時間：2023-05-29 18:03:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子設(shè)計應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；電子設(shè)計；應(yīng)用
隨著現(xiàn)代社會數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)度，我國數(shù)字化電子信息產(chǎn)品也得到一定發(fā)展，電子技術(shù)自動化逐漸成為電子設(shè)計的重要基礎(chǔ)，在推進(jìn)電子設(shè)計系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展方面也發(fā)揮著重要的作用。因此積極探討EDA技術(shù)在電子設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的實際應(yīng)用情況，對于提高電子設(shè)計水平以及促進(jìn)電子系統(tǒng)規(guī)模化發(fā)展方面，都具有重要的意義。
1 EDA技術(shù)概述
1.1 簡介
電子設(shè)計自動化技術(shù)簡稱EDA技術(shù)，是電子技術(shù)及仿真模擬工作的基礎(chǔ)技術(shù)，通過可編程邏輯器件在數(shù)字系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，切實提高了電子設(shè)計的靈活性和可控性，并且通過可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)及工作方式的重構(gòu)，有效的提高了電子設(shè)計硬件的效率。尤其是PLD應(yīng)用的進(jìn)度，促使其下載方式以及集成規(guī)模等都發(fā)生了一定程度的變化，有效的推動了現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，EDA技術(shù)基于EDA工具軟件平臺，通過對硬件描述語言進(jìn)行有效應(yīng)用，以實現(xiàn)系統(tǒng)邏輯描述，從而完成設(shè)計文件。EDA技術(shù)也具有自動完成邏輯翻譯、邏輯分割等功能，為保障電子線路系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提供可靠的基礎(chǔ)。
1.2 現(xiàn)狀
就EDA技術(shù)的發(fā)展情況來看，半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，推進(jìn)了EDA技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)在高度發(fā)展的同時也面臨著產(chǎn)品上市周期縮短、成本降低等挑戰(zhàn)，這就需要相關(guān)設(shè)計人員積極選用高效的EDA技術(shù)，全面衡量設(shè)計過程中硬件的物理特性對設(shè)計時序及功能的潛在影響，并積極選用合適的設(shè)計術(shù)語以及抽象形式等數(shù)據(jù)來進(jìn)行描述設(shè)計，以保證電子設(shè)計的合理性和可靠性。EDA技術(shù)在電子設(shè)計中對測試深驗證亞微米技術(shù)的物理效應(yīng)能力以及抽象設(shè)計能力都有著嚴(yán)格的要求。
EDA技術(shù)的發(fā)展，與計算機(jī)技術(shù)、電子系統(tǒng)設(shè)計等都存在著密切的聯(lián)系，總的來看，EDA技術(shù)的發(fā)展主要分為三個階段，一是計算機(jī)輔助階段，主要是在計算機(jī)的輔助下對電路原理圖進(jìn)行編輯和處理，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的繪圖工作方式，以規(guī)范的PCB布線布局方式來提高電子設(shè)計效果。二是計算機(jī)輔助工程設(shè)計階段，通過邏輯模擬、故障仿真以及定時分析功能，對產(chǎn)品的相關(guān)性能及功能進(jìn)行提前預(yù)知，從而促進(jìn)電路設(shè)計中各項問題的有效解決。三是電子設(shè)計自動化階段，通過對高級描述語言及綜合技術(shù)的有效應(yīng)用，完成設(shè)計前期的高層次設(shè)計，促進(jìn)電力設(shè)計質(zhì)量和效果的提升。
2 EDA技術(shù)要點
2.1 硬件描述語言
硬件描述語言主要是通過軟件百年城來對電子系統(tǒng)中的電路結(jié)合以及邏輯功能等進(jìn)行具體描述，為保證EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的實際應(yīng)用效果，應(yīng)當(dāng)對硬件描述語言進(jìn)行合理運(yùn)用，確保其最大程度上滿足的大規(guī)模的電子系統(tǒng)。IE EE是一種全方位的硬件描述語言，以VHDL為硬件描述語言的各種功能，包含多個設(shè)計層次，促進(jìn)系統(tǒng)行為級、邏輯燜雞等設(shè)計的實現(xiàn)，在實際應(yīng)用中可以通過數(shù)據(jù)流、結(jié)構(gòu)及行為等三種方式實現(xiàn)對整個項目的混合描述。VHDL硬件描述語言在實際應(yīng)用中具有良好的移植性，便于工藝之間相互轉(zhuǎn)換，促進(jìn)系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。
2.2 ASIC技術(shù)
就EDA技術(shù)得總體情況來看，將ASIC芯片合理應(yīng)用到集成電路設(shè)計中，能夠有效的解決電子系統(tǒng)集成電路中存在的可靠性差、體積大等主要問題，促進(jìn)電子設(shè)計的總體效果的提升。在現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，電子產(chǎn)品市場的門檻不斷提高，ASIC芯片也日趨復(fù)雜，主要分為全定制或半定制ASIC及可編程。為保證EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的實際應(yīng)用效果，應(yīng)當(dāng)盡可能保持所涉及的ASIC芯片獲得最優(yōu)性能，以最大程度上降低技術(shù)耗能、促進(jìn)EDA技術(shù)的利用率得以有效提升。
3 EDA技術(shù)電子設(shè)計流程及應(yīng)用
3.1 EDA技術(shù)電子設(shè)計流程
EDA技術(shù)是系統(tǒng)級的設(shè)計方法，是一種層次相對較高的電子設(shè)計方式，EDA技術(shù)以概念為驅(qū)動從而使電子設(shè)計工作者在設(shè)計時無需利用門級原理圖，電子設(shè)計工作者在確定設(shè)計目標(biāo)之后就可以用EDA技術(shù)來表述電路，這樣不僅可以減少電路細(xì)節(jié)的約束及限制，同時也可以使設(shè)計者的設(shè)計更具創(chuàng)造性。EDA系統(tǒng)在電子設(shè)計人員將概念構(gòu)思及高層次的描述輸入計算機(jī)之后在系統(tǒng)規(guī)則下完成對電子產(chǎn)品的設(shè)計。
EDA技術(shù)的電子設(shè)計工作流程大致包括系統(tǒng)劃分、代碼級功能仿真、VHDL代碼或圖形的輸入、送配前時序仿真及ASIC實現(xiàn)部分。首先，電子設(shè)計借助文本或者圖形編輯器呈現(xiàn)出設(shè)計描述，也就是實現(xiàn)設(shè)計表述。其次，電子設(shè)計借助編譯器對設(shè)計進(jìn)行錯排編譯，即輸入HDL程序。然后，設(shè)計人員需要溝通軟件和硬件設(shè)計，以便實施功能仿真，即綜合。最后，在確認(rèn)仿真設(shè)計無誤時，通過FPGA或CPLD完成邏輯映射操作，即編程下載，系統(tǒng)級設(shè)計完成。
3.2 EDA技術(shù)的應(yīng)用
EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計中扮演著非常重要的角色，首先，電子自動化技術(shù)可以驗證電路設(shè)計方案的正確性，在進(jìn)行電子設(shè)計時，待設(shè)計方案確定之后，會利用結(jié)構(gòu)模擬或者系統(tǒng)仿真等方式來驗證設(shè)計方案的正確性，在驗證過程中系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)確定之后設(shè)計方案便可以實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)推廣到非電子專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計也會得到充分的發(fā)展。EDA技術(shù)在系統(tǒng)進(jìn)行仿真之后的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析，從而使得電路設(shè)計方案的可行性及正確性得到充分的保障。其次，電子自動化字?jǐn)?shù)也可以對電路特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。電路的穩(wěn)定性能受到元器件容差及工作環(huán)境溫度等的影響。在傳統(tǒng)設(shè)計過程中難以對電路的整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，也無法全面的分析電路穩(wěn)定性的影響因素。EDA技術(shù)中的溫度分析及統(tǒng)計分析等功能的應(yīng)用則可以全面的分析電路特性影響因素，從而對電路特性進(jìn)行整體的優(yōu)化設(shè)計。最后，電子自動化技術(shù)也可以實現(xiàn)電路特性的全功能模擬測試。
3.3 以EDA技術(shù)為基礎(chǔ)電子設(shè)計的注意事項
在利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子設(shè)計時，首先應(yīng)充分的考慮電子電路延時的不確定性，以及在系統(tǒng)進(jìn)行自動編譯時會被冗余的電路簡化，因此，在應(yīng)用EDA技術(shù)時，應(yīng)注意采用的反向器個數(shù)避為偶數(shù)，同時以并聯(lián)的方式將反向器連接成延時電路。其次，在設(shè)計過程中輸入的弓}腳不能處于置空狀態(tài)，要保證有信號源來驅(qū)動引腳，及保持部分不用的弓}腳保持接地，同時，器件的電源應(yīng)始終與地線引腳保持相連，彼此之問可以進(jìn)行濾波及去禍。最后，在設(shè)計中藥避免器件過于發(fā)熱。
結(jié)束語
當(dāng)前社會發(fā)展形勢下，EDA技術(shù)逐漸成為電子設(shè)計過程中的核心技術(shù)，并發(fā)展為電子產(chǎn)品研制的源動力，通過EDA技術(shù)的有效應(yīng)用，一定程度上提高了電子設(shè)計的整體水平，推進(jìn)電子系統(tǒng)向集成化與規(guī)模化方向發(fā)展，為高性能電子產(chǎn)品的開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]朱金明，黃理瑞.淺析電子設(shè)計中EDA技術(shù)的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（7）.
【關(guān)鍵詞】FPGA；汽車；電子；設(shè)計
1 前言
目前FPGA技術(shù)已經(jīng)在汽車行業(yè)中逐漸展示自身的舞臺，由于具有非常強(qiáng)的實時性，因此在進(jìn)行語音處理的過程中，能夠很好的回應(yīng)操作者的內(nèi)容，無疑這項技術(shù)是在計算機(jī)編程上逐漸實現(xiàn)的技術(shù)，不僅能夠改變硬件平臺原有的系統(tǒng)設(shè)計方案，同時具有較大的靈活性，因此目前針對FPGA設(shè)計中的芯片基本上是針對在汽車中的某項功能進(jìn)行針對性的設(shè)計，因此對汽車的批量化生產(chǎn)具有非常重要的意義，本文針對FPGA運(yùn)用到汽車領(lǐng)域的常見問題進(jìn)行了分析，供相關(guān)的設(shè)計人員參考。
2 基于FPGA的汽車電子設(shè)計
2.1 GPS定位系統(tǒng)的運(yùn)用
這種系統(tǒng)是目前在汽車中最常見的空隙系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分的運(yùn)用了FPGA在編程過程中非常強(qiáng)大的邏輯控制能力，一般是采用NiosⅡ處理器進(jìn)行多配置和多標(biāo)準(zhǔn)的接口功能的設(shè)置，運(yùn)用了GPS和GSM的雙重的模塊，在一定程度上能夠增加汽車在行駛過程中的定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通常汽車在行駛的過程中，通過GPS定位，在特殊的情況下，能夠采用GSM信號進(jìn)行雙定位，在定位上不能有效的保證汽車的穩(wěn)定性，該項技術(shù)主要是采用定位的信息，時間和終端的特殊信息，從而實現(xiàn)有效的監(jiān)控重點，再進(jìn)行監(jiān)控中心處理后，進(jìn)行信息的傳達(dá)。
和傳統(tǒng)的MCU微型的操控系統(tǒng)相比，采用FPGA電子設(shè)計無疑有非常多的優(yōu)勢，設(shè)計人員能夠采用FPGA實現(xiàn)更多更高效的功能，在進(jìn)行FPGA多程序或者是項目中，設(shè)計人員能夠依靠FPGA實現(xiàn)更多的資源利用，目前世界很多計算機(jī)控制人員分析，因此FPGA是目前被認(rèn)為最有市場價值的半導(dǎo)體材料。
2.2 增加啟程的安全性
隨著世界上汽車在設(shè)計的過程中越來越復(fù)雜化，因此相關(guān)的FPGA設(shè)計價值也會逐漸的體現(xiàn)出來，無疑目前很多設(shè)計篡改FPGA，這種方法對于汽車行業(yè)而言受到了巨大的威脅，SRAM ，F(xiàn)PGA一般我們在設(shè)計過程被人們公認(rèn)的容易被篡改技術(shù)，這種技術(shù)對于設(shè)備的要求以及要求的專業(yè)技術(shù)交底，甚至很多時候，可以取代ASIC。設(shè)計人員如果找到汽車的這方面的漏洞，就可以多汽車的操作引擎進(jìn)行設(shè)置，無疑這對于汽車的安全性和汽車的保修會帶來非常惡劣的后果，汽車設(shè)計人員針對目前汽車的電子設(shè)計方面的復(fù)雜化，給汽車的整體設(shè)計帶來了安全方面新的認(rèn)識。
目前，世界上很多地區(qū)的車載信息系統(tǒng)會在某些方面進(jìn)行收費的服務(wù)，例如衛(wèi)星進(jìn)行無線定位的服務(wù)，因此在一定程度上容易受到極大的攻擊，這無疑是很多汽車人員非常關(guān)注的問題，在進(jìn)行汽車相關(guān)的定位中，如果管理網(wǎng)關(guān)的防衛(wèi)控制身份系統(tǒng)一旦在控制權(quán)力功能上失效，于昂貴的衛(wèi)星系統(tǒng)而言，會成為一個較大的漏洞，對于我國很多駕駛?cè)巳藛T的信息安全無疑是一個很大的漏洞。因此在汽車上使用FPGA系統(tǒng)，能夠有效的降低汽車設(shè)計中的危險性，增加汽車駕駛?cè)藛T的信息安全。
2.3 FPGA在汽車尾燈設(shè)計中的運(yùn)用
尾燈程序是其中較為重要的程序，改程序?qū)ξ矡暨M(jìn)行有效的控制，當(dāng)輸入的型號為左控制信號的時候，需要進(jìn)行左信號的輸出，當(dāng)輸入的為右信號的時候，需要輸出為右信號，輸出右側(cè)燈控制信號；當(dāng)同時輸入LEFT和RIGHT信號時，輸出錯誤控制信號。剎車信號一級夜間行駛的信號均可以采用FPGA編程技術(shù)模式進(jìn)行輸出。
目前汽車在實現(xiàn)FPGA為核心的基礎(chǔ)上，需要實現(xiàn)以下幾種內(nèi)容，首先是在汽車正常行駛的過程中，需要保證汽車行駛的所有燈都不亮，當(dāng)汽車在進(jìn)行左轉(zhuǎn)彎的時候，需要實現(xiàn)汽車左燈亮，同理，當(dāng)汽車在右轉(zhuǎn)彎的過程中汽車右側(cè)的尾燈R1亮，閃爍，當(dāng)汽車在行駛的過程中，需要控制汽車左側(cè)的燈L3和右側(cè)的等R3同時亮，這樣能夠保證夜間照明使用。目前采用FPGA為核心的芯片在一些汽車使用效果較高，能夠有效的控制好汽車在轉(zhuǎn)彎和行駛過程中的控制問題，具有高度自動化的特點。
3 FPGA在汽車電子設(shè)計中的發(fā)展趨勢
隨著我國電子信息系統(tǒng)的發(fā)展，其操作也會越來越先進(jìn)，目前在操作的過程中也會越來越智能化，F(xiàn)PGA技術(shù)使得整個系統(tǒng)在使用的過程中更加的智能化和高端化，能夠有效的實現(xiàn)FPGA在很多系統(tǒng)中的功能實現(xiàn)，對于GPS定位系統(tǒng)。操作引擎的控制以及對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的測試，都具有非常好效果，經(jīng)過多方面的測試之后，具有很好的效果實現(xiàn)。
駕駛者對汽車安全性和便利性的日益關(guān)注，已逐漸增加電子器件在汽車上使用的比重，使得每部汽車采用的半導(dǎo)體數(shù)量也相應(yīng)增多。對所有汽車產(chǎn)品來說，質(zhì)量、可靠性和成本是最重要的因素，這包括了汽車應(yīng)用中的半導(dǎo)體器件。我們對汽車電子市場所出現(xiàn)新的機(jī)遇感到非常興奮，因為Actel的在汽車中的運(yùn)用，使得 FPGA正處于有利的位置，全面滿足這個市場的需要和需求。因此隨著人們對于半導(dǎo)體的認(rèn)識逐漸提高，汽車在使用的過程中如何保證汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，已經(jīng)成為設(shè)計者和使用者都非常關(guān)注的問題，因此可以說明FPGA將來在汽車中使用會更加的廣泛，其使用效果逐漸會被人們認(rèn)可。
4 結(jié)束語
綜上所述，本文重點對FPGA在汽車電子設(shè)計過程中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，隨著我國電子化時代的到來，汽車行業(yè)在電子設(shè)計的過程中也會出現(xiàn)新的洗牌和更新，因此針對FPGA在汽車電子設(shè)計中的應(yīng)用，是未來汽車設(shè)計中的重點和難點。
參考文獻(xiàn)：
[1]王躍飛，侯亮，劉菲.基于FPGA的汽車CAN網(wǎng)絡(luò)實時管理系統(tǒng)設(shè)計[J].電子測量與儀器學(xué)報，2013，27（8）：721-728.
[2]郭寶增，張立偉.基于FPGA的汽車電子設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2009， 17（8）：33-35.
[關(guān)鍵詞]Multisim10；電子設(shè)計與制作；應(yīng)用
Application of Multisim10 for vocational electronic design and production course
Abstract: Application of Multisim10 for vocational electronic design and production course, which can save hardware resource to a very great extent, and after visualization teaching way, can stimulate students learning interests; cultivate students hands-on ability and team cooperation consciousness effectively, lay a solid basis in theoretical and practical, therefore, can fully embodies the characteristics of vocational education.
Keywords: Multisim10；Electronic design and production；Application
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
高等職業(yè)教育作為高等教育的一種形式，擔(dān)負(fù)著為國家培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、服務(wù)、管理第一線需要的,德智體美全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。為了適應(yīng)高等職業(yè)院校電子信息類、通信類、應(yīng)用電子技術(shù)類專業(yè)建設(shè)與發(fā)展的需要，通過對專業(yè)崗位群的典型工作任務(wù)和職業(yè)能力進(jìn)行統(tǒng)計分析,國內(nèi)很多高等職業(yè)院校對學(xué)生均開設(shè)了電子設(shè)計與制作類課程，該類課程理論和實踐性極強(qiáng)，知識面廣，內(nèi)容新穎，主要是以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為目的。通過對該課程的學(xué)習(xí)，可以為學(xué)生上崗就業(yè)奠定扎實的綜合理論和實踐基礎(chǔ)，真正體現(xiàn)職業(yè)教育的特色。
各高職院校在進(jìn)行以提高教學(xué)質(zhì)量為核心的內(nèi)涵建設(shè)中，結(jié)合傳統(tǒng)的電子設(shè)計與制作類課程的教學(xué)模式，以及目前自身學(xué)校教學(xué)硬件設(shè)施的發(fā)展和實驗室硬件條件，將Multisim仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)，進(jìn)而革新教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)手段，顯得很有必要也很有意義。
1Multisim10簡介
Multisim作為以計算機(jī)為平臺的仿真工具，自推出以來，以其強(qiáng)大的仿真能力、完備的分析手段以及完善的后處理運(yùn)算等特點，成為高等職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)教學(xué)的首選軟件工具。Multisim10是美國NI（National Instruments）公司開發(fā)的EWB仿真軟件，是早期EWB 5.0、Multisim 2001、Multisim 9等版本的升級換代產(chǎn)品。該軟件采用圖形操作界面，虛擬仿真了一個與實際非常相似的電子實驗工作臺，軟件中各種儀器的控制面板和操作方式都與實物非常相似，測量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線與在真實儀器上看到的基本一樣，幾乎可以完成在實驗室進(jìn)行的所有電子電路實驗，可以被廣泛地應(yīng)用于電子電路分析、設(shè)計、仿真等各教學(xué)環(huán)節(jié).
2 應(yīng)用Multisim10仿真軟件的意義
2.1打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
電子設(shè)計與制作的傳統(tǒng)教學(xué)方法都是以先理論后實踐的方法來進(jìn)行的，在理論教學(xué)階段，由于其難度較大，如果課堂上處理不好，即便有專業(yè)基礎(chǔ)課的先導(dǎo)，學(xué)生也很難接納，容易使其失去學(xué)習(xí)興趣。Multisim10仿真軟件的應(yīng)用，有利于形象化教學(xué)，吸引學(xué)員的興趣，而興趣是學(xué)習(xí)的最好動力，學(xué)習(xí)興趣的提高，可使其學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)成績隨之提高。
2.2硬件資源投入少，培養(yǎng)能力效果好
實際操作能力的培養(yǎng)，是高職學(xué)生解決實際工程問題能力中較為重要的。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中，淡化了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，對于學(xué)生實踐設(shè)計能力的培養(yǎng)則更少涉及，從而使得學(xué)生在運(yùn)用理論知識解決實際問題時，其難度較大。將Multisim10仿真軟件引入教學(xué)，由于其軟件中提供給我們的大量的虛擬儀表與現(xiàn)實生活中的儀表使用方法相似，因而即便有些高級儀表價格非常昂貴，現(xiàn)實生活中由于經(jīng)費問題，我們可能無力購買，而軟件中給我們提供了這種高級儀表的使用方法，同樣可以有效的培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。同時，由于各種電路的設(shè)計與制作，可以先在軟件環(huán)境中模擬通過，再進(jìn)行硬件的實際操作，避免了實際操作中元器件的耗損，使電路調(diào)試快捷方便，也節(jié)省了因方案不正確所造成的硬件投入的浪費。
2.3有利于學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識和能力的培養(yǎng)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會分工的細(xì)化，每個人在參與激烈競爭的同時還要進(jìn)行廣泛的多方面的合作。而高職學(xué)生將是社會發(fā)展的重要力量，對他們進(jìn)行團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，無疑對他們今后扮演好各自的社會角色有重要的意義。在利用multisim10仿真電子設(shè)計與制作時，所設(shè)計到的內(nèi)容并不一定是軟件使用者獨立設(shè)計完成的，一個比較大的設(shè)計方案，是由一個開發(fā)小組協(xié)作完成的，了解和把握別人的設(shè)計意圖和思維模式，進(jìn)而配合小組完成整個設(shè)計，這有利于鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識和能力。
3利用Multisim10仿真進(jìn)行電子設(shè)計與制作的過程
學(xué)生利用Multisim10進(jìn)行仿真模擬設(shè)計過程，設(shè)計過程非常接近實際操作效果，學(xué)生可先用Multisim10模擬連接電路，確定元器件的參數(shù)，使用Multisim10虛擬儀器、仿真分析方法進(jìn)行在線測量和分析，驗證實驗結(jié)果，然后再用真實的元器件進(jìn)行實際電路的安裝和調(diào)試。基本流程如圖1所示：
圖1 基于Multisim10的電子設(shè)計與制作流程圖
4應(yīng)用舉例
水位監(jiān)測報警電路（如圖2所示），是電子設(shè)計與制作類課程經(jīng)常開設(shè)的一個實踐性項目。電路中的G1-G3構(gòu)成使揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)聲的振蕩電路，而G5-G7構(gòu)成使其斷續(xù)發(fā)聲的定時振蕩電路，G4為門控電路。定時振蕩器經(jīng)G8輸出控制G4的工作狀態(tài)。G8每間隔一定時間重復(fù)輸出0與1，只有在G8輸出為1時，G4才打開。因此，作為水位傳感器導(dǎo)線兩端被水短路時，振蕩器才工作，通過G4門控電路使揚(yáng)聲器發(fā)出斷續(xù)報警聲。
圖2水位監(jiān)測報警電路
為了對其設(shè)計進(jìn)行仿真，我們將水位傳感器部分用開關(guān)替換后，使用四通道示波器監(jiān)測圖中A、B、C各點信號情況，在不同階段各點的信號波形如下圖所示：
(a)水位剛達(dá)到報警位時（b）G8輸出為1時
圖3不同階段A、B、C點的信號波形圖
5結(jié)束語
Multisim10仿真軟件應(yīng)用于電子設(shè)計與制作類課程教學(xué)，可以把抽象的理論知識通過仿真簡單化、形象化、系統(tǒng)化的展示在學(xué)生面前，許多實際中學(xué)生不易接觸到的儀器也可以很方便地從屏幕上選用，讓學(xué)生感受到實際動手操作的快樂，從而激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣和主動性。總之，隨著多媒體課室建設(shè)的不斷完善，Multisim10仿真軟件一定能夠在電子設(shè)計與制作類課程教學(xué)改革中，在提高高職相關(guān)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮更大的作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]周愛華.Multisim 10在電工電子設(shè)計性實驗中的應(yīng)用[J].重慶電子工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2010(2).
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【關(guān)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及操縱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。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(gòu)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(shù)的三個指標(biāo)：即交互顯示能力、交互操做能力、容易建構(gòu)的能力對虛擬角色模型的需要。通過對平臺的環(huán)境以及虛擬人物進(jìn)行歸類，把平臺中的模型歸為兩類：靜態(tài)對象和虛擬人物。靜態(tài)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(yùn)動的實體，例如模型中的大樓、礦井、樹木等；動態(tài)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(fēng)環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)，也是虛擬礦井創(chuàng)建的一項重要步驟。
2人物建模
虛擬人物的構(gòu)建，第一步，要作的是對骨骼系統(tǒng)模型的三維建模。三維人物建模工作是整個平臺的基礎(chǔ)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(shè)計中虛擬人物建模的實現(xiàn)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(fù)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(dǎo)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(shè)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(jìn)行重組。（1）在POSER軟件中建立人物模型人物模型的創(chuàng)建是本平臺的重要技術(shù)，人物模型可以表現(xiàn)整個人物的形象程度及特色。筆者采用POSER5.0版本對人物進(jìn)行模型的創(chuàng)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(dāng)?shù)哪槻亢兔l(fā)模型，將每個模型進(jìn)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(tài)。因為POSER人物模型庫三維資源有限，需要通過適當(dāng)調(diào)整才能獲得合適的模型。在該軟件中調(diào)整比在3D中調(diào)整要簡單一些，也為后面的蒙皮操作提供了方便。將調(diào)好的人物模型導(dǎo)出為3DMAX格式，導(dǎo)入到3D軟件中進(jìn)行調(diào)節(jié)，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(jìn)行模型單位的調(diào)節(jié)。本模型不必做單位縮放，隨后要用在VT軟件中可直接進(jìn)行模型的縮放操作。從蒙皮插件中導(dǎo)出的人物模型是以材質(zhì)而不是貼圖的格式進(jìn)行導(dǎo)出的。因此從蒙皮插件中導(dǎo)出的模型在3D軟件中不能進(jìn)行貼圖展開，因此本設(shè)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(fā)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(jìn)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(dǎo)入高級模型，即模型面數(shù)多的模型。因此要減少模型面數(shù)，筆者在這里用到兩類方法。一類是利用3D自帶的編輯器進(jìn)行自動面數(shù)修改，該功能可減少的面數(shù)百分比為：40%。參數(shù)設(shè)置下圖5所示。另一類減少面數(shù)的途徑就是手動調(diào)節(jié)，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(tǒng)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(shù)量，可直接刪除或復(fù)制原有的骨骼部分，改變其數(shù)量即可，骨骼建模如圖6所示。為設(shè)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(jìn)行匹配調(diào)整，為以后的蒙皮操作做好準(zhǔn)備。主要步驟是將人物骨骼大小調(diào)整，使其與人物模型對齊。（3）對人物骨骼進(jìn)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(biāo)，選擇人物骨骼的根節(jié)點。對人物骨骼上的封套進(jìn)行調(diào)節(jié)。封套調(diào)整是人物骨骼蒙皮過程中經(jīng)常出現(xiàn)差錯的環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)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(fā)生破面或粘連現(xiàn)象。在調(diào)整好之后，給骨骼設(shè)置一個大幅度的動作，看模型能否露骨，系統(tǒng)平臺中的骨骼蒙皮出現(xiàn)錯誤的機(jī)率多。在使用3D中自帶的修改器后，找出發(fā)生錯誤的骨骼，進(jìn)行細(xì)心調(diào)整，終因為露骨點過多調(diào)整頻繁而放棄使用。經(jīng)多次試驗，選用了3D技術(shù)的另一蒙皮插件進(jìn)行蒙皮。見圖7。打開此蒙皮插件，在修改器菜單中出現(xiàn)此修改器。選擇面板上的將人物骨骼全部選中，細(xì)心調(diào)整。（4）骨骼動畫在三維建模的基礎(chǔ)上引入人物的運(yùn)動建模，可以增加虛擬場景中三維模型動作表現(xiàn)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(xué)的任務(wù)，因此骨骼動作是核心技術(shù)。在人物模型動畫中，三維模型的動作路徑由運(yùn)動計算模型來控制。在平臺中運(yùn)用關(guān)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(jù)需求確定關(guān)鍵幀數(shù)，第三步，調(diào)節(jié)關(guān)鍵幀的每一幀姿勢，動畫模塊根據(jù)關(guān)鍵幀，生成動畫圖像序列。人是一個錯綜復(fù)雜的實體。用生理解剖的醫(yī)學(xué)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(guān)節(jié)鏈聯(lián)接而成，骨骼相對動作來說，變形小。人體骨骼的運(yùn)動主要是由人的肌肉收縮并拉動附骨骼產(chǎn)生的。骨骼決定了角色的姿態(tài)。這里面只需要對人體骨骼制作關(guān)鍵幀動畫即可。見圖8。
由于人體運(yùn)動復(fù)雜且虛擬角色是較常見的二足動物，筆者運(yùn)用3D插件CAT進(jìn)行骨骼的建構(gòu)。直接通過參數(shù)的調(diào)節(jié)來確定人體骨骼的基本形狀。動作生成運(yùn)用“關(guān)鍵幀”技術(shù)。打開人體骨骼模型的時間軸，調(diào)節(jié)每一幀骨骼的關(guān)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(diào)節(jié)人體骨骼模型的每一個動作，需要認(rèn)真細(xì)致的觀察人體模型的運(yùn)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(wěn)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(jìn)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(shè)置關(guān)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(guān)鍵幀打開的前提下，調(diào)整骨骼關(guān)鍵幀的位置，此步驟全憑個人經(jīng)驗來做。技巧是在還沒完成幀數(shù)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。
【參考文獻(xiàn)】
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EDA技術(shù)的提出給整個電子設(shè)計行業(yè)帶來了巨大的沖擊，除了為行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的依靠，更成為電子設(shè)計的巨大潮流。當(dāng)前世界電子設(shè)計發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)對于EDA技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，EDA技術(shù)的應(yīng)用方式和領(lǐng)域正得到不斷地開發(fā)和擴(kuò)展，在電子設(shè)計行業(yè)方興未艾的我國更應(yīng)該將EDA技術(shù)作為一個突破口，通過對EDA技術(shù)的應(yīng)用研究和功能拓展來提升電子設(shè)計的水平和質(zhì)量，使電子設(shè)計工作找到更為系統(tǒng)和科學(xué)的技術(shù)體系支撐，在普及和推廣EDA技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電子設(shè)計向更深的層次和更廣的范圍發(fā)展。
2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的應(yīng)用范圍廣
當(dāng)前電子設(shè)計中比較流行的編程方式是無線編程和在線編程，EDA技術(shù)可以很好地適應(yīng)電子設(shè)計發(fā)展的潮流，實現(xiàn)無障礙編程，同時也會使編程具有更高的保密性。
2.2EDA技術(shù)的可靠性高
EDA技術(shù)可以有效克服電子設(shè)計中復(fù)位障礙和跑飛缺陷，并可以通過集成和壓縮將電子產(chǎn)品的各系統(tǒng)集成在同一個芯片之中，便于在電子設(shè)計中進(jìn)行管理，有利于實現(xiàn)電子設(shè)計中對風(fēng)險的有效控制，大大提升了電子設(shè)計的可靠性。
2.3EDA技術(shù)的普適性好
EDA技術(shù)可以在電子設(shè)計的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用，并能發(fā)揮出EDA技術(shù)獨有的容量大、速度快、效率高的特點，這對于設(shè)計通信類電子產(chǎn)品來講無疑是具有根本性的優(yōu)勢。
2.4EDA技術(shù)的效率高
EDA技術(shù)可以實現(xiàn)多任務(wù)并行，通過多種模塊的功能化EDA技術(shù)可以加快電子設(shè)計中速度和效率的提升，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)電子設(shè)計的超越，達(dá)到了電子設(shè)計工作對信息化和市場化的適應(yīng)。
3EDA技術(shù)的流程
3.1EDA技術(shù)的源程序
EDA技術(shù)通過EDA工具對需要編輯的圖形或文本加以編譯，形成規(guī)范的VHDL格式文件，這有利于邏輯綜合過程之前對編輯的控制，在形成源程序的同時將其送入到仿真器中進(jìn)行處理，一般檢驗圖形或文字編輯的錯漏。
3.2EDA技術(shù)的邏輯綜合
通過綜合器把電路設(shè)計的高級語言描繪轉(zhuǎn)化成為低級的語言描繪，該過程就是邏輯綜合。在進(jìn)行邏輯綜合之后能夠?qū)HDL網(wǎng)表文件送到仿真器中進(jìn)行仿真操作，其結(jié)果與功能基本保持一致。
3.3EDA技術(shù)的目標(biāo)器件
邏輯適配是指對生成的網(wǎng)表文件針對某個具體的目標(biāo)器件進(jìn)行映射操作。這個過程包括器件配置、布線操作等，在指定的目標(biāo)器件中進(jìn)行配置，產(chǎn)生下載文件，之后可以進(jìn)行時序仿真操作。VHDL仿真器在運(yùn)行的過程中已經(jīng)對EDA器件的屬性特征進(jìn)行了全面充分的考慮，因此能夠保證時序結(jié)果的精確性。
4EDA技術(shù)的應(yīng)用
本研究以EDA技術(shù)在8255A芯片的設(shè)計工作為例，來闡述EDA技術(shù)應(yīng)用的要點。
4.18255A端口及構(gòu)造體說明
該設(shè)計模塊中PPI端口一共定義了40個引腳，定義與8255A是相同的。端口的構(gòu)造體許多都是輸入輸出的雙向引腳，其端口是相互對應(yīng)的在芯片端口的構(gòu)造體內(nèi)部，都是通過EDA技術(shù)的bus-in和bus-out總線來實現(xiàn)。
4.2構(gòu)造體進(jìn)程
構(gòu)造體進(jìn)程主要包括如下兩個：一是，讀進(jìn)程工作就是指在片選信號和讀信號都有效時，從各個端口對外部設(shè)備提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入。二是，寫進(jìn)程工作就是在片選信號和寫信號有效時，將總線上的數(shù)據(jù)信息寫入到bus-out總線上，便于以后對使用方式的判別。在這兩項進(jìn)程中需要EDA技術(shù)作為系統(tǒng)支撐。
5結(jié)語
一、“電子設(shè)計自動化”課程教學(xué)的特點
電子設(shè)計自動化是一個較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設(shè)計、電路測試與驗證、版圖設(shè)計、PCB板開發(fā)等各個不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計自動化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計部分，即采用硬件描述語言設(shè)計數(shù)字電路。因此，該課程的教學(xué)具非常突出的特點。
1.既要有廣度，又要有深度
有廣度即在教學(xué)過程中需要把電子設(shè)計自動化所包含的各個不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解，從而使學(xué)生從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，把握電子設(shè)計自動化的真正含義，以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學(xué)過程中緊抓電路設(shè)計這個重點，著重講解如何使用硬件描述語言設(shè)計硬件電路，使學(xué)生具備電路設(shè)計的具體技能，并能夠應(yīng)用于實踐和工作當(dāng)中。
2.突出硬件電路設(shè)計的概念
在眾多高校開設(shè)的“電子設(shè)計自動化”課程中，多數(shù)是以硬件描述語言VHDL作為學(xué)習(xí)重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言，與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此，在教學(xué)過程中首先要讓學(xué)生明白這門語言與前期所學(xué)的其他語言的區(qū)別，并通過實例，如CPU的設(shè)計及制造過程，讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途，并將硬件電路設(shè)計的概念貫穿整個教學(xué)過程。
3.理論與實踐并重
“電子設(shè)計自動化”是一門理論性與實踐性都很強(qiáng)的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語法要點和電路設(shè)計思想，[2]并通過實踐將這些語法與設(shè)計思想得以加強(qiáng)和鞏固，同時在實踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、“電子設(shè)計自動化”課程教學(xué)方法總結(jié)
良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此，針對“電子設(shè)計自動化”課程的教學(xué)特點，筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。
1.以生動的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計自動化的世界
電子設(shè)計自動化對學(xué)生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個世界中，并了解這個世界的大概，從而對這個領(lǐng)域產(chǎn)生興趣，是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù)，讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計自動化。由于電子設(shè)計自動化是一個很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來讓學(xué)生了解這個領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設(shè)計到制造過程”的視頻，讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計與制造的流程與方法，并引出集成電路這個概念。通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對比，引出EDA的概念，并詳細(xì)講解EDA對于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過程中，通過向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用，提高學(xué)生對EDA的具體認(rèn)識。這些方法不僅使學(xué)生對EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計自動化”的學(xué)習(xí)中。
2.以實例展開理論教學(xué)
“電子設(shè)計自動化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分：[3]硬件描述語言（以VHDL語言為學(xué)習(xí)對象）、開發(fā)軟件（以QUARTUSII為學(xué)習(xí)對象）和實驗用開發(fā)板（以FPGA開發(fā)板為學(xué)習(xí)對象）。硬件描述語言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分，是重中之重。對于一門編程語言的學(xué)習(xí)來說，語法和編程思想是學(xué)習(xí)要點。在傳統(tǒng)的編程語言學(xué)習(xí)的過程中，通常都是將語法作為主線，結(jié)合語法實例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會使學(xué)生陷入到學(xué)編程語言就是學(xué)習(xí)語法的誤區(qū)中，不僅不能學(xué)到精髓，還會因為枯燥乏味而產(chǎn)生厭倦感。如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計的方法，又輕松掌握語法規(guī)則是一個教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念，將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線，在理論學(xué)習(xí)過程中，以具體電路實例為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語句的過程，并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個過程中學(xué)生的思考重點都放在電路功能的實現(xiàn)上，而語法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀，也不會產(chǎn)生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過的語法現(xiàn)象，以避免學(xué)生遺忘，以此讓學(xué)生明白，學(xué)習(xí)編程語言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計。通過一些實踐，學(xué)生體會到語言學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣，此方法收到了良好的教學(xué)效果。
3.將硬件電路設(shè)計的概念貫穿始終
硬件描述語言與軟件語言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語言的特點，在學(xué)習(xí)過程中很容易將之前所學(xué)的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語言的學(xué)習(xí)過程中，這對于掌握硬件電路設(shè)計的實質(zhì)有非常大的阻礙。因此，在教學(xué)過程中，從最初引入到最后設(shè)計電路，都要始終將硬件電路設(shè)計的概念和思維方式貫穿其中。在講述應(yīng)用實例時，需要向?qū)W生分析該例中的語句和硬件電路的關(guān)系，并強(qiáng)調(diào)這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例，在VHDL語言中，if語句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語句產(chǎn)生純組合電路，不完整的if語句將產(chǎn)生時序電路，如果應(yīng)用不當(dāng)，會在電路中引入不必要的存儲單元，增加電路模塊，耗費資源。[4]而對于軟件語言，并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語句對應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性，可以通過一個小實例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來說明。如以下兩個程序：
（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsifa<btheny<='0'；endif；endprocess；end；
（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsey<='0'；endif；endprocess；end；
（1）（2）兩個程序唯一的不同點在于：程序（1）中使用的是elsif語句，是一個不完整的if語句描述，而程序（2）使用的是else語句，是一個完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。（1）綜合的結(jié)果是一個時序電路，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如圖1所示。而（2）綜合的結(jié)果是一個純組合電路，電路結(jié)構(gòu)非常簡單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學(xué)生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。強(qiáng)化硬件電路設(shè)計的思想，可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計風(fēng)格，培養(yǎng)一個優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計工程師。
4.通過實踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動手能力
“電子設(shè)計自動化”是一門實用性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計和調(diào)試的能力，因此在教學(xué)中需要不斷地用實踐訓(xùn)練來強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識，并使他們達(dá)到能夠獨立設(shè)計較復(fù)雜硬件電路的能力。筆者在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生將課程實踐和畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容相結(jié)合的方法，讓學(xué)生強(qiáng)化實踐能力，收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計自動化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四，此時他們的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)開始進(jìn)入選題，開始了初步設(shè)計的過程。筆者先在實驗課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計的題目，比如交通燈、自動售貨機(jī)、電梯控制器等，讓學(xué)生體會電子設(shè)計自動化課程的實用性，激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實踐小團(tuán)隊，讓每組學(xué)生共同完成一個較復(fù)雜的電路系統(tǒng)，比如遙控小車、溫度測控系統(tǒng)等，鼓勵他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計對接。其中大部分同學(xué)通過這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計的基本方法和流程，有一部分同學(xué)還能設(shè)計出比較出色的作品。此過程不僅讓學(xué)生體會到了學(xué)習(xí)知識的快樂，也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊協(xié)作精神，為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦，面向電類專業(yè)大學(xué)生的科技活動，目的在于推動全國高等學(xué)校信息與電子類學(xué)科的課程體系和課程內(nèi)容的改革。引導(dǎo)高校在教學(xué)中強(qiáng)化培養(yǎng)大學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，以及訓(xùn)練動手能力和工程實踐能力，鼓勵廣大學(xué)生踴躍參與課外科技活動，把他們的主要精力吸引到學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)上來，同時為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。競賽的特色是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，以推動其課程教學(xué)、教學(xué)改革和實驗室建設(shè)工作。競賽內(nèi)容既有理論設(shè)計，又有實際制作，以全面檢驗和加強(qiáng)參賽學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力［2－4］。
大學(xué)生電子設(shè)計競賽賽期為四天三夜，在競賽期間參賽學(xué)生要完成:選題立項、理論設(shè)計、器件選擇、方案比較、實際制作、調(diào)試、測試、技術(shù)報告寫作等諸多工程環(huán)節(jié)，在為參賽學(xué)生提供了綜合運(yùn)用所學(xué)知識、充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間同時，尤其突出工程實踐中的自主性和創(chuàng)新性特點，填補(bǔ)了工程實踐教育的空白，使參賽學(xué)生的工程實踐能力得到了切實的提高［5］。我校是應(yīng)用型本科院校，人才培養(yǎng)目標(biāo)定位在以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，在確保具備專業(yè)知識能力的同時，強(qiáng)調(diào)實踐、創(chuàng)新。自2001年第一次參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽至今已10年了，學(xué)校和系里十分重視全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽工作，在上下共同努力下取得了較好的成績，歷屆學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新實踐能力得到的很大的提高。而在電子設(shè)計競賽的集訓(xùn)、參賽過程中對教學(xué)改革的促進(jìn)，特別是CDIO教育模式的改革起到了積極的作用。
1結(jié)合電子設(shè)計競賽，制定符合CDIO教育模式的專業(yè)培養(yǎng)計劃
大學(xué)生電子設(shè)計競賽于每年的九月份舉行，分為全國賽與省賽，其中奇數(shù)年是全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，偶數(shù)年是福建省大學(xué)生電子設(shè)計競賽，由于電子設(shè)計競賽的時間安排在每學(xué)年的期初舉行，使得參加競賽的學(xué)生主體是剛進(jìn)入大四的學(xué)生，過去的培養(yǎng)計劃中四年級上學(xué)期才安排主要的專業(yè)方向課程，參加競賽的學(xué)生往往還沒有接受專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，若是剛進(jìn)入三年級的學(xué)生參加競賽，他們所學(xué)習(xí)的專業(yè)課程及受到的訓(xùn)練就更少了，這種按部就班的培養(yǎng)模式無法適應(yīng)電子競賽的要求，更不用說是以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向的CDIO的教學(xué)模式了［7－8］。因此，針對電子設(shè)計競賽及應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，我系從人才培養(yǎng)方案的變革上做了大膽的嘗試，主要有以下幾個方面:
(1)專業(yè)基礎(chǔ)必修課中專業(yè)核心課程基本不變，只對部分課程中進(jìn)行整合及增減，調(diào)整如下:①“電路”課程的授課內(nèi)容進(jìn)行整合，“電路(下)”中增加“復(fù)變函數(shù)與積分變換”的內(nèi)容，課時由48學(xué)時增加到56學(xué)時，取消系級選修課“復(fù)變函數(shù)與積分變換”，增設(shè)針對電子設(shè)計競賽的“電子系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”系級選修課，分別在三、五、七學(xué)期的暑假進(jìn)行。②增設(shè)“電機(jī)及應(yīng)用技術(shù)”課程，該課程與電氣專業(yè)的電機(jī)原理課程有很大的不同，電氣專業(yè)的電機(jī)原理課程，課時較多，但內(nèi)容以交、直流電機(jī)為主要對象，電子信息工程專業(yè)所開設(shè)的電機(jī)及應(yīng)用技術(shù)，課時少，但介紹的電機(jī)種類較多，以電機(jī)基本原理學(xué)習(xí)為主，將其作為電子控制的元件來學(xué)習(xí)，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高競爭力。③“PIC單片機(jī)技術(shù)”課程提前至第四學(xué)期，和“電路(下)”、“模擬電子技術(shù)”同步開設(shè)，確保暑期參加電子設(shè)計競賽的二年級學(xué)生初步掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，為暑期集訓(xùn)打下基礎(chǔ)，這門課程以CDIO模式進(jìn)行教學(xué)，以工程項目設(shè)計為目的，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識，先建立工程概念，了解單片機(jī)的基本應(yīng)用技術(shù)，邊做邊學(xué)。
(2)重視專項實踐能力的培養(yǎng)，實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置做了如下調(diào)整:①原電子工藝與整機(jī)安裝的項目內(nèi)容改為PIC單片機(jī)工藝及安裝，配合第4學(xué)期的PIC單片機(jī)技術(shù)課程，在PIC單片機(jī)技術(shù)課程中，可以直接使用學(xué)生自己安裝的單片機(jī)開發(fā)板進(jìn)行實驗，通過自己安裝調(diào)試的單片機(jī)開發(fā)板學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，理論聯(lián)系實際。②近年來，DSP技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，具備DSP的應(yīng)用能力是電子信息工程專業(yè)學(xué)生的必備能力之一，在實踐教學(xué)中，增設(shè)2周的DSP應(yīng)用技術(shù)的實踐環(huán)節(jié)，希望通過實踐課程的訓(xùn)練，提高學(xué)生應(yīng)用該項技術(shù)的能力。
2以課題項目為基礎(chǔ)的競賽培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力
每年暑期的競賽培訓(xùn)階段，根據(jù)歷年來全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的課題方向，如:電源類、電路類、無線電類、機(jī)電一體化類等，設(shè)計一些綜合性項目供學(xué)生選擇，要求學(xué)生自行組隊，在規(guī)定的時間內(nèi)完成軟硬件設(shè)計，制作作品，并提交報告。在暑期培訓(xùn)過程中根據(jù)學(xué)生年級的高低采取不同的培養(yǎng)方法，一年級的學(xué)生以基本技能培訓(xùn)為主，指導(dǎo)教師提供基礎(chǔ)技能的講義，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識及技能，掌握手工印刷電路板的制作工藝，自主學(xué)習(xí)protel等EDA工具，要求學(xué)生在集訓(xùn)中掌握簡單電子系統(tǒng)設(shè)計的硬件設(shè)計及制作能力。二、三年級的學(xué)生以項目培訓(xùn)為主，按照電子競賽模式引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)歷屆電子競賽的課題方向，自主選項，完成立項、方案論證、電路設(shè)計與實現(xiàn)、安裝調(diào)試、測試，到最終的總結(jié)報告等過程。在培訓(xùn)過程中，教師起指導(dǎo)作用，不直接參與項目設(shè)計，而是培養(yǎng)學(xué)生正確地查找資料、分析問題、解決問題的綜合能力，鼓勵學(xué)生小組獨立討論，互相交流，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，同時在項目實踐中逐漸掌握思考問題、解決問題的方法，提高其創(chuàng)新實踐能力。
3電子設(shè)計競賽為工程教育改革打下良好基礎(chǔ)
(1)促進(jìn)教師業(yè)務(wù)水平提高，為CDIO的項目管理積累經(jīng)驗在電子設(shè)計競賽指導(dǎo)過程中需要指導(dǎo)教師具有扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，通過指導(dǎo)競賽，對教師業(yè)務(wù)水平的提高也有很大的促進(jìn)作用。由于競賽命題范圍廣，涉及多門課程內(nèi)容，并且與新技術(shù)的應(yīng)用緊密結(jié)合，要求指導(dǎo)教師要有很寬的知識面。剛走上工作崗位不久的青年教師往往只承擔(dān)一兩門課程教學(xué)，知識結(jié)構(gòu)較單一，動手能力較薄弱，實踐經(jīng)驗比較缺乏，但對新技術(shù)、前沿技術(shù)的接觸較多;老教師經(jīng)驗豐富，但新技術(shù)的掌握上又略有不足。為發(fā)揮特長實現(xiàn)互補(bǔ)，指導(dǎo)教師隊伍也進(jìn)行整合，在指導(dǎo)小組中考慮學(xué)科互補(bǔ)，年齡和特長互補(bǔ)，教師在指導(dǎo)學(xué)生競賽過程中相互學(xué)習(xí)，共同提高，知識和經(jīng)驗的相互滲透補(bǔ)充使指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)有了很大的提高。通過承擔(dān)學(xué)生的電子設(shè)計競賽培訓(xùn)任務(wù)，指導(dǎo)教師隊伍特別是青年教師們在新技術(shù)新方法的應(yīng)用上得到了很快的提高，動手能力得到了鍛煉，知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)技術(shù)水平也更加全面［9］。另一方面，電子設(shè)計競賽是一個系統(tǒng)工程，教師不僅僅要指導(dǎo)競賽項目，四天三夜的競賽時間中，還涉及到后勤保障、元器件采購、學(xué)生管理等方面工作，這些都為教師參與CDIO的項目管理積累了寶貴經(jīng)驗。
(2)促進(jìn)實驗室、實訓(xùn)中心硬件條件的改善為滿足電子競賽需要，實驗室、實訓(xùn)中心設(shè)立了開放的電子設(shè)計競賽專用實踐基地，并提供相關(guān)儀器設(shè)備。近年來，陸續(xù)購置了PCB制版設(shè)備、頻譜分析儀、數(shù)字掃頻儀、數(shù)字電橋、功率開關(guān)電源、失真度測試儀等儀器，為拓寬學(xué)生的知識面，增強(qiáng)其動手能力和運(yùn)用知識的能力提供了良好的條件。
(3)電子競賽促進(jìn)了人才綜合能力的培養(yǎng)電子設(shè)計競賽要求3人組隊參賽，集體計算成績，參賽同學(xué)在四天三夜中要完成一個課題項目，從選題、立項、方案論證、實施、設(shè)備調(diào)試、測試直至最后的論文總結(jié)，這對學(xué)生提出了相當(dāng)高的要求，參賽的3名學(xué)生必須互相信任、互相配合、分工合作，對學(xué)生的協(xié)作組織能力提出了考驗。只有相互提醒、相互鼓勵、共度難關(guān)，出現(xiàn)問題時不互相埋怨，才有可能取得最后的成功。比賽過程中，作品不可能一次完成，很多作品都是在一次又一次的失敗中，經(jīng)過多次調(diào)試、查找故障并予以排除后才最終完成，只有具有鍥而不舍的精神，才能在遇到困難時決不放棄，才能取得最后的成功，這也培養(yǎng)了學(xué)生肯吃苦、迎難而上的品質(zhì)。同時電子設(shè)計競賽時間緊迫，4天競賽期間往往會出現(xiàn)各種意想不到的結(jié)果，對學(xué)生應(yīng)變能力也是很好的鍛煉和提高［10］。每年的競賽的課題都是電子技術(shù)發(fā)展中較為先進(jìn)的項目，在競賽中時常要用到新的芯片、新的應(yīng)用理論，這就要求學(xué)生查閱大量的文獻(xiàn)資料，在競賽培訓(xùn)中，加強(qiáng)了相關(guān)能力的訓(xùn)練，適當(dāng)提供原版外文器件使用手冊給學(xué)生閱讀，提高專業(yè)閱讀水平。同時競賽的時間是有限的，這就要求參賽者要有較強(qiáng)的分析判斷能力，必須在較短的時間內(nèi)迅速、準(zhǔn)確地找到自己所需的信息。通過培訓(xùn)和競賽，學(xué)生查閱資料、獲取信息的能力也得到了很大的提高。
關(guān)鍵詞 EDA技術(shù) 電子工程 設(shè)計 應(yīng)用 分析
中圖分類號：TP292 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
0引言
目前伴隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的更新速度也在逐漸提高，然而呈現(xiàn)出來的智能化發(fā)展趨勢也在進(jìn)一步加劇，在一定程度上帶動電子產(chǎn)品設(shè)計人員的工作難度。由于EDA技術(shù)的生產(chǎn)和發(fā)展，為目前電子工程設(shè)計窘迫的局面帶來一個全新局面，這種技術(shù)是一種全新的自動化是合計技術(shù)，所涉及到的操作技術(shù)比較多，在應(yīng)用的過程中對設(shè)計人員能力提出較高要求，但是對EDA技術(shù)的應(yīng)用可以更好的解決傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的問題，對電子行業(yè)發(fā)展具有重要意義。
1 EDA技術(shù)的特征體現(xiàn)和電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用作用分析
（1）EDA技術(shù)特征分析。EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計過程中的應(yīng)用作用發(fā)揮與其自身優(yōu)勢存在密切聯(lián)系。并且這項技術(shù)是通過自上而下進(jìn)行設(shè)計的，這樣可以對傳統(tǒng)設(shè)計弊端進(jìn)行有效克服，提高設(shè)計中的效率。設(shè)計整體性特征較為突出，設(shè)計初期就要對各個部分結(jié)構(gòu)規(guī)劃進(jìn)行全面考慮，在糾錯以及仿真工作實施的過程中，在劃分框圖時就應(yīng)該得到完善。EDA技術(shù)的運(yùn)用，利于用戶系統(tǒng)化的描述不同硬件功能，結(jié)合整個設(shè)計流程，要優(yōu)越傳統(tǒng)設(shè)計流程，大大提高設(shè)計的成功率。EDA技術(shù)在硬件描述語言上，存在全面性特征。語言結(jié)構(gòu)功能強(qiáng)大，可以通過間接明確代碼對負(fù)責(zé)控制邏輯設(shè)計描述，具有著比較廣泛的覆蓋面，應(yīng)用過程中也存在靈活化特點。
（2）EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中應(yīng)用的作用。主要將EDA技術(shù)應(yīng)用到電子技術(shù)設(shè)計中，使眾多作用得到充分發(fā)揮，該技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛，電子設(shè)計中比較流行的編程方式是無線以及在線編程，在編程中保密性也比較高的。這項技術(shù)的可靠性特點也較為突出，能對電子設(shè)計中的復(fù)位障礙和跑飛弊端有效客服，集成以及壓縮功能應(yīng)用下，將電子產(chǎn)品系統(tǒng)集成在單個芯片中，在實際設(shè)計管理過中也方便，對電子設(shè)計風(fēng)險控制更加有利，保證設(shè)計的可靠性。此外便是多層次的描述硬件功能，較強(qiáng)的可移植性等，這些特征和優(yōu)勢都是傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)所達(dá)不到的。此外把EDA技術(shù)應(yīng)用到電子設(shè)計中可以提高設(shè)計效率，實現(xiàn)多項任務(wù)并行的目標(biāo)，應(yīng)用中可以在多模K的功能下把電子設(shè)計的速度和效率水平進(jìn)行提高，并且將電子設(shè)計工作信息化市場的目標(biāo)體現(xiàn)出來。EDA技術(shù)具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性，在電子設(shè)計創(chuàng)新升級中得到廣泛應(yīng)用，并且將技術(shù)的高速度和大容量等特征良好呈現(xiàn)出來，對于這些優(yōu)秀的特征體現(xiàn)對電子設(shè)計的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
2 EDA技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用重要性分析
2.1 EDA技術(shù)的發(fā)展
在新時期背景下，電子技術(shù)設(shè)計中對新技術(shù)的應(yīng)用要求也在逐漸提高，EDA技術(shù)應(yīng)用的過程中，能更好的把電子技術(shù)設(shè)計作用進(jìn)行充分的體現(xiàn)。EDA技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷較多的發(fā)展階段，上個世紀(jì)七十年代在CAD技術(shù)方面具有重要發(fā)展，廣泛運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計。通過IC版圖編輯以及PCB布局布線等，取代傳統(tǒng)手工作業(yè)方式。
2.2 EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用重要性分析
電子技術(shù)是一項較強(qiáng)的技術(shù)，目前應(yīng)用到電子技術(shù)設(shè)計中的軟件也是多樣化的，通過對軟件合理的選擇應(yīng)用，對設(shè)計效率水平得以有效的提高。并且EDA技術(shù)在其中的應(yīng)用也較為重要，這項技術(shù)的應(yīng)用主要將計算機(jī)作為主要平臺，之后把其他技術(shù)進(jìn)行綜合性應(yīng)用。電子技術(shù)設(shè)計中的EDA技術(shù)應(yīng)用是一個全新的發(fā)展方向，存在很多優(yōu)勢。伴隨著EDA技術(shù)每次發(fā)展，都會對電子技術(shù)設(shè)計帶來全新變化，將整體的電子技術(shù)設(shè)計水平進(jìn)行不斷提高，這一技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用十分重要。
3 EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用措施分析
3.1 EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用流程分析
要想將EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中進(jìn)行有效應(yīng)用，要結(jié)合相應(yīng)流程，這樣才能更好的將作用發(fā)揮出來，通過采取自上而下的設(shè)計方法對其劃分，之后通過VHDL代碼輸入，將設(shè)計輸入編譯成標(biāo)準(zhǔn)文件，然后通過仿真器得到應(yīng)用對源代碼采取綜合優(yōu)化處理，生成門級描述網(wǎng)表文件，在這過程完成后對文件實施時序仿真處理，并且通過配置器的應(yīng)用將綜合后的網(wǎng)表文件針對具體目標(biāo)器件實施邏輯映射操作處理。根據(jù)適配后的仿真模型實施時序仿真，精確預(yù)測芯片性能。最后把適配器件生產(chǎn)的編輯文件載入到芯片中，保證實際應(yīng)用。
3.2 EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用措施分析
將EDA技術(shù)在電子技術(shù)設(shè)計中有效使用，同時也要根據(jù)有關(guān)政策對其實施，電子工程師對系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)接受后，要在設(shè)計方案中有效確定，對合適方案使用的元器件進(jìn)行科學(xué)化選擇，此外結(jié)合實際電路設(shè)計原理圖實施仿真。在仿真過程中包括數(shù)字電路邏輯模擬以及實際故障分析等，系統(tǒng)仿真工作在完成后，要通過元件模型庫對其支持，在實施仿真后要結(jié)合原理圖所產(chǎn)生的電氣連接網(wǎng)絡(luò)，采用PCB板的自動布線，將分析后的結(jié)果參數(shù)標(biāo)回電路圖實現(xiàn)二次仿真，通過對這些措施的有效應(yīng)用，能對開發(fā)時間大大的縮短。
4總結(jié)
通過對上述內(nèi)容分析研究可知，EDA技術(shù)的應(yīng)用使我國電子行業(yè)發(fā)展出現(xiàn)巨大變革。通過對EDA技術(shù)的應(yīng)用，可以對電子設(shè)計方案進(jìn)行有效仿真分析，在這此基礎(chǔ)上也有溫度分析等方面功能，讓設(shè)計人員準(zhǔn)確判斷電子設(shè)計結(jié)構(gòu)是否合理。總而言之，EDA技術(shù)的應(yīng)用不僅能提高工作效率，同時也能加強(qiáng)電子產(chǎn)品性能，為我國電子行業(yè)發(fā)展提供出更多支持。
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隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民族本科高校采用傳統(tǒng)教學(xué)方式、教學(xué)思維培養(yǎng)出的學(xué)生已經(jīng)不能滿足社會需要。現(xiàn)代企業(yè)要求學(xué)生既要具有實際操作技能，又要具有產(chǎn)品設(shè)計與改進(jìn)能力。因此，開發(fā)高校自身的校本課程具有重要意義，本文以民族本科高校《電子設(shè)計與制作》校本課程為例，具體分析了校本課程的實施。
一、民族本科高校構(gòu)建《電子設(shè)計與制作》校本課程的必要性
校本課程指的是高校自主開發(fā)與實行的以學(xué)校為課程編制主體的一種課程，其與地方課程、國家課程等共同組成了學(xué)校課程體系。民族本科高校構(gòu)建《電子設(shè)計與制作》校本課程能夠充分挖掘?qū)W生的潛力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，還能促進(jìn)高校特色的形成，培養(yǎng)不同類型的學(xué)生，從而滿足社會的多樣化需要。但目前，我國大部分高校仍采用國家課程，很少有高校開發(fā)了校本課程，學(xué)生的知識也僅僅局限于書本理論，其思維僵化，不能滿足現(xiàn)代社會對創(chuàng)新人才的需要。就民族本科高校《電子設(shè)計與制作》課程學(xué)習(xí)來說，學(xué)生往往只認(rèn)識電路圖中的各種電子符號，而不認(rèn)識實際的電子元器件，如二極管、三極管、電容和電感等；學(xué)生能夠按照書本公式對基本電路進(jìn)行分析，但卻不能分析實際的應(yīng)用電路；學(xué)生能夠按照教師指導(dǎo)完成設(shè)計好的實驗，卻不能正確使用測量儀表，也不能對實際電路進(jìn)行檢測。因此，開發(fā)民族本科高校自身的《電子設(shè)計與制作》校本課程，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才勢在必行。
二、《電子設(shè)計與制作》校本課程的實施原則
《電子設(shè)計與制作》校本課程在實施時要注意以下原則：（1）主體性原則；教師在整個教學(xué)過程中要尊重學(xué)生的主體地位，教學(xué)指導(dǎo)應(yīng)該以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識為目標(biāo)，而在校本課程的模仿階段、獨立完成、設(shè)計創(chuàng)新階段，學(xué)生應(yīng)該主動積極地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，以真正體現(xiàn)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的決定權(quán)；（2）量力性原則；教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行選題時，要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，按照從易到難的梯度，難度既不要過高也不要過低，確保學(xué)生能夠真正設(shè)計出合格的電子產(chǎn)品；（3）互助合作原則；教師要站在合作者的角度和學(xué)生共同學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生互助合作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識；（4）創(chuàng)新性原則；民族本科高校《電子設(shè)計與制作》校本課程要遵循創(chuàng)新性原則，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)出學(xué)生對科學(xué)的興趣與熱情，并鼓勵其大膽創(chuàng)新，開發(fā)潛能。
三、《電子設(shè)計與制作》校本課程的具體實施方案
《電子設(shè)計與制作》校本課程在具體實施時可分為三個階段：首先，學(xué)生剛接觸校本課程時，要以模仿和探究為主，教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)protel軟件，掌握各種焊接要領(lǐng)以及電子元器件識別與安裝調(diào)試的方式等。例如在講解可控硅調(diào)光器時，教師可以先分析調(diào)光器電路，制作可控硅調(diào)光器PCB示范板，并要求學(xué)生進(jìn)行仿制，最后將制作好的可控硅調(diào)光器裝在塑料盒中，并檢查調(diào)光效果，這一階段的學(xué)習(xí)重點就是將電子元器件的原理圖轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用電路，要求學(xué)生完成電路印刷版的設(shè)計和電路監(jiān)測，從而增強(qiáng)學(xué)生理論知識聯(lián)系實際的能力；其次，在學(xué)生有了一定的電子設(shè)計與制作基礎(chǔ)后，可由教師提供一些可供選擇的電路圖，要求學(xué)生選擇某個進(jìn)行制作，例如紅外線遙控開關(guān)、微型調(diào)頻收音機(jī)、音樂彩燈控制器以及報警器等，這一階段的制作強(qiáng)調(diào)探究型學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并查找資料進(jìn)行解決；最后，學(xué)生在具備電子產(chǎn)品開發(fā)能力后，可結(jié)合單片機(jī)、PLC、EDA等所學(xué)知識并查找相關(guān)資料，自己編寫程序，設(shè)計電路。教師可選擇其中的優(yōu)秀作品參加各種電子設(shè)計比賽，激發(fā)學(xué)生設(shè)計與制作的熱情。
四、《電子設(shè)計與制作》校本課程的評價方法
《電子設(shè)計與制作》校本課程實踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)，其評價方法也與傳統(tǒng)課程不同。教師要根據(jù)設(shè)計制作情況、文字報告等對學(xué)生進(jìn)行綜合評價，例如依據(jù)校本課程三個階段，對學(xué)生電子元器件制作的水平、電路實用性以及創(chuàng)新性等進(jìn)行評價，具體的評分可由各個階段的制作水平、文字報告等組成。這樣，《電子設(shè)計與制作》校本課程可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度看待問題，從而培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
總而言之，民族本科高校校本課程具有重意義，在具體實施時要遵循實施原則，結(jié)合三個階段的課程學(xué)習(xí)，并注意創(chuàng)新評價方法，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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關(guān)鍵詞： 高師院校電信專業(yè) 電子設(shè)計競賽 教學(xué)改革
每兩年舉行一次的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，吸引了國內(nèi)眾多院校大學(xué)生參加。對大學(xué)生而言，這個競賽能夠檢驗他們靈活綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，很具有挑戰(zhàn)性。更為重要的是，在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致大學(xué)生就業(yè)率急劇下降的背景下，大學(xué)生獲得電子設(shè)計競賽獎項，無疑能為其順利就業(yè)增加一個重要的砝碼。對高等院校而言，這在一個程度上能夠反映出其培養(yǎng)應(yīng)用型人才的方法是否科學(xué)合理及是否與實際相結(jié)合，同時對其知名度的提升及日后的招生也會產(chǎn)生重要影響。我院組織了電信專業(yè)的12名學(xué)生參加了競賽，我作為參賽準(zhǔn)備的輔導(dǎo)老師，分析我校的教學(xué)改革和課程建設(shè)，發(fā)現(xiàn)在許多方面存在著不足。
一、電子設(shè)計競賽使我們感到差距和不足
從原有的師范專業(yè)向非師范專業(yè)的發(fā)展是目前所有師范院校的發(fā)展方向，我院的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為師范院校新開設(shè)的專業(yè)，教學(xué)質(zhì)量直接決定了專業(yè)的未來，而師范院校多年固有的重理論教學(xué)方式無形中制約了專業(yè)的發(fā)展。通過指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計競賽，我發(fā)現(xiàn)了競賽中出現(xiàn)的問題，這些問題充分暴露了傳統(tǒng)實踐教學(xué)的不足之處。
（一）教學(xué)改革措施落后［1］
傳統(tǒng)的教學(xué)理念中，實踐教學(xué)仍依附于理論教學(xué)，沒有被放在與理論教學(xué)相同重要的教學(xué)地位來考慮。由于實踐教學(xué)沒有獨立設(shè)課，各課程的實踐環(huán)節(jié)往往只考慮本課程的內(nèi)容要求，而缺乏各學(xué)科之間的綜合與運(yùn)用。這樣的實踐環(huán)節(jié)往往難以取得良好的教學(xué)效果，也嚴(yán)重影響了對核心課程知識的把握。由于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式還在探索中，與之相配套的教學(xué)改革措施也相對滯后，教學(xué)改革的方向及目標(biāo)并不明確，因此實踐教學(xué)沒有得到應(yīng)有的重視。
（二）實驗教學(xué)方式陳舊和實踐實驗內(nèi)容更新不足［2］
現(xiàn)行的實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊，且實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容過于詳盡，方法較為單一，常用的實驗教學(xué)模式是：預(yù)習(xí)―講解―實驗―報告。實驗安排過多過細(xì)，演示性、驗證性實驗太多，而綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗卻偏少。學(xué)生在實驗過程中對指導(dǎo)老師的依賴過多，缺乏獨立分析問題、解決問題的能力。這樣的實驗教學(xué)模式，會誤導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，削弱學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，阻礙學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)揮和實踐能力的提高。
電子技術(shù)的發(fā)展，很大程度上是由于電子元器件及電子技術(shù)手段的更新。而以往的實踐教學(xué)內(nèi)容還拘泥于講授十幾年前課本上的分立元器件，照本宣科地講述淘汰了的電路。當(dāng)今超大規(guī)模集成電路、可編程邏輯器件、數(shù)模混合集成電路等的應(yīng)用已滲透到電子技術(shù)中，代表著當(dāng)今電子技術(shù)的發(fā)展方向，因此有必要將其逐步引入到課堂教學(xué)中來，使學(xué)生掌握先進(jìn)的電子技術(shù)，尤其是微處理控制程序的編寫，以及新技術(shù)的應(yīng)用。
（三）指導(dǎo)老師水平不夠高
教師長期從事繁重的教學(xué)工作，很少有時間進(jìn)行電路的設(shè)計與實現(xiàn)，特別是一些年老的教師，在新技術(shù)、新器件應(yīng)用及軟件設(shè)計方面的指導(dǎo)，顯得力不從心或者無能為力。教師更新知識、提高指導(dǎo)水平的最佳途徑是從事科學(xué)研究，在科研中才能接觸到科學(xué)前沿、新的設(shè)計思想、新的技術(shù)。只有理論水平、實踐水平提高了，才能站在更高的高度傳道授業(yè)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
二、教學(xué)改革的新設(shè)想［3］
（一）推動實驗室建設(shè)
電子設(shè)計競賽的場地是由參賽學(xué)校自己提供的。能否適應(yīng)電子設(shè)計競賽各種題目要求，體現(xiàn)了該實驗室應(yīng)變能力和綜合適應(yīng)能力的強(qiáng)弱。長期以來，由于學(xué)生電子技術(shù)的各類實驗室裝置基本上是常用儀器：信號源、示波器、電壓表，學(xué)生在實驗中接觸不到先進(jìn)的實驗手段和先進(jìn)的儀器設(shè)備，這個缺陷在常規(guī)實驗中的表現(xiàn)并不明顯，但在電子設(shè)計競賽惜時如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進(jìn)、自動化程度高，誰就會在其他條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。因此，我們在新實驗室建設(shè)中應(yīng)盡可能堅持較高的硬件起點。
（二）對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革
為了將可編程技術(shù)及系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)應(yīng)用引入教學(xué)，我們必須開設(shè)高密度的系統(tǒng)可編程技術(shù)及虛擬與仿真等課程，同時，盡可能將各種EDA軟件穿插于各門相關(guān)課程中。Matlab、Pspice、Protel、Workbench、Max-Plus等軟件的應(yīng)用，可以大大開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力和設(shè)計效率。競賽學(xué)生若大量使用EDA軟件，會事半而功倍，節(jié)省寶貴的時間。
我們要對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大膽改革，必須增開大量的選修課，比如：電子工藝基礎(chǔ)知識，電子儀器工作原理與維修，電子系統(tǒng)設(shè)計綜合開發(fā)應(yīng)用實驗，等等，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，加強(qiáng)動手能力的培養(yǎng)，才能提高學(xué)生的設(shè)計水平和解決問題的能力。
（三）完善師資隊伍的建設(shè)
對于新開設(shè)的專業(yè)，一般情況下師資隊伍都比較薄弱，為了加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)，我們要引進(jìn)一些年輕的相關(guān)專業(yè)的教師。由于電子競賽命題范圍廣，設(shè)計涉及多門課程，并鼓勵新技術(shù)的應(yīng)用，這就要求賽前指導(dǎo)老師有更寬的知識面和更豐富的實踐經(jīng)驗。年輕教師對新技術(shù)、新軟件上手快，但實踐經(jīng)驗缺乏；老教師經(jīng)驗豐富，但對計算機(jī)應(yīng)用和新技術(shù)的掌握有所不足。為了發(fā)揮特長、實現(xiàn)互補(bǔ)，在今后設(shè)計大賽中，應(yīng)注意年齡和特長的結(jié)合，注意學(xué)科的結(jié)合，這樣教師才能在指導(dǎo)學(xué)生的過程中相互學(xué)習(xí)，共同提高。知識和經(jīng)驗的相互滲透和補(bǔ)充，才能使指導(dǎo)老師的業(yè)務(wù)素質(zhì)提高得很快。這無疑能加快師資隊伍的建設(shè)。
（四）教學(xué)方法的改革
由于電子設(shè)計競賽是多學(xué)科知識和實際動手能力的綜合運(yùn)用，無論是所涉及知識的廣度和深度，還是綜合運(yùn)用和實際操作都具有相當(dāng)?shù)乃胶碗y度，要想在電子競賽中獲勝，必須對現(xiàn)有實踐教學(xué)方法進(jìn)行改革［4］。
1.巧妙搭建理論與實際應(yīng)用的橋梁
在教師授課過程中，除了要給學(xué)生反復(fù)強(qiáng)調(diào)理論知識外，還要把所學(xué)的知識點與實際相聯(lián)系，幫助學(xué)生架起一座橋梁，把所學(xué)的知識真正應(yīng)用起來。
如數(shù)字電子技術(shù)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程，很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來覺得很難。因為現(xiàn)在對于這些專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)方式，還是傳統(tǒng)的課堂講授方法，授課老師也把理論應(yīng)用在什么領(lǐng)域、怎樣應(yīng)用講得頭頭是道，而學(xué)生只有聽的份，依然理解體會不深。
我們應(yīng)改變教學(xué)方法，比如在講二極管的整流電路時，這樣教學(xué)：先把一臺收音機(jī)拆出來，讓學(xué)生自己對照電路圖找到電路板上的整流電路，再用示波器把整流電路的輸入信號和輸出信號同時顯示出來，讓學(xué)生看到整流前和整流后信號的變化，從而加深對整流電路功能的理解。在此基礎(chǔ)上，還可以把整流電路進(jìn)行變換，再用示波器讓學(xué)生對輸入和輸出信號波形進(jìn)行比較，分析原因。這樣教學(xué)，學(xué)生不僅能看到實用的電路，而且能學(xué)會看復(fù)雜電路圖，分析出現(xiàn)各種情況的原因，從而大大提高理論分析能力及動手操作能力。
2.適當(dāng)使用項目教學(xué)法
對于電信類專業(yè)這些理論性強(qiáng)、難理解、很抽象的課程，還可以采用項目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。如單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程，以前采用傳統(tǒng)的課堂講授和實驗、實訓(xùn)相結(jié)合的教學(xué)方法。其結(jié)果是學(xué)生只能編寫簡單的程序，對單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)在編程中的描述和定義無法靈活應(yīng)用，使用課程實訓(xùn)所用的硬件編寫相應(yīng)的程序有較大困難。這個問題在參加電子設(shè)計競賽的學(xué)生身上暴露無遺。
具體可以這樣進(jìn)行：給出一個實用的小項目，把一個班的學(xué)生分成若干組，每組2―3個人，以組為單位完成項目。實用的項目一般都要包括相關(guān)軟件的使用、電路板的制作、元器件的焊接、程序編寫、程序仿真及下載、電路調(diào)試、項目總結(jié)報告等這些內(nèi)容。也就是說，要完成一個項目，就要把所學(xué)過的知識都應(yīng)用上，這樣學(xué)生就可以把零散的知識都集中應(yīng)用在一起了。通過多次訓(xùn)練，學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力會得到很大提高，同時還可以加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神，這也為大學(xué)生電子競賽打下了堅實的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
從參加電子設(shè)計競賽中遇到的問題可見，師范院校傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)方法已受到了極大的挑戰(zhàn)。電子設(shè)計競賽為電信類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電子信息技術(shù)知識提供了機(jī)會，對電信類專業(yè)實踐教學(xué)改革起到了促進(jìn)作用。我們將以電子設(shè)計競賽為契機(jī)，不斷加大實踐教學(xué)改革的力度，以培養(yǎng)出高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。
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（一）暑期賽前培訓(xùn)階段經(jīng)過中期培訓(xùn)以后，按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊。在隊內(nèi)，隊員按負(fù)責(zé)單片機(jī)和EDA程序設(shè)計、硬件設(shè)計和報告撰寫進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個方向，對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、分析排除故障能力、設(shè)計報告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個題目一般安排8天左右時間，分資料查找、方案認(rèn)證、單元電路設(shè)計、系統(tǒng)電路調(diào)試和測試這幾個階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍，賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練，嚴(yán)格按照比賽時間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會下達(dá)了競賽所需儀器設(shè)備和器件后，準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器和器件，并讓學(xué)生進(jìn)行有針對性的準(zhǔn)備。
（二）賽后工作在學(xué)生完成參賽作品測試后，召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會議，對本屆比賽的作賽后總結(jié)，總結(jié)本次比賽題目涉及的知識點，完成項目時的不足之處，以及今后努力的方向。最后，并把所有訓(xùn)練時和競賽的技術(shù)資料歸檔保存，傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進(jìn)了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽，發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動手能力較差、參與意識較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革，如：在平時實驗課中，驗證性實驗多而自主設(shè)計的實驗少，單科性實驗多而綜合性實驗少，采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對這些問題，我們對現(xiàn)有的電子信息類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。
（一）理論和實踐并重，不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和大學(xué)生電子設(shè)計競賽內(nèi)容，我們對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整主要內(nèi)容有三個方面，第一，理順各門課之間的銜接關(guān)系，做到教學(xué)內(nèi)容知識寬但不重復(fù)。些外，為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識和新技術(shù)，我們在選修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程，分別講述各自研究方向的新知識、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二，在重視理論教學(xué)的同時，加強(qiáng)了實踐教學(xué)。除了增加了實驗學(xué)時和綜合實驗課程外，還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計》等兩門綜合設(shè)計性選修課，在實習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計》實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有更多的時間參與實踐,提高了他們的實踐動手能力和工程應(yīng)用能力。第三，由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用，對電子信息類的程序設(shè)計能力提出了更高的要求。在課程體系中，我們增加《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計類課程，以加強(qiáng)對學(xué)生程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。
（二）實踐教學(xué)體系改革根據(jù)大學(xué)生電子競賽對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索，我們優(yōu)化了實踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識———訓(xùn)練———創(chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實驗、開放式實驗、課程設(shè)計、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計、中期實驗、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽組成的實踐教學(xué)體系，實踐教學(xué)的比例占總學(xué)時的27%左右。實踐教學(xué)體系整合課程實驗內(nèi)容,按照基本實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗創(chuàng)新性實驗四個層次設(shè)計實驗內(nèi)容。在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面，對于基礎(chǔ)性和設(shè)計性實驗，我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容；對綜合性和創(chuàng)新性實驗，我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和擴(kuò)展要求。這樣，對學(xué)生即達(dá)到某一實驗?zāi)康牡墓残杂?xùn)練，又實現(xiàn)了對學(xué)生的個性化培養(yǎng)。
（三）不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外，我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實驗教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認(rèn)識到各種理論知識在實際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實驗教學(xué)中，對于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作，我們要求學(xué)生在課外學(xué)時完成。采用這些教學(xué)方法和手段，不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率，而且節(jié)約實驗成本和實驗室的有效利用率。
三、電子設(shè)計競賽促進(jìn)了創(chuàng)新實驗室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽對實驗儀器的功能、性能、類型及實驗室的管理模式提出了更高的要求，原來實驗室常規(guī)實驗教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計競賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實驗項目和教師的科研創(chuàng)造一個良好的平臺，我們建成了電子創(chuàng)新實驗室。實驗室建設(shè)以建設(shè)先進(jìn)、實用、開放的現(xiàn)代化實驗室為目標(biāo)，建成了7個實驗平臺：高頻電路實驗平臺、EDA實驗平臺、單片機(jī)實驗平臺、電子測量、綜合電路實驗平臺、DSP實驗平臺和通信工程實驗平臺。電子創(chuàng)新實驗室能滿足綜合課程設(shè)計、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計、電子設(shè)計競賽、教師科研和創(chuàng)新實踐活動的需要。電子創(chuàng)新實驗室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度，為最大限度地發(fā)揮實驗室的效能，除實驗教學(xué)所安排的時間段外，其他時間段面向所有學(xué)生開放，這種管理方式，保障了多元化實踐教學(xué)模式的正常運(yùn)行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進(jìn)師資隊伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽題目有類型較多，涉及的知識幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的過程中，教師會接觸到各種各樣的知識和技術(shù)，在指導(dǎo)競賽過程中，教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野，每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過歷屆指導(dǎo)，教師在參與實踐的過程中，不斷積累經(jīng)驗，吸收前沿知識和技術(shù)。這不僅對他們提高教學(xué)水平有很大幫助，而且也會慢慢找到自己的研究方向，并充分運(yùn)用以往的研究經(jīng)驗，形成清晰的學(xué)術(shù)觀念，逐漸地提高自己的科研能力。因此，競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過程。
五、結(jié)語
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計競賽；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)
改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)取得了飛速的發(fā)展，人民生活得到了普遍的提高，科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步，特別是進(jìn)入21世紀(jì)，其是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的新世紀(jì)，是知識經(jīng)濟(jì)已見端倪的新世紀(jì)，同時，其也是一個充滿競爭的世紀(jì)，是一個充滿挑戰(zhàn)的世紀(jì)。世界各國的競爭歸根到底表現(xiàn)為科技的競爭，表現(xiàn)為人才的競爭，然而，這種競爭又在一定程度上取決于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的數(shù)量，取決于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的質(zhì)量，這就要求高等教育要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在電子信息類教育中，電子設(shè)計基礎(chǔ)課程獨樹一幟，通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生的知識面得到了拓寬，學(xué)生的團(tuán)隊合作的精神以及創(chuàng)新能力得到了一定的提高，從而在一定程度上有利于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
1．電子設(shè)計基礎(chǔ)課程的創(chuàng)建和發(fā)展
電子設(shè)計基礎(chǔ)最早在20世紀(jì)70年代作為一門課程開設(shè)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子科學(xué)和電子元器件得到了一定的發(fā)展，在這樣的環(huán)境下，電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用也越來越廣泛。理工科電類各專業(yè)陸續(xù)地開設(shè)了熟悉電子設(shè)計，開設(shè)了模擬電子設(shè)計，對于非電類電子專業(yè)，則開設(shè)了電子設(shè)計基礎(chǔ)。為了提高學(xué)生的動手能力，為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，清華大學(xué)率先舉辦了大學(xué)生電子設(shè)計競賽活動，其效果是很好的，這樣，全國開始逐漸推廣電子設(shè)計競賽。電子設(shè)計競賽活動一開始，各個高校就普遍重視該競賽活動，同時，其也受到國家教育部的肯定。電子設(shè)計競賽是一個面向全國大學(xué)生的科技活動，它的目的是激勵學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的積極性，鼓勵學(xué)生踴躍參加課外科技活動，提高學(xué)生動手的能力，提高學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，拓寬學(xué)生的知識面等等。一方面，電子設(shè)計競賽活動有利于教師發(fā)現(xiàn)在教學(xué)中所存在的問題，另一方面，電子設(shè)計競賽活動還可以在一定程度上檢查學(xué)生能否運(yùn)用所學(xué)到的知識來解決實際問題。因此，電子設(shè)計基礎(chǔ)作為一門課程在各個高校中得到了迅速的發(fā)展。
2.電子設(shè)計競賽與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)
作為高素質(zhì)創(chuàng)新人才，其應(yīng)該有寬厚的基礎(chǔ)科學(xué)知識，應(yīng)該具有分析問題的能力，應(yīng)該具有解決問題的實踐動手能力，應(yīng)該具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感，應(yīng)該具有強(qiáng)烈的歷史使命感，除此以外，其還應(yīng)該具有以下幾個特點：
2.1思想敏感
也就是說，其應(yīng)該對新事物充滿好奇，其易于接受新事物，喜歡接受新事物，同時，其還應(yīng)該具有從普通的事物中發(fā)現(xiàn)問題的能力，具有從普通的事物中提出問題的能力。電子設(shè)計競賽活動可以使學(xué)生理論聯(lián)系實際，可以使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的知識提出解決問題的思路。
2.2思維敏捷
也就是說反應(yīng)迅速，不僅滿足事物的一種用途，不僅滿足事物的一種答案，相反，喜歡變換思維角度去尋求多種用途，喜歡變化思維路徑去尋找多種答案。電子設(shè)計競賽活動會使學(xué)生在不同的設(shè)計方案中尋求最好的方案，從中找到最好的結(jié)果。
2.3洞察力強(qiáng)
也就是說，能夠通過事物的表面現(xiàn)象把握其內(nèi)在的含義，能夠透過事物的表面現(xiàn)象把握其實質(zhì)。電子設(shè)計競賽活動使學(xué)生在工作生活方面的問題中發(fā)現(xiàn)不足，使學(xué)生在一般的工程技術(shù)方面的問題中發(fā)現(xiàn)不足，從而找到問題的本質(zhì)，并予以解決。
2.4獨創(chuàng)精神
也就是說能夠產(chǎn)生新的非凡思想的能力，其思想是新奇的，是罕見的，其觀點是新奇的，是罕見的，有時其思想和觀點可能是怪異的，然而，往往天才的發(fā)現(xiàn)就產(chǎn)生于這種怪異的思想之中。通過調(diào)查研究我們發(fā)現(xiàn)，在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，水平不錯的產(chǎn)品往往有其獨特的思路，往往有其獨特的方法。
2.5獨立思考
懷疑和批判是創(chuàng)造思維的生命力。創(chuàng)新往往打破舊的格局，突破傳統(tǒng)的觀念。電子設(shè)計競賽活動會在一定程度上讓學(xué)生獨立思考，對于同一個問題，用不同的思維方法來解決，或者是不同的問題用同一個技術(shù)方法的不同途徑來解決。
2.6機(jī)動靈活
也就是說具有較強(qiáng)的應(yīng)變能力，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，具有靈活改變研究方向的能力，具有遇變不驚的自信心，具有遇難不亂的自信心，具有應(yīng)付自如的自信心。電子設(shè)計競賽活動在一定程度上使學(xué)生的頭腦清晰，做到舉一反三。
人類的創(chuàng)造性活動是多種多樣的，其中，科學(xué)創(chuàng)造活動和藝術(shù)創(chuàng)造活動是兩種基本的類型。科學(xué)創(chuàng)造的特點是在抽象理解的水平上，對信息進(jìn)行分析，在理解的水平上對信息進(jìn)行綜合；藝術(shù)創(chuàng)造的特點則是運(yùn)用具體的感性形象，運(yùn)用具體的感性表象。電子設(shè)計則屬于科學(xué)創(chuàng)造活動，適當(dāng)簡單化的實際問題是競賽題目的一般來源，其要求學(xué)生要掌握基本的理論，掌握基本方法，掌握基本技術(shù)，對于高深的專門技術(shù)則沒有要求。電子設(shè)計競賽的題目的靈活性比較大，這就為學(xué)生發(fā)揮其創(chuàng)造力提供了空間。評價學(xué)生作品的標(biāo)準(zhǔn)主要有：設(shè)計的合理性、樣品的創(chuàng)造性以及測試的正確性等。因此，學(xué)習(xí)電子設(shè)計課程，不僅可以使學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力得到了培養(yǎng)，使學(xué)生獨立思考的優(yōu)良作風(fēng)得以養(yǎng)成，同時，其還在一定程度上使得學(xué)生的思想更加敏捷，使得學(xué)生的洞察力更強(qiáng)，使得學(xué)生的靈活性更強(qiáng)，等等，此外，電子設(shè)計競賽活動還在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的獨創(chuàng)精神，在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。
