數字電路分析論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇數字電路分析論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1概述

頻率合成技術是近代無線電技術發展中的一門新技術，也是現代通信系統中的關鍵技術之一，它通常利用一塊晶體或少量晶體組成標準頻率源，然后通過合成方法產生各種所需的頻率信號。這些頻率信號與標準頻率源具有相同的頻率穩定度和準確度。使用該技術構成的電路在通信設備中稱為頻率合成器。頻率合成器的種類很多，目前普遍采用的是數字式頻率合成器。數字式頻率合成器由晶體振蕩器、固定分頻器、鑒相器、濾波器和VCO等組成，晶體振蕩器輸出的頻率信號經固定分頻器后得到標準頻率，而VCO輸出的頻率信號經可變分頻器分頻后得到實際頻率信號，兩信號在鑒相器中經相位比較產生的環路鎖定控制電壓將通過濾波器加到VCO上，以對實際頻率信號進行控制和校正，直到環路鎖定。當所需信號頻率較高時，該電路的設計、制作和調試難度較大，通常只能依靠專業廠家來完成，不僅成本高，而且生產周期長。TSA5526芯片是Philips公司推出的通用數字頻率合成集成電路，它將晶體振蕩器、固定分頻器、鑒相器、濾波器等電路集成在一塊芯片上，其主要特性參數如下：

輸入射頻信號的頻率為：64～1300MHz；

輸入射頻信號的電平為：－28～3dBm；

輸出誤差調整電壓為：4．5～33V；

具有鎖定檢測功能；

內置可編程的15bit分頻器；

通過程序控制可在512、640和1024中選擇基準信號分頻比，在外接4MHz晶振時，則可獲得3．90625kHz、6．25kHz和7．8125kHz的頻率精度；

可選擇I2C總線和3總線進行數據傳輸；

采用單電源供電，電源電壓為4．5～5．5V。

2引腳功能

TSA5526有SSOP16和SO16兩種封裝，引腳排列如圖1所示，各引腳功能見表1所列。

表1TSA5526的引腳功能

引腳名稱功能應用說明

1RF射頻信號RF輸入通常接本振輸出

2VEE地

3VCC1電源電壓1芯片電源，接+5V

4VCC2電源電壓2開關控制電源，通常接+12V

5BS4電子開關BS4輸出PNP三極管OC輸出

6BS3電子開關BS3輸出PNP三極管OC輸出

7BS2電子開關BS2輸出PNP三極管OC輸出

8VS1電子開關BS1輸出PNP三極管OC輸出

9CP環路濾波器外接RC濾波網絡

10Vtune誤差控制電壓輸出通過上拉電阻輸出直流電壓并加到VCO

11SW總線選擇開關接地時選擇I2C總線方式；懸空時選擇3總線方式

12LOCK/ADC鎖定標志/ADC輸入3總線方式時為鎖定標志，低電平有效；I2C總線方式時5為電平ADC輸入端

13SCL串行時鐘下降沿時將SDA輸出的數據鎖存

14SDA串行數據在3總線方式時，18bit、19bit和27bit三種數據可供選擇

15CE片選信號高電平有效

16XTAL基準振蕩輸入通常外接4MHz晶體

表2寫狀態數據格式

字節MSB數據字節LSB

地址字節（ADB）11000MA1MA0

分頻字節（DI1）0N14N13N12N11N10N9N8

分頻字節2（DB2）N7N6N5N4N3N2N1N0

控制字節（CB）1CPT2T1T0RSARSB0S

電子開字節（BB）空空空空BS4BS3BS2BS1

3內部結構和工作原理

TSA5526的內部結構框圖如圖2所示，它包括射頻信號處理單元、基準信號處理單元、相位比較和輸出單元以及接口控制單元等四部分。射頻信號處理單元對輸入的射頻小信號進行放大和8分頻，再送到15bit可編程分頻器，分頻比的大小可根據輸入射頻信號的頻率來確定?；鶞市盘柼幚韱卧械幕鶞收袷幤魍ㄟ^外接晶體產生基準信號，同時經基準分頻器產生基準信號?；鶞史诸l器通過編程可選512、640和1024三種分頻比。經過分頻處理后的兩路信號同時加到數字式相位比較器，然后經電荷泵、放大器和驅動三極管后得到誤差控制電壓輸出。接口控制單元用于實現微處理器與該器件的通信，它一方面接收微處理器送來的數據并在內部處理以形成各種控制指令；另一方面將本器件的狀態送往微處理器。通過SW端信號的不同連接，可選擇兩種串行通信方式：I2C總線方式和3總線方式。

圖2

3．1I2C總線方式

a．寫狀態R／W＝0

在寫狀態時，對TSA5526編程需要四個數據字節，并應在地址字節傳輸后將數據字節送入芯片。當地址字節第一字節傳輸后，I2C總線的收發會使地址字節和數據字節連在一起，并在一個傳輸過程中傳輸完畢。如果地址字節后的第一個數據字節為分頻字節或控制字節，則芯片將被部分編程。表2是其數據字節定義。表中，MA1和MA0是可編程地址位，用于控制加到片選端的電壓。N14～N0為可編程分頻比，其分頻比為：

N＝N14×214＋N13×213＋…＋N1×2＋N0

CP為控制電荷泵電流大小位，CP為0，對應電流為60μA，CP為1時，電流為280μA缺省值。T2～T0代表測試位。RSA和RSB為基準分頻比選擇位。0S為可調放大器控制位，0S位為0時，可調放大器接通缺省值，0S位為1時斷開。BS4～BS1是PNP電子開關控制位，其對應關系是：當BSn為0時，電子開關n接通；當BSn為1時，電子開關n斷開。

表3讀狀態數據格式

字節MSB數據字節LSB

地址字節11000MA1MA2R/W=1

狀態字節PORFLACPS11A2A1A0

表43總線方式數據格式

數據形式D0D3D4D17D18D19D20D21D22D23D24D25D26

18位BS4BS1N13N0

19位BS4BS1N14N1N0

27位BS4BS1N14N1N0-CPT2T1T0RSARSB0S

b．讀狀態R／W＝1

表3所列為讀狀態數據格式。當輔助地址位被識別之后，將自動產生一個響應脈沖到SDA線上。SDA線上的數據在SCL時鐘信號為高電平時有效，數據字節在SDA線上產生應答信號之后從器件中讀出；如果沒有主應答信號產生，傳輸過程就會結束，此時芯片將釋放數據線從而使微控制器產生終止條件。當上電時，POR標志被置為1，當檢測到數據結束標志時，POR標志被復位讀周期的結束。FL為進入鎖存標志，用于表示何時循環建立起來。通過對FL置1或清零可對循環進行控制。ACPS為自動充電電流轉換標志，當自動充電電流轉換打開且循環鎖定時，此標志為0，此時充電電流被強制為低。在其它條件下，ACPS為邏輯1。在I2C總線狀態下，內置的A／D轉換器可將自動頻率微調模擬電平轉換成數字量并送往微控制器。

3．23總線方式

在3總線方式下，該器件接收的數據有18位、19位和27位三種，參見表4。在該方式下，當片選引腳CE由低電平變為高電平時，SCL引腳輸入時鐘脈沖的下降沿會將SDA引腳上的數據送入數據寄存器，數據的前四位用來控制電子開關的通斷，在第五個時鐘脈沖的上升沿，這四位數據被送入內部電子開關控制寄存器。如果傳輸的是18或19位數據字，那么，在片選線上電平由高向低轉換時，頻率位將被送入頻率寄存器。在上電復位狀態下，電荷泵電流為280μA，調諧電壓輸出被關斷；而在標準模式下，當ACPS標志為高電位時，測試位T2～T0被置為001，此時將禁止TSA5526輸出。當傳輸的是27位數據字時，在時鐘脈沖的第20個上升沿到來時，頻率位將被送入頻率寄存器，而控制位則在片選引腳CE從高電平向低電平轉換時送入控制寄存器。在這種方式下，基準分頻比由RSA和RSB位確定，測試位（T2、T1、T0）、電荷泵控制位CP、分頻比選擇位（RSA、RSB）以及0S位只能進行27位的傳輸。圖3所示是3總線方式時的時序圖。

表5AT89C51內RAM中20H、21H、22H、23H的定義

字節地址D7D6D5D4D3D2D1D0

20HBS4BS3BS2BS1N14N13N12N11

21HN10N9N8N7N6N5N4N3

22HN2N1N011000

23H01000000

4應用

TSA5526在某航空電子設備檢查儀中的應用電路如圖4所示，圖中，單片機與TSA5526采用3總線方式進行通信。P1．0與SCL引腳相連，用于串行時鐘輸出。P1．1與SDA引腳相連，用于串行數據輸出。P1．2與CE引腳相連以進行片選控制；電子開關BS1～BS4用于通過VCO產生4種不同頻率信號，VCO的輸出將通過C6送到TSA5526的RF引腳，并經分頻后與基準信號進行相位比較。Vtune輸出的誤差控制電壓經電阻R3、電容C5加到VCO。R1、C4的數值可用于決定微調的快慢。當頻率鎖定后，LOCK引腳將變為低電平，并將該電平通過AT89C51的P1．3引腳送入單片機進行檢測。本電路采用27位數據格式，發送的數據存放在單片機AT89C51中RAM的20H、21H、22H、23H四個單元中，各位定義見表5所列。其具體程序清單如下：

Rfegadj:CLRP1．0

SETBP1．2

MOVR0，＃08H

Fregadj1:MOVA,20H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj1

MOVR0＃08H

Fregadj2:MOVA,21H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj2

MOVR0,＃08H

Fregadj3：MOVA，22H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

CLRP1．0

DJNZR0，Fregadj3

MOVR0，＃03H

Fregadj4：MOVA，23H

CLRC

RRCA

MOVP1．1，C

SETBP1．0

NOP

篇（2）

作者簡介：趙俊英（1981-），女，滿族，河北保定人，天津電子信息職業技術學院電子技術系，講師。（天津　300350）

中圖分類號：G712?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0095-02

在高職高專電子、通信類教學中，“數字電路分析與實踐”課程作為專業基礎課，是后繼專業骨干課程的基礎，其教學的效果直接關系到學生對后繼課程的學習興趣及學習能力。[1]建設該課程的精品課程，是推進高職電子技術及通信類人才培養的重要手段和必要環節。

一、課程設計思路

在課程建設中，將理論和實踐相融合，將學生所學知識轉化為技能，將技能用于實踐，注重培養學生把技能應用于實踐的能力。本課程的設計思路如下：

1.以培養學生職業能力和職業素養為原則構建教學內容

本課程融“教、學、做”三者于一體，采用“項目驅動”教學方法，構建模塊化、組合型、進階式訓練體系。將綜合能力分解成若干項小的基本能力，選擇能涵蓋基本能力要素的訓練項目實施基本能力訓練。通過模塊項目訓練，建立對電子電路的整體概念，從而全面掌握電子電路的分析能力，以此提高電子電路應用能力和創新能力。

2.產品調研，選取學習情境載體，設計工作任務

該課程共設計了5個學習情境，每個學習情境都圍繞著真實的實際產品展開，每個情境由若干個任務組成，每個任務都按資訊—決策—計劃—實施—檢查—評估六大步驟實施教學。體現了課程的教學目標與社會需求相一致，教學情境與企業工作相一致，教學內容與企業工作任務相一致。學習內容從“單個到系統”，從“典型到一般”，從“簡單到復雜”。技術復雜程度和學習難度逐漸增加，學生自主完成工作的程度逐漸增加，符合學習和技能的培養規律。

3.課程總體框架

“教學相長”是我們長期以來追求的目標，課程要有可持續發展性也是我們追尋的原則，所有這一切都需要學生有學習興趣、積極性做前提。同樣的設計題目可能有不同的實現方案，使用不同的數字電路芯片，設計不同的電路參數，但最終都會實現同樣的功能。這樣不僅充分發揮了學生學習的積極性、主動性，同時也加深了學生對基礎知識的理解，為后繼的專業課程學習打好堅實基礎。

二、教學內容

1.根據項目和企業需要，分析工作任務，制定課程內容

“電子電路分析與實踐”課程是一門理論性、實踐性、基礎性和應用性都很強的學科，根據市場對人才的專業需求和征求企業對課程內容、課程目標的意見分析，通過與企業專家研討，并結合工業與信息化部和人力資源與社會保障部無線電調試技師職業資格的取證，以電子電路分析與設計流程為主線，提煉出了典型的工作任務。

2.以項目為載體實現課程內容綜合化，具有很強的針對性和適用性

教學內容選擇真實產品作為學習載體，這些產品必須包含職業崗位能力培養所需的全部知識，按照學生的認知規律、職業能力培養規律和產品的選擇，從簡單到復雜、從單一到綜合，逐步培養學生的職業能力和自主學習能力。[2]本課程設置的教學情境如圖1所示。

3.實踐教學貫穿于整個教學活動中

本課程的實踐性教學主要分為以下幾個層次：任務模塊實訓、情境教學實踐、開放性課題、學期項目、專業實習和頂崗實習。教學內容上包括了學習基礎（驗證）—提高（綜合、設計）—創新研究（研究、應用開發）各個階段，體現了循序漸進的教學過程。其中，既有課內內容，也有課外內容；既有指定性實訓項目，也有學生自選的實訓項目。同時結合學生專業社團活動，引導和指導部分學生進行項目的研發和研究，使得實踐貫穿于整個教學過程，也貫穿于學生在校學習的整個過程。具體的實踐環節如下：

（1）實訓課。實訓課是指隨課堂教學的實踐課程，包括任務模塊實訓和情境教學實踐。每個實訓模塊均設有項目參考程序、必須完成的內容和選做的內容，選做部分是為學有余力和感興趣的學生設計的，這樣設計的目的是對具有不同能力的學生提出不同的要求，使每個學生都能學有收獲，學有所長。

（2）學期項目。學期項目是指學生每學期依據所學知識，在教師指導下，以小組團隊為單位，做一相關課題，課題可以是論文，也可以是具體項目，隨著學生知識的增長，項目要求和難度不斷增加，最終要完成完整的電子電路。

在“數字電路分析與實踐”課程開設時，學生已經具備了一定的分析能力和設計能力，同時，學期項目的實施也鞏固了該課程所要求的模電、電路基礎知識。教師也可以提供給學生參考項目，由學生選題，學有余力的學生可以利用VHDL編程語言在PFGA或CPLD上實現電路設計。

（3）專業實習。為了提高學生的動手能力和鞏固教學成果，在無線電裝接和無線電調試實習中，分別安排了電子電路的裝接和模塊擴展的實習內容。通過課程實習，使學生初步建立正確的設計思想，學會獲取信息的方法，并培養分析問題和解決實際問題的能力。在無線電調試實習中擴展模塊的題目由教師指定或學生自主選題，題目要兼顧基礎性、知識性、前沿性、實用性、可操作性等。并將該部分內容納入無線電調試中級職業資格證書的考核內容。

（4）頂崗實習。頂崗實習的主要目的是培養學生吃苦耐勞、團結協作的精神，培養學生理論結合實踐的能力，進一步增強學生的學習能力、分析解決問題的能力和應用能力，為學生以后更好的走向社會奠定堅實的基礎。許多校內外頂崗實習課題是關于電子產品分析與開發的，這也更加突出了該課程在整個教學中的重要地位。

三、教學方法與手段

本課程的教學模式為“教、學、做、練、鑒”立體化教學模式。教學過程中，堅持“教、學、做一體化”，教師是工作過程的主導，學生是工作過程的主體。因此，學是首要因素。以項目為載體的情境化教學設計引導學生以做中學、學中做的方式在完成典型工作任務的過程中自主地完成學習過程。

考慮高職教育本身的教育規律以及學生的學習基礎，任何單一的教學方法都難以達到好的教學效果，為此，本課程以工學結合為切入點，在教學過程中采取了以工作過程為導向的學習過程，綜合運用基于工作過程的項目引導教學法、任務驅動法、案例分析法、分組討論法、角色扮演法等教學方法開展教學。各種教學方法交錯使用，互相融合。

1.啟發式教學法

教學中注意啟發式，[3]杜絕注入式。授課時應注意與學生進行交流：學生跟著教師的思路走（循序漸進，接受知識），教師跟著學生的表情走（察言觀色，掌握學生聽懂、接受的程度）。啟發引導以教師為導向，鍛煉學生獨立思考問題、解決問題的能力。這是一種較高級的學習方法，能夠讓學生擺脫被動式學習，啟發學生自主創新的精神，這也正是教育改革所要達到的真正目的。

2.項目驅動教學法

以工作任務單和計劃、實施、評價工作單為引導，通過學習完成工作所需的知識，來完成工作任務，教學任務由師生共同完成。教學地點由傳統的先課堂后實驗室的模式改為課堂、實驗、實訓室一體化模式，學習過程在仿真的工廠實訓環境中進行，學生可以在學習、實驗、實訓中將知識轉化為技能，實現與企業崗位的零過渡。

3.項目小組教學法

將學生4～5人分為一組，部分教學內容采用學生分組討論、互相評判，以小組為單位進行課程的講授，其他學生進行補充的教學方式。引導學生積極思考、樂于實踐。在課外開放實訓室，小組共同討論、解決問題，提出方案并共同完成項目。要求學生不斷學習、自我完善，構建學習型項目小組團隊。

4.學生自主學習

課堂上，在保證基本教學內容完成的基礎上，鼓勵學生自己擬訂方案、方法，自創項目，經指導教師認可后獨立完成，培養學生獨立的工作能力和創新意識。

5.師生互動

課堂教學、課堂討論、課后練習、開放性課題、實驗、實訓教學有機結合，互為補充。對帶有普遍性的難題及時設立適當的習題課予以講解，不積累問題。并采用課堂交流（提問、討論）、課間交流、答疑、質疑、作業、輔導學生進行電子制作、電子郵件網上交流、QQ流、電話交流等多種方式與學生交流。

四、師資隊伍建設

在本課程建設中，打造一支老中青結合、理論與實踐結合的教師隊伍是必要的、關鍵的。對教師的要求要滿足以下幾個方面：

（1）主講教師師德好，學術造詣高，教學能力強，教學經驗豐富，教學特色鮮明。

（2）所有理論教師均同時兼任理論課程和實踐課程的教學工作。

（3）課題組一半以上教師都有過企業工作經歷。

（4）課題組教師均要達到本科學歷，其中，研究生學歷要達到50%以上。

在實際的課程建設中，師資隊伍要不斷完善，教師應具有緊迫感，不斷更新知識，不斷探索行之有效的教學方法。

五、總結

本文對高職高?！皵底蛛娐贩治雠c實踐”課程設置、教學內容、教學方法與手段以及師資隊伍建設等方面進行了探討。結合實際項目，加強實踐環節，寓教于樂，提高學生的學習興趣，是本課程改革值得探索的方向。

參考文獻：

篇（3）

1 電子電路實踐課程改革的內容

1.1 電子技術實踐課程體系的改革

為了體現電子技術實踐課程的自主學習、知識綜合、創新設計、工程實現、研究探索、項目規劃、交流溝通、團隊合作的宗旨，擬把電子電路實踐課程體系劃分為5個模塊20多個實驗項目構成，如圖1所示，每個實驗明確局部目標，每個模塊完成階段目標，可配合理論教學，在二年級分階段性實施教學。實現課程內多知識點融合、跨課程知識體系融合、已學與拓展知識融合與課外研學融合的實踐。使學生盡早綜合運用知識，盡早接觸工程實際，盡早開展探索研究，向前覆蓋已學知識，向后拓展未學知識。

1.2 進行實驗項目內容的改革

項目內容要突出工程背景、方法多樣、綜合應用及研究探索。對學有余力的學生引導其嘗試運用電子新技術。

選擇具有生活和工程背景的內容，讓學生在體驗“學有所用”的樂趣中，激發興趣這一原始動力。著重選擇實現方法具有多樣性，實驗結果具有變化和不確定性，展示科學研究的研究和探索性，盡量設計少有現成方案借鑒的項目。

課程內開展設計性實驗項目的研究，盡量做到從點到面，分層次地擴大知識面覆蓋率。課程之間開展綜合性實驗項目的研究，在模擬電路、數字電路課程都學完后進行綜合電路設計，可以融合模擬電路、數字電路、FPGA、多門課程的知識與技術方法，實現跨課程知識融合，最后完成從單元到系統的綜合。

研究項目既然融合了已學的模擬電路或數字電路等知識，則更需要自學FPGA、PSOC、單片機等拓展技術，實現已有知識與拓展知識融合。電子電路可在咫尺之間產生千變萬化，鼓勵學生學習電子的新器件、新技術與新方法，借助于日臻完善的電子電路及系統設計與實現的軟硬件結合的平臺，激發學生的想象力和創造力，保持課程內容體系的先進性。

課程團隊可以組織指導創新大賽、飛思卡爾大賽、電子設計競賽等課外研學活動，完成理論到工程認知的轉變和創新。

1.3 實驗項目考核要求的竌母？通過綜合設計性、工程實踐性、研究探索性實驗項目的實踐過程，考察學生在觀察分析、設計構思、項目計劃、組織管理、工程實現、總結表達等方面的綜合能力，激勵實踐過程中表現出的思維、應變、研究探索、團隊合作等綜合素質。

考核學生運用基本理論進行項目需求分析的能力，如電路方案的合理性；理論計算和仿真結果是否合理；實驗表格是否完整等。

督促學生建立實踐的觀念，電子電路與系統設計不能紙上談兵，解決好原理—仿真—硬件實現的關系，即考核學生的動手能力，如硬件電路布局是否清晰，連線是否整齊，是否預留測試接口；儀器使用是否熟練、操作是否規范，功能與性能指標的完成程度、完成時長等。

考核學生對項目各功能構思的技巧性、自主思考與獨立解決問題的能力。中學語文論文

考核參數測試方案的合理性（包括各關鍵點的波形及實測數據）。完成設計的基本要求或提高要求程度如何，實驗原始數據必須當堂找老師進行現場驗收并登記，以保證考核的公正和嚴謹性。

通過驗收作品，演講答辯、交流總結等，考核學生實驗總結表達、應變、研究探索及團隊合作等方面的綜合能力。

1.4 實踐模式的改革

教師可以采用多樣化教學形式、層次化任務驅動、過程化考核激勵，引導學生關注實踐過程，做精做透每一個實驗。如專題講座、技術展示、案例分析、主題討論、方案論證、質疑講評等方法教學，鼓勵學生自主選擇任務要求、自主設計方案進程、自主構建實驗平臺、自主展示實踐成果，實現學生自主研學、創新實踐過程。

1.5 綜合優化實踐環境的建設

統籌布局，集成打造建成多學科交融、軟硬件一體、資源豐富、配置合理、充分開放的先進實驗教學環境，滿足學生學習、研究、設計、分析、仿真、實驗、制作、焊接、測試等不同環節的軟硬件需求。

2 課題研究需解決的關鍵問題

課題研究需解決的關鍵問題是精心設計一整套實驗內容、教學模式與考核方式。最重要的是，它應滲透著實驗教學改革的理念，相對做到科學性、基礎性與先進性的有機融合，具有較好的實用性和適用性，對綜合培養學生知識、能力和素質有較顯著效果，有示范性。其中設計的案例應具備的教學思想如下。

2.1 科學性

（1）案例要體現實驗的科學研究目的與實際應用背景。（2）案例是精心設計的。（3）教學內容與要求的定位切合學生實際，服務于培養目標。（4）案例經過教學檢驗證明可行。

2.2 基礎性

（1）突出經典的基本概念、基本方法和基本電路。（2）應始于基礎，循序漸進地提升要求。不能講創新就忽視經典基礎內容，創新始于基礎。（3）要掌握好涉及基本概念、理論和方法的基礎單元電路實驗，應有指標性要求，訓練測量操作與結果分析的規范方法。（4）能激勵學生對經典實驗對象進行適度的探究。

2.3 先進性

（1）反映新技術和教學改革的可行成果。這是開展人才培養模式改革的具體成果。（2）合理地運用了新技術手段。實驗內容反映并運用新技術，實驗手段與時俱進，實驗教學以多種方式輔助開展。（3）強調實驗方法。強化實驗過程中的方案比較、定性與定量分析。（4）采用多元考核。注重實驗過程與效果，有不同于傳統方式的、客觀量化的多元考核方式。

2.4 實用性

（1）應該配合學校辦學定位和人才培養目標。（2）在綜合培養學生的知識、能力和素質上具有可操作性，能體現學科專業培養特色。（3）實驗系統與裝置應實用、完整、正確，是優質實驗教學資源的具體展現。

2.5 互動性

（1）強調師生之間的互動性、交流的生動性，以拓展知識、引發思考。（2）促使學生之間開展探討、合作，在智力與非智力素質培養上能取得一定育人效果。

2.6 適用性

（1）具備分等級的評價系統，能夠提供不同定位的需求。（2）采用模塊分層結構，適于不同專業、不同層次要求的實驗教學需求。（3）具有相應的分級評價標準，考核適用性較強。

2.7 強調特色

（1）案例是精心設計的，培養目標是明確的，能夠實現具體教學目的之達成。（2）案例設計應服務于該校人才培養目標的定位，照搬未必適合該校實際，要有所創新。（3）案例應反映專業培養側重，有自身特色。

3 結語

對電子技術實踐課程的實訓項目內容進行改革和探索，是針對新世紀能力型人才培養的需要， 著力提升學生的工程素養，著力培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力，引導學生了解電路系統在生活和工程實際中的應用，體驗電路功能實現方法的多樣性及根據工程需求進行技術方案選擇的過程。使學生盡早綜合運用知識、盡早接觸工程實際，熟悉工程實踐中應用必要的技術和現代化工具的方法。鼓勵學生站在基礎、面向未來，關注電子新技術發展，盡早開展探索研究。

參考文獻

篇（4）

Abstract：“Digital Electronic Technology”is a basic course for electricity speciality and is the foundations of relevant course for students to study other knowledge. This paper gives a number of course practice of teaching methods to stimulate student interest， and investigates to train students' innovative thinking， independent ability， engineering practical ability and other capacity. The above researches hope to able to exchange and share with us.

Key words：Electricity Speciality； Digital Electronic Technology； Teaching Reform

《數字電子技術》是高等院校電子信息、通信工程、計算機應用、工業自動化等電類專業的一門重要的專業基礎課，是為了培養未來的電子電氣、通信、自動化等專業高級人才的最重要的一門基礎課[1]，隨著電子技術和電子設計自動化（EDA）技術的發展，《數字電子技術》課程的教學也將順應日新月異的電子技術的發展而改革[2]，教學中必須根據學科的特點、遵循學生的心理特征，培養學生的創造性思維能力。通過我們對我校電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等專業的長期教學實踐，談一談這方面的探索和做法。

1.通俗介紹數字電子技術的最新發展和成果，激發學生的學習興趣

在《數字電子技術》第一節課上，我們首先向學生介紹數字電子技術的最新成果，使學生了解到數字化已進入了我們的生活，告訴學生電子計算機正是基于數字電子技術的成果而迅速發展起來的，并簡要介紹數字電視、智能手機等現代家用電器和通信工具的數字化進程。這種方法貫穿于整個教學活動中，極大地激發了學生的學習興趣。

2.通過組織課堂討論，訓練學生的創造性思維能力

《數字電子技術基礎》的研究方法不同于《電路分析》，初步接觸數字電路，對邏輯代數的一些公式、定理不易理解，我們采用討論的方法進行教學，發揮學生在學習中的主體作用，以訓練學生的創造性思維。例如：在講授基本邏輯關系的時候，我們向學生提出一個問題：1+1=？，學生覺得這個問題很可笑，這時我們緊接著講：1+1=1，這是邏輯代數的加法，它反映了一種邏輯關系，即或邏輯關系，等號左邊表示事件發生的條件，右邊表示事件的結果?；蜻壿嬍侵赣绊懯录乃袟l件中，只要有一個條件具備，事件就會發生。我們進一步激發學生自己思考，向某一學生提問：你們宿舍有幾把鎖？學生答：一把。教師再問：宿舍有多少鑰匙？學生答：七把。教師再問所有學生：這是一個什么邏輯問題？學生答：或邏輯問題。接下去的與邏輯和非邏輯的討論便進入一種良好的課堂情境中。最后組織學生討論邏輯代數中的各個公式，讓學生指出那些與普通代數公式一致，那些不一致。由于教師所提問題與學生的舊知識發生了沖突，這便激發了學生強烈的求知欲，從而觸及學生的精神需要。這種討論式的教學方法縮短了教師與學生的距離，使學生易于掌握基本知識，思維敏捷，創造性能力增強。

3.加強開發性實驗的教學，培養學生的獨立動手能力

數字電路實驗一般采用綜合實驗線路板，或者面包板或者綜合實驗箱，它們的優點是開發性強。實驗中一般不給學生固定的實驗步驟，只作一個大的要求。例如，我們安排的第一個實驗為：邏輯筆與秒脈沖發生器電路設計，要求學生在實驗前就自行設計好電路，進入實驗室后首先向教師提供其實驗設計方案，經教師檢查同意后由實驗員向其提供元器件。實驗結束后對設計的電路和實驗結果進行評比，并作成績記錄。此后每個實驗都要如此進行。又如實驗四為用MSI設計某一組合邏輯電路，教師給出學生實驗室現有MSI芯片清單，鼓勵學生采用不同的芯片實現同一邏輯功能，并分析各個電路的優缺點。這種方法不但鞏固了學生的基礎知識，又使學生熟悉了常用集成電路，為以后的應用打下堅實的基礎。通過這樣的訓練，提高了學生的獨立思維能力和動手能力。

4.加強工程實訓鍛煉，培養學生工程實踐能力

這一環節的教學主要針對應用電子技術或者電子信息工程專業的學生。我們在學生中成立了學習興趣小組，建立工程訓練開放實驗室，購買了常用的電測儀器設備和各種電路開發設計所需元器件以及電路開發軟件，購置PCB制版系統以及金工與電裝實驗設備。組織學生從制作玩具、報警器、音樂門鈴、搶答器等出發，逐步學會電路系統的設計與電路板的制作。我們以參加全國大學生電子設計競賽為目標，連續多年組織學生培訓并參賽，取得了優異的成績。

5.組織學生撰寫小論文，進一步提高學生的理論水平

在學生自主開發、設計電路的基礎上，積極引導成績優秀的學生撰寫這方面的小論文，提高了學生的理論水平，初步培養了學生的科研能力，為以后成材打下結實的基礎。

參考文獻

[1]閆石.數字電子技術基礎（第五版）[M].北京：高等出版社，2008.

篇（5）

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)01―0127―03

一 微世界理論及其在模擬仿真中的應用

微世界(Microworld)一詞最早由Papert提及,特指Logo的學習環境。Logo語言主要作為激發學習者思考、創造、認知發展的學習環境。利用簡單的電腦幾何作圖,學習者可以學習基本的程式設計、邏輯思考、幾何空間概念與解決問題的方法。它能夠讓學習者用很簡單的指令,學習控制“海龜”的移動,并觀察其移動的軌跡和特性;借由將“操作海龜”轉變成自己的物件來創造出自己個人的視覺世界,進而產生有趣的邏輯問題與幾何現象,探索邏輯與幾何觀念問題,最后提出假設加以驗證并解決問題[1]。

微世界是一種模擬真實世界現象與環境的發現式學習系統(環境)。它只是提供某一個學科知識領域的微小但完整的“世界”,將微世界作為向學習者傳遞知識和技能的一種環境或一種載體[2]。創建微世界環境的目的是為了向學習者提供一個可供自由探索、完全自主控制的學習環境,在該環境中學習者可以對學習進行自我組織,自行確定學習內容與目標,從而達到幫助教師講授某個教學難點,或幫助學生學習某個知識技能點和探究新知的效果。

當前微世界的教學或學習環境大多是借助計算機化建模技術構造的,從這個意義上講,可以將微世界看作是一個有效整合計算機科技與模擬環境的認知學習支援工具。由于微世界具有仿真模擬真實環境的特點,它已經被逐步應用到數學、計算機、經濟學等各種不同的領域:20世紀90年代開始在中國廣泛應用的“幾何畫板”工具解決了平面幾何、物理矢量分析、作圖和函數作圖的難題,把抽象的內容以形象的方式呈現給學習者;臺灣學者張基成以微世界在自然科學學習上的應用為著眼點,開發出名為《小小旅行家微世界探險》的微世界學習環境,其設計理念正是提供模擬真實世界現象的發現式與探索式的經驗學習環境,借助于模擬與實驗活動,促進學習者主動發現與探索問題的認知歷程,從而激發學習者高層思考、多元創造、主動積極學習與解決問題的能力[3]。

二 PSpice在教學中的應用

在電子技術教學中經常會遇到這樣的情況:學生對專業中所涉及的實用技術有濃厚的觀察和動手興趣[4],但對課堂教學卻十分厭惡。究其原因主要就是教學時因為學時的限制和實驗設備的局限性,使教師無法全部采用邊講理論邊做實驗的教學模式,以至于學生的好奇心被磨滅,甚至使學生對模電這門課產生畏懼,認為“模電就是魔鬼電路”。

由于微世界要求學生對模擬的環境可操縱、可建構,因此將基于微世界理論的仿真軟件引入到電子線路課堂教學中進行輔助教學可以大大改善教學的效果。比如現在比較流行的PSpice軟件,它允許學習者利用它提供的元件構造各種模擬電路和數字電路,并可以動態測試電路的性能,幫助學生在理論學習過程中及時印證所學的內容,理解電路的復雜變化工程,達到理論與實踐相結合的目的。

PSpice是由SPICE發展而來的用于微機系列的通用電路分析程序。SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美國加州大學伯克利分校于1972年開發的電路仿真程序。隨后版本不斷更新,功能不斷增強和完善。PSPICE可以對眾多元器件構成的電路進行仿真分析,能進行模擬電路分析、數字電路分析和模擬數字混合電路分析。其主要分析功能包括直流分析、瞬態分析、蒙特卡羅(Monte Carlo)分析和最壞情況(Worst Case)分析等,用它還可以觀察到變量的各種波形數據列表,功能強大[5]。

下圖是PSpice A/D的運行界面,PSpice A/D (included in OrCAD with PSpice v10.5)是一個全功能的模擬與混合信號仿真器,它支持從高頻系統到低功耗IC設計的電路設計。PSpice的仿真工具已和 OrCAD Capture及Concept HDL電路編輯工具整合在一起,讓工程師方便地在單一的環境里建立設計、控制模擬及得到結果。

在電子技術實驗教學中,除了要求學生掌握一些常用儀器的使用方法和參數測量方法外,一般要求學生通過所做實驗進一步掌握有關元器件及電路的各種性能,通過直觀的實驗鞏固所學的理論知識。然而對于復雜電路,學生在短時間內很難把握電路輸出及各種性能指標。由于PSpice的仿真計算精確,利用PSpice仿真軟件進行電子電路的分析驗證幾乎與真實實驗室環境下的實驗調試結果一致。PSpice有文本和圖形兩種輸出方式,有利于學生對電路的全面理解,而且具有完全不耗材和元器件資源、儀器儀表資源豐富及設計調試安全等特點。

三 教學應用實例

1 教學問題

我們結合一個具體的教學實例來對PSpice在模擬電子教學中的應用進行詳細闡述。如圖2a是一個乙類互補對稱功放電路(參照PSpice幫助文檔中功率放大器電路仿真例題及聯系),基于該電路要解決如下問題:

第一,Vi幅值為5V,頻率為1KHz的正弦波。作瞬態分析,觀察輸出Vo形的交越失真。進一步作直流掃描分析,求失真所對應的輸入電壓范圍。

第二,為減小和克服交越失真,在兩基極間加上補償二極管及相應電路,以供給T1和T2兩管一定的正向偏壓,構成甲乙類互補對稱功放電路(圖2b)。再作瞬態分析,觀察輸出Vo交越失真是否消除。

第三,求圖2b的最大輸出電壓范圍。

2 教學過程

在PSpice中可以通過以下步驟來分析該電路:首先進入Schematics主窗口,繪出圖a所示電路,并設置好參數,接著按以下步驟進行解題:

第一,設置瞬態分析(Transient)功能。得瞬態波形如圖2c所示,可看出Vo有交越失真。再設置直流掃描分析(DC Sweep),信號源Vi的掃描范圍為-2V~+2V。得電壓傳輸特性如圖2d所示,由圖中看出,輸入電壓在-0.68V~+0.68V范圍內出現失真。

第二,將電路改成圖2b的形式,重復(1)的步驟,可得電路的瞬態波形和傳輸特性分別如圖2e、2f所示,可看出Vo已無交越失真。

第三,設置直流掃描分析,電壓源Vi的掃描范圍為-10V~+10V。得電壓傳輸特性如圖2g所示,由圖中看出,最大輸出電壓范圍約為-5V~+5V。

3 討論

根據上述教學實例,我們可以看出基于微世界理論的PSpice模擬仿真軟件在輔助教學中可以起到如下作用:

(1)將實驗室引進課堂,提高教學效率

微世界倡導的學習模式是情境式、經驗式、自我調節式的“在做中學”。在有關電子技術的部分教學中,實驗耗時多,實際操作難度大,難以在課堂時間內穿插演示,而人的記憶具有隨時間推移遺忘率增大的特點,如果理論與動手的時間間隔較長,學生的學習效率就會降低。例如在上述“乙類互補對稱功放電路”教學中通常采用分段式教學,論教學和實驗部分分開進行,但這樣會造成知識在傳授過程中的斷點。應用PSpice輔助教學就能直接在課堂上快速、完整的建構出實驗原理圖,并且能夠展現完美的仿真實驗過程,及時顯示實驗結果。

(2)調動學生學習的主觀能動性,培養學生的分析、應用和創新能力

微世界學習環境的出現為學生問題的解決提供了嶄新的平臺,促進學生在學習后將知識遷移到實際環境中,學生可以借助于微世界建立問題空間的模型,通過假設驗證等類似科學家探究問題的方法來解決遇到的問題。例如在該教學實例中,學生可以在PSpice中添加或修改各種元器件以探索解決乙類互補對稱功放電路出現的交越失真問題的方法。它可以加強學生與學習環境的交互,使學生明確問題的性質,進而作出明確的表征,并通過建模調試到反思和總結,在遍遍錯誤和重新尋找解決辦法的反復過程幫助學生解決問題。同時學生還能對問題所涉及的相關知識有更深刻的理解,達到將所學知識融會貫通的目的。

(3)可以恰當運用反例教學,培養學生發現與解決問題的能力,優化教學效果[6]

微世界可以培養學生觀察現象、發現問題、尋找資料、提出假設、設計實驗、執行實驗、驗證結果與討論結果等系統化程序的能力。在傳統電子技術的實驗課中,對實驗時接線的要求非常嚴格,萬一接錯線可能會燒壞元件甚至燒壞儀表,不僅造成實驗材料的浪費而且還有一定的危險性。而將PSpice引入教學后,學生則不必畏首畏尾,可以把電路圖故意接錯,設置短路、斷路、漏電等故障:如在電路中接一指示燈進行故障仿真時會出現指示燈被燒壞或不亮等現象,此時再加上教師的及時解釋和強調,將會給學生留下深刻的印象,從而大大減少實際操作中的線路故障率,節約實驗材料,提高實驗效率,改善和提高學生掌握正確的測量方法和熟練使用儀器方面的能力。PSpice給學生提供了模擬真實情景的問題情境,是學生應用知識、解決問題的一種良好的訓練工具。

四 結語

簡言之,基于微世界理論的PSpice軟件具有逼真再現真實電路并能自行操作的顯著特點,將其作為一種教學媒體和教學環境引入電子技術的課堂可以給學生留下深刻的印象,顯示出傳統教學不可比擬的優勢。它能有效地激發學生的學習興趣和求知欲,激勵學生積極主動的學習思考,從而達到認識事物、啟發思維、激發想象、引導感情的目的,提高了學生分析問題和解決問題的能力,提高了學生實踐和動手能力,培養了學生勇于探索不斷創新的能力,促進了電子技術課堂面貌的革新,使電子技術不再枯燥。但同時也應看到電子實驗培養學生動手能力的重要性,電路的焊接和調試的實際操作是該軟件無法實現的,因此完全依賴微世界而舍棄實際操作是不可取的,在實際教學中必須將兩者合理結合,充分發揮仿真軟件在電子教學中的魅力,達到最佳教學效果。

參考文獻

[1] 張基成.電腦微世界認知學習環境――探索與發現問題之心智工具[J].視聽教育雙月刊,1999,(1):30-39.

[2] 張偉.微世界教育應用探索[J].遠程教育雜志,2003(5):7-10.

[3] 張基成,岳修平,吳明德 等.微世界學習環境[C].第八屆國際電腦輔助教學研討會大會論文,1988.

篇（6）

由美國能源部項目資助，筆者于2010年開始在美國懷俄明大學電子工程系進行了博士研究生的學習，近距離深刻體驗了美國高等教育的現代化教學方法。結合美國高等教育的特點，為提高我國數字電路專業基礎課國際化雙語教學質量，在課程體系和教學模式創新上進行了一些探索和思考。

一、開拓視野，完善國際化的課程建設

“數字電路”的教學在原有知識結構的基礎上，需要補充國外“數字電路”教學的最新成果以及國際上數字電路技術最新研究的應用實例，結合學院人才培養的具體要求以及國際化課程的建設要求，不斷創新完善教學理論，明確教學目標，建設達到國際水平的雙語課程。

1.推進電類專業英語先修課程，過“語言關”，優化教學結構

在教學大綱的指導下，完善“數字電路”雙語課程的課程體系。考慮“數字電路”作為電氣專業以及所有理工科學生的一門專業基礎課，雙語教學的順利實施離不開學生對于“數字電路”相關專業英語的掌握。所以電類專業英語先修課程是非常必要的，建議可安排在大學一年級進行，理工科基礎知識（包括數學知識）的專業英語教學是國內學生非常需要的。前期的專業英語課程教學不僅關系到后續課程，如數字電路，模擬電路等一系列專業基礎課雙語教學的順利開展，還與學生的專業文獻閱讀以及科技論文寫作密切相關。在教學過程中，發現不少學生諸如微分，積分的英語表達都沒有完全掌握，專業英語基礎知識薄弱。在電類專業英語課程中，讓學生提前掌握相關的專業英語術語，英語句式表達以及專業課中所涉及的詞匯，使學生在學習“數字電路”雙語課程前真正過了“語言關”，為后續數字電路的雙語教學節省了大量的英語教學時間和精力，大大優化教學效果。同時，英語國家的國際留學生則無需選修此專業英語課程，直接進行“數字電路”專業基礎課的學習，在整個教學大綱中，也無需為了區別對待中國學生和國際學生準備兩套“數字電路”的教學方案，優化了國際化的教學結構。

2.科學的“數字電路”雙語課程體系，理論聯系實際

“數字電路”課程所涉及的電子器件，電路原理較多，學生在學習過程中較難全面，深入的掌握基礎知識。同時教學內容中內部電路分析的理論性強，不易理解，造成學生在不清楚基礎原理的情況下，對教學內容死記硬背，不僅失去了學習的興趣，又使得教師的教學成果和學生的學習效果欠佳，所以建立一個科學完善的課程體系十分重要。

針對課程知識點多和技術應用性強的特點，在查閱、總結、歸納、吸收國內外數字電路專業基礎課相關教學資料和最新教學成果的基礎上，完善現有的教學大綱。在鞏固數字電路主要知識點的基礎上，引入能夠說明基礎原理的應用實例，通過對實例的分析，進一步鞏固所學的基礎理論知識，并通過實驗課和課程設計的具體實踐進一步加深對理論知識的理解和掌握。最后形成應用說明理論，理論引導實踐，實踐又證明理論的課程體系，使得教學過程從應用中來，回應用中去。

3.美式+中式雙語教材建設，突出綜合性和前沿性

“數字電路”雙語課程的成功與否與教材的選用有著直接的聯系。一般的專業課雙語教材包括中譯英教材，英譯中教材和英文原版教材這三種。中譯英教材優點在于最大程度地保留了中文教材的基礎理論知識精華，缺點在于不易翻譯，沒有在實質上造就這門課的英語環境，內容和方式上仍為中式教育；英譯中，即選用英文教材，但是用中文進行授課，這在一定程度上開闊了學生的視野，但很容易在授課過程中偏離主題，將大量精力用于解釋英語專業詞匯和句型上。同時，學生在中文的環境中也難以養成用英文思考問題的習慣；英文原版教材是目前應用最廣泛的，此類教材用于有語言背景的國際學生授課是沒有問題的，但是國內學生由于一直對英文教材接觸較少，一時之間難以適應，加之課程本身知識點多，原理較復雜等特點，學生在學習初期很容易喪失信心和學習興趣。因此以上的這些教材都沒法做到兼顧國際化又因地制宜。雙語課程教學的意義之一就在于學會用英文的視野看問題，用英文的思維方式思考問題。因此，較為合適的雙語教學教材應該是以英文原版教材為基礎，結合中文教材補充內容和實際應用實例的自編教材，這種“美式+中式”的自編教材。這種綜合性的自編教材，在達到英文版教材的國際水平下，還最大限度地保留了中文數字電路教材中的精華部分，同時也兼顧了實際應用的說明。另外，根據數電技術的發展，在教材改版中可以在應用實例部分很輕松地改編或是添最新沿應用實例，使得教材與時俱進，與國際的前沿技術發展接軌。

二、教學模式的改革和探索

1.課堂教學把握重點，啟發學生思考

“數字電路”課程具有知識更新快，教學內容多，學時有限，教學難度大等特點[7]。課程的雙語教育在教授學生專業基礎知識的同時還要兼顧培養學生的英文思維習慣，所以教學任務是比較重的。在有限的學時內，需要改革傳統的填鴨式教學方法，緊握教學重點，積極倡導啟發式教學與師生互動。在教學過程中，以生活實例或是最新科研實例作為知識點教學的切入點，幫助學生從實例中了解基本原理知識，再引入專業知識點的詳細講解，最后歸納總結知識點的應用性。做到學以致用，從生活中來，到生活中去。這種教學方式可以大大激發學生的學習熱情，啟發學生的自主思考，在輕松的學習氛圍下理解掌握晦澀難懂的知識點。例如，在講解時序邏輯電路內容時，先引入交通紅綠燈的實例，幫助學生了解十進制計數器，之后對于計數器和寄存器工作原理的進行詳細講解，最后留給學生思考如何利用74LS160實現八進制計數器等問題。在整個教學過程中，利用從應用到理論再到應用的教學方式，反復加深了學生對于知識點的理解與記憶，同時做到學以致用，鍛煉了學生對于知識的應用能力。

2.教學方式多樣化，培養學生主動學習習慣

學生是教學活動的主體，學生對于所學知識的接受程度，認可程度和歡迎程度很大程度地影響了最終的教學效果。因此，“數字電路”雙語課程的教學需要增強教學方式的多樣化，激發學生的學習熱情，培養學生的主動思考能力。在教學過程中，為了突破學生習慣被動接受知識的現狀，教師應當就某些原理，知識點進行提問，引發學生思考。鼓勵學生通過主動提問的方式來進行學習，通過提問環節促使大部分同學積極參與到課程知識的思考中來，充分調動學生學習的主動性，當學生慢慢接受了這種教學方式之后，就能自然而然養成主動思考，主動學習的學習習慣。

3.課程考核多樣化，提高學生綜合素質

中國式教學的特點還是以期末考核為主體，采取“一卷訂成績”的主體考核方式。要徹底改變學生只在考前臨時抱佛腳的學習情況就必須徹底改變我們的課程考核制度。借鑒美國理工科高等教育的專業課課程考核模式，“數字電路”雙語課程的考核標準如表1所示。此考核標準具有以下兩個特點：

（1）覆蓋面廣，考核全面。考核包括家庭作業，期中/期末考試，實驗課，課程設計多項內容，并且每項內容都要占到總成績的一定比例。簡而言之，根據每項內容所占比例，這就意味著學生不能“偏科”，仿照以往的學習方式，如果放棄其他部分的學習，只偏重期中/期末考試是連及格水平也無法達到的。每項內容較為平均的配比方式使得學生必須重視每一項考核內容，特別增強了學生對于平時學習的投入程度。課程的兩次期中考試可以階段性的激勵學生即時鞏固基礎知識點，避免出現邊學邊忘的情況。

（2）理論與實踐并重，考核綜合學習情況。國內學生動手能力差，獨立思考能力薄弱一直是我國高等教育與國際先進高等教育的差距所在。歸根結底，傳統的考核制度偏重理論基礎知識的考察，沒有足夠重視對于學生獨立思考能力，表達能力與動手能力的考察。改革后的課程考核標準做到了理論考核與實踐并重，缺一不可。另外，課程設計與實驗課中的分組合作鍛煉了學生的團隊科研協作能力，課程設計中的分組匯報，也將考核中國學生最薄弱的口頭表達能力，激勵學生在個人演講能力上達到國際化水平。

表1 課程考核標準

考核次數 考核形式 所占比例

家庭作業 10 開卷 20%

期中考試 2 閉卷 10%

期末考試 1 閉卷 26%

實驗課 6 實驗報告 24%

篇（7）

對于《數字電子技術》這門課程，我將從以下兩方面來進行介紹：一是課程整體設計，二是教學單元設計。

一、課程整體設計

主要包括六方面的內容：課程的定位與目標，課程設計理念與思路，學生基礎和智能特點分析，課程內容的選取和教學組織安排，教學模式及教學方法手段，課程對教學條件的要求。

1.課程定位與目標

秉承我院“優秀員工的搖籃，職業經理的基地”的辦學理念，確定了電子信息工程技術專業的人才培養目標：培養電子信息工程領域具有組裝、調試、檢測、維護和管理能力的“社會需要、行業認可、企業能用”的高端技能型專門人才。《數字電子技術》這門課是電子信息工程技術專業的一門專業基礎課，是為培養電子信息工程技術專業學生的行業通用能力而開設的一門課。

課程作用：為了更好的服務于區域經濟，培養符合電子行業需要的高端技能型專門人才，本課程的任務是培養具有較高素養的電子產品裝接和輔助設計人員，讓學生熟悉常用數字電路的應用，使學生具備數字電子技術方面解決實際問題的能力。

課程目標：包括知識目標、能力目標及素質目標。知識目標：掌握組合邏輯電路的分析方法和設計方法；掌握常用觸發器的邏輯功能轉換；掌握時序邏輯電路分析和設計。能力目標：學會使用和測試常用集成芯片；初步具有看懂簡單數字邏輯圖的能力及查閱集成電路產品手冊的能力；學會制作與調試小型數字電路。素質目標：樹立學生團隊協作意識；提高學生之間語言交流能力；提高自我創新及解決實際問題的能力。

2.課程設計理念

以企業真實項目為依托，從企業的真實項目中提煉出與本課程相關的一些項目，如八路搶答器，直流數字電壓表等項目，以培養學生職業能力和職業素養為目標，以企業實際生產工作過程為主線，企業參與的多方評價機制。

3.學生基礎和智能特點分析

本課程的授課對象為電子信息工程技術專業的大一學生，該學生來源復雜，有理科生、文科生及對口生，該學生的特點是基礎和動手能力參差不齊，但有很高的學習熱情。基于以上學生基本特點，我們采取的措施主要是：在教學過程中，將學生分成若干個學習小組，每個小組兼有理科生、文科生及對口生，充分發揮理科生邏輯思維較強，文科生語言表達清晰，對口生計算機應用能力較好的優勢。以取長補短，實現優勢互補。

4.課程內容的選取和教學組織安排

本課程安排了5個綜合性的實訓項目，聲光控制燈電路的制作、八路搶答器電路的制作、電子生日蠟燭電路的制作、流水彩燈電路的制作及直流數字電壓表的制作。以上5個實訓項目在知識目標和能力目標上都是逐級遞深的，這一點也符合我們的認知規律。

教學組織安排：對于每個實訓項目，都包含知識目標、能力目標以及子任務，在這里，我就不再一一贅述了。

5.教學模式及教學方法手段

在教學實施過程中，綜合采用了多種教學方法：項目教學法、演示法、小組討論法、角色扮演法、實踐教學法及匯報展示法。

下面我以項目教學法為例，具體介紹一下該教學法在教學實施過程中的應用。本課程安排了5個綜合性的實訓項目，每個項目都以企業真實項目為依托，通過項目教學法，可以使學生對知識的理解實現從量的變化到質的飛躍，還可以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。在教學過程中，我們根據內容的不同，靈活采用不同的教學方法，以滿足教學。

教學手段包括：多媒體教學與傳統板書教學有機結合，可以提高師生之間的互動；利用實訓室進行實踐教學，提高學生的動手能力；利用仿真軟件進行教學，提高教學的直觀性。

6.課程對教學條件的要求

師資方面：本課程專任教師共5名，均有豐富的信息類行業企業生產一線的工作閱歷，且都具有高級無線電調試師職業資格和電子產品生產調試能力；兼職教師共3名，均有三年以上電子信息類的行業企業生產一線的工作閱歷和熟練的電子產品生產調試能力，具有教師基本素質。

實訓條件方面：我們有數字電子技術實訓室，可供學生進行電路搭建，還有EDA實訓室，學生可以進行電路仿真，電子工藝實訓室可以給學生提供電路焊接及調試的場所；校外實訓基地有河北先控電源設備有限公司、河北鼎尚電子設備有限公司、河北方圓測控有限公司以及京華電子實業有限公司，為學生提供了崗位認知及頂剛實習的校外場所。

學習資源方面：我們選用的教材為高職高專教材，是由本課程專任教師與企業合作開發的校企合作課程，另外還提供了三本參考教材，給教師教學和學生學習提供了很好的輔助作用，網絡資源方面，首先包括《數字電子產品設計與制作》精品課建設，已經通過了學院的遴選，現在正在建設期，目前可提供的資料有課程標準、授課計劃、項目評分標準、教學課件、習題及參考答案及數字集成電路資料等。

二、教學單元設計

下面我以項目二“八路搶答器電路的制作”這一項目為例，介紹一下教學單元設計。

知識目標：

1.能了解數制與數碼的種類及運算；

2.能對較復雜的組合邏輯電路進行分析；

3.會用門電路進行電路設計，實現相應的邏輯功能；

4.了解常用的組合邏輯電路的功能；

5.能分析8路搶答器電路的工作原理。

能力目標：

1.按要求用常用的集成門電路實現較復雜的邏輯功能；

2.能對常用組合邏輯集成電路進行測試；

3.用組合邏輯集成電路設計制作8路搶答器。

子任務：

1.用門電路制作簡單邏輯電路；

2.編碼器的邏輯功能測試；

3.譯碼器的邏輯功能的測試；

4.八路搶答器的制作與調試。

教學組織實施過程包括五個環節：資訊、計劃、準備、實施及評價環節。

在資訊環節，首先明確學習目標要求，教師對項目所能實現的功能進行演示，學生通過觀摩學習，閱讀并分析參考資料、工藝文件等相關資料，討論其功能，激發興趣，明確項目任務，用時1課時。在資訊環節主要采用了演示教學法。

在計劃環節，班組長先組織小組討論，然后交流對工作任務的認識及相關知識的分析，將工作任務進行分解，初步制訂工作計劃，用時1課時。在計劃環節主要采用了小組討論教學法。

在準備環節，主要是知識的準備：采用講授法、演示法、分組討論等教學方法，使得學生獲得相關知識，用時4課時。

在實施環節，首先對電路進行設計，利用仿真軟件對電路進行仿真調試，觀察和測量電路的性能指標，并調整部分元器件參數，從而達到各項指標的要求，用時4課時。

然后是材料、工具準備：工具人手一套，芯片等元器件利用課余時間分組去市場購買。接著進行搭建電路、焊接、調試、檢查，用時10課時。

在評價環節，主要包括四方面的評價：

1.項目積分50%

芯片的使用和檢測；電路制作；匯報演講。

2.課堂表現10%

課堂紀律；學習態度10%。

3.能力表現10%

動手實踐；電路分析及調試。

4.企業評價30%

崗位認知；職業道德；工作態度。

通過本課程的學習，學生可以制作出聲光控制燈電路、八路搶答器電路、電子生日蠟燭電路、流水彩燈電路及直流數字電壓表和觀賞臺燈等。

課程教學以技術應用能力為培養主線，學生在項目訓練和任務的實現來經歷電路設計的整個工作過程，掌握必備知識，訓練技能。

參考文獻

[1]劉亞明.淺談實驗在數字電子技術基礎教學中的運用[J].職業技術，2010（01）.

[2]李芝.談新課改下的教學觀的轉變[J].中國農村教育，2010（01）.

[3]黃文強，張海玲.“教師服務意識下構建學生自主學習課堂教學模式”的實驗研究報告[R].

篇（8）

 當前大學生就業是社會關注的熱點，高校就業工作面臨著越來越大的挑戰，如何做到大學生充分就業、合理就業，不僅需要高等學校在就業工作上更新觀念，加強指導，同時還需要大學生對就業問題進一步加深認識、理性思考，切實提高自身的就業能力。大學生就業能力是大學生成功地獲得工作、保持工作以及轉換工作時所具有的能力，是一種與職業相關的綜合能力的組合。大學生就業能力培養不僅是高等教育發展的需要，也是社會經濟發展的需要，具有重要的理論與現實意義。大學畢業生作為勞動力市場上一個特殊勞動供給群體，其就業能力是指大學畢業生在校期間通過專業及相關知識學習、積累，對自身潛能進行開發而獲得的能夠實現自我職業生涯目標、滿足社會需求、實現自我價值的技能和能力。就業能力是一種綜合能力。關于就業能力具體包括一些什么能力，至今仍沒有定論，但總的說來可以劃分為專業能力和非專業能力，本文以電子信息工程專業為例，從本專業應具備的專業能力入手，探索如何提高學生的專業能力，從而提高學生的就業能力。 

一、電子信息工程專業能力 

電子信息工程專業作為新興專業，順應了知識經濟、信息時代的教學、科研和生產發展的需要。但隨著我國經濟和科學技術的快速發展以及開設電子信息專業的院校逐步增多，未來畢業生的就業形勢會更加嚴峻，競爭會更加激烈。畢業生的質量是電子信息專業競爭成敗的關鍵。從培養規格看，本專業學生應具備各方面的能力，由此我們將培養規格中的各種能力進行分類，整理出與之相對應的各門課程，具體分類如下： 

1.工程計算基礎能力。主要包括：數學計算及應用能力、建模能力、時域、頻域分析，主要涉及的課程有：高等數學、大學物理、工程數學、信號與線性系統。 

2.外語應用能力。包括：聽、說、讀、寫能力，本專業英語文獻閱讀能力，主要涉及的課程有：大學英語、eda技術與應用等。 

3.計算機應用能力。主要包括：計算機基礎應用能力、程序的設計能力、典型微機系統的分析和應用能力，主要涉及的課程有：計算機應用基礎、計算機語言、c語言程序設計、eda技術與應用、微機原理與應用、單片機原理與應用、單片機技術及應用綜合訓練。 

4.電子工程基本分析與應用能力。主要包括：常用電子儀器使用能力，電子電路分析、應用能力，單片機應用能力，eda應用能力，閱讀與繪制電氣圖能力。主要涉及的課程有：電裝實習、電氣繪圖與電子cad、電路原理、模擬電子技術基礎、數字電路、電路原理實驗、模擬電子技術實驗、數字電路實驗、單片機原理與應用、eda技術與應用、模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機技術及應用綜合訓練。 

5.電子信息產品的分析、設計、安裝、運行維護等應用能力。主要包括：工業標準的理解能力，電子信息產品分析、方案的理解及初步的設計能力，方案實現和系統測試能力，電子設備維護檢修能力，跟蹤新技術能力。主要涉及的課程有：工程制圖與cad、科技信息檢索、通信電子線路、電視技術、電子測量、家用電器技術實訓、傳感器與檢測技術、計算機網絡與通信、通信電子線路實驗與設計。 

6.專業綜合能力。主要包括：根據實際應用需求，綜合運用所學知識進行電子系統方案設計與實現，創新意識和實踐能力，獲取新知識的能力。主要涉及的課程有：數字電視、家用電器技術實訓、無線電調試中級工實訓與考工、畢業設計。 

7.技術技能能力。主要包括：獲得無線電調試工技術技能能力和考工證書。主要涉及的課程有：測試技術與儀器、大屏幕彩色電視接收機、數字圖像處理、無線電調試高級工實訓與考工。 

  　8.研究與創新能力。主要包括：培養學生獨立思考、探求真理的科學精神，培養學生的創新意識和創業精神，提高學生的科學研究能力，鞏固和擴展學生所學的基礎理論、專業知識和基本技能，提高學生運用理論知識分析、解決問題的實踐能力。主要涉及的課程有：電子應用基本模塊訓練、數字化測量的實踐訓練、常用控制系統的設計實踐、科研實踐、產品開發。 

二、專業能力實現的三個層次 

1.基礎訓練。主要通過課堂實驗、電子工藝實習等環節，訓練學生識別選用電子元器件，使用常用電子儀器儀表，測試簡單電路、掌握焊接安裝工藝等。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標測量，鞏固學生所學電子技術理論知識，學會正確使用儀器儀表和科學測量電路方法，為后續實訓環節打下基礎。 

2.模塊訓練。就是對某一門或幾門課程進行專項實訓，也就是課程設計，目的是提高學生的實踐動手能力，使學生能掌握一些專項技能，積累一些實際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數字電路、單片機電路等為主的實際應用電路的設計、制作安裝、檢測與調試，訓練學生的基本技能，并為后面的綜合訓練做好準備。 

3.綜合訓練。主要采用項目、大型設計競賽、畢業設計等形式。項目主要是在教師指導下，申報校級或院級項目，或是參與教師課題等；大型設計競賽指的是，參加全國大學生電子設計競賽、重慶市盛群杯單片機競賽等；畢業設計是在教師指導下完成最后階段的教學實踐環節。目的是訓練學生綜合運用知識的能力。通過查閱資料、選擇方案、設計電路、制作電路板、安裝調試、撰寫報告等環節，系統地進行電子電路工程實踐訓練，從而進一步提高學生分析問題、解決問題的工程應用能力和創新能力。 

三、改革評價體系，全面提升學生素質，增強就業能力 

目前，各類企、事業單位對畢業生的要求不斷提高，對應聘者的要求不僅僅是專業能力，還包括人際交往、組織協調、溝通、適應、團隊合作、創新等能力。因此，要求學生對自己所學專業的基礎知識牢固掌握的同時，要積極參與社會實踐，將所學知識與社會實踐緊密結合，只有積極參與社會實踐，參加各項活動，才能得到各方面能力的鍛煉。為此，必須改革大學生評價體系，改革以前在評優評先中只看學習成績的做法，增加學生個人素質評價等相關內容，才能全面提升學生素質。如學生個人素質主要包括：基礎文明素質、政治素質與道德修養、社會實踐與調查、科技文化藝術和體育活動、社團活動和社會工作和課外讀書活動等內容。本文以電子信息工程專業為例，就本專業學生應具備的專業能力，以及專業能力的實現的幾個層次進行了探索。為全面提升學生素質，提高就業能力，還應包括人際交往能力、組織協調能力、溝通能力、適應能力、團隊合作能力、創新能力等非專業能力，對如何提高這些非專業能力還有待進一步探索，也期待同行的指點。 

參考文獻： 

[1]高見芳.關于高職電子專業能力的培養探索[j].當代教育論壇，2010，（10）：61-62. 

[2]曲秉春，金喜.在提高大學生就業能力的對策研究[j].經濟縱橫，2009，（9）：43-44. 

篇（9）

1完善教學內容

教學改革項目組成員一直工作在理論教學和實驗教學一線，有著豐富的理論課教學、實驗教學及工程項目經驗，將教學和實踐緊密結合，并前瞻當今科技發展前沿，引領教學方向。根據目前的教學內容，結合當今科技發展狀況，設計制定出以培養研究型創新人才為目標的實驗教學體系。首先，以現有電氣技術實驗課程的內容為基礎，結合已經實施的“電路分析”“模擬電子技術”和“數字電子技術”理論課與實踐一體化研究型教學模式，整合基本教學內容，設置了理論驗證性實驗、設計性實驗及綜合應用性3大實驗模塊，做到從易到難、從簡到繁，循序漸進，并具有知識性、趣味性，達到對理工科電類學生基本實踐技能培養的目的。例如，第一次課，由于學生第一次進實驗室，對儀器設備的使用還沒有掌握，對實驗電路的搭接還存在陌生感，不免會產生些許的緊張。為此，將內容設置為“直流電路的構建和測量”這種線路簡單、現象直觀的理論驗證性實驗，以建立學生的自信心，培養實驗興趣，為今后較為復雜的實驗內容鋪墊好路。而“分立元件放大電路”“運放應用”“組合電路及時序電路設計”“順序鎖”“數字化信號發生器”等設計性及綜合性實驗，目的是使學生將所學理論知識綜合運用到實踐，并逐漸提高實驗技能，對電氣實驗產生濃厚興趣，在設計電路、搭接線路、排查故障、解決問題的過程中，培養強烈的求知欲及創新意識。其次，也是更重要的，隨著高新技術的不斷出現，培養勇于創新、全面發展、高素質復合型人才已成為當務之急。電氣技術實驗教學，充分利用實踐能力培養的機會，根據不同對象的專業背景，設計融合電路分析、模擬電子技術、數字電子技術及行業流行技術的學科交叉創新訓練項目。例如，為生物醫學系的學生設計了“智能防霧霾口罩”實訓項目，為自動化及高等理工等學院的學生設計了“AGC放大器的設計與制作”“可設定的恒溫溫度控制器的設計”“可編程電源的設計與制作”“摩斯電碼通訊系統的設計”等實訓項目，培養學生工程意識及探究精神，啟發創新思維，進一步提升創新能力，初步具備開展科學研究的素質，為今后從事科學研究打下堅實基礎。同時，為充分發揮潛力，鼓勵學生嘗試設計、實踐個人感興趣的研究項目，提升科研實踐能力。隨著實驗技能的不斷提高，學生對科學研究的興趣愈加濃厚，對新知識、新技術的獲取更加強烈。學生利用所學理論知識和專業技能，大膽嘗試自己平時好奇、向往而沒來得及實踐的一些想法，進行設計、實驗，通過不斷探究、創新去實現自己的夢想。以學生為主體，教師輔助，給予適當幫助和指導，突出個性化培養，達到自主創新自我實現的目的。自由項目的設立，使學生有強烈的獲得感，自信心倍增，充分發揮想象力，自主學習，挖掘創新思維，使他們的志向遠大，初步成為具有創新能力的科研工作者，為今后成為一流的學者和科學家奠定堅實基礎。電氣實驗教學體系，力爭使各個實驗內容指標與國際工程認證接軌，培養拔尖創新國際化人才?；緦嶒瀮热莺蛣撔聦嶒瀮热莸谋壤秊?∶1。教學內容的調整和優化，大大提高了學生的積極性和創造性，使他們在實驗過程中勤于思考、勇于實踐，增強了工程實踐能力和創新精神[2-4]。

2改進教學方法和手段

通過對北京大學、清華大學、浙江大學、南京大學、哈爾濱工業大學，以及美國加州大學伯克利分校、澳大利亞悉尼大學等國內外知名大學的調查研究，秉承知識傳授、素質培養、工程實踐、科技創新的教學理念，在教學方法和教學手段上進行了改革。

2.1課程進度

以前，模擬電路實驗在一個學期上課，而數字電路的實驗在另一個學期上課，實驗教學和理論教學往往不同步，造成學生不能及時掌握和鞏固相應理論知識。調整后，對于基本實驗內容，根據不同專業需求，適時調整上課進度，將模擬電路實驗和數字電路實驗教學并軌，并在理論課的相關章節授課結束后，立即開展相應實驗。理論講解與實驗交叉并行，達到理論指導實踐、實踐促進理論學習的目的，使得學生在短時間內對所學知識融會貫通。對于綜合創新性實驗，根據實驗內容及理論課學習安排，一方面可以適時穿插于基本實驗內容之間；另一方面對于綜合性強、需要時間多的創新性實驗，還可以放在所有基本實驗結束后進行，這樣學生可以有更充分的時間研究和實踐。

2.2上課形式

課堂設置，基本實驗內容仍然采取一人一組課上進行實驗，教師當堂檢驗結果，培養學生獨立完成任務、解決問題的能力。對于創新性實驗項目，采取分小組形式，每組3~4人，自愿組合，一方面完成教師制定的典型項目的設計、搭接、檢測；另一方面，可以根據興趣，設計個人感興趣的項目，制訂方案并實施完成?？梢岳谜n堂時間，還可以利用實驗室開放時間進行。以小組為單位進行項目的開題、實物制作、答辯、撰寫學習心得和小論文完成項目，可以培養學生自我學習、團隊協作、溝通交流、動手實踐、創新思維等多方面能力。教學方式，采取以學生為中心，有利于循序漸進提高能力、深入探究、激發創新的教學方法。

2.3探究式教學

實驗手冊，對于基本實驗內容只有基本理論和簡單提示，去除一步又一步的實驗步驟，給學生更多融入創意的空間，靈活運用知識。學生通過實驗室有限的器材，用沒有給定的方法達到最終目標，可以用多種不固定的方法，并自主對比各種方法的優缺點，從而鍛煉綜合能力，而不是跟著菜譜做菜的能力。對于創新項目，更是以“問題為中心”，以學生為主導，在教師的輔助下，自主探究并獨立完成，將所學的理論知識運用到實踐中。這是一個以學生為中心的課堂，學生在實踐中遇到問題與教師進行探討交流，激發學習興趣，提升實踐能力，提高創新能力[5-6]。

2.4啟發式教學

通過問題的引發和誘導，能夠進一步提升能動性，積極探討解決問題的方法，提高學習興趣，達到較好的教學效果[2]。根據學生情況設計引導問題，給學生一個思考的過程，采用多種形式實施啟發，努力營造一個知識探索的過程[7-8]。培養創新型人才是啟發式教學的目標[9]。例如，交通燈設計實驗，教師先在學生實驗之前演示效果，學生觀摩后感到非常貼近實際生活而好奇、感興趣，于是就開動腦筋進行軟件或硬件設計。這時教師擇機提出新的要求，或給出一些故障現象，進一步引導學生去分析問題，提高他們解決問題、排除故障的能力，激發自主創新意識。教學過程中還采用蘇格拉底式發問。教授新內容或解答學生疑惑時，不直接給出問題的答案，而將問題分解為學生可以自發理解的一系列小問題，一一提問，從而引導學生自己找到答案。蘇格拉底認為，所有知識都已存在于學生中，教師需要做的是指引學生發掘自身的已有知識。多樣化的實驗內容和不間斷的問題啟發，使學生開動腦筋，積極思考，內心的潛力被不斷挖掘出來，提高了分析問題、解決問題的能力，同時也更加充滿自信。

2.5開放實驗室

課堂時間是有限的，經常有部分學生沒有當堂完成實驗內容，或者有些實驗現象還沒有搞清楚，想進一步研究和分析原因、觀察結果等。為此，安排了半開放和全開放實驗室。半開放就是充分利用實驗室資源，延續課堂教學時間，學生可以利用教師給其他班級上課時進入實驗室，進行自己未完成的實驗內容，深入研究和分析現象，透徹理解原理。學生也可以進行自己感興趣的其他實驗內容，實時與教師交流討論。為了確保學生有足夠的時間完成創新項目，教學中心的電子創新基地對學生實行自我管理，全面開放。除了教師定時指導外，還安排具有科技項目經歷的優秀學生承擔部分助教工作，幫助指導各小組完成項目的實物制作。

2.6賽課合一

為激勵學生的學習積極性，激發創新思維，實驗教學與學科競賽等科技活動相結合，從上課學生中選拔優秀學生參加全國和北京市大學生電子設計競賽以及我?！榜T如杯”科技競賽等實踐活動，進一步推動拔尖創新人才培養的力度。

2.7全英文授課

為培養高素質國際化創新型人才，電氣實驗教學采用全英文授課，教師的講解、課件、指導書全部是英文，學生的實驗報告、項目報告、答辯等也全部用英文。通過一年左右的訓練，科技英文思維逐漸建立起來，為今后走向世界舞臺奠定基礎。

3更新考核評價體系

注重學生的學習過程，取消一錘定音的期末考試模式，制定基于過程的課程考核方法。成績考核包括基礎實驗和綜合創新實驗項目。基礎實驗的考核內容包括實驗操作、實驗方法、問題討論、任務完成、實驗報告書寫以及期末考查等。而創新項目包括開題、中期、結題答辯、實物作品、小論文及總結報告，并注重學生日常的學習過程和積累，將學生與教師面對面、郵件或其他方式的交流討論、開放實驗室的考勤、公益服務參與度等都計入考核內容。

4實踐運行情況

篇（10）

Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit

GENG Shu-qin HOU Li-gang WANG Jin-hui PENG Xiao-hong

VLSI & System laboratory Beijing University of Technology Beijing，China 100124

Abstract：Teaching 21stIntegrated circuit student is history task for teachers.Inspiration of 2011’Beijing Student Competition on Integrated Circuit is presented such as correct idea，right organize procedure，a steady preparation，corporation between university and company，teaching methods.The result of practice is that competition on Integrated circuit can push the procedure of cultivating of student，can push Quality Education，can advance the ability of theory and practice，can improve the ability of resolve problem，can cultivate the spirit of creativity，can enhance the ability of Team Corporation.It leads the point of teaching methods reformation.The student ability of plot and circuit design is increased.

Keywords：competition；Integrated circuit；teaching reformation

集成電路在社會發展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業。隨著全球經濟一體化的發展，集成電路的制造與開發中心正逐步向我國轉移。我們肩負重大的歷史使命，是要把我國建設成為集成電路的生產大國進而成為集成電路強國[1]。因此培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京華大九天軟件有限公司致力于開發自主產權的EDA軟件，提供高端的SoC解決方案和一站式設計生產服務，為培養集成電路設計人才提供了很好的軟件平臺。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。對學生來說，競賽為他們提供了一個開闊眼界、互相學習和交流的好機會，這是任何課堂教學都無法替代的；對指導老師來說，競賽可以促進他們轉變陳舊的教學理念，改進落后的課程體系，積極尋求新的教學模式，真正做到教學目標、教學內容和教學方法與時俱進，切實達到面向應用、面向市場、面向社會并最終為社會提供優秀專業人才的最高教學目標[2]。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起了一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖和電路設計能力。本人有幸帶領學生參加了此次比賽，獲得了一些啟示。

1.立足現實，拓寬應用

本次大賽的活動宗旨是豐富微電子學專業學生的專業知識，培養學生理論聯系實際、獨立思考和操作能力，鞏固和加深所學專業知識基礎，推動京津地區高校微電子學專業的交流和發展，并對國產正版EDA軟件的普及和應用起到積極推動作用。

2011年北京大學生集成電路設計大賽分成大學本科和研究生兩個級別（本科生組33個組；研究生33個組），每組3人，進行筆試和上機操作。比賽相關規則：筆試階段，采用閉卷形式，由各參賽隊員獨立完成，最終成績計入小組總分；上機操作，以小組形式參加。

2.正確的指導思想

電子學會組織的此次大學生集成電路大賽立足高，緊密結合教學實際，著重基礎、注重培養實踐能力的原則為大賽成功舉行樹立了正確的指導思想。

“華大九天杯”集成電路大賽凝聚了各級領導、專家、學者和我校學科部領導、老師及每個參賽隊員的心血與汗水。在比賽的前后，我們的指導思想是：參賽獲獎不是最終目的，深人持久地開展教育教學改革，充分調動學生學習積極性，吸引更多的學生參加各類競賽和科技活動，培養更多的優秀專業人才，才是我們的努力方向。集成電路大賽引來了眾多企業，他們對參賽學生的青睞，對于與學校合作的重視，也正是我們學校所渴求的。在參賽中與同行各企業充分交流，學校與企業的緊密結合，才能更清楚市場對優秀畢業生的要求，進而能明確培養目標，并在平時的課程教學中加以滲透，在教學中不斷改進；在參賽中與其他兄弟院校充分分享經驗，不斷學習別人的長處，分析參賽中暴露的共性問題，在教育教學中不斷改進；在參賽中提高教師的指導水平和改進教育教學方法；在參賽中提高學生的綜合素質，培養大批適應現代化建設需要的基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新精神和實踐能力的高級應用型人才，才是我們參加北京大學生集成電路設計競賽的最終目的。

3.準備認真，重在過程

承辦方北方工業大學周密的準備工作和熱情的服務為大賽成功舉行創造了良好的外部環境。北方工業大學和華大九天公司組織的集訓為成功參賽奠定了扎實的基礎。

在學科部領導和各位老師的努力下，在實驗室老師的大力協助下，在華大九天公司培訓人員的大力支持下，我們組織了兩個階段的集中培訓，并在培訓的基礎上進行了有針對性的輔導練習，并在參賽前舉行了預賽。這些環節對學生和老師起到了很好的引導和督促作用，保證了良好的訓練環境，營造了積極向上的參賽氛圍。

在電子競賽的準備過程中，適逢暑假，假期長，學生們可以充分利用暑假時間認真復習電子器件、數字電子電路、集成電路分析與設計等課程的理論知識。同時，學生們還學習華大EDA軟件，進行實際電路和版圖繪制上機練習，培養了理論聯系實踐的學風。通過競賽準備，學生需要綜合運用所學知識，解決競賽中遇到的各種問題，提高了運用理論知識解決實際問題的能力。通過競賽準備，磨合了小組間的默契配合和分工，增進了師生情誼，提高了團隊作戰能力。通過競賽準備，找出了自己在知識上的不足，明確了社會的需要、工作崗位的需要和工作性質，樹立了新的奮斗目標，產生了學習新的動力。

4.參賽對嵌入式系統和集成電路設計教學改革的啟示

北京大學生集成電路設計競賽對于培養學生參加實踐的積極性、理論聯系實際的學風和團隊意識有著重要作用，競賽給學生提供了一個施展才華、發揮創新能力的機會和平臺。并對高校集成電路設計課程的教學內容和電子科學與技術的課程體系改革和學生今后工作起到一定的引導作用。

4.1 知識整合的系統教學思想

自從1958年基爾比發明集成電路以后，集成電路一直按照摩爾定律的預測飛速發展。面對集成電路如此迅猛的發展形勢，教學工作也要與時俱進，不斷改革創新。我承擔《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程，深深體會到微電子專業的學生學習嵌入式系統與其他專業有所區別，因為芯片的設計方向日益朝著片上系統SOC、片上可編程系統SOPC的方向發展[3]。學生不僅需要有系統的概念[4]，同時需要對典型處理器體系結構有清晰的理解，在設計SOC芯片時才會有系統的設計思想[5]，又會對處理器內部體系架構有清晰的概念。因此，在對微電子專業的學生講授嵌入式系統時，要緊密結合集成電路設計的要求，結合集成電路分析與設計、數字電子、模擬電子、電子器件等課程的內容，使學生不僅對處理器結構體系清楚，更熟悉各模塊電路，如ALU單元電路、筒形移位器、乘法器、寄存器、SRAM、DRAM單元等等。在處理器的，培養學生系統的概念，掌握外部單元電路，如存儲器單元電路、系統總線單元、SPI、IIC、UART等等接口電路，從使用者的期望角度出發，來進行芯片的設計，既是使用者，又是設計者。學生在學習集成電路設計的課程時，緊密結合嵌入式系統中的系統體系結構、結合處理器內部的體系結構，具有整體的大的系統性設計概念，整合學生對各個課程的分離的知識內容，培養綜合運用所學知識解決系統問題。通過增加實驗和上機課時，提高學生將理論與實踐緊密結合，培養學生運用所學理論知識解決實際問題的能力。

4.2 改革傳統的教學模式

我國的大學課堂教學模式長期以來被德國教育家赫爾巴特的“四段論”與前蘇聯教育家凱洛夫的“五環節”所主宰，在新的教育環境和教育目標下，他們所倡導的課堂教學結構和施教程序越來越明顯地暴露出它的弊端，最突出的是“以教代學”的陳腐教學思想和“注入式”、“滿堂灌”的落后教學方法.這種“以教師為中心，以教材為中心”的課堂教學，決定了學生在整個教學過程中所處的被動地位，很大程度地禁錮了學生的創造性思維，對學生自學能力、實踐能力和創新能力的培養構成了嚴重的障礙[2]。

現代教育理論指出：指導學生從實踐和探索中通過思考獲取知識，又在解決問題的探索活動中，運用已獲得的知識和技能是培養智能的最好途徑。

本次競賽上午閉卷完成理論知識的考試。本科生的上機操作內容是根據提供的狀態圖設計一個計數器電路，然后進行原理圖的繪制，再次進行版圖繪制，進而進行DRC、LVS等環節驗證，并撰寫設計報告。學生需要利用數字電路中所學的狀態表，構造出邏輯關系式，運用卡諾圖化簡得到最簡電路，最后再繪制單元電路，設計出具體的CMOS電路和版圖，并進行驗證。同時還需要構造出計數器所需的時鐘電路。在上機的開始一個半小時中，指導老師可以參與指導，這樣增加了比賽中老師對學生的限時指導內容，更有利于學生的競賽，符合培養人才的現論要求。

學生基本上完成了從需求分析、電路設計、繪制電路、（仿真）、版圖繪制、驗證到撰寫報告等環節。通過競賽，使學生能親自感受一個簡單的集成電路設計流程，培養了學生的系統設計概念。學生從早晨9點一直進行到下午六點，在短短的一天內要完成筆試和7個小時的上機電路繪制和驗證等工作，小組成員只有密切配合，充分發揮各自的優勢，保持堅韌不拔的精神，才能取得最終的勝利。這種方式非常有利于培養學生的合作精神和團隊精神，鍛煉了學生的毅力和體力。

施教之功，貴在引導?？梢钥闯觯傎愒诤艽蟪潭壬戏犀F代教育理論的要求，符合學生的認知規律。以學生為主體、教師為主導的教學模式正是以傳授知識為前提，以形成技能為基點，以培養智能為重心，以全面發展人才為歸宿。在《嵌入式系統》和《集成電路分析與設計》課程教學中，增大課程的實驗內容，學生帶著問題，進行學習，進行思考、小組討論，經老師點撥，實現了運用所學理論解決實際問題的過程，既培養了學生的綜合能力，又完成了教學任務，符合現代教育論的要求。

施教之旨，在于培養學習方法和思維方式，培養獲取新知及再創造之本領。將學生分成小組，布置某一命題，發揮學生的主動性，引導他們查閱資料，分析歸納總結，并在課堂中進行報告或實驗演示。學生反映效果很好，獲取了知識，又培養了學生自學能力和主動獲取知識的方法。

5.引導學生參與科研，撰寫學術論文

通過大賽引導大學生形成一股扎扎實實的學習和研究的風氣。激發學生在專業領域的學習興趣，參與到老師平時的科研中，增加動手實踐的機會。并在科研中進一步培養學生的研究興趣，形成良性循環。對于取得的研究成果，可以引導學生撰寫論文，并能在廣大同學中起到表率作用。

6.結束語

培養二十一世紀集成電路設計人才是我們教師面臨的歷史任務。北京市2011首屆“華大九天杯”大學生集成電路大賽以充分調動各方面的參與積極性。正確的指導思想、科學的組織程序、踏實認真的準備工作以及大賽對校企合作、對教學改革將產生重要的影響。實踐表明，開展大學生集成電路設計競賽，對于推進我國集成電路人才培養、推進素質教育、理論實踐結合能力、解決問題的能力、培養學生創新精神、團隊協作能力和培養學生的集體榮譽感等方面具有重要意義，同時也對高校的集成電路設計課程和實踐教學改革起一定的引導作用，極大的強化了學生繪制版圖、電路設計能力和集成電路設計思想。

參考文獻

[1]甘學溫,趙寶瑛等.集成電路原理與設計[M].北京:北京大學出版社,2007.

[2]陳建英,李濤,撒曉英.抓住競賽契機 深化計算機專業教學改革[J].西南民族大學學報·自然科學版,2010,36(9):75-77.

[3]Ahmet Bindal,Sandeep Mann,Billal N.Ahmed.An Undergraduate System-on-Chip

(SoC)Course for Computer Engineering Students[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,2005,48(2)：P279-289.

[4]Lei Jing,Zixue Cheng,Junbo Wang.A Spiral Step-by-Step Educational Method for Cultivating Competent Embedded System Engineers to Meet Industry Demands[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,1-10.

[5]Xiumin Shi,Ji Zhang,Yanbing Ju.Research and Practice in Undergraduate Embedded System Course[C].The 9th International Conference for Young Computer Scientists,

2569-2663.