時(shí)間：2022-11-27 04:34:19
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篇數(shù)字電路論文，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。
1.1 信號(hào)線間距離的影響
計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域一次新的突破，對(duì)計(jì)算機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展有著極大的作用。但是，在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)中卻存在一定的問題。例如，信號(hào)線間距離對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的影響，一般情況下，信號(hào)線間的距離會(huì)隨著印刷版電路密集度的增大而變化，越來越狹小，而在這個(gè)過程中，也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間的電磁耦合增大，這樣就不會(huì)對(duì)其進(jìn)行忽略處理，會(huì)引發(fā)信號(hào)間的串?dāng)_現(xiàn)象，而且隨著時(shí)間的推移會(huì)越來越嚴(yán)重。
1.2 阻抗不匹配的問題
阻抗是信號(hào)傳輸線上的關(guān)鍵因素，而在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過程中，卻存在信號(hào)傳輸位置上的阻抗不相匹配的現(xiàn)象，這樣極易引發(fā)反射噪聲，而反射噪聲將會(huì)對(duì)信號(hào)造成一定的破壞，使得信號(hào)的完整性受到極高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)是電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展的重要結(jié)晶，通過多個(gè)電子元件組成，更是將電子技術(shù)發(fā)揮的淋漓盡致，而且，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的應(yīng)用也極為廣泛。但是，在實(shí)際的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)卻受到一些因素的影響，例如，信號(hào)線間距離的影響、阻抗不匹配的問題、電源平面間電阻和電感的影響等，都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響，要提升計(jì)算機(jī)高速數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用效率，必須解決這些影響因素，對(duì)此，本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究。摘要大的影響。
1.3 電源平面間電阻和電感的影響
計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)實(shí)際的情況，利用先進(jìn)的電子技術(shù)設(shè)計(jì)而成，在諸多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，由于電源平面間存在電阻和電感，使得大量電路輸出同時(shí)動(dòng)作時(shí)，就會(huì)使整個(gè)電路產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流，這將會(huì)對(duì)極端級(jí)高速數(shù)字電路地線以及電源線上的電壓造成極大的影響，甚至?xí)a(chǎn)生波動(dòng)的現(xiàn)象。
2計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的研究分析
2.1 合理設(shè)計(jì)，確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)的完整性
通過以上的分析得知，現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)中，由于受到阻抗不匹配的影響，對(duì)電路信號(hào)的完整性也造成一定的影響，因此，要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)的完整性。主要分為兩方面研究，一方面是對(duì)不同電路之間電路信號(hào)網(wǎng)的傳輸信號(hào)干擾情況進(jìn)行研究，也就是以上所提到的反射和干擾的問題，而另一方面，要對(duì)不同信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中，對(duì)電路信號(hào)網(wǎng)產(chǎn)生的干擾情況進(jìn)行分析。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路在運(yùn)行的過程中，會(huì)受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號(hào)的傳輸效率，而且，現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的過程中，阻抗很難控制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)阻抗過大或過小的現(xiàn)象，都會(huì)對(duì)電路信號(hào)傳播的波形產(chǎn)生一定的干擾，從而對(duì)計(jì)算機(jī)高速電路傳輸信號(hào)的完整性產(chǎn)生直接的影響。為了避免這類情況的發(fā)生，要對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)展開研究，從正常理論來看，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)難以使電路與臨街阻抗的狀態(tài)相互符合，可以對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，保持系統(tǒng)處于過阻抗?fàn)顟B(tài)，這樣就能保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)不會(huì)受到阻抗不等的狀態(tài)而影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信息傳輸?shù)耐暾浴?/p>
2.2 對(duì)高速數(shù)字電路電源進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
電源是計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的重要組成元件，通過以上的分析得知，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，由于受到電源平面間電阻和電感的影響，使得電源運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)過電壓的故障，也就是電源的波形質(zhì)量受到影響，嚴(yán)重影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的可靠性。從理論上來看，如果高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，電源系統(tǒng)中不存在阻抗的話是電路設(shè)計(jì)最理想的狀態(tài)，這樣整個(gè)信號(hào)的回路也不會(huì)存在阻抗耗損的問題，系統(tǒng)中的各個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)位就會(huì)保持恒定的狀態(tài)。但是，在實(shí)際中卻不會(huì)存在這種理想狀態(tài)，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對(duì)電源系統(tǒng)的影響，就必須對(duì)其采取降低的處理措施。從當(dāng)今計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)電源材質(zhì)的分析了解到，電路系統(tǒng)中大多數(shù)都是采用大面積銅質(zhì)材料，如果結(jié)合電源系統(tǒng)要求來分析的話，這些材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣在系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中勢(shì)必會(huì)受到一定的影響，對(duì)此，要將所有影響因素進(jìn)行綜合性的考慮和研究，可以采用樓電容應(yīng)用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對(duì)系統(tǒng)的影響，從而有效的提高計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞：EDA VHDL 自動(dòng)化 數(shù)字電路
中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（c）-0033-02
數(shù)字電路EDA也是電子信息工程學(xué)院各個(gè)專業(yè)的一門必修課，它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，是實(shí)踐教學(xué)中不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，EDA實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解通過軟件仿真的方法可以高效的完成硬件電路設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，初步掌握自頂向下的設(shè)計(jì)方法、EDA設(shè)計(jì)流程等，會(huì)用原理圖輸入和硬件描述語言VHDL設(shè)計(jì)邏輯電路。
數(shù)字電路EDA課程是高等院校電氣、電子信息類專業(yè)的一門重要的實(shí)踐課程，具有理論性與實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，優(yōu)化該課程的實(shí)踐教學(xué)，對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要，由注重傳授知識(shí)向注重培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方向轉(zhuǎn)變，隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，電子類高新技術(shù)的開發(fā)也更加依賴于EDA技術(shù)的應(yīng)用，通過實(shí)踐課程，學(xué)生掌握使用EDA工具設(shè)計(jì)數(shù)字電路的方法，包括設(shè)計(jì)輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。
1 優(yōu)化課程的實(shí)踐教學(xué)
數(shù)字電路課程引入EDA技術(shù)，不僅極大地豐富課程選題，而且同一課題出現(xiàn)多種實(shí)現(xiàn)方案，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，對(duì)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、撰寫論文等起到了啟蒙和引導(dǎo)的作用。
2 綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)，解決工程實(shí)際應(yīng)用能力
EDA（Electronic Design Automation）是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，原理圖輸入法、硬件描述語言（VHDL）為設(shè)計(jì)語言，可編程邏輯器件為實(shí)驗(yàn)載體。
自頂向下的模塊設(shè)計(jì)方法就是從系統(tǒng)的總體要求出發(fā)，自上而下地逐步將設(shè)計(jì)內(nèi)容細(xì)化，最后完成系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的三個(gè)層次如下。
第一層次是行為描述。實(shí)質(zhì)上就是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的描述（抽象程度高）。
第二層次是RTL方式描述，又稱寄存器傳輸描述（數(shù)據(jù)流描述），以實(shí)現(xiàn)邏輯綜合。
第三層次是邏輯綜合，就是利用邏輯綜合工具，將RTL方式描述的程序轉(zhuǎn)換成用基本邏輯元件表示的文件（門級(jí)網(wǎng)絡(luò)表）。在門電路級(jí)上再進(jìn)行仿真，并檢查定時(shí)關(guān)系。
完成硬件設(shè)計(jì)的兩種選擇，由自動(dòng)布線程序?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASIC芯片制造工藝，做出ASIC芯片。將網(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換成FPGA編程代碼，利用FPGA器件完成硬件電路設(shè)計(jì)。
3 應(yīng)用實(shí)例
首先建立一個(gè)新的工程，然后建立新文件并輸入如下的代碼：
module sled（seg，dig，clock，rst_n，）；
input clock；
input rst_n；
output [7：0] seg；
output [3：0] dig；
reg [7：0] seg_reg；
reg [3：0] dig_reg；
reg [3：0] disp_dat；
reg [36：0] count；
always @ （posedge clock ）
begin
if（！rst_n）
count = 37'b0；
else
count = count + 1'b1；
dig_reg= 4'b0000；//
end
always @ （count[3]）
begin
disp_dat = {count[7：4]}；
end
always @ （disp_dat）
begin
case （disp_dat）
4'h0 ： seg_reg = 8'hc0；
4'h1 ： seg_reg = 8'hf9；
4'h2 ： seg_reg = 8'ha4；
4'h3 ： seg_reg = 8'hb0；
4'h4 ： seg_reg = 8'h99；
4'h5 ： seg_reg = 8'h92；
4'h6 ： seg_reg = 8'h82；
4'h7 ： seg_reg = 8'hf8；
4'h8 ： seg_reg = 8'h80；
4'h9 ： seg_reg = 8'h90；
4'ha ： seg_reg = 8'h88；
4'hb ： seg_reg = 8'h83；
4'hc ： seg_reg = 8'hc6；
4'hd ： seg_reg = 8'ha1；
4'he ： seg_reg = 8'h86；
4'hf ： seg_reg = 8'h8e；
endcase
end
assign seg=seg_reg；
assign dig=dig_reg；
endmodule
保存后，再編譯，之后選Tools->Run EDA Simulation Tool->EDA RTL Simulation進(jìn)行仿真。最后配置引腳，下載并運(yùn)行。
4 營造良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境并建立科學(xué)的評(píng)價(jià)方法
基于EDA技術(shù)的數(shù)字電路實(shí)踐教學(xué)主要由計(jì)算機(jī)，EDA軟件開發(fā)工具，可編程芯片及實(shí)驗(yàn)硬件開發(fā)系統(tǒng)組成，該院已建有EDA 實(shí)驗(yàn)室，配有多臺(tái)安裝Quartus開發(fā)軟件的PC機(jī)，為每人或者小組完成課題提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。
如何評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)成果，客觀，合理的給出成績(jī)，既能反映出真實(shí)水平又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識(shí)，不以最終結(jié)果正確性作為評(píng)價(jià)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)設(shè)計(jì)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)都給出量化的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
5 結(jié)語
數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中引入EDA技術(shù)，蘊(yùn)含著數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新思路、新方法，代表了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方向，EDA技術(shù)采用“自上向下”設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的方法，通過設(shè)計(jì)邏輯功能模塊來實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)功能，不僅大大提高了工作效率，而且提高了系統(tǒng)的可靠性，使設(shè)計(jì)更加靈活，學(xué)生在大二期間，就能夠通過數(shù)字電路EDA實(shí)驗(yàn)，掌握EDA技術(shù)，對(duì)將來后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，以及對(duì)學(xué)生提高創(chuàng)新能力，工程設(shè)計(jì)能力都是十分有利，數(shù)字電路EDA實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用EDA技術(shù)可使學(xué)生突破硬件資源，制作耗時(shí)的限制，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性，設(shè)計(jì)出別具特色的作品來，使課程設(shè)計(jì)的效果大大提高，應(yīng)用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字電路，可為實(shí)驗(yàn)的選題拓寬范圍，增加了課程的趣味性、綜合性、創(chuàng)造性，以不同類型，不同難度的設(shè)計(jì)任務(wù)供學(xué)生選擇。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄒虹.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2008.
論文關(guān)鍵詞：EDA，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，模塊
1 引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展及電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期縮短的要求，EDA技術(shù)得到迅猛發(fā)展。
EDA是ElectronicDesign Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)的縮寫。EDA技術(shù)，就是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)開發(fā)工具，通過使用有關(guān)的開發(fā)軟件，自動(dòng)完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T新技術(shù)[1]。
目前，幾乎所有高校的電類專業(yè)都開設(shè)了EDA課程，為加強(qiáng)教學(xué)效果，通常都使用專門的EDA實(shí)驗(yàn)箱來輔助教學(xué)，但是實(shí)驗(yàn)箱采用了一體化結(jié)構(gòu)，所有的電路和器件都在一塊電路板上，在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，不利于學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，復(fù)雜系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)箱體積較大，不便攜帶；EDA 實(shí)驗(yàn)箱、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、DSP實(shí)驗(yàn)箱、ARM實(shí)驗(yàn)箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的，但不同實(shí)驗(yàn)箱上相同模塊不能共享，存在資源浪費(fèi)。由于實(shí)驗(yàn)箱的上述缺點(diǎn)，很多高校都紛紛開始設(shè)計(jì)開發(fā)自己的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模塊，提高實(shí)驗(yàn)箱的利用率，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力[2][3]。
2 EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)的特點(diǎn)
EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)具有以下特點(diǎn)：
（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單一性向綜合性發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要是學(xué)生用來學(xué)習(xí)EDA課程、下載程序、進(jìn)行仿真的工具；使用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是老師用來培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)字電路的能力、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握開發(fā)語言的手段。因此EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)僅在電子類專業(yè)的EDA課程中使用，系統(tǒng)所提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅限于簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)，包括計(jì)數(shù)器、編碼譯碼器的設(shè)計(jì)、數(shù)碼管的顯示等。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，電信、通信等專業(yè)紛紛引入EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在“通信原理”等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用于實(shí)踐[4]，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也從單一的基本數(shù)字電路的設(shè)計(jì)發(fā)展到集EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、DSP實(shí)驗(yàn)等為一體的綜合性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[5]。因此，EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)逐漸面向電子信息類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，課外競(jìng)技活動(dòng)，電子類設(shè)計(jì)比賽，并逐漸用于教師進(jìn)行科研。
（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從一體化向模塊化發(fā)展
早起開發(fā)的EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用一體化的實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)，所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣，系統(tǒng)的使用雖然可以幫助學(xué)生掌握軟件的應(yīng)用，但也使學(xué)生對(duì)硬件電路不了解；另外，系統(tǒng)在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，不利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，復(fù)雜的系統(tǒng)則難以實(shí)現(xiàn)。因此在后來的EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)上，大都都采用了模塊化的結(jié)構(gòu)[7][8]，即FPGA、單片機(jī)等做在一塊核心板上，其IO口以插針形式引出，以方便和外圍電路的連接；外圍電路則以模塊的形式單獨(dú)做在不同的電路板上，比如數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等；根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)摘要的模塊搭建自己設(shè)計(jì)的電路，從而提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果；此外，模塊化的設(shè)計(jì)還方便老師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的重復(fù)實(shí)現(xiàn)，有利于教學(xué)水平的提高雜志鋪。
（3）核心芯片由單一化向豐富化發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由于僅用于EDA課程的學(xué)習(xí)，其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件，開發(fā)語言環(huán)境主要為界面友好、操作簡(jiǎn)便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術(shù)向不同學(xué)科不同專業(yè)的滲透，核心芯片逐漸發(fā)展為FPGA、單片機(jī)和DSP器件的綜合使用，開發(fā)語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)模均有所增加，除了基本的數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K以外，還可以增設(shè)調(diào)制解調(diào)模塊、幀同步模塊、信號(hào)波形產(chǎn)生模塊等，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用率，使實(shí)驗(yàn)設(shè)備向大型化、先進(jìn)化發(fā)展。
（4）使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)向主動(dòng)發(fā)展
電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，早期的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由于其電路設(shè)計(jì)的封閉性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只停留在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)上，很難加入自己設(shè)計(jì)的外圍電路。而模塊化數(shù)字電路開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由于其接口電路的開放性，有能力的學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)外圍電路達(dá)到提高的目的，對(duì)于成功的設(shè)計(jì)還可以加到以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，成為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模塊。
另外，由于整合了單片機(jī)、DSP等芯片的功能模塊，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到很大擴(kuò)展，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以拓寬知識(shí)面，主動(dòng)去學(xué)習(xí)了解實(shí)驗(yàn)所需要的知識(shí)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到很大的提高，并且，由于實(shí)驗(yàn)由簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)向綜合的大型設(shè)計(jì)過渡，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更容易理解數(shù)字電路設(shè)計(jì)中硬件的概念以及工程的概念。
學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可能會(huì)用到一些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)沒有開發(fā)出的模塊，這時(shí)，學(xué)生需要自己設(shè)計(jì)該電路模塊的電路圖以及制作PCB板，直至實(shí)際制作出該功能模塊。這樣，學(xué)生除了掌握編程、還需要去學(xué)習(xí)怎樣設(shè)計(jì)并制作電路板、學(xué)習(xí)該模塊與核心板的接口電路設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性得到提高。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)的規(guī)模逐漸增加，同學(xué)之間需要團(tuán)結(jié)合作才能共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，因此也鍛煉了同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)合作精神。
3 結(jié)論
一個(gè)好的EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力、工程設(shè)計(jì)能力、綜合應(yīng)用能力、科學(xué)研究能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。我國高?，F(xiàn)階段所研制開發(fā)的EDA綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能有效整合和優(yōu)化多個(gè)電子類實(shí)驗(yàn)課程的功能，為單片機(jī)和 EDA技術(shù)等課程提供了綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供良好的實(shí)驗(yàn)條件和氛圍。隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及EDA技術(shù)的不斷深入發(fā)展，EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)也將會(huì)日益完善：大規(guī)模可編程器件將被使用；實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：MAX＋plusⅡ；數(shù)字電子技術(shù)；課堂教學(xué)
中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2007)17-31462-01
Using MAX+plusⅡ Software to Enhance the Teaching Efficiency of Digital Electronic Technology
Hong Hai-li
(Academy of Equipment Command & TechnologyDepartment of Photoelectricity Equipment,Beijing 101416,China)
Abstract:Along with the higher education reform further deepening, many curricula theoretical teaching hours are compressed. How to help the student to grasp the knowledge in the limited hours is a new question which each teacher faces. This paper has introduced the using of MAX+plusⅡ software in the classroom teaching of digital electronic technology course mainly, and how to help students using its convenient, powerful simulation function to understand the key points and the difficulties in the course. This aim is for enhancing the efficiency of classroom teaching.
Key words:MAX+plusⅡ; Digital Electronic Technology; classroom teaching
1 引言
數(shù)字電子技術(shù)課程是電子信息、自動(dòng)化控制和計(jì)算機(jī)等專業(yè)學(xué)生的一門具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程以數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本理論、基本分析方法和設(shè)計(jì)方法為主要教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)中結(jié)合數(shù)字電路具有高集成度、產(chǎn)品種類豐富、設(shè)計(jì)靈活、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，突出數(shù)字邏輯電路的分析、設(shè)計(jì)及運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題以及探索、創(chuàng)新的能力。數(shù)字電子技術(shù)是當(dāng)前迅速發(fā)展的學(xué)科之一，在這一領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于整個(gè)科技領(lǐng)域發(fā)展的平均速度。數(shù)字電子技術(shù)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)手段方面必須不斷更新，使學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，更好更快地掌握所學(xué)內(nèi)容，提高分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路的能力。
2 MAX＋plusⅡ軟件簡(jiǎn)介
MAX＋plusⅡ（Multiple Array and Programming Logic User System）軟件是美國Altera公司推出的一種EDA（Electronic Design Automation）工具，主要用于可編程邏輯器件（PLD）的設(shè)計(jì)與開發(fā)。它可以在Altera的網(wǎng)站上免費(fèi)下載。該軟件可運(yùn)行在Unix, WindowsNT、Window95/98 、Windows2000、WindowsXP等幾乎所有目前流行的操作系統(tǒng)下。用戶可以在其友好的界面下簡(jiǎn)便快捷地設(shè)計(jì)各種數(shù)字電路。它支持原理圖輸入、硬件描述語言輸入和波形輸入，具有豐富的庫單元供設(shè)計(jì)者調(diào)用，其中包含74系列的全部器件，非常方便數(shù)字電子技術(shù)初學(xué)者進(jìn)行數(shù)字電路的原理圖設(shè)計(jì)。MAX＋plusⅡ還具有強(qiáng)大的仿真與分析功能，可以方便的對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行邏輯功能仿真和時(shí)序分析。在波形仿真文件中加載不同的輸入波形，可以觀察到電路中各點(diǎn)的輸出波形。配合下載線和PLD開發(fā)板，還可將所設(shè)計(jì)的電路下載到PLD開發(fā)板上進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和驗(yàn)證。
MAX＋plusⅡ是一個(gè)易學(xué)易用的軟件，其中重要的原因是它能夠提供快捷、及時(shí)、完全和細(xì)致的幫助信息。最直接的幫助來自于它的Help菜單，其工具欄中的快速幫助按鈕使用起來更是方便快捷。利用它可以迅速的找到所選器件的功能表和使用方法。
使用MAX＋plusⅡ軟件進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì)主要有4個(gè)階段，即設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真和下載。設(shè)計(jì)輸入就是利用MAX＋plusⅡ軟件的圖形編輯器或文本編輯器將所設(shè)計(jì)的電路輸入到計(jì)算器中，編譯是由MAX＋plusⅡ軟件的編譯器(Compiler）完成，主要是對(duì)設(shè)計(jì)輸人文件進(jìn)行邏輯化簡(jiǎn)、綜合、優(yōu)化和適配，最后生成編程用的編程文件；同時(shí)它還可以檢查出設(shè)計(jì)時(shí)的一些錯(cuò)誤（如：輸出短路等）。只有當(dāng)編譯通過后，才能進(jìn)行電路仿真。仿真是利用它的仿真器（Simulator）來檢驗(yàn)電路的邏輯功能是否正確，還可以檢驗(yàn)組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象以及檢查時(shí)序邏輯電路的時(shí)序、延時(shí)等。下載即是利用編程器（Programmer）將設(shè)計(jì)的電路下載到實(shí)際可編程器件中。對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)的初學(xué)者而言，只要掌握前3個(gè)階段的用法就行了。下載階段需要用到下載線和開發(fā)板。前3個(gè)階段只需要1臺(tái)計(jì)算機(jī)和MAX＋plusⅡ軟件就夠了。
3利用MAX＋plusⅡ軟件，提高課堂教學(xué)效率
當(dāng)前教學(xué)改革的一大特點(diǎn)是壓縮學(xué)時(shí)，我們學(xué)校的數(shù)字電子技術(shù)課，從70學(xué)時(shí)壓縮到50時(shí)學(xué)時(shí)。雖然利用先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段，教師可以在課前制作好CAI課件，大大節(jié)省了在課堂上板書和畫圖的時(shí)間。但是，數(shù)字電路中器件種類繁多、應(yīng)用靈活，電路的分析方法、設(shè)計(jì)方法也多種多樣，如果教師只是對(duì)著電路圖分析邏輯功能，有些邏輯功能和邏輯現(xiàn)象，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)很難理解和掌握。例如，在時(shí)序邏輯電路一章中，任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法就非常靈活。有置數(shù)法和置零法，置數(shù)法還有不同的置法，不同型號(hào)計(jì)數(shù)器的置零與置數(shù)的方式還有所不同。當(dāng)需要多片計(jì)數(shù)器構(gòu)成時(shí)，不僅片與片之間的進(jìn)位方式可以不同，置數(shù)和置零的方式也可以有多種。這么多不同的方法，僅靠教師對(duì)著電路圖講解，學(xué)生很難搞明白。如果利用MAX＋plusⅡ軟件的仿真功能，就可以讓學(xué)生清楚地看到各種不同方法構(gòu)成的計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程，使電路圖變成了真實(shí)的電路，非常生動(dòng)和形象，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握任意計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法。
我們以一個(gè)簡(jiǎn)單的用74161計(jì)數(shù)器構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器為例，介紹如何利用MAX＋plusⅡ軟件幫助學(xué)生快速理解置數(shù)法和置零法的異同，以及異步控制和同步控制的區(qū)別。74161是同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的置數(shù)端LD是同步置數(shù)，而置零端RD是異步置零。假設(shè)我們要構(gòu)成的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)是從000到100，狀態(tài)輸出取q2、q1和q0。那么，用置位法實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們用100狀態(tài)譯碼產(chǎn)生LD=0信號(hào)，下一個(gè)CP到來時(shí)計(jì)數(shù)器置入000。原理電路如圖1所示。用置零法實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們要用101狀態(tài)譯碼產(chǎn)生RD=0信號(hào)，由于電路進(jìn)入101狀態(tài)后立即被置成000狀態(tài)，所以101狀態(tài)僅在極短的瞬間出現(xiàn)，在穩(wěn)定狀態(tài)中不包括101狀態(tài)。原理電路如圖2 所示。
分別編譯兩個(gè)電路，再進(jìn)行波形仿真，學(xué)生從仿真波形上可以很直觀地看出兩個(gè)電路的工作狀態(tài)變化過程的不同之處。圖3是置數(shù)法的仿真波形，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到100時(shí)，產(chǎn)生置數(shù)信號(hào)LD=0，此時(shí)計(jì)數(shù)器并沒有被置零，而是等到在下一個(gè)時(shí)鐘到來后才被置零。這是同步置數(shù)的工作過程。圖4是置零法的仿真波形，從圖中可以清楚的看到，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到101時(shí)，產(chǎn)生置零信號(hào)RD=0，這時(shí)計(jì)數(shù)器被立即置零，置零信號(hào)隨即消失。101狀態(tài)和RD=0都是在極短的瞬間出現(xiàn)。101狀態(tài)不能作為計(jì)數(shù)器的有效狀態(tài)。這是異步置零信號(hào)的工作過程。在置零法中，置零信號(hào)持續(xù)的時(shí)間極短，這種接法的電路可靠性不高。
圖1 置數(shù)法實(shí)現(xiàn)的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器
圖2 置零法實(shí)現(xiàn)的五進(jìn)制計(jì)數(shù)器
圖3 置數(shù)法仿真波形
圖4 置零法仿真波形
如果將q2、q1和q0作為一組以十進(jìn)制方式顯示，可以更直觀地觀察計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)規(guī)律。圖5是以十進(jìn)制數(shù)來顯示置零法計(jì)數(shù)輸出的結(jié)果。通過這樣的電路仿真，可以使學(xué)生對(duì)同步控制信號(hào)和異步控制信號(hào)的工作時(shí)序留下了深刻的印象，比空洞的理論講解更容易讓學(xué)生理解。
圖5 置零法五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出
4 結(jié)束語
將MAX＋plusⅡ軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)中，能為學(xué)生營造出具有豐富參與感和真實(shí)感的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，在課堂教學(xué)過程中把具有理論指導(dǎo)意義的各類電路進(jìn)行仿真，使學(xué)生不僅加深對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí)，而且對(duì)電路的理論知識(shí)、電路的結(jié)構(gòu)以及信號(hào)在電路中的處理都產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。
利用MAX＋plusⅡ軟件將教學(xué)過程中許多抽象和難理解的內(nèi)容具體化、直觀化，便于理解，突出了重點(diǎn)和難點(diǎn)，加大了教學(xué)信息量，提高了教學(xué)效率，有利于學(xué)生能力的提高。通過MAX＋plusⅡ軟件在課堂上對(duì)電路的仿真，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)的問題。
利用MAX＋plusⅡ軟件，還可以將一些基礎(chǔ)知識(shí)部分的練習(xí)、例題和習(xí)題在課堂上講解，通過計(jì)算機(jī)仿真，學(xué)生不僅能觀察到一些在理論學(xué)習(xí)中可能忽略的現(xiàn)象，還能積累許多實(shí)用的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，同時(shí)也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步探索的欲望。
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【關(guān)鍵詞】電類專業(yè)；數(shù)字電子技術(shù)；改革
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(shù)字電子技術(shù)》是高等院校電子信息、通信工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工業(yè)自動(dòng)化等電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是為了培養(yǎng)未來的電子電氣、通信、自動(dòng)化等專業(yè)高級(jí)人才的最重要的一門基礎(chǔ)課[1]，隨著電子技術(shù)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)的發(fā)展，《數(shù)字電子技術(shù)》課程的教學(xué)也將順應(yīng)日新月異的電子技術(shù)的發(fā)展而改革[2]，教學(xué)中必須根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)、遵循學(xué)生的心理特征，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。通過我們對(duì)我校電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的長期教學(xué)實(shí)踐，談一談這方面的探索和做法。
1.通俗介紹數(shù)字電子技術(shù)的最新發(fā)展和成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在《數(shù)字電子技術(shù)》第一節(jié)課上，我們首先向?qū)W生介紹數(shù)字電子技術(shù)的最新成果，使學(xué)生了解到數(shù)字化已進(jìn)入了我們的生活，告訴學(xué)生電子計(jì)算機(jī)正是基于數(shù)字電子技術(shù)的成果而迅速發(fā)展起來的，并簡(jiǎn)要介紹數(shù)字電視、智能手機(jī)等現(xiàn)代家用電器和通信工具的數(shù)字化進(jìn)程。這種方法貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.通過組織課堂討論，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》的研究方法不同于《電路分析》，初步接觸數(shù)字電路，對(duì)邏輯代數(shù)的一些公式、定理不易理解，我們采用討論的方法進(jìn)行教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如：在講授基本邏輯關(guān)系的時(shí)候，我們向?qū)W生提出一個(gè)問題：1+1=？，學(xué)生覺得這個(gè)問題很可笑，這時(shí)我們緊接著講：1+1=1，這是邏輯代數(shù)的加法，它反映了一種邏輯關(guān)系，即或邏輯關(guān)系，等號(hào)左邊表示事件發(fā)生的條件，右邊表示事件的結(jié)果。或邏輯是指影響事件的所有條件中，只要有一個(gè)條件具備，事件就會(huì)發(fā)生。我們進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生自己思考，向某一學(xué)生提問：你們宿舍有幾把鎖？學(xué)生答：一把。教師再問：宿舍有多少鑰匙？學(xué)生答：七把。教師再問所有學(xué)生：這是一個(gè)什么邏輯問題？學(xué)生答：或邏輯問題。接下去的與邏輯和非邏輯的討論便進(jìn)入一種良好的課堂情境中。最后組織學(xué)生討論邏輯代數(shù)中的各個(gè)公式，讓學(xué)生指出那些與普通代數(shù)公式一致，那些不一致。由于教師所提問題與學(xué)生的舊知識(shí)發(fā)生了沖突，這便激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，從而觸及學(xué)生的精神需要。這種討論式的教學(xué)方法縮短了教師與學(xué)生的距離，使學(xué)生易于掌握基本知識(shí)，思維敏捷，創(chuàng)造性能力增強(qiáng)。
3.加強(qiáng)開發(fā)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力
數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)一般采用綜合實(shí)驗(yàn)線路板，或者面包板或者綜合實(shí)驗(yàn)箱，它們的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)中一般不給學(xué)生固定的實(shí)驗(yàn)步驟，只作一個(gè)大的要求。例如，我們安排的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)為：邏輯筆與秒脈沖發(fā)生器電路設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就自行設(shè)計(jì)好電路，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后首先向教師提供其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)教師檢查同意后由實(shí)驗(yàn)員向其提供元器件。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)設(shè)計(jì)的電路和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)比，并作成績(jī)記錄。此后每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要如此進(jìn)行。又如實(shí)驗(yàn)四為用MSI設(shè)計(jì)某一組合邏輯電路，教師給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有MSI芯片清單，鼓勵(lì)學(xué)生采用不同的芯片實(shí)現(xiàn)同一邏輯功能，并分析各個(gè)電路的優(yōu)缺點(diǎn)。這種方法不但鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，又使學(xué)生熟悉了常用集成電路，為以后的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這樣的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的獨(dú)立思維能力和動(dòng)手能力。
4.加強(qiáng)工程實(shí)訓(xùn)鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力
這一環(huán)節(jié)的教學(xué)主要針對(duì)應(yīng)用電子技術(shù)或者電子信息工程專業(yè)的學(xué)生。我們?cè)趯W(xué)生中成立了學(xué)習(xí)興趣小組，建立工程訓(xùn)練開放實(shí)驗(yàn)室，購買了常用的電測(cè)儀器設(shè)備和各種電路開發(fā)設(shè)計(jì)所需元器件以及電路開發(fā)軟件，購置PCB制版系統(tǒng)以及金工與電裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備。組織學(xué)生從制作玩具、報(bào)警器、音樂門鈴、搶答器等出發(fā)，逐步學(xué)會(huì)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與電路板的制作。我們以參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為目標(biāo)，連續(xù)多年組織學(xué)生培訓(xùn)并參賽，取得了優(yōu)異的成績(jī)。
5.組織學(xué)生撰寫小論文，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論水平
在學(xué)生自主開發(fā)、設(shè)計(jì)電路的基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生撰寫這方面的小論文，提高了學(xué)生的理論水平，初步培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，為以后成材打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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1建設(shè)電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心，搭建電子信息活動(dòng)平臺(tái)
作為近年來組織與引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究與設(shè)計(jì)創(chuàng)新的第二課堂，大學(xué)生實(shí)踐培訓(xùn)基地已逐漸引起國內(nèi)各高校的關(guān)注，對(duì)于形成“課內(nèi)外結(jié)合、全方位、立體化”的科技活動(dòng)平臺(tái)，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力起到了重要作用。近年來，桂林電子科技大學(xué)投資過百萬創(chuàng)建了電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心，該中心既是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生培訓(xùn)基地，也是廣西區(qū)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的測(cè)評(píng)場(chǎng)所，更是桂林電子科技大學(xué)的電子信息科技活動(dòng)平臺(tái)。其建設(shè)思路定義為：以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為主線，整合電子信息類教學(xué)資源，以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新務(wù)實(shí)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才為宗旨，以創(chuàng)新思維、基本科研技能及知識(shí)綜合應(yīng)用能力等多層次訓(xùn)練為目標(biāo)的電子信息科技文化活動(dòng)平臺(tái)。中心根據(jù)學(xué)生科技活動(dòng)特點(diǎn)及學(xué)科發(fā)展要求，除購置了電腦、示波器、信號(hào)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源等常用儀器設(shè)備以外，還配置了EDA開發(fā)系統(tǒng)、DSP開發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、德國“樂普科”自動(dòng)制版系統(tǒng)等設(shè)備。中心網(wǎng)站定期公布一些題目，全校學(xué)生均可自愿參加制作，經(jīng)培訓(xùn)中心指導(dǎo)教師驗(yàn)收合格后，即可進(jìn)入中心學(xué)習(xí)。中心在時(shí)間、空間、資源、指導(dǎo)等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行開放式管理，培養(yǎng)學(xué)生的自覺研究習(xí)慣。培訓(xùn)中心的主要功能包括：
1.1開展一系列分項(xiàng)目、分層次的講座，包括有關(guān)電源、DDS信號(hào)源、掃頻儀的原理，設(shè)計(jì)思路，高頻電路，F(xiàn)PGA，單片機(jī)，控制理論，論文寫作等專題以及電路調(diào)試中的實(shí)用方法和技巧。近三年來，電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心在區(qū)內(nèi)開出公開講座2次，校內(nèi)講座10余次。
1.2編寫《Protel設(shè)計(jì)與提高》、《FPGA實(shí)踐與應(yīng)用》等培訓(xùn)教材，面向電子設(shè)計(jì)愛好者組織經(jīng)常性的培訓(xùn)，通過訓(xùn)練考核促進(jìn)學(xué)生設(shè)計(jì)與制作能力的提高。同時(shí)，利用與電子行業(yè)相關(guān)企業(yè)建立的合作機(jī)制，由企業(yè)主動(dòng)提供新產(chǎn)品、新設(shè)備，對(duì)師生開展進(jìn)校集中培訓(xùn)，介紹行業(yè)的新知識(shí)、新理論、新技術(shù)。
1.3為有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力的學(xué)生參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教師科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等提供技術(shù)指導(dǎo)及設(shè)備支持。“小功率數(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”、“智能無線搜救系統(tǒng)”、“基于軟件無線電的數(shù)字SSB無線收發(fā)機(jī)”等一批學(xué)生項(xiàng)目相繼完成并通過測(cè)試。
1.4作為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽廣西賽區(qū)的測(cè)評(píng)基地，為整個(gè)廣西賽區(qū)作品的測(cè)評(píng)提供全套設(shè)備和良好的測(cè)試環(huán)境。培訓(xùn)中心的管理采用教學(xué)改革項(xiàng)目模式，學(xué)校每年驗(yàn)收一次，根據(jù)中心當(dāng)年的培訓(xùn)規(guī)模、參賽成果等劃撥下一年度經(jīng)費(fèi)。電子信息類專業(yè)學(xué)生通過中心的活動(dòng)擴(kuò)大了知識(shí)面，同時(shí)學(xué)校也遴選出了一批參加區(qū)級(jí)和國家級(jí)競(jìng)賽的種子選手。
2注重興趣培養(yǎng)，夯實(shí)入門基礎(chǔ)
在學(xué)生入校之初，就宣傳“先實(shí)踐、后理論、再實(shí)踐”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生及早參與競(jìng)賽培訓(xùn)、體驗(yàn)實(shí)踐創(chuàng)新。通過獲獎(jiǎng)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)介紹會(huì)等形式，使新生深刻意識(shí)到:具有大賽經(jīng)歷的學(xué)生，會(huì)帶著大賽中的許多實(shí)踐問題學(xué)習(xí)理論課，迅速渡過認(rèn)知階段，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。因此，并非要課程都學(xué)完才能參加大賽，要提前介入，介入得越早越好［4］20-22。參與培訓(xùn)的學(xué)生以自愿為基礎(chǔ)，采用三人組隊(duì)形式。組隊(duì)時(shí)，提倡專業(yè)搭配、學(xué)科交叉，具有電路制作、軟件仿真、單片機(jī)編程、機(jī)械設(shè)計(jì)等專長的學(xué)生合理分工，優(yōu)劣互補(bǔ)。組隊(duì)形式從一開始便基本固定下來，經(jīng)過長期的磨合、磋商后，一旦有了賽事，小組成員之間即可默契配合、各司其職，為獲取佳績(jī)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于剛接觸競(jìng)賽培訓(xùn)的學(xué)生，組織參觀演示性強(qiáng)的往屆學(xué)生獲獎(jiǎng)作品，提高學(xué)生的參與興趣。分別從數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)、DSP及EDA等幾個(gè)方面介紹基礎(chǔ)理論知識(shí)，然后開設(shè)一些簡(jiǎn)單的單元制作項(xiàng)目，具體內(nèi)容包括：信源電路、搶答器、計(jì)時(shí)器、放大器、傳感器、濾波器等。這些單元電路既是各種通用電路的基礎(chǔ)，又都具有趣味性和可欣賞性，可以作為獨(dú)立的成果進(jìn)行展示，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子信息類知識(shí)的熱情和自信心，初步體驗(yàn)電子設(shè)計(jì)制作的基本流程，邁出實(shí)踐創(chuàng)新的第一步。
3研究競(jìng)賽選題，推行層次化訓(xùn)練
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的選題范圍“以電子技術(shù)（包括模擬電路和數(shù)字電路）的應(yīng)用設(shè)計(jì)為主，可以涉及單片機(jī)、可編程器件及微機(jī)（微機(jī)主要作開發(fā)用）。題目盡可能考慮到教學(xué)的基本要求，并兼顧新技術(shù)的發(fā)展。”歷年競(jìng)賽題目主要分為：（1）無線收/發(fā)信機(jī)；（2）數(shù)據(jù)采集、測(cè)量、傳輸與控制系統(tǒng)；（3）高、低頻信號(hào)源；（4）交、直流放大器。細(xì)化到實(shí)際課程中，則涵蓋模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電路、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、微機(jī)原理、單片機(jī)接口技術(shù)、PLD可編程技術(shù)、自動(dòng)控制原理等多門課程［5-7］131-148，415-420，130-132。根據(jù)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題型和內(nèi)容傾向，針對(duì)需要掌握的基本知識(shí)、技術(shù)及技能，結(jié)合電子信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求，開展層次化訓(xùn)練。
3.1分項(xiàng)訓(xùn)練對(duì)于具備一定設(shè)計(jì)制作基礎(chǔ)的學(xué)生，根據(jù)模擬電路、數(shù)字電路和單片機(jī)電路模塊分別進(jìn)行分項(xiàng)專題訓(xùn)練。模擬電路部分主要訓(xùn)練項(xiàng)目為：音頻功放（包括音調(diào)、功率放大）、電源（穩(wěn)壓、穩(wěn)流）、程控放大器；數(shù)字電路部分包括：常規(guī)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘、方波的展寬與變窄、常規(guī)器件實(shí)現(xiàn)的頻率計(jì)；單片機(jī)電路部分包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)配合A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表、單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的波形發(fā)生器、單片機(jī)對(duì)電機(jī)的控制。
3.2綜合訓(xùn)練融合基礎(chǔ)層次的多個(gè)模塊給出設(shè)計(jì)題目和參數(shù)要求，啟發(fā)性地講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使學(xué)生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計(jì)、制作作品。
3.3跨學(xué)科集成訓(xùn)練集中進(jìn)行涉及自動(dòng)化、機(jī)械、光學(xué)等多方面、跨學(xué)科的綜合訓(xùn)練，包括：直流穩(wěn)壓源、信號(hào)發(fā)生器、無線收/發(fā)信機(jī)、信號(hào)檢測(cè)與控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制等。指導(dǎo)教師給出參數(shù)要求和大致參考方案，具體的設(shè)計(jì)和實(shí)施則通過學(xué)生查閱資料、教師答疑和學(xué)生自己的實(shí)踐來完成［8］154-156。
3.4賽前沖刺在開賽前期，參照電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽模式，采用模擬試題，要求學(xué)生以2-3人組隊(duì)的形式，在設(shè)定的時(shí)間限度內(nèi)完成資料查閱、方案選擇、電路制作、程序調(diào)試、問題排查、論文寫作等一系列工作，體驗(yàn)競(jìng)賽氛圍和工作模式。同時(shí)，邀請(qǐng)有豐富競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師開設(shè)專題講座，講評(píng)電子制作作品，補(bǔ)充競(jìng)賽方法和技巧，開拓學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力得到快速提高［9］120-123。為了能更真實(shí)地反映出學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作的實(shí)際水平，當(dāng)前在區(qū)級(jí)賽和國家級(jí)賽中，逐漸加設(shè)了全封閉式的制作類專項(xiàng)競(jìng)賽。由組委會(huì)提供儀器設(shè)備、電路元件、萬能板等硬件設(shè)備，各參賽隊(duì)只能攜帶參考書籍和未寫入程序的單片機(jī)小系統(tǒng)板入場(chǎng)。參賽隊(duì)員需自行查閱資料、設(shè)計(jì)電路方案、列出元件清單并領(lǐng)用元件、在萬能板上布設(shè)元件、焊接電路、調(diào)試并測(cè)量數(shù)據(jù)。針對(duì)這一競(jìng)賽形式，反饋到賽前培訓(xùn)中，則更需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、獨(dú)立工作能力和拼搏精神的培養(yǎng)和鍛煉。#p#分頁標(biāo)題#e#
4開展校級(jí)競(jìng)賽，提供練兵舞臺(tái)
學(xué)科競(jìng)賽是考查學(xué)生基本理論知識(shí)和提高解決實(shí)際問題能力的重要途徑，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和良好心理素質(zhì)，從而在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲取佳績(jī)的重要保障。參照電子競(jìng)賽的題型設(shè)置和考核方式，結(jié)合學(xué)校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，定期舉辦多項(xiàng)校級(jí)競(jìng)賽。競(jìng)賽依托豐富的校企合作資源，多采用企業(yè)提供競(jìng)賽經(jīng)費(fèi)或器件設(shè)備的形式，在題目中引入企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問題，使競(jìng)賽來源于實(shí)踐、服務(wù)于實(shí)踐。“TI杯”模擬電子設(shè)計(jì)賽、“柯藍(lán)杯”電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等各類賽事為學(xué)生提供了真刀真槍比能力的練兵平臺(tái)，同時(shí)極大地豐富了校園科技文化的內(nèi)容，營造出濃厚的創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)習(xí)氛圍。在競(jìng)賽種類的安排上，貫徹“高低年級(jí)并行、基礎(chǔ)與提高并重”的方針，注意涵蓋各年級(jí)學(xué)生的需求。針對(duì)低年級(jí)學(xué)生，定期舉辦實(shí)驗(yàn)儀器操作技能大賽，鼓勵(lì)學(xué)生熟練掌握儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)讀取及常見故障處理技能，為之后的電子設(shè)計(jì)制作訓(xùn)練奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；習(xí)情境；工學(xué)結(jié)合
作者簡(jiǎn)介：趙俊英（1981-），女，滿族，河北保定人，天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子技術(shù)系，講師。（天津 300350）
中圖分類號(hào)：G712?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）34-0095-02
在高職高專電子、通信類教學(xué)中，“數(shù)字電路分析與實(shí)踐”課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，是后繼專業(yè)骨干課程的基礎(chǔ)，其教學(xué)的效果直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)后繼課程的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力。[1]建設(shè)該課程的精品課程，是推進(jìn)高職電子技術(shù)及通信類人才培養(yǎng)的重要手段和必要環(huán)節(jié)。
一、課程設(shè)計(jì)思路
在課程建設(shè)中，將理論和實(shí)踐相融合，將學(xué)生所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，將技能用于實(shí)踐，注重培養(yǎng)學(xué)生把技能應(yīng)用于實(shí)踐的能力。本課程的設(shè)計(jì)思路如下：
1.以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為原則構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容
本課程融“教、學(xué)、做”三者于一體，采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法，構(gòu)建模塊化、組合型、進(jìn)階式訓(xùn)練體系。將綜合能力分解成若干項(xiàng)小的基本能力，選擇能涵蓋基本能力要素的訓(xùn)練項(xiàng)目實(shí)施基本能力訓(xùn)練。通過模塊項(xiàng)目訓(xùn)練，建立對(duì)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(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
2.產(chǎn)品調(diào)研，選取學(xué)習(xí)情境載體，設(shè)計(jì)工作任務(wù)
該課程共設(shè)計(jì)了5個(gè)學(xué)習(xí)情境，每個(gè)學(xué)習(xí)情境都圍繞著真實(shí)的實(shí)際產(chǎn)品展開，每個(gè)情境由若干個(gè)任務(wù)組成，每個(gè)任務(wù)都按資訊—決策—計(jì)劃—實(shí)施—檢查—評(píng)估六大步驟實(shí)施教學(xué)。體現(xiàn)了課程的教學(xué)目標(biāo)與社會(huì)需求相一致，教學(xué)情境與企業(yè)工作相一致，教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)工作任務(wù)相一致。學(xué)習(xí)內(nèi)容從“單個(gè)到系統(tǒng)”，從“典型到一般”，從“簡(jiǎn)單到復(fù)雜”。技術(shù)復(fù)雜程度和學(xué)習(xí)難度逐漸增加，學(xué)生自主完成工作的程度逐漸增加，符合學(xué)習(xí)和技能的培養(yǎng)規(guī)律。
3.課程總體框架
“教學(xué)相長”是我們長期以來追求的目標(biāo)，課程要有可持續(xù)發(fā)展性也是我們追尋的原則，所有這一切都需要學(xué)生有學(xué)習(xí)興趣、積極性做前提。同樣的設(shè)計(jì)題目可能有不同的實(shí)現(xiàn)方案，使用不同的數(shù)字電路芯片，設(shè)計(jì)不同的電路參數(shù)，但最終都會(huì)實(shí)現(xiàn)同樣的功能。這樣不僅充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，為后繼的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容
1.根據(jù)項(xiàng)目和企業(yè)需要，分析工作任務(wù)，制定課程內(nèi)容
“電子電路分析與實(shí)踐”課程是一門理論性、實(shí)踐性、基礎(chǔ)性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科，根據(jù)市場(chǎng)對(duì)人才的專業(yè)需求和征求企業(yè)對(duì)課程內(nèi)容、課程目標(biāo)的意見分析，通過與企業(yè)專家研討，并結(jié)合工業(yè)與信息化部和人力資源與社會(huì)保障部無線電調(diào)試技師職業(yè)資格的取證，以電子電路分析與設(shè)計(jì)流程為主線，提煉出了典型的工作任務(wù)。
2.以項(xiàng)目為載體實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容綜合化，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和適用性
教學(xué)內(nèi)容選擇真實(shí)產(chǎn)品作為學(xué)習(xí)載體，這些產(chǎn)品必須包含職業(yè)崗位能力培養(yǎng)所需的全部知識(shí)，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律和產(chǎn)品的選擇，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合，逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和自主學(xué)習(xí)能力。[2]本課程設(shè)置的教學(xué)情境如圖1所示。
3.實(shí)踐教學(xué)貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中
本課程的實(shí)踐性教學(xué)主要分為以下幾個(gè)層次：任務(wù)模塊實(shí)訓(xùn)、情境教學(xué)實(shí)踐、開放性課題、學(xué)期項(xiàng)目、專業(yè)實(shí)習(xí)和頂崗實(shí)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容上包括了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)（驗(yàn)證）—提高（綜合、設(shè)計(jì)）—?jiǎng)?chuàng)新研究（研究、應(yīng)用開發(fā)）各個(gè)階段，體現(xiàn)了循序漸進(jìn)的教學(xué)過程。其中，既有課內(nèi)內(nèi)容，也有課外內(nèi)容；既有指定性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，也有學(xué)生自選的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。同時(shí)結(jié)合學(xué)生專業(yè)社團(tuán)活動(dòng)，引導(dǎo)和指導(dǎo)部分學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的研發(fā)和研究，使得實(shí)踐貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，也貫穿于學(xué)生在校學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)如下：
（1）實(shí)訓(xùn)課。實(shí)訓(xùn)課是指隨課堂教學(xué)的實(shí)踐課程，包括任務(wù)模塊實(shí)訓(xùn)和情境教學(xué)實(shí)踐。每個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊均設(shè)有項(xiàng)目參考程序、必須完成的內(nèi)容和選做的內(nèi)容，選做部分是為學(xué)有余力和感興趣的學(xué)生設(shè)計(jì)的，這樣設(shè)計(jì)的目的是對(duì)具有不同能力的學(xué)生提出不同的要求，使每個(gè)學(xué)生都能學(xué)有收獲，學(xué)有所長。
（2）學(xué)期項(xiàng)目。學(xué)期項(xiàng)目是指學(xué)生每學(xué)期依據(jù)所學(xué)知識(shí)，在教師指導(dǎo)下，以小組團(tuán)隊(duì)為單位，做一相關(guān)課題，課題可以是論文，也可以是具體項(xiàng)目，隨著學(xué)生知識(shí)的增長，項(xiàng)目要求和難度不斷增加，最終要完成完整的電子電路。
在“數(shù)字電路分析與實(shí)踐”課程開設(shè)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的分析能力和設(shè)計(jì)能力，同時(shí)，學(xué)期項(xiàng)目的實(shí)施也鞏固了該課程所要求的模電、電路基礎(chǔ)知識(shí)。教師也可以提供給學(xué)生參考項(xiàng)目，由學(xué)生選題，學(xué)有余力的學(xué)生可以利用VHDL編程語言在PFGA或CPLD上實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)。
（3）專業(yè)實(shí)習(xí)。為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力和鞏固教學(xué)成果，在無線電裝接和無線電調(diào)試實(shí)習(xí)中，分別安排了電子電路的裝接和模塊擴(kuò)展的實(shí)習(xí)內(nèi)容。通過課程實(shí)習(xí)，使學(xué)生初步建立正確的設(shè)計(jì)思想，學(xué)會(huì)獲取信息的方法，并培養(yǎng)分析問題和解決實(shí)際問題的能力。在無線電調(diào)試實(shí)習(xí)中擴(kuò)展模塊的題目由教師指定或?qū)W生自主選題，題目要兼顧基礎(chǔ)性、知識(shí)性、前沿性、實(shí)用性、可操作性等。并將該部分內(nèi)容納入無線電調(diào)試中級(jí)職業(yè)資格證書的考核內(nèi)容。
（4）頂崗實(shí)習(xí)。頂崗實(shí)習(xí)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的能力，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析解決問題的能力和應(yīng)用能力，為學(xué)生以后更好的走向社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。許多校內(nèi)外頂崗實(shí)習(xí)課題是關(guān)于電子產(chǎn)品分析與開發(fā)的，這也更加突出了該課程在整個(gè)教學(xué)中的重要地位。
三、教學(xué)方法與手段
本課程的教學(xué)模式為“教、學(xué)、做、練、鑒”立體化教學(xué)模式。教學(xué)過程中，堅(jiān)持“教、學(xué)、做一體化”，教師是工作過程的主導(dǎo)，學(xué)生是工作過程的主體。因此，學(xué)是首要因素。以項(xiàng)目為載體的情境化教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生以做中學(xué)、學(xué)中做的方式在完成典型工作任務(wù)的過程中自主地完成學(xué)習(xí)過程。
考慮高職教育本身的教育規(guī)律以及學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，任何單一的教學(xué)方法都難以達(dá)到好的教學(xué)效果，為此，本課程以工學(xué)結(jié)合為切入點(diǎn)，在教學(xué)過程中采取了以工作過程為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)過程，綜合運(yùn)用基于工作過程的項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例分析法、分組討論法、角色扮演法等教學(xué)方法開展教學(xué)。各種教學(xué)方法交錯(cuò)使用，互相融合。
1.啟發(fā)式教學(xué)法
教學(xué)中注意啟發(fā)式，[3]杜絕注入式。授課時(shí)應(yīng)注意與學(xué)生進(jìn)行交流：學(xué)生跟著教師的思路走（循序漸進(jìn)，接受知識(shí)），教師跟著學(xué)生的表情走（察言觀色，掌握學(xué)生聽懂、接受的程度）。啟發(fā)引導(dǎo)以教師為導(dǎo)向，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。這是一種較高級(jí)的學(xué)習(xí)方法，能夠讓學(xué)生擺脫被動(dòng)式學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新的精神，這也正是教育改革所要達(dá)到的真正目的。
2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
以工作任務(wù)單和計(jì)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)工作單為引導(dǎo)，通過學(xué)習(xí)完成工作所需的知識(shí)，來完成工作任務(wù)，教學(xué)任務(wù)由師生共同完成。教學(xué)地點(diǎn)由傳統(tǒng)的先課堂后實(shí)驗(yàn)室的模式改為課堂、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室一體化模式，學(xué)習(xí)過程在仿真的工廠實(shí)訓(xùn)環(huán)境中進(jìn)行，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)中將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)崗位的零過渡。
3.項(xiàng)目小組教學(xué)法
將學(xué)生4～5人分為一組，部分教學(xué)內(nèi)容采用學(xué)生分組討論、互相評(píng)判，以小組為單位進(jìn)行課程的講授，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充的教學(xué)方式。引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐。在課外開放實(shí)訓(xùn)室，小組共同討論、解決問題，提出方案并共同完成項(xiàng)目。要求學(xué)生不斷學(xué)習(xí)、自我完善，構(gòu)建學(xué)習(xí)型項(xiàng)目小組團(tuán)隊(duì)。
4.學(xué)生自主學(xué)習(xí)
課堂上，在保證基本教學(xué)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生自己擬訂方案、方法，自創(chuàng)項(xiàng)目，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的工作能力和創(chuàng)新意識(shí)。
5.師生互動(dòng)
課堂教學(xué)、課堂討論、課后練習(xí)、開放性課題、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，互為補(bǔ)充。對(duì)帶有普遍性的難題及時(shí)設(shè)立適當(dāng)?shù)牧?xí)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(zhì)疑、作業(yè)、輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電子制作、電子郵件網(wǎng)上交流、QQ流、電話交流等多種方式與學(xué)生交流。
四、師資隊(duì)伍建設(shè)
在本課程建設(shè)中，打造一支老中青結(jié)合、理論與實(shí)踐結(jié)合的教師隊(duì)伍是必要的、關(guān)鍵的。對(duì)教師的要求要滿足以下幾個(gè)方面：
（1）主講教師師德好，學(xué)術(shù)造詣高，教學(xué)能力強(qiáng)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，教學(xué)特色鮮明。
（2）所有理論教師均同時(shí)兼任理論課程和實(shí)踐課程的教學(xué)工作。
（3）課題組一半以上教師都有過企業(yè)工作經(jīng)歷。
（4）課題組教師均要達(dá)到本科學(xué)歷，其中，研究生學(xué)歷要達(dá)到50%以上。
在實(shí)際的課程建設(shè)中，師資隊(duì)伍要不斷完善，教師應(yīng)具有緊迫感，不斷更新知識(shí)，不斷探索行之有效的教學(xué)方法。
五、總結(jié)
本文對(duì)高職高?！皵?shù)字電路分析與實(shí)踐”課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段以及師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了探討。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，寓教于樂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是本課程改革值得探索的方向。
參考文獻(xiàn)：
[1]曹雙蘭，吳翠娟.高職高?！皵?shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革初探[J].中國電力教育，2011，（13）：60.
關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；課堂教學(xué)；項(xiàng)目教學(xué)；
數(shù)字電子技術(shù)是我校電子專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在整個(gè)教學(xué)過程中，由于學(xué)生基礎(chǔ)較差，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更別提如何提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，以及綜合職業(yè)能力。在課堂教學(xué)實(shí)踐中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，如何提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力呢？本人將從以下幾個(gè)方面淺述自己在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
首先，我覺得要上好一堂課應(yīng)先營造良好的課堂情境，如有趣的設(shè)問、合理的設(shè)疑等。
愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師?！备挥星槿さ奶釂枙?huì)使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)生興趣，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，從而進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。
另外在采用情境教學(xué)法時(shí)，教師應(yīng)在重視學(xué)生的基礎(chǔ)上，注意循循誘導(dǎo)，層層深入，靈活地創(chuàng)設(shè)問題情境和活動(dòng)情境，激發(fā)學(xué)生積極思考。在整個(gè)授課過程中從思維層次上感受，實(shí)現(xiàn)由具體向抽象的提升。如《三人表決器》一節(jié)，教師可先采用情景導(dǎo)入，并用設(shè)疑的方式把實(shí)際任務(wù)轉(zhuǎn)換為邏輯變量（真值表），接著進(jìn)行情景演示，引導(dǎo)學(xué)生觀看。筆者在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，是從以下幾個(gè)“問題”出發(fā)，層層深入的：
問題1：視頻中幾名評(píng)委亮燈，選手過關(guān)？
問題2：如果評(píng)委的燈亮表示1，不亮表示0，那么3名評(píng)委實(shí)現(xiàn)少數(shù)服從多數(shù)的功能，真值表應(yīng)為多少？
問題3：請(qǐng)根據(jù)真值表寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式并進(jìn)行簡(jiǎn)化？
問題4：你會(huì)設(shè)計(jì)電路圖，并用一些常用的元器件來實(shí)現(xiàn)嗎？
授課時(shí)可以采用把整體性較強(qiáng)的內(nèi)容分割成幾個(gè)并列的或遞進(jìn)的小問題來提問的方法。如果一個(gè)問題提出來，范圍太大，學(xué)生不容易回答完整，教師可以采用化整為零，各個(gè)擊破的分割式提問，把一個(gè)個(gè)小問題解決了，整個(gè)問題自然也就解決了。
其次，還要在課堂教學(xué)中注重啟發(fā)式引導(dǎo)以及設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
在啟發(fā)式引導(dǎo)課堂教學(xué)中：
1.加強(qiáng)師生間的雙向交流，既要向?qū)W生多提問，又要讓學(xué)生多提問。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，以利于開動(dòng)學(xué)生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性，使其能靈活應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)提高其處理實(shí)際問題的能力。
2.創(chuàng)新能力的形成一定程度上依賴于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、原知識(shí)的掌握。但不可忽視的是在學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，提高他們的綜合運(yùn)用能力更為重要。因此，設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是電子基礎(chǔ)課程教育創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，方法如下：
（1）加強(qiáng)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)性和綜合性。在教學(xué)過程中理論結(jié)合實(shí)際，采用理論實(shí)踐一體化的教學(xué)方式，采用項(xiàng)目教學(xué)法，緊抓重點(diǎn)突破難點(diǎn)。高職生具有程度參差不齊，理論基礎(chǔ)水平相對(duì)薄弱但喜歡理論實(shí)踐一體化的教學(xué)模式的特點(diǎn)，面對(duì)復(fù)雜且枯燥的理論推導(dǎo)及復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)熱情。所以，在教學(xué)過程中應(yīng)使用項(xiàng)目教學(xué)法，將若干個(gè)問題融入某一個(gè)項(xiàng)目中，以便解決問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
（2）重視任務(wù)內(nèi)容的趣味性和實(shí)用性。瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰曾指出：“教師不應(yīng)企圖將知識(shí)硬塞給學(xué)生，而應(yīng)該找出能引起學(xué)生興趣、刺激學(xué)生的材料，然后讓學(xué)生自己解決問題?！苯處熞脑O(shè)計(jì)每一個(gè)小任務(wù)，有目的地引入或創(chuàng)設(shè)一定的情境，使之具有一定的趣味和實(shí)用意義，讓學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，從而激起他們的興趣。
最后，要對(duì)學(xué)生整個(gè)實(shí)踐進(jìn)行合理的教學(xué)評(píng)價(jià)。目前新課改理念已有所更新，由原來傳統(tǒng)的單一評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣脑u(píng)價(jià)模式，如自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合等。另外在教學(xué)過程中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生的好奇心和探究，多一些鼓勵(lì)，少一些批評(píng)，特別是對(duì)制作過程中學(xué)生的積極參與、發(fā)揮主觀能動(dòng)性以及表現(xiàn)出的良好個(gè)性品質(zhì)應(yīng)及時(shí)給予鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)。
總之，教學(xué)有法，教無定法。只要我們?cè)诮虒W(xué)過程中注意優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)的策略，把握好活動(dòng)過程中的操作環(huán)節(jié)，就能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高數(shù)字電子技術(shù)這門課的教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，筆者認(rèn)為創(chuàng)新教育要與時(shí)俱進(jìn)，只有在不斷的教學(xué)實(shí)踐中，努力適應(yīng)新形勢(shì)的不斷發(fā)展，大膽地嘗試，不斷地完善，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的有用人才。
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關(guān)鍵詞：接收機(jī)；L波段；幅相一致性；噪聲系數(shù)
接收機(jī)是無線通信系統(tǒng)必不可少的組成部分，它的性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。接收機(jī)的主要作用有以下兩個(gè)方面：
（1）對(duì)天線接收到的微弱射頻信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大，以滿足所需電平要求；
（2）對(duì)接收的射頻信號(hào)進(jìn)行頻譜搬移，下變頻到中頻，以供后級(jí)的數(shù)字電路進(jìn)行基帶處理。超外差接收機(jī)出現(xiàn)的比較早，技術(shù)成熟，通過合理選擇中頻頻率、濾波器、低噪聲放大器以及混頻器等，可以獲得很好的性能。
1.2 靈敏度
靈敏度是指在給定接收機(jī)所要求的最低輸出信噪比的條件下，接收機(jī)能夠正常工作所需的最小輸入電平[2]。由噪聲系數(shù)的定義可以推導(dǎo)出靈敏度的計(jì)算公式。
S=-174 dBm/Hz+10 logBW+NF+SNRo，min（3）
由此可見，靈敏度與所要求的輸出信噪比、接收機(jī)的噪聲系數(shù)以及檢波前的中頻帶寬有關(guān)。
接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是保證接收機(jī)正常工作的輸入信號(hào)的功率范圍，其最大值是系統(tǒng)最大可接受的信號(hào)失真時(shí)的輸入信號(hào)功率，最小值是靈敏度。因此，提高靈敏度可以增加接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。
1.3 鏡像問題
鏡像頻率是指射頻信號(hào)關(guān)于本振頻率對(duì)稱的一個(gè)頻率?？赏ㄟ^式（4）來確定。
fIM=2fLO-fRF（4）
鏡像頻率是超外差接收機(jī)固有的干擾，是一個(gè)嚴(yán)重的問題[3]，因?yàn)殓R像頻率與所需的射頻頻率經(jīng)過下變頻后都會(huì)得到中頻。鏡像頻率的存在會(huì)增加噪聲系數(shù)。抑制鏡像頻率涉及到本振頻率與中頻頻率的選擇。高中頻利于鏡像頻率的抑制，但不利于近載波干擾信號(hào)的濾除；低中頻利于近載波干擾信號(hào)的濾除，但不利于鏡像頻率的抑制。因此抑制鏡像頻率的方法有（1）增加鏡像抑制濾波器的選擇性，（2）提高中頻頻率，使鏡像頻率遠(yuǎn)離有用信號(hào)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中要根據(jù)對(duì)鏡像頻率的抑制度以及制作濾波器的難易程度來進(jìn)行折中考慮。
2 超外差接收機(jī)方案框圖
本文設(shè)計(jì)的超外差接收機(jī)由四個(gè)相同的接收通道構(gòu)成，其方案框圖如圖1所示。每個(gè)通道由天線、帶通濾波器（BPF1，BPF2）、低噪聲放大器（LNA1，LNA2）、混頻器以及中頻放大器等組成。
天線接收到的微弱射頻信號(hào)經(jīng)過BPF1，BPF1起頻帶選擇的作用，用于濾除鏡像頻率與其他的一些帶外干擾。LNA1和LNA2用于低噪聲放大，使射頻信號(hào)達(dá)到混頻所需要的功率。本振是由一個(gè)頻率綜合器經(jīng)過功分以后得到的，這樣是為了保證進(jìn)入每個(gè)接收通道的本振信號(hào)幅度和相位的一致性。混頻存在著變頻損耗，因此要用中頻放大器。BPF2起信道選擇的作用，用于濾除中頻附近的近載波干擾。最后將四路中頻信號(hào)送給后級(jí)數(shù)字電路處理。
3 PCB板材與器件的選擇
PCB板材選擇的是ROGERS的RO4003C。該板的介電常數(shù)為3.38，損耗角正切為0.0027，厚度為0.508 mm。薄的PCB板可以減小電路尺寸。
BPF1是頻帶選擇濾波器，中心頻率為1568 MHz，-1 dB帶寬不小于40 MHz，中心頻率的插入損耗小于等于1.0 dB，對(duì)鏡像頻率的抑制大于等于45 dBc。
低噪聲放大器的選擇很關(guān)鍵。所選的芯片為PMA2-162LN+，其增益為18.8 dB，噪聲系數(shù)為0.8 dB；μPC8215的增益為27 dB，噪聲系數(shù)為1.3 dB。由式（1）來核算不同組合的噪聲系數(shù)可知，當(dāng)LNA1選PMA2-162LN+，LNA2選μPC8215時(shí)，噪聲系數(shù)小些。
混頻器選的是Hittite公司的HMC422MS8，該混頻器+3 V供電，變頻損耗8 dB，噪聲系數(shù)8 dB，IIP3為15 dBm，本振功率為0 dBm，本振到射頻的隔離度約為30 dB。
為了彌補(bǔ)變頻損耗，在下變頻有中頻放大，選用的芯片是ERA-50SM。增益約為19 dB，噪聲系數(shù)3.5 dB，1 dB壓縮點(diǎn)約為17 dBm，供電電壓4.4 V，電流60 mA。
BPF2是信道選擇濾波器，中心頻率為150 MHz，-1 dB帶寬不小于40 MHz，中心頻率的插入損耗小于等于1.5 dB。
4 EMC的考慮
要使一個(gè)系統(tǒng)有好的性能，EMC是很重要的。本設(shè)計(jì)從以下各方面進(jìn)行了EMC的考慮。
為了匹配良好，畫PCB版圖時(shí)的信號(hào)線為50 Ω，寬度經(jīng)ADS計(jì)算為1.05 mm。電源通過穿心電容接入，這樣可以防止外部的干擾信號(hào)進(jìn)入電路。射頻信號(hào)盡量走的是直線。在畫接地的焊盤時(shí)為保證接地良好，應(yīng)盡量使過孔靠近焊盤。鋪地很重要，在PCB板上的空余地方要鋪上地。鋪地與信號(hào)線之間的距離要大于兩倍的PCB板的厚度，即大于1.016 mm。鋪地邊沿均勻的打上過孔，過孔的間距小于λg（λg為該系統(tǒng)的最大頻率對(duì)應(yīng)的在介質(zhì)中的波長），鋪地的中間隨機(jī)的打上過孔。這樣既有很好的電磁兼容特性，又增加了PCB板的機(jī)械強(qiáng)度。
為了防止強(qiáng)的本振信號(hào)泄露到射頻端，在兩者之間加了一個(gè)可拆卸的隔條，如圖2所示。通過在隔條焊接的玻珠將射頻信號(hào)加到混頻器。該種方法有效的增加了本振與射頻之間的隔離，并且可以方便的換取損壞的玻珠。
為了避免四個(gè)通道之間的相互串?dāng)_，各通道采用分腔設(shè)計(jì)。每個(gè)通道有獨(dú)立的腔體，既便于調(diào)試，只需單獨(dú)的對(duì)每一個(gè)進(jìn)行調(diào)試，又有很好的隔離效果。射頻接收前端、數(shù)字信號(hào)處理以及供電板都是分腔體設(shè)計(jì)的，放置于不同的層中。
6 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)并制作的L波段超外差接收機(jī)的實(shí)物如圖7所示。
通過對(duì)所做實(shí)物的測(cè)量得到如下數(shù)據(jù)。四個(gè)通道的幅度一致性優(yōu)于±0.5 dB。按照?qǐng)D6所示，測(cè)得相位一致性優(yōu)于5°。根據(jù)式（1）理論上計(jì)算的噪聲系數(shù)為1.82 dB，用頻譜分析儀測(cè)量輸出的噪聲功率譜密度后，由式（2）計(jì)算出噪聲系數(shù)為2.5 dB。這與理論計(jì)算有一定的誤差，可能是由于電路的焊接不好增加了噪聲或者測(cè)量的誤差造成的。能夠接收-120 dBm的弱信號(hào)，通過自適應(yīng)調(diào)零后具有抗干擾能力，在-64 dBm的干擾下也能正常工作。并且，該接收機(jī)能過接收并處理兩種衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
楊 濤（1970-）男，重慶人，教授，博導(dǎo)，主要研究領(lǐng)域?yàn)槲⒉?毫米波集成電路與系統(tǒng)。
論文關(guān)鍵詞：《數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)》,任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法
掌握現(xiàn)代EDA設(shè)計(jì)技術(shù)是高等學(xué)校電子類專業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)基本要求和必備技能。目前， 《數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)》是我院通信技術(shù)、電子信息工程技術(shù)專業(yè)核心主干課程之一，對(duì)學(xué)生職業(yè)崗位能力培養(yǎng)和社會(huì)能力養(yǎng)成起主要支撐作用。課程基于生產(chǎn)實(shí)際和崗位能力需求，重構(gòu)傳統(tǒng)知識(shí)體系，融入最新EDA技術(shù)發(fā)展，按照完整性、適應(yīng)性和擴(kuò)展性的原則，根據(jù)職業(yè)成長規(guī)律和學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律組織教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建學(xué)習(xí)情境。
本課程當(dāng)前教學(xué)情況
根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)法設(shè)計(jì)本課程，以理論學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，分為大規(guī)模邏輯器件、VHDL語法學(xué)習(xí)、Quartus Ⅱ軟件學(xué)習(xí)等幾部分。 在教學(xué)內(nèi)容上，強(qiáng)調(diào)對(duì)VHDL語法的學(xué)習(xí)。這樣不可避免地造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的乏味和枯燥，導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實(shí)際脫節(jié)，對(duì)所學(xué)知識(shí)不知所云，對(duì)所做項(xiàng)目無從下手，引起學(xué)生煩躁、厭學(xué)情緒的產(chǎn)生。
針對(duì)上述情況，并結(jié)合高職教育中以“培養(yǎng)具備足夠的基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力的實(shí)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，我們將目前較為主流的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法引入本門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)以能力為本，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和可持續(xù)發(fā)展。
為此，我們制定一系列由簡(jiǎn)到難的任務(wù)，由此展開各知識(shí)點(diǎn)的講解，并把課堂直接搬移到機(jī)房和EDA實(shí)驗(yàn)室，充分利用機(jī)房上課的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生邊學(xué)邊練，學(xué)了就用，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，學(xué)生獨(dú)立完成一系列的子任務(wù)，討論完成幾個(gè)任務(wù)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣更高。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法
任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是一種主動(dòng)探究型教學(xué)模式，其特點(diǎn)是以學(xué)生為中心，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，比較適合于計(jì)算機(jī)等信息類課程的教學(xué)。所謂任務(wù)驅(qū)動(dòng)，是指通過完成一項(xiàng)或多項(xiàng)與學(xué)科相關(guān)的任務(wù)來學(xué)習(xí)知識(shí)和獲得技能。教師將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù)，由任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)以引導(dǎo)學(xué)生思考，提高能力。學(xué)生完成任務(wù)的過程，既是學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過程，也綜合應(yīng)用知識(shí)的過程?！?】
任務(wù)的設(shè)計(jì)是有層次的，可以體現(xiàn)在課程教學(xué)總目標(biāo)、單元教學(xué)目標(biāo)、課時(shí)教學(xué)目標(biāo)幾個(gè)層面上。為了有效地完成“任務(wù)”，需要精心設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)環(huán)環(huán)相扣的子任務(wù)，用子任務(wù)將課程所要達(dá)到的能力、知識(shí)、情感目標(biāo)等滲透進(jìn)去。通過任務(wù)的最終完成，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
3．任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法在《數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)》課程中的應(yīng)用
3.1提出任務(wù)是按成任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的前提
結(jié)合實(shí)際情況將所學(xué)知識(shí)融入到實(shí)踐中，選擇與當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的任務(wù)作為教學(xué)的中心內(nèi)容，以任務(wù)的形式指出當(dāng)前要完成的工作，讓學(xué)生以解決實(shí)際任務(wù)的方式完成知識(shí)的學(xué)習(xí)。
在《數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，可將本課程看成是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)任務(wù)——四位搶答器/交通燈的設(shè)計(jì)（該任務(wù)為本課程實(shí)訓(xùn)任務(wù)），使學(xué)生在學(xué)習(xí)前就對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用有大體上的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在具體教學(xué)過程設(shè)計(jì)中，將這個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)任務(wù)分為若干單元型任務(wù)和開放型任務(wù)。單元型任務(wù)是學(xué)生能在課堂上自主完成部分，主要針對(duì)基本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)；開放型任務(wù)則是綜合性、設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)，需要學(xué)生獨(dú)自或組成小組查閱參考資料、相互討論完成的課外任務(wù)，主要針對(duì)學(xué)生自學(xué)能力和協(xié)作能力。
針對(duì)本門課程，筆者設(shè)計(jì)了五個(gè)單元型任務(wù)。每個(gè)單元型任務(wù)包括1~2章內(nèi)容，每個(gè)單元型任務(wù)又分為若干子任務(wù)，分別針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)。而在單元型任務(wù)的基礎(chǔ)上，又設(shè)計(jì)了相應(yīng)的開放型任務(wù)，對(duì)體現(xiàn)不同知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用。
以“VHDL順序語句”教學(xué)為例，我們將該內(nèi)容設(shè)計(jì)為“基本邏輯電路設(shè)計(jì)”的單元型任務(wù)和“正弦波信號(hào)發(fā)生器”的開放型任務(wù)。
在單元型任務(wù)中針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)又分為若干子任務(wù)：任務(wù)一“兩種加法器的設(shè)計(jì)”，完成信號(hào)和變量的學(xué)習(xí)；任務(wù)二“8-3優(yōu)先編碼器的設(shè)計(jì)”，完成IF語句的學(xué)習(xí)，并設(shè)計(jì)一個(gè)開放型任務(wù)“數(shù)據(jù)分配器的設(shè)計(jì)”與之對(duì)應(yīng)；任務(wù)三“3-8譯碼器的設(shè)計(jì)”，完成CASE語句的學(xué)習(xí)，并設(shè)計(jì)一個(gè)開放式任務(wù)“四選一數(shù)據(jù)選擇器”與之對(duì)應(yīng)；任務(wù)四“奇偶校驗(yàn)器的設(shè)計(jì)” ，完成LOOP語句的學(xué)習(xí)，并時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)開放式任務(wù)“移位寄存器”與之對(duì)應(yīng)；任務(wù)五“比較器的設(shè)計(jì)”，完成NEXT、EXIT等語句學(xué)習(xí)。
3.2任務(wù)分析是完成任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的關(guān)鍵
任務(wù)提出后，學(xué)生對(duì)該任務(wù)進(jìn)行分析討論，教師對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，補(bǔ)充、修正，并引導(dǎo)出為實(shí)現(xiàn)該任務(wù)所需要的相關(guān)理論知識(shí)和相關(guān)資歷。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)或教師指導(dǎo)、講解的方式為完成該任務(wù)做出計(jì)劃和決策，并總結(jié)出相關(guān)步驟或解決方案。教師在此過程中起到引導(dǎo)、指導(dǎo)、講解和點(diǎn)評(píng)的作用?？刹捎靡韵聨追N教學(xué)方式：
1、 課堂引導(dǎo)學(xué)生多方位思考，發(fā)散其思維；
2、 課堂討論，加強(qiáng)學(xué)生相互協(xié)作學(xué)習(xí)的能力；
3、 動(dòng)畫顯示，增強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識(shí)；
我們以上述任務(wù)二“8-3優(yōu)先編碼器的設(shè)計(jì)”為例：為完成該任務(wù)，先通過動(dòng)畫課件顯示的方式使學(xué)生對(duì)8-3優(yōu)先編碼器進(jìn)行回顧，讓學(xué)生討論并分析該設(shè)計(jì)的思路，畫出相應(yīng)流程圖，教師有針對(duì)性地對(duì)不同設(shè)計(jì)方法進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并引出相應(yīng)語法部分的學(xué)習(xí)。
3.3、為實(shí)現(xiàn)任務(wù)而進(jìn)行的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)是任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的重點(diǎn)
在設(shè)計(jì)好執(zhí)行過程后，學(xué)生需要通過各種手段和途徑來完成該任務(wù)。在這個(gè)過程中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。教師在其過程中起到修正或引導(dǎo)學(xué)生的作用。對(duì)較為簡(jiǎn)單的單元型任務(wù)，可采取學(xué)生自主完成的方式；而對(duì)于難度較大的開放型任務(wù)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分組課外完成。
我們以上述任務(wù)一“兩種加法器的設(shè)計(jì)”為例：在該任務(wù)中，通過教師講解和演示信號(hào)和變量，讓學(xué)生自行總結(jié)信號(hào)和變量的不同，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。并充分利用機(jī)房上課的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生自主練習(xí)，以加深理解。
3.4、效果評(píng)價(jià)是任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法取得良好效果的必要環(huán)節(jié)
效果評(píng)價(jià)學(xué)生在任務(wù)完成后反思其實(shí)現(xiàn)過程，相互評(píng)價(jià)或自我評(píng)價(jià)，教師適當(dāng)做出點(diǎn)評(píng)，并幫助學(xué)生歸納與總結(jié)。效果評(píng)價(jià)既是總結(jié)與提高的重要階段，又是培養(yǎng)學(xué)生良好的自信心與成就感的絕好時(shí)機(jī)。教師在效果評(píng)價(jià)過程中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不能只根據(jù)任務(wù)完成的最終效果橫向進(jìn)行，而應(yīng)針對(duì)各自的不同情況進(jìn)行橫向縱向的全面評(píng)價(jià)。一是針對(duì)相同任務(wù)中不同學(xué)生的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，即同一任務(wù)下的橫向評(píng)價(jià)；二是針對(duì)每個(gè)學(xué)生的在完成不同任務(wù)時(shí)所表現(xiàn)出來的自主學(xué)習(xí)能力和與他人的協(xié)助能力的評(píng)價(jià)，即同一學(xué)生的縱向評(píng)價(jià)。通過評(píng)價(jià)讓學(xué)生在一種良好的心理狀態(tài)下不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)步。
4、結(jié)語
采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，是對(duì)《數(shù)字電路EDA設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革的一個(gè)探討。該教學(xué)法符合本課程教學(xué)的層次性和實(shí)用性的要求，學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下不斷地獲得成就感，進(jìn)而激發(fā)求知欲，培養(yǎng)出獨(dú)立探索、勇于實(shí)踐的創(chuàng)新精神。其方法更好地體現(xiàn)了高職高專對(duì)“工學(xué)結(jié)合”的要求。筆者相信隨著教學(xué)改革的不斷深入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
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通過組織和指導(dǎo)學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和陜西省大學(xué)生TI杯模數(shù)混合電子設(shè)計(jì)大賽，我發(fā)現(xiàn)存在以下問題：
1．1學(xué)生掌握的知識(shí)面窄學(xué)生選定一個(gè)項(xiàng)目后，根據(jù)給定要求提出的設(shè)計(jì)方案很少，只能將典型電路進(jìn)行生搬硬套。對(duì)理論的基本知識(shí)和技能掌握的不夠全面，對(duì)器件的了解和閱讀的文獻(xiàn)資料較少。
1．2學(xué)生對(duì)儀器儀表設(shè)備使用不熟練學(xué)生在進(jìn)行調(diào)試電路時(shí)，對(duì)部分儀器的使用不夠熟練，從而導(dǎo)致在測(cè)試電路時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，觀察不到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣，既延誤了時(shí)間，又對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方案得不到有效論證。
1．3學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識(shí)的能力有限電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中很多題目都要求使用單片機(jī)才能完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，但是部分學(xué)生對(duì)使用單片機(jī)編程技巧掌握的太差，對(duì)一些功能要求不能夠通過計(jì)算機(jī)編程而達(dá)到相應(yīng)要求，從而導(dǎo)致成績(jī)不理想。還有部分同學(xué)不會(huì)使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)和仿真測(cè)試，導(dǎo)致方案論證和書寫設(shè)計(jì)報(bào)告論文時(shí)出現(xiàn)問題。
1．4對(duì)新型器件和技術(shù)的了解及應(yīng)用能力較差電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的一些題目如果能夠采用一些新型器件和技術(shù)，將會(huì)使得設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單，性能等各項(xiàng)指標(biāo)均高于傳統(tǒng)的電路。我們的學(xué)生在這方面獲得的知識(shí)和技術(shù)有限，與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求還有一定的差距。
2電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)我院實(shí)踐教學(xué)改革的促進(jìn)作用
2．1減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)中要增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如：在《數(shù)字電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中根據(jù)“循序漸進(jìn)”的原則先開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，再開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)，最后開設(shè)設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生運(yùn)用數(shù)字電路的知識(shí)實(shí)現(xiàn)八位流水燈循環(huán)顯示電路，內(nèi)容包括了譯碼器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器和555集成定時(shí)器等知識(shí)的綜合運(yùn)用。學(xué)生通過任務(wù)要求首先會(huì)選擇合適的器件，其次根據(jù)電路的設(shè)計(jì)要求提出設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出電路圖，最后連接電路調(diào)試完成設(shè)計(jì)任務(wù)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)生以后設(shè)計(jì)電路打下良好的基礎(chǔ)。
2．2實(shí)驗(yàn)手段的更新開展EDA應(yīng)用技術(shù)，以計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)為核心的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。通過虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)一個(gè)完整項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生迅速掌握電子設(shè)計(jì)的理論、方法和技能。在現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)中舍棄了過時(shí)陳舊的內(nèi)容，如模擬電路中過多的分立元件電路實(shí)驗(yàn)，數(shù)字電路中過多的小規(guī)模集成電路實(shí)驗(yàn)；引入新的內(nèi)容，如集成運(yùn)放的各種應(yīng)用，電子線路系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。增加了電子線路軟件仿真的內(nèi)容，使硬件軟件相結(jié)合，豐富了實(shí)驗(yàn)手段。并將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到實(shí)踐教學(xué)中去。
2．3促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法的改革我們?cè)谠瓉淼募姓n內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上增加了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開放主要是在時(shí)間和內(nèi)容上開放。學(xué)生可自主選擇時(shí)間進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，在開放時(shí)間內(nèi)由開放實(shí)驗(yàn)室管理員參與管理，指導(dǎo)老師每周對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室管理人員和參與開放人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)和指導(dǎo)。讓學(xué)生管理員參與日常的管理和維護(hù)，這樣鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我管理、發(fā)揮潛能的能力。在開放內(nèi)容上，學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇各開放實(shí)驗(yàn)室提供的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可根據(jù)自己的專業(yè)和愛好選擇規(guī)定以外的其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。我負(fù)責(zé)開放的實(shí)驗(yàn)室有電工電子實(shí)驗(yàn)室和電子測(cè)量與智能儀器實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生通過具體的實(shí)踐操作，學(xué)會(huì)了儀器儀表的使用和測(cè)量方法、常用工具的使用和基本的焊接技術(shù)，掌握了典型電路的連接和故障處理方法，從而提高了電路的分析和設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的開放加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)、制作的綜合能力，也為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的選拔輸送了大量的人才。
2．4促進(jìn)教師的教學(xué)水平電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，是對(duì)學(xué)生掌握電子理論知識(shí)和實(shí)踐操作水平的檢驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)高校教師師資水平、實(shí)驗(yàn)室硬件條件及高校實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量水平的檢驗(yàn)。例如我院的電工電子、單片機(jī)、EDA等課程實(shí)驗(yàn)基本是單獨(dú)負(fù)責(zé)授課，這樣，教師對(duì)所負(fù)責(zé)的這一門實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常熟悉，但是時(shí)間長了對(duì)其它方面的內(nèi)容缺乏聯(lián)系。但是教師通過組織和指導(dǎo)學(xué)生參加電子競(jìng)賽的培訓(xùn)的過程中，可以將多方面的知識(shí)融合在一起，提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)和開展教研室活動(dòng)中，不斷拓寬知識(shí)領(lǐng)域和提高自身的業(yè)務(wù)能力，才能更好地指導(dǎo)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：電力工程；二次系統(tǒng)；系統(tǒng)接地；抗干擾
1、引言
隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，變電站內(nèi)采用的弱電設(shè)備及系統(tǒng)越來越多，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制和繼電保護(hù)系統(tǒng)等。變電站中的二次系統(tǒng)處在一個(gè)強(qiáng)電磁環(huán)境中，工頻電流、電壓和系統(tǒng)短路故障、開關(guān)操作、雷電侵?jǐn)_、交直流混聯(lián)以及多種放電現(xiàn)象等的通過不同途徑引發(fā)的各種干擾，將不可避免地影響二次系統(tǒng)的正常工作。隨著變電站一次系統(tǒng)電壓的升高、容量的增大，電磁干擾更加嚴(yán)重如果不采取有效措施防御，容易造成繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，造成監(jiān)控系統(tǒng)的混亂、死機(jī)等現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。
為此，本論文將主要針對(duì)電力工程中二次系統(tǒng)的接地及其抗干擾問題展開分析探討，以期從中找到合理有效的電力工程二次系統(tǒng)的接地抗干擾設(shè)計(jì)方法，并以此和廣大同行分享。
2、電力工程二次系統(tǒng)干擾來源及其危害分析
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障，變電站內(nèi)進(jìn)行一次系統(tǒng)的操作，變電站遭遇雷擊時(shí)的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線，運(yùn)行、檢修人員使用步話機(jī)，以及由于各種原因產(chǎn)生的靜電放電，現(xiàn)場(chǎng)使用一些不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)儀器和和電子設(shè)備，當(dāng)然也有微機(jī)型繼電保護(hù)裝置及二次回路自身原因形成的干擾等，都構(gòu)成影響繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置安全可靠工作的干擾源。
這些干擾不可避免地通過感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等各種途徑引入到二次設(shè)備中，當(dāng)干擾水平超過了這些電子設(shè)備的耐受能力時(shí)，將導(dǎo)致這些設(shè)備不正確動(dòng)作。更重要的是在系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，這些重要的設(shè)備將因干擾的影響發(fā)生不正確動(dòng)作行為，直接影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，其后果將可能是十分嚴(yán)重的。因此，解決微機(jī)型監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的抗干擾問題就成了一個(gè)不可回避和不容忽視的重要問題。
隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，使變電站無人值守成為可能，并得到廣泛的應(yīng)用。這樣，綜自系統(tǒng)通訊的可靠性日益顯現(xiàn)出其重要性，干擾的引入會(huì)導(dǎo)致通訊系統(tǒng)工作不正常、信號(hào)誤報(bào)或整體通訊癱瘓，變電站失去相應(yīng)的監(jiān)控，極大影響變電站綜自系統(tǒng)的運(yùn)行。
3、電力工程二次系統(tǒng)的接地及抗干擾分析
3.1 電力二次系統(tǒng)接地保護(hù)策略分析
1) 建立獨(dú)立的繼電保護(hù)二次接地系統(tǒng)，將完全獨(dú)立的繼電保護(hù)二次接地系統(tǒng)與變電站的接地網(wǎng)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站主接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分和保護(hù)室部分均與主地網(wǎng)絕緣。
2) 將開關(guān)場(chǎng)端子箱處沿電纜溝鋪設(shè)100平方毫米的銅排或是銅纜至保護(hù)室，并將安裝在保護(hù)室的二次接地系統(tǒng)(也是使用100平方毫米的銅排構(gòu)成)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分不與主地網(wǎng)絕緣。
3) 將開關(guān)場(chǎng)端子箱處沿電纜溝鋪設(shè)100平方毫米的銅排或是銅纜至保護(hù)室，與保護(hù)室的二次接地系統(tǒng)(也是使用100平方毫米的銅排構(gòu)成)，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分和保護(hù)室部分均不與主地網(wǎng)絕緣。
4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。
5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜?；蚋綦x刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求，不能造成電纜絕緣損壞，起不到抗干擾的作用。
8) 發(fā)電廠廠用系統(tǒng)的低廠變、饋線、電動(dòng)機(jī)等保護(hù)柜內(nèi)的微機(jī)保護(hù)使用屏蔽電纜。
9) 對(duì)用于防止電壓互感器二次過電壓保護(hù)的放電間隙的定期檢定。
3.2 二次系統(tǒng)接地過程中的注意事項(xiàng)
系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：
l) 參照設(shè)備的接地注意事項(xiàng)；
2) 設(shè)備外殼用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連；
3) 機(jī)柜外殼用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連；
4) 對(duì)于系統(tǒng)，安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上，并有良好電連接；
5) 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)柜、設(shè)備過多時(shí)，將導(dǎo)致數(shù)字地線、模擬地線、功率地線和機(jī)柜外殼地線過多。對(duì)此，可以考慮鋪設(shè)兩條互相并行并和系統(tǒng)外殼絕緣的半環(huán)形接地母線，一條為信號(hào)地母線，一條為屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線；系統(tǒng)內(nèi)各信號(hào)地就近接到信號(hào)地母線上，系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機(jī)柜外殼地就近接到屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線上；兩條半環(huán)形接地母線的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線接到安全接地螺栓上；信號(hào)地母線接到信號(hào)地螺栓上；
6) 當(dāng)系統(tǒng)用三相電源供電時(shí)，由于各負(fù)載用電量和用電的不同時(shí)性，必然導(dǎo)致三相不平衡，造成三相電源中心點(diǎn)電位偏移，為此將電源零線接到安全接地螺栓上，迫使三相電源中心點(diǎn)電位保持零電位，從而防止三相電源中心點(diǎn)電位偏移所產(chǎn)生的干擾；
7) 接地極用鍍鋅鋼管，其外直徑不小于50mm，長度不小于2.0m；埋設(shè)時(shí)，將接地極打入地表層一定深度，并倒入鹽水，一般要求接地。
3.3 電力工程二次系統(tǒng)抗干擾接地對(duì)策
1) 屏蔽接地
各種信號(hào)源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應(yīng)設(shè)置屏蔽罩。由于信號(hào)電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號(hào)電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，并將屏蔽罩接地，以消除共模干擾。
2) 設(shè)備接地
一臺(tái)設(shè)備要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號(hào)電路(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設(shè)備具有一定機(jī)械強(qiáng)度和屏蔽效能的外殼。
設(shè)備的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：
① 50 Hz電源零線應(yīng)接到安全接地螺栓處，對(duì)于獨(dú)立的設(shè)備，安全接地螺栓設(shè)在設(shè)備金屬外殼上，并有良好電連接；
② 為防止機(jī)殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線作地線代替機(jī)殼地線；
③ 為防止高電壓、對(duì)低電平電路大電流和強(qiáng)功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)的干擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強(qiáng)電地)，后者為信號(hào)地(弱電地)，而信號(hào)地又分為數(shù)字地和模擬地，信號(hào)地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣。
4 結(jié)語
電力系統(tǒng)的二次回路數(shù)量多，系統(tǒng)復(fù)雜，所處的工作環(huán)境亦復(fù)雜多樣。系統(tǒng)的各種繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和各種監(jiān)控系統(tǒng)隨著微機(jī)產(chǎn)品的大量應(yīng)用，對(duì)工作環(huán)境條件的要求也越來越嚴(yán)格，變電站中的各種干擾是影響這些系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素。接地一方面是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必須條件，同時(shí)也是抗干擾的一項(xiàng)重要措施。本論文對(duì)于電力工程二次系統(tǒng)的接地方法及其抗干擾措施都進(jìn)行了分析，具有一定的實(shí)用性，因而是值得推廣的。
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