设计、输入输出控制设计等内容。实践教学内容与电子设计竞赛有机结合实践教学体系初探如图3所示。

3结合改革内容具体培训及发现的问题

经有关实验课程内容改革实施，加之各实验室教师选拔，推荐到竞赛实训基地进行培训的学生，经一个月单人单组基本知识点强化培训与实践，结合每个学生硬件、软件设计能力特长，3人一组组队，每队再根据3人综合特长，选择1－2个竞赛题目方向，进行系统训练，训练题目难度、技术要求、设计步骤与方法等严格按照国家竞赛要求进行。训练作品之一如图4所示;组队培训的具体内容与培训中发现的问题如表2所示。

4成效

4．1实验课受益面学生从认知到研究、从单元到系统，对实验内容和模式给予高度评价，认为在电工电子实验中心真能学到很多知识，知识和能力得到全面提升。全校80%以上专业和90%的近万名/年学生四年中均受益。实现了“大面积成才，强化优秀生培养，促进拔尖生脱颖而出”分类培养目标。

4．2竞赛实训基地受益面在实训基地，学生自由组成科技兴趣俱乐部更加活跃了创新氛围，常年在俱乐部参加课外自主创新实践活动达500余人，出现了课外实验室的场地难求局面，寒暑假“俱乐部”也是灯火通明。涌现了一批优秀的本科生及其科技作品，低年级学生被高年级的创新作品深深吸引，90%学生参加各类竞赛和科技活动，把竞赛实训基地、俱乐部及自主创新实验室作为第二课堂。

4．3参赛成绩我校选拔了25支队伍参加了2013年的全国大学生电子设计竞赛，其中获全国一等奖7个，二等奖3个，获陕西省一等奖14个，二等奖7个，三等奖3个。全国一等奖成绩名列第四，其中一人获瑞萨特别奖。2013年竞赛成绩与2011年相比有了明显的提高，如表3所示。