发布时间：2023-03-20 16:16:46
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的电子设计技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
电子技术的发展，推动各行各业的发展，应用广泛———广播通信、网络、航空航天、工业、交通、医学、消费类电子领域都离不开电子技术。众所周知的北京2008年奥运会的水立方建筑运用50万颗LED灯构成世界上最大的半导体照明工程。学习电子技术基础是适应时展之必须。高职教育不同于普通高等教育，它的专业设置和课程设置指导思想都是以服务为宗旨，以就业为导向。针对区域经济发展的要求，我们进行了广泛的市场调研，重点调研了长三角地区高职毕业生的主要就业岗位，需要具备的职业能力及从业资格证书等问题，应用电子专业的就业岗位主要有：电子产品维修工，电子产品装配工，电子产品调试员，电子产品工艺员。通过岗位的典型工作任务，职业能力分析，归纳出职业行动领域，然后根据我系的实际教学条件，实训条件，将职业行动领域转化为学习领域，构建了《电路与模拟电子技术》这门课程。同时，我们制定了课程标准。
2电路与模拟电子技术课程目标
本课程的总体目标是：通过对电路原理、常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得电路与模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。其中包括：（1）知识目标：掌握电路基本概念、基本分析和计算方法；会计算电路主要参数；掌握电路波形图画法、建立电路模型的方法；会判断器件类型、电路工作状态；（2）能力目标：培养学生正确使用常用仪表的能力；培养学生正确选择元器件的能力；培养学生检索与阅读各种电子手册及资料的能力；培养学生识读与分析电路的能力；培养学生安装和焊接电路的能力；培养学生电路测试方案的设计能力和对测试数据的分析能力；培养学生排除电路故障的能力；培养学生进行简单电路设计的能力；（3）情感目标：通过趣味案例激发学生好奇心和学习兴趣；通过学习情境挖掘学生的求知欲和创造欲，树立学生自信心。
3电路与模拟电子技术课程设计
本门课程设计的理念是：以学生职业能力的培养为最根本的出发点，理论学习以必须，够用为度,同时进行课证融合。在课程的教学过程中采用多种教学方法和手段：传统的教学法、直观教学法、探究法、启发式教学和多媒体教学手段。
4电路与模拟电子技术课程实施
在课程的实施过程中教师首先进行了学情分析：高职院校的学生学习基础普遍较差，学习能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。虽然学生对电类专业课入门的学习具有一定的兴趣，但这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时地激发。所以在教学过程中，教师要力求做到将深奥的知识浅显化，抽象的知识形象化。课程的重点难点是半导体器件，放大电路，负反馈。教师对重点、难点的处理方法有：（1）传统的讲解法；（2）直观式教学；（3）配合flas演示；（4）通过万用表测试加深理解；（5）创建学习情境。例如:在半导体器件的讲解部分，可采用直观式的教学法，带领学生认识各种不同的二极管，三极管。对于三极管的讲解，配合万用表测试加深理解。下面以一次课实验课———三极管电流放大特性为例，来说明课堂的教学组织。三极管的电流放大特性这节内容是深入模拟电子技术部分的第一道难关。学生只有深入到心里层面去理解了这节内容，才可以举一反三去理解后续学习的电子元器件。教师采用基于工作过程“教、学、做”一体化的教学设计，把启发式教学贯穿整个教学过程，通过探究实验操作和多媒体仿真，把抽象的理论知识难度降低，达到突破难点，帮助学生化难为易，让学生轻松愉快充满信心地完成学习。
5考核方案
课程的考核方案根据学院教务处的要求，期中成绩占30%，平时成绩占30%，期末成绩占40%。平时成绩包括：课堂考核，课后作业，单元测验。在学期结束前另有为期一周的教学实习，教师根据维修电工的考试内容结合实际情况申报，并由系部统一采购实习耗材。实习的考核分为：优———电路功能完全实现，性能优良，工艺精美。良———电路功能基本实现，性能优良。中———电路功能基本实现，性能不够稳定。及格———在教师辅助制作下，电路功能基本实现。不及格———电路功能未实现且学习态度有问题。
6教学评价
课程的教学评价包括：校内督导评价，同行专家评价，教师自我评价，学生评价。
7课程特色及展望
关键词：无线发射FSK射频发射器nRF902
1概述
nRF902是一个单片发射器芯片，工作频率范围为862～870MHz的ISM频带。该发射器由完全集成的频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成。由于nRF902使用了晶体振荡器和稳定的频率合成器，因此，频率漂移很低，完全比得上基于SAW谐振器的解决方案。nRF902的输出功率和频偏可通过外接电阻进行编程。电源电压范围为2.4～3.6V，输出功率为10dBm，电流消耗仅9mA。待机模式时的电源电流仅为10nA。采用FSK调制时的数据速率为50kbits/s。因此，该芯片适合于报警器、自动读表、家庭自动化、遥控、无线数字通讯应用。
2引脚功能和结构原理
nRF902采用SIOC-8封装，各引脚功能如表1所列。
表1nRF902的引脚功能
引脚端符号功能
1XTAL晶振连接端/PWR-UP控制
2REXT功率调节/时钟模式/ASK调制器字输入
3XO8基准时钟输出（时钟频率1/8）
4VDD电源电压（+3V）
5DIN数字数据输入
6ANT2天线端
7ANT1天线端
8VSS接地端（0V）
图1所示是nRF902的内部结构，从图中可以看出：该芯片内含频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等电路。
通过nRF902的天线输出端可将平衡的射频信号输出到天线，该引脚同时必须通过直流通道连接到电源VDD，电源VDD可通过射频扼流圈或者环路天线的中心接入。ANT1/ANT2输出端之间的负载阻抗为200～700Ω。如果需要10dBm的输出功率，则应使用400Ω的负载阻抗。
调制可以通过牵引晶振的电容来完成。要达到规定的频偏，晶振的特性应满足：并联谐振频率fp应等于发射中心频率除以64，并联等效电容Co应小于7pF，晶振等效串联电阻ESR应小于60Ω，全部负载电容，包括印制板电容CL均应小于10pF。由于频率调制是通过牵引晶振的负载（内部的变容二极管）完成的，而外接电阻R4将改变变容二极管的电压，因此，改变R4的值可以改变频偏。
将偏置电阻R2从REXT端连接到电源端VDD对可输出功率进行调节。nRF902的工作模式可通过表2所列方法进行设置。
表2nPF902的工作模式设置
引脚
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式（睡眠模式）GND---
时钟模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK数据VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK数据
在FSK模式时，调制数据将从DIN端输入，这是nRF902的标准工作模式。
ASK调制可通过控制REXT端来实现。当R2连接到VDD时，芯片发射载波。当R2连接到地时，芯片内部的功率放大器关断。这两个状态可用ASK系统中的逻辑“1”和逻辑“0”来表示。在ASK模式，DIN端必须连接到VDD。
时钟模式可应用于外接微控制器的情况，nRF902可以给微控制器提供时钟。它可在XO8端输出基准时钟，XO8端输出的时钟信号频率是晶振频率的1/8。如晶振频率为13.567MHz，则XO8输出的时钟信号频率为1.695MHz。
在低功耗模式（睡眠模式），芯片的电流消耗仅10nA。在没有数据发射时，芯片可工作在低功耗模式以延长电池的使用时间。电路从低功耗模式转换到发射模式需要5ms的时间，从时钟模式转换到发射模式需要50μs的时间。
图2nRF902的应用电路
在现实当中，电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑，在一般情况下，硬件的设计要放在软件设计的前面，根据实际电气工程的需要，对电子元器件进行针对性选择，第一步，应该设置一个中央服务器，将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心；第二步，对的辅助设备进行选择，比如控制器以及传感器；第三步，对所有设备进行连接，组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。然而在实际的电气工程及其自动化设计时，不仅要遵循以上说的理论，还要根据实际的情况，包括环境、空间等因素，对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的，电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计，因此，对硬件的安装也有着相当高的要求，设备的体积不能过大，也不能过小，过大会导致空间的拥挤，过小又会影响操作，所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察，然后，根据实际的数据，对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后，还要设计相应的软件系统，现进市面上，有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化，企业都会选取优质的软件公司，这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用
电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障，所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的，但是由于社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，变电站的电力设备也逐渐增多，并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂，为了确保电网的安全运行，电业部门，投入了大量的人力物力和资金，将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中，应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备，应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆，使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分，进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率，所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
2.2电气自动化技术在电网调度中的应用
我国设置的电压大多是220v的，很多设备都是在此电压下能够正常工作的。有很多设备在正常状态下会发生漏电现象，但是人体与地面的绝缘度低，如果通讯设备被人接触之后就会形成一个电路，一个由设备、人体、地面构成的电路，如果漏电严重就会造成人员伤亡，想要确保通讯设备的安全，与地面接触良好，就必须接地体的电阻小于4欧姆，简单说来，接地体必须严格安装，可以选择一块小钢板，必须导电性好的，性能适合就可以，把接地体埋进地底两米以下，用导线连接，作为引线与通信设备连接，接地体周围撒上盐在进行掩埋，这样是为了增强其导电性。
2接地技术的干扰方法
大多数没有接触过接地技术的人来说，可能对接地技术理解不正确，认为家用电器和电子通信接地是一样，就是用一根导线将带电导体与大地相连，把线放入地下就可以了，其实不然，这样是不科学的，这样的接地方式会成为共莫干，共莫干是一种通讯干扰方式，共模干扰的形式包括：尖峰干扰、射频干扰等一列方式，如果运用到电子设备中会发生意想不到的后果，如果电流过大的话，会造成通信混乱，严重的会毁坏通信计算机系统的逻辑算法，造成计算机崩溃。如果一个电子设备正常工作时，导线上的电压的压差很低，电路设备的符合较大，在启动时，导线存在内阻，当接地出现错误时，此时线路上电压就会出现错误，从而产生干扰，线路尽管还会提供给系统正弦波形，但不能良好的除去干扰，因此，除去共模干扰的前提条件为正确的接地方式。
3接地技术的含义
接地技术发展到现在已经非常成熟，连接的方式很多，其中有一种是分散连接方式，这种方式是让设备和各个通讯系统分别并相互分离，所以分线很多，各个地线难免会交叉，从而导致分散接地会受到干扰。所以在连接方式中，并联接地才是一种较好的接地方式，这样不会出现交叉、环形回路，就不会有任何通讯线路进行干扰。接地的方法种类很多，但通畅就用就用两种，其中有直流悬浮，这种方法可以避免与地表接触，这样保证不会触电，当通讯设备的电路中交流地与直流地相连接，就会引起电压干扰。所以，交流地和直流地要避免这种事情发生，不让他们接触。如果电阻小的话，设备的数字电路和地面相连，可以减少电路耦合。这种方式可以弥补直流悬空的不足，因为他们是相分里的，不会与之交叉，这样就很好的处理干扰和静电，起到保护作用，更好的让电子设备保持通信状态，并且信号很好。
4接地技术的抗干扰
接地技术要想抗干扰，有一种方法是减小电阻，阻抗是有电阻和电感组成的,所以电阻在抗干扰方面具有一定的作用，不过是在低频电路中。地线的电阻公式是：RDC=PS／A。由此的得知电阻率、导体的长度、横截面积有着密切的联系。不管是横截面积还是导体长度其中一个改变，都会产生影响，从而会产生很多种减小干扰的方法。如果在高频的电路中，电感是一个可以进行抗干扰的方法，它和地线长度有着一定的联系，在截面一样的情况下，圆的比片状的导电性要好，根据这一点可以改变电阻的大小，从而可以避免干扰设备。还有有一种情况为地环路干扰，因为在降低阻抗的同时，大量的地环路也出现了，因此还要谨记，凡事都有利有弊，选择适当的接地方式，降低不必要的干扰。
5结语
数字生态城的内涵
“数字生态城”是数字与生态两方面的深度融合。数字生态城并不简单等于“数字城市”+“生态园林城市”。生态城市是指一个复杂的人工复合生态系统，需要城市具有高度发达的经济、良性循环的生态、繁荣昌盛的社会、体系完善的社会保障和安居乐业的人民，需要生态环境及人居环境清洁、优美、舒适、安全，且失业率低，高新技术占城市经济主导地位，技术与自然达到充分融合，最大限度地发挥人的创造力和生产力，有利于提高城市文明程度的稳定、协调、持续发展。数字城市是信息化技术在现代城市集成创新应用的综合体系，具有对城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能，对城市基础设施、功能机制进行信息自动采集，进行动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。而数字生态城则是数字理念和生态理念在城市复杂系统中的融合应用，主要结合了三方面基本理念：一是运用数字理念高度整合服务和管理。
主要涵盖卫生保健、教育、商业、智能化运输、物流与建筑、城市管理和服务供应等领域，实现数字化与可互动的信息服务。二是运用生态理念确保可持续发展思想在城市经济、社会等各方面落实。生态理念将涵盖城市建设、发展的各个层面。这些措施包括产业的生态化建设、经济的生态化运行、能源的可再生利用、废弃物的循环处理、资源的产出率不断提高等。三是运用城市理念实现多样化功能。数字生态城严密的城市结构将有助于抵御因社会变化和宏观经济条件变化带来的负面影响。实现高效物流，创新的工作与生活环境以及多样化的城市功能。城市数字生态化建设需要对城市系统的地理环境、基础设施、自然资源、产业发展、经济结构、人文景观、生态环境、人口分布、社会和经济状态等各种信息进行有机整合；运用信息化技术进行数字化采集与存储，动态监测与处理；在生态化和数字化理念方面进行深层融合与挖掘，对各种关键问题进行有效识别、动态模拟、准确预测。数字生态城的建设和标准设立应具有区域发展特色。
数字生态城已经成为城市规划和发展的新趋势，自江西省共青城市首次提出后，北京门头沟、江苏省丹阳市等地也陆续提出建设目标，天津中新生态城、唐山曹妃甸生态城、上海崇明岛生态城等也不断融入数字元素。“数字生态城”的建设从发达地区到欠发达地区，有南方、北方、东部、西部等来自不同城市发展基础的因素，其建设过程和标准设立只有融合当地的城市建设基础、产业布局基础、人口分布基础才能构建出适合地方发展的城市需求，才能引领城市的可持续发展。
数字生态城的特征要素
城市系统的基本功能主要有三个方面：一是生产，即为社会提供物资和信息产品；二是消费，即为城市具有利用域内外环境所提供的自然资源及其他资源，生产出各类“产品”（包括各类物质性及精神性产品）；三是调节，即保证城市自然资源的永续利用和社会、经济、环境的协调发展的能力，使城市综合系统具有消除和缓冲自身发展带来的不良影响能力。围绕这三个方面基本功能，数字生态城将建成以下7个要素平台。
（1）城市综合环境管理监控平台。由政府引导、社会参与，使城市“废弃物”减量化、无害化、资源化、产业化和社会化，在政府与居民、企业三者之间形成良性互动循环的新型关系。
（2）城市土地生态功能监控平台。土地生态系统是土壤、地形、水文和空气为环境气质和一定相应的生物群落组成一个紧密实体的生态系统，科学技术、政策导向等因子对土地生态系统具有重要影响。因此要对每个用地单位所占土地的物质生产力、自然生态服务和社会生态服务效果进行年度生态监控，促使可更新能源利用率、环境净化能力、废弃物循环利用率以及生物多样性维持能力等自然生态服务功能优于或至少不低于原土地的功能。
（3）城市生态系统监测信息化平台。建立多个政府相关部门参与的生态监管和环境影响评价服务发展平台。依托现代通信技术，构建环境公共信息网、环境质量预警网及环境决策支持系统，及时实施对自动检测、远程监控、信息、决策分析等功能，为城市管理提供科学依据。
（4）城市综合管理信息平台。整合城市规划、建设、城管、公安、文化、卫生等部门的相关信息资源，建立城市综合管理信息平台，逐步在决策分析、任务派遣、目标考核等方面实行数字化管理。架构上分为两个层级。一级指挥中心主要负责事件受理派发、应急指挥调度、工作绩效考核、辅助决策分析等工作；二级指挥分中心主要负责信息上报、事件处置、应急响应等工作，耦合执法、应急、服务等政府职能部门。在功能上，主平台下设城市常态综合管理、应急管理协调、统计分析及辅助决策、综合应用支撑四个部分。
（5）城市生态保育发展平台。严格遵循自然规律，依据城市自然环境基础条件，找到当前的城市与自然生态相融共生状态下的城市差距，建立发展水、土、气、生、矿的自然生态修复、涵养、保育业。
（6）生态环境社会监督平台。建立环境质量、环境管理、企业环境行为等信息的公开力度，维护公众的环境知情权、参与权和监督权。
（7）区域产业共生发展平台。把城市生态系统各要素的平衡协调、和谐共生、生态资源可持续性作为重要尺度，建立绿色国民经济核算制度，建立城市产业共生发展信息平台，从根本上解决经济发展与环境资源之间的尖锐矛盾，缓解由于环境污染和资源短缺、破坏而造成的生态脆弱和生态失衡，使城市最终走向产业良性循环轨道，最大程度上从源头减少排放量。
数字生态城与城市可持续发展的关系
城市可持续发展，从社会角度来看主要是追求经济效益、社会效益和生态效益的动态平衡；从资源角度看是城市资源的保护、开发、循环、修复及再利用的动态系统平衡；从环境保护角度看主要是强调利用生态规律和数字化技术手段来科学解决城市发展过程中的环境问题。城市可持续发展在《21世纪议程》中指出其主要着眼于居民生活质量和城市生态质量两个方面，其核心是协调处理城市社会、经济发展与资源环境三者之间的关系，具体包括城市化速度与质量、城市管理手段、城市产业结构和经济发展及城市基础设施、城市功能、城市能源利用效率和资源产业率等。
1具有相关协调性数字生态城和城市可持续发展两者有着共同的作用对象，那就是实体城市，但两者之间也有着不同的概念和研究背景。城市可持续发展的核心问题是如何协调人口资源环境与经济社会发展之间的协调关系。而数字生态城指的是利用信息化手段和生态系统理念构建低排放、高循环、高智能的城市。可持续发展思想必须始终贯穿整个数字生态城建设和发展过程之中，可以说两者相互渗透、相互作用。
（1）数字生态城将是城市可持续发展的新兴动力。
数字生态城建设体现了最先进的生产力和科技水平及最系统的思维，是城市可持续发展的未来发展方向和新兴动力。数字生态城对城市可持续发展的积极推动主要在以下几个方面：一是提高传统产业的生产效率。通过对城市传统产业进行产业生态化和产业信息化改造，提高生产效率和管理水平。二是创造城市经济发展新的增长点。数字生态城作为高新技术集成应用的基础平台，其建设和发展过程本身会壮大高新技术产业，为城市经济发展创造新的活力。三是提高城市管理水平。数字化的管理为城市综合管理提供了便捷条件，对提升城市管理水平具有很好的推动作用。四是协调城市可持续发展。数字生态城可以在顶层设计角度进行协调人口、资源和环境的关系，更加有利于解决城市可持续问题。数字生态城建设通过信息化和生态循环技术及产业共生理论改造城市传统发展模式，优化现有经济结构和产业结构，减少“三废”排放，将改变城市环境保护和经济发展之间原有的矛盾性和不适应性，最终实现经济发展和环境保护的相互平衡。
（2）城市可持续发展为数字生态城建设提供了基础条件保证。
城市可持续发展为数字生态城建设提供最基础的支持。首先，可持续发展的城市为数字城市建设提供人力资本和智力支持。其次，可持续发展城市的经济基础为数字生态城建设提供了重要保障。最后，社会和谐，生态平衡、环境优化、美化的城市为数字生态城健康运行提供了很好的环境基础。
2具有偏好冲突性
数字生态城市的城市发展动力和社会的信息化转型，引发短期产业发展冲突性。传统城市各类社会组织和经济形态均为城市的建设和发展发挥过巨大的推动作用。但在进行数字生态城建设转型中，这些组织和管理形式及产业形态可能已经不能适应城市更高层次发展的需要。尤其是一些曾在城市发展中起过支撑作用的大型企业，可能由于不能实现转型而丧失竞争力。同时，由于数字生态城的经济将从规模经济向效率经济转化，从劳动力密集型产业向科技密集型产业转化，城市人口的显形失业和隐形失业都会相对上升，部分产业甚至会出现严重的失业问题。目前我国大多数城市仍处于以工业化为主导的建设过程中，在这种背景下，进行数字生态城建设对这种冲击就显得尤为严重。
关键词：EDA，频率计，VHDL硬件描述语言，CPLD
1. 前言
EDA(Electronics Design Automation,电子设计自动化)技术是现代电子学的标志，是微电子设计领域的一场革命,而基于EDA技术的芯片设计正成为电子系统的主流。随着微电子技术的迅猛发展，电子设计技术跨过了三个阶段。①20世纪五十年代：小规模集成电路（SSI）和中规模集成电路（MSI）用来设计硬件系统；②七十年代：以微处理器为核心的软件编程设计；③八十年代末至今：硬件系统集成设计，即系统芯片(SOC)和专用集成电路(ASIC)设计，是21世纪微电子技术发展的重点。
本文主要阐述了采用先进的EDA工具MAX+plusⅡ对10MHz自动频率计进行设计的过程。论文参考。在此设计中我们采用现在国际流行的VHDL硬件描述语言对CPLD进行编程，并通过MAX+plusⅡ平台对设计进行仿真验证，最终完成设计的要求，用单片CPLD实现10MHz频率计的功能。
2. 单片自动频率计的设计
数字化、智能化、自动化和小型化是现代测量仪器的发展方向。论文参考。具有50多年发展历史的频率计是实验室中常用的仪器之一，它已成为一种典型的数字化、智能化、自动化的测量仪器，并越来越趋于小型化。单片自动频率计以单片可编程器件为载体，利用VHDL语言，实现10MHz以内频率的自动测量。该频率计用可编程器件一片，10MHz晶体振荡器一块和4位七段LED显示器。
2.1 自动频率计的结构
随着我国高等教育由“精英化”向“大众化”的发展，不少师范院校增设了电子信息类专业.在西部大开发战略的实施下，为适应社会对应用型人才的需求，我院也增设了电子信息类本科专业.我院地处祖国西部边陲，经济和文化比较落后，信息相对闭塞，加之专业开办较晚，所以专业基础相对薄弱.近年来，在院系的努力下，我院电子信息专业的建设取得了一定的进展，但和专业的培养规格要求相比，还有一定差距.尤其在实践教学体系和实践教学内容安排等方面，都与专业升为本科后的人才培养要求不太适应.主要表现在：电子信息科学与技术本科专业的实践教学体系尚未完全建立；实验课程体系不够合理,实验教学内容和手段落后；实验教师队伍梯队建设薄弱；实习基地建设相对滞后，除课堂教学外,课外缺乏提高学生专业能力的有效方法及手段，缺乏培养学生综合开发能力和创新能力的环境和条件；设计类教学环节、毕业设计（论文）环节还需进一步完善和规范；不够重视培养学生的综合设计能力和工程实践能力，学生的专业综合素质和实践能力得不到明显提高[1].实践教学环节在高等教育中是培养学生理论联系实际，增强动手能力和创新能力的重要手段.如何尽快实现从专科到本科的顺利接轨，提高实践教学质量，为下一次本科合格评估做准备，改革实践教学尤为重要.
2实践教学改革
2.1建立并完善科学的实践教学体系[2]
建立科学合理的实践教学体系,能充分利用实践教学资源，培养学生的动手能力、独立分析问题和解决问题的能力、创新能力，进一步提高实践教学质量.实践教学包括实验教学、课程设计、实习实训、工程实践、毕业设计（论文）等环节.
2.1.1在实验教学中，将实验课程进行单独设课，独立考核，并将实验课程划分为基础性实验、综合性性实验、提高设计性实验、应用开发性实验、创新性实验五个模块.不同模块在教学内容、方法等方面进行区别，保证实验教学的课时，提高学生实验学习的积极性和主动性，提高实验教学质量.
2.1.2将课程设计从实验教学中分离出来.课程设计是在实验教学的基础上进行的，但又不同于实验教学，学生要经过查阅资料、设计并论证方案、制作作品等过程，许多任务都是在课外完成的.课程设计从实验教学分离，单独教学，有利于灵活安排实验时间和实验场地，充分利用实验室资源，提高设备利用率.
2.1.3将实习实训、工程实践、毕业设计（论文）等环节与实验教学要区分开来，单独组织教学.我院地处祖国西部边陲，实习基地建设相对滞后，必须加大校内外实习基地建设力度，并将校内外实习基地充分结合起来.学生可以先在校内电子设计实验室和电子制作实验室进行初步实训，然后在到校外实习基地进一步实习实训、工程实践.校外实习不能流于形式，要让学生深入公司、工厂的研发及生产一线，了解电子产品的研发和生产工艺流程，锻炼学生的研发和生产操作能力.将毕业设计和实习实训、工程实践结合起来，使学生所学理论和实际结合起来，避免学生重理论轻实践、纸上谈兵，培养学生的科学研究能力和综合开发能力.
2.2优化实验教学内容，改革实验教学方法和手段
实验教学内容的改革，是实践教学改革的关键所在.实验教学内容的优化，必须与专业教学体系、实践教学体系相适应，按培养学生的实践能力、创新能力的要求进行.
2.2.1改革传统实验教学模式
实验教学是实践教学的基础，实验教学改革按照“厚基础、宽口径、重能力、重创新”的原则进行.传统实验教学主要存在实验教学内容陈旧、实验课程缺乏整体性和层次性、实验教学模式单一、实验项目和过程模块化等弊端[3].针对传统实验教学的弊端，我们从以下几个方面进行改革.
2.2.1.1修改实验教学大纲，自编实验教材
电子信息类专业发展速度快，知识更新周期短，因此为适应社会对人才的实践能力和创新能力要求，要不断修订人才培养方案和实验教学大纲.电子信息类专业实验统编教材较少，就现有的统编实验教材来看，其内容往往滞后于新知识和新技术的应用.各学校使用的仪器设备生产厂家不一样，也难于使用统编实验教材.虽然仪器设备生产厂家配套了实验指导书，但与实验教材的要求相比，差距很大，不能直接当教材使用.因此，应该结合我们自己的实验仪器设备和厂家配套的实验指导书，编写好与自己学生实际情况相符合的实验教材，这是培养学生实践能力的重要内容.
2.2.1.2改革实验教学内容
目前，我们所开设实验基本是验证性实验.虽然在每门专业课中都开设了一个综合性（设计性）实验，但基本是验证性实验的改版，并非是真正的综合性（设计性）实验.因此必须重新修改实验内容，真正增加综合性实验、提高设计性实验、应用开发性实验、创新性实验，重新划分它们的比例.突出综合性实验、提高设计性实验、应用开发性实验、创新性实验的位置，增加工艺操作性实践，培养学生的综合设计能力、工程实践能力和创新能力.针对验证性实验过程过于模块化的缺点，适当增加分立元件实验，培养学生的焊接能力和动手能力.我们验证性实验内容有些呆板，应该修改部分实验内容，增加培养学生独立思考、分析问题、解决问题能力方面的内容.
2.2.1.3改革实验教学方法和手段
现有的电子信息类专业实验教学，基本上是填鸭式的教学方式,是理论教学的补充，只适用于验证性实验.上实验课之前，学生按照实验讲义进行预习.上实验课时，为了完成教学任务，教师按实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容以及实验步骤、数据处理等进行讲解，只要求学生按部就班地操作即可[4].最后，学生按照老师讲的去操作并记录数据，教师进行辅导，课后学生照抄实验讲义，完成实验报告.这种传统实验教学模式，培养了学生的动手操作能力，但没有考虑学生的个性差异，不能调动学生的积极性、主动性、创造性，显然与培养高素质应用型人才和创新型人才的战略目标不相适应.在实验教学中，我们引入EDA技术.EDA技术在实验教学中，特别是在综合电子设计实验教学中越来越发挥着重要作用[5].在上实验课前，可以让学生用EDA软件先做仿真实验.学生根据自己具体情况，可以反复进行多次仿真实验.仿真验证后，再让学生到实验室做实验.这样，学生做实验的时候会更有针对性，更容易发现问题和解决问题，实验更容易进行，从而大大提高了实验教学的效率.另外，利用EDA软件及开发平台，可以让学生做自选型实验和创新型实验，有利于培养学生的实践能力和创新能力.对于综合性实验项目,我们要求学生自己制订实验方案并选择仪器设备,独立进行实验并完成实验报告；对于设计性实验项目,我们要求学生自己进行需求分析和项目设计,自己进行仿真和实做实验，独立进行调试并完成实验报告.
通过开放实验室,充分利用课外时间，将仿真实验和实做实验相结合,有效地促进学生的自主学习和主动实践.例如在电数字电路实验教学中,学生按教师要求自主选择实验项目,在课外进行设计,在电子仿真实验室进行仿真,在课外制作作品,在课内调试并由实验教师验收,课外完成实验报告.通过这样的实验过程,学生实验的主动性、工程实践能力、专业综合素质提高了.大多学生反映实验难度大,但收获大，实验兴趣也得到相应提高[6].这种实验比验证性实验要花费更多的时间，根据我院学生实际情况，每门实验课程只安排1-2个此类实验，学生就会获益很多.在教学手段上，积极采用现代化教学手段，开展CAI软件多媒体教学、仿真实验教学，建立虚拟实验室进行虚拟实验，充分发挥校园网优势，开辟网络实验教学平台.
2.2.2加大实验室开放力度
开放实验室，是保证学生自主实验的重要措施.它使学生在把握整体实验时间的前提下，可以有充分的自由支配自己的实验进程.目前，虽然我们开放了实验室，但开放时间、开放范围很有限.今后应该在实验内容、实验时间等方面全方位开放实验室，实行开放式教学，打破时间、空间的限制.我院是民汉合校，民族学生多，他们相对专业基础较弱.大力开放实验室，可以使民族学生充分利用课余时间进一步提高实验能力，弥补课内学习的不足.实施实验室开放教学，允许学生根据自己的实际情况，在规定的实验时间内弹性地选择不同的实验内容.实验室开放后，可以给学生提供进行创新实验的环境，可以使学生真正成为学习的主体，身临其境，感受实验的乐趣.
2.2.3加强实验教师队伍建设
实验教学需要有一支业务能力过硬、结构合理的专职实验教师和实验技术人员.由于实验教学的从属地位,实验技术人员一直被看为教学辅助人员,这在一定程度上影响了实验技术人员的工作积极性,导致实验人员梯队不合理,队伍不稳定,直接影响了实验教学的质量.要提高实验教学质量,应该重视实验教师队伍建设,对实验指导教师提出更高的要求，他们要有很强的责任心和事业心,要不断学习提高业务能力和科研能力.实验指导教师除给学生授业与解惑上,更重要的是要培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生的创新思维能力.目前，我院实验课基本由理论课教师兼任，需要引进学历高且实验技术过硬的人员,形成一支结构合理、实验技术高的实验教学梯队，培养和稳定实验教学师资队伍.
2.3加强工程实践，提高学生综合素质
电子信息学科发展迅速，实践性很强，因此必须加强工程实践,培养学生工程意识和创新精神,提高学生综合素质.工程实践由课程设计、实习实训、毕业设计（论文）组成.电子信息科学与技术专业升为本科后，我们成立了电子设计实验室和电子制作实验室，开设了课程设计.但给学生的课程设计任务缺乏灵活性、综合性.针对专业特点,课程设计任务要增加灵活性，指导教师不再编制统一题目，只提出课程设计总体要求和预期效果，让学生结合自己的兴趣自拟题目，教师进行审核和指导，提倡设计方案的多样性，这样可以充分调动学生的积极性，使学生有较大的创造空间.对于实训，我们以电子设计实验室和电子制作实验室为工程训练基地,让学生进行两周左右的工程训练，让学生练习焊接、电路版的设计与制作等电子产品制作工艺.通过收音机、报警器等电子产品的组装和调试,对学生进行必要的职业技能培训.毕业实习(生产实习)是工程实践的重要环节.由于我院地处祖国西部边陲，校外实习基地建设相对滞后.目前，我们虽然建立了8个校外实习基地，但大部分是应用型实习单位，研发型、生产型单位很少.我们应该加强与内地的联系，争取在研发型、生产型单位多建立实习基地.我们制定了较为完善的实习制度，采用集中实习和分散实习相结合的方式，鼓励学生到研发型、生产型单位实习，取得了较好的实习效果.毕业设计（论文）是常重要的实践教学环节，它检验学生对专业理论和专业技能的掌握情况，培养学生的综合开发能力、科学研究能力和创新能力.以前，我们的毕业设计题目基本是教师出题，学生选题，理论性题目多，实际制作性题目少，造成学生纸上谈兵多，实际设计制作少，工程实践能力得不到进一步提高.为此，我们对毕业设计（论文）进行了积极的探索（.1）学生从实习单位或即将分配去的工作单位选题，选题要结合专业和单位实际需要，体现理论与实践的结合.学生到单位完成毕业设计（论文）,参加实际项目研究与开发,单位工程师与学校教师共同指导,回校进行设计（论文）答辩（.2）教师从自己的科研课题或技术开发中选出题目,指导学生独立完成.有利于激励学生的独创精神，培养学生的创新能力.(3)结合实习实训内容，学生自主设计题目,教师修改审定，指导学生独立完成毕业设计（论文）.这样调动了学生学习的积极性和创造性，使学生的知识和能力得到升华,创新能力得到提高，毕业论文设计（论文）质量逐步提高.
2.4以电子大赛为契机，培养学生的创新能力
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革[7].竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作.为了提高实践教学质量，培养学生的工程实践能力、创新能力，我们积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛，狠抓电子竞赛,促进教学改革，尤其是实践教学改革.对于参加全国大学生电子设计竞赛，在电子信息专业为专科时，我们就做了积极准备.一方面，建立了电子信息科学与技术专业各教学环节的质量标准，并严格执行.另一方面，本着“厚基础、强能力、高素质”的原则，制定了不间断的《电子信息科学与技术专业学生实践技能训练方案》，从大一开始，逐项培养学生电子信息科学与技术专业的基本技能，确保了人才培养的质量.同时，第二课堂科技创新实践活动成效显著.一是成立了电子设计创新协会，在教师的指导下，定期开展活动；二是成立了家电维修兴趣小组，举办“电子协会志愿者学雷锋，家电义务维修”活动，利用节假日走入社会，为喀什群众维修电器，为喀什的企事业单位、公司维修仪器设备，既锻炼了学生的专业实践能力，也受到了喀什各族群众和有关单位的一致好评.
专业升为本科后，我院高度重视电子设计竞赛，成立了竞赛领导小组,精心组织,集中领导,统一安排.精选了多位理论基础扎实、实践经验丰富、专业面广的教师组成指导和培训队伍,精心制订培训计划和竞赛方案.我们提供了培训和竞赛实验场地、实验仪器设备和元器件材料,为竞赛的成功提供了可靠的保证.大赛开始半年前，我们在学生中进行了广泛深入的动员，组织学生进行为期三个月初训,主要是基本知识、基本技能的训练.在此基础上选拔出30人左右进行为期二个月的第二期集训，主要进行单片机开发应用、FP-GA开发应用、嵌入式开发应用、电子系统集成与设计的培训.最后经过考试和考核从中选出20人左右进行为期一个月的第三期强化训练，进行实战模拟.培训结束后,组织4个队(12人)参加全国大学生电子设计竞赛.我们的宗旨是：“重在参与”，“勇于竞争”，培养学生理论联系实际的能力、动手能力、工程实践能力、创新能力和协作精神，鼓励广大学生积极参加课外科技活动.2009年9月与2011年9月，我们两次组队参加全国大学生电子设计竞赛，获得自治区二等奖、三等奖各二项的成绩.以后除参加全国大学生电子设计竞赛外，我们还要组织学生参加学院电子设计大赛、全国大学生嵌入式设计大赛、“毕昇杯”全国电子创新设计大赛，进一步提高学生的创新能力.
关键词：电子设计大赛；课程体系；教学内容；创新能力
作者简介：李稳国（1977-），男，湖南新邵人，湖南城市学院通信与电子工程学院，讲师；崔治（1982-），男，湖南益阳人，湖南城市学院通信与电子工程学院，讲师。（湖南益阳413000）
基金项目：本文系湖南城市学院教学改革研究项目（湘城院发[2011]46号13）、湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2009]321号305）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0115-02
面对科学技术的迅猛发展，摆在每一位教育工作者面前的任务不仅是传授系统的知识，另一个更为深远的任务是要培养学生能适应今后就业所需要的各种能力，包括阅读自学能力、探索发现能力、实际操作能力、逻辑推理能力、独立工作能力和创新开拓能力。[1-5]由国家教委高教司倡导并组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2010年已经成功地举办了9届。[2-3]大学生电子设计大赛是高校高层次学科竞赛之一，它对培养大学生的实践创新意识与基本能力有着十分重要的作用。但从每年参赛的情况来看，学生在比赛当中出现了诸多问题，针对出现的种种问题，如何对学生进行专业能力和创新能力的培养，是在高校当中日益突出并亟待解决的问题。[3-6]
本文以本校往届电子设计大赛和研究性创新性项目的实际数据和情况为基础，通过大学生电子设计大赛的组织培训和对大学生研究性创新性项目指导的实践经验，探讨如何通过大学生设计大赛这种新的思路来培养大学生的实践创新能力。
一、大学生电子设计大赛的组织与策略
依托大学生电子设计大赛系统地培养学生理论联系实际的能力，培训学生的创新能力，需要对大学生电子设计大赛进行系统的组织。
首先，成立大学生电子设计与制作兴趣小组。成立大学生电子设计与制作兴趣小组有三个最主要的目的，一是提高大学生的实践动手能力与创新能力的兴趣；二是为大学生实践动手能力和创新能力提供基础的平台；三是为将来大学生电子设计大赛提供必要的人才储备。
其次是选拔大学生电子设计大赛的参与人员。选拔大学生电子设计大赛的参与人员可以在大学生电子设计与制作兴趣小组基础上，以校级或是电子信息等相关专业所在的院系为单位，举办比较基础的电子设计与制作大赛，从中选出成绩优异或动手能力较强的学生作为参加电子设计大赛的人员。在选拔过程中，可以采取动态的方式：一方面，对成功入选者中积极性高、动手能力强的学生予以保留，不理想的劝其退出团队；另一方面，从大学生电子设计与制作兴趣小组中选出冒尖的学生重新入选电子设计大赛团队。然后是为大学生电子设计大赛的参与人员提供足够的软硬件平台，为其提供系统的全面培训。
其后，引导与指导学生开展创新性与研究性项目的设计与研究。这里也可以从两个方面开展，一是积极支持与指导学生申报大学生研究性学习和创新性项目，以项目为依托着重培养学生的实践动手能力与创新意识。二是以社会实践需求为依托，开展创新性产品的开发和专利的申报。
二、电子设计竞赛对课程体系与教学内容改革的促进作用
从前几届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成5类，即电源类、信号源类、无线电类、简易无线电遥控系统仪器类、数据采集与控制类。所涉及的电子信息类专业的课程有：低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、单片机、FPGA和嵌入式等。[2]课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点，使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此，我们在课程体系、教学内容的改革方面进行了一些实践。
1.以电子信息学科为依托，进行机构调整与课程的整合与优化
将电子信息工程教研室、电子科学与技术教研室、通信工程以及电子信息实验室等合并，成立电子教学基地。基地开出的课程有：电子技术、低频、高频、脉冲数字电路、微机原理、单片机、嵌入式原理等。
2.建立四个层次的实验教学模式
基础实验：教学内容为基本电子器件的应用性实验。电路由学生自行安装与测试，目的是加深学生对电子技术基本理论的理解，提高学生对基础实验的兴趣。
设计性实验：教学内容为低频、高频、数字电路中各单元电路的设计及小系统设计。采用积木式、模块化结构，将设计的单元电路组合成小系统电路，完成应用电路系统的设计。目的是培养学生进行低频、高频、数字电路中各种电子电路设计、装调与测试的能力，培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。
综合设计性实验：教学内容包括电子信息类专业的信号检测、控制、传输与处理等应用性较强的综合设计性实验。目的是培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力，强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥，鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。
设计研究性实验：教学内容包括与电子信息学科相关的科研课题或学生自拟的课题（向学校申请的创新设计基金课题）；要求学生自拟设计方案并自行设计电路，应用新技术、新器件；培养学生创新设计能力及科学研究能力与新技术、新器件应用的能力；要求学生发表研究论文。[2]
三、大学生电子设计大赛对创新能力的提高及成功案例
1.大学生电子设计大赛为创新能力提供了必要的基础
大学生电子设计大赛的培训提高了学生元器件的识别、电子焊接这些基本技能，提高了学生对电子产品的设计软硬件使用能力。这些实践经验和技能是创新能力的必要基础。[7]
2.大学生电子设计大赛提高了实践操作能力
电子设计大赛既不是单纯的理论设计竞赛，也不仅仅是实验竞赛，而是一个需要参赛选手综合几方面的能力来设计、制作完成、有特定功能的电路竞赛。它既强调理论设计更强调系统实现。它考查了学生综合运用基础知识的能力，更注重考查学生的实践动手能力。电子设计大赛的竞赛题目一般都是模拟现实社会电子技术应用领域中的许多实际问题，具有很强的现实性、针对性和应用性。
3.重视学生个性发展，培养学生的团队协作能力
现代社会知识的更新日新月异，高新技术的发展突飞猛进。任何一个个人都不可能拥有足够的知识、时间和精力去完成一项复杂的系统性工作。[3]大学生电子设计大赛要求在较短的时间内完成产品的设计、制作、调试，这要求学生之间有明确的分工与合作，一个从事硬件的设计，一个从事软件的设计，一个要制作PCB版与文档的整理。这样学生的团队分工与协作能力自然得以提高，学生个性得到了充分的发展。
4.成功案例
湖南城市学院2008级学生参与2011年大学生电子设计与制作兴趣小组的人数为85人，从中动态选拔参与大学生电子设计大赛训练的人数为30人，最终定下21人组成7个队伍参加全国大学生电子设计大赛。最终7支队伍有2支队伍获得2011年全国大学生大赛全国二等奖，1支队伍获得2011年全国大学生大赛湖南赛区三等奖，4支队伍获得2011年全国大学生大赛湖南赛区优胜奖。
除此之外，参加大学生电子设计培训的学生参加第九届“挑战杯”湖南省大课外学术科技作品竞赛并获得科技发明制作B类三等奖1项，主持湖南城市学院大学生科技创新项目4项、大学生研究性学习和创新性实验校级项目3项、大学生研究性学习和创新性实验省级项目1项。大学生研究性学习和创新性实验省级项目做出了具体的产品并顺利结题，达到了同类产品的先进水平，撰写的论文被科技核心刊物录用，该项目成功结题为省级优秀。[8]
从2008级参加大学生电子设计大赛的学生的就业情况来看，提前签约的学生达45%，且签约单位好。这说明参加大学生电子设计大赛的训练能提高学生的就业率和就业质量。同时也表明经过大学生电子设计大赛的锻练，学生的实践动手能力与创新能力得到了明显的提高。
四、改进与思考
1.建立现代电子创新设计实验室
为了培养学生的创新设计能力，给优秀学生提供良好的学习与研究的环境，展现新思维、新设计的舞台，我们建立了现代电子创新设计实验室，下学期可以正式投入使用。实验室的设备先进，配置比较齐全：提供各种单片机开发系统、嵌入式和FPGA开发版、万用表、数字存储示波器、频谱分析仪以及电源。创新设计实验室面向提高班学生、兴趣小组、参加电子设计竞赛学生等优秀本科生和研究生开放。
2.因材施教，鼓励创新
在电子技术、单片机、嵌入式等实践教学环节中对有创新设计思想、能力较强的优秀学生可以免做普通实验的内容，安排难度较大的实验课题或学生自定课题，要求他们自拟设计方案，实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考，并给予较好的成绩。
3.以省级和校级研究性与创新性项目为依托提高学生的创新能力
湖南城市学院的领导十分重视和鼓励学生创新能力的培养，设立了校创新项目，提供一些必要的资金资助。省级或校级项目能够让学生切切实实地参与到项目中来，这些既能提高了学生分析问题和解决问题的能力，也提高了学生的创新能力。项目的结题还给学生必要的压力与动力，从而既快又好地提升学生的创新意识和创新能力。
五、结论
综上所述，全国电子设计竞赛对推动湖南城市学院的教学改革起到了促进作用。在广泛吸引学生参加、发现优秀人才方面起到了独特作用。通过电子设计竞赛，将有一批优秀人才脱颖而出，学生的实践动手能力与创新能力得到了明显提高，并能取得不错的成绩。当然，获奖不是最终目的，深入持久地进行教学改革，培养学生的实践能力，培养创造性的人才，全方位调动学生学习的积极性，吸引更多的学生参加，这才是参加全国电子设计竞赛的最终目的。
参考文献：
[1]陈荣华,喻成涛.浅谈电子设计大赛对大学生综合能力的培养[J].江西教育学院学报(综合),2007,28(3):60-62.
[2]谢自美,严国萍,柳键.从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养[C].全国大学 生电子设计竞赛组织委员会,2003:85-88.
[3]王艳,冯小萍.由“电子设计大赛”浅谈对学生专业创新能力的培养[J].科技创新导报,2010,(29):20-23.
[4]花海安.从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2008,8(4):86-88.
[5]丁幼春.以电子设计大赛为契机推进实践教学环节改革[J].华中农业大学学报(社会科学版),2007,(6):151-153.
