模拟电路课程设计
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模拟电路课程设计范文第1篇
【中图分类号】O156 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08-0243-02
1 引言
为了促进高等学校实验教学改革,教育部颁布了多个文件,突出了实践教学在本科教学中的重要性。为了提高实践教学质量,我校从2001年开始,成立了教学实践部,把一些基础实验作为一门独立的课程,单独设课。模拟电子电路实验课程就是一门独立的基础实验课程,并且是一门电子类专业的基础必修实验性课程。作为一门实践性课程,它有别于一般理论性课程,故应具有一套完善的学生实验成绩考核指标体系,但目前存在的考核指标体系不利于激发学生学习兴趣和创新能力的培养,学生的成绩无法得到客观、公正的评价。因此,必须建立一套适合于模拟电子[1]电路实验课程特色的实验教学的考核指标体系,从而加强学生实验能力的培养,提升实验教学质量,提高学生学习实验教学课程的积极性[1]。
2 模拟电子电路实验中存在的问题
模拟电子电路实验是高等工科院校实践教学环节的一个重要组成部分。通过这门课程的学习,学生可将电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来,加深对所学理论课程的理解,逐步培养和提高自身的实验能力、实际操作能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力,以及创新思维能力和理论联系实际的能力[2]。目前发现模拟电子电路实验普遍存在以下几个方面的问题:
(1)学生学习的主观能动性不高,主要表现为:实验前不认真预习、实验后不深入分析所获实验结果,甚至出现抄袭他人实验报告的情况;
(2)目前采用的实验考核指标体系不能很客观真实地反映学生的实际动手能力:学生的实验成绩通常采用“平时成绩+总评”这种方式来体现,由于考核指标体系缺乏具体定量指标,实验成绩评定仍有较大主观误差,从而导致学生的实践能力得不到客观反映;
(3)当前的学生实验成绩考核指标体系,不利于激发学生学习兴趣和创新能力的培养:目前所使用的实验成绩考核指标体系不够细化具体,学生无法根据该指标体系来判断自己所获成绩是否公正、合理。
因此现有的模拟电子电路学生实验成绩考核指标体系和考核方式与教育部培养高校学生实践能力的目标还有较大距离,急需改革。为此需要制定一套规范合理的模拟电子电路学生实验成绩考核指标体系已迫在眉睫,使之既能客观评价学生实验成绩,又能提高学生实践动手能力和学习兴趣,进而提高实验教学质量。
3 模拟电子电路实验课程成绩考核指标体系设计
根据本校近几年模拟电子电路实验课程教学实际情况,结合该课程的特点,提出了一套具有很强可操作性的定量考核指标体系,其具体指标构成详见图1。
(1)出勤率:出勤率是实践教学学生成绩考核体系中最基本的内容之一,它是衡量一个学生对实践教学的认识态度与重视程度[2]。我们对每次实验教学学生的出勤都要进行考核,出勤成绩占此次实验成绩的10%,且分为5个等级,每个等级对应于相应的分值见表1。
(2)实验预习报告:我们要求每位学生参加实验之前,必须预习,完整的预习报告应具有实验名称、原理摘要、仪器描述、实验步骤(可以自己设计)、实验数据表格,另外还有一些思考题,要求在预习报告中答出,这些思考题让学生真正弄清要做什么实验、实验的目的、实验原理以及用什么实验仪器。指导教师在课前要检查学生的预习情况,以了解学生对整个实验预习的程度。形成严格的预习制度,通过规范的课前预习检查,使学生对预习的重要性有了充分的认识。课前要熟悉与该实验相关的理论知识并积极思考。这样可以使学生在实验时充满信心[3]。比较顺利地完成实验任务。学生的预习成绩也分5个等级,每个等级对应于相应的分值与出勤率量化表类似。
(3)实验操作:学生做实验的操作过程非常重要,该项占每次实验成绩的50%,这部分主要是考核学生在做实验项目过程中的主动参与性、探究性、动手性、独立性,以及团队合作精神。实验操作一般包括:连线、仪器使用熟练程度、数据处理、学习态度、分析解决问题的能力等五个方面完成的情况来给成绩,这部分也分5个等级,在做实验教学项目过程中,如果某一学生实验操作等级Ci=5,则成绩为:Ci×50%=5×50%=2.5,对应的百分制分数为50。
实验课上,教师首先进行10到15分钟的实验讲解后,然后放手让学生自主实验。教师在旁边提供有针对性的辅导,同时,教师认真观察学生是否按照正确的操作步骤、是否自已动手操作,观察学生在实验中遇到困难时的应变能力、实验过程是否正确,观察学生在实验中是否具有动手能力和创新能力,如实验需要团体来完成,则观察学生在遵守实验室纪律的同时,是否具有团队精神,这5个方面可以各占10%的比例。
(4)实验报告处理:实验报告要求结构完整、数据合理。可以要求学生按自己设计的步骤来编写实验报告,鼓励学生在实验报告中总结自己在做实验中遇到的问题,并对这些问题进行深入分析和思考。
(5)实验数据分析:学生应对实验中记录的数据进行分析处理,并将数据分析结果与理论相联系,这也是学生在认识自然规律方面深化的过程,这个过程很重要,但往往被学生忽视了,以为有数据就行,不太注重数据是否合理有效。
(6)实验仪器整理:完成实验后要求学生整理实验仪器,以此培养学生的道德素质和学习态度,养成良好的学习习惯,整理好了才有成绩。
(7)实验考核:实验考核是通过考试来检验学生对本门实验课程所学知识掌握程度,它不仅是评价学生学习成绩的一种客观指标,也是对教师教学效果的一种检验手段。该环节占学生实验本门课程总评成绩的60％。该部分也分5个等级,满分等级为5,对应的百分制成绩为100。
(8)总评:总评是实验教学学生成绩考核体系中最后一个环节,也是最关键的一个阶段。它是将每位学生本门课程的所有实验项目的成绩之和的平均值乘以40％,再加上考核成绩T的60％。总评成绩Z分为5个等级级,它的计算公式如下:
Z＝*40%+T*60% (1)
其中Pi是每个实验项目的成绩。如果本门课程累计达到或超过三分之一缺席,则其本门课程总评成绩为不及格。
4 结语
模拟电子电路实验课程学生成绩考核体系是实验教学管理规范化的组成部分,它保证了单独设课的模拟电子电路实验课程的正常进行,有利于优秀人才的培养,学生自主学习空间更加广阔,有利于全面提高学生的素质,有利于学生理论与实际相结合,有利于学生主动研究与探索精神的发扬[3]。
总之,只有教师和学生都从思想上重视实验课的重要性,大胆改革实验教学方法和考核方法,才能充分调动学生的自学意识、转变学生学风,从而为社会培养出具有扎实理论功底与丰富实践技能的全面发展复合型人才[4]。
参考文献
[1] 陆申龙.开放教学实验室、提高学生创造能力[J].上海:实验室研究与探索,1999,12.
[2] 奚鹰,浦海英等.机械基础实验课程学生成绩考核体系的设计计[J] .实验室研究与探索,2005,24(2):71～73.
[3] 段智英,韩学孟.提高物理实验教学效果方法初探[J].山西农业大学学报,2006,26(6):226～227.
[4] 王水莲,孙志良,刘进辉,刘自过.浅谈家畜组织胚胎学实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2005,24(2):67～69.
模拟电路课程设计范文第2篇
关键词 “模拟电子线路” 课程安排 课程设计
中图分类号：G424 文献标识码：A
Analog Electronic Circuits Curriculum Reform
ZENG Heqiong[1]， HU Jun[2]， XIONG Qiong[1]
（[1] Institute of Technology， Wuhan Yangtze Business University， Wuhan， Hubei 430065；
[2] Department of Computer Science， Hubei Vocational College of Bio-Technology， Wuhan， Hubei 430074）
Abstract Analog Electronic Circuits is a required course in college electricity professional， its status is essential in the whole curriculum system. In the analog electronic circuits teaching implementation process， there are some problems such as unreasonable curriculum， teaching materials cannot be adapted to students' cognitive level， the theory of touch with reality， and many other issues. This paper are more than a few issues to discuss and give solutions. After the actual teaching certificate， after teaching reform of Analog Electronic Circuits， can straighten out the students' knowledge architecture and achieve better teaching results.
Key words "Analog Electronic Circuits"； curriculum； course design
1 现有人才培养方案课程体系中“模拟电子线路”课程的安排问题
自长江工商学院电子信息工程专业创建以来，人才培养方案每年都会做相应的修订。其中的专业理论课的课程安排采用一种“自下而上”的方式，即：首先在大二上学期安排电路理论课程，然后在大二下学期学习模拟电子线路、数字逻辑电路等专业基础课程，如表1所示。
表1 电子信息工程专业理论课程开课时间表
事实上大多数学校开设的电子信息工程专业的专业课程的开课顺序也是如此。这样开课的好处是：在经过大一整个学期以及大二上学期部分课程（高等数学、线性代数、概率与数理统计、复变函数与积分变换、矢量分析与数理方程）训练以后，根据现实电路设计过程中抽象出来的电路理论课程需要用到的数学工具，学生比较熟悉，容易接受。第四学期开出的数字逻辑电路、模拟电子线路解决学生在设计电路的时候遇到的实际问题。最后在第四、第五学期开出的信号与系统、数字信号处理两门课程是解决由实际问题抽象到具体数学模型的问题。
这样的开课顺序固然有其优点，但其缺点也十分突出。因为实际中工程师在设计电路的时候是按照表2所示的过程开展的。而目前采用的开课顺序是不符合人的认知规律的。
表2 工程师设计电路的工作步骤
通过观察设计电路步骤表，可以发现电子信息工程的各个专业课程是解决在设计电路过程中不同阶段遇到的不同问题。这种自上而下解决问题的方式的特点是：先提出整体方案，再关注细节的实现。信号与系统课程解决的是整个过程中的第一到第四阶段所遇到的问题。数字信号处理课程解决第五到第六阶段的问题，电路理论解决第七阶段的问题。数字逻辑电路、模拟电子线路解决第八到第十阶段的问题。①②
表3 调整后的电子信息工程专业课程开课时间表
从人认知的角度来讲，以设计电路过程中这十个基本步骤为主线的开课方式肯定要比打乱认知顺序的开课方式更容易让学生接受。所以笔者提出以信号与系统、数字信号处理为电子信息工程专业的导入课程。具体调整课程顺序如表3。
这样调整的优点是：（1）依据先定义再实现的认知规律，有益于学生理解整个设计电路的过程，明晰信号与系统、数字信号处理两门课程在整个设计电路过程中的作用，利用模拟电子线路、数字逻辑电路完成电路设计、模拟仿真和具体电路实现功能。（2）掌握相关计算机软件，在计算机上可以轻易地实现课程中的知识点，使学生从直观上看到信号与系统、数字信号处理、模拟电子线路等课程的具体作用，能提高学生兴趣，为后续课程的学习打下良好的基础，促使他们对书上的内容产生更深刻的理解。（3）电路理论能使得在设计过程中得到的关于系统的数学表达式转换为关于电阻、电容、电感的电路方程，这样电路理论课程本身的作用得以最佳体现。
2 “模拟电子线路”课程教学的新思路
针对人才培养方案中的问题，为了适应电子科学技术的快速发展和独立学院培养高素质应用型人才的需要，我们从优化课程结构的总体要求出发，整合教学内容，进行模块化设计，较好地解决基础与应用、理论与实践、目前与发展、点线面之间的矛盾，使电子技术课程内容体系具有系统性、科学性、实用性。我们将该课程体系划分为：理论课程、实验课程、技能培训三部分，其中理论课程是模拟电子线路，实验课程是模拟电路实验，技能培训包括专业实训实验、电子工艺实训和模拟电路课程设计。具体提出如下的解决方案：
2.1 积极引进经典教材或者由教师自编教材
由于独立学院学生相对于一本、二本的学生，在学习能力、自我约束、逻辑分析问题能力、学习主动性等方面有所欠缺，因而面对模拟电路课程更加容易产生厌学情绪。如何提升他们学习模拟电子线路的效率，提高其分析问题、解决问题、以及动手的能力，是摆在教师面前的一个难题。目前很多教材都不太适合独立学院的学生使用。所以应该结合独立学院的特点，教师自编教材，可以综合经典教材优点和自身学生的特点，除了要符合人类思维习惯以外，还要穿插具体实例，先定义再实现，利于学生理解与学习。
2.2 实践教学改革②③
（1）目前模拟电子线路的实验环境多数是使用实验箱，如果安排过多的验证性实验，单纯的插拔导线，机械的连接器件，使得实验课程枯燥乏味，难以提起学生兴趣。结果是学生匆匆忙忙完成实验下课，实验背后的意义却不能完全理解。所以适当增加技能培训课程是十分必要的。
（2）考虑到大多数学生零基础的客观情况，开设专业实训和电子工艺课程，利用实验室提供的电路图、PCB板以及装配器件、电烙铁、示波器等工具，制作一个收音机或者万用表，专门用来训练学生的基本功。具体目标是使学生从“冰冷”的书本知识回归工作实际，让他们对电路有感性认识，并在此基础上培养他们识图、识器件的基本能力以及焊接技术。与此同时在装配过程中教师可以讲解PCB板的相关知识，拓宽学生的视野。
（3）完成了基础模拟电路实验、专业实训和电子工艺课程之后，开设1～2周的课程设计是非常必要的。课程设计的目的是让学生通过动脑动手解决一两个实际问题， 巩固和应用在本课程中所学的理论知识和实验技能。课程设计不仅能给学生提供一个理论联系实际、提高动手能力的机会， 还可以让学生利用这较短的时间，对所学的理论知识有一个充分、系统、全面的消化和吸收的过程。
课程设计过程安排如下：①教师结合工程实际应用，拟定综合性的课程设计题目，给出设计任务书。②学生根据所拟课题查阅有关书籍、手册，组织讨论系统的总体规范和具体功能，并提出“粗”的系统框图。其后，对于“细”的电路，通过教师引导和分析、比较设计电路方案，计算参数，选取元件，确保学生知道框图中模块使用什么电路适合。这样做的好处就是能够让学生看到电路设计在实际当中的应用，进一步激发他们的求知欲，这也符合“以问题为向导”、“以任务为导向”的教学思想。在这里以一个心电采集系统为例来进行说明，具体框图如图1。这个采集系统前端经过6个模块之后，输出的地方接入示波器可以看到漂亮的心电信号。在讨论这几个模块电路的时候，教师应该让学生在书中找到相应的章节：放大电路和滤波电路。有了理论支持，再对具体电路进行讨论，如何对书中电路图进行修改才能满足系统需要。为了尽可能囊括模拟电路的知识点，所以添加模块7到模块10，作用是在无心电信号输入时报警。③学生完成理论设计后，学生通过EWB、EDA、PROTEL等计算机辅助工作平台仿真，极大地提高了学生的学习兴趣和教学质量，进一步利用PROTEL制作电子线路板。④根据仿真结果进一步修改、完善电路，购置相关器件，首先学生通过面包板搭建电路，设计方案最终实现。最好一个模块一个面包板，这样不但可扩展性好，还可以有效地检错。⑤整体电路焊接，并对电路进行调试、分析、性能测试和故障排除等，完成设计，得到标准信号。⑥学生撰写课程设计报告，必须参加答辩，对于分组中的同学，教师要分别就设计细节提问，确保无“寄生虫”现象的发生，根据学生回答问题的情况和课程设计完成情况，指导教师给出最后的成绩。
图1 心电信号采集系统框图
（4）建立“电子开放实验室”，让学生自主地利用业余时间在实验室设计、调试自己的作品，为学生提供一个自主学习、创新制作的平台，为提高学生学习的积极性提供了条件保证。
3 结束语
在几年的教学工作中，常常发现非常多的学生对学习产生迷茫，觉得学习的课程并不具有实用价值。面对这种困惑，本文梳理整个人才培养方案中专业课程之间的关系，指出从工作出发或者以实际问题出发的教学安排，更能激发学生的学习兴趣，学习效率得以提高。
注释
① 康华光.电子技术基础-模拟部分[M].北京：高等教育出版社，2006.
模拟电路课程设计范文第3篇
关键词：仿真软件 模拟电子技术 虚拟实验平台 应用
电子课程教学是以理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成。我们在教学实践过程中，如果结合理论教学的进程，利用仿真软件在计算机上进行模拟电子电路实验和电路设计的仿真，作为教学的补充，既帮助学生更好地理解电子技术的理论知识，又能确保课程实验电路参数的正确性，还为设计者免去了重复“制作―修改―再制作―再修改”的重复劳动，可以取得良好的教学效果。实践证明，这种教学、设计手段的运用，有助于增强学生感性认识，培养学生创新能力、计算机应用能力和实际动手能力。我现介绍我院将仿真软件应用于模拟电子技术课程教学中的实际做法。
1.将虚拟仿真引入课堂，进行演示实验，提高课堂教学效率
过去主要是理论课教学，过于注重原理分析、公式推导，学生听起来枯燥无味，难于理解。为了提高教学效率，需要配合演示实验。但准备演示实验，需要花费较多时间；将多种仪器搬到教室，使用不便；演示操作过程，会占用过多时间，影响教学进度。
现在我们将仿真软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用多媒体同步演示，显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性。下面是我们具体应用仿真软件来仿真的两个实例。
在模拟电路中讲授三极管共发射极放大电路时，三极管具有放大和反相的作用，学生理解起来非常困难。我们利用EWB仿真软件来仿真电路的实际效果。学生先有了感性认识后，理论的讲解听起来就更轻松了，其仿真图形如图1所示。从图形中可以看出，输入信号的正半周，在输出端放大的同时，还存在着失真。
在模拟电路中讲授振荡电路的起振时，通过电路的正反馈作用，输出信号就会逐渐由小变大，当振荡幅度增大到一定的程度后，由于三极管的限幅作用，最后使得输出的波形稳定。学生很难理解，用现有的仪器根本就不能显示出起振的波形来，现在利用Protel仿真显示出波形（图2），振荡器起振的过程非常直观，还能看出这种振荡电路的波形存在较大的失真，但振荡波形较稳定。如果对波形失真要求较高，则需要采用改进型号振荡电路，即克拉泼或者西勒振荡电路。这种教学模式生动活泼，学生自始至终保持着极高的学习兴趣，加深了理解和记忆，有效地提高了课堂教学效率。
2.开设仿真实验，改革实验教学方法，提高实验教学质量
电子技术课是一门实践性很强的课程，理论学习必须紧密地与实践结合起来。以往，实践环节主要是上实验课，实验内容多为验证性实验，设计性、综合性实验较少。
我们的做法:在学习模拟电子技术的过程中，抽几节课讲解仿真软件的使用方法。在电子技术实验课之前，学生必须先将电路进行仿真，得到实验结果以后，再进行实际的安装、焊接、调试。学生做实验的兴趣提高，信心加强，实验教学质量大大提高，特别是在设计性实验中，可以随时修改元件参数，并能马上获得仿真结果，直到满足电路设计要求。学生可提出各种设计方案，从而大大提高了分析问题、解决问题的能力，激发了他们的创新意识，也大大提高了学生电子电路的设计水平。这样很好地解决了原来设计电路的缺陷：先设计出电路，买回元件后，在面包板或印制电路板上安装调试，需要连接很多的电位器，当调试好以后，必须重新买元件，重新安装调试，将损耗浪费大量的电子元器件。
3.虚拟仿真在课程设计实践环节中的应用
对于课程设计，我们的做法:将模拟电子技术的内容分成几个单元，每一个单元搞一个课程设计。第一次在老师的带领下，讲电路设计的步骤，完成课程设计。上完下一个单元电路以后，老师布置一个课程设计题目，学生自己查找资料，自己设计好电路以后，交给老师检查，在检查学生设计方案时，要求学生陈述自己的设计思路，学生在讲述的过程中就会进行再次思维。这种虚实结合的方法，既发挥了虚拟实验高效、经济的长处，又培养了学生电子制作的能力、分析问题和解决问题的能力。
4.虚拟实验应注意的问题
虽然采用虚拟仿真辅助教学，改善了教学手段，丰富了教学内容，也能更形象生动地将难于理解的知识用仿真的形式表现出来，也更能激发出学生设计电路的创新意识。但如果完全用虚拟实验取代实物实验，就只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的封装、检测等认知程度大大降低，对使用仪器的操作能力大大削弱，缺少对实际电子产品设计的布局能力、布线能力、安装调试能力。为了避免其弊端，使之与传统的教学相得益彰，融于一体，更好地为现代教学服务，我们采用虚实结合的方式，一方面强调仿真实验对教学的辅助作用，另一方面认识到实际动手能力的重要性，两者相辅相成，有机结合。既合理安排仿真实验课时，主要以学生课后自己上机实验为主，课堂上进行实际电路的安装调试工作；又精心选择仿真实验课题，为学生提供科学、合理的仿真实验题目，让学生通过实验，掌握知识，提高兴趣。还让学生做一些设计性的实验，自己设计、制作安装调试，使虚拟仿真实验变成看得见摸得着的电子产品。
总之，将仿真技术应用于教学中，不仅可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动有趣，动态地演示一些现象，化难为易，而且能模拟一些用语言难以清楚表述的，以及现实实验不易进行的内容。它不仅提高了教学质量，改善了教学手段，丰富了教学内容，提高了课堂教学效率，而且对于培养学生的自主能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用。当然，也要注意仿真教学的辅助作用和实际工程能力的重要性，两者必须相辅相成，相互结合，而不能以仿真来完全代替实际操作训练。
参考文献：
［1］王正谋主编.Protel99se电路设计与仿真技术［M］.福建科学技术出版社，2005-1.
模拟电路课程设计范文第4篇
关键词：电子技术课程；教学改革；教学模式
1课程改革历程
作为一门历史悠久的专业基础课程，武汉工程大学的电子技术课程设计经历了多次改革的探索和实践。在教学时间上，课程计划时间起初为两周；之后为强化模拟电路部分，分为模拟电子技术课程设计和数字电子技术课程设计两门课程，各一周时间，分两学期开设；经历几年的实践，再次合并为电子技术课程设计一门课程，教学时间恢复为两周。在选题上，最初仅有少量以数字电子技术为主的项目；在分成两门单独的课程时，单个课题系统规模减小，分别对模拟电路和数字电路进行设计，同时增加选题数量；再次合并为两周的课程后，教学组重新论证、选择、组织、设计了一批模拟和数字电路综合的题目，并改革了教学模式和考核方法。经过两年多的实践验证，取得了良好的效果。
2教学内容改革
2．1设计题目改革的必要性
由于课程开设多年，连续使用相同的题目逐渐显现出明显的弊端［1］。重复的选题不容易引起学生的兴趣和积极性，而且往届设计课题的资料积累较多，容易出现抄袭现象，影响课程效果。此外，传统项目选题数量偏少，且往往一个题目仅偏重模电或者数电一门课程的知识，难以使学生从中得到更全面的训练。
2．2设计题目改革的基本原则和目标
（1）应保证设计题目的综合性，扩展知识覆盖面。由于课程设计是项目驱动，小组合作模式进行，每组学生只能选择一个课题来完成所有设计任务。因此，单个项目应具有一定的综合性，最好应包含数字电路部分和模拟电路部分，有利于学生通过一个课题锻炼两个领域的综合知识。经电子学教学组讨论，建议选题时主要强调电子技术基本知识和技能的训练，增加电子设计自动化（EDA）软件的要求，可以适当引入传感器等扩展内容，但不建议引入后续课程知识，如单片机、FPGA、虚拟仪器等独立完成项目的设计［2］。
（2）题目需难度适当，在设计任务书中既有功能要求，也有具体的技术指标要求，同时设计要求有一定的灵活性和扩展性。既可保证普通水平的学生可以在既定时间内通过努力达到基本要求，也能鼓励并给有余力的学生有发挥的空间。并鼓励学生充分发挥主观能动性和创新思维。
（3）应保证设计题目的多样性，并应紧密联系工程实践应用。如果学生可以有更丰富的可选题目，题目的趣味性和实用性更强，就更有利于激起学生的学习兴趣，积极投入设计工作。而且选择不同课题的同学在设计过程中通过相互交流，也可以学到更多知识。
2．3选题设计
在具体确定选题时，一方面增加新的课题，或者改编一DOI:10.16735/ki.jet.2016.07.004些典型应用项目，另一方面，不需要舍弃有价值、有特色的传统题目，但是可以改编功能要求，增加新的模块或性能指标要求，以满足综合训练的需要或使实验项目更接近工程实际。例如，在传统选题中，对数字钟的功能要求明确，但对计时精度没有要求，很多设计资料中数字钟时基信号往往采用RC振荡电路或者555定时器构成的多谐振荡器来产生，其精度和稳定度是无法满足实际应用要求的。在新的课题任务书中，要求数字钟的计时误差必须小于每日1s，因此学生在考察设计方案时就必须主动思考，仔细辨别，分析确定如何选择更合适的电路单元来输出标准时基信号。在频率计课题中，除了传统的振荡、分频、计数、锁存模块设计，还提出对输入被测信号进行放大整形、自动转换量程和显示控制等功能要求［3］。在新增选题多位数码管动态扫描译码驱动电路中，在实现基本的扫描、译码、驱动等基本功能之外，要求学生给出设计方案，将控制模块中振荡电路部分为采用模拟电路模块来实现。此外还增加或改编设计了电子密码锁、电子拔河游戏机、可编程运算放大器、简易交通灯控制器、声光报警定时抢答器、双声道功率放大器、篮球竞赛24秒计时器等综合性选题。对某些规模较小的数字电路，将直流稳压电源作为一个辅助模块，加入到电路系统中。基本上每一个课题学生都必须结合数字和模拟电路知识，以实现一个完整系统的功能和技术指标。
3教学模式改革
3．1实施导师制和小组合作模式
传统的教学模式是每个班级的学生分成2－3人的小组，每组合作完成一个选题，每个班3－5个选题，指导老师按班级指导课程设计。改革后，在一个指导周期内每位指导老师仅负责2－3个项目，每位导师将不同班级的学生按照选题组织在一起。虽然项目仍以小组为单位完成，但可以统一安排设计进度，组织教学活动。对学生来说，这种模式可创造班级间和专业间的交流机会，碰撞出更多的思想火花，有利于推进设计进度，改善设计方案。对老师来说，无需提前准备和熟悉每个指导课题的所有材料，也不用在一个指导周期内经常在各个课题之间切换，既提高了教学率，也减轻了工作负担，使教师可能有精力对课题的设计方案做更全面的研究，与学生进行更深入探讨。
3．2 “粗化”指导方式，给学生更多自主性和锻炼机会
教师在介绍、布置设计任务时，仅说明功能、指标，以电路框图或模块结构介绍电路组成，提示可能的设计方案，规定时间进度，但不再给出具体参考电路，也不指定器件，由学生自主查阅相关资料，分析讨论设计方案，经指导老师审查后，再领取元件和器材，连接调试电路。如遇缺少的元器件，经老师同意后，学生可以自行到电子市场购买补充。
3．3借助网络，构建多方位、多层次课内外交流模式
在指导过程中，每位导师开设专用QQ群，将同课题大组同学组织在一个群中，形成一个几十人的学习小组。一方面方便导师把教学资料共享，在课外开展指导和答疑工作，一方面方便选择同一课题的同学，一起交流心得体会，构造互相帮助的平台。实践证明，这是一种非常积极有效的教学方式。既营造了积极向上的学习气氛，也使教学的时间、地点更加灵活，受到学生的一致欢迎。
3．4开放实验室资源，提供灵活自主学习环境
在特定时间段开放实验室资源，期间学生可以随时来实验室调试电路，并能得到实验室老师的指导。
3．5引入EDA辅助方法
在进行电路设计时，要求学生在EDA仿真软件中进行多组方案的性能比较，分析论证最佳及最可行方案。在电路检查调试时，建议学生比较仿真结果与实物电路测试数据，排查错误，改进设计。对软件类型给出建议，但不予限制，学生可自由选择Multisim、OrCAD、Proteus等常用EDA软件。
3．6融入信息素养培养
信息素养是信息意识、信息能力和信息道德的综合，反映了一个人的终身学习能力［4］。在电子技术课程设计的教学中，我们有意识地引导学生培养信息观念，在文献检索、方案论证、解决问题、撰写报告等工作中，注意提升自己搜寻、鉴别、利用、组织和有效创造、交流信息的能力。
3．7加强过程考查，考核方式多样化
为了在共用课题和小组合作模式下实施科学的、反映个体差异的评价，指导教师在考核时需要跟踪方案设计、电路仿真、连线和调试过程，了解小组成员的分工合作情况。在电路验收时进行一对一答辩，要求学生演示操作电路，回答课题相关问题。在课程设计报告撰写时要求必须独立完成，如果出现明显雷同则需退回重写，或者直接评定为不合格。总评成绩由6个部分构成：调查证、实践能力、分析解决问题能力、工作量和工作态度、质量、创新。
4结语
在教学改革的实践中，新的课题和新的教学模式提高了学生的积极性和学习深度，不少学生反映电子技术课程设计是进入大学以来最有意思、得到最多锻炼的一门课，教学效果得到明显提升。指导教师们也从课题的深入研究和交流中获益，对课程的进一步改革和发展有了更多的思路。
作者:陈柳 刘海英 郑宽磊 戴璐平 戴丽萍 单位:武汉工程大学 电气信息学院
参考文献：
［1］侯素芳，任艳频．电子技术课程设计内容改革的研究与实践［J］．实验室研究与探索，2012（1）：108－110．
［2］刘颖，侯建军，黄亮．“电子技术课程设计”精品课程建设与改革实践［J］．电气电子教学学报，2008，30（2）：3－4＋7．
模拟电路课程设计范文第5篇
关键词：单片机综合设计；系统仿真；实践创新
一、前言
《单片机综合课程设计》是面向测控及电子通信专业综合性主干课程，是在学习完成电路原理、模拟电子线路和数字电子技术、单片机原理及应用及微机原理等电子专业课后，进行的一次综合性、系统性的设计实践。设计题目包括对信号的采集、滤波、放大，以及应用各种不同类型智能微处理器显示、控制等。通过本次的动手实践，巩固提高学生应用单片机、电子技术进行地震勘探仪器系统综合设计的水平，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力，为将来的工作实践打下一个较好的基础。
二、教学目标
学生通过对本课程环节的训练，使学生掌握数字及模拟电子技术基本原理，深入了解单片机及其他微处理器系统组成原理及设计技术，并将所学的电子技术理论与项目实践相结合，完成课程设计内容要求，掌握智能电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力；通过动手实践，提高学生独立地分析问题、解决问题的能力。
三、教学内容
在教学实践中，为达到较好的教学效果，单片机课程设计内容上采用仿真教学与实践动手相结合的教学模式。1.通过仿真调试阶段，提升综合设计能力。课程设计分为两个阶段，第一阶段，为仿真调试阶段。通过这一过程阶段，意在促进学生综合运用所学理论知识，提升综合运用和系统设计能力。针对课程设计题目进行仿真调试，采用PROTEUS专业软件，设计题目以单片机综合设计题目为主，通过三个步骤进行设计。系统设计阶段：学生根据设计题目，进行系统架构设计，包括选择应用芯片类型，电路分类及程序流程等；硬件电路设计阶段：结合所选择芯片，完成电路设计，并在PROTEUS环境下完成电路图绘制。软件设计：在硬件电路完成后，根据题目要求，编写硬件程序。在日常单片机及数字模拟电路教学中，学生往往针对一种电路及模块进行设计，系统设计概念比较欠缺，通过完成综合仿真设计，真正将电路设计与C语言编程紧密结合，将知识融会贯通，达到学以致用的效果。以“多通道模拟量信号的采集与动态显示设计”题目为例，题目要求包括：①从多个通道输入可调模拟量电压信号，分时采集各通道输入信号；②将多通道采集数据连续存储到单片机片内数据存储器；③设置独立式按键，确定显示的通道，在数码块上显示相应通道采集的模拟量数据，显示控制方式为动态扫描方式实现。题目分析：设计题目包括信号处理、数据采集、数据存储、动态显示四个方面功能，题目设计的知识点包括模拟电路中信号滤波放大的知识，包括数字电路中4—7段数码块译码显示的内容，同时包括单片机中数据存储及与功能芯片接口设计的技术，在功能的实现上，还需要根据不同功能，编写C语言驱动程序，并将程序与电路联通调试，实现对应功能。题目综合多门课程涉及内容，同时需要软硬件配合调试。学生在设计中，既复习运用所学各门课程的知识，又需将各个知识点加以综合灵活运用，达到复习巩固所学知识，掌握电子系统电路设计及程序设计的一般方法，进而提升解决特定工程问题能力的教学目的。2.通过动手实践环节，提升实践创新能力。在仿真设计完成基础上，指导学生进行实际电路的制作和调试。学生采用2—3人为一个小组，首先运用所学电子技术基础知识，查阅相关文献资料、电子线路参考设计手册、电子元器件手册，进行电路设计、程序编制，在设计过程中，锻炼自己熟练掌握和使用先进的计算机电路仿真软件工具，提高设计效率。其次进行电子市场调研、购买相应元器件，完成电路设计制作、功能调试、参数测定，通过这一过程，学生与实际电子元器件紧密接触，从书本的知识物化为实际电子器件，并通过绘制电子线路版图，焊接电子元件，进一步增加实践技能，将书本上的理论与实践结合，达到学以致用、学为所用的实际教学效果。最后由教师组织全班进行设计交流、现场功能演示和提问答辩，同时教师完成每组的成绩评定和设计总结，为下次的课程设计提出合理化建议。从教学角度，在课程设计的内容选择上，更突出设计内容的综合性，并适当增加设计应用技术的难度，并与现代电子新技术紧密结合，激发学生学习的积极性。除此而外，增加设计内容的工程性，增加电子线路板设计及绘制环节，为学生讲解PCB电路板的设计方法及技巧，多层电路板的设计技术及高速电路板的设计等，进一步提高学生应用所学知识进行工程综合设计的水平。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：基于CAN局域网络的远程数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；基于I2C总线的公交语音报站播放器设计；基于ZIGBEE无线通信系统设计；基于GPRS无线数据采集系统等。通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中掌握知识，提升技能。3.以课程设计为基础，积极参与各类科技创新活动，提升科技创新水平。深入贯彻学以致用、理论联系实际的教学理念，在单片机课程设计基础上，鼓励学生应用课堂设计中获得的实践技能解决实际问题，积极参与大学生科技创新活动以及各类电子竞赛等活动，将知识活学活用。在大学生科技创新活动中，在指导教师引导下，结合科研项目，应用单片机及电子技术解决问题，自身综合设计能力和创新能力获得提高。以大学生科技创新题目“抽油机皮带轮自动检测装置”为例：油田现场抽油机皮带轮脱落会影响生产，原始的皮带轮脱落检测采用施工图数据进行分析，经常出现误报错报事故的现象。根据工程需求，学生们大胆设想，通过霍尔传感器检测抽油机工作速度，再通过速度大小判别皮带轮工作状态。以单片机为核心，控制霍尔传感器采集速度信息，并将显示结果通过RS485上传到计算机显示结果。设计思路新颖独特，较好解决了工程实践中的难题，自身的设计水平也达到大幅度提高。开展以科技创新为核心的课外科技创新活动，最终是以培养学生实践能力，创新能力和提高教学质量为宗旨，通过科技创新活动，让学生通过课外的电子科技活动，切实感受到自己所学知识的应用价值，将理论教学与研究实践相结合，激发学生对电子专业课程的学习兴趣，使学生由被动学习状态转入主动学习状态，并以此鼓励学生开拓进取。
四、、结束语
理论教学与实践教学是高校教育的两个重要组成部分，单片机综合课程设计是一门将理论与实践紧密联系的综合性实践课程，通过综合设计实验教学，对于巩固课本上学习的理论知识，培养引导学生掌握科学的思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神等方面具有独特的，不可替代的作用。
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