电路原理图设计要点

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电路原理图设计要点范文第1篇

【关键词】 电子实习 新模式 Altium Designer

1 引言

随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计在现代电子技术的发展和应用中扮演了非常重要的角色。大学生是未来科技文明发展的主力，因此在理工科大学生的电子实习课程中引入计算机辅助设计教学是时展的必然。电路设计与仿真方面的计算机辅助设计软件种类很多，其中Protel设计软件在我国拥有众多的用户，其升级版本为Altium Designer，功能更加强大，所以我校选择该软件作为电子实习课程的计算机辅助设计教学软件。该软件简单易学，具有常用的电路图设计功能、电路仿真功能和电路板设计功能，还集成了FPGA设计开发功能，并且兼容以前各个版本。

2 在电子实习中引入Altium Designer教学的具体实现方法

2.1 电子实习的流程

我校电子实习采用学生自主选题的方式，即由老师提供多个电路，如表1所示。学生根据自己的专业和兴趣进行选择，对于基础好的学生，允许其自立课题。学生对所选择的电路进行电路仿真、PCB设计与制作、电路焊接和调试，并最终制作成功一个产品。电路分为模拟部分和数字部分，学生主要学习模拟部分的仿真与设计。本文将以“红外线心律计”产品的模拟电路部分为例介绍Altium Designer软件的具体应用。

2.2 用Altium Designer软件进行电路原理图设计与仿真

使用Altium Designer软件可以方便地进行模拟电路的设计与仿真。采用计算机模拟仿真可以随时修改元器件的参数，随时观察仿真结果，缩短产品的开发周期。

（1）电路原理图的设计。红外线心律计的模拟电路部分由传感器电路、放大电路、滤波电路、整形电路组成。作用是由红外线传感器采集心跳信号，经过信号调理电路输出幅度足够大的方波信号，供后续的数字电路进行处理。

原理图的设计是电路仿真和设计电路板的基础，也是初学该软件的难点。主要有以下几个步骤，如表2。

在实践教学中，重点是针对学生经常会犯错误的操作进行讲解，有如下几个方面：

一是准确找到所需的元器件。教学中把常用元件所在的元件库和元件名称做在PPT的表格中，方便学生查找元器件。二是正确连接元器件之间的导线。要求学生必须把导线连接到元器件引脚的顶端，或者元器件之间的连接采用管脚对管脚的连接方式，防止电路开路。三是正确标注元器件的参数。在元器件的“Value”选项，正确标注该元器件的参数值，单位为国际标准单位。四是排除电气检查的错误。“ERC”检查会发现原理图中隐藏着的“BUG”，其中的“Error”必须排除，部分“Warning”可以忽略。

（2）原理图仿真。原理图绘制完成后，通过反复修改参数并仿真来达到设计的要求。传感器上得到的信号一般为10mV左右，放大器的设计要求的放大倍数在1000倍左右。滤波器的设计要求截至频率为10Hz左右。比较器的设计要求为能够输出占空比为50%左右的方波信号。仿真时，在电路的输入端加入10mV、1Hz的正弦波激励源，整个电路的工作电压为±12V。通过仿真观察各个输出点的波形，经过不断的调整，下图的参数能够满足设计的要求，如图1。

图2为各个主要点的瞬态仿真波形。第一个为激励信号的波形，第二个为放大后的波形，第三个是低通滤波后的波形，第四个是整型后的方波，该方波接到后续的数字电路。

2.3 用Altium Designer软件进行电路板设计

经过仿真验证的原理图经过设计成为能够焊接元器件的电路板文件，实现了虚拟电路到真实电路板的转变。一般有以下几个步骤，如表3。

电路板的设计工作比较复杂，因此在课程中选择了较为简单的模拟部分进行设计，而且电路板是在实验室通过手工制作，所以在教学中，有针对性地对以下几个知识点做重点介绍：

一是导入元器件时的错误。原因是原理图绘制有误，返回原理图修改对应的错误。二是元器件的排版和布线规则的设定。按照信号的流程从左往右排版，元器件排列均匀紧凑、美观。为了方便制板和焊接，电器间距值大于0.5mm，信号线粗0.5mm，电源线和接地线加粗到0.6mm―1mm，焊盘直径加大到1.6―2mm，电路板规划成大小合适的长方形，采用顶层布线、自动布线和手工布线相结合的方式。三是设计规则检查。“DRC”检查中的错误要认真排除，比如网络名称不同的导线不能交叉；没有导线连接的焊盘要仔细检查是否有误。

图3是设计完成的电路板图纸：

2.4 电路板的制作与调试

（1）电路板的制作。在实验室里采用手工制作电路板的方式，具有快速、便宜、方便的特点，满足简单电路设计调试的要求。一般经过如下几个步骤：

下图为焊接完毕的电路板，如图4。

（2）电路板的调试。电路板完成焊接后，进入调试环节。通入±12V的电压，在输入端接信号发生器产生的信号（或者接传感器），通过测试仿真时各个点的波形，验证了仿真结果与实际电路的测试结果相吻合。

3 结语

在电子实习中引入Altium Designer软件教学，不光使学生掌握了一种EDA软件的使用，更重要的是学习到了电路图的设计方法和电路板的设计方法，并与电子产品的设计紧密结合，为学生在以后的课程学习和工作上都有所帮助。

参考文献：

电路原理图设计要点范文第2篇

【关键词】数字电路 读图 基本方法

【中图分类号】TN79 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）30-0123-03

人类生活带着对电子技术越来越强烈的依赖进入新世纪。电子技术对人们的这种深刻影响，使广大青少年及电子爱好者对电子技术知识的兴趣也越来越浓厚。

在中学，物理是一门较难的学科，如电磁场的特性，学生看不见、摸不着。在职业学校电学也是课程中相对难学的一门课，一方面电学比较抽象，另一方面电工电子和一系列电路理解起来有个过程，尤其是电路图，学会看电路图，十分重要。

看懂电子电路图是电子技术工作人员的基本能力，就如一个车工必须看懂机械零件图一样。因为只有看懂了电子电路原理图以后才能对电路进行调试、维修和改进。因此，具有一定的电子电路图的识图技能是分析和解决电子技术问题和深入学习的基础。

一 数字电路图的识图方法

首先让我们了解一下什么是数字电路图。

对数字信号进行处理的电路就是数字电路图。数字电路有以下几个显著特点：（1）数字信号采用二值信息――高电平和低电平。（2）数字电路中的晶体管仅在“开关状态”工作，即只工作在饱和和截止两个状态。这两个状态对应二值信息的0和1。（3）数字电路的基本单元对元器件的精度要求不高，只要能判断出高、低电平就可以了，因此便于集成化和系列化生产，成本低廉，使用方便。（4）对数字电路的研究一般集中在输入和输出的逻辑关系方面，包括逻辑分析和逻辑设计。（5）数字电路能对数字信号进行逻辑和算术的运算，广泛应用在智能控制和计算机等现代科技中。

电路图就是人们使用约定的电路符号在纸上表示是几点电路而绘制的图形。使用电路图，大大方便了人们对实际电路的分析、研究和描述。数字电路图表明了数字电路的结构和实际连接方式，通过看数字电路图就可以了解实际电路的情况。

1.识图的基本任务和要点

我们知道，一般电子设备的内部都具有用电子元器件组装的电路板，这些电路板上的元器件是按照相应的电路图纸安装起来的。这些电路图纸通常被称为电路图。常见的电路图有方框图、原理图、印刷版图、装配图等。

印刷版图和装配图都是体现装配关系时使用的电路图。它们非常直观，但往往不反映电路的结构，一般不作为理解电路原理的依据。

方框图是用来体现工作原理的电路图。它是把能够实现一定功能的电路组合（单元电路）抽象化。

电原理图是最复杂的，但也是最有用的一种电路图。它把实际电路的内部结构，各元件之间的连接情况，清晰、简洁地反映出来。实际上，平时我们说的电路图就是指电原理图。阅读和分析电原理图是我们认识和理解一个电路最重要的途径。

数字电路识图的要点一般有以下几点：首先，要注意系统性;其次，要重点分析了解集成电路功能、内电路组成和引脚作用，这是分析数字集成电路的关键。就是说要采取化整为零，然后集零为整的方法，即先对各个电路或各个信号处理进行独立的分析，然后再将它们集合起来进行整体分析。

2.数字集成电路识图的基本方法和要求

熟练掌握一些单元电路的基本组成形式和经典电路，如整流电路、稳压电路和某些运放集成电路等。识图时先将这些单元电路直接画出来，形成电路原理图的框架，这样可提高识图效率。

由于数字电路大多数是以集成电路为核心构成的，所以对数字电路进行读图之前要先对集成电路的情况有所了解，比如集成电路在应用方面的一些功能和特点等。

就功能而言：要从数字集成电路各引脚的外电路结构以及外电路所用元器件参数等去了解认识某一具体集成电路完整的工作情况。同时，还要认识这个完整的电路系统的功能。

就特点的体现而言：一般数字集成电路并不画出所用集成电路的内电路方框图，这给识图带来了很大困难，尤其对初学者进行电路分析来说更为不利。因此在分析这类数字集成电路图时最好先查阅有关数字集成电路的应用手册，找到数字集成电路的内电路方框图，这样可给该电路分析带来很大方便。

初学者分析数字集成电路往往感到比分立器件更困难。其实在掌握读图的规律以后就会感到分析数字集成电路更方便。

电路原理图设计要点范文第3篇

【关键词】单片机；Proteus Keil uVision2；仿真；PCB设计

1.引言

单片机是将CPU芯片，存储器芯片，I/O接口芯片和简单的I/O设备装配在一块印刷电路板上，再配上存储在ROM中的监控程序，这便构成了一台单板微型计算机。传统的单片机开发都是采用硬件实验箱或实验板方式，硬件投资成本相对较高；这种定式的环境很容易将开发者的思维禁锢在小小的实验箱里，不利于创新思维实现，对于初学者还会造成认知上的误区，即所谓的单片机就是在一个箱子里穿针引线，这极不利于后续的开发。

目前，具有电路仿真功能的软件比较多，性能比较好的有Multisim、Protel、OrCAD等，但这些对单片机的仿真无能为力。到目前为止，只有Proteus软件能够提供完善的单片机芯片及嵌入式系统的仿真。

2.单片机仿真所需实验配置

2.1 选用Proteus软件作为单片机仿真软件

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件。它不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计平台，更是目前世界上最先进，最完整的多种型号微处理器系统的设计与仿真平台，真正实现了在计算机上完成原理图设计，电路分析与仿真，微处理器程序设计与仿真，系统测试与功能验证，到形成PCB的完整电子设计、研发过程。

Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款智能原理图输入系统软件，可作为电子系统仿真平台，ARES是一款高级布线编辑软件，用于设计PCB。

2.2 选用Keil uVision2软件对程序进行编译和调试

Proteus仿真中的单片机芯片，与单片机硬件的 试验台中单片机芯片一样，需要下载编译好的机器语言文件，这样就需要汇编语言和C语言的编译器。KeiluVision2是51系列兼容单片机C语言软件开发系统，使用接近于传统C语言的语法来开发，它还能嵌入汇编，您可以在关键的位置嵌入，同时可移植性强，使程序达到接近于汇编的工作效率。此外，Keil uVision2软件还支持众多不同公司的单片机芯片，集编辑、编译和程序调试于一体，之后将生成的.HEX文件，下载到单片机芯片里，这就完成了程序的固化。

3.基于Proteus软件含有AT80C51芯片的流水灯仿真与PCB制作

3.1 Proteus单片机仿与PCB制作的实验流程（如图1所示）

3.2 用ISIS软件绘制含有AT80C51单片机芯片的原理图

1）打开ISIS Professional 软件，执行“File”“New Design”，在弹出窗口中选择默认模板“DEFAULT”，点击“OK”，然后保存，命名为“liushuideng.DSN”。

2）“System”“Set Sheet Sizes…”，弹出“Sheet Size Configuration”对话框，设定图纸为A4，单击“OK”。

3）添加元器件。

表1 本例所用元器件

单片机AT89C51 瓷片电容CAP 晶振CRYSTAL 11.0592MHz 发光二极管LED

电阻 RES 排阻RESPACK-8 电解电容CAP-ELEC 按钮BUTTON

具体数值见图3。在工具栏中执行菜单命令“Library”“Pick Device/Symbol…”，弹出对话框在“Keywords”栏里输入所需元器件，右侧栏将显示，此时只需选择自己需要的元器件，点击“OK”，然后在列表中选中元器件，在原理图编辑窗口合适位置单击鼠标完成放置，按此方法将列表中的所有元器件添加进去。

4）放置电源和地：单击左侧工具箱中图标，在对象选择器中单击“POWER”，使其出现蓝色条，再在原理图编辑窗口合适位置单击鼠标，就将“电源”放置在原理图中；单击“GROUND”，用同样方法，将“地”放置在原理图中。

5）布线：在ISIS原理图编辑窗口中没有专门的布线按钮，但系统默认自动布线有效，因此，可直接画线，布线如图2所示。

4.C语言编程

4.1 建立工程文件

1）打开Keil uVision2软件，点击“Project”“New Project”，命名为“liushuideng”，然后保存，在弹出的对话框“Data base”栏中选择“Atmel” “89C51”“确定”；然后点击“File”

“New File”。

2）点击“Save”文件命名为“lius-huideng.c”“保存”，本程序利用C语言编程后缀必须是“.c”。

3）点击“Target 1”“Sour Group1” “Add Files to Group“Sour Group 1””，在弹出的对话框中选择刚建的文件，然后点击“Add”，添加完成后点击“Close”；到此工程建立完毕。

4.2 利用C语言编写流水灯的程序源代码

#include #include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar temp；void delay（uint）；

void main（）

{temp=0xfe；P0=temp；while（1）

{temp=_crol_（temp，1）；delay（600）； P0=temp；} }

void delay（uint z）

{uint x，y；for（x=100；x>0；x--） for（y=z；y>0；y--）；}

4.3 调试程序

经调试本程序，下边状态栏显示“0 Errors，0 Warning”，表示“0”错误，“0”警告。

4.4 生成.HEX目标文件

选中“Target 1”单击右键“Option for Target ‘Target 1’”，在弹出的对话框中，单击“Output”“Create HEX File”打钩，再次运行程序即可生成.HEX目标文件。

5.原理图仿真

（1）在Proteus ISIS中，双击AT89C51单片机芯片，在弹出的“Edit Component”对话框的“Program File”栏中选择“liushuideng.hex”，然后点击“OK”。

（2）在Proteus ISIS编辑窗口左下方点击播放按钮，或者在“Debug”菜单下选择“Execute”，可以看到，首先P0.0点亮LED灯，等待一秒后熄灭，同时P0.1点亮另一只LED灯，同样等待一秒后熄灭，P0.2点亮LED灯┄┄当P0.7点亮LED灯等待一秒后熄灭后，P0.0点亮LED灯┄┄如此循环，间隔时间可在delay函数中自行设定，在运行结果如图2所示。

图1实验流程

图2 原理图和仿真现象

LED灯左侧的点呈现蓝色时，表示点亮状态，红色时，表示熄灭状态。

6.PCB的制作

6.1 统计电路原理图中使用的元器件

在ISIS中执行菜单命令“Tools”“Bill of Materials”“2 ASCII Output”，生成元器件清单，如图3所示：

图3 元器件清单

6.2 导入网络表

在ISIS中，双击开关“K”，会弹出“Edit Component”对话框，将“Exclude from PCB Layout”前的“√ ”去掉，点击“OK”；执行菜单命令“Tools”“Netlist to ARES”，系统自动打开ARES软件。在ISIS中有些元器件没有指定封装形式，因此系统会自动弹出“Package Selector”对话框，在“Package”栏中输入相应的封装形式，对于发光二极管的封装形式为“LED”，按钮“K”的封装形式为“SW-PUSH1”。

6.3 放置元器件

完成元器件封装后，进入ARES操作界面，先要点击主工具箱中图标，此为2DGroaphics框体模式，在左下角下拉框中选择当前板层为“Board Edge”（黄色），在工作区内单击不放，拉出来个黄框，按需要设定大小，那就是PCB编辑板层。在元器件不多的情况下，为了达到自己想要的设计效果，采用手动布置元器件的方法，在主工具箱中单击元件模式图标，在元器件列表中选择某个元器件，然后在编辑区中合适位置单击鼠标左键，即可放置好该元器件；如果元器件比较多，采用自动布置元器件和手动布置元器件相结合的方法，可以大大提高制板效率。元器件放置完毕后，且右下角显示“No DRC errors”，无设计规则错误。

6.4 布线

ARES提供了交互手工布线和自动布线两种方式，通常结合使用以提高效率，并使PCB具有更好的电气特性，也更加美观。执行菜单命令“Tools”“Auto Router”，弹出“Shape Based Auto Router”对话框，按需要自行设定各参数，然后点击“OK”，开始自动布线，然后进行手工调整，结果如图4所示：

图4 布线

6.5 规则检查

CRC检查：点击“Tools”“Conn-ectivity Checker”，系统进行连接性检查，下边状态框提示“0 CRC violations found”，表示无CRC错误且无DRC错误。

6.6 敷铜

1）顶层敷铜：点击“Tools”“Power Plane Generator”，弹出“Power Plane Generator”对话框，在此对话框中的“Net”栏中选择“GND=POWRE”，“Layer”栏中选择“Top Copper”，“Boundary”栏中选择“T10”，设置好后，点击“OK”，进行顶层敷铜。

2）底层敷铜：只需在“Layer”栏中选择“Bottom Copper”，其它操作同顶层敷铜。

6.7 3D效果显示

点击“Output”“3D Visualiza-tion”，显示3D效果如图5所示，通过“View”的下拉菜单可以显示不同的3D效果。

图5 3D效果

6.8 输出光绘文件

点击“Output”“IDF Manufacturing Output”，按PCB生产要求设置参数，点击“Generate”，生成相应的光绘文件。将导出的光绘文件和相应钻孔文件，发送到PCB厂家就可以进行制板了。也可以自己购买原材料，动手制作一块流水灯的PCB板，这样更能加深对单片机开发过程和工作原理的理解。

7.结束语

本论文以Proteus软件为仿真工具，Keil uVision2软件为程序编辑器，相对完整的论述了单片机的仿真和制作PCB的流程，同时流水灯的制作也是单片机入门典型实例；这将让广大单片机初学者对其开发流程有大致了解。利用Proteus软件进行单片机仿真实验，不仅减少了原材料的损耗，还弥补了实验仪器和元器件缺乏带来的不足。初学者通过仿真实验，可以了解单片机系统的开发方法，这非常有助于培养其综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力。

参考文献

[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]求是科技.8051系列单片机C程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2006.

[3]谭浩强.C程序设计[M].北京：清华大学出版社，1991.

[4]平，曹巧媛等. 单片机原理及接口[M].北京：清华大学出版社，2007.

电路原理图设计要点范文第4篇

【关键词】LED屏幕；显示系统；电路原理；字符模型

大屏幕显示，在我们生活中越来越多被采用的，具有很好的体积小、方便简单、显示效果佳、投入低等优点。是我们不可或缺的产品。它可以通过屏幕让你获得，中英文、图像和动画的显示，逐渐的替代传统数码管CRT显示器。

1.研究概述

LED显示屏的研究采用屏幕为8×8的点阵显示，侧重于动态处理方法，由于显示屏幕的局限性，在此次的研究设计中只能显示英文和数字。一个基本的LED屏幕由8行×8列点共64个LED组成[2]，显示屏有共阴和共阳两种连接方式。

每一列的所有LED的阴极连接在一起，每一行的所有LED的阳极连接在一起。这样每块屏幕在外部具有8个阳极和8个阴极，以共阴极LED屏幕为例，阳极端为数据端，阴极端为选通端，当数据端为高电平而选通端为低电平时，交叉点的LED就被点亮。

2.设计思路分析

对由8×8点阵构成的LED显示屏而言，一般数据端连接微处理器的8位并行数据口，而选通端则逐一使能（选通），选择需要点亮的某一列，通过分时复用方式实现动态显示效果。选通方式一般有两种：独立选通和译码选通。

如果屏幕较小，处理器有足够的I/O口可用，则可以每个I/O口连接一个选通端，如图1所示；如果屏幕较大，或者处理器的I/O口不是非常丰富，则可以通过译码方式来选通，如图2所示。例如当8片8×8点阵的LED组成一个8×128点阵的LED屏幕时，直接选通方式需要64个I/O口，而译码选通方式只需要6个I/O口。

本文研究的LED屏幕显示设计，是演示一种循环移位显示效果，上电后，Atmega16首先对8×8点阵LED屏幕进行自检，依次点亮所有的LED，然后在LED屏幕上循环显示“A LED TEST”字符。

3.硬件电路设计

8×8点阵LED显示屏系统所需要的资源如表1所示。电路原理中，主要是利用Atmega16单片机的数据端口、选通端口、中断端口[3]进行LED的控制设计。

在LED显示系统中，用到一个8×8的显示屏，所以采用8个选通I/O口，选通方式采用独立选通方式。通过软件Atmega16的I/O口来提供给选通的信号。Atmega16不需附加其的驱动线路，软件atmega16具有直接驱动的能力。显示屏系统电路图如图3所示。

原理图中，用单片机的PA[7..0]端口去控制LED的D7—D0接口，用PD[7..0]去控制S7—S0接口，实现LED与单片机之间的数据与控制信号交换。图3中Y1为单片机的晶体振荡器，它与电容C2、C3共同组成了单片机的外部振荡电路；而电容C1与单片机的RESET端口形成了单片机的复位电路。

设计完硬件电路图，需要再对单片机芯片进行程序的编辑和设计，配合软件程序功能的运行，才能完整实现LED屏幕显示系统功能。

4.系统软件设计

本节对LED屏幕显示系统进行软件设计。

4.1 显示字模

8×8点阵LED屏显示的字符需要通过取模的方式转换成实际的显示数据，这个过程可以通过Pcto LCD 2002软件[6]来实现，如图4所示，Pcto LCD 2002是一种LCD字模生成软件，同样适合于为点阵LED屏幕进行字模生成。

在这里选择生成的英文字符的规格为8×8点阵，同时设置取模方式为阴极（点亮的位为1）、逐列式及顺向（高位在前）。

4.2 显示控制

显示控制需要关注两个方面：字符的正常显示和字符的移位显示。

字符的正常显示原理同数码管显示一样，为分时显示方式。T/C0的定时中断用来控制显示扫描频率，可以通过调整T/C0的周期来调节LED屏幕的显示亮度。

为了进行移位显示，设置了一个8位的显示数据缓冲区，移位显示的原理如表2所示，字符A的8个字节的显示数据每间隔1秒依次从最右边的移位到最左边，当8个字节显示完毕时，A字符的第1个数据移出而B字符的第1个显示数据移入，从而实现移位显示。

4.3 中断处理

Timer0的1ms中断服务程序处理缓冲区显示流程如图5所示，Timer0中断服务处理程序只需要完成执行选通和送数据这两项。

Timer1的1s中断服务程序处理显示字符更新，其处理流程如图6所示，从第一个字符开始显示，直到字符的位数移动8位后，显示下一位，直到字符串结束，返回第一个字符循环下去。

5.结束语

通过研究LED显示屏的显示系统，重点了解LED屏幕的显示动态的方法，分别使用了两个定时器来控制显示屏的亮度及显示字符的动态移位速度。LED屏幕显示系统的原理图在DXP 2004下设计，显示的字符可以通过Pcto LCD 2002软件来取模，在系统的设计时，根据实际的LED屏幕类型及电路连接设置，选择了适合的阴极取模方式。

参考文献

[1]王洪博.基于嵌入式技术的LED屏幕控制系统[D].济南：山东大学，2007：32-33.

[2]袁胜臣.基于ATmega128单片机的LED屏幕显示系统[D].合肥：合肥工业大学，2006：24-25.

[3]马潮.高档8位单片机ATmega128原理与开发应用指南[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009：78-79.

[4]傅为忠，张小莉.LED屏幕显示系统应用研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2008，17（12）：158-159.

电路原理图设计要点范文第5篇

（健雄职业技术学院江苏太仓21541 1）

摘要：尽管一体化教学模式在职业院校应用相当广泛，然而如何利用学校自身现有的教学实训设备，合理设计一体化教学课题仍是实施一体化教学模式普遍存在的问题，因此，应以电子操作技能课程为例，详细探讨以“学生工作页”为核心的教学方式的研究与设计。

关键词 ：一体化教学模式；学生工作页；电子操作技能课程

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727( 2014) 02-0140-03

当前，职业院校电子操作技能课程普遍采用一体化教学模式。在理论教学过程中，学习内容抽象、理论教学与实践教学相脱节、知识要点繁多、学生上课走神等现象的存在，使得学生在进行实际操作时往往无从下手。鉴于此，理实一体化的教学模式应运而生。但目前职业院校电子操作技能课程的理实一体化教学模式仍存在若干不足。

在传统的电子操作技能课程教学中，学生拿到手的就是电路原理图、元件、工具，在实际操作过程中的主要任务是焊接和测量。但在测量过程中学生如何较好地、完整地记录一些重要的参数，如何利用自己所学的理论知识分析这些参数，做到理论联系实际，对此大部分职业院校的理实一体化教学模式根本没有深入研究，致使教学效果大打折扣。另外，部分院校的实训条件无法满足一体化教学的需求，也使得教学脱离实际。

为提高学生的实际操作技能、提高学生的职业能力、提升人才培养质量，最切实、最有效的做法就是研究如何将理实一体化教学中的“学”与“做”紧密结合，如何将理实一体化的教学内容与岗位的任职需求相结合。鉴于电子操作技能课程的结构特点，以“学生工作页”为核心的教学方式，从形式上、内容上均能满足一体化教学需求，可以弥补一体化教学环节的不足。

“学生工作页”形式多样，内容丰富，不仅包括工作项目本身的要素、工作过程要素，还包括教学要素，几乎涵盖了教学的各个环节，不仅可提高课堂上的教学效率，而且可提高学生课外时间的利用率，再配合灵活的教学组织形式，可在不降低人才规格标准的前提下，提高教学质量、缩短教学时间。同时在内容和形式上可增加小组合作、工作态度、自我评价等要素，使学生的关键能力得到锻炼和提升。在“学生工作页”内容的设计上可结合各院校现有实训条件，设计适合的一体化课题，以有效地解决在一体化教学过程中学校实训条件与一体化教学需求相脱节的问题，合理整合教学资源。

通过“学生工作页”的设计开发过程，如岗位任务分解、知识能力分析、项目选取、工作过程设计等，可以使教师很快掌握现代职业教育的理念和方法，再通过“学生工作页”的不断开发和推广使用，促进教学内容改革、课程体系改革、教学方法改革、考核方法改革、关键能力培养等，从而使职业教育教学改革得以全面、有效地推进和落实。

现以电子操作技能中的“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”的设计为例加以介绍，其主要内容包括设计教学内容基本情况、设计教学过程、设置评价表三部分。

教学内容的设计

教学内容设计主要包括课题序号、日期、教师、课题名称、任务课时、任务资源或设备、教学目标（操作技能和相关知识）等。其中课题序号、日期、教师、课题名称、任务课时是根据教师的教学任务设定的：任务资源或设备则要求教师结合学校现有实训条件合理地制定相关课题，以避免盲目性：教学目标是根据学生的实际情况和教学大纲设定的。教学内容设计表如表1所示。

教学过程的设计

教学过程设计主要包括理论、实际操作和总结三部分，也是“学生工作页”设计中最为重要的环节。

首先是理论部分，由于学生之前已有过相关专业知识的理论学习，所以该部分主要是简介与该课题相关的重要理论知识点及拓展知识点。如在“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”中，理论部分只是重点介绍了MF-47A型万用表的基本结构和测量原理。其次是实际操作部分，教师结合学生实际情况和教学目标设计该部分的教学内容。主要是让学生合理地结合理论知识进行实际操作，实现“学”与“做”紧密结合。在整个实际操作过程中，学生以小组为单位进行讨论、分析并解决问题，按照教师在“学生工作页”上设计的各类步骤进行操作并记录相关参数，进行分析。这样一步一步由浅入深，学生为主，教师辅导为辅，有利于提高学生的主动性，调动和激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维和创新实践能力。在“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”中，学生实际操作部分主要包括清点元器件、直流电流表部分的组装与调试、直流电压测试部分的组装与调试、交流测试部分的组装与调试、电阻测量部分的组装与调试、其他测量部分的组装与调试、整机组装与调试等七个部分。每一部分均包括了电路图和测试步骤，有些部分还设置了故障现象的分析和排除环节。再次是总结部分，主要是学生结合本次完成的课题进行总结。

“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”的教学过程具体设计如下。

（一）理论教学环节

结合MF-47A型万用表的原理图，简介其结构和测量原理，在介绍测量原理过程中，可加入练习题巩固。“MF-47A型万用表组装和调试”主要的理论知识包括MF-47型万用表的结构和磁电式电表简介、测量直流电流的原理、测量直流电压的原理、测量交流电压的原理、测量电阻的原理等五部分，后四部分中分别加入了练习题。介绍MF-47型万用表测量直流电流的原理部分如图1所示，通过转换开关，使万用表内的表头（磁电式）并联一个适当的电阻（称分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。 例1：某表头满量程是50微安，表头内阻1干欧，现在要求扩展电流量程为5毫安，分流电阻R的阻值应选择多少欧姆？

例2：设某一电流表的满偏电流为46.2μA，内阻为5.45K,现将其分别改装成0.5mA、5mA、50mA、500mA的电流表，各需要并联多大的电阻（即求图2中的R1、R2、R3、R4）。

（二）实践操作环节

结合学生所学理论知识和MF-47A型万用表各部分电路原理图，将MF-47A型万用表分阶段组装并调试完成。学生根据“学生工作页”上的操作步骤和相关数据进行组装、测试和调试，由浅入深。MF-47A型万用表中直流电流表部分的组装与调试操作部分如下所述。

组装操作(1)整理元件清单。(2)根据原理图和装配图将上表中的元器件组装完毕。焊接时注意：先装短路线，再装电阻、二极管、电位器、熔断丝、输入插管：焊点不能过大，尤其是转换开关部位的焊点，以免影响后道工序的装配：在表头的连接处安装两个测试口，以方便电路的测试：特别要提醒输入插管应焊接在电路板的反面，位置要平稳垂直，否则影响安装。(3)将V型电刷装入转换开关内，再将装配好的电路板装入表盒中，注意插管正对插孔，电路板嵌入卡口中。(4)用连接导线将测试口端和表头连接起来，注意正负极性并且正负连线间不能短路，以免烧坏表头，

测试及调试操作 (1)将表棒插入输入插管，按课题晶体二极管之二中的图1进行测试，注意二极管应该加正向电压，将结果填入表2，观察测试结果是否与计算值相近，若误差很大，则电流表安装有故障，如表2所示。(2)了解电路中D3、D4的作用。(3)常见故障：检测无电流。检查电路安装是否完整，断开表头，将红黑表棒短接，用万用表检测A、B两端的电阻为2.5K左右，若电阻为无穷大，说明电路有开路，若电阻为零，说明电路有短路，按电路图逐一检查：检测有电流，但电流值与计算值相差很大，则应检查各个档位的电阻是否有装错，因为阻值读错，会导致分流不准确。(4)故障现象和故障分析。

（三）小结环节

结合对MF-47A型万用表的组装和调试过程中遇到的问题、解决方法及学生个人收获进行总结。

课程评价体系的设计

一体化教学要达到理想的效果，单靠先进的教学设备和教师的热情是远远不够的．在实施一体化教学的过程中，对课堂教学质量的控制尤为重要。因为课程的改革、课程的开发需要通过课堂教学加以实施。所以，紧紧抓住课堂教学质量是保证一体化教学取得成效的关键环节。需要建立一套较为科学可行的检查、评价制度，并通过学生、教师及其他有关途径，及时反馈课堂教学质量的信息。在“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”中，主要是通过“工作任务评价表”对学生进行评价。评价以分值的形式进行，各类评价内容和标准可根据实际情况设定。具体打分由学生组长和教师共同执行。这样可客观地培养学生的自觉性和管理能力。“MF-47A型万用表的组装和调试学生工作页”评价表的具体设计如表3所示。