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第1篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)；電子設(shè)計自動化；方案

0引言

教學(xué)方案是指教師在教學(xué)過程中對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)步驟以及要達到的教學(xué)效果等所進行的精心編排和設(shè)計，是教師對教材的認(rèn)識和處理，以及對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，是進行課堂教學(xué)的實施方案[1]。一個好的教案不僅能指導(dǎo)學(xué)生“學(xué)會”，而且還引導(dǎo)學(xué)生“會學(xué)”，從而順利地完成教學(xué)任務(wù)。因此，教學(xué)方案的設(shè)計就成為課堂教學(xué)的重中之重。在《電子設(shè)計自動化》教學(xué)中采用了項目教學(xué)法，通過具體的項目設(shè)計，實施“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，從每一個項目入手，在好奇心的驅(qū)動下，對理論知識進行學(xué)習(xí)，對項目任務(wù)進行設(shè)計，對實踐操作進行實施，在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新思維能力具有積極的促進作用[2]?，F(xiàn)將本人設(shè)計的基于項目教學(xué)法的“三人表決器”教學(xué)方案介紹如下。

1教學(xué)目標(biāo)

1.1知識目標(biāo)

熟練掌握VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)；掌握IF語句、CASE語句的格式及用法；理解IF語句和CASE語句的區(qū)別。

1.2技能目標(biāo)

①科研創(chuàng)新能力：本項目要在QUARTUSII軟件下用編程的方式設(shè)計三人表決器的電路，并且可以采用多種編程方式來實現(xiàn)，深切地讓學(xué)生體會到該設(shè)計方法的靈活性，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造與創(chuàng)新理念。②電路設(shè)計能力：通過進一步的學(xué)習(xí)，學(xué)生又掌握了利用一種編程語言VHDL來設(shè)計電路的能力，提高了學(xué)生電路設(shè)計能力。③分析問題、解決問題的能力：通過在設(shè)計過程中不斷提出問題，讓學(xué)生分小組討論并給出結(jié)論，讓學(xué)生在思考的同時提高了分析問題和解決問題的能力。

1.3情感目標(biāo)

①樹立專業(yè)自信：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，堅定學(xué)生從事電子行業(yè)的信念，培養(yǎng)學(xué)生對電子專業(yè)的熱愛。②培養(yǎng)課程興趣：通過創(chuàng)設(shè)情景、實物演示，提出三人表決器在各種選舉和組織競賽活動中的應(yīng)用等問題激發(fā)學(xué)生對電路設(shè)計的好奇心和求知欲；通過自主完成整個電路的制作，體驗成功的喜悅，增強自信心和成就感。③培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣：針對學(xué)生的專業(yè)知識特點，采用多元化的教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生積極表達自己的想法，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。④培養(yǎng)創(chuàng)新精神：通過設(shè)計三人表決器，培養(yǎng)學(xué)生采用多種方案實現(xiàn)同一種電路的創(chuàng)新精神，體會到條條大路通羅馬。⑤培養(yǎng)團隊合作精神：通過小組合作的方式，大家互相取長補短，共同進步，共同提高，培養(yǎng)了大家的團隊協(xié)作精神。

2教學(xué)重點難點及解決方法

教學(xué)重點包括：IF語句、CASE語句的語句格式及注意事項；IF語句和CASE語句的區(qū)別；IF語句和CASE語句的具體應(yīng)用。教學(xué)難點包括：IF語句和CASE語句的具體應(yīng)用。為了突出重點，突破難點，采取了以下方法：①課前“任務(wù)”導(dǎo)學(xué)：通過提前給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本第4章《VHDL的主要描述語句》這部分內(nèi)容，使學(xué)生在課前對VHDL的順序語句的IF語句、CASE語句有所了解。②課中“內(nèi)容”導(dǎo)教：課上借助圖片、現(xiàn)場演示、軟件仿真等手段進行導(dǎo)教，使授課內(nèi)容更加形象、直觀，配合課堂練習(xí)，加強學(xué)生對知識點的掌握。③課后“知識”拓展：推薦學(xué)生閱讀參考書以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源并布置隨堂作業(yè)，讓學(xué)生開闊視野，加深對所學(xué)知識的理解。

3學(xué)情分析

3.1知識基礎(chǔ)

本門課程的教學(xué)安排在第六學(xué)期進行，授課對象是電子專業(yè)大三的學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了《單片機技術(shù)》、《專業(yè)軟件選講》、《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等專業(yè)課，已經(jīng)具備了一定的電子設(shè)計基礎(chǔ)，好奇心強，動手能力較強，合作能力也很好，為本門課的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。學(xué)生之前學(xué)習(xí)過C語言，對學(xué)生理解VHDL語言有一定的幫助，但部分同學(xué)理論基礎(chǔ)較差，對單純的理論學(xué)習(xí)缺乏興趣，所以要將理論和實踐相相結(jié)合，幫學(xué)生克服理論基礎(chǔ)薄弱問題。學(xué)生在前面的課程中對VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)熟練掌握，對EDA技術(shù)的設(shè)計流程也已經(jīng)掌握，并且有了一定的編程基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進行VHDL描述語句的學(xué)習(xí)水到渠成。

3.2認(rèn)知特點

大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度比較端正，有一定的自學(xué)能力和利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料的能力，同時對電子設(shè)計的興趣較高，求知欲比較強烈。本門課程是學(xué)生以前沒有接觸過的用軟件編程的方式來描述硬件電路的形式，學(xué)生經(jīng)過前面幾周的學(xué)習(xí)已經(jīng)能理解這種語言和以往所學(xué)編程語言的不同。

3.3學(xué)習(xí)風(fēng)格

電子專業(yè)學(xué)生動手能力強，課堂氣氛活躍，對電路設(shè)計的求知欲很強，但是有部分學(xué)生自我約束力較差，注意力不集中，自主學(xué)習(xí)能力和自我約束能力有待提高。

4教材分析

本單元內(nèi)容源自潘松主編的《EDA實用教程—VHDL版》（第五版），該教材屬于“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材，適用于電子類相關(guān)專業(yè)使用。該注重實踐、實用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，注重教學(xué)選材的靈活性和完整性相結(jié)合，有助于學(xué)生掌握EDA的相關(guān)基礎(chǔ)知識達到快速入門的目的。本次課以一個具體的三人表決器的項目為依托，講解VHDL的IF語句、CASE語句等相關(guān)知識點。在教學(xué)內(nèi)容上起著承上啟下的作用，也是實現(xiàn)電路設(shè)計的語言工具和手段。

5教學(xué)過程設(shè)計

基于項目教學(xué)法的“三人表決器”的教學(xué)過程設(shè)計如表1所示。

6總結(jié)

總之，教師在編制教學(xué)流程、構(gòu)思課的主旋律時，必須符合教育教學(xué)規(guī)律，使之結(jié)構(gòu)巧妙，引人人勝。特別是要改變過去只考慮教師“如何教”，而忽視學(xué)生“怎樣學(xué)”的做法[3]。“教”為“學(xué)”服務(wù)，教師的“教”要激發(fā)學(xué)生“學(xué)”的興趣，精心設(shè)疑，發(fā)展求異思維，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，將理論知識和實踐操作結(jié)合起來，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，老師在“做中教”。另外，在教學(xué)過程中應(yīng)該采用多樣化的教學(xué)手段，在采用“項目教學(xué)法”的同時，穿插使用實物演示法、啟發(fā)式教學(xué)法、討論式教學(xué)法等。將傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽的模式改為以學(xué)生為主體的教學(xué)方法，增強學(xué)生對所學(xué)理論知識的認(rèn)識，同時培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻：

[1]楊帆.建筑材料課在工學(xué)結(jié)合過程中引入項目教學(xué)法的方案設(shè)計探究[J].教學(xué)探索，2015（08）：102-103.

[2]徐學(xué)紅.“項目導(dǎo)向”教學(xué)模式在EDA技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2013（28）：108-109.

第2篇：電子設(shè)計自動化課程范文

摘要：本文主要從電子設(shè)計自動化課程的特點、結(jié)合信息化教學(xué)，以微課教學(xué)為載體，論述了微課設(shè)計的可行性、制作微課的實施方案及微課的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：微課；EDA（電子設(shè)計自動化）；信息化教學(xué)

【中圖分類號】TN02-4 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2016）34-0010-02

一、研究現(xiàn)狀

微課受教育部、到各省市區(qū)各級教育行政部門的高度重視

教育部、各省市區(qū)縣各級教育行政部門、學(xué)校以及學(xué)會/協(xié)會、聯(lián)盟均在積極開展面向高等教育、基礎(chǔ)教育、職業(yè)技術(shù)教育等領(lǐng)域的微課比賽和資源建設(shè)計劃。比如，2012年教育部全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心和教育部教育管理信息中心先后啟動了微課比賽，浙江、江西、江蘇等許多省市地方教育行政部T也組織了各自的比賽和資源建設(shè)計劃，中國教育技術(shù)協(xié)會也組織了微課比賽。不久前，中國職業(yè)教育微課程聯(lián)盟也在上海同濟大學(xué)宣告成立。

微課拍攝與制作技術(shù)在硬件和軟件上取得了重要突破

美國的LiveScriveSmartPen與瑞典的Anoto智能筆開始被介紹到中國，并受到一線教師的歡迎，日本東芝公司獨辟蹊徑，設(shè)計開發(fā)了東芝玲瓏微課制作系統(tǒng)。不僅如此，錄播教室的迅猛發(fā)展，也為微課設(shè)計開發(fā)提供了良好的硬件保障和系統(tǒng)環(huán)境。同時，微課制作方法也得到了普及與發(fā)展，錄屏軟件錄制、攝像工具錄制、錄播教室錄制、專業(yè)演播室制作、智能筆錄制、專用軟件錄制、iPad錄制等一系列微課制作工具深受廣大教師喜愛。

不僅如此，ShowMe、EduCreations、ZTE錄課通、課程派（）、K12錄課通等一批基于臺式機、筆記本電腦、平板電腦、瀏覽器的錄課軟件系統(tǒng)也涌現(xiàn)出來。微課拍攝與制作技術(shù)在硬件和軟件上都取得了重要突破。

二、實施方案

1.對項目組成員開展基于微課的網(wǎng)絡(luò)研修研究及培訓(xùn)，提高教師對微課設(shè)計軟件的應(yīng)用能力，掌握微課制作技巧、慕課開發(fā)技巧，與國內(nèi)外優(yōu)秀微課制作團隊進行經(jīng)驗交流。

開展基于微課的網(wǎng)絡(luò)研修，提升網(wǎng)絡(luò)時代教師信息化教學(xué)與教研能力、促進教師專業(yè)發(fā)展。通過微課幫助教師提升信息化教學(xué)設(shè)計這一核心能力；通過微課建設(shè)提升教學(xué)評價能力和教學(xué)反思能力。

2.做好微課建設(shè)內(nèi)容的整體規(guī)劃。

電子設(shè)計自動化課程重點培養(yǎng)學(xué)生的EDA軟件的應(yīng)用能力，課程內(nèi)容規(guī)劃的一項重要工作是要按照課程標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合教材，組織項目組成員共同確定微課課程的知識點，在征求意見后統(tǒng)一。

3.建設(shè)微課平臺

微課平臺是微課資源建設(shè)、共享和應(yīng)用的基礎(chǔ)。平臺功能要在滿足微課 資源日?！敖ㄔO(shè)、管理”的基礎(chǔ)上增加便于用戶“應(yīng)用、研究”的功能模塊。形成微課建設(shè)、管理、應(yīng)用和研究的“一站式”服務(wù)環(huán)境。

4.以項目化教學(xué)為依據(jù)，以培養(yǎng)技能為主線，設(shè)計微課制作的主題和情境。

在設(shè)計過程中，主題突出、內(nèi)容具體。將EDA課程按照項目化教學(xué)的要求進行分解，每個項目都是來源于電子設(shè)備在設(shè)計和使用中的實際案例，從有效提高學(xué)生技能的角度出發(fā)，進行重點、難點的突破。微課課程的使用對象是教師和學(xué)生，課程研發(fā)的目的是將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段緊密地聯(lián)系起來，所以，決定了研發(fā)內(nèi)容一定是教師自己熟悉的、感興趣的、有能力解決的問題。

5.進行微課開發(fā)

微課內(nèi)容開發(fā)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其建設(shè)模式采用 “項目開發(fā)式”。微課資源建設(shè)一般要經(jīng)過宣傳發(fā)動、技術(shù)培訓(xùn)、選題設(shè)計、課例拍攝、后期加工、在線報送、審核、評價反饋等環(huán)節(jié)，才能確保其質(zhì)量。選取《電子設(shè)計自動化》課程為微課開發(fā)主題。以教學(xué)視頻片段為主線“統(tǒng)整”教學(xué)設(shè)計（包括教案或課件）、課堂教學(xué)時使用到的多媒體素材和課件、教師課后的教學(xué)反思、學(xué)生的反饋意見及學(xué)科專家的文字點評等相關(guān)教學(xué)資源，構(gòu)成一個主題鮮明、類型多樣、結(jié)構(gòu)緊湊的“主題單元資源包”，營造一個真實的“微教學(xué)資源環(huán)境”，使得“微課”資源具有視頻教學(xué)案例的特征。

6.開展微課建設(shè)交流應(yīng)用

交流與應(yīng)用是微課建設(shè)的最終目的。通過集中展播、專家點評和共享交流等方式，向廣大師生推薦、展示優(yōu)秀獲獎微課作品；定期組織教師開展 “微課庫”的觀摩、學(xué)習(xí)、評課、反思、研討等活動，推進基于微課的校本研修和網(wǎng)上教研新模式形成。

三、創(chuàng)新點

本課題的創(chuàng)新之處：轉(zhuǎn)變“以教師為中心”的教學(xué)思想，實踐“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念；建立新型的教學(xué)模式，實現(xiàn)師生互動、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，提高教學(xué)效果和學(xué)生實踐能力；解決學(xué)校“多媒體網(wǎng)絡(luò)教室”不足的問題，使多媒體教學(xué)環(huán)境進入普及階段。

四、應(yīng)用價值。

1.新課導(dǎo)入 教師根據(jù)新課知識點設(shè)計新穎的問題，吸引學(xué)生的注意力，為新課的講解做好鋪墊制作此微課。在開始上課后先讓學(xué)生看此視頻。

2.知識理解 教師對本節(jié)重難點做點撥，典型例題引導(dǎo)學(xué)生探究規(guī)律。在學(xué)生自主探究或合作探究后一起看此視頻。

3.練習(xí)鞏固 教師設(shè)計好少而精的習(xí)題并制作好微課，用于鞏固本節(jié)知識。

4.微課短小精悍，一個議題，一個重點，都是針對學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑難問題設(shè)計，非常適合學(xué)生自學(xué)。

5.適應(yīng)不同的學(xué)生，視頻播放快慢課一調(diào)節(jié)，讓不同程度的學(xué)生根據(jù)的自己的基礎(chǔ)和接受程度控制視頻的快慢。由于視頻可以反復(fù)播放，使那些平時反應(yīng)慢的又羞于發(fā)問的學(xué)生能夠從容的反復(fù)觀看，較好的解決了后進生的轉(zhuǎn)化問題。

第3篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞:電力自動化教學(xué);勵磁調(diào)節(jié)器;虛擬儀器設(shè)計

中圖分類號:G4

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)21-0253-01

1 引言

在電力相關(guān)高等職業(yè)教育課程中,電力系統(tǒng)自動化課程是一門綜合性技術(shù)很強的課程,這是因為該課程的教學(xué)及其實踐環(huán)節(jié)涉及了電力系統(tǒng)運行理論、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制理論等多學(xué)科多領(lǐng)域的知識。高等職業(yè)教育中的電力系統(tǒng)自動化課程要求學(xué)生們對安全控制和電力系統(tǒng)中的斷路器控制、電壓和無功功率自動控制、電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制等專門知識有一定的了解和掌握。同時,對于高職學(xué)生來說,實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是整個教學(xué)中最為重要的一個環(huán)節(jié),重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和實際操作能力、也有利于提高其分析問題和解決問題能力。此外與高職專業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)直接相關(guān)的實驗課程還有助于學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識和基礎(chǔ)知識,最大程度地激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。然而現(xiàn)在的電力自動化教學(xué)實驗普遍存在以下主要問題:

(1)常用的電力自動化教學(xué)儀器均采用比例控制方法,用電容、電阻、晶體管等分立器件組成。實驗教學(xué)過程中主要進行驗證性的實驗,該教學(xué)過程對于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和對基本電路的認(rèn)識是起不到積極作用的;

(2)在教學(xué)實驗過程中,儀器設(shè)備的控制方式單一,能夠用于調(diào)試的可變參數(shù)有限且為預(yù)先按照實驗過程預(yù)先設(shè)定,整個實驗不夠靈活,因此不能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性;

(3)現(xiàn)有的教學(xué)實驗不能對電力自動化動態(tài)特性進行觀測,也不能在實驗過程對其進行控制;

(4)高職教育作為教育改革的重要組成部分,近年來隨著招生規(guī)模的不斷擴大,已經(jīng)導(dǎo)致實驗設(shè)備嚴(yán)重不足,并不能保證每個學(xué)生都擁有豐富的實驗資源;因此必須通過采取新的教學(xué)方法和教學(xué)手段來彌補這些不足,切實解決這一普遍現(xiàn)實問題?；诖?本文提出了在教學(xué)過程中自行開發(fā)電力自動化教學(xué)用勵磁調(diào)節(jié)器虛擬儀器的教學(xué)思路,在給出了電力自動化教學(xué)用調(diào)節(jié)器的設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,進行了勵磁調(diào)節(jié)器虛擬儀器的設(shè)計和開發(fā)。

2 虛擬調(diào)節(jié)器的設(shè)計思路

本文選擇進行電力自動化教學(xué)用調(diào)節(jié)器虛擬儀器的開發(fā)。電力系統(tǒng)中勵磁調(diào)節(jié)器的選擇,主要依據(jù)機組容量等級和所在電力系統(tǒng)的重要性,目前主要的數(shù)字勵磁調(diào)節(jié)器的硬件組成形式有多通道、雙通道和單通道微機結(jié)構(gòu)。數(shù)字勵磁調(diào)節(jié)器核心控制器目前主要有32位和16位兩種類型,常有的控制及調(diào)節(jié)方式包括:PLC、DSP、通用型工控機、嵌入式工控機、單片機等類型。

針對教學(xué)過程所要儀器制作簡單,可靠;結(jié)合數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的特點,提出電力自動化教學(xué)用調(diào)節(jié)器虛擬儀器的設(shè)計思路如下:

(1)虛擬儀器硬件構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡單、可靠、便于實現(xiàn)調(diào)節(jié)過程。采用調(diào)節(jié)器專用的高速可編程控制器或高速微處理器作為輸入輸出電路的主要構(gòu)成形式,這樣一來,不僅能省掉了選用大量的邏輯控制繼電器的復(fù)雜程度和對各器件原理的了解,同時減少了電子元器件數(shù)量,對整個結(jié)構(gòu)組成實現(xiàn)了冗余設(shè)計,其可靠性顯著得到提高。

(2)虛擬儀器軟件已編制,并能實現(xiàn)各種調(diào)節(jié)控制功能。軟件的編制是開發(fā)本勵磁調(diào)節(jié)器的重要組成部分,其中涉及的各種勵磁限制功能、邏輯控制、PSS等均能由軟件實現(xiàn),同時要著重分析和設(shè)計可用于實現(xiàn)多種調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇切換功能。這部分的軟件實現(xiàn),將有指導(dǎo)教師完成,對學(xué)生來說,重點是掌握其基本原理。

(3)虛擬儀器具有友好通用的人機交互界面、同時便于后期維護。虛擬模擬顯示將被用作實現(xiàn)在實際中的勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)和人機接口。目前,對于外部接口,國內(nèi)外基本都采用小鍵盤和LED或LCD顯示器。因此虛擬儀器的制作中需要顯示正常運行時勵磁系統(tǒng)的常規(guī)測量數(shù)據(jù);這些數(shù)據(jù)包括:轉(zhuǎn)子電壓、無功功率、電流、機組電壓、溫度等。此外,對調(diào)節(jié)器的勵磁系統(tǒng)的可進行各種故障監(jiān)測,還包括自動初始化、故障報警、自動檢測等。

(4)實現(xiàn)虛擬儀器和控制系統(tǒng)的通訊。虛擬系統(tǒng)根據(jù)用戶的要求設(shè)置串行通訊或網(wǎng)絡(luò)通信接口,這樣可以方便地實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)與電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制及數(shù)據(jù)交換。發(fā)展此類型的虛擬儀器系統(tǒng),還有助于學(xué)生更好地了解遠程勵磁系統(tǒng)的監(jiān)測及其運行情況,通過對勵磁系統(tǒng)的參數(shù)的修改和適當(dāng)設(shè)置,有利于電力自動化教學(xué)過程中減少老師的參與情況,使得學(xué)生更好地成為實驗的參與者。

綜上所述,隨著數(shù)字式裝置在實際中大量的工業(yè)應(yīng)用,針對數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器的了解和學(xué)習(xí)對于學(xué)生更好地了解工業(yè)需求具有重要意義。針對虛擬儀器的設(shè)計實現(xiàn)過程,研制和開發(fā)這樣的虛擬儀器更能有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)水平的提高,有利于學(xué)生掌握工作原理,理解和消化課堂知識和鍛煉操作能力的目的。

3 教學(xué)用調(diào)節(jié)器的虛擬儀器開發(fā)過程

虛擬儀器的開發(fā)過程選擇開發(fā)集成電路型勵磁調(diào)節(jié)器,設(shè)計的集成電路型勵磁系統(tǒng)的硬件電路圖及其總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。具體的單元組成及虛擬儀器選用分析如下:

3.1 測量單元模塊

測量單元實現(xiàn)的過程為:將測量變壓器二次電路通過三相整流濾波電路。實現(xiàn)過程所需要的給定電壓通過對直流電壓源的分壓過程得到的,直流電壓源是對三相同步信號經(jīng)過整流濾波后利用三端穩(wěn)壓電源7812和7912得到的。

3.2 PID控制模塊

實現(xiàn)對測量比較單元輸出的電壓偏差信號分析和控制,分別經(jīng)過比例、微分和積分環(huán)節(jié)后,再經(jīng)過一個運放綜合各個信號。其P、I、D和最后的求和單元都是由運放LM324擴展一些電阻、電容來實現(xiàn)。

3.3 同步及移相觸發(fā)模塊

主要由TC787A、三相同步信號電路和出口電路組成。同步電壓信號是由勵磁功率單元的三相電源經(jīng)過變壓器降壓,然后經(jīng)過濾波、分壓和直流偏置形成的。移相及觸發(fā)脈沖形成由集成電路TC787A來完成,它可單電源工作,亦可雙電源工作,主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路,以構(gòu)成多種交流調(diào)速和變流裝置。

3.4 勵磁功率模塊

勵磁功率單元由三相交流電源和全控可控硅整流橋電路構(gòu)成。

4 結(jié)語

(1)克服了電力自動化教學(xué)實驗課時緊張和實驗教學(xué)資源不足的缺點。利用開發(fā)的虛擬儀器可以在計算機上就能完成對整個實驗過程的仿真實驗。

(2)開發(fā)的虛擬儀器將具有先進的圖形顯示功能,可以直接顯示仿真波形。同時具備良好的可擴展性和可維護性,滿足多年級教學(xué)需求。

(3)通過學(xué)生和老師共同參與實驗過程,進行設(shè)計及虛擬儀器零件的選擇,可以讓學(xué)生加深對已經(jīng)學(xué)習(xí)過專業(yè)知識的理解和實際應(yīng)用能力,同時有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻

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[2]李貴紅.電力拖動實驗教學(xué)創(chuàng)新及改革實踐[J].甘肅科技縱橫,2005,34(6):171-171.

[3]楊君,石勇等.直流斬波電路實驗裝置的研制[J].實驗室研究與探索,2002,21(6):90-92.

[4]鄧小云.電力系統(tǒng)自動裝置的教學(xué)探討[J].中小企業(yè)管理與科技,2009,(24):205-205.

[5]張杰.電力電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容改革探討[J].中國電力教育:下半月,2009,(3):37-38.

第4篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞 電氣自動化 課程 教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

1 電氣自動化控制系列課程分析

電氣自動化控制系列課程中包含了許多門專業(yè)課，如：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等等很多門專業(yè)課。電氣自動化控制系列課程是學(xué)生以后專業(yè)技能的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)效果的好壞直接關(guān)系到了學(xué)生以后的就業(yè)問題，可見電氣自動化控制系列課程對學(xué)生的重要性。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系列課程以理論知識為核心，實驗作為輔助的教學(xué)手段。教學(xué)過程中以理論知識為主線，一切都是以理論知識為主線。的確，如果沒有堅實的理論知識是什么都做不了的，但是各高校教師在理論知識為主線的教學(xué)環(huán)境中的同時自己的意識也受到了影響，對實驗和實踐環(huán)節(jié)都放松了，所以會導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)之后再遇到一線設(shè)備的操作維護、查詢故障、排除故障問題的時候就不知所措，導(dǎo)致了大批的“紙上談兵”的學(xué)生。還有就是目前各高校的教學(xué)考核系統(tǒng)尚不完善，考場作弊的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，制定出一個嚴(yán)格的教學(xué)考核系統(tǒng)對電氣自動化控制教學(xué)的設(shè)計也是非常重要的。

2 電氣工程自動化控制課程教學(xué)設(shè)計

2.1 電氣工程自動化控制系列課程的設(shè)計理念

CDIO 設(shè)計理念：將教師或者經(jīng)典的實際項目引入到電氣工程自動化控制課程設(shè)計中，通過實施項目的 C（構(gòu)思）-D（設(shè)計）-I（實施）-O（運作）完整過程，如果這樣做會使得學(xué)生不僅牢靠地掌握了專業(yè)課的知識，又能使學(xué)生了解到在工作現(xiàn)場是如何運用已學(xué)的知識，使得學(xué)生在理論知識和工作現(xiàn)場技能兩方面得到了很好的鍛煉。

集成化課程設(shè)計理念：可以把一個完整的項目引入到電氣工程自動化控制的課程中來，我們把這個項目稱作“Ⅰ”項目，“Ⅰ ”項目里面包含許多門專業(yè)課，再把這個“Ⅰ ”項目中的每個分支拿出來分發(fā)給各個專業(yè)課的教師我們把它稱作項目“Ⅱ”教師通過講解各個分支使學(xué)生獲得專業(yè)知識，學(xué)生在獲得專業(yè)知識的同時又具備了整體的概念，把“Ⅱ”項目和“Ⅰ ”項目有機的聯(lián)系到了一起，這樣就做到了把電氣工程自動化課程集成化的目的，這樣做能讓學(xué)生能夠更好、更快、更完整的掌握了各門專業(yè)課知識。

2.2 教學(xué)方法與手段設(shè)計

由于社會的經(jīng)濟、環(huán)境不斷發(fā)展原有的教學(xué)設(shè)計已經(jīng)不能滿足學(xué)生的對專業(yè)知識的需求，所以我們要對原有的教學(xué)方法和手段設(shè)計進行改革，新的教學(xué)設(shè)計中要突出實踐性、應(yīng)用性和實踐性，因此電氣工程自動化控制系列的教學(xué)設(shè)計的教學(xué)手段也要進行相應(yīng)的調(diào)整，根據(jù)每門課現(xiàn)有的條件采用“教”、“學(xué)”、“做”一體的手段進行教學(xué)設(shè)計。

2.3 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，無縫對接教學(xué)與生產(chǎn)

現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容只要是以理論知識為主線，有很多的學(xué)生雖然掌握了理論知識，但是在以后的工作中遇到實際問題仍然是不知從何入手，導(dǎo)致工作后工作效率低，最終影響自己的專業(yè)生涯。所以我們要重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，把原有的電氣工程自動化控制系列課程中的理論知識縮減三分之一，把實踐內(nèi)容融合到教學(xué)內(nèi)容中去，因為原有的理論知識抽象、難理解，還有就是學(xué)生在學(xué)習(xí)枯燥乏味的理論知識的時候會思索一個問題，學(xué)了這個知識能在以后的哪些地方用到？學(xué)生們找不到答案就會認(rèn)為學(xué)習(xí)它們也沒有太大的用處，所以有的學(xué)生干脆放棄了學(xué)習(xí)，但是我們一旦把實際問題引入到教學(xué)環(huán)境中去，這個問題就迎刃而解。再把教學(xué)和生產(chǎn)有機地統(tǒng)一在一起之后還會激發(fā)學(xué)生無窮的興趣，學(xué)生們會根據(jù)自己的興趣去把理論和實際生產(chǎn)的知識牢牢地掌握住，電氣工程自動化控制系列課程如此設(shè)計就能高效地完成培養(yǎng)目標(biāo)，為培養(yǎng)社會需要的綜合型人才做出了巨大的貢獻。

2.4 結(jié)合新教學(xué)內(nèi)容體系，編寫生產(chǎn)性教材

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計重構(gòu)后，原有的教材就已經(jīng)不能夠適應(yīng)新的教學(xué)方法了，所以我們要結(jié)合新的教學(xué)內(nèi)容重新編寫教材，把實際生產(chǎn)等實踐內(nèi)容編寫到教材中去。目前大部分高校的教材是實驗部分和理論部分分開，而且實驗部分不占有大部分課堂時間，所以同學(xué)平時更是很少翻看實驗教材，如果把實驗教材編寫到理論教材中，就是使得實驗和理論部分捆綁，這樣在無形中就會讓學(xué)生有更多的機會去了解實際生產(chǎn)內(nèi)容，讓學(xué)生擁有良好配套教材。這樣的教學(xué)設(shè)計能夠讓學(xué)生有更多的機會了解專業(yè)課知識和實踐技能。

2.5 加強實驗教學(xué)設(shè)計

（1）以“基礎(chǔ)+工藝+應(yīng)用+綜合”為主的實驗內(nèi)容設(shè)計。課程實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)實驗、工藝實驗、應(yīng)用實驗、綜合實驗4種類型?；A(chǔ)實驗主要包括：并勵直流電機調(diào)速、星三角降壓起動。工藝實驗主要包括：交流異步電機的結(jié)構(gòu)認(rèn)識及裝配、交流異步電動機的單向連續(xù)運行電氣控制柜的裝配。應(yīng)用實驗主要包括：工作臺的自動往復(fù)控制、皮帶傳輸機的電氣控制、生產(chǎn)設(shè)備的多地控制。

在實驗內(nèi)容的編排上，改變了過去的一味驗證理論性實驗思路，更強調(diào)了電氣控制的綜合設(shè)計及工藝應(yīng)用性。

（2）以“必做+選做”為主的實驗任務(wù)設(shè)計。在任務(wù)的安排上，分必做實驗和選做實驗?；A(chǔ)實驗為必做實驗，占實驗總學(xué)時的50%。工藝、綜合、應(yīng)用實驗為選做實驗，占總學(xué)時的50%。授課教師根據(jù)大綱給定的選做內(nèi)容，有計劃地選擇實驗內(nèi)容。學(xué)生在實驗過程中，可以有2學(xué)時的機動時間，可以自主設(shè)計方案，也可以從教師提供的實驗中選擇實驗。并且在每個實驗中，教師根據(jù)不同的班級情況及教學(xué)效果，將實驗內(nèi)容分為必做內(nèi)容和選做內(nèi)容。必做內(nèi)容為每個學(xué)生必須完成的內(nèi)容，為實驗的基礎(chǔ)部分。選做內(nèi)容是教師提供的相關(guān)環(huán)節(jié)或?qū)W生自主設(shè)計的環(huán)節(jié)，為層次較好的同學(xué)服務(wù)，為實驗的提高部分。

2.6 嚴(yán)格監(jiān)管電氣工程自動化控制系列課程的考試情況

更好地設(shè)計電氣工程自動化控制系列教學(xué)的內(nèi)容，就是為了想讓學(xué)生掌握更多的專業(yè)課知識以及實踐技能，但是現(xiàn)在部分高校雖然做到了高效的課程設(shè)計，但是把這其中的重中之重給忽略了，就是考試作弊情況。所以各高校要嚴(yán)格監(jiān)管考場紀(jì)律，不要讓我們辛辛苦苦做出的教學(xué)設(shè)計成為泡影。

3 結(jié)束語

按照電氣工程自動化控制系列課程教學(xué)設(shè)計來實施教學(xué)任務(wù)能夠明顯提高教學(xué)質(zhì)量，增強實驗器材的利用率，使得學(xué)生對專業(yè)課知識的掌握更加牢靠，有效避免了由于大學(xué)生畢業(yè)后對專業(yè)掌握不熟練而與工作機會失之交臂的情況，同時也為社會培養(yǎng)了高技能型專業(yè)人才。

參考文獻

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[2] 陳渝光.電氣自動控制原理與系統(tǒng)[M].機械工業(yè)出版社，2004.

第5篇：電子設(shè)計自動化課程范文

《電子設(shè)計自動化（EDA）》是應(yīng)用電子技術(shù)、汽車電子技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)核心能力課程，也是電氣自動化技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)拓展能力課程，在通信工程、自動控制系統(tǒng)和機電一體化等領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。課程內(nèi)容分為三個模塊，即：電子CAD技術(shù)（Protel電子電路原理圖與PCB設(shè)計）、電子電路仿真技術(shù)（EWB、Multisim仿真調(diào)試與分析）和EDA綜合應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。課程本身既是一門綜合應(yīng)用專業(yè)課程，對前面所學(xué)的電子電路進行電路繪圖、制版、測試、仿真等綜合內(nèi)容，同時又學(xué)習(xí)電子電路的設(shè)計、仿真及開發(fā)方法，跟蹤現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用潮流與趨勢，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后能迅速適應(yīng)專業(yè)工作需要打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，起著承前啟后的重要樞紐作用。課程的學(xué)習(xí)，選擇恰當(dāng)?shù)能浖到y(tǒng)至關(guān)重要。一般要求所選擇的軟件系統(tǒng)是國際主流應(yīng)用系列，具有強大的功能與兼容性，還應(yīng)該較為簡單易學(xué)，操作簡便，符合高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。本著“必需、夠用”的原則，選擇了澳大利亞Altium公司的ProtelDXP和美國NI公司的Multisim12這兩款業(yè)界公認(rèn)的優(yōu)秀的EDA軟件，內(nèi)容難易適度，符合人才培養(yǎng)目標(biāo)，對學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握電子設(shè)計自動化相關(guān)技能是切合實際和行之有效的。

二、教學(xué)改革與建設(shè)

教學(xué)改革與建設(shè)在課程教學(xué)改革與建設(shè)中，深刻領(lǐng)會教育部［2012］4號、教職成［2011］12號等文件精神，借鑒吸收兄弟院校的優(yōu)秀成果和寶貴經(jīng)驗，引入校企合作的開發(fā)機制，著力構(gòu)建基于工作過程的課程改革模式。

（一）基于企業(yè)應(yīng)用需要，架構(gòu)課程核心。通過企業(yè)調(diào)研、掛職頂崗等形式，針對電子類專業(yè)畢業(yè)生從事的崗位群（包括電子產(chǎn)品裝接技師、調(diào)試維修技師、檢驗服務(wù)技師和電子設(shè)計工程師等）進行深層調(diào)研分析，確定了崗位群對職業(yè)能力的要求。同時，以山東半島制造業(yè)基地為背景，以黃河三角洲地區(qū)引進發(fā)展急需人才項目為載體，大力加強與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責(zé)任公司等校外實訓(xùn)基地的交流與合作，校企雙方共同探討以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向開展課程改革的新模式，架構(gòu)了《電子設(shè)計自動化（EDA）》的課程核心。

（二）基于典型工作過程，設(shè)計課程結(jié)構(gòu)。近年來，德國基于工作過程的職業(yè)教育課程開發(fā)方法代表著世界職業(yè)教育課程發(fā)展的方向，比較成功地解決了職業(yè)教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程，但并非所有的、原生態(tài)的工作過程，而是從職業(yè)群中歸納整合出的典型的職業(yè)工作過程。根據(jù)工作崗位與工作任務(wù)的調(diào)研結(jié)果，進行歸納匯總，得到了電子電路原理圖設(shè)計、電子電路PCB設(shè)計、電子電路仿真調(diào)試、EDA綜合應(yīng)用等分解工作任務(wù)，將相互關(guān)聯(lián)的任務(wù)歸類，得到了《電子設(shè)計自動化（EDA）》的具體行動領(lǐng)域。實際教學(xué)過程中采取由易而難、循序漸進的方式，將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路，單片機最小系統(tǒng)等中等集成電路，智能手機拆解電路等實際復(fù)雜電路逐層展開，層層融入課程結(jié)構(gòu)，收到了非常好的效果。

（三）基于企業(yè)發(fā)展前沿，提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵學(xué)生考取職業(yè)資格證書，以便有能力在激烈的市場競爭中搏風(fēng)擊浪。在繼續(xù)開展維修電工職業(yè)技能鑒定的同時，也在嘗試將電子制圖員、助理電子設(shè)計師等職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和電子設(shè)計自動化新器件、新技術(shù)、新工藝等融入課程內(nèi)容，全面提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足企業(yè)需要，實現(xiàn)與崗位零距離對接。將PCB設(shè)計軟件由舊的Protel99SE升級為更為完備的ProtelDXP，將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級為功能更強的Multisim12。在教學(xué)過程中，將深圳華為技術(shù)有限公司等知名電信電子公司的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹給學(xué)生，既開闊了學(xué)生的眼界，同時又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

三、教材選用與處理

根據(jù)最新的教學(xué)大綱，選用教育部高職高專規(guī)劃教材，以提高學(xué)生的動手及工程實踐能力為目標(biāo)，以電子技術(shù)基礎(chǔ)為背景，以計算機為工具，全面培養(yǎng)學(xué)生的工作和實踐能力。根據(jù)需要，把教材內(nèi)容分為兩大部分：第一部分是電子電路原理圖與PCB設(shè)計，包括設(shè)計的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動布局與布線等內(nèi)容；第二部分是電子電路仿真，包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實際應(yīng)用等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，又將兩者有機融合，單獨開辟了EDA綜合應(yīng)用這一環(huán)節(jié)作為第三部分。另外，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，突出實用性、時代性，以自主、設(shè)計和創(chuàng)新為重點，強調(diào)學(xué)生的綜合素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研和產(chǎn)品開發(fā)能力，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、山東省職業(yè)院校技能競賽及機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽等活動，“走出去———以賽帶練”不失為一條培養(yǎng)高素質(zhì)人才的好路子。

四、教學(xué)方法與手段

借鑒行動導(dǎo)向教學(xué)法的先進理念，注重實踐活動，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性。在教學(xué)方法上，不拘泥形式，而是根據(jù)學(xué)生的個性特征及教學(xué)的實際需要，綜合設(shè)計，推陳出新，以達到教學(xué)的目的。如在電子電路分析方法的選擇上，采用頭腦風(fēng)暴法，讓學(xué)生各抒己見，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)興趣；在PCB板的設(shè)計中，采用角色扮演法，根據(jù)設(shè)計流程讓學(xué)生在規(guī)范確定、PCB規(guī)劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測等環(huán)節(jié)擔(dān)任不同角色，合理分工，提高其工作責(zé)任心和學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在教學(xué)手段上，綜合應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，充分利用電子課件等多種電子資源進行多媒體教學(xué)。課件內(nèi)容形式多樣，充分發(fā)揮多媒體的特點，把文字、圖像、聲音、動畫及視頻等信息進行有機結(jié)合，使得講授更加生動，演示更加直觀，上機練習(xí)更加充分，輔導(dǎo)答疑更加全面。

五、教學(xué)過程與評價

在教學(xué)過程中，努力營造活躍開放的課堂氛圍，引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考。鼓勵學(xué)生提問，因為每一個疑問都是智慧火花的碰撞，每一個疑問的解決都是能力升華的結(jié)晶。以積極心態(tài)去引導(dǎo)，對提出問題的學(xué)生加以表揚，給予平日成績加分的獎勵。在“傳道、授業(yè)、解惑”的過程中，老師起了一個傳幫帶的作用，與學(xué)生拉近了距離，是學(xué)生學(xué)習(xí)上的良師，更是生活中的益友。謙遜的態(tài)度使人受用終生，在老師的平易近人面前，學(xué)生也學(xué)會了彬彬有禮，這便是一個和諧的教學(xué)氛圍。在授課過程中，還堅持一個理念，即高職教育培養(yǎng)出來的學(xué)生不是只會干活的流水線機器，而是有思想、有內(nèi)涵的高素質(zhì)人才。教師要教給學(xué)生的，理論知識固然重要，做人的道理亦不可或缺?！峨娮釉O(shè)計自動化（EDA）》作為一門發(fā)展?jié)摿薮蟮膬?yōu)秀課程，教學(xué)考核與評價體系也應(yīng)該先進實用，首先要與我國高等職業(yè)教育要求的通用能力相關(guān)聯(lián)；其次要與對應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域的國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)。為此，初步探索了基于能力評價的學(xué)生考評系統(tǒng)，使之與基于工作過程的課程內(nèi)容改革相配套，具體包括作業(yè)完成情況、基本能力展示、實踐操作技能、工作與職業(yè)操守、學(xué)習(xí)態(tài)度、團隊合作精神等考核內(nèi)容。作為一門實踐性很強的專業(yè)課，在大力強化技能訓(xùn)練的同時，并不忽略理論的重要性。重理論、輕實踐只是紙上談兵：而重實踐、輕理論則是匹夫之勇；只有理論與實踐相統(tǒng)一，那才是王者之道?，F(xiàn)代教育培養(yǎng)的學(xué)生不是一個個操作工人，而是具有深厚理論功底的能工巧匠。

六、結(jié)語

第6篇：電子設(shè)計自動化課程范文

為了培養(yǎng)出能在通信與信息領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程設(shè)計、設(shè)備制造等高級工程技術(shù)人才，我校通信與信息工程學(xué)院數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)團隊經(jīng)過多年的實踐和總結(jié)，提煉出了較完善的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程群的體系結(jié)構(gòu)，規(guī)劃了課程內(nèi)容，理順了課程之間的銜接，建設(shè)了完善的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的實驗平臺，提高了教學(xué)水平和人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

一、打破單一課程限制

利用課程之間的教學(xué)時間關(guān)系，打破單一課程限制。比如在數(shù)字電路實驗教學(xué)時間內(nèi)，有步驟地推進FPGA初級應(yīng)用訓(xùn)練，在FPGA的教學(xué)時間內(nèi)，有目的的聯(lián)系數(shù)字信號處理等專業(yè)背景課程，強化FPGA應(yīng)用能力。

《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計與仿真》是新開設(shè)的課程，其定位是電子技術(shù)應(yīng)用培養(yǎng)體系的最終環(huán)節(jié)。該課程要求學(xué)生不受具體硬件平臺和開發(fā)手段限制，完成具有專業(yè)背景的開發(fā)課題，需要系統(tǒng)性地應(yīng)用電子設(shè)計的綜合知識。因此在前續(xù)課程中，如單片機、FPGA、嵌入式、DSP等，在規(guī)劃課程內(nèi)容，講解應(yīng)用設(shè)計實例，安排實驗環(huán)節(jié)的訓(xùn)練時，突出實際的應(yīng)用。

二、加強理論與實踐，科技活動與教學(xué)的融合

通過理論與實踐的融合，對教學(xué)方法和手段進行改革，將課程的實踐內(nèi)容采用“串講理論+答疑+網(wǎng)絡(luò)資源+專題講座”的方式進行，這樣學(xué)生上完實驗課后，帶著疑問進入正式的理論課，提高了學(xué)生理論學(xué)習(xí)的深度。

學(xué)生的科技活動，如校級、市級和國家級的電子競賽和創(chuàng)新計劃等，是對實際工作環(huán)境的最好模擬和最佳訓(xùn)練。教學(xué)團隊的老師從各屆競賽題目中分析和提煉知識點，引入到《電子設(shè)計自動化》《可編程邏輯器件與應(yīng)用》等課程的教學(xué)和實驗中。《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計與仿真》的綜合性項目設(shè)計題目就包括精心選擇提煉的各類電子競賽試題。通過教學(xué)與學(xué)生科技活動的有機結(jié)合，訓(xùn)練學(xué)生在共同任務(wù)下的團隊協(xié)作能力和溝通能力，訓(xùn)練學(xué)生把想法變成現(xiàn)實的能力，將有效解決學(xué)生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)問題。

三、改革實驗考核制度，檢查培養(yǎng)效果

由于課程群的大部分課程實驗學(xué)時所占比重很大。在這樣一個在面向?qū)W生“能力培養(yǎng)”、采用全新的實驗實踐教學(xué)模式下，實驗課程如何考核？實踐動手能力培養(yǎng)的效果如何檢驗？如何通過考核方式來促進學(xué)生的學(xué)習(xí)？通過多年的探索我總結(jié)出了多樣化的考核形式。

分組代表考核：對于《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》《單片機原理與應(yīng)用》課程，學(xué)生幾個人一組，以小組為單位上實驗課。實驗現(xiàn)場考試時，考試題目采取抽簽的方式，每個小組現(xiàn)場選一個人參加考試，他的考試成績代表這個組的考試成績。這樣增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

自選題目考核：對于《可編程邏輯器件與應(yīng)用》《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計》《DSP原理與應(yīng)用》課程提供多個難易程度不同的題目，由學(xué)生自行選擇，教師根據(jù)完成情況和題目難易度給出評分。此方法能夠有效的對學(xué)生能力進行評估。

現(xiàn)場演示+答辯考核：對于《電子設(shè)計自動化》《電子綜合設(shè)計與仿真》采用測試演示+每組答辯30分鐘的形式。此方法激發(fā)了學(xué)生對科技創(chuàng)新實踐的興趣，同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、團隊精神和領(lǐng)導(dǎo)才能，使他們的創(chuàng)新思維能力和綜合實驗?zāi)芰︼@著提高。

四、加大投入，完善實驗教學(xué)平臺

我校近五年對重慶市市級實驗教學(xué)示范中心－電路實驗中心進行了超過600萬的建設(shè)投入。2008年完善了電工電子、數(shù)字電路和單片機等多門課程所需的實驗設(shè)備。2009年又購買了31套TMS320VC5509 DSP實驗箱、31套TMS320DM6446 DSP的全功能評估板、15套Arm270嵌入式開發(fā)平臺、1套Labview軟件和62臺計算機，建設(shè)后的DSP和ARM實驗室如圖3所示。這樣，就構(gòu)建了較完善的電子信息技術(shù)校級基礎(chǔ)教育大平臺，建成了傳統(tǒng)實驗教學(xué)、開放實驗教學(xué)基地兩級實驗教學(xué)平臺，為數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程群的實踐教學(xué)模式的改革和多樣化的發(fā)展提供了硬件保障。

五、自主研發(fā)與校企合作，豐富實驗手段

我校通信與信息工程學(xué)院數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)團隊自主研發(fā)了如圖6所示的“EDA綜合實驗箱”，可同時支持單片機和FPGA實踐教學(xué)，并支持兩種技術(shù)的聯(lián)調(diào)。從硬件平臺上保證了單片機實驗教學(xué)和FPGA實驗教學(xué)的綜合應(yīng)用，解決了長期困擾實驗環(huán)節(jié)受硬件設(shè)備影響的問題。

通過與美國Cypress Semiconductor Corporation公司關(guān)于片上系統(tǒng)CYPRESS PSoC和美國TI公司關(guān)于MSP430的16位低功耗單片機的課程研發(fā)合作，豐富了外部資源，加強了電子技術(shù)應(yīng)用課程體系的建設(shè)。

六、建設(shè)效果

數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程群經(jīng)過了多年的建設(shè)、改革和實踐，獲得了較大的成功。通過教改項目和精品課程的立項和建設(shè)，擴展了教師的教學(xué)思路，優(yōu)化了教學(xué)手段，提升了教師教學(xué)水平和教學(xué)效果。近五年來，教學(xué)團隊承擔(dān)各級別的教改項目近20項，申報并建設(shè)了《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》市級精品課程和《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》市級雙語示范課程課程。2011年，“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程群教學(xué)團隊”被評選為重慶市立項建設(shè)的市級教學(xué)團隊。

學(xué)生在課外科技競賽方面也取得了豐碩的成果。2008年以來，參加重慶市盛群單片機電子設(shè)計大賽，獲得創(chuàng)意獎1項、重慶市一等獎3項、二等獎2項、三等獎3項。2009年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽（重慶賽區(qū)）獲本科組全國一等獎。2010年，“高教社&XILINX杯”重慶市大學(xué)生電子設(shè)計競賽本科組二等獎7人、三等獎2人；“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽全國二等獎2項、全國三等獎1項、重慶賽區(qū)一等獎2項?！?011年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”獲全國一等獎1項，重慶市一等獎2項。

參考文獻：

[1] 曹瑞.基于EDA技術(shù)進行數(shù)字電路設(shè)計的研究[J].微計算機信息.2007，（20）.

第7篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞：實踐教學(xué)體系；電氣工程及其自動化；應(yīng)用型；綜合能力

作者簡介：李正斌（1979-），男，河南安陽人，安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師；范秋鳳（1978-），女，河南安陽人，安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師。（河南?安陽?455000）

基金項目：本文系2012年安陽工學(xué)院校級教學(xué)研究基金資助項目（項目編號：AGJ-2012010）的研究成果。

中圖分類號：G642.423?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0083-02

安陽工學(xué)院（以下簡稱“我院”）于2009年開設(shè)了電氣工程及其自動化專業(yè)，并于2010開始招生。根據(jù)本科培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想的要求，該專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才為主，加強學(xué)生創(chuàng)新意識、競爭意識和適應(yīng)能力的教育，注重學(xué)生綜合能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此在實踐教學(xué)活動中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力成為實踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)與核心。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相對于理論教學(xué)，實踐教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性。電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科，因此在培養(yǎng)“寬口徑”、“復(fù)合型”高級應(yīng)用型人才中，實踐教學(xué)體系的建設(shè)和實施顯得尤為重要。建設(shè)一個適合本院實際情況的實踐教學(xué)體系，提升電氣自動化、電力系統(tǒng)的實驗/實踐水平迫在眉睫。

一、實踐教學(xué)體系建設(shè)中的問題

第一，建設(shè)電力相關(guān)實驗室要求條件十分苛刻，所需實驗設(shè)備造價昂貴，而與之矛盾的是建設(shè)資金相對不足。第二，從以往的教學(xué)經(jīng)驗來看，部分驗證性實驗中實驗方法、實驗設(shè)備固定，學(xué)生只完成“連線”、“裝配”，缺乏能力培養(yǎng)，創(chuàng)新無從談起。第三，學(xué)生到企業(yè)實習(xí)，由于理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏，同時多數(shù)情況下“能看不能動”，學(xué)生所學(xué)有限，效果欠佳。第四，由于地區(qū)經(jīng)濟較為落后，適合作為實習(xí)實訓(xùn)基地的企業(yè)較少。同時高校連年擴招，原有實踐教學(xué)合作單位容納能力有限。第五，所處地區(qū)不夠發(fā)達，政府投入高效經(jīng)費有限，實習(xí)費用較低。

二、實踐教學(xué)體系建設(shè)

1.實驗室建設(shè)

（1）建設(shè)課程群試驗平臺，滿足課程需求。單一的課程實驗室存在投資大、綜合型實驗開出能力有限的弊端。為解決此問題，我院依托省級實驗示范中心先后建設(shè)“檢測技術(shù)課程群綜合實驗室”與“電力系統(tǒng)綜合實驗室”。其中“檢測技術(shù)課程群試驗平臺”是對“單片機技術(shù)”、“傳感器與檢測技術(shù)”、“嵌入式技術(shù)”等主要專業(yè)課程的整合與關(guān)聯(lián)，不僅滿足了課程實驗教學(xué)，也能完成相關(guān)畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計。而“電力系統(tǒng)綜合實驗室”是對“電力系統(tǒng)分析”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護原理”、“電力系統(tǒng)自動裝置”及“電力系統(tǒng)微機保護”等主要專業(yè)課程實踐實驗環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。課程群試驗平臺和綜合實驗平臺，不僅解決了資金問題，更可以將各相關(guān)課程有機聯(lián)系在一起，便利開設(shè)各種綜合型、設(shè)計性試驗，同時為學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等提供了硬件平臺。

（2）校企聯(lián)合，共建實驗實訓(xùn)平臺。學(xué)生到企業(yè)實習(xí)，多數(shù)情況下“能看不能動”的原因主要是：理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏。針對以上情況，我院與許昌中意公司共同開發(fā)建設(shè)“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”，該中心模擬中意公司實際現(xiàn)場環(huán)境，配置高端西門子PLC、觸摸屏、伺服控制器、步進控制器、變頻器、以太網(wǎng)模塊以及繼電控制等設(shè)備，并組成系統(tǒng)。學(xué)生可在該中心得到基本知識的學(xué)習(xí)和基本能力的訓(xùn)練，然后在中意公司完成生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)/設(shè)計等環(huán)節(jié)。

（3）依托仿真技術(shù)，軟硬兼施，建設(shè)仿真實驗室。在二年級開設(shè)“現(xiàn)代計算機技術(shù)”課程，向?qū)W生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB以及組態(tài)王軟件的使用方法?？稍诟吣昙墪r利用上述軟件在仿真實驗室開設(shè)部分關(guān)于“集散控制技術(shù)”、“自動控制技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“電子技術(shù)”的綜合型、設(shè)計性仿真實驗，提高其創(chuàng)新能力。

（4）建立合作關(guān)系，拓寬實驗領(lǐng)域。電力系統(tǒng)實驗設(shè)備造價昂貴，而我院建設(shè)資金相對不足。在此情況下，積極與安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心聯(lián)系，該中心有各類電力系統(tǒng)設(shè)備，并且允許學(xué)員參觀與操作。我院聘請中心內(nèi)部人員作為“高低壓電器”、“工廠供電”、“變電站綜合自動化”等課程的實驗指導(dǎo)教師，并安排部分實驗在此集中完成。這樣既解決了有關(guān)實驗難題，又提高了學(xué)生的實際動手能力，同時生產(chǎn)實習(xí)等部分集中實踐教學(xué)活動也可在此完成。

2.實習(xí)基地建設(shè)

本專業(yè)現(xiàn)有三個實習(xí)基地，分別是校內(nèi)“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”、安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心和河南許繼集團。

“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”基地分為兩個部分：第一部分為電機繼電控制的設(shè)計、裝配實訓(xùn)，主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學(xué)習(xí)，具有一定理論基礎(chǔ)的大三學(xué)生進行（生產(chǎn)實習(xí)）；第二部分為電機PLC控制、伺服電機控制、步進電機控制，主要讓大四學(xué)生進行專業(yè)訓(xùn)練，部分學(xué)生的畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計也在此進行。實習(xí)項目部分按照國家職業(yè)技能培訓(xùn)大綱（中級維修電工）進行，重視實踐環(huán)節(jié)的鍛煉，對于提高學(xué)生的實踐動手能力、解決實際問題的能力，具有很大幫助。經(jīng)過該實習(xí)項目的實操訓(xùn)練，每年有近半數(shù)學(xué)生通過國家維修電工中/高級考試，學(xué)生反映實習(xí)效果非常好。

河南許繼集團主要承擔(dān)部分生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)的參觀學(xué)習(xí)、在崗實習(xí)教學(xué)內(nèi)容，安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心承擔(dān)部分專業(yè)訓(xùn)練的供電設(shè)備參觀、電氣設(shè)備操作內(nèi)容，以及部分畢業(yè)實習(xí)的實踐教學(xué)內(nèi)容。

除了校內(nèi)實習(xí)基地的進一步建設(shè)與完善，還要繼續(xù)加強與安陽鋼鐵集團、安彩集團、安陽化工集團等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實習(xí)基地等方面的合作，特別是在卓越工程師培養(yǎng)計劃的協(xié)議商談中已取得巨大進展。

3.集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

專業(yè)課程設(shè)計建設(shè)的重點是如何提高學(xué)生的綜合能力，而實現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是選擇合理的課程設(shè)計題目。但是傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目大多較為單一，與具體的生產(chǎn)實際要求脫節(jié)較為嚴(yán)重，究其原因主要有兩點：沒有合適的實驗硬件條件；缺乏實踐經(jīng)驗的現(xiàn)場指導(dǎo)教師。我院在具體的課程設(shè)計中，十分注重實踐性和可操作性，課程設(shè)計要求在校內(nèi)實訓(xùn)中心完成或由具有工業(yè)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗的教師現(xiàn)場指導(dǎo)完成，使學(xué)生從中汲取更多的經(jīng)驗，既鍛煉了獨立思考的能力，也增強了實際操作能力。

畢業(yè)設(shè)計/實習(xí)作為重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，關(guān)鍵是要實現(xiàn)課題的真實性、知識的綜合性和設(shè)計的創(chuàng)新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生人數(shù)的不斷增多，教師數(shù)量和畢業(yè)設(shè)計課題數(shù)量相對不足的問題日益突出。為此，我們在畢業(yè)設(shè)計課題的選擇上，要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計，或結(jié)合教師的科研項目，或由實踐教學(xué)合作單位指定，或組織學(xué)生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到進一步提高。電氣工程及其自動化專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)設(shè)置如表1所示。

三、實踐教學(xué)教材建設(shè)

通過綜合了解各兄弟院校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)、實驗方面等情況，發(fā)現(xiàn)近年來在綜合型/設(shè)計型實驗和集中實踐教學(xué)方面教材編寫不盡如人意。因此，我院根據(jù)不斷改進和完善的實驗設(shè)備和實習(xí)場所的情況，組織一批教學(xué)、實驗經(jīng)驗豐富的教師和現(xiàn)場工程師編寫了相關(guān)的實驗（實習(xí)）大綱和指導(dǎo)書，課程設(shè)計大綱和指導(dǎo)書等教材，并順利投入使用。該實驗教材既能滿足實驗設(shè)備和教學(xué)實踐的要求，又能增強學(xué)生的實訓(xùn)能力，使得學(xué)生的綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新意識不斷得到提高。

四、結(jié)束語

經(jīng)過不斷探索與錘煉，通過軟硬兼施、校企聯(lián)合等方法，建設(shè)并實踐了新增本科專業(yè)電氣工程及其自動化實踐教學(xué)體系，同時對課程建設(shè)、實踐教學(xué)基地建設(shè)等問題也進行了研究與實踐。該方法有效解決了資金有限、學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題。該專業(yè)學(xué)生的理論知識和動手能力不斷提高，也越來越受到用人單位的一致好評。

參考文獻：

[1]高燕,等.強化能力培養(yǎng)的電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究與實踐[J].中國電力教育,2009,(10).

第8篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞：EDA；數(shù)字系統(tǒng)；VHDLEDA技術(shù)

就是以計算機為工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件，用VHDL硬件描述語言完成設(shè)計，自動完成編譯、分割、布局和仿真等工作，用軟件完成設(shè)計電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門技術(shù)。

1電子設(shè)計自動化技術(shù)的內(nèi)容及特點

1.1電子設(shè)計自動化技術(shù)

電子設(shè)計自動化（ElectronicsDesignAutomation，EDA）是一門實現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品自動設(shè)計的技術(shù)。EDA吸收了計算機科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，以高性能的電子計算機作為工作的平臺，促進電子工程的發(fā)展。所以說，EDA是電子產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計的綜合技術(shù)，也是每個電子工程師都應(yīng)該了解和掌握的一門技術(shù)。EDA是在20世紀(jì)60年代中期從計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。

1.2EDA技術(shù)的基本特征

EDA技術(shù)是指以計算機為工作平臺，利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機自動處理完成。EDA技術(shù)的基本特征：按照“自頂向下”（Top-Down）全新設(shè)計方法，對系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是用印刷電路板或者專用集成電路來實現(xiàn)的，然后采用硬件描述語言（HDL）對系統(tǒng)硬件進行功能的實現(xiàn)，最后用綜合優(yōu)化工具生成最終的理想器件。以下介紹相關(guān)的幾個方面。1.2.1“自頂向下”的設(shè)計方法很長一段時間里，電子設(shè)計的思路基本就是“自底向上”的設(shè)計方法，這種設(shè)計方法就好像一塊塊大石頭堆建起來的瓦房，不僅效率低、成本高，而且還非常容易出錯，缺點顯而易見。于是，人們發(fā)明了如今所用的一種全新的設(shè)計方法“自頂向下”，這種設(shè)計方法首先是系統(tǒng)設(shè)計，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)的設(shè)計。自頂向下的設(shè)計方法使系統(tǒng)被分解為各個模塊的集合之后，可以對設(shè)計的每個獨立模塊指派不同的工作小組，這些小組可以工作在不同的地點，甚至可以分屬不同的單位，最后將不同的模塊集成為最終的系統(tǒng)模型，并對其進行綜合測試和評價。它較先前的“自頂向上”無論是在設(shè)計的時間上，還是過程中錯誤的減少，都得到了很大的提升。1.2.2ASIC設(shè)計集成電路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC），在集成電路界被認(rèn)為是一種為專門目的而設(shè)計的集成電路。利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的最后目標(biāo)是完成專用集成電路ASIC的設(shè)計與實現(xiàn)。ASIC分為全定制和半定制，全制定是基于晶體管設(shè)計方法，設(shè)計成本高，周期長；而半定制則是一種約束性的設(shè)計方法，其設(shè)計簡化，周期短，提高了芯片的成品率；和通用的集成電路相比，ASIC的體積更小、功耗更低、性能的提升也相當(dāng)高；從保密性來講，其保密性還是相當(dāng)高的，而且它還具有成本節(jié)約等優(yōu)點。可編程ASIC是專用集成電路的一種，也是應(yīng)用最為廣泛的?？删幊踢壿嬈骷拿芏雀?、集成度高、生產(chǎn)方便。1.2.3硬件描述語言硬件描述語言（HardwareDescriptionLanguage，HDL）是一種用形式化的方法來描述數(shù)字電路和系統(tǒng)的語言，它是EDA開發(fā)中的很重要的設(shè)計工具，也是EDA技術(shù)的重要組成部分。HDL是對電子系統(tǒng)硬件設(shè)計的一種高級計算機語言，用HDL語言，數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計可以逐層展示自己的設(shè)計思路，一些復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)可以用一系列分層次的模塊來表達。早期的硬件描述語言，由不同的廠商和開發(fā)商開發(fā)，彼此之間互不兼容，且不支持多層次的設(shè)計，這些層次之間的翻譯工作就要由人工完成。而利用VHDL語言的可讀性強，更加容易修改和發(fā)現(xiàn)錯誤。VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，它作為IEEE標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語言和EDA的重要組成部分，經(jīng)過十幾年的發(fā)展、應(yīng)用和完善，正逐漸被眾多設(shè)計者所接受，這種高層次的方法已經(jīng)被廣泛采用。VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，是一種面向設(shè)計的多領(lǐng)域、多層次的全方位的硬件描述語言，這種語言幾乎覆蓋了以往各種硬件描述語言的功能。VHDL具有以下幾個優(yōu)點：（1）強大的硬件描述能力?？梢杂脕砻枋鱿到y(tǒng)級電路，也可以用來描述門級電路，設(shè)計描述具有多層次。（2）支持廣泛、易于修改。VHDL已經(jīng)成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)，目前，多數(shù)EDA工具都支持VHDL語言，這種高層次的方法已經(jīng)被廣泛采用。（3）作用強大、設(shè)計靈活。它具有作用強大的語言結(jié)構(gòu)，能用簡潔明了的源代碼來描述復(fù)雜的邏輯控制。（4）移植能力強。它是一種標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述預(yù)言，同樣一個設(shè)計描述可是被多種不同的工具所支持，這樣就使得設(shè)計描述的移植得以實現(xiàn)。（5）工藝轉(zhuǎn)換方便。它的設(shè)計不依賴于特定的器件，工藝轉(zhuǎn)換方便。

2、EDA技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，EDA技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)在教學(xué)應(yīng)用、科研應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計與制造等方面占據(jù)一席之地，發(fā)揮著巨大的作用。

2.1教學(xué)應(yīng)用

大部分理工科院系都開設(shè)EDA課程。讓學(xué)生在校期間了解EDA技術(shù)的基本原理、HDL硬件描述語言描述系統(tǒng)邏輯的方法，模擬仿真電子電路設(shè)計，通過實踐提升學(xué)生的動手與自主能力，為今后從事的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2科研應(yīng)用

電路設(shè)計與模擬仿真主要使用EWB等工具進行，舉個例子，在CDMA無線通信系統(tǒng)中，移動手機和無線基站都工作在相同的頻率，每部手機都有自己唯一的序列碼，用來區(qū)分電話的呼叫。而CDMA的BTS必須能識別這些不同的碼序列才能辨別傳呼進程，這是通過在輸入數(shù)據(jù)流中探測到特定的碼序列來完成的。

2.3產(chǎn)品設(shè)計與制造的應(yīng)用

從電視、冰箱、音響到電子玩具等各種電子產(chǎn)品電路，EDA技術(shù)在模擬研制、仿真、生產(chǎn)、調(diào)試等方面都有著重要的作用?？梢哉f，EDA已經(jīng)成為電子工業(yè)領(lǐng)域必不可少的技術(shù)支持。

3、EDA技術(shù)的發(fā)展前景

當(dāng)今社會，電子產(chǎn)品發(fā)展日新月異，為了既快又好地設(shè)計出新的電子產(chǎn)品，提高設(shè)計效率和產(chǎn)品性能，設(shè)計師需要更加簡便快捷的EDA工具，這對EDA技術(shù)提出了更高的要求。

3.1EDA技術(shù)發(fā)展的新方向

3.1.1向高密度、高速度、寬頻帶方向發(fā)展設(shè)計方法的更新得益于電子器件的發(fā)展，隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，高密度、高速度和寬頻帶的可編程邏輯產(chǎn)品已經(jīng)成為主流的，這些高密度、大容量的可編程邏輯器件的出現(xiàn)，給現(xiàn)代電子系統(tǒng)（復(fù)雜系統(tǒng)）的設(shè)計與實現(xiàn)帶來了非常大的幫助。設(shè)計方法和設(shè)計效率有了新的飛躍，帶來了器件的巨大需求，這種需求又促使器件生產(chǎn)工藝的不斷進步，而每一次工藝的改進，可編程邏輯器件的規(guī)模都將有非常大擴展。3.1.2向可預(yù)測延時的方向發(fā)展現(xiàn)如今的大數(shù)據(jù)時代，需要處理的數(shù)據(jù)量越來越大，就需要其具有大的數(shù)據(jù)吞吐量，而且多媒體技術(shù)發(fā)展迅速，圖像及影像的實時性要求較高，這就需要有高速的硬件系統(tǒng)。為了可以保證圖像實時性及穩(wěn)定性，器件的延時可預(yù)測性就是一個重要的因素。所以，邏輯器件的可預(yù)測延時是非常重要的。3.1.3向低電壓、低能耗方向發(fā)展集成技術(shù)的飛速發(fā)展，工藝水平的日益提升，全世界都掀起了節(jié)能的潮流。因此，要適應(yīng)時代的潮流，半導(dǎo)體工業(yè)也必須向低電壓、降低能耗方向發(fā)展。

3.2應(yīng)用前景

在信息通信領(lǐng)域中，需要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、計算機及軟件技術(shù)、第三代移動通信技術(shù)，積極開拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品，研發(fā)新興的產(chǎn)業(yè)。自動化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢將計算機技術(shù)、通信技術(shù)進一步的融合，大力地推廣信息化。在電子設(shè)計的研發(fā)中，它可以代替設(shè)計者完成電子系統(tǒng)設(shè)計中的絕大部分工作，而且可以直接在程序中修改錯誤，系統(tǒng)功能也不需要硬件電路的支持。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，EDA技術(shù)具有更好的開發(fā)手段和性價比，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。

3.3未來展望

從目前的EDA技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是使用普及、應(yīng)用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。中國EDA市場已經(jīng)日趨成熟，但是大部分的設(shè)計是面向PCB制板和ASIC領(lǐng)域，只有小部分的設(shè)計是開發(fā)復(fù)雜的片上系統(tǒng)器件。EDA技術(shù)將在自動化儀表的測試技術(shù)、控制技術(shù)、計算技術(shù)等方面有較大的突破，在ASIC和PLD設(shè)計方面，以高速、高密度、低能耗、低電壓等方面發(fā)展。

4、結(jié)語

EDA技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)在已涉及電子、通信、機械、航天、醫(yī)學(xué)、生物、軍事等各個領(lǐng)域。所以無論是生活、學(xué)習(xí)、還是工作，都離不開EDA。因此，作為一名大專院校電子類專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該熟練掌握EDA技術(shù)用于CPLD/FPGA的開發(fā)和知曉EDA技術(shù)在未來發(fā)展的前景，只有這樣才能去適應(yīng)激烈競爭的環(huán)境，在激烈的競爭環(huán)境中取得成績。

[參考文獻]

[1]杜玉遠.EDA設(shè)計快速入門[J].電子世界，2004（1）：24-25.

第9篇：電子設(shè)計自動化課程范文

關(guān)鍵詞　可編程邏輯器件　時序分析　課程設(shè)置　實驗設(shè)置

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

0 引言

在通信工程卓越計劃中，尤其強調(diào)實踐性和工程性的指導(dǎo)方針下，開設(shè)了一系列應(yīng)用技術(shù)類課程，其中“電子設(shè)計自動化”課程是面向本科三年級開設(shè)的專業(yè)任選課。該課程的開設(shè)使學(xué)生不僅具有通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)等專業(yè)方面的知識，又有助于學(xué)生了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并掌握解決相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)問題的技能。從而培養(yǎng)出能在通信領(lǐng)域中從事研究、設(shè)計、制造、運營以及在國民經(jīng)濟各部門和國防工業(yè)中從事開發(fā)、應(yīng)用通信技術(shù)與設(shè)備的卓越工程技術(shù)人才。①

1 電子設(shè)計自動化中的時序分析

在基于可編程邏輯器件的系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中，經(jīng)常會遇到雖然理論分析和算法仿真都正確，但下板測試結(jié)果不正確的情況；或者同一個FPGA燒寫程序在同一個板卡上時好時壞；以及同一個FPGA燒寫程序在不同批板卡上表現(xiàn)不一致的情況。這些問題往往是時序設(shè)計中出現(xiàn)了錯誤，或者存在時序隱患，由于系統(tǒng)亞穩(wěn)態(tài)的產(chǎn)生所致。②一般來說，觸發(fā)器的建立時間Tsu（時鐘沿到來之前，數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定的最短時間）或保持時間Th（時鐘沿到來之后，數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定的最短時間）不滿足，就會發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)。

亞穩(wěn)態(tài)的主要危害是破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致邏輯誤判，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。在EDA設(shè)計中通常體現(xiàn)在存在一些關(guān)鍵路徑設(shè)計不合理的情況導(dǎo)致所做設(shè)計不滿足信號建立時間和保持時間的需要，或者設(shè)計閾量不夠?qū)е孪到y(tǒng)工作中時好時壞。對于低速設(shè)計，基本上不用考慮這些特性，但隨著高速時代的到來，由于信號傳輸和時鐘本身所造成的時序問題的現(xiàn)象越來越普遍，因此有必要關(guān)注高速信號處理中的時序特征分析。③綜上所述，時序分析在EDA設(shè)計中扮演重要的作用，有必要在卓越工程師課程設(shè)置中增加時序分析這一講授環(huán)節(jié)，并通過設(shè)計實驗，提高學(xué)生的工程實踐能力。

2 時序分析課程設(shè)置

如前所述，時序分析是可編程邏輯器件課程中的高級設(shè)計方法。一般在普通班授課中不涉及這部分內(nèi)容。但在卓越計劃課程設(shè)置中，由于學(xué)生在之前的培養(yǎng)中具有了一定的工程實踐能力。因此，考慮將這部分內(nèi)容引入，以進一步提高學(xué)生獨立解決可編程邏輯器件設(shè)計中時序問題的能力。在時序分析的課程設(shè)置中主要包括四個部分，分別為：時序基礎(chǔ)，時序優(yōu)化，時序約束，跨時鐘域設(shè)計。

其中時序基礎(chǔ)主要講授時序分析的基礎(chǔ)知識。闡述建立時間、保持時間等知識，并建立時序分析模型，④這部分主要采用圖形教學(xué)法，通過建立時序圖給出形象的時序分析過程，并分別針對異步電路和同步電路進行時序分析，以及考慮外部數(shù)據(jù)接口、外部走線的延時特性后的時序分析。給出一般的時序設(shè)計原則，如在EDA設(shè)計中應(yīng)盡量用同步設(shè)計，如需采用異步設(shè)計，則需要結(jié)合時序電路特征進行整體優(yōu)化。

在時序優(yōu)化部分，主要講授如何提高整個電路的時序性能。首先，講授EDA開發(fā)軟件中的優(yōu)化選項設(shè)置，軟件的優(yōu)化方法可以在簡單電路中自動提高時序性能。而在功能復(fù)雜的情況下，則需要指導(dǎo)學(xué)生針對一些關(guān)鍵路徑進行手動優(yōu)化，講授這種優(yōu)化方法的設(shè)計原則，并給出一些具體的優(yōu)化方法。如采用將大的組合邏輯分割打斷為小的時序邏輯，更（下轉(zhuǎn)第185頁）（上接第151頁）改循環(huán)嵌套設(shè)計，增加接口寄存器等方法。

在時序約束部分，主要講授EDA設(shè)計中時序約束的幾種典型方法。首先介紹時序約束在EDA設(shè)計中的作用，然后指導(dǎo)學(xué)生通過簡單示例掌握如何通過EDA軟件設(shè)置各類約束。并引導(dǎo)學(xué)生理解好的時序約束應(yīng)該是“引導(dǎo)型”的，而不應(yīng)該是“強制型”的。這就需要學(xué)生深刻理解EDA設(shè)計原則及編譯器行為，對每一條時序路徑都做到心中有數(shù)，盡可能從初始設(shè)計時就避免長組合邏輯等問題的出現(xiàn)。

在EDA設(shè)計中，將整體的多時鐘設(shè)計分割成多個單個獨立時鐘的功能模塊和負責(zé)模塊間同步的同步模塊，這樣非常利于后端的時序分析，程序結(jié)構(gòu)也更加清晰，⑤但由此也導(dǎo)致跨時鐘域問題，如果處理不當(dāng)，會導(dǎo)致嚴(yán)重的邏輯錯誤。如從低時鐘域輸出信號輸入高時鐘域模塊，則面臨被重復(fù)采樣的問題。同樣的，從高時鐘域輸出信號到低時鐘域，則面臨采樣丟失的問題。因此這部分講授同樣建立在充分的實例教學(xué)上，通過不同的圖形示意和實例分析，讓同學(xué)們掌握跨時鐘域設(shè)計的必要性。然后啟發(fā)同學(xué)設(shè)計跨時鐘域的信號處理方法。

3 時序分析實驗設(shè)置

為了體現(xiàn)時序設(shè)計的重要性及作用，實驗設(shè)計中采用了比較教學(xué)法。實驗中，指導(dǎo)學(xué)生利用硬件描述語言分別用同步時序設(shè)計方法和組合邏輯設(shè)計方法實現(xiàn)某一特點功能，如設(shè)計一個多路數(shù)據(jù)選擇器等。指導(dǎo)學(xué)生閱讀EDA軟件給出的時序分析報告，通過報告中給出所設(shè)計電路可以支持的最高時鐘速率，以及所消耗的硬件資源，判斷設(shè)計的優(yōu)劣性。在此基礎(chǔ)上，通過實驗板進行實踐驗證，在驗證過程中，可外接信號源作為芯片的工作時鐘，指導(dǎo)設(shè)計測試點觀察時序結(jié)果，學(xué)生通過不斷提高外接信號源的頻率觀察實驗結(jié)果。當(dāng)頻率較低時，由于信號的建立時間和保持時間一般都能滿足，所以時序設(shè)計的作用不明顯，當(dāng)頻率較高時，時序問題逐漸顯現(xiàn)，當(dāng)時鐘頻率超過設(shè)計閾值，時序發(fā)生錯誤，此時學(xué)生可以在測試點觀察到錯誤，得到直觀的時序驗證結(jié)果。

在實驗設(shè)計中，還可結(jié)合采用陷阱教學(xué)法，即在模塊的設(shè)計中故意引入容易產(chǎn)生時序紊亂的錯誤寫法，如設(shè)計一個跨時鐘域的實驗，讓學(xué)生采用在線邏輯分析儀等工具自己發(fā)現(xiàn)錯誤，體會該類錯誤發(fā)生的原因，并進行相應(yīng)糾正。從而使同學(xué)更深刻理解硬件描述語言的綜合結(jié)果，同時通過這種方法可以培養(yǎng)他們注意細節(jié)的良好習(xí)慣。