電子電路教學(xué)設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動法；微任務(wù)；電子電路；實訓(xùn)教學(xué)

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2015）22018502

1電子電路設(shè)計實訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

電子電路設(shè)計是電類專業(yè)為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設(shè)計課程。然而，隨著課程改革在各高校逐漸開展，一些課程的課時量也相應(yīng)遞減，比如筆者所在學(xué)校電氣自動化專業(yè)的《電子電路設(shè)計》課程已由原36學(xué)時減至24學(xué)時。如何在減少的課時的課程中讓學(xué)生掌握同樣程度的技能水平以適應(yīng)社會的需求，考驗著每一位專業(yè)教師。

以往傳統(tǒng)的電路設(shè)計教學(xué)的方式大多是由教師先講授知識點，然后將知識點所涉及到的圖例向?qū)W生繪制演示，最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆。在整個教學(xué)過程中，教師為主導(dǎo)，而學(xué)生僅限于單純的模仿與記憶，并沒有主動學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此在教學(xué)中應(yīng)該有意識到加入興趣式教學(xué)，調(diào)動他們的求知欲，激發(fā)學(xué)生更積極主動的思考，學(xué)習(xí)甚至創(chuàng)新，打造優(yōu)質(zhì)課堂，全面提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。

2任務(wù)驅(qū)動法

2.1任務(wù)驅(qū)動法原理

任務(wù)驅(qū)動法是近年來被廣為應(yīng)用的一種教學(xué)手法，它一改傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，嘗試采用任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法。需要教師將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個特定任務(wù)，每個任務(wù)包含一定知識點，只要學(xué)生完成了課程中設(shè)定的任務(wù)，就可以掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

任務(wù)驅(qū)動法的核心內(nèi)容就是由教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，教學(xué)任務(wù)必須融合學(xué)生所需要掌握的技能點和相關(guān)的知識點，同時又具有一定的生活性、探究性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生帶著解決問題完成任務(wù)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自主或協(xié)作性學(xué)習(xí)，使他們真正了解知識點在實際工程中的應(yīng)用，學(xué)以致用。

2.2任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)中的應(yīng)用

電路設(shè)計實訓(xùn)課程的教學(xué)目的為電子電路圖形繪制，電路圖形僅為簡單的二維制版，因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學(xué)。但無論多簡單的圖形，在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節(jié)順序來講，而是應(yīng)該由教師將所有知識融會貫通后重新組織，將它們?nèi)谌氲揭粋€個工程任務(wù)中再向?qū)W生展示，如向?qū)W生展示電動小車電路設(shè)計圖紙，將其作為一個工程任務(wù)，讓學(xué)生嘗試用學(xué)過的知識來繪制，或讓學(xué)生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和在完成任務(wù)后的成就感，形成良性循環(huán)。因此電路設(shè)計實訓(xùn)課程非常適合采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。

3微任務(wù)驅(qū)動法

3.1微任務(wù)驅(qū)動法原理

采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)所提供的任務(wù)由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高，學(xué)生在一節(jié)課中難以完成，即使有些基礎(chǔ)好，動手能力強的學(xué)生完成了任務(wù)，也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學(xué)生素質(zhì)和能力，將大任務(wù)進行科學(xué)性的分解，將之細化為中任務(wù)，小任務(wù)甚至微任務(wù)。讓具有不同層次知識能力的學(xué)生都能被激發(fā)興趣，在任務(wù)量合適的微任務(wù)環(huán)境中嘗試和實踐。

以上所述即為微任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，它就是以任務(wù)驅(qū)動法為基礎(chǔ)，將總?cè)蝿?wù)依靠知識的內(nèi)在邏輯或采取分類的方式進行具體化，以微任務(wù)的形呈現(xiàn)。較之任務(wù)驅(qū)動法，其目標更為明確，導(dǎo)向性更強，教師使用這種方法教學(xué)也更容易控制課堂教學(xué)的節(jié)奏，保證能在規(guī)定時間內(nèi)完成教學(xué)進度。

3.2微任務(wù)教學(xué)設(shè)計

微任務(wù)驅(qū)動法的實施過程是：教師先依據(jù)教學(xué)目標設(shè)計一個總?cè)蝿?wù)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再引導(dǎo)學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)的解決方法并將總?cè)蝿?wù)拆分為一個個的微任務(wù)，各微任務(wù)之間可以是從屬或并列關(guān)系。拆分出來的微任務(wù)不能太難或任務(wù)量太大，應(yīng)設(shè)計為學(xué)生較易完成的程度，以便于將學(xué)生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務(wù)引導(dǎo)和推動學(xué)生一步步上升，一層層提高，不斷接近并最終達到復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)的頂點。

微任務(wù)法的核心是如何科學(xué)合理的設(shè)計微任務(wù)。首先，任務(wù)必須要有明確的目的性，教師提出的每一個微任務(wù)，原則上都是為了完成總?cè)蝿?wù)而設(shè)計的，盡量不設(shè)置多余任務(wù)，不能本末倒置。其次，教師選擇微任務(wù)時應(yīng)考慮到大多數(shù)學(xué)生的水平，注意難易適度。并且在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)與掌握程度以及課程進度隨時調(diào)整微任務(wù)，不能任務(wù)教條化僵化。第三，微任務(wù)還應(yīng)遵循完整性原則。教師所設(shè)計的微任務(wù)必須連貫，不能有斷續(xù)感，讓學(xué)生知道自己要做什么，可以解決什么問題，使他們獲取的知識完整且有條理。最后，微任務(wù)的設(shè)計要適當(dāng)增添趣味性，可以在教學(xué)過程中加上圖片插畫，視頻音頻等數(shù)字教學(xué)資源，讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時體會到學(xué)習(xí)的樂趣。

3.3微任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)課程中的應(yīng)用

Altium Designer軟件的工具欄較多，常用工具欄中的各命令參數(shù)也較雜，若逐個講解，則顯得各知識點雜亂無章，學(xué)生記的多忘得快，但在實際繪圖時還是束手無策，不知該用哪個工具來繪制。

例如，在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等，若單純講述這些知識點，難免枯燥乏味，且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容，可設(shè)計對應(yīng)電路制圖微任務(wù)，圍繞一個小目標，教師可以設(shè)計多個由簡單到復(fù)雜的小任務(wù)，布置學(xué)生循序漸進地完成任務(wù)，在練習(xí)中熟悉各種命令的操作。例如，基本繪圖訓(xùn)練可將學(xué)生已在模擬電路和數(shù)字電路課程中學(xué)過的常用電子元件符號如：變壓器、運算放大器（如圖1（a）、（b）所示）融入其中，將它們設(shè)計為一個個需要完成的微任務(wù)。每個任務(wù)都考慮到學(xué)習(xí)課程的前后連貫和趣味性，讓學(xué)生繪制自己所熟悉的事物。隨著學(xué)習(xí)的深入，可以布置學(xué)生完成如圖1（c）所示的七段數(shù)碼管等稍復(fù)雜的繪制任務(wù)。完成任務(wù)后的喜悅感和成就感會更加強烈，也為以后的學(xué)習(xí)增添了動力。

微任務(wù)驅(qū)動法在教學(xué)過程中將知識點分解到一些小任務(wù)中進行，學(xué)生頭腦中的知識是零散的，有時會降低知識的系統(tǒng)性和完整性。因此，這樣的設(shè)計任務(wù)和完成過程是十分必要的，教師可以通過一個較為完整的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生將已完成的微任務(wù)中的知識點進行歸納總結(jié)，加深對所學(xué)知識和技能的記憶和理解，完成真正意義上的知識建構(gòu)。

例如，上完第三次課后，教師即可布置學(xué)生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務(wù)。從創(chuàng)建元器件、調(diào)用常用元件開始，直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學(xué)生在本次課中復(fù)習(xí)鞏固了前面微任務(wù)中所學(xué)的小知識并將其融合，初步完成了一張簡單的電子電路設(shè)計原理圖樣，并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程，具有綜合應(yīng)用性。

3.4電路設(shè)計課程與其余課程的前后融合

電路設(shè)計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規(guī)則時，還會涉及到數(shù)字電路、模擬電路、單片機技術(shù)應(yīng)用等課程的接續(xù)關(guān)系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎(chǔ)前移到數(shù)字電路和模擬電路等課程中解決，諸如實際譯碼電路、三態(tài)電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學(xué)時。本課程把握好銜接關(guān)系，主講等電路板制版規(guī)范、電路設(shè)計的仿真方法等要點主題，把以往重復(fù)性內(nèi)容節(jié)省的學(xué)時用于應(yīng)用層面。

在重點講述電子電路圖繪制方式的時候，還應(yīng)適當(dāng)向?qū)W生加強常用接口電路的連接方法知識點，并向?qū)W生擴展對嵌入式處理器及新技術(shù)的了解，為后續(xù)單片機原理課以及傳感與檢測技術(shù)中各種傳感器與微處理器的連接使用，智能傳感器、數(shù)字式一體傳感器等內(nèi)容的講授打下基礎(chǔ)。

4總結(jié)

本文提出在電路設(shè)計實訓(xùn)課程中提出微任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的思路，該方式以“微任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主題”嶄新教學(xué)模式，改變了往常的以教定學(xué)到被動教學(xué)模式，讓學(xué)生學(xué)會在解決任務(wù)中學(xué)習(xí)知識點與解決問題的方法，通過這種方法，既能激發(fā)學(xué)生勤于思考的熱情，有加深了對知識點理解，提高了創(chuàng)新思維的能力。在教學(xué)中始終貫穿“應(yīng)用入手，學(xué)中建，建中學(xué)；分解項目，逐步深入與完善”的理念，對人才培育重點落在實際操作能力的培養(yǎng)上，提升整體教學(xué)水平。

參考文獻

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[3]楊瑞萍.基于工作過程的項目化課程教學(xué)改革實踐――以“計算機輔助電子線路設(shè)計”課程改革為例[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2015，31（7）.

第2篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：電子CAD；PCB；教學(xué)方法

作者簡介：袁紅星（1980-），男，安徽安慶人，寧波工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，高級工程師；吳少群（1981-），女，安徽安慶人，寧波工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，講師。（浙江 寧波 315016）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0029-02

“電子CAD”課程的教學(xué)目標是要求學(xué)生掌握PCB設(shè)計軟件的基本功能和應(yīng)用，包括原理圖設(shè)計、繪制、PCB板設(shè)計、繪制、集成元件庫制作等內(nèi)容。國內(nèi)大多數(shù)高校都開設(shè)了這門課程，并普遍采用Protel這一軟件工具。勞文薇等人將項目驅(qū)動教學(xué)法引入“電子CAD”課程，探討了項目選擇、情景設(shè)計和教學(xué)過程中項目的實施等問題。[1]王鵬探討了Protel軟件在EDA課程中的整合作用。[2]李珍等人從建立設(shè)計理念、規(guī)范設(shè)計操作、抓好上機實踐環(huán)節(jié)三個方面探討如何提高Protel軟件的教學(xué)效果。[3]這些教學(xué)方法的探索和實踐有效改善了“電子CAD”的教學(xué)效果。但現(xiàn)有研究主要針對這門課程本身，對于“電子CAD”和其他課程間互動和關(guān)聯(lián)的探討較少?！半娮覥AD”是一門集理論知識與實際技能于一體的實踐課程，讓學(xué)生建立正確的設(shè)計理念，熟練掌握PCB設(shè)計軟件的基本功能，離不開電路設(shè)計理論。因而講授這門課程時和電路設(shè)計剝離開來只就軟件使用本身講這門課將會導(dǎo)致很多學(xué)生不知道學(xué)完這門課可以干什么或應(yīng)該掌握到什么程度。其結(jié)果是大部分同學(xué)學(xué)完這門課之后仍不能獨立進行PCB設(shè)計。這門課程是學(xué)生后續(xù)進行課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和電子競賽的基礎(chǔ)，對于學(xué)生就業(yè)也有很大幫助。如何在短短的一學(xué)期內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握PCB設(shè)計軟件的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計理念和工程素養(yǎng)是“電子CAD”課程需要探討的課題。為了改革目前“電子CAD”課程的教學(xué)方法，下面探索將電路設(shè)計引入PCB設(shè)計軟件進行講解和實踐的教學(xué)方法。

一、內(nèi)容選擇

電路設(shè)計內(nèi)容廣泛，需要精心選擇適合電子CAD課程的部分?？紤]到這門課程主要面向低年級學(xué)生，教師選擇了以STC單片機為核心的應(yīng)用系統(tǒng)。這是因為STC單片機是以51內(nèi)核為主的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，具有ISP在線程序下載功能，便于調(diào)試，而相關(guān)的元器件大多數(shù)學(xué)校實驗室已配備，不需另行購買。另外，51單片機的設(shè)計資料網(wǎng)絡(luò)上非常豐富，學(xué)習(xí)容易入門，學(xué)生可獲取海量學(xué)習(xí)資源，可在較短時間內(nèi)熟悉和掌握其基本開發(fā)方法。

二、內(nèi)容設(shè)計

原理圖的設(shè)計、繪制、PCB的設(shè)計、繪制以及集成元件庫的制作都緊緊圍繞STC單片機應(yīng)用系統(tǒng)展開。

對于簡單原理圖設(shè)計，下面對STC單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)進行介紹。該系統(tǒng)只包含了電源、復(fù)位、串口和LED燈驅(qū)動等基本模塊，整個系統(tǒng)便于理解和設(shè)計。課程導(dǎo)論時以該系統(tǒng)為藍本，講述如何根據(jù)設(shè)計任務(wù)進行電路設(shè)計，再到Protel軟件的原理圖繪制、PCB繪制和廠家制板，直到最后電路板焊接，并要求學(xué)生用面包板搭建出該系統(tǒng)，增強學(xué)生對實物的認識。在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生用Protel軟件繪制出該系統(tǒng)的原理圖，并生成PCB板，使學(xué)生了解Protel軟件設(shè)計電路板的整個流程和基本操作方法。進一步為增強學(xué)生將設(shè)計文件轉(zhuǎn)換成實際產(chǎn)品的工程素養(yǎng)，從學(xué)生作品中挑選出最好的作為代表，并用教師個人科研經(jīng)費將該作品送到制板廠進行實物制作。電路板返回后，利用周末時間將學(xué)生召集到一起進行焊接培訓(xùn)，將元器件焊接到電路板上，形成一個實際可用的STC最小應(yīng)用系統(tǒng)。對51單片機軟件Keil C51使用方法進行簡單介紹，讓學(xué)生了解如何在Keil C51中進行程序編寫、編譯、調(diào)試，并下載到單片機中。最后，用一個簡單的流水燈實驗在制作的電路板上進行演示。這一完整流程極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，并使他們真正懂得自己的設(shè)計如何影響到實際產(chǎn)品，如何從工程角度深入學(xué)習(xí)Protel軟件的原理圖繪制和PCB設(shè)計。

后面的課程則逐個向該系統(tǒng)添加功能模塊，如數(shù)碼管、鍵盤、EEPROM、繼電器等，逐步開展復(fù)雜原理圖繪制、層次原理圖繪制、復(fù)雜PCB設(shè)計和元件原理圖庫及PCB封裝庫繪制的課程講授。由于結(jié)合實物進行軟件講解激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)這門軟件的熱情，也使得他們認識到這門軟件可以用來干什么，自己需要掌握到什么程度。

三、結(jié)合電路板實物進行PCB設(shè)計規(guī)則和布局、布線的講解

對PCB設(shè)計規(guī)則的理解以及PCB布局、布線的掌握是學(xué)習(xí)PCB設(shè)計軟件的核心和關(guān)鍵。如果脫離實際電路板進行這些內(nèi)容的傳授，則學(xué)生會覺得抽象而難以理解和掌握。為此，下面圍繞前面制作的電路板逐個進行講解。

1.PCB布局

首先，以STC單片機為核心進行布局，使學(xué)生掌握“先難后易、先大后小”的布局原則。對于最重要的單元電路和核心元器件要優(yōu)先進行放置。

其次，對照電路板說明為什么要參照原理圖的信號流向進行主要元器件的布局，使學(xué)生理解布局對電路調(diào)試、測試的影響。

再次，結(jié)合電路板制作成本和可靠性說明布局時要盡量滿足以下原則： 關(guān)鍵信號線最短，總的連線盡可能短，模擬信號與數(shù)字信號分開。并從單片機工作時序著手，說明在控制器和處理器等數(shù)字器件上加上去耦電容的必要性。

最后，從生產(chǎn)和檢驗的角度說明布局需注意的事項。為便于串口調(diào)試和程序加載，應(yīng)該將串口電路放置在靠近電路板邊緣的位置；而為了便于電源端子的插拔，也需要將電源電路放置在電路板邊緣位置。

2.PCB布線

布線是PCB設(shè)計中最重要的部分，直接決定了電路板性能的好壞。為此，結(jié)合實際電路板，從三個層次上逐步加強學(xué)生的設(shè)計能力，即：布通、滿足電氣性能和美觀。布通是最基本的要求，這里主要通過Protel軟件的自動布線功能對學(xué)生進行實訓(xùn)。為了使自動布線能夠達到基本要求，結(jié)合實際電路板說明為什么在布線前要設(shè)置布線寬度規(guī)則，對地線和電源線加寬。另外，給學(xué)生講解如何根據(jù)DRC檢查對布線結(jié)果進行檢查，看是否達到預(yù)定要求。掌握布通技巧后結(jié)合電路板電氣性能、可靠性說明如何對布線進行優(yōu)化。這部分內(nèi)容對應(yīng)教科書的PCB后期設(shè)計章節(jié)。為保證電氣性能，要求學(xué)生在布線時盡量加寬電源線和地線的寬度，滿足的要求是：地線>電源線>信號線；相鄰電路層布線要相互垂直，避免平行的情況發(fā)生；時鐘線要盡量短，對關(guān)鍵信號點預(yù)留測試點，以便系統(tǒng)不能工作時判斷是否因為時鐘信號未能滿足要求；對未布線區(qū)域進行敷銅。在掌握滿足電氣性能的基礎(chǔ)上進一步要求學(xué)生布線盡可能美觀。

四、通過大學(xué)生科創(chuàng)項目爭取經(jīng)費支持

由于制作實物涉及到費用問題，雖然51應(yīng)用系統(tǒng)成本很低，但對于學(xué)生而言也是一個負擔(dān)，完全由授課教師承擔(dān)制作費用也不現(xiàn)實。考慮到這些情況，要積極組織學(xué)生申報省級和校級大學(xué)生科創(chuàng)項目，爭取經(jīng)費的支持。并鼓勵學(xué)生組建項目組，進行資源共享，并分攤成本。

五、教學(xué)效果

通過這些嘗試后明顯激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生使用PCB設(shè)計軟件的熟練程度。在所授電子科學(xué)與技術(shù)兩個新生班級76個學(xué)生中產(chǎn)生較大影響，一個項目組申報的省級大學(xué)生科創(chuàng)項目成功立項，獲4000元經(jīng)費資助；一個項目組申報的校級大學(xué)生科創(chuàng)項目獲2000元經(jīng)費資助；兩個班有40%的學(xué)生主動報名參加學(xué)校電子協(xié)會，學(xué)習(xí)焊接工藝。雖然這兩個班是剛?cè)雽W(xué)的新生班，但在這門課的帶動下，他們充分利用課余時間開始自學(xué)單片機、C語言編程、數(shù)字電路和模擬電路。對于他們后續(xù)學(xué)習(xí)無疑是極大的推動。

六、結(jié)束語

“電子CAD”課程是電子類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，其中講授的PCB軟件使用技巧是學(xué)生進行后續(xù)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和參與電子競賽所必須掌握的基本技能。圍繞該軟件在電路設(shè)計中的實際應(yīng)用逐步進行簡單原理圖、復(fù)雜原理圖、層次原理圖、簡單PCB、復(fù)雜PCB以及元件集成庫繪制方法的授課。經(jīng)過近一學(xué)期的教學(xué)實踐表明，通過這種教學(xué)方法學(xué)生能很快掌握使用PCB軟件進行電路板設(shè)計的技能。同時，這一講授方法對于培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)也有較大幫助。由于授課中挑選出部分優(yōu)秀作品進行了實物制作，使他們深刻體會到設(shè)計對產(chǎn)品的影響以及如何根據(jù)產(chǎn)品的要求進行電路設(shè)計的規(guī)劃和實施。今后，教師們將積極向?qū)W校和上級部門申請教改項目，為這一教學(xué)方法的實施爭取經(jīng)費支持。

參考文獻：

[1]勞文薇，劉俊.項目驅(qū)動教學(xué)法在“電子CAD”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].機械職業(yè)教育，2011，（3）.

第3篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

針對硬件課程實踐環(huán)節(jié)在提高學(xué)生解決實際問題能力上效果不理想、課程之間銜接不好等問題，基于CDIO工程教育理念，結(jié)合“try”教學(xué)方法，基于數(shù)字電路設(shè)計課程的實踐環(huán)節(jié)，提出一種新的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：

CDIO；教學(xué)模式；實踐環(huán)節(jié)；課程銜接

由麻省理工學(xué)院等4所大學(xué)創(chuàng)立的CDIO工程教育理念，是繼承和發(fā)展歐美工程教育改革的一種新的教育理念。該理念包括12條標準，涵蓋了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評。它以產(chǎn)品研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式來學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗[1-2]。數(shù)字電路設(shè)計是計算機組成原理、接口與通信以及嵌入式類課程的先修課程。如果在數(shù)字電路設(shè)計的教學(xué)中沒有考慮好與后續(xù)課程在理論教學(xué)與實踐教學(xué)內(nèi)容上的銜接，則容易導(dǎo)致學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中遇到困難[3]。

1數(shù)字電路設(shè)計課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)條件和教學(xué)現(xiàn)狀

（1）社會對軟件人才的需求量遠大于對硬件人才的需求量，學(xué)生出于就業(yè)考慮，容易形成重軟件輕硬件的觀念。（2）硬件課程入門較難，實踐環(huán)節(jié)大都是驗證性的，缺乏探索性，不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，從而打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的積極性，導(dǎo)致學(xué)生形成“好軟怕硬”的思想。（3）傳統(tǒng)教學(xué)模式是教師課堂講授，適當(dāng)結(jié)合驗證性實驗，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生學(xué)完理論、做完實驗后，仍然缺乏解決實際問題的綜合能力、工程實踐能力及創(chuàng)新能力[4]。傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端導(dǎo)致在與計算機組成原理等后繼課程的銜接中，學(xué)生不能從系統(tǒng)的高度認識數(shù)字邏輯[3-5]。（4）計算機學(xué)院開設(shè)的數(shù)字電路設(shè)計和計算機組成原理等課程，采用同一套實驗設(shè)備，在一定程度上能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具有連續(xù)性。（5）自創(chuàng)的“try”教學(xué)方法可適用于數(shù)字電路設(shè)計課程及實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)[6-8]，但由于算機組成原理和數(shù)字電路設(shè)計兩門課程的內(nèi)容和要求不同，“try”教學(xué)方法在應(yīng)用于后者時，應(yīng)有所調(diào)整。

2數(shù)字電路設(shè)計課程實踐環(huán)節(jié)改革方案

2.1實踐環(huán)節(jié)的層次設(shè)計為了獲得更好的教學(xué)效果，教師探索了各種方法，其中有案例法、項目驅(qū)動法、任務(wù)驅(qū)動法等[9-12]。從實驗室建設(shè)、實驗手法、課程整合等不同角度來提高實踐環(huán)節(jié)質(zhì)量[13-14]也能夠有效提高教學(xué)效果。比較上述方法后，考慮與后續(xù)課程的銜接等因素，根據(jù)CDIO標準3、5、7的要求，結(jié)合自創(chuàng)的“try”教學(xué)方法，我們將數(shù)字電路設(shè)計課程的實踐環(huán)節(jié)分成兩個層次，從最簡單的門級電路編程開始，難度由低到高、循序漸進，最終讓學(xué)生完成源于實際案例的綜合實驗，初步具備實際工程能力。表1從實驗項目設(shè)計、教學(xué)方法等7方面對基本實驗和綜合實驗進行了對比。在教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要障礙不是掌握理論方法，而是缺乏理論知識和實踐問題認知的溝通[11]。因此，我們在理論教材中選擇15個知識點，設(shè)計成相關(guān)的任務(wù)和實驗內(nèi)容，如全加器、表決器等，采用“try”教學(xué)方法并結(jié)合任務(wù)驅(qū)動法，鼓勵學(xué)生多動手多嘗試，通過任務(wù)、查資料、仿真、實物驗證、教師驗收、撰寫實驗報告和總結(jié)這7個步驟完成對15個理論知識點的學(xué)習(xí)。為了進一步提高學(xué)生的實際工程能力，基于科研項目，貼近實際生活，我們編寫了自動售貨機、出租車計費器、電梯控制器等6個綜合實驗。實驗采用分組方式，每組學(xué)生自行選擇一個題目，在規(guī)定時間內(nèi)完成該綜合實驗。綜合實驗的教學(xué)過程一般包括：教師項目及要求、學(xué)生分組并認領(lǐng)項目、組內(nèi)分工、查資料、設(shè)計方案、論證可行性、學(xué)生在宿舍仿真、學(xué)生在實驗室的硬件開發(fā)板上實物驗證、教師驗收、提交實驗報告、實驗答辯、成績評定等13個環(huán)節(jié)。教師在項目要求的時候，只給出最基本的要求，學(xué)生在設(shè)計的過程中可以自行擴充，也就是說，同一個綜合實驗題目，其設(shè)計可繁可簡，不同學(xué)生設(shè)計的電路可能會不一樣。

2.2實踐環(huán)節(jié)評價體系的構(gòu)建根據(jù)CDIO標準11，構(gòu)建了實踐環(huán)節(jié)的評價體系。

2.2.1基本實驗評價方法基本實驗評價指標是：①時限；②工作量；③完成質(zhì)量；④驗收程序；⑤實驗報告。其中①、②、④、⑤考核了學(xué)生的個人能力和表達能力，指標③、④、⑤考核了學(xué)生的專業(yè)知識、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。對這5項指標加權(quán)平均得到該基本實驗項目分數(shù)，如式1所示，其中Sj表示某個基本實驗的得分，Ki表示某個考查指標的系數(shù)，Mi表示在某個考查指標上的得分。由15個基本實驗的得分累加后除以15，得到基本實驗項目的總得分，如式2所示，其中BS表示基本實驗的總得分，Sj表示某一個基本實驗的得分。

2.2.2綜合實驗評價方法綜合實驗評價指標是：①時限；②查資料的能力；③實驗方案；④創(chuàng)新性；⑤設(shè)計說明書；⑥完成質(zhì)量；⑦團隊合作能力；⑧工作量；⑨驗收；⑩實驗報告；實驗答辯。其中①、②、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、項考核了學(xué)生的個人自身能力、探究能力、團隊合作能力和表達能力，指標③、④、⑤、⑥、⑨、⑩、考核了學(xué)生的專業(yè)知識、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。修改式1可對這11項指標的得分加權(quán)平均，從而得到綜合實驗的分數(shù)。

2.2.3實踐環(huán)節(jié)最終成績評定辦法及選優(yōu)措施實踐環(huán)節(jié)總評成績由基本實驗成績和綜合實驗成績兩部分加權(quán)平均得到,從工作量及投入時間方面考慮，一般建議兩者各占50%。綜合實驗結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況和成績，特別是綜合實驗中的表現(xiàn)，向各相關(guān)學(xué)科實驗室推薦優(yōu)秀本科生，使他們有機會加入科研項目組，參與教師的科研工作。

3實施效果及分析

為檢驗課改成果，我們設(shè)計了一套課程評價系統(tǒng)，包括一套具有反向題的學(xué)生調(diào)查問卷、學(xué)評教的數(shù)據(jù)、學(xué)生的理論課成績單、實踐環(huán)節(jié)成績單、一套后繼課程教師評價學(xué)生掌握先修課程知識的調(diào)查問卷、一套學(xué)生所在學(xué)科實驗室評價該生的調(diào)查問卷等。評價系統(tǒng)還包括對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在CDIO模式基本實驗和綜合實驗實驗項目設(shè)計上，學(xué)生滿意度達到81.6%，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗環(huán)節(jié)考核方法等方面，學(xué)生滿意度達到97.4%，比傳統(tǒng)模式提高了20幾個百分點。這些數(shù)據(jù)表明，新教學(xué)模式比傳統(tǒng)模式更能激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，促進他們較大幅度地提高項目設(shè)計能力、動手編程能力、團隊合作能力。我們將2013級計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生分成兩組，采用相同的教學(xué)資源和不同的教學(xué)方式分別授課，一組采用新模式教學(xué)，另一組采用傳統(tǒng)模式教學(xué)。經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，2015年1月數(shù)字電路設(shè)計課程理論考試中，在試卷相同的情況下，新模式組成績優(yōu)良率達到52.9%，比傳統(tǒng)模式組高24個百分點；新模式組不及格率為15.7%，比傳統(tǒng)模式組低15個百分點；新模式組平均卷面成績?yōu)?8分，比傳統(tǒng)模式組高6.1分。由此可知，基于新標準并結(jié)合“try”方法的新教學(xué)模式能夠提高實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，切實促進學(xué)生深入理解理論課的相關(guān)知識點，有助于學(xué)生更好地完成課程銜接，為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。追蹤這些學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)情況，統(tǒng)計2015年6月計算機組成原理課程設(shè)計期末考試成績后發(fā)現(xiàn)：原新模式組優(yōu)良率達到80.3%，比傳統(tǒng)模式組高25個百分點；原新模式組不及格率為0，比傳統(tǒng)模式組低21個百分點。計算機組成原理課程理論考試中，原新模式組平均卷面成績?yōu)?8分，比傳統(tǒng)模式組高5分；原新模式組不及格率為17.4%，比傳統(tǒng)模式組低5個百分點。此數(shù)據(jù)表明，數(shù)字電路設(shè)計課程實踐環(huán)節(jié)采用新教學(xué)模式教學(xué)有助于學(xué)生對后繼課程的學(xué)習(xí)，特別是實踐環(huán)節(jié)成績有了大幅提升，不及格率也明顯下降。

4結(jié)語

新教學(xué)模式基于CDIO理論，結(jié)合“try”教學(xué)理念，將數(shù)字電路設(shè)計課程實踐環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)實驗和綜合實驗兩個層次,并包含了配套的成績評定方法和課程評價系統(tǒng)。實踐證明，新教學(xué)模式能夠更好地促進課程銜接，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探索的精神和能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、溝通交流能力及團隊協(xié)作能力。改革的下一步，是根據(jù)每一門課的特點，把基于CDIO理念的教學(xué)模式推廣到課程群其他課程的教學(xué)中去，以期從課程層次化、課程間網(wǎng)絡(luò)化等多角度、多層面地把學(xué)生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。

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第4篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】項目化教學(xué);數(shù)字;邏輯電路

我國傳統(tǒng)的職業(yè)教育是以“知識為本位”，強調(diào)學(xué)科知識的科學(xué)性與系統(tǒng)性，教學(xué)上注重新、舊知識之間的聯(lián)系，強調(diào)識記，但忽視了對學(xué)生操作技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);強調(diào)以課堂、教師、教材為中心、即所謂的“三中心”，教師教什么學(xué)生就學(xué)什么，忽視了學(xué)生積極性、主動性的發(fā)揮;在教學(xué)方法上采用“滿堂灌”，教學(xué)進度上齊步走。這于當(dāng)今社會強調(diào)實用性和創(chuàng)新性不能同步，因而難以適應(yīng)社會的發(fā)展需求。

隨著我校國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校的審批，我們在人才培養(yǎng)模式、教學(xué)模式、學(xué)生評價模式等方面做了一系列的改革嘗試。項目化教學(xué)法的引入就是我們在教學(xué)模式改革中的大膽嘗試。

項目化教學(xué)是一種以學(xué)生自主探索為基礎(chǔ)，采用科學(xué)研究及實踐操作為主，促進學(xué)生主動接受知識的教學(xué)方法。教師應(yīng)將需要解決的問題以項目的形式布置給學(xué)生，通過小組協(xié)助方式，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自己制定計劃，團體協(xié)作完成整個項目，使學(xué)生理解和把握專業(yè)知識和相關(guān)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，加強他們的團對協(xié)作精神。

在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計中，我采用如下實施過程進行教學(xué)：

一、確定項目任務(wù)

項目化教學(xué)的課前準備是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，可以充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，當(dāng)然教師也必須深入學(xué)生，提出一個或幾個設(shè)計方案，和學(xué)生一起討論，然后分組，引導(dǎo)各小組根據(jù)項目任務(wù)利用業(yè)余時間查找相關(guān)資料，確定項目的目標，使各小組同學(xué)獨立進行設(shè)計任務(wù)。這樣學(xué)生成了教學(xué)的主角，而教師則轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)者，教學(xué)的服務(wù)者。比如確定如下任務(wù)：某項體育比賽A、B、C三個副裁判和一個D主裁判，主裁判的裁定計二票，其它裁判的裁定計一票，試設(shè)計一個表決電路，要求在多數(shù)票同意得分時電路發(fā)出得分信號，也就是設(shè)計一個表決器，全部工作由學(xué)生參與完成。由于這樣的電路在實際生活中隨處可見，同學(xué)們的興趣非常高漲，提問聲此起彼伏。

二、制定計劃

學(xué)生根據(jù)實際問題設(shè)計出的邏輯電路圖是五花八門的，但哪個是正確的不要急于告訴他們，而是讓他們自己介紹自己設(shè)計的邏輯電路圖，有的同學(xué)設(shè)計出的邏輯電路圖雖然很合理，但在介紹時存在很多漏洞;有的同學(xué)雖然設(shè)計得不合理，但介紹自己設(shè)計的電路圖時語言簡練、幽默，不時博得同學(xué)們的陣陣掌聲;有的同學(xué)雖然設(shè)計出了電路，但不敢上臺介紹，我就引導(dǎo)他，讓他慢慢的進入角色，并且不斷的鼓勵他，使他能夠完整的介紹自己的電路。學(xué)生都急著想知道自己的設(shè)計是否合理，都想讓我做出公正的評價，我就在這樣輕松愉快的氣氛下，把邏輯電路圖的設(shè)計方法的思路介紹了一下，然后同學(xué)們開始互相討論，互相幫助來修改自己的“杰作”，學(xué)生們在設(shè)計電路過程中，手腦并用，互幫互學(xué)，不但學(xué)到了知識，而且對他的語言表達能力和社交能力也得到了很好的提高。最后，通過不斷激烈的討論、修改，學(xué)生們形成了各種各樣的邏輯電路圖：有與門、或門、與非門……他們的邏輯圖思路清晰、簡潔，充分體現(xiàn)了他們的聰明才智。

三、實施計劃

按照邏輯電路圖所需要的門電路，我又要求他們在我提供的材料中選擇自己所需的元器件，按照自己的設(shè)計連接電路，驗證自己的設(shè)計是否正確。因為我提供元器件時，有意識的把好多元器件混在一起，讓他們自己選擇，這樣可以讓他們認識各種元件，有的同學(xué)一下子就找到所需的元件;有的同學(xué)不認識集成塊;有的同學(xué)不認識三極管;有的同學(xué)不知道電容器;有的同學(xué)什么都不知道……他們就相互幫助，相互介紹，拿到各自需要的元件，在這時我恰如其分地插入話題，告訴他們各種元器件的分類、特點和應(yīng)用，及該如何選擇所需元件，他們恍然大悟，很快和平時課堂上的內(nèi)容聯(lián)系起來。然后他們開始接線，有的同學(xué)很快就把線接好了;有的同學(xué)卻不知道該怎么接線;有的同學(xué)不知道電源在哪里;有的同學(xué)甚至把元件用導(dǎo)線短接起來，問題接二連三的出來，在我的鼓勵下，他們互相幫助，互相討論，接線時不停出現(xiàn)的問題，有的原因他們自己找到了，有的原因找不到，我就帶著他們找，并提醒學(xué)生在接線過程中應(yīng)注意的一些事項，在學(xué)生的努力和我的指導(dǎo)下，他們獨立完成了電路的連接，當(dāng)學(xué)生向我展示他們的作品時，他們臉上的笑容是那么的燦爛 ，那么的滿足，那么的充滿自信。

四、檢查評估

接線完畢，同學(xué)們開始進行自我評估 ，并講解有關(guān)的實際應(yīng)用。有的學(xué)生在展示作品的過程中可以非常直觀地演示該體育比賽的全部表決過程;有的學(xué)生在項目工作中卻出現(xiàn)這樣或那樣的問題;還有的學(xué)生只能做出電路但不能和實際聯(lián)系起來;我就和學(xué)生一起檢查他們的電路，然后一起分析問題解決問題。我首先充分肯定了他們的成績，然后概括了組合邏輯電路的設(shè)計思路，及正確的設(shè)計方法和他們在連接電路時應(yīng)注意的事項。

在項目化教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項目的過程。學(xué)生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過實際操作，不但可以訓(xùn)練他們在工作中與其他同學(xué)協(xié)調(diào)、合作的能力，還可以充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。

五、歸檔或結(jié)果應(yīng)用

作為項目的實踐教學(xué)產(chǎn)品，應(yīng)盡可能具有實際應(yīng)用價值。因此，項目工作的結(jié)果應(yīng)該歸檔或應(yīng)用到企業(yè)和學(xué)校的生產(chǎn)教學(xué)實踐中。

項目化教學(xué)以小組為單位完成任務(wù)，學(xué)生學(xué)習(xí)氣氛濃烈，通過討論交流促進知識的積累，提高了學(xué)生的參與意識，培養(yǎng)了他們的團隊合作精神。這種自主的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生的個性化得到充分發(fā)展，加強了自我學(xué)習(xí)能力和自我調(diào)控能力的進步，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

項目化教學(xué)雖然強調(diào)學(xué)生的主體性，但教師的任務(wù)就未必減輕。它要求教師不僅能組織和管理好教學(xué)，具有扎實的學(xué)科基礎(chǔ)知識及信息加工能力，還應(yīng)具備項目規(guī)劃、管理和評價等方面的能力。對本專業(yè)融會貫通，隨時回答學(xué)生的提問，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，培養(yǎng)協(xié)作學(xué)習(xí)的氣氛。項目化教學(xué)在實施過程中，教師必須加強監(jiān)督管理。由于采取分組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，其分組的原則、組員搭配、內(nèi)容分工等方面直接影響到實施的效果。因此必須分工明確，推行“一幫一”的措施，促進學(xué)生團結(jié)協(xié)作，提高教學(xué)質(zhì)量。

綜上所述，項目教學(xué)法是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的影響下，通過選取“工程項目”來創(chuàng)設(shè)“情景”，通過“協(xié)作學(xué)習(xí)”的方式開展學(xué)習(xí)，通過完成“工程項目”來達到“意義建構(gòu)”，是一種比較有效的教學(xué)方法。它突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，通過解決學(xué)生身邊的一些現(xiàn)實問題來實現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

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第5篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：課程設(shè)計；實驗教學(xué)；工程應(yīng)用能力

作者簡介：莫琳（1969-），女，廣西玉林人，廣西大學(xué)計算機與電子信息學(xué)院，實驗師。

基金項目：本文系廣西大學(xué)實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)改革項目（項目編號：2100702）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0122-02

EDA（Electronic Design Automation，簡稱“EDA”）是電子設(shè)計的主潮流和方向，它的發(fā)展推動了電子行業(yè)電子技術(shù)的快速發(fā)展，也促使了高校電子技術(shù)課程必須進行相關(guān)教改。EDA的引入對數(shù)字電路課程設(shè)計的教學(xué)改革、系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)應(yīng)用、方法、思路具有重要意義；把理論綜合地運用到一些實際的較復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)工程中去，鍛煉了學(xué)生的實踐基本技能，培養(yǎng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力。本文結(jié)合廣西大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計實驗教學(xué)的現(xiàn)狀、存在的問題，重新研制了實驗教學(xué)平臺，探討了數(shù)字電路課程設(shè)計教學(xué)改革的措施及取得的成效。

一、數(shù)字電子技術(shù)實驗室現(xiàn)狀及存在的問題

目前，數(shù)字電子技術(shù)實驗所使用的設(shè)備主要是以裝有74系列芯片為主的實驗設(shè)備，[1]其實驗結(jié)果顯示于實驗箱上的發(fā)光二級管及數(shù)碼管，主要能滿足單純的驗證性實驗，但也存在實驗內(nèi)容受限、擴展性不足等諸多問題。

在教學(xué)過程中，首先向?qū)W生布置題目，學(xué)生對題目進行系統(tǒng)設(shè)計，然后使用Multisim進行仿真測試，最后用硬件實現(xiàn)電路。[2]通過仿真檢測學(xué)生的設(shè)計方案是否可行，只是模擬實現(xiàn)，沒有真正實現(xiàn)設(shè)計結(jié)果，要看到結(jié)果只有通過實驗箱連線，用萬能板搭建，或用PCB制板等方式。這些方法存在著諸多弊端：對于學(xué)生設(shè)計出來的復(fù)雜的電路，需要多塊芯片、多條導(dǎo)線才能接出；電路接好后容易出現(xiàn)接錯線、電路接觸不良、損壞芯片、排查電路困難，以及PCB制板過程繁瑣等問題，這些問題花費了學(xué)生大量的時間和精力。

二、實驗平臺的設(shè)計與功能特點

隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場可編程器件（FPGA）的出現(xiàn)，給數(shù)字電路的設(shè)計帶來了很大的便利，設(shè)計更為靈活?？紤]到數(shù)字技術(shù)的發(fā)展、實驗教學(xué)的需求和任務(wù)，決定采用以FPGA芯片為核心的實驗平臺，這樣不僅能夠滿足現(xiàn)今的教學(xué)需求，同時能夠向?qū)W生展示最新技術(shù)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字技術(shù)的興趣。[3，4]

實驗平臺采用核心板+功能擴展板的方式，系統(tǒng)方框圖見圖1。

1.主要功能

（1）輸入模塊。輸入模塊包括USB供電模塊、下載模塊、獨立按鍵和八位矩陣按鍵。其中供電模塊采用常見的Mini USB接口，可從電腦或者USB充電設(shè)備中獲得+5V的電源。下載模塊提供JTAG和AS兩種下載模式，JTAG模式通常用于程序代碼的測試和驗證部分，AS模式則適用于程序代碼的應(yīng)用環(huán)節(jié)。輸入按鍵是控制設(shè)備必不可少的部分，在核心板上提供了四位獨立按鍵，在功能擴展板上提供了八位矩陣按鍵，為滿足教學(xué)和創(chuàng)新實踐應(yīng)用提供了有力保證。

（2）輸出模塊。輸出模塊主要集中在功能擴展板上，集合目前教學(xué)任務(wù)的該功能擴展板包含了七段數(shù)碼管、路口紅綠燈模塊、蜂鳴器和LED指示燈等。根據(jù)不同的教學(xué)任務(wù)將原理圖或代碼和實驗平臺相結(jié)合，系統(tǒng)就可以根據(jù)不同的實驗操作指令向相應(yīng)設(shè)備傳送信號，并顯示不同的實驗結(jié)果。同時可以根據(jù)不同要求更換和升級功能擴展板，達到充分利用資源的效果。

（3）核心模塊FPGA芯片。選用Altera EP1C6T144C8作為核心單元，實驗平臺的集成開發(fā)環(huán)境為QuartusⅡ，其中設(shè)計輸入主要有原理圖輸入和HDL輸入兩種方式。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)課程，對各種基本的數(shù)字電路單元有了比較深入的了解和認識，在進行實驗的過程中主要是通過原理圖輸入，經(jīng)過仿真和綜合后配置到FPGA芯片中，然后在實驗平臺上直接觀察實驗結(jié)果。教學(xué)流程如圖2所示。

使用原理圖輸入的方式適合剛學(xué)完數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)生，該方式非常直觀、形象。同時鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)Verilog HDL或VHDL，基于可移植性和規(guī)范化方面的考慮，絕大部分FPGA設(shè)計和ASIC設(shè)計最終都將統(tǒng)一到HDL（硬件描述語言）平臺上，為以后進入FPGA的開發(fā)領(lǐng)域打好基礎(chǔ)。

2.實驗平臺的特點

設(shè)計開發(fā)板體積小，便于攜帶。學(xué)生可借出在宿舍或在開放實驗室完成設(shè)計，設(shè)計靈活方便，學(xué)生可隨意安排自己的時間。QuartusⅡ軟件中，提供的元件基本滿足設(shè)計的需求，減少了購買元件的成本。真實性強，學(xué)生在仿真設(shè)計過程中，可直接看到設(shè)計與實際是否相符，對出現(xiàn)的錯誤可隨時修改。將設(shè)計—仿真—實現(xiàn)連成一體，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

三、數(shù)字電路課程設(shè)計實驗平臺在課程設(shè)計中的實施

1.優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容

新的數(shù)字電路課程設(shè)計實驗平臺設(shè)計好后，對課程設(shè)計的實驗內(nèi)容做了調(diào)整。

首先在選題時擴大了范圍，其次適當(dāng)增加了難度。對于較復(fù)雜的設(shè)計電路，都可通過軟硬件結(jié)合的實驗平臺實現(xiàn)。允許兩人一組，鼓勵一人一組。讓學(xué)生在做課題時重在設(shè)計。學(xué)生根據(jù)自己的知識水平采取不同的設(shè)計方法實現(xiàn)，選出最佳方案。把設(shè)計好的電路下載到試驗平臺上就可直接看出設(shè)計成功與否。

2.注重實驗過程

（1）理論指導(dǎo)，布置設(shè)計。在理論教學(xué)階段，讓學(xué)生掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的一般設(shè)計方法。對于復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)，由整體到局部進行組合，再由局部到整體進行設(shè)計，要求學(xué)生學(xué)會模塊化的設(shè)計方法；然后布置設(shè)計任務(wù)及題目要實現(xiàn)的具體功能。

（2）學(xué)生查閱資料。學(xué)生根據(jù)題目要求，到圖書管、網(wǎng)絡(luò)、資料室了解相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，參考相關(guān)方案，根據(jù)自己的能力選定題目、制定設(shè)計方案。在這個階段，教師只是起引導(dǎo)作用，要求學(xué)生對設(shè)計的課題要充分理解并掌握其原理，這樣才能為后續(xù)的仿真設(shè)計、電路板調(diào)試打下良好的理論基礎(chǔ)。

（3）系統(tǒng)仿真設(shè)計及軟硬件系統(tǒng)調(diào)試。在數(shù)字電路課程設(shè)計中引入EDA仿真軟件教學(xué)，把EDA技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電路課程設(shè)計，讓多數(shù)學(xué)生能在短時間內(nèi)掌握其使用方法，并運用自如。

學(xué)生們在校期間如能熟練掌握EDA技術(shù)，對提高自己的工程應(yīng)用能力，適應(yīng)社會需求，找到合適自己發(fā)展的工作非常有利。

（4）撰寫實驗報告。撰寫課程設(shè)計報告。課程設(shè)計報告是一份嚴謹?shù)目蒲袌蟾妫髮W(xué)生提交設(shè)計方案、設(shè)計過程、元器件的選擇、邏輯算法、調(diào)試方案、調(diào)試中處理問題與解決問題的方式，以及實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)分析、報告總結(jié)等。[5]嚴格的要求對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的工作作風(fēng)有積極的促進作用，為今后撰寫畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。

3.完善的考核制度

合理給出成績是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的動力。[6]它不僅反映了學(xué)生的真實水平，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造欲望。

考核方式采用小組答辯的形式，同樣題型的學(xué)生組成同一小組，在小組會上學(xué)生介紹自己的設(shè)計方案、實現(xiàn)方式，并當(dāng)場演示實驗結(jié)果。教師和其他學(xué)生對其設(shè)計進行提問和討論，并在同一題型中選出最佳方案，每組最佳方案在全班總結(jié)會上展示，讓學(xué)生了解自己的不足，取長補短。

實踐教學(xué)表明，學(xué)生們通過數(shù)字電路課程設(shè)計這門和實踐緊密聯(lián)系的課程的訓(xùn)練，工程應(yīng)用能力得到了大大提高。

四、結(jié)束語

目前電子行業(yè)人才競爭激烈，不但要求學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實，而且要有較強的自學(xué)能力及實踐動手能力。通過使用新的實驗平臺，學(xué)生們了解、接觸了電子行業(yè)最新的技術(shù)方法及制作過程，開闊了設(shè)計思路，擴展了學(xué)生實驗設(shè)計的范圍。數(shù)字電路課程設(shè)計的訓(xùn)練為后續(xù)課程中更為復(fù)雜的電路設(shè)計、電子制作打下了良好基礎(chǔ)，每年都有不少大三、大四的學(xué)生，在全國、全區(qū)的大學(xué)生電子設(shè)計競賽中獲獎，這些成就都得益于數(shù)字電路課程設(shè)計的訓(xùn)練。

參考文獻：

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第6篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

一、在《電子線路板設(shè)計與制作》課程教學(xué)中引入項目教學(xué)的必要性

《電子線路板設(shè)計與制作》是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，是專業(yè)技能培養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)拓展的重要環(huán)節(jié)。本課程主要以企業(yè)真實電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作任務(wù)為載體，面向應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的電子線路板生產(chǎn)、電子生產(chǎn)工藝管理、產(chǎn)品研發(fā)助理等崗位設(shè)置的課程。本課程重視學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實際工作的一致性，根據(jù)學(xué)生特點、課程目標和校內(nèi)外教學(xué)條件，在教學(xué)實施過程中為了更好地提高本課程的教學(xué)效果，有針對性地采取集中教學(xué)、分組實施、工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動以及項目教學(xué)的組織形式。通過不斷加強學(xué)生實踐技能訓(xùn)練，實現(xiàn)高職教育高端技能型專門人才的培養(yǎng)目的。

項目教學(xué)法起源于美國，盛行于德國，適合于高職教育。所謂項目教學(xué)法是指將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個教學(xué)項目，圍繞著項目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項目全過程的一種教學(xué)方法[1]。學(xué)生在完成指定學(xué)習(xí)項目的同時，應(yīng)用相關(guān)知識，在實踐的第一線培養(yǎng)解決問題的綜合能力。在項目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為人人參與的實踐活動，注重的不僅是最終結(jié)果，而是整個項目的學(xué)習(xí)和完成過程。學(xué)生在項目實踐過程中，理解和把握課程所要求的專業(yè)知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及協(xié)作能力和團隊精神等。針對高職學(xué)生的職業(yè)要求，《電子線路板設(shè)計與制作》課程的項目教學(xué)，主要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神、良好的職業(yè)發(fā)展能力為主旨，以行業(yè)科技和社會發(fā)展的先進水平為標準，充分體現(xiàn)項目教學(xué)的規(guī)范性、先進性和實效性。

二、基于項目教學(xué)的《電子線路板設(shè)計與制作》課程設(shè)計的理念

（一）開發(fā)校企合作的項目化課程

高職院校的社會功能是服務(wù)社會地方經(jīng)濟的發(fā)展，其主要方式是進行校企合作培養(yǎng)行業(yè)以及社會經(jīng)濟發(fā)展所需要的高端技能型專門人才。因此，在學(xué)生的專業(yè)核心能力的培養(yǎng)方面一定要能夠堅持基于行業(yè)企業(yè)的典型工作任務(wù)來實施教學(xué)。本課程通過對行業(yè)企業(yè)的典型工作崗位的調(diào)研，整合了電子行業(yè)對于人才專業(yè)技能以及綜合職業(yè)能力的各項要求，通過學(xué)校教師、企業(yè)專家等進行深入研究與探討，共同開發(fā)了適合學(xué)生學(xué)習(xí)，滿足企業(yè)職業(yè)技能需求的六個學(xué)習(xí)情境，形成了完整的項目化課程。

（二）構(gòu)建工作過程行動導(dǎo)向教學(xué)模式

在《電子線路板設(shè)計與制作》課程的教學(xué)模式中，采用了基于工作過程行動導(dǎo)向的教學(xué)模式。課程設(shè)計的學(xué)習(xí)情境內(nèi)容都是來源于企業(yè)的實際產(chǎn)品的開發(fā)與制作過程。在教學(xué)過程中，首先應(yīng)用項目設(shè)計任務(wù)書的形式對學(xué)生進行項目任務(wù)的布置以及任務(wù)分解。按照資訊、計劃、實施、檢查、評價的步驟進行電子產(chǎn)品的設(shè)計。然后通過對產(chǎn)品的功能需求分析，對設(shè)計的任務(wù)進行直觀的理解，根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的特征進行產(chǎn)品設(shè)計的計劃，并根據(jù)計劃進行任務(wù)實施，在規(guī)定時間內(nèi)設(shè)計完成的產(chǎn)品通過自查、互查以及教師查閱的方式進行產(chǎn)品功能的檢查與分析，最后進行項目實施結(jié)果的評價分析，總結(jié)本次項目設(shè)計的得失以及完成情況等。實踐證明，其構(gòu)建了完整的工作過程行動導(dǎo)向教學(xué)模式，教學(xué)效果顯著提升。

（三）推進學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)過程

在《電子線路板設(shè)計與制作》課程教學(xué)過程中，堅持教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念。在電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作過程中，教師主要是引導(dǎo)學(xué)生進行項目任務(wù)的分析，進行設(shè)計流程以及設(shè)計工藝的指導(dǎo)。對學(xué)生設(shè)計過程中的重點難點進行剖析，對設(shè)計中的相關(guān)注意事項進行總結(jié)歸納等。

（四）工學(xué)結(jié)合提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)

在《電子線路板設(shè)計與制作》課程實施項目教學(xué)過程中，引入了企業(yè)的實際產(chǎn)品，如通過脈沖點火器的設(shè)計與開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生進行單面板繪制的專業(yè)能力，通過歐式電烤箱的線路板設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生進行雙面線路板設(shè)計所需要具備的工藝理念，而相對比較復(fù)雜電子產(chǎn)品單片機最小系統(tǒng)的電路設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的綜合職業(yè)能力。

三、基于項目教學(xué)的《電子線路板設(shè)計與制作》課程設(shè)計的內(nèi)容

為了保證學(xué)生今后就業(yè)時能夠很快勝任應(yīng)用電子專業(yè)技術(shù)崗位的需求，在教學(xué)實施過程中以教學(xué)效果最優(yōu)化為目的，以產(chǎn)品的設(shè)計與制作過程為導(dǎo)向，緊密結(jié)合應(yīng)用電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在與校企合作的技術(shù)專家經(jīng)過反復(fù)研討后，選擇了貼近合作企業(yè)實際的6個典型項目作為教學(xué)內(nèi)容，項目教學(xué)規(guī)劃如表1所示。設(shè)計6個學(xué)習(xí)項目的最終目的是為了實現(xiàn)學(xué)生。

四、基于項目教學(xué)的《電子線路板設(shè)計與制作》課程設(shè)計的效果

通過項目教學(xué)法在《電子線路板設(shè)計與制作》課程中的實施，教學(xué)效果顯著提高，一方面由于教學(xué)情境內(nèi)容都是采用企業(yè)的實際產(chǎn)品，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和激情，學(xué)生電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作能力得到明顯增強。另一方面由于采用企業(yè)典型的工作任務(wù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠掌握實際的電子產(chǎn)品的開發(fā)流程、生產(chǎn)工藝以及設(shè)計技巧等，對于學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)具有一定的現(xiàn)實意義。

第7篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路，Matlab/Simulink仿真，同步RS觸發(fā)器

中圖分類號：TN702 文獻標識碼：B

1. 引言

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程[1]是工科電子信息類與電氣工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課起著不可替代的作用。該門課程的教學(xué)一般包含理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)。通常情況下，完成一定內(nèi)容的理論教學(xué)后，再安排相關(guān)實驗課程，在實驗板上搭建具體的硬件電路或?qū)Ｓ玫臄?shù)字電路實驗儀器進行測試、修改和完善。但是，這些方法往往面臨連線多、易于出現(xiàn)錯誤或需要反復(fù)調(diào)試，難以排查錯誤等問題，這種教學(xué)方式會導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的感性認知較差，從而較低對課堂理論教學(xué)的積極性。因此，引入虛擬仿真軟件勢在必行。

Matlab[2]集算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括Matlab和Simulink[3]兩大部分，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等諸多領(lǐng)域。

針對目前課堂教學(xué)的問題，采用Matlab/ Simulink仿真工具進行數(shù)字電路的調(diào)試、仿真與驗證，可以有效避免傳統(tǒng)方法的容易出現(xiàn)的各種缺點，同時還能在省時、省力的條件下使課堂的講解更加生動，更易被學(xué)生理解。因此，本文通過同步RS觸發(fā)器為例介紹Matlab軟件實現(xiàn)數(shù)字電路仿真的方法。

2. 電路設(shè)計與仿真

數(shù)字電路按照功能劃分，可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路。二者之間最重要的區(qū)別是時序電路中通常還需要對數(shù)據(jù)進行存儲，這一功能通常是由觸發(fā)器來實現(xiàn)的。觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本邏輯部件，它有兩個穩(wěn)定的邏輯狀態(tài)，即狀態(tài)0和狀態(tài)1。根據(jù)輸入端信號的不同，觸發(fā)器可具有置0、置1、狀態(tài)保持等功能。當(dāng)輸入信號消失后，觸發(fā)器的狀態(tài)能夠保持不變。因此，觸發(fā)器具有實現(xiàn)1位二值信號的記憶的功能。

觸發(fā)器可以按照邏輯功能的不同，分為同步RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。其中同步RS觸發(fā)器是學(xué)習(xí)其它觸發(fā)器的基礎(chǔ)，因此，下面將介紹如何用Matlab/Simulink仿真工具實現(xiàn)同步RS觸發(fā)器的相關(guān)功能。

2.1 基本原理

由與非門組成的同步RS觸發(fā)器的電路圖如圖1所示，其真值表如表1所示。

其中， 是約束條件，表示 和 不能同時為0。

2.2 仿真實現(xiàn)

由于同步RS觸發(fā)器的功能和組合邏輯電路的學(xué)習(xí)相比差異較大，不易于學(xué)生的理解，因此，在課堂學(xué)習(xí)的過程中通過Simulink軟件模擬同步RS觸發(fā)器，從而強化學(xué)生對同步RS觸發(fā)器功能的理解。同步RS觸發(fā)器的仿真步驟如下：

首先，添加模塊。在Matlab軟件中運行Simulink模塊，再打開模塊瀏覽器，再采用Simulink模塊庫中的標準模塊來構(gòu)建同步RS觸發(fā)器模型。鑒于激活模塊需要放到Subsystem中的設(shè)計區(qū)域中，因此先將Connections模塊庫中的Subsystem功能模塊復(fù)制到設(shè)計區(qū)域內(nèi)，再進入Subsystem的設(shè)計區(qū)域進行設(shè)計。

具體而言，通過4個與非邏輯（NAND模塊）組成。同時，還需要在反饋的位置加上兩個加法器產(chǎn)生初始值。從而避免產(chǎn)生代數(shù)環(huán)的錯誤。另外，還在同步RS觸發(fā)器的前端添加一個功能激活（enable）模塊，使其成為具有時能端的同步RS觸發(fā)器。

選用Simulink中的logical operator模塊和pulse generator模塊，并設(shè)置各個模塊的參數(shù)，再將不同的模塊通過信號線連接起來，建立同步RS觸發(fā)器的Simulink仿真模型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

輸入端R和S接Constant模塊，enable接pulse generator，輸出數(shù)據(jù)被導(dǎo)入到Matlab的workspace空間，然后方便調(diào)用Matlab的函數(shù)顯示相應(yīng)的結(jié)果，時序仿真結(jié)果如圖3所示。

在圖3中，其中‘R input’和‘S input’分別表示R和S端的信號輸入?！甧nable’表示時鐘脈沖，‘Q output’和‘Q-inverse output’分別表示輸出信號 和 。

3. 結(jié)束語

綜上所述，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字電路的形式日趨復(fù)雜化，僅依靠傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)逐漸不能滿足新技術(shù)人才的發(fā)展要求。故應(yīng)利用多種新技術(shù)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式相結(jié)合，本文采用Matlab/Simulink軟件進行仿真：一方面可以彌補課堂教學(xué)的不足，加深學(xué)生對課堂所講的概念與工作原理等理論知識的理解；另一方面，也可以克服通過電路元件搭建實驗電路帶來的不便，如實驗室元器件品種、規(guī)模、數(shù)量的不足，儀器的陳舊老化，實驗板電路的單調(diào)等問題，電路出現(xiàn)故障后難以調(diào)試等問題，不利于學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計。因此，利用Matlab/Simulink軟件進行仿真在日常數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課堂教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻

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第8篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：Multisim 2001 仿真 比例運算放大電路

電子技術(shù)課程是高職院系通信類專業(yè)基礎(chǔ)課。由于高職院校的學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，抽象思維較欠缺，所以學(xué)生普遍感覺該課程太抽象、難以理解。鑒于此，筆者嘗試將“電路仿真軟件――Multisim 2001”引入課堂教學(xué)，結(jié)果學(xué)生反映非常好，加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解。Multisim 2001軟件是一種電子電路計算機仿真設(shè)計軟件，適用于電路分析基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路的設(shè)計及仿真。本文以電子技術(shù)課程中“基本運算電路――比例運算電路”的講解為例來說明如何通過模擬仿真輔助教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容形象、直觀。比例運算電路分為反相比例運算電路和同相比例運算電路，我們一一介紹兩種電路的教學(xué)設(shè)計。

一、反相比例運算電路教學(xué)設(shè)計

首先講解反相比例運算電路，如圖1所示，推導(dǎo)出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式：u■=-■u■，強調(diào)uO與uI成比例關(guān)系，比例系數(shù)為-Rf/R，負號表示uO與uI反相。很多學(xué)生不能很好地理解負號的含義，對于輸出電壓與輸入電壓反相也感覺很抽象，因此引入仿真電路，讓大家直觀地觀察仿真現(xiàn)象，從而可以加深理解。

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圖1 反相比例運算電路

打開Multisim 2001軟件，搭建如圖2所示的反相比例運算放大電路，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使輸入信號uI頻率為1kHz，幅值為100mV的正弦波，如圖2（a）所示。由式子u■=-■u■，可以計算出輸出電壓的幅值為-1000mV，即放大倍數(shù)為10。將輸入信號、輸出信號分別連接到示波器，觀察輸入、輸出信號的關(guān)系。

單擊仿真開關(guān)，進行仿真分析，示波器面板上VA1、VB1顯示的值為-99.9mV和999.0mV，這兩個值分別對應(yīng)的是輸入電壓幅值和輸出電壓幅值（手動移動數(shù)軸操作，稍微有些誤差存在），如圖2（b）所示，可得放大倍數(shù)為10，與理論計算值相同。同時可以很清晰地看到輸出電壓與輸入電壓波形的相位相差180°，與理論結(jié)果相同。

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（a）仿真電路

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（b）輸入與輸出波形

圖2 反相比例運算電路仿真

二、同相比例運算電路教學(xué)設(shè)計

同相比例運算電路如圖3所示，首先推導(dǎo)出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式：u■=（1+■）u■，引導(dǎo)學(xué)生說出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，與反相比例運算電路加以比較。然后進行模擬演示，運行仿真軟件，按圖4搭建同相比例運算放大電路，輸入信號ui為頻率1kHz，幅值100mV的正弦波，可以計算出輸出電壓幅值uom=1.1V。單擊仿真開關(guān)，進行仿真分析。從圖中可以很清晰地觀察到：輸入電壓峰值uim=100mV、輸出電壓峰值uom=1.1V，輸出電壓與輸入電壓波形之間相位相同，與理論結(jié)果相同。

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圖3 同相比例運算電路

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（a）同相比例運算放大器

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（b）輸入與輸出波形

圖4 同相比例運算電路仿真

教學(xué)實踐證明，Multisim軟件模擬電路非常方便，形象直觀，結(jié)果精確，對電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)是一種很好的輔助手段，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。通過Multisim仿真，可以消除學(xué)生對課程的抽象感，更好地幫助學(xué)生理解、掌握基本知識，對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)具有重要意義。

參考文獻：

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第9篇：電子電路教學(xué)設(shè)計范文

電子電路設(shè)計是電類專業(yè)為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設(shè)計課程。然而，隨著課程改革在各高校逐漸開展，一些課程的課時量也相應(yīng)遞減，比如筆者所在學(xué)校電氣自動化專業(yè)的《電子電路設(shè)計》課程已由原36學(xué)時減至24學(xué)時。如何在減少的課時的課程中讓學(xué)生掌握同樣程度的技能水平以適應(yīng)社會的需求，考驗著每一位專業(yè)教師。以往傳統(tǒng)的電路設(shè)計教學(xué)的方式大多是由教師先講授知識點，然后將知識點所涉及到的圖例向?qū)W生繪制演示，最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆。在整個教學(xué)過程中，教師為主導(dǎo)，而學(xué)生僅限于單純的模仿與記憶，并沒有主動學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。因此在教學(xué)中應(yīng)該有意識到加入興趣式教學(xué)，調(diào)動他們的求知欲，激發(fā)學(xué)生更積極主動的思考，學(xué)習(xí)甚至創(chuàng)新，打造優(yōu)質(zhì)課堂，全面提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。

2任務(wù)驅(qū)動法

2．1任務(wù)驅(qū)動法原理

任務(wù)驅(qū)動法是近年來被廣為應(yīng)用的一種教學(xué)手法，它一改傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，嘗試采用任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法。需要教師將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個特定任務(wù)，每個任務(wù)包含一定知識點，只要學(xué)生完成了課程中設(shè)定的任務(wù)，就可以掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。任務(wù)驅(qū)動法的核心內(nèi)容就是由教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，教學(xué)任務(wù)必須融合學(xué)生所需要掌握的技能點和相關(guān)的知識點，同時又具有一定的生活性、探究性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生帶著解決問題完成任務(wù)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自主或協(xié)作性學(xué)習(xí)，使他們真正了解知識點在實際工程中的應(yīng)用，學(xué)以致用。

2．2任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)中的應(yīng)用

電路設(shè)計實訓(xùn)課程的教學(xué)目的為電子電路圖形繪制，電路圖形僅為簡單的二維制版，因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學(xué)。但無論多簡單的圖形，在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節(jié)順序來講，而是應(yīng)該由教師將所有知識融會貫通后重新組織，將它們?nèi)谌氲揭粋€個工程任務(wù)中再向?qū)W生展示，如向?qū)W生展示電動小車電路設(shè)計圖紙，將其作為一個工程任務(wù)，讓學(xué)生嘗試用學(xué)過的知識來繪制，或讓學(xué)生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和在完成任務(wù)后的成就感，形成良性循環(huán)。因此電路設(shè)計實訓(xùn)課程非常適合采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。

3微任務(wù)驅(qū)動法

3．1微任務(wù)驅(qū)動法原理

采用任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)所提供的任務(wù)由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高，學(xué)生在一節(jié)課中難以完成，即使有些基礎(chǔ)好，動手能力強的學(xué)生完成了任務(wù)，也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學(xué)生素質(zhì)和能力，將大任務(wù)進行科學(xué)性的分解，將之細化為中任務(wù)，小任務(wù)甚至微任務(wù)。讓具有不同層次知識能力的學(xué)生都能被激發(fā)興趣，在任務(wù)量合適的微任務(wù)環(huán)境中嘗試和實踐。以上所述即為微任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，它就是以任務(wù)驅(qū)動法為基礎(chǔ)，將總?cè)蝿?wù)依靠知識的內(nèi)在邏輯或采取分類的方式進行具體化，以微任務(wù)的形呈現(xiàn)。較之任務(wù)驅(qū)動法，其目標更為明確，導(dǎo)向性更強，教師使用這種方法教學(xué)也更容易控制課堂教學(xué)的節(jié)奏，保證能在規(guī)定時間內(nèi)完成教學(xué)進度。

3．2微任務(wù)教學(xué)設(shè)計

微任務(wù)驅(qū)動法的實施過程是：教師先依據(jù)教學(xué)目標設(shè)計一個總?cè)蝿?wù)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再引導(dǎo)學(xué)生分析總?cè)蝿?wù)的解決方法并將總?cè)蝿?wù)拆分為一個個的微任務(wù)，各微任務(wù)之間可以是從屬或并列關(guān)系。拆分出來的微任務(wù)不能太難或任務(wù)量太大，應(yīng)設(shè)計為學(xué)生較易完成的程度，以便于將學(xué)生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務(wù)引導(dǎo)和推動學(xué)生一步步上升，一層層提高，不斷接近并最終達到復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)的頂點。微任務(wù)法的核心是如何科學(xué)合理的設(shè)計微任務(wù)。首先，任務(wù)必須要有明確的目的性，教師提出的每一個微任務(wù)，原則上都是為了完成總?cè)蝿?wù)而設(shè)計的，盡量不設(shè)置多余任務(wù)，不能本末倒置。其次，教師選擇微任務(wù)時應(yīng)考慮到大多數(shù)學(xué)生的水平，注意難易適度。并且在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)與掌握程度以及課程進度隨時調(diào)整微任務(wù)，不能任務(wù)教條化僵化。第三，微任務(wù)還應(yīng)遵循完整性原則。教師所設(shè)計的微任務(wù)必須連貫，不能有斷續(xù)感，讓學(xué)生知道自己要做什么，可以解決什么問題，使他們獲取的知識完整且有條理。最后，微任務(wù)的設(shè)計要適當(dāng)增添趣味性，可以在教學(xué)過程中加上圖片插畫，視頻音頻等數(shù)字教學(xué)資源，讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時體會到學(xué)習(xí)的樂趣。

3．3微任務(wù)驅(qū)動法在電路設(shè)計實訓(xùn)課程中的應(yīng)用

AltiumDesigner軟件的工具欄較多，常用工具欄中的各命令參數(shù)也較雜，若逐個講解，則顯得各知識點雜亂無章，學(xué)生記的多忘得快，但在實際繪圖時還是束手無策，不知該用哪個工具來繪制。例如，在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等，若單純講述這些知識點，難免枯燥乏味，且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容，可設(shè)計對應(yīng)電路制圖微任務(wù)，圍繞一個小目標，教師可以設(shè)計多個由簡單到復(fù)雜的小任務(wù)，布置學(xué)生循序漸進地完成任務(wù)，在練習(xí)中熟悉各種命令的操作。例如，基本繪圖訓(xùn)練可將學(xué)生已在模擬電路和數(shù)字電路課程中學(xué)過的常用電子元件符號如：變壓器、運算放大器（如圖1（a）、（b）所示）融入其中，將它們設(shè)計為一個個需要完成的微任務(wù)。每個任務(wù)都考慮到學(xué)習(xí)課程的前后連貫和趣味性，讓學(xué)生繪制自己所熟悉的事物。隨著學(xué)習(xí)的深入，可以布置學(xué)生完成如圖1（c）所示的七段數(shù)碼管等稍復(fù)雜的繪制任務(wù)。完成任務(wù)后的喜悅感和成就感會更加強烈，也為以后的學(xué)習(xí)增添了動力。微任務(wù)驅(qū)動法在教學(xué)過程中將知識點分解到一些小任務(wù)中進行，學(xué)生頭腦中的知識是零散的，有時會降低知識的系統(tǒng)性和完整性。因此，這樣的設(shè)計任務(wù)和完成過程是十分必要的，教師可以通過一個較為完整的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生將已完成的微任務(wù)中的知識點進行歸納總結(jié)，加深對所學(xué)知識和技能的記憶和理解，完成真正意義上的知識建構(gòu)。例如，上完第三次課后，教師即可布置學(xué)生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務(wù)。從創(chuàng)建元器件、調(diào)用常用元件開始，直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學(xué)生在本次課中復(fù)習(xí)鞏固了前面微任務(wù)中所學(xué)的小知識并將其融合，初步完成了一張簡單的電子電路設(shè)計原理圖樣，并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程，具有綜合應(yīng)用性。

3．4電路設(shè)計課程與其余課程的前后融合

電路設(shè)計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規(guī)則時，還會涉及到數(shù)字電路、模擬電路、單片機技術(shù)應(yīng)用等課程的接續(xù)關(guān)系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎(chǔ)前移到數(shù)字電路和模擬電路等課程中解決，諸如實際譯碼電路、三態(tài)電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學(xué)時。本課程把握好銜接關(guān)系，主講等電路板制版規(guī)范、電路設(shè)計的仿真方法等要點主題，把以往重復(fù)性內(nèi)容節(jié)省的學(xué)時用于應(yīng)用層面。在重點講述電子電路圖繪制方式的時候，還應(yīng)適當(dāng)向?qū)W生加強常用接口電路的連接方法知識點，并向?qū)W生擴展對嵌入式處理器及新技術(shù)的了解，為后續(xù)單片機原理課以及傳感與檢測技術(shù)中各種傳感器與微處理器的連接使用，智能傳感器、數(shù)字式一體傳感器等內(nèi)容的講授打下基礎(chǔ)。

4總結(jié)