电子设计论文

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电子设计论文:EDA技术对电子设计的应用

摘要：随着当今经济和科学技术的不断发展，一种电子设计自动化的技术又称为EDA技术被广泛应用于电子设计中并得到了全面的认可。EDA技术成为了传统的电子设计发展上的新机遇，为电子设计带来了新的技术理念，对电子设计行业的影响是巨大的。EDA技术在电子设计的发展中凭借着独特的灵活性和便利性占据着举足轻重的地位，引领着电子技术发展的潮流。本文将针对以EDA技术的研究应用工作，对EDA技术的概念进行了简单的阐述，并根据技术的优势对设计流程进行了步骤和环节的分析，在EDA技术的应用中分析了它需要注意的问题，希望可以对电子行业中更深层次的利用提供帮助，为之后的电子设计系统化和现代化的工作提供技术方面的启示。

关键词：电子设计；EDA技术；应用；注意事项

引言

EDA技术在电子设计中是基于网络、计算机和众多科技中的一种新型技术。目前，在很多西方发达国家中已经将EDA这种先进的技术广泛的应用于电子设计中，从在效率、速度和质量上都取得了明显的成效。EDA技术已经全面的引领了电子设计发展的方向，所以，想要有效的利用EDA技术发展电子设计就要全面的去认识它，正确的以EDA技术的含义为基础了解它的优势，并熟练的掌握EDA技术的设计应用流程。注意EDA技术在电子设计中实际操作中会出现的问题从而更好的实现它的技术价值，这样才能在电子设计的发展中追赶发达国家的脚步，才能全面的提升我国电子设计行业的发展水平。

1.EDA技术概述

EDA（ElectricDesignAutomation）又被称为电子设计自动化[1]，EDA技术作为电子技术和仿真模拟工作的技术基础引领着电子技术发展的潮流。EDA技术在电子行业中的应用为电子设计的工作提供了很大的技术依靠。当前，EDA技术的应用领域正不断地得到扩展，许多电子设计行业发达的国家对EDA技术的应用越来越广泛，我国也应该在电子行业中以EDA技术为发展的突破口提高电子设计的质量和水平，可以让电子设计工作在更加系统和科学技术的支撑下实现更深层次和更广泛的发展应用。EDA技术在电子设计中是通过可编程逻辑器件PLD（ProgrammableLogicDevice）技术在数字系统上的应用发展而来的。EDA技术通过计算机在PLD技术的基础上利用硬件描述语言HDL（HardwareDescripitionLanguage）来实现目标逻辑[2]。设计者可以在EDA技术的支持下完成软件描述硬件的功能，然后通过现场可编程门阵列FPGA（FieldProgrammableGateArray）或者是复杂可编程逻辑器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）来完成所要设计得结果。这个技术的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性和便利性。

2.EDA技术的基本特征及优势

2.1EDA技术的基本特征

EDA技术的设计流程与传统的电子设计流程恰好相反，它是自上而下的设计流程[3]。在传统的电子设计中，它是先确定了集成电路的芯片后再根据各个模块的功能进行局部的设计，然后再完成整个的系统设计。这种电子设计的方法存在着很多的问题和缺陷，需要的器件太多，容易出现故障，对元件的消耗很大，设计的效率很低。而EDA技术在电子设计中采用相反的电子设计流程可以有效的克服传统的电子设计中存在的问题和缺陷。它在设计之前就从电子设计的整体角度考虑将系统中的各部分结构规划好，在对方的框图进行划分时对相关的工作进行仿真和纠错，利用HDL进行描述高层次逻辑并结合综合优化的方法来完成所有的工作，在EDA技术的帮助下实现对任意一项硬件功能进行系统描述。最后通过FPGA和CPLD来实现电子设计的结果。这样的电子技术的应用有效的避免了传统电子设计中会出现的问题，降低了实际操作中可能出现的故障几率，极大的提高了设计的效率。

2.2EDA技术的优势

1）应用广泛EDA技术具有应用广泛的优点。现阶段，在电子设计中比较常用的编程方式酒红色无线编程和在线编程，而EDA技术在电子设计中可以很好的适应并实现无障碍编程，同时让编程更加具有保密性的特征引领着电子设计的发展潮流。2）可靠性高EDA技术具有可靠性高的优点。传统的电子设计中具有复位障碍和跑飞缺陷，EDA技术不仅可以很好的克服这个缺陷还可以将电子产品中的各系统通过集成和压缩在一个芯片中，在电子设计中便于被管理并有效的控制了风险，提高了电子设计的可靠性。3）普适性好EDA技术具有普适性好的优点。在电子设计的升级和创新环节中，EDA技术可以凭借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的应用[4]，这对于通信类的电子设计具有很大的优势。4）效率高EDA技术具有效率高的优点。EDA技术在多种模块的功能化下可以实现多任务的并行，大大的提高了电子设计中的速度和效率。超越了传统的电子设计，满足了电子设计对信息化和市场化适应的需求。

3.EDA技术在电子设计中的流程

EDA技术在电子设计中的流程（如图1EDA电子设计流程图）首先是将设计的意图通过EDA工具的文本或图形编辑器用文本方式或图形方式表达出来。在通过设计意图完成设计的描述之后就可以进行编译，编译主要是转换格式和对一般性的语法及电路进行排错。为接下来的逻辑综合和优化做准备。逻辑综合是综合器针对于FPGA/CPLD供应商的具体产品对源文件进行综合，综合后得结果具有硬件可实现性，这也是硬件电路从软件转化过来的关键一步。综合的同时，还将设计中冗余逻辑进行去除优化，从而节省了资源，提高了效率。一般是对资源优先或是速度优先两种方式进行优化。综合优化就是对软件的设计和硬件的可实现性进行结合，也就是对具体型号的芯片进行布局、布线和适配。之后进行功能的仿真和时序的仿真，在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。4.EDA技术在电子设计中的应用在电力的系统设计中，电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯，它是通过滤波器将高频的信息过滤掉，使得工频电流可以接地，阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求，但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中，模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题，就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成，是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计，在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下：1）A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。

4.EDA技术在电子设计中的应用

在电力的系统设计中，电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯，它是通过滤波器将高频的信息过滤掉，使得工频电流可以接地，阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求，但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中，模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题，就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成，是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计，在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下：1）A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时序控制器，然后时序控制器接收到信号之后向并串转换、串行延时、系数查表、位移相加、锁存输出五个模块发送并串转换信号、串行延时信号、系数查表信号、位移相加信号、锁存输出信号。2）并串转换模块、串行延时模块、系数查表模块、位移相加模块、锁存输出模块这五个模块在按照到时序控制器发送来的信号依次进行运行[7]。对各个模块的描述语言采用的是VHDL语言，系数查表模块在设计时元件使用的是ROM元件，把查找的内容写入MIF文件中，采样的频率要比截止的频率小一级，芯片结构在通过对算法的改进过程中得到最佳的匹配[8]。从而运算的效率被提高，5.结论在我国的经济飞速发展的带动下我国的科学技术也在不断的进步，在科学技术的支持下电子产品的设计水平也得到了大幅度的提升。现如今EDA技术凭借着自身的优势俨然已经成为电子设计过程中的核心技术，成为电子产品研发应用的源动力。随着科学技术的不断变革，EDA技术也将电子设计的水平推向新的高度。电子设计的工程师要熟练的运用和掌握EDA技术，将EDA技术在电子设计中的应用优势得以凸显出来，通过实际的实践操作中不断的完善和创新，有效的解决传统电子设计中的弊端，减少实际中的故障几率，使得设计效率大幅度的提高，让EDA技术得到更好的推广前景，提高电子产品的核心竞争力，进一步促进电子产业的发展。

作者：陈卫东 单位：广东省新兴中药学校

电子设计论文:电子设计竞赛的模拟电子技术教学改革

摘要：全国大学生电子设计竞赛是大学生参与的重要科技活动之一。安徽工程大学电气工程学院在总结学生参加电子设计竞赛经验的基础上，完善了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系，革新了以仿真计算和自制教学设备相融合的教学手段。实践表明，教学改革显著提升了教学质量、教学效果以及学生的工程实践能力，同时提高了学生在电子设计大赛中的成绩。

关键词：电子设计竞赛；项目化；电子技术；仿真

电子设计竞赛是非常重要的大学生学科竞赛活动，推动了高等学校电子信息类专业课程体系和课程内容的改革，不仅培养了大学生的实践创新能力和团队协作精神，而且提高了学生的工程实践素质。另外，大赛组委会还增加了全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统专题邀请赛，命题以模拟电子系统设计为主题，内容涉及模拟信号获取、处理、转换、产生以及变换技术等方面。由此可以看出模拟电子技术在电子信息类专业课程体系中的重要地位。模拟电子技术是电子信息类专业非常重要的专业基础课，对学生后续课程的学习有着举足轻重的作用。随着电子技术的发展，数字电路的应用越来越普遍，使得部分学生产生了模拟电子电路不再重要的错误认识。由于传统的教学模式存在着过分重视理论知识考核成绩，重分析轻设计，验证性实验多综合性实验少等问题，加上课程学时数的不断减少，使得模拟电子技术课程的学习效果不尽理想。综上所述，进行模拟电子技术课程教学改革已势在必行。安徽工程大学电气工程学院在总结学生多年参加电子设计竞赛经验的基础上，利用仿真计算和自制教学设备相结合的教学手段，建立了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系，并取得了显著的教学效果。

1以电子竞赛题目为依托，设计项目化教学任务

全国大学生电子设计竞赛的题目是在广泛开展赛区征题的基础上由专家统一进行命题，具有较高的前瞻性。通过分析大赛命题所包含的知识点，结合模拟电子技术教学大纲中的内容，建立项目化教学任务，实现该课程由重理论到重实践的转变[1~3]。电气工程学院师生经过多年的探索，结合电子竞赛中用到的知识点，建立了若干个综合性的实验项目，实现模块化教学[4~6]。通过这些项目，学生可以很轻松得将理论和实践联系起来，加深对所学知识的理解。这里以其中的一个实验项目“差动变压器式位移传感器的调理电路设计和制作”为例进行说明。图1所示的是差动变压器式位移传感器调理电路原理框图。图中正弦波或方波产生电路的功能是产生一定频率的正弦波或方波，用来激励传感器的初级线圈；检波电路的功能是将差动变压器次级线圈输出的电压转换成一个既能反映位移大小，又能反映位移方向的电压信号；放大电路的功能是将检波电路得到的小信号放大成合适的大信号；滤波电路的功能是将放大信号的高频分量滤掉，获得一个纯净的直流电压信号；转换电路的功能是将电压信号转换成电流信号，以便适应信号的远距离传输；直流电源电路的功能是对整个电路进行供电，一般情况下供电电压为24VDC。该电路通常用来检测物件移动的位移量，在电子设计竞赛中的应用非常普遍，同时整个调理电路基本上包含了模拟电子技术课程的所有知识点。表1为调理电路包含的单元电路和教学大纲的对应关系。

2仿真计算和自制教学设备相互融合

随着计算机技术的发展，仿真计算在学习和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真计算已经与理论分析、科学实验成为当代科学研究的三大支柱。在电路板制作之前未能发现设计缺陷可能延迟计划，从而显著增加成本，仿真则有助于这类问题的及时发现。在模拟电子技术教学过程中，支持“理论分析仿真计算实验验证”的完整流程。目前，在计算机上搭建仿真计算的平台非常容易，这就为课程教学实现理论和实践结合提供了极大的便利。全国大学生电子设计竞赛考查参赛者的一项重要能力就是设计并制作电路板。我校电气工程学院师生结合历年电子设计竞赛的题目，先用PSpice软件进行仿真，然后自行设计制作了多套实验装置，并用于实验教学。其中，2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题要求利用综合测试板上的555芯片和四运放324芯片，设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波I、正弦波II的波形产生电路。图2是其中一个单元电路即方波和锯齿波产生电路的仿真计算，（a）图为方波和锯齿波产生的电路原理图，（b）图为uo1端输出的方波波形，（c）图为uo2端输出为锯齿波波形。同样，可以利用PSpice软件对其它单元电路进行仿真计算。图3为自制的2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题的PCB图和实物图。

3教学改革的效果

以项目化教学任务为载体，结合大学生电子设计竞赛，优化了模拟电子电路课程的教学内容，并采用最新的教学手段，培养了学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。

3.1学生理论基础明显扎实

以前学生在学习模拟电子电路时，很多概念学得不是很扎实，自从课堂教学中使用了仿真计算后，特别是我校电子电气类专业开设了仿真软件学习课程，学生的学习兴趣明显提高。学生可以利用仿真软件对学习的每一个电路都进行仿真计算，这样可以很好地检验理论学习的效果。

3.2学生竞赛成绩显著提高

自从教学改革以来，参加电子设计大赛的人数大幅度提高，同时取得了很好的成绩。截止到2017年，我校电气工程学院学生参加大学生电子设计竞赛，共获得国家级一等奖3个，国家级二等奖2个，2014年和2015年蝉联安徽省TI杯，成绩喜人。

4结语

在总结电子竞赛经验的基础上，运用仿真软件进行项目化教学，对模拟电子技术课程教学进行了全方位的改革，优化教学内容，革新教学手段，形成了完善的课程体系。通过多年的教学实践，该体系能够有效地调动学生的主动性，在最近几年模拟电子技术课程考试中，学生的不及格率明显下降。同时，教学改革的各项措施，提高了学生的实践创新能力，教学效果显著。

作者：王冠凌 柏受军 王正刚 单位：安徽工程大学 电气工程学院

电子设计论文:电子设计竞赛与实践教学改革分析

【摘要】电子设计竞赛是培养学生创新能力和实践能力的重要方法。本文以新时期下电子设计竞赛与实践教学改革作为此次讨论的重点。

【关键词】电子设计竞赛；新时期；实践教学；创新

1前言

电子设计竞赛是有教育部和信息产业部组织的学科型竞赛，它是一项面向学生开展的科技型活动，主要目的是通过对高校的电子信息学科课程的内容进行改革，从而提高学生的综合素质和实践的能力，最终解决实际问题，同时它还对学生协作能力、创新能力的培养起到积极的推动作用。

2新时期下组织电子设计竞赛的意义

由于当今建筑行业的不断发展，促使协作型人才和创新型人才受到人们越来越多的青睐，也正是因为传统的教育方式使得学生不能掌握最新的技术，即使做实验也是仅对一些理论知识进行简单的验证，从而不能有效的培养学生的协作能力和创造能力。因此为了培养全方位的社会型人才，进行电子设计竞赛是很有必要的。电子设计大赛是国家相关协会和一些知名企业联合组织起来的学科型竞赛，它不仅对协作能力、操作能力和创新能力的综合检验提出了要求，还要求参赛的学生能熟练完成搜集相关资料、分析论证、选择器件、设备调试、撰写报告等具体过程，而且竞赛的题目涉及到的内容还多、专业性强、理论技术新，这就促进了电子技术课程的实践教学改革。参赛的学生还要进行竞赛前的专业培训，通过相关培训不仅巩固了基础理论知识，而且还对学生的动手能力提到了提升的作用，从而促进了创新能力的进一步提高。不管能否在设计大赛中取得名次，只要是参加过专业培训和电子设计大赛的学生，都能在系统设计、合作精神、创新能力等方面有不同程度的提升，在设计大赛中表现突出的学生能表现出较好的协作能力、竞争意识与创新精神，从而得到用人单位的一致好评，有效提升了就业能力。

3举例说明新时期下电子设计竞赛的收获

在国家相关部门的大力支持下，电子技术学校将电子设计竞赛当做重点任务来抓，在老师的及时指导和学生的不断努力下，电子设计竞赛在近几年取得了非常好的成绩。比如说陕西省的一所电子技术学校曾多次获得“优秀组织先进单位”的光荣称号，在2012年，在全国举办的技能大赛中，获得陕西省一等奖的学生就有8名，二等奖的有15名，三等奖的21名;国家级二等奖的有3名，在2014年的专业人才技能大赛中，这所电子技术学校获得陕西省比赛一等奖的有4名，二等奖的有8名，三等奖的15名;获得国家一等奖的有2名，二等奖的有5名。这些成绩为该校的师生提供了一定的精神动力。

4电子设计竞赛对实践教学改革起到推动的作用

电子设计大赛的特点是努力让课程内容和电子技术课程体系相结合，并与学生综合素养的提高结合起来。在电子设计竞赛中，不仅要求参赛的学生有较扎实的基本功，还要具有较强的实践能力和创新能力。它是以电子技术的设计为主，同时还涉及到可编程器件、微机等专业，尤其要注意关于新技术、新仪器等应用方面的导向作用。因此将电子设计竞赛中的新知识、新技术积极渗透到实践教学中，通过采用灵活的教学方法实现电子设计竞赛和实践教学的有机结合。

5实践教学改革的内容以及方法

通过将电子设计竞赛培训阶段的整合，对应到相关的实践教学中。即:基础阶段对应感性的认知、验证原理阶段、专题训练阶段、测试阶段对应电子设计、创新研究阶段。

5．1基础训练阶段

首先要求熟悉掌握电子设计课程内容的常用仪器，使用的方法以及测试的方法，接下来进行专业的配套电子系统训练，即设计实验、验证实验、系统实验、创新实验等主要训练环节。紧接着进行电子设计实践环节训练，即电子知识相关复习、电子设计课程从而进一步完善数字电路、电子线路、通信系统、单片机数据搜集系统等相关内容的制作与设计。在此过程中增加了高频线路、EDA技术等方面的内容。采用这种基础训练法，需要采购统一的器件、集体训练，从而进行相关的设计与制作，师生间加强交流来一起解决遇到的难题。

5．2专题训练阶段

通过对以往的电子设计竞赛题目的了解和深层次的研究，及时掌握同行业之间电子技术发展情况的动态信息，也可以通过互联网来关注各种有关的信息，并将电子设计竞赛的范围总结归纳为信号源、放大器、先进仪器、数据信息采集、接受系统和控制系统等六大类型;此项竞赛涉及到的课程有通信电路原理、电子技术、单片机的理论原理和实际应用、逻辑器件、辅助设计工具、电子测量等;涉及到的内容包括电路设计与应用、最新电路的设计方法、电子仿真电路、以及灵活应用设计工具。并由电子行业专家和相关老师进行讨论和深层次的研究、探讨，结合每期情况从而设计出与之相关的训练题目。但是这些题目不仅要有理论计算，关键是还要有实际操作的环节，例如对电子仪器的调试、测试等;涉及的知识面要广，不仅有基础知识，还应该有专业知识，同样要有新技术、新仪器的应用。

5．3对实践教学改革测试与考核的分析

根据电子设计体系中不同阶段的不同特点，参考电子设计竞赛评分的标准和流程，并按照竞赛题目基本功能指标进行必要的测试和考核。在此过程中要求学生结合实际题目从相关工艺、制作水平、功能价格等方面写出电子技术实践教学的总结报告并进行答辩。并由教师组对学生的总结报告、制作的水平、学生演讲、应变的能力等作出客观的评定并打分。在这个过程中是培养学生自我管理能力、逻辑思维能力、决策能力和控制能力的好机会，同时对学生综合素质和整体教学水平的提升都有积极的促进作用。

6结语

综上所述，电子设计竞赛为电子信息技术相关知识的广泛应用提供了一个很好的机会，通过开展电子设计竞赛活动、实践交流不仅提高了学生的学习兴趣，还提高了学生的实践能力、综合能力，通过在实践中增加系统设计和制作的环节，有效提升了学生的合作能力和创新能力。

作者：李耐根 单位：新余学院

电子设计论文:电子设计大赛应用型人才培养方案

摘要：本文以电子设计大赛下的高校应用型人才培养为切入点，从教师辅导与学生教育两个方面，细致探讨具体的应用型人才培养思路与方案，期望以电子设计大赛为契机，推动各高校人才培养工作的优化发展，实现教育处创新与实践能力更为出色的高素质应用型人才的培养目标，提供有益的参考。

关键词：电子设计大赛；应用型人才；培养方案；教师辅导

高校的主要教育任务在于为社会培养、提供具备创新意识与实践能力的专业、应用型人才，为社会经济、技术以及文化的发展带来相应的人才资源与作用。近年来国家为培养具备相应高素质应用型人才组织、创办了多项工作活动。这其中全国的大学生电子设计大赛，就是专门面向高校学生所举办的科技活动，为促进高等院校电子信息相应课程的改革发展，并推动大学生创新意识、实践能力以及团队精神的提升锻炼。有助于高校进一步教育培养出社会所需的高素质应用型人才，实现社会的高效发展建设。

一发挥教师的辅导作用，做好学生参赛的准备工作

要提升高校学生参与电子设计大赛热情与力度，不仅需对其做教育引导，还应积极调动教师的力量，发挥出各个教师的专业特长与表率、辅导作用，将电子设计的参赛题目划分为多项专题，由不同专业的教师做专题教育与辅导。通过开设专题辅导课程等方式，令学生能接受系统的电子设计赛前辅导与各专题的讲解教育。以便充分发挥高校教师的力量，在提升学生参赛水平的同时，促进其创新思维与实践能力的发展进步。赛前的辅导、指引工作是高校学生参与电子设计大赛极为关键的阶段。绝大部分参与竞赛的大学生只有两到三年的高校学习经验，对于电子设计大赛的相应题目进行理解与探究，还存在一定的困难。这一方面是因为电子设计大赛的题目本身就是对专业知识的系统总结与囊括，相应会检验大学生在校期间的学习情况与成果。另一方面理论知识学习与实践运作也是存在差异的，许多学生基础知识掌握较为牢固熟练，但对于电子设计大赛的实践题目就会显得无所适从，不知从何下手。对此就需要高校教师在赛前为学生做系统、具体的专业辅导工作，经由各专题环节的讲解教育，帮助学生有效理清题目的考查思路与范围，明确自身工作重点，在教师的指引下正确进行相关实验操作与研究，以尽可能降低学生出现思维误区与“走弯路”等情况的概率。并且也能在赛前辅导进程中，相应培养强化高校学生的实践创造能力，能基于自身所学知识，在题目的要求与引导之下，懂得从哪方面入手，怎样操作实践。以此发展学生将自身思维、学习内容转化为学习成果的能力。此外高校也应高度重视电子设计大赛的赛前辅导工作，制定每一年度的赛前辅导、培训规划与具体工作安排，确保大学生能在参与竞赛之前得到各专业教师具体、系统的知识辅导与实践教育。以此在保证高校学生参赛成绩的同时，高效推动发展学生创新意识与实践能力的培养发展。

二以培养应用型人才为目标实施学生素质能力发展方案

（一）对学生创新意识的培养发展方案

电子设计大赛相比其他的大学生专业竞赛活动，在注重考查学生知识基础的同时也更为强调其创新意识的运用。创新本身是高校学生教育培养的能力之一，而电子设计大赛的每一道题目都含有基本题与发挥题两部分，以此即完成对高校学生基础专业知识的检验工作过，又能相应考查评估学生的创新思维能力。学生在参与电子设计大赛的培训以及实践训练过程中，也能相应锻炼自身的创新思维。电子设计大赛题目不是传统的验证性实验，本身具备多种实现手段，以此指引学生从题目不同角度、方向与思路上寻求更为全面与多样的实现方法，进而带动高校学生思维的开拓延伸，并进而培养其主动进行创新探究的思维习惯，在促进学生创新能力与意识发展的同时，为其今后步入社会工作打下坚实的能力基础。对此高校在电子设计大赛的赛前辅导以及平时训练进程中，也应重视相应的创新意识培养目标，注意在训练试题上给予学生更多的思维自由与实施空间。令其脱离固有思维模式的限制，充分展现、发挥出学生自身的思维创造力与想象力，以此提出、实践不同角度与层次的题目实现手段，带动学生创新思维能力的进步发展。

（二）对学生实践能力水平的培养锻炼方案

理论与实践是相互存在差异又互为结合的关系，高校学生的理论知识所学，并需经由相应的实践操作才能转化为学习成果，其实践能力也是高素质应用型人才的基本要求之一。而电子设计大赛作为注重实践运用的大学生竞赛活动，就是专门考查学生将题目理论转化为实际实验、设计成果的能力水平。整个竞赛活动从赛前训练到最终参赛，都需要学生全程进行动手实践，以此验证、检查自身实验设计的进度、成果以及测试情况，可以说电子设计大赛中学生就是在进行一场没有停歇的“实践竞赛”。在整个参与动手进程中，学生需要基于大赛题目的要求，将自身要实现什么以及怎样实现作为研究操作的核心目标。以此进行实物的设计制作，并在整个操作进程中相应逐步锻炼学生的自主实践水平，其也会在不断的研究、操作中逐渐掌握到发现问题本质，以及如何解决问题的技巧能力。学生将从一开始参加竞赛时满腹经纶，但是理论与实践却相脱离窘境，到最后发展为参赛阶段高效进行动手操作的状态，以此推动高校学生实践运用水平的不断发展提高。学生也能在自主动手实践中培养建立起良好的自信心与对实践工作的参与热情，在优化高校应用型人才培养成效的同时，也能相应为其今后参与社会岗位的实践运用工作奠定坚实的经验基础。

（三）对学生团队精神的培养创建方案

人类社会自古以来就是合作发展的社会，人在社会中进行工作都离不开与集体和团队成员的协作活动。团队精神也是当今社会与企业对人才的重要能力要求之一，也是高校进行应用型人才培养的重点。电子设计大赛的参赛设置，是以三人为一组组队参赛，进行小组间的对抗竞赛，同时其大赛还规定了时间限制，这就要求同一小组内的学生必须具备团队合作精神与能力，进行电子设计的合作分工，并能默契配合。否则不但难以与其他小组做竞争，本小组的设计任务也较难完成。因此电子设计大赛的竞赛重点，就在于小组团队的合作效率高低，具备竞争力的小组团队一定是团队精神优异，并且善于配合分工的队伍，以此才能有效克服电子设计中的各类问题困难以及时间限制。可以说电子设计大赛的成绩，取决于小组团队中三个人之间的团队协作与分工情况，小组的设计成果也是三人集体合作的体现。因此高校在进行学生教育与赛前训练进程中，就应针对性注重对学生团队精神、协作能力的培养发展，在保证学生个性发挥的同时，令组内成员之间做充分的沟通交流，并彼此建立互信关系。以此强化组内学生间的合作意识与协作水平，在电子设计大赛的参赛进程中，推动高校学生自身团队协作水平的发展提高。

（四）对学生求真务实作风的培养引导

在电子设计大赛的参与、训练进程中，高校学生也能在不断的探究、学习与实践中，了解到务实作风的重要性。如果学生缺乏务实精神，凡事眼高手低、不踏实努力，所设计的作品不但难以符合大赛题目要求，更难以解决实践运用中的各类突发问题与困境。由于电子设计大赛的题目囊括了多方面的专业学识与技能，具备较强的实践性与专业性。学生对此进行学习、参赛，若缺乏相应严谨务实的作风精神，不能扎实一步一个脚印的打下知识基础，就无法设计出合格的产品成果，同时电子设计大赛仅有四天的竞争期限，也必须要求学生放弃投机取巧的侥幸心理，必须具备扎实的专业知识基础与能力，才能在如此短的时间内设计出高质量的成果。因此也需要高校教师在平时的教育与训练工作中，强化对学生求真务实作风的培养力度，令其及时认知到，只有平时的努力积累与严谨学习，所打下的能力基础才能帮助学生取得好的竞赛成绩。任何投机、浮躁的心理与想法都不能帮助学生提高竞赛成绩，反而会对其设计水平与应用型能力发展造成不利影响。

三结语

让高校学生参与电子设计大赛这类竞赛活动，能在高效培养其创新意识与实践能力的同时，极大促进学生团队精神、综合素质的成长发展。各高校的应用型人才培养规划，也应结合电子设计大赛做专门的培养方案设计，以促进参赛学生在学习、培训进程中，获得各方面能力素质的高效发展培养。以此带动整个院校学风的转变优化，推动高校高素质应用型人才培养成效的提升。

作者：朱洪杰 单位：广州工商学院

电子设计论文:电子设计自动化课程改革研究

【摘要】作为高职院校中的一门重要课程，电子设计自动化教学质量的高低严重影响着高职院校的进一步发展，所以，根据教学模式，不断提高教学的质量，逐渐受到高职院校的重视。本文通过简要分析高职院校电子设计自动化教学中存在的问题，指出高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略。

【关键词】高职院校；电子设计；自动化；问题；策略

近年来，随着经济的不断增长，电子设计自动化教学逐渐受到社会的普遍关注和重视，但是，由于教育理念、教学模式以及评价方式的不合理，电子设计自动化教学的效果较差，所以，了解电子设计自动化教学的现状，合理开展电子设计自动化教学活动，成为高职院校教育教学工作中的重点问题。

1高职院校电子设计自动化教学中存在的问题

1.1电子设计自动化教学的内容安排不合理

传统的高职院校电子设计自动化课程设置以及教学主要以学科本位为指导，按照教材的章节结构，依次介绍可编程逻辑器件、EDA开发工具和硬件描述语言等内容，系统性和整体性比较强，能够帮助学生建立扎实的理论基础，但是，忽视了学生实际操作能力的培养，导致电子设计自动化教学的质量很低[1]。在学习过程中，由于没有有效整合教学内容，学生只是单独地学习工具、器件和语言等理论知识，没有通过实践活动，验证和检测理论知识，导致学生的实践能力不强。

1.2学生缺乏学习的积极性和主动性

电子设计自动化教学不仅仅需要扎实的理论知识，而且需要一定的实际操作能力，但是，在实际的教学过程中，很多教师主要通过语言，讲解硬件的特点和用途，没有根据学生的学习能力，适当展示相关的器件或者让学生亲自动手操作，未能让学生充分理解和掌握理论知识，导致学生的学习积极性不高。另外，在教学过程中，一些教师一直采用统一的教学模式，讲解教材内容，没有充分考虑不同学生的学习能力和理解能力，未能充分调动学生的学习热情，使得学生的学习效率低下、学习兴趣不足。

1.3没有有效融合理论与实践

虽然在传统的教学中，一些高职院校会开展实践教学活动，但是，在实践教学中，一些教师把大部分时间放在理论知识的分析和讲解上，没有给学生留够实践的机会，难以让学生有效做到理论与实践相结合，从而导致电子设计自动化教学的质量不高[2]。另外，电子设计自动化的实践性较强，需要一定的教学设备和实践场地，然而，一些高职院校的教学条件有限，不能为师生提供合适的教学条件，使得电子设计自动化教学难以有效开展。

1.4教学模式和评价方式不科学

在电子设计自动化教学中，一些教师经常采用灌输式的教学模式，讲解理论知识，忽视了学生学习兴趣的培养，没有给学生提供合适的学习机会，使得学生的学习效果不明显。另外，进行评价时，很多高职院校主要通过理论考试的方式，检测学生的学习情况，没有适当考察学生的实践能力，导致学生重视理论知识的学习，忽视实践能力的锻炼，进而制约了学生综合能力的提高。

2高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略

2.1根据自身情况，合理制定教学大纲

高职院校主要以学生的实践能力作为培养目标，所以，在实际的教育教学工作中，高职院校需要根据教育部的要求，合理制定教学大纲，把电子设计自动化作为电子信息类专业的核心课程，并且把使用设计软件设计电路作为主要的教学内容，要求学生熟练掌握应用软件工具，以巩固学生的理论知识[3]。同时，在教学过程中，高职院校可以加强专业课程之间的联系，不断拓宽学生的专业知识，要求学生掌握设计知识和技能，加强学生对电路的理解，以提高学生的学习效率。另外，高职院校应该充分重视电子设计自动化教学的技能性和应用性，以提高学生的综合能力，实现学生的进一步发展。

2.2合理选择教材，增强学生的学习热情

目前，在科学技术水平不断提高的情况下，现有的教材已经不能适应电子设计自动化教学的需求，所以，在具体的教学过程中，高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况，合理选择教材，不断增强电子设计自动化教学的科学性和时代性，以激发学生的学习兴趣，提高教学的效果[4]。高职院校可以适当省略一些理论知识，详细讲解PCB知识、封装知识、原理图元器件知识和制版知识，促使学生具有扎实的理论基础。同时，高职院校可以适当引入典型性的项目，让学生通过亲自操作，掌握电路的设计流程，引导学生做到理论与实践相结合，以提高学生的专业水平。另外，高职院校应该重视实践制作，让学生通过实践制作，掌握电路设计的技能，了解工作流程，实现理论与实践的有效融合。

2.3有效融合理论教学与实践教学，提高学生的专业能力

理论与实践相结合是高职院校教学中的重点，所以，在平时的教学过程中，高职院校应该根据自身的教学特色，合理安排电子设计自动化教学课程，不断增强学生的学习热情，以实现电子设计自动化教学的目标。高职院校可以把电子设计自动化课程与综合实训、模拟、数字、毕业设计等活动有效结合起来，让学生根据教学内容，学习理论知识，掌握实际操作技巧，以培养学生的专业能力。同时，在实践教学活动中，高职院校可以适当增加教学内容，让学生自己动手制作实物，以增强电子设计自动化教学的趣味性，提高学生的学习效率。例如，在教学过程中，高职院校的教师可以根据学生的实际情况，采用任务驱动法，让学生按照设计主题，自行设计电路，以强化学生对理论知识的记忆，培养学生的实践能力。另外，在平时的教学过程中，高职院校的教师应该重视学生的学习情绪，根据具体的教学内容，适当安排学习任务，以充分调动学生的学习积极性，提高电子设计自动化教学的有效性。

2.4积极改进教学模式，合理制定评价方式

在以往的教学中，高职院校通常采用考试的方式，了解学生的学习情况，然而，虽然书面考试成绩能够反映出学生的理论知识掌握情况，但忽视了学生实际操作能力的考察，导致学生的专业能力不高，所以，在新课改的背景下，高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况，合理制定评价方式，不断提高电子设计自动化教学的质量，以提升学生的专业水平，促进学生的全面发展。在教学过程中，高职院校的教师应该重视学生实践操作能力的培养，尽可能多地为学生提供实践的机会，要求学生结合理论知识，设计、制作电路，以培养学生的学习兴趣，提高电子设计自动化教学的效果。同时，在考试过程中，高职院校可以采用书面考试与和实际操作相结合的方式，让学生根据考试要求进行设计和制作，并且根据学生的具体情况，合理进行评价，以增强学生的学习热情，提高学生的专业水平。

3总结

总而言之，电子设计自动化教学是理论性和实践性较强的学科，对学生的专业要求较高，所以，在教育教学过程中，高职院校应该根据学生的发展需求，合理安排电子设计自动化教学课程，积极改进教学模式和评价方式，努力创造良好的学习环境，不断增强电子设计自动化教学的吸引力，以激发学生的学习积极性，提高学生的综合能力。

作者：刘薇 单位：永州职业技术学院

电子设计论文:电子设计模型套装设计分析

摘要：模型套装主要以单片机等智能芯片的学习和应用为基础，可以实现使用者搭建外围框架结构。模型套装所使用的模块可以根据使用者的需要自由组合，构造出不同结构，并配以专用模块连接固定大小的元器件，完成整体设计，具有结构简单、安装方便、可设计性强等优点，非常适合电学的初学者学习和使用。

关键词：模型套装；单片机；结构模块

现在许多电子设计爱好者和单片机初学者，在学习的初期都需要购买单片机类开发板。对于这种类型的开发板仅仅适合前期的学习，而不适合后期的进阶学习及做实际的工程项目，当学有所成后真正需要制作一个属于自己的作品时，又会对外围的结构框架不知所措。目前市面上大多数模型都适合小学生和DIY爱好者，为了解决这种中后期的学习和设计的难题，特此设计了万用模型套装，此套装不仅可以搭建几十种模型，还可以根据自己的实际项目需要任意搭建自己的模型，对后期学习和项目的制作有重要的意义。

1总体的设计方案

此设计主要是将现有的大部分模型模块化，通过改变其外形，使其能更好的和其他模块以及主控搭配，完成整体的设计。系统主要分为三部分。第一部分为主控模块。主控模块采用的主控芯片是15单片机和stm32芯片。针对两种芯片设计对应的基本电路，将电路最小化，引出IO口，并将外形设计成适合拼接的形状。第二部分为专用模块。专用模块主要用于固定直流电机、舵机、各种传感器等固定大小和形状的器件。第三部分为连接板。连接板主要用于搭建主框架和分支结构等起到支撑作用的部分。连接板同时还包括一些特殊形状版，例如：六边形板、机械手等，用于一些特殊结构的构造。

2模块设计

2.1主控模块。主控模块将主控芯片设计在固定的PCB板上，PCB板集成主控工作时需要的最小系统器件。同时将主控制芯片的所有IO口全部引出，方便设计者使用，再用模型将主控制芯片固定，方便和外围器件进行连接，主控的固定板如图1所示。主控固定板尺寸：宽40mm，小孔孔径3mm，打孔孔径5mm，厚度2mm。2.2专用模块2.2.1舵机模块。根据舵机的大小确定舵机模块尺寸，使其能牢牢固定舵机，同时可以和不同的零件从上下侧面都能和其他零件的拼接，并进行传动，舵机模块分为凹槽和直角两种结构，分别如图2和图3所示。凹槽模块具体尺寸：孔直径3mm，长32mm，宽14.5mm，高23mm，厚度2mm。直角模块尺寸：宽23mm，高20.5mm，宽18mm，厚度2mm，大孔径3mm，小孔径1mm。2.2.2直流电机模块。由于直流电机的使用没有舵机灵活，所有直流电机的连接板只设计了与舵机模块同尺寸的直角模块，如图4所示，效果图如图5所示。直角连接板具体尺寸：宽度20mm，长度24.5mm，高度19.5mm，厚度2mm。2.3连接板模块2.3.1雪糕板模块。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主体框架，需要能方便固定，能随意连接。雪糕板有两种尺寸，使用者可以根据设计的需要自由选择合适的尺寸。雪糕板模块如图6所示。雪糕板的两边采用三孔一组的设计，主要功能是连接其它功能模块，中间采用多个五孔的组合设计，这样的设计是为了保证在多个雪糕板连的接稳定。连接板模块具体尺寸：长250mm，宽18mm，小孔孔径3mm，大孔孔径5mm。2.3.2特殊用板。在设计模型时，大多数都是根据自己的需要去设计模型，在设计一些常用但是特殊的器件时，需要一些特殊的模型，比如一个简单的机械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型，如图7和图8所示。2.4设计展示。模块与模块之间通过Φ5mm的螺丝相互连接，连接位置可以根据设计者的需要而改变，操作简单，安装方便。套装的设计非常有创意，比如仿生六脚蜘蛛、两足机器人、四轮小车等模型，如图9、图10、图11所示。结束语万用模型套装可以让使用者拼凑出自己想要的各种结构模型，为初学者在学习单片机和STM32智能芯片时提供极大的便利。同时此套装系统还具有成本低、结构简单、安装方便等优点，具有启发使用者想象力的作用，充分突出了其实用性，有较好的推广前景。

作者：陈浩 张劲松 王艳春 张婷 单位：齐齐哈尔大学通信与电子工程学院

电子设计论文:电子设计竞赛与学生实践应用能力探索

摘要：电子设计竞赛有助于优化信息与电子类专业的课程结构，及时更新课程的理论内容；提升教师的专业水平；挖掘学生的创造力，使学生养成科学、严谨的学习和工作态度，提高实践动手能力，培养团队协作意识，在实践中做到理论和应用的有机结合；有助于高校培养出能力型、创新型的优秀人才。因此，本文主要从高校现状分析、电子设计竞赛的重要性，提出培养学生相应实践应用能力的措施。

关键词：电子设计竞赛；学生；实践应用能力

一、引言

电子设计竞赛是面向广大高等学校在校生举办的具有群众性质的科技活动，是教育部、信息产业部组织的学科竞赛。其目的从学校层面上讲，有利于高等学校信息与电子类专业课程结构的优化及其内容的丰富，树立理论和实际相结合的学风，加快在大学开展素质教育的步伐；从学生的角度出发，有助于开发学生的创新和实际操作能力，提升他们的团队意识，提高学生发现和解决实际问题的能力；支持广大学生积极参加课外科技活动，为有知识、有能力的优秀学生提供一个展现自己的舞台。竞赛往往围绕相关领域的研究热点和前沿技术，通过全国或者指定区域内的高校相互竞争比赛，大学生在综合应用所学理论知识的基础上，解决相关领域的应用问题或者完成主办方设定的比赛项目。电子设计竞赛对提高大学生实践能力并激发创新精神，尤其对参赛者运用所学知识分析问题和解决问题的综合能力的提高具有重要意义。

二、高校培养学生实践应用能力现状

1.基础实验为主的实践教学不能满足学生发展。目前，我国大多数高校的实践教学仍采用基础实验教学的方法，以讲授为主，辅助简单的验证性实验，加深学生对理论知识的理解程度。科学技术日新月异、快速发展的今天，社会不断对学生提出新的要求，他们在以后的工作和发展中需要具备良好的独立思考能力和独立实践能力，简单的验证性实验教学已经不能满足学生的发展和社会需求。因此，如何有效地培养和锻炼学生独立思考和独立实践的能力是我们急需解决的问题。2.对学生综合能力的培养重视不够。部分高校忽视对学生综合能力的培养，特别是学生设计能力和实践能力的培养，使学生将理论知识应用于实际的能力较差，主要表现在：不会写设计报告，报告格式不规范，计算机应用不熟练，对系统电路缺乏逻辑性，不能对系统电路进行周密分析，调试中很难准确判断故障点并独立解决问题，仪器使用、焊接等操作不熟练，缺乏将所学理论知识运用到分析和解决问题中去的能力。3.校内课外实践活动和校外实践基地建设相对滞后。校内课外实践活动不够成熟完善，校外实践基地建设滞后，学生综合开发能力和创新能力的培养缺乏相应的环境和条件。很多高校缺乏引导学生利用这些第二课堂提高专业能力的有效方法和手段。4.实验条件和师资力量有限。对于很多普通高校来讲，开放创新性实验室的建设和管理模式不够完善，指导教师队伍有待扩大，水平有待提高。创新实验和普通实验室在建设和管理方面都有很大区别，学生在创新实验室花费大量的时间和精力学习和研究，这需要实验室具备良好的实验条件以及宽松的研究环境。因此，高校应不断完善开放性创新实验室建设，加强对指导教师的培养。

三、电子设计竞赛在培养学生实践应用能力中的重要性

1.电子设计竞赛能深入改革课程结构、教学方法。电子设计竞赛能深入优化信息与电子类专业课程的基本结构、及时更新调整课程内容、深层次地改革教学的基本方法。电子设计竞赛的举行为优化课程结构，及时更新课程内容提供机会。很多参赛高校在总结分析了相关的参赛经验后都不同程度地优化了自己的课程结构，在日常的教学过程中，将计算机原理等基本理论课程，提前安排学习；将以往单纯地验证性实验逐渐转换成分析、系统验证等综合性实验，在整合以往实验课程的基础上，相继开设电子设计相关的选修课、专门的综合实验课。电子设计竞赛的任务所涉及技术的深度和知识面的广度，不仅检验参赛选手的理论知识和创新综合能力，同时对参赛队伍的指导教师，更是提出高层次的要求。2.电子设计竞赛激发学生的创新能力，培养学生的团队精神。大学生电子设计竞赛是面向全国的信息与电子类专业在校大学生的群众性竞赛活动，能激发学生的创新能力，培养学生的团队合作意识。其积极作用是传统课堂的理论教学模式无法相提并论的。电子设计大赛不仅是一项简单的实验考核，它更要求参赛选手们能综合、灵活运用所学理论知识，并把这些知识和实践操作有机结合，无论是专业知识的深奥程度、涉及学科的广泛程度、各学科知识的综合运用能力、实践动手操作能力，电子设计竞赛对参赛学生都提出了很高要求。大学生是朝气蓬勃、思想灵活、独具创造能力的，电子设计竞赛这一途径可以有效地激发他们的潜力，提高他们分析问题、解决问题、实践动手等能力，使他们养成更科学、更严谨的工作态度，培养他们理论和实践有机结合的学习习惯，让他们的团队协作意识更强，为日后步入社会打下坚实基础。实践证明，参加竞赛并且获得奖项的选手，因为他们自身的创造意识、动手能力有着较为显著的优势，他们被很多用人单位看好，在激烈的就业形势下，他们能更早地得到用人单位和社会的认可。

四、培养学生相应实践应用能力的措施

电子设计竞赛不仅能反映学生综合能力，还能反映学校的教学水平，特别是实践教学水平。针对目前高校在学生实践能力培养中存在的问题，我们对信息与电子类学生相应实践能力的培养进行探索。1.切实加强指导教师队伍建设。电子设计竞赛对指导教师队伍的素质有着很高要求。在当今信息、知识、技术不断更新的时代，高校的师资建设要与时俱进，教师的知识面要不断扩展、不断更新，在指导学生进行实践活动的过程中，不断提升自己的专业知识水平和综合业务素质，才能更好地指引学生完成实践课程、参加电子设计竞赛之类的课外活动。因此，学校要求指导教师阅读大量文献，拥有清晰的思路，能为学生指明方向，帮助学生解决实验中的各种困难；拥有奉献精神，在学生遇到失败时给予心理上的支持和鼓励。学校应合理安排指导教师进修，全方位提高教师的教学能力、心理素质和职业道德。2.建立开放性创新实验室，举办校内电子设计竞赛。开放性创新实验室为学生提供了电子设计辅导和电子设计竞赛培训的场地，是学生激发学习兴趣，提高动手能力，培养创新精神和实践能力的平台，同时为信息与电子类专业学生开展课外实践活动提供了条件。随着开放性创新实验室的完善，学校可以依托实验室举办校内电子设计竞赛等信息与电子类专业学生的课外实践活动。学生可以自发组织成创新小组、发明小组等，让学生们有更多的时间走进实验室，展现自己的才能。校内电子设计竞赛等课外实践活动可以激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，培养学生的创新精神和团队协作精神，为国家级、省级竞赛提供技术支持，人才选拔。3.鼓励学生参加电子类学科竞赛。学科竞赛是检验学生用所学基本理论知识解决实际问题能力的有效途径，能激发学生的兴趣和潜能，培养创新精神和团队合作精神。指导教师通过设计基本技能训练与单元电路、EDA软件系统训练、综合系统训练与检验几个层次的对学生进行指导，以提高学生的实践应用能力。鼓励学生参加学科竞赛，为参赛学生提供实验条件和专业指导是学校义不容辞的责任和义务。通过组织和指导学生比赛，学校能发现课程与实践之间的差距，及时对学校进行课程结构、课程具体内容的调整与改革。4.重视校企合作实习基地的建设。实习基地是实践教学的载体，加强实习基地建设，既能培养学生的实践动手能力，弥补教学实验设备的严重不足，又可以加强与企业、科研院所的联系，扩大学院的知名度，为毕业生就业增加新的渠道，同时对于了解社会对人才素质的要求，制定学科专业发展规划，培养学生的实际工作能力等都具有重要的现实意义。

五、结束语

综上所述，电子设计竞赛无论是对高校，还是对在校教师和学生产生的影响是积极而长远的，是非常符合我国关于培养实用型人才的总目标的。竞赛可以让教学更有实效，教学的实效性又使竞赛层次更深入，涉及学科更广泛，这一良性互动的方法值得我们长久地发展下去。

作者：严茜 孙丽娜 单位：河南大学民生学院

电子设计论文:电子设计自动化技术研究

【文章摘要】电子设计自动化技术，是以强大的计算机功能为基础，通过与相应的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试与计算机辅助工程结合而研究发展过来的，主要是采取计算机工具将计算机信息技术、电路理论、信息分析与信号处理结合而形成的，在一定程度上，可以大大提高电子设计的性能与效率。因此，本文将从电子设计自动化技术的概念出发，浅谈了电子设计自动化技术的发展过程，有针对性地概括了电子设计自动化技术的发展前景。

【关键词】电子设计；自动化技术；电子工程

引言

随着现代科学技术高速发展，电子工程新来了发展的新时代，通过合理应用网络技术与计算机技术，电子设计开始向自动化与智能化方向发展，极大程度促进了电子设计系统自动化的发展。因此，关于电子设计自动化技术的研究，必须了解电子设计自动化技术的基本概念，与电子设计系统中存在的问题，切实根据实际情况完善电子的自动化设计，让电子设计自动化技术在现代工程科学技术中发挥着作用，切实促进电子设计向现代化和科技化方向发展。当然，电子设计自动化技术，主要是指以计算机强大的功能系统为工作平台，在一定程度上，加强了电子技术、计算机技术与智能化技术等的有机结合，通过充分发挥各技术的优势资源作用，形成了电子设计的自动化技术。一般来说，电子设计自动化技术，主要是采取和利用电子设计自动化工具，通过电子工程师的构图与设计，将电子产品设计纳入电子设计自动化技术的战略性任务研究中，从而通过合理的电路设计，合理分析电子各性能，从而借助计算机系统自动处理和完成电子工程工作各方面的需求。

1.电子设计自动化技术的概念

电子设计自动化技术，简称EDA技术，是由“ElectronicDesignAutomation”简化而来的，一般来说，主要是将计算机科学与微电子技术有机结合，以现代科学技术为发展先导，在一定程度上，融合了电子设计与计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子结构学等，通过充分发挥和利用计算机强大的功能，提高计算机应用领域所取得的最新成果，切实提高电子设计过程中的自动化，以引进和创新电子设计过程中的先进技术，以计算机工作平台为基础，专门用于电子工程而开发出的电子系统软件设计工具，极大范围内融入了强大的计算机功能。

2.电子设计自动化技术的发展过程

2.1初期阶段

根据相关资料显示，电子设计自动化技术的初期阶段大约在20世纪70年代，人们改变了传统的手工操作与绘图设计，逐渐开始利用计算机辅助系统，对电子设计的IC图进行相关的编辑和PCB布局布线。这个阶段，计算机科学技术发展还在探索阶段，初步形成了中小规模的集成电路，传统的手工设计方法已经不能满足人们生产工艺的需求，因此，必须加强电子制图的设计与印刷，充分发挥计算机辅助功能与电路板和集成电路的方法，不断增大电子设计自动化技术的效率，切实降低整个设计过程中的花费成本，适当减少整个设计与制造周期，这样利用二维平面图形，通过计算机加强电子设计的编辑与分析，形成电子版图设计、布局布线等一系列基础的自动化技术。

2.2发展阶段

电子设计自动化技术的发展阶段开始于20世纪80年代，此时也是在纯粹的图形绘制以外，加强了计算机功能中电路功能设计和结构设计，从而加强计算机原理图输入、逻辑仿真、电路分析等一系列的功能发挥，从实际情况出发加强电子设计自动化技术的发展和完善，通过逐渐扩大集成电路规模，坚持以电子系统为背景、以生产工艺为要求开发和设计各类软件，促使电子设计工具形成巨大的电路功能和结构设计，以编程半导体芯片提高电子设计的自动化。

2.3成熟阶段

电子设计自动化技术的成熟阶段始于20世纪90年代，随着微电子技术迅速发展，极大程度上促进了电子设计自动化技术的发展，主要是加强了电子设计过程中的高级语言描述，切实进行电子系统级仿真，综合作用各种现代化技术，力争把人们从繁重的设计工作中解放出来，但是这个阶段电子设计的自动化和智能化程度还有待加强，缺乏统一的电子设计自动化软件界面，由于系统的复杂性大大增加了其技术的学习与使用的难度，甚至严重影响到电子设计环节间各项工作的衔接，因此，必须加强电子设计自动化技术的研究，促进其向智能化方向发展。

3.电子设计自动化技术的发展前景

加强电子设计自动化技术的发展与应用，一方面为电子设计方案提供了明确的方向，增大了计算机等先进科学技术的语言描述范围，切实促进电子设计与生产工艺要求结合，整体性、系统性地进行编程，从而在电子设计过程中促进了自动化技术语言的交流、保存与修改；另一方面，大大提高了电子设计的自动化程度，通过各级的仿真、纠错和调试，切实避免设计者及时发现并改正在电子结构设计过程中的错误，为电子设计的具体细节问题提供了良好的保证，从而充分发挥电子设计自动化技术的功能，提高设计效率的同时降低了设计过程中所花费的成本，合理加强了电子设计自动化技术的应用，通过现代EDA技术自身为当代社会、经济、政治发展创造了良好的框架工作环境，通过不断发展，切实应用到人们生活与工作的方方面面中，为人们生活与工作质量的提高提供了良好的基础。

4.结论

总而言之，从基本概念、发展历程与发展前景三个方面切实加强电子设计自动化技术的研究，有利于充分利用电子设计自动化技术，为人们生活与工作需求创造良好的条件。

作者：颜海燕 单位：湖南永州职业技术学院

电子设计论文:电子设计在虚拟角色动画的应用

【文章摘要】虚拟场景中角色的三维模型，是用来描模型内部的几何性质的抽象模型，这些模型被计算机以特定的信息格式将模型存储起来，这种存储过程被称为三维建模。三维建模主要处理角色的三维信息和拓扑结构。三维信息是指角色在三维空间中的形体、方位和尺寸，拓扑结构是物体各分量方向的数值及其相互之间的关联关系。当今，常用的三维建模系统一般常用三种建模方式，即线框建模，表皮建模和实物建模。

【关键词】三维建模；骨骼动画；人物模型

1引言

三维建模的过程涉及到表示三维信息的数据结构以及操纵该数据结构。三模型的建模，需要从描述角色的形状和外观两方面开始入手。角色的形状由构造角色的N边形、圆和顶点等来确定，角色的外观由角色表面纹理、色彩、照明等因素来确定。同时，还要满足建模技术的三个指标：即交互显示能力、交互操做能力、容易建构的能力对虚拟角色模型的需要。通过对平台的环境以及虚拟人物进行归类，把平台中的模型归为两类：静态对象和虚拟人物。静态对象是指三维模型中不随着时间改变而改变的不动的对象，平台中主要指没有运动的实体，例如模型中的大楼、矿井、树木等；动态对象是虚拟人物通过行走模拟真实矿工的动作，是虚拟矿井通风环境构建的基础，也是虚拟矿井创建的一项重要步骤。

2人物建模

虚拟人物的构建，第一步，要作的是对骨骼系统模型的三维建模。三维人物建模工作是整个平台的基础工作，制作的人物模型不但要真实逼真，还要满足平台浏览即时性的特点。下面是整个平台设计中虚拟人物建模的实现过程。在3D中，人物模型的建模是很困难的，要求用户熟练掌握常用的建模方法和步骤，为了省去复杂的建模过程，也可通过其他人物模型来建模，随后再将改建好的人物模型导入到3D场景中，例如提供角色建模软件Poser，如下图1所示。图2是POSER软件的起始界面截图。它是弗朗科公司出品的一个三维人物生成模型工具，可辅助设计者生成各类角色的图像、视频和角色模型。该软件提供了各类男模类型、女模类型和小孩模型和木偶形状的骨骼。如对自有的骨骼特征不满足，还可利用工具栏中的修改工具进行重组。（1）在POSER软件中建立人物模型人物模型的创建是本平台的重要技术，人物模型可以表现整个人物的形象程度及特色。笔者采用POSER5.0版本对人物进行模型的创建。在人物模型库中找到适合本平台的人物身体模型，再找到恰当的脸部和毛发模型，将每个模型进行整体的拼接。利用缩放，拼接，删除等工具改变模型的原始状态。因为POSER人物模型库三维资源有限，需要通过适当调整才能获得合适的模型。在该软件中调整比在3D中调整要简单一些，也为后面的蒙皮操作提供了方便。将调好的人物模型导出为3DMAX格式，导入到3D软件中进行调节，为了适用于特定的场合，从蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D软件中进行模型单位的调节。本模型不必做单位缩放，随后要用在VT软件中可直接进行模型的缩放操作。从蒙皮插件中导出的人物模型是以材质而不是贴图的格式进行导出的。因此从蒙皮插件中导出的模型在3D软件中不能进行贴图展开，因此本设计用到了两个模型，如图3所示：一个是脸部比较清晰的人脸模型，第二个是衣服毛发完整的人物模型。在3D中将一个人物模型的下半身删除，只留下头部模型，与第二个模型进行附加，就可以拼合形成了一个完整的人物模型。如图4所示。需要特别指出的是由于在VIRTOOLS中不能导入高级模型，即模型面数多的模型。因此要减少模型面数，笔者在这里用到两类方法。一类是利用3D自带的编辑器进行自动面数修改，该功能可减少的面数百分比为：40%。参数设置下图5所示。另一类减少面数的途径就是手动调节，对模型的顶点与线条的删除合并操作。（2）在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。该插件比3D自带的骨骼系统相比，能更好的模仿人体的行动。

只要直接拖动就可建立人体骨骼。若想要增减人物骨骼的数量，可直接删除或复制原有的骨骼部分，改变其数量即可，骨骼建模如图6所示。为设计人物骨骼动作与人物蒙皮，要将人物骨骼与已建好的模型进行匹配调整，为以后的蒙皮操作做好准备。主要步骤是将人物骨骼大小调整，使其与人物模型对齐。（3）对人物骨骼进行蒙皮对人物骨骼蒙皮用到的是3D的编辑器。选择工具面板上的图标，选择人物骨骼的根节点。对人物骨骼上的封套进行调节。封套调整是人物骨骼蒙皮过程中经常出现差错的环节，调节时要把整个封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼，否则人物模型在行走过程中就会发生破面或粘连现象。在调整好之后，给骨骼设置一个大幅度的动作，看模型能否露骨，系统平台中的骨骼蒙皮出现错误的机率多。在使用3D中自带的修改器后，找出发生错误的骨骼，进行细心调整，终因为露骨点过多调整频繁而放弃使用。经多次试验，选用了3D技术的另一蒙皮插件进行蒙皮。见图7。打开此蒙皮插件，在修改器菜单中出现此修改器。选择面板上的将人物骨骼全部选中，细心调整。（4）骨骼动画在三维建模的基础上引入人物的运动建模，可以增加虚拟场景中三维模型动作表现的多样性。笔者平常立足于通过控制人物模型来完成虚拟教学的任务，因此骨骼动作是核心技术。在人物模型动画中，三维模型的动作路径由运动计算模型来控制。在平台中运用关键帧手段来生成人物的动画。第一步，确定人物角色的动作，第二步，根据需求确定关键帧数，第三步，调节关键帧的每一帧姿势，动画模块根据关键帧，生成动画图像序列。人是一个错综复杂的实体。用生理解剖的医学角度来分类：人体可以分为骨骼、肌肉和皮肤三部分。人体骨骼是由关节链联接而成，骨骼相对动作来说，变形小。人体骨骼的运动主要是由人的肌肉收缩并拉动附骨骼产生的。骨骼决定了角色的姿态。这里面只需要对人体骨骼制作关键帧动画即可。见图8。

由于人体运动复杂且虚拟角色是较常见的二足动物，笔者运用3D插件CAT进行骨骼的建构。直接通过参数的调节来确定人体骨骼的基本形状。动作生成运用“关键帧”技术。打开人体骨骼模型的时间轴，调节每一帧骨骼的关键动作。通过此方法建立虚拟角色的动作是比较耗费时间的，需要逐帧来调节人体骨骼模型的每一个动作，需要认真细致的观察人体模型的运动过程。这样才能使虚拟人物的骨骼模型动画在场景中始终保持一致，看起来更加真实美观。为了让人体骨骼模型的动作看起来更加的稳定和流畅，笔者利用了3D中提供的拷贝工具对对称的动作进行拷贝。此方式减少了人体骨骼模型动画的制作工作量。笔者用到手动设置关键帧的行为，逐帧动画的制作是本平台里面最耗时最难控制的模块。具体步骤，就是在时间轴关键帧打开的前提下，调整骨骼关键帧的位置，此步骤全凭个人经验来做。技巧是在还没完成帧数时，建立一层保存帧，保证层与层的动作不冲突，相互独立。动画中具体动作效果如图9所示。

作者：吕闯 单位：重庆工商大学派斯学院

电子设计论文:电子设计俱乐部建设研究

为让学员更好的学好《电子技术》课程，夯实学员的实践能力基础。我们利用课余时间设置了“第二课堂”———“电工电子俱乐部”。经过两期活动的开展，我们总结了经验，也引发了对俱乐部建设的进一步思考。

1电子设计俱乐部的实施与收益

1.1俱乐部活动分两个阶段

第一阶段：学员培训阶段。学员队抽选电工电子技术实践基础较好的学员（约20%），参加由学院统一计划安排的培训课程（设mutilsim10和protel99软件以及电子装配设计课程）。培训场地为电工电子实验室与学院机房，时间三个月。第二阶段：学院组织竞赛阶段。对所有经过培训的学员进行测试，测试题目由教员参考全国电子技术竞赛与山东电工技能考试试题进行出题，在电工电子实验室与学院机房进行考试。根据成绩推荐进入参加全国电子技术竞赛的名单。

1.2俱乐部活动收益

课题组成员积极地将本成果推广应用到实际教学中，归纳起来取得了以下几方面的效果：1.2.1充分调动了学员主动性，促进其实践能力素养的提高俱乐部的实训项目要求三人一组、合作完成，注重培养学员善于观察、勤于思考、严谨细致、沉着有序的工作作风及团队协作精神。在实验操作过程中，学员从每个实验项目的细小处做起，认真对待每个问题，记录每个实验数据或指标改进的方法，养成了良好的实验习惯，使得学员的认真、细致和耐心都有了很大提高。通过俱乐部培训活动，给学员带来了较大的自由空间，激发了学员的学习热情与自信，使其能够更加积极主动地去学习理论知识，促进了学员自主分析问题、解决问题能力的形成。对科研意识和工程能力的培养起到了一定的促进作用，有效的促进了学员的成才。1.2.2充分提升教员的业务水平，促进了双师型人才队伍建设一方面，任课教员通过与俱乐部教学活动的设计、组织、实践，促进了电工电子课堂教学方法手段的创新。任课教员在俱乐部创新实训的基础上，注重突出了职业教育特色，借助实验创新、虚拟仿真探究等手段促进了一系列的教学实践研究，于2014至2015年度，俱乐部相关教员分别取得了教学竞赛的一、二、三等奖。另一方面，俱乐部电子竞赛活动的开展，对教员的实践能力提出了更高的要求。一句话，教员是精英，学员才能成才。俱乐部活动的开展，使教员能够自觉加强业务学习，学习电子产品的新工艺、新技能、新技术，包括仿真、电子设计等软件的运用，从而加强了教员实践能力提升。另外，根据学院要求，课题组有计划的组织调研及培训活动，并对教员的专业技术能力进行定期组织考核，从而有效的促进了教员人才队伍建设。

2俱乐部建设思考

2.1应重点加强实验室的硬件建设

在俱乐部活动中，我们发现俱乐部的高效运行必然离不开有力的实训保障条件与科学的管理模式，所以也必须在实验室建设方面加大投入力度。2014年10月建成的电工电子实验室现拥有4个实验室，占地320平方米。实验室共配备了新研制的一体化实验台80台。实验台装有LDS21010数字存储示波器、YB32020任意波形发生器、YB1732A直流稳压电源、UT803数字万用表以及晶体管特性测试仪等设备。经过近一年时间的适用，广大教员反映实验教学设备功能强大，数据精确，能够提高电子技术教学的有效性。

2.2实验应科学管理

一方面，将学员的实验完成情况、实训报告提交及教员评阅情况以及进入实训室的时间等分类归档管理，既方便教员检查学员的学习情况，又方便学员掌握自己的学习进度。另一方面，在网上建立试题库，供学员对照实训内容进行检查并调整学习进度。教员也可定期在网上测试题，及时发现学员学习中的问题，适时举办讲座答疑。

2.3鼓励探究实验与俱乐部活动相结合

俱乐部活动虽然规定的项目和培训、竞赛进程，但只有将探究实训活动和俱乐部的相关培训活动有机融合才能更好的发挥人才培养的效益。学员可根据自己的俱乐部讲授内容或理论课的学习情况、以及感兴趣的领域选择合适的时间从事创新探索和设计。也就是学员可以根据自身实验内容的预习情况和准备情况，自主选择实验场地和实验器材。在实施过程中，实训室只是提供必要的实验条件，安排实验教员以提供必要的指导和管理。总之，俱乐部建设应在人力、物力以及科学的管理运行模式上加大投入，是一个长期教学实践的过程，需要师生的不断探索和创新，才能使学员在“宽松、和谐、给力”的学习氛围中自觉自愿的提高自己，从而收到较为满意的教学效果，有效的促进教学相长。

作者：高明 单位：火箭军工程大学士官学院

电子设计论文:电子设计竞赛学生队伍培养模式

摘要:该文以笔者多年参与大学生电子设计竞赛赛前培训和竞赛指导工作为背景,根据每年大学生电子设计竞赛的总结经验,从学生选拔、赛前培训、平台建设等多个方面对学生竞赛队伍培养模式进行探索,总结出一系列的培养模式。

关键词:电子设计竞赛；培训；选拔；创新性

实验项目全国大学生电子设计竞赛是国家教育部、信息产业部组织的四大学科竞赛之一,目前已经成为高校电子、电气等专业必参加的学生专业竞赛。大赛从1994年开始每两年举办一次,参与学校和人数逐年增加,规模不断扩大,逐渐演变出其他省市级、地区级以及企业赞助等形式的电子设计竞赛。此类电子设计竞赛涉及到的专业知识面广泛,电子、电气、机械、计算机等多个学科之间的交叉,要求学生即要掌握硬件电路的设计与分析又要具备程序的编写能力。通过电子设计竞赛最终实现培养学生的协助能力、创新能力,提高大学生针对实际问题进行电子设计的能力。笔者作为学生参加了2005年的全国大学生电子设计竞赛,同时作为指导教师参与了2009年以后的各类电子设计竞赛,现结合该院电子设计竞赛情况谈谈学生队伍培养方面的几点改革。

1该院电子设计竞赛学生队伍现状

目前该院参加的市级以上电子竞赛主要有全国大学生电子设计竞赛和重庆市“合泰”杯单片机应用设计大赛,从历年参赛情况来看,主要存在以下几个问题。(1)学生对电子设计竞赛的认识不够,积极性不高,来参与培训和竞赛的学员不多,造成这种局面主要存在两个误区:一个是部分学习成绩好的同学认为考研更重要,参加培训和比赛会占用大部分时间;还有一个是学习成绩中等以下的同学认为自己理论知识没有学好,电子竞赛相关的知识也学不好。(2)学生储备竞赛相关知识不够。目前该院参与培训的学生主要来自二年级和三年级,对模拟电路、数字电路、单片机原理、DSP、自动控制原理等理论知识掌握不够熟练,且二年级同学还有部分课程没有开设,常用仪器仪表操作不熟悉,电路焊接基本功不扎实,没有亲自制作过PCB电路板,更缺少相应的工程实践环节。(3)赛前集中培训时间过短。电子设计竞赛是在8月中旬开始,该院对选拔出来的二、三年级的学员一般是从7月放假开始,只有短短的一个月时间,学员要在这么短的时间内把电子设计竞赛的电源类、仪表类、控制类、飞行类题目都进行练习,掌握各类题目的硬件设计和软件设计方法,无论对于老师还是学生老师都不容易做到。(4)学生队伍没有延续性。由于学校目前对于参加电子设计竞赛学生,只在创新学分上给与了一定学分的认定,导致部分同学参加完比赛拿到创新学分后就不再参与相关电子设计竞赛,从而导致部分优秀的参赛队员流失。

2多渠道、多元化培养电子设计人才

电子设计竞赛不仅能够体现一个参赛学员应用知识的能力,更能体现参赛学员的工程实践能力,同时也能培养学员的创新精神,协助能力,提高学员电子设计的综合能力,一个优秀的学员需要经过长时间的系统的培训才能具备电子设计所需的相关知识和能力。针对该院学员队伍的实际情况,进行了一系列的实践探索。

2.1以学院电子科协为载体,广泛宣传

学院电子科技协会每年9月新学期开学都会招收一年级新生为会员,然后开展一系列的科普活动。协会采用作品展示的方式进行宣传,将高年级学长制作的一些电子作品,如：光立方、遥控小车、智能台灯、无线话筒等有一定科学趣味的作品进行逐一展示,并对其相关功能进行讲解,现场解答疑问。通过这样的方式,发现很多新同学对电子专业产生了极大兴趣,并且愿意加入到电子科协这个团体中,学习更多的知识。

2.2合理选拔,分散基础培训

学生作为比赛的主体,那么他的专业知识、素质以及学习态度就成为了比赛成绩的关键因素。如何才能选拔出优秀的学员参与比赛环节呢。可以通过先培训再考核,分阶段逐步挑选。在这一阶段,由于全是一年级新生,在培训的时候应该注重基础知识、基本技能方面的培训。可以将培训集中在常用电子元件认知和电路板焊接基本功上,学生通过焊接实验,学习和了解常用电阻,电容,二极管,集成电路正确使用方法,以及使用万用表检测电路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同时,还应该注重培训学生艰苦奋斗的精神。由于很多同学在刚开始的时候兴趣浓厚、满腔热情,但是随着培训的强调和难道增加,部分学生开始失去心情,严重影响整个培训队伍的稳定。因此，选拔队员时除了要考虑学员专业知识外还应该要充分考虑学生的毅力和精神。

2.3分年级,开展暑假集中培训

通过前期选拔,将集训队伍分为二、三年级正式参赛组,以及一年级预备组。针对不同组别,合理安排,统筹计划,开展相应的培训工作。一年级作为下一届比赛的预备队,主要进行以下内容的培训:电路原理图与PCB电路板制作设计;常用电子电路设计;单片机编程设计;通过这一阶段的集中培训,学员能掌握用Altiumde-signer进行原理图和PCB图的设计;掌握用分立元件设计基本的模拟电路和数字电路;熟悉常用传感器的应用以及单片机内部资源,掌握单片机开发技术,能应用单片机解决工程实践问题,具备一定的电子产品开发设计能力。二、三年级作为参赛队伍,培训前期先进行PID编程技术、EDA技术、DSP技术相关知识培训。然后按照大赛统一模式,三人为一小组,针对大赛题目命题规则,按照电源类、信号类、仪器仪表类、控制类进行分组,以4天3晚为时间段做针对性的模拟实战。并要求在规定时间内完成从电路设计、程序编写、电路搭建、系统调试、指标测试以及报告撰写全部任务。通过这样的模拟练习,能够很快地提升学生的协作能力,掌握每个学生的长处,为正式比赛打下坚实基础。

2.4依托校级比赛和创新性实验项目开展培训

为了拓展学生的专业技能,学院从2012年开始举办校级单片机设计竞赛,采用与“合泰”杯单片机设计大赛相同的模式。即首先要求参赛学生提交作品创意书；其次专业教师根据作品创意书确定公布参赛名单,并要求学生在两个月内完成作品设计和报告撰写；最后采用现场答辩的方式评审出奖项。通过这个比赛可以很好的激发学生的创新实践能力,提升学生的电子产品设计能力,单片机编程能力,同时也可以通过比赛发现优秀学生,达到以赛促赛的目的。创新性实验计划项目是以3～5名本科生团队,在导师的指导下,自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报等工作,以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力的项目。要求申请项目的学生具有一定的电子设计基础。学院要求参加过电子设计竞赛的同学必须申请,从近几年的统计情况来看,申请创新性实验项目达到了50多项。通过创新性实验项目的实施,充分调动了学生的主动性、积极性和创造性,促进了学生的创新能力和团队协作能力的培养,同时为电子设计竞赛积累的大量的知识。

2.5建设创学生科技新实验室,营造自主学习氛围

为了培养学生的创新实践能力,方便优秀学生开展实践技能训练和科研活动,学院建设了学生科技创新实验室。整个实验室包括一个元器件室、一个电子设计室以及一个实训室,并购置了常用的电子元器件,并为实验室配置了示波器、电源、信号源、频谱分析仪等常用仪器设备以及计算机。创新实验室以学生自我管理为主,教师指导为辅,主要成员是参加过电子设计竞赛的高年级学生。整个创新实验室制定了详细的开放计划和开放项目,低年级同学只需要申请相应的开放实验项目,填写元器件申请表,便可以在开发时间进行项目实验。在实验过程中会有高年级的学长进行指导,极大地提高了学生自主学习的积极性。

3结语

电子设计竞赛的最终目的是以竞赛为平台,培养学生的工程实践能力、创新精神、团队协作能力。如何才能培养出具备参与电子设计竞赛的优秀人才,通过近几年的实践探索,在学员选拔、培训、自主学习以及平台建设方面取得了一些成绩。同时也发现了自身的问题和不足之处,将继续努力、不断探索和改进。

作者：邱刚 单位：重庆三峡学院信号与信息处理重点实验室

电子设计论文:大学生电子设计能力培养探索

［摘要］学生电子设计制作能力是在大学阶段对理论知识学习的实践与提升，较强的动手能力会使学生在就业与考研升学过程中占有较大优势。为此，希望建立一种比较完备的零起点电子动手能力的实训过程，时间上力求调动学生的课外时间，形式上似于一种电子手作虚拟工作室的形式。基于若干难度阶梯式过渡训练项目，使得工科学生在大一期间就培养出电子手作热情，并随着专业课与理论课的不断丰富，循序渐进地提高。

［关键词］电子手作；虚拟工作室；阶梯式训练

理工类学生应该掌握一些常用的电子类手工制作的能力，通过亲力亲为的实际制作可以辅助学生加深对课堂理论知识的理解。同时电子类手工制作还会涉及许多课堂上理论知识学习不到的实际问题，这对学生日后无论是工作还是考研都有很大的帮助。在实际的工作中，越来越多的学生渴望加入到电子类手作中来。

一、学生在学习电子设计制作方面遇到的问题

首先，多数喜欢电子制作的初学者，没有一个快速高效的学习渠道，学生们彼此没有交流沟通的平台，导致初学者无法很快的入门学习。其次，电子手作中使用的工具元件类繁多，初学者不清楚应该买什么、用什么，一个人也无法购买齐全，这也限制了学生们在电子手作方面的学习热情。最后，在组织学生参加比赛时，往往是比赛前临时组队，这导致参赛队伍水平参差不齐，队友配合不够默契，选题方向不明确，对学校整体参赛水平有很大影响。因此，现阶段急需一套完备的学生电子设计能力培养实训方案，以提高学生的整体水平与应赛能力。

二、培养方案拟解决的主要问题与意义

拟解决的主要问题：1.给喜爱电子设计的学生提供一个广阔完善的交流平台；2.初学者如何快速入门；3.如何引导更多的学生加入到电子手作中来。本文详细阐述了阶梯式的大学生电子设计能力培养方案的具体内容与实施注意事项，并在实际教学与课外活动中积极实践。这样做的目的是给喜爱电子设计的学生一个更广阔更完善的交流平台，对喜欢电子手作的学生在学习方向、学习方法、学习技巧上给予指导，引导更多的学生加入到电子手作中来，达到从快速入门到自我提高再到互动交流的步步提升。同时，也为各类电子设计类比赛提供后备人才，让整个专业的参赛水平得到广泛的提高。

三、具体实施过程

（一）具体实施步骤

1．建立移动互联交流平台通过组建虚拟工作室的形式为广大学生提供在线实时交流平台。主要是基于微信、微信订阅号、QQ群等网络社交平台，使学生能不受时间和地域的限制进行技术交流、资源共享等，方便定期的集体活动召集、日常比赛章程等工作的进行。2．零起点实训项目方案通过多年的教学与竞赛经验总结，学生应具备的基本电子设计动手能力是需要一个循序渐进的阶梯式的训练过程培养出来的，没有办法一步到位，需要一个系统体系的培养过程。为此我们提出一种基于项目驱动的零起点学生电子手作能力培养流程，具体方案见表1.3．定期展开活动围绕着以下三个方面展开活动：（1）开展团做活动，让学生们以小组为单位制作电子手作作品，并一起演示讲解，以达到培养团队合作，加强学习热情，分享经验的目的；（2）定期进行分享，通过PPT等方式讲解自己擅长的某方面，以达到取长补短，互相学习的目的；（3）制作PPT，flash等作品需要演示自己的手作作品过程，在实物演示中发现自己作品需要改进的地方。4．培养电子设计大赛预备团队对学生进行团队配合训练，定期布置制作内容，学生们自行组织制作，在日常的制作中找到适合自己的团队伙伴，并在一次次的合作中增强默契程度，形成优势互补，有理性、有知识、有竞争力的参赛团队。电子大赛预备团队也是在日常生活中需要重视的问题。如果日常没有预备团队的赛前准备，遇到比赛就临时突击组队参赛的话，有可能遇到以下问题：第一就是团队成员之间合作度不好，第二是团队成员的水平参差不齐，第三是团队成员对大赛过程不了解。这一系列问题会导致团员参赛过程盲目而没有效果，这样不利于学生整体能力的提升与培养，也失去了利用比赛促进学生能力培养的初衷。5．依据学生的学习程度与水平，不定期地请专业教师进行指导从多年来组织学生比赛的经验来看，学生能否顺利参加省级以及全国大学生电子设计大赛，需要具有一定指导比赛经验的教师给予足够的赛前指导。专业知识是参赛之前必须打好的基础，除了这一块内容外，参赛的流程、制作作品的时间安排、参赛过程的心理调适、参赛学生的整体协作分工也是需要教师给予指导的。有了专业指导教师的帮助，学生才有可能在4到5天的时间内发挥出自己的水平，顺利完成比赛。为此，我们会依据不同类型比赛的时间节点，分批次、分重点的对学生进行指导。

（二）实践过程需要注意的关键问题

1．如何利用并扩大网络沟通平台应充分利用现代网络社交平台的实时性、便捷性，给电子爱好者们提供一个更好的交流学习平台，力争带动更多学生加入电子设计学习的团队。在实际操作中，我们主要的网络平台有QQ群、微信群、微信订阅号等。新兴的订阅号的好处主要是让对电子手作、电子竞赛感兴趣的学生主动关注订阅号。订阅号就可以依据各类比赛的比赛时间节点统一关于比赛的相关内容。QQ群的应用主要是便于集中的对参赛学生的管理，方便传达比赛的相关信息。同时QQ群强大的文件上传功能可以为学生提供大量的学习资源与资料，对于新加入的学生，可以由群成员以老带新引领其学习，这样学生可以更好地互动交流。2．如何合理构建训练项目通过对已经掌握电子手作技能学生的学习过程的分析，形成一套健全科学、有效的电子手作学习步骤，帮助学生们更快地掌握知识技能，打破以往参赛的匆忙，在课余学习中形成参赛团队，提高团队整体竞赛水平。多年的实践经验告诉我们，需要形成一套完善的训练体系来帮助学生完成从零基础到基本运用再到实际项目提高这样一个训练过程。合理的训练项目可以使学生快速入门与提高，实战可以让学生检验自己的能力水平，同时也可以提高教师带队参赛的工作效率。

四、结束语

通过多年来的实际实践积累，本专业已经建立了一个具有不同年龄梯度的学生参与的学习小组，定期不定期的组织各种形式的宣讲与讲座，团队学生也已经参加过若干不同类型的电子类设计比赛，并取得了一些不错的成绩。团队中的学生在参与大学生创新创业项目方面也比较积极，获得过多个省级及校级大创项目。以后还要继续完善团队成员招新、日常活动、电子手作学习的系统规程，形成一套规范体系，使每年新生入学后都有比较顺畅的参与流程，并且让学生通过我们制订的能力训练流程高效率的参与学习，快速提升能力，以应对各种大赛的考验以及社会企业的需求。

作者：杨慧英 高宏伟 于洋 赵亚威 宋建辉 单位：沈阳理工大学自动化与电气工程学院

电子设计论文:电子设计应用软件训练平台研究

【摘要】针对电子信息与通信类专业培养目标，电子设计应用软件训练是保证实践教学质量的重要一环，以培养学生的专业技能，提高学生实践能力为目的，软件训练平台的建设对锻炼学生动手能力，启发创新思维具有重要意义。从软件训练平台的设计组织，实施到考核机制的安排都做了较为深入地探讨，在实践教学改革中是一项有益的尝试，对于积累教学经验，探索培养人才模式乃至教育创新具有一定的现实意义。

【关键词】电子设计应用软件训练平台；实践能力；教学改革

一、引言

高等教育是培养创新精神和创新人才的摇篮。因此如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。电子设计应用软件训练是电类专业学生不可或缺的实践教学环节，要求学生不仅具备基础理论知识，还需要培养学生实践能力、动手能力、独立分析解决问题的能力。往届学生开展软件训练过程中存在的一些现象：（1）照猫画虎、不求甚解大多指导老师仍沿用传统的课程设计的指导方法，即以教师为主导，学生被动地按教师的演示方法或相关步骤进行电路设计，学生的学习积极性、主观能动性、实际动手能力以及独立分析问题、处理问题等综合素质必然会受到扼制和打击。（2）固步自封，缺乏创新从过往题目设置来看，缺乏与实际应用的结合，譬如：学生在电路设计中，依据任务书绘制电路图，对元器件的相关原理不求甚解，在实施软件设计时，大部分内容借鉴了网上查阅的资料，并未深入理解。单纯为了完成软件训练而敷衍应付。电子设计应用软件训练实践平台的设计相信会有效克服这些困难，为我院学生提供创新能力培养和锻炼的机会。“软件训练实践平台”将有效整合软件训练实践内容、软件训练电子资源以及训练考核模式。

二、电子设计软件训练平台实施方案

开展“电子设计应用软件训练“平台设计要经历以下几个阶段，主要任务描述如下：（1）软件训练环境及开放的教学资源开放性综合实验室为电子设计应用软件训练提供必要的教学场地。培养学生的创造性思维需要现代化的教学手段。而基于校园网的“电子设计软件训练”教学资源将通过大量多媒体资源的呈现为学生更直观、生动地反映软件训练的各个环节，提高学生对软件训练项目的兴趣。（2）电子设计软件训练指导教师队伍配备软件训练的主导是教师，成立教师指导小组，在师资队伍中,年轻教师和老教师各有长处，这无疑要求教师对本学科的技术及交叉学科的理论和实践方法有较为广泛的涉猎。（3）电子设计应用软件训练的题目甄选软件训练题目既要体现电子信息及通信技术的特点，又能反映目前这一领域前沿发展方向，并具备一定的实际价值。题目范围广,涉及多门课程，包括数字信号处理、模拟电子线路、单片机、微机原理等，涉及的仿真设计工具不仅局限于Protel，Proteus，DXP等,这就要求指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。（4）网络成为辅助软件训练的主要利器鼓励他们在相关网络资源中找到灵感，浏览电子网站及相关的学习论坛,如21IC网、电子工程师网等。通过这些网络资源,学生不仅能够学会查阅芯片资料,而且能找到解决问题的思路。（5）资源整合的“流程化”实施体系以基本素质培养为根本，创新研究能力拓展为外延，有层次的设置软件训练题目，并力求使题目覆盖主要知识点，并与实际需求衔接。

三、考核体系的设计

随着软件训练平台的不断完善，基于软件训练平台的考评与以往的考核标准相比更为高效、科学。学生根据所选题目的层次，提交不同形式的训练报告。以综合设计性题目为例，设计完成后，各组除应提交分析报告、可运行的源程序或电路原理图还要有完备的仿真结果，都可以在训练平台上通过不同的ID，上传到相应入口，由指导老师进行审阅。此外，考核机制还需逐步修正，并在一定程度上侧重学生科技论文写作能力。其中，软件训练报告的格式要求思路清晰，内容上针对项目的核心原理及实现步骤作简要说明，包括硬件及软件部分的结构图、流程图、电路原理，各电路元器件的参数设置等，突出创新发挥及收获体会等部分，为学术论文的撰写打下基础。

四、结语

电子设计软件训练在提高学生综合素质方面发挥了重要作用。它不仅改变以往学生被动参与软件训练的模式，完成学生的角色转换，而且促进了学生软件技能方面的发展。目前，我院与中兴通讯在产学研合作方面保持了良好的互动，建立与企业的紧密交流，对实现我院课程、实训内容和教学平台紧跟行业应用技术发展都大有裨益。从学科的教学改革及发展上着手，建立新的人才培养模式，从能力、素质等方面对学生进行“工程化”、“应用化”教育，把创新教育渗透在软件训练中，贯穿于整个实践教育环节的方方面面。

作者：赵晨光 张丽丽 白玉 单位：沈阳航空航天大学电子信息工程学院

电子设计论文:航天电子设计课堂及翻转教学设计

摘要:SPOC将优质MOOCs资源与传统课堂面对面教学的优势有机融合，具有小规模、私有定制、线上MOOC、线下课堂上接受导师辅导的特点。针对当前航天电子设计课程教学存在的问题，阐明建设该门课程SPOC课堂的必要性，逐步建设基于SPOC的航天电子设计MOOC课程，提出实现课堂翻转的具体措施，努力提高航天电子设计课程的教学质量。借鉴SPOC，能够实现航天电子设计课程教学流程的重构与创新，赋予学生完整、深度和有效地学习体验，全面提升学生的设计能力和创新能力。

关键词:翻转课堂;SPOC;MOOC;航天电子设计;教学模式

航天电子设计课程是为我校空间工程专业专门设立的、基于小班教学(人数在30人左右)的本科专业选修课程，理论与实践结合较强。随着学校新的本科生培养方案和教学大纲的颁布，该课程的学时进一步压缩。为了保证学生在更短的学时内更好地掌握航天电子设计的技能，解决现有教学模式和手段的不足，考虑将SPOC教学理念引入课堂，实现航天电子设计课程翻转，提高教师讲授和学员听课的效果［1］。

一、航天电子设计课程性质与特点

(一)课程性质地位

航天电子设计课程安排在大四上学期。课程的任务是培养空间工程专业学员航天电子系统设计的基本技能，使学员熟悉航天器电子系统的组成、常用单元设计、电路开发流程，初步具备开展航天电子设计的实践能力，为从事航天工程实践打下基础。课程以航天电子系统为主线，系统地阐述航天电子设计的关键技术和开发流程，包括电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试、星载计算机、航天电源系统等内容。

(二)课程基本理念

课程采用以实践引导课程教学，讲授与实践相结合的指导思想。随课堂安排作业和专题实验模块，利用实验加深课程理解，并衔接后续课程设计，让学员在基于理论和动手实验的转换中体会航天电子设计的乐趣，充分调动其学习和实践的积极性。课程内容安排上，突出重点的同时兼顾内容的完整性，在有限课时内使学员对航天电子设计既有全面认识，又熟练掌握实践必需的基础知识和必备技能。

(三)课程设计思路

课程设计为理论讲授、现场实验、课程设计三个环节。三个环节同步穿插进行。理论讲授环节包括电子设计基础、PCB设计制作技术和航天电子系统等基本内容;现场实验环节以课堂讲授内容为依托，主要完成电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试等应用实验;课程设计环节需要完成航天器电子系统的几个专题实验任务，拓展学员航天电子设计的实践能力。

二、当前航天电子设计课程教学中存在的主要问题

该课程设立已有三年，教材为授课组集中编写，内容根据授课效果在逐年更新。在课程教学上，目前还存在一些问题。

(一)教学主体“以教为主”，不能激发学生的学习积极性、主动性和创造性

当前教学过程中，主体为老师，这种方式节省时间，效率高，可以满足多数学生的需求。从教学实践上看，理论教学环节，老师讲授时间超过15分钟，部分学生注意力就会发散，影响授课效果;实践教学环节，一般采用老师示范，学生重复操作的模式，许多学生为追求快速完成实验，死记硬背，缺乏思考，不求甚解，一段时间不用，就忘得一干二净。因此，这种单一的“以教为主”、单向广播的教学模式，学生的学习积极性、主动性和创造性不高，效果不佳。

(二)实践教学环节薄弱，不利于培养学生的综合实践能力

经过连续几年的航天电子设计课程教学，学生们普遍反映该门课程实践性很强。往往是学生们兴趣高、意犹未尽，但是实验时间已经用完，经常是老师联系学生补课，因此实践环节仍然显得薄弱。现有教学模式中，理论授课占据了60%的时间，主要采用先理论后实验的教学方式，实践教学仅限于几次课内实验，并且也多为验证性实验，只能起到使学生了解基本实验操作过程的作用。这种实验仅能使学生掌握比较简单的实验操作技能，难以形成航天电子应用系统的开发与设计的能力。

(三)完全依赖课堂教学，课前预习和课后练习得不到保障

目前的实践教学主要采用课内实验的方式，利用实验开发板和系统开发软件进行。课堂时间有限，实验过程中，学生只需按老师的操作规范要求来接线，再在软件中输入既定程序，然后下载到实验板就可以从中观察到实验结果。课堂上如果部分操作不熟悉，课后没有条件来补课。部分学生希望完成复杂的实验项目开发与设计的愿望也不能实现。因此，完全依赖课堂的实验教学教学效果就不能得到保障。

(四)以考代评，缺乏对实践教学真实考核与评价的环节

目前，对航天电子设计课程教学效果的考核方式以笔试为主，采用“4+6”的模式，即平时的课程实验成绩是40分，期末考试的成绩占60分。实验成绩多是以学生完成实验报告的情况来进行评定的，而老师不能一一具体了解每个学生的工作量和实践水平。可以看出，此种考核与评价方式，体现不出实践教学的重要性，不能较客观公正地考查学生的实践能力。

三、建立航天电子设计课程SPOC课堂的必要性

只有便捷、舒适、高效、满足学生需求的课程教学才具备强大的生命力。现代先进教育技术大量涌现、实际课堂教学的不足、学生们求知的渴望，促使我们积极寻求有效提升实际航天电子设计课程教学效果的授课模式。当今MOOC的兴起，给大学教育带来了新机遇、新挑战［2］。然而，伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的巨量增长，数量的急剧加速引发了质量危机。近几年的研究与实践表明，由于不设先修条件，学生知识基础参差不齐，缺乏面授，互动性差，教学过程缺乏监督和教学模式不具普遍性等，不仅损害了学生学习的自信心，也影响了教师教学的积极性，成为MOOC注册率高、完成率低的重要原因［3］。MOOC的发展是大势所趋，我们借助MOOC实现航天电子设计课程教学效果提升的重要出路就是:转变为课堂教学工具，进入SPOC时代，将传统的“堂上听课堂下答疑”翻转为“堂上讨论线上学习”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的简称，顾名思义为“小众私密在线课程”［4－5］。SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学，其基本形式是线上MOOC、线下享受教师的导师制单独指导，在传统校园课堂上则可引导学生讨论和解决问题［6－7］。航天电子设计课程SPOC建设有一定基础，其必要性在于:1.人数规模合适:学生规模一般在30人左右，符合小班制教学，即Small的标准;2.学生层次差异不大:作为校内同专业学生，他们的学科基础、知识结构、上课时间等基本相同，符合限制性、私有的和定制的教学模式，即Private的标准;3.授课时间安排合理:每周一次课，每次3个学时，充分保证了理论教学、分组实验的开展;4.课程专题性强，知识点突出:前期课件基础积累丰富，知识点容易索引，章节高度有序，适合MOOC课程专题建设;5.学校教学网平台可以利用:现有教学网较为成熟，适合在线课程资料(电子书、短视频、练习题等)的上传和下载，论坛维护便利;6.教师团队实践经验丰富，容易实现课堂翻转:先后有多名骨干教员参与课程建设、理论授课和实验辅助教学，对课程流程熟悉，同时亲身承担了大量科研任务，特别是对卫星电子系统研制经验丰富，具备翻转课堂的能力。

四、基于SPOC的航天电子设计MOOC课程建设内容

航天电子设计课程是实践性要求很高的一门专业课。现有的教学模式虽有SPOC教育模式的理念，却离SPOC之实相距甚远。因此，如何应用MOOC的成果和SPOC的先进教学管理模式，逐步改革航天电子设计课程教学，是当前本课程教学改革的关键。借助MOOC，实现航天电子设计课程SPOC建设，需要完成以下工作［8］:1.制作高度有序的PPT课件，按照章、节、点、条，精确编号。2.录制讲解精炼、透彻的视频，建立与知识点同名的视频文件，能够围绕知识点索引。3.提供与知识点同名的电子文档，能够围绕知识点索引。4.编写典型的练习题，客观性要强，题目与知识点同名，能够围绕知识点索引。5.完成课程设计题目、典型实验代码编写，对初学者在关键代码段预留中文注释，学生进行补充和调试。6.借助教学网等网站，完成上述资料的上传。7.积极进行网站建设，及时回答线上学生提问，能够随时观察学生学情。这样，围绕一个知识单元，就囊括了短视频、电子书、练习题和讨论题等重要元素，为实现课堂翻转提供了条件。图1为航天电子设计MOOC课程建设示例。

五、基于SPOC的航天电子设计课程课堂翻转步骤

航天电子设计课程翻转课堂的目的在于，使学生成为课堂学习的积极主动参与者。对于航天电子设计这门实践性要求较高的课程，翻转课堂应强调学生动手能力。例如，在程序代码编写环节，利用电子教室软件，老师可在屏幕上实时掌控每位学员的调试过程，随时让某位学员进行屏幕共享、课堂示范讲解，老师及时引导并解答学生存在的共性问题，效果非常好。课堂翻转的步骤分为以下几个方面:1.提前陆续释放相关知识点的课程讲解和阅读资料，让学生有的放矢的，提前自由自主的完成高效的预习。例如:授课视频和参考资料课前全部放在网上，24小时随时可以在线读取;精确到知识点的视频和电子书;教师根据计划设定阶段性学习内容和期限;学生自主决定在这个期限内如何自由完成。2.课前学生学习高度清醒，知己知彼。学习时，可浏览个人进度、作业完成情况、学习时间;掌握每天进度排名和耗时排名;了解论坛热点信息;自建同步笔记和讨论等。3.课堂上实行小班化教学，任务驱动，分组讲解，学生与老师的角色互换。具体操作时，把班级分成几个小组，每组布置不同的教学任务，完成翻转任务书;课堂上各组担任教师角色，向其他组教授相应内容;教师点评、提问、参与讨论;其他组同学一并参与即时讨论。4.后台大数据让教师全程对课程知识点，对学生个体情况了如指掌。教师可以定时布置阶段性学习任务;看到各章节任务总体完成情况，个人完成情况;看到各个知识点完成情况，耗时情况;看到学生总耗时，视频耗时;看到学生个人各个知识点耗时等;看到个人学习日志;把握课程重点和改进难点讲授方式等。图2为航天电子设计课程课堂翻转过程示意图。SPOC的基本流程是:教师把MOOC的丰富视频材料当作家庭作业布置给学生预习和自学，然后在实际的课堂教学中回答学生问题，了解学生已经吸收的知识、存在的问题，在课上与学生一起处理作业或其他任务。总之，教师可以根据自己的偏好和学生的需求，自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统［9］。

六、基于SPOC实现航天电子设计课程课堂翻转的案例实践

按照上述理念，选择航天电子设计课程的部分专题进行课堂翻转的实践。这里，以《星载计算机串行通信》专题进行示例，这节课的特点是素材准备比较充分、知识点突出、实践性要求比较高。下面按照时间顺序进行介绍。课前两周:通过校内局域网邮箱、教学网向学生投送视频、设计实例、虚拟开发软件。包括串行通信基本概念、星载计算机通信接口等。视频8分钟左右，实例演示7分钟，可重复播放。课前:要求学生自主观看视频、观摩实例;安装虚拟开发软件，参考设计实例完成模拟环境下的开发;在教学网或邮箱提出遇到的问题，等待课堂解决。老师在课前一天关注学生在概念理解、程序开发等方面提出的问题，重点做好备课。课堂翻转时间:课堂上，设置不同的翻转任务，包括基本概念讲解、常用通信接口介绍、实例演示等。随机抽取不同小组进行课堂翻转，由学生讲解，老师或学生随时发问。讲解完毕，老师进行点评，学生一起讨论问题。该环节学生主导，教师引导。课堂练习时间:布置随堂实验任务，进行单机串行通信接口实验。这不同于课前模拟环境下的开发，而是基于星载计算机的程序开发。为突出知识点，提高学生成就感，提供特定波特率下的串行通信参考程序，而对要完成的程序段进行留白，学生课堂完成编写、调试。该环节教师布置任务，学生随堂完成。课堂验收时间:验收的整个过程可通过专用电子课堂软件，对待验收的学生屏幕同步投影到教室大屏幕，使得每个学生都能看到待验收同学的演示过程。首先，待验收同学通过单机和模拟通讯软件进行自发自收，对程序质量进行演示;然后，通过第一步演示的两个同学进行双机通讯，确保互联互通;最后，大家对每个学生遇到的共性问题一起解决，共同做出评价。该环节前两步学生主导，最后一步教师主持。课后:根据课堂授课效果，进一步把握课程重点，改进难点讲授方式。整理教学素材，使得知识点讲解更简明扼要，演示更清晰到位，预留问题更有启发性。

七、基于SPOC的航天电子设计课

程课堂翻转效果问卷调查本文采用问卷调查的研究方法，利用校园教学网，对来自四个专业三个班，学习航天电子设计课程的76名学员进行了在线邮件问卷调查。调查执行时间是2015年9月至10月。共收回有效样本75个，回收率为98.68%。调查结果显示，学生们积极评价了基于SPOC的课程课堂翻转效果。“相对传统教学方式，采用SPOC方式学习效果更好”(88%)、“知识点集中，重点突出”(92%)、“师生互动增强，学生参与程度加强”(76%)、“可以自由安排时间预习，可反复学习，效率提高”(96%)、“学生自控能力、表达能力、思辨能力、合作能力等得到全面锻炼，综合能力得到提升”(92%)、“习题与测验量少、精确、高效”(80%)。影响课程的原因主要表现在以下几个方面:“平时可以投入的时间有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“课程内容与预期不符”(19%)、“很难找到学习伙伴交流”(21%)、“课前视频或电子书选用不好用或网络不畅”(24%)、“课程难度太高”(16%)、“课程内容没有吸引力”(13%)、“老师教学方式没有吸引力”(11%)、“不习惯考试方式”(8%)、“不喜欢在线学习的方式”(3%)。因此，基于SPOC的课程课堂翻转模式仍然有许多问题值得探讨。从教师角度而言，教师自己建设课程，管理课程，需要耗费大量精力;课堂研讨的工作量加大，指导学生的力度增强，对教师的学术能力和知识面有了更高要求;定期布置阶段性面授任务，使得学生全程保持紧密学习状态。简而言之，教师少讲、精讲，努力节约讲授的时间，重点放在引导和启发学生思路，重点解决共性难题方面。八、结束语SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学，实现这一理念的有效方法是线上MOOC(对应传统的课堂下)、线下享受教师的导师制单独指导(对应传统的课堂上)。要保证SPOC有效实施，不仅要完成MOOC所需要的优质视频、知识单元化、学习管理规范化等条件，还要有知识面广、教学经验丰富、计算机水平相当的教学团队，即:既要有内容可翻转，还要有能力翻得动。因此，从理论上说SPOC可有效解决航天电子设计课程现有的所有问题，但实际中还需要做大量的准备工作并加快改革步伐。前期积累越充分，后续全面实现航天电子设计课程“翻转课堂”的效果越好。

作者：张志洲 刘昆 肖凯 谢燕 单位：国防科学技术大学 航天科学与工程学院

电子设计论文:电子设计竞赛赛前培训的思考

1培训中存在的问题及原因分析

1.1认识不到位

随着社会的发展和科技的进步，对高等教育提出了更高的要求.而培养具有工程实践和应用能力的学生已成为高校、企业以及社会都关注的重点[9].因此我国各部门，社团、企业每年都举办大量的比赛，以此锻炼、培养和选拔人才.各种比赛层次参差不平，而独立学院对各类比赛没有具体规划，没有针对性的培养目标和计划，导致了电子设计大赛不被学生和教师重视.往往都是在接到比赛报名通知后，才开始组织部分尖子生进行集训，而电子设计大赛是一项对学生专业基础知识和动手能力要求较高的赛事，临时的集训，往往效果非常差，也不符合通过电子设计竞赛让尽可能多的学生从中获益的目的[8].

1.2师资力量，实验设备不足

独立学院是近十几年来才发展起来的一种新兴的教育模式[9]，其师资力量、教学资源、实验设备很大程度上任然依赖大校，没有一只属于本院的的高水平，教学实践丰富的师资队伍.本校的年轻专业教师，实战经验不足缺乏工程意识，对电子类学科的知识掌握任停留在传统的数字和模拟电路教学水平[10]，导致的电赛集训期间教师还需要和参赛学生一起学习和练习，没办法针对性的指导学生.实验设备更是严重不足，很多学校所有的实验设备任然是“老三样”，示波器，万用表和信号源，而这些传统设备已远远不能满足电子设计竞赛的对电路系统的设计要求.

1.3激励不到位

电子设计大赛通常在每年的9月举行，其培训主要在课余时间以及寒暑假进行，需要占用教师和学生大量的业余时间，同时电子设计竞赛是以电子技术的应用设计为主的比赛，要求学生具有一定的专业知识和技能，因此每年参赛的学生大部分都是大三的学生，而大三的学生往课业压力比较大，寒暑假期间又面临考研复习的问题，无法做到学业，考研，比赛三种兼顾，导致很多优秀的学生因为考研和学业压力往往放弃比赛.另外担任电子设计竞赛培训课程的指导教师，因为科研压力，往往需要在寒暑假期间从事手头的科研项目，更何况完成电赛的培训和指导工作所花的精力远比普通教学和科研工作要大得多，但得到的认可和激励往往还不如日常教学和科研工作，导致了很多教师不愿意从事比赛的培训和指导工作，即使参加了竞赛指导工作也存在不好好干以及干不好的问题.

2赛前培训的思路与举措

2.1整合人才资源

打破身份限制，吸引已毕业并从事相关电子类产品研发的学生参与到电赛的培训中来，这些学生对培训工作有兴趣，具备较强的实践能力和工程意识，同时更了解参赛学生的情况；打破学科限制，吸引不同专业领域的教师参与培训，电子类专业的教师往往仅掌握自己专业学科的系统知识，因此吸引不同专业领域有意愿有能力的教师参与竞赛的培训，接受来自不同领域的实践挑战，可以进一步推进培训工作的开展；还可以组织往届参加电赛并获奖的学生，利于课余时间和参赛学生一起分析历年电赛题目，分享心得经验，帮助参赛学生.

2.2项目带动培训

项目可以是教师已完成的科研项目，也可以是已毕业学生承接的特定的工业产品.教师首先将项目细分成许多的具体任务，参加电赛培训的学生可以从中任意的选择一两项自己感兴趣的任务，同一个任务可以由多个学生选择，学生可利用所掌握的知识提出不同的解决方案，并通过讨论确定最合理的方案，在规定的时间内加以实现，通过做中学，学中做，商量的做，可以大大提高学生的实践动手和创新能力，培养团队精神和团队意识.

2.3配套政策和激励机制

对参加电赛并顺利提交作品的学生，学校可以通过对培训期间的表现和竞赛的获奖情况加以评定，作为素质教育学分，代替实践环节的一些课程，像电子工艺实训和数字系统课程设计等；若参加电赛并获省级以上项目奖项的学生，除了可以申请学校的学术科技奖之外，还可以申请用其参赛作品按照毕业论文的格式和要求加以修改作为毕业设计进行评定.这样可以减轻学生的学业压力，从而吸引更多的学生参加比赛，让更多的学生从竞赛中获益，带动电类学科教学内容和方法的改革.设立专项奖励机制制度或在现有奖项中单设名额，对于参加电赛培训的教师，可以按照竞赛的层次奖励相应的科研工作量；对于参加电赛培训，其指导的参赛队若获得省级以上项目奖励，另外奖励相应的工作量，同时在当年岗位评级时进行适当的倾斜，使得竞赛指导教师所做的工作能得到认可，以更大的热情投入竞赛的工作，并将竞赛中所取得的成果引入教学，进一步提高电类学科的教学水平和质量.

3结束语

通过几年的探索和实践，我校在电子设计竞赛的培训工作上，取得了一定成绩.但电子设计竞赛的目的是培养尽可能多的大学生的创新意识和综合素质[11]，进而促进高校的实践教学改革，提高电子类实践教学水平，是一项长期而艰巨的任务，还有许多工作需要做.我们将继续逐步探索适合自身发展的道路.

作者：方淼 李双东 单位：安徽大学江淮学院 计算机科学与电子技术系