时间：2023-05-30 10:37:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇模拟电路课程设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词： 电子技术 课程设计 职业技能 创新能力
1.引言
模拟电子技术课程设计（模电设计）是电子类专业学生的第一门课程设计，它是模拟电子技术课程的重要和必要的补充。模拟电子技术课程设计的有效开展对加深模拟电子技术基本理论的理解，提高学生的设计能力、动手能力、软件仿真能力、总结报告能力及学生之间的协作协调人际交往能力都有一定的作用。总之，通过模拟电子技术课程设计课可以提高学生的综合能力。反之，模电课程设计流于形式，学生找一个简单电路焊接上应付了事，甚至电路都是别的学生代劳的。这不仅浪费时间，而且为以后的设计课程产生消极的影响，学生认为凡是设计类课程都可以混过去。并且课程设计导致消极学风，对学生专业课程的学习、职业技能的培养及未来的职业生涯都非常不利[1]-[3]。所以，研究如何搞好模电的课程设计是非常必要和重要的。根据我院多年的课程设计经验和自己的教学实践，我从思想上重视、加强过程管理、贯穿职业技能培养这三方面加强模电课程设计的教学。
2.思想上重视
课程设计是工程实践课，其目的不仅仅是巩固、深化补充和扩展理论课的教学效果，课程设计在提高学生的职业技能、工程素质和创新能力上起到关键的作用[4]。工程课程设计人数多上课分散，真正负责的教师的实际工作量比较大，如果教师责任感不强，学生不认真对待，课程设计就比较容易流于形式。首先教学管理部门应给予特殊的重视。教务处实践管理科应该亲自过问督促，亲自检查抽查学生的上课情况，并把意见和建议及时反馈给学院，以便及时纠正。建议督学对设计课程给予关注，及时提出宝贵意见。教学院长或系主任应全程跟踪管理。其次，课程设计之前要给学生开一次动员会，让学生明确课程设计的目的和意义，提出相应的要求。让学生在思想深处真正认识到课程设计的重要性和必要性，让学生积极主动地以极大的热情投入模电课程设计学习中。给学生开动员会，要求指导教师必须参加，让教师对课程设计给予足够的重视。
3.加强过程管理
（1）把好用人关（选择好指导教师）
教师的良好的工作态度和工作作风具有很大的表率作用，这对学生的素质有正面的影响，教师应该表现出认真、负责、严谨、周密的态度，在指导课程设计时在设计前的准备、设计中的管理及设计后的总结中都进行精心的准备、组织和安排。
选择好指导教师是非常重要的，它直接决定模电课程设计的成效。应选择对模电理论比较熟悉、实践技能比较好、责任心比较强的教师参加，不能因为要平衡工作量，而选用一些对模电理论不太熟悉、实践技能比较差的教师，这样做对学校、学生和教师都是不负责任的。这样的指导教师往往处于很尴尬的状态，学生也很茫然。学生作品出现实际问题教师不知怎么调，学生问的理论问题教师解决不了，只好硬挺或躲着学生。但这并不是说，年轻没经验的老师就不能上设计课。他们可以把模电理论好好复习，然后选择一些设计题目反复做一下，积累一些经验，经考核达到要求后再参加课程设计的指导。
（2）把好选题关
首先是审查指导教师所出的选题报告，选题报告应有明确的设计要求、设计目的和注意事项及所需的基本理论和主要参考书。题目应该是学生综合利用所学的模电知识，再利用参考资料能设计出来的，最好是有声光指示，可以提高学生的兴趣。但要力戒花哨，禁止超范围的设计题目，如利用数字电路做出的或者在网上等查处的高难度的电路。这样的电路学生只是照图焊接并未得到实益，教师和学生都不要有电路越复杂越好的攀比心理，要看学生是否得到实际利益，即要以有利于培养学生的职业技能和创新能能力为宗旨。选题的难度要有ABC等级，以适合不同水平的学生选做。选题也不宜过于简单，比如有的题目是设计输出电压为12伏的集成稳压电源，这样的题目仿真、焊接及报告两三个学时就完事，其他时间学生就浪费掉，学生在课程设计中也没学到什么东西，最多就相当于一次模拟电路实验。题目最好能综合放大、振荡、滤波、电源等模拟电子技术的基本内容，让学生有抓手，即所谓“跳一跳够得着”的内容，严禁过难和过于简单的题目。一个指导教师（或两位），所带的学生是一大组，一大组中的所有题目尽量涉及模电所有内容，以便学生互相交流，全面复习和提升对模电知识的理解。
其次是学生选题，原则上学生要在教师出的题目中根据自己的学习状况选择适和自己的题目，但学生可根据自己的能力和爱好自选题目，自选题目的难度要适中，经过指导教师的允许。同时也要注意的是以往课程设计只允许每个同学选一个题目即“单选”，但对于能力较强的学生应支持和鼓励他“多选”。同时要求一般学生不单单熟悉自己题目的设计方法，更要在课程设计期间熟悉其他学生的设计方法（至少熟悉同组的其他题目），可以不焊接电路只做软件仿真。总之，选题要切合实际、分量适当、理论性要求高、技术性要求适当。
（3）把好时间关
课程设计时间选择很重要，它关系到课程设计的质量。摸电课程设计可以选择集中时间停课进行，也可以选择不停课分散进行。集中停课进行可以安排在学期初，前三周进行。这样在上学期的期末就应该把题目布置下去，学生在假期可以对模拟电子技术进行复习、查资料、简单的设计等准备工作，开学就可直接进入正题。分散时间进行效果相对较好，缺点是战线拉得较长，教师投入的工作量较大。但如果真正把课程设计搞好，还是应该选择分散时间进行，如每周两个晚上连续12周。学生可以有充足的时间对自己的设计进行完善。
（4）把好验收关和成绩评定关
建立三级验收制度，即组内验收，年级统一验收，学院对各组抽查验收。验收时先由各组教师组织学生进行组内验收，然后由基础电子教研室组织年级验收，最后由学院组织抽查验收。这样可引起学生和教师的充分重视，使应付了事的学生大大减少。验收时可从选题的难度、设计的情况、焊接的质量、布局的好坏及原理的叙述和回答问题等方面进行。
实行两级成绩评定，即教师打分和学生打分。成绩评定工作很重要，它不仅能反映出学生设计的好坏，而且影响学生的积极性，对以后的设计课程会产生积极或消极的影响。要让设计好的学生得到好成绩，让不认真的学生不能蒙混下去。为此学生成绩可以由教师打分学生打分两部分组成，教师打分可占70%，主要有出勤成绩、报告成绩、作品质量成绩和学生对设计原理的叙述及回答教师提的问题。学生打分占30%，主要反映作品是否是自己做的及该学生在组内协作的能力。
4.贯穿职业技能培养
在模拟电路课程设计中要始终强调培养学生的基本技能的训练，如：原件识别与测试、常用仪器的使用、资料的查询和电路的仿真、焊接技术、基本设计能力、设计报告基本写作的训练及设计可行性论证的语言表达能力等。
（1）设计能力培养
选完题目后，学生可以根据题目的要求，选择合理的设计方案。方案确立后分组对方案进行讨论，每位学生都要对自己的设计方案进行论证，这样也锻炼学生的逻辑思维和语言表达能力，同时也可以是学生之间互相借鉴，取长补短，也对其他学生的题目的设计有所了解。教师要对学生的设计方案细致的研究，提出改进措施。
（2）创新能力培养
模拟电子技术课程设计要有真正的设计内容，哪管是其中的一部分，绝不能变成电路组装。如果学生只是按照教师给的电路或在网上找的电路进行组装，调试成功后上交一个作品，那就意义不大。作品必须是学生自己利用模拟电路的相关知识设计出来的，当然教师要给予相应的指导，而不能布置完题目就撒手不管。退一步说，即使个别学生按照现成的电路组装的，其中一定要再加一些自己设计的附加功能。否则就不能称得上设计，也不能培养学生的职业技能和创新能力。
（3）动手能力培养
焊接技术是实践技能的一项重要指标，指导教师首先要指导学生进行拆件练习，可用利用以往课程设计的废板。拆集成电路元件时可首先让学生练习使用传统的吸锡线，熟练后再练习使用吸锡烙铁进行拆卸。在正式焊接作品前，先指导学生利用旧板和拆下的旧件进行焊接练习，焊接出两个作品后再进行正式作品的焊接。焊接前应该指导学生如何进行元件布局。
（4）解决问题能力的培养
设计好电路，经仿真成功后就可以焊接调试。学生在焊接时往往有虚焊、漏焊、错焊等现象。学生没有经验，只能逐个元件地找，实在找不出来就只有重焊。重新焊接再不好使，学生就没有办法了，只有求助指导教师，这时指导教师往往代劳，帮助学生查出故障。这种做法是错误的，正确的方法是调试前就教会学生调试方法，教会学生如何诊断判断故障和排除故障，让学生自己调试，出现问题时教师给予及时的指导，这样可以使学生少走弯路，并且锻炼学生分析和解决实际问题的能力。调试完成之后，学生要及时总结分析问题的经验，提高对模拟电子技术课程设计的认识，为解决其他设计课中出现的问题奠定基础。
5.结语
课程设计是学生完成学习―构思―设计―实现的工程训练过，是培养工程师的最初步的训练内容。要做好模拟电路课程设计，需要先做好思想工作，让教师和学生充分重视，要制定一套严格的管理运行程序，选好教师选好题目，选择好时间，抓好三级验收、两极成绩评定和总结工作，这样才能保证模拟电路课程设计的质量，为学生后学设计课程起个好头，为学生创新能力和职业技能的培养奠定基础。
参考文献：
[1]孙晓云，张刚，杜云，刘东辉，梁国壮，韩建兵.电气信息类专业创新人才实验区建设的探索[J].电气电子教学学报，2010，32：46-47.
[2]李祖林，易杰，姚胜兴.电气信息类专业实习教学模式研究[J].电气电子教学学报，2008，4：69-70.
[3]唐朝京，涂瑞斌，库锡树，李贵林，关永峰.电子信息类大学生创新能力培养体系建设研究[J].高等教育研究学报，2009，32：88-90.
[4]蔡方凯.电子信息类实践教学模式改革的探索[J].实验科学与技术，2009，7：95-98.
关键词： 电子技术课程设计 教学设计 教学过程
电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练，是电子技术课程的实践性教学环节，是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程，对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。
1.电子技术课程设计的重点与要求
本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。
电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。
具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.电子技术课程设计的教学过程
电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。
教学环节可以分为以下四个部分。
2.1课堂讲授。
课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。
在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。
2.2设计与调试环节。
2.2.1前期准备、方案及电路设计。
前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。
学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。
2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。
在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。
预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。
2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。
撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。
总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。
2.4成绩评定。
课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。
3.电子技术课程设计的步骤
在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。
电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。
虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。
电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。
4.电子技术课程设计的效果
学生经过这样系统训练后，各方面技能都通过考核，为后续课程的学习打下了扎实的基础。
参考文献：
［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计（第二版）［M］.北京：电子工业出版社，2006.
［2］杨志忠，华沙，康广荃.电子技术课程设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.
本文作者：刘浩 任立红 唐莉萍 单位：东华大学信息学院
课程内容体系的更新
“模拟电子技术基础”课程需要在有限的学时内（理论教学64学时，实验20学时）使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。新修订的课程内容体系更加注重理论教学与实践教学的衔接，在保证经典理论的基础上重点讲授集成运放组成的各种信号运算、信号处理和信号产生电路，并延伸到模拟集成电路和模数混合系统等内容，培养学生系统级的分析与设计能力。理论教学应简化器件内部机理的介绍，弱化缺乏工程背景的解题技巧及公式记忆，强化器件的组合应用与接口扩展机制，加强主流新技术的探讨；实践教学应重点引入研究型和设计型实践教学环节，为此出版了课程配套的“十一五”规划实验教材《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》。目前，多媒体教学和电子设计自动化（EDA）的发展使得教学辅助软件能够融入课堂，为学生丰富的探索和实践提供了现代化手段。适用于该课程的研究型教学辅助软件包括EDA仿真软件Multisim、Proteus和工程计算软件Matlab、MathCAD。[4]在此基础上，笔者将EDA仿真作为理论课的工具及学生进行硬件实验的前提，建立了“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式，以保证研究型教学落到实处。
教学方法与教学手段的改进
随着信息技术的发展，世界各国高校都在大力开展网络化教学应用，然而海量的数字化资源会使学生感到无所适从。为此，笔者通过网络辅助教学平台给学生提供少而精的数字化资源，与课堂教学相辅相成。除了教学大纲、教学日历和教学课件，网络辅助教学平台提供的数字化教学资源还包括教学辅助软件、往届试卷及答案详解、国家级电子技术精品课程和国际一流大学电子技术课程的网址，方便学生进行自主学习。网络辅助教学平台还提供与课程相关的在线辅导答疑，并通过微博、QQ群、飞信群等网络互动方式开展忆阻器、在系统可编程模拟器件、新型传感器等前沿技术的专题讨论，并让学生通过网络调查模拟电子技术的相关专利与应用，撰写调研报告，促进学生开展研究性学习。EDA技术是电子设计领域的一场革命，改变了以变量估算和硬件实验为基础的电路设计方法。在理论教学中引入重点内容的EDA仿真演示，有利于快捷地将理论性和应用性融于一体，实现理论教学的拓展，并为实践教学打下基础。由于学时与场所限制，教师需要在备课时充分考虑课堂投影演示与本机显示的不同，精心设计演示范例与互动环节，引导学生思考，由学生得出结论，并事先做好演示范例的中间版本以便重点演示关键步骤。
例如，笔者在课堂上利用EDA仿真软件边演示边讲解电路引入负反馈前后各种参数、输入输出信号波形、频率响应特性的异同，学生通过直观的比较加深了对负反馈作用的理解。此外，笔者在布置书面作业时还鼓励学生对作业中的疑难问题进行仿真，并在作业本上写出心得体会。现行的理论教学往往只讲器件和基础电路，很少涉及如何由各种元器件通过某种联结组成一个实用系统。笔者在绪论课中就结合实际阐明电路系统的组成及各部分的作用，并给出简图；之后课程中每一个新内容都会回到系统简图上来，逐渐深化、细化，并引导学生寻找反例，这样不但使学生建立了系统的概念，而且能够举一反三。在EDA的辅助下，学生对各种电路无须精确的理论计算，但要掌握近似估算的方法，弄清楚电路系统的设计思路及其局限性、性能指标的折衷考虑。要注意各章节之间的相互配合和衔接，坚持培养学生“系统化模拟电路”的定性思维，强化以集成运放为基础的知识体系，使学生建立系统观念、工程观念，学会定性分析与辩证的思维方法。
多层次的实践教学
研究型教学是理论和实践有机结合的一种教学方式。然而由于学时、实验条件的限制，课内实验的教学效果难以达到预期目标，利用EDA软件开展虚拟实验能够弥补当前课内实验的不足。目前EDA软件的种类很多，其中Multisim软件提供了多种常用的虚拟电子仪器与元器件，特别适合于模拟电路系统的虚拟实验。[5]学生可以通过这些仪器观察电路的运行状态，查看电路的仿真结果，许多设置、使用和读数与实际的测量仪器类似。因此，课内实验是首先在EDA实验室安排了一节课的Multisim认识实习，随后按教学日历分为基础实验、综合实验、课程设计三个阶段。各阶段都增加了相应的仿真设计内容。在课内实验之前，笔者要求学生预习实验内容并进行Multisim仿真及课外研究，再进入实验室通过仪器设备进行实际的硬件操作。虚拟实验和硬件实验不可重此轻彼，而应软硬结合。笔者通过实验课件的演示减少讲解时间，让学生有更多的时间用于实际操作与硬件调试。这种“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式将仿真考核和课外研究作为实验成绩的重要部分，增强了学生对理论知识的理解与掌握，提高了学生的仿真能力、设计能力和系统调试能力。
研究型教学需要一种类似科学研究的氛围以及一对一的师生互动。综合实验和课程设计能够较好地弥补理论教学大班授课的不足。有限的学时在一定程度上制约了实践教学的深入开展，为此笔者压缩了前期验证型基础实验的次数，在实验课程的后期安排了三次融合整学期知识点的综合实验，帮助学生强化“系统化模拟电路”的定性思维。期末的课程设计则由指导教师布置若干难度适中的研究课题，要求学生从查阅资料开始自主进行电路设计，对设计的电路进行仿真分析，经教师审查后方可选购器件，安装调试电路，测量各种参数，进行实验分析，提出改进意见，并根据规范格式书写课程设计报告，完成一次较完整的工程研究训练。鼓励学生进一步拓展课程设计内容并发表科技小论文，在课程设计中表现突出的学生将被选拔参加各种课外科技活动和竞赛。
结束语
研究型教学是面向创新型国家建设的新型教学实践活动，也是创建高水平大学的重要途径。本文以“模拟电子技术基础”课程为例，从教改思路、内容体系、教学方法及实践环节等多个方面探讨了研究型教学改革的具体措施和方法，建立了学生为主体、教师为向导的教学模式。教学实践表明，这些改革措施有效地调动了学生探索学习的积极性和主动性，提高了电类本科生的科学素养与创新能力。
关键词：电子技术；课程设计；教学改革
作者简介：金丹（1978-），女，辽宁建平人，上海电力学院电气工程学院，讲师；王鲁杨（1963-），女，天津人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200093）
基金项目：本文系上海电力学院“085智能电网技术本科教改研究”项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0098-02
“电子技术课程设计”是电气与控制类工科专业本科生的必修课程，该课程的基本任务一方面是巩固和加深模拟“电子技术”、“数字电子技术”课程的学习成果和“电子技术基础实验课”中所掌握的实验技能，另一方面是培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能，提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力。[1]
学生通过熟悉设计任务、查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试、整理总结等环节，初步掌握电子工程设计思路，了解开展科学实践的程序和步骤。学习电子产品工艺的基本知识和操作技能，培养专业学习的热情，养成良好的专业素质，为较好完成后续课程的学习和设计做准备，为将来能在工作岗位上继续学习接受新知识，进而发明创新打下良好基础。因此综合性强，实践性突出的“电子技术课程设计”对学生的训练和锻炼是其他教学环节所不能替代的，是专业建设中值得重点建设的重要环节。
一、课程设计改革目的
近年来，电子技术课程实验条件不断改善，能够适应“电子技术课程设计”对硬件设施所提出的更加灵活、更加高端的要求，为“电子技术课程设计”改革提供了硬件基础。同时，随着学生人数不断增加，电子技术课程的师资队伍也不断壮大，为丰富课程设计内容、提高课程设计水平提供了人员保证。
在这样的情况下，提出并实施“电子技术课程设计”改革，突出学生在课程设计过程中的主体地位，培养学生实践动手能力与创新能力。结合本校实际，充分利用学校现有的教学资源，提高课程设计的教学效果和水平。
二、课程设计改革中的几个措施
1.优化设计题目
好的设计题目可以激发学生的兴趣，提高学生的积极性，这种内在的学习动力不仅能够提升教学效果，而且真正寓教于乐。
题目的选择原则是内容的丰富性、实用性、趣味性、先进性、创新性。题目的难易程度要适中，能体现出对基本理论、基本概念、基本技能的综合应用。因此，选题时宜选择与生活实际相关的题目；采用的芯片为目前主流的中等规模、大规模芯片；设计成品应该是一个包含信号源、信号处理、输出显示在内的完整的小系统。例如《洗衣机控制器》题目将课堂教学与生活实际密切联系，让学生切身体会到所学课程如何在工作中应用。再例如《乒乓球游戏机》题目，将课程与游戏相联系，活泼新颖，获得了学生的喜爱。
2.采用导师制
通常的课程都是以班级为单位，每个班级配置一名教师，以往的“电子技术课程设计”也采用这种方式。由于课程设计的题目灵活度较大，也具有一定深度，所以一般每个教师只会精通两到三个设计题目，而学生就只能在这几个题目中选择。随着师资队伍地壮大，每个教师掌握两个题目，那么所有教师加在一起就一共有三十几个题目。本校希望这么多的教学资源能够为所有学生所用。因此在本次教学改革中打破班级的概念，采用导师制。所有教师的所有题目均面向全体学生开放，学生可自由选择，选择题目的同时也就选择了导师。对某个题目特别感兴趣，可以直接选择该题目。或者特别喜欢某个教师，也可以为了追随那个教师而选择他的题目。此外，每四个学生为一组，结组时也打破班级的概念，学生可自由选择合作伙伴。所以学生不仅可以选择题目、教师，也可以选择同伴，自足选择性很强。
3.采用项目教学法
以往教学模式中，教师把课程设计的电路、具体步骤都传授给学生，学生很少思考，很少质疑，更没有探索。本次改革中采用项目教学法，由教师引导，学生自主完成一个个具体的工程案例，按行动路线设计教学思路，培养学生的探索精神，提高其实践能力。
设计过程模拟实际的项目开发过程，包含项目任务下达、方案设定、软件仿真、硬件调试等各环节。体现为课程设计中的如下环节：学生选定设计题目与导师、下达任务书、确定设计方案、电路连线图仿真、电子元器件的安装与对所设计电子系统的调试、撰写课程设计报告。
为了提高学生的创新能力，强调学生自主设计，重视启发式教学。教师只在大思路上加以引导，对具体方案和设计细节不做过多干预，只起组织、引导、检查、把关和解决一些疑难问题的作用，放手让学生大胆实践，充分发挥学生的主动性和创造性。同时，为了配合广大学生大胆的发散的设计，提供了门类齐全、种类丰富的元器件供学生选择。[2]
4.提高工程意识
“电子技术课程设计”本身就是一个工程设计的缩影，具有很强的工程特性，以其为载体，培养学生的工程意识具有天然的优势。
对于一个工程的实施，所设计产品的性能并不是唯一的评价指标。设计周期、设计成本、团队配合也同样重要。为此，在课程改革中相应地采取了一些措施。首先，为了提高对设计周期地重视，在课程考核中加入了时间概念。在完成设计要求的情况下，时间使用最少的组成绩最高。另外，为了提高对设计成本的重视，在设计中引入性价比概念，对高价格器件的领用进行登记、统计与限制，推荐学生采用低价格的元器件完成相同的功能。在帮助学生提高成本概念的同时，也为学校节省资金投入。最后，为了加强团队配合，在每个组的四个人中推举一名组长，负责整个设计过程的协调。由组员共同讨论完成对项目的理解并做出具体的设计方案，然后统一调配每个成员所负责的设计任务。每个成员必须在规定的时间完成自己所负责的部分。在项目调试过程中必定会出现一些问题，而解决这些问题需要各部分的密切配合。因此要求每个人除了了解自己的设计部分以外，还必须了解其他人的设计思路。因此为了考核团队配合，在答辩中除了检验每人分管的部分外，也会检验对整个方案和设计思路的理解。
5.引入模块化设计理念
随着电子电路产业的发展，所设计的产品在功能、线路等各方面都越来越复杂。在实际的电子电路开发中，教师一般将电路划分为多个模块，每个人负责一个模块。先设计单独模块并独立调试，然后再把几个模块联调，最终将整个系统联调。尽管在课程设计中所设计的电路功能较为简单，但是为了模拟电子电路的实际开发过程，仍然希望在设计中能够引入模块化设计理念。因此，每个教师开发自己的题目时，都有意识的使所设计的电路功能齐全，保证整个系统结构完整。所以在每个题目中都包含了信号源、输入、输出、控制等多个部分，可以很方便地划分为几个模块。每组中的四个成员可自行选择设计模块。既让学生学习了电子电路的设计理念，又保证了每个学生的工作量，做到人人动手。
6.软件仿真与实物调试相结合
由于计算机软件和硬件技术的飞速发展，在电子应用领域产生了很多成熟的开发与仿真软件，为实际电子电路的开发提供了准确的保证，同时节约了大量人力物力。EWB、Protel、ORCAD、PSPIC、Multisim等都是目前较为流行的电子电路仿真软件，在实际的电子电路开发中也得到了广泛的应用。因此，在本次教学改革中，模拟实际的电子电路的开发过程共十天的课程，其设计分成五天软件仿真和五天硬件调试。前面五天学生采用自己喜欢的仿真软件设计并调试电路。调试成功后根据所设计的电路制定元器件清单，并进行第一次答辩。答辩通过后根据清单领取元器件以及面包板、导线等硬件设备。后面五天进行实物连线与调试工作，调试成功后进行第二次答辩。然后撰写课程设计总结报告并提交，完成整个课程设计过程。在此过程中，每个学生都能体会到软件仿真与实物连线各自的特点。比如软件仿真在原理性错误的排查方面具有强大的功能，而实物连线除了让学生更熟悉元器件管脚排列以外，更加让学生对元器件的时间延迟以及因此可能引起的误动作产生更深的体会，这些都是在课本以及“电子技术实验”课程中不能收获的。通过课程设计，让学生在软件设计与元器件接线调试中均得到了锻炼。
三、结束语
通过实践，笔者发现这项教学改革效果十分明显。教师们精心准备的题目引起了学生的极大兴趣；采用导师制给了学生更多的自主选择性；采用项目教学法激发了学生的自主性学习，也培养了学生的创新性思维；加入工程意识、模块化设计理念以及软硬件结合的设计方式等改革措施在不同方面让学生体会了实际电子电路的开发过程，真正将理论与实践相结合。
参考文献：
关键词：生物医学工程；课程设计；实验教学；教学平台
作者简介：方向林（1978-），男，安徽霍山人，广东医学院信息工程学院，讲师。（广东?东莞?523808）
基金项目：本文系广东医学院2009年度教育教学研究课题（项目编号：JY0925）的研究成果
中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0114-01
广东医学院生物医学工程专业主要面向各级医院和各类医疗仪器公司培养临床工程方面的人才，在参加实际工作之前，需要掌握基本电子设备的使用、电子测量基本方法、简单电路故障的检查与排除以及计算机接口技术和软件技术等方面的基础知识，在平时的课程教学中也会有以上几方面实际动手能力的锻炼，但都是在若干课程的实验环节中进行的，如“模拟电路”、“数字电路”、“单片机原理与接口”、“数字信号处理”等，这些课程的实验大多属于传统教学，存在诸多不足。一是实验平台是现成的实验装置，学生只需按步骤动手接线，一旦离开了实验装置，学生几乎不知道如何去动手进行实验；二是实验大多是验证性实验，内容固定且单一；三是时间较短，每次实验一般只有2～3学时，只够完成基本实验内容，无法进行深层次的实验研究；四是前后两次实验间隔较长，有些仪器设备在前次实验中已经用过，但在下次实验中因为时间长又忘记了。从这些零碎的实验教学中，很难实现上述目标，因此需要进行一个综合性实验，尽量多地包括上述要求，生物医学工程“专业课程设计”课程就是为了此目标而设置的实践类课程。
一、问题的提出
“专业课程设计”主要以实验教学为主，而且是自主型实验教学，要求学生自行综合应用所学专业知识，设计并实现一个包括硬件电路和计算机软件在内的系统，实现生物医学信号的采集、放大、滤波、模数转换、传输以及计算机数字信号处理与网络传输等功能，还需要针对所设计的内容、过程和结果撰写报告，详细记录设计过程与结果分析。
“专业课程设计”课程实验所有环节要求学生在教师指导下自己动手进行实践，因此为了便于实验教学的顺利进行，进行了包括实验硬件仪器、软件环境、测试、资料以及考核等在内的整体教学平台的搭建。利用该实验平台，学生在熟悉流程和平台环境的前提下，可以非常方便地自行进行实验。
二、实验教学平台
1.实验仪器系统
在生物医学工程实验室里，该仪器系统配备有10套电子实验仪器，8套供学生使用，一套供测试使用，一套备用。仪器包括直流稳压电源、数字示波器、函数发生器、数字万用表、数字电容表等。直流稳压电源除了0～30V可调台式电源外，实验室还依据本设计情况，设计制作了便携式正负5V双电源，方便实验使用。另外还配有计算机20台，其中16台学生终端，2台测试终端，1台管理用机，1台服务器，全部连入网络。
进行实验时，每组使用的仪器包括4台计算机和2套实验仪器，数字示波器都已经和计算机连接，可以在计算机上直接采集示波器波形。具体的仪器使用方法和使用说明书在实验室内部网站上都有介绍，学生可以通过网络进行浏览。
2.实验软件系统
“专业课程设计”需要使用计算机进行原理性设计和模拟仿真，为此实验室学生终端计算机根据设计需要，配置了相应的专业软件系统，主要包括三个部分：模拟电路原理设计与仿真、单片机和接口电路设计与仿真、上位机程序设计与仿真。软件系统主要包括以下专业软件：Multisim 11、Protues7.5、Keil uVision3、Virtual Serial Port Driver 6.9、SComAssistant V2.2、Visual C# 2005等。具体软件的使用方法在实验室内部网站上都有介绍或教程下载，学生可以通过网络进行浏览。
学生终端计算机采用WinXP SP3系统，安装有上述专业软件，这些软件已经调整至最佳使用设置。为了加强计算机终端管理，每台计算机装有开机还原软件，不用担心学生操作不当引起系统崩溃，也不用担心病毒木马的侵害。终端机装有局域网文件传输软件飞鸽传书，可以在内部任何两台机器间互传文件，避免学生使用自带优盘，终端名根据网络IP地址进行编号，简单易记。
3.实验测试系统
学生在进行设计型实验时，需要自己选择使用芯片来搭建电路，由于大多数人都是首次接触实际电路的连接，因此在实际操作中经常出现违规操作，导致很多时候电路搭建出来后，电路功能不能实现，这时需要进行故障判断和解决，以便确定是何种原因引起的，因此在使用中经常需要进行芯片的测试以确保芯片功能完好。
基于上述原因，搭建了这样一个实验芯片测试系统，主要用于对实验所使用的各种常用芯片进行功能测试，快速检测其功能是否正常。该系统包括信号发生器、示波器、直流电源以及自行设计的测试电路板。针对模拟芯片和数字芯片，测试板分两块，其中模拟芯片测试板主要测试模拟运放芯片，利用电压跟随器输入输出之间的关系，输入端加上标准测试信号，用示波器观察输出端信号以确定结果。数字芯片测试板主要测试单片机、模数转换以及串行接口等芯片的功能，需要事先设计好固定的测试程序，利用程序执行加LED显示的结果来判定。
测试平台的出现，对于常用芯片的测试有很大的方便，在实际使用中节省了不少设计时间。
关键词：电子技术；课程设计；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0075-03
电子技术课程设计是一门集基本理论、工程设计于一体的专业基础课程，是电子、信息类本科专业的基础必修课程。该课程是对电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等前期课程所学内容的消化、巩固、总结和提高。该课程的教学不仅要求学生掌握扎实的相关课程基本理论知识，更在于通过对学生进行综合训练，培养和提高学生在电子系统方面的工程设计能力、元器件装配能力、综合调试能力。同时，也为后续课程，如单片机系统课程设计、嵌入式系统课程设计及电子系统课程设计等实践课程的开展打下良好的基础，为学生今后从事相关专业技术工作提供了必要、专业的实践技能。
一、电子技术课程设计教学的不足
根据过去几年对电子技术课程教学情况的分析，结合相关企业对电子类人才的要求，我们认为该课程在教学设计上应从下面几个问题上重点改革。
（一）课程内容与社会需求差距较大，设计题目偏少
电子技术课程主要由理论和实践两部分构成，其中实践又分为实验和课程设计。理论是基础、实验是深入、课程设计是提高，它们相辅相成构成这门课程完整的教学体系。针对课程设计，一般本科院校的教学方式较为保守，沿用传统模式，忽视了相关行业、企业所采用的新技术、新软件，不能与社会同步，学生走出校门口不能立即胜任岗位工作，而是需要通过进一步的岗前培训才能满足岗位对人才的需求。同时，设计题目和类型偏少，内容相对陈旧，学生可选择的范围也不大，导致部分学生对本门课程学习的积极性不高，也影响了本课程的教学效果。
（二）教学方法较为单一落后
本门课程的教学时间为32学时（合计不到一周的教学时间），时间较短，为了在较短的时间让学生完成设计任务，教师总是详细讲解并指定相应的资料，将学生限制在指定的范围和实验元件内，不利于培养出具有竞争意识和创新能力。且在实验讲义中，编写教师对设计题目的电路实现方案编写得较细，学生可发挥的空间较小，导致部分学生不会自己独立思考，直接采用设计提示电路，或者直接抄袭其他学生的设计方案，不能更好地调动学生独立设计的积极性。
当前我们大部分老师都采用了多媒体授课，在教学过程中，教师过分地依赖电子课件，而忽略了其他的教学方法，如课堂演示、学生上台实操等。在涉及电子设计软件的操作时，学生需要实际动手训练，边听边做效果会更好。而用电子课件进行授课时，加快了课堂授课的节奏，学生对某些知识点来不及消化，教与学缺少良好互动，学生很难与老师保持同步，使得授课效果大打折扣。
（三）实践缺乏工程化思想
在电子信息和仪器仪表领域从事电路设计基本上是以工程化的方式进行的，将一个工程分成若干个模块，再由不同的项目团队分头完成。将现代电子领域里设计公司的理念融入课堂，让学生以设计团队为单位开展实训，能够使学生走出校门后更快地适应自己的岗位，但从目前大多数学校开设的课程来看，除了毕业设计会有几个学生一起合作完成外，实验、课程设计等几乎都是学生独立完成的，很多学生抱着应付的心态随大流，没有主动思考的意识，缺乏创新思维。大多数学生只是按照老师所给电路图像搭积木一样连线，不能真正弄懂电路的意图，因此在未提供电路图时往往束手无策。严重缺乏创新思维，使得学生在走出校门后不能从事完整的工程设计，面对很多简单的项目也会缺乏信心，无法在已有的岗位基础上实现更高的突破。
（四）成绩评定体系不够完善
目前的考核制度，虽然提升了平时成绩所占比例，但仍然是应试教育模式。在成绩评定时，往往根据调试结果以及撰写的设计报告给出成绩，学生在设计、制作、调试过程中遇到的问题以及解决方案等具体实施过程没有体现出来，评定的标准不能具体量化，不能很好地反应学生在本门课程中的收获和真实水平。
二、电子技术课程设计教学的改革
（一）结合专业的社会行业需求，丰富设计题目
设置合适的设计题目是提高电子技术课程设计教学效果的关键。随着电子技术的迅速发展，新器件不断涌现，将其与课程教学紧紧结合，才能跟上时代的步伐。因此，课程设计教学改革的第一步就是结合专业的社会行业需求，根据学生的实际情况，提供足够的课程设计选题，同时保证设计课题的内容具有综合性、实用性、先进性。
首先，本设计课程为学生提供了72个设计题目（课题内容统计情况见表1），保证学生具有较大的选择空间；每一个题目具有基本功能和扩展功能，从而满足具有不同实践能力的同学的要求。其次，大部分课题的设计要求尽量使用现有的能够实现该设计的新器件，设计并完成的小电子系统实用性较强，具有相当的使用价值，可以作为电子系统课程设计和仪器仪表课程设计的基本模块，也可以作为电子竞赛和创新项目的单元电路。再次，设计题目新颖，能激发学生的设计调试兴趣；大部分课题的设计内容与专业密切结合，从而增强学生的学习积极性。最后，每个设计题目都能够尽量训练前期课程中的相关知识点，比如：巩固电路分析基础中的分压电路、电容元件特性、变压器工作原理等；模拟电子技术课程中的基本共射、共基放大电路、功率放大器、比较器电路、波形发生电路等；数字电路中各种逻辑门电路、显示译码器、数据选择/分配器、触发器、寄存器、计数器、555电路和蜂鸣报警电路的应用等。教师在布置设计任务时，针对每个设计题目，以系统框图形式给出2～3个总体设计参考方案，以高集成芯片为核心，由中规模集成电路构成各单元电路，然后组合出系统的设计方案。
课程设计除了提供5个类型72项常用的备选设计题目之外，还引入了与学科相关的科研项目的子课题作为课程设计题目，选拔一些优秀学生参与这部分课题的设计。同时结合每年的本科生创新项目，每年更新一些设计课题。以教学、科研及竞赛项目为电子技术课程设计题目，为学生创造了研究性学习的机会，提高了其实践技能。通过项目开发过程的工程磨炼，提高了学生的实践技能，激发了学生的自主创新意识，对于学生工程素质的培养发挥了较大的作用。同时，学生参与教学科研活动，可以解决创新实践活动开展中的一系列问题，促进了创新实践活动的开展。
（二）丰富课题设计内容，合理安排教学进度
电子技术课程设计一般安排在大三上下学期进行分散教学。教学学时共32学时，每周3学时，共11周。教学进度和时间安排统计情况见表2。
本着培养学生独立设计、创新实践的理念，我们改变了传统的“老师讲，学生做”的方式，少讲甚至不讲理论知识，仅是提纲挈领地给学生指引一下他们设计所要查找资料的方向，在设计的过程中，学生遇到了实际问题再进行单独答疑。
在组织方式上，参照电子竞赛的方式进行，2名学生一组。每组学生可在指定的选题中任选一个设计题目，在11周内协力完成课程设计任务。学生在课程设计期间，不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案，还必须落实自己具体的设计任务，以达到了解和熟悉整个设计课题全过程的目的。同时由于引入了竞赛机制，不但可以增强学生的团队精神，还能发掘他们创新的潜能。
在课程设计前期，课程设计的任课教师可提前两周布置课程设计的教学任务，在这期间，完成学生的分组，两人一组自愿组合，提供课程设计题目供学生自行选择。学生选定题目后根据课题的设计要求和参数独立查阅相关资料，完成电路的初步设计。
课程设计第一阶段，完成方案设计。方案设计包括电路方框图、详细的电路原理图、电路工作原理的说明和元器件清单。完成电路设计后，学生还要使用Multisim软件完成对设计的电路进行仿真。通过软件仿真可以发现设计中存在一些的问题，进一步改善设计方案。学生掌握了电子仿真软件的使用方法，也为以后的课程学习打下基础。实验室将元件清单汇总，尽快完成元器件的准备工作。
课程设计第二阶段，完成电路原理图和PCB板绘制，并且完成PCB的制作。学生通过学习使用Protel软件，熟悉了电路布局、布线、电路板的制作过程，增强了对电子系统工程设计过程的认识。
课程设计第三阶段，完成元器件的焊接及整个系统的联调，测试技术指标。学生在教师指导下较好地完成元器件的焊接。焊接过程由低到高，分模块完成。确认安装无误后进行通电调试。在调试阶段，采用由前至后的顺序，从输入端开始逐模块调试。若存在故障，应该分模块检查，按照从大到小的范围进行排查，最终找到故障的确切地点并加以解决。学生通过对电路的调试可加深对电路工作原理的认识，学会调试、检查电路的方法。调试过程中教师要注重启发学生，自己分析查找故障位置和原因，并独立找到解决的方法。要求学生在测量完成技术指标后与理论结果进行分析比较，进一步了解电子电路学习过程中理论与实践的区别。通过课程设计为学生提供锻炼的平台，提高了学生的理论与实践能力。
课程设计第四阶段，完成并提交设计报告。设计报告包括以下部分：①系统方案论证；②各单元电路详细设计；③电路的仿真及仿真结果；④调试中出现的问题及解决方法；⑤系统测试结果；⑥心得体会。设计报告是对课程设计全过程的总结，学生要严格按规定的格式进行书写。设计报告的撰写可提高学生的表达、论证能力、科技写作能力等基本素质，为后续课程设计报告及毕业论文的撰写打下基础。
（三）改进教学方法，提高课程教学效果
在电子技术课程设计中，利用视频、图片等多媒体手段展示相关内容，可以激发学生对所选课题的兴趣。利用教学网站，提供一些跟学生课程设计题目相关的资料，学生可以随时进行查阅。同时加大实验室开放力度，课程设计的时间不局限于课堂。实行开放式管理模式，时间开放和资源开放。学生可以根据需要通过网上自由预约的形式，课余时间自行到实验室进行课程设计，实验室提供自主学习环境。由于带着任务，学生虽然没有教师时刻管理也会很自觉地进行学习。同时由于带着问题去学习，学习的效率也更高，而且这样也可以更节省实验室的教学资源。采用这种形式，增加了学生的实验时间，增强了学生进度安排的灵活性，有助于学生自主设计能力、工程能力、创新能力的培养。
（四）完善成绩评定体系
验收考核环节采取硬件实现情况、软件调试情况及考核答辩的方式。相同题目之间的小组，根据所完成项目的性能、指标及完成速度进行评定。
从电子技术课程设计这门课程的设置目的出发建立成绩评定体系（见表3）：①方案设计的合理性、科学性，电路设计的正确性；②对Multisim、Protel等电路设计、仿真软件的熟练掌握程度、制作效果；③元件安装、焊接的工艺质量；④电路调试、故障排除、结果分析及回答问题的情况；⑤课程设计报告撰写。
在进行成绩评定时，注重调试效果正确的同时，应强调整个设计实施的整体情况，若部分同学的设计电路调试结果不尽如人意，只要学生能找出其中的原因，并提出相应的方法进行改进，仍可获得不错的成绩。另外，注重学生是否已掌握设计方法、制作工艺、仪器使用、调试方法、论文撰写等不同的环节，即使同组同学根据不同的表现也可给出不同的成绩。
三、结束语
电子技术课程设计是学生进行的第一个专业基础课程的课程设计。在课程改革中突出了学生创新意识及工程素质的养成，体现了“内容综合、面向工程”的特征，促进了电子技术创新教育体系的不断完善和可持续发展。通过本门课程的教学改革，丰富设计题目，且与实际联系，调动了学生的学习热情，培养了学生对设计性实验的兴趣。由于合理安排教学环节，学生经过自主查找资料和小组讨论，完成电路方框图、电路原理图、电路布线图的设计；完成对电路系统进行安装、焊接、调试、检查解除故障、测试参数；掌握了相关软件的应用。充分发挥了学生的主动性和创造性，提高了分析和解决电子电路中各种问题的能力。较为完善的课程成绩评价体系也较好地保证了课程设计的教学质量。通过后续的课程学习，学生的综合设计能力不断提高。
参考文献：
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《电子系统CAD》课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用。《电子系统CAD》课程设计是针对电子信息工程高年级学生开设的,这时理论课程已经学了很多,例如模拟电子技术,数字电子技术、高频电子技术,单片机应用及原理,C程序设计等,通过《电子系统CAD》课程设计把各门课程更加有效的综合起来,提高学生系统设计的能力。而原课程的设置中普遍存在以下几个问题:以单片机小系统实物展开设计的设计周期较长,而且掌握的电子系统开发工具相对单一;原教学内容设计使用单片机汇编语言,但是当前企业中大部分用单片机C语言来进行软件开发,与企业不能有效的接轨;系班级学生成绩两级分化严重,特别是高年级的专业,任务布置上使用一刀切,不利于程度不同的学生有效的掌握,影响教学的有效性;验报告抄袭现象严重。对《电子系统CAD》课程设计的教学内容、任务布置、考核方式等方面进行了改革,使其更好的发挥本课程设计的教学效果,节约成本同时让学生有更多的锻炼机会,并能让学生掌握电子系统设计工具的使用方法和软硬件系统设计的基本方法。
2教学改革的内容
2.1改革教学内容
改革《电子线路CAD》课程设计的教学内容,掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、KeilC软件等软硬件仿真软件的使用方法。并从protel硬件设计、multisim仿真设计电路分析性能、keilC与proteus联合仿真调试的形式,从硬件工程师和软件工程师的两个方面来了解一个电子系统设计的流程。同时针对目前电子设计领域的发展,软件设计时利用单片机C语言进行设计编程,代替原来的汇编语言设计,并且用软件项目管理的架构进行软件系统设计。这四种软件都是电子设计工作者需要掌握的。Protel一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,它最具代表性的是电路原理图设计和PCB设计[1]。Multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程[2]。
KeiluVision2与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期。KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器。Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。其处理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8086和PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、MSP430等,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2.2改革教学方法与手段
针对本系学生特点,充分运用各种教学手段和教学资源,充分调动学生的积极主动性,活跃课堂氛围,提高教学质量和效果。从简单并能看到结果的系统设计开始做起,提高学生的学习兴趣。比如学生完成一个LED灯循环点亮,程序简单容易实现,实现时学生会有成就感。改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置。针对不同学生的不同学习能力,分为简单任务题库和复杂任务题库。复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分,分等级分步骤台阶式的递进增长。
2.3改革考核方式
特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例。平时成绩的登记,是督促学生认真完成实验的重要手段。最后答辩成绩登记,是区别实验是否优秀的重要方法,杜绝实验报告抄袭的现象。
3教学改革的效果
因本课程设计改革侧重点放在软硬件设计工具的掌握和软硬件电路仿真设计上,掌握电子系统软硬件设计的流程,并且用单片机C语言实现,提高我系学生自主设计的能力。考核方式严格把关,杜绝抄袭现象。提高教学效果的有效性:针对不同程度的学生给出不同难度的题目,让大多数的学生都有收获,解决有些学生拿到题目无从下手的困境。同时多任务也可以杜绝实验报告的抄袭现象。节约成本并提高效率:软件系统设计只需要在机房中进行,不需要购买元器件。并且能让每个人都有锻炼的机会。
关键词：课程设计；实践教学；创新能力；仿真实验
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0135-02
按照我校新修订的教学大纲的要求，电子技术课程设计是在学生修完电子技术类课程的基础上而开设的一门实践课程，以加强学生的设计能力、动手能力和综合应用的能力，为毕业设计和将来的独立工作打下良好的基础。电子技术课程设计是一门独立的必修课，以本专业某一设计为任务进行电路的分析、设计、安装和调试，最终使之成为具有特定功能的电子产品。这一实践教学环节，既加深了学生对电路电子理论知识的理解，同时还提高了学生的实践技能，实现了由知识向技能转化的能力。当前，加强各类实践性教学已经成为各高校的共识，我校在修订新版教学计划时，有针对性地突出实践教学环节的比重，开设适合本专业的课程设计题目，以培养和提高学生的综合素质。
一、电子技术课程设计存在的问题
我院为适应新的教学大纲的要求，不断探讨电子技术课程设计新的教学方法，教学质量得到一定的提高，但由于社会发展对人才的多样化和多层次化的更新需求，仍存在一些实际问题。首先是传统的电子、电气、测控、自动化等专业的电子技术课程设计题目单一、专业针对性不强。教学实践环境偏“硬”，没有加强一些优秀的设计软件的学习，和工程实际问题离得太远。其次是电子技术课程设计往往由老师将印刷好的电路板成品直接发给学生，学生按照设计好的电路原理图焊接元器件，最后进行调试。只要电路原理图连线准确，焊接点牢固，基本上都可以调试出较好的结果。然而，实践教学中发现，很多同学对电路中的各应用模块功能和具体的元器件的参数如何选择不太了解，设计的局限性限制了学生的发挥，没有达到最佳的实践效果。因此，优化电子课程设计内容，改进课程设计的实现模式，培养学生的创新能力是电子技术课程设计改革的重要方面。
二、电子技术课程设计改革的方法
1.优化电子课程设计内容。电子技术发展迅速，产品更新换代快，新技术和新方法层出不穷。为了适应这种变化，使学生们能够更好地掌握当今技术发展，高校应该优化电子课程设计这一实践环节，淘汰陈旧的元器件和设计方法，增加新的课程设计的内容和设计手段，充实教学内容。电子课程设计时间紧，任务重，要求在1.5周内完成从总体方案确定单元电路设计参数计算器件选择电路图绘制电子电路仿真焊接调试撰写设计说明书等一系列任务，这就要求同学们能对所学的内容很好地融会贯通，形成完整的知识体系，才能较好完成课程设计的环节。这就需要建立系统、科学的课程体系。即在课程设计开始之前，学生们应该修完电路、模拟电子技术和数字电子技术等相关课程，同时应该增加电子工艺实习、单片机、计算机电子辅助设计CAD和Protel软件设计电路板等一系列电路设计模块，使课程设计环节更深入、更丰富、更科学。在课程设计的选题上，指导教师应该选择具有实用性、综合性、先进性的题目，题目既不要太大，也不要过于简单，应该符合教学大纲的要求，突出理论联系实际，激发学生们对课程设计产生较浓厚的兴趣。还可以让一些动手能力强，参加过课外科技竞赛，有实战经验的同学自拟课程设计的题目，鼓励学生设计多套设计方案，自行选择器件，计算元器件参数等，拓展学生工程实践的经验和创新意识的培养。在设计过程中，指导教师及时指导与纠正错误，总结设计过程中出现的新思路和新方法，不断改进和完善设计内容。
2.改进课程设计的实现模式。传统的电子技术课程设计，根据预先设定好的方案，将插座、电子元件等在电路板上面手工连线进行焊接，然后再使用信号源、万用表等电子设备进行调试，检验一定的模拟输入信号下是否产生对应的数字信号。如果输出与输入信号不符又无法查明具体原因，就需要更换较多的元件进行试验，既浪费了大量的时间又增加了材料的损耗。随着计算机技术的飞速发展，将电子设计新技术、新方法融入到设计中，建立仿真实验平台，使学生们可以在计算机上进行电路设计和仿真，提高了效率和准确性。常用的仿真软件如Protel和Mutisim都可以根据仿真给出相关器件的参数，以及输入输出数据和波形图。我校的仿真软件选取的是Protel99SE软件,它是一个基于Windows平台的EDA设计系统,主要包含五大功能模块：原理图设计模块、印刷电路板设计模块、自动布线模块、可编程逻辑器件模块和仿真模块，它的功能模块在课程设计中可以起到验证、纠错和优化的功能，简化了设计与验证的过程。
3.注重过程，培养学生的创新能力。在实践教学环节中，设计结果虽然重要，但整个设计过程更能培养学生的创新能力和综合素质。指导教师只从设计要求和内容上进行指导，放手让学生自己去查阅资料，设计方案并进行论证。尽可能让学生走出校门，自己进行市场调研，对新的电子产品和器件有所了解，自主选择和购买。这样更能激发学生的学习热情，提高理论联系实际的能力。开放实验室管理，让学生在整个课程设计期间自由安排时间，设计、装配和调试自己设计的电路；提供网路服务，学生可以在网上下载学习资料、研究设计方案和进行相应的仿真设计；提供充足的元器件和调试所需的一切实验室设备，保证设计过程的顺利进行，为学生们提供自主宽松的学习环境。
4.完善考评制度。建立科学完善的考评制度，对学生成绩进行合理公平的评定，是保证教学质量和充分调动学生积极性的重要方面。根据课程设计的内容采取不同的侧重点进行评分，将课程设计细分为设计过程、焊接过程、调试结果和答辩等内容，按照3：3：3：1的权重综合各项分数得到最后的成绩。指导教师对每个学生的表现要把握准确，既要考虑过程的完成质量，还要考虑学生本身对理论的掌握和实际问题的联系，对有创新思维的同学要相应提高分数。
课程设计作为一项重要的实践环节，有利于学生们对理论知识的深入理解，并及时了解前沿的新技术和新方法，培养学生的创新意识，增强动手能力，为后续课程的学习和走向工作岗位打下坚实的基础。实践证明，实施的电子技术课程设计改革是有效果的，在全国和辽宁省举办的各种如“挑战杯”“大学生电子设计竞赛”等课外科技创新活动中，我校大学生均取得非常好的成绩，学生的工程实践能力和创新能力得到明显提高。
参考文献：
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关键词：Multisim7 ；74LS90 ；交通信号灯
Design and Simulation of traffic signal lamp based on Multisim7
WANG Xue¬¬zhong
Wanbo Institute of Science and Technology, Hefei 230031, Anhui ,China
Abstract: with the rapid development of computer technology, computer simulation software Multisim7 in electronics course design is widely used, this paper introduces the function and characteristic of Multisim7, and combining the traffic signal lamp design and simulation as an example, a further indication of Multisim7 in digital circuit course design application
Key words: Multisim7；74LS90 ；traffic signal lamp
1 引言
在传统的数字电路课程设计当中，通常都是在实训实验室里用元器件、导线、面包板进行连接，再用仪器进行测试，由于受到实验设备、材料、经费等条件限制，往往达不到预期的效果。同时电路连线也较多，学生也会因经常连错线而导致元器件的损坏，还有面包板在使用一段时间以后，经常会出现接触不良的现象，需要花费大量的时间精力检查、排除故障。随着计算机技术的飞速发展，计算机仿真软件Multisim7广泛的应用，为数字电路课程设计提供了极大的便利条件，有效地克服了传统课程设计的不足，起到事半功倍的效果。
2 Multisim7功能介绍
Multisim7是加拿大Interactive Image Technologies公司于2003年推出的电子仿真软件，是Multisim2001的升级版，是目前电子仿真软件中比较实用和广泛流行的一款。它具有操作界面方便友好，元件库丰富（提供了从分立元件到集成电路、从模拟电路到数字电路等领域6000多种元件或模型，并可以导入新元件，建立用户元件库），完整的模拟/数字混合仿真，强大的分析功能和虚拟仪器功能，可以与电路板设计软件无缝连接，能直接打印输出实验数据、曲线、原理图和元件清单等。总之，Multisim7如果和其它相关软件配合使用，可以完成从电路原理图输入、电路分析、仿真、自动化部线到制作印刷电路版等全套自动化工序，是一种功能相当强大的仿真软件。
3 交通信号灯设计与仿真
在数字电路课程设计中，交通信号灯是传统的设计项目。下面以交通信号灯的设计与仿真为例，说明Multisim7在课程设计中的应用。
3.1 设计任务
假设有某个十字交叉路口，分别有南北（NB），东西（DX）方向两条道路，交通信号等的控制方式如下：
南北（NB）道路绿灯先亮3秒、然后再黄灯亮1秒，此时东西（DX）道路为红灯亮4秒；而南北（NB）道路为红灯4秒时，东西（DX）道路先绿灯亮3秒，然后黄灯亮1秒；如此循环。
从上述可知：交通灯控制的一个循环的时间为8秒，可以采用一片2-5-10进制异步加法计数器74LS90来完成时间控制，相当于模8的计数器。
假如南北（NB）、东西（DX）道路的红、绿、黄等分别用RNB、GNB、YNB和RDX、GDX、YDX表示，则交通信号灯电路的真值表。
3.2 计数器设计
74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成,将输出QA与输入INB相接，就构成8421BCD码计数器。74LS90是由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，整个电路可分两部分，其中FA触发器构成一位二进制计数器；FD、FC、FB构成异步五进制计数器，在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端R01、R02和置位（置“9”）端R91、R92。其引脚排列图和功能表。
根据芯片的引脚和功能信息设计的电路如图3所示：
3.3 计算交通灯逻辑逻辑表达式并化简
根据交通信号灯控制电路的真值表，通过Multisim7提供的虚拟器件逻辑转换仪就可以获得对应的逻辑表达式。图4所示为获得YNB逻辑表达式的方式。在逻辑转换仪中分别选择A、B、C、D四个输入端，将YNB的真值表输入右侧，执行 ，就可获得逻辑表达式，YNB= 。对照74LS90芯片可获得实际逻辑表达式为：YNB = ，同理可以获得其它灯的逻辑表达式。
GNB= + RNB = RDX=
GDX= + YDX=
3.4 交通信号灯控制电路的实现
根据上述逻辑表达式，可以用门电路画出相应的电路图，如图5所示。
3.5 电路仿真
交通信号灯控制电路的控制规律可以通过图5所示的电路中的指示灯观察，为了更直观地观察各灯之间的时间关系，可以将该电路的指示输出接到逻辑分析仪中，即将RNB、GNB、YNB和RDX、GDX、YDX六个端口依次接到逻辑分析仪进行仿真分析，仿真的结果如图6所示，从输出的波形中可以看出与真值表中所描述的关系一致，说明电路设计是正确的。
4 结论
与传统的课程设计相比较，Multisim7仿真软件具有元件库丰富，虚拟仪器齐全，连线快捷，查找问题方便，而且还不怕连错线，不怕烧坏芯片等优点。在交通信号灯设计过程当中，我们要留意在使用逻辑转换器生成各灯的逻辑表达式时，A、B、C、D四个变量依次表示二进制的从高位到低位的变化，这刚好与计数器74LS90上表示的相反。因此，我们应根据实际接线情况对逻辑表达式进行相应的调整，否则会出错。
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通过对“运动控制”课程设计教学的研究与实践，提出了交流电机矢量控制调速系统课程设计的新方法。将矢量控制的理论模型与变频器实际的矢量控制系统结构图进行对比分析，研究变频器的矢量控制和工艺流程PID控制器所包含模块的参数设置，综合运用现代运动控制系统的现场总线通信与PLC编程技术、人机界面与组态软件技术，完成具有实际工程背景的课程设计。丰富了运动控制课程设计的教学内容，促进了学生的理论知识与现代工程技术密切结合。
关键词:
课程设计;交流调速系统;矢量控制;变频器
“运动控制系统”教学容易出现重视理论分析和传统教学实验，轻视实际控制系统中先进技术应用的分析;“运动控制课程设计”又经常成为理论上的设计，或控制系统理论模型的仿真验证。受实践教学环境限制，选题一般是双闭环模拟直流调速系统设计及调试，或是数字直流调速系统设计及仿真。交流调速课程设计一般是基于稳态数学模型的SPWM变频技术、V/f协调控制方式、单闭环无静差数字调速系统设计及仿真;变频电源硬件电路包括三相电压源型变频电源主电路、保护电路、单片机的检测、控制电路和驱动电路设计。从开关器件、控制电路的参数计算到软件的设计编程，内容丰富、时间紧凑。虽然对系统的整体设计训练有很大帮助，但与实际工程应用现状差距很大。提高变频电源的效率在硬件电路上要求尽可能提高功率器件的开关频率、采用软开关技术、完善的功率器件驱动电路和缓冲电路的设计;软件上还得考虑改进正弦调制波等［1－2］。而两周的课程设计时间要完成类似这种交流调速系统的软、硬件设计，更进一步从变频电源到采用矢量控制理论的数字调速系统的设计及仿真，会有很大难度。考虑到无论采用什么数学模型处理交流电动机变频调速问题，变频电源硬件电路基本上是一样的或是通用的。因此可以考虑在“电力电子技术”课程中布置大作业或开设“电力电子技术课程设计”，完成数字交、直流调速系统硬件电路的设计。基于动态数学模型的交流电动机矢量控制技术已经相当成熟，在中、高档变频器中得到广泛应用。因此课程设计的选题应该覆盖矢量控制技术，采取有效措施加强理论教学和实际工程先进技术应用的结合。深刻理解矢量控制理论在交流调速系统中的应用;如何利用变频器构成闭环控制系统;如何采用工业现场总线、PLC，将变频器集成在大型复杂控制系统中。为此实验室做了“运动控制课程设计”的教学改革研究，并设计了异步电动机协调控制的综合实验平台。
1矢量控制数学模型
交流调速的教学往往是数学公式推导多、仿真也仅限于课堂教学演示。学生缺少相关的训练，对电机数学模型及各种控制方法难以理解，更不清楚矢量控制理论在实际系统中如何实现［3－4］。所以课程设计开始要引导学生对教材中各种矢量控制系统模型特点进行分析总结，并对西门子MM440变频器的各种控制结构图［5］进行对比分析，找出理论上与实际交流调速系统最接近的控制模型，深刻理解矢量控制技术在实际系统中如何具体实现。相关文献［6－8］有多种矢量控制理论的异步电动机控制模型。按照转子磁场定向的矢量控制系统、根据其对磁链处理方法不同又分为间接矢量控制系统和直接矢量控制系统，后者模型一般包括速度调节器、转矩调节器、磁链调节器，甚至包括三相电流调节器。其中，逆变器采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的异步电动机直接矢量控制变频调速系统与实际变频器中的矢量控制模型比较接近。控制系统结构图都设置了转速和磁链两个闭环子系统，但实际系统没有设置磁链调节器和转矩调节器，而是通过励磁电流调节器和转矩电流调节器实现解耦控制。根据电机转速获取方法不同又分为不带编码器(SLVC)的和带编码器(VC)的矢量控制模型;两个模型根据控制系统给定值不同，又都具有转速控制及转矩控制两种方式。但这里的转矩控制是指变频器的控制方式，区别于理论上同样基于动态数学模型的异步电动机直接转矩控制系统。图2中速度调节器、转矩电流调节器及关于转子磁场定向角辨识的3个模块都含有可设定参数，根据系统运行可以精确调试，或者采用变频器默认参数值。磁链闭环子系统的不同是实际系统与理论模型的主要差别:磁链子系统中磁化曲线模块的输出，作为励磁电流调节器的给定值。因此实际操作中，预先通过变频器参数设定环节测量电动机的磁化曲线显得非常重要。通过模型分析，学生不仅深入了解矢量控制理论在实际系统中的应用技术，而且容易理解变频器有关矢量控制参数的物理意义以及设置。
2工业过程闭环控制
西门子MM440矢量变频器的控制方式按照电动机的数学模型可以分为两大类:基于稳态数学模型的V/f特性控制和基于动态数学模型的矢量控制［9］。前者又细分为V/f线性的、带有电压提升的、滑差补偿的几种方式，但都是电机转速开环控制;而后者是转速闭环控制。为了满足实际控制系统的要求，变频器提供了工艺流程PID控制器。以节能为主要目的的异步电动机调速系统一般只需要平滑调速，对动态性能要求不高，适合采用V/f特性控制方式，如变频供水和通风系统。课程设计题目要求学生设计由PLC、变频器和两台电机组成的“一拖多”变频供水系统。完成从变频器的控制方式、闭环控制系统的给定、反馈通道和反馈信号等变频器有关参数设置，到PLC的简单控制程序。熟悉系统的PID控制器默认参数及调节范围，并在最后实验过程中运行调试。硬件电路包括接触器、PLC的控制电路，还有从实验平台数字电压表箱取出负载发电机输出电压信号，模拟供水压力反馈信号给变频器的模拟输入端子。
3工业现场总线
现代运动控制系统很少是单台变频器(电机)运行，往往是数台变频器协调控制，系统中还有各种数据采集及其他智能终端设备。矢量变频器在复杂系统中仅仅是一个高智能的电机驱动器，依靠其扩展通讯模块集成到工业现场总线控制系统中。课程设计典型题目—多电机协调控制系统，要求学生设计卷绕机械装置驱动控制系统。这里不仅要控制卷材的张力还要协调两台电机的运行速度［10］，两台电机分别采用转矩控制和转速控制。变频器适合采用无脉冲编码器的矢量控制(SLVC)方式。SLVC的控制性能取决于变频器相关参数的设置以及电动机数据测量的精度，因此，系统调试前必须用变频器对电动机所有参数进行自动检测。主、从电动机协调控制实验平台采用低成本的集成方式。采用西门子PLC200SMART可编程控制器和两台MM440变频器，通讯采用485总线、USS通讯协议，因此不需要额外的现场总线通讯模块。PLC200作为主站控制变频器，按照系统的设计要求设置变频器的控制参数，控制电动机的启动、停止，控制方式的切换，运行速度的协调等;并采集每台电动机的运行数据传送到工作站。除了交流调速系统外，典型的直流电机双闭环数字调速系统、机器人［11－12］及车辆控制等作为课程设计题目具有丰富的研究内容，所以要不断地为学生创造相应的实践教学环境。
4结语
“运动控制”课程设计的教学过程具有综合性、实践性和创新性的特点，课程设计过程要启发学生以掌握的理论知识去分析先进工程技术实际模型。这里特别要注重矢量控制结构图中理论与实际的差距，掌握变频器参数设置及工艺流程PID控制器的应用，以及现代运动控制系统中工业现场总线技术、人机界面与组态软件技术的综合应用。
作者：徐江宁 单位：大连理工大学电子信息与电气工程学部
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“电路分析基础“”模拟电子技术“”数字电子技术”作为电子信息工程专业的专业基础课，它不仅为后续专业课程打基础、提供知识储备，更为重要的是使学生具有本学科领域内扎实的专业基础知识、合理的知识结构、终身自我发展和开拓的能力，培养学生进行科学研究的基本素质、科学的思维方法及创新能力。在传统的课程设置中“，电路分析基础”被定义为“电路”理论的入门课，与“电子技术”课程的界限划分严格，课时分配上更重视其独立理论完整性和系统性，而较少考虑其实践性和如何为后续课程服务；传统的“电路分析基础”课程内容都不涉及与电子器件有关的内容，只研究理想化元件模型构成的电路，不讨论其建模背景，课程重点过多集中于“列电流电压方程求解”；导致学生在学习完该课程后宏观层面没有模块端口特性、子电路抽象和分层分析处理的概念，微观层面并不知道具体的理想器件和实际电路中的元件如何对应（例如受控源和开关）。“模拟电子技术”“数字电子技术”课程在大多数应用型本科院校的培养方案中设置为第三四学期开设，根据后续课程开设顺序前后次序有所调整。从三门课程内容的前后承接关系考虑，课程开设顺序依次为“电路分析基础“”模拟电子技术“”数字电子技术”，若考虑为“微机原理与接口技术”等第四学期开设的课程服务，课程开设顺序依次亦可调整为“数字电子技术”在前“模拟电子技术”在后；但不同程度上均存在课程内容前后衔接不紧密，部分知识点重复覆盖，理论与实验内容不协调的问题。为保障教学质量，培养学生的工程应用和创新意识，将“电路分析基础“”模拟电子技术”“数字电子技术”三门课程纳入“电子电路”课程体系进行优化改革是解决现有问题的有效途径。
2基于课程体系建设的调整优化
“电路分析基础”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”三门课程的内容前后联系紧密，考虑课程之间的相互衔接，从课程体系角度对课程内容进行优化和整合是目前较为有效的解决方案。
2.l课程衔接设置与内容整合
课程内容改革要从整体考虑，即应着眼于课程体系建设为目标，对教学内容进行优化、整合和改革。如何在有限的学时内保证课程的完整性和系统性避免重复性，将最基本的知识、技能传授给学生是必须面对并设法解决的问题。为保持课程体系的衔接和紧密联系，陕西理工学院电子信息工程专业采用“电路分析基础“”模拟电子技术”“数字电子技术”课程开设顺序，为保证该课程体系与后续“微机原理与接口技术”等课程的前后衔接关系，将原培养计划中的开设时间前移。“电路分析基础”设置为第二学期第三学期开设，第二学期讲授“电路模型和电路定律“”电阻电路的等效变换“”电阻电路的一般分析”“电路定理”“储能元件“”一阶电路和二阶电路的时域分析”等基础知识，并适当引入二极管、三极管、集成运放等电子元器件的介绍，且在课程中以例题形式说明其基本的模型和分析方法，同时加强非常重要的戴维南定理的内容，以便为第三学期开设的“模拟电子技术”打下坚实的基础。在学生学习完“模拟电子技术”后第四学期前十四周开设“数字电子技术”课程，“微机原理与接口技术”设置为第四学期第四周开设。通过优化理顺课程间的相互关系，此方案的实施不仅解决了课程理论学时压缩的困境，而且有助于教学质量的提高。
2.2理论与实践教学相互补充与加强
“电子电路”课程体系中课程的共同特点是兼有理论和实验两个环节，二者相辅相成，相互补充。为保证内容进度上的协调，增强实验促进理论知识理解和工程实践动手能力提高的效果，从课程体系建设角度出发，制定了统一的教学大纲。为了帮助学生更快地将实际电子电路与理论教学建立直接的联系和对比，更好地掌握教学内容，强化知识点，提高学生的动手能力和工程应用的素养，实验环节按照理论教学的重点、难点设置实验内容，为了加强理论与实验知识传授的标准化，减少双方知识的重叠，对实验环节的时间和任务以及任务量做合理的调整和安排。
2.3层次型实验体系建设
从培养工程系创新型人才的角度出发，基于“电子电路”课程体系建设的思想，建立“以人为本，激励创新，目标驱动，融合贯通”的实验教学体系。将实验内容分为验证性、综合性、设计性、创新性四个层次，并在第三学期末和第四学期末增加“电工电子工艺实习”“电子技术课程设计”实践环节。基础验证性、综合性实验重点培养学生的基本实验技能和方法，学会正确记录数据，科学分析处理数据，规范撰写实验报告；设计性、创新性实验要求学生根据具体的应用问题，从实际工程应用角度完成设计、仿真、安装调试的全部过程，以提高学生的实验兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力和工程创新意识。
3教学方法和手段的改革
3.1转变教学观念和授课方式
从过去的以教师为中心，课堂为中心、传授知识为目的的传统教育观念，转变成以学生为中心，学生学到和如何利用知识的新观念，引导学生主动学习。在教学过程中增加主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力。采用多媒体结合板书授课的同时引入演示实验，用投影仪展示实验的实物和实验的波形、结论，激发学生的学习兴趣，增加对知识的理解。
3.2开放课堂教学，培养仿真设计能力
课堂教学与工程教育新模式“构思—设计—实现—运作”进行有机结合，精心设计课堂引导问题，在课堂教学中与学生实时互动。“电路分析基础”从基本电路阶段就开始引入EWB仿真软件，结合电路对EWB的功能和使用加以介绍；“模拟电子技术”讲授模拟电子基础知识的同时引入Multisim等仿真软件的使用介绍；“数字电子技术”课程讲授的同时引入VHDL语言，利用ALTERA公司的QUARTUS软件综合训练学生进行数字电子技术综合设计。
3.3加强实验教学，培养归纳总结能力
实验教学中通过验证性、综合性、设计性、创新性四个层次实验项目的设置丰富实验内容，通过“电工电子工艺实习”和“电子技术综合课程设计”强化了学生对知识体系的理解应用，把“电路分析基础”“、模拟电子技术”和“数字电子技术”相关联的知识点有机结合起来。培养学生以工程问题为背景来分析计算具体的电子电路。实验指导中教师的指导形式采用自然分层分流，因材施教的方案，营造人人可以成才、人人都能成才的育人环境。分流分层，因材施教思想的核心是根据具体实验项目类型指导形式明确化，验证性、综合性对全体学生开设，采用集体辅导和讲解的形式进行，所有学生必须掌握基础知识、常用工具和基本分析技能。对学有余力的学生开放创新实验室，通过专题讲座的形式开出设计性、创新性实验，重点讲解与实验项目相关的设计方法和调试手段，鼓励学生自主提出不同的设计方案。从而实现分流分层培养，达到因材施教，个性化培养的目的。实验考核与测试科学规范化，根据实验项目类型不同安排多次阶段考核与交流答辩，帮助学生巩固实验内容，提高工程实践水平。重视学生实验报告的撰写，每个实验项目均要求学生按照正式论文格式撰写实验报告，必须重点处理实验测试数据，严谨分析得出实验结论。
4结束语
