電子設計論文

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電子設計論文:EDA技術對電子設計的應用

摘要：隨著當今經濟和科學技術的不斷發展，一種電子設計自動化的技術又稱為EDA技術被廣泛應用于電子設計中并得到了全面的認可。EDA技術成為了傳統的電子設計發展上的新機遇，為電子設計帶來了新的技術理念，對電子設計行業的影響是巨大的。EDA技術在電子設計的發展中憑借著獨特的靈活性和便利性占據著舉足輕重的地位，引領著電子技術發展的潮流。本文將針對以EDA技術的研究應用工作，對EDA技術的概念進行了簡單的闡述，并根據技術的優勢對設計流程進行了步驟和環節的分析，在EDA技術的應用中分析了它需要注意的問題，希望可以對電子行業中更深層次的利用提供幫助，為之后的電子設計系統化和現代化的工作提供技術方面的啟示。

關鍵詞：電子設計；EDA技術；應用；注意事項

引言

EDA技術在電子設計中是基于網絡、計算機和眾多科技中的一種新型技術。目前，在很多西方發達國家中已經將EDA這種先進的技術廣泛的應用于電子設計中，從在效率、速度和質量上都取得了明顯的成效。EDA技術已經全面的引領了電子設計發展的方向，所以，想要有效的利用EDA技術發展電子設計就要全面的去認識它，正確的以EDA技術的含義為基礎了解它的優勢，并熟練的掌握EDA技術的設計應用流程。注意EDA技術在電子設計中實際操作中會出現的問題從而更好的實現它的技術價值，這樣才能在電子設計的發展中追趕發達國家的腳步，才能全面的提升我國電子設計行業的發展水平。

1.EDA技術概述

EDA（ElectricDesignAutomation）又被稱為電子設計自動化[1]，EDA技術作為電子技術和仿真模擬工作的技術基礎引領著電子技術發展的潮流。EDA技術在電子行業中的應用為電子設計的工作提供了很大的技術依靠。當前，EDA技術的應用領域正不斷地得到擴展，許多電子設計行業發達的國家對EDA技術的應用越來越廣泛，我國也應該在電子行業中以EDA技術為發展的突破口提高電子設計的質量和水平，可以讓電子設計工作在更加系統和科學技術的支撐下實現更深層次和更廣泛的發展應用。EDA技術在電子設計中是通過可編程邏輯器件PLD（ProgrammableLogicDevice）技術在數字系統上的應用發展而來的。EDA技術通過計算機在PLD技術的基礎上利用硬件描述語言HDL（HardwareDescripitionLanguage）來實現目標邏輯[2]。設計者可以在EDA技術的支持下完成軟件描述硬件的功能，然后通過現場可編程門陣列FPGA（FieldProgrammableGateArray）或者是復雜可編程邏輯器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）來完成所要設計得結果。這個技術的應用為電子設計工作帶來了極大的靈活性和便利性。

2.EDA技術的基本特征及優勢

2.1EDA技術的基本特征

EDA技術的設計流程與傳統的電子設計流程恰好相反，它是自上而下的設計流程[3]。在傳統的電子設計中，它是先確定了集成電路的芯片后再根據各個模塊的功能進行局部的設計，然后再完成整個的系統設計。這種電子設計的方法存在著很多的問題和缺陷，需要的器件太多，容易出現故障，對元件的消耗很大，設計的效率很低。而EDA技術在電子設計中采用相反的電子設計流程可以有效的克服傳統的電子設計中存在的問題和缺陷。它在設計之前就從電子設計的整體角度考慮將系統中的各部分結構規劃好，在對方的框圖進行劃分時對相關的工作進行仿真和糾錯，利用HDL進行描述高層次邏輯并結合綜合優化的方法來完成所有的工作，在EDA技術的幫助下實現對任意一項硬件功能進行系統描述。最后通過FPGA和CPLD來實現電子設計的結果。這樣的電子技術的應用有效的避免了傳統電子設計中會出現的問題，降低了實際操作中可能出現的故障幾率，極大的提高了設計的效率。

2.2EDA技術的優勢

1）應用廣泛EDA技術具有應用廣泛的優點?，F階段，在電子設計中比較常用的編程方式酒紅色無線編程和在線編程，而EDA技術在電子設計中可以很好的適應并實現無障礙編程，同時讓編程更加具有保密性的特征引領著電子設計的發展潮流。2）可靠性高EDA技術具有可靠性高的優點。傳統的電子設計中具有復位障礙和跑飛缺陷，EDA技術不僅可以很好的克服這個缺陷還可以將電子產品中的各系統通過集成和壓縮在一個芯片中，在電子設計中便于被管理并有效的控制了風險，提高了電子設計的可靠性。3）普適性好EDA技術具有普適性好的優點。在電子設計的升級和創新環節中，EDA技術可以憑借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的應用[4]，這對于通信類的電子設計具有很大的優勢。4）效率高EDA技術具有效率高的優點。EDA技術在多種模塊的功能化下可以實現多任務的并行，大大的提高了電子設計中的速度和效率。超越了傳統的電子設計，滿足了電子設計對信息化和市場化適應的需求。

3.EDA技術在電子設計中的流程

EDA技術在電子設計中的流程（如圖1EDA電子設計流程圖）首先是將設計的意圖通過EDA工具的文本或圖形編輯器用文本方式或圖形方式表達出來。在通過設計意圖完成設計的描述之后就可以進行編譯，編譯主要是轉換格式和對一般性的語法及電路進行排錯。為接下來的邏輯綜合和優化做準備。邏輯綜合是綜合器針對于FPGA/CPLD供應商的具體產品對源文件進行綜合，綜合后得結果具有硬件可實現性，這也是硬件電路從軟件轉化過來的關鍵一步。綜合的同時，還將設計中冗余邏輯進行去除優化，從而節省了資源，提高了效率。一般是對資源優先或是速度優先兩種方式進行優化。綜合優化就是對軟件的設計和硬件的可實現性進行結合，也就是對具體型號的芯片進行布局、布線和適配。之后進行功能的仿真和時序的仿真，在這個階段如果仿真沒有發現問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統中通過硬件測試進行檢測[5]。4.EDA技術在電子設計中的應用在電力的系統設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調試、系統的級數低、參數漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術。在EDA技術中的A/D轉換和濾波器可以很好的解決傳統的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現場可編程門列陣的內容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉換器將轉換結束的信號EOC上升沿發送給時在這個階段如果仿真沒有發現問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統中通過硬件測試進行檢測[5]。

4.EDA技術在電子設計中的應用

在電力的系統設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調試、系統的級數低、參數漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術。在EDA技術中的A/D轉換和濾波器可以很好的解決傳統的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現場可編程門列陣的內容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉換器將轉換結束的信號EOC上升沿發送給時序控制器，然后時序控制器接收到信號之后向并串轉換、串行延時、系數查表、位移相加、鎖存輸出五個模塊發送并串轉換信號、串行延時信號、系數查表信號、位移相加信號、鎖存輸出信號。2）并串轉換模塊、串行延時模塊、系數查表模塊、位移相加模塊、鎖存輸出模塊這五個模塊在按照到時序控制器發送來的信號依次進行運行[7]。對各個模塊的描述語言采用的是VHDL語言，系數查表模塊在設計時元件使用的是ROM元件，把查找的內容寫入MIF文件中，采樣的頻率要比截止的頻率小一級，芯片結構在通過對算法的改進過程中得到最佳的匹配[8]。從而運算的效率被提高，5.結論在我國的經濟飛速發展的帶動下我國的科學技術也在不斷的進步，在科學技術的支持下電子產品的設計水平也得到了大幅度的提升。現如今EDA技術憑借著自身的優勢儼然已經成為電子設計過程中的核心技術，成為電子產品研發應用的源動力。隨著科學技術的不斷變革，EDA技術也將電子設計的水平推向新的高度。電子設計的工程師要熟練的運用和掌握EDA技術，將EDA技術在電子設計中的應用優勢得以凸顯出來，通過實際的實踐操作中不斷的完善和創新，有效的解決傳統電子設計中的弊端，減少實際中的故障幾率，使得設計效率大幅度的提高，讓EDA技術得到更好的推廣前景，提高電子產品的核心競爭力，進一步促進電子產業的發展。

作者：陳衛東 單位：廣東省新興中藥學校

電子設計論文:電子設計競賽的模擬電子技術教學改革

摘要：全國大學生電子設計競賽是大學生參與的重要科技活動之一。安徽工程大學電氣工程學院在總結學生參加電子設計競賽經驗的基礎上，完善了以項目化為核心的模擬電子技術課程教學體系，革新了以仿真計算和自制教學設備相融合的教學手段。實踐表明，教學改革顯著提升了教學質量、教學效果以及學生的工程實踐能力，同時提高了學生在電子設計大賽中的成績。

關鍵詞：電子設計競賽；項目化；電子技術；仿真

電子設計競賽是非常重要的大學生學科競賽活動，推動了高等學校電子信息類專業課程體系和課程內容的改革，不僅培養了大學生的實踐創新能力和團隊協作精神，而且提高了學生的工程實踐素質。另外，大賽組委會還增加了全國大學生電子設計競賽模擬電子系統專題邀請賽，命題以模擬電子系統設計為主題，內容涉及模擬信號獲取、處理、轉換、產生以及變換技術等方面。由此可以看出模擬電子技術在電子信息類專業課程體系中的重要地位。模擬電子技術是電子信息類專業非常重要的專業基礎課，對學生后續課程的學習有著舉足輕重的作用。隨著電子技術的發展，數字電路的應用越來越普遍，使得部分學生產生了模擬電子電路不再重要的錯誤認識。由于傳統的教學模式存在著過分重視理論知識考核成績，重分析輕設計，驗證性實驗多綜合性實驗少等問題，加上課程學時數的不斷減少，使得模擬電子技術課程的學習效果不盡理想。綜上所述，進行模擬電子技術課程教學改革已勢在必行。安徽工程大學電氣工程學院在總結學生多年參加電子設計競賽經驗的基礎上，利用仿真計算和自制教學設備相結合的教學手段，建立了以項目化為核心的模擬電子技術課程教學體系，并取得了顯著的教學效果。

1以電子競賽題目為依托，設計項目化教學任務

全國大學生電子設計競賽的題目是在廣泛開展賽區征題的基礎上由專家統一進行命題，具有較高的前瞻性。通過分析大賽命題所包含的知識點，結合模擬電子技術教學大綱中的內容，建立項目化教學任務，實現該課程由重理論到重實踐的轉變[1~3]。電氣工程學院師生經過多年的探索，結合電子競賽中用到的知識點，建立了若干個綜合性的實驗項目，實現模塊化教學[4~6]。通過這些項目，學生可以很輕松得將理論和實踐聯系起來，加深對所學知識的理解。這里以其中的一個實驗項目“差動變壓器式位移傳感器的調理電路設計和制作”為例進行說明。圖1所示的是差動變壓器式位移傳感器調理電路原理框圖。圖中正弦波或方波產生電路的功能是產生一定頻率的正弦波或方波，用來激勵傳感器的初級線圈；檢波電路的功能是將差動變壓器次級線圈輸出的電壓轉換成一個既能反映位移大小，又能反映位移方向的電壓信號；放大電路的功能是將檢波電路得到的小信號放大成合適的大信號；濾波電路的功能是將放大信號的高頻分量濾掉，獲得一個純凈的直流電壓信號；轉換電路的功能是將電壓信號轉換成電流信號，以便適應信號的遠距離傳輸；直流電源電路的功能是對整個電路進行供電，一般情況下供電電壓為24VDC。該電路通常用來檢測物件移動的位移量，在電子設計競賽中的應用非常普遍，同時整個調理電路基本上包含了模擬電子技術課程的所有知識點。表1為調理電路包含的單元電路和教學大綱的對應關系。

2仿真計算和自制教學設備相互融合

隨著計算機技術的發展，仿真計算在學習和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真計算已經與理論分析、科學實驗成為當代科學研究的三大支柱。在電路板制作之前未能發現設計缺陷可能延遲計劃，從而顯著增加成本，仿真則有助于這類問題的及時發現。在模擬電子技術教學過程中，支持“理論分析仿真計算實驗驗證”的完整流程。目前，在計算機上搭建仿真計算的平臺非常容易，這就為課程教學實現理論和實踐結合提供了極大的便利。全國大學生電子設計競賽考查參賽者的一項重要能力就是設計并制作電路板。我校電氣工程學院師生結合歷年電子設計競賽的題目，先用PSpice軟件進行仿真，然后自行設計制作了多套實驗裝置，并用于實驗教學。其中，2013年全國大學生電子設計競賽綜合測評題要求利用綜合測試板上的555芯片和四運放324芯片，設計制作一個頻率可變的同時輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波I、正弦波II的波形產生電路。圖2是其中一個單元電路即方波和鋸齒波產生電路的仿真計算，（a）圖為方波和鋸齒波產生的電路原理圖，（b）圖為uo1端輸出的方波波形，（c）圖為uo2端輸出為鋸齒波波形。同樣，可以利用PSpice軟件對其它單元電路進行仿真計算。圖3為自制的2013年全國大學生電子設計競賽綜合測評題的PCB圖和實物圖。

3教學改革的效果

以項目化教學任務為載體，結合大學生電子設計競賽，優化了模擬電子電路課程的教學內容，并采用最新的教學手段，培養了學生的動手能力、創新能力和團隊協作精神。

3.1學生理論基礎明顯扎實

以前學生在學習模擬電子電路時，很多概念學得不是很扎實，自從課堂教學中使用了仿真計算后，特別是我校電子電氣類專業開設了仿真軟件學習課程，學生的學習興趣明顯提高。學生可以利用仿真軟件對學習的每一個電路都進行仿真計算，這樣可以很好地檢驗理論學習的效果。

3.2學生競賽成績顯著提高

自從教學改革以來，參加電子設計大賽的人數大幅度提高，同時取得了很好的成績。截止到2017年，我校電氣工程學院學生參加大學生電子設計競賽，共獲得國家級一等獎3個，國家級二等獎2個，2014年和2015年蟬聯安徽省TI杯，成績喜人。

4結語

在總結電子競賽經驗的基礎上，運用仿真軟件進行項目化教學，對模擬電子技術課程教學進行了全方位的改革，優化教學內容，革新教學手段，形成了完善的課程體系。通過多年的教學實踐，該體系能夠有效地調動學生的主動性，在最近幾年模擬電子技術課程考試中，學生的不及格率明顯下降。同時，教學改革的各項措施，提高了學生的實踐創新能力，教學效果顯著。

作者：王冠凌 柏受軍 王正剛 單位：安徽工程大學 電氣工程學院

電子設計論文:電子設計競賽與實踐教學改革分析

【摘要】電子設計競賽是培養學生創新能力和實踐能力的重要方法。本文以新時期下電子設計競賽與實踐教學改革作為此次討論的重點。

【關鍵詞】電子設計競賽；新時期；實踐教學；創新

1前言

電子設計競賽是有教育部和信息產業部組織的學科型競賽，它是一項面向學生開展的科技型活動，主要目的是通過對高校的電子信息學科課程的內容進行改革，從而提高學生的綜合素質和實踐的能力，最終解決實際問題，同時它還對學生協作能力、創新能力的培養起到積極的推動作用。

2新時期下組織電子設計競賽的意義

由于當今建筑行業的不斷發展，促使協作型人才和創新型人才受到人們越來越多的青睞，也正是因為傳統的教育方式使得學生不能掌握最新的技術，即使做實驗也是僅對一些理論知識進行簡單的驗證，從而不能有效的培養學生的協作能力和創造能力。因此為了培養全方位的社會型人才，進行電子設計競賽是很有必要的。電子設計大賽是國家相關協會和一些知名企業聯合組織起來的學科型競賽，它不僅對協作能力、操作能力和創新能力的綜合檢驗提出了要求，還要求參賽的學生能熟練完成搜集相關資料、分析論證、選擇器件、設備調試、撰寫報告等具體過程，而且競賽的題目涉及到的內容還多、專業性強、理論技術新，這就促進了電子技術課程的實踐教學改革。參賽的學生還要進行競賽前的專業培訓，通過相關培訓不僅鞏固了基礎理論知識，而且還對學生的動手能力提到了提升的作用，從而促進了創新能力的進一步提高。不管能否在設計大賽中取得名次，只要是參加過專業培訓和電子設計大賽的學生，都能在系統設計、合作精神、創新能力等方面有不同程度的提升，在設計大賽中表現突出的學生能表現出較好的協作能力、競爭意識與創新精神，從而得到用人單位的一致好評，有效提升了就業能力。

3舉例說明新時期下電子設計競賽的收獲

在國家相關部門的大力支持下，電子技術學校將電子設計競賽當做重點任務來抓，在老師的及時指導和學生的不斷努力下，電子設計競賽在近幾年取得了非常好的成績。比如說陜西省的一所電子技術學校曾多次獲得“優秀組織先進單位”的光榮稱號，在2012年，在全國舉辦的技能大賽中，獲得陜西省一等獎的學生就有8名，二等獎的有15名，三等獎的21名;國家級二等獎的有3名，在2014年的專業人才技能大賽中，這所電子技術學校獲得陜西省比賽一等獎的有4名，二等獎的有8名，三等獎的15名;獲得國家一等獎的有2名，二等獎的有5名。這些成績為該校的師生提供了一定的精神動力。

4電子設計競賽對實踐教學改革起到推動的作用

電子設計大賽的特點是努力讓課程內容和電子技術課程體系相結合，并與學生綜合素養的提高結合起來。在電子設計競賽中，不僅要求參賽的學生有較扎實的基本功，還要具有較強的實踐能力和創新能力。它是以電子技術的設計為主，同時還涉及到可編程器件、微機等專業，尤其要注意關于新技術、新儀器等應用方面的導向作用。因此將電子設計競賽中的新知識、新技術積極滲透到實踐教學中，通過采用靈活的教學方法實現電子設計競賽和實踐教學的有機結合。

5實踐教學改革的內容以及方法

通過將電子設計競賽培訓階段的整合，對應到相關的實踐教學中。即:基礎階段對應感性的認知、驗證原理階段、專題訓練階段、測試階段對應電子設計、創新研究階段。

5．1基礎訓練階段

首先要求熟悉掌握電子設計課程內容的常用儀器，使用的方法以及測試的方法，接下來進行專業的配套電子系統訓練，即設計實驗、驗證實驗、系統實驗、創新實驗等主要訓練環節。緊接著進行電子設計實踐環節訓練，即電子知識相關復習、電子設計課程從而進一步完善數字電路、電子線路、通信系統、單片機數據搜集系統等相關內容的制作與設計。在此過程中增加了高頻線路、EDA技術等方面的內容。采用這種基礎訓練法，需要采購統一的器件、集體訓練，從而進行相關的設計與制作，師生間加強交流來一起解決遇到的難題。

5．2專題訓練階段

通過對以往的電子設計競賽題目的了解和深層次的研究，及時掌握同行業之間電子技術發展情況的動態信息，也可以通過互聯網來關注各種有關的信息，并將電子設計競賽的范圍總結歸納為信號源、放大器、先進儀器、數據信息采集、接受系統和控制系統等六大類型;此項競賽涉及到的課程有通信電路原理、電子技術、單片機的理論原理和實際應用、邏輯器件、輔助設計工具、電子測量等;涉及到的內容包括電路設計與應用、最新電路的設計方法、電子仿真電路、以及靈活應用設計工具。并由電子行業專家和相關老師進行討論和深層次的研究、探討，結合每期情況從而設計出與之相關的訓練題目。但是這些題目不僅要有理論計算，關鍵是還要有實際操作的環節，例如對電子儀器的調試、測試等;涉及的知識面要廣，不僅有基礎知識，還應該有專業知識，同樣要有新技術、新儀器的應用。

5．3對實踐教學改革測試與考核的分析

根據電子設計體系中不同階段的不同特點，參考電子設計競賽評分的標準和流程，并按照競賽題目基本功能指標進行必要的測試和考核。在此過程中要求學生結合實際題目從相關工藝、制作水平、功能價格等方面寫出電子技術實踐教學的總結報告并進行答辯。并由教師組對學生的總結報告、制作的水平、學生演講、應變的能力等作出客觀的評定并打分。在這個過程中是培養學生自我管理能力、邏輯思維能力、決策能力和控制能力的好機會，同時對學生綜合素質和整體教學水平的提升都有積極的促進作用。

6結語

綜上所述，電子設計競賽為電子信息技術相關知識的廣泛應用提供了一個很好的機會，通過開展電子設計競賽活動、實踐交流不僅提高了學生的學習興趣，還提高了學生的實踐能力、綜合能力，通過在實踐中增加系統設計和制作的環節，有效提升了學生的合作能力和創新能力。

作者：李耐根 單位：新余學院

電子設計論文:電子設計大賽應用型人才培養方案

摘要：本文以電子設計大賽下的高校應用型人才培養為切入點，從教師輔導與學生教育兩個方面，細致探討具體的應用型人才培養思路與方案，期望以電子設計大賽為契機，推動各高校人才培養工作的優化發展，實現教育處創新與實踐能力更為出色的高素質應用型人才的培養目標，提供有益的參考。

關鍵詞：電子設計大賽；應用型人才；培養方案；教師輔導

高校的主要教育任務在于為社會培養、提供具備創新意識與實踐能力的專業、應用型人才，為社會經濟、技術以及文化的發展帶來相應的人才資源與作用。近年來國家為培養具備相應高素質應用型人才組織、創辦了多項工作活動。這其中全國的大學生電子設計大賽，就是專門面向高校學生所舉辦的科技活動，為促進高等院校電子信息相應課程的改革發展，并推動大學生創新意識、實踐能力以及團隊精神的提升鍛煉。有助于高校進一步教育培養出社會所需的高素質應用型人才，實現社會的高效發展建設。

一發揮教師的輔導作用，做好學生參賽的準備工作

要提升高校學生參與電子設計大賽熱情與力度，不僅需對其做教育引導，還應積極調動教師的力量，發揮出各個教師的專業特長與表率、輔導作用，將電子設計的參賽題目劃分為多項專題，由不同專業的教師做專題教育與輔導。通過開設專題輔導課程等方式，令學生能接受系統的電子設計賽前輔導與各專題的講解教育。以便充分發揮高校教師的力量，在提升學生參賽水平的同時，促進其創新思維與實踐能力的發展進步。賽前的輔導、指引工作是高校學生參與電子設計大賽極為關鍵的階段。絕大部分參與競賽的大學生只有兩到三年的高校學習經驗，對于電子設計大賽的相應題目進行理解與探究，還存在一定的困難。這一方面是因為電子設計大賽的題目本身就是對專業知識的系統總結與囊括，相應會檢驗大學生在校期間的學習情況與成果。另一方面理論知識學習與實踐運作也是存在差異的，許多學生基礎知識掌握較為牢固熟練，但對于電子設計大賽的實踐題目就會顯得無所適從，不知從何下手。對此就需要高校教師在賽前為學生做系統、具體的專業輔導工作，經由各專題環節的講解教育，幫助學生有效理清題目的考查思路與范圍，明確自身工作重點，在教師的指引下正確進行相關實驗操作與研究，以盡可能降低學生出現思維誤區與“走彎路”等情況的概率。并且也能在賽前輔導進程中，相應培養強化高校學生的實踐創造能力，能基于自身所學知識，在題目的要求與引導之下，懂得從哪方面入手，怎樣操作實踐。以此發展學生將自身思維、學習內容轉化為學習成果的能力。此外高校也應高度重視電子設計大賽的賽前輔導工作，制定每一年度的賽前輔導、培訓規劃與具體工作安排，確保大學生能在參與競賽之前得到各專業教師具體、系統的知識輔導與實踐教育。以此在保證高校學生參賽成績的同時，高效推動發展學生創新意識與實踐能力的培養發展。

二以培養應用型人才為目標實施學生素質能力發展方案

（一）對學生創新意識的培養發展方案

電子設計大賽相比其他的大學生專業競賽活動，在注重考查學生知識基礎的同時也更為強調其創新意識的運用。創新本身是高校學生教育培養的能力之一，而電子設計大賽的每一道題目都含有基本題與發揮題兩部分，以此即完成對高校學生基礎專業知識的檢驗工作過，又能相應考查評估學生的創新思維能力。學生在參與電子設計大賽的培訓以及實踐訓練過程中，也能相應鍛煉自身的創新思維。電子設計大賽題目不是傳統的驗證性實驗，本身具備多種實現手段，以此指引學生從題目不同角度、方向與思路上尋求更為全面與多樣的實現方法，進而帶動高校學生思維的開拓延伸，并進而培養其主動進行創新探究的思維習慣，在促進學生創新能力與意識發展的同時，為其今后步入社會工作打下堅實的能力基礎。對此高校在電子設計大賽的賽前輔導以及平時訓練進程中，也應重視相應的創新意識培養目標，注意在訓練試題上給予學生更多的思維自由與實施空間。令其脫離固有思維模式的限制，充分展現、發揮出學生自身的思維創造力與想象力，以此提出、實踐不同角度與層次的題目實現手段，帶動學生創新思維能力的進步發展。

（二）對學生實踐能力水平的培養鍛煉方案

理論與實踐是相互存在差異又互為結合的關系，高校學生的理論知識所學，并需經由相應的實踐操作才能轉化為學習成果，其實踐能力也是高素質應用型人才的基本要求之一。而電子設計大賽作為注重實踐運用的大學生競賽活動，就是專門考查學生將題目理論轉化為實際實驗、設計成果的能力水平。整個競賽活動從賽前訓練到最終參賽，都需要學生全程進行動手實踐，以此驗證、檢查自身實驗設計的進度、成果以及測試情況，可以說電子設計大賽中學生就是在進行一場沒有停歇的“實踐競賽”。在整個參與動手進程中，學生需要基于大賽題目的要求，將自身要實現什么以及怎樣實現作為研究操作的核心目標。以此進行實物的設計制作，并在整個操作進程中相應逐步鍛煉學生的自主實踐水平，其也會在不斷的研究、操作中逐漸掌握到發現問題本質，以及如何解決問題的技巧能力。學生將從一開始參加競賽時滿腹經綸，但是理論與實踐卻相脫離窘境，到最后發展為參賽階段高效進行動手操作的狀態，以此推動高校學生實踐運用水平的不斷發展提高。學生也能在自主動手實踐中培養建立起良好的自信心與對實踐工作的參與熱情，在優化高校應用型人才培養成效的同時，也能相應為其今后參與社會崗位的實踐運用工作奠定堅實的經驗基礎。

（三）對學生團隊精神的培養創建方案

人類社會自古以來就是合作發展的社會，人在社會中進行工作都離不開與集體和團隊成員的協作活動。團隊精神也是當今社會與企業對人才的重要能力要求之一，也是高校進行應用型人才培養的重點。電子設計大賽的參賽設置，是以三人為一組組隊參賽，進行小組間的對抗競賽，同時其大賽還規定了時間限制，這就要求同一小組內的學生必須具備團隊合作精神與能力，進行電子設計的合作分工，并能默契配合。否則不但難以與其他小組做競爭，本小組的設計任務也較難完成。因此電子設計大賽的競賽重點，就在于小組團隊的合作效率高低，具備競爭力的小組團隊一定是團隊精神優異，并且善于配合分工的隊伍，以此才能有效克服電子設計中的各類問題困難以及時間限制。可以說電子設計大賽的成績，取決于小組團隊中三個人之間的團隊協作與分工情況，小組的設計成果也是三人集體合作的體現。因此高校在進行學生教育與賽前訓練進程中，就應針對性注重對學生團隊精神、協作能力的培養發展，在保證學生個性發揮的同時，令組內成員之間做充分的溝通交流，并彼此建立互信關系。以此強化組內學生間的合作意識與協作水平，在電子設計大賽的參賽進程中，推動高校學生自身團隊協作水平的發展提高。

（四）對學生求真務實作風的培養引導

在電子設計大賽的參與、訓練進程中，高校學生也能在不斷的探究、學習與實踐中，了解到務實作風的重要性。如果學生缺乏務實精神，凡事眼高手低、不踏實努力，所設計的作品不但難以符合大賽題目要求，更難以解決實踐運用中的各類突發問題與困境。由于電子設計大賽的題目囊括了多方面的專業學識與技能，具備較強的實踐性與專業性。學生對此進行學習、參賽，若缺乏相應嚴謹務實的作風精神，不能扎實一步一個腳印的打下知識基礎，就無法設計出合格的產品成果，同時電子設計大賽僅有四天的競爭期限，也必須要求學生放棄投機取巧的僥幸心理，必須具備扎實的專業知識基礎與能力，才能在如此短的時間內設計出高質量的成果。因此也需要高校教師在平時的教育與訓練工作中，強化對學生求真務實作風的培養力度，令其及時認知到，只有平時的努力積累與嚴謹學習，所打下的能力基礎才能幫助學生取得好的競賽成績。任何投機、浮躁的心理與想法都不能幫助學生提高競賽成績，反而會對其設計水平與應用型能力發展造成不利影響。

三結語

讓高校學生參與電子設計大賽這類競賽活動，能在高效培養其創新意識與實踐能力的同時，極大促進學生團隊精神、綜合素質的成長發展。各高校的應用型人才培養規劃，也應結合電子設計大賽做專門的培養方案設計，以促進參賽學生在學習、培訓進程中，獲得各方面能力素質的高效發展培養。以此帶動整個院校學風的轉變優化，推動高校高素質應用型人才培養成效的提升。

作者：朱洪杰 單位：廣州工商學院

電子設計論文:電子設計自動化課程改革研究

【摘要】作為高職院校中的一門重要課程，電子設計自動化教學質量的高低嚴重影響著高職院校的進一步發展，所以，根據教學模式，不斷提高教學的質量，逐漸受到高職院校的重視。本文通過簡要分析高職院校電子設計自動化教學中存在的問題，指出高職院校電子設計自動化課程改革的合理策略。

【關鍵詞】高職院校；電子設計；自動化；問題；策略

近年來，隨著經濟的不斷增長，電子設計自動化教學逐漸受到社會的普遍關注和重視，但是，由于教育理念、教學模式以及評價方式的不合理，電子設計自動化教學的效果較差，所以，了解電子設計自動化教學的現狀，合理開展電子設計自動化教學活動，成為高職院校教育教學工作中的重點問題。

1高職院校電子設計自動化教學中存在的問題

1.1電子設計自動化教學的內容安排不合理

傳統的高職院校電子設計自動化課程設置以及教學主要以學科本位為指導，按照教材的章節結構，依次介紹可編程邏輯器件、EDA開發工具和硬件描述語言等內容，系統性和整體性比較強，能夠幫助學生建立扎實的理論基礎，但是，忽視了學生實際操作能力的培養，導致電子設計自動化教學的質量很低[1]。在學習過程中，由于沒有有效整合教學內容，學生只是單獨地學習工具、器件和語言等理論知識，沒有通過實踐活動，驗證和檢測理論知識，導致學生的實踐能力不強。

1.2學生缺乏學習的積極性和主動性

電子設計自動化教學不僅僅需要扎實的理論知識，而且需要一定的實際操作能力，但是，在實際的教學過程中，很多教師主要通過語言，講解硬件的特點和用途，沒有根據學生的學習能力，適當展示相關的器件或者讓學生親自動手操作，未能讓學生充分理解和掌握理論知識，導致學生的學習積極性不高。另外，在教學過程中，一些教師一直采用統一的教學模式，講解教材內容，沒有充分考慮不同學生的學習能力和理解能力，未能充分調動學生的學習熱情，使得學生的學習效率低下、學習興趣不足。

1.3沒有有效融合理論與實踐

雖然在傳統的教學中，一些高職院校會開展實踐教學活動，但是，在實踐教學中，一些教師把大部分時間放在理論知識的分析和講解上，沒有給學生留夠實踐的機會，難以讓學生有效做到理論與實踐相結合，從而導致電子設計自動化教學的質量不高[2]。另外，電子設計自動化的實踐性較強，需要一定的教學設備和實踐場地，然而，一些高職院校的教學條件有限，不能為師生提供合適的教學條件，使得電子設計自動化教學難以有效開展。

1.4教學模式和評價方式不科學

在電子設計自動化教學中，一些教師經常采用灌輸式的教學模式，講解理論知識，忽視了學生學習興趣的培養，沒有給學生提供合適的學習機會，使得學生的學習效果不明顯。另外，進行評價時，很多高職院校主要通過理論考試的方式，檢測學生的學習情況，沒有適當考察學生的實踐能力，導致學生重視理論知識的學習，忽視實踐能力的鍛煉，進而制約了學生綜合能力的提高。

2高職院校電子設計自動化課程改革的合理策略

2.1根據自身情況，合理制定教學大綱

高職院校主要以學生的實踐能力作為培養目標，所以，在實際的教育教學工作中，高職院校需要根據教育部的要求，合理制定教學大綱，把電子設計自動化作為電子信息類專業的核心課程，并且把使用設計軟件設計電路作為主要的教學內容，要求學生熟練掌握應用軟件工具，以鞏固學生的理論知識[3]。同時，在教學過程中，高職院校可以加強專業課程之間的聯系，不斷拓寬學生的專業知識，要求學生掌握設計知識和技能，加強學生對電路的理解，以提高學生的學習效率。另外，高職院校應該充分重視電子設計自動化教學的技能性和應用性，以提高學生的綜合能力，實現學生的進一步發展。

2.2合理選擇教材，增強學生的學習熱情

目前，在科學技術水平不斷提高的情況下，現有的教材已經不能適應電子設計自動化教學的需求，所以，在具體的教學過程中，高職院校應該根據電子設計自動化專業的實際情況，合理選擇教材，不斷增強電子設計自動化教學的科學性和時代性，以激發學生的學習興趣，提高教學的效果[4]。高職院?？梢赃m當省略一些理論知識，詳細講解PCB知識、封裝知識、原理圖元器件知識和制版知識，促使學生具有扎實的理論基礎。同時，高職院校可以適當引入典型性的項目，讓學生通過親自操作，掌握電路的設計流程，引導學生做到理論與實踐相結合，以提高學生的專業水平。另外，高職院校應該重視實踐制作，讓學生通過實踐制作，掌握電路設計的技能，了解工作流程，實現理論與實踐的有效融合。

2.3有效融合理論教學與實踐教學，提高學生的專業能力

理論與實踐相結合是高職院校教學中的重點，所以，在平時的教學過程中，高職院校應該根據自身的教學特色，合理安排電子設計自動化教學課程，不斷增強學生的學習熱情，以實現電子設計自動化教學的目標。高職院校可以把電子設計自動化課程與綜合實訓、模擬、數字、畢業設計等活動有效結合起來，讓學生根據教學內容，學習理論知識，掌握實際操作技巧，以培養學生的專業能力。同時，在實踐教學活動中，高職院校可以適當增加教學內容，讓學生自己動手制作實物，以增強電子設計自動化教學的趣味性，提高學生的學習效率。例如，在教學過程中，高職院校的教師可以根據學生的實際情況，采用任務驅動法，讓學生按照設計主題，自行設計電路，以強化學生對理論知識的記憶，培養學生的實踐能力。另外，在平時的教學過程中，高職院校的教師應該重視學生的學習情緒，根據具體的教學內容，適當安排學習任務，以充分調動學生的學習積極性，提高電子設計自動化教學的有效性。

2.4積極改進教學模式，合理制定評價方式

在以往的教學中，高職院校通常采用考試的方式，了解學生的學習情況，然而，雖然書面考試成績能夠反映出學生的理論知識掌握情況，但忽視了學生實際操作能力的考察，導致學生的專業能力不高，所以，在新課改的背景下，高職院校應該根據電子設計自動化專業的實際情況，合理制定評價方式，不斷提高電子設計自動化教學的質量，以提升學生的專業水平，促進學生的全面發展。在教學過程中，高職院校的教師應該重視學生實踐操作能力的培養，盡可能多地為學生提供實踐的機會，要求學生結合理論知識，設計、制作電路，以培養學生的學習興趣，提高電子設計自動化教學的效果。同時，在考試過程中，高職院?？梢圆捎脮婵荚嚺c和實際操作相結合的方式，讓學生根據考試要求進行設計和制作，并且根據學生的具體情況，合理進行評價，以增強學生的學習熱情，提高學生的專業水平。

3總結

總而言之，電子設計自動化教學是理論性和實踐性較強的學科，對學生的專業要求較高，所以，在教育教學過程中，高職院校應該根據學生的發展需求，合理安排電子設計自動化教學課程，積極改進教學模式和評價方式，努力創造良好的學習環境，不斷增強電子設計自動化教學的吸引力，以激發學生的學習積極性，提高學生的綜合能力。

作者：劉薇 單位：永州職業技術學院

電子設計論文:電子設計模型套裝設計分析

摘要：模型套裝主要以單片機等智能芯片的學習和應用為基礎，可以實現使用者搭建外圍框架結構。模型套裝所使用的模塊可以根據使用者的需要自由組合，構造出不同結構，并配以專用模塊連接固定大小的元器件，完成整體設計，具有結構簡單、安裝方便、可設計性強等優點，非常適合電學的初學者學習和使用。

關鍵詞：模型套裝；單片機；結構模塊

現在許多電子設計愛好者和單片機初學者，在學習的初期都需要購買單片機類開發板。對于這種類型的開發板僅僅適合前期的學習，而不適合后期的進階學習及做實際的工程項目，當學有所成后真正需要制作一個屬于自己的作品時，又會對外圍的結構框架不知所措。目前市面上大多數模型都適合小學生和DIY愛好者，為了解決這種中后期的學習和設計的難題，特此設計了萬用模型套裝，此套裝不僅可以搭建幾十種模型，還可以根據自己的實際項目需要任意搭建自己的模型，對后期學習和項目的制作有重要的意義。

1總體的設計方案

此設計主要是將現有的大部分模型模塊化，通過改變其外形，使其能更好的和其他模塊以及主控搭配，完成整體的設計。系統主要分為三部分。第一部分為主控模塊。主控模塊采用的主控芯片是15單片機和stm32芯片。針對兩種芯片設計對應的基本電路，將電路最小化，引出IO口，并將外形設計成適合拼接的形狀。第二部分為專用模塊。專用模塊主要用于固定直流電機、舵機、各種傳感器等固定大小和形狀的器件。第三部分為連接板。連接板主要用于搭建主框架和分支結構等起到支撐作用的部分。連接板同時還包括一些特殊形狀版，例如：六邊形板、機械手等，用于一些特殊結構的構造。

2模塊設計

2.1主控模塊。主控模塊將主控芯片設計在固定的PCB板上，PCB板集成主控工作時需要的最小系統器件。同時將主控制芯片的所有IO口全部引出，方便設計者使用，再用模型將主控制芯片固定，方便和外圍器件進行連接，主控的固定板如圖1所示。主控固定板尺寸：寬40mm，小孔孔徑3mm，打孔孔徑5mm，厚度2mm。2.2專用模塊2.2.1舵機模塊。根據舵機的大小確定舵機模塊尺寸，使其能牢牢固定舵機，同時可以和不同的零件從上下側面都能和其他零件的拼接，并進行傳動，舵機模塊分為凹槽和直角兩種結構，分別如圖2和圖3所示。凹槽模塊具體尺寸：孔直徑3mm，長32mm，寬14.5mm，高23mm，厚度2mm。直角模塊尺寸：寬23mm，高20.5mm，寬18mm，厚度2mm，大孔徑3mm，小孔徑1mm。2.2.2直流電機模塊。由于直流電機的使用沒有舵機靈活，所有直流電機的連接板只設計了與舵機模塊同尺寸的直角模塊，如圖4所示，效果圖如圖5所示。直角連接板具體尺寸：寬度20mm，長度24.5mm，高度19.5mm，厚度2mm。2.3連接板模塊2.3.1雪糕板模塊。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主體框架，需要能方便固定，能隨意連接。雪糕板有兩種尺寸，使用者可以根據設計的需要自由選擇合適的尺寸。雪糕板模塊如圖6所示。雪糕板的兩邊采用三孔一組的設計，主要功能是連接其它功能模塊，中間采用多個五孔的組合設計，這樣的設計是為了保證在多個雪糕板連的接穩定。連接板模塊具體尺寸：長250mm，寬18mm，小孔孔徑3mm，大孔孔徑5mm。2.3.2特殊用板。在設計模型時，大多數都是根據自己的需要去設計模型，在設計一些常用但是特殊的器件時，需要一些特殊的模型，比如一個簡單的機械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型，如圖7和圖8所示。2.4設計展示。模塊與模塊之間通過Φ5mm的螺絲相互連接，連接位置可以根據設計者的需要而改變，操作簡單，安裝方便。套裝的設計非常有創意，比如仿生六腳蜘蛛、兩足機器人、四輪小車等模型，如圖9、圖10、圖11所示。結束語萬用模型套裝可以讓使用者拼湊出自己想要的各種結構模型，為初學者在學習單片機和STM32智能芯片時提供極大的便利。同時此套裝系統還具有成本低、結構簡單、安裝方便等優點，具有啟發使用者想象力的作用，充分突出了其實用性，有較好的推廣前景。

作者：陳浩 張勁松 王艷春 張婷 單位：齊齊哈爾大學通信與電子工程學院

電子設計論文:電子設計競賽與學生實踐應用能力探索

摘要：電子設計競賽有助于優化信息與電子類專業的課程結構，及時更新課程的理論內容；提升教師的專業水平；挖掘學生的創造力，使學生養成科學、嚴謹的學習和工作態度，提高實踐動手能力，培養團隊協作意識，在實踐中做到理論和應用的有機結合；有助于高校培養出能力型、創新型的優秀人才。因此，本文主要從高?，F狀分析、電子設計競賽的重要性，提出培養學生相應實踐應用能力的措施。

關鍵詞：電子設計競賽；學生；實踐應用能力

一、引言

電子設計競賽是面向廣大高等學校在校生舉辦的具有群眾性質的科技活動，是教育部、信息產業部組織的學科競賽。其目的從學校層面上講，有利于高等學校信息與電子類專業課程結構的優化及其內容的豐富，樹立理論和實際相結合的學風，加快在大學開展素質教育的步伐；從學生的角度出發，有助于開發學生的創新和實際操作能力，提升他們的團隊意識，提高學生發現和解決實際問題的能力；支持廣大學生積極參加課外科技活動，為有知識、有能力的優秀學生提供一個展現自己的舞臺。競賽往往圍繞相關領域的研究熱點和前沿技術，通過全國或者指定區域內的高校相互競爭比賽，大學生在綜合應用所學理論知識的基礎上，解決相關領域的應用問題或者完成主辦方設定的比賽項目。電子設計競賽對提高大學生實踐能力并激發創新精神，尤其對參賽者運用所學知識分析問題和解決問題的綜合能力的提高具有重要意義。

二、高校培養學生實踐應用能力現狀

1.基礎實驗為主的實踐教學不能滿足學生發展。目前，我國大多數高校的實踐教學仍采用基礎實驗教學的方法，以講授為主，輔助簡單的驗證性實驗，加深學生對理論知識的理解程度。科學技術日新月異、快速發展的今天，社會不斷對學生提出新的要求，他們在以后的工作和發展中需要具備良好的獨立思考能力和獨立實踐能力，簡單的驗證性實驗教學已經不能滿足學生的發展和社會需求。因此，如何有效地培養和鍛煉學生獨立思考和獨立實踐的能力是我們急需解決的問題。2.對學生綜合能力的培養重視不夠。部分高校忽視對學生綜合能力的培養，特別是學生設計能力和實踐能力的培養，使學生將理論知識應用于實際的能力較差，主要表現在：不會寫設計報告，報告格式不規范，計算機應用不熟練，對系統電路缺乏邏輯性，不能對系統電路進行周密分析，調試中很難準確判斷故障點并獨立解決問題，儀器使用、焊接等操作不熟練，缺乏將所學理論知識運用到分析和解決問題中去的能力。3.校內課外實踐活動和校外實踐基地建設相對滯后。校內課外實踐活動不夠成熟完善，校外實踐基地建設滯后，學生綜合開發能力和創新能力的培養缺乏相應的環境和條件。很多高校缺乏引導學生利用這些第二課堂提高專業能力的有效方法和手段。4.實驗條件和師資力量有限。對于很多普通高校來講，開放創新性實驗室的建設和管理模式不夠完善，指導教師隊伍有待擴大，水平有待提高。創新實驗和普通實驗室在建設和管理方面都有很大區別，學生在創新實驗室花費大量的時間和精力學習和研究，這需要實驗室具備良好的實驗條件以及寬松的研究環境。因此，高校應不斷完善開放性創新實驗室建設，加強對指導教師的培養。

三、電子設計競賽在培養學生實踐應用能力中的重要性

1.電子設計競賽能深入改革課程結構、教學方法。電子設計競賽能深入優化信息與電子類專業課程的基本結構、及時更新調整課程內容、深層次地改革教學的基本方法。電子設計競賽的舉行為優化課程結構，及時更新課程內容提供機會。很多參賽高校在總結分析了相關的參賽經驗后都不同程度地優化了自己的課程結構，在日常的教學過程中，將計算機原理等基本理論課程，提前安排學習；將以往單純地驗證性實驗逐漸轉換成分析、系統驗證等綜合性實驗，在整合以往實驗課程的基礎上，相繼開設電子設計相關的選修課、專門的綜合實驗課。電子設計競賽的任務所涉及技術的深度和知識面的廣度，不僅檢驗參賽選手的理論知識和創新綜合能力，同時對參賽隊伍的指導教師，更是提出高層次的要求。2.電子設計競賽激發學生的創新能力，培養學生的團隊精神。大學生電子設計競賽是面向全國的信息與電子類專業在校大學生的群眾性競賽活動，能激發學生的創新能力，培養學生的團隊合作意識。其積極作用是傳統課堂的理論教學模式無法相提并論的。電子設計大賽不僅是一項簡單的實驗考核，它更要求參賽選手們能綜合、靈活運用所學理論知識，并把這些知識和實踐操作有機結合，無論是專業知識的深奧程度、涉及學科的廣泛程度、各學科知識的綜合運用能力、實踐動手操作能力，電子設計競賽對參賽學生都提出了很高要求。大學生是朝氣蓬勃、思想靈活、獨具創造能力的，電子設計競賽這一途徑可以有效地激發他們的潛力，提高他們分析問題、解決問題、實踐動手等能力，使他們養成更科學、更嚴謹的工作態度，培養他們理論和實踐有機結合的學習習慣，讓他們的團隊協作意識更強，為日后步入社會打下堅實基礎。實踐證明，參加競賽并且獲得獎項的選手，因為他們自身的創造意識、動手能力有著較為顯著的優勢，他們被很多用人單位看好，在激烈的就業形勢下，他們能更早地得到用人單位和社會的認可。

四、培養學生相應實踐應用能力的措施

電子設計競賽不僅能反映學生綜合能力，還能反映學校的教學水平，特別是實踐教學水平。針對目前高校在學生實踐能力培養中存在的問題，我們對信息與電子類學生相應實踐能力的培養進行探索。1.切實加強指導教師隊伍建設。電子設計競賽對指導教師隊伍的素質有著很高要求。在當今信息、知識、技術不斷更新的時代，高校的師資建設要與時俱進，教師的知識面要不斷擴展、不斷更新，在指導學生進行實踐活動的過程中，不斷提升自己的專業知識水平和綜合業務素質，才能更好地指引學生完成實踐課程、參加電子設計競賽之類的課外活動。因此，學校要求指導教師閱讀大量文獻，擁有清晰的思路，能為學生指明方向，幫助學生解決實驗中的各種困難；擁有奉獻精神，在學生遇到失敗時給予心理上的支持和鼓勵。學校應合理安排指導教師進修，全方位提高教師的教學能力、心理素質和職業道德。2.建立開放性創新實驗室，舉辦校內電子設計競賽。開放性創新實驗室為學生提供了電子設計輔導和電子設計競賽培訓的場地，是學生激發學習興趣，提高動手能力，培養創新精神和實踐能力的平臺，同時為信息與電子類專業學生開展課外實踐活動提供了條件。隨著開放性創新實驗室的完善，學?？梢砸劳袑嶒炇遗e辦校內電子設計競賽等信息與電子類專業學生的課外實踐活動。學生可以自發組織成創新小組、發明小組等，讓學生們有更多的時間走進實驗室，展現自己的才能。校內電子設計競賽等課外實踐活動可以激發學生的學習興趣，提高學生的動手能力，培養學生的創新精神和團隊協作精神，為國家級、省級競賽提供技術支持，人才選拔。3.鼓勵學生參加電子類學科競賽。學科競賽是檢驗學生用所學基本理論知識解決實際問題能力的有效途徑，能激發學生的興趣和潛能，培養創新精神和團隊合作精神。指導教師通過設計基本技能訓練與單元電路、EDA軟件系統訓練、綜合系統訓練與檢驗幾個層次的對學生進行指導，以提高學生的實踐應用能力。鼓勵學生參加學科競賽，為參賽學生提供實驗條件和專業指導是學校義不容辭的責任和義務。通過組織和指導學生比賽，學校能發現課程與實踐之間的差距，及時對學校進行課程結構、課程具體內容的調整與改革。4.重視校企合作實習基地的建設。實習基地是實踐教學的載體，加強實習基地建設，既能培養學生的實踐動手能力，彌補教學實驗設備的嚴重不足，又可以加強與企業、科研院所的聯系，擴大學院的知名度，為畢業生就業增加新的渠道，同時對于了解社會對人才素質的要求，制定學科專業發展規劃，培養學生的實際工作能力等都具有重要的現實意義。

五、結束語

綜上所述，電子設計競賽無論是對高校，還是對在校教師和學生產生的影響是積極而長遠的，是非常符合我國關于培養實用型人才的總目標的。競賽可以讓教學更有實效，教學的實效性又使競賽層次更深入，涉及學科更廣泛，這一良性互動的方法值得我們長久地發展下去。

作者：嚴茜 孫麗娜 單位：河南大學民生學院

電子設計論文:電子設計自動化技術研究

【文章摘要】電子設計自動化技術，是以強大的計算機功能為基礎，通過與相應的計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助測試與計算機輔助工程結合而研究發展過來的，主要是采取計算機工具將計算機信息技術、電路理論、信息分析與信號處理結合而形成的，在一定程度上，可以大大提高電子設計的性能與效率。因此，本文將從電子設計自動化技術的概念出發，淺談了電子設計自動化技術的發展過程，有針對性地概括了電子設計自動化技術的發展前景。

【關鍵詞】電子設計；自動化技術；電子工程

引言

隨著現代科學技術高速發展，電子工程新來了發展的新時代，通過合理應用網絡技術與計算機技術，電子設計開始向自動化與智能化方向發展，極大程度促進了電子設計系統自動化的發展。因此，關于電子設計自動化技術的研究，必須了解電子設計自動化技術的基本概念，與電子設計系統中存在的問題，切實根據實際情況完善電子的自動化設計，讓電子設計自動化技術在現代工程科學技術中發揮著作用，切實促進電子設計向現代化和科技化方向發展。當然，電子設計自動化技術，主要是指以計算機強大的功能系統為工作平臺，在一定程度上，加強了電子技術、計算機技術與智能化技術等的有機結合，通過充分發揮各技術的優勢資源作用，形成了電子設計的自動化技術。一般來說，電子設計自動化技術，主要是采取和利用電子設計自動化工具，通過電子工程師的構圖與設計，將電子產品設計納入電子設計自動化技術的戰略性任務研究中，從而通過合理的電路設計，合理分析電子各性能，從而借助計算機系統自動處理和完成電子工程工作各方面的需求。

1.電子設計自動化技術的概念

電子設計自動化技術，簡稱EDA技術，是由“ElectronicDesignAutomation”簡化而來的，一般來說，主要是將計算機科學與微電子技術有機結合，以現代科學技術為發展先導，在一定程度上，融合了電子設計與計算機圖形學、拓撲邏輯學、微電子結構學等，通過充分發揮和利用計算機強大的功能，提高計算機應用領域所取得的最新成果，切實提高電子設計過程中的自動化，以引進和創新電子設計過程中的先進技術，以計算機工作平臺為基礎，專門用于電子工程而開發出的電子系統軟件設計工具，極大范圍內融入了強大的計算機功能。

2.電子設計自動化技術的發展過程

2.1初期階段

根據相關資料顯示，電子設計自動化技術的初期階段大約在20世紀70年代，人們改變了傳統的手工操作與繪圖設計，逐漸開始利用計算機輔助系統，對電子設計的IC圖進行相關的編輯和PCB布局布線。這個階段，計算機科學技術發展還在探索階段，初步形成了中小規模的集成電路，傳統的手工設計方法已經不能滿足人們生產工藝的需求，因此，必須加強電子制圖的設計與印刷，充分發揮計算機輔助功能與電路板和集成電路的方法，不斷增大電子設計自動化技術的效率，切實降低整個設計過程中的花費成本，適當減少整個設計與制造周期，這樣利用二維平面圖形，通過計算機加強電子設計的編輯與分析，形成電子版圖設計、布局布線等一系列基礎的自動化技術。

2.2發展階段

電子設計自動化技術的發展階段開始于20世紀80年代，此時也是在純粹的圖形繪制以外，加強了計算機功能中電路功能設計和結構設計，從而加強計算機原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析等一系列的功能發揮，從實際情況出發加強電子設計自動化技術的發展和完善，通過逐漸擴大集成電路規模，堅持以電子系統為背景、以生產工藝為要求開發和設計各類軟件，促使電子設計工具形成巨大的電路功能和結構設計，以編程半導體芯片提高電子設計的自動化。

2.3成熟階段

電子設計自動化技術的成熟階段始于20世紀90年代，隨著微電子技術迅速發展，極大程度上促進了電子設計自動化技術的發展，主要是加強了電子設計過程中的高級語言描述，切實進行電子系統級仿真，綜合作用各種現代化技術，力爭把人們從繁重的設計工作中解放出來，但是這個階段電子設計的自動化和智能化程度還有待加強，缺乏統一的電子設計自動化軟件界面，由于系統的復雜性大大增加了其技術的學習與使用的難度，甚至嚴重影響到電子設計環節間各項工作的銜接，因此，必須加強電子設計自動化技術的研究，促進其向智能化方向發展。

3.電子設計自動化技術的發展前景

加強電子設計自動化技術的發展與應用，一方面為電子設計方案提供了明確的方向，增大了計算機等先進科學技術的語言描述范圍，切實促進電子設計與生產工藝要求結合，整體性、系統性地進行編程，從而在電子設計過程中促進了自動化技術語言的交流、保存與修改；另一方面，大大提高了電子設計的自動化程度，通過各級的仿真、糾錯和調試，切實避免設計者及時發現并改正在電子結構設計過程中的錯誤，為電子設計的具體細節問題提供了良好的保證，從而充分發揮電子設計自動化技術的功能，提高設計效率的同時降低了設計過程中所花費的成本，合理加強了電子設計自動化技術的應用，通過現代EDA技術自身為當代社會、經濟、政治發展創造了良好的框架工作環境，通過不斷發展，切實應用到人們生活與工作的方方面面中，為人們生活與工作質量的提高提供了良好的基礎。

4.結論

總而言之，從基本概念、發展歷程與發展前景三個方面切實加強電子設計自動化技術的研究，有利于充分利用電子設計自動化技術，為人們生活與工作需求創造良好的條件。

作者：顏海燕 單位：湖南永州職業技術學院

電子設計論文:電子設計在虛擬角色動畫的應用

【文章摘要】虛擬場景中角色的三維模型，是用來描模型內部的幾何性質的抽象模型，這些模型被計算機以特定的信息格式將模型存儲起來，這種存儲過程被稱為三維建模。三維建模主要處理角色的三維信息和拓撲結構。三維信息是指角色在三維空間中的形體、方位和尺寸，拓撲結構是物體各分量方向的數值及其相互之間的關聯關系。當今，常用的三維建模系統一般常用三種建模方式，即線框建模，表皮建模和實物建模。

【關鍵詞】三維建模；骨骼動畫；人物模型

1引言

三維建模的過程涉及到表示三維信息的數據結構以及操縱該數據結構。三模型的建模，需要從描述角色的形狀和外觀兩方面開始入手。角色的形狀由構造角色的N邊形、圓和頂點等來確定，角色的外觀由角色表面紋理、色彩、照明等因素來確定。同時，還要滿足建模技術的三個指標：即交互顯示能力、交互操做能力、容易建構的能力對虛擬角色模型的需要。通過對平臺的環境以及虛擬人物進行歸類，把平臺中的模型歸為兩類：靜態對象和虛擬人物。靜態對象是指三維模型中不隨著時間改變而改變的不動的對象，平臺中主要指沒有運動的實體，例如模型中的大樓、礦井、樹木等；動態對象是虛擬人物通過行走模擬真實礦工的動作，是虛擬礦井通風環境構建的基礎，也是虛擬礦井創建的一項重要步驟。

2人物建模

虛擬人物的構建，第一步，要作的是對骨骼系統模型的三維建模。三維人物建模工作是整個平臺的基礎工作，制作的人物模型不但要真實逼真，還要滿足平臺瀏覽即時性的特點。下面是整個平臺設計中虛擬人物建模的實現過程。在3D中，人物模型的建模是很困難的，要求用戶熟練掌握常用的建模方法和步驟，為了省去復雜的建模過程，也可通過其他人物模型來建模，隨后再將改建好的人物模型導入到3D場景中，例如提供角色建模軟件Poser，如下圖1所示。圖2是POSER軟件的起始界面截圖。它是弗朗科公司出品的一個三維人物生成模型工具，可輔助設計者生成各類角色的圖像、視頻和角色模型。該軟件提供了各類男模類型、女模類型和小孩模型和木偶形狀的骨骼。如對自有的骨骼特征不滿足，還可利用工具欄中的修改工具進行重組。（1）在POSER軟件中建立人物模型人物模型的創建是本平臺的重要技術，人物模型可以表現整個人物的形象程度及特色。筆者采用POSER5.0版本對人物進行模型的創建。在人物模型庫中找到適合本平臺的人物身體模型，再找到恰當的臉部和毛發模型，將每個模型進行整體的拼接。利用縮放，拼接，刪除等工具改變模型的原始狀態。因為POSER人物模型庫三維資源有限，需要通過適當調整才能獲得合適的模型。在該軟件中調整比在3D中調整要簡單一些，也為后面的蒙皮操作提供了方便。將調好的人物模型導出為3DMAX格式，導入到3D軟件中進行調節，為了適用于特定的場合，從蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D軟件中進行模型單位的調節。本模型不必做單位縮放，隨后要用在VT軟件中可直接進行模型的縮放操作。從蒙皮插件中導出的人物模型是以材質而不是貼圖的格式進行導出的。因此從蒙皮插件中導出的模型在3D軟件中不能進行貼圖展開，因此本設計用到了兩個模型，如圖3所示：一個是臉部比較清晰的人臉模型，第二個是衣服毛發完整的人物模型。在3D中將一個人物模型的下半身刪除，只留下頭部模型，與第二個模型進行附加，就可以拼合形成了一個完整的人物模型。如圖4所示。需要特別指出的是由于在VIRTOOLS中不能導入高級模型，即模型面數多的模型。因此要減少模型面數，筆者在這里用到兩類方法。一類是利用3D自帶的編輯器進行自動面數修改，該功能可減少的面數百分比為：40%。參數設置下圖5所示。另一類減少面數的途徑就是手動調節，對模型的頂點與線條的刪除合并操作。（2）在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。該插件比3D自帶的骨骼系統相比，能更好的模仿人體的行動。

只要直接拖動就可建立人體骨骼。若想要增減人物骨骼的數量，可直接刪除或復制原有的骨骼部分，改變其數量即可，骨骼建模如圖6所示。為設計人物骨骼動作與人物蒙皮，要將人物骨骼與已建好的模型進行匹配調整，為以后的蒙皮操作做好準備。主要步驟是將人物骨骼大小調整，使其與人物模型對齊。（3）對人物骨骼進行蒙皮對人物骨骼蒙皮用到的是3D的編輯器。選擇工具面板上的圖標，選擇人物骨骼的根節點。對人物骨骼上的封套進行調節。封套調整是人物骨骼蒙皮過程中經常出現差錯的環節，調節時要把整個封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼，否則人物模型在行走過程中就會發生破面或粘連現象。在調整好之后，給骨骼設置一個大幅度的動作，看模型能否露骨，系統平臺中的骨骼蒙皮出現錯誤的機率多。在使用3D中自帶的修改器后，找出發生錯誤的骨骼，進行細心調整，終因為露骨點過多調整頻繁而放棄使用。經多次試驗，選用了3D技術的另一蒙皮插件進行蒙皮。見圖7。打開此蒙皮插件，在修改器菜單中出現此修改器。選擇面板上的將人物骨骼全部選中，細心調整。（4）骨骼動畫在三維建模的基礎上引入人物的運動建模，可以增加虛擬場景中三維模型動作表現的多樣性。筆者平常立足于通過控制人物模型來完成虛擬教學的任務，因此骨骼動作是核心技術。在人物模型動畫中，三維模型的動作路徑由運動計算模型來控制。在平臺中運用關鍵幀手段來生成人物的動畫。第一步，確定人物角色的動作，第二步，根據需求確定關鍵幀數，第三步，調節關鍵幀的每一幀姿勢，動畫模塊根據關鍵幀，生成動畫圖像序列。人是一個錯綜復雜的實體。用生理解剖的醫學角度來分類：人體可以分為骨骼、肌肉和皮膚三部分。人體骨骼是由關節鏈聯接而成，骨骼相對動作來說，變形小。人體骨骼的運動主要是由人的肌肉收縮并拉動附骨骼產生的。骨骼決定了角色的姿態。這里面只需要對人體骨骼制作關鍵幀動畫即可。見圖8。

由于人體運動復雜且虛擬角色是較常見的二足動物，筆者運用3D插件CAT進行骨骼的建構。直接通過參數的調節來確定人體骨骼的基本形狀。動作生成運用“關鍵幀”技術。打開人體骨骼模型的時間軸，調節每一幀骨骼的關鍵動作。通過此方法建立虛擬角色的動作是比較耗費時間的，需要逐幀來調節人體骨骼模型的每一個動作，需要認真細致的觀察人體模型的運動過程。這樣才能使虛擬人物的骨骼模型動畫在場景中始終保持一致，看起來更加真實美觀。為了讓人體骨骼模型的動作看起來更加的穩定和流暢，筆者利用了3D中提供的拷貝工具對對稱的動作進行拷貝。此方式減少了人體骨骼模型動畫的制作工作量。筆者用到手動設置關鍵幀的行為，逐幀動畫的制作是本平臺里面最耗時最難控制的模塊。具體步驟，就是在時間軸關鍵幀打開的前提下，調整骨骼關鍵幀的位置，此步驟全憑個人經驗來做。技巧是在還沒完成幀數時，建立一層保存幀，保證層與層的動作不沖突，相互獨立。動畫中具體動作效果如圖9所示。

作者：呂闖 單位：重慶工商大學派斯學院

電子設計論文:電子設計俱樂部建設研究

為讓學員更好的學好《電子技術》課程，夯實學員的實踐能力基礎。我們利用課余時間設置了“第二課堂”———“電工電子俱樂部”。經過兩期活動的開展，我們總結了經驗，也引發了對俱樂部建設的進一步思考。

1電子設計俱樂部的實施與收益

1.1俱樂部活動分兩個階段

第一階段：學員培訓階段。學員隊抽選電工電子技術實踐基礎較好的學員（約20%），參加由學院統一計劃安排的培訓課程（設mutilsim10和protel99軟件以及電子裝配設計課程）。培訓場地為電工電子實驗室與學院機房，時間三個月。第二階段：學院組織競賽階段。對所有經過培訓的學員進行測試，測試題目由教員參考全國電子技術競賽與山東電工技能考試試題進行出題，在電工電子實驗室與學院機房進行考試。根據成績推薦進入參加全國電子技術競賽的名單。

1.2俱樂部活動收益

課題組成員積極地將本成果推廣應用到實際教學中，歸納起來取得了以下幾方面的效果：1.2.1充分調動了學員主動性，促進其實踐能力素養的提高俱樂部的實訓項目要求三人一組、合作完成，注重培養學員善于觀察、勤于思考、嚴謹細致、沉著有序的工作作風及團隊協作精神。在實驗操作過程中，學員從每個實驗項目的細小處做起，認真對待每個問題，記錄每個實驗數據或指標改進的方法，養成了良好的實驗習慣，使得學員的認真、細致和耐心都有了很大提高。通過俱樂部培訓活動，給學員帶來了較大的自由空間，激發了學員的學習熱情與自信，使其能夠更加積極主動地去學習理論知識，促進了學員自主分析問題、解決問題能力的形成。對科研意識和工程能力的培養起到了一定的促進作用，有效的促進了學員的成才。1.2.2充分提升教員的業務水平，促進了雙師型人才隊伍建設一方面，任課教員通過與俱樂部教學活動的設計、組織、實踐，促進了電工電子課堂教學方法手段的創新。任課教員在俱樂部創新實訓的基礎上，注重突出了職業教育特色，借助實驗創新、虛擬仿真探究等手段促進了一系列的教學實踐研究，于2014至2015年度，俱樂部相關教員分別取得了教學競賽的一、二、三等獎。另一方面，俱樂部電子競賽活動的開展，對教員的實踐能力提出了更高的要求。一句話，教員是精英，學員才能成才。俱樂部活動的開展，使教員能夠自覺加強業務學習，學習電子產品的新工藝、新技能、新技術，包括仿真、電子設計等軟件的運用，從而加強了教員實踐能力提升。另外，根據學院要求，課題組有計劃的組織調研及培訓活動，并對教員的專業技術能力進行定期組織考核，從而有效的促進了教員人才隊伍建設。

2俱樂部建設思考

2.1應重點加強實驗室的硬件建設

在俱樂部活動中，我們發現俱樂部的高效運行必然離不開有力的實訓保障條件與科學的管理模式，所以也必須在實驗室建設方面加大投入力度。2014年10月建成的電工電子實驗室現擁有4個實驗室，占地320平方米。實驗室共配備了新研制的一體化實驗臺80臺。實驗臺裝有LDS21010數字存儲示波器、YB32020任意波形發生器、YB1732A直流穩壓電源、UT803數字萬用表以及晶體管特性測試儀等設備。經過近一年時間的適用，廣大教員反映實驗教學設備功能強大，數據精確，能夠提高電子技術教學的有效性。

2.2實驗應科學管理

一方面，將學員的實驗完成情況、實訓報告提交及教員評閱情況以及進入實訓室的時間等分類歸檔管理，既方便教員檢查學員的學習情況，又方便學員掌握自己的學習進度。另一方面，在網上建立試題庫，供學員對照實訓內容進行檢查并調整學習進度。教員也可定期在網上測試題，及時發現學員學習中的問題，適時舉辦講座答疑。

2.3鼓勵探究實驗與俱樂部活動相結合

俱樂部活動雖然規定的項目和培訓、競賽進程，但只有將探究實訓活動和俱樂部的相關培訓活動有機融合才能更好的發揮人才培養的效益。學員可根據自己的俱樂部講授內容或理論課的學習情況、以及感興趣的領域選擇合適的時間從事創新探索和設計。也就是學員可以根據自身實驗內容的預習情況和準備情況，自主選擇實驗場地和實驗器材。在實施過程中，實訓室只是提供必要的實驗條件，安排實驗教員以提供必要的指導和管理?？傊銟凡拷ㄔO應在人力、物力以及科學的管理運行模式上加大投入，是一個長期教學實踐的過程，需要師生的不斷探索和創新，才能使學員在“寬松、和諧、給力”的學習氛圍中自覺自愿的提高自己，從而收到較為滿意的教學效果，有效的促進教學相長。

作者：高明 單位：火箭軍工程大學士官學院

電子設計論文:電子設計競賽學生隊伍培養模式

摘要:該文以筆者多年參與大學生電子設計競賽賽前培訓和競賽指導工作為背景,根據每年大學生電子設計競賽的總結經驗,從學生選拔、賽前培訓、平臺建設等多個方面對學生競賽隊伍培養模式進行探索,總結出一系列的培養模式。

關鍵詞:電子設計競賽；培訓；選拔；創新性

實驗項目全國大學生電子設計競賽是國家教育部、信息產業部組織的四大學科競賽之一,目前已經成為高校電子、電氣等專業必參加的學生專業競賽。大賽從1994年開始每兩年舉辦一次,參與學校和人數逐年增加,規模不斷擴大,逐漸演變出其他省市級、地區級以及企業贊助等形式的電子設計競賽。此類電子設計競賽涉及到的專業知識面廣泛,電子、電氣、機械、計算機等多個學科之間的交叉,要求學生即要掌握硬件電路的設計與分析又要具備程序的編寫能力。通過電子設計競賽最終實現培養學生的協助能力、創新能力,提高大學生針對實際問題進行電子設計的能力。筆者作為學生參加了2005年的全國大學生電子設計競賽,同時作為指導教師參與了2009年以后的各類電子設計競賽,現結合該院電子設計競賽情況談談學生隊伍培養方面的幾點改革。

1該院電子設計競賽學生隊伍現狀

目前該院參加的市級以上電子競賽主要有全國大學生電子設計競賽和重慶市“合泰”杯單片機應用設計大賽,從歷年參賽情況來看,主要存在以下幾個問題。(1)學生對電子設計競賽的認識不夠,積極性不高,來參與培訓和競賽的學員不多,造成這種局面主要存在兩個誤區:一個是部分學習成績好的同學認為考研更重要,參加培訓和比賽會占用大部分時間;還有一個是學習成績中等以下的同學認為自己理論知識沒有學好,電子競賽相關的知識也學不好。(2)學生儲備競賽相關知識不夠。目前該院參與培訓的學生主要來自二年級和三年級,對模擬電路、數字電路、單片機原理、DSP、自動控制原理等理論知識掌握不夠熟練,且二年級同學還有部分課程沒有開設,常用儀器儀表操作不熟悉,電路焊接基本功不扎實,沒有親自制作過PCB電路板,更缺少相應的工程實踐環節。(3)賽前集中培訓時間過短。電子設計競賽是在8月中旬開始,該院對選拔出來的二、三年級的學員一般是從7月放假開始,只有短短的一個月時間,學員要在這么短的時間內把電子設計競賽的電源類、儀表類、控制類、飛行類題目都進行練習,掌握各類題目的硬件設計和軟件設計方法,無論對于老師還是學生老師都不容易做到。(4)學生隊伍沒有延續性。由于學校目前對于參加電子設計競賽學生,只在創新學分上給與了一定學分的認定,導致部分同學參加完比賽拿到創新學分后就不再參與相關電子設計競賽,從而導致部分優秀的參賽隊員流失。

2多渠道、多元化培養電子設計人才

電子設計競賽不僅能夠體現一個參賽學員應用知識的能力,更能體現參賽學員的工程實踐能力,同時也能培養學員的創新精神,協助能力,提高學員電子設計的綜合能力,一個優秀的學員需要經過長時間的系統的培訓才能具備電子設計所需的相關知識和能力。針對該院學員隊伍的實際情況,進行了一系列的實踐探索。

2.1以學院電子科協為載體,廣泛宣傳

學院電子科技協會每年9月新學期開學都會招收一年級新生為會員,然后開展一系列的科普活動。協會采用作品展示的方式進行宣傳,將高年級學長制作的一些電子作品,如：光立方、遙控小車、智能臺燈、無線話筒等有一定科學趣味的作品進行逐一展示,并對其相關功能進行講解,現場解答疑問。通過這樣的方式,發現很多新同學對電子專業產生了極大興趣,并且愿意加入到電子科協這個團體中,學習更多的知識。

2.2合理選拔,分散基礎培訓

學生作為比賽的主體,那么他的專業知識、素質以及學習態度就成為了比賽成績的關鍵因素。如何才能選拔出優秀的學員參與比賽環節呢?？梢酝ㄟ^先培訓再考核,分階段逐步挑選。在這一階段,由于全是一年級新生,在培訓的時候應該注重基礎知識、基本技能方面的培訓?？梢詫⑴嘤柤性诔Ｓ秒娮釉J知和電路板焊接基本功上,學生通過焊接實驗,學習和了解常用電阻,電容,二極管,集成電路正確使用方法,以及使用萬用表檢測電路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同時,還應該注重培訓學生艱苦奮斗的精神。由于很多同學在剛開始的時候興趣濃厚、滿腔熱情,但是隨著培訓的強調和難道增加,部分學生開始失去心情,嚴重影響整個培訓隊伍的穩定。因此，選拔隊員時除了要考慮學員專業知識外還應該要充分考慮學生的毅力和精神。

2.3分年級,開展暑假集中培訓

通過前期選拔,將集訓隊伍分為二、三年級正式參賽組,以及一年級預備組。針對不同組別,合理安排,統籌計劃,開展相應的培訓工作。一年級作為下一屆比賽的預備隊,主要進行以下內容的培訓:電路原理圖與PCB電路板制作設計;常用電子電路設計;單片機編程設計;通過這一階段的集中培訓,學員能掌握用Altiumde-signer進行原理圖和PCB圖的設計;掌握用分立元件設計基本的模擬電路和數字電路;熟悉常用傳感器的應用以及單片機內部資源,掌握單片機開發技術,能應用單片機解決工程實踐問題,具備一定的電子產品開發設計能力。二、三年級作為參賽隊伍,培訓前期先進行PID編程技術、EDA技術、DSP技術相關知識培訓。然后按照大賽統一模式,三人為一小組,針對大賽題目命題規則,按照電源類、信號類、儀器儀表類、控制類進行分組,以4天3晚為時間段做針對性的模擬實戰。并要求在規定時間內完成從電路設計、程序編寫、電路搭建、系統調試、指標測試以及報告撰寫全部任務。通過這樣的模擬練習,能夠很快地提升學生的協作能力,掌握每個學生的長處,為正式比賽打下堅實基礎。

2.4依托校級比賽和創新性實驗項目開展培訓

為了拓展學生的專業技能,學院從2012年開始舉辦校級單片機設計競賽,采用與“合泰”杯單片機設計大賽相同的模式。即首先要求參賽學生提交作品創意書；其次專業教師根據作品創意書確定公布參賽名單,并要求學生在兩個月內完成作品設計和報告撰寫；最后采用現場答辯的方式評審出獎項。通過這個比賽可以很好的激發學生的創新實踐能力,提升學生的電子產品設計能力,單片機編程能力,同時也可以通過比賽發現優秀學生,達到以賽促賽的目的。創新性實驗計劃項目是以3～5名本科生團隊,在導師的指導下,自主選題設計、獨立組織實施并進行信息分析處理和撰寫總結報等工作,以培養學生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力的項目。要求申請項目的學生具有一定的電子設計基礎。學院要求參加過電子設計競賽的同學必須申請,從近幾年的統計情況來看,申請創新性實驗項目達到了50多項。通過創新性實驗項目的實施,充分調動了學生的主動性、積極性和創造性,促進了學生的創新能力和團隊協作能力的培養,同時為電子設計競賽積累的大量的知識。

2.5建設創學生科技新實驗室,營造自主學習氛圍

為了培養學生的創新實踐能力,方便優秀學生開展實踐技能訓練和科研活動,學院建設了學生科技創新實驗室。整個實驗室包括一個元器件室、一個電子設計室以及一個實訓室,并購置了常用的電子元器件,并為實驗室配置了示波器、電源、信號源、頻譜分析儀等常用儀器設備以及計算機。創新實驗室以學生自我管理為主,教師指導為輔,主要成員是參加過電子設計競賽的高年級學生。整個創新實驗室制定了詳細的開放計劃和開放項目,低年級同學只需要申請相應的開放實驗項目,填寫元器件申請表,便可以在開發時間進行項目實驗。在實驗過程中會有高年級的學長進行指導,極大地提高了學生自主學習的積極性。

3結語

電子設計競賽的最終目的是以競賽為平臺,培養學生的工程實踐能力、創新精神、團隊協作能力。如何才能培養出具備參與電子設計競賽的優秀人才,通過近幾年的實踐探索,在學員選拔、培訓、自主學習以及平臺建設方面取得了一些成績。同時也發現了自身的問題和不足之處,將繼續努力、不斷探索和改進。

作者：邱剛 單位：重慶三峽學院信號與信息處理重點實驗室

電子設計論文:大學生電子設計能力培養探索

［摘要］學生電子設計制作能力是在大學階段對理論知識學習的實踐與提升，較強的動手能力會使學生在就業與考研升學過程中占有較大優勢。為此，希望建立一種比較完備的零起點電子動手能力的實訓過程，時間上力求調動學生的課外時間，形式上似于一種電子手作虛擬工作室的形式?；谌舾呻y度階梯式過渡訓練項目，使得工科學生在大一期間就培養出電子手作熱情，并隨著專業課與理論課的不斷豐富，循序漸進地提高。

［關鍵詞］電子手作；虛擬工作室；階梯式訓練

理工類學生應該掌握一些常用的電子類手工制作的能力，通過親力親為的實際制作可以輔助學生加深對課堂理論知識的理解。同時電子類手工制作還會涉及許多課堂上理論知識學習不到的實際問題，這對學生日后無論是工作還是考研都有很大的幫助。在實際的工作中，越來越多的學生渴望加入到電子類手作中來。

一、學生在學習電子設計制作方面遇到的問題

首先，多數喜歡電子制作的初學者，沒有一個快速高效的學習渠道，學生們彼此沒有交流溝通的平臺，導致初學者無法很快的入門學習。其次，電子手作中使用的工具元件類繁多，初學者不清楚應該買什么、用什么，一個人也無法購買齊全，這也限制了學生們在電子手作方面的學習熱情。最后，在組織學生參加比賽時，往往是比賽前臨時組隊，這導致參賽隊伍水平參差不齊，隊友配合不夠默契，選題方向不明確，對學校整體參賽水平有很大影響。因此，現階段急需一套完備的學生電子設計能力培養實訓方案，以提高學生的整體水平與應賽能力。

二、培養方案擬解決的主要問題與意義

擬解決的主要問題：1.給喜愛電子設計的學生提供一個廣闊完善的交流平臺；2.初學者如何快速入門；3.如何引導更多的學生加入到電子手作中來。本文詳細闡述了階梯式的大學生電子設計能力培養方案的具體內容與實施注意事項，并在實際教學與課外活動中積極實踐。這樣做的目的是給喜愛電子設計的學生一個更廣闊更完善的交流平臺，對喜歡電子手作的學生在學習方向、學習方法、學習技巧上給予指導，引導更多的學生加入到電子手作中來，達到從快速入門到自我提高再到互動交流的步步提升。同時，也為各類電子設計類比賽提供后備人才，讓整個專業的參賽水平得到廣泛的提高。

三、具體實施過程

（一）具體實施步驟

1．建立移動互聯交流平臺通過組建虛擬工作室的形式為廣大學生提供在線實時交流平臺。主要是基于微信、微信訂閱號、QQ群等網絡社交平臺，使學生能不受時間和地域的限制進行技術交流、資源共享等，方便定期的集體活動召集、日常比賽章程等工作的進行。2．零起點實訓項目方案通過多年的教學與競賽經驗總結，學生應具備的基本電子設計動手能力是需要一個循序漸進的階梯式的訓練過程培養出來的，沒有辦法一步到位，需要一個系統體系的培養過程。為此我們提出一種基于項目驅動的零起點學生電子手作能力培養流程，具體方案見表1.3．定期展開活動圍繞著以下三個方面展開活動：（1）開展團做活動，讓學生們以小組為單位制作電子手作作品，并一起演示講解，以達到培養團隊合作，加強學習熱情，分享經驗的目的；（2）定期進行分享，通過PPT等方式講解自己擅長的某方面，以達到取長補短，互相學習的目的；（3）制作PPT，flash等作品需要演示自己的手作作品過程，在實物演示中發現自己作品需要改進的地方。4．培養電子設計大賽預備團隊對學生進行團隊配合訓練，定期布置制作內容，學生們自行組織制作，在日常的制作中找到適合自己的團隊伙伴，并在一次次的合作中增強默契程度，形成優勢互補，有理性、有知識、有競爭力的參賽團隊。電子大賽預備團隊也是在日常生活中需要重視的問題。如果日常沒有預備團隊的賽前準備，遇到比賽就臨時突擊組隊參賽的話，有可能遇到以下問題：第一就是團隊成員之間合作度不好，第二是團隊成員的水平參差不齊，第三是團隊成員對大賽過程不了解。這一系列問題會導致團員參賽過程盲目而沒有效果，這樣不利于學生整體能力的提升與培養，也失去了利用比賽促進學生能力培養的初衷。5．依據學生的學習程度與水平，不定期地請專業教師進行指導從多年來組織學生比賽的經驗來看，學生能否順利參加省級以及全國大學生電子設計大賽，需要具有一定指導比賽經驗的教師給予足夠的賽前指導。專業知識是參賽之前必須打好的基礎，除了這一塊內容外，參賽的流程、制作作品的時間安排、參賽過程的心理調適、參賽學生的整體協作分工也是需要教師給予指導的。有了專業指導教師的幫助，學生才有可能在4到5天的時間內發揮出自己的水平，順利完成比賽。為此，我們會依據不同類型比賽的時間節點，分批次、分重點的對學生進行指導。

（二）實踐過程需要注意的關鍵問題

1．如何利用并擴大網絡溝通平臺應充分利用現代網絡社交平臺的實時性、便捷性，給電子愛好者們提供一個更好的交流學習平臺，力爭帶動更多學生加入電子設計學習的團隊。在實際操作中，我們主要的網絡平臺有QQ群、微信群、微信訂閱號等。新興的訂閱號的好處主要是讓對電子手作、電子競賽感興趣的學生主動關注訂閱號。訂閱號就可以依據各類比賽的比賽時間節點統一關于比賽的相關內容。QQ群的應用主要是便于集中的對參賽學生的管理，方便傳達比賽的相關信息。同時QQ群強大的文件上傳功能可以為學生提供大量的學習資源與資料，對于新加入的學生，可以由群成員以老帶新引領其學習，這樣學生可以更好地互動交流。2．如何合理構建訓練項目通過對已經掌握電子手作技能學生的學習過程的分析，形成一套健全科學、有效的電子手作學習步驟，幫助學生們更快地掌握知識技能，打破以往參賽的匆忙，在課余學習中形成參賽團隊，提高團隊整體競賽水平。多年的實踐經驗告訴我們，需要形成一套完善的訓練體系來幫助學生完成從零基礎到基本運用再到實際項目提高這樣一個訓練過程。合理的訓練項目可以使學生快速入門與提高，實戰可以讓學生檢驗自己的能力水平，同時也可以提高教師帶隊參賽的工作效率。

四、結束語

通過多年來的實際實踐積累，本專業已經建立了一個具有不同年齡梯度的學生參與的學習小組，定期不定期的組織各種形式的宣講與講座，團隊學生也已經參加過若干不同類型的電子類設計比賽，并取得了一些不錯的成績。團隊中的學生在參與大學生創新創業項目方面也比較積極，獲得過多個省級及校級大創項目。以后還要繼續完善團隊成員招新、日?；顒?、電子手作學習的系統規程，形成一套規范體系，使每年新生入學后都有比較順暢的參與流程，并且讓學生通過我們制訂的能力訓練流程高效率的參與學習，快速提升能力，以應對各種大賽的考驗以及社會企業的需求。

作者：楊慧英 高宏偉 于洋 趙亞威 宋建輝 單位：沈陽理工大學自動化與電氣工程學院

電子設計論文:電子設計應用軟件訓練平臺研究

【摘要】針對電子信息與通信類專業培養目標，電子設計應用軟件訓練是保證實踐教學質量的重要一環，以培養學生的專業技能，提高學生實踐能力為目的，軟件訓練平臺的建設對鍛煉學生動手能力，啟發創新思維具有重要意義。從軟件訓練平臺的設計組織，實施到考核機制的安排都做了較為深入地探討，在實踐教學改革中是一項有益的嘗試，對于積累教學經驗，探索培養人才模式乃至教育創新具有一定的現實意義。

【關鍵詞】電子設計應用軟件訓練平臺；實踐能力；教學改革

一、引言

高等教育是培養創新精神和創新人才的搖籃。因此如何培養大學生的創新能力是建設創新型國家對我國高等教育提出的新要求。電子設計應用軟件訓練是電類專業學生不可或缺的實踐教學環節，要求學生不僅具備基礎理論知識，還需要培養學生實踐能力、動手能力、獨立分析解決問題的能力。往屆學生開展軟件訓練過程中存在的一些現象：（1）照貓畫虎、不求甚解大多指導老師仍沿用傳統的課程設計的指導方法，即以教師為主導，學生被動地按教師的演示方法或相關步驟進行電路設計，學生的學習積極性、主觀能動性、實際動手能力以及獨立分析問題、處理問題等綜合素質必然會受到扼制和打擊。（2）固步自封，缺乏創新從過往題目設置來看，缺乏與實際應用的結合，譬如：學生在電路設計中，依據任務書繪制電路圖，對元器件的相關原理不求甚解，在實施軟件設計時，大部分內容借鑒了網上查閱的資料，并未深入理解。單純為了完成軟件訓練而敷衍應付。電子設計應用軟件訓練實踐平臺的設計相信會有效克服這些困難，為我院學生提供創新能力培養和鍛煉的機會?！败浖柧殞嵺`平臺”將有效整合軟件訓練實踐內容、軟件訓練電子資源以及訓練考核模式。

二、電子設計軟件訓練平臺實施方案

開展“電子設計應用軟件訓練“平臺設計要經歷以下幾個階段，主要任務描述如下：（1）軟件訓練環境及開放的教學資源開放性綜合實驗室為電子設計應用軟件訓練提供必要的教學場地。培養學生的創造性思維需要現代化的教學手段。而基于校園網的“電子設計軟件訓練”教學資源將通過大量多媒體資源的呈現為學生更直觀、生動地反映軟件訓練的各個環節，提高學生對軟件訓練項目的興趣。（2）電子設計軟件訓練指導教師隊伍配備軟件訓練的主導是教師，成立教師指導小組，在師資隊伍中,年輕教師和老教師各有長處，這無疑要求教師對本學科的技術及交叉學科的理論和實踐方法有較為廣泛的涉獵。（3）電子設計應用軟件訓練的題目甄選軟件訓練題目既要體現電子信息及通信技術的特點，又能反映目前這一領域前沿發展方向，并具備一定的實際價值。題目范圍廣,涉及多門課程，包括數字信號處理、模擬電子線路、單片機、微機原理等，涉及的仿真設計工具不僅局限于Protel，Proteus，DXP等,這就要求指導教師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經驗。（4）網絡成為輔助軟件訓練的主要利器鼓勵他們在相關網絡資源中找到靈感，瀏覽電子網站及相關的學習論壇,如21IC網、電子工程師網等。通過這些網絡資源,學生不僅能夠學會查閱芯片資料,而且能找到解決問題的思路。（5）資源整合的“流程化”實施體系以基本素質培養為根本，創新研究能力拓展為外延，有層次的設置軟件訓練題目，并力求使題目覆蓋主要知識點，并與實際需求銜接。

三、考核體系的設計

隨著軟件訓練平臺的不斷完善，基于軟件訓練平臺的考評與以往的考核標準相比更為高效、科學。學生根據所選題目的層次，提交不同形式的訓練報告。以綜合設計性題目為例，設計完成后，各組除應提交分析報告、可運行的源程序或電路原理圖還要有完備的仿真結果，都可以在訓練平臺上通過不同的ID，上傳到相應入口，由指導老師進行審閱。此外，考核機制還需逐步修正，并在一定程度上側重學生科技論文寫作能力。其中，軟件訓練報告的格式要求思路清晰，內容上針對項目的核心原理及實現步驟作簡要說明，包括硬件及軟件部分的結構圖、流程圖、電路原理，各電路元器件的參數設置等，突出創新發揮及收獲體會等部分，為學術論文的撰寫打下基礎。

四、結語

電子設計軟件訓練在提高學生綜合素質方面發揮了重要作用。它不僅改變以往學生被動參與軟件訓練的模式，完成學生的角色轉換，而且促進了學生軟件技能方面的發展。目前，我院與中興通訊在產學研合作方面保持了良好的互動，建立與企業的緊密交流，對實現我院課程、實訓內容和教學平臺緊跟行業應用技術發展都大有裨益。從學科的教學改革及發展上著手，建立新的人才培養模式，從能力、素質等方面對學生進行“工程化”、“應用化”教育，把創新教育滲透在軟件訓練中，貫穿于整個實踐教育環節的方方面面。

作者：趙晨光 張麗麗 白玉 單位：沈陽航空航天大學電子信息工程學院

電子設計論文:航天電子設計課堂及翻轉教學設計

摘要:SPOC將優質MOOCs資源與傳統課堂面對面教學的優勢有機融合，具有小規模、私有定制、線上MOOC、線下課堂上接受導師輔導的特點。針對當前航天電子設計課程教學存在的問題，闡明建設該門課程SPOC課堂的必要性，逐步建設基于SPOC的航天電子設計MOOC課程，提出實現課堂翻轉的具體措施，努力提高航天電子設計課程的教學質量。借鑒SPOC，能夠實現航天電子設計課程教學流程的重構與創新，賦予學生完整、深度和有效地學習體驗，全面提升學生的設計能力和創新能力。

關鍵詞:翻轉課堂;SPOC;MOOC;航天電子設計;教學模式

航天電子設計課程是為我?？臻g工程專業專門設立的、基于小班教學(人數在30人左右)的本科專業選修課程，理論與實踐結合較強。隨著學校新的本科生培養方案和教學大綱的頒布，該課程的學時進一步壓縮。為了保證學生在更短的學時內更好地掌握航天電子設計的技能，解決現有教學模式和手段的不足，考慮將SPOC教學理念引入課堂，實現航天電子設計課程翻轉，提高教師講授和學員聽課的效果［1］。

一、航天電子設計課程性質與特點

(一)課程性質地位

航天電子設計課程安排在大四上學期。課程的任務是培養空間工程專業學員航天電子系統設計的基本技能，使學員熟悉航天器電子系統的組成、常用單元設計、電路開發流程，初步具備開展航天電子設計的實踐能力，為從事航天工程實踐打下基礎。課程以航天電子系統為主線，系統地闡述航天電子設計的關鍵技術和開發流程，包括電路原理圖設計、印刷電路板繪制、電路板焊接調試、星載計算機、航天電源系統等內容。

(二)課程基本理念

課程采用以實踐引導課程教學，講授與實踐相結合的指導思想。隨課堂安排作業和專題實驗模塊，利用實驗加深課程理解，并銜接后續課程設計，讓學員在基于理論和動手實驗的轉換中體會航天電子設計的樂趣，充分調動其學習和實踐的積極性。課程內容安排上，突出重點的同時兼顧內容的完整性，在有限課時內使學員對航天電子設計既有全面認識，又熟練掌握實踐必需的基礎知識和必備技能。

(三)課程設計思路

課程設計為理論講授、現場實驗、課程設計三個環節。三個環節同步穿插進行。理論講授環節包括電子設計基礎、PCB設計制作技術和航天電子系統等基本內容;現場實驗環節以課堂講授內容為依托，主要完成電路原理圖設計、印刷電路板繪制、電路板焊接調試等應用實驗;課程設計環節需要完成航天器電子系統的幾個專題實驗任務，拓展學員航天電子設計的實踐能力。

二、當前航天電子設計課程教學中存在的主要問題

該課程設立已有三年，教材為授課組集中編寫，內容根據授課效果在逐年更新。在課程教學上，目前還存在一些問題。

(一)教學主體“以教為主”，不能激發學生的學習積極性、主動性和創造性

當前教學過程中，主體為老師，這種方式節省時間，效率高，可以滿足多數學生的需求。從教學實踐上看，理論教學環節，老師講授時間超過15分鐘，部分學生注意力就會發散，影響授課效果;實踐教學環節，一般采用老師示范，學生重復操作的模式，許多學生為追求快速完成實驗，死記硬背，缺乏思考，不求甚解，一段時間不用，就忘得一干二凈。因此，這種單一的“以教為主”、單向廣播的教學模式，學生的學習積極性、主動性和創造性不高，效果不佳。

(二)實踐教學環節薄弱，不利于培養學生的綜合實踐能力

經過連續幾年的航天電子設計課程教學，學生們普遍反映該門課程實踐性很強。往往是學生們興趣高、意猶未盡，但是實驗時間已經用完，經常是老師聯系學生補課，因此實踐環節仍然顯得薄弱。現有教學模式中，理論授課占據了60%的時間，主要采用先理論后實驗的教學方式，實踐教學僅限于幾次課內實驗，并且也多為驗證性實驗，只能起到使學生了解基本實驗操作過程的作用。這種實驗僅能使學生掌握比較簡單的實驗操作技能，難以形成航天電子應用系統的開發與設計的能力。

(三)完全依賴課堂教學，課前預習和課后練習得不到保障

目前的實踐教學主要采用課內實驗的方式，利用實驗開發板和系統開發軟件進行。課堂時間有限，實驗過程中，學生只需按老師的操作規范要求來接線，再在軟件中輸入既定程序，然后下載到實驗板就可以從中觀察到實驗結果。課堂上如果部分操作不熟悉，課后沒有條件來補課。部分學生希望完成復雜的實驗項目開發與設計的愿望也不能實現。因此，完全依賴課堂的實驗教學教學效果就不能得到保障。

(四)以考代評，缺乏對實踐教學真實考核與評價的環節

目前，對航天電子設計課程教學效果的考核方式以筆試為主，采用“4+6”的模式，即平時的課程實驗成績是40分，期末考試的成績占60分。實驗成績多是以學生完成實驗報告的情況來進行評定的，而老師不能一一具體了解每個學生的工作量和實踐水平。可以看出，此種考核與評價方式，體現不出實踐教學的重要性，不能較客觀公正地考查學生的實踐能力。

三、建立航天電子設計課程SPOC課堂的必要性

只有便捷、舒適、高效、滿足學生需求的課程教學才具備強大的生命力?，F代先進教育技術大量涌現、實際課堂教學的不足、學生們求知的渴望，促使我們積極尋求有效提升實際航天電子設計課程教學效果的授課模式。當今MOOC的興起，給大學教育帶來了新機遇、新挑戰［2］。然而，伴隨著MOOC平臺、上線課程和學生注冊數的巨量增長，數量的急劇加速引發了質量危機。近幾年的研究與實踐表明，由于不設先修條件，學生知識基礎參差不齊，缺乏面授，互動性差，教學過程缺乏監督和教學模式不具普遍性等，不僅損害了學生學習的自信心，也影響了教師教學的積極性，成為MOOC注冊率高、完成率低的重要原因［3］。MOOC的發展是大勢所趨，我們借助MOOC實現航天電子設計課程教學效果提升的重要出路就是:轉變為課堂教學工具，進入SPOC時代，將傳統的“堂上聽課堂下答疑”翻轉為“堂上討論線上學習”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的簡稱，顧名思義為“小眾私密在線課程”［4－5］。SPOC的核心理念是實行私有的、定制的、高質量導師制教學，其基本形式是線上MOOC、線下享受教師的導師制單獨指導，在傳統校園課堂上則可引導學生討論和解決問題［6－7］。航天電子設計課程SPOC建設有一定基礎，其必要性在于:1.人數規模合適:學生規模一般在30人左右，符合小班制教學，即Small的標準;2.學生層次差異不大:作為校內同專業學生，他們的學科基礎、知識結構、上課時間等基本相同，符合限制性、私有的和定制的教學模式，即Private的標準;3.授課時間安排合理:每周一次課，每次3個學時，充分保證了理論教學、分組實驗的開展;4.課程專題性強，知識點突出:前期課件基礎積累豐富，知識點容易索引，章節高度有序，適合MOOC課程專題建設;5.學校教學網平臺可以利用:現有教學網較為成熟，適合在線課程資料(電子書、短視頻、練習題等)的上傳和下載，論壇維護便利;6.教師團隊實踐經驗豐富，容易實現課堂翻轉:先后有多名骨干教員參與課程建設、理論授課和實驗輔助教學，對課程流程熟悉，同時親身承擔了大量科研任務，特別是對衛星電子系統研制經驗豐富，具備翻轉課堂的能力。

四、基于SPOC的航天電子設計MOOC課程建設內容

航天電子設計課程是實踐性要求很高的一門專業課?，F有的教學模式雖有SPOC教育模式的理念，卻離SPOC之實相距甚遠。因此，如何應用MOOC的成果和SPOC的先進教學管理模式，逐步改革航天電子設計課程教學，是當前本課程教學改革的關鍵。借助MOOC，實現航天電子設計課程SPOC建設，需要完成以下工作［8］:1.制作高度有序的PPT課件，按照章、節、點、條，精確編號。2.錄制講解精煉、透徹的視頻，建立與知識點同名的視頻文件，能夠圍繞知識點索引。3.提供與知識點同名的電子文檔，能夠圍繞知識點索引。4.編寫典型的練習題，客觀性要強，題目與知識點同名，能夠圍繞知識點索引。5.完成課程設計題目、典型實驗代碼編寫，對初學者在關鍵代碼段預留中文注釋，學生進行補充和調試。6.借助教學網等網站，完成上述資料的上傳。7.積極進行網站建設，及時回答線上學生提問，能夠隨時觀察學生學情。這樣，圍繞一個知識單元，就囊括了短視頻、電子書、練習題和討論題等重要元素，為實現課堂翻轉提供了條件。圖1為航天電子設計MOOC課程建設示例。

五、基于SPOC的航天電子設計課程課堂翻轉步驟

航天電子設計課程翻轉課堂的目的在于，使學生成為課堂學習的積極主動參與者。對于航天電子設計這門實踐性要求較高的課程，翻轉課堂應強調學生動手能力。例如，在程序代碼編寫環節，利用電子教室軟件，老師可在屏幕上實時掌控每位學員的調試過程，隨時讓某位學員進行屏幕共享、課堂示范講解，老師及時引導并解答學生存在的共性問題，效果非常好。課堂翻轉的步驟分為以下幾個方面:1.提前陸續釋放相關知識點的課程講解和閱讀資料，讓學生有的放矢的，提前自由自主的完成高效的預習。例如:授課視頻和參考資料課前全部放在網上，24小時隨時可以在線讀取;精確到知識點的視頻和電子書;教師根據計劃設定階段性學習內容和期限;學生自主決定在這個期限內如何自由完成。2.課前學生學習高度清醒，知己知彼。學習時，可瀏覽個人進度、作業完成情況、學習時間;掌握每天進度排名和耗時排名;了解論壇熱點信息;自建同步筆記和討論等。3.課堂上實行小班化教學，任務驅動，分組講解，學生與老師的角色互換。具體操作時，把班級分成幾個小組，每組布置不同的教學任務，完成翻轉任務書;課堂上各組擔任教師角色，向其他組教授相應內容;教師點評、提問、參與討論;其他組同學一并參與即時討論。4.后臺大數據讓教師全程對課程知識點，對學生個體情況了如指掌。教師可以定時布置階段性學習任務;看到各章節任務總體完成情況，個人完成情況;看到各個知識點完成情況，耗時情況;看到學生總耗時，視頻耗時;看到學生個人各個知識點耗時等;看到個人學習日志;把握課程重點和改進難點講授方式等。圖2為航天電子設計課程課堂翻轉過程示意圖。SPOC的基本流程是:教師把MOOC的豐富視頻材料當作家庭作業布置給學生預習和自學，然后在實際的課堂教學中回答學生問題，了解學生已經吸收的知識、存在的問題，在課上與學生一起處理作業或其他任務?？傊?，教師可以根據自己的偏好和學生的需求，自由設置和調控課程的進度、節奏和評分系統［9］。

六、基于SPOC實現航天電子設計課程課堂翻轉的案例實踐

按照上述理念，選擇航天電子設計課程的部分專題進行課堂翻轉的實踐。這里，以《星載計算機串行通信》專題進行示例，這節課的特點是素材準備比較充分、知識點突出、實踐性要求比較高。下面按照時間順序進行介紹。課前兩周:通過校內局域網郵箱、教學網向學生投送視頻、設計實例、虛擬開發軟件。包括串行通信基本概念、星載計算機通信接口等。視頻8分鐘左右，實例演示7分鐘，可重復播放。課前:要求學生自主觀看視頻、觀摩實例;安裝虛擬開發軟件，參考設計實例完成模擬環境下的開發;在教學網或郵箱提出遇到的問題，等待課堂解決。老師在課前一天關注學生在概念理解、程序開發等方面提出的問題，重點做好備課。課堂翻轉時間:課堂上，設置不同的翻轉任務，包括基本概念講解、常用通信接口介紹、實例演示等。隨機抽取不同小組進行課堂翻轉，由學生講解，老師或學生隨時發問。講解完畢，老師進行點評，學生一起討論問題。該環節學生主導，教師引導。課堂練習時間:布置隨堂實驗任務，進行單機串行通信接口實驗。這不同于課前模擬環境下的開發，而是基于星載計算機的程序開發。為突出知識點，提高學生成就感，提供特定波特率下的串行通信參考程序，而對要完成的程序段進行留白，學生課堂完成編寫、調試。該環節教師布置任務，學生隨堂完成。課堂驗收時間:驗收的整個過程可通過專用電子課堂軟件，對待驗收的學生屏幕同步投影到教室大屏幕，使得每個學生都能看到待驗收同學的演示過程。首先，待驗收同學通過單機和模擬通訊軟件進行自發自收，對程序質量進行演示;然后，通過第一步演示的兩個同學進行雙機通訊，確?；ヂ摶ネ?最后，大家對每個學生遇到的共性問題一起解決，共同做出評價。該環節前兩步學生主導，最后一步教師主持。課后:根據課堂授課效果，進一步把握課程重點，改進難點講授方式。整理教學素材，使得知識點講解更簡明扼要，演示更清晰到位，預留問題更有啟發性。

七、基于SPOC的航天電子設計課

程課堂翻轉效果問卷調查本文采用問卷調查的研究方法，利用校園教學網，對來自四個專業三個班，學習航天電子設計課程的76名學員進行了在線郵件問卷調查。調查執行時間是2015年9月至10月。共收回有效樣本75個，回收率為98.68%。調查結果顯示，學生們積極評價了基于SPOC的課程課堂翻轉效果。“相對傳統教學方式，采用SPOC方式學習效果更好”(88%)、“知識點集中，重點突出”(92%)、“師生互動增強，學生參與程度加強”(76%)、“可以自由安排時間預習，可反復學習，效率提高”(96%)、“學生自控能力、表達能力、思辨能力、合作能力等得到全面鍛煉，綜合能力得到提升”(92%)、“習題與測驗量少、精確、高效”(80%)。影響課程的原因主要表現在以下幾個方面:“平時可以投入的時間有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“課程內容與預期不符”(19%)、“很難找到學習伙伴交流”(21%)、“課前視頻或電子書選用不好用或網絡不暢”(24%)、“課程難度太高”(16%)、“課程內容沒有吸引力”(13%)、“老師教學方式沒有吸引力”(11%)、“不習慣考試方式”(8%)、“不喜歡在線學習的方式”(3%)。因此，基于SPOC的課程課堂翻轉模式仍然有許多問題值得探討。從教師角度而言，教師自己建設課程，管理課程，需要耗費大量精力;課堂研討的工作量加大，指導學生的力度增強，對教師的學術能力和知識面有了更高要求;定期布置階段性面授任務，使得學生全程保持緊密學習狀態。簡而言之，教師少講、精講，努力節約講授的時間，重點放在引導和啟發學生思路，重點解決共性難題方面。八、結束語SPOC的核心理念是實行私有的、定制的、高質量導師制教學，實現這一理念的有效方法是線上MOOC(對應傳統的課堂下)、線下享受教師的導師制單獨指導(對應傳統的課堂上)。要保證SPOC有效實施，不僅要完成MOOC所需要的優質視頻、知識單元化、學習管理規范化等條件，還要有知識面廣、教學經驗豐富、計算機水平相當的教學團隊，即:既要有內容可翻轉，還要有能力翻得動。因此，從理論上說SPOC可有效解決航天電子設計課程現有的所有問題，但實際中還需要做大量的準備工作并加快改革步伐。前期積累越充分，后續全面實現航天電子設計課程“翻轉課堂”的效果越好。

作者：張志洲 劉昆 肖凱 謝燕 單位：國防科學技術大學 航天科學與工程學院

電子設計論文:電子設計競賽賽前培訓的思考

1培訓中存在的問題及原因分析

1.1認識不到位

隨著社會的發展和科技的進步，對高等教育提出了更高的要求.而培養具有工程實踐和應用能力的學生已成為高校、企業以及社會都關注的重點[9].因此我國各部門，社團、企業每年都舉辦大量的比賽，以此鍛煉、培養和選拔人才.各種比賽層次參差不平，而獨立學院對各類比賽沒有具體規劃，沒有針對性的培養目標和計劃，導致了電子設計大賽不被學生和教師重視.往往都是在接到比賽報名通知后，才開始組織部分尖子生進行集訓，而電子設計大賽是一項對學生專業基礎知識和動手能力要求較高的賽事，臨時的集訓，往往效果非常差，也不符合通過電子設計競賽讓盡可能多的學生從中獲益的目的[8].

1.2師資力量，實驗設備不足

獨立學院是近十幾年來才發展起來的一種新興的教育模式[9]，其師資力量、教學資源、實驗設備很大程度上任然依賴大校，沒有一只屬于本院的的高水平，教學實踐豐富的師資隊伍.本校的年輕專業教師，實戰經驗不足缺乏工程意識，對電子類學科的知識掌握任停留在傳統的數字和模擬電路教學水平[10]，導致的電賽集訓期間教師還需要和參賽學生一起學習和練習，沒辦法針對性的指導學生.實驗設備更是嚴重不足，很多學校所有的實驗設備任然是“老三樣”，示波器，萬用表和信號源，而這些傳統設備已遠遠不能滿足電子設計競賽的對電路系統的設計要求.

1.3激勵不到位

電子設計大賽通常在每年的9月舉行，其培訓主要在課余時間以及寒暑假進行，需要占用教師和學生大量的業余時間，同時電子設計競賽是以電子技術的應用設計為主的比賽，要求學生具有一定的專業知識和技能，因此每年參賽的學生大部分都是大三的學生，而大三的學生往課業壓力比較大，寒暑假期間又面臨考研復習的問題，無法做到學業，考研，比賽三種兼顧，導致很多優秀的學生因為考研和學業壓力往往放棄比賽.另外擔任電子設計競賽培訓課程的指導教師，因為科研壓力，往往需要在寒暑假期間從事手頭的科研項目，更何況完成電賽的培訓和指導工作所花的精力遠比普通教學和科研工作要大得多，但得到的認可和激勵往往還不如日常教學和科研工作，導致了很多教師不愿意從事比賽的培訓和指導工作，即使參加了競賽指導工作也存在不好好干以及干不好的問題.

2賽前培訓的思路與舉措

2.1整合人才資源

打破身份限制，吸引已畢業并從事相關電子類產品研發的學生參與到電賽的培訓中來，這些學生對培訓工作有興趣，具備較強的實踐能力和工程意識，同時更了解參賽學生的情況；打破學科限制，吸引不同專業領域的教師參與培訓，電子類專業的教師往往僅掌握自己專業學科的系統知識，因此吸引不同專業領域有意愿有能力的教師參與競賽的培訓，接受來自不同領域的實踐挑戰，可以進一步推進培訓工作的開展；還可以組織往屆參加電賽并獲獎的學生，利于課余時間和參賽學生一起分析歷年電賽題目，分享心得經驗，幫助參賽學生.

2.2項目帶動培訓

項目可以是教師已完成的科研項目，也可以是已畢業學生承接的特定的工業產品.教師首先將項目細分成許多的具體任務，參加電賽培訓的學生可以從中任意的選擇一兩項自己感興趣的任務，同一個任務可以由多個學生選擇，學生可利用所掌握的知識提出不同的解決方案，并通過討論確定最合理的方案，在規定的時間內加以實現，通過做中學，學中做，商量的做，可以大大提高學生的實踐動手和創新能力，培養團隊精神和團隊意識.

2.3配套政策和激勵機制

對參加電賽并順利提交作品的學生，學?？梢酝ㄟ^對培訓期間的表現和競賽的獲獎情況加以評定，作為素質教育學分，代替實踐環節的一些課程，像電子工藝實訓和數字系統課程設計等；若參加電賽并獲省級以上項目獎項的學生，除了可以申請學校的學術科技獎之外，還可以申請用其參賽作品按照畢業論文的格式和要求加以修改作為畢業設計進行評定.這樣可以減輕學生的學業壓力，從而吸引更多的學生參加比賽，讓更多的學生從競賽中獲益，帶動電類學科教學內容和方法的改革.設立專項獎勵機制制度或在現有獎項中單設名額，對于參加電賽培訓的教師，可以按照競賽的層次獎勵相應的科研工作量；對于參加電賽培訓，其指導的參賽隊若獲得省級以上項目獎勵，另外獎勵相應的工作量，同時在當年崗位評級時進行適當的傾斜，使得競賽指導教師所做的工作能得到認可，以更大的熱情投入競賽的工作，并將競賽中所取得的成果引入教學，進一步提高電類學科的教學水平和質量.

3結束語

通過幾年的探索和實踐，我校在電子設計競賽的培訓工作上，取得了一定成績.但電子設計競賽的目的是培養盡可能多的大學生的創新意識和綜合素質[11]，進而促進高校的實踐教學改革，提高電子類實踐教學水平，是一項長期而艱巨的任務，還有許多工作需要做.我們將繼續逐步探索適合自身發展的道路.

作者：方淼 李雙東 單位：安徽大學江淮學院 計算機科學與電子技術系