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電子設(shè)計技術(shù)精選(九篇)

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電子設(shè)計技術(shù)

第1篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

1電子技術(shù)課程的特點

電子技術(shù)課程是電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,基礎(chǔ)性強,其內(nèi)容包括模擬和數(shù)字兩個部分。該課程是電類專業(yè)重要的幾門專業(yè)基礎(chǔ)課之一,也是專業(yè)主干課程之一,在學生的知識結(jié)構(gòu)中地位極其重要,其任務(wù)是使學生獲得電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論和基本技能,為進一步深入學習電子技術(shù)以及在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。課程具有很強的工程性和實踐性,同時電子技術(shù)的日新月異的發(fā)展以及電子競賽的影響為該課程教學注入新的內(nèi)容,而后續(xù)專業(yè)課程的改革,也對電子技術(shù)課程的改革提出更高的要求。

2優(yōu)化教學內(nèi)容體系

大學生電子設(shè)計競賽是一項大學生學科競賽,反映學科的發(fā)展動向及新技術(shù)、新設(shè)備的采用,而電子技術(shù)課程的內(nèi)容明顯滯后于新技術(shù)的發(fā)展,因此課程改革的首要是從教學內(nèi)容上進行整改。自從參加首屆電子競賽以來,本校特別注重及時的總結(jié),包括召集指導教師、課程主講教師、各教學單位主管教學領(lǐng)導、校競賽專家組成員,共同探討競賽對本校目前教學內(nèi)容改革的影響。根據(jù)我校電類專業(yè)定位于培養(yǎng)工程技術(shù)人才的要求,專門成立相應(yīng)的電子技術(shù)課題組。在多年的教學實踐中,課程組一方面注重基本理論、基本知識、基本技能,突出基本概念、基本原理、基本電路、基本方法的教學,打好基礎(chǔ),另一方面,課程的教學要適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和進步,要適時而又適度的將電子技術(shù)發(fā)展的新的成果及電子競賽的內(nèi)容予以體現(xiàn)。在教學實踐中,不斷優(yōu)化課程體系,適當?shù)娜趸艘恍┓呛诵膬?nèi)容,強化核心內(nèi)容的教學,適量在教學內(nèi)容中加入了一些新技術(shù)和新器件的內(nèi)容。加強集成電路應(yīng)用的教學,適當加強大規(guī)模集成電路的內(nèi)容。在集成電路教學中,適當縮減了內(nèi)部電路的分析,加強了集成電路外部特性及應(yīng)用方面的內(nèi)容,適當向?qū)W生介紹一些在工程實踐和電子競賽中大量使用的新器件,如儀表放大器、開關(guān)電容濾波器、模擬乘法器、串行ADC/DAC等。教學中注重課程內(nèi)容與其它專業(yè)課程的聯(lián)系與銜接,注重課程內(nèi)容的工程應(yīng)用背景,提高學生對課程內(nèi)容的興趣。[2]

3教學方法的改進與探索

探索和改進教學方法,采用啟發(fā)式教學,調(diào)動學習自主學習的積極性,根據(jù)課程特點,合理恰當?shù)倪\用包括多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在內(nèi)的多種現(xiàn)代教育手段輔助教學,同時,將CAD、EDA技術(shù)引入電子技術(shù)的教學,豐富教學內(nèi)容和教學方法,彌補傳統(tǒng)教學方法的不足,提高教學效果。結(jié)合課程教學,建立電子技術(shù)課程網(wǎng)站,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助教學,將一些與課程相關(guān)的內(nèi)容而又不能在課堂上講授的內(nèi)容掛在網(wǎng)站上,開拓學生的視野。根據(jù)課程工程性、實踐性強的特點,注重理論與實踐的結(jié)合,在保證學生掌握課程內(nèi)容要求的前提下,結(jié)合課程的教學內(nèi)容,利用現(xiàn)代教育手段,適時而適度的通過一些有效的方法和手段,讓學生了解到自己所學知識如何應(yīng)用到電子競賽和工程實踐中,如何解決實際問題,培養(yǎng)、激發(fā)和提高學生對電子技術(shù)課程以及電子技術(shù)的濃厚興趣,讓學生在興趣的驅(qū)動下,主動學習,積極探索,加深對內(nèi)容的理解,變被動學習為主動學習。在電子技術(shù)課程的學習中,一方面引導學生學習理論知識,另一方面引導學生思考解決問題的方法,嘗試用所學知識解決一些簡單的實際問題,授人以漁,同時教師為學生進一步深入學習提供指導。

4強化實踐教學內(nèi)容和方法的改革

電子競賽的最終目的是培養(yǎng)大學生的實際動手能力和素質(zhì),這與我校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的計劃如出一轍,因此實踐教學方面的改革更是我校整個電子技術(shù)課程改革的“靈魂”。為避免學生眼高手低,只注重理論學習,而忽略實踐環(huán)節(jié)。我校在電氣與電子工程學院專門成立湖北省電子示范中心和大學生創(chuàng)新實習基地,同時修改培養(yǎng)計劃,構(gòu)建基于基礎(chǔ)實驗、開放實驗、綜合訓練、學科競賽四個層次的電子技術(shù)實踐教學體系。修訂課程教學大綱和實驗教學大綱,增加了實驗學時和內(nèi)容,在驗證性實驗的基礎(chǔ)上,大幅度增加設(shè)計性實驗和綜合性實驗,在課程大綱指導下提供選做實驗內(nèi)容,由學生根據(jù)興趣選擇實驗內(nèi)容。改革實驗考核辦法,在要求完成的實驗內(nèi)容之外,另選一個實驗作為實驗考試內(nèi)容,由操作、實驗報告、考試三部分的成績綜合得到實驗總評成績,以此來督促學生,提高實驗教學的質(zhì)量。[3]借鑒電子競賽的實施方法,通過一系列的實際訓練,學生普遍較好的掌握了簡單電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,了解了元器件的基本知識,進一步熟練各種基本儀器的使用,而且動手能力和相應(yīng)的計算機應(yīng)用能力得到明顯提高。由于方法得當,效果明顯,學生在訓練中非常認真,非常投入,有一半左右的學生整天在實驗室工作,幾乎達到了廢寢忘食的程度,更重要的通過這一環(huán)節(jié),學生真切的體會到電子技術(shù)的魅力,學生普遍對電子技術(shù)課程的興趣大增,能夠在課外主動的思考用所學知識解決身邊一些問題的方法,能夠主動去做一些感興趣的簡單設(shè)計,能夠積極的參加各類相關(guān)科技競賽,同時又通過電子競賽和參賽同學的的積極反饋作用,更有效的提高了實驗教學的質(zhì)量,從而為我校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

5教師隊伍的培養(yǎng)

師者,傳道授業(yè)解惑也,教師在整個課程改革中起著舉足輕重的作用,高水平的教師梯隊是課程質(zhì)量的保證。教師隊伍的建設(shè)一直是學校的重要工作之一,多年來,嚴格的執(zhí)行青年教師助課制度和導師制,讓青年教師從最基本的環(huán)節(jié)開始,對他們予以培養(yǎng)和指導,建立起了一支人員穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)合理,水平較高的教師隊伍。通過組織青年教師觀摩、參加各種教育教學研究實踐甚至出國參加國際會議,以拓展學術(shù)視野。[4]在這個過程中,課程組負責人要帶領(lǐng)他們參加相關(guān)的教改項目和教學研究課題,引導他們撰寫教學研究論文和參加教材建設(shè),指導和幫助青年教師不斷提高教學水平和學術(shù)水平。同時以大學生電子設(shè)計競賽為平臺,鼓勸更多青年教師參與培訓工作,使他們能更好更快地成長。通過崗位突踐培養(yǎng),加強對青年教師指導的力度,充分發(fā)揮老教師的“傳幫帶”作用,使廣大青年教師在各自的崗位上盡快成才。

第2篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

本文首先分析了仿真技術(shù)在汽車電子設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢,并介紹了SABER軟件對汽車電子設(shè)計做出的貢獻,最后具體分析了汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)的應(yīng)用,為汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)的應(yīng)用提供資料參考。

【關(guān)鍵詞】

汽車;電子設(shè)計;仿真技術(shù);應(yīng)用

仿真技術(shù)是一門利用系統(tǒng)模型對實際或設(shè)想的系統(tǒng)進行動態(tài)驗證的技術(shù),仿真技術(shù)綜合控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù),以計算機和專用設(shè)備為工具,能夠模擬汽車或飛機駕駛訓練,在汽車工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)代的汽車制造業(yè),對電子設(shè)備依賴程度越來越大,隨著人們對汽車安全性能要求不斷提高,仿真技術(shù)在汽車電子設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。仿真技術(shù)在汽車電子設(shè)計中的應(yīng)用,縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期,提高了汽車電子系統(tǒng)設(shè)計的安全系數(shù),并幫助工程師在電子系統(tǒng)應(yīng)用于實踐之前發(fā)現(xiàn)問題,大大的提高了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)效率,推進了汽車工業(yè)的發(fā)展。

1仿真技術(shù)概述

1.1仿真技術(shù)在汽車電子設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢信息時代的來臨,汽車中應(yīng)用的電子設(shè)備越來越多。電子設(shè)備在汽車中的應(yīng)用,不僅提高了汽車的安全系數(shù),還優(yōu)化了汽車的駕駛體驗,推動了汽車行業(yè)的發(fā)展。但在汽車新產(chǎn)品研發(fā)時,卻由于汽車電子系統(tǒng)研發(fā)成本過高,限制了汽車行業(yè)的發(fā)展。仿真技術(shù)的出現(xiàn),為汽車電子系統(tǒng)設(shè)計提供了強大的工具。利用仿真技術(shù),工程師可以利用計算機和仿真軟件,來模擬汽車的運行狀態(tài),并在虛擬現(xiàn)實中對汽車電子系統(tǒng)的設(shè)計進行仿真驗證。這一研發(fā)模式,極大的縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期,并降低了汽車電子系統(tǒng)研發(fā)的資金投入量。我國作為發(fā)展中國家,近年來汽車工業(yè)的飛速發(fā)展正是基于仿真技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)的。隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,仿真技術(shù)在汽車研發(fā)和制造領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢更是與日凸顯,如何在汽車電子設(shè)計中應(yīng)用好仿真技術(shù),已經(jīng)成為決定汽車制造企業(yè)研發(fā)能力的關(guān)鍵之一。

1.2SABER仿真軟件與汽車電子設(shè)計SABER仿真軟件是美國Analogy公司于1987年推出的模擬機混合信號仿真軟件,該軟件能夠同時對模擬信號、事件驅(qū)動模擬信號、數(shù)字信號和模數(shù)混合信號設(shè)備進行仿真,被廣泛應(yīng)用于電子學、電力電子學、電機工程、機械工程、水利、光學和控制系統(tǒng)等研發(fā)和數(shù)據(jù)采樣中。該系統(tǒng)在汽車電子設(shè)計中的應(yīng)用,代表著我國汽車電子設(shè)計技術(shù)進入新的階段。SABER軟件能夠分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設(shè)計,并模擬數(shù)字電路及混合電路,通過仿真內(nèi)核的運算和模擬,給出與真實實驗相似的實驗數(shù)據(jù),從而幫助設(shè)計人員檢驗設(shè)計方案。在現(xiàn)代汽車制造工業(yè)中,包括ABS防抱死系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)均能夠運用SABER仿真軟件進行仿真檢驗,幫助設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題。該系統(tǒng)目前已經(jīng)被很多西方汽車制造研發(fā)企業(yè)定位行業(yè)標準,推動了我國汽車制造業(yè)和世界汽車制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展。

2汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)的運用

汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)的運用,主要分為建立數(shù)學模型、系統(tǒng)原理仿真和仿真模型的檢驗修改三個階段。通過在汽車電子設(shè)計中應(yīng)用仿真技術(shù),有效的降低了汽車電子系統(tǒng)設(shè)計驗證的資金投入,并提高了工程師的工作效率和質(zhì)量。

2.1建立數(shù)學模型數(shù)學模型的建立,是運用仿真系統(tǒng)設(shè)計和檢驗汽車電子系統(tǒng)的第一步,也是最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的一步。計算機仿真軟件的根本運行原理就是將實際系統(tǒng)運行的規(guī)律轉(zhuǎn)為數(shù)學方式,即微分和差分方程來表達。為了實現(xiàn)對汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展檢驗,在建立數(shù)學模型時,需要將系統(tǒng)原理圖中的所有部件及其運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型,轉(zhuǎn)化完成的數(shù)學模型綜合到一起,才能形成一組模擬仿真系統(tǒng)。因此,在建立數(shù)學模型中,零部件的數(shù)學建模質(zhì)量將直接影響到仿真系統(tǒng)的真實性,并決定了仿真系統(tǒng)的運算結(jié)果是否與系統(tǒng)的實際運行相似。為了提高數(shù)學模型的建立效率,工程師在建立一系列數(shù)學模型時,會對相似的元件歸類為同一種數(shù)學模型,這樣雖然會拉大仿真軟件與現(xiàn)實的差距,但卻能夠極大的縮短開發(fā)周期,實現(xiàn)開發(fā)成本的節(jié)約。

2.2系統(tǒng)原理的仿真汽車電子設(shè)計中應(yīng)用仿真技術(shù)時,是采用計算機程序運算,來模擬汽車電子系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)和零部件在工作中的電壓、電流、功率等參數(shù)變化,通過對這些參數(shù)變化的波形分析,來找到實際試驗與模擬仿真質(zhì)檢單額區(qū)別,從而發(fā)現(xiàn)涉及疏漏或問題,對電子系統(tǒng)的設(shè)計實施改進措施。在汽車電子系統(tǒng)設(shè)計中,仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對雙電壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、起動機和發(fā)電機系統(tǒng)以及雙電壓42V系統(tǒng)的仿真驗證。汽車的雙電壓系統(tǒng)設(shè)計,將汽車的高電壓設(shè)備和低電壓設(shè)備區(qū)分開來,不僅是保證汽車安全性的關(guān)鍵,還是降低汽車能耗的重要技術(shù)。通過運用仿真技術(shù),能夠?qū)﹄p電壓系統(tǒng)的運行效率和安全性進行驗證,以確保汽車電子設(shè)計中雙電壓系統(tǒng)的安全性和可靠性。14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元,該系統(tǒng)對波形有極高的要求。如果14V電壓系統(tǒng)存在問題,將其應(yīng)用于汽車時將會由于峰值電壓和電流產(chǎn)生的脈動,對蓄電池造成干擾,發(fā)生蓄電池電位波動性變化,導致其他控制系統(tǒng)的控制信號失靈,給汽車的行車安全帶來致命的威脅。運用仿真軟件,能夠檢驗14V系統(tǒng)對蓄電池干擾的影響度,確保其不會影響到控制系統(tǒng)的工作,避免由于電位波動導致控制系統(tǒng)失靈。起動機和發(fā)電機由于都具有相同的轉(zhuǎn)矩特性,所以可以設(shè)計一種設(shè)備集合這兩種機器的特點。如果設(shè)計成功,并投入大規(guī)模的生產(chǎn)中,則可以獲得的利益是難以想象的。這種將兩種設(shè)備集于一體的技術(shù)是科學家努力創(chuàng)新而創(chuàng)造出來的財富。這種系統(tǒng)可以讓發(fā)動機在很快的時間內(nèi)啟動,并且發(fā)動機啟動以后,切換到發(fā)電的模式,使汽車的重啟動更加容易。雙電壓系統(tǒng)中的42v供電系統(tǒng),如果在設(shè)計中電子元件選擇錯誤,將會由于電壓隨轉(zhuǎn)速變化的提高,導致電子元器件被燒毀,帶來巨大的行車安全隱患。而采用模擬仿真技術(shù),則能夠測試電子元器件的所需承受的電壓峰值,更加科學的進行選擇,保證系統(tǒng)安全。

2.3仿真系統(tǒng)的檢驗和修改仿真系統(tǒng)只是運用計算機技術(shù)和數(shù)學原理對汽車電子設(shè)計的運行狀態(tài)進行模擬實驗,其與實際試驗還是有很大差距的。因此,在運用SABER軟件中,需要通過嚴謹?shù)膶嶒瀸Ρ?,確定仿真結(jié)果與現(xiàn)實存在的差距,并在此基礎(chǔ)上對電子設(shè)計進行優(yōu)化,以不斷提高汽車電子系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量,促進汽車工業(yè)的發(fā)展。綜上所述,在現(xiàn)如今的汽車研發(fā)與制造中,運用仿真技術(shù)對設(shè)計方案進行檢驗和修改,已經(jīng)成為汽車研發(fā)的必須技術(shù)之一。近年來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速,這離不開我國汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟。相信隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,我國汽車研發(fā)和制造將會迎來新一輪的發(fā)展,為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。

參考文獻:

[1]張珂.汽車電子設(shè)計中仿真技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國電子商情:科技創(chuàng)新,2014(12):33~33.

第3篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電子設(shè)計競賽;實踐性教學

中圖分類號:TM1-4

近年來,我校學生分別參加了“全國大學生電子設(shè)計競賽”、“全國職業(yè)院校技能大賽”、等多項比賽。經(jīng)過我們努力,我們?nèi)〉昧丝上驳某煽?。通過比賽,我們深刻認識到參加電子設(shè)計競賽不但提高了學生的水平,同時也是對我系電子專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)工作的檢驗。為了全面提升電子專業(yè)學生的實踐動手能力和綜合創(chuàng)新能力來適應(yīng)各類電子設(shè)計大賽對高職學生的要求,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的實踐性教學體系改革刻不容緩。

1 改革傳統(tǒng)的教育教學模式

我校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)于1999年開始進行招生,在早期的教學過程中,我們專業(yè)教師就根據(jù)本專業(yè)的特點和實際需要,對教學計劃進行適當?shù)奈⒄{(diào)。2006年,我校電子專業(yè)成功申報河南省教學改革省級試點專業(yè),我們對“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學計劃與大綱”進行了大范圍的調(diào)整。

根據(jù)“以提高人才質(zhì)量為宗旨,以培養(yǎng)綜合能力為目標,以強化職業(yè)技能為核心,以就業(yè)為導向”的高等職業(yè)教育改革指導思想,適時對教學計劃做出微調(diào)以適應(yīng)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展。如:2008年,對電子課程設(shè)計課程進行了重訂,由原來的純理論教學變?yōu)槔碚摷訉嵺`操作的教學,使學生要通過本課程的學習,對電子系統(tǒng)的設(shè)計過程有個系統(tǒng)的了解,即:理論設(shè)計、繪制原理圖、制造電路板、焊接元器件、調(diào)試電路以及完成課程設(shè)計報告。從改革的總體效果看,學生也從實踐教學過程中學到了“實實在在”的知識,激發(fā)了學生的學習積極性,提高了學生的實踐動手能力。

在教學模式上將理論知識和實際操作緊密結(jié)合起來,使枯燥的理論知識變得易于接受和理解,大大提高了學生的學習興趣。要求各門專業(yè)課盡量安排在相應(yīng)的實驗實訓場所上課,利用實物教學、網(wǎng)絡(luò)教學,力爭教學方案的最佳化,從根本上改變了傳統(tǒng)的教學模式。比如單片機、可編程序控制器完全安排在實驗室中,隨講隨做,對學生進行實踐訓練。極大地增強了理論與實踐教學的直觀性和生動性,提高了課堂教學的效益,吸引了更多學生的主動參與,活躍課堂氣氛,取得了較好的教學效果,顯著提高了教學質(zhì)量。

通過以上三個環(huán)節(jié)來綜合提高學生的生產(chǎn)勞動技能,取得了良好的教學效果。除此之外,我們還開設(shè)了綜合開發(fā)應(yīng)用實驗選修課來鍛煉一部分動手能力比較強的學生,提高他們的學習積極性和創(chuàng)造性。

通過這些改革,學生的實際動手能力和工程設(shè)計能力明顯提高,畢業(yè)生受到了社會的歡迎和好評。參加過電子設(shè)計競賽的學生,他們在系統(tǒng)設(shè)計、方案論證、整機裝調(diào)、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,他們的自信心增強了。他們在畢業(yè)設(shè)計和科研中,獨立工作的能力較強,受到了教師的歡迎和好評。

2 “五環(huán)”實踐教學體系

按傳統(tǒng)教學方法培養(yǎng)的學生,在實踐性環(huán)節(jié)上發(fā)生諸多的問題,比如:單元電路正確卻無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào);理論設(shè)計正確卻無法在工程上實現(xiàn)功能等等。這種問題的癥結(jié)點在于電子設(shè)計既不是單純的理論設(shè)計也不僅僅是實驗設(shè)計,而是實踐性很強的有特定工程背景的項目。

根據(jù)認識規(guī)律和學科規(guī)律而設(shè)計的“五環(huán)”實踐、實訓教學體系?!拔瀛h(huán)”指的是五個實踐環(huán)節(jié)(基本技能訓練、專業(yè)技能實訓、專業(yè)綜合實訓、頂崗實習和畢業(yè)設(shè)計)。“五環(huán)”教學體系環(huán)環(huán)相扣、層層遞進。

(1)基本技能訓練:重點培養(yǎng)學生讀圖能力,電子元器件的識別、檢測技能,儀器儀表的使用技能,電子元器件的焊接與拆卸技能。

(2)專業(yè)技能實訓:通過EDA電路設(shè)計、電工學、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、單片機、可編程控制器等課程的實訓,培養(yǎng)學生按原理圖組裝功能電路的能力,選擇正確儀器、儀表獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)、波形的技能,進行電路參數(shù)調(diào)整、完成電路整體調(diào)試的能力。

(3)專業(yè)綜合實訓:安排一個月的專業(yè)綜合實訓,主要培訓學生分析和解決系統(tǒng)問題的能力,整機電路的組裝和調(diào)試技能,維護、維修技能。

(4)頂崗實習:本專業(yè)安排了10個月的頂崗實習,重點培養(yǎng)學生職業(yè)綜合能力。

(5)畢業(yè)設(shè)計(論文):要求學生從生產(chǎn)、工程和實際生活中尋找設(shè)計題目,獨立完成電路設(shè)計、元器件選擇、印刷電路版制作、元器件焊接、整機調(diào)試等環(huán)節(jié)。本專業(yè)安排了三個月的畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、獨立工作能力。

實踐教學環(huán)節(jié)在整個教學時數(shù)中所占的比重較大。應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)授課學時總量為2600學時,理論授課學時數(shù)為1158學時,占學時總數(shù)的46%;實踐教學(實驗、實訓、實習、畢業(yè)設(shè)計等)多達1405學時,占學時總數(shù)的54%。整個課程體系的設(shè)置中體現(xiàn)實踐教學的重要性,為培養(yǎng)學生的實際動手能力和應(yīng)用技能提供了保障。

3 引入虛擬仿真技術(shù)

眾所周知,現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展為計算機技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ),計算機技術(shù)的發(fā)展又為電子信息技術(shù)的發(fā)展提供了前進的動力,二者是相互促進、相互滲透、共同發(fā)展的。

為了將可編程技術(shù)及系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)應(yīng)用引入教學,我們開設(shè)了追蹤電子技術(shù)發(fā)展前沿的“在線系統(tǒng)可編程技術(shù)”及“虛擬與仿真技術(shù)”等課程;同時,盡可能將各種EDA軟件穿插于各門相關(guān)課程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等軟件的應(yīng)用,大大開闊了學生的視野,提高了學生的綜合設(shè)計能力,提高了設(shè)計效率。

4 實踐教學與電子設(shè)計競賽緊密結(jié)合

全國大學生電子設(shè)計競賽是面向大學生的群眾性科技活動,推動高等學校信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革,有助于高等學校實施素質(zhì)教育,培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學風;有助于學生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力。[4]

電子設(shè)計大賽,積極推動了我系對電子專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)的教學改革。在平時的實踐教學中綜合設(shè)計環(huán)節(jié)中,引入電子設(shè)計大賽的賽題,電子設(shè)計競賽試題具有實用性強、綜合性強、技術(shù)水平發(fā)揮余地大的特點;所涉及的電類專業(yè)的課程有:模擬電路、數(shù)字電路、C語言程序設(shè)計、單片機原理、電子設(shè)計、EDA技術(shù)等;

電子設(shè)計競賽成績作為檢驗教學改革是否成功的標準。通過近幾年的比賽,我們?nèi)〉昧丝上驳某煽儯?011年,獲得參加全國大學生電子設(shè)計競賽河南賽區(qū)二等獎1個、三等獎3個,獲得全國職業(yè)院校技能大賽河南賽區(qū)二等獎1個,三等獎1個;2012年,獲“畢杯”全國大學生創(chuàng)新設(shè)計競賽全國一等獎,獲全國職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品檢測與維修項目全國第三名;從獲獎情況不難看出,專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革的效果在電子設(shè)計競賽中得到了檢驗,切實提高了學生的實踐水平。

我們將不斷的調(diào)整專業(yè)的實踐教學體系以適應(yīng)電子設(shè)計大賽對學生知識水平的要求,從而滿足不斷發(fā)展的信息化時代對畢業(yè)生的更高需求。

參考文獻:

[1]北京北京理工大學.“全國大學生電子設(shè)計競賽獲獎作品”[M].2004,8.

[2]深圳職業(yè)技術(shù)學院.“應(yīng)用電子技術(shù)”教學計劃與大綱.

[3]成永林,黃克孝.職業(yè)模式實驗研究[M].北京:科學普及出版社,1999.

第4篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

作為教育部倡導的大學生學科競賽之一,全國大學生電子設(shè)計競賽自1994年開始舉辦,由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦。該競賽著重考察大學生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和實際動手能力,競賽內(nèi)容既有理論設(shè)計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年的發(fā)展,本項競賽得到國內(nèi)高校和學生的普遍認可和積極參與。

自1997年起,全國大學生電子設(shè)計競賽改為每兩年舉辦一次,競賽時間定于競賽舉辦年度的9月份,賽期4天。該競賽以高等學校為基本參賽單位,3人一隊,參賽學校一般會成立電子競賽工作領(lǐng)導小組,負責本校學生的參賽事宜,包括組隊、報名、賽前準備、賽期管理和賽后總結(jié)等。具有正式學籍的全日制在校本科生、??粕匈Y格報名參賽。為鼓勵不同類型的高校和不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學生都能參加競賽,全國競賽專家組根據(jù)命題原則,將統(tǒng)一編制若干個競賽題目,供參賽學生選用。賽題一般分為:電源類、信號源類、高頻無線電類、放大器類、儀器儀表類、數(shù)據(jù)采集與處理類、控制類等7類。競賽所需場地、儀器設(shè)備、元器件或耗材原則上由參賽學校負責提供。

其中,全國競賽采用兩套題目,即本科生組題目和高職高專學生組題目,參賽的本科生只能選本科生組題目;高職高專學生原則上選擇高職高專學生組題目,但也可選擇本科生組題目,并按本科生組題目的標準進行評審。全國分組設(shè)立一、二等獎。本科生組和高職高專學生組獲獎隊數(shù)量分別不超過當年實際參賽隊的8%,其中一等獎和二等獎的比例原則上為3:7。值得一提的是,為保證全國大學生電子設(shè)計競賽評獎工作的公正性,大賽對全國和賽區(qū)的評獎初步結(jié)果堅持執(zhí)行異議制度,“異議期”自公布評審初步結(jié)果之日起為期15天,過期不再受理。異議期間,各賽區(qū)競賽組委會和全國競賽組委會受理參賽隊有關(guān)違反競賽章程、競賽規(guī)則和紀律的行為等。

2013年12月7日,瑞薩杯2013全國大學生電子設(shè)計競賽頒獎典禮在北京航空航天大學舉行。2013年是第11屆,此次大賽規(guī)??涨?,全國共有1069所院校、11036支隊伍、33108名大學生最終完成并提交了作品,無論是參賽院校、參賽隊伍還是人數(shù)都保持了連續(xù)增長。本屆命題在歷屆經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,與時俱進,增加了飛行器這樣的更具有趣味性、觀賞性和挑戰(zhàn)性的內(nèi)容,鼓勵同學開發(fā)思維充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造性。來自華中科技大學的參賽代表隊(本科組)和湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院的參賽代表隊(高職高專組)從全國11036支隊伍中脫穎而出,一舉奪得本屆競賽的最高榮譽“瑞薩杯”。此外,大賽還評出全國一等獎240隊,全國二等獎566隊。

大賽影響

第5篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

1電子設(shè)計競賽與教學改革的關(guān)系

(1)競賽引導課程體系改革、強化工程概念。全國大學生電子競賽是教育部倡導的四大學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于促進信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革,促進高等學校實施素質(zhì)教育以及培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力,協(xié)作精神和理論聯(lián)系實際的學風,促進大學生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng),提高學生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力[1],這些目標直接體現(xiàn)了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要性,而且也直接引導了對培養(yǎng)應(yīng)用型人才所進行的一系列課程改革,即加強實踐能力的培養(yǎng),強化工程概念。這與學院突出實踐教學體系,制訂教學內(nèi)容、教學方法、過程管理與考核辦法是不謀而和的。

(2)競賽引導了課程內(nèi)容和教學方法的改革。電子競賽的題目重點突出了應(yīng)用設(shè)計。最初的競賽題目可以用分立元件完成,基本上是單純硬件設(shè)計與調(diào)試,而從本世紀開始明顯的提倡使用集成度高的芯片,加大了軟件在系統(tǒng)中的作用。今年的題目甚至把單片機最小系統(tǒng)當成是一個器件直接使用,這體現(xiàn)和強調(diào)了在現(xiàn)代工程應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中,重點要求學生掌握使用集成化的各種功能模塊通過接口組成系統(tǒng)的設(shè)計能力,也引導著教師必須對相關(guān)課程的教學內(nèi)容和方法進行改革。比如在內(nèi)容選取上,重點應(yīng)對功能模塊的原理采用簡單的電路予以介紹,并由此引出外特性[2]。再如引導學生利用功能模塊的功能表,通過接口組成應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法[3]。為此,可以針對現(xiàn)實需要重新編寫適當?shù)臄?shù)字電路、模擬電路和單片機等教材。

2電子設(shè)計競賽與人才培養(yǎng)的關(guān)系

(1)競賽使優(yōu)秀學生脫穎而出。從這幾次參加競賽的學生來看,凡是參加電子競賽訓練的同學,無論獲不獲獎,都具備了基本電子電路實際制作與調(diào)試的能力,尤其對學生的學習興趣、學習新知識的能力和積極思考、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力有了很大的鍛煉和提高[4],對今后走上工作崗位充滿信心;尤其獲獎的同學更是得到了能力和素質(zhì)的全面提升;同時,這些學生的進步也對周圍沒參加競賽的學生起到了潛移默化的影響,給低年級的學生做了很好的榜樣和示范,提高了他們學習和參加競賽的積極性。最重要的一點是,參加完競賽的學生在就業(yè)方面體現(xiàn)了較強的競爭力,縮短了和一本學生的差距甚至有的超過了他們。

(2)競賽鍛煉了教師,有利于雙師型教師培養(yǎng)。在競賽培訓的實際過程,可以發(fā)現(xiàn)城市學院的學生和交通大學的學生之間存在著顯著區(qū)別(當然本身層次上就有差異)。交大的學生只需給定題目和參考資料,他們自己通過動手制作、調(diào)試,教師有80%的時間是管理和后勤服務(wù),而城市學院的學生,至少在基礎(chǔ)培訓中,必須先講基本原理、調(diào)試方法、隨時跟蹤指導,到后期學生才能達到主動設(shè)計,因此指導教師也相當于是參加競賽者,尤其對于年輕教師而言,這無疑是對他們專業(yè)能力的一個很大考驗和提高。而事實證明也確實如此,近年參加指導的教師在業(yè)務(wù)方面進步明顯,不僅拓寬了知識面,而且也積累了豐富的工程實踐經(jīng)驗和指導經(jīng)驗,同時對教學改革也有了新的認識,進一步縮短了和雙師型教師的距離。

3參加電子競賽的總結(jié)與分析

2009年是我院第一次參加該競賽,獲得了一個省級一等獎。本次基本上屬于押題性質(zhì),題目理解正確、而且前期訓練充分,電源組幾乎是2隊都是一等獎;而測控組卻是一敗涂地。2010年獲得一、二、三等獎各一項,本次沒有電源的題目,但由于有一組學生能力較強且配合的很默契,獲得一等獎是必然的;而獲得二、三等獎的組,由于只有一、兩個同學能力很強,在競賽過程中,時間不夠??梢娨@得好成績,不僅團隊各個成員的能力要強,而且還要分工明確,各有所長,真正體現(xiàn)團隊協(xié)調(diào)作戰(zhàn)能力。2011年僅獲得一個三等獎,主要原因是因為競賽時間準備不足和指導失誤造成的。其中,電源題目由于認為過于簡單而掉以輕心,中途發(fā)現(xiàn)為時已晚,造成時間不夠;小車存在兩個問題,一是準備階段組委會的講話表示小車不會再出,所以在訓練中相關(guān)器件未準備,在競賽開始后才從網(wǎng)上訂購;二是沒能自制一個木制軌道,為了節(jié)約成本,想當然的認為小車在地板上走和在木制軌道走是一樣,結(jié)果花了很多時間在調(diào)試上,直到測試時才發(fā)現(xiàn)不做軌道是一個失誤,否則獲得一等獎的機會很大??梢姼傎愔械牟淮_定度因素很多,稍微想的不周全就會造成很大遺憾,盡管如此,能力較強的那一組還是獲得了三等獎。從以上分析可以看出,對學生的培養(yǎng)應(yīng)以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為重點,確實讓他們在培訓過程、事務(wù)管理、競賽題的分析和競賽中的決策等各個環(huán)節(jié)發(fā)揮主導作用,回歸競賽的本質(zhì)。

4今后競賽培訓思路

基本訓練旨在提高學生的動手能力,主要包括印制版的設(shè)計(原理圖和PCB板圖)、焊接及測試方法(學會基本儀器的使用)等練習。從訓練內(nèi)容上主要分為以下幾大類。

(1)電力電子類:降壓型、升壓型和逆變型開關(guān)電源;恒壓、恒流、直流并聯(lián)運行和交流并網(wǎng)運行模式;輸入/輸出電流、電壓以及效率顯示;紋波分析與失真度等。

(2)檢測與運動控制類:智能小車、機器人倒擺平衡控制、調(diào)速控制中的轉(zhuǎn)速、位移、避障、角度檢測、無線發(fā)射與接收等。

(3)基于FPGA/DSP系統(tǒng)的分析儀器:頻譜分析儀、傳輸波形特性分析儀(該項在“EDA”實驗室中由指導教師完成樣機)。

(4)放大器設(shè)計與制作:音頻放大器,頻帶為10兆赫茲、增益60dB的寬帶放大器設(shè)計(該項由指導教師完成樣機)。鑒于今后的電子競賽題目趨于綜合設(shè)計,所以在暑期集中訓練前,上述4項基本內(nèi)容應(yīng)該培訓完成并通過各組交流使參加競賽的學生全面了解相關(guān)內(nèi)容;這樣在暑期集中訓練時,學生便可集中精力利用電子競賽等相關(guān)網(wǎng)站,通過學習、分析、交流提升自己的綜合能力和素質(zhì)。

5組織管理與相關(guān)政策

為了更好的培養(yǎng)和選拔人才,同時讓參加競賽培訓的學生無后顧之憂,需要制定一系列的政策和措施,具體如下。

(1)成立學生課外科技創(chuàng)新小組,從二年級開始自愿報名,條件是在一年級的課程(數(shù)學、物理和電子認識實習)學習中,成績較好的且有強烈欲望的同學中選拔;個別有特珠能力的同學另議;對于這些同學在二年級學習中,如果努力參加培訓者可以頂替實驗和課程設(shè)計的學分。

(2)完成二年級課程的同學,要求電路、電子技術(shù)、C語言實訓能力強同學自愿報名并經(jīng)審查批準參加,在三年級學習期間,如果努力參加培訓者可以頂替電子綜合設(shè)計的學分。

(3)參加暑期培訓的同學可以頂替生產(chǎn)實習的學分,實際上經(jīng)培訓后的學生已經(jīng)使得他們的畢業(yè)論文變得容易;如果選拔去參加競賽且獲得獎勵的還可以頂替部分選修課的學分。

第6篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]機械電子工程;技術(shù)要點;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)25-0163-01

機械電子工程是一種代表性的高新技術(shù),是現(xiàn)代科技高速發(fā)展的重要產(chǎn)物。當前世界各國都在大力研究機械電子工程,并投入了大量的資金。機械電子工程在我國也是一項重要的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),在提升我國綜合國力和國際競爭力上發(fā)揮著重要的作用。因此,我們有必要對機械電子工程的設(shè)計問題進行分析。

1、機械電子工程中的技術(shù)要點

在機械電子工程設(shè)計中,EDA技術(shù)是一種新技術(shù),是機械電子工程設(shè)計中非常重要的技術(shù)。在實際應(yīng)用過程中,EDA技術(shù)的主要載體是能進行大規(guī)模編程的邏輯器件,在進行編程的時候,使用硬件描述語言的表達方式。在 EDA 技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要利用計算機和可編程邏輯器件等,作為開發(fā)軟件或試驗軟件,對特定的目標芯片進行適配編譯和邏輯映射,最終形成電子新系統(tǒng)或?qū)S眉尚酒DA技術(shù)的發(fā)展是在電子電路CAD技術(shù)上形成的計算機軟件系統(tǒng)。EDA 技術(shù)的組成部件是編譯器、綜合器、下載器和適配器,對于綜合器,是用來將設(shè)計師的設(shè)計文件進行轉(zhuǎn)換,成為該系統(tǒng)的門級描述,綜合器的作用其實就是能將硬件和軟件進行相互連接[1]。對于適配器,是能生成最終下載文件,并能將其安排到指定對的器件中。

目前,在機械電子工程設(shè)計方面,主要的核心技術(shù)就是EDA技術(shù),其主要是因為在EDA技術(shù)中應(yīng)用的是HDL高級語言,HDL高級語言可以實現(xiàn)公開利用、描述范圍廣,在進行機械電子設(shè)計中,能起到非常多的輔助作用,在進行后期交流、修改和保存的過中也十分方便,且該語言能對現(xiàn)有的已經(jīng)完成的設(shè)計方案進行自動在線升級。另外,EDA技術(shù)有著非常高的自動化程度,對一些常規(guī)的仿真、糾錯等工作能夠快速完成。

2、EDA技術(shù)在機械電子工程設(shè)計中的主要應(yīng)用

2.1 仿真分析

在確定機械電子工程的設(shè)計方案后,就要通過科學的系統(tǒng)仿真或者結(jié)構(gòu)模擬,對設(shè)計方案的科學性、合理性以及可行性進行分析和研究。通過分析和研究,才能保證在后續(xù)實踐中,設(shè)計方案的順利應(yīng)用。而在電子設(shè)計中應(yīng)用EDA 技術(shù)進行仿真分析能夠為偽真分析提供良好的技術(shù)支持,EDA技術(shù)進行的仿真分析,是通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)進行數(shù)學建模來實現(xiàn)的,經(jīng)過構(gòu)建和仿真系統(tǒng),能準確驗證一些理論和構(gòu)思的合理性,能夠很好的對設(shè)計方案進行推廣和使用。另外,EDA技術(shù)在完成仿真分析后,能夠?qū)Ω鱾€電路的實際結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)的正確性以及性能指標進行分析。這種采用EDA技術(shù)進行的仿真能夠使我國的機械電子工程設(shè)計水平得到很大的提高。

2.2 電路特性優(yōu)化設(shè)計

對設(shè)計方案進行優(yōu)化,主要目的是保證電子元件在實際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和可靠性,而要想實現(xiàn)這一目標就要能夠保證其有最佳的容差和工作環(huán)境溫度。在實際工作中,要對電子元件的實際容差以及環(huán)境溫度進行全面勘測和分析,而傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法是很難實現(xiàn)這一點的,并且還會導致所得到的設(shè)計方案存在某些漏洞和誤差,從而不能有效保障電子元件的實際容差和工作環(huán)境溫度。通過EDA技術(shù)對電路特性進行優(yōu)化設(shè)計能夠有效解決這一問題,其主要原因是EDA技術(shù)能夠?qū)囟冗M行統(tǒng)計分析,進而根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果確定最佳電子元件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)圖,并獲得相應(yīng)的環(huán)境溫度[2]。由此看來,EDA技術(shù)對電路特性的優(yōu)化設(shè)計,不僅能能對機械電子工程設(shè)計方案進行優(yōu)化、完善,還能夠保證電子元件在實際工作環(huán)境中的穩(wěn)定性。

2.3 EDA技術(shù)對電路特性進行有效分析

對電路特性進行有效分析,是EDA技術(shù)中非常重要的部分,其中主要原因是因為在機械電子工程方案設(shè)計過程中,基本上所有的理論分析都是在數(shù)據(jù)測試和特性分析的基礎(chǔ)上來進行的,所以在數(shù)據(jù)測試和特性分析方面所獲得的數(shù)據(jù)必須保證其準確性和及時性。而傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法,由于受到多方影響,使得其在數(shù)據(jù)測試和特性分析等方面存在問題,不能保證電路測試的實際精度,甚至對產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。而EDA技術(shù)對電路特性進行分析,能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全面的、精確的測試,避免設(shè)計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異,保證了機械電子工程設(shè)計方案的合理性和科學性。

2.4 在機械結(jié)構(gòu)中要防止靜電發(fā)生

近年來,電子產(chǎn)品的發(fā)展主要是以輕薄為發(fā)展趨勢,而愈加縮小的線路和密集的電子元件排列,對靜電的防治有著更高的要求,靜電電流會對電子元件造成致命的毀壞。靜電電場對周邊電荷的吸引力,會導致集成電路的燒毀,所以,在實際工作中,工作人員要做好靜電防護工作,降低靜電發(fā)生的概率。

3、電子工程設(shè)計過程中存在的問題

3.1 缺乏特定的人才教育

我國從事機械電子工程行業(yè)的設(shè)計人員較多,但是機械電子工程行業(yè)需要設(shè)計人員應(yīng)有廣泛的視野,對于先進的知識清晰了解。我國高校中機械電子工程專業(yè)的學生也較多,造成這些學生無法接受系統(tǒng)型管理,呈現(xiàn)出分散式特點。

3.2 缺乏系統(tǒng)性的未來發(fā)展規(guī)劃

我國機械電子工程企業(yè)在實際建設(shè)中都較為獨立,企業(yè)間的溝通交流較少,造成整個機械電子工程行業(yè)并無法將有效信息資源共享,我國機械電子工程企已經(jīng)長時間保持著這種發(fā)展模式,造成我國機械電子工程設(shè)計理念無法更新。

3.3 缺乏對于設(shè)計成果的保護

目前,我國機械電子市場存在大量的虛假產(chǎn)品,甚至出現(xiàn)了仿冒他人產(chǎn)品的問題,造成我國機械電子市場出現(xiàn)這種情況的較多,但是主要是我國對于電子設(shè)計成果的保護法律較為缺乏,機械電子工程設(shè)計人員設(shè)計出的成果沒有受到保護,在而就是我國從事機械電子工程設(shè)計的人員缺乏成果保護意義,因此經(jīng)常出現(xiàn)假冒產(chǎn)品的設(shè)計。

結(jié)語

機械電子工程的發(fā)展極大的推動了我國科技的發(fā)展和進步,當前我國的機械電子工程人員一直在不斷增加,但工程人員的綜合能力和素質(zhì)還有待提高,并且機械電子技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在很多問題。本文通過對機械電子工程的技術(shù)要點和應(yīng)用進行研究,希望可以給機械電子工程的發(fā)展帶來幫助。

參考文獻

第7篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:EDA;電子技術(shù);實踐教學;課程設(shè)計

在數(shù)電課程教學中,課內(nèi)實驗及課程設(shè)計是基礎(chǔ)又重要的實踐環(huán)節(jié),而EDA技術(shù)作為世界電子設(shè)計的最新技術(shù)潮流,已成為高校電類課程教學的熱點[1]。本文針對燕山大學近年來將EDA技術(shù)應(yīng)用到電子技術(shù)實踐教學中所做的改革和創(chuàng)新做了一些總結(jié)。如何使學生將理論知識消化、吸收并轉(zhuǎn)化為實際動手能力應(yīng)用于工程實踐當中,已經(jīng)成為教學的主要目的。在整個數(shù)電教學體系中,采用項目驅(qū)動法進行理論教學;課內(nèi)實驗以教師為主導學生為主體進行;課程設(shè)計(三級項目)做到以學生為主,教師為輔。

1數(shù)字電子技術(shù)實踐教學概況

1.1EDA實驗室簡介

燕山大學光電子系EDA(ElectronicDesignAuto-mation)實驗室始建于2000年,使用面積300m2,建設(shè)規(guī)模130臺套,可同時為4個教學班開設(shè)實驗項目。目前主要為電子信息、通信工程、計算機科學與技術(shù)、電子科學與技術(shù)和光電信息科學與工程等專業(yè)開設(shè)EDA課程設(shè)計。EDA實驗室自建立經(jīng)歷了三次可編程邏輯器件的升級換代:第一次是ALTERA公司MAX7000系列的EPM7128SLC84-15,第二次是FLEX10K系列的EPF10K10LC84-4,目前使用的是EP2C35系列的EP2C35F484C7N,包含33216個邏輯單元,是一款低功耗低成本FPGA芯片。各芯片資源特性對比見表1。

1.2EDA課程設(shè)計概況

數(shù)字電子技術(shù)本科教學,包括64學時的數(shù)字電子技術(shù),其中含12學時的課內(nèi)實驗(由燕山大學電子實驗中心承擔)和2周的課程設(shè)計,即EDA課程設(shè)計(由燕山大學光電子系EDA實驗室承擔),而且課程設(shè)計成績單獨進行考核。EDA課程設(shè)計以數(shù)字電路設(shè)計自動化為主,是芯片級的設(shè)計,是硬件設(shè)計的軟件化。這也正是與傳統(tǒng)設(shè)計的差異所在。在工程教育專業(yè)認證背景下,以國際工程教育理念為導向[2],在學生學習了數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)上,訓練學生綜合應(yīng)用學過的理論知識設(shè)計比較復雜的數(shù)字電路的能力。通過本課程設(shè)計,使學生掌握使用EDA工具設(shè)計數(shù)字電路的方法,具體包括圖形設(shè)計輸入、編譯、時序仿真、下載和硬件驗證等過程。讓學生掌握EDA工具設(shè)計數(shù)字電路的方法,支撐畢業(yè)要求———“針對一個設(shè)定的電子電路或通信系統(tǒng),具有給出設(shè)計方案的能力”.設(shè)計用到的軟件早期為MAX+plusII,后期為QuartusII。其均有兩種典型輸入方式:原理圖與硬件描述語言(VHDL、VerilogHDL等)。原理圖輸入方式的特點:比較直觀,易于仿真,便于信號觀察與電路調(diào)整。要求對系統(tǒng)及電路非常熟悉,但當系統(tǒng)功能復雜時,其效率低。硬件描述語言則恰恰相反:系統(tǒng)功能復雜時效率高,設(shè)計周期短。本課程設(shè)計是與數(shù)字電子技術(shù)理論課對應(yīng)的實踐環(huán)節(jié),所以課程設(shè)計中要求學生使用原理圖輸入方式,以此來鞏固學生數(shù)電知識,這也是這門課程設(shè)計的主要特色。據(jù)了解許多院校該實踐教學大多采用硬件描述語言的方式。此外,對于電子信息工程(卓越試點)班的同學,由于學時為3周,我們鼓勵學生用多種方案實現(xiàn)功能,自主擴展題目功能,額外使用VHDL語言實現(xiàn)部分模塊功能[3]。

2課程設(shè)計內(nèi)容與流程

整個EDA課程設(shè)計的內(nèi)容與流程如圖1所示。第一,教師講解。每次EDA課程設(shè)計開始時,指導教師都要用4學時來講授課程設(shè)計軟件部分(2學時)和硬件部分(2學時)。其中軟件部分主要針對MAX+plusII或QuartusII進行講述,硬件部分圍繞教材———參考文獻4的第6章和實驗箱資源等內(nèi)容展開,著重講解題目用到的資源及使用過程中需注意的問題[4]。第二,選題。課程設(shè)計我們設(shè)置了諸如智能交通燈、電子琴、密碼鎖等共計31個題目供學生選擇,使一個教學班的每個學生(基本小于等于30人)的題目都是不一樣的。這樣雖然給指導教師增加了工作量,但對學生是有益的,避免了以往互相“參考”的弊病。第三,資料查閱。早期使用軟件為MAX+plusII功能簡單易用,學生經(jīng)過教師講解后,很快就可以上手進行設(shè)計。后期軟件升級為QuartusII功能強大,軟件操作復雜,需要學生花費較多的時間熟悉此軟件的操作設(shè)計流程。要求學生借助網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源查閱相關(guān)資料,包括軟件使用教程和設(shè)計題目相關(guān)資料。第四,方案設(shè)計。按照題目需求,給出設(shè)計方案,并對設(shè)計方案可行性進行論證。分析設(shè)計要求,將題目模塊化,功能分解,以便按模塊進行元器件級實現(xiàn)。這部分由學生自主設(shè)計,方案是否合理可行,直接決定設(shè)計題目能否順利完成。第五,模塊化實現(xiàn)(包括仿真)??傮w設(shè)計方案確定后,就要進行功能分解,模塊化,這對后期的時序驗證、電路仿真乃至錯誤排查至關(guān)重要。系統(tǒng)總體功能的實現(xiàn)依托各模塊的準確設(shè)計及協(xié)同性,學生通過時序仿真、功能仿真乃至測試節(jié)點的波形進行反復修改排查,直至達到設(shè)計預期目的。第六,下載驗證。整個電路圖及各個模塊都仿真測試無誤后,即可以進行下載驗證。以往采用并口下載由于不支持熱插拔很容易發(fā)生燒芯片等現(xiàn)象,現(xiàn)在采用USB口下載不僅提高了下載速度而且也極大地減少了燒芯片的概率。每個班級配備示波器、邏輯分析儀、萬用表等測試儀器一套,滿足學生測試需求。盡管每次進行設(shè)計前都要對實驗箱進行檢修,但依然在設(shè)計中會發(fā)現(xiàn)個別實驗箱的硬件故障,一般指引學生用替換法進行排查,很容易就能找到問題所在。第七,答辯驗收。成立由8名指導教師組成的答辯委員會,分2個答辯組進行驗收,每組4名指導教師。分別對如下幾方面進行評定:首先,學生設(shè)計方案講解。其次,回答指導教師的提問。最后,硬件實驗箱功能演示。第八,設(shè)計報告撰寫。以往學生容易忽視設(shè)計報告的重要性,為了避免此類情況的發(fā)生,我們在設(shè)計之初就反復強調(diào)文檔在整個課程設(shè)計中的重要性,并適當提高設(shè)計報告在成績評定中的權(quán)重。第九,成績評定。根據(jù)《EDA課程設(shè)計(三級項目)大綱》及《EDA課程設(shè)計(三級項目)評分標準》將答辯驗收及設(shè)計報告的成績進行匯評,最后給出總評成績。實踐表明,超過25%的學生能達到優(yōu)秀(A),約50%的學生能達到良好(B),約15%的學生為中(C),不足10%的學生為及格(D)。

3結(jié)語

經(jīng)過16年的改革與發(fā)展,燕山大學光電子系EDA實驗室無論是硬件裝備,還是軟件資源都比較完備,EDA課程設(shè)計這一實踐教學活動也得到漸進式發(fā)展。為了更好地提高學生將理論知識應(yīng)用于工程實際的能力,指導教師需要在指導答疑時把握好度———既要答疑解惑,又要激發(fā)出學生自身的設(shè)計思維與靈感;設(shè)置大量與日常生活、工程實際密切相關(guān)的題目,激發(fā)學生的學習興趣,開闊學生眼界,為將來從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。理論和實踐教學改革措施經(jīng)過多年的運行,獲得了學生和教師的廣泛好評。

參考文獻:

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[2]徐衛(wèi)林,彭曉春,岳宏衛(wèi),等.工程教育專業(yè)認證背景下的微電子專業(yè)教改實踐研究[J].科技資訊,2016,(22):81-84.

[3]李江昊,常丹華,張寶榮,等.“卓越工程師計劃”試點班課堂教學改革與實踐[J].教學研究,2012,(01):46-49.

第8篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:計算機應(yīng)用;電子技術(shù);高速數(shù)字;電路設(shè)計

由于近代科學技術(shù)發(fā)展的不斷深入,高新技術(shù)層出不窮,電子技術(shù)行業(yè)也得到了前所未有的改革,開始進入了一個嶄新的電氣時代。高速數(shù)字電路通過電子技術(shù)和計算機技術(shù)的巧妙結(jié)合,能夠集成高速變化信號在電路中所產(chǎn)生的電感、電熔等模擬特性的電路,對整個電路的各項參數(shù)進行調(diào)整和優(yōu)化,讓計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)保持一個理想的運行狀態(tài)。計算機高速數(shù)字電路設(shè)計的過程中,最需要注意的還是各個元器件的搭配,否則會對電路信號甚至是電路元器件的正常運行造成影響。但是,在實際的應(yīng)用中,計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)卻受到一些因素的影響,例如,信號線間距離的影響、阻抗不匹配的問題、電源平面間電阻和電感的影響等,都會對計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的運行效率產(chǎn)生影響,這也是要提升計算機高速數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用效率的重中之重。作者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗,以及自身對計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的了解,通過對計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的分析,找出了主要對影響計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的關(guān)鍵因素,同時也提出了幾點改進建議,希望對提升計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)的運行效率有所幫助,進一步促進電子產(chǎn)品行業(yè)的快速發(fā)展。

一、影響計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的關(guān)鍵因素

1.1 信號線間距離

計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn),給電子設(shè)計領(lǐng)域帶來了新的突破,對計算機電子技術(shù)的發(fā)展有著極大的作用。由于各方面原因及計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)自身的特點,現(xiàn)階段的計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)在應(yīng)用過程中卻存在著許多問題。其中信號線間距離對計算機高速數(shù)字電路設(shè)計有著明顯的影響,一般情況下,信號線間的距離會隨著印刷版電路密集度的增大而變化,越來越狹小,而在這個過程中,也會導致信號之間的電磁耦合增大,這樣就不會對其進行忽略處理,會引發(fā)信號間的串擾現(xiàn)象,而且隨著時間的推移會越來越嚴重。

1.2 阻抗不匹配

在計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)應(yīng)用過程中,阻抗是影響其信號傳輸?shù)年P(guān)鍵因素,由于設(shè)計的不合理,造成阻抗增大,從而影響信號的傳輸。在現(xiàn)階段計算機高速數(shù)字電路設(shè)計的過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)信號傳輸位置上的阻抗不相匹配的現(xiàn)象,這樣極易引發(fā)反射噪聲,而反射噪聲將會對信號造成一定的破壞,使得信號的完整性受到極大的影響。

1.3 電源平面間電阻和電感不穩(wěn)定

目前計算機高速數(shù)字化電路設(shè)計技術(shù)在諸多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用,根據(jù)實際情況,利用先進的電子技術(shù)進行設(shè)計,從而讓電子設(shè)備達到更好的運行效果?,F(xiàn)階段計算機高速數(shù)字電路設(shè)計中,由于電源平面間存在電阻和電感,使得大量電路輸出同時動作時,就會使整個電路產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流,這將會對極端級高速數(shù)字電路地線以及電源線上的電壓造成極大的影響,甚至會產(chǎn)生波動的現(xiàn)象。

二、優(yōu)化計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的有效措施

2.1 優(yōu)化電路信號設(shè)計,確保電路信號的完整性

為了確保計算機高速數(shù)字電路信號的完整性,要對計算機高速數(shù)字電路技術(shù)進行合理的設(shè)計,現(xiàn)階段計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)中,由于受到阻抗不匹配的影響,對電路信號的完整性也造成一定的影響,針對這點主要分為兩方面研究:一方面是對不同電路之間電路信號網(wǎng)的傳輸信號干擾情況進行研究,也就是以上所提到的反射和干擾的問題;另一方面,要對不同信號在傳輸?shù)倪^程中,對電路信號網(wǎng)產(chǎn)生的干擾情況進行分析。計算機高速數(shù)字電路在運行的過程中,會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率,而且,現(xiàn)階段計算機高速數(shù)字電路運行的過程中,阻抗很難控制,經(jīng)常會出現(xiàn)阻抗過大或過小的現(xiàn)象,都會對電路信號傳播的波形產(chǎn)生一定的干擾,從而對計算機高速電路傳輸信號的完整性產(chǎn)生直接的影響。為了避免這類情況的發(fā)生,要對計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)展開研究,從正常理論來看,高速數(shù)字電路設(shè)計難以使電路與臨街阻抗的狀態(tài)相互符合,可以對計算機高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)進行改進,保持系統(tǒng)處于過阻抗狀態(tài),這樣就能保證計算機高速數(shù)字電路設(shè)計不會受到阻抗不等的狀態(tài)而影響到計算機高速數(shù)字電路信息傳輸?shù)耐暾浴?/p>

2.2 優(yōu)化電路電源設(shè)計,減少電源系統(tǒng)阻抗

從理論上來看,如果高速數(shù)字電路設(shè)計中,電源系統(tǒng)中不存在阻抗的話是電路設(shè)計最理想的狀態(tài),這樣整個信號的回路也不會存在阻抗耗損的問題,系統(tǒng)中的各個點的點位就會保持恒定的狀態(tài)。電源是計算機高速數(shù)字電路技術(shù)的重要組成元件,通過以上的分析得知,計算機高速數(shù)字電路設(shè)計中,由于受到電源平面間電阻和電感的影響,使得電源運行過程中會出現(xiàn)過電壓的故障,也就是電源的波形質(zhì)量受到影響,嚴重影響到計算機高速數(shù)字電路運行的可靠性。計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)運行的過程中,就必須要考慮到電源的電阻和電感因素,而要減少電源面的電阻和電感對電源系統(tǒng)的影響,就必須對其采取降低的處理措施。從當今計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)電源材質(zhì)的分析了解到,電路系統(tǒng)中大多數(shù)都是采用大面積銅質(zhì)材料,如果結(jié)合電源系統(tǒng)要求來分析的話,這些材料遠遠達不到計算機高速數(shù)字電路電源的標準要求,這樣在系統(tǒng)正常運行的過程中勢必會受到一定的影響,對此,要將所有影響因素進行綜合性的考慮和研究,可以采用樓電容應(yīng)用到電路中,這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統(tǒng)的影響,從而有效的提高計算機高速數(shù)字電路系統(tǒng)運行的可靠性。

三、總結(jié)

綜上所述,由于現(xiàn)代社會信息化、科技化、電氣化進程的不斷加深,也不斷促進電子設(shè)計行業(yè)快速發(fā)展,電子設(shè)計技術(shù)將在實踐中不斷創(chuàng)新進步,在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中以滿足新時期的電氣時代需求。通過對高速數(shù)字電路設(shè)計問題進行有效合理的解決,對高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)進行完善和創(chuàng)新,更進一步的促進了現(xiàn)代化技術(shù)和電子設(shè)計行業(yè)的發(fā)展,為我們國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展帶來了有力保障?!?/p>

參考文獻

[1] 李琳琳. 高速數(shù)字電路設(shè)計中電源完整性分析[J]. 火控雷達技術(shù). 2010(02)

第9篇:電子設(shè)計技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電子信息;設(shè)計;自動化技術(shù);分析

我國對于自動化的技術(shù)而言,是剛剛開始起步,目前并沒有能夠進入到十分成熟的階段,距離技術(shù)完善依然有著一段距離,盡管如此,在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用全面推動了工業(yè)的進步,促進了我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展,同時對我國人們物質(zhì)生活水平的提升也有著顯著作用。

1自動化技術(shù)應(yīng)用電子信息工程中的意義

1.1提高信息工程設(shè)計更好的實現(xiàn)自動化

自動化的技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的將其計算機以及操作的流程實現(xiàn)自動化,同時也可以有效的降低人力以及財力方面的投入,全面提高信息的準確性,同時也可以提高工作的效率。因此將自動化技術(shù)充分應(yīng)用到電子信息工程中能夠加速信息工程的設(shè)計自動化的實現(xiàn),從而完成很多的重復性以及自動性的勞動,有效降低工作人員自身的勞動強度,提高工作效率。此外,也可促進設(shè)計人員的整體技術(shù)水平,使設(shè)計人員人員可以掌握自動化的技術(shù),創(chuàng)造出更多的產(chǎn)品。

1.2電子信息工程能夠更加全面的提高智能化效果

當設(shè)備進行操作時,充分采用自動化技術(shù),根據(jù)相關(guān)的工作程序進行自動化的工作,自動化的技術(shù)可以更好的去幫助信息工程的設(shè)計全面的提高智能化的效果。對于自動化的技術(shù)而言,可以比較好的去解決通用的步驟,并且也可以充分利用信息工程設(shè)計去控制以及處理電子的信息,在這個基礎(chǔ)之上能夠更好的去實現(xiàn)信息工程設(shè)計,提高智能化的效果。在對自動化的設(shè)計進行利用的過程中,可以快速的生產(chǎn)出一些高端的產(chǎn)品,帶動智能化的管理從而得到快速的發(fā)展。除此以外,通過將自動化技術(shù)充分的應(yīng)用到信息工程設(shè)計之中,不僅可以促進其智能化的發(fā)展水平得到提升,同時也是可以更加明確信息工程設(shè)計的發(fā)展方向。

2自動化的技術(shù)在信息工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1計算機的輔助設(shè)計分析

當今在電子信息工程進行設(shè)計時,主要是通過自動化的技術(shù)輔助,在應(yīng)用的過程中比較常用的計算機軟件則是CAD,應(yīng)用CAD進行輔助的設(shè)計可以對電子信息工程設(shè)計中的智能性進行提升,在進行設(shè)計中,僅僅只是需要將其相關(guān)的數(shù)據(jù)以及要求等輸入到系統(tǒng)之中,系統(tǒng)則會自行計算以及分析,從而將其結(jié)果直接的呈現(xiàn)到計算機上,之后則可根據(jù)其具體的要求以及細節(jié)等對其設(shè)計做出相應(yīng)的改進,直到滿足設(shè)計的要求為止。

2.2計算機的輔助制造分析

針對于計算機輔助的制造系統(tǒng)可分為兩個部分:一是硬件部分;二是軟件部分;所謂的硬件部分是包括數(shù)控機床以及存儲裝置等內(nèi)容,對于硬件的設(shè)備而言,起作用便是為支持生產(chǎn)。然而針對于軟件的部分而言,是滿足數(shù)據(jù)庫和計算機輔助工藝過程的設(shè)計等,因此根據(jù)其實際的輔助制造軟件來進行有效的應(yīng)用,不僅可以全面提高電子信息工程的整體生產(chǎn)效率,也能夠?qū)ζ潆娮有畔⒐こ痰脑O(shè)計做出有效的驗證,使其設(shè)計的過程更加完善,促進自動化的設(shè)計水平得到不斷的提高,帶動我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提升。

2.3輔助辦公的管理分析

針對于電子信息工程進行設(shè)計時,所涉及到的設(shè)計流程較為繁瑣,同時也存在著比較多的設(shè)計文件,要是僅僅只是憑借人工來進行整理和分析這些文件,不僅會降低電子信息工程的工作效率,同時也將會因為工作量較大以及過程較為繁瑣等導致出現(xiàn)較多的失誤。但是通過充分應(yīng)用自動化技術(shù),通過采取OA來輔助辦公軟件對其設(shè)計流程和有關(guān)的文件、信息數(shù)據(jù)等進行管理,根據(jù)計算機能夠直接的作出有效分析,得出相應(yīng)的結(jié)果,保證電子信息工程的設(shè)計可以順利進行。此外在設(shè)計的時候需要將所出現(xiàn)問題的概率控制在一個合理的范圍內(nèi),保證電子信息設(shè)計的效率,推動我國電子信息工程的設(shè)計水平能夠得到全面的發(fā)展和完善,為我國人們生活水平提高以及社會主義經(jīng)濟建設(shè)打下一個堅實的基礎(chǔ)。

3總結(jié)

通過上述內(nèi)容分析后可以得出,自動化的技術(shù)主要是一種集成了多種先進技術(shù)為一體的,并且也是綜合性比較強的一種技術(shù),通過在電子信息工程設(shè)計領(lǐng)域中充分合理的應(yīng)用,不僅能夠帶動我國電子信息工程的設(shè)計的機械化和一體化,同時也能夠帶動我國電子信息工程設(shè)計過程更加的智能化,全面提高其設(shè)計的精確度,提高電子信息工程設(shè)計的整體水平的提高。因此電子信息工程設(shè)計中自動化技術(shù)的應(yīng)用,能夠在最大程度上將技術(shù)的優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮,并且可將自動化技術(shù)以及電子信息工程能夠有效結(jié)合到一起,推動著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,為我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)提供保障。

參考文獻:

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