電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要確定用戶(hù)角色。在互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)中，其角色為客戶(hù)。因?yàn)椋巧⒉皇嵌急硎救耍部梢允峭獠肯到y(tǒng)。所以，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)處理角色就是一個(gè)外部系統(tǒng)。客戶(hù)在登陸到電子商務(wù)系統(tǒng)的首頁(yè)時(shí)，可以根據(jù)需求選擇商品，并能夠?qū)⑸唐芳尤氲较到y(tǒng)的購(gòu)物車(chē)之中，然后用戶(hù)在判斷商品價(jià)值后，基于購(gòu)買(mǎi)決策為商品付賬，就相當(dāng)于完成一次電子商務(wù)交易，提升系統(tǒng)可用性[13-15]。在整個(gè)電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以確保該電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后符合用戶(hù)實(shí)際應(yīng)用需求。

2基于UML設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用UML對(duì)象建模，在財(cái)務(wù)軟件的客戶(hù)端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以加入了一個(gè)中間層，將財(cái)務(wù)軟件應(yīng)用程序的將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問(wèn)以及合法性校驗(yàn)等放到中間層進(jìn)行處理。系統(tǒng)的客戶(hù)端采用JavaScript、Java等網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言編寫(xiě)，其腳本程序簡(jiǎn)單易用、靈活性強(qiáng)，可以控制整個(gè)Web頁(yè)面。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

對(duì)于UML對(duì)象建模中，在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中，能夠用統(tǒng)一的UML建模語(yǔ)言，構(gòu)建電子商務(wù)系統(tǒng)，提升系統(tǒng)軟件的可用性。其電子商務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。用戶(hù)管理：主要通過(guò)全局變量，記錄系統(tǒng)中的登錄用戶(hù)信息。商品管理：查看商品基本信息；根據(jù)商品名稱(chēng)查看商品；對(duì)查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行操作。電子商務(wù)購(gòu)物管理：用戶(hù)查看商品，選擇要購(gòu)買(mǎi)的商品；能夠?qū)⒂脩?hù)選中的商品加入到電子商務(wù)系統(tǒng)的購(gòu)物車(chē)中，并且確保購(gòu)物車(chē)信息也可以依據(jù)用戶(hù)需求變化，動(dòng)態(tài)的更改購(gòu)物車(chē)數(shù)據(jù)。

2.3分析電子商務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

該電子商務(wù)系統(tǒng)是針對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)商品設(shè)計(jì)的。消費(fèi)者分為兩類(lèi)，一類(lèi)是會(huì)員，若是某會(huì)員要購(gòu)買(mǎi)，直接登錄網(wǎng)站，就可以購(gòu)買(mǎi)所需要的商品了；另一類(lèi)是普通瀏覽者，該瀏覽者可以瀏覽網(wǎng)站基本信息，若要購(gòu)買(mǎi)，則必須確保系統(tǒng)的用戶(hù)先進(jìn)行注冊(cè)之后，才可以在該電子商務(wù)網(wǎng)站中購(gòu)買(mǎi)展示的商品。并且，基于UML技術(shù)，用戶(hù)在注冊(cè)成系統(tǒng)用戶(hù)后，就可以選擇所需的商品，同時(shí)系統(tǒng)將會(huì)為用戶(hù)生成商品訂單，確保電子商務(wù)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求。電子商務(wù)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程，如圖3所示。

2.4UML建模設(shè)計(jì)

對(duì)象設(shè)計(jì)：UML對(duì)象建模中，確定設(shè)計(jì)模型中的類(lèi)、關(guān)聯(lián)、接口和現(xiàn)實(shí)服務(wù)的算法。可以根據(jù)動(dòng)態(tài)模型中的行為和功能模型中的用例描述確定類(lèi)的服務(wù)，然后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，主要是選擇能正確描述信息的邏輯結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的能夠高效實(shí)現(xiàn)算法的物理結(jié)構(gòu)。在UML中，一個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)用例圖描述，用例圖的主要元素是用例和角色。如圖，是在網(wǎng)上商店系統(tǒng)經(jīng)理的用例圖如圖4。優(yōu)化設(shè)計(jì)：UML對(duì)象建模中，還能夠從效率和清晰性角度優(yōu)化對(duì)象模型[15]，提高效率和調(diào)整繼承關(guān)系；采用抽象與具體的方法來(lái)優(yōu)化繼承關(guān)系，增加派生屬性和派生關(guān)聯(lián)可以提高訪問(wèn)效率，以實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)軟件代碼共享、減少冗余。在UML中，顯示了互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)的類(lèi)圖。上圖顯示了從用戶(hù)登陸首頁(yè)選擇商品到結(jié)帳離開(kāi)類(lèi)之間的關(guān)系，分別由4種類(lèi)圖組成。主要就是將JSP與Servlet技術(shù)聯(lián)合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)的用戶(hù)提供動(dòng)態(tài)的內(nèi)容服務(wù)。設(shè)計(jì)對(duì)象約束：基于UML對(duì)象建模的財(cái)務(wù)軟件設(shè)計(jì)中，無(wú)論是消費(fèi)者、商戶(hù)還是銀行員工都可以通過(guò)Internet訪問(wèn)該系統(tǒng)，完成各自授權(quán)的活動(dòng)、工作。

3系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

以基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)為視角，以MyEclipse6.0開(kāi)發(fā)平臺(tái)為開(kāi)發(fā)環(huán)境，介紹基于UML建模技術(shù)，并結(jié)合實(shí)例說(shuō)明面向?qū)ο筌浖墓ぷ鬟^(guò)程。實(shí)踐表明，基于Java三層架構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù)，具有代碼復(fù)用之功能。基于UML設(shè)計(jì)出的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰、便于維護(hù)，能夠構(gòu)造一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)系統(tǒng)模型，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升12.0%，將設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)踐中發(fā)揮積極的應(yīng)用效益。在本次電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，基于UML技術(shù)，分析電子商務(wù)系統(tǒng)的建模開(kāi)發(fā)工作，將UML應(yīng)用到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不僅可以提升系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工的靈活性，也可以提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性與維護(hù)性，使設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)更具用戶(hù)使用性能，發(fā)揮積極應(yīng)用效益。

4結(jié)論

綜上所述，在設(shè)計(jì)電子商務(wù)系統(tǒng)中，應(yīng)用UML技術(shù)，具有應(yīng)用價(jià)值，可以在實(shí)踐電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用該技術(shù)。

作者:龐敏 單位:寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]藍(lán)鷹.基于UML的高校圖書(shū)電子商務(wù)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2014（4）:43-46.

[2]趙永紅，劉利民，魏家瑞，等.基于多層架構(gòu)的B2C電子商務(wù)系統(tǒng)的建模研究[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)；自然科學(xué)版，2011，30（1）:47-53.

[3]何耀光，康汶，詹先信，等.基于UML的電子商務(wù)在線銷(xiāo)售系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2011（2）:171-174.

[4]侯秀美.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)建模及應(yīng)用研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2012.

[5]唐路其.基于UML的電子商務(wù)系統(tǒng)的建模及實(shí)現(xiàn)[D].南昌：南昌大學(xué)，2014.

[6]賈鳳玲，李小天.UML在電子商務(wù)網(wǎng)上支付系統(tǒng)建模中的應(yīng)用[J].福建電腦，2015（4）:38-40.

[7]倪芳.基于MVC的電子商務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)，2014.

[8]譚敏，范強(qiáng).電子商務(wù)數(shù)字取證模型設(shè)計(jì)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（7）:110-111.

[9]劉定智.電子商務(wù)站點(diǎn)設(shè)計(jì)中的UML用例新應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2012（2）:104-104.

[10]華文立.基于Java三層架構(gòu)的電子商務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（2）:7-11.

[11]李傳煌，王偉明，施銀燕，等.一種UML軟件架構(gòu)性能預(yù)測(cè)方法及其自動(dòng)化研究[J].軟件學(xué)報(bào)，2013（7）:1512-1528.

[12]胡文生，趙明，楊劍峰，等.敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程中的迭代策略分析[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2012，29（5）:165-169.

篇（2）

針對(duì)ARM內(nèi)核的高速可順序執(zhí)行特性，更適合處理復(fù)雜協(xié)議信息。ARM處理部分在設(shè)計(jì)中主要負(fù)責(zé)協(xié)議層處理工作，包括通信信息、人機(jī)交互設(shè)定、系統(tǒng)工作參數(shù)監(jiān)測(cè)、報(bào)警數(shù)據(jù)設(shè)定、監(jiān)測(cè)以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理等多方面的工作，整體采用搶占式進(jìn)行多任務(wù)分配，提高CPU利用率以及系統(tǒng)魯棒性。

1.2FPGA控制部分

總體來(lái)看，F(xiàn)PGA主要負(fù)責(zé)硬件設(shè)備底層驅(qū)動(dòng)的讀寫(xiě)，作為ARM的一個(gè)外部擴(kuò)展RAM進(jìn)行外設(shè)數(shù)據(jù)交換，所有FPGA采集、輸出的數(shù)據(jù)均可通過(guò)ARM的可變靜態(tài)存儲(chǔ)控制器(FlexibleStaticMemoryController，F(xiàn)SMC)總線讀寫(xiě)。在設(shè)計(jì)中運(yùn)用FPGA獨(dú)特的可多任務(wù)并行執(zhí)行的特性，F(xiàn)PGA控制部分主要負(fù)責(zé)外部通信模式的選擇；外部模擬信號(hào)的采集、輸出溫度的控制、時(shí)鐘同步、時(shí)鐘移相、數(shù)碼管計(jì)數(shù)顯示等多項(xiàng)功能的處理。在外部模擬量、氫原子鐘內(nèi)爐溫度采集部分，由FPGA內(nèi)部硬件采用狀態(tài)機(jī)形式通過(guò)兩片AD7490D對(duì)外部32路模擬量采集，并直接用模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制處理；另一個(gè)狀態(tài)機(jī)通過(guò)熱敏電阻對(duì)內(nèi)爐頂，上，底等三部分溫度進(jìn)行采集；在溫度輸出控制部分，通過(guò)三路PWM控制方式，以外部溫控器作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，調(diào)節(jié)加熱功率。在模數(shù)轉(zhuǎn)換部分由專(zhuān)用基準(zhǔn)電壓芯片REF192產(chǎn)生參考電壓，溫度轉(zhuǎn)換經(jīng)過(guò)帶有前置運(yùn)算放大器（Operationalamplifier，OP）的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，并同時(shí)具有抑制50Hz抑制功能，以抵消測(cè)量中所產(chǎn)生的工頻干擾。在通信電路的設(shè)計(jì)部分由FPGA來(lái)選擇所采用的通信方式，其中串口通信采用隔離式電平變換芯片，避免電平不兼容或是不同設(shè)備間的靜電釋放（Electro-Staticdischarge，ESD）所帶來(lái)的放電損壞；以太網(wǎng)部分采用專(zhuān)用以太網(wǎng)接口模塊，可同時(shí)兼容TCP/IPv4、用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UserDatagramProtocol，UDP）等。

1.串口通信接口的電路設(shè)計(jì)

原本的串口通信設(shè)計(jì)為了滿(mǎn)足兩路串口通信的技術(shù)指標(biāo)，采用AT89C52結(jié)合通用同步異步接收發(fā)送器8251A實(shí)現(xiàn)雙串口的擴(kuò)展。本文采用ADM3251E[3]來(lái)解決多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔離、單通道RS-232/V.28收發(fā)器、具有isoPower隔離電源的雙通道數(shù)字隔離器，設(shè)計(jì)中無(wú)需使用單獨(dú)的隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器。由于RIN和TOUT引腳提供高壓ESD保護(hù)，因此該器件非常適合在惡劣的電氣環(huán)境中工作，或頻繁插拔RS-232電纜的場(chǎng)合。ADM3251E采用ADI公司的芯片級(jí)變壓器iCoupler技術(shù)，能夠同時(shí)用于隔離邏輯信號(hào)和集成式DC-DC轉(zhuǎn)換器，因此該器件可提供整體隔離解決方案。

2.ADC模擬量采樣電路設(shè)計(jì)改進(jìn)

原本的ADC采樣電路使用兩片ADC0816。ADC0816是逐次比較式16路8位A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部包含有一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器和16路的單端模擬信號(hào)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)換精度為1/2LSB，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us（時(shí)鐘頻率為640KHz）。改進(jìn)設(shè)計(jì)中采用AD7490，它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同時(shí)AD7490采用單電源工作，電源電壓為2.7V至5.25V，最高吞吐量可達(dá)1MSPS；其內(nèi)置一個(gè)低噪聲、寬帶寬采樣/保持放大器，可處理1MHz以上的輸入頻率；轉(zhuǎn)換過(guò)程和數(shù)據(jù)采集過(guò)程通過(guò)CS和串行時(shí)鐘進(jìn)行控制，從而為器件與微處理器接口創(chuàng)造了條件。

3.溫度控制部分的設(shè)計(jì)改進(jìn)

溫度對(duì)于氫原子鐘來(lái)說(shuō)是個(gè)很重要的因素，溫度控制不好會(huì)引起氫原子鐘穩(wěn)定度變差；溫度失控會(huì)直接導(dǎo)致氫原子鐘沒(méi)有中頻信號(hào)輸出。因此在溫度控制的設(shè)計(jì)中首先要做到可靠、穩(wěn)定。原先的溫度控制系統(tǒng)采用模擬控制多塊電路板各溫度區(qū)域獨(dú)立控制模式，其缺點(diǎn)是變?nèi)荻O管參數(shù)數(shù)值不在正常工作范圍內(nèi)之后，需要人為調(diào)整電路板的電位器，即通過(guò)人為改變電阻的模式來(lái)達(dá)到調(diào)整溫度的目的。在數(shù)字化智能溫控設(shè)計(jì)中采用AD7792[4]，AD7792具有兩個(gè)高精度的可編程恒流激勵(lì)源，內(nèi)置有可編程的儀表放大器，可以對(duì)不同的輸入信號(hào)選擇相對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的匹配。它內(nèi)置16位ADC，采用SPI串行接口，容易實(shí)現(xiàn)光耦隔離，有三路差分模擬輸入，可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)中分別對(duì)內(nèi)爐頂，上，底三部分溫度進(jìn)行采集的設(shè)計(jì)要求。AD7792為適應(yīng)高精度測(cè)量應(yīng)用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端，內(nèi)置一個(gè)低噪聲、帶有三個(gè)差分模擬輸入的16位Σ-Δ型ADC。它還集成了片內(nèi)低噪聲儀表放大器，因而可直接輸入小信號(hào)；內(nèi)置一個(gè)精密低噪聲、低漂移內(nèi)部帶隙基準(zhǔn)電壓源，而且也可采用一個(gè)外部差分基準(zhǔn)電壓。圖2中所示CHAN表示溫度區(qū)域，其中CH1代表內(nèi)爐頂，CH2代表內(nèi)爐上，CH3代表內(nèi)爐底；ACTU代表采樣溫度數(shù)值，SET代表設(shè)定溫度數(shù)值，OUT代表了輸出功率的大小。

4.移相同步精度設(shè)計(jì)改進(jìn)

傳統(tǒng)控制板同步精度為100ns±邏輯門(mén)延時(shí)（約幾個(gè)ns），移相分辨率為0.1us。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)后，采用獨(dú)特的先倍頻后同步技術(shù)，可大大提高移相同步分辨率。在本次應(yīng)用中，先對(duì)外部輸入的10MHz方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)FPGA內(nèi)部的鎖相環(huán)（PhaseLockedLoop，PLL）的配置進(jìn)行零度移相五倍頻，得到和輸入信號(hào)零相位差的50MHz信號(hào)。上一幅為10MHz信號(hào)波形，下一幅為倍頻后的50MHz方波信號(hào)波形。

5.DDS電路設(shè)計(jì)部分

之前控制板在綜合器設(shè)計(jì)輸出時(shí)，采用AT89C52驅(qū)動(dòng)三片74LS595串入并出輸出6位8421碼共24位數(shù)據(jù)信息經(jīng)25芯彎角插座（DR-25）將數(shù)據(jù)傳輸至接收機(jī)控制板，再由CPLD處理后輸出所需的頻率信號(hào)。而目前設(shè)計(jì)中選取AD9956[5]，使用直接數(shù)字式頻率合成器（DirectDigitalSynthesizer，DDS）技術(shù)直接從監(jiān)控板輸出所需的頻率信號(hào)，AD9956是由美國(guó)AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片，提供速度高達(dá)400MHz的內(nèi)部時(shí)鐘，可合成頻率高達(dá)160MHz，支持2.7GHz的時(shí)鐘輸入(可選2，4或8分頻)、內(nèi)部集成14位的D／A轉(zhuǎn)換器，具備快速頻率轉(zhuǎn)換、精細(xì)頻率分辨率和低相位噪聲輸出的性能，適用于快速跳頻頻率合成器的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)DDS輸出頻率信號(hào)可以根據(jù)鍵盤(pán)鍵入的頻率值不同而輸出不同的頻率值。

6.存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)改進(jìn)

氫原子鐘必需具有對(duì)時(shí)間以及對(duì)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存的功能。然而外部存儲(chǔ)器的選擇也是多種多樣的，目前應(yīng)用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM這三種方案。我們目前使用的存儲(chǔ)器就是采用SRAM加后備電池的模式，型號(hào)62256，它是組織結(jié)構(gòu)為32K*8位字長(zhǎng)的高性能CMOS靜態(tài)RAM。在設(shè)備掉電的情況下，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)易丟失。同時(shí)SRAM加后備電池的方法增加了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的可靠性；EEPROM方式可擦寫(xiě)次數(shù)較少(約10萬(wàn)次)，且寫(xiě)操作時(shí)間較長(zhǎng)(約10ms)；而NVRAM的價(jià)格問(wèn)題又限制了它的普遍應(yīng)用。因此越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者將目光投向了新型的非易失性鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)。鐵電存儲(chǔ)器具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：可以總線速度寫(xiě)入數(shù)據(jù)，而且在寫(xiě)入后不需要任何延時(shí)等待；有近乎無(wú)限次擦寫(xiě)壽命；數(shù)據(jù)保持45年不丟失；具有較低的功耗。設(shè)計(jì)中采用的FM25L16是串行FRAM。其內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為2k×8位，地址范圍為0000H~07FFH，F(xiàn)M25L16支持SPI方式0和方式3。具有先進(jìn)的寫(xiě)保護(hù)設(shè)計(jì)，包括硬件保護(hù)和軟件保護(hù)雙重保護(hù)功能。FM25L16的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度能達(dá)到18MHz，可與當(dāng)前高速的RAM相媲美。結(jié)束語(yǔ)從設(shè)計(jì)的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，全新的設(shè)計(jì)模式對(duì)電路的性能，可靠性，穩(wěn)定性等多方面都有很大的提高，具體表現(xiàn)如下所示：

（1）設(shè)計(jì)中采用AD7490替代ADC0816，從而使得ADC精度提高8bit升級(jí)到12bit，精度提高了16倍，并且無(wú)需經(jīng)過(guò)外接模擬開(kāi)關(guān)，減少了信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)模擬芯片引起誤差。

（2）溫度控制系統(tǒng)采用全數(shù)字化設(shè)計(jì)模式，提高測(cè)量精度，降低干擾，可避免處理運(yùn)放電路所造成的對(duì)溫度飄移的影響以及多級(jí)模擬帶來(lái)的累計(jì)誤差，最重要的一點(diǎn)就是不用再人為的通過(guò)改變電阻模式來(lái)達(dá)到調(diào)整溫度的目的。

篇（3）

通訊系統(tǒng)可以說(shuō)是汽車(chē)電子信息系統(tǒng)的核心和中樞，同時(shí)也是車(chē)輛內(nèi)部系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互和重要橋梁，對(duì)于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能而言有著不可替代的作用。從目前來(lái)看，在汽車(chē)電子信息系統(tǒng)中，最為常用的是GPRS無(wú)限數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，按照相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資源，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸工作，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量。不僅如此，在不斷的發(fā)展過(guò)程中，全球的運(yùn)營(yíng)商都針對(duì)商用GPRS系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)，為車(chē)載通訊系統(tǒng)提供了必要的網(wǎng)絡(luò)支持，也使得汽車(chē)電子信息系統(tǒng)有了一個(gè)接入時(shí)間短、傳輸速率高、安全可靠的信息交互平臺(tái)。

2車(chē)載嵌入系統(tǒng)

在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，車(chē)載系統(tǒng)的嵌入技術(shù)愈發(fā)成熟，逐漸成為汽車(chē)信息網(wǎng)絡(luò)的控制中心。車(chē)載嵌入系統(tǒng)可以對(duì)車(chē)輛內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以立即向駕駛?cè)藛T發(fā)送相應(yīng)的警報(bào)信息，如語(yǔ)音提示或燈光信號(hào)等，同時(shí)針對(duì)故障進(jìn)行前面細(xì)致的分析，向駕駛員提出合理化建議，如停車(chē)檢修或者調(diào)整路線前往維修點(diǎn)等，對(duì)安全事故進(jìn)行規(guī)避，保證行車(chē)安全。在車(chē)載嵌入系統(tǒng)中，利用相應(yīng)的處理器、GPS接收機(jī)、GPRS模塊以及人機(jī)交互接口等，可以構(gòu)建出一個(gè)具備強(qiáng)大通信能力和信息處理能力的平臺(tái)，利用無(wú)線通訊、藍(lán)牙數(shù)據(jù)交互等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)不僅便于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，也使得其具備良好的拓展性，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛定位、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航等功能。

3外部系統(tǒng)

從目前的發(fā)展情況看，外部系統(tǒng)包括一個(gè)專(zhuān)業(yè)的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站，可以為每一位用戶(hù)提供個(gè)性化的服務(wù)，滿(mǎn)足用戶(hù)不同的使用需求，同時(shí)還可以根據(jù)相應(yīng)的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，為用戶(hù)提供完整、合理、準(zhǔn)確、可靠的信息。需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新的情況包括：汽車(chē)自身的地理位置，或者用戶(hù)指定的道路路況圖；用戶(hù)的具體需求；與汽車(chē)服務(wù)供應(yīng)商服務(wù)協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容；汽車(chē)在行駛過(guò)程中遇到的特殊狀況。

汽車(chē)電子信息系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，不僅需要相應(yīng)的硬件資源，還需要良好的軟件支持，因此，做好系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)工作是非常重要的，應(yīng)該重視以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：

篇（4）

    圖3-4 新聞信息實(shí)體圖

    圖3-5 公告信息實(shí)體圖

    圖3-6調(diào)查欄信息實(shí)體圖

    圖3-7 用戶(hù)信息實(shí)體圖

    圖3-8 管理員信息實(shí)體圖

    3.3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

    一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式的集合。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性,實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。

    對(duì)于實(shí)體間的聯(lián)系則有以下不同的情況:

    (1)一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式,也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。

    (2)一個(gè)1:N聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式,也可以與N端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。

    (3)一個(gè)M:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式,與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性,而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。

    (4)三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式,與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性,而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。 3.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

    (1)管理員信息表如表3-1所示。

    表3-1 管理員信息表

    (2)新聞信息表如表3-2所示。

    表3-2 新聞信息表

    (3)調(diào)查統(tǒng)計(jì)表如表3-3所示。

    表3-3 調(diào)查統(tǒng)計(jì)信息表

    3.4 網(wǎng)站風(fēng)格設(shè)計(jì)

    (1)logo設(shè)計(jì)和說(shuō)明

    政府網(wǎng)站的標(biāo)志,相當(dāng)于商業(yè)網(wǎng)站的logo,但一般多為國(guó)徽或政府名稱(chēng)。政府的標(biāo)識(shí)體現(xiàn)著政府的莊嚴(yán)與權(quán)威,不能像企業(yè)的標(biāo)識(shí)那樣帶有太多的感性色彩。因此本政府網(wǎng)站將國(guó)徽和政府名稱(chēng)想結(jié)合,體現(xiàn)了政府網(wǎng)站的特殊性,如圖3-9所示。

    圖 3-9 Logo設(shè)計(jì)圖

    (2)色彩搭配

篇（5）

關(guān)鍵詞：

應(yīng)用型課程；電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程；教學(xué)模式

隨著信息化社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)人才的需求方向也發(fā)生了改變，不僅僅需要學(xué)術(shù)研究性人才，同時(shí)更加需要應(yīng)用型人才和職業(yè)技能型人才，尤其是能將所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力的應(yīng)用型人才的需求比重最大。在這一背景下，各地方高校擔(dān)負(fù)起應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重任[1]，開(kāi)始將高校人才培養(yǎng)目標(biāo)向應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)化，切實(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)型發(fā)展促進(jìn)內(nèi)涵發(fā)展、特色發(fā)展，提高質(zhì)量，解決好急需人才不夠用、普通人才就業(yè)難問(wèn)題。在專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)型的大背景下，如何將人才培養(yǎng)從原來(lái)的學(xué)術(shù)型人才培養(yǎng)過(guò)渡到應(yīng)用型人才培養(yǎng)，切實(shí)對(duì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中在人才培養(yǎng)方案、專(zhuān)業(yè)設(shè)置、課程體系、師資配備、教學(xué)管理機(jī)制等問(wèn)題提出具體可行的方案，成為高校教育改革研究的新課題。目前本科院校的應(yīng)用型課程建設(shè)已成為當(dāng)前提高應(yīng)用型高校教育質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)，在課程建設(shè)中必須能夠突出應(yīng)用性知識(shí)的傳授與學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]，這樣才能將課程的應(yīng)用性改造落到實(shí)處。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程作為本科高等院校教學(xué)中應(yīng)用性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，由于其專(zhuān)業(yè)本身具有的技術(shù)更新快、實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的特點(diǎn)，在課程的教學(xué)過(guò)程中必須注重新技術(shù)與工程性的結(jié)合、理論與實(shí)用的結(jié)合，所以在其教學(xué)開(kāi)展中更應(yīng)對(duì)課程理念、課程教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、課程內(nèi)容、評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行探討研究。文章從專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)型的背景出發(fā)，以“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為例，在專(zhuān)業(yè)課程的課程理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等方面對(duì)適應(yīng)于應(yīng)用型人才教育的專(zhuān)業(yè)課程改革模式進(jìn)行了探索。

一、電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程現(xiàn)狀分析

目前國(guó)內(nèi)各高校都著眼于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)、并不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，但學(xué)生在專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)中仍存在缺少創(chuàng)新精神和科學(xué)研究的主動(dòng)性的問(wèn)題。這也反應(yīng)了在專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置及教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為理論教學(xué)學(xué)時(shí)長(zhǎng)、側(cè)重于理論知識(shí)的傳授；課程教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)單一，缺乏體驗(yàn)式教學(xué)；課程內(nèi)容更新慢，與新技術(shù)脫節(jié)；實(shí)踐環(huán)節(jié)項(xiàng)目?jī)?nèi)容缺乏實(shí)際性和趣味化，學(xué)生難以深入；考核方式單一，仍然是簡(jiǎn)單的考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。這一情況的存在，使學(xué)生在面臨就業(yè)時(shí)，與用人企業(yè)的需求相脫離，不能滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)于綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的需要。“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是一門(mén)綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，面向電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科三年級(jí)開(kāi)設(shè)的理論與實(shí)踐相結(jié)合課程[3]。課程系統(tǒng)地介紹電子系統(tǒng)分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和工程實(shí)現(xiàn)的方法與步驟，并結(jié)合技術(shù)發(fā)展情況，介紹新技術(shù)、新方法、新器件在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。該課程是本科生了解當(dāng)前電子系統(tǒng)技術(shù)的窗口，是相關(guān)硬件與軟件設(shè)計(jì)結(jié)合、將所學(xué)理論知識(shí)付諸實(shí)踐、由書(shū)本走向?qū)嶋H的橋梁課程，因此其具有電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的專(zhuān)業(yè)技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型課程建設(shè)的研究具有一定的代表性。

二、課程改革內(nèi)容

“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的改革主要從四個(gè)方面展開(kāi)：課程理念的轉(zhuǎn)變、優(yōu)化教學(xué)模式、課程內(nèi)容的更新、建立多元的評(píng)價(jià)方式。

（一）課程理念的轉(zhuǎn)變

應(yīng)用型人才不僅需要具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)素養(yǎng)，而且需要能夠應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，因此必須對(duì)現(xiàn)有的課程理念進(jìn)行轉(zhuǎn)變來(lái)指導(dǎo)課程建設(shè)。專(zhuān)業(yè)課程作為專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的重要教學(xué)科目，是學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過(guò)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)增長(zhǎng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)能力的重要過(guò)程。而根據(jù)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的特點(diǎn)，更應(yīng)將學(xué)生作為課程的主體，由學(xué)生主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)知識(shí)、主動(dòng)思考、積極地參與學(xué)習(xí)，同時(shí)根據(jù)課程特點(diǎn)，由教師在學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中給予專(zhuān)業(yè)指引，不再局限于教師的“教”，而是拓展為教師的“引”與學(xué)生的“學(xué)”相結(jié)合，注重對(duì)學(xué)生主動(dòng)性、參與性的培養(yǎng)。同時(shí)注重課程教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置以及多元化的評(píng)價(jià)方式。以“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程來(lái)說(shuō)，主要綜合模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、DSP處理等相關(guān)技術(shù)[4]，將理論教學(xué)內(nèi)容向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化，其教學(xué)理念主要更應(yīng)以學(xué)生的“學(xué)”為主，通過(guò)教師對(duì)相關(guān)技術(shù)及前沿發(fā)展的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，在教學(xué)過(guò)程中除了理論知識(shí)講授外，增加課堂討論、項(xiàng)目實(shí)踐，使學(xué)生成為教學(xué)的主導(dǎo)。

（二）優(yōu)化教學(xué)模式

原有的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)側(cè)重于理論知識(shí)的傳授，課程教學(xué)多采用理論講授，造成填鴨式、灌輸式課程教學(xué)方法，學(xué)生通過(guò)聽(tīng)、記完成應(yīng)用型課程的學(xué)習(xí)，這必然導(dǎo)致僅僅對(duì)知識(shí)的掌握，而脫離實(shí)踐；同時(shí)，啟發(fā)式、研究式教學(xué)的運(yùn)用少，也導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。將CDIO工程教育理念[5]引入課程的專(zhuān)題項(xiàng)目教學(xué)中，通過(guò)對(duì)特定專(zhuān)題項(xiàng)目?jī)?nèi)容的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)體能力和工程系統(tǒng)能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。在“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中，采用以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、基于項(xiàng)目、問(wèn)題學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，通過(guò)讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的構(gòu)思與設(shè)計(jì)來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，利用所學(xué)知識(shí)來(lái)開(kāi)展系統(tǒng)層次上的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及運(yùn)用。

（三）課程內(nèi)容的更新

若對(duì)應(yīng)于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式[6]，原有的課程內(nèi)容必然不利用教學(xué)實(shí)踐的開(kāi)展，同時(shí)課程內(nèi)容也應(yīng)與專(zhuān)業(yè)發(fā)展前沿相對(duì)應(yīng)，所以在課程模塊中增加技術(shù)前沿介紹等的相關(guān)板塊，并不斷更新課程內(nèi)容，使其與技術(shù)發(fā)展、專(zhuān)業(yè)應(yīng)用相適應(yīng)，既要考慮符合專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的邏輯，又要注重專(zhuān)業(yè)范圍的限定和課程內(nèi)容的順序安排，盡可能使課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生有意義并具有合理性和綜合性，并且滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，適于課程教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。在“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中，將課程內(nèi)容整合優(yōu)化為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、專(zhuān)題技術(shù)知識(shí)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐三大模塊。其中電子設(shè)計(jì)方法主要介紹電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論、模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、基于DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可靠性設(shè)計(jì)；專(zhuān)題技術(shù)知識(shí)主要結(jié)合新技術(shù)的發(fā)展和新器件應(yīng)用，將在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程中所學(xué)的相關(guān)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，介紹典型傳感器應(yīng)用、模擬信號(hào)變換、放大及濾波電路應(yīng)用設(shè)計(jì)、基于可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于嵌入式平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、DSP系統(tǒng)應(yīng)用；項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐要求學(xué)生完成具有工程應(yīng)用背景的項(xiàng)目的規(guī)劃、確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐。這里項(xiàng)目實(shí)踐配合課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及學(xué)生的課外科技活動(dòng)、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)進(jìn)行，使課程的內(nèi)容改革不僅僅局限于課堂內(nèi)的教學(xué)，而是拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。

（四）建立多元的評(píng)價(jià)方式

現(xiàn)行的課程考核多以階段性考核（平時(shí)成績(jī)）和總結(jié)性考核（期末考試）構(gòu)成，而對(duì)于采用學(xué)生主動(dòng)式學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課程，這種考核方式不符合面向應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，所以應(yīng)采取有效且具有多元性的考核評(píng)價(jià)方式，對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握、實(shí)踐能力、應(yīng)用素養(yǎng)等幾方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。也就是說(shuō)需要對(duì)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力、思維能力、課堂參與程度、作業(yè)及實(shí)踐活動(dòng)完成質(zhì)量進(jìn)行考核。“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的考核不僅要考核學(xué)生對(duì)課程基本理論知識(shí)的理解和掌握，還要考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的吸收與應(yīng)用情況，同時(shí)考核還要體現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。因此，課程考核包括平時(shí)成績(jī)、開(kāi)卷考試和實(shí)踐考核。平時(shí)成績(jī)主要考核學(xué)生對(duì)課程的參與程度，包括課堂討論成績(jī)、課后作業(yè)，其中課后作業(yè)一方面對(duì)課堂講授知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，同時(shí)要求學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)檢索、網(wǎng)絡(luò)檢索對(duì)相關(guān)新器件、新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行學(xué)習(xí)，其占總成績(jī)的10%。開(kāi)卷考試的命題過(guò)程中，從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)出發(fā)，不再含有記憶型考題，而是采取應(yīng)用能力型考題。考題涵蓋器件應(yīng)用、電路模塊設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其占總成績(jī)40%。實(shí)踐考核通過(guò)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論探討，撰寫(xiě)小論文；完成電路設(shè)計(jì)、仿真及實(shí)現(xiàn)，遞交設(shè)計(jì)報(bào)告及作品；實(shí)踐考核題目可選固定命題，也可以自主命題，特別鼓勵(lì)同學(xué)大膽想象，自擬課題，經(jīng)教師確認(rèn)后，完成相應(yīng)任務(wù)。考核過(guò)程中設(shè)有答辯環(huán)節(jié)，學(xué)生以PPT形式向教師及全體同學(xué)展示項(xiàng)目研究及作品，并由教師進(jìn)行提問(wèn)，學(xué)生給予作答。通過(guò)答辯環(huán)節(jié)主要完成知識(shí)點(diǎn)的檢查和研究作品的展示，考查學(xué)生在從事設(shè)計(jì)和撰寫(xiě)論文中知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用情況和創(chuàng)新性。實(shí)踐考核占總成績(jī)50%。

三、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程改革的初探，在課程教學(xué)和課程理念的重構(gòu)方面進(jìn)一步拓展了思路；課程內(nèi)容的不斷更新使學(xué)生開(kāi)拓了眼界；同時(shí)也可以將教師科研方面中應(yīng)用性較強(qiáng)、具有工程背景的課題項(xiàng)目引入教學(xué)；面向?qū)嵺`能力考核的多元化考核機(jī)制對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性有一定推動(dòng)作用。我國(guó)的信息化建設(shè)的不斷增強(qiáng)對(duì)信息化人才的需求也正在逐年增大。但電子信息類(lèi)應(yīng)屆本科生的理論基礎(chǔ)較好，但動(dòng)手實(shí)踐能力薄弱，使學(xué)生就業(yè)加大了難度，造成了應(yīng)用型人才的供給不足。通過(guò)對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)改革，提出適用于電子信息類(lèi)應(yīng)用型人才學(xué)生培養(yǎng)的課程理念，建立既能夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實(shí)踐能力的平臺(tái)，建立多元化考核機(jī)制，有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐能力的檢驗(yàn)，同時(shí)與不斷追蹤信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，緊跟行業(yè)科技進(jìn)步，不斷更新課程內(nèi)容，將對(duì)學(xué)生的科技素養(yǎng)、應(yīng)用能力培養(yǎng)起到重要作用，且對(duì)其他應(yīng)用型課程改革具有一定的參考價(jià)值。

作者：馬利 張玉奇 牛斌 單位：遼寧大學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]甘瑤瑤，安立龍，喬玉香.地方應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)面臨的問(wèn)題及對(duì)策研究———以廣東海洋大學(xué)人才培養(yǎng)專(zhuān)題調(diào)查為例[J].高教學(xué)刊，2016（15）.

[2]王春霞.以應(yīng)用性為導(dǎo)向的《設(shè)計(jì)概論》課程教學(xué)改革研究[J].中國(guó)包裝工業(yè)，2015，16：102+104.

[3]吳大鵬，黃沛昱.“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”課程建設(shè)探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2014，06：41-43.

篇（6）

本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，通過(guò)電路方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過(guò)查閱資料、調(diào)查研究等，獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試，并獨(dú)立寫(xiě)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⑽睦硗樀膶?shí)驗(yàn)報(bào)告。

具體地說(shuō)，學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)完成一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)；進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類(lèi)型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊(cè)的基本方法；掌握用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成課題，達(dá)到對(duì)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計(jì)涵蓋模擬電路知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí)，因此課程設(shè)計(jì)的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個(gè)部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前，需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過(guò)兩學(xué)時(shí)的教學(xué)，明確課程設(shè)計(jì)的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績(jī)?cè)u(píng)定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個(gè)課題中選擇一個(gè)。

2.2設(shè)計(jì)與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計(jì)。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計(jì)、電路仿真等。在確定方案時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證和計(jì)算，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具體電路設(shè)計(jì)。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)，通過(guò)論證與選擇，確定總體方案。此后是對(duì)方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算，稱(chēng)為預(yù)設(shè)計(jì)階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計(jì)算。最后畫(huà)出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)的30％。

2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試，指標(biāo)測(cè)試等。

在安裝與調(diào)試這個(gè)階段，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行安裝和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書(shū)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后，學(xué)生即可購(gòu)買(mǎi)所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測(cè)試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應(yīng)電路板），使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，所需時(shí)間約占總學(xué)時(shí)的50％。

2.3撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告，總結(jié)交流與討論。

撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫(xiě)報(bào)告，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應(yīng)對(duì)以下幾部分進(jìn)行說(shuō)明：設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄，設(shè)計(jì)方案說(shuō)明、比較，實(shí)際電路圖，功能與指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)，等等。總結(jié)報(bào)告具體內(nèi)容如下：課題名稱(chēng)、內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻(xiàn)，收獲、體會(huì)，并對(duì)本次設(shè)計(jì)提出建議。

2.4成績(jī)?cè)u(píng)定。

課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力，而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和分析的能力。因此，課程設(shè)計(jì)的考核分為以下部分：設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。設(shè)計(jì)成品：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否達(dá)到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問(wèn)題的能力）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有設(shè)計(jì)題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法、收獲體會(huì)等。課程設(shè)計(jì)答辯：考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的步驟

篇（7）

    隨著高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深人，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為高職院校教學(xué)工作的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)已從過(guò)去單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐步深人到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，從利用實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)已學(xué)理論知識(shí)的理解，深人到將實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)、新器件，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要目的仁‘〕。

1高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

    數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)是高職院校電子信息類(lèi)、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的實(shí)踐性技術(shù)基礎(chǔ)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力具有重要的地位。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，并按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的實(shí)驗(yàn)步驟去完成實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式禁錮了學(xué)生的創(chuàng)新思維，失去了“實(shí)驗(yàn)”真正的含義，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生實(shí)踐技能差，無(wú)法達(dá)到高職教育人才培養(yǎng)的要求〔2)0

2開(kāi)設(shè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采取的措施

通過(guò)多年來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐，證明了開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí);有利于提高學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力[’]。2005年我校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中心)以“加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練，培養(yǎng)能力，注重創(chuàng)新”為指導(dǎo)思想，在面向各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開(kāi)設(shè)了以學(xué)生為主、教師為輔的數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。

2. 1構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系

    數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種較高層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是結(jié)合數(shù)字電路課程和其它學(xué)科知識(shí)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的有效途徑，具有綜合性、創(chuàng)新性及探索性[[4]。數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)教師給定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)條件，自行查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、電路安裝等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程，如圖1所示。

    為了提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，中心根據(jù)高職教育教學(xué)特點(diǎn)與規(guī)律，構(gòu)建了基礎(chǔ)型、提高型、創(chuàng)新型三個(gè)遞進(jìn)層次的數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系。三個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊的內(nèi)容堅(jiān)持以“加強(qiáng)基礎(chǔ)型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)”為主線，由單元電路設(shè)計(jì)到系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，循序漸進(jìn)，三年不斷線，為不同基礎(chǔ)、不同層次的學(xué)生逐步提高電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的空間，如圖2所示。

基礎(chǔ)型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是課程中所安排的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在完成了驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn)以后，具有了一定的實(shí)驗(yàn)技能，結(jié)合數(shù)字電路的基本原理設(shè)計(jì)一些比較簡(jiǎn)單的單元電路，學(xué)生按照教師給出的實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所擁有的儀器設(shè)備、元器件，從實(shí)驗(yàn)原理來(lái)確定實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路等，且在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。如表1所示。這一階段主要是讓學(xué)生熟悉門(mén)電路邏輯功能及應(yīng)用，掌握組合邏輯電路、時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)意識(shí)、查閱文獻(xiàn)等能力。

    提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)高職院校來(lái)說(shuō)，可認(rèn)為是數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)。它體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的掌握和運(yùn)用，課題內(nèi)容是運(yùn)用多門(mén)課程的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能來(lái)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的系統(tǒng)電路，如表2所示。整個(gè)教學(xué)過(guò)程可分10單元，每個(gè)單元為4學(xué)時(shí)，每小組為一個(gè)課題。學(xué)生根據(jù)教師提供的設(shè)計(jì)題目確定課題，查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)電路、電路仿真、電路安裝調(diào)試、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告等，完成從電路設(shè)計(jì)到制作、成品的全部實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)這一階段的訓(xùn)練，學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)能力進(jìn)一步提高，報(bào)告撰寫(xiě)趨于成熟，善于接受新器件，團(tuán)隊(duì)協(xié)作趨于成熟。

    創(chuàng)新型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要為理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能熟練的優(yōu)秀學(xué)生選做，為“開(kāi)放式”教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是結(jié)合專(zhuān)業(yè)的科研項(xiàng)目、工程實(shí)際及全國(guó)或省級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的課題。通過(guò)創(chuàng)新型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，全面提高學(xué)生的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，為參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

   數(shù)字電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程體系將數(shù)字電路基本原理、模擬電路、eda技術(shù)等多門(mén)課程知識(shí)點(diǎn)融合在一起，從單元電路設(shè)計(jì)到系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，深化了“系統(tǒng)”概念的意識(shí)。在每一輪設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)，開(kāi)展學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法、手段等進(jìn)行全面評(píng)估，從而了解設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教師鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度去分析，大膽創(chuàng)新，設(shè)計(jì)不同的方案。

2. 2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)

    近年來(lái)，中心依托省級(jí)精品課程“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”、省級(jí)應(yīng)用電子技術(shù)精品專(zhuān)業(yè)建設(shè)，合理規(guī)劃，制定了實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍培養(yǎng)計(jì)劃;專(zhuān)業(yè)教師定期到企業(yè)培訓(xùn);專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研討和對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的培訓(xùn);同時(shí)制定優(yōu)惠政策，吸引企業(yè)中具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師、技師到實(shí)訓(xùn)基地?fù)?dān)任實(shí)驗(yàn)教師tb}，形成一支能培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才、能跟蹤電子信息技術(shù)發(fā)展、勇于創(chuàng)新并積極承擔(dān)教學(xué)改革項(xiàng)目的專(zhuān)兼職結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的整體優(yōu)化。

2. 3開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

    為了保證設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效實(shí)施，中心實(shí)行時(shí)間和內(nèi)容兩方面開(kāi)放的教學(xué)方法。學(xué)生除了要完成教學(xué)計(jì)劃內(nèi)指定實(shí)驗(yàn)外，還可以根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)和興趣，選擇規(guī)定以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，學(xué)校制定了系列激勵(lì)政策，調(diào)動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教師及學(xué)生的積極性。

2. 4建設(shè)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室

    為了培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，給優(yōu)秀學(xué)生營(yíng)造良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，提供展現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的舞臺(tái)，中心先后投人了30多萬(wàn)元，更新了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，建設(shè)了一個(gè)軟件環(huán)境優(yōu)良、硬件條件先進(jìn)的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室。該實(shí)訓(xùn)室配置了計(jì)算機(jī)、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、掃頻儀、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、打孔機(jī)、制版機(jī)等儀器設(shè)備〔7〕。

2. 5完善實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制

篇（8）

【中圖分類(lèi)號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)04―0132―03

引言

高等教育提出朝著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的方向發(fā)展,培養(yǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮膹?fù)合型人才是高等教育追求的目標(biāo)。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)具有寬厚電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、較強(qiáng)的電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力、科學(xué)的思維方法、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、能從事各類(lèi)電子設(shè)備和智能儀器的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

當(dāng)今世界,電子產(chǎn)品層出不窮,并且向智能化方向發(fā)展,這樣日益凸現(xiàn)出單片機(jī)和FPGA等可編程器件在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新中的重要性,用人單位普遍要求求職的畢業(yè)生能夠掌握單片機(jī)的基本原理和設(shè)計(jì)方法,有的單位甚至要求畢業(yè)生具有基于單片機(jī)系統(tǒng)的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[1]。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是指基于單片機(jī)控制的完整應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試等多方面的知識(shí)。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系是以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程為核心,由《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《感測(cè)技術(shù)》、《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》、《可編程邏輯器件及應(yīng)用》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》等相關(guān)課程組成。

一 設(shè)課背景

學(xué)生經(jīng)過(guò)《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《感測(cè)技術(shù)》、《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》、《可編程邏輯器件及應(yīng)用》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí),通過(guò)教師教學(xué)和隨課的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對(duì)于電子信息領(lǐng)域的相關(guān)理論知識(shí)有了了解和掌握,基本能夠進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試,但驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多數(shù)是教材內(nèi)容的演示和再現(xiàn),學(xué)生基本沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn),綜合實(shí)踐能力有待提高,學(xué)生沒(méi)有發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,不利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

通過(guò)分析學(xué)生參加多屆電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的情況,我們發(fā)現(xiàn),按傳統(tǒng)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法培養(yǎng)的學(xué)生,在參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。比如:對(duì)某一功能電路進(jìn)行設(shè)計(jì),理論上設(shè)計(jì)正確但在工程上卻無(wú)法實(shí)現(xiàn);單元電路正確卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào);各模塊功能實(shí)現(xiàn)卻無(wú)法完成一個(gè)系統(tǒng)等等。這是因?yàn)殡娮釉O(shè)計(jì)競(jìng)賽既不是單純的理論設(shè)計(jì)競(jìng)賽,也不僅僅是實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,而是由一個(gè)參賽隊(duì)共同設(shè)計(jì)、制作完成一個(gè)有特定工程背景的題目的競(jìng)賽。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽不僅要在單元電路上實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,更要考慮模塊間的接口關(guān)系;它既強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計(jì),更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);它考核了學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力,更注重考察學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),在2009年的全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中又增加了性能價(jià)格比和節(jié)能減排方面的考核內(nèi)容,更加貼近工程實(shí)際和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。從所涉及的課程內(nèi)容上看,已經(jīng)不是競(jìng)賽題目一門(mén)或者幾門(mén)課程所能解決的,而是一個(gè)由相關(guān)課程組成的課程群。再?gòu)母?jìng)賽使用的器件上看,有很大一部分是理論教學(xué)中沒(méi)有講授和更新的,因?yàn)殡娮有畔⒓夹g(shù)的發(fā)展太快,新技術(shù)、新器件層出不窮,傳統(tǒng)的教學(xué)方法和體系面臨了嚴(yán)重的挑戰(zhàn),如果不進(jìn)行改革,建立一個(gè)新的理論課和實(shí)踐課教學(xué)課程體系,就無(wú)法適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代化人才和發(fā)展高等教育的需要。

高等學(xué)校培養(yǎng)的人才最終是為社會(huì)和國(guó)家服務(wù)的,學(xué)生經(jīng)過(guò)四年的本科學(xué)習(xí),最終要走向社會(huì),從畢業(yè)生的就業(yè)情況看,絕大多數(shù)畢業(yè)生從事電子信息相關(guān)的工作[2]。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),到企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)的學(xué)生通常是電子競(jìng)賽獲獎(jiǎng)或參加了電子競(jìng)賽培訓(xùn)的學(xué)生,動(dòng)手能力較強(qiáng),而從事銷(xiāo)售、服務(wù)等工作的畢業(yè)生很大比例是不能夠進(jìn)行研發(fā),不得已才去做銷(xiāo)售、服務(wù)的。為了使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),在相關(guān)理論課教學(xué)完成后我們開(kāi)設(shè)了一系列的獨(dú)立的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐課,對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以集中時(shí)間完成一系列的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,鞏固理論教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)水平,為參加各級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和以后就業(yè)打好基礎(chǔ),一舉兩得,事半功倍[3]。

二 實(shí)踐課設(shè)置情況

系列實(shí)踐課的設(shè)置遵循認(rèn)知規(guī)律,是在隨課實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和深入,經(jīng)過(guò)調(diào)研和討論,聽(tīng)取兄弟院校、相關(guān)企業(yè)和畢業(yè)生的意見(jiàn)和建議,在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力方面除了專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)外,設(shè)置了一系列的獨(dú)立實(shí)踐課,分布于各個(gè)學(xué)期的教學(xué)中。以電子信息工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案為例,實(shí)踐課設(shè)置情況如表1所示:

實(shí)踐課的教學(xué)基本上在相關(guān)的理論課程教學(xué)完成后進(jìn)行,保證學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐課時(shí)已經(jīng)完成先導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),除《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》,其它多數(shù)實(shí)踐課是對(duì)某一課程的強(qiáng)化和拓展。

三 《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》教學(xué)過(guò)程

在系列獨(dú)立實(shí)踐課中,《電子技術(shù)綜合實(shí)踐》是關(guān)鍵性的教學(xué)環(huán)節(jié),是最貼近電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和實(shí)際工作應(yīng)用的課程,要求綜合模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器、單片機(jī)、FPGA等多方面的知識(shí)。該課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,允許學(xué)生自由選題,題目的難度一般介于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)之間。

本課程使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,包選題、文獻(xiàn)查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、軟件編程、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理等。學(xué)生完成由單元設(shè)計(jì)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)渡,掌握現(xiàn)代化儀器設(shè)備在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)踐中的應(yīng)用。課程充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力以及協(xié)作精神,并通過(guò)該課程選拔參加各類(lèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的參賽選手。

1 題目設(shè)置

在該實(shí)踐課的教學(xué)上我們選擇了多個(gè)有代表性的、難易不同的實(shí)踐題目供學(xué)生選擇。具體題目有:液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置、電子秤的設(shè)計(jì)與制作、智能電梯控制系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)、脈搏測(cè)量?jī)x的制作、直流數(shù)控穩(wěn)壓源、數(shù)字式液量測(cè)量系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速控制測(cè)量?jī)x、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)發(fā)生器、智能小車(chē)等等。這些題目基本上都是綜合性、設(shè)計(jì)性的,有的題目是歷年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目的簡(jiǎn)化或分解。以液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置為例,該設(shè)計(jì)要求制作一個(gè)液體點(diǎn)滴速度監(jiān)測(cè)與控制裝置,如圖1所示,實(shí)現(xiàn)的功能有:

(1)在滴斗處檢測(cè)點(diǎn)滴速度,并制作一個(gè)顯示裝置,能動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度(滴/分)。

(2)通過(guò)改變h2控制點(diǎn)滴速度,也可以通過(guò)控制輸液軟管夾頭的松緊等其它方式來(lái)控制點(diǎn)滴速度。點(diǎn)滴速度可用鍵盤(pán)設(shè)定并顯示,設(shè)定范圍為20-150滴/分,控制誤差范圍為設(shè)定值 10% 。

(3)調(diào)整時(shí)間≤2分鐘(從改變?cè)O(shè)定值起到點(diǎn)滴速度基本穩(wěn)定,能人工讀出數(shù)據(jù)為止)。

(4)當(dāng)h1降到警戒值(2~3cm)時(shí),能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

這個(gè)題目中對(duì)點(diǎn)滴速度和液面位置的檢測(cè)要用到傳感器,要有聲光報(bào)警電路,需要電機(jī)改變h2高度來(lái)控制點(diǎn)滴速度,整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)進(jìn)行控制,通常選擇PID算法來(lái)調(diào)整點(diǎn)滴速度。從實(shí)用和智能化角度出發(fā),可以擴(kuò)展成網(wǎng)絡(luò),采用簡(jiǎn)單的RS-232通訊實(shí)現(xiàn)從站和主站之間的通信,實(shí)現(xiàn)智能化管理。

學(xué)生在選題過(guò)程中進(jìn)行引導(dǎo),避免多組學(xué)生選擇同一題目,學(xué)生也可以自主擬定題目,經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師審核即可。學(xué)生3人為1個(gè)小組,成員有所分工。

2 教學(xué)要求

(1)綜合運(yùn)用EDA軟件

學(xué)生根據(jù)所選題目進(jìn)行方案設(shè)計(jì),對(duì)方案中的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,包括元器件的選擇和電路參數(shù)的計(jì)算。要求學(xué)生通過(guò)各種EDA軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證,選擇Multisim7、Proteus、ISE等軟件進(jìn)行相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)。

(2)硬件電路制作

設(shè)計(jì)方案經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后,學(xué)生領(lǐng)取所需元器件等材料,設(shè)計(jì)PCB電路板并且自己加工,最后焊接制作電路并調(diào)試。

本課程教學(xué)采用了“模板化”設(shè)計(jì)方法,將學(xué)生設(shè)計(jì)調(diào)試好的A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、鍵盤(pán)、顯示電路“模板化”,使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的局部和整體有機(jī)結(jié)合,提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率和實(shí)踐效率,“模板化”后的單元電路在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中也可使用。

(3)軟件的編制與仿真。根據(jù)已設(shè)計(jì)出的軟件系統(tǒng)流程圖,編制出各功能模塊的子程序及整機(jī)軟件系統(tǒng)的主程序,程序設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮與所設(shè)計(jì)硬件電路的連接及有關(guān)指標(biāo)要求。向?qū)W生推薦使用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)的編程與開(kāi)發(fā),用C語(yǔ)言進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)更方便移植,貼近實(shí)際工程背景,適合開(kāi)發(fā)大型的工程應(yīng)用程序。

(4)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。學(xué)生集中在1周內(nèi)完成所選題目,3個(gè)學(xué)生為1組,按照模塊化設(shè)計(jì)方式有所分工,當(dāng)每個(gè)同學(xué)所負(fù)責(zé)的模塊調(diào)試成功后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),要求學(xué)生之間相互配合,遇到問(wèn)題一起找原因、想辦法,而不是相互埋怨、推脫責(zé)任,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,積累系統(tǒng)調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(5)撰寫(xiě)實(shí)踐總結(jié)報(bào)告。

書(shū)寫(xiě)高質(zhì)量的工作總結(jié)是反映工作實(shí)踐素質(zhì)高低的一個(gè)重要方面,工程技術(shù)人員應(yīng)能用書(shū)面形式系統(tǒng)、完整、清晰地表達(dá)自己的研究成果,其目的是讓人很容易地看懂所研究課題的內(nèi)容、方案、原理、實(shí)現(xiàn)方法等。因此,書(shū)寫(xiě)實(shí)踐總結(jié)報(bào)告也是實(shí)踐課考核的主要內(nèi)容之一。

3 考核方法

(1)設(shè)計(jì)方案正確性與合理性,綜合考慮性能價(jià)格比和系統(tǒng)功耗。

(2)實(shí)踐動(dòng)手能力,包括PCB設(shè)計(jì)水平、安裝工藝水平、焊接工藝水平。

(3)設(shè)計(jì)成果,達(dá)到的指標(biāo)。

(4)調(diào)試中分析和解決問(wèn)題的能力,創(chuàng)新精神。

(5)題目的難易程度。

(6)獨(dú)立工作能力,實(shí)踐工作態(tài)度。

(7)總結(jié)報(bào)告完成的質(zhì)量。

四 教學(xué)效果

經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)和改革,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)取得了較好的效果。2005年以來(lái),學(xué)生參加了全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和浙江省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,共獲3個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng),2個(gè)全國(guó)二等獎(jiǎng),4個(gè)省一等獎(jiǎng),6個(gè)省二等獎(jiǎng)。近5年,本科生一次就業(yè)率年均在90%以上,多數(shù)畢業(yè)生到企業(yè)從事研發(fā)工作,少數(shù)畢業(yè)生獨(dú)立創(chuàng)業(yè)、注冊(cè)公司進(jìn)行電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

此外,學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目、獨(dú)立申報(bào)承擔(dān)浙江省新苗計(jì)劃項(xiàng)目、浙江省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、校級(jí)學(xué)生科研項(xiàng)目的數(shù)量都顯著提高。

五 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐課主要體現(xiàn)在對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用系統(tǒng)或產(chǎn)品的研制,使學(xué)生經(jīng)歷從課題任務(wù)的提出到方案的論證、設(shè)計(jì),軟件及硬件的開(kāi)發(fā)、聯(lián)機(jī)調(diào)試等若干步驟。學(xué)生通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法等,綜合應(yīng)用電子技術(shù)的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到了很大的提高,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。這些實(shí)踐課是在理論課教學(xué)和相應(yīng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的深入和提高,是對(duì)學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練,這種訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力、獨(dú)立工作能力及創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

從學(xué)術(shù)的角度來(lái)看，電力電子技術(shù)的主要任務(wù)是研究電力電子器件（功率半導(dǎo)體）設(shè)備，轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，控制和電力電子應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力和磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)換、控制、傳輸和存儲(chǔ)，以便實(shí)現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源，高品質(zhì)的人力的電力和磁場(chǎng)的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國(guó)電力電子的研究范圍與研究?jī)?nèi)容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術(shù)的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子，軍事和空間應(yīng)用等作為特殊的電力電子轉(zhuǎn)換器技術(shù)的智能電力電子變換器技術(shù)，控制電力電子系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)仿真建模；3）電力電子技術(shù)的應(yīng)用，其研究?jī)?nèi)容包括超高功率轉(zhuǎn)換器，在能源效率，可再生能源發(fā)電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進(jìn)應(yīng)用，電力電子系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)；電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性；復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；4）電力電子系統(tǒng)集成，其研究?jī)?nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)，集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 我國(guó)電力電子發(fā)展中存在的問(wèn)題

當(dāng)前的主要問(wèn)題是：中國(guó)的電力電子產(chǎn)品和設(shè)備目前生產(chǎn)的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備，但他們都使用電力電子外國(guó)生產(chǎn)設(shè)備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進(jìn)的全控型電力電子器件全部依賴(lài)進(jìn)口，而許多關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全，在一些關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)，軟件，硬件和關(guān)鍵設(shè)備，我國(guó)的外資控制和封鎖。特別是在關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全，更多先進(jìn)水平的核心技術(shù)差距的關(guān)鍵領(lǐng)域，這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。

在過(guò)去，雖然我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，先后引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，已開(kāi)始注意到國(guó)內(nèi)突出的問(wèn)題，從表面上看，雖然對(duì)引進(jìn)技術(shù)的絕大多數(shù)可以在幾年后達(dá)到國(guó)產(chǎn)化率70％的要求，但只要仔細(xì)分析，不難發(fā)現(xiàn)，并最終拒絕外國(guó)公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)和關(guān)鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術(shù)和動(dòng)力傳動(dòng)產(chǎn)品在核心技術(shù)。

目前國(guó)外和問(wèn)題的主要區(qū)別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國(guó)內(nèi)制造的高功率轉(zhuǎn)換器，低技術(shù)，設(shè)備可靠性差，電力電子數(shù)字控制技術(shù)水平仍處于初級(jí)階段；應(yīng)用程序的控制技術(shù)和系統(tǒng)控制軟件的水平較低；缺乏經(jīng)驗(yàn)的重大項(xiàng)目等。高性能高功率轉(zhuǎn)換器設(shè)備幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口。

3 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前我國(guó)電力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)展開(kāi)，隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速?gòu)闹绷靼l(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組調(diào)速、晶閘管可控整流器，直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān)。它們是功率半導(dǎo)體器件（包括半控型和全控型）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。為了進(jìn)一步提高交流傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，國(guó)內(nèi)有關(guān)研究工作正圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi)：

1）輸入電流為正弦和四象限運(yùn)行開(kāi)辟了新的途徑

高性能交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應(yīng)用日益廣泛，PWM技術(shù)的研究更深入。 PWM功率半導(dǎo)體器件采用高頻開(kāi)啟和關(guān)閉，成為一個(gè)在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實(shí)現(xiàn)頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術(shù)可分為三類(lèi)：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機(jī)PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計(jì)劃的目標(biāo)包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開(kāi)關(guān)頻率將是一個(gè)非常出色的表現(xiàn)，在中小功率交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，高開(kāi)關(guān)頻率將導(dǎo)致大的開(kāi)關(guān)損失，以及高功率設(shè)備，如GTO的開(kāi)關(guān)頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術(shù)只是滿(mǎn)足的需求該設(shè)備。

2）應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論

交流電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變控制對(duì)象，變頻調(diào)速控制，電機(jī)控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動(dòng)態(tài)控制非常令人滿(mǎn)意的結(jié)果的特點(diǎn)。 70年代初提出研究交流電機(jī)的控制過(guò)程的動(dòng)態(tài)，不僅要控制每個(gè)變量的振幅，而控制的階段，為了實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐漸向?qū)嶋H使用。高動(dòng)態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應(yīng)用于軋機(jī)主傳動(dòng)，電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床。此外，為了解決系統(tǒng)的復(fù)雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個(gè)新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術(shù)，現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應(yīng)用，如二次型性能指標(biāo)最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，滑（滑模）變結(jié)構(gòu)控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測(cè)器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測(cè)量，自適應(yīng)控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外，智能控制技術(shù)，如模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，也開(kāi)始在交流變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運(yùn)算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動(dòng)系統(tǒng)的微處理器有單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專(zhuān)用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲(chǔ)存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。核心控制算法的實(shí)時(shí)完成、功率器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護(hù)功能都可以通過(guò)微處理器實(shí)現(xiàn)，為交流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達(dá)到了較高的性能價(jià)格比。

4 結(jié)論

雖然我國(guó)電力電子與電力系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在較大差距，許多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，關(guān)鍵部件還長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面還沒(méi)有打破。

篇（10）

 

1.引言

在信息社會(huì)中，數(shù)字化是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此在電子信息及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中也越來(lái)越看重?cái)?shù)字技術(shù)，《數(shù)字電子技術(shù)》是電子信息及相關(guān)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，其基本理論及實(shí)踐技能也是許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)。EDA(Electronic DesignAutomation)技術(shù)作為數(shù)字電子技術(shù)的延伸，已經(jīng)引入到電子信息類(lèi)教學(xué)中，不僅可以豐富教學(xué)摘要的意義。

2.《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)的主要問(wèn)題

教學(xué)手段單一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。，EDA技術(shù)。在教學(xué)中仍采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課分離的教學(xué)模式，在理論教學(xué)中，《數(shù)字電子技術(shù)》內(nèi)容大多抽象難懂，教師采用“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)模式授課，不僅學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味，而且教學(xué)效果不理想。而實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生僅僅只需按照實(shí)驗(yàn)步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)較少。數(shù)字電路的設(shè)計(jì)僅是“紙上談兵”的設(shè)計(jì)，學(xué)生自然對(duì)這門(mén)課的實(shí)驗(yàn)毫無(wú)興趣。

3. EDA技術(shù)及其功能

3.1 EDA技術(shù)的含義

EDA即電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)是由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程發(fā)展而來(lái)的，它以大規(guī)模可編程邏輯器件為設(shè)計(jì)載體，以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過(guò)有關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的一門(mén)新技術(shù)。它可以實(shí)現(xiàn)邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合與優(yōu)化以及邏輯布局布線、邏輯仿真，完成對(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尚荆粌H為電子技術(shù)設(shè)計(jì)人員提供了新的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也為教學(xué)提供了科學(xué)而便捷的平臺(tái)。

3.2 EDA技術(shù)的功能

EDA技術(shù)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA／CPLD開(kāi)發(fā)軟件，適合于大規(guī)模復(fù)雜的邏輯電路設(shè)計(jì)。它是Altera公司的第4代可編程邏輯器件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供了從輸入設(shè)計(jì)到器件編程的全部功能。“自頂向下”設(shè)計(jì)方法從系統(tǒng)設(shè)計(jì)人手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在方框圖一級(jí)進(jìn)行仿真、糾錯(cuò)，并用硬件描述語(yǔ)言對(duì)高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述。在功能一級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門(mén)級(jí)邏輯電路的，其對(duì)應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)級(jí)可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐贰?/p>

1)EDA軟件平臺(tái)中具有各類(lèi)元件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)EDA能夠進(jìn)行元器件的創(chuàng)建和編輯。為學(xué)生掌握各類(lèi)電子元器件提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2)EDA軟件平臺(tái)中可以完成電路原理圖的設(shè)計(jì)，通過(guò)這一功能可以完成各類(lèi)元器件構(gòu)成的電路原理圖。

3)EDA軟件平臺(tái)中具有綜合仿真模塊，可以進(jìn)行多種類(lèi)型的仿真分析。分析結(jié)果波形圖顯示出來(lái)，直觀、清晰。

4 應(yīng)用EDA技術(shù)授課的好處

4.1 提高授課質(zhì)量

有些內(nèi)容選用EDA技術(shù)授課，傳授方式更直觀，教師感到得心應(yīng)手，學(xué)生也容易接受。例如，組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)這部分內(nèi)容一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。，EDA技術(shù)。，EDA技術(shù)。在組合電路中，當(dāng)輸入信號(hào)改變狀態(tài)時(shí)，輸出端可能出現(xiàn)虛假信號(hào)---過(guò)渡脈沖的現(xiàn)象稱(chēng)為競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，對(duì)信號(hào)的延時(shí)只能采用一些形象的比喻，但初學(xué)者對(duì)這一概念比較模糊。現(xiàn)在，我們只需用QUARTUS Ⅱ模擬功能進(jìn)行仿真，就可以很輕松地讓學(xué)生理解這一知識(shí)點(diǎn)，分析結(jié)果以波形圖顯示出來(lái)，豐富直觀的數(shù)據(jù)不但為學(xué)生提供方便，而且其得出的結(jié)論接近實(shí)踐性，同時(shí)節(jié)約了時(shí)間。，EDA技術(shù)。顯然，對(duì)某些章節(jié)中存在的教師難講、學(xué)生難懂的內(nèi)容，這種授課方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客觀認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)質(zhì)量得以提高。

4.2 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力

EDA軟件的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是一個(gè)虛擬環(huán)境，可以避免使用種類(lèi)繁多的專(zhuān)用集成芯片，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)電路。學(xué)生用硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，避免了連線的繁瑣，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)，可在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)構(gòu)想的指導(dǎo)下開(kāi)發(fā)一個(gè)通用的基于EDA的硬件平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率。符合學(xué)生接受知識(shí)的客觀規(guī)律，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高他們掌握所學(xué)知識(shí)的能力。課堂上師生互動(dòng)、生動(dòng)活潑，氣氛非常活躍。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動(dòng)力大為增加。

4.3 以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體。構(gòu)造創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺(tái)

采用EDA技術(shù)，那么學(xué)生必須自己在充分掌握實(shí)驗(yàn)理論的基礎(chǔ)上自己編寫(xiě)程序，這有別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生僅僅只需按照實(shí)驗(yàn)步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實(shí)驗(yàn)。這將大大調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高知識(shí)應(yīng)用能力。同時(shí)EDA工具能給學(xué)生創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境，強(qiáng)化了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以有針對(duì)性的選做，使學(xué)生具有更大的自由度。也可以在計(jì)算機(jī)上主動(dòng)、反復(fù)設(shè)疑和實(shí)驗(yàn)，由不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇最佳設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)方案。通過(guò)驗(yàn)證、測(cè)試、設(shè)計(jì)、糾錯(cuò)和創(chuàng)新等方面進(jìn)行不同形式的訓(xùn)練，使學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到較好的鍛煉，逐步培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生個(gè)性和才能的全面發(fā)展。，EDA技術(shù)。在此基礎(chǔ)上還可以開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、電子競(jìng)賽、職業(yè)技能取證培訓(xùn)等。

5 結(jié)論

在《數(shù)字電子技術(shù)》的教學(xué)過(guò)程引入EDA技術(shù)，不僅可以使學(xué)生形象、直觀地理解電路的相關(guān)原理和工作過(guò)程，還可以通過(guò)修改電路的形式或參數(shù)，與學(xué)生一起討論電路中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，找出解決問(wèn)題的方法，這樣不僅可以活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生反應(yīng)易學(xué)、新穎、有趣。，EDA技術(shù)。同時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合緊密，充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育出版社，1998．

[2]趙剛，張志亮，張菁等．EDA技術(shù)簡(jiǎn)明教程[M]．成都：四川I大學(xué)出版社，2004．

[3]劉愛(ài)榮，王振成．EDA技術(shù)與CPI．D／FPGA開(kāi)發(fā)應(yīng)用簡(jiǎn)明教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2007．