时间：2022-09-19 07:07:46
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篇电子设计论文，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。
通过组织和指导学生参加全国电子设计竞赛和陕西省大学生TI杯模数混合电子设计大赛，我发现存在以下问题：
1．1学生掌握的知识面窄学生选定一个项目后，根据给定要求提出的设计方案很少，只能将典型电路进行生搬硬套。对理论的基本知识和技能掌握的不够全面，对器件的了解和阅读的文献资料较少。
1．2学生对仪器仪表设备使用不熟练学生在进行调试电路时，对部分仪器的使用不够熟练，从而导致在测试电路时出现错误，观察不到正确的实验现象和实验结果。这样，既延误了时间，又对实验项目的方案得不到有效论证。
1．3学生应用计算机知识的能力有限电子设计竞赛中很多题目都要求使用单片机才能完成相应的设计要求，但是部分学生对使用单片机编程技巧掌握的太差，对一些功能要求不能够通过计算机编程而达到相应要求，从而导致成绩不理想。还有部分同学不会使用计算机软件进行电路的设计和仿真测试，导致方案论证和书写设计报告论文时出现问题。
1．4对新型器件和技术的了解及应用能力较差电子设计竞赛中的一些题目如果能够采用一些新型器件和技术，将会使得设计电路简单，性能等各项指标均高于传统的电路。我们的学生在这方面获得的知识和技术有限，与大学生电子设计竞赛的要求还有一定的差距。
2电子设计竞赛对我院实践教学改革的促进作用
2．1减少验证性实验，增加设计性创新性实验在课内实践教学中要增加综合性和设计性实验项目。如：在《数字电子技术》实验教学中根据“循序渐进”的原则先开设基础实验，再开设综合实验，最后开设设计性创新性实验。要求学生运用数字电路的知识实现八位流水灯循环显示电路，内容包括了译码器、计数器、移位寄存器和555集成定时器等知识的综合运用。学生通过任务要求首先会选择合适的器件，其次根据电路的设计要求提出设计方案，设计出电路图，最后连接电路调试完成设计任务，写出实验报告。这样的实验训练了学生用所学知识解决实际问题的能力，为学生以后设计电路打下良好的基础。
2．2实验手段的更新开展EDA应用技术，以计算机辅助分析和设计为核心的虚拟实验环境和现实实验环境相结合的实验教学平台。通过虚拟实验环境对一个完整项目的设计和实现，使学生迅速掌握电子设计的理论、方法和技能。在现有的实践教学中舍弃了过时陈旧的内容，如模拟电路中过多的分立元件电路实验，数字电路中过多的小规模集成电路实验；引入新的内容，如集成运放的各种应用，电子线路系统设计等。增加了电子线路软件仿真的内容，使硬件软件相结合，丰富了实验手段。并将虚拟仿真实验教学融入到实践教学中去。
2．3促进实践教学方法的改革我们在原来的集中课内实验教学方法上增加了开放式实验教学。开放主要是在时间和内容上开放。学生可自主选择时间进入开放实验室，在开放时间内由开放实验室管理员参与管理，指导老师每周对开放实验室管理人员和参与开放人员进行相应的培训和指导。让学生管理员参与日常的管理和维护，这样锻炼了学生自主学习、自我管理、发挥潜能的能力。在开放内容上，学生根据自己的情况选择各开放实验室提供的开放实验项目，也可根据自己的专业和爱好选择规定以外的其他实验项目。我负责开放的实验室有电工电子实验室和电子测量与智能仪器实验室，学生通过具体的实践操作，学会了仪器仪表的使用和测量方法、常用工具的使用和基本的焊接技术，掌握了典型电路的连接和故障处理方法，从而提高了电路的分析和设计能力。同时，实验室的开放加强了学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力，也为电子设计竞赛的选拔输送了大量的人才。
2．4促进教师的教学水平电子设计竞赛，是对学生掌握电子理论知识和实践操作水平的检验，同时也是对高校教师师资水平、实验室硬件条件及高校实践教学质量水平的检验。例如我院的电工电子、单片机、EDA等课程实验基本是单独负责授课，这样，教师对所负责的这一门实验内容非常熟悉，但是时间长了对其它方面的内容缺乏联系。但是教师通过组织和指导学生参加电子竞赛的培训的过程中，可以将多方面的知识融合在一起，提高综合能力。我们做为教师只有在不断学习新知识、新技术和开展教研室活动中，不断拓宽知识领域和提高自身的业务能力，才能更好地指导电子设计竞赛工作。
3结束语
论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
中国-2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
（一）成立电子设计兴趣小组阶段
成立电子设计兴趣小组的目的是为那些学有余力的同学提供一个拓展课程和专业知识场所，创造一个同学们进行电子设计交流的机会。兴趣小组活动以教师为主导，学生为主体，在老师的指导下采用高年级学生带低年级学生的方式，常年开展活动。对于一年级的同学，主要是提高他们程序设计能力；对于二年级同学，提高他们单元电路的设计、安装、调试以及单片机开发和应用的能力；对于三年级同学，主要提高他们系统电路的设计、安装和调试能力。电子设计兴趣小组对队员的进入和退出要求不作严格规定，有兴趣有毅力的学生会坚持下来并认真完成任务，跟不上的学生就会自动退出。
（二）中期培训阶段
在每年的3月初，正式启动参加全国或全省大学生电子设计竞赛相关工作。因成立电子设计兴趣小组的目的之一是为电子设计竞赛培训后备力量，所以参赛学生主要在电子设计兴趣小组中产生。这个阶段培训的主要内容是在电子设计兴趣小组活动项目的基础上，对单元电路、单片机小系统和EDA小系统应用进行设计、制作和调试。培训时间在每周的周末，每周培训结束后，指导教师会布置一些项目让学生做，并在下一次课前检查学生的完成情况。在6月底，教师根据每次任务的完成情况进行筛选，并最终确定暑期培训队员。
（三）暑期赛前培训阶段
经过中期培训以后，按照比赛要求让学生自愿组队。在队内，队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向，对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间，分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围，赛前半月进行模拟比赛演练，严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后，准备好相关的仪器和器件，并让学生进行有针对性的准备。
（四）赛后工作
在学生完成参赛作品测试后，召集指导老师和参赛学生召开专门会议，对本届比赛的作赛后总结，总结本次比赛题目涉及的知识点，完成项目时的不足之处，以及今后努力的方向。最后，并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存，传承给下一届的学生作为参考。
二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革
通过组织学生参加大学生电子设计竞赛，发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题，我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。
（一）理论和实践并重，不断完善课程体系和教学内容
根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容，我们对课程体系和教学内容进行了调整，调整主要内容有三个方面，第一，理顺各门课之间的衔接关系，做到教学内容知识宽但不重复。些外，为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术，我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程，分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二，在重视理论教学的同时，加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外，还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课，在实习环节增加了《综合设计》实践环节，让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三，由于可编程器件的不断发展和应用，对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中，我们增加《数据结构》等程序设计类课程，以加强对学生程序设计能力的培养。
（二）实践教学体系改革
根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索，我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系，实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面，对于基础性和设计性实验，我们规定了必做内容和选做内容；对综合性和创新性实验，我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样，对学生即达到某一实验目的的共性训练，又实现了对学生的个性化培养。
（三）不断丰富教学方法和教学手段，提高了教学的质量和效率
除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外，我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中，对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作，我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段，不仅提高了教学质量和效率，而且节约实验成本和实验室的有效利用率。
三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设
大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求，原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台，我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标，建成了7个实验平台：高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度，为最大限度地发挥实验室的效能，除实验教学所安排的时间段外，其他时间段面向所有学生开放，这种管理方式，保障了多元化实践教学模式的正常运行。
四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设
大学生电子设计竞赛题目有类型较多，涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中，教师会接触到各种各样的知识和技术，在指导竞赛过程中，教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野，每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导，教师在参与实践的过程中，不断积累经验，吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助，而且也会慢慢找到自己的研究方向，并充分运用以往的研究经验，形成清晰的学术观念，逐渐地提高自己的科研能力。因此，竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。
五、结语
［关键词］高职；电子设计自动化；微课；改革
高等职业院校设立的目的就是为了培养技术型人才。随着时代的发展，多媒体技术越来越发达，各大职业技术院校也为了适应时代的发展不断进行教学改革。在这其中，“互联网+”对教学的影响越来越大，因此不少教师尝试将两者进行有效的整合，在此基础上诞生了“微课”这一教学模式，而这一模式的诞生有效推动了课改的进程，对提升高职电子设计自动化课程的发展是非常理想。那么如何在教学中加以利用这一新颖的教学模式呢？笔者结合教学实践进行了初步探索。
一、为何选用微课
电子设计自动化是一门理论与实践并重的综合性课程，在教学的过程中其更加重视对动手能力的培养。从其教学大纲来看，其最终希望通过教学达到这样的教学效果：掌握用如何用计算机和EDA工具来进行电路的仿真和设计；掌握VHDL语言的基本语法结构并学会如何利用其进行简单的编程；学会如何使用开发系统设PLD器件并熟练掌握整个流程等。而微课是指通过录制视频让学生进行自学以及复习。这一教学模式内容较为精炼，在施行的过程中能够突出教学的重难点；其课堂展现的形式从总体而言更加的多样化，更为符合学生认知的特点；微课打破了传统课堂的束缚能够让学生进行自主的学习。面对教育改革的趋势，将电子设计自动化课程同微课有机地整合起来，能够达成以上教学目标，并且让学生学习起来更加轻松，从而高效地完成教学目标，因此在教学中应用这一教学模式是非常的有必要的。
二、如何利用微课
（一）明确教学目标。利用微课在电子设计自动化教学中组织教学，教师还是应该将教学目标作为教学的根本，从教学目标出发去设计课程，从而使微课的教学与教学目标相匹配，从而保证教学能够达成预期的教学目的。需要注意的是微课的教学内容应该精炼，因此一节微课中不要设计过多目标，要将教学的内容落到实处，让学生能够抓住重难点，从而更高效的学习。例如，在学习如何使用muiltism电路仿真软件这一部分知识点的过程中，将这一部分内容划分为五个知识点：muiltism的入门认识、muiltism的电路仿真与以及如何分析、在模拟电路中muiltism的应用、在数字电路中muiltism的应用、在综合电路中muiltism的应用以及最后的电路图仿真分析。在提炼了教学的重难点以后，笔者将每一部分的知识录制成一个视频，然后在此基础上还安排了一定的学习实践活动，这样学生在进行实践操作的时候就能明白这样做的原因，从而将理论与实践相结合，这样就能将所要学习的内容内化，从而获得更加长足的进步。（二）完善教学内容。电子设计自动化教学在教学中主要包含理论与实践知识的学习两大部分，教师在教学的过程中必须认识清楚这两点，然后在此基础上去进行课程的设计以及完善。在明确教学目标的基础上，教师就应该通过微课去完善教学内容。在满足教学主线的基础上，教师应该结合教学设计的内容融入微课这一模式中，对教学内容进行重新规划，从而增强学习内容的连续性，从而开发出模块化教学的方式，并且作为教师在此基础上还应该善于利用各种媒体工具帮助学生在课下学习。这样，学生就能拥有更多自主选择的机会，逐步掌握学习上的主动权。此外，教师在上课之前可以利用QQ等社交软件，将微课视频下发到学生手中去，并在此基础上让学生从自身的需要出发去建立学习小组，教师在此过程中要加以正确引导，从而帮助学生更好地学习。（三）制定健全的微课教学评价体系。电子设计自动化教学在教学任务完成以后，希望对学生能够进行一定的评价，从而为接下来学习任务的规划打下良好的基础并为教师教学计划的制订提供依据。在高职电子设计自动化教学中开展微课教学，教师也要随之转变评价体系，在评价的过程中以学生作为主体，让学生对自身学习成果进行展示，让学生之间相互评价，从而在轻松的氛围中提升学生的综合实力。
三、结语
综上所述，在电子设计自动化教学中应用微课对于提升教学的效率以及学生学习的积极性都是非常有利的，在教学改革的过程中作为教师应该以教学大纲为本，以学生的需求为出发点，结合微课的特性，从而使得这一课程能够焕发出最大的活力，从而全面提升高职人才培养的质量，在电子设计自动化教学中发挥出微课的最大化作用。
作者:何宏潜 单位:梧州职业学院
参考文献：
一、电子专业创新型人才选拔的重要因素
电子设计竞赛作为电子专业教学改革的风向标，在创新型人才的选拔上作用凸显。培养符合大赛要求的创新型人才不仅需要精通专业知识，还需要具备很好的综合素质，为了做到有的放矢地进行选拔工作，需要从以下几个方面考虑：
（一）专业兴趣是成功的基础
兴趣是学习的原动力，进行电子设计竞赛人才选拔首先就应当考虑学生对应用电子的兴趣，这种兴趣可能是多方面的，比如对科学技术的向往、对自身能力的肯定等等。在兴趣的驱动下，学生才会自觉地钻研课外知识，积极主动地去处理各种问题，并以极大的毅力坚持下去。
（二）勤奋是竞赛人才的必要条件
通常老师以为凡是聪明的学生就一定是好的竞赛人才，其实这是不准确的，聪明加勤奋才是竞赛人才的必要条件。以往很多有灵气的学生，开始对竞赛的兴趣很浓，也有一定的进步，只是在漫长的准备竞赛过程中极易受外界干扰，不能持之以恒，甚至中途退出，造成了竞赛指导老师的被动性，这就需要加强对竞赛人才责任意识的培养。
（三）学生要有扎实的焊接基础
以往的比赛中，学生设计好的产品在软件仿真阶段能完成所有既定功能，可是到了制作环节却怎么也调试不好成品，最后的原因往往是某一个焊点或电路连接处出现了问题，这种情况在分秒必争的竞赛期间造成了很大的损失，所以要在焊接基本功上让每一个学生重视起来。
（四）要有充足的人才储备
作为每两年举办一次的全国电子设计竞赛，时间间隔较长，人员更换较大，所以每次竞赛时都要考虑下次竞赛人选的培养。因此，在培养本次竞赛人员训练的同时，应该有一部分大一或大二的新生参与整个比赛过程，但不作为竞赛队员，为将来他们参加比赛做好经验和心理方面的准备。
二、电子创新型人才培养的主要方式
竞赛人才的共同特点是对应用电子学习兴趣浓厚、反应灵敏、学习主动、接受能力强、抽象思维质量高，因此培养竞赛选手的指导思想是因材施教。在全程的竞赛准备过程中，学生的主动学习是主导，指导教师的作用是培养学生对产品设计制作保持浓厚的兴趣，调节其积极性，克服学习中的盲目性，指导学生进行课外知识扩展、健全知识体系，培养学生的创造性思维并促使学生全面发展。
（一）课外知识扩展、健全知识体系
大学生电子设计竞赛是以电子电路（含模拟和数字电路）应用设计为主要内容，可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机（主要用于开发）的应用，题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。作为竞赛指导老师要充分强调以上知识的重要性，同时还要让学生充分意识到其他学科的同等重要性。比如2009年竞赛题目中“声音引导系统”、“宽带直流放大器”都涉及到了数学计算，因此指导教师应兼顾竞赛人才的专业发展和各科全面发展的关系，使学生丰富文化底蕴，增强科学素养，最终达到健全学生知识体系的目的。
（二）培养创造性思维
竞赛中的题目通常都有不同的解决方法，比如2009年我们制作的“模拟路灯控制系统”就有两种方案可以选择：方案一采用一片AT89S51单片机外接多路路灯；方案二采用三片单片机进行主从通讯。在竞赛培训期间要求对每一个题目都要进行多种方案的制作，在这个过程中不仅能够开阔学生的思路，而且有助于培养学生的创新意识。
三、竞赛人才选拔和人才培养的具体措施
（一）参赛选手培养程序
学校在组织大学生科技竞赛时，遵循“两个导向”原则：一是科普性导向，即竞赛要面向广大同学，使更多同学了解竞赛并参与进来；二是科研性导向，即举办专业性强、水平高的科技竞赛。因此学校针对不同的学生，分层次开设竞赛选修课。如面向没有电子设计基础知识的学生开设电子设计基础班，采用大班教学形式，一般120-140人左右，以普及竞赛基础知识、激发学习兴趣；而对于具有电子设计基础知识的学生则开设电子设计提高班，采用中班教学形式，一般60-80人左右，以提高竞赛能力为目的；另外，对达到电子设计提高班水平且有初步参赛意向的学生开设电子设计竞赛班，采用小班教学形式，一般为40-50人左右，以培养竞赛选手为目的。通过竞赛班的实战练习，学生对竞赛的内容、设计思路有所了解，也具有了一定的竞赛技能。根据学生在竞赛班中的成绩排名，择优录取，组队时兼顾学生不同的技能特长，做到优势互补。
（二）开展大学生竞赛网络课程建设
网络应用于教学领域，给学生提供了大量便捷的学习机会和丰富的教学资源，使学习活动更加自主化、个性化。竞赛网络课程网站建设要求包含教学文件、实践教学、课堂教学多媒体课件、课外自学课件、课堂作业习题、课外综合习题、模拟考试平台、在线讨论区、历届学生竞赛获奖成果等内容。针对竞赛网络课程网站的建设，学校明确要求网站内容每学期必须有更新，作业和试题每学期要有30%的内容调整；在线讨论必须经常关注，及时答复；每次竞赛完成后，相关内容应在4周内完成上传。
（三）加强指导教师团队建设
在教学业务方面，通过开展各种形式和规模的教学研讨，集体讨论教学大纲、编写教材、完善教学文件、探索教学方法、改革考核方式。通过指导教师的共同参与，确定了各类课程不同的教学目标、教学内容和人才培养定位，鼓励并支持指导教师开展各项科研工作，以教学为基础，以科研促进教学，全面提升竞赛水平。采取“1+1”指导教师培养方式，即每位副高级以上职称的教师带一名新指导教师，通过教学工作的老中青结合，发扬传帮带的教学指导功能。同时，“1+1”培养方式也保证了指导教师队伍的稳定。
（四）面向竞赛学生开设竞赛练习课
练习课采取集中和分散相结合的方式进行。集中练习借鉴“商品超市”和“菜单选择”的管理理念分成不同的课程模块，如计算机程序编程、设计规划、论文撰写、信息处理、案例分析、实战练习等模块，竞赛学生可以根据各自需要选择部分课程模块重点练习。集中练习课由经验丰富的竞赛指导教师主讲，在学生自主选择的基础上，对最终参赛的选手进行所有模块的综合练习。分散练习以学生自主学习为主，在自学过程中，碰到疑问或困难时，竞赛指导老师负责答疑指导。
（五）加强竞赛技巧练习
学校通过开设练习课，分模块对学生进行长期竞赛练习，在竞赛相关技巧练习中，有三个技巧需要重视和加强。
1.信息处理。随着计算机网络的普及和发展，通过网络可以快速获取各个领域的知识，但如何选择有效信息却让很多学生头疼。加强信息处理能力的培养，让学生明确自己需要的和必须把握的信息，建立信息评价标准体系，学会选择有意义的信息，将对竞赛起到事倍功半的效果。
1.学校重视，为参赛创造良好条件
为了使竞赛的各项工作高效率进行，我校在每次竞赛前都成立领导小组。其职责是对竞赛活动进行整体协调以及制定相关政策，组建教师指导组，选拔优秀参赛队员，制定并实施竞赛培训计划等。在组织竞赛方面，从学校领导到各部门领导都十分重视大学生电子设计竞赛。每次都会拨出专款用于电子设计竞赛，同时还制定了相应鼓励政策，以调动师生的参与积极性。各职能部门都积极配合电子设计竞赛工作，为学生提供一切可能的条件。
2.电子设计竞赛促进实践能力的培养
电子设计竞赛是对学生的创新实践能力的一次综合测试。它不同于学校传统的课程考试，不是单凭一张考卷来评定一个人的综合素质。对参赛学生来说，他们是电子设计竞赛最直接的考验者，从对题目的分析到选题、方案设计、元器件的确定、设计装配制作、调试、最后完成作品并写出论文。这对学生的理论联系实际能力、实践动手能力、软硬件综合应用能力、论文书写能力是一个很好的考验。参加比赛的学生都有这样的感慨，通过这样的比赛，自己的动手能力得到了很大的提高，对原来书本上的知识点有了更深入的理解，也发现自己的知识还远远不够，需要大面积的充电。竞赛同时也提高了学生解决、分析问题的能力。学生事先的设计方案并非是最优的，也并非完全正确，在实践的检验中，大部分学生都会碰到这样那样的问题，器件的参数选择不对、连错一个管脚、一根导线走错，都会影响整个电路。这就要求学生在竞赛中必须有耐心，时刻保持清醒的头脑，对故障原因加以分析，找出故障点，有的学生方案设计不合理，要经过多次的改动，在反复的实践中，他们取得了最后的成功，积累了宝贵的经验。通过竞赛，每一位参赛队员都从中学到了许多知识，受益匪浅。
3.电子设计竞赛培养学生市场及工程意识
3.1注重团队精神的培养
团队精神对于企业而言具有相当重要的作用，可以说，在一定程度上，它决定了企业的前途，因此，企业在招人时也很注重人员的团队意识。在电子设计竞赛的培训过程中，我们很注重培养学生的团队精神，在比赛中，三人一组，分工明确，一人负责硬件的搭建，一人负责软件程序的编写，一人负责整理和书写设计报告，对全局要有所把握，三个人需要紧密团结、相互合作、齐心协力，这是最后获得成功的重要因素，任何的不协调都将导致功败垂成。学校采取自愿搭配的原则。由于培训学生来自不同专业，不同班级，每个学生的知识结构、学业特长、个性特征差别较大，不宜盲目地强行组合；而大学生往往具有独立意识，所以采取让他们自愿搭配，自由组合的办法，并在培训过程中注意观察、适时调整，最终确定小组成员。
3.2借鉴公司项目开发的管理模式组织培训，采用工程概念进行设计制作
在学习了一定的基础知识的前提下，采用项目导向的培训模式。这需要指导教师根据历年电子设计竞赛的出题类型，结合本学校的实际情况，为学生选择合适的项目，在规定的时间内让学生完成规定的任务。让学生从分析题目，去图书馆、上网查找资料，确定几套方案，到实践解决问题有一个全面的认识。引入模块化的概念，硬件模块化、软件模块化等，比如，电源模块、单片机最小系统、显示模块、A/D、D/A模块等等，事先都可以做好备用。在培训过程中关注新器件的使用，申请一些样片尝试其使用情况。
4.给学生带来积极的“副作用”
全国大学生电子设计竞赛极大地激发了参赛学生的积极性和主动性，无论成绩如何，参赛者都感触颇多，收获很大。学生普遍认为工程实践能力得到了极大的提高，对电子制作的兴趣更浓，自愿从虚拟的网络游戏中回到了实验室，针对参赛的学生，实验室是开放的，只要是没课时间，学生们都愿意在实验室里，从被动学习变成了主动寻求方法解决实际问题。因此，我们在选拔参赛人员时也从原来的主要是大三的学生扩展到大一、大二优秀的学生也可参加比赛，或与大三的学生进行组合成队，激发他们的学习热情，为以后的比赛培养好的苗子。参加过竞赛的同学在后续的课程中都表现出特有的专注和投入，也有了很多想法，开始认真思考今后的人生打算。这也正是竞赛精神的延续与扩展，笔者觉得也是最有意义的一点。电子设计竞赛的参与有利于学生的就业，很多用人单位提出将参加过电子设计竞赛作为选择条件之一，对参加电子设计竞赛并获奖的学生优先录用。我校参赛的学生目前在上海、厦门、深圳等地都有非常好的工作及丰厚的薪水，比有些本科学校的学生体现出更强的动手能力。
1竞赛的显著效果和存在的问题
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，以“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”的组织运行模式蓬勃发展。在全国四大学科竞赛活动中，因其举办时间长、规模大、参赛人数多、极高的权威性和影响力，已成为高校考核大学生创新实践能力的一个重要标尺，得到了高等教育界和社会的广泛认可。竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。全国大学生电子设计竞赛自1994年举办第一届以来，已经成功举办了九届，每两年举办一次。2009年本专业代表长治医学院第一次参加了电子设计竞赛，我系学生获得省级一等奖一项、二等奖五项、三等奖六项。不仅给本院、本系带来荣誉，更重要的是给我们提供了一个培养创新、协作和钻研精神的平台，是大学生展现自己、积累经验的舞台。这次竞赛给教学工作带来了很大的帮助，以课堂教学改革为切入点和突破口，切实提高了人才培养质量，推进了整体教学改革。首次参加竞赛，从准备到比赛结束暴露出很多问题。由于学院是第一次参赛，又是医学院校，学院中大多数的实验室设备都是医学设备。导致工科实验室建设条件准备不足，缺乏电子创新实验室设备。在了解和学习往届电子设计竞赛题目和参赛作品后，发现本系实验室元器件、实验仪器等硬件只能满足个别题目的设计，还不能满足竞赛中所有题目需要的实验设备条件。此问题得到学院领导的重视，规划建立一个开放性电子创新设计实验室，并且在竞赛前分批采购了竞赛急需的一些实验仪器。创新性实验室的建成可以给学生和教师提供设计电子电路所需的硬件资源，也可以作为全国大学生电子竞赛的场地。在参赛学生的选拔培训、资料准备、活动场地及经费等方面都需要多部门协调解决，经过沟通与协调，问题得到了解决。
2竞赛对教学改革的促进作用
电子设计竞赛无疑为本系教学改革注入一剂“强心针”，使得教学工作不断完善提高的同时，也能够扩大学校、院系的影响力。但是通过电子设计竞赛培养学生的创新能力，提高人才培养的质量，更是我们教育工作者的初衷。在培训和竞赛过程中，我们学习和研究了历届电子设计竞赛的题目，选题都具有一定的实际意义和应用背景，大量新技术、新器件的使用让我们认识到电子技术的飞速发展，同时也反映了目前电子技术的先进水平。要培养具有创新能力的科技人才，提高学生专业知识和综合能力的水平，必须跟上先进电子技术发展的速度，不断进行电子基础课程内容的调整和实验教学内容的更新。
2.1有利于深化电子类课程内容
随着电子技术的快速发展，新器件、新技术的不断涌现，需要不断更新教学、实验内容。如软硬结合的嵌入式系统应用、可编程逻辑芯片等。在2009年竞赛的题目中，NEC电子将节能理念引入竞赛，这使我们清楚地认识到当今电子技术的飞速发展，进一步显示出教学改革发展速度的滞后。因此必须深化电子类课程内容，让学生掌握的电子技术跟得上社会发展的脚步。为提高学生综合素质和创新能力，对电子类课程内容进行了调整，如在单片机教学内容中，51系列单片机内部资源、扩展作为讲授的重点，但是随着电子技术的发展，许多新型单片机的强大功能与低廉价格，越来越受到使用者的青睐，应用领域非常广。因此，这就需要更改部分教学内容，让学生避免在扩展上纠缠。在赛前培训中舍去学习这部分内容，改用凌阳单片机，由于其内部资源丰富，模块化的结构易于系列的扩展，其指令结构提供了对高级语言的支持，这可以大大缩短产品的开发时间，让学生在竞赛中提高设计效率。
2.2促进了实践教学环节的改革与发展
实践教学是培养创新人才必不可少的重要环节，针对传统的教学模式中，多数学生偏重理论知识、动手能力差的情况，本专业依托电子设计竞赛，在实验课中积极推进实践性教学。如将验证性实验贯穿在设计性实验中、单科性实验包含在综合性实验中，指导学生将理论和实践结合起来灵活应用，培养学生综合素质和创新能力，改变以往的教师教什么，学生学什么的传统模式，从而提高了教学质量，激发了学生的创新欲望。结合本系实践教学改革的思路，将赛前培训模式引入实践教学。通过借鉴电子设计竞赛的特点与组织运行模式，我们举办了校电子设计竞赛。针对生物医学工程专业，我们请国内知名的医疗器械公司工程部的设计人员出题和评审，本系教师对报名参赛的学生进行培训，参赛的学生按照电子设计竞赛的模式需要写出设计论文和实物演示。不仅锻炼了学生的动手能力，同时为全国电子设计竞赛选拔和考核了参赛队员，也增强了学生在生物医学工程领域内的实际应用和设计能力，为更多的优秀学生脱颖而出创造了条件。
2.3提高了指导教师的教学水平和工程实践能力
本系教师队伍参加赛前培训任务，青年教师占有相当大的比重，他们对新技术、新软件接受快，但缺乏工程实践经验。提高实践能力是高校青年教师克服自身弱点、提高教学水平、实现自我发展的必然途径。实践经验的缺乏，不仅导致科研能力不足，盲目仿效，缺乏独立工作能力，难以实现学术独立；而且在教学上内容贫乏，照本宣科，课堂气氛缺乏活力，难以培养优秀人才。以电子设计竞赛为契机，充分调动教师的积极性努力提高青年教师的实践能力。竞赛命题范围广，内容新颖，涉及多门课程的综合应用，难度适中，指导教师在培训过程中互相学习，共同提高，取长补短，知识和经验相互渗透和补充使得青年教师业务素质快速提高，能够在日常的教学和科研中发挥重要的促进作用。
3培养学生创新能力
培养创新人才是社会发展的需求，更是当前高等教育的首要任务。根据本专业的培养目标和方向，以素质教育为基础，能力培养为主线，充分发挥电子设计竞赛对学生创新能力培养的促进作用，为社会培养优秀的创新型应用人才。
3.1培养学生团队合作精神
在当今日益激烈的社会竞争中，团队合作成为社会经济发展的一种必然，在校大学生更应该加强“团队合作”的教育。通过发挥团队精神不仅可以营造一种工作氛围，使每个参赛队员有一种归属感，有助于提高团队成员的积极性和效率，而且有利于产生新颖的创意，激发团队成员的潜力，完成个人无法独立完成的事情。电子设计竞赛是电子类课程知识和实际应用能力的综合运用，其知识的广度和深度、实际动手能力都具有一定的水平和难度。每个参赛小组都由3名学生组成，要在4天时间内完成从题目选择、技术资料收集、设计创新性论证、电子元器件选购、软硬件设计、实物制作、调试测试、撰写设计报告的全过程。对参加竞赛的学生来说无疑具有极大的挑战性，只有密切配合，发挥团队合作精神才能够取得成功。而长期以来学校强调的却是个人学习，强调的是个人能力的培养，缺乏团队意识的训练。因此，在平时的培训过程中需要锻炼参赛队员的团队合作精神。为了加强学生这方面能力的训练，实施“小组合作学习”的教学方式，不仅可以把团队的整体目标分割成许多小目标，然后再分配给团队的成员一起完成，这样就可以缩短完成大目标的时间而提高效率；而且团队组成的多元化有助于产生不同的观点，从而有助于在决策时集思广益产生最优的方案。
3.2培养拔尖人才
学院领导十分重视电子设计竞赛对学生创新能力的培养，制定了一系列的奖励政策，如学院对参加全国大学生电子设计竞赛获全国一等奖的学生免试推荐攻读硕士研究生，对获得省一等奖以上的学生毕业设计评定为优秀。通过电子设计竞赛等科技活动可以开阔视野，激发对新知识的探索欲望，增强学生的自学能力、研究能力、操作能力、组织能力、创造能力。不仅需要学生具备深厚而扎实的基础知识，了解本专业的最新科学成就和发展趋势，还要鼓励学生在实验课和见习、毕业设计等实践教学环节中敢于创新、敢于面对困难。对具有严谨的科学思维能力和对事物做出系统、综合分析与准确判断能力较强的拔尖人才，在课程设置上适当加大选修课的比例，有助于了解相邻学科必要的横向学科知识。在实验课中增加综合性实验，培养其敏锐的观察力，能够提高从本源上发现问题的能力。此外，设立大学生科研训练计划，积极支持大学生开展课外科研活动，如本专业学生在2009年申请国家自然科学基金两项，在教师的指导下，自主设计完成了课题，并撰写、发表了论文，成功地完成了科研任务的同时也充分调动了学生学习的主动性和积极性，不断提高学生的创新能力。
向 楠 安徽国防科技职业学院汽车工程系 安徽六安 237011
基金项目：安徽省示范实验实训中心《汽车技术实验实训中心》项目阶段性成果，项目编号：2013sxzx042
【文章摘要】
高职学生实践能力提升一直以来都是高职专业人才培养的重中之重， 也是高职教育教学改革的方向标。本文在对实践能力的涵义、形成机制分析的基础上，提出了基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养模式为高职院校深化实践教学改革提供了参考。
【关键词】
电子设计大赛；主动实践能力；实践教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码: A 文章编号：
1 实践能力内涵特质
学术界往往更多强调学习者的认知能力，实践能力更多地被忽略。国外学者加德纳指出：“智力是在某种社会和文化环境的价值标准下，个体用以解决自己遇到的真正难题或产生及创造出某种产品所需要的能力。”，这一对智力概念的理解接近于我们所说的实践能力，在国内，傅维利、刘磊、吴志华等学者又进行了进一步的探索，他们认为：“实践能力是个体在生活和工作中解决 实际问题所显现的综合性能力，是个体生活、工作所必不可少的；它不是由书本传授而得到的，而是由生活经验和实践活动磨练习得的。”刘磊等人指出：“实践能力就是对个体解决问题的进程及方式上直接起稳定的调节控制作用的个体生理和心理特征的总和。
在国内外学者研究的基础上，实践能力可以理解为使用知识、技能解决现实问题的能力。这种理解可以从以下四个方面进行理解：一是它是能力的重要组成；二是它的活动对象包括工作、生活的各个领域；三是它是在实践中不断积累形成的； 四是它的基础是基本知识、技能的掌握， 创新意识和创造精神对实践能力的提升也很重要。
实践能力是在日常的工作、生活中通过日积月累的劳动积累形成的，不同职业形成不同实践能力。如机床操作员对机床的操作能力、工艺员对零件工艺的设计能力、管理人员的企业管理能力等。对于大学生而言，在没有职业活动的条件下，他们实践能力的形成主要依靠以下几种方式：
1）将已有知识转化为实际问题的解决技能
高职学生在专业知识、技能的学习的基础上，通过专周实训、顶岗实习等实践环节培养自己的实际操作能力和面对实际问题的解决能力，久而久之，这种实践不仅加深了对已有知识的掌握理解程度， 同时也具备了解决现实生产过程中实际问题的方法、步骤，实现了将已有知识转化为实际问题的解决技能。这种能力形成的关键是：实训实习岗位要与学习者的专业知识应用对接，同时有实践经验丰富的师傅进行指导。
2）长期运用，实践技能更为熟练
实际操作技能，在长期实际运用中， 不断强化，逐渐达到熟练。解决实际问题的方法、步骤，在不断进行各种问题的解决中，逐渐形成自己独有的思维方式和风格。这种能力形成的关键是：学习者必须自己参与实践，并能进行大量的训练，且实践经验丰富的师傅能及时得针对学习者的错误进行指导。
3）综合运用，形成解决综合问题的能力
在解决单一问题的基础上，通过对综合问题解决过程中多种知识、技能、方法等的综合应用，逐步形成综合问题的解决能力。这种能力形成的关键是：具备综合问题解决所需的各种知识、技能、方法，且能在实际问题中综合使用并加以总结。
学习者将已有知识转化为实际问题的解决技能、实践技能更为熟练、形成解决综合问题的能力这一过程即为其实际能力的形成过程。在这一过程中学习者的主动性就显得尤为重要。
2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养
2.1 主动实践能力的涵义
学习者在教师制定的实践要求、步骤等规定框架下，按要求完成具体的实践任务，这种实践能力的形成往往被称为被动实践，这种实践只是对现有知识的一种掌握。这种实践学习者是在被动的状态下完成既定任务，往往缺乏对解决问题所需知识的主动理解、思考，当问题发生变化时往往又手足无措。要改变这一现状，关键是解决问题的方法、步骤必须有学习者自身通过思考，结合已有知识、技能去完成某一工作任务，这种实践往往被称之为主动实践。 建构主义的观点是：知识是学习者在特定的工作任务或工作情境中, 在教师或师傅的指导帮助下，通过主动学习和查阅资料，采用意义建构获取。建构主义教学理论对学习环境在知识掌握中的作用特别重视， 它的观点是学习环境的四大要素“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”对于知识的学习和掌握尤为重要。这一理论与主动实践能力对学习者的要求不谋而合。重视学生的主动性和参与性这一建构主义的思想，也为学生主动实践能力的培养提出了很好的理论基础。
2.2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养
高职学生创新能力培养的关键是要主动实践，而电子设计竞赛则为学生主动实践能力培养提供了平台。电子设计竞赛的目的就在于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。从这个意义上说学生在参与电子设计竞赛的过程中，就必须从对竞赛题目的理解、分析到选题、具体方案设计、元器件的选择、设计装配制作、调试、最后完成作品并写出论文这一过程必须主动通过自己的思考来完成，且时间要求往往很紧。竞赛过程中对学生的理论运用能力、实践技能、软硬件结合能力、论文写作能力及意志品质、团队协作精神等都是一个很好的检验。
创新能力培养必须融入大学教学的每个环节、每个实验之中，探索基于项目研究的综合性课程设计、学生课外研学与自主创新的实验项目，拾级而上、循序渐进、渐次提升学生的主动实践能力。
2.2.1 开发基于项目研究的实验项目
在基础实验中，以项目为载体，通过教师的引导，在解决问题、完成任务的过程中让学生体验和掌握电工电子基础知识，并安排涵盖课程知识点、具有工程背景或实际应用价值的可实现多项功能及性能指标的综合设计性实验项目，在项目构思中，尽可能选择实现方法具有多样性，或实验结果随外部条件变化具有不确定性的内容，促进学生的主动探索与实践。可把电子设计大赛技能要求分解成具体的实验项目，探索、创新实验案例，例如交流控制电路设计、黑匣子电路结构与参数判定、多路抢答器设计步进电机转速控制系统设计、电磁式继电器的特征参数测量、R、L、C 网络频率特性测试与参数测量等。
2.2.2 开展综合型课程设计
在课程设计中，学生可根据所学专业和兴趣爱好选择具有工程背景的课题作为课程实践项目，自主制定课题的详细功能、规模和性能指标，经教师确认课题合理性、实现的可行性、知识广度、专业深度与工作量后，学生自主选择工作平台， 开始系统分析、研究设计、调试与工程实现，并进行项目总结，撰写设计报告，制定测试和演示方案，教师对项目作品进行验收、质询并分组进行演示。在整个课程设计中，突出学生主体、手脑并用及学生的研究探索，实现“知、情、意、能”复合培养， 提升学生的主动实践能力。例如依托电子设计大赛可开展简易逻辑分析仪设计、电能参数测试仪设计、高频调谐放大器设计、数字示波器设计等综合性课程设计。
2.2.3 实施以学生为中心的教学模式
在教学中积极倡导自主研学，着眼于学、思、知、行的有机结合，引导学生通过研究探索、信息查询、方案研讨、设计仿真、系统实现、调试测试等多种途径进行自主学习，精心安排实验内容，前期多以简单问题的提出，作为综合、复杂问题的铺垫，在问题发现和解决的过程中引导学生学会学习、学会思考、学会动手，后期设计综合实验项目，让学生很难找到现成答案，通过提出实验要求让学生必须经历“调查、研究、分析、规划、设计、实现、测试、总结”的研究过程，才能完成任务，通过设置考核内容调动学生关注实践过程中的各个环节，提升学生实践的乐趣及主动性。
2.2.4 优化集成创新实践环境
分层次按功能设置实验室，建设电子工艺、电工技术、电子技术及创新展示实验室等学科基础实验平台，优化电子系统设计、电气控制系统、高频电子电路等专业基础实验平台的仪器配置，拓展课外研学创新基地，以满足学习、研究、设计、分析、仿真、实验、制作、焊接、测试等不同环节的软硬件需求。建立网络信息化的教学管理制度，实施教师定时带班实验与学生自由开放实验相结合，同时加强实践项目管理与过程监控，保障教学质量。
“竞赛+ 项目”的教育教学改革模式的实质其实是将理论知识与实践技能分解成电子设计竞赛的各个模块化的工作任务，并通过竞赛加已完成。这种教育教学改革模式以现代职业教育理念为指导， 注重学生的职业发展需求，改变传统的单一的“填鸭式”教学，更多强调学习者学习的主动性、积极性，强调创新意识和团队精神的培养。在实践教学中通过合理的教学情景设计，实现教学做一体化，强化师生互动，充分发挥学生的主体作用。具体来说即是以电子设计竞赛的竞赛规程和竞赛任务为基础，将竞赛任务分解为一个个子任务，并将其转化为一个个实践教学情景，在日常教学中指导学生自主完成， 这种基于实际任务的教学情景设计能很好的激发学习者的学习积极性，契合建构主义理论。
基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养为学生理论联系实际，解决实际问题提供了平台，提供了一种很好的技术技能型人才培养路径，这种强调大学生主动实践能力和创新意识的培养方式，必将为学生毕业后更好的适应企业工作岗位奠定基础。
【参考文献】
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[5] 廖继红．从电子设计竞赛谈实验教学改革与创新能力的培养U1．教育与职业，2007，(2) ：132—133．
【关键词】电子设计竞赛；创新思维；动手能力
一、引言
自1994年开始举办的全国大学生电子设计竞赛已成为我国电子信息领域举办时间最长、规模最大、最具影响力的大学生学科竞赛活动，已成为教育发展和教学改革的一种良好的辅助和促进手段，通过竞赛培养了大批学生团队合作精神和克服困难的创新精神[1]。这项竞赛得到了绝大多数设有电子信息类专业学校的积极响应，通过大学生电子设计竞赛，旨在为更多的学生营造参与科技和创新活动的环境，培养和提高大学生的创新意识和创新能力。
在近几年来的电子设计竞赛培训过程中，在参赛学生选拔、培训内容选择、培训方式及具体措施等方面做了一些有益的尝试，总结其中的体会与大家共享。
二、参赛学生的选拔
在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契，在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工；然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用，典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的优势自述等；最后指导老师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的5个组和各组成员。
三、参赛学生的培训
从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写。
在第一个实际系统设计后，协商电子设计竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确，测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施。
最后，要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源说明、语句有详细的注释。辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生。在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好，以极佳的状态参加电子设计竞赛。
四、辅导中几点体会
作为指导过多届电子设计竞赛的教师，谈谈辅导电子竞赛的一些体会。
（一）充分发挥学生的主观能动性
培养具有创新能力的高素质人才是高校教学追求的目标，参加电子竞赛的主体是学生，因此学生的积极性至关重要。参加电子竞赛的目的要求学生在竞赛中能做得最好，能全身心地投入到训练和竞赛中去，参赛学生的理论知识和实践动手能力要能得到充分的结合，在电子竞赛中能创造性地完成命题的要求，往往能取得较好的竞赛成绩。参加电子设计竞赛培训的学生，通过电子设计竞赛后，个人的能力方面能得到很大的提高，与其他学生相比在毕业设计阶段能更好更快地进入课题的研究，因而深受教师的欢迎。
（二）注重创新思维及团队合作能力的培养
大学生电子竞赛为具有创新能力的学生提供了一个展示才能的舞台，教师在培训中应结合实际拟定电子系统设计题目，鼓励学生进行多个方案的设计，特别是对具有创新思维的设计方案应引起足够的重视，教师和学生共同分析讨论，比较其优缺点，对方案进行细化和优化，进行电路分析计算，有可能就要进行软件仿真，减少不必要的失误，在此基础上完成电路的制作。在培训中既要向学生传授知识，还要刻意培养学生的团队精神，鼓励大组合作，高低年级合作，充分调动每位学生的积极性，同时指导教师也应该具备必要的专业技能和奉献精神，并通过不断学习新知识来提高自己。
（三）培养学生系统能力
在大学生电子竞赛辅导中，不仅要培养单元电路的设计安装调试能力，更要培养学生根据某一设计任务的技术指标细化每一个单元电路的功能和技术指标，对任务在总体上有一个明确的认识。如温度控制系统：就应从温度传感器的选用（Pt电阻、Cu电阻、热电偶、半导体集成温度传感器等），小信号放大滤波、单片机数据采集显示、控制算法程序的编写、执行机构控制电路等方面来考虑各个部分的性能指标，只有各个部分设计合理，才能以较低的价格设计出整体性能达标具有实用价值的系统。
五、结束语
2009年9月参加由中华人民共和国教育部高等教育司和信息化部人教司主办的全国大学生电子设计竞赛，07级学生王辉、程伟、游俏俊组成的参赛队设计制作完成的“智能模拟恒流源路灯控制系统”一路过关斩将，最终荣获全国一等奖，学生代表王辉赴北京人民大会堂领奖。实践表明我们采取的参赛学生选拔方式，培训内容的选择，培训方式在大学生电子设计竞赛培训辅导过程中收到很好的成效，在较短的时间内学生的工程实践能力和创新意识得到了很大的提高。
参考文献
[1]王越，韩力，沈伯弘，赵显利，俞信，胡克旺.大学生电子设计竞赛的开展与学生创新能力的培养[J].中国大学教学，2005（10）.
[2]全国大学生电子设计竞赛章程[EB/OL].http：//.cn 2007.
作者简介：
早在2006年，我们就开始对单片机技术、电子CAD，模拟电子技术与数字电子技术等课程进行改革。在多年的实践中，提出了“重在参与、重在过程”的宗旨，确定改革的主题为“将实验室与课堂相结合、理论与实践相结合，给学生营造一个良好的创造、创新的环境和氛围”。为此，本着突出学生的主体性原则，制定了新的教学大纲，明确规定实践项目教学任务。学生在教师的指导下相对独立地完成每次任务的电路设计，制作印刷电路板、组装、调试，写出论文形式的设计报告等一系列环节，从而完成一个项目设计的全过程。学生在设计过程中相对独立地解决各种问题，全面培养了学生的素质、毅力、自学能力、解决实际问题的能力和创新能力。在通过以电子设计竞赛为平台的应用电子专业高技能人才培养不断改革与实践过程中，电子专业科技班的教学效果得到全面提升，人才培养水平基本上可以达到国家教育部对高职生“双高”教育目标的要求。同时，每年在电子科技班中选拔出一批优秀的学生直接参加省级以上电子设计比赛，一般不再进行专门集中培训，因为平常的教学基本上与竞赛的方式一样，历年的省级和全国的电子设计大赛题目都已编入平时的综合性实践项目教学中，并且紧随电子技术的发展和新器件的更新而不断地调整实训要求。历年的参赛我们都取得了比较好的成绩，逢赛必参加，逢赛必得奖。2009年全国大学生电子设计竞赛我系学子王辉、程伟、游俏俊合作完成的数控恒流源系统取得了全国一等奖一项;2011年全国大学生电子设计竞赛我系学子叶健、稂凯丽、卓洪水合作以及肖杰、王君平、黄秋霞合作完成的电阻智能测量仪取得了全国二等奖两项。最令人欣喜的是我系电子科技班的学生无论是参加了竞赛得奖的还是没有参加竞赛的都知识面广泛，在高频信号处理、无线数据传输、智能运动控制系统等各个领域都具有扎实的设计能力，毕业生得到用人单位的高度好评，很多学生在企业中成为技术创新的骨干。
2以竞赛为平台进行专业教学改革的具体举措
全国电子设计竞赛对推动我校电子类专业的教学改革起到了促进作用，在培养高职优秀人才方面起到了重要作用，参加电子竞赛的成功也是对我们的教学改革成果进行了检验与肯定。当然获奖不是最终目的，深入持久地进行教学改革，提高培养学生的实践能力和培养创造性的人才，全方位地调动学生学习的积极性，吸引更多的学生参加科技活动，这才是我们参赛的最终目的。
2．1转变教学思想
改变传统的重理论轻实践的教学思想，坚持“学生为中心”，“能力为主导”，“教、学、做一体”的指导思想。在教学过程中教师是导演、教练，学生是主角。学生对自己的学习负责任，规划自己的学习活动，学校和教师为学生提供足够的学习资源和引导，实现了教师和学生的观念转变。教师不再对学生的学包大揽，而是注重对学生的创新思维、学习方法与能力的培养，使学生的学习主动性、责任感、创造性增强。
2．2重视“双师”素质教师队伍建设
实际上创新性人才的培养依赖的是具备实践创新能力的师资队伍的建设，只有当教师具备实践创新能力才能培养出具备创新能力的学生。所以电子系一直注重“双师”素质教师队伍的培养和建设，积极推动教师学习掌握当代科技的前沿，在系内开展教师自身技能训练和科技项目的开发工作，与上饶经济园区的光电高科技有限公司、斯德尔实业集团有限公司等多个电子企业开展项目合作，积极推动青年教师进行科技研发、科技创新。同时，在电子设计制作竞赛的教学与培训过程中，老教师对青年教师起到了帮带作用，全体专业教师的实践技能水平和科技创新能力都普遍得到提高，2010年电子系电子设计与制作教学团队被评为江西省教学团队。
2．3加强实验室建设
学院电子专业基础实验室有4个，完全能够满足电工基础、数字电子技术、模拟电子技术等传统基础课程的教学需要。我们在不断加强传统实验室建设的同时，还兼顾应用技术潮流的实验室建设，引入单片机高级语言编程方法及AVR、PIC等新系列单片机，引入LINUX嵌入式系统技术。做到以经典内容为基础和核心，以实践技术为拓展。在完善硬件实验设备的同时充分利用虚拟实验室，利用EDA技术、WAVE或KEIL单片机仿真软件进行硬件仿真。
2．4采用“项目和任务驱动”与“教、学、做一体”的教学手段与方法
实践教学手段的创新是高职教育成败的关键，我们不仅把历年的全国大学生电子设计与制作的题目和一些好的地方性省级竞赛题目编成一本综合实践项目教学和培训讲义，同时我们根据本地企业实际研发需求开发了多个综合性实践课程与项目。例如:我们将EDA技术与实践结合，让学生在课程设计中制作出基于FPGA的频率计、交通控制灯、智能温控器等;在单片机课程教学中我们把传统的利用单片机实验箱进行实验改变为开发板实训;在传感器与检测技术中我们不再以传感器原理内部结构的教学为主，而是将传感器检测与单片机技术相结合具体使用到实际的检测控制系统中。学生通过完成各项单一课程的实训项目与课程设计和综合性实践项目与产品设计性项目，自己设计电路图，制作硬件电路板，在老师指导下完成软件的编程和调试，与实际研发紧密结合，利用一定的技术手段制作出自己的实际产品，教、学、做不再是分离的，而是成为一件事情，学生在完成这些项目和任务的过程中学会了真技术和硬本领。
3结束语
全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办，面向电类专业大学生的科技活动，目的在于推动全国高等学校信息与电子类学科的课程体系和课程内容的改革。引导高校在教学中强化培养大学生的应用能力、创新能力、团队协作能力和理论联系实际的学风，以及训练动手能力和工程实践能力，鼓励广大学生踊跃参与课外科技活动，把他们的主要精力吸引到学习和能力培养上来，同时为优秀人才的脱颖而出创造条件。竞赛的特色是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力［2－4］。
大学生电子设计竞赛赛期为四天三夜，在竞赛期间参赛学生要完成:选题立项、理论设计、器件选择、方案比较、实际制作、调试、测试、技术报告写作等诸多工程环节，在为参赛学生提供了综合运用所学知识、充分发挥想象力和创造力的空间同时，尤其突出工程实践中的自主性和创新性特点，填补了工程实践教育的空白，使参赛学生的工程实践能力得到了切实的提高［5］。我校是应用型本科院校，人才培养目标定位在以应用型人才培养为主，注重培养学生的综合素质，在确保具备专业知识能力的同时，强调实践、创新。自2001年第一次参加全国大学生电子设计竞赛至今已10年了，学校和系里十分重视全国大学生电子设计竞赛工作，在上下共同努力下取得了较好的成绩，历届学生的工程实践能力、创新实践能力得到的很大的提高。而在电子设计竞赛的集训、参赛过程中对教学改革的促进，特别是CDIO教育模式的改革起到了积极的作用。
1结合电子设计竞赛，制定符合CDIO教育模式的专业培养计划
大学生电子设计竞赛于每年的九月份举行，分为全国赛与省赛，其中奇数年是全国大学生电子设计竞赛，偶数年是福建省大学生电子设计竞赛，由于电子设计竞赛的时间安排在每学年的期初举行，使得参加竞赛的学生主体是刚进入大四的学生，过去的培养计划中四年级上学期才安排主要的专业方向课程，参加竞赛的学生往往还没有接受专业课程的学习和训练，若是刚进入三年级的学生参加竞赛，他们所学习的专业课程及受到的训练就更少了，这种按部就班的培养模式无法适应电子竞赛的要求，更不用说是以工程项目设计为导向的CDIO的教学模式了［7－8］。因此，针对电子设计竞赛及应用型人才培养的要求，我系从人才培养方案的变革上做了大胆的尝试，主要有以下几个方面:
(1)专业基础必修课中专业核心课程基本不变，只对部分课程中进行整合及增减，调整如下:①“电路”课程的授课内容进行整合，“电路(下)”中增加“复变函数与积分变换”的内容，课时由48学时增加到56学时，取消系级选修课“复变函数与积分变换”，增设针对电子设计竞赛的“电子系统设计与实现”系级选修课，分别在三、五、七学期的暑假进行。②增设“电机及应用技术”课程，该课程与电气专业的电机原理课程有很大的不同，电气专业的电机原理课程，课时较多，但内容以交、直流电机为主要对象，电子信息工程专业所开设的电机及应用技术，课时少，但介绍的电机种类较多，以电机基本原理学习为主，将其作为电子控制的元件来学习，以扩大学生的知识面，提高竞争力。③“PIC单片机技术”课程提前至第四学期，和“电路(下)”、“模拟电子技术”同步开设，确保暑期参加电子设计竞赛的二年级学生初步掌握单片机应用技术，为暑期集训打下基础，这门课程以CDIO模式进行教学，以工程项目设计为目的，引导学生自主学习相关知识，先建立工程概念，了解单片机的基本应用技术，边做边学。
(2)重视专项实践能力的培养，实践环节的设置做了如下调整:①原电子工艺与整机安装的项目内容改为PIC单片机工艺及安装，配合第4学期的PIC单片机技术课程，在PIC单片机技术课程中，可以直接使用学生自己安装的单片机开发板进行实验，通过自己安装调试的单片机开发板学习单片机技术，可以激发学生的学习兴趣，理论联系实际。②近年来，DSP技术的应用越来越广，具备DSP的应用能力是电子信息工程专业学生的必备能力之一，在实践教学中，增设2周的DSP应用技术的实践环节，希望通过实践课程的训练，提高学生应用该项技术的能力。
2以课题项目为基础的竞赛培训，培养学生的工程能力
每年暑期的竞赛培训阶段，根据历年来全国大学生电子设计竞赛的课题方向，如:电源类、电路类、无线电类、机电一体化类等，设计一些综合性项目供学生选择，要求学生自行组队，在规定的时间内完成软硬件设计，制作作品，并提交报告。在暑期培训过程中根据学生年级的高低采取不同的培养方法，一年级的学生以基本技能培训为主，指导教师提供基础技能的讲义，引导学生学习相关专业知识及技能，掌握手工印刷电路板的制作工艺，自主学习protel等EDA工具，要求学生在集训中掌握简单电子系统设计的硬件设计及制作能力。二、三年级的学生以项目培训为主，按照电子竞赛模式引导学生根据历届电子竞赛的课题方向，自主选项，完成立项、方案论证、电路设计与实现、安装调试、测试，到最终的总结报告等过程。在培训过程中，教师起指导作用，不直接参与项目设计，而是培养学生正确地查找资料、分析问题、解决问题的综合能力，鼓励学生小组独立讨论，互相交流，充分激发学生学习的主动性、积极性和创造性，同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高其创新实践能力。
3电子设计竞赛为工程教育改革打下良好基础
(1)促进教师业务水平提高，为CDIO的项目管理积累经验在电子设计竞赛指导过程中需要指导教师具有扎实的理论知识和丰富的实践经验，通过指导竞赛，对教师业务水平的提高也有很大的促进作用。由于竞赛命题范围广，涉及多门课程内容，并且与新技术的应用紧密结合，要求指导教师要有很宽的知识面。刚走上工作岗位不久的青年教师往往只承担一两门课程教学，知识结构较单一，动手能力较薄弱，实践经验比较缺乏，但对新技术、前沿技术的接触较多;老教师经验丰富，但新技术的掌握上又略有不足。为发挥特长实现互补，指导教师队伍也进行整合，在指导小组中考虑学科互补，年龄和特长互补，教师在指导学生竞赛过程中相互学习，共同提高，知识和经验的相互渗透补充使指导教师的业务素质有了很大的提高。通过承担学生的电子设计竞赛培训任务，指导教师队伍特别是青年教师们在新技术新方法的应用上得到了很快的提高，动手能力得到了锻炼，知识结构和专业技术水平也更加全面［9］。另一方面，电子设计竞赛是一个系统工程，教师不仅仅要指导竞赛项目，四天三夜的竞赛时间中，还涉及到后勤保障、元器件采购、学生管理等方面工作，这些都为教师参与CDIO的项目管理积累了宝贵经验。
(2)促进实验室、实训中心硬件条件的改善为满足电子竞赛需要，实验室、实训中心设立了开放的电子设计竞赛专用实践基地，并提供相关仪器设备。近年来，陆续购置了PCB制版设备、频谱分析仪、数字扫频仪、数字电桥、功率开关电源、失真度测试仪等仪器，为拓宽学生的知识面，增强其动手能力和运用知识的能力提供了良好的条件。
(3)电子竞赛促进了人才综合能力的培养电子设计竞赛要求3人组队参赛，集体计算成绩，参赛同学在四天三夜中要完成一个课题项目，从选题、立项、方案论证、实施、设备调试、测试直至最后的论文总结，这对学生提出了相当高的要求，参赛的3名学生必须互相信任、互相配合、分工合作，对学生的协作组织能力提出了考验。只有相互提醒、相互鼓励、共度难关，出现问题时不互相埋怨，才有可能取得最后的成功。比赛过程中，作品不可能一次完成，很多作品都是在一次又一次的失败中，经过多次调试、查找故障并予以排除后才最终完成，只有具有锲而不舍的精神，才能在遇到困难时决不放弃，才能取得最后的成功，这也培养了学生肯吃苦、迎难而上的品质。同时电子设计竞赛时间紧迫，4天竞赛期间往往会出现各种意想不到的结果，对学生应变能力也是很好的锻炼和提高［10］。每年的竞赛的课题都是电子技术发展中较为先进的项目，在竞赛中时常要用到新的芯片、新的应用理论，这就要求学生查阅大量的文献资料，在竞赛培训中，加强了相关能力的训练，适当提供原版外文器件使用手册给学生阅读，提高专业阅读水平。同时竞赛的时间是有限的，这就要求参赛者要有较强的分析判断能力，必须在较短的时间内迅速、准确地找到自己所需的信息。通过培训和竞赛，学生查阅资料、获取信息的能力也得到了很大的提高。
关键词：VHDL，电路系统，数据选择器
1 引言
VHDL (Very HighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language)是美国国防部在20世纪80年代中期开始推出的一种通用的硬件描述语言。作为IEEE的工业标准硬件描述语言，又得到众多EDA公司的支持，VHDL语言在电子工程领域已成为事实上的通用硬件描述语言。VHDL为设计者提供了一种全新的数字系统的设计途径。使用VHDL语言不只是意味着代码的编写，更是为了便于建立层次结构和元件结构的设计，利用VHDL编写的电路模块可被重复利用。故可以简化设计者的设计工作，大大缩短设计时间，减少硬件设计成本，提高工作效率。
2 VHDL的优点
VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。应用VHDL进行工程设计的优点是多方面的：
（1）具有更强的行为描述能力，是系统设计领域最佳的硬件描述语言。
（2）具有丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟。
（3）VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了它具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。该功能能满足市场大规模系统高效、高速的需要，可替代多人甚至多个组共同工作。
VHDL的许多优点给硬件设计者带来了极大的方便， 自然被广大用户接受， 得到众多厂商的大力支持。使用VHDL设计数字系统已成为当今电子设计技术的必然趋势[4 ] 。
3 “自顶向下”( Top-Down) 的设计方法
随着数字系统设计规模的急剧加大，“自顶向下”的设计方法成为现代EDA设计的趋势。论文参考。传统的系统硬件设计方法是采用自下而上的设计方法。即系统硬件的设计是从选择具体元器件开始的，并用这些元器件进行逻辑电路设计，完成系统各独立功能模块设计，然后再将各功能模块连接起来，完成整个系统的硬件设计。而在VHDL的设计中，采用“自顶向下”( Top-Down) 的设计方法，设计常用流程图如图1所示，系统被分解为各个模块的集合后，可以对设计的每个独立模块指派不同的工作小组，这些小组可以工作在不同地点，甚至可以分属不同的单位，最后将不同的模块集成为最终的系统模型，并对其进行综合测试和评价。论文参考。“自顶向下”设计的基本步骤为:
(1) 分析系统的内部结构并进行系统划分，确定各个模块的功能和接口;
(2) 编写程序，输入VHDL代码，并将其编译成标准的VHDL文件;
(3) VHDL 源代码进行综合优化处理;
(4) 配置，即加载设计规定的编程数据到一个或多个LCA器件中的运行过程，以定义器件内的逻辑功能块和其互连的功能。
(5) 下载验证，通过编程器或下载电缆载入将步骤(4) 得到的器件编程文件下载到目标芯片中，以验证设计的正确性。
图1 VHDL工程设计流程图
Fig.1 The design flow based on VHDL
4 VHDL的设计举例
下面以4选1数据选择器为例说明使用VHDL的设计过程。4选1数据选择器框图如图2所示。论文参考。
该数据选择器的VHDL描述如下：
entity sel is
port(a,b,c,d,sel_1:IN bit;
out_1:OUT bit);
end sel;
architectureexample of sel is
begin图2 4选1数据选择器
process((a,b,c,d, sel_0, sel_1) Fig.2 The one-in-four selector
begin
if sel_0=‘0’andsel_1=‘0’then
out_1<=a;
elsef sel_0=‘0’andsel_1=‘1’then
out_1<=b;
elsef sel_0=‘1’andsel_1=‘0’then
out_1<=c;
else
out_1<=d;
end if;
end process;
end example;
利用VHDL强大的仿真功能，经过编译后运行仿真，之后可以产生信号波形，用以分析仿真结果。本例中产生波形如图3所示。仿真结果符合设计功能的要求。
图3 仿真结果
Fig.3The waveform of simulation
5 结束语
本文以4选1数据选择器设计为例，说明利用VHDL设计电路系统的基本方法和过程。用VHDL语言实现电路的设计过程，是一个以软件设计为主，器件配置相结合的过程。这种软件设计与硬件设计的结合，以一片器件代替由多片小规模集成数字电路组成的电路，其优势已经越来越明显。在进行系统设计时，如果系统比较复杂，所需器件数目多，并要求体积小、速度快、功耗低时，首先应该考虑使用VHDL进行芯片设计，然后再进行整体设计。
参考文献
[1] Stafan Sjoholm，Lennart Lindh. 边计年,薛宏熙译. 用VHDL设计电子线路[M]. 北京:清华大学出版社,1999.
[2] 潘松，黄继业. EDA技术实用教程[M]. 科学出版社，2002.
[3] 侯伯亨,顾新. VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安: 西安电子科技大学出版社, 2004.
[4] 赵晨光等. VHDL语言在电子设计实践中的应用. 沈阳航空工业学院学报[J]. 2004，21（1）：57-59.
[5] 张利萍, 胡玉兰. 硬件描述语言VHDL应用设计及实例[J]. 沈阳工业学院学报，2002，21（2）：70-73.
