時間：2023-06-05 09:57:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子設(shè)計(jì)技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計(jì)技術(shù)；電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)；應(yīng)用
電子設(shè)計(jì)技術(shù)是一種新興技術(shù)，通過電子設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)不僅能夠提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與便捷性，提高設(shè)計(jì)效果，還能夠節(jié)約設(shè)計(jì)制圖的時間，并將平面的圖形立體化形象化，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行再次修改，因此，電子設(shè)計(jì)技術(shù)在生產(chǎn)生活中具有重要作用，研究電子設(shè)計(jì)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用至關(guān)重要。
1.現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)概述
現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展速度較快，受到信息技術(shù)發(fā)展與市場需求的影響，市場需求量大，對技術(shù)的發(fā)展要求較高，資金與科研力量投入較大，現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展也就越迅速，電子設(shè)計(jì)技術(shù)也就進(jìn)入了一個快速發(fā)展的階段，并獲得了一定成效。現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)中發(fā)展最為迅速的是EDA電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，下面主要圍繞電子設(shè)計(jì)自動化設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要概述。電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了革命性的變化，在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)到計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)再發(fā)展到電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，經(jīng)過不斷的發(fā)展變革，已經(jīng)逐漸完善，在電子系統(tǒng)中的多個領(lǐng)域，尤其是微波領(lǐng)域以及模擬領(lǐng)域等發(fā)揮著無可替代的作用[1]。電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的功能主要為以下幾點(diǎn)，第一，進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真測試，第二，進(jìn)行電子系統(tǒng)的布局布線，第三，完成電路的功能設(shè)計(jì)與邏輯分析，第四，實(shí)現(xiàn)印刷電路板的自動化設(shè)計(jì)。電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的工作平臺只需要計(jì)算機(jī)硬件以及系統(tǒng)軟件，在具備電腦以及電子設(shè)計(jì)自動化軟件的情況下，就可以進(jìn)行工作，方便、快捷，投入小，回報(bào)高，具有重要的應(yīng)用價(jià)值，在電路性能分析與設(shè)計(jì)方面具有重要作用。由于電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的發(fā)展帶動了電子產(chǎn)品以及通訊事業(yè)的發(fā)展，對社會的發(fā)展起到了較大的促進(jìn)作用。
2.現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程與趨勢
電子設(shè)計(jì)的發(fā)展經(jīng)過了多次重大變革與進(jìn)步，其發(fā)展歷程如下，電子設(shè)計(jì)技術(shù)的原型是應(yīng)用分離元件，經(jīng)過不斷研究，轉(zhuǎn)變?yōu)镾SI，SSI是電子芯片所構(gòu)成的電子系統(tǒng)，不過當(dāng)前，此電子芯片構(gòu)成的電子系統(tǒng)已經(jīng)不再使用，成為歷史，在此之后，研發(fā)了微控制器MCU，微控制器MCU在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮了重要作用，克服了數(shù)字電路系統(tǒng)中存在的許多難題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的邏輯功能，使電子系統(tǒng)的智能化水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍，因此，微控制器MCU是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的里程碑，在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展歷程上具有重要價(jià)值[2]。現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢還是較為樂觀，隨著信息技術(shù)的革新發(fā)展，為電子設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)造了發(fā)展的條件，提供了輔助，使電子信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步具有強(qiáng)大的動力，不僅如此，隨著人們對電子產(chǎn)品需求的增大，電子產(chǎn)品市場前景越來越好，現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間，科研人員的研發(fā)動力較強(qiáng)，相關(guān)企業(yè)部門也投入了大量的資金與技術(shù)，促進(jìn)了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。
3.現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
3.1系統(tǒng)功能仿真
系統(tǒng)功能仿真是驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯功能的有效途徑，設(shè)計(jì)人員可以通過運(yùn)用電子設(shè)計(jì)技術(shù)工具與測試平臺的方法進(jìn)行驗(yàn)證，通過波形輸出、文件記錄輸出等方式進(jìn)行對比研究，將輸入信號與輸出矢量進(jìn)行比較，驗(yàn)證真?zhèn)危瑢?shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊邏輯功能的驗(yàn)證[3]。系統(tǒng)功能仿真的實(shí)施步驟如下，首先，在本系統(tǒng)輸入EN、CP、CLR等信號，在信號輸入之后，等待一段時間，得到功能仿真系統(tǒng)輸出的波形，其次，對波形進(jìn)行驗(yàn)證，將輸出波形與輸入信號測試矢量進(jìn)行比較，最后，對二者結(jié)果進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證系統(tǒng)邏輯功能是否正確。
3.2報(bào)警電路工作原理
報(bào)警電路是電子系統(tǒng)中常用的系統(tǒng)，常與檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)同步，在電子系統(tǒng)中具有重要作用，電子設(shè)計(jì)信息技術(shù)能夠提高報(bào)警電路性能，增強(qiáng)報(bào)警線路的有效性與靈敏性，改變傳統(tǒng)報(bào)警線路的實(shí)現(xiàn)方法，發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)報(bào)警電路多是由數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)而成，不僅規(guī)模小、靈活性差，邏輯能力差，調(diào)試過程還較為繁雜，無法使報(bào)警電路有效工作，而運(yùn)用電子設(shè)計(jì)技術(shù)研發(fā)的新型報(bào)警電路，則能夠解決上述問題，提高報(bào)警電路的性能，具有重要的作用。報(bào)警電路的工作原理如下，首先，將首級電路信號輸入到掃描電路中，并為掃描電路制定標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則如下，在10次連續(xù)超過標(biāo)準(zhǔn)值的情況下瞬間報(bào)警，在其他情況下，安裝定時器，累計(jì)到一定次數(shù)后，發(fā)生警報(bào)。其次，嚴(yán)密觀察規(guī)定時間內(nèi)的信號變化，30分鐘、8小時是較為特殊的觀察點(diǎn)，需要做好觀察研究工作，最后，安裝定時控制器，以8小時為間隔，每8小時，發(fā)出一次自檢信號，此自檢信號的作用是對計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。
3.3邏輯優(yōu)化綜合
邏輯優(yōu)化綜合是電子設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)中應(yīng)用的主要方式之一，通過邏輯功能的綜合優(yōu)化，能夠提升電子系統(tǒng)的應(yīng)用性與實(shí)用性，使電子系統(tǒng)的智能化得到進(jìn)一步發(fā)展，增強(qiáng)電子系統(tǒng)的各種性能，促進(jìn)電子系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。邏輯綜合是指將較高抽象層次的描述轉(zhuǎn)化為較低抽象層次描述的方式，當(dāng)前，電子設(shè)計(jì)技術(shù)能夠利用綜合器對源代碼進(jìn)行優(yōu)化綜合處理，達(dá)到理想的處理效果，還能夠?qū)⑦壿嬰娐穲D轉(zhuǎn)化為門級電路，生成網(wǎng)絡(luò)表文件，提升電路的性能，增強(qiáng)邏輯的綜合性，有效進(jìn)行邏輯優(yōu)化，發(fā)揮重要作用。
4.總結(jié)
綜上所述，電子設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有較好的應(yīng)用效果，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯的優(yōu)化綜合，提高電子系統(tǒng)的邏輯性與應(yīng)用性，還能夠設(shè)置報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的優(yōu)化，保證電子系統(tǒng)的安全性與實(shí)用性，因此，研究現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.具有重要價(jià)值。
作者:李永鴻 單位:廣東省電信工程有限公司
參考文獻(xiàn)
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EDA技術(shù)的提出給整個電子設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了巨大的沖擊，除了為行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的依靠，更成為電子設(shè)計(jì)的巨大潮流。當(dāng)前世界電子設(shè)計(jì)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)對于EDA技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，EDA技術(shù)的應(yīng)用方式和領(lǐng)域正得到不斷地開發(fā)和擴(kuò)展，在電子設(shè)計(jì)行業(yè)方興未艾的我國更應(yīng)該將EDA技術(shù)作為一個突破口，通過對EDA技術(shù)的應(yīng)用研究和功能拓展來提升電子設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量，使電子設(shè)計(jì)工作找到更為系統(tǒng)和科學(xué)的技術(shù)體系支撐，在普及和推廣EDA技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)向更深的層次和更廣的范圍發(fā)展。
2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的應(yīng)用范圍廣
當(dāng)前電子設(shè)計(jì)中比較流行的編程方式是無線編程和在線編程，EDA技術(shù)可以很好地適應(yīng)電子設(shè)計(jì)發(fā)展的潮流，實(shí)現(xiàn)無障礙編程，同時也會使編程具有更高的保密性。
2.2EDA技術(shù)的可靠性高
EDA技術(shù)可以有效克服電子設(shè)計(jì)中復(fù)位障礙和跑飛缺陷，并可以通過集成和壓縮將電子產(chǎn)品的各系統(tǒng)集成在同一個芯片之中，便于在電子設(shè)計(jì)中進(jìn)行管理，有利于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)中對風(fēng)險(xiǎn)的有效控制，大大提升了電子設(shè)計(jì)的可靠性。
2.3EDA技術(shù)的普適性好
EDA技術(shù)可以在電子設(shè)計(jì)的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用，并能發(fā)揮出EDA技術(shù)獨(dú)有的容量大、速度快、效率高的特點(diǎn)，這對于設(shè)計(jì)通信類電子產(chǎn)品來講無疑是具有根本性的優(yōu)勢。
2.4EDA技術(shù)的效率高
EDA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行，通過多種模塊的功能化EDA技術(shù)可以加快電子設(shè)計(jì)中速度和效率的提升，實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)的超越，達(dá)到了電子設(shè)計(jì)工作對信息化和市場化的適應(yīng)。
3EDA技術(shù)的流程
3.1EDA技術(shù)的源程序
EDA技術(shù)通過EDA工具對需要編輯的圖形或文本加以編譯，形成規(guī)范的VHDL格式文件，這有利于邏輯綜合過程之前對編輯的控制，在形成源程序的同時將其送入到仿真器中進(jìn)行處理，一般檢驗(yàn)圖形或文字編輯的錯漏。
3.2EDA技術(shù)的邏輯綜合
通過綜合器把電路設(shè)計(jì)的高級語言描繪轉(zhuǎn)化成為低級的語言描繪，該過程就是邏輯綜合。在進(jìn)行邏輯綜合之后能夠?qū)HDL網(wǎng)表文件送到仿真器中進(jìn)行仿真操作，其結(jié)果與功能基本保持一致。
3.3EDA技術(shù)的目標(biāo)器件
邏輯適配是指對生成的網(wǎng)表文件針對某個具體的目標(biāo)器件進(jìn)行映射操作。這個過程包括器件配置、布線操作等，在指定的目標(biāo)器件中進(jìn)行配置，產(chǎn)生下載文件，之后可以進(jìn)行時序仿真操作。VHDL仿真器在運(yùn)行的過程中已經(jīng)對EDA器件的屬性特征進(jìn)行了全面充分的考慮，因此能夠保證時序結(jié)果的精確性。
4EDA技術(shù)的應(yīng)用
本研究以EDA技術(shù)在8255A芯片的設(shè)計(jì)工作為例，來闡述EDA技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)。
4.18255A端口及構(gòu)造體說明
該設(shè)計(jì)模塊中PPI端口一共定義了40個引腳，定義與8255A是相同的。端口的構(gòu)造體許多都是輸入輸出的雙向引腳，其端口是相互對應(yīng)的在芯片端口的構(gòu)造體內(nèi)部，都是通過EDA技術(shù)的bus-in和bus-out總線來實(shí)現(xiàn)。
4.2構(gòu)造體進(jìn)程
構(gòu)造體進(jìn)程主要包括如下兩個：一是，讀進(jìn)程工作就是指在片選信號和讀信號都有效時，從各個端口對外部設(shè)備提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入。二是，寫進(jìn)程工作就是在片選信號和寫信號有效時，將總線上的數(shù)據(jù)信息寫入到bus-out總線上，便于以后對使用方式的判別。在這兩項(xiàng)進(jìn)程中需要EDA技術(shù)作為系統(tǒng)支撐。
5結(jié)語
電子設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)周期中的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)管理上存在一定的難度，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式需要借助各種液壓、機(jī)械與電子零部件等來對汽車各子項(xiàng)系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證，周期與成本控制難度比較大。為提高汽車電子設(shè)計(jì)的效率，可以將仿真技術(shù)應(yīng)用到其中，選擇合適的仿真軟件等，來對汽車系統(tǒng)進(jìn)行建模與分析，可以節(jié)約大量的試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)時間，達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本的目的。
一、EDA仿真技術(shù)分析
EDA仿真技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到汽車電子設(shè)計(jì)中，主要是利用計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)人員通過EDA軟件平臺，用硬件描述語言VHDL進(jìn)行文件設(shè)計(jì)，最后通過計(jì)算機(jī)自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局以及仿真等，最終完成對特定目標(biāo)芯片的適配翻譯、邏輯映射與編程下載等。將EDA仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車電子設(shè)計(jì)中，可以有效提高電路設(shè)計(jì)的可操作性，降低了工作量。其中EDA技術(shù)中存在的Multisin仿真設(shè)計(jì)軟件可以在汽車電子線路中實(shí)現(xiàn)軟件仿真技術(shù)所具有的虛擬設(shè)計(jì)功能[1]。
Multisin仿真設(shè)計(jì)軟件可以完成對模擬、數(shù)字以及混合電路進(jìn)行電路性能仿真與分析，主要包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式等，交由比較高的仿真分析能力。第一，直觀的圖形界面。在軟件操作界面，繪制電路所需要的元器件，以及仿真所需要的測試儀器可以直接拖放在屏幕界面上，通過鼠標(biāo)就可以將各個器件連接起來。并且還可以直接通過儀觀察到數(shù)據(jù)、波形以及特性曲線等。第二，較高的仿真能力。軟件引擎為SPICE3F5和Xspice的內(nèi)核，通過Electronic workbench帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能可以完成數(shù)據(jù)與混合模式仿真性能的優(yōu)化，如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三，豐富的元器件。可以完成對原件各種參數(shù)的編輯與修改，并且可以利用模型生成器與代碼模式創(chuàng)建模型等功能，來達(dá)到創(chuàng)建自己元器件的目的。將此種仿真軟件應(yīng)用到汽車電子設(shè)計(jì)中，可以有效減少資源的浪費(fèi)，縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期。并且，通過仿真設(shè)計(jì)軟件所具有的虛擬性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員能夠在計(jì)算機(jī)平臺內(nèi)完成模擬試驗(yàn)，對于存在的錯誤可以及時更改，最后將完善的設(shè)計(jì)方案落實(shí)到硬件上，提高設(shè)計(jì)方案的可行性。
二、仿真技術(shù)在汽車電子中應(yīng)用分析
1.建立數(shù)學(xué)模型。計(jì)算機(jī)仿真即利用數(shù)學(xué)形式將實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律表達(dá)出來，一般情況下為微分方程或者差分方程，最后通過計(jì)算機(jī)以數(shù)值求解的方式完成方程的解答。在進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)前，應(yīng)先將電子系統(tǒng)原理圖中所有零部件抽象化并建立數(shù)學(xué)模型。一般情況下，為滿足系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真要求，應(yīng)開發(fā)一個或者一組模型。通過對電路特性的研究，針對不同物理器件來建模，存在部分情況需要對大型電路或者系統(tǒng)建模。系統(tǒng)零部件數(shù)學(xué)模型質(zhì)量與仿真設(shè)計(jì)結(jié)果有著直接聯(lián)系，應(yīng)合理設(shè)置各模型的參數(shù)屬性，并且在不斷計(jì)算與試驗(yàn)中對數(shù)模進(jìn)行修正與完善。在受到外界一定條件影響下，從系統(tǒng)一定初始狀態(tài)出發(fā)，所經(jīng)歷的尤其內(nèi)部固有特性決定了整個動態(tài)工程，通過對系統(tǒng)、輸入與輸出之間的動態(tài)關(guān)系，就可以確定其性能屬性。
2.系統(tǒng)原理仿真。在仿真設(shè)計(jì)過程中，通過仿真軟件將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)上運(yùn)行的仿真模型，并根據(jù)仿真模型來編制仿真程序。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)后，可以隨時得出各個子系統(tǒng)或者零部件的瞬時工作狀態(tài)以及性能參數(shù)變化，包括電流、電壓、功率以及轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的波形變化，通過對各類波形與試驗(yàn)結(jié)果的對比，即可確定設(shè)計(jì)中存在的問題，最終對其進(jìn)行改善即可。
3.雙電壓系統(tǒng)。對于雙電壓系統(tǒng)，需要將用電設(shè)備分成兩各部分，即中小功率負(fù)載與大功率負(fù)載。小功率負(fù)載主要通過14V電壓完成供電，如中控鎖、室內(nèi)燈、儀表、收音機(jī)等主要車身電子設(shè)備；大功率負(fù)由42V電壓供電，如電控機(jī)械制動裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控機(jī)械氣門正時裝置以及電控懸架等，主要為汽車發(fā)動機(jī)、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備等。汽車雙電壓供電系統(tǒng)中含有兩個關(guān)鍵性部件，即DC/DC變換器以及啟動發(fā)電機(jī)，其中對于DC/DC變化器，主要是將交流發(fā)電機(jī)輸出的42V高電壓轉(zhuǎn)換成為14V電壓；而啟動發(fā)電機(jī)一般會安裝在發(fā)動機(jī)與變速器之間，通過半導(dǎo)體整流-逆變功率變化器，實(shí)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)的功能，發(fā)出42V高電壓，同時也可以在發(fā)動機(jī)啟動時實(shí)現(xiàn)啟動作用，在啟作用實(shí)現(xiàn)時，其直接作用于啟動發(fā)動機(jī)，啟動時間僅為0.5s，設(shè)備所具有的噪音比較小[3]。
4.仿真模型修改完善。通過對汽車電子系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)，一般情況下得出的初步結(jié)果與理想值存在一定的偏差，為達(dá)到電子設(shè)計(jì)結(jié)果，就需要對初步結(jié)果進(jìn)行研究分析，通過與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行全面對比，完成系統(tǒng)嚴(yán)厲與數(shù)學(xué)模型的修改。通過仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)分析工作，如直流工作點(diǎn)分析、順態(tài)分析、交流小信號分析等，在進(jìn)行分析時，應(yīng)在模型參數(shù)值浮動的范圍內(nèi)隨機(jī)取樣，然后完成所取數(shù)值的分析，測定器件參數(shù)在特定范圍內(nèi)浮動對輸出的影響，進(jìn)而可以不斷完善模型設(shè)計(jì)。
結(jié)束語
現(xiàn)在仿真技術(shù)逐漸被應(yīng)用到新車型的開發(fā)中，并且取得了一定的成果，尤其是在選擇發(fā)動機(jī)容量參數(shù)上取得顯著的效果。想要進(jìn)一步提升仿真技術(shù)在汽車電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果，必須要不斷加強(qiáng)對此方面的研究，選擇合適的仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，爭取進(jìn)一步縮短汽車開發(fā)的周期，提高設(shè)計(jì)的綜合效益。
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（作者單位：西華大學(xué)）
Electronics System Design
Techniques for Safety
Critical Applications
2009
Hardback
ISBN 9781402089787
Sterpone著
隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,信息技術(shù)已經(jīng)深入千家萬戶,人們周圍充斥著各種電子設(shè)備。電子設(shè)備的誤操作或故障時有發(fā)生,有時這些會造成對人員的傷害或者環(huán)境的破壞,為了避免這些,人們提出了安全性苛求系統(tǒng)的概念。這種系統(tǒng)是指通過各種設(shè)計(jì)和制造手段保證在其使用壽命范圍內(nèi),運(yùn)行過程中不出現(xiàn)任何對使用者和環(huán)境造成傷害的錯誤。本書便是針對這個問題編寫的。
本書共分8章。1.介紹了可用于發(fā)射環(huán)境下的FPGA設(shè)計(jì)技術(shù),主要包括硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和冗余技術(shù),還介紹了基于sram的FPGA的軟件結(jié)構(gòu)及FPGA線路結(jié)構(gòu);2.首先介紹了輻射效應(yīng)包括單粒子反轉(zhuǎn)和單粒子門鎖。基于單粒子反轉(zhuǎn)的FPGA內(nèi)存優(yōu)化,對SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余結(jié)構(gòu)及容錯系統(tǒng)的約束條件;3.糾錯效率分析算法。首先介紹了靜態(tài)分析算法,然后介紹了該算法的基本原則,并分別介紹了用于SEU分析和MCU靜態(tài)分析的新算法;4.介紹了一種新的高可靠性的應(yīng)用于S-RAM FPGA 的算法,該算法從定位和運(yùn)行兩個方面進(jìn)行了優(yōu)化,減小了程序出錯的可能性,提高了運(yùn)行可靠性;5.首先介紹了具有容錯功能的基于SRAM的FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新流程,然后介紹了容錯線路的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了新設(shè)計(jì)的優(yōu)越性;6.基于FPGA內(nèi)部降壓機(jī)制的系統(tǒng)優(yōu)化,介紹了一種可以用于SRAM-FPGA的減壓系統(tǒng),他不需要外部任何器件,可以完成高效率的減壓,該系統(tǒng)在Xilinx SRAM FPGA上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)后結(jié)果良好;7.介紹了一種用于DNA生物芯片的新型硬件結(jié)構(gòu),它采用雙核硬件結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了不同單元的多指令操作,并在一種FPGA系統(tǒng)上采用這種結(jié)構(gòu)制備了DNA芯片,顯示出這種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大能力;8.首先介紹了RCF器件,然后介紹了ReCoM結(jié)構(gòu),最后實(shí)驗(yàn)顯示新型的ReCoM結(jié)構(gòu)性能更為優(yōu)越。
本書的作者Luca Sterpone目前任教于都靈理工大學(xué)(意大利),研究方向?yàn)閿?shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。他2003年畢業(yè)于都靈理工大學(xué),獲得工程學(xué)士學(xué)位,之后在該校讀博士學(xué)位,并于2006年畢業(yè),論文研究方向?yàn)椤半娮酉到y(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的安全關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”,獲得了2007年度歐洲優(yōu)秀論文獎。
本書內(nèi)容新穎,針對性強(qiáng),適合電子工程師、硬件工程師以及計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子專業(yè)的學(xué)生閱讀。
劉軍濤,博士生
(中國科學(xué)院電子學(xué)研究所)
【關(guān)鍵詞】中職學(xué)校;電子設(shè)計(jì);教學(xué)課改;課改方法
在中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化的人才培養(yǎng)過程中，應(yīng)當(dāng)明確電子設(shè)計(jì)自動化的重要性以及其對專業(yè)人才的需求方向，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適用現(xiàn)代電子科技課程的教學(xué)，必須要對中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程進(jìn)行教學(xué)改革。進(jìn)行中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)課改，必須要明確課程改革的思路。
1.中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程改革的背景
電子設(shè)計(jì)自動化是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心，是現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，為現(xiàn)代電子理論和設(shè)計(jì)的表達(dá)與實(shí)現(xiàn)提供了可能性，對于現(xiàn)代電子科技的發(fā)展有著重要的意義。
1.1 社會需要
改革開放以來，我國電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平得到大幅提升。近年來，隨著電子設(shè)計(jì)自動化開發(fā)工具功能的不斷完善，使得現(xiàn)場可編程門陣列技術(shù)以空前的規(guī)模和速度滲透到各行各業(yè)，并成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的可編程邏輯器件之一，同時使得社會對電子設(shè)計(jì)自動化的人才需求量也越來越大。
1.2 人才缺乏
然而在經(jīng)過企業(yè)的專家調(diào)研、訪談，中職學(xué)校畢業(yè)生的回訪等信息反饋后，發(fā)現(xiàn)大家對現(xiàn)在中職學(xué)生的電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的應(yīng)用能力表示遺憾。在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)工作中，大部分中職學(xué)生都不能將學(xué)習(xí)到的知識運(yùn)用到實(shí)際工作中去，等學(xué)生在工作中才明白電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)對以后的發(fā)展和復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的升級更新的重要性時已經(jīng)為時已晚。因此，現(xiàn)代的中職電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的主要任務(wù)是要建立一個健全的電子設(shè)計(jì)教學(xué)體系，以解決學(xué)生只是學(xué)習(xí)零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使中職學(xué)校電子信息工程專業(yè)的電子設(shè)計(jì)自動化教育緊跟社會的發(fā)展，改變現(xiàn)今中職與社會脫節(jié)的現(xiàn)狀，必須要對現(xiàn)有的中職電子設(shè)計(jì)自動化專業(yè)教學(xué)課程進(jìn)行改革。
2.中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程改革的思路
在科技的推動發(fā)展下，社會對電子設(shè)計(jì)自動化的技術(shù)人員的專業(yè)要求逐漸增高，培養(yǎng)大批掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的人才成為目前高等院校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的主要目的。然而目前的電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)手段和方法仍然存在一定的陳舊思想與就教學(xué)誤區(qū)，對于其實(shí)行中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程改革勢在必行。
2.1 對專業(yè)崗位群進(jìn)行企業(yè)調(diào)研
在進(jìn)行課程調(diào)研時，要與專業(yè)調(diào)研相結(jié)合，在選取調(diào)研對象時應(yīng)廣泛選取不同性質(zhì)、不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研的方法可以采用問卷調(diào)查法，通過調(diào)研及座談根據(jù)電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)的要求，把所涉及到的職業(yè)活動分解為項(xiàng)目，再對工作項(xiàng)目進(jìn)行分析，獲得每個項(xiàng)目的具體工作任務(wù)，并對完成此項(xiàng)任務(wù)所需要的職業(yè)能力作出詳細(xì)的描述。
2.2 以工作過程為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境實(shí)施的教學(xué)資料、教學(xué)方法與組織
在教學(xué)方法上，不拘泥于某幾種教學(xué)方法，而是根據(jù)中職學(xué)生的個性特征及教師的教學(xué)特點(diǎn)，運(yùn)用各種各樣的教學(xué)方法達(dá)到教學(xué)的目的。在教學(xué)組織上，采用模擬項(xiàng)目開發(fā)的方式，按照企業(yè)管理方式進(jìn)行項(xiàng)目管理，讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會工作環(huán)境和工作過程，強(qiáng)化學(xué)生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學(xué)生的合作、溝通能力和責(zé)任心。
2.3 根據(jù)行動領(lǐng)域設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域及學(xué)習(xí)情境
結(jié)合電子設(shè)備裝接工的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定了“電子設(shè)計(jì)自動化” 這一行動領(lǐng)域?qū)?yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容，再按照中職學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律將學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分為5個學(xué)習(xí)情境，構(gòu)成5個學(xué)習(xí)情境組成的學(xué)習(xí)情境庫，方便對不同基礎(chǔ)的學(xué)生組織教學(xué)。
2.4 確定課程標(biāo)準(zhǔn)
融入電子制圖員、助理電子設(shè)計(jì)師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、電子設(shè)計(jì)的主流器件、新技術(shù)、新工具等“六新”，結(jié)合企業(yè)操作技能要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)，確定課程標(biāo)準(zhǔn)。然后，根據(jù)典型工作任務(wù)的特點(diǎn)，將各教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識的解構(gòu)。按照中職學(xué)生職業(yè)成長規(guī)律與認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律，以項(xiàng)目的形式，將課程分解為若干學(xué)習(xí)情景，將之前解構(gòu)的各知識點(diǎn)重構(gòu)到相應(yīng)的學(xué)習(xí)情景中，真正實(shí)現(xiàn)“用什么，學(xué)什么”。
3.中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)改革的方法
在課程教學(xué)改革中，應(yīng)當(dāng)貫徹以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想，引入校企合作、任務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)機(jī)制。課程標(biāo)準(zhǔn)修訂和課程設(shè)計(jì)過程中要與企業(yè)緊密合作，以企業(yè)對新型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)能力的要求為課程核心。
3.1 調(diào)查研究法
中職學(xué)校可以成立專門的課程改革團(tuán)隊(duì)，深入行業(yè)企業(yè)一線進(jìn)行人才需求調(diào)研、崗位工作知識能力素質(zhì)要求調(diào)研、學(xué)生崗位工作適應(yīng)性調(diào)研、專家訪談、畢業(yè)生訪談等，收集課程改革第一手材料，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、處理和分析，把用人單位對學(xué)生的要求與課程改革有機(jī)地結(jié)合起來，使課程改革與建設(shè)方案更加符合社會需要，更具有針對性和可操作性。
3.2 探索實(shí)踐法
探索實(shí)踐法主要是指在實(shí)際的教學(xué)組織過程中，按照中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程改革方案不斷優(yōu)化教學(xué)方法，提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果，特別是提高教學(xué)質(zhì)量的自我監(jiān)控能力，以實(shí)踐的方式探索適合中職信息工程類專業(yè)學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動化課程的教學(xué)方式及方法。
3.3 試點(diǎn)對比分析法
通過試點(diǎn)班級、試點(diǎn)教師實(shí)施課改教學(xué)，記錄課程教學(xué)的過程以及出現(xiàn)的問題，主要包括學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識和課程的參與度，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，教師的教學(xué)組織是否合理，講義的內(nèi)容組織是否合理，教學(xué)資料是否充分等;然后進(jìn)行縱向的歷史對比分析和橫向的試點(diǎn)與非試點(diǎn)對比分析，找出課程實(shí)施中的問題，并研究提出解決問題的方法和措施。
4.改革要貼近中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化課程的特色
針對中職學(xué)校實(shí)際教學(xué)情況以及設(shè)施條件，結(jié)合當(dāng)前社會對電子設(shè)計(jì)自動化人才的需求，在實(shí)行電子設(shè)計(jì)自動化課程改革時，應(yīng)當(dāng)建立起具有本院特色的課程改革體系，因材施教，以使本院學(xué)生更好的融合所學(xué)電子設(shè)計(jì)自動化知識在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
4.1 工學(xué)結(jié)合，“教、學(xué)、做”合一
以職業(yè)能力為核心、融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以真實(shí)工作任務(wù)為載體，創(chuàng)設(shè)“教學(xué)做”一體化的教學(xué)情境，實(shí)行行動導(dǎo)向的教學(xué)模式。
4.2 提出虛實(shí)結(jié)合、軟硬結(jié)合、實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)結(jié)合的新的實(shí)踐教學(xué)體系
充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，開展虛擬平臺的仿真教學(xué)。實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的校內(nèi)、校外共享。
4.3 學(xué)習(xí)與工作接軌，能力培養(yǎng)貫穿始終
體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)活動的“漸進(jìn)性、真實(shí)性、實(shí)用性、先進(jìn)性”，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是實(shí)際的工作過程，實(shí)現(xiàn)了與實(shí)際工作的零距離接軌。
5.結(jié)束語
中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的改革對于現(xiàn)代社會的發(fā)展有著重大的意義，在新的時代背景下，電子科技成為引領(lǐng)社會發(fā)展潮流的主要科學(xué)技術(shù)，而當(dāng)前的電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到社會的需求，因此，明確思路，采取措施方法，創(chuàng)建具有特色的中職學(xué)校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)體系是當(dāng)下中職電子信息學(xué)校發(fā)展中的工作重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論上的實(shí)施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方法。從教育者的角度而言，“任務(wù)驅(qū)動”是一種教育方法;而從學(xué)習(xí)者的角度而言，“任務(wù)驅(qū)動”則是一種學(xué)習(xí)方法。電子設(shè)計(jì)自動化(Electronic Design Automation，簡稱EDA)，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括課程學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容，是職業(yè)院校電子工程類專業(yè)必修的職業(yè)能力課程。
在電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)中利用自治區(qū)級“電工電子與自動化技術(shù)高職示范性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)”開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，可以有效滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和電子設(shè)計(jì)的愛好，促進(jìn)電子設(shè)計(jì)知識和技能的遷移，取得了良好的教學(xué)效果。
一、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在高職電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中的作用
“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是一種具有“以項(xiàng)目為引領(lǐng)、以任務(wù)為主線、以知識點(diǎn)為紐帶、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”基本特征的教學(xué)模式。“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用在電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)中，要求教師在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中從典型的三人表決器設(shè)計(jì)、四位加法器設(shè)計(jì)、數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)、交通管理器設(shè)計(jì)、簡易電子琴設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)和數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)等七個具體項(xiàng)目的、可操作性強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)任務(wù)出發(fā)，讓學(xué)生在有意義的“任務(wù)”真實(shí)情景驅(qū)動下，引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、合作探究中發(fā)發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，在分析、討論的協(xié)作交流的過程中開展學(xué)習(xí)活動，在教師的指導(dǎo)、幫助下完成任務(wù)，在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中掌握解決問題的方法，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動化課程知識的內(nèi)在建構(gòu)。
電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐性很強(qiáng)，具有很強(qiáng)的探究性，運(yùn)用“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”可以收到事半功倍的效果，使學(xué)生既學(xué)到了知識，又培養(yǎng)了探究能力、協(xié)作能力和電子設(shè)計(jì)能力，實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)信息素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)性提升，培養(yǎng)學(xué)生掌握各種電子設(shè)計(jì)自動化開發(fā)方法。
二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中的應(yīng)用
(一)電子設(shè)計(jì)自動化課程學(xué)習(xí)情景和學(xué)習(xí)任務(wù)的總體設(shè)計(jì)。“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”中關(guān)鍵要素“任務(wù)”是主線和導(dǎo)向，其設(shè)計(jì)的好壞影響教學(xué)效果的優(yōu)劣。課程學(xué)習(xí)宏觀上“任務(wù)”的設(shè)計(jì)必須符合高職教育理念、培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的需要，而微觀上“任務(wù)”的設(shè)計(jì)必須符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)校的教育資源來設(shè)計(jì)適宜學(xué)生能夠完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。
電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握各種電子設(shè)計(jì)自動化開發(fā)方法，為了激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)自動化課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，電子設(shè)計(jì)自動化校級精品課程團(tuán)隊(duì)的教師經(jīng)過討論和研究了課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案，方案基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，利用自治區(qū)級“電工電子與自動化技術(shù)高職示范實(shí)訓(xùn)基地”這一平臺，選取來源企業(yè)的真實(shí)產(chǎn)品“流行消費(fèi)類電子產(chǎn)品”為主要載體，以任務(wù)驅(qū)動模式構(gòu)建了“三人表決器設(shè)計(jì)”等七個學(xué)習(xí)情景也即為七個設(shè)計(jì)項(xiàng)目，每個情景又有若干個工作任務(wù)，學(xué)生在設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)知識，在學(xué)知識的過程中又學(xué)會真正的設(shè)計(jì)。表1中列出了電子設(shè)計(jì)自動化任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的總體設(shè)計(jì)。
電子設(shè)計(jì)自動化課程任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法的探究。在電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)中，經(jīng)過不斷教學(xué)實(shí)踐和總結(jié)，筆者探索出任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法一般由“創(chuàng)設(shè)任務(wù)情景提出學(xué)習(xí)任務(wù)探究學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)學(xué)習(xí)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)任務(wù)”五個環(huán)節(jié)構(gòu)成。
1.創(chuàng)設(shè)任務(wù)情景。教師利用電子設(shè)計(jì)自動化課程的優(yōu)勢，結(jié)合課程學(xué)習(xí)需要創(chuàng)設(shè)與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題相關(guān)的“流行消費(fèi)類電子產(chǎn)品”為主要載體的、貼近真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，把課程教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在“三人表決器設(shè)計(jì)”等七個學(xué)習(xí)情景的若干個任務(wù)之中，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者以“任務(wù)”為主線帶著真實(shí)的“任務(wù)”進(jìn)入課程學(xué)習(xí)情境中。具體為每個學(xué)習(xí)任務(wù)之前，通過讓學(xué)生觀察和欣賞、討論和交流電子產(chǎn)品，激發(fā)學(xué)生對每個學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。
2.提出學(xué)習(xí)任務(wù)。在創(chuàng)設(shè)的情境下激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實(shí)的學(xué)習(xí)“任務(wù)”進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，導(dǎo)入新課，通過分析“電子產(chǎn)品”實(shí)例提出學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生面臨一個需要著手去解決的現(xiàn)實(shí)問題。如“項(xiàng)目三：數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)”教學(xué)，教師安排學(xué)生到自治區(qū)級“電工電子與自動化技術(shù)高職示范實(shí)訓(xùn)基地”的“電子設(shè)計(jì)自動化實(shí)訓(xùn)室”的“電子產(chǎn)品車間”授課，先向?qū)W生介紹“數(shù)字電子鐘”典型產(chǎn)品，并展示歷屆學(xué)生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)”的興趣，創(chuàng)建學(xué)習(xí)任務(wù)情景。然后，教師分析“基于FPGA的數(shù)字電子鐘”產(chǎn)品，再提出學(xué)習(xí)“任務(wù)1：數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)方案分析任務(wù)”和“任務(wù)2：數(shù)字電子鐘的VHDL程序設(shè)計(jì)”，這樣會對任務(wù)的完成起到很好的效果。
3.探究學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)中只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，積極性的調(diào)動為教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)帶來了適當(dāng)?shù)臅r機(jī)。此時，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合學(xué)校教學(xué)資源和學(xué)生實(shí)際需要，圍繞一個“項(xiàng)目”中的教學(xué)目標(biāo)這一大任務(wù)通過實(shí)例演示后，再與學(xué)生一起討論和分析，提出“項(xiàng)目”下一級的子任務(wù)。在子任務(wù)中包含了要運(yùn)用既往所學(xué)的舊知識和現(xiàn)在需要學(xué)習(xí)的新知識，這些知識中有“問題”需要去探索和解決。
如何探索和解決?“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”“探究學(xué)習(xí)任務(wù)”這一環(huán)節(jié)不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何直接去做，而是由教師引導(dǎo)學(xué)生獲取如何解決該問題的線索、資料、知識等，同時根據(jù)任務(wù)的難易程度，讓學(xué)生進(jìn)行嘗試操作練習(xí)，并采取靈活多樣的方式，可以讓學(xué)生自主探究、獨(dú)立完成，也可以和其他同學(xué)互相交流、合作探究來完成，還可以根據(jù)教材中列出的操作步驟按程序一步一步操作練習(xí)，在操作練習(xí)找出解決的辦法。
4.評價(jià)學(xué)習(xí)任務(wù)。由于學(xué)生個性的差異，在設(shè)計(jì)操作練習(xí)的過程中可能會出現(xiàn)不同的問題，此時教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞“任務(wù)”這一主線，指出設(shè)計(jì)操作練習(xí)中的優(yōu)點(diǎn)和不足對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，以使學(xué)生及時改進(jìn)和完善，進(jìn)行教師對學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)的評價(jià);也可以事先安排兩名學(xué)生結(jié)成“一對一”對子，讓學(xué)習(xí)成績好操作熟練的同學(xué)指導(dǎo)學(xué)習(xí)成績較差和操作不夠熟練的同學(xué)，讓學(xué)生之間進(jìn)行互學(xué)互幫，進(jìn)行學(xué)生間對學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià);還可以讓表現(xiàn)好的學(xué)生把自己完成任務(wù)的好方法在全班同學(xué)中進(jìn)行介紹，通過學(xué)生展示設(shè)計(jì)思路和操作練習(xí)讓大家共同進(jìn)一步學(xué)習(xí)新知識和新技能，通過“示范”的引領(lǐng)共同分享成功的快樂，同時也讓大家評價(jià)該同學(xué)“學(xué)習(xí)任務(wù)”完成效果。
當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，教師還可選擇其中具有代表性的“電子產(chǎn)品”的作品進(jìn)行點(diǎn)評和討論，并將學(xué)習(xí)任務(wù)中涉及的知識背景進(jìn)行歸納、小結(jié)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)操作重點(diǎn)、難點(diǎn)問題和操作技巧，同時，表揚(yáng)和鼓勵學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中出現(xiàn)具有創(chuàng)意的好思路和好方法。
5.拓展學(xué)習(xí)任務(wù)。通過“評價(jià)學(xué)習(xí)任務(wù)環(huán)節(jié)”中的師生點(diǎn)評、共同探討等，學(xué)生由此會產(chǎn)生新的思路和想法，他們可以進(jìn)一步自由發(fā)揮個人的想象力，構(gòu)思出“電子產(chǎn)品”新的設(shè)計(jì)思路，并試圖嘗試操作練習(xí)，創(chuàng)作出具有創(chuàng)新意識的“電子產(chǎn)品”作品，展示自己的學(xué)習(xí)成果和才華。根據(jù)學(xué)生的這一學(xué)習(xí)實(shí)際，“電子設(shè)計(jì)自動化”精品課程團(tuán)隊(duì)與自治區(qū)級“電工電子與自動化技術(shù)高職示范實(shí)訓(xùn)基地”的“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心”為平臺，開辟了“電子設(shè)計(jì)”第二課堂，將課內(nèi)學(xué)習(xí)延伸到課外，并定期開放創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心，讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下自由發(fā)揮、自主創(chuàng)新，拓展新的學(xué)習(xí)任務(wù)。
(三)運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法開展電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)應(yīng)用案例。在電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)中運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法開展教學(xué)，下面以“三人表決器設(shè)計(jì)”為例進(jìn)行說明。
1.創(chuàng)設(shè)“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)情景。教室設(shè)在自治區(qū)級“電工電子與自動化技術(shù)高職示范實(shí)訓(xùn)基地”的電子設(shè)計(jì)自動化實(shí)訓(xùn)室“電子產(chǎn)品車間”。上課開始，教師通過講解在各種會議、選秀節(jié)目、體育競技中，常常用到電子表決器。然后播放“中國達(dá)人秀”表決視頻，提出假設(shè)中國達(dá)人秀的三位評委提出，要用三人表決器來對選手進(jìn)行評判。提出評判原則是少數(shù)服從多數(shù)。創(chuàng)設(shè)“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)情景。
2.提出“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)。通過創(chuàng)設(shè)“中國達(dá)人秀”表決情形創(chuàng)建的任務(wù)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“三人表決器設(shè)計(jì)”課題的積極性，教師進(jìn)行該任務(wù)分析：因?yàn)槌醮谓佑|數(shù)字電子技術(shù)，本任務(wù)是三人表決器，要求設(shè)計(jì)出一個表決器，二人以上表示贊同，認(rèn)為通過，否則認(rèn)為不通過。如何完成這一任務(wù)?
3.探究“三人表決器設(shè)計(jì)”“教學(xué)”任務(wù)。要搞好教學(xué)工作，必須發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。因此，教師要探究“三人表決器設(shè)計(jì)”教學(xué)的任務(wù)。一是在指導(dǎo)思想上要堅(jiān)持以學(xué)生為中心、以實(shí)踐為導(dǎo)向的職業(yè)教育思想，探索工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，以實(shí)踐育人為教學(xué)改革目標(biāo)，采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法，體現(xiàn)“教學(xué)做合一”的教學(xué)模式。二是要對教學(xué)主要載體“教材”進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容分析。了解組合邏輯電路是數(shù)字電路的重要組成部分，在生產(chǎn)和生活中具有廣泛實(shí)用性。
本任務(wù)是在學(xué)習(xí)了邏輯門電路后，對有關(guān)邏輯門電路的一個具體應(yīng)用。三是對教學(xué)對象進(jìn)行學(xué)情分析，分析高職學(xué)生動手能力較強(qiáng)，有好奇心，喜歡操作練習(xí)。前景知識已有邏輯代數(shù)知識，掌握組合邏輯電路的特點(diǎn)和分析方法，但學(xué)生理論基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，會在分析設(shè)計(jì)電路時遇到困難。四是對教學(xué)內(nèi)容制定知識、能力和素質(zhì)的教學(xué)三維目標(biāo)。知識學(xué)習(xí)目標(biāo)是掌握邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟;能夠根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)簡單的組合邏輯電路;能夠根據(jù)任務(wù)要求，完成三人表決器原理電路的設(shè)計(jì)。能力培養(yǎng)目標(biāo)是通過實(shí)踐鍛煉學(xué)生的組合邏輯電路設(shè)計(jì)能力;鍛煉學(xué)生的觀察、模仿、總結(jié)、表達(dá)能力。素質(zhì)教育目標(biāo)是讓學(xué)生在實(shí)踐過程中體會到團(tuán)隊(duì)合作精神和職業(yè)素養(yǎng)的重要性。
五是定位重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)是掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟;完成三人表決器的設(shè)計(jì)與制作。難點(diǎn)是如何把抽象的邏輯問題和具體的實(shí)際問題聯(lián)系起來。解決的關(guān)鍵點(diǎn)是列真值表。六是選擇教法和學(xué)法。根據(jù)分析，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，提出學(xué)生的學(xué)法是自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。七是在組織教學(xué)過程教師始終與學(xué)生共同“探究”。不論是教學(xué)中力求活動場景的創(chuàng)設(shè)、任務(wù)的驅(qū)動，還是對案例的分析和討論，對設(shè)計(jì)步驟和操作程序的講解，關(guān)鍵點(diǎn)對學(xué)生的引導(dǎo)和點(diǎn)撥，必須做到讓學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)、動手參與，教師只是扮演組織者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色。
在探究“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)中，讓學(xué)生置身在真實(shí)的情景中，分配每兩個同學(xué)為一小組，讓學(xué)生自覺接受學(xué)習(xí)任務(wù)。通過教師對任務(wù)的講解和電子產(chǎn)品案例分析，學(xué)生采取自主學(xué)習(xí)、合作探究共同完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。
4.評價(jià)“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)。在教師的指導(dǎo)下，通過互學(xué)互幫、合作探究，每一組、每一位同學(xué)看到自己設(shè)計(jì)并操作完成的“三人表決器設(shè)計(jì)”的作品，達(dá)到了“少數(shù)服從多數(shù)”設(shè)計(jì)要求，大家都很高興。作品完成后，老師對教學(xué)情況進(jìn)行小結(jié)，并針對典型作品進(jìn)行點(diǎn)評，同學(xué)們各自對他人作品進(jìn)行互評，并選出好的作品展示。同學(xué)們對這次學(xué)習(xí)任務(wù)總的評價(jià)是有收獲、有價(jià)值和有意義。
5.拓展“三人表決器設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)任務(wù)。為了讓同學(xué)們鞏固所學(xué)的知識，教師布置新的學(xué)習(xí)任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個三人表決器，要求若A為主評，B、C為輔評。只要主評通過，就能過關(guān);或者兩個輔評通過，也能過關(guān);否則沒過關(guān)。要求同學(xué)們課后到“電工電子與自動化技術(shù)高職示范實(shí)訓(xùn)基地”的“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心”之“電子設(shè)計(jì)”第二課堂中完成任務(wù)。
三、高職電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法需要進(jìn)一步探討的問題
(一)以任務(wù)驅(qū)動理念編寫“電子設(shè)計(jì)自動化”校本教材。校本教材是校本課程開發(fā)的產(chǎn)物。為突出教材特色，提高教材質(zhì)量，編寫的教材既要符合行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改革要求，也更要滿足學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展需求。因而，校本教材的開發(fā)要以適應(yīng)學(xué)生專業(yè)職業(yè)技能發(fā)展為原則，以學(xué)習(xí)工作任務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向，以提高學(xué)生實(shí)踐技能為準(zhǔn)則。教材的編寫必須充分考慮到行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、崗位需要，技術(shù)革新，要有所創(chuàng)新改革、體現(xiàn)“任務(wù)驅(qū)動”理念，編寫中要吸納企業(yè)技術(shù)能手和工程師參與編寫，使教材更貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和市場需求。
(二)以工作任務(wù)項(xiàng)目建設(shè)“電子設(shè)計(jì)自動化”課程共享型教學(xué)資源庫。“電子設(shè)計(jì)自動化”課程于2015年3月被學(xué)校批準(zhǔn)立項(xiàng)為建設(shè)的精品課程。課程三年目標(biāo)是建設(shè)成為具有共享性、開放性、擴(kuò)展性、先進(jìn)性和可靠性的共享型教學(xué)資源庫。建設(shè)的精品課程以創(chuàng)建精品資源項(xiàng)目研究任務(wù)為核心，面向“電子設(shè)計(jì)”海量資源處理，集資源存儲、資源管理、資源評價(jià)等，實(shí)現(xiàn)資源的上傳、檢索、歸檔等，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)管理共享與應(yīng)用，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，并與國內(nèi)區(qū)內(nèi)同類高等職業(yè)技術(shù)院校實(shí)現(xiàn)資源共享，輻射行業(yè)，服務(wù)地方。
(三)建設(shè)“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心”之“電子設(shè)計(jì)車間”。為了提高高職電子設(shè)計(jì)自動化課程教學(xué)質(zhì)量，提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，必須建設(shè)“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)中心”之“電子設(shè)計(jì)車間”。“電子設(shè)計(jì)車間”仿照真實(shí)企業(yè)場景建設(shè)，車間作品與企業(yè)“電子產(chǎn)品”對應(yīng)，制定有關(guān)管理規(guī)章制度，除安排好課程教學(xué)任務(wù)外，定期開放實(shí)訓(xùn)室，讓學(xué)生利用課外時間開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。
人類已經(jīng)進(jìn)入了信息社會，電子信息產(chǎn)品已經(jīng)透射到我們生活的各個角落，包括國防軍工用品、通信、醫(yī)療、計(jì)算機(jī)及周邊視聽產(chǎn)品、玩具等。傳統(tǒng)的電子線路設(shè)計(jì)工作需要有完備的元器件及儀器設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室中繁復(fù)調(diào)整測試才能完成。這需要消耗大量的時間、精力以及實(shí)驗(yàn)成本。傳統(tǒng)的電子線路設(shè)計(jì)方法和手段，已經(jīng)難以適應(yīng)電子技術(shù)飛速發(fā)展的需要。
隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人美對電子相關(guān)行業(yè)提出了更高的要求：精確、穩(wěn)定、輕巧、保密、可靠；同時，電子行業(yè)又具有產(chǎn)品更新快，研發(fā)周期短的特點(diǎn)，為了滿足不斷發(fā)展的市場需求，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級，在核心技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，電子行業(yè)必須采用新的研究方法和技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在電子設(shè)計(jì)中占有了很大的比重。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)(ComputerAidedDesign,CAD)技術(shù)，以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電子設(shè)計(jì)自動化(ElectronicDesignAutomztion,EDA)技術(shù)已成為電子領(lǐng)域的重要學(xué)科，并逐漸成為一個新型的產(chǎn)業(yè)部門。
一、傳統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中遇到的問題
1、傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)、調(diào)試到驗(yàn)證完成，一般采用面包板或?qū)ｉT的焊機(jī)板，通過手工裝配，再進(jìn)行電路的反復(fù)測量、評估電路性能。當(dāng)電路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜時，采用這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，極易產(chǎn)生連線錯誤、器件損壞等人為錯誤，常會造成人力、財(cái)力、時間的浪費(fèi)。尤其是設(shè)計(jì)集成電路時，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法無法模擬集成電路的真實(shí)特性。
2、電子產(chǎn)品的各項(xiàng)性能的分析，特別是消耗和破壞性的分析與測試。
3、設(shè)計(jì)過程中的大量的復(fù)雜的計(jì)算。
二、電子設(shè)計(jì)自動化的發(fā)展過程及解決的問題
在20世紀(jì)70年代到80年代中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)雇主設(shè)計(jì)(CAD)理論的研究和應(yīng)用，是CAD技術(shù)成為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)80年代中期開始，隨著高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)邁向了其高級階段，出現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)。
電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)(EDA)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、及智能化技術(shù)，進(jìn)行鏈子線路與系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、性能分析、系統(tǒng)優(yōu)化直至印制電路板的自動設(shè)計(jì)，它可以完成電子工程設(shè)計(jì)的全過程。利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)工程師可以從概念、算法等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計(jì)算機(jī)上自動處理完成。其基本特征是以計(jì)算機(jī)硬件和相關(guān)軟件為工作平臺、最大限度地提高電子線路或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，從而節(jié)省人力、物力和開發(fā)城本，縮短開發(fā)周期。
三、電子設(shè)計(jì)自動化的主要特點(diǎn)
1、設(shè)計(jì)過程自動化
在EDA的應(yīng)用中，可以利用EDA應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)層到電路層再到物理層的整個設(shè)計(jì)過程的自動化。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員可以按照電子線路或系統(tǒng)的指標(biāo)要求，采用完全獨(dú)立于芯片廠商及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的描述語言，在功能級對設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行定義，并利用應(yīng)用軟件提供的仿真技術(shù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。具體地講，設(shè)計(jì)人員可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)機(jī)上自動完成。
2、高度開發(fā)的集成環(huán)境
利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，在計(jì)算機(jī)平臺上安裝功能不同的軟件，形成一個功能強(qiáng)大的EDA設(shè)計(jì)環(huán)境。在這個環(huán)境中，可以控制和管理設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，甚至可以讓這些軟件共享設(shè)計(jì)資源。這種高度開放的集成環(huán)境，包含了電路設(shè)計(jì)開發(fā)過程，而且其文件類型在不同的EDA軟件中是可以共享的。
3、高度智能化的操作
在EDA技術(shù)中，由于應(yīng)用軟件的智能化設(shè)計(jì)，各種設(shè)計(jì)向?qū)Ш吞崾臼滞陚洌闺娮釉O(shè)計(jì)人員不必學(xué)習(xí)更高深的專業(yè)理論知識，更不必進(jìn)行手工運(yùn)算，在應(yīng)用軟件環(huán)境中，就可以完成線路或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并得到精確的仿真結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù)；電子行業(yè)；應(yīng)用
引言
隨著電子工業(yè)的發(fā)展及大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使得電路設(shè)計(jì)和分析變得越來越復(fù)雜，對電路設(shè)計(jì)的可靠性和設(shè)計(jì)周期的要求越來越高，人工設(shè)計(jì)、分析電路的途徑已無法適應(yīng)一般要求，因此，借助計(jì)算機(jī)對電路進(jìn)行模擬和分析，變得十分重要：另一方面，隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的飛速發(fā)展，其速度快、容量大、精度高且操作方便等特點(diǎn)，使得計(jì)算機(jī)成為進(jìn)行電路模擬的一個優(yōu)秀技術(shù)條件，從而促進(jìn)了電路模擬技術(shù)的發(fā)展。
1 自動化技術(shù)的簡介
自動化技術(shù)是指執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)的設(shè)備、系統(tǒng)、或者生產(chǎn)過程，在沒有人或有很少人的直接參與下，經(jīng)過整個系統(tǒng)的自動化檢測、信息傳輸、運(yùn)算處理、分析判斷、控制執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)人們預(yù)定的控制目標(biāo)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)也被人們廣泛運(yùn)用，可以和各行各業(yè)進(jìn)行結(jié)合，諸如工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)自動化、軍事指揮自動化、交通運(yùn)輸調(diào)度自動化、醫(yī)療服務(wù)自動化等方面。自動化技術(shù)將人們從繁瑣的體力勞動、惡劣的工作環(huán)境中解放出來，極大的拓展了人的腦力勞動能力，提高了勞動生產(chǎn)率，增強(qiáng)了人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因而，自動化技術(shù)是一個國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要支撐和顯著標(biāo)志，也是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。
2 電子行業(yè)技術(shù)的背景
人類已經(jīng)進(jìn)入了信息社會，電子信息產(chǎn)品已經(jīng)透射到我們生活的各個角落，包括國防軍工用品、通信、醫(yī)療、計(jì)算機(jī)及周邊視聽產(chǎn)品、玩具等。
傳統(tǒng)的電子線路設(shè)計(jì)工作需要有完備的元器件及儀器設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室中繁復(fù)調(diào)整測試才能完成。這需要消耗大量的時間、精力以及實(shí)驗(yàn)成本。傳統(tǒng)的電子線路設(shè)計(jì)方法和手段，已經(jīng)難以適應(yīng)電子技術(shù)飛速發(fā)展的需要。
隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人美對電子相關(guān)行業(yè)提出了更高的要求：精確、穩(wěn)定、輕巧、保密、可靠；同時，電子行業(yè)又具有產(chǎn)品更新快，研發(fā)周期短的特點(diǎn)，為了滿足不斷發(fā)展的市場需求，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級，在核心技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，電子行業(yè)必須采用新的研究方法和技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在電子設(shè)計(jì)中占有了很大的比重。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（ComputerAided Design，CAD）技術(shù)，以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電子設(shè)計(jì)自動化（Electronic Design Automztion，EDA）技術(shù)已成為電子領(lǐng)域的重要學(xué)科，并逐漸成為一個新型的產(chǎn)業(yè)部門。
3 自動化技術(shù)在電子行業(yè)的應(yīng)用
自動化技術(shù)以其高可靠性和良好的控制性能，被人們廣泛應(yīng)用在電子行業(yè)中，利用計(jì)算機(jī)軟硬件平臺，可以搭載先進(jìn)的自動化技術(shù)，為電子行業(yè)的發(fā)展帶來了革新性的變化。
（1）電子設(shè)計(jì)自動化
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，催生了CAD技術(shù)的研究和應(yīng)用，自動化技術(shù)以其良好的適用性，很快被人們應(yīng)用在電子設(shè)計(jì)中，這就誕生了電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)（ElectronicDesign Automation，EDA）。在EDA的應(yīng)用中，可以利用EDA應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)由系統(tǒng)層到電路層再到物理層的整個設(shè)計(jì)過程的自動化。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員可以按照電子線路或系統(tǒng)的指標(biāo)要求，采用完全獨(dú)立于芯片廠商及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的描述語言，在功能級別對設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行定義，并利用應(yīng)用軟件提供的仿真技術(shù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。具體地講，設(shè)計(jì)人員可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)機(jī)上自動完成。
同時，利用EDA技術(shù)，可將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)、測試、調(diào)試等工作直接用計(jì)算機(jī)迅速而方便的進(jìn)行。從而節(jié)約了大量的人力和物力資源。不存在MCU所特有的復(fù)位不可靠，還可將整個系統(tǒng)下載于同一芯片中縮小了體積，易于管理與屏蔽，從而具有高可靠性。
（2）計(jì)算機(jī)與自動化計(jì)算的綜合應(yīng)用
在電子行業(yè)除了電子設(shè)計(jì)中廣泛運(yùn)用電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，在電子產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)和規(guī)模化效應(yīng)方面，同樣有自動化的身影。借助于計(jì)算機(jī)，可以將設(shè)計(jì)好的電子產(chǎn)品的工藝參數(shù)自動轉(zhuǎn)化為制造信息，從而驅(qū)動自動化裝備，對產(chǎn)品進(jìn)行加工，裝配，檢驗(yàn)，測試，包裝等全套物流生產(chǎn)過程，所有這些生產(chǎn)工序，均是利用自動化機(jī)器手進(jìn)行，無須人工干預(yù)，可以連續(xù)24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，極大的提高了工業(yè)化批量生產(chǎn)的效率。同時，也極大的促進(jìn)了電子行業(yè)的自動化水平。
4 結(jié)束語
科技在進(jìn)步，電子行業(yè)的發(fā)展也日新月異，自動化技術(shù)不斷的滲透到經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個方面，尤其是在電子行業(yè)，人們不僅需要“能夠”提供解決方案，而且要求能更有效、更便捷、更經(jīng)濟(jì)地解決問題。在這種情況下，電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)（EDA）的應(yīng)用將會更為廣泛，電子設(shè)計(jì)人員對其掌握的程度要求也越來越高。
參考文獻(xiàn)：
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“電子設(shè)計(jì)自動化”課程教學(xué)效果直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量，因此，優(yōu)秀的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)過程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)歷，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開拓創(chuàng)新，形成了一套特有的教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)牢、思路清、知識廣、能力強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)自動化人才。
一、“電子設(shè)計(jì)自動化”課程教學(xué)的特點(diǎn)
電子設(shè)計(jì)自動化是一個較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設(shè)計(jì)、電路測試與驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)、PCB板開發(fā)等各個不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計(jì)自動化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計(jì)部分，即采用硬件描述語言設(shè)計(jì)數(shù)字電路。因此，該課程的教學(xué)具非常突出的特點(diǎn)。
1.既要有廣度，又要有深度
有廣度即在教學(xué)過程中需要把電子設(shè)計(jì)自動化所包含的各個不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解，從而使學(xué)生從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，把握電子設(shè)計(jì)自動化的真正含義，以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學(xué)過程中緊抓電路設(shè)計(jì)這個重點(diǎn)，著重講解如何使用硬件描述語言設(shè)計(jì)硬件電路，使學(xué)生具備電路設(shè)計(jì)的具體技能，并能夠應(yīng)用于實(shí)踐和工作當(dāng)中。
2.突出硬件電路設(shè)計(jì)的概念
在眾多高校開設(shè)的“電子設(shè)計(jì)自動化”課程中，多數(shù)是以硬件描述語言VHDL作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言，與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此，在教學(xué)過程中首先要讓學(xué)生明白這門語言與前期所學(xué)的其他語言的區(qū)別，并通過實(shí)例，如CPU的設(shè)計(jì)及制造過程，讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途，并將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿整個教學(xué)過程。
3.理論與實(shí)踐并重
“電子設(shè)計(jì)自動化”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語法要點(diǎn)和電路設(shè)計(jì)思想，[2]并通過實(shí)踐將這些語法與設(shè)計(jì)思想得以加強(qiáng)和鞏固，同時在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、“電子設(shè)計(jì)自動化”課程教學(xué)方法總結(jié)
良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此，針對“電子設(shè)計(jì)自動化”課程的教學(xué)特點(diǎn)，筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。
1.以生動的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)自動化的世界
電子設(shè)計(jì)自動化對學(xué)生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個世界中，并了解這個世界的大概，從而對這個領(lǐng)域產(chǎn)生興趣，是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù)，讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計(jì)自動化。由于電子設(shè)計(jì)自動化是一個很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來讓學(xué)生了解這個領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設(shè)計(jì)到制造過程”的視頻，讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程與方法，并引出集成電路這個概念。通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對比，引出EDA的概念，并詳細(xì)講解EDA對于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過程中，通過向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用，提高學(xué)生對EDA的具體認(rèn)識。這些方法不僅使學(xué)生對EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計(jì)自動化”的學(xué)習(xí)中。
2.以實(shí)例展開理論教學(xué)
“電子設(shè)計(jì)自動化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分：[3]硬件描述語言（以VHDL語言為學(xué)習(xí)對象）、開發(fā)軟件（以QUARTUSII為學(xué)習(xí)對象）和實(shí)驗(yàn)用開發(fā)板（以FPGA開發(fā)板為學(xué)習(xí)對象）。硬件描述語言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分，是重中之重。對于一門編程語言的學(xué)習(xí)來說，語法和編程思想是學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在傳統(tǒng)的編程語言學(xué)習(xí)的過程中，通常都是將語法作為主線，結(jié)合語法實(shí)例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會使學(xué)生陷入到學(xué)編程語言就是學(xué)習(xí)語法的誤區(qū)中，不僅不能學(xué)到精髓，還會因?yàn)榭菰锓ξ抖a(chǎn)生厭倦感。如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計(jì)的方法，又輕松掌握語法規(guī)則是一個教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念，將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線，在理論學(xué)習(xí)過程中，以具體電路實(shí)例為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語句的過程，并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個過程中學(xué)生的思考重點(diǎn)都放在電路功能的實(shí)現(xiàn)上，而語法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀，也不會產(chǎn)生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實(shí)例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過的語法現(xiàn)象，以避免學(xué)生遺忘，以此讓學(xué)生明白，學(xué)習(xí)編程語言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)。通過一些實(shí)踐，學(xué)生體會到語言學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣，此方法收到了良好的教學(xué)效果。
3.將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿始終
硬件描述語言與軟件語言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語言的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中很容易將之前所學(xué)的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語言的學(xué)習(xí)過程中，這對于掌握硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)有非常大的阻礙。因此，在教學(xué)過程中，從最初引入到最后設(shè)計(jì)電路，都要始終將硬件電路設(shè)計(jì)的概念和思維方式貫穿其中。在講述應(yīng)用實(shí)例時，需要向?qū)W生分析該例中的語句和硬件電路的關(guān)系，并強(qiáng)調(diào)這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例，在VHDL語言中，if語句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語句產(chǎn)生純組合電路，不完整的if語句將產(chǎn)生時序電路，如果應(yīng)用不當(dāng)，會在電路中引入不必要的存儲單元，增加電路模塊，耗費(fèi)資源。[4]而對于軟件語言，并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語句對應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性，可以通過一個小實(shí)例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來說明。
如以下兩個程序：（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsifa<btheny<='0'；endif；endprocess；end；（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsey<='0'；endif；endprocess；end；（1）（2）兩個程序唯一的不同點(diǎn)在于：程序（1）中使用的是elsif語句，是一個不完整的if語句描述，而程序（2）使用的是else語句，是一個完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。（1）綜合的結(jié)果是一個時序電路，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如圖1所示。而（2）綜合的結(jié)果是一個純組合電路，電路結(jié)構(gòu)非常簡單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學(xué)生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。強(qiáng)化硬件電路設(shè)計(jì)的思想，可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格，培養(yǎng)一個優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)工程師。
4.通過實(shí)踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動手能力
“電子設(shè)計(jì)自動化”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力，因此在教學(xué)中需要不斷地用實(shí)踐訓(xùn)練來強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識，并使他們達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)較復(fù)雜硬件電路的能力。筆者在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生將課程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相結(jié)合的方法，讓學(xué)生強(qiáng)化實(shí)踐能力，收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計(jì)自動化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四，此時他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開始進(jìn)入選題，開始了初步設(shè)計(jì)的過程。筆者先在實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計(jì)的題目，比如交通燈、自動售貨機(jī)、電梯控制器等，讓學(xué)生體會電子設(shè)計(jì)自動化課程的實(shí)用性，激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實(shí)踐小團(tuán)隊(duì)，讓每組學(xué)生共同完成一個較復(fù)雜的電路系統(tǒng)，比如遙控小車、溫度測控系統(tǒng)等，鼓勵他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)對接。其中大部分同學(xué)通過這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計(jì)的基本方法和流程，有一部分同學(xué)還能設(shè)計(jì)出比較出色的作品。此過程不僅讓學(xué)生體會到了學(xué)習(xí)知識的快樂，也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽由教育部高教司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦[1]，從1994年到現(xiàn)在，先后舉辦了近十屆全國競賽和四屆專題競賽。大賽從一開始就確立了“推進(jìn)教育教學(xué)改革，為人才培養(yǎng)服務(wù)”的宗旨，不斷推進(jìn)高校教育教學(xué)的改革與發(fā)展[1][2]。我校從1997年開始面向全校召集優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，成績斐然，先后獲得國家一等獎三項(xiàng)，國家二等將五項(xiàng)，山東省一、二等獎勵多項(xiàng)。這些成績對學(xué)生的鼓舞很大，要求參賽的學(xué)生逐年增多，參與的專業(yè)范圍也不斷擴(kuò)大。參加過電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、整機(jī)調(diào)試、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高，也增強(qiáng)了他們的自信心。他們在畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的科研工作中，獨(dú)立工作的能力較強(qiáng)，受到了教師和用人單位的歡迎和好評。我們從以下幾個方面，談?wù)勍ㄟ^組織大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，對程體系改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用。
1大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了電子技術(shù)相關(guān)課程教學(xué)體系的改革與完善
通過組織參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽及賽前選拔與培訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)我校本科生存在理論基礎(chǔ)較好而動手能力較差、參與意識較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等缺點(diǎn)。這反映出教學(xué)過程重理論輕實(shí)踐、重軟件輕硬件，也說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革，如：在平時實(shí)驗(yàn)課中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少，單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少，采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少，反映電子技術(shù)應(yīng)用的前沿課程少。針對這些問題，我們對電子類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。首先在教學(xué)內(nèi)容上，由于新技術(shù)、新器件應(yīng)用范圍越來越廣和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，我們開出了“可編程邏輯器件及其應(yīng)用”、“電子設(shè)計(jì)自動化”、“現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“條形碼與IC卡技術(shù)”等新課程，編寫了教學(xué)大綱，經(jīng)過多年實(shí)踐，效果良好，豐富和完善了電子技術(shù)課程體系。配合課程體系和電子技術(shù)競賽編寫了新的理論教材“電子設(shè)計(jì)自動化”和實(shí)驗(yàn)教材“電子技術(shù)測量與實(shí)驗(yàn)”。在新教材中，舍棄了過時陳舊的內(nèi)容，引入新的內(nèi)容，增加了電子線路軟件仿真的內(nèi)容，使硬件軟件相結(jié)合，豐富了實(shí)驗(yàn)手段。新教材還增加了大量的設(shè)計(jì)性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滿足不同程度學(xué)生的需要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)已由單純的“驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)向“單元驗(yàn)證、分析設(shè)計(jì)、系統(tǒng)綜合”實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變。根據(jù)新教材構(gòu)建了模塊化的EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，具體框圖如圖1所示。其次從教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容上，明確了實(shí)驗(yàn)課的目的是讓學(xué)生通過實(shí)際動手，掌握一般的實(shí)驗(yàn)方法和技巧，鞏固已有的理論知識，提高其分析和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)事求是的作風(fēng)。我們將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)兩種，并逐步加大了非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是依據(jù)教學(xué)大綱要求預(yù)先設(shè)計(jì)好的，只要求學(xué)生按照已知的方法和步驟進(jìn)行操作即可，這種實(shí)驗(yàn)方式在基礎(chǔ)訓(xùn)練階段是必不可少的，但因?yàn)槠浔旧碓跁r間、空間和內(nèi)容上的局限性，不利于學(xué)生自由發(fā)揮，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)因可讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)和拓展實(shí)驗(yàn)，從而提高了其挑戰(zhàn)性，也極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新欲望，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力和創(chuàng)新精神是非常有利的。同時對教學(xué)方法也進(jìn)行了改革。教學(xué)方法改革是與教學(xué)內(nèi)容的改革相輔相成的[1][3]，競賽促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新，新的內(nèi)容迫使有相應(yīng)的教學(xué)方法與之適應(yīng)，以達(dá)到理想的教學(xué)效果。我們的新課程體系和教材給學(xué)生更多獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的空間，教學(xué)方法上也應(yīng)留給學(xué)生更多時間，因此，我們將原來的集中實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，改為集中實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)、分布實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相結(jié)合的方式，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ接蛇^去的單一模式向多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。我們的開放式教學(xué)包含兩方面的含義，即時間開放和內(nèi)容開放。時間上的開放即在規(guī)定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以后，學(xué)生可以在相當(dāng)大范圍內(nèi)選擇完成實(shí)驗(yàn)的時間，這樣學(xué)生可以在時間上有較大的靈活性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。內(nèi)容上的開放是指學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中除了可以進(jìn)行規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還可以根據(jù)自己的專業(yè)和愛好，選擇規(guī)定以外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。通過教學(xué)體系、方法的改革與不斷完善，在平時的學(xué)習(xí)中就能給有興趣有能力的學(xué)生提供實(shí)踐實(shí)習(xí)的條件和空間，逐步培養(yǎng)他們的實(shí)際動手能力和創(chuàng)新能力。同時，通過實(shí)際動手設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生更好的消化課本上的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
2全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室硬件水平和綜合適應(yīng)能力的不斷提高
電子設(shè)計(jì)競賽的場地是由參賽學(xué)校自己提供的。能否適應(yīng)電子設(shè)計(jì)競賽各種題目的要求，體現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)變能力和綜合適應(yīng)能力。長期以來，由于電子技術(shù)各類實(shí)驗(yàn)室的裝置基本上是老三樣（電壓表、信號源、示波器），學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中接觸不到先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段和先進(jìn)的儀器設(shè)備，這個缺陷在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)并不明顯，但在電子設(shè)計(jì)競賽惜時如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進(jìn)、自動化程度高，誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。比如我們在競賽中使用的先進(jìn)的數(shù)模混合型示波器以及數(shù)字示波器，受到學(xué)生的一致認(rèn)可，通過多年的競賽，在學(xué)校的大力支持下，電工電子學(xué)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起點(diǎn)高，設(shè)備先進(jìn)，為電子競賽提供了一個良好的環(huán)境。
3全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽推動了電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和體系的不斷發(fā)展
課程設(shè)計(jì)是學(xué)生相對集中，實(shí)踐功能較強(qiáng)，比較能真實(shí)反映一個學(xué)生實(shí)踐動手能力的一項(xiàng)教育教學(xué)內(nèi)容[4]。因此，為了不斷適應(yīng)電子技術(shù)發(fā)展的要求，同時也為初步選拔電子設(shè)計(jì)競賽學(xué)生做一個基本參考，整個課程設(shè)計(jì)體系也要不斷發(fā)展與完善。首先從設(shè)計(jì)內(nèi)容上，設(shè)計(jì)的內(nèi)容不斷更新，難度也不斷增加；其次從軟件設(shè)計(jì)工具上，隨著電子設(shè)計(jì)開發(fā)工具的不斷發(fā)展，通過各種渠道將ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各種流行的仿真軟件及開發(fā)工具逐一介紹給廣大學(xué)生使用；再次從軟件編程語言上，Able、VHDL、Verilog等多種流行的硬件編程語言都被廣大學(xué)生所逐漸熟悉；最后從硬件設(shè)計(jì)和測試工具上，自主設(shè)計(jì)制作了小型的“SZD－III型PLD實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)”、大型PLD課程設(shè)計(jì)演示儀器、電子競賽系統(tǒng)開發(fā)板等。
4全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽使優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平的提高
電子設(shè)計(jì)競賽使那些具有良好的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐動手能力強(qiáng)，特別是具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的學(xué)生有了施展自己才能的空間。他們不循規(guī)蹈矩，不死讀書本，而是積極進(jìn)取，學(xué)以致用，理論密切聯(lián)系實(shí)際，通過賽前的培訓(xùn)以及大賽的洗禮，使他們在各方面更加成熟。參賽的學(xué)生報(bào)考研究生時也受到碩士生導(dǎo)師的青睞，而沒有上研究生的同學(xué)在聯(lián)系工作時也極受歡迎，不少公司在招聘時深有感觸的說“：像這樣的學(xué)生有多少我們要多少”。這些學(xué)生的成才，也在低年級學(xué)生中產(chǎn)生了良好的輻射作用。對于教師而言，由于我們的課程是面向全校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)任務(wù)比較重，為提高效率，施行的是模擬、數(shù)字、電工電子學(xué)三門課程教學(xué)人員相對固定的方法。每位老師基本上只負(fù)責(zé)其中一門課程。這樣一來，雖然教師能夠?qū)λ?fù)責(zé)的這一門課程內(nèi)容比較熟練，但時間長了對其它兩方面的知識，缺乏必要的聯(lián)系，從長遠(yuǎn)看，不利于教師業(yè)務(wù)水平的提高，不利于學(xué)生的培養(yǎng)，因?yàn)閷W(xué)生將來面對實(shí)際的電路系統(tǒng)，所需要考慮的問題是綜合性的，如果教師在教學(xué)過程中不能幫助學(xué)生樹立一個綜合考慮問題的思想，這是教學(xué)上的一個遺憾。而通過組織教師參加電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)工作，一定程度上改善了這一狀況。教師們在輔導(dǎo)參賽學(xué)生訓(xùn)練的過程中，不但提高了業(yè)務(wù)素質(zhì)，而且認(rèn)識到在教學(xué)中貫穿綜合考慮解決問題的思想對學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性。
5創(chuàng)立了一種實(shí)踐中較為成功的大學(xué)生學(xué)科競賽的培訓(xùn)內(nèi)容體系和組織運(yùn)行模式
經(jīng)過多屆全國、山東省、學(xué)校競賽，根據(jù)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽所涉及到的領(lǐng)域，目前已經(jīng)形成較為合理的培訓(xùn)體系，培訓(xùn)內(nèi)容涉及電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、EDA、單片機(jī)、制作與安裝工藝、功率電子、軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容，經(jīng)過多年實(shí)踐，效果良好。同時也創(chuàng)立了一種實(shí)踐中較為成功的大學(xué)生學(xué)科競賽的組織運(yùn)行模式。
5.1平時積累通過電子技術(shù)相關(guān)課程體系的改革與完善，使得有興趣和能力的學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中就能夠獲得一定的經(jīng)驗(yàn)積累和實(shí)踐機(jī)會，使得動手能力、創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)水平得到一定程度的提高。
5.2擇優(yōu)選拔在電子設(shè)計(jì)競賽開賽前，通過報(bào)名、筆試、實(shí)物制作、面試、推薦等方式擇優(yōu)選出30－50名學(xué)生參加培訓(xùn)和比賽。
5.3強(qiáng)化訓(xùn)練培訓(xùn)開始時，根據(jù)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽所涉及到的領(lǐng)域邀請相關(guān)教師為學(xué)生進(jìn)行授課，讓學(xué)生在短時間內(nèi)能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域知識有較深入的理解，打好設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，然后由負(fù)責(zé)老師帶領(lǐng)參賽學(xué)生在現(xiàn)有硬件條件下對學(xué)生的軟件、硬件綜合設(shè)計(jì)能力進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。
5.4模擬競賽根據(jù)現(xiàn)有的硬件設(shè)備和條件，盡量節(jié)約開銷，選擇合適的可以完成的設(shè)計(jì)題目，把培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生在限定的時間內(nèi)利用現(xiàn)有的器件和設(shè)備完成一次設(shè)計(jì)，強(qiáng)化鍛煉并檢驗(yàn)參賽學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和動手能力，并讓學(xué)生對真正的競賽有初步的認(rèn)識和體驗(yàn)。
5.5合理組合在培訓(xùn)和模擬競賽期間，不同的學(xué)生在不同的方面可能會有各自突出的表現(xiàn)，比如有的學(xué)生硬件水平很好，有的學(xué)生軟件水平很高，有的學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力很強(qiáng)，教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特點(diǎn)，并把突出的學(xué)生有機(jī)的組合成一個整體，保證參賽隊(duì)伍的質(zhì)量和水平。
【關(guān)鍵詞】高職院校；電子設(shè)計(jì)；自動化；問題；策略
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長，電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)逐漸受到社會的普遍關(guān)注和重視，但是，由于教育理念、教學(xué)模式以及評價(jià)方式的不合理，電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的效果較差，所以，了解電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的現(xiàn)狀，合理開展電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)活動，成為高職院校教育教學(xué)工作中的重點(diǎn)問題。
1高職院校電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中存在的問題
1.1電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的內(nèi)容安排不合理
傳統(tǒng)的高職院校電子設(shè)計(jì)自動化課程設(shè)置以及教學(xué)主要以學(xué)科本位為指導(dǎo)，按照教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)，依次介紹可編程邏輯器件、EDA開發(fā)工具和硬件描述語言等內(nèi)容，系統(tǒng)性和整體性比較強(qiáng)，能夠幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，但是，忽視了學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的質(zhì)量很低[1]。在學(xué)習(xí)過程中，由于沒有有效整合教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生只是單獨(dú)地學(xué)習(xí)工具、器件和語言等理論知識，沒有通過實(shí)踐活動，驗(yàn)證和檢測理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力不強(qiáng)。
1.2學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性
電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)不僅僅需要扎實(shí)的理論知識，而且需要一定的實(shí)際操作能力，但是，在實(shí)際的教學(xué)過程中，很多教師主要通過語言，講解硬件的特點(diǎn)和用途，沒有根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，適當(dāng)展示相關(guān)的器件或者讓學(xué)生親自動手操作，未能讓學(xué)生充分理解和掌握理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。另外，在教學(xué)過程中，一些教師一直采用統(tǒng)一的教學(xué)模式，講解教材內(nèi)容，沒有充分考慮不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力，未能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下、學(xué)習(xí)興趣不足。
1.3沒有有效融合理論與實(shí)踐
雖然在傳統(tǒng)的教學(xué)中，一些高職院校會開展實(shí)踐教學(xué)活動，但是，在實(shí)踐教學(xué)中，一些教師把大部分時間放在理論知識的分析和講解上，沒有給學(xué)生留夠?qū)嵺`的機(jī)會，難以讓學(xué)生有效做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而導(dǎo)致電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的質(zhì)量不高[2]。另外，電子設(shè)計(jì)自動化的實(shí)踐性較強(qiáng)，需要一定的教學(xué)設(shè)備和實(shí)踐場地，然而，一些高職院校的教學(xué)條件有限，不能為師生提供合適的教學(xué)條件，使得電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)難以有效開展。
1.4教學(xué)模式和評價(jià)方式不科學(xué)
在電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)中，一些教師經(jīng)常采用灌輸式的教學(xué)模式，講解理論知識，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，沒有給學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)機(jī)會，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不明顯。另外，進(jìn)行評價(jià)時，很多高職院校主要通過理論考試的方式，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，沒有適當(dāng)考察學(xué)生的實(shí)踐能力，導(dǎo)致學(xué)生重視理論知識的學(xué)習(xí)，忽視實(shí)踐能力的鍛煉，進(jìn)而制約了學(xué)生綜合能力的提高。
2高職院校電子設(shè)計(jì)自動化課程改革的合理策略
2.1根據(jù)自身情況，合理制定教學(xué)大綱
高職院校主要以學(xué)生的實(shí)踐能力作為培養(yǎng)目標(biāo)，所以，在實(shí)際的教育教學(xué)工作中，高職院校需要根據(jù)教育部的要求，合理制定教學(xué)大綱，把電子設(shè)計(jì)自動化作為電子信息類專業(yè)的核心課程，并且把使用設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)電路作為主要的教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生熟練掌握應(yīng)用軟件工具，以鞏固學(xué)生的理論知識[3]。同時，在教學(xué)過程中，高職院校可以加強(qiáng)專業(yè)課程之間的聯(lián)系，不斷拓寬學(xué)生的專業(yè)知識，要求學(xué)生掌握設(shè)計(jì)知識和技能，加強(qiáng)學(xué)生對電路的理解，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。另外，高職院校應(yīng)該充分重視電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的技能性和應(yīng)用性，以提高學(xué)生的綜合能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2合理選擇教材，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
目前，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的情況下，現(xiàn)有的教材已經(jīng)不能適應(yīng)電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的需求，所以，在具體的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計(jì)自動化專業(yè)的實(shí)際情況，合理選擇教材，不斷增強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的科學(xué)性和時代性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的效果[4]。高職院校可以適當(dāng)省略一些理論知識，詳細(xì)講解PCB知識、封裝知識、原理圖元器件知識和制版知識，促使學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。同時，高職院校可以適當(dāng)引入典型性的項(xiàng)目，讓學(xué)生通過親自操作，掌握電路的設(shè)計(jì)流程，引導(dǎo)學(xué)生做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，以提高學(xué)生的專業(yè)水平。另外，高職院校應(yīng)該重視實(shí)踐制作，讓學(xué)生通過實(shí)踐制作，掌握電路設(shè)計(jì)的技能，了解工作流程，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效融合。
2.3有效融合理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的專業(yè)能力
理論與實(shí)踐相結(jié)合是高職院校教學(xué)中的重點(diǎn)，所以，在平時的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)自身的教學(xué)特色，合理安排電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)課程，不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的目標(biāo)。高職院校可以把電子設(shè)計(jì)自動化課程與綜合實(shí)訓(xùn)、模擬、數(shù)字、畢業(yè)設(shè)計(jì)等活動有效結(jié)合起來，讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)理論知識，掌握實(shí)際操作技巧，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。同時，在實(shí)踐教學(xué)活動中，高職院校可以適當(dāng)增加教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己動手制作實(shí)物，以增強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如，在教學(xué)過程中，高職院校的教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生按照設(shè)計(jì)主題，自行設(shè)計(jì)電路，以強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的記憶，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。另外，在平時的教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)安排學(xué)習(xí)任務(wù)，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的有效性。
2.4積極改進(jìn)教學(xué)模式，合理制定評價(jià)方式
在以往的教學(xué)中，高職院校通常采用考試的方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然而，雖然書面考試成績能夠反映出學(xué)生的理論知識掌握情況，但忽視了學(xué)生實(shí)際操作能力的考察，導(dǎo)致學(xué)生的專業(yè)能力不高，所以，在新課改的背景下，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計(jì)自動化專業(yè)的實(shí)際情況，合理制定評價(jià)方式，不斷提高電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的質(zhì)量，以提升學(xué)生的專業(yè)水平，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。在教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，盡可能多地為學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會，要求學(xué)生結(jié)合理論知識，設(shè)計(jì)、制作電路，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的效果。同時，在考試過程中，高職院校可以采用書面考試與和實(shí)際操作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生根據(jù)考試要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，并且根據(jù)學(xué)生的具體情況，合理進(jìn)行評價(jià)，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的專業(yè)水平。
3總結(jié)
總而言之，電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)是理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，對學(xué)生的專業(yè)要求較高，所以，在教育教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求，合理安排電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)課程，積極改進(jìn)教學(xué)模式和評價(jià)方式，努力創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，不斷增強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的吸引力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的綜合能力。
參考文獻(xiàn)
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現(xiàn)代的電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)的主要任務(wù)是要建立一個健全的電子設(shè)計(jì)教學(xué)體系,以解決學(xué)生只是學(xué)習(xí)零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使我院電子信息工程專業(yè)的電子設(shè)計(jì)自動化教育緊跟社會的發(fā)展,改變現(xiàn)今高職與社會脫節(jié)的現(xiàn)狀,必須要對現(xiàn)有的電子設(shè)計(jì)自動化專業(yè)教學(xué)課程進(jìn)行改革。
二、課程改革的思路
進(jìn)行電子設(shè)計(jì)自動化教學(xué)課改,必須要明確課程改革的思路。在課程教學(xué)改革中,應(yīng)當(dāng)貫徹以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,引入校企合作、任務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)機(jī)制。課程標(biāo)準(zhǔn)修訂和課程設(shè)計(jì)過程中要與企業(yè)緊密合作,以企業(yè)對新型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)能力的要求為課程核心。電子設(shè)計(jì)自動化課程改革的思路需要考慮到以下幾點(diǎn):
1、對專業(yè)崗位群進(jìn)行企業(yè)調(diào)研。在進(jìn)行課程調(diào)研時,要與專業(yè)調(diào)研相結(jié)合,在選取調(diào)研對象時應(yīng)廣泛選取不同性質(zhì)、不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研的方法可以采用問卷調(diào)查法,通過調(diào)研及座談根據(jù)電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)的要求,把所涉及到的職業(yè)活動分解為項(xiàng)目,再對工作項(xiàng)目進(jìn)行分析,獲得每個項(xiàng)目的具體工作任務(wù),并對完成此項(xiàng)任務(wù)所需要的職業(yè)能力作出詳細(xì)的描述。
2、以工作過程為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境實(shí)施的教學(xué)資料、教學(xué)方法與組織。在教學(xué)方法上,不拘泥于某幾種教學(xué)方法,而是根據(jù)學(xué)生的個性特征及教師的教學(xué)特點(diǎn),運(yùn)用各種各樣的教學(xué)方法達(dá)到教學(xué)的目的。在教學(xué)組織上,采用模擬項(xiàng)目開發(fā)的方式,按照企業(yè)管理方式進(jìn)行項(xiàng)目管理,讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會工作環(huán)境和工作過程,強(qiáng)化學(xué)生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學(xué)生的合作、溝通能力和責(zé)任心。
3、根據(jù)行動領(lǐng)域設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域及學(xué)習(xí)情境。結(jié)合電子設(shè)備裝接工的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確定了“電子設(shè)計(jì)自動化”這一行動領(lǐng)域?qū)?yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容,再按照學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律將學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分為5個學(xué)習(xí)情境,構(gòu)成5個學(xué)習(xí)情境組成的學(xué)習(xí)情境庫,方便對不同基礎(chǔ)的學(xué)生組織教學(xué)。
4、融入電子制圖員、助理電子設(shè)計(jì)師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、電子設(shè)計(jì)的主流器件、新技術(shù)、新工具等“六新”,結(jié)合企業(yè)操作技能要求和工藝標(biāo)準(zhǔn),確定課程標(biāo)準(zhǔn)。然后,根據(jù)典型工作任務(wù)的特點(diǎn),將各教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識的解構(gòu)。按照職業(yè)成長規(guī)律與認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律,以項(xiàng)目的形式,將課程分解為若干學(xué)習(xí)情景,將之前解構(gòu)的各知識點(diǎn)重構(gòu)到相應(yīng)的學(xué)習(xí)情景中,真正實(shí)現(xiàn)“用什么,學(xué)什么”。
三、改革的方法
明確了電子設(shè)計(jì)自動化課程改革的思路后,就需要采取相應(yīng)的措施方法來實(shí)施改革。筆者提出以下幾點(diǎn)改革方法建議,以供參考。
1、調(diào)查研究法。可以成立專門的課程改革團(tuán)隊(duì),深入行業(yè)企業(yè)一線進(jìn)行人才需求調(diào)研、崗位工作知識能力素質(zhì)要求調(diào)研、學(xué)生崗位工作適應(yīng)性調(diào)研、專家訪談、畢業(yè)生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、處理和分析,把用人單位對學(xué)生的要求與課程改革有機(jī)地結(jié)合起來,使課程改革與建設(shè)方案更加符合社會需要,更具有針對性和可操作性。
2、探索實(shí)踐法。探索實(shí)踐法主要是指在實(shí)際的教學(xué)組織過程中,按照課程改革方案不斷優(yōu)化教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果,特別是提高教學(xué)質(zhì)量的自我監(jiān)控能力,以實(shí)踐的方式探索適合高職信息工程類專業(yè)學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動化課程的教學(xué)方式及方法。
3、試點(diǎn)對比分析法。通過試點(diǎn)班級、試點(diǎn)教師實(shí)施課改教學(xué),記錄課程教學(xué)的過程以及出現(xiàn)的問題,主要包括學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識和課程的參與度,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,教師的教學(xué)組織是否合理,講義的內(nèi)容組織是否合理,教學(xué)資料是否充分等;然后進(jìn)行縱向的歷史對比分析和橫向的試點(diǎn)與非試點(diǎn)對比分析,找出課程實(shí)施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。
四、課程改革的特色
針對我院的實(shí)際教學(xué)情況以及設(shè)施條件,結(jié)合當(dāng)前社會對電子設(shè)計(jì)自動化人才的需求,在實(shí)行電子設(shè)計(jì)自動化課程改革時,應(yīng)當(dāng)建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學(xué)生更好的融合所學(xué)電子設(shè)計(jì)自動化知識在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
1、工學(xué)結(jié)合,“教、學(xué)、做”合一。以職業(yè)能力為核心、融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以真實(shí)工作任務(wù)為載體,創(chuàng)設(shè)“教學(xué)做”一體化的教學(xué)情境,實(shí)行行動導(dǎo)向的教學(xué)模式。
2、提出虛實(shí)結(jié)合、軟硬結(jié)合、實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)結(jié)合的新的實(shí)踐教學(xué)體系。充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,開展虛擬平臺的仿真教學(xué)。實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的校內(nèi)、校外共享。
3、學(xué)習(xí)與工作接軌,能力培養(yǎng)貫穿始終。體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)活動的“漸進(jìn)性、真實(shí)性、實(shí)用性、先進(jìn)性”,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是實(shí)際的工作過程,實(shí)現(xiàn)了與實(shí)際工作的零距離接軌。
