电路设计实训总结范文

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中图分类号：G434文献标识码：A

前言微电子技术是现代电子信息技术发展的重要前沿领域，取得了很好的经济和社会效益。微电子技术的发展和应用为促进了电子产品设计及制造领域的变革。微电子技术是以半导体工艺为设计载体，通过器件电路或者硬件描述语言描述硬件电路的连接，再利用专业的开发和设计仿真软件进行工艺仿真、电路仿真和版图设计，最终完成半导体工艺流程、电路硬件集成。在实训教学的过程中，容易将学生带入到工作环境的实景，能够提高学生主动学习的兴趣，激发学生的求知欲。在微电子技术的实训教学过程中，利用设计辅助软件让学生加深对专业理论知识的深度理解，通过实训内容的合理安排，验证所学的专业知识，掌握设计方法和实现手段，从而达到理论和实践有机结合的教学目的，实现本专业学生素质教育培养的最终目的。

1现阶段微电子技术教学模式分析

微电子技术具有抽象、层次化、流程复杂的特点，在教学过程中，应该根据微电子技术的特点，在器件模型、硬件描述语言、配套软硬件、实验内容及课程内容设置等几个方面进行课程教学的改革。

目前，微电子技术的实训教学，主要围绕集成电路工艺、硬件描述语言、可编程器件等环节开展。硬件描述语言具有设计灵活、电路设计效率高的特点。大规模可编程逻辑器件通过编程来实现所需的逻辑功能，与采用专用集成电路设计方法相比，具有更好的设计灵活性、设计周期短、成本低、便于实验验证的优势，在实训环节得到了广泛的采用。现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray，FPGA）能够提供更高的逻辑密度、最丰富的特性和极高的性能，因此，数字集成电路的实训内容，主要围绕FPGA的内部结构以及资源分布做相应介绍。

微电子技术的实训教学在本科教学中具有极强的实践特点，尤其是作为电子科学本科教学，对学生的电子设计思维模式的构建有着重要作用。实践教学离不开大量的实训反馈。目前大多数高校微电子技术的授课课时数一般安排为48课时，其中实验课占10课时，实践课和理论课的课时数比例约为1：3.8，且课程多安排在三年级。从课时安排来看，存在重理论轻实践的弊端，容易让学生产生盲目应试的想法，导致学生只注重考试，而忽略了至关重要的实践环节。另外，微电子技术课程最好作为专业基础课程，为学习其它多门课程打下良好基础。在微电子技术课程开展教学和实训的时候，最好与学生的其它专业实习的时间错开，让学生能够更加专心对待，避免专业知识和概念的混乱。如果将微电子技术课程课实训安排在四年级第一学期，非常容易与毕业实习、求职环节发生冲突，导致学生对微电子技术课程和实训内容认知不足，仓促应付课程和实训内容，不利于对学生电子设计能力的培养，也会降低学生的就业竞争能力。

微电子技术的实训环节对于本科生而言，会给学生产生软件编程的想法，不能真正将电路设计的理念深化，会造成实验内容的创新性不够，教学成果难以达到预期。

2微电子技术实践环节教学

本课题对现阶段微电子技术课程和实训环节做了深入分析，总结了教学过程中存在的问题及改进需求，对未来的微电子技术实训教学模式进行的理论和实践探索。自动化设计软件是的设计人员可以在计算机上完成很多复杂计算工作。微电子技术软件通常在服务器或者多线程工作站运行，自动化程度很好，具有很强大的功能和丰富的界面。在高校中开展的微电子设计类实训课程是一门实践性很强的专业基础性课程，既可以由学生独立完成，也可以设计成分工协作的实验项目。

为了提高学生对微电子技术的理解和设计能力的掌握，微电子实训由32个课时组成，其中课内实验分配了16学时、微电子设计实训分配16学时，重点提高学生的动手能力和主动思考能力，激发学生的创新思维。

2.1课内实验设计

微电子技术课程的课内实验包含基础验证性实验和研究型实验，其目的是掌握基本的硬件描述语言的编程方式及技巧，并能够采用模拟器件设计模拟集成电路，让学生能够具备独立设计集成电路的能力，熟悉集成电路设计计算机辅助设计手段，结合以往的电子电路知识，完成基本器件的设计和调用。

课内实验设计以工艺器件仿真、电路设计仿真手段为主，利用准确的工艺和器件模型，准确模拟集成电路工艺的流程和半导体器件的电学特性。软件仿真已经成为新工艺、新器件、新电路设计的重要支撑手段，可以在短时间内建立实验环节、调节参数、修改电路结构，弥补实验室硬件投入不足以及对多种实验室耗材的依赖，有利于学生建立系统性的知识结构。另外微电子技术的课内实验也包含综合性实验环节，通过调用基本功能模块，设计一个适当规模的数模混合集成电路，提高整体电路的综合性能指标，实现良好的信号控制和传输，提高学生的综合设计能力。

例如，半导体工艺演示实验可以快速呈现不同工艺流程和工艺环境对工艺结果的影响，能够设定不同的偏置条件来研究器件的能带、电场、载流子浓度分布、伏安特性等内部特征，避免恶劣繁杂的对物理过程的解析建模，具有直观和形象的特点，加深学生对理论知识的理解和提高学习的积极性。可以针对成熟工艺，利用仿真软件进行器件和电路设计。实际过程中，参照经典的器件结构和电路模块单元，开展新特性、新功能的设计性实验，锻炼学生综合知识的能力，面向工程实践，对专业知识进行融会贯通。这个过程需要授课教師根据学生的已开设课程和知识结构来编写适宜的实验辅助教材，对实验内容进行精巧的设计及和细致地指导。

2.2实训环节设计

微电子技术实训环节旨在锻炼学生的实践动手能力，掌握集成电路设计开发流程，能够根据系统的性能指标进行分层分级设计，根据硬件电路的额性能特点来构建规模化电路。在实训环节中，强调综合设计能力的培养，利用微电子设计的计算机辅助设计工具完成一定规模电路的设计、仿真、版图设计、版图检查等环节。通过微电子技术实训环节的练习，学生能够培养独立设计能力、系统分析能力、电路综合能力等，为将来进入研发设计类型的工作岗位打下坚实的基础。

对实训环节的考核，采用大作业或者设计报告的形式，让学生通过查阅参考文献进行设计选题，发挥学生的主观能动性。通过对参考文献的参考和综述，掌握课题的结构和流程设计，充分了解系统的模型，理解各模块对系统设计的影响。实训环节是的一次较为系统的设计方法训练，不仅可以巩固课堂和教材上的内容，还可以引入实际工程系统的指标要求，锻炼学生的综合规划和设计能力。

3微电子技术教学改革实施效果

通过微电子技术的教学和实训模式的改革，在实践中积极总结得失，发现微电子技术的教学该给能够帮助学生提高微电子设计的专业素养，主要体现在以下方面：

1）学生对微电子技术课程内容的理解程度大幅提高，原先学生对课本的知识抱有敬畏的心理，在课程和实践环节之后，都产生了很大程度的自信。微电子技术课程、实验、实训考核成绩的优秀率也大大提高，表明通过微电子技术的教学和实践改革，学生能够比较好地掌握课程大纲所要求的内容。

2）通过细致地设计实践环节，能够调动学生学习专业知识的积极性，实验项目的完成情况比较理想，报告内容的撰写也更加细致、全面。

3）通过综合设计实验和实训，让学生勤于动脑，在多种手段和方法中，寻找最优的方案，优化设计过程。

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编者按：项目教学法是以项目为主线、教师为引导、学生为主体的一种教学活动，它将传统的特定课程转化为一系列教学项目，改变了以往“教师讲，学生听”的被动教学模式，有利于激发学生的学习兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力以及动手能力，从而提高教学质量。近年来不少学校都在尝试项目教学法，本期我们选取了3篇相关文章，其中既有针对理论性和实践性都很强的课程的项目教学，如单片机教学及实训、数字电子技术，又有借鉴德国职业教育模式的数控技术专业跨课程项目设计，都取得不错的效果，可供大家参考。当然，项目教学法在实施过程中还存在一些问题，我们期待有更多的教育工作者去发现和解决，积极探索和研究适合各专业课程的教学方法。

单片机原理与应用[1]是一门理论性和实践性都很强的课程，相应的教学及实训具有很强的技术性和应用性，在本专业教学中占有很重要的位置。项目教学的目的是在单片机原理与应用课程教学中使学生容易理解和掌握单片机的基础知识，掌握与其相关电子电路的分析、设计方法，掌握软硬件电路仿真与设计，掌握故障的分析、查找及解决方法等。

单片机教学及实训的内容组织和过程管理，在很大程度上决定了单片机教学及实训效果的好坏。在传统教学及实训过程中，偏重理论教学，实验与实训过程中验证的成分过多，学生缺少独立创新方面的锻炼。为改变这一现状，在教学及实训中采用项目教学法，指导教师提出教学及实训任务，并将任务进行剖析，分解成不同的小任务，引导学生对任务进行分析、仿真和设计，精心组织教学及实训过程，鼓励学生相互讨论、上网查阅资料和提出不同的意见，甚至抛开教师布置的任务独立选择课题，以最大限度地激发学生的主观能动性。

1 项目设计与过程管理

1.1 教学及实训项目设计

采用项目教学法进行单片机教学及实训，首要的任务就是进行项目设计。设计的内容要尽可能涵盖单片机知识点[2]，同时要能吸引学生，项目设计的难易要有梯度性，以满足不同学生的需求。例如设计校时数字钟时，基本要求为：任务一中要求8位数码管显示一串数字(学号)；任务二中要求设计完成一个数字钟(不可校时)。此外还有扩展要求。任务一扩展：8位数码管切换显示学号和生日，切换时间为1 s，通电后先显示学号；任务二扩展：扩展3个按键K1，K2，K3，能对数字钟进行时、分和秒的校时。

每个项目既有总体目标，又分别由不同的任务组成，由浅入深，循序渐进，兼顾不同层次的学生，同时精心编写教学及实训指导书，给学生相应的指导。

1.2 教学及实训过程组织

教学及实训过程的有序组织是教学及实训质量的保障，通过对教学及实训过程的有效控制，既能调动学生的积极性，也能提高教学及实训的可操作性和实践性。

1.2.1 标准化设计

教学及实训的目的之一就是模拟企业的生产过程，让学生感受未来的工作要求与标准。在教学及实训中，电路设计与技术指标采取企业标准，让学生体会标准化的生产过程，培养严谨的学习与工作作风。如硬件电路原理图和PCB版图的设计，从器件的型号到PCB板的尺寸、线间距及图纸大小，都有严格的标准。

1.2.2 利用好仿真教学软件

教学及实训项目的实施，是学生进行电路设计、软件设计及综合调试的过程，特别是在电路安装调试时，学生会出现各种各样的错误，需要不停地修改，但这样容易造成元器件的损坏。如果先利用仿真软件进行仿真实验[3]，这样，绝大部分的错误就可以在仿真软件上进行修改，既降低对元器件的损坏，又可以提高教学及实训效率，达到事半功倍的效果。

例如数字钟的设计，先在Proteus软件上进行硬件电路设计，然后进行软件设计，最后在Proteus仿真软件上进行综合调试，软硬件上的修改方便快捷。只有仿真成功后才可以进行电路板的焊接与调试，这样，绝大部分的错误在仿真过程中得以解决，既节约了时间，又减少了元件浪费。

1.2.3 教学及实训过程强调以学生为主

以实验室为教学及实训室，每名学生一台电脑，一组元器件，一套工具，创造独立的工作环境与氛围。在此基础上，强调学生独立完成教学及实训任务，调动学生的积极性与主动性。例如项目硬件设计、软件编写，完全以学生为主，尊重学生的选择，哪怕是错误的实现方法，也要慢慢引导，使其领悟到错误的原因。教师通常在项目实施前期对项目功能、重点理论与操作方法等做简要介绍，对教学及实训过程中的共性问题进行讲解，项目完成后进行问题的剖析总结，做辅和引导性的工作。

1.2.4 教学及实训考评方式强调过程考评

考评的方式、方法在很大程度上影响教学及实训过程的实施和效果，如果只看结果而忽略过程，就会打击部分学生的积极性。例如，一名学生积极努力地去实现项目中的某个子任务，但没有完成，如果给出较差的考评就可能使其失去信心和主动性，或者干脆放弃后面的任务。

因此，考评要注重教学及实训过程，兼顾结果，要让那些努力的学生取得不错的成绩，使取得成功的学生成绩优秀，这样就能调动学生的积极性和主动性，促使其继续查找问题、更改设计并取得好的成果。

1.3 教学及实训过程总结

教学及实训采用项目教学法，而且是采用项目中任务的递进方式进行，在每个任务完成以后，都要进行总结，首先搜集教学及实训中出现的各种问题，其次是与学生一起分析发生问题的原因，最后是找出问题的解决方法并避免问题再次发生。这样，既总结分析了当前的问题，又为后面的教学及实训打下基础。

2 结束语

单片机教学及实训是一项综合性很强的教学过程，除了单片机知识，还涵盖了数字电路、模拟电路等知识，既有硬件设计，又有软件编程。既要设计涵盖知识面丰富的项目，又要精心组织其过程。这就需要教师不断地加强科学研究，并把科研成果反映在教学及实训中；还需要教师不断地改进教学及实训方法，提高教学及实训效果。

参考文献

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中职学校的教师要深入企业，了解电子类企业对Protel课程的岗位能力需求，根据实际岗位需求确定教学目标，按照实际的生产流程合理整合教学项目，遵循中职学生的认知规律设计具体的工作任务。项目任务的选择与确定是实施项目教学成功的关键。将中职Protel课程整合为熟悉Protel软件操作、单管放大电路设计、收音机电路设计、USB接口电路设计和单片机控制电路设计等六个项目。每个项目又划分成多个相互关联的任务，比如单管放大电路设计项目由原理图编辑器参数设置、单管放大电路原理图绘制等多个任务组成。这样由浅入深，分散教学重点和难点，便于学生掌握Protel课程的专业知识技能，实现教学目标。

二、合理组织执行任务

执行任务是项目教学法的核心环节。教师设计好具体的工作任务后，编写工作任务书，给学生分配任务，让学生分组合作学习。遇到问题时，教师不要直接告诉学生答案，而是提供给学生必要的学习资料和合理的建议，引导学生主动寻找解决问题的方法和答案，提高学生自主学习的能力。

1.师生互动，营造轻松的学习氛围

利用多媒体和机房创设真实的工作情境，必要时教师先演示一遍操作流程，学生边学边练，然后教师随时解决学生在操作中遇到的问题。在任务实施过程中，教师将学生按照个性特点和学习成绩分成二人小组。教师提出引导性问题，鼓励学生进行组内和组间讨论交流，以小组合作的形式发现问题、解决问题，进而完成学习任务。当学生出现一些影响后续操作的关键问题时，教师要不失时机地给予纠正指导，让学生多积累正确的绘图经验。在课堂上理论知识以够用为主，遇到什么知识，教师就给学生讲授相关内容，避免单纯的理论灌输。教师把课堂还给学生，让学生做项目的负责人，培养学生的责任感，激发学生的学习兴趣，提高学生组织、实施任务以及解决实际问题的综合能力。

2.成果展示

任胀瓿珊螅每组学生进行成果展示，说出自己的设计思路和实施过程中遇到的问题及解决方法。教师要及时总结。学生在分享别人成果的同时，丰富了自己的学习方法，提高了思维组织和语言表达能力。比如在调用元器件的操作中，有浏览器法、菜单命令法、鼠标右键和快捷键等方法。学生在绘制原理图时可能只熟悉一种操作，当别人分享其他更快捷更方便的方法时，自己也就学会了一种新的操作方法，并且积累了丰富的学习方法。教师对其成果进行肯定性评价，让学生体会到成功的喜悦，最大限度地激发学生的学习热情，提高学习积极性。

3.评价总结

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二、基于工作任务的课程改革

1．改革目的

“印刷电路设计”是应用电子技术专业的一个重要实践课程。在课程教学过程中，学生通过一个较为完整的工作任务，可以加深对本门课程所学理论知识的理解与应用，提高学生对所学理论知识的综合运用能力，使学生对Protel电子线路设计、Protues、KeilC等电子设计软件有较深的掌握。同时，通过工作任务锻炼还可以培养学生独立工作的能力，为将来从事电子电路设计打好基础。

2．改革内容

(1)课程整体设计。根据企业电路设计助理工程师职业岗位技能要求，以训练学生的电路图绘制、电路板设计与制作的综合职业能力为课程目标，选择了企业典型工作任务项目“开关稳压电源电路板设计与制作”作为课程内容的主要载体，并对“印刷电路设计与制作”课程进行整体设计。

(2)以岗位工作任务贯穿整个教学内容。“印刷电路设计与制作”课程的目标是培养学生具备电路图绘制仿真、PCB设计、电路板制作的能力，达到企业助理工程师的职业标准。这一目标的实现需要通过相应的工作任务来完成。因此，必须对课程进行深入的项目化开发，同时将电路板设计工程师职业资格标准、电子工艺相关内容也引入到课程中，借鉴企业培训员工的工作流程和工作标准，使学生通过课程学习不断熟悉今后岗位工作的标准和典型工作任务，在课程项目实践中锻炼动手能力、团队协作能力和实践精神，以及牢固的专业技能，使学生在今后就业时能迅速适应工作环境并进入工作状态，从而符合高职教育对人才培养的需求。

(3)考核评价方法的改革。由于本课程以企业工作任务作为学习的主线，因此考核应以学生职业能力的培养为依据。考核的内容包括:学生所做开关稳压电源的质量、原理图与PCB设计、同学之间相互的评价、团结协作的能力、课程总结报告等等。在工作任务的各个阶段及时给予评价，注重过程考核，让学生在各个阶段都有收获。

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模拟电子技术课程是高职电类各专业的核心基础课程，是学习后续专业课程以及今后从事相关工作必需的基础和技能。模拟电子技术课程的特点是内容较抽象，学生入门困难，提不起学习的兴趣，以致模电的知识缺乏，后续课程学习更加困难，最后导致在实际工作中不能胜任相应的工作岗位。针对模拟电子技术的重要性以及其特点，许多老师也进行了相应的教学改革，增强了动手实践。作为高职院校电子信息专业的教师，从事模电的教学多年，也总结了许多的经验，感触最深的就是仿真软件在模电教学中的应用很重要，对学生学习模电激发了兴趣，使抽象的理论知识变得直观、生动、易懂。仿真软件很多，在这我推荐使用Multisim软件。

1 使抽象的理论知识变得直观易懂

模拟电子技术内容抽象，针对高职学生的素质和知识基础特点，引入仿真软件，可以在教学过程中随时进行试验模拟，使学生能够直观的看到试验结果，理解所学的知识。例如，模拟电子技术很重要的一个章节是放大电路，以往教师在进行讲解的过程中，主要是靠解说或者配有电路图，而整个过程需要学生在头脑中想象，对于高职的学生来说，本身的物理、数学知识就薄弱，所以很难理解这块知识。而引入仿真软件后，教师在讲课的过程中就可以边讲解边进行试验演示，实验结果一目了然，不需过多的解释，学生就自然明白了放大电路的放大原理和放大过程。放大电路有三种组态，分别是共射极电路、共基极电路和共集电极电路，这三种电路的放大功能各不相同，各自有各自的特点，如果让学生纯粹记忆的话，很容易弄混，不理解的记忆也会很快的忘记。引入仿真软件后，这三种电路的放大特点通过实验现象很容易就记住了，并且学生通过自己操作连接电路，对三种放大电路的特点也就记住了。所以仿真软件的引入大大提高了教学效率，并且也激发了学生的兴趣，使模拟电子技术课程不再是一门纯理论课，而变成一门实验技能课程。

2 使课程设计的制作过程更加简单

近几年高职院校教学改革，提出项目教学，让学生在“学中做、做中学”。为此，模拟电子技术的课程内容都寄托于每一个项目中，通过每个项目的实际制作来理解相关知识的具体应用。引入仿真软件，使制作项目的过程更加的简单，电路设计和调试过程变得不再繁琐，大大节约了产品制作成本和制作时间，提高了制作效率。例如，直流稳压电源的制作，这个项目涉及到三个模块，分别是整流电路、滤波电路和稳压电路。设计直流稳压电源电路时，采用仿真软件可以分模块的进行电路设计和调试，通过元器件的更换和参数设置，最终设计出直流稳压电源的电路，没有问题后，再购买元器件和进行制作，只要焊接工艺过关，结果就没有问题。这样就省去了对电路反复的测试和调试，也节约了大量时间，提高学习的效率和兴趣。学生通过仿真软件还可以提出各种设计电路，并能很快的通过测试观测结果是否正确，这样也提高了学生学习的兴趣和学以致用的成就感。同时提高了学生分析解决问题的能力和创新思维的培养。

3 使课程的学习不再局限于实训室和教室

高职院校的教育改革思路是坚持“以就业为导向、以能力为本位、以学生为主体”，重在培养学生的实践能力，理论知识以“必需、够用”为原则。为此，高职院校的课程学习一大部分从教室搬到了企业进行，但是实训室无法搬移实训室，这样就为课程的学习带来了许多不便，而仿真软件的使用恰到好处的解决了此类问题，学生只需一台电脑就可以把实训室带到企业或者校外等任何地方，为学生随时随地的学习和实验带来了方便。

4 仿真软件不能完全取代实践教学

Multisim仿真软件虽然能很好的辅助教学，激发学生电路设计的兴趣。但是仿真软件不能完全取代实践教学，它也有其不足和有待完善的地方。如果学生一味的只在仿真软件上做实验，那么学生就会缺乏对真实元器件的封装、性能检测等方面的知识。教师一定要协调好仿真软件和实践教学之间的关系，使仿真软件真正服务于教学，帮助学生理解理论知识，提高学习效率，激发电路设计兴趣。

5 结束语

Multisim软件以其强大的功能和丰富的内容为高职院校模拟电子技术的学习带来了方便，同时也为教师的教学提供了直观的教具，也为学院实训室的建设节约了大量成本。但是仿真软件的使用还不能完全替代实训室，它也存在着不足和有待完善的地方，教师在使用仿真软件的同时也要加强学生对真实仪器设备和元器件的熟悉和使用，只有合理使用仿真软件，才能使模拟电子的教学达到最佳的效果，才能最大的发挥仿真软件的辅助功能。教师只有在教学中不断地摸索和实践才能使仿真软件和实践教学有机结合，取其所长，为师生的学习创造条件和达到最好的效果。

参考文献：

[1]胡建明.仿真软件在模拟电子技术教学中的应用[J].考试周刊，2011（61）.

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随着计算机技术的快速发展，计算机辅助设计（CAD）技术被迅速而广泛的应用于电子工业领域，由于该技术能将电子电路设计全过程工作都放在计算机上高效便捷的完成，因此，该技术在电子电路设计中发挥着举足轻重的作用，本课程主要讲授的就是目前在国内使用非常广泛，普及率极高的电子CAD软件Protel在电子电路设计中的应用。Protel软件是一个完整的全方位电路设计系统，能够辅助设计者方便、快捷、高质量的完成电子设计全程的大量工作，所以，该软件就成为每一名电子、电气类专业学生都应当掌握的电子设计工具，《电子CAD技术》课程因此成为高职电子、电气类专业必修的一门专业基础课，搞好本课程的教学尤为重要。

一、《电子CAD技术》课程特点

《电子CAD技术》课程因其所讲授的是电子CAD工具Protel软件在电子设计工作全过程中的使用，因此，本课程应用性强，主要以计算机为学习平台，注重上机操作，理论内容少，实践训练多，要求学生必须要有一定的计算机操作基础、电学理论基础及电子工艺基础，强调联系实际及实际工作运用。

二、当前《电子CAD技术》课程教学状况

当前，本课程教学基本沿用传统的教学模式，即按照教材的编排顺序，根据教材编写内容，先课堂讲授，操作演示，后上机练习，巩固提高。本人通过多年教学实践，认为使用这种教学模式进行教学，教学效果很不理想，首先，教学太注重教材内容，按部就班，教法单一，这就不能充分激发学生的学习积极性，导致学生自始至终都感觉本课程枯燥乏味，对本课程不感兴趣；其次，教学和上机练习偏重于软件的操作学习，忽视了其在实际电子设计工作过程中的应用，导致学生直到本课程结束都不能充分认识到本课程的重要性、实用性，学生感到学习本课程没什么用处，因此学完之后很快就忘，更不要说在将来的工作中熟练运用了。所以说，传统教学模式已不适合《电子CAD技术》课程的教学了。

三、《电子CAD技术》课程教学新模式的探索

基于上述对《电子CAD技术》课程特点的分析，及对当前该课程教学所普遍采用的传统教学模式的分析，结合多年在本课程教学工作中的体会，本人认为，要提高教学效果、更好地达到教学目标，应做到首先要学生明确学习本课程的必要性，其次激发学生的学习兴趣，使他们喜欢上这门课，最后让学生真正学会如何运用本课程所学去做实际工作，以达到在将来的工作岗位上能够学以致用，要做到这些，必须打破传统教学模式，对其进行革新，走出一条新路。

1.构建能完成电子设计全过程的实训场所

《电子CAD技术》课程所教授的是辅助设计者完成电子设计工作全过程工作的CAD工具软件Protel的操作运用，也就是说Protel软件的操作运用贯穿于电子设计工作全程，为了真正做到联系实际，符合培养高技能应用型人才的高职教育培养目标，让学生在学习本课程时就处在与将来工作岗位环境相似的实训场所中是关键所在，所以，构建能完成电子设计全过程的实训场所尤为必要。该实训场所至少应该包括计算机网络构建完备的微机房，电路理论设计、PCB制作和电子产品组装实训室，以模拟电子企业中真实的电子设计场景，让学生有身临其境之感，学生在这样的实训场所中练习，不会与实际脱节，有利于更好的掌握本课程内容，做到学以致用。

2.通过多种方式使学生明确学习本课程的必要性、实用性

爱迪生曾经说过：“兴趣可以创造出人间奇迹”，有了兴趣学生才能积极主动的去学习。当前，电子、电气类专业高职学生普遍存在学习兴趣不高，学习动力不足，进取心不强，学习情绪化等缺点，如何激发学生的学习兴趣，让学生喜欢上这门课，主动学习这门课，就成为本门课程的第一个大问题，而要解决好这个大问题，我认为让学生明白本门课学什么，所学用来做什么，怎么做，有多么实用、好用最为关键，因此，本课程一开始，就应当通过多种方式去解决这个关键：（1）选择一个学生熟悉的电子产品实物为例，讲解该产品是怎样从无到有一步步设计出来的，从而引出电子设计全过程，牵出本门课要学习的电子CAD软件Protel；（2）通过在实训室组织设计一个简单的电子产品小制作，学生用手工方式设计，教师采用CAD技术设计，将两种设计方式进行比较，让学生真切感受到本课程学习的必要性，实用性；（3）通过多媒体播放CAD技术相关最新资料、视频，让学生了解CAD技术的现状，使学生充分认识到CAD技术是多么的有用，从而进一步激发学生的学习动力；（4）有条件的话，可以组织学生去电子企业参观，通过到电子企业实地考察学习，学生才会对本课程真正感兴趣，更加清楚这门课的意义何在，以后才能更好地将所学的知识技能转化到生产实践当中。

3.以实际的电子电路设计全过程工作步骤为主线，采用项目驱动，模拟真实的电子设计过程进行本课程的学习

制定学生感兴趣的实用性电子电路设计项目，按照实际的电子电路设计全过程工作步骤，将项目划分成一个个任务，每个任务都包含了一个设计步骤工作所需求的知识点、操作方法和技巧，学生一个任务一个任务的做，教师按照每个任务的需要讲授所需知识技能，学生在完成一个个任务中完成课程的学习，最终循序渐进地完成整个项目，从而学好课程全部内容。学生在“做”中得到清晰的思路和方法，在“练”中得到锻炼和总结，“学，做，练”完美结合，同时还使学生真切感受实际的电子设计工作是如何做的，增强学生的学习动力，使学生更加愿意学好这门课。

4.在训练中引入竞赛评价办法和讨论机制，激发学生的学习积极性

在本课程各阶段的学习训练中，引入竞赛评价办法和讨论机制，所谓竞赛评价办法，就是在各阶段的学习训练中，组织学生进行设计竞赛，看谁能够更好更熟练的运用Protel进行电路设计，竞赛结束，按照设计结果的质量和设计速度综合评定，排定名次，每次竞赛结果都计入平时成绩，另外，每次竞赛后都组织讨论，让学生充分的交流，互相取经，解决问题，教师参与其中，善加引导。通过这种办法的引入，用竞争充分激发起学生的学习积极性，增强学生的学习主动性，发挥学生的主体作用，通过讨论，增强学生的沟通能力，解决问题的能力。在最后的综合训练阶段，引入需要多名学生合作完成的设计项目进行以设计小组为单位的设计竞赛，以增强学生的团队协作能力。总之，通过竞争、讨论的方式，能够使学生主动去学习，不只学习技能，还增强顺应社会需求的良好素质。

5.改革考核办法

将上机考试作为考核方式，将平时竞赛成绩作为平时成绩，与期末的上机考试成绩按比例相加作为总成绩，这样能充分客观的反映学生对本门课的掌握程度和学习成果，符合本课程的特点，与前述的教学方法相辅相成。

四、结束语

本文针对《电子CAD技术》课程教学模式，做了一些新的探索和思考，旨在进一步提高教学效果、更好的达成教学目标，顺应社会对高技能应用型人才的需求。本文阐述的教学新模式，已在教学中进行了试用，得到了较好的教学效果，今后，该模式还有待在教学中进一步检验，不断改进、提高，以成为更适合本门课程教学工作的教学模式，为本门课程的教学打开一个新的更好的局面。

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《PROTEL电路设计》是一门实践性很强的课程，对提高学生的实践动手能力和创新能力有重要的作用。目前各大高职院校已探索出适合自己特点的独特教学方法和管理手段，并取得了一定的成绩。但一些专业教师对实验教学重视不够，在实验内容的安排上不尽合理，《PROTEL电路设计》的实验教学仍然存在着许多问题，因此，必须对实验教学进行改革。

1 实验教学存在的主要问题

1.1 专业教师对实验教学的重视不够

一些专业教师对实验教学的重视不够，把它当作掌握书本知识的辅助教学环节，使学生实验的积极性不高，实验的兴趣降低，直接导致学生的动手能力差；不考虑实验课本身的教学规律及其对学生的实践能力的培养，更不说理论与实践的有机结合。

1.2 实验内容的安排不尽合理

《PROTEL电路设计》的实验，只是在电脑中画出电路原理图，再制作PCB图，学生只是掌握了PROTEL的基本操作和基本技能，对学习本课程的目的不明确，影响了学习效果。

1.3 没有和其它相关课程进行有效的联系

《PROTEL电路设计》的学习目的：是通过前面所学的电子技术、电路分析和电路设计等课程，设计出电路图后，然后通过PROTEL这个操作平台，画出原理图和PCB图，制作出电子产品。而很多的教师在实验教学的时候，都没有和所学过的课程进行有效的联系，使学生缺乏创造性，没有给他们提供足够的发展空间。

1.4 采用传统陈旧的实验教学方法

教师给出实验题目，讲解后，学生按部就班地操作，使学生的思维能力受到了限制，创新精神和实践能力得不到培养。

2 实验教学的改革措施

由于实验教学存在着如此多的不足，笔者经过不断的探索、改进和创新，总结出一套实验方法，让学生积极地参与到实验中来，主动地完成实验任务，收到了良好的效果。

2.1 确立以培养能力为主的思想，改革考核制度。

高职高专培养学生的目标是面向生产、建设、管理和服务第一线的高级技能型应用人才。因此，必须正确认识传授知识和培养能力的关系，确立以理论够用为准则，将培养学生的实践能力和创新精神放在更重要的位置上，充分地认识到培养学生能力的实验教学比理论教学具有更重要的地位。甚而根据内容的需要，先进行实践操作，确立了感性认识以后，再学习理论知识，有利于提高学生的实践能力和创新能力；而且还可激发学生对理论知识的求知欲，激发学生学习的兴趣，从而提高学生学习的积极性。在此基础上，改革考核制度，采用上机考试，督促师生更加重视实践教学环节，进一步提高实践教学质量。

2.2 采用分层次实践教学。

分层次实践教学包含两个方面的内容：一方面，学生的分层次，另一方面，实验内容的分层次。针对不同层次的学生，分别进行基础性实验、综合性实验和设计性实验这种“分层次实践教学”的改革方案，学生只有完成基础性实验以后，才能进行综合性实验和设计性实验。

基础性实验是让学生加深对理论课程内容的理解，PROTEL主要培养学生掌握基本操作和基本技能，能够熟练地绘制电路原理图和PCB图，其内容应尽量覆盖理论课教学的重点。由于PROTEL是英文软件，所以要引导学生敢于探索、大胆实践，由被动的要我做实验转变为主动的我要做实验，才能够更好地掌握基本知识，将理论知识变为操作技能。根据市场人才的需求，我们应该增加综合性实验和设计性实验的实践环节。综合性实验包括同一课程中各知识点的综合应用、相关课程内容的综合应用，让学生把知识综合应用于实践，逐步了解工程应用的概念。比如：要求学生画出电动机的正反转控制电路图，并绘制出装配图。由于电动机正反转控制电路原理图中，绝大多数的元件符号和PCB封装在PROTEL的元件库中，这就要求学生自己绘制原理图元件和PCB封装，封装的尺寸大小还必须精确，否则会出现安装问题，设计要规范、合理。设计性实验主要由学生自己完成选题、设计电路、组装调试、测试结果的全过程，其目的是使学生掌握工程设计的步骤，提高工程设计能力，更为自主地获取实践技能，使其实践能力、分析解决问题的能力和创新能力得到提高。完成选题后，设计任务，可以通过PROTEL仿真技术(还有EWB电子工作平台、EDA电路仿真实验组件等)来完成，通过调整参数，使设计的电路性能达到最佳。经过指导教师审核通过后，利用现代化仪器仪表，将设计的电路系统地安装和调试出来，整个实验操作过程由学生独立完成。

2.3 密切和其它专业课程的配合，实验内容互相渗透、互相补充。结合专业课程的需要，安排结合专业课程的实验内容。

在电路设计任务中，必须将电路分析、电子技术、电路设计的知识有机地结合起来，按照电路设计的方法和步骤，设计出电路，才能满足电路的基本要求，实现电路的功能。只有反复调整元件的参数，反复修改电路，才能使电路性能达到最佳，完成设计任务，学生的创造性才能得到充分发挥。

2.4 采用开放式教学。

开放式教学，包括实验内容、要求和实验室都应具有开放性，将封闭式的实验改为全方位开放性实验。开放实验是由学生自己根据实验任务书的要求，独立设计实验电路，拟定实验方案，完成实验过程。辅导教师对学生的辅导由以前的灌输式“教”改为启发式“导”，只负责对实验方案进行审查。在审查学生设计方案时，要求学生陈述自己的设计思路，学生在讲述过程中就会进行再次思维。如果设计正确，可接着问是否还有其它设计方案；如果设计不对，这时再因势利导地告诉他出错的原因，学生就能将容易犯错误的知识点消化掉。让学生在“开放的空间”里开动脑筋，发挥想象力，形成自由学习的氛围，让学生充分施展个人才能。学生可以根据自己的学习计划，灵活安排时间来完成课程设计、课程实验的内容。

3 实验教学改革的主要效果

原来，学生只能在电脑中绘制原理图和PCB图，通过实验教学改革以后，学生学习电路设计的兴趣空前高涨，形成了设计制作电路的热潮：有学生设计制作了八路抢答器，正投入到学校使用，反映效果良好；制作安装了双音变音门铃，也有学生制作了四声道功放，还的学生制作了61单片机系统……在教师的带领下，学院电子协会的成员正在设计安装调试16路遥控系统，已初见成效。

总之，通过改革实验教学，学生掌握了电子产品设计、电子产品制作和电子产品调试维护三大职业能力的全过程，提高了实践动手能力。

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【摘　要】为了更好地培养高职院校学生的实践动手能力，面对高职自动化、电子信息工程、应用电子、机电一体化专业的学生，对现有的实训教学进行了设计研究，提出项目化的实训教学过程，提高实训教学效率和质量。以单片机实训教学项目为例，介绍了单片机应用实训的项目化教学过程实施，提高学生的实践创新能力。

关键词 实训；单片机；项目化

0　引言

51系列单片机在工业控制，便携式仪器仪表，家电电子等领域被广泛应用。通过不断升级使得51单片机功能更加强大，应用仍然很普遍。大多数高等职业院校在开设单片机实训课程时，实训项目大部分是利用现有的实验教学设备进行训练。由于教学设备是成品，线路大多在成品电路板中已经设计好了，从外部根本看不到电路是如何连接的，且生产商很少配备完整的电路原理图，学生在做实训时，要求连的线很少，很难参与到电路设计的细节中，动手能力也就很难在实训课程中得到训练和提高。而且传统教学过程中未引入工程项目实践设计，导致学生缺乏整体设计能力,动手能力普遍较差。

基于该课程应用性较强的特点，必须把实验和实践教学环节作为学习的关键。通过总结近年实践教学的经验，本文将通过过程项目化教学开展实训，使学生直接参与到项目过程中，以真实的工作过程及工作步骤为依据，融合“教、学、做”一体化的教学手段，用以提高学生的单片机系统设计的动手能力。

本文以简易音乐播放器设计项目为例讲解单片机应用实训的项目化教学实施。

1　任务引入

该项目任务设计一个简易的音乐播放器，硬件电路如图1所示，图1是由单片机最小系统，独立式按键电路、数码管控制电路及蜂鸣器电路组成，通过对该项目的proteus仿真实现，学生可以锻炼综合运用按键、数码管及蜂鸣器的软硬件设计方案。在图1中，利用K1按键对选定播放的音乐段，在播放的过程中可用此按键暂停；用K2按键选择待播放的几段音乐中的一段；数码管显示当前系统所播放的是选中的是第几段音乐。该项目硬件电路设计实际上并不复杂，软件编程主要是单片机定时器技术、中断技术的应用。教师可以通过对音乐索引和节拍产生原理的讲解，让学生掌握每个高脉冲或低脉冲的延时形成某种频率的声音输出方法，每个不同频率声音输出的时间长短形成节拍的方法，以及高低音的产生方法。

通过硬件和软件的设计和学习，该项目实施并不复杂，但涉及到学生学习过的课程门类还是比较多的，学生必须通过对Protel课程、C语言课程、单片机课程与音频产生知识等相结合，把单门课程动手实训转换为以实际工作环境为导向的顺序工作过程，按照步骤学习的过程就变成了实际项目实施的工作过程，且学习的每一步骤是实实在在的工作过程，有效地将学生的理论知识、实践知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。

2　项目实施步骤

通过项目的内容描述，使学生更加清楚地了解实训的目的，学生知道该做什么。结合实训，我们将对实施项目化的过程进行具体研究设计。

2.1　总体设计

根据简易音乐制作的工作顺序，对该实训项目进行总体设计，将整个实训过程分解成各个具体工作任务，然后整理成与各个分解内容相适应的八个步骤，实训时间为二周，内容如表1所示。

2.2　具体实施

表1很详细的给出了总体设计，这就要求我们教师必须对每一个工作步骤进行认真设计，让学生有明确的目标，引导学生对每个步骤进行思考和实践，这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣。

我们对实训班级进行分组，随机指定3~5人为一个小组，不允许自由组合。这样对以后学生的就业是有利，在企业的岗位上是没有资格挑选同事的，同时也能培养学生的团队协作能力。

如步骤五，教师设计时的主要内容有：1、学习目标2、工作内容3、教学设计4、教学材料。学生在这一步骤结束时，可以掌握KEIL软件的使用、汇编程序的编写、软件模拟调试的具体应用等相关实际工作内容。且每一个步骤完成后可以在表2中进行评价。

实训过程中的每一个步骤都必须与指导教师充分交流和探讨后方能进行下一步骤，虽然这样会增加实训指导老师的指导工作量，但可以从过程中很好地把握学生的完成情况，也让大多数学生能够完成项目的任务得到保障。

2.3　成绩评定

成绩评定的方式如表2所示，它可以很好地评价项目化教学过程中每位同学应该获得的成绩，也可以更好的与其它教学模式进行对比，从而体现出过程项目化教学的优势。以小组为单位，检查每个学生制作的产品是否满足设计要求，K2按键按下能否正常的选择所要播放的歌曲，K1按键按下能否正常的播放完一段完整的所选歌曲以及数码管能否正常显示所选歌曲的编号。以答辩方式进行考核，要求每位同学回答2到3个有关该项目制作过程中的软硬件设计、系统仿真制作以及实训体会等方面的问题，根据这些内容的完成情况由教师填写教师评定成绩；小组互评内容在每个步骤完成后根据教师设计的每一步骤内容完成情况由小组集体评价填写相应的互评成绩，适当增加互评成绩在总成绩中的比重，这样有利于对同一水平的产品发现问题和解决问题，让同学之间进行对比，加深学生对项目实施过程中的产生问题的印象；自评内容是每位同学自己在每次步骤完成后，根据教师设计的每一步骤内容完成情况进行打分，并给出各个步骤的说明。每位同学的最终综合成绩=教师评定成绩*30%+小组互评*50%+自评*20%。

3　结语

通过以上对单片机实训方法的改革探索和实践，形成了以学生为主体、教师为主导的教学课堂，形成了讲与练相结合、教与学互动的教学模式。教学效果已有明显改善。学生的学习兴趣得到了提高，学生在实训的过程中能积极思考，发现问题并解决问题。学生的知识体系在真实的工作过程中，在小组协作的过程中得以建立。这不仅培养了学生的专业能力、社交能力、团队精神，同时也增强了学生的自信心。当然，教学改革是一项长期和系统的工程，我们将继续努力，培养符合社会需求、更加优秀的相关专业人才。

参考文献

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《电子技术实训》是电工电子技术专业的核心课程，该课程是一门实践性很强的课程，其实践内容占总课程学时数的70％以上。通过该课程的学习，使学生达到能够认识和检测常用电子元器件，会设计简单电子产品，会焊接和安装小型电子电器产品，会调试和维护小型电子系统，操作现代化电子产品制造设备的能力。

该课程实施教学改革以来，取得了良好的教学效果，现对该课程的教学改革总结如下：

一、课程内容总体设计

通过对电子技术实训技术岗位的调研分析，得出实际岗位要求，结合课程教学大纲，总结出本课程的三个目标。

知识目标：了解电子技术实训的基本过程和电子产品制作的基本方法，掌握电子新电路和新元器件及先进的电子产品的制作工艺。

能力目标：掌握单、双面印制电路板的设计制作及表面安装电路设计制作的技能。能从事电子类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修以及电子产品的辅助设计与开发。

素质目标：具备良好的职业道德、规范操作习惯、信息获取能力、良好的职业行为、团队协作精神和语言表达能力。

对三种目标进行归纳，以3个电子产品为载体，以电子技术实训流程为主线选取教学内容，设计出3个学习项目，根据学习任务开发出相应的能力训练项目。将综合素质细化，与能力训练项目相对应。其对应关系如表1所示。

二、教学单元设计

1、《工作任务单》及《学习工作单》设计

一个《工作任务单》对应一个教学单元，将每个学习任务以《工作任务单》的形式出现，使学生在学校的学习过程如同在工作岗位的工作过程。《工作任务单》包含教学方案、问题阐述、任务布置、学习评价四个部分。

教学单元设计中的教学步骤、教学方法及教学手段如表2所示。

学习工作单是学生在实践完成后，对各知识点、技能点的回顾，需要以作业的形式上交。

2、教学步骤、教学方法及教学手段

学习任务的教学实施采用8节课连排，这样有利于完整工作过程的完成及教学资源的充分利用。将学生4～5人组成一个小组，在每一个学习任务的学习过程中，学生以小组形式在实训室团结协作，共同完成学习任务。

三、教学实施

该课程采用基于工作过程的“六步”教学法，实施“教、学、做”一体化教学。

1、任务布置

教师布置学习任务，下发工作任务单。通过实物、图片、现场录像等，展示该任务的目的和意义。

2、相关知识讲解

通过讲演结合、学做结合、讨论互动等教学方法，将课程中相关知识点、技能点传授给学生，熟悉教学设备，使学生获取并掌握所需的理论及实践知识。

3、工作方案制定

在计划与决策阶段，学生小组通过讨论、查找资料等方式，设计工作方案，列写工作计划表。

4、任务实施

学生以小组的形式按照工作计划表中的内容进行任务实施。学生设计并制作印制电路板，在生产流水线上模拟实际生产程序（包括生产组织、生产管理、质量监控、物料管理）进行电路的焊接调试，完成电子产品的制作。教师对学生的任务实施情况进行全过程的考核。

5、成果展示

任务完成后学生小组制作PPT进行成果汇报。

6、产品检验与点评

任务完成后，教师对学生做出的产品进行检验，包括电路设计检验、电路板性能检验、电子产品质量检验等。最后，教师针对学生的整个制作过程，点评学生任务的完成情况，包括电子产品的设计及制作、仪器设备的操作、团队协作及语言表达情况。

四、考核方案设计

本课程实践性、应用性比较强，所以要加强过程性考核，考核项目包括学生自评、教师对小组评价、教师对个人评价及作业考核。

学生的综合成绩由过程考核成绩和作业考核成绩两部分组成，如下所示：

综合成绩＝（学生自评20％＋教师评学生30％＋教师评小组50％)÷学习任务总数（n）×70％＋作业考核30％

五、课程特色

1、以电子技术实训技术岗位开发课程教学内容

根据电子技术实训技术岗位的生产流程和教学大纲的要求，开发出体现电子产品制作新工艺和新技术的学习任务，并增加安全用电常识、质量控制及经济成本内容，将其融合贯穿到学习任务中。

2、操作能力强

每个学习任务自始至终都需要学生按照生产工艺流程从简单到复杂的顺序，亲自动手完成。

3、教学方法创新

实施以电子技术实训流程为主线的基于工作过程的“六步”教学法。教学组织以行动为导向，以学生为中心，培养学生的综合素质。

六、教学效果

1、学生通过学习任务的学习，自制出3个电子产品。学生自制电子产品的装配调试成功，使学生获得极大的成就感。

2、学生通过自制电子产品的生产过程，提高了学生的实践能力和创造能力，培养了学生的安全意识、质量意识、环保意识和自主学习的意识，增强了学生就业竞争能力和社会适应能力，为直接上岗打下良好的基础。

参考文献：

[1]姜大源．工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M]．北京：高等教育出版社，2008．

[2]辛岚．职业教育中CAD教学改革研究[J]．职教研究，2006，（8）．

篇10

当前职业教育的改革应先从课程设计开始，将教材与企业的需求进行结合，消化吸收，写成新的教案，整理成新的讲义，再开发成新的教材。但在观念没有改变，改革经验没有积累之前，一本好的实训教材就很难完成。按照“以就业为导向，以服务为宗旨”的职业教育目标，我们培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质，具有熟练的职业技能，走上岗位后具备可持续发展的能力。目前的职业教育教学受传统的“一次性教育”的影响，总是希望在学校里尽可能把完整的知识系统灌输给学生，重视知识的传授、积累，没有建立“自主学习、终生学习”的现代学习观，忽视了学生“学习能力”的培养、训练。知识与能力之间的连接只能用“实训”来实现。因此，在职业教育中用恰当的任务进行能力训练，通过做事，来完成指定任务目标，成为培养学生技能的关键。

项目教学法是在学生实训过程中提高专业技能，解决实际问题而实施的一种有效的教学方法。具体就是以给定目标为任务，以具体实施为训练导向，让学生通过完成任务，在实训中开展一系列的学习和思考，相互讨论，集体解决实际问题。

电工实训是电气、机电类专业教学计划的重要组成部分，是掌握电工技术基本技能，达到国家职业技能鉴定标准的重要教学环节。要求学生通过实训，掌握电气设备的构造、原理、掌握电气设备及其附属设备的控制原理，正确绘制、阅读电工电子原理线路图，掌握维修技巧；会干，巧干；积累经验，增强实战能力，满足社会和企业技能人才的需求。利用项目教学法在一项任务中训练学生所有的能力是有可能的！当学生必须完成一个个实训目标，完成总的实训要求时，这些能力必然都能达到。本文以电工实训中三相交流异步电动机控制电路的实施为例来展开。

实训过程要求分组实施，每组5～6名同学，以小组为单位，各组提供一个设计方案，通过讲台这个平台，来交流学习，同学都可以来点评，提意见。通过这个过程，锻炼学生胆量，增强交流能力，拓宽知识点。经过讲台的演说历练，同学们的点评，对自己的成果有一个全新的认识。吸取经验和教训，对以后的学习工作中，遇到类似的事情，考虑问题的出发点就会更广泛一些。

一、策划电路

（一）任务一：明确工作原理。（组织同学们自查原理）

（二）任务二：提出电路分析设计，设计要求如下：

1.会分析：分析工作过程，分析工作细节像点动，长动，正反转，顺序启动，逆序停车，多点控制，时间控制，限位保护，自锁，互锁，电路短路和过载保护等，并分析所需器件。

2.会设计：根据动作过程分析来设计主、控电路，并画出原理图。

（三）任务三：设计实施

1.主电路分析与设计。（根据上述老师提出的电路分析设计要求，学生做出主电路图）

根据每组学生给出的主电路老师进行评测，最后确定最为合理的电路图。并且通过此过程使学生更加理解电路工作原理。

2.控制电路设计。老师提出控制电路设计需要思考解决的问题，由学生自我设计电路。

教师的点评，不能说哪一组最好，哪一组最差，好与差，让同学们自己通过视觉和听觉，电路的比较，通过同学们之间的点评去体会。最后关键是看哪组设计的电路用到的触点最少，电器通电的时间最短，电路最完善，相对来说就能提高设备的使用率，并达到节省设备材料和电能的目的，这才是很重要的。

二、实施

（一）任务一：画接线图

当我们有了电路后，要把电路变成实物还是需要一个过程的，在以往的实训中，很多同学都是按照原理图直接进行配线，虽然也能完成电路，但与我们的实训要求还差一个步骤，学生的配线必须按照接线图有步骤进行。

接线图和原理图是不是一回事呢？准备好几张电气施工图纸给同学们观看，通过实例的演示，让大家明白还有接线图这一概念。那么怎么把原理图变为接线图呢？（小组讨论）

1.位置图

位置图又称为电器排列图，是电器排列和安装指导要求。

电器排列的原则：在满足电器与电器之间的“安全距离”的同时，实现布局合理、美观，尽量节约导线，方便接线。

2.端子排

先让同学们观察实物，并考虑接触器和接触器之间触点的连接用什么样的导线？按钮和接触器之间的连接用什么导线？

通过讨论，意见对比，我们可以发现，像接触器之间的连线用硬绝缘导线比较好，而像按钮的引出线用软的绝缘线比较方便。而软线和硬线的连接就是通过端子排来实现连接的。

3.编号图

另外我们通过观察我们发现图纸上还有编号，那么编号又是怎么实现的呢？画编号的目的是什么呢？

编号是我们根据电器实际的排列位置，在位置图上对器件进行编号，书写方式包含了器件号和端子号，中间用冒号隔开。有了编号图，某个电器的某个点就清晰多了，便于以后接线和线路查线。

最后根据位置图和编号图，依据原理图完成接线图的画法。可见位置图是画接线图的基础，而原理图是实现画接线图的依据。

最终我们得出一个结论，从一个电路的设计完成，到一个电路的实施，还要经历画位置图和接线图这个过程，按照指定位置排列进行排列和安装，用导线按照一定的工艺要求，实现电器之间的连接，最后完成一个实用电路。

（二）任务二：实施

有了具体的要求，怎么具体实施呢？让同学们根据前面的讲解要求，总结出自己的方法，按照自己的思路画出接线图。

在点评中教师要总结出一套画接线图方法，供同学们学习思考。

三、任务：工艺训练

工艺要求比较多，用顺口溜来表述好记忆

量导线，塑造型，有弯不直木块整；横平走、竖直行，紧贴盘面来绕行；上下接线要对称、美观好看易造型；控制电路要求多：少交叉、不架空、没接头、不压绝缘不松动；软硬相连用端子，硬线成排软成束，固定盘面要仔细；配线结束要检查，光用眼睛哪能行，还要仪表来完成，杜短路，防漏电，细心检查是关键；确保安全是第一，文明生产要体现。

主电路，后完成，纵向走线要贴盘，横向走线空中连；电流大导线粗，弯角莫直要圆滑；故障主要是缺相，嗡嗡不转来提醒；缺相后果很可怕，电机冒烟损失大；试车程序要牢记，人机安全保生产。

四、任务：检查线路和试车

当电机接线完毕后，不能马上进行通电试车，而是要在通电前，对所连电路进行仔细检查，确保万无一失，方可进行第一次通电检验。（让学生分析电路图找出自我检查线路的方法，最后教师总结）

五、任务：故障分析与排除

在实际配线中，同学们易犯下列几种故障：线路故障（接线错误，导线压绝缘皮、螺丝每拧紧造成接触不良），器件故障（触点、线圈）。线路故障的排除，需要在通电试车前，按照接线图和原理图认真核对，检查导线压接是否牢靠，用螺丝刀轻触看是否能松动；为了避免压绝缘皮，线头一定要露铜，但露铜不能太多；器件故障，用万用表检查接触器触点是否正常通断，线圈是否完好，热继电器常闭触点是否导通。同时还要排除另两类故障：短路故障和漏电故障。根据以往的经验，我们把各种情况作了总结，提高对电路的理解，对故障的判断。

篇11

《单片机原理及应用》是机电一体化专业核心专业课之一，发展迅速更新快、应用面广。学好用好单片机，也是提升就业竞争能力的一个重要措施。但是传统的单片机教学，均是先讲单片机的硬件结构之后讲指令及编程，最后再讲一些实例。按照此种教学结构，学生普遍感到难学。而且单片机是一门很注重动手的课程，单片机的指令和程序需要在实践中加以验证和巩固。根据上述问题，我以任务驱动法为主以其他教学方法为辅进行单片机教学，取得了较好的教学效果。

1 任务驱动法教学的前期准备

对于任何一门课程，入门都非常关键，如果让学生一开始就感觉很难，那大多数学生就会望而却步了。如何有效的调动起学生学习的积极性至关重要。因此，我安排了两个任务，首先讲解单片机的应用，得出结论“单片机已渗透进我们生活中的每一个角落”，激发学生学习兴趣。其次让学生了解单片机的基本结构、汇编语言软件使用等。接下来我们通过蜂鸣器的单片机控制这个任务的学习，引导学生学会如何利用单片机完成一个任务。由于该电路简单，学生容易理解，大部分学生都完成了任务，取得了成功，成功的经验为学生建立起了单片机应用的框架。走出了“不知庐山真面貌”的困惑，树立起了“一览众山小”的自信。

2 任务驱动法在单片机教学中应用实例

在学生了解了单片机的基本结构和应用后，就可以采用任务驱动法教学了。它是以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在任务之中。教师的教学与学生的学习都是围绕着任务来完成的。任务提出后，学生知道做什么，自然会思考如何做，听课时有的放矢，学习的主动性大大提高。共分为“引入、分析、实施、检查、总结评估”5个步骤。

1）引入：创建与学习主题和实际相关的情景（夜晚置身街头，各式彩灯把我们带入美轮美奂的世界，究竟是什么“魔力”使彩灯变换出多样的显示效果？）使学生带着问题听课。同时通过实验箱演示各种流水灯的效果，激发学生的学习兴趣。

2）分析：首先提出要求“利用单片机P1口控制8位流水灯”，在教师的引导下学生逐步分析如何去完成任务。任务的实质是每经过固定的时间将P1口的状态依次循环左移或右移，任务的重点是时间的控制，这部分功能可由延时程序来完成。之后教师开始讲解硬件电路设计及循环程序设计相关知识点，重点讲解延时子程序的编写及延时时间的确定。任务分析可培养学生的发散性思维，培养学生分析问题及发现问题的能力。

3）实施：由于单片机学时的限制，每个项目都让学生做出实物不太现实，那么在进行完任务分析之后，就可以利用现有的编程软件Keil51及仿真软件Proteus两者相结合进行实验验证。这种方法可充分利用学校计算机房的现有设备，减少了实验设备的硬件维护工作量。把学生分成若干组，每组选一名组长。每名同学都需要在仿真软件中完成硬件电路设计和程序的编写与仿真调试。此时应该充分调动起各组组长及已经完成项目的同学，让他们帮助解决，必要时教师给予提示和鼓励。这样不但可以促进小组成员间的情感交流，还可以促进合作能力的提高。对于学习较好的同学可以引导其探讨更多的彩灯变换效果。对于学习吃力的同学进行单独辅导，力求每名同学都能够完成任务。下面详细说明这两个软件的操作。

（1）硬件电路设计：Proteus是一种电子设计自动化软件，可以仿真常用的MCU和所有的外设。学生在Proteus软件上完成硬件电路设计。打开Proteus软件，绘制如图1所示的8位流水灯的单片机控制硬件电路图。单片机常用的元器件的名称应该让学生记下来，以后的学习中还会用到。（2）控制程序编写：完成硬件电路的设计之后就可以进行控制程序编写，Keil51是一款基于51单片机的软件开发工具，它支持多种语言编程。打开Keil51软件，新建一个工程项目文件，命名为Lsd，并为工程选择目标器件，选择Atmel的AT89C51芯片。接着创建一个源程序文件起名为main2.asm并输入如图1的源程序代码，写完程序后将该源程序文件添加到当前的工程项目文件Lsd中，并为工程项目设置软硬件调试环境，一定要为目标设置选项，点输出选项卡，在产生HEX文件前打勾，并起名为lsdsc，源程序文件经过编译、建立目标文件lsdsc.hex，若程序没有提示错误就可以进入调试环节。（3）程序的仿真与调试：将lsdsc.hex文件加载到Proteus的单片机中并运行，使学生在没有单片机硬件实验箱的情况下也可直观地看到仿真结果，一目了然，增强了教学的生动性和直观性。

4）检查：学生完成任务后，按照任务要求自行检查是否符合要求，并分析故障现象以及解决办法。要鼓励学生勇于提出疑问、大胆猜想与探索。通过完成任务，不仅学到了知识、还提高了学生解决问题的能力以及团结协作等关键能力。

5）总结评估：学生操作演示，教师根据学生的表现以及完成任务的情况，按照（硬件电路设计20%、控制程序编写60%、6S管理20%）给出学生分数，作为学生一个任务的成绩，这部分成绩占期末成绩40%；平时成绩占30%（包括出勤、纪律、作业等）；阶段性测验占30%。由此可见，对于学生的考核，既包括了专业知识的考核，也包含了方法能力的考核。这种考核注重实践与理论的结合、结果与过程的结合。最后教师做出总体评价，并总结学生做的过程中出现的成功与不足之处，并在技巧及知识的拓展方面加以总结。这个过程可以开拓学生视野和思路，扩展学生的知识面。

3 任务驱动法下的实训

由于实验课时有限，授课过程无法做出实际的产品。课程实训刚好弥补实验课的不足。我选择了《位流水灯的单片机控制》和《1位数码管显示控制》这两个项目。参照企业工作的程序，把全班分成若干组，几个学生合成一个项目组，共同完成一个课题，从工作任务的提出―硬件电路设计―程序设计及仿真―焊接调试电路板―编译下载烧录程序―运行观察―修改程序等几个环节，要让每名学生都参与其中，使学生真实体验到完成一个单片机项目的全过程。经过两周单片机实训，每组都完成了一个电路板。最后把每组的电路板运行起来并进行照相和录像，使学生对单片机系统有了进一步的认识；培养了学生的实际动手能力、沟通协作能力和创新意识。同时学生做的电路板可以在以后的教学中作为教具使用。

综上所述，任务驱动教学法始终把学生作为学习的主体。以任务作为驱动，让学生通过自己的操作并利用Proteus和Keil51软件，把书上死的理论变成活的应用，提高了学生学习单片机的兴趣和积极性，促进了学生创新意识的培养。因此，在我院单片机教学中实施任务驱动教学法并结合软件仿真等教学方法，能够大大提高教学效果。

【参考文献】

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【Abstract】Base on project teaching method ， proposed the teaching reform steps and Methods of the Microcomputer principle，set up a teaching situation ，it is clear that Teachers under the student as the center ， “student performance management system”project used to wear in Microcomputer principle， inspired the learning interest of the students.

【Key words】The teaching goal；Process；Collaborative learning；Situation；Motility

1 项目教学法[1]

根据项目教学法原理和规则， 把理论和实践相结合，让学习者在一定的情境即社会需求的背景下，把自身已有的知识和经验为基础主动的建构学习活动。即是在教师设计的情境下的学生的学习过程，使学生借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，建立对《微机原理》课程新的认知过程。笔者将《微机原理》与工程项目相结合，将工程项目应用于教学的过程，也是使学生主动建构自己已有知识经验的过程，同时也是通过新经验与原有知识经验的相互作用而不断充实、丰富和改造自己已有知识经验的过程。将课程与工程项目结合，更强化了学生学习的主动性、实践性、创造性和社会性，从而对学习与教学提出了许多新的见解和思想。

2 《微机原理》的课程情景

《微机原理》的课程情景包括《微机原理》课程特点和《微机原理》课程设置特点。

（1）《微机原理》课程特点：《微机原理》包括二个方面的内容，其一，汇编语言的程序设计；其二，硬件电路的设计和软件接口；其三，《微机原理》涉及的概念比较复杂，规则繁多，使用灵活，容易出错，教师教学和学生学习都感到困难，并不同程度产生畏难心理；这是一门实践情很强的课程，没有深澳的理论，也没有逻辑推理过程，同时是指令对底层的操作，所以执行过程是看不见摸不着的，对学生来说不能形象的理解，枯槽无味，因此学习起就比较困难。

（2）《微机原理》课程设置特点：其一，《微机原理》教学的少课时，多内容，该课程从54学时减少到了41学时；其二，汇编语言作为程序设计语言之一，不但是计算机专业的必修课，而且非计算机专业的学习课程。

为解决上述问题笔者在整个教学过程中分别以指令系统模型图和系统电路为主线，将系统电路分为七个模块，描述硬件系统开发过程，将各个子项目合理按排到单元，并且提出了下列要求：将教材的各接口芯片与 存储器2716、2114以独立方式编址按下列要求设计电路：

（1）译码芯片为74LS138＼74LS32＼74LS20＼74LS04＼74LS30

（2）ROM存储器系统为2KB RAM存储器系为4KB

（3）接口芯片的端口地址16位其中最低二位为接口芯片的片内译码，第三位到第8位为74LS138的输入和控制信号，第九位到第十四位为自已学号编号作为门电路的译码输入信号。

要求学生在本课程学习的过程中完成上述项目内容（以下简称为“项目”）。

3 《微机原理》的课程内容的设计

3.1 抽象的指令形象化 ，由于PC 机的汇编指令比较多，同时指令是对底层的操作，是看不见摸不着的，所以学习起来比较费劲，难以理解，所以为化解这个问题，在汇编语言的这部分教学过程中设计一个模型，有助于学生在学习指令时对指令的理解。

例如根据指令系统模型在讲解MOV AL，[1000H]指令时，强调将13送至AL中，不是将1000H送入AL中，图中是采用动画，这样就很直观的形象，例如要求将1000H单元的内容送至I/O接的2000H端口中去

MOV DX，2000H

MOV AL，[1000H]

OUT DX，AL

这个例题既让学生理解I/O操作指令又让学生理解存储器和I/O指的作令是不同的，既形象又直观。

3.2 硬件部分教学设计

教学内容如系统电路图2所示 ，通过这张电路图让学生知道本课程的学习任务，达到什么样的要求，从而激发学生的学习兴趣。

作者将本系统电路划分为七个模块，分别是译码电路设计、存储器系统设计、8253定时电路电路设计、8251接口电路设计、8255接口电路设计和A/D或D/A电路设计及8259接口电路设计，把每个子项目与其章节对应，以该系统电路为教学过程的始终，将各章节的知识点惯穿其中，从而引导学生学习完相应内容后积极完成项目的相应任务，掌握各章节的知识，要求学生最终完项目的设计，让学生知道学习的最终目标和《微机原理》课程的意义，看到了自已的收获，激发了学生积极性，使学生产生学习兴趣，从而提高学习效率。

3.3 分析教学目标、明确教学任务

基于项目教学法的思想，我们的教学设计是学生是学习的主体，在汇编语言程序设计部分通过指令系统模型图，确定《微机原理》课程的汇编语言程序设计部分学习情境教学目标分析，确定基本概念、语法以及程序设计有关的知识内容，《微机原理》硬件部分，明确各子项目与CPU接口的基本方法，这是教学设计面临的首要任务。

《微机原理》课程目标：通过项目的训练，培养学生编程思想和基本技能，熟悉基本程序设计方法，掌握硬件电路的设计，能更好理解软硬件结合，解决本专业领域中的问题。

4 教学过程设计

笔者基于项目教学法的思想，以指令系统模型和系统电路设计真实问题情景为依托，探索、学习和解决实际问题的过程，从而用问题来驱动学习。

《微机原理》采用 以模块为载体，用任务进行驱动的教学方法。以《系统电路设计》为主线，把任务分配于所有章节中，课程教学具有连贯性。同时结合现场提供实际项目案例（子项目）组织教学。教学过程中，通过案例导入，任务驱动（I/O接口电路是怎么样编址？），引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“模块任务”，在完成“模块任务”的过程中，培养学生分析问题、解决问题，完成课程设计和教学训练的全过程。使学生体会到知识的实用性，提高学习兴趣。

例如 在硬件部分教学过程中，先以译码电路设计先行，因为译码电路是接口电路设计的第一道关口，只有弄清楚了这部电路的设计，也就理解了I/O端口编址方法，从而更进一步理解端口的概念。所以阐述译码电路设计的原则，输入信号的构成及输出信号为低电平，同时阐述地址编码规则，给出应该实例进行分析。

5 学习情境设计

学习情景的选择：为学生选择一个完整、真实的学生比较熟悉问题背景（例如讲授输入输出接口时I/O接口为什么要设置地址？引入这栋大楼的教室为什么要编号？）作为《微机原理》教学的平台或者切入点，激必学生学习的欲望；同时该情境又要能让学生感受此情境的在学习过程中学生在这个群体互动与交流，即协作学习，驱动学习者进行自主学习，从而达到主动建构知识意义的目的。

所以笔者在《微机原理》教学实施中，将《系统电路》实际问题或引入课堂教学，进行适当简化处理，作为教学和实验实训项目。根据课程内容和工作过程，结合学生特点，采用任务驱动、项目教学、讲练结合等教学手段，把项目开发过程的工作环节及任务穿插于各个知识点的学习中，设计如下的七个学习情境[2]。

译码电路设计――输入输出接口

存储器系统设计――存储器

8253接口电路设计――定时与计数器

8251接口电路设计――串行接口

8255接口电路设计――并行接口

A/D或D/A电路设计――模拟量输入/输出通道

8259接口电路设计――中断系统

6 协同学习环境设计

在《微机原理》教学过程中始终以《系统电路》为主线，让学生在自学的基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化对项目意义建构。整个协同学习过程均由教师组织引导，讨论的问题可由师生根据教学内容，根据项目结合《系统电路》提出，在教师的指导下通过个人、小组搜集材料、提取信息、处理信息、合作研究、探索解决问题的学习方式，为学生提供一个交流、合作、探索、发展的平台。

例如：项目内容的（3），就是要求学生在学习完译码电路设计后完成，为此为了让学生理解其中的位的概念，就必需引导对学生将地址总线和学号的编号对应。从而让学生发挥想象，自主设计，由于学号不同所以设计出来的译码电路也就各不相同。

7 总结

在基于项目教学法的思想指导下，将指令系统模图和《系统电路》运用在《微机原理》教学中，始终突出以学生为主，教师为辅原则， 通过鼓励学生主动参与项目，自主学习、培养学生的团队意识和探索精神，从而激发了学生的学习兴趣。这种教学改进深受学生欢迎，使学生对微机原理掌握更深入、更扎实，全面的提升《微机原理》的教学质量。