集成电路课程设计

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集成电路课程设计范文第1篇

关键词：高职教育；项目化教学；形成性考核

作者简介：张丽（1981-），女，江苏南通人，南通农业职业技术学院机电系，讲师。（江苏 南通 226007）

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0051-02

“数字电路与逻辑设计”是机电专业中的一门专业基础课，它的特点是逻辑性、实践操作性强。它的先导课程有“电路分析”、“模拟电子技术”和“protel99SE”，后续课程有“单片机技术”、“家电原理”和“电子测量技术”，在整个学科体系中起着承前启后的重要作用。

一、“数字电路与逻辑设计”课程设计的理念

以职业能力培养为出发点，应遵循“手脑并用”、“做学合一”、“理论与实际并行”、“知识与技能并重”的教学原则，突出以“能力为本位”的课程模式，以应用和就业为导向，以培养职业技能为目的。以学生为主体，教师为主导，才能充分发挥学生的自主学习积极性。把握学生的认知过程和接受能力的规律，注重对学生创新意识和创新能力、综合意识与综合能力、实践意识与实践能力的培养。以理论联系实际为指导，重点提升学生运用知识的能力，使之养成良好的学习习惯，把握行为引导法促进学生能力提升的发展性教育理念。

二、高职教育及高职学生的特点

高职学生的特点是基础知识薄弱、理论学习困难、学习情绪化、对感兴趣的事物接受能力强。

高职教育的特点是面向岗位群，机电专业面向的岗位主要有：

生产现场操作及维修岗位：要求具有机电产品生产现场的工艺实施能力；机电工具设备的使用与操作能力；对机电产品进行装配、检测与调试的能力；要求仪表的使用、计算机测试、系统分析或产品故障分析的技术能力要强。

机电产品、设备安装及调试岗位：能够对机电设备进行安装、调试、运行管理与设备维护，并能对一般控制系统进行维护与改造。

机电产品、设备技术管理及服务岗位：要求技术管理人员具备看懂机械图纸和电气图纸的能力；具有机电一体化设备的使用、维护、管理能力，具有一定的生产管理、技术管理等知识。机电设备销售与售后服务技术人员具有机电设备的原理、装配工艺等知识，具有机电设备的检测与维修能力。

三、“数字电路与逻辑设计”项目化教学的必要性

传统的教学法是从知识点的掌握到电路的分析再到电路的设计，由局部到整体，自下而上。它以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心，忽视了学生积极性、主动性的发挥，实践以模仿为主，突出技能性训练，缺少设计性、创新性，教学效果不是很理想。

因此，必须根据不同的岗位职业能力要求，确定课程的职业能力目标：会用各种表示方法描述数字电路逻辑功能，会分析常用电路的功能；能完成数字电路的设计，能分析和排除电路中出现的故障；能通过对数字集成电路芯片资料的阅读，了解数字集成电路的逻辑功能和使用方法；能熟练掌握数字电路中常用仪器仪表的使用；能画出所设计的数字逻辑集成电路的电原理图，能列出所设计的电路的元器件清单，会撰写所设计电路的测试说明。

根据课程的职业能力要求确定课程的知识目标：掌握逻辑代数基础知识；了解集成逻辑门电路内部构造；掌握组合、时序逻辑电路的分析设计；理解触发器的工作特性；掌握脉冲波形的产生和整形；A/D及D/A转换。

在此基础上采用项目教学法，它是从实际问题出发来讲电路的构造、元器件的选择，再到知识的运用，由整体到局部，自上而下，宏观把握，以学生为中心，以项目为中心，以实际经验为中心，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与岗位职业能力要求的相关性，大大提高了学生的就业能力。

四、“数字电路与逻辑设计”课程设计思路

为落实以培养学生职业能力为目标的课程实施，给出课程总体设计思路：坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”。

课程设计以电子产品的制作为载体，以便于与企业共同开发该课程：项目一，声光控制灯电路制作；项目二，竞赛抢答器制作；项目三，电子生日蜡烛制作；项目四，流水彩灯制作；项目五，31/2位直流数字电压表的制作。

项目的选择以课程标准中的教学内容为依据，既与数字电路知识紧密结合，又能够充分体现当前的工程实际情况，同时具有一定的创新空间，学生可以运用学过的知识进行创造发挥。

通过任务引领的项目活动将必备的知识、技能、行为、态度内化融合，使学生具备本专业的高素质劳动者和高级技术应用人才所必须的数字集成电路设计、制作与测试的基本知识和基本技能，同时培养学生爱岗敬业、团结协作的职业精神。

五、“数字电路与逻辑设计”教学内容的设计

该课程的总体目标：使学生具备本专业的高素质劳动者和高级技术应用型人才所必需的电子设计基本知识，具备灵活运用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能；为学生全面掌握电子设计技术和技能，提高综合素质，增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础；通过问题的解决，培养学生团结协作、敬业爱岗、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德观。

1.内容的选取

以项目二竞赛抢答器的制作为例来说明：

根据总体目标确定该项目的知识目标、技能目标、素质目标。

知识目标：掌握编译码器知识、触发器知识、计数器知识、脉冲波形的产生和整形知识、单稳态触发器知识、复习逻辑代数知识。

技能目标：掌握编译码器、计数器功能、选择连接及使用；掌握555定时器的连接及使用；运用仿真软件画仿真图；具备查阅集成芯片产品手册的能力。

素质目标：培养耐心细致的工作态度，培养严谨扎实的工作作风，培养学生竞争与合作意识。

2.教学内容的序化

（1）任务下达。将项目分解为五个子任务：译码电路的设计与制作、抢答电路的设计与制作、倒计时电路的设计与制作、声响电路的设计与制作、控制电路的设计与制作。

以子任务抢答电路设计与制作为例。知识目标：学习掌握二进制编码器、二进制优先编码器、BCD编码器、BCD优先编码器。能力目标：掌握编码器功能、选择连接及使用、运用仿真软件画仿真图、具备查阅集成芯片产品手册的职业能力。素质目标：培养耐心细致的工作态度、严谨扎实的工作作风、竞争与合作的意识。

对该子任务进行分析：选手抢答情形即选手A首先按下按钮，显示屏上显示A抢答成功，其他选手再按按钮无效，选手A松开按钮后，显示屏上A抢答成功的状态保持不变，直到主持人清零，进行下一轮抢答。抢答电路的重要功能：锁存功能。既要能“锁”，也要能“存”。“锁”——其他选手，“存”——抢答成功的选手信息。通过类比的方式引入编码的概念，对该任务进行仿真后下达任务卡。

（2）资讯。让学生回顾以往解决相关问题的方法，给出用门电路实现的方法；让学生检索常用编码器的数据手册，通过手册了解芯片的功能和基本使用，掌握编码器的测试方法，通过测试加深对芯片的功能和使用方法的了解。

教学重点：二进制编码器与优先编码器的异同点。教学难点：编码器的使用。对芯片进行测试后进行芯片用法分析。

（3）计划决策。通过类似电路分析，启发学生思路；引导学生讨论该任务中编码器的选型，分析采用二进制编码器设计的缺陷；重点讨论如何解决优先编码器的硬件电路已经固定好的优先级；深入各小组听取学生决策意见；根据任务要求，各小组讨论出任务实施方案，设计出系统框图，指导老师确认方案的可行性。

（4）任务实施。任务的实施过程主要以学生为主体，学生三人一组，将学习能力较好、中等、较弱的学生合理分配到各组，教师指导、答疑。

（5）检查评估。根据各小组的演示给出综合评价（部分实现、全部实现、有创新功能）；抽取设计较佳和较差电路进行点评；教师给出优化电路，要求学生课后进行分析。

3.教学手段、方法

项目二的教学方法：基于问题教学法 （从实际问题抢答竞赛出发）；基于兴趣的教学法 （向学生进行任务的虚拟仿真flash演示）；理论实践二位一体教学法 （编码器功能知识的掌握与电路搭建）；可视化教学法（芯片功能的测试将传统测试方法与专用的数字芯片测试仪结合）；小组讨论法（3人分组）；启发式教学法（任务分析部分）；类比教学法（编码概念引入部分）；探究法（任务实施过程中）。

本门课程教学手段、方法：任务驱动法、行为导向项目教学法；工学结合，现场教学法（项目中每个任务的综合）；传统教学手段（讲解法、示范法、模仿法、练习法）；多媒体教学手段（PPT课件、flash仿真、网络教学及互动平台）。

六、“数字电路与逻辑设计”考核评价方式

建立终结性评价和过程性评价相结合的评价方式。终结性评价中知识考核占30%，综合考核占70%。过程性评价以项目为单位，其中教师评价占40%，学习档案占30%，小组评价和自我评价各占15%。

七、总结

以职业岗位活动调研为前提进行职业能力需求分析；以职业能力需求分析为导向确定课程职业能力目标；根据职业能力目标的需求确定知识目标；根据岗位工作过程和认识规律构建教学模块；以职业能力训练项目作为课程目标和教学内容的载体；以真实的职业活动实例作为训练素材；通过项目教学真正实现“教、学、做”三者的融合；建立以形成性考核为主的课程考核体系。

参考文献：

[1]胡锦.数字电路与逻辑设计[M].第2版.北京：高等教育出版社，2002.

集成电路课程设计范文第2篇

关键词：数字电路与逻辑设计；教学方法；教学质量

1 课程的现状

在高速发展的电子产业中数字电路具有较简单又容易集成的特点，是集成电路设计的基础。数字电路又是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的基础。因此，《数字电路与逻辑设计》是电子、通信、计算机、自动化等专业的重要基础课程，其理论性和实践性很强。

在当今信息数字化时代，随着CMOS工艺的发展，式子电子技术中TTL的主导地位被撼动。在工程实践中，数字电路的文本描述已逐渐取代图形描述。FPGA/CPLD器件的大量应用，也改变了数字系统的设计理念、设计方法，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。因而，数字电路的教学内容也需要不断更新与改进，已适应人才培养的需要。

对以电工基础及电子电路为基本的理论基础知识，由于其逻辑性极强、极具抽象性、并枯燥无味，对该门课程有极大兴趣的学生不多，大部分学生都感到难学、学不懂、不会学，对各种电子产品的结构特别是在电路结构、电路工作原理分析方面，更是觉得困难重重。由于缺乏学习兴趣，学生的学习纯粹是―种被动学习，也就是为了应付考试，最终的教学目的很难达到。

目前，大部分年轻老师都是直接从学生转变为老师的。在讲授这门课之前完全没有任何教学经验，更谈不上实践经验了。所以在教学过程中只是在简单完成教学任务，照搬书上的内容，没有将这门课程与当今科研技术结合起来，对激发学生的学习兴趣也并未起到积极的作用。在学校，数字电路与逻辑设计分为两部分教学，分别为理论知识与实验操作。大部分老师只承担某一部分的教学工作，很少同时从事两部分的教学工作。这样的话，会使理论与实践脱节，老师各讲各的，学生的学习效率也会相应降低。因此，教师应该重视这一状况。教师是否了解当前学科技术的前沿，能否更多地将当前新工艺、新电子元件、新仪器产品的使用等内容融入课堂教学是至关重要的。

考虑到上述现状，针对学校专业特点和有关课程设置，改革数字电路与逻辑设计课程体系已经成为大家的共识。

2 提高教学质量和效果的策略

2.1 学生学习兴趣的培养与提高

课堂教学是学校教育的基本途径，面对有些学生注意力不够集中，自律能力较弱的状况，怎么样使自己的讲课更有吸引力，激发学生的学习兴趣，这是很多教师关心的问题。针对以上问题，具体实施方案如下：

调研。采用无记名答卷调查以及课间交谈等方式，及时了解学生心理状态和学习状态信息，对学生的电路基础知识、学习兴趣、知识获得取向等进行统计和分析，为制定合适的教学计划、选取恰当的教学内容和教学方式打下基础。充分了解学生的心理状态和学习状态、现有的教学条件和实验条件，为课程教学质量的提高提供理论依据。

激发动机，学以致用。具体内容的授课过程中，尽量将理论内容和实际结合，寻找与人们实际生活息息相关的数字电路，让学生有种数字电路就在身边的感觉，拉近与数字电路的距离，而不是将数字电路作为一门距离很远的知识来学。

营造生动活泼的学习气氛。不论是在课堂教学中还是课后与同学们的交流中，尽量从学生的角度出发，走到学生身边，拉近与学生的距离，在教学过程中穿插一些幽默的语气，适当的让学生放松。

创设问题情境，让学生广开思路。在教学过程中，不是老师一味的讲，适当的时候可以引导学生，让学生自己思考。

关注学习过程，让学生品尝成功。积极关注学生参与学习的程度是教学成功的重要因素。没有学生积极参与的教学应该是失败的。教师在关注学生的同时，要积极创设机会让学生体验成功的。

2.2 教学过程中教学相长的互动性教学模式研究

这其实是一个在教学过程中以谁为主的问题，也是很多教师一直在探索的问题，大学专业课程基础较宽、内容较丰富，要完全实施互动式教学模式会与课堂人数众多以及课时的限制之间发生矛盾。目前一般数字电路基础及专业基础课程的教学，基本仍采用教师详细讲解每个知识点和例题的模式，这是解决上述矛盾的最方便直接但却不是最好的方法。鉴于课时的限制，挑选合适的内容和时间逐步进行互动式教学还是切实可行的。除此之外，最大限度地将重要知识点、特别是在工程实际和深造过程中应用较多的知识点以应用实例体现出来，解决学生“有没有用”和“怎样用”的疑问，也调动起学生的学习积极性；条件允许还可进行实物演示，或提供多媒体材料（如教学录像、flash等）、书面参考资料及电子资源，引导学生掌握科学的学习方法和严谨的科研思维方式，达到互教互学、学有所用、轻松愉快的学习效果。

在“教”环节，充分借鉴现有教改科研成果，形成本课程特色的教学方式，并在内容上恰当加入相关专业领域的科研成果、科研思想来丰富理论内容、拓宽知识面以掌握本专业领域发展现状与趋势，力求把枯燥无味的理论公式、物理概念和科研思路通过具体的数字电路实例表现出来；在“学”环节，积极引导学生在掌握好理论知识前提下，发展分析和设计数字电路的能力，形成“学有所用、学以致用”的科研思维方式，选取合适的内容在合适的时机采取学生分组讨论并鼓励他们走上讲台讲述各自的理解，教师则加以肯定和补充，从而增强学生的学习积极性，逐步形成互动式教学模式。

对这门课程的知识体系、教学方法作进一步的研究，充分利用网络资料，掌握数字电路领域发展现状和趋势，了解并借鉴相关学科的现有科研成果，并恰当运用于本课程教学过程、课后习题布置以及课程考核过程中，使其跟得上科学发展的步伐。借鉴国内外高校的先进教学模式，充分调动学生的学习积极性，选择内容进行分组讨论并鼓励学生走上讲台、辅以教师补充，建立教学相长的互动性教学模式。

2.3 课程设计强化实践能力的研究

本课程的突出特点是其应用性和工程实践性，因此需要通过各种实践教学手段和措施提高学生的认知和应用能力。在课程快结束时可安排课程设计环节，培养学生运用课程中所学到的理论知识与实践技能，独立地解决实际问题。可以设计传统的一些数字电路，例如：声控器、温控器、交通控制灯、序列码发生器和频分计等。学生也可以发挥自己的创造力对这些题目进行改进，扩展它们的功能，或者学生可以对自己感兴趣的数字电路进行研究以及利用所学知识设计某种功能的数字电路。通过课程设计，提高学生独立进行电路调试和分析能力，培养学生接受新事物的能力，开发学生运用所学知识解决实际问题的技能。

根据教学大纲要求，课程配套实验属于验证性实验，这对学生科研动手能力和知识掌握程度的要求并不高，而学生对不同知识点或实验的掌握理解和兴趣不尽相同，对课程中物理概念的理解以及是否需要更深入探索的需求也不一样，因此按照学生的上课情况及基础掌握程度进行分组课程设计，并针对各组按情况给出难度适中的课程设计题目或要求，通过团队合作来设计数字电路系统并对实验现象进行解释和解决，这样非常有助于学生加深理论知识理解和锻炼理论联系实践、团队协作的能力。

大量引入实际范例以激发学生的学习兴趣，从而让学生从被动学向主动学转变，鼓励学生积极思考、勇于探索、勤于实践，利用所学理论知识，能对实际应用进行分析和解释，从而加深对课堂理论知识的理解，达到“在课堂上学理论，在实践中习真知”的效果；通过增加课程设计环节培养学生设计特定功能器件的能力。

2.4 合理灵活的考试机制探索

历年的考核方法教师沿用了期末结合平时成绩的形式，期中成绩占30%，期末成绩占70%。从历年的教学经验来看，这种考核机制存在严重的弊端。许多学生为了能拿到高的平时分，相互抄袭现象非常严重，但是老师在认定抄袭上相当困难，所以不能单纯从作业情况来评定一个学生的平时成绩。很多学生平时不认真预习，上课不认真听讲，课后不认真复习，为了应付期末考试，到考前临时抱佛脚，把过多的时间和精力放在套题和猜题上。集中考前几天时间把历年试卷看下，有的甚至直接背下答案。这样的话，这门课的学习以及教学目的并未真正达到。而且这种考试机制下，会导致老师在教学过程中想到的只是怎么提高学生的期末成绩，素质教育已抛到脑后。基于上述情况，教师改变这种传统的考核机制，结合多种考核形式，综合评定学生，具体方案如下：扩到平时成绩的比例，可适当扩到50%，平时成绩包括平时作业、课堂测验、设计作业以及附加分。不单纯的以作业情况计算平时成绩，而是在教学过程中，随机的进行课堂测验，当场交，将每次测验成绩计入平时分；在结束这门课程之后，学生利用所学知识对某个实际数字电路进行分析或者设计某个数字电路，以大作业的形式上交，并计入平时成绩；最后，还可以在课堂练习的时候，给优先得到正确结果的学生相应奖励，比如平时分加5分。在期末考试出卷上，可以邀请外校相关学科的老师出卷，这样避免每年试卷题目都相似，也遏制学生背题、猜题的想法。

集成电路课程设计范文第3篇

2001年我国新增“集成电路设计与集成系统”本科专业，2003年至2009年，我国在清华大学、北京大学、复旦大学等高校分三批设立了20个大学集成电路人才培养基地，加上原有的“微电子科学与工程”专业，目前，国内已有近百所高校开设了微电子相关专业和实训基地，由此可见，国家对集成电路行业人才培养的高度重视。在新形势下，集成电路相关专业的“重理论轻实践”、“重教授轻自学轻互动”的传统人才培养模式已不再适用。因此，探索新的人才培养方式，改革集成电路设计类课程体系显得尤为重要。传统人才培养模式的“重理论、轻实践”方面，可从课程教学学时安排上略见一斑。例如：某高校“模拟集成电路设计”课程，总学时为80，其中理论为64学时，实验为16学时，理论与实验学时比高达4∶1。由于受学时限制，实验内容很难全面覆盖模拟集成电路的典型结构，且实验所涉及的电路结构、器件尺寸和参数只能由授课教师直接给出，学生在有限的实验学时内仅完成电路的仿真验证工作。由于缺失了根据所学理论动手设计电路结构，计算器件尺寸，以及通过仿真迭代优化设计等环节，使得众多应届毕业生走出校园后普遍不具备直接参与集成电路设计的能力。“重教授、轻自学、轻互动”的传统教学方式也备受诟病。课堂上，授课教师过多地关注知识的传授，忽略了发挥学生主动学习的主观能动性，导致教师教得很累，学生学得无趣。

2集成电路设计类课程体系改革探索和教学模式的改进

2014年“数字集成电路设计”课程被列入我校卓越课程的建设项目，以此为契机，卓越课程建设小组对集成电路设计类课程进行了探索性的“多维一体”的教学改革，运用多元化的教学组织形式，通过合作学习、小组讨论、项目学习、课外实训等方式，营造开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境。

2．1新型集成电路设计课程体系探索

由于统一的人才培养方案，造成了学生“学而不精”局面，培养出来的学生很难快速适应企业的需求，往往企业还需追加6～12个月的实训，学生才能逐渐掌握专业技能，适应工作岗位。因此，本卓越课程建设小组试图根据差异化的人才培养目标，探索新型集成电路设计类课程体系，重新规划课程体系，突出课程的差异化设置。集成电路设计类课程的差异化，即根据不同的人才培养目标，开设不同的专业课程。比如，一些班级侧重培养集成电路前端设计的高端人才，其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、集成电路系统与芯片设计、模拟集成电路设计、射频电路基础、硬件描述语言与FPGA设计、集成电路EDA技术、集成电路工艺原理等；另外的几个班级，则侧重于集成电路后端设计的高端人才培养，其开设的集成电路设计类课程包括数字集成电路设计、CMOS模拟集成电路设计、版图设计技术、集成电路工艺原理、集成电路CAD、集成电路封装与集成电路测试等。在多元化的培养模式中，加入实训环节，为期一年，设置在第七、八学期。学生可自由选择，或留在学校参与教师团队的项目进行实训，或进入企业实习，以此来提高学生的专业技能与综合素质。

2．2理论课课堂教学方式的改进

传统的课堂理论教学方式主要“以教为主”，缺少了“以学为主”的互动环节和自主学习环节。通过增加以学生为主导的学习环节，提高学生学习的兴趣和学习效果。改进措施如下：

（1）适当降低精讲学时。精讲学时从以往的占课程总学时的75％～80％，降低为30％～40％，课程的重点和难点由主讲教师精讲，精讲环节重在使学生掌握扎实的理论基础。

（2）增加课堂互动和自学学时。其学时由原来的占理论学时不到5％增至40％～50％。

（3）采用多样化课堂教学手段，包括团队合作学习、课堂小组讨论和自主学习等，激发学生自主学习的兴趣。比如，教师结合当前本专业国内外发展趋势、研究热点和实践应用等，将课程内容凝练成几个专题供学生进行小组讨论，每小组人数控制在3～4人，课堂讨论时间安排不低于课程总学时的30％［3］。专题内容由学生通过自主学习的方式完成，小组成员在查阅大量的文献资料后，撰写报告，在课堂上与师生进行交流。课堂理论教学方式的改进，充分调动了学生的学习热情和积极性，使学生从被动接受变为主动学习，既活跃了课堂气氛，也营造了自主、平等、开放的学习氛围。

2．3课程实验环节的改进

为使学生尽快掌握集成电路设计经验，提高动手实践能力，探索一种内容合适、难度适中的集成电路设计实验教学方法势在必行。本课程建设小组将从以下几个方面对课程实验环节进行改进：

（1）适当提高教学实验课时占课程总学时的比例，使理论和实验学时的比例不高于2∶1。

（2）增加课外实验任务。除实验学时内必须完成的实验外，教师可增设多个备选实验供学生选择。学生可在开放实验室完成相关实验内容，为学生提供更多的自主思考和探索空间。

（3）提升集成电路设计实验室的软、硬件环境。本专业通过申请实验室改造经费，已完成多个相关实验室的软、硬件升级换代。目前，实验室配套完善的EDA辅助电路设计软件，该系列软件均为业界认可且使用率较高的软件。

（4）统筹安排集成电路设计类课程群的教学实验环节，力争使课程群的实验内容覆盖设计全流程。由于集成电路设计类课程多、覆盖面大，且由不同教师进行授课，因此课程实验分散，难以统一。本课程建设小组为了提高学生的动手能力和就业竞争力，全面规划、统筹安排课程群内的所有实验，使学生对集成电路设计的全流程都有所了解。

3工程案例教学法的应用

为提升学生的工程实践经验，我们将工程案例教学法贯穿于整个课程群的理论、实验和作业环节。下面以模拟集成电路中的典型模块多级放大器的设计为例，对该教学方法在课程中的应用进行详细介绍。

3．1精讲环节

运算放大器是模拟系统和混合信号系统中一个完整而又重要的部分，从直流偏置的产生到高速放大或滤波，都离不开不同复杂程度的运算放大器。因此，掌握运算放大器知识是学生毕业后从事模拟集成电路设计的基础。虽然多级运算放大器的电路规模不是很大，但是在设计过程中，需根据性能指标，谨慎挑选运放结构，合理设计器件尺寸。运算放大器的性能指标指导着设计的各个环节和几个比较重要的设计参数，如开环增益、小信号带宽、最大功率、输出电压（流）摆幅、相位裕度、共模抑制比、电源抑制比、转换速率等。由于运算放大器的设计指标多，设计过程相对复杂，因此其工作原理、电路结构和器件尺寸的计算方法等，这部分内容需要由主讲教师精讲，其教学内容可以放在“模拟集成电路设计”课程的理论学时里。

3．2作业环节

课后作业不仅仅是课堂教学的巩固，还应是课程实验的准备环节。为了弥补缺失的学生自主设计环节，我们将电路结构的设计和器件尺寸、相关参数的手工计算过程放在作业环节中完成。这样做既不占用宝贵的实验学时，又提高了学生的分析问题和解决问题的能力。比如两级运算放大器的设计和仿真实验，运放的设计指标为：直流增益＞80dB；单位增益带宽＞50MHz；负载电容为2pF；相位裕度＞60°；共模电平为0．9V（VDD＝1．8V）；差分输出摆幅＞±0．9V；差分压摆率＞100V／μs。在上机实验之前，主讲教师先将该运放的设计指标布置在作业中，学生根据教师指定的设计参数完成两级运放结构选型及器件尺寸、参数的手工计算工作，仿真验证和电路优化工作在实验学时或课外实训环节中完成。

3．3实验环节

在课程实验中，学生使用EDA软件平台将作业中设计好的电路输入并搭建相关仿真环境，进行仿真验证工作。学生根据仿真结果不断优化电路结构和器件尺寸，直至所设计的运算放大器满足所有预设指标。其教学内容可放在“模拟集成电路设计”或“集成电路EDA技术”课程里［4］。

3．4版图设计环节

版图是电路系统和集成电路工艺之间的桥梁，是集成电路设计不可或缺的重要环节。通过集成电路的版图设计，可将立体的电路系统变为一个二维的平面图形，再经过工艺加工还原为基于硅材料的立体结构。两级运算放大器属于模拟集成电路，其版图设计不仅要满足工艺厂商提供的设计规则，还应考虑到模拟集成电路版图设计的准则，如匹配性、抗干扰性以及冗余设计等。其教学内容可放在课程群中“版图设计技术”的实验环节完成。通过理论环节、作业环节以及实验的迭代仿真和版图设计环节，使学生掌握模拟集成电路的前端设计到后端设计流程，以及相关EDA软件的使用，具备了直接参与模拟集成电路设计的能力。

4结语

集成电路课程设计范文第4篇

关键词:计算机电路基础；课程建设；教学方法；专业基础课；高职

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)11-2544-02

Exploration on Course Construction of Computer Circuit Foundation

JIANG Xiao-yan

(Nanjing Technical College of Spacial Education, Nanjing 210038, China)

Abstract: "Computer Circuit Foundation" as an important professional basic course of computer specialty, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire students’thinking, improve the ability of innovation will play an important role. Taking computer specialty of Nanjing Technical College of Special Education as example, this paper analyze problems in "Computer Circuit Foundation" course teaching. Also, it elaborates the course construction thinking" Computer Circuit Foundation of computer specialty" as an important professional basic course, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire student thinking, improve the ability of innovation will play an important role to play. Taking Nanjing Technical College of Special Education computer specialty as example, analysis of computer circuit foundation course teaching problems, from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and means and so on elaborated " Computer Circuit Foundation" course construction thinking." Computer Circuit Foundation of computer specialty" as an important professional basic course, the basic concepts, basic theory and analysis method, to inspire student thinking, improve the ability of innovation will play an important role to play. Taking Nanjing Technical College of Special Education computer specialty as example, analysis of computer circuit foundation course teaching problems, from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and means and so on elaborated " Computer Circuit Foundation" course construction thinking. from the aim of course construction, teaching contents, teaching methods and so on.

Key words: computer circuit foundation; course construction; teaching method; specialized basic course; vocational collegeVocational school

“计算机电路基础”课程是高职院校计算机类专业一门重要的技术基础课程,是学生学好后续专业课的基础。通过该门课程的教学，培养学生严谨科学地分析问题、解决问题的能力以及理工科学生的科学素养。可见，该门课程的教学意义重大，作用明显。因此，如何提高此门课程的教学质量，合理地进行课程建设是一个十分有意义的课题。

1课程教学中存在的问题

作者对南京特殊教育职业技术学院计算机应用技术和计算机网络技术这两个专业进行了教学研究，从近几年学生“计算机电路基础”课程考核结果来看，成绩很不理想，不及格率不仅要比其他专业基础课程高，而且学生的平均分也不高。分析其原因主要有以下几个方面：

1.1学生自主学习意识不够、自信心不足

学生普遍反映“计算机电路基础”课程的内容很抽象、难学，缺乏一定的学习兴趣，甚至有一些在中学畏惧物理课的学生一看到课程名就产生了恐惧感，更不用说兴趣了，也有一些学生不清楚其重要的专业基础地位，没有意识到学习该门课程的重要性，学习该门课程时缺乏主动性。以上这些原因增加了教师的教学难度。

1.2课时少与教学内容多的一对矛盾

“计算机电路基础”课程具有很强的理论性和工程实践性，其内容包含了模拟电子、数字电子、电路原理等方面的知识。在电类专业学科里，这三部分知识一般是分为三门课程专门学习的，然而限于培养目标、教学课时等客观因素，我院计算机类专业将这三部分知识提炼融合为一门课程学习，课时仅有72学时，其中理论学时54，实验学时18。因此，要想让学生在有限的课时里掌握三部分知识，确实对教师和学生均提出了很高的要求。

1.3主讲教师针对高职学生特征不够，教学目标不够明晰

总体来说，高职学生的形象思维一般强于逻辑思维，动手能力强于思辨能力，教师很难将较深的内容传授给学生。因此，如果教师在教学过程中忽略了学生的这些特征，按照本科院校学生教学的话，则容易影响教学效果，导致学生的学习信心不足，教学目标也未能突出应有的职业能力和职业素养。所以，我们需要在对高职院校学生特征了解的基础上，明晰教学目标，合理地进行课程建设。

2课程建设思路

2.1课程建设目标要适应人才培养目标

课程建设首先要明确其建设的目标。根据高职教育规律，突出实践环节教学以及计算机类专业的培养目标、岗位需求、后续课程等，“计算机电路基础”课程定位为专业基础课，该课程为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，“计算机电路基础”课程的一切建设与改革要按照计算机类专业应用型人才的培养目标，在保证学生掌握基本理论知识的前提下，以学生理解与应用知识为目标，理论教学与实践教学相结合，侧重培养学生综合应用电路知识的能力。

2.2课程内容安排要符合高职教育特点

根据高职学生的一般特征，学生的基础知识、就业岗位、和学习时间，以及专业人才培养目标，“计算机电路基础”课程的教学内容要以应用为目的、以够用为尺度。适当删除内部结构、内部工作原理等理论性过强的内容以及一些陈旧的内容，减少模拟电路内容，增加数字集成电路和实用电路分析，增加实验实训内容等，这样既使教学内容反映了学科的系统性，又适应了高职高专的教育特点，既提高了学生的实践能力，又拓宽了知识面。

2.3注重教材建设

教材建设是课程建设的重要组成部分，在教材建设工作中，要合理选用符合高职高专教学内容的教材，对于重点及难点的内容要多补充给学生辅导材料。此外，由于各高职院校计算机类专业培养目标的不同，计算机电路基础的教学内容也有所差异，教师可以将教材编写纳入课程建设，编写适合所在院校专业培养目标的教材。

2.4教学方法与手段灵活多样

“计算机电路基础”的教学内容包括理论教学、实践教学等环节，针对高职教育的特点，使学生在掌握基本理论知识的基础上，重点加强实践性环节的培养，突出动手能力，将教学内容优化组合的同时，也要采取一定的教学方法与手段以提高教学效果。

2.4.1运用多媒体辅助课堂教学

主讲教师充分发挥课堂教学主渠道作用，充分运用多媒体辅助教学手段进行课程教学。制作多媒体课件，运用EWB、multisim电路仿真软件仿真，使得课堂教学变得丰富多彩，有效地提高了学生的学习兴趣，使难懂、理论性很强的课程变为生动形象的实践性为主的课程，同时还大大提高了教学效率。

2.4.2采用多种教学形式

在课堂教学中，可以采用多种教学形式，提高课堂学习氛围。如对于一些以记忆和应用为主的知识单元，采用以学生自学、练习为主，教师精讲相结合的教学方法。比如，对于“逻辑函数的代数化简”这部分内容，学生完全可以通过自学掌握内容，老师仅需稍加指点和讲解即可。这样，就使得这门课程课时少、内容多的矛盾得到一定程度的缓解，同时也培养了学生独立学习的能力和积极性。在课堂上适当增设讨论课、习题课，充分发挥学生的主动性和积极性，对热点、难点问题进行深入的讨论，让学生将学习中遇到的问题及时提出来，不让问题积累。通过习题课加强对所学理论知识的理解。

2.4.3构建网络教学资源共享平台

充分利用网络，构建网络教学资源共享平台，建立网络教学和课堂教学相结合的教学模式。教师制作多媒体教学资料，包括教学大纲、电子教案、电子习题集、电子计算机行业的新技术的介绍等，进一步向学生提供更加丰富实用的课后辅导、习题库等内容，为学生自学提供完全的解决方案。

2.5加强实践教学环节

实践性教学是“计算机电路基础”教学内容的重要部分，是培养学生综合素质与能力的课堂。教师在实践教学中要注重突出创新、技能培养，把理论知识融入到实践教学中，使得实验已不再仅仅是验证性的一种形式，而是学生通过实验，自主学习理解其理论。此外，在实践中把技能培养作为核心，从万用表的使用开始，到复杂的电路设计，使学生的技能逐渐提高。

2.6加强教师队伍建设

在课程建设中，建设高素质的教师队伍是关键，一支高素质的教师队伍直接影响着课程建设任务的实现。只有教师具有先进的教学理念、合理的知识结构、较好的能力素养,才能促进课程建设。同样，“计算机电路基础”课程建设必须重视教师队伍建设，要引导和鼓励教师积极参加教学研究、科学研究，特别要注重教师的工程实践锻炼，进一步提高教学水平和科研能力。同时也要加强与其他高校科研合作交流，学习吸取先进经验，进一步提高课程建设的水平。

3结束语

“计算机电路基础”课程建设促进了计算机类各专业建设，其内容除了文章提到的几个方面外，还包含很多方面，它是一个长期、不断探索的过程，需要我们不断探索。（下转第2548页）

参考文献:

[1]张春梅.《计算机电路基础》课的教学方法及对专业的支撑作用[J].天津职业院校联合学报,2009,11(6):93-94, 131.

[2]余辉晴.模拟电子技术课程建设探索[J].中外企业家，2011(9)(下):120.

集成电路课程设计范文第5篇

关键词: 电路基础网络课程教学设计 设计步骤 总体框架

一、引言

随着多媒体技术和网络技术的迅速发展,现代网络教育出现并日趋普及,现代教学在观念、内容和手段上都发生了变化。学生在现代网络教育中的角色,已经不仅仅是学习过程中的“听众”,而应该成为学习过程的“参与者”。这一点在具有很强的实践性的电路课程学习中显得尤为重要。

二、电路基础网络课程教学设计总体框架

网络课程开发的关键是认真做好网络课程的教学设计。在电路基础网络课程中,学生首次接触到电路基本物理量、欧姆定律、电压源和电流源等专业概念,这些概念较为抽象,如果学生对这些概念的理解不够深入,将会对后续知识的学习造成困难。本课程的教学内容中既有电路基础的基本理论、基本定律、基本概念,又有工程技术上的一些分析思想和方法,学生在学习这门课程时存在着一个逐步适应的过程。由于电学科迅速发展,该课程内容繁多,同时又要培养学生的思维能力和创造能力,因此在本课程的教学设计中教师必须遵循最优原则。教学设计由学习需要分析、教学内容分析、学习目标确立、教学策略制定、教学媒体的选择、教学效果评价、反馈修改这七个步骤有机整合构成,如图1所示。

三、设计思路介绍

1.学习需要分析

学习需要是指学习者学习方面目前的状况与所期望达到的状况之间的差距,也就是学习者目前水平与期望学习达到的状况之间的差距。我院是高职高专类高校,在制订教学计划时把这门课程放到了一年级新生班,新生通过高中的知识储备,具备了一定的基础知识和专业知识。对于电路网络课程来讲,期望学生达到的状况是进一步深化学习,全面掌握电路基础知识,如电路的基本分析方法、几种典型电路和电路的暂态分析,然后在此基础上,熟练掌握电机与控制部分,最后了解电工的测量与供用电等实用技术。

2.教学内容分析

教学内容就是指为实现教学目标,学习者系统学习知识、技能和行为经验的综合。我们在网络课程中采用“双证融通”的教学模式,把教学内容与中级维修电工的国家职业技能(电路部分)要求相融通,便于学生在课程学习的同时取得相应的技能证书。本课程对照维修电工的典型工作环境来设计课程的每一个项目,通过每一个项目的学习,学生可以完成职业的一个典型的综合性任务;通过若干个相互关联的所有子项目的学习,使学生由浅入深、由易到难、由理论到实际应用地循序渐进地学习,同时各个内容之间相对独立,方便学生任意选择学习内容。

3.学习目标确立

通过本课程的学习,学生能使用常用电工仪器仪表对电气线路进行测量,对交直流电气线路进行分析,初步具备中级维修电工(电路部分)的职业技能,具备提出和解决问题的能力,逐步培养辩证思维和严格的科学作风,具有创新思维、创新能力和团队合作精神,具备一定的电气技术从业人员的职业素养,为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。

4.教学策略制订

教学策略一般定义为对完成特定的教学目标而采用的教学活动的程度、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。本课程的教学策略以工程实例为主,以工作过程为中心,采用任务驱动的理实一体化教学。所以我们应把本课程的教学内容分几个项目模块,每个项目下设若干子项目。教师应以项目作为载体,在完成每一个实训环节的过程中帮助学生获取经验性知识,并渗透理论知识的讲授,在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。教师应通过资讯(教师布置工程项目任务、学生收集资料)决策(师生共同分析案例、讨论解决方案)计划(设计工作过程、确定工作步骤、拟定检查与评价标准)实施(学生完成工作任务、共同分析并解决问题)检查(工作完成后学生按照评价标准自检)评估(学生演示并介绍完成过程,教师检查并提出建议)等六个环节组织教学,拉近理论与应用的距离,注重学生职业能力的培养,以利于拓展学生的创新思路。

5.教学媒体的选择

媒体是指信息在传递过程中,从信息源到受信者之间承载并传递信息的载体或工具。教学媒体是承载和传播教学信息的载体和工具。教学设计中决定教学媒体选择的因素有:教学目标、教学内容、教学方式等,它们对选择什么样的教学媒体来传递学习经验具有重大影响,有些媒体激发学生的记忆,有些适合用来演示某种技能,有些适合理性经验,有些适合感性经验,学习者的感知、接受能力、知识状况、智力水平、认知风格、先前的经验、兴趣、爱好、年龄等,都对媒体的选择有一定影响。教师在教学过程中选择与运用教学媒体考虑媒体与教学内容的统一性、媒体与教学方法的协调性、媒体与认知水平的相容性。本网络课程主要采用文本、图像和动画三类教学媒体,以文本为主要教学信息表达形式。

6.教学效果评价

教学设计效果评价主要采用过程性评价和总结性评价两种形式。过程性评价是在某项教学活动的过程中,为使活动效果更好而不断进行的评价,教师通过它能及时了解阶段教学的效果和学生学习的进展情况、存在问题等,以便及时反馈、及时调整和改进教学工作。

本课程不仅关注学生的学习结果,而且关注完成学习任务的全过程,注重过程评价。在教学组织过程中,教师和学生应共同对项目实施中的工作态度、协作精神、创新发挥、完成结果等进行成绩评定。教师对教学评价应做到过程性评价与总结性评价相结合,并更多地关注学生自身的发展,激发学生潜在的学习动力。在此设计中采用学习完电路基础网络课程后,安排过程性测验和总测验两种形式,以测试学生对教学内容的掌握情况。

7.反馈修改

反馈修改是教学设计过程中的重要内容,也是教学设计成果趋向完善的调控环节。通过反馈渠道,教师能及时了解阶段教学的效果和学生学习的进展情况、存在问题等,从而不断优化教学的内容和方法。

四、结语

一个良好的教学设计是网络课程成功开发的一半。本文详细介绍了电路基础网络课程的设计步骤:学习需要分析、教学内容分析、学习目标确立、教学策略制定、教学媒体的选择、教学效果评价和反馈修改,并对这七个步骤进行逐一分析与设计,然后把它们有机地整合在一起,确立电路基础网络课程的教学设计内容,为网络课程的制作提供指导意义。

参考文献:

[1]杨振坤等.电工电子网络课程的体系结构与实现技术[M].高等工程教育研究,2002.

[2]历善亨.电工学教学多媒体课件的设计与应用[J].上海海运学院学报,2002.4.

[3]李晓文等.教学策略[M].高等教育出版社,2001.6.