电子设计论文范文

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1.1培养方案改革教学的初步改革是：作为加强学生创新思维和应用电子技术能力的单片机原理及接口技术、数字电子技术、模拟电子技术、传感器技术、微型计算机测控技术等理论课程体系，根据每门学科的特点以及相互的关联，制定一系列合适的教学计划。因为以上四门课程是学生参与电子设计类实践活动最基本的学科基础课程，应该对这四门课程的教学、实验、实习的比例进行重新分配，实践内容不能低于整个室内教学学时的45%，所开设的实验、实习项目必须紧贴理论，密切联系实践。

1.2对实践部分的改革方案对学生在实践方面的具体改革方式是：要求学生要熟练地掌握并完全理解具有验证性质实验的内容，重点鼓励学生认真投入到对实验的自主设计，加强培养学生的创新思维，这样更能符合电子设计大赛的宗旨。在基础的训练阶段，验证性实验可以强化学生的理论知识，还可以使学生在学习理论知识的同时，更好的掌握一般的实验方法和技巧。然而，仅仅要求学生依据已有的实验内容与实验步骤进行验证性实验操作是远远不够的，这样对学生的自主发挥和创新设计意识是无益的。对于非验证性实验来讲，则侧重于学生的自主设计与对实验的展开研究，这样就可以提供广泛的想象空间使学生的创新意识得到发挥，不断提高学生的动手能力及创新意识。在验证性实验中，我们需要针对某一实验内容，可以设置问题，让学生参与到问题的探讨中，并通过实验解决问题，以加强对学生探究性能力的培养。对于学生在实验操作中遇到的问题，结合学生们已有的知识，联系到实际的电路，关联到生活中的生产实践，激励学生在面对问题时进行自己的猜想、和团队一起讨论、然后发表自己的独特见解。经过学生们的猜想，再进一步的投入到实践中去，这样就会使问题变得简单化，同时对学生探索能力也会有所提高。针对自主设计性实验，再依据全国大学生电子设计竞赛的要求，重点开设如下实验内容：AC-AD与AD-AC高频电源变换电路，测量仪器仪表电路、信号源电路、无线模拟与数字信号传输系统，反馈与闭环控制电路等，使学生通过所学到的知识与积累到的经验，自主设计符合实验的电路，自己设计实验电路，从而达到动手能力强，高水平的设计能力及创新能力。

2通过教育教学内容的改革

为了更好的符合电子设计竞赛的要求，依据课程讲解的方法与规律，需要采取科学的、具有针对性的授课方法。

2.1直观性教学通常在以往的授课中，老师们往往采用的教学方式是以本为纲，一切教学活动都紧扣教材进行，而达到完成教学任务。学生在课堂中对课程涉及到的一些元器件，在老师的讲解过程中，对于元器件电路图符号的认知，使用参数的了解，其在电路中的工作原理以及使用方法没有一个深刻的认识，并没有与具体的实物联系起来，这样学生就会缺乏对事物的感性的体验。所以，为了激发学生的学习热情及探索的积极性，使学生对电子元器件及集成电路有一个感性的认识，在授课时，可以根据教学内容，准备一些课程涉及到的元件或集成电路的应用产品给学生讲解，学生在观察的同时可以加强对其理论上的理解与记忆，对产品的结构有一定的定向了解，以便促进学生学习的积极性。

2.2采用多媒体多媒体教学对学生的影响也是至关重要的，它能生动形象地把需要讲授的教学内容完美的展示出来，学生在实验时的内容也能虚拟的在多媒体上充分显示出来。这样就如同使学生身临其境，更好的受到感悟与启发，极大地引发学生对学习的积极性。对电路的组成也可以通过多媒体的演示来实现，也可以将一些元件或模拟电路进行直观的演示，不仅节约了课堂上讲课的时间，还能让学生对所学习的知识有一个深刻直观的了解，提高学生们的学习兴趣进而提高了学生在课堂上的学习效率。

2.3注重应用老师在用多媒体授课时，需要掌握与其有关的工程应用实例，以便可以引发学生积极地思考，提高学生的观察能力和创新能力，并且需要理论与实际相互联系，对积极调动学生的积极性有很重要的影响，依据课堂的理论教学方式，引导学生进行电子的实物制作。这样，不仅在对理论的掌握方面有所提高，还提高了动手操作的能力。例如：“三极管放大特性”的课程中，为了让学生更好的了解三极管的放大作用，可先让学生通过对音乐门铃的制作，进而验证在使用三极管时出现的效果与没有使用三极管时的效果。从而来激发学生的学习热情。

3创新思维的学习

从对电子设计竞赛理解来看，这次竞赛需要的不是单纯的理论设计和单纯的实验能力。它需要通过查阅实验所需的相关资料，提取实验相关信息进行理论设计，确定方案，进而动手实现整个系统，然后开始调试系统，分析并排除故障，指标测试，最后撰写实验报告。从这些方面来看，就要求参赛的学生在平常的学习生活中要有良好的学习态度，有自主学习的能力，遇到问题能够通过查询资料分析并解决。同时还需要学生有设计，调试和写科技论文等综合能力。电子竞赛需要团队协作共同完成，所以团结协作能力是一个重要因素；培养学生们的团结协作精神是行之必然。而且竞赛学生们要有百分之百的态度和热情并具有创新意识；使学生们能够理论和实践相结合发展他们发散和聚合的思维方式。在电子设计竞赛的培训过程中，要提前告知学生们做好相关资料的学习和查阅，并对整理好的资料进行讨论，研习。学生们通过对各种电子元器件和集成电路的讨论进一步掌握相关知识，进而设计电路，编程器件，再配合微控制器各类芯片等电子元件组成电路；应用计算机软件画好电路板图，再利用刻绘机制造印刷电路板，通过学生们的焊接，进行装配，之后通过测试调整进而实现电子系统，培养学生动手和思想创新能力和开发电子产品的技能。

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2.依托电子设计竞赛推动电子信息工程专业教学改革

学生在竞赛中出现的问题，充分说明了在现行的教学过程中，缺乏对学生能力的培养，教学内容没有跟上当代科技的发展，必须进行教学改革。

2.1依托竞赛充实教学内容，更新教学体系

随着科技的高速发展，学科之间相互交叉渗透，电子设计竞赛的题目正朝着新器件、新技术及新应用方面发展，赛题综合性强，设计指标要求高。传统的教学内容和课程体系已不能满足科技的发展，这就需要我们更新教育理念，扩充教学内容。对学生的专业知识结构进行有效的整合，构建新的课程体系，在新课程体系中增设一些综合性课程设计，在毕业设计和课程设计中鼓励学生制作电子实物，以加强学生的工程实践能力。在信息和电子技术飞速发展的今天，相关专业课程内容更新快，课程的内容不仅要有基础知识和专业知识部分，同时还应该注重学科前沿知识，把新技术、新应用充实到教学中。要在有限的学时里增加新知识，我们必须对授课内容做相应调整，在基础课中减少基本公式推导等理论性论证过程。在专业基础课中增加实用性电路设计的实例，而在专业课的教学过程中则需扩充一些综合性电路系统设计的案例。通过相应案例的分析、设计过程来加强学生分析问题、解决问题的能力，强化学生综合运用知识的能力。教学方法上应采用多样化的教学手段，激发学生自主性学习热情，培养学生创新性思维，改变传统的“满堂灌”，以及教学过程中只注重知识的传授，忽视对学生综合应用能力的培养，尤其是创新能力培养的现象。适当地采用启发式、讨论式以及案例教学方法，有意识地把实际工程案例中的某些问题留给学生，引导学生通过思考、讨论、自学等方法解决实际问题，增强学生的成就感，提高学习兴趣，培养他们的自主学习能力、解决问题能力和创新能力。

2.2依托竞赛促进实验教学改革

实验教学的宗旨是促进学生对理论知识的理解，培养学生动手实践能力、提升学生创新能力的发展。目前，我国还有相当数量的高校在教学过程中没有摆脱传统教育理念和模式，存在着偏重知识轻视能力、偏重继承轻视创新、偏重理论轻视实践的教育观[2]。在这种教育思想的指导下，实验教学过程中验证性实验占主导地位，综合性、设计性实验分量不足。这种实验教学模式培养的学生只满足于对书本知识的理解，动手能力不强、创新思维不足、难于将书本知识融合到实践中，解决不了实际问题，很难满足当今社会发展的需求。因此，势必要对实验教学进行改革。针对目前实验教学中存在的问题，借助电子设计竞赛的推动，按照训练层次，重新整合原有的实验，划分为以下三个部分。

2.2.1验证性实验

验证性实验的教学目的是训练学生对常用基础性仪器及基本电子器件的正确使用，验证课堂教学中的基本理论。通过验证性实验加深对理论知识的理解，培养学生正确纪录实验数据，并能够对数据的正确性做出分析、处理。实验内容要尽可能多地涉及理论教学中的重要知识点，实验过程中要对电路的测量和调试方法做重点训练。完成验证性实验后，学生应该掌握信号源、示波器等常用仪器的使用方法，同时应具备测量和调试简单电路的技能。为后面的综合、设计性实验奠定基础。

2.2.2综合性实验

综合性实验的目的是训练学生对多种仪器综合使用的技能及对综合性电路的组建、调试的能力。实验采用模块化结构，将基本的单元电路组合成具有一定功能的小系统电路，实现电路系统的设计。通过综合性实验，学生应具备小系统电路的构建、安装、调试的能力，查阅器件手册及网络查询资料的能力，初步具备现场处理问题的能力。

2.2.3设计性实验

设计性实验的目的是培养学生自主学习能力、设计动手能力、组织管理能力及创新能力。可以是老师出题，也可以学生自拟题目，针对题目，学生首先查阅资料，拟定实验方案，设计出实验电路。然后自己进实验室，通过实验器件、仪器和设备完成实验课题。在设计性实验的全部过程中学生是实验的主体，老师只扮演启发和点拨的角色。设计性实验赋予学生很大的空间，在这种模式下，学生可以独立思考，大胆实验，使自己的创新思维得以体现，通过设计性实验学生应基本具备应用综合知识解决实际问题的能力。

2.3以竞赛促进大学生科技创新活动的开展，培养创新能力

科技创新活动是培养大学生创新能力的不可或缺的手段，是教学工作的延伸。培养学生的创新能力是社会赋予高校的职责，也是当代大学生所应具备的潜质。为了把科技创新活动开展得更好，须从以下几方面入手。

2.3.1学校应加强制度建设，提高管理水平。学校要建立起对学生科技创新活动进行组织和管理的规章制度。设立科技创新活动基金，用于奖励在此项活动中表现突出的学生和指导教师，调动师生的积极性，推动科技创新活动长期有效的开展。另外，可以通过成立电子协会、电子兴趣小组、创新活动小组等多样化的形式，吸引学生参与到课外科技活动中来。

2.3.2采取有效措施，调动老师和学生的积极性。在学校科技创新活动中教师发挥着非常重要的作用。为调动教师积极性，保证学生创新活动的层次和质量，学校应认可指导教师的付出，拨专项经费，建立、开放创新实验室，配备有实践经验的教师指导学生科技创新活动。学校还可以通过制定指导教师工作量，成立科技创新活动指导小组，落实指导教师职责，开展评奖评优等方法促进教师在学生科技创新活动中的积极性。对于学生，学校则可以通过学分对换、设立创新基金等形式，奖励在活动中成绩显著的学生。在创新活动中指导教师要切实起到引领和点拨的作用，首先应保证对学生的指导时间，定期给学生开办讲座，使学生了解专业发展的前沿，组织学生参与到项目研究中来，以提高学生科技创新素质和科研水平，促进科技创新活动的深入开展。

2.3.3建立创新实验室，加大开放力度。无论科技创新活动，还是学科竞赛都离不开实验室。学校应建立专门用于此类活动的创新实验室，添置活动所需的实验设备。更新实验室管理办法，设置实验室开放经费，增加实验室开放时间，安排开放性实验教学，把开放性实验教学纳入学分中，有意识地使开放性实验和科技创新活动相融合，为学生参加学科竞赛搭建良好的平台，为课外科技创新活动奠定重要的基础。

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1.1收集项目资料教师根据学生的特点，给出若干项目题目，例如，移动机器人、叉车机器人、颜色识别机器人、抓取机械手、轨迹搜寻机器人等。并由学生自由分组，根据个人兴趣和能力进行项目选择。选定题目后，每组成员根据所选项目的任务要求，开始分头执行各自的任务。包括搜集所用数据资料，阅读交流。在此过程中，教师要指导学生如何搜集信息和处理信息，要让学生了解哪些是相关的信息，如项目产品的实际应用背景、工作过程、注意事项等。指导学生整理和储存信息。

1.2准备基本知识教师采用计算机辅助教学方法对慧鱼创意组合模型进行讲解。结合慧鱼创意组合模型及实习任务要求，通过课件介绍和上机演示对慧鱼组合模型、装配方法等、ROBOTX控制器的使用、ROBOPRO软件编程等内容进行讲解。ROBOPRO软件编程采用图形化的语言，通过接口板与PC机相连，大一学生能够很快掌握和上手。同时它的直观性也容易调动学生学习和创新的积极性。

1.3操作练习教师以一个典型模型为例，根据不同的功能要求，进行师范编程，实现提出的功能。学生分组操作，教师提出不同的功能要求，并进行现场指导。

1.4项目产品装配、编程、调试学生根据所选项目领取所需的实验器材，包括慧鱼创意组合模型包、慧鱼专用电源、慧鱼接口板等。根据项目任务要求，分析项目工作原理和步骤等。以叉车机器人为例，其工作步骤如下。(1)叉车从轨道端点A出发，此时叉车前叉升高(由限位开关控制其最高位置)。(2)按压起动按钮，叉车开始沿环形轨道运行。(3)在叉车运行过程中，根据轨迹传感器的检测信息实时调整叉车的运行方向(通过调整左右两侧车轮的运行速度实现运行方向的调整)。(4)叉车运行到轨道端点B后，叉车停止运行，并降低前叉(由限位开关控制其最低位置)，然后向前运行到工件位置，前叉升高，叉起工件，掉头沿原路返回。(5)叉车运行到端点A后，放下前叉，将工件放置在指定位置(端点A处)，后退一定距离，升起前叉，然后掉头，恢复到出发状态。至此叉车的一次工件搬运工作结束。小组成员理解了项目任务后，进行组内协商分工，开始模型装配、编程、调试等实际操作，这是项目完成的关键步骤。在进行模型装配之前，让学生认真阅读慧鱼公司提供的资料，从而获得大量的感性认识。之后，根据生产实践和生活经验进入动手创意阶段，大胆设想，进行设计组合和装配，构件项目中的结构模型，并搭接电路、气路连接线。然后根据项目工作原理和步骤进行图形化编程(如图2所示)。[4]在初步完成了软件编程后，先检查程序有无编写规范上的错误，通过仿真功能可以进一步检查错误。初步检查之后，将接口板连接到电脑，进行硬件测试，即可在线调试。如果调试程序无误，并且确保接口板与电脑的端口连接正确，即进行程序下载。下载完成系统将给予提示，此时即可断开电脑与接口板之间的连线，在下载模式下运行慧鱼模型。装配、调试完成的几个项目产品模型如图3所示，包括叉车机器人、抓取机械手等。这些产品模型使知识具体化、形象化，为学生感知、理解和记忆知识创造了条件。从而减少学生掌握抽象概念的困难，助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力，提高学生的学习兴趣和积极性。

1.5项目验收最后进行实习项目验收答辩，检验实习成效。各小组在完成实习项目后，要写出实习报告，详细叙述实习项目的设计思路与实现方法、遇到的问题及解决方法、项目小组的体会。并进行现场答辩：陈述制作过程、展示产品运行过程、解释关键工作原理和采用的方法、回答教师的提问。

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1．1重视理论教学，轻视实践教学理论与实践不相适应，所讲理论知识与现场应用中的实际问题有一定的距离，不利于调动学生的积极性。许多学生理论基础尚可而动手能力较差，参与意识较强而工程素养不足，这反映出这些学生平时重理论而轻实践、重软件而轻硬件，理论设计正确却无法在工程上实现。

1．2教学方法和能力培养要求不相适应主要体现在我们的教学方式仍然是以教师讲为中心，学生的内在动力没有充分发挥出来。它注重了完整的教学体系和规格化的培养模式，忽略了学生的个性培养。教育学家多年来提倡的因材施教没有得到应有的重视，不利于学生能力的培养。

1．3考核方法和素质提高不相适应目前我们实行的考试方法仍然是以课本理论知识为主，以闭卷笔试为主，注重死记硬背，不利于培养学生的动手能力和创新能力。

1．4实验教学内容陈旧由于长期使用传统的电子技术实验教学内容，形式单一，实验安排过多过细，重复性实验、验证性实验太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。这样的教学模式削弱了学生学习的主动性，阻碍了学生创新思维的发挥和实践能力的提高。1．6缺乏实践经验丰富的高水平教师竞赛的成绩是学校教师的教学水平和科研能力的综合表现，不同学校学生实践能力之间的差别，反映出教师教学水平之间的差距。而西部地区高校面临的一个共同问题就是缺乏高水平的师资。

2以电子设计竞赛促进教学改革

电子设计竞赛的举办为电子信息教学的改革指明了方向和提供了契机，下面就从教学计划调整、课堂教学改革、实验教学改革、课外活动安排、师资队伍建设等方面探讨电子信息教学改革。

2．1重新制订教学计划重构课程体系，以培养学生的创新精神和发挥个性特长以及协作能力为重要依据修订专业教学计划。教学计划修订的主要内容有:调整理论教学学时，加强实践教学环节。压缩课内学时数，减小必修课程数量，增大实验学时数，加强实验环节，从而减轻学生负担，让学生有更多的时间参与实践，提高其动手能力。

2．2改进教学内容，适应电子时代要求首先应调整电子技术课程内容。随着集成技术的飞速发展，集成器件的广泛应用，对课程内容必须不断充实和更新。在教学中，在强调基本原理、基本分析方法的同时，应注意增讲新器件，增加有应用前景的专用集成电路，使基本原理与实际应用相结合。例如，在功率放大电路部分可以增加介绍应用广泛的LA4100～LA4102集成功放，从连接方式说明如何根据要求将芯片分别构成OCL和OTL功放。在电源部分增加介绍三端直流稳压电源CW78、CW79系列，可调式三端稳压电源CW317系列，以及扩展输出电压、电流的方法。通过对新器件和专用集成电路的介绍，提高了学生的学习兴趣，并为将来从事本专业的工作打下了坚实的基础。

2．3改革实验课程体系、内容和方法注重提高实践教学环节的教学质量，激发大学生主动参与实践教学的积极性，尽可能多地安排设计性、综合性和开放性的实验，修订实验大纲，将单一验证性实验逐步转向科学验证、分析设计、系统综合相结合。(1)改进基础实验教学，加强应用实验环节。基础实验主要由模拟电子技术、数字电子技术、电路分析等专业基础课的配套实验组成，以基本电子器件的验证实验为主，实验内容覆盖理论教学课程中的重要知识点。整个实验过程学生处于被动的验证实验原理的状态，尽管有些收获，但成效不显著。因此，以电子设计竞赛为契机，改革传统的验证性实验教学模式，让学生在掌握了验证性实验方法的基础上，在应用实验环节中增设应用性实验、集成电路实验，让学生通过安装调试，学会在实验中调试元件参数，以满足实验要求。通过简单的设计使学生熟悉常用元器件，并掌握快速查阅元器件手册及通过网络搜寻所需资料的方法，使他们能正确选择所需器件，并能进行器件之间的参数匹配。并通过电子实习，安排学生装配收音机，使他们熟练使用电烙铁和万用表等工具和仪器仪表，对电路的制作、安装和调试有一定的了解和掌握。(2)增加设计性实验。设计性实验由老师拟定设计题目，提出设计要求，给出主要参考器件，由学生设计电路原理图、焊接实际电路、测试电路数据、绘制电路波形、撰写设计报告，这些设计性的实验的完成，能促使学生实现由知识到技能，再由技能到素质的跃变，从而培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，可以锻炼学生的系统思维能力，建立一定的工程意识，培养创新意识，提高动手能力。(3)在实验教学中引入一些新器件(如CPLD、FPGA等)和新技术(如EDA、电子电路软件仿真、虚拟仪器技术等)，从而丰富实验内容和手段，提高实验课的技术含量。EDA是电子器件与电子设计发展的技术潮流，由此掌握EDA技术是对当今电子工程师的最基本要求。学院建立了EDA实验室，积极开展EDA的教学，提高了学生电子设计自动化的水平。(4)在实验教学中使用计算机仿真系统，推动教学改革。随着电子技术的迅速发展，教学中知识点在大量增加，教学时数要求压缩，课时资源紧张是一大难题。计算机仿真系统弥补了传统硬件实验的不足，解决了上述矛盾。另外也解决了经费紧张、器件品种和数量少等现实问题，有些不能实现的复杂实验，则可以用仿真软件进行实验仿真。

2．4改革考试方式采用理论闭卷考试、实验开卷考试、实物设计考试等综合考核方法。例如让学生独立完成一个规模不太大的电子系统，让他们在课下先设计好，然后来实验室安装调试或用有关电子虚拟软件进行仿真，根据所设计的系统能否达到题目要求、电路是否合理、花费时间长短来确定成绩。

2．5加强学生的课外实践活动(第二课堂)学院所有的实验课都对学生课外开放。另外建立专门的电子创新设计实验室，在开放实验室里除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外，还应配备单片机开发器，DSP实验板，计算机等实验设备，为学生课外科技活动提供实验场地和仪器设备，为部分优秀学生创造自主学习、独立思考的环境，提供发挥创新思维、展现创造力的广阔空间。