電子電路教學設計精選(九篇)
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第1篇：電子電路教學設計范文
關鍵詞：任務驅動法；微任務；電子電路；實訓教學
中圖分類號：G4
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2015）22018502
1電子電路設計實訓課程教學現狀
電子電路設計是電類專業為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設計課程。然而，隨著課程改革在各高校逐漸開展，一些課程的課時量也相應遞減，比如筆者所在學校電氣自動化專業的《電子電路設計》課程已由原36學時減至24學時。如何在減少的課時的課程中讓學生掌握同樣程度的技能水平以適應社會的需求，考驗著每一位專業教師。
以往傳統的電路設計教學的方式大多是由教師先講授知識點，然后將知識點所涉及到的圖例向學生繪制演示，最后讓學生依樣畫葫蘆。在整個教學過程中，教師為主導，而學生僅限于單純的模仿與記憶，并沒有主動學習，導致學習效率低下。因此在教學中應該有意識到加入興趣式教學，調動他們的求知欲，激發學生更積極主動的思考，學習甚至創新，打造優質課堂，全面提高教學質量與學習效率。
2任務驅動法
2.1任務驅動法原理
任務驅動法是近年來被廣為應用的一種教學手法，它一改傳統的灌輸式教學，嘗試采用任務驅動式的教學方法。需要教師將課程學習內容劃分為多個特定任務，每個任務包含一定知識點，只要學生完成了課程中設定的任務，就可以掌握課程學習的內容。
任務驅動法的核心內容就是由教師在教學過程中創設任務情境，教學任務必須融合學生所需要掌握的技能點和相關的知識點，同時又具有一定的生活性、探究性和創造性，讓學生帶著解決問題完成任務，激發他們的學習興趣，讓學生自主或協作性學習，使他們真正了解知識點在實際工程中的應用，學以致用。
2.2任務驅動法在電路設計實訓中的應用
電路設計實訓課程的教學目的為電子電路圖形繪制，電路圖形僅為簡單的二維制版，因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學。但無論多簡單的圖形，在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節順序來講，而是應該由教師將所有知識融會貫通后重新組織，將它們融入到一個個工程任務中再向學生展示，如向學生展示電動小車電路設計圖紙，將其作為一個工程任務，讓學生嘗試用學過的知識來繪制，或讓學生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學生的學習興趣和在完成任務后的成就感，形成良性循環。因此電路設計實訓課程非常適合采用任務驅動式教學法。
3微任務驅動法
3.1微任務驅動法原理
采用任務驅動法教學所提供的任務由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高，學生在一節課中難以完成，即使有些基礎好，動手能力強的學生完成了任務，也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學生素質和能力，將大任務進行科學性的分解，將之細化為中任務，小任務甚至微任務。讓具有不同層次知識能力的學生都能被激發興趣，在任務量合適的微任務環境中嘗試和實踐。
以上所述即為微任務驅動教學法，它就是以任務驅動法為基礎，將總任務依靠知識的內在邏輯或采取分類的方式進行具體化，以微任務的形呈現。較之任務驅動法，其目標更為明確，導向性更強，教師使用這種方法教學也更容易控制課堂教學的節奏，保證能在規定時間內完成教學進度。
3.2微任務教學設計
微任務驅動法的實施過程是：教師先依據教學目標設計一個總任務，引起學生的學習興趣。再引導學生分析總任務的解決方法并將總任務拆分為一個個的微任務，各微任務之間可以是從屬或并列關系。拆分出來的微任務不能太難或任務量太大，應設計為學生較易完成的程度，以便于將學生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務引導和推動學生一步步上升，一層層提高，不斷接近并最終達到復雜的學習任務的頂點。
微任務法的核心是如何科學合理的設計微任務。首先，任務必須要有明確的目的性，教師提出的每一個微任務，原則上都是為了完成總任務而設計的，盡量不設置多余任務，不能本末倒置。其次，教師選擇微任務時應考慮到大多數學生的水平，注意難易適度。并且在教學過程中，根據學生的反應與掌握程度以及課程進度隨時調整微任務，不能任務教條化僵化。第三，微任務還應遵循完整性原則。教師所設計的微任務必須連貫，不能有斷續感，讓學生知道自己要做什么，可以解決什么問題，使他們獲取的知識完整且有條理。最后，微任務的設計要適當增添趣味性，可以在教學過程中加上圖片插畫，視頻音頻等數字教學資源，讓學生在完成任務的同時體會到學習的樂趣。
3.3微任務驅動法在電路設計實訓課程中的應用
Altium Designer軟件的工具欄較多，常用工具欄中的各命令參數也較雜，若逐個講解，則顯得各知識點雜亂無章，學生記的多忘得快，但在實際繪圖時還是束手無策，不知該用哪個工具來繪制。
例如，在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等，若單純講述這些知識點，難免枯燥乏味，且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學內容，可設計對應電路制圖微任務，圍繞一個小目標，教師可以設計多個由簡單到復雜的小任務，布置學生循序漸進地完成任務，在練習中熟悉各種命令的操作。例如，基本繪圖訓練可將學生已在模擬電路和數字電路課程中學過的常用電子元件符號如：變壓器、運算放大器（如圖1（a）、（b）所示）融入其中，將它們設計為一個個需要完成的微任務。每個任務都考慮到學習課程的前后連貫和趣味性，讓學生繪制自己所熟悉的事物。隨著學習的深入，可以布置學生完成如圖1（c）所示的七段數碼管等稍復雜的繪制任務。完成任務后的喜悅感和成就感會更加強烈，也為以后的學習增添了動力。
微任務驅動法在教學過程中將知識點分解到一些小任務中進行，學生頭腦中的知識是零散的，有時會降低知識的系統性和完整性。因此，這樣的設計任務和完成過程是十分必要的，教師可以通過一個較為完整的任務引導學生將已完成的微任務中的知識點進行歸納總結，加深對所學知識和技能的記憶和理解，完成真正意義上的知識建構。
例如，上完第三次課后，教師即可布置學生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務。從創建元器件、調用常用元件開始，直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學生在本次課中復習鞏固了前面微任務中所學的小知識并將其融合，初步完成了一張簡單的電子電路設計原理圖樣，并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程，具有綜合應用性。
3.4電路設計課程與其余課程的前后融合
電路設計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規則時，還會涉及到數字電路、模擬電路、單片機技術應用等課程的接續關系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎前移到數字電路和模擬電路等課程中解決，諸如實際譯碼電路、三態電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學時。本課程把握好銜接關系，主講等電路板制版規范、電路設計的仿真方法等要點主題，把以往重復性內容節省的學時用于應用層面。
在重點講述電子電路圖繪制方式的時候，還應適當向學生加強常用接口電路的連接方法知識點，并向學生擴展對嵌入式處理器及新技術的了解，為后續單片機原理課以及傳感與檢測技術中各種傳感器與微處理器的連接使用，智能傳感器、數字式一體傳感器等內容的講授打下基礎。
4總結
本文提出在電路設計實訓課程中提出微任務驅動教學的思路，該方式以“微任務為主線，教師為主導，學生為主題”嶄新教學模式，改變了往常的以教定學到被動教學模式，讓學生學會在解決任務中學習知識點與解決問題的方法，通過這種方法，既能激發學生勤于思考的熱情，有加深了對知識點理解，提高了創新思維的能力。在教學中始終貫穿“應用入手，學中建，建中學；分解項目，逐步深入與完善”的理念，對人才培育重點落在實際操作能力的培養上，提升整體教學水平。
參考文獻
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第2篇：電子電路教學設計范文
關鍵詞：電子CAD；PCB；教學方法
作者簡介：袁紅星（1980-），男，安徽安慶人，寧波工程學院電子與信息工程學院，高級工程師；吳少群（1981-），女，安徽安慶人，寧波工程學院電子與信息工程學院，講師。（浙江 寧波 315016）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0029-02
“電子CAD”課程的教學目標是要求學生掌握PCB設計軟件的基本功能和應用，包括原理圖設計、繪制、PCB板設計、繪制、集成元件庫制作等內容。國內大多數高校都開設了這門課程，并普遍采用Protel這一軟件工具。勞文薇等人將項目驅動教學法引入“電子CAD”課程，探討了項目選擇、情景設計和教學過程中項目的實施等問題。[1]王鵬探討了Protel軟件在EDA課程中的整合作用。[2]李珍等人從建立設計理念、規范設計操作、抓好上機實踐環節三個方面探討如何提高Protel軟件的教學效果。[3]這些教學方法的探索和實踐有效改善了“電子CAD”的教學效果。但現有研究主要針對這門課程本身，對于“電子CAD”和其他課程間互動和關聯的探討較少。“電子CAD”是一門集理論知識與實際技能于一體的實踐課程，讓學生建立正確的設計理念，熟練掌握PCB設計軟件的基本功能，離不開電路設計理論。因而講授這門課程時和電路設計剝離開來只就軟件使用本身講這門課將會導致很多學生不知道學完這門課可以干什么或應該掌握到什么程度。其結果是大部分同學學完這門課之后仍不能獨立進行PCB設計。這門課程是學生后續進行課程設計、畢業設計和電子競賽的基礎，對于學生就業也有很大幫助。如何在短短的一學期內讓學生熟練掌握PCB設計軟件的使用方法，培養學生的設計理念和工程素養是“電子CAD”課程需要探討的課題。為了改革目前“電子CAD”課程的教學方法，下面探索將電路設計引入PCB設計軟件進行講解和實踐的教學方法。
一、內容選擇
電路設計內容廣泛，需要精心選擇適合電子CAD課程的部分。考慮到這門課程主要面向低年級學生，教師選擇了以STC單片機為核心的應用系統。這是因為STC單片機是以51內核為主的單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，具有ISP在線程序下載功能，便于調試，而相關的元器件大多數學校實驗室已配備，不需另行購買。另外，51單片機的設計資料網絡上非常豐富，學習容易入門，學生可獲取海量學習資源，可在較短時間內熟悉和掌握其基本開發方法。
二、內容設計
原理圖的設計、繪制、PCB的設計、繪制以及集成元件庫的制作都緊緊圍繞STC單片機應用系統展開。
對于簡單原理圖設計，下面對STC單片機最小應用系統進行介紹。該系統只包含了電源、復位、串口和LED燈驅動等基本模塊，整個系統便于理解和設計。課程導論時以該系統為藍本，講述如何根據設計任務進行電路設計，再到Protel軟件的原理圖繪制、PCB繪制和廠家制板，直到最后電路板焊接，并要求學生用面包板搭建出該系統，增強學生對實物的認識。在此基礎上要求學生用Protel軟件繪制出該系統的原理圖，并生成PCB板，使學生了解Protel軟件設計電路板的整個流程和基本操作方法。進一步為增強學生將設計文件轉換成實際產品的工程素養，從學生作品中挑選出最好的作為代表，并用教師個人科研經費將該作品送到制板廠進行實物制作。電路板返回后，利用周末時間將學生召集到一起進行焊接培訓，將元器件焊接到電路板上，形成一個實際可用的STC最小應用系統。對51單片機軟件Keil C51使用方法進行簡單介紹，讓學生了解如何在Keil C51中進行程序編寫、編譯、調試，并下載到單片機中。最后，用一個簡單的流水燈實驗在制作的電路板上進行演示。這一完整流程極大激發了學生學習的熱情，并使他們真正懂得自己的設計如何影響到實際產品，如何從工程角度深入學習Protel軟件的原理圖繪制和PCB設計。
后面的課程則逐個向該系統添加功能模塊，如數碼管、鍵盤、EEPROM、繼電器等，逐步開展復雜原理圖繪制、層次原理圖繪制、復雜PCB設計和元件原理圖庫及PCB封裝庫繪制的課程講授。由于結合實物進行軟件講解激發了學生學習這門軟件的熱情，也使得他們認識到這門軟件可以用來干什么，自己需要掌握到什么程度。
三、結合電路板實物進行PCB設計規則和布局、布線的講解
對PCB設計規則的理解以及PCB布局、布線的掌握是學習PCB設計軟件的核心和關鍵。如果脫離實際電路板進行這些內容的傳授，則學生會覺得抽象而難以理解和掌握。為此，下面圍繞前面制作的電路板逐個進行講解。
1.PCB布局
首先，以STC單片機為核心進行布局，使學生掌握“先難后易、先大后小”的布局原則。對于最重要的單元電路和核心元器件要優先進行放置。
其次，對照電路板說明為什么要參照原理圖的信號流向進行主要元器件的布局，使學生理解布局對電路調試、測試的影響。
再次，結合電路板制作成本和可靠性說明布局時要盡量滿足以下原則： 關鍵信號線最短，總的連線盡可能短，模擬信號與數字信號分開。并從單片機工作時序著手，說明在控制器和處理器等數字器件上加上去耦電容的必要性。
最后，從生產和檢驗的角度說明布局需注意的事項。為便于串口調試和程序加載，應該將串口電路放置在靠近電路板邊緣的位置；而為了便于電源端子的插拔，也需要將電源電路放置在電路板邊緣位置。
2.PCB布線
布線是PCB設計中最重要的部分，直接決定了電路板性能的好壞。為此，結合實際電路板，從三個層次上逐步加強學生的設計能力，即：布通、滿足電氣性能和美觀。布通是最基本的要求，這里主要通過Protel軟件的自動布線功能對學生進行實訓。為了使自動布線能夠達到基本要求，結合實際電路板說明為什么在布線前要設置布線寬度規則，對地線和電源線加寬。另外，給學生講解如何根據DRC檢查對布線結果進行檢查，看是否達到預定要求。掌握布通技巧后結合電路板電氣性能、可靠性說明如何對布線進行優化。這部分內容對應教科書的PCB后期設計章節。為保證電氣性能，要求學生在布線時盡量加寬電源線和地線的寬度，滿足的要求是：地線>電源線>信號線；相鄰電路層布線要相互垂直，避免平行的情況發生；時鐘線要盡量短，對關鍵信號點預留測試點，以便系統不能工作時判斷是否因為時鐘信號未能滿足要求；對未布線區域進行敷銅。在掌握滿足電氣性能的基礎上進一步要求學生布線盡可能美觀。
四、通過大學生科創項目爭取經費支持
由于制作實物涉及到費用問題，雖然51應用系統成本很低，但對于學生而言也是一個負擔，完全由授課教師承擔制作費用也不現實。考慮到這些情況，要積極組織學生申報省級和校級大學生科創項目，爭取經費的支持。并鼓勵學生組建項目組，進行資源共享，并分攤成本。
五、教學效果
通過這些嘗試后明顯激發了學生的學習積極性，提高了學生使用PCB設計軟件的熟練程度。在所授電子科學與技術兩個新生班級76個學生中產生較大影響，一個項目組申報的省級大學生科創項目成功立項，獲4000元經費資助；一個項目組申報的校級大學生科創項目獲2000元經費資助；兩個班有40%的學生主動報名參加學校電子協會，學習焊接工藝。雖然這兩個班是剛入學的新生班，但在這門課的帶動下，他們充分利用課余時間開始自學單片機、C語言編程、數字電路和模擬電路。對于他們后續學習無疑是極大的推動。
六、結束語
“電子CAD”課程是電子類專業重要的基礎課程，其中講授的PCB軟件使用技巧是學生進行后續課程設計、畢業設計和參與電子競賽所必須掌握的基本技能。圍繞該軟件在電路設計中的實際應用逐步進行簡單原理圖、復雜原理圖、層次原理圖、簡單PCB、復雜PCB以及元件集成庫繪制方法的授課。經過近一學期的教學實踐表明，通過這種教學方法學生能很快掌握使用PCB軟件進行電路板設計的技能。同時，這一講授方法對于培養學生的工程素養也有較大幫助。由于授課中挑選出部分優秀作品進行了實物制作，使他們深刻體會到設計對產品的影響以及如何根據產品的要求進行電路設計的規劃和實施。今后，教師們將積極向學校和上級部門申請教改項目，為這一教學方法的實施爭取經費支持。
參考文獻：
[1]勞文薇，劉俊.項目驅動教學法在“電子CAD”課程教學中的應用[J].機械職業教育，2011，（3）.
第3篇：電子電路教學設計范文
針對硬件課程實踐環節在提高學生解決實際問題能力上效果不理想、課程之間銜接不好等問題，基于CDIO工程教育理念，結合“try”教學方法，基于數字電路設計課程的實踐環節，提出一種新的教學模式。
關鍵詞：
CDIO；教學模式；實踐環節；課程銜接
由麻省理工學院等4所大學創立的CDIO工程教育理念，是繼承和發展歐美工程教育改革的一種新的教育理念。該理念包括12條標準，涵蓋了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評。它以產品研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式來學習工程的理論、技術與經驗[1-2]。數字電路設計是計算機組成原理、接口與通信以及嵌入式類課程的先修課程。如果在數字電路設計的教學中沒有考慮好與后續課程在理論教學與實踐教學內容上的銜接，則容易導致學生在后繼課程的學習中遇到困難[3]。
1數字電路設計課程實踐環節的教學條件和教學現狀
（1）社會對軟件人才的需求量遠大于對硬件人才的需求量，學生出于就業考慮，容易形成重軟件輕硬件的觀念。（2）硬件課程入門較難，實踐環節大都是驗證性的，缺乏探索性，不利于培養學生解決實際問題的能力，從而打擊了學生學習硬件課程的積極性，導致學生形成“好軟怕硬”的思想。（3）傳統教學模式是教師課堂講授，適當結合驗證性實驗，不能激發學生的學習積極性。學生學完理論、做完實驗后，仍然缺乏解決實際問題的綜合能力、工程實踐能力及創新能力[4]。傳統教學模式的弊端導致在與計算機組成原理等后繼課程的銜接中，學生不能從系統的高度認識數字邏輯[3-5]。（4）計算機學院開設的數字電路設計和計算機組成原理等課程，采用同一套實驗設備，在一定程度上能讓學生的學習具有連續性。（5）自創的“try”教學方法可適用于數字電路設計課程及實踐環節的教學[6-8]，但由于算機組成原理和數字電路設計兩門課程的內容和要求不同，“try”教學方法在應用于后者時，應有所調整。
2數字電路設計課程實踐環節改革方案
2.1實踐環節的層次設計為了獲得更好的教學效果，教師探索了各種方法，其中有案例法、項目驅動法、任務驅動法等[9-12]。從實驗室建設、實驗手法、課程整合等不同角度來提高實踐環節質量[13-14]也能夠有效提高教學效果。比較上述方法后，考慮與后續課程的銜接等因素，根據CDIO標準3、5、7的要求，結合自創的“try”教學方法，我們將數字電路設計課程的實踐環節分成兩個層次，從最簡單的門級電路編程開始，難度由低到高、循序漸進，最終讓學生完成源于實際案例的綜合實驗，初步具備實際工程能力。表1從實驗項目設計、教學方法等7方面對基本實驗和綜合實驗進行了對比。在教學中，學生學習的主要障礙不是掌握理論方法，而是缺乏理論知識和實踐問題認知的溝通[11]。因此，我們在理論教材中選擇15個知識點，設計成相關的任務和實驗內容，如全加器、表決器等，采用“try”教學方法并結合任務驅動法，鼓勵學生多動手多嘗試，通過任務、查資料、仿真、實物驗證、教師驗收、撰寫實驗報告和總結這7個步驟完成對15個理論知識點的學習。為了進一步提高學生的實際工程能力，基于科研項目，貼近實際生活，我們編寫了自動售貨機、出租車計費器、電梯控制器等6個綜合實驗。實驗采用分組方式，每組學生自行選擇一個題目，在規定時間內完成該綜合實驗。綜合實驗的教學過程一般包括：教師項目及要求、學生分組并認領項目、組內分工、查資料、設計方案、論證可行性、學生在宿舍仿真、學生在實驗室的硬件開發板上實物驗證、教師驗收、提交實驗報告、實驗答辯、成績評定等13個環節。教師在項目要求的時候，只給出最基本的要求，學生在設計的過程中可以自行擴充，也就是說，同一個綜合實驗題目，其設計可繁可簡，不同學生設計的電路可能會不一樣。
2.2實踐環節評價體系的構建根據CDIO標準11，構建了實踐環節的評價體系。
2.2.1基本實驗評價方法基本實驗評價指標是：①時限；②工作量；③完成質量；④驗收程序；⑤實驗報告。其中①、②、④、⑤考核了學生的個人能力和表達能力，指標③、④、⑤考核了學生的專業知識、建造產品和系統的能力。對這5項指標加權平均得到該基本實驗項目分數，如式1所示，其中Sj表示某個基本實驗的得分，Ki表示某個考查指標的系數，Mi表示在某個考查指標上的得分。由15個基本實驗的得分累加后除以15，得到基本實驗項目的總得分，如式2所示，其中BS表示基本實驗的總得分，Sj表示某一個基本實驗的得分。
2.2.2綜合實驗評價方法綜合實驗評價指標是：①時限；②查資料的能力；③實驗方案；④創新性；⑤設計說明書；⑥完成質量；⑦團隊合作能力；⑧工作量；⑨驗收；⑩實驗報告；實驗答辯。其中①、②、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、項考核了學生的個人自身能力、探究能力、團隊合作能力和表達能力，指標③、④、⑤、⑥、⑨、⑩、考核了學生的專業知識、建造產品和系統的能力。修改式1可對這11項指標的得分加權平均，從而得到綜合實驗的分數。
2.2.3實踐環節最終成績評定辦法及選優措施實踐環節總評成績由基本實驗成績和綜合實驗成績兩部分加權平均得到,從工作量及投入時間方面考慮，一般建議兩者各占50%。綜合實驗結束后，根據學生在實踐環節的學習情況和成績，特別是綜合實驗中的表現，向各相關學科實驗室推薦優秀本科生，使他們有機會加入科研項目組，參與教師的科研工作。
3實施效果及分析
為檢驗課改成果，我們設計了一套課程評價系統，包括一套具有反向題的學生調查問卷、學評教的數據、學生的理論課成績單、實踐環節成績單、一套后繼課程教師評價學生掌握先修課程知識的調查問卷、一套學生所在學科實驗室評價該生的調查問卷等。評價系統還包括對這些數據的統計和分析。統計數據顯示，在CDIO模式基本實驗和綜合實驗實驗項目設計上，學生滿意度達到81.6%，在教學內容、教學方法、實驗環節考核方法等方面，學生滿意度達到97.4%，比傳統模式提高了20幾個百分點。這些數據表明，新教學模式比傳統模式更能激發學生的實驗興趣，促進他們較大幅度地提高項目設計能力、動手編程能力、團隊合作能力。我們將2013級計算機科學與技術專業的學生分成兩組，采用相同的教學資源和不同的教學方式分別授課，一組采用新模式教學，另一組采用傳統模式教學。經過一個學期的學習，2015年1月數字電路設計課程理論考試中，在試卷相同的情況下，新模式組成績優良率達到52.9%，比傳統模式組高24個百分點；新模式組不及格率為15.7%，比傳統模式組低15個百分點；新模式組平均卷面成績為78分，比傳統模式組高6.1分。由此可知，基于新標準并結合“try”方法的新教學模式能夠提高實踐環節的教學質量，切實促進學生深入理解理論課的相關知識點，有助于學生更好地完成課程銜接，為學生后繼課程的學習打下堅實的基礎。追蹤這些學生后繼課程的學習情況，統計2015年6月計算機組成原理課程設計期末考試成績后發現：原新模式組優良率達到80.3%，比傳統模式組高25個百分點；原新模式組不及格率為0，比傳統模式組低21個百分點。計算機組成原理課程理論考試中，原新模式組平均卷面成績為68分，比傳統模式組高5分；原新模式組不及格率為17.4%，比傳統模式組低5個百分點。此數據表明，數字電路設計課程實踐環節采用新教學模式教學有助于學生對后繼課程的學習，特別是實踐環節成績有了大幅提升，不及格率也明顯下降。
4結語
新教學模式基于CDIO理論，結合“try”教學理念，將數字電路設計課程實踐環節分為基礎實驗和綜合實驗兩個層次,并包含了配套的成績評定方法和課程評價系統。實踐證明，新教學模式能夠更好地促進課程銜接，有利于培養學生自主學習、主動探索的精神和能力，培養學生的工程實踐能力、溝通交流能力及團隊協作能力。改革的下一步，是根據每一門課的特點，把基于CDIO理念的教學模式推廣到課程群其他課程的教學中去，以期從課程層次化、課程間網絡化等多角度、多層面地把學生培養成為優秀的工程技術人才。
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第4篇：電子電路教學設計范文
【關鍵詞】項目化教學;數字;邏輯電路
我國傳統的職業教育是以“知識為本位”，強調學科知識的科學性與系統性，教學上注重新、舊知識之間的聯系，強調識記，但忽視了對學生操作技能和創新能力的培養;強調以課堂、教師、教材為中心、即所謂的“三中心”，教師教什么學生就學什么，忽視了學生積極性、主動性的發揮;在教學方法上采用“滿堂灌”，教學進度上齊步走。這于當今社會強調實用性和創新性不能同步，因而難以適應社會的發展需求。
隨著我校國家中等職業教育改革發展示范學校的審批，我們在人才培養模式、教學模式、學生評價模式等方面做了一系列的改革嘗試。項目化教學法的引入就是我們在教學模式改革中的大膽嘗試。
項目化教學是一種以學生自主探索為基礎，采用科學研究及實踐操作為主，促進學生主動接受知識的教學方法。教師應將需要解決的問題以項目的形式布置給學生，通過小組協助方式，在教師指導下由學生自己制定計劃，團體協作完成整個項目，使學生理解和把握專業知識和相關技能，培養學生分析、解決問題的能力，加強他們的團對協作精神。
在數字邏輯電路的設計中，我采用如下實施過程進行教學：
一、確定項目任務
項目化教學的課前準備是教學中的一個重要環節，可以充分發揮學生的聰明才智，當然教師也必須深入學生，提出一個或幾個設計方案，和學生一起討論，然后分組，引導各小組根據項目任務利用業余時間查找相關資料，確定項目的目標，使各小組同學獨立進行設計任務。這樣學生成了教學的主角，而教師則轉換為引導者，教學的服務者。比如確定如下任務：某項體育比賽A、B、C三個副裁判和一個D主裁判，主裁判的裁定計二票，其它裁判的裁定計一票，試設計一個表決電路，要求在多數票同意得分時電路發出得分信號，也就是設計一個表決器，全部工作由學生參與完成。由于這樣的電路在實際生活中隨處可見，同學們的興趣非常高漲，提問聲此起彼伏。
二、制定計劃
學生根據實際問題設計出的邏輯電路圖是五花八門的，但哪個是正確的不要急于告訴他們，而是讓他們自己介紹自己設計的邏輯電路圖，有的同學設計出的邏輯電路圖雖然很合理，但在介紹時存在很多漏洞;有的同學雖然設計得不合理，但介紹自己設計的電路圖時語言簡練、幽默，不時博得同學們的陣陣掌聲;有的同學雖然設計出了電路，但不敢上臺介紹，我就引導他，讓他慢慢的進入角色，并且不斷的鼓勵他，使他能夠完整的介紹自己的電路。學生都急著想知道自己的設計是否合理，都想讓我做出公正的評價，我就在這樣輕松愉快的氣氛下，把邏輯電路圖的設計方法的思路介紹了一下，然后同學們開始互相討論，互相幫助來修改自己的“杰作”，學生們在設計電路過程中，手腦并用，互幫互學，不但學到了知識，而且對他的語言表達能力和社交能力也得到了很好的提高。最后，通過不斷激烈的討論、修改，學生們形成了各種各樣的邏輯電路圖：有與門、或門、與非門……他們的邏輯圖思路清晰、簡潔，充分體現了他們的聰明才智。
三、實施計劃
按照邏輯電路圖所需要的門電路，我又要求他們在我提供的材料中選擇自己所需的元器件，按照自己的設計連接電路，驗證自己的設計是否正確。因為我提供元器件時，有意識的把好多元器件混在一起，讓他們自己選擇，這樣可以讓他們認識各種元件，有的同學一下子就找到所需的元件;有的同學不認識集成塊;有的同學不認識三極管;有的同學不知道電容器;有的同學什么都不知道……他們就相互幫助，相互介紹，拿到各自需要的元件，在這時我恰如其分地插入話題，告訴他們各種元器件的分類、特點和應用，及該如何選擇所需元件，他們恍然大悟，很快和平時課堂上的內容聯系起來。然后他們開始接線，有的同學很快就把線接好了;有的同學卻不知道該怎么接線;有的同學不知道電源在哪里;有的同學甚至把元件用導線短接起來，問題接二連三的出來，在我的鼓勵下，他們互相幫助，互相討論，接線時不停出現的問題，有的原因他們自己找到了，有的原因找不到，我就帶著他們找，并提醒學生在接線過程中應注意的一些事項，在學生的努力和我的指導下，他們獨立完成了電路的連接，當學生向我展示他們的作品時，他們臉上的笑容是那么的燦爛 ，那么的滿足，那么的充滿自信。
四、檢查評估
接線完畢，同學們開始進行自我評估 ，并講解有關的實際應用。有的學生在展示作品的過程中可以非常直觀地演示該體育比賽的全部表決過程;有的學生在項目工作中卻出現這樣或那樣的問題;還有的學生只能做出電路但不能和實際聯系起來;我就和學生一起檢查他們的電路，然后一起分析問題解決問題。我首先充分肯定了他們的成績，然后概括了組合邏輯電路的設計思路，及正確的設計方法和他們在連接電路時應注意的事項。
在項目化教學中，學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力。通過實際操作，不但可以訓練他們在工作中與其他同學協調、合作的能力，還可以充分發掘學生的創造潛能。
五、歸檔或結果應用
作為項目的實踐教學產品，應盡可能具有實際應用價值。因此，項目工作的結果應該歸檔或應用到企業和學校的生產教學實踐中。
項目化教學以小組為單位完成任務，學生學習氣氛濃烈，通過討論交流促進知識的積累，提高了學生的參與意識，培養了他們的團隊合作精神。這種自主的學習方式，使學生的個性化得到充分發展，加強了自我學習能力和自我調控能力的進步，促進學生創新能力的培養。
項目化教學雖然強調學生的主體性，但教師的任務就未必減輕。它要求教師不僅能組織和管理好教學，具有扎實的學科基礎知識及信息加工能力，還應具備項目規劃、管理和評價等方面的能力。對本專業融會貫通，隨時回答學生的提問，為學生創設學習情景，培養協作學習的氣氛。項目化教學在實施過程中，教師必須加強監督管理。由于采取分組協作學習的方式，其分組的原則、組員搭配、內容分工等方面直接影響到實施的效果。因此必須分工明確，推行“一幫一”的措施，促進學生團結協作，提高教學質量。
綜上所述，項目教學法是在建構主義學習理論的影響下，通過選取“工程項目”來創設“情景”，通過“協作學習”的方式開展學習，通過完成“工程項目”來達到“意義建構”，是一種比較有效的教學方法。它突破了傳統的教學模式，通過解決學生身邊的一些現實問題來實現學生對知識的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性。
參考文獻
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[2]高耀攀.技能訓練教學設計與實施[M].中國勞動社會保障出版社.
第5篇：電子電路教學設計范文
關鍵詞：課程設計；實驗教學；工程應用能力
作者簡介：莫琳（1969-），女，廣西玉林人，廣西大學計算機與電子信息學院，實驗師。
基金項目：本文系廣西大學實驗室建設與實驗教學改革項目（項目編號：2100702）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0122-02
EDA（Electronic Design Automation，簡稱“EDA”）是電子設計的主潮流和方向，它的發展推動了電子行業電子技術的快速發展，也促使了高校電子技術課程必須進行相關教改。EDA的引入對數字電路課程設計的教學改革、系統設計、技術應用、方法、思路具有重要意義；把理論綜合地運用到一些實際的較復雜的電子電路系統工程中去，鍛煉了學生的實踐基本技能，培養了學生的工程應用能力及創新能力。本文結合廣西大學數字電路課程設計實驗教學的現狀、存在的問題，重新研制了實驗教學平臺，探討了數字電路課程設計教學改革的措施及取得的成效。
一、數字電子技術實驗室現狀及存在的問題
目前，數字電子技術實驗所使用的設備主要是以裝有74系列芯片為主的實驗設備，[1]其實驗結果顯示于實驗箱上的發光二級管及數碼管，主要能滿足單純的驗證性實驗，但也存在實驗內容受限、擴展性不足等諸多問題。
在教學過程中，首先向學生布置題目，學生對題目進行系統設計，然后使用Multisim進行仿真測試，最后用硬件實現電路。[2]通過仿真檢測學生的設計方案是否可行，只是模擬實現，沒有真正實現設計結果，要看到結果只有通過實驗箱連線，用萬能板搭建，或用PCB制板等方式。這些方法存在著諸多弊端：對于學生設計出來的復雜的電路，需要多塊芯片、多條導線才能接出；電路接好后容易出現接錯線、電路接觸不良、損壞芯片、排查電路困難，以及PCB制板過程繁瑣等問題，這些問題花費了學生大量的時間和精力。
二、實驗平臺的設計與功能特點
隨著數字電子技術的發展，現場可編程器件（FPGA）的出現，給數字電路的設計帶來了很大的便利，設計更為靈活。考慮到數字技術的發展、實驗教學的需求和任務，決定采用以FPGA芯片為核心的實驗平臺，這樣不僅能夠滿足現今的教學需求，同時能夠向學生展示最新技術的發展，激發學生學習數字技術的興趣。[3，4]
實驗平臺采用核心板+功能擴展板的方式，系統方框圖見圖1。
1.主要功能
（1）輸入模塊。輸入模塊包括USB供電模塊、下載模塊、獨立按鍵和八位矩陣按鍵。其中供電模塊采用常見的Mini USB接口，可從電腦或者USB充電設備中獲得+5V的電源。下載模塊提供JTAG和AS兩種下載模式，JTAG模式通常用于程序代碼的測試和驗證部分，AS模式則適用于程序代碼的應用環節。輸入按鍵是控制設備必不可少的部分，在核心板上提供了四位獨立按鍵，在功能擴展板上提供了八位矩陣按鍵，為滿足教學和創新實踐應用提供了有力保證。
（2）輸出模塊。輸出模塊主要集中在功能擴展板上，集合目前教學任務的該功能擴展板包含了七段數碼管、路口紅綠燈模塊、蜂鳴器和LED指示燈等。根據不同的教學任務將原理圖或代碼和實驗平臺相結合，系統就可以根據不同的實驗操作指令向相應設備傳送信號，并顯示不同的實驗結果。同時可以根據不同要求更換和升級功能擴展板，達到充分利用資源的效果。
（3）核心模塊FPGA芯片。選用Altera EP1C6T144C8作為核心單元，實驗平臺的集成開發環境為QuartusⅡ，其中設計輸入主要有原理圖輸入和HDL輸入兩種方式。學生已經學習了數字電子技術的相關課程，對各種基本的數字電路單元有了比較深入的了解和認識，在進行實驗的過程中主要是通過原理圖輸入，經過仿真和綜合后配置到FPGA芯片中，然后在實驗平臺上直接觀察實驗結果。教學流程如圖2所示。
使用原理圖輸入的方式適合剛學完數字電子技術的學生，該方式非常直觀、形象。同時鼓勵學生學習Verilog HDL或VHDL，基于可移植性和規范化方面的考慮，絕大部分FPGA設計和ASIC設計最終都將統一到HDL（硬件描述語言）平臺上，為以后進入FPGA的開發領域打好基礎。
2.實驗平臺的特點
設計開發板體積小，便于攜帶。學生可借出在宿舍或在開放實驗室完成設計，設計靈活方便，學生可隨意安排自己的時間。QuartusⅡ軟件中，提供的元件基本滿足設計的需求，減少了購買元件的成本。真實性強，學生在仿真設計過程中，可直接看到設計與實際是否相符，對出現的錯誤可隨時修改。將設計—仿真—實現連成一體，提高了學生的學習熱情。
三、數字電路課程設計實驗平臺在課程設計中的實施
1.優化設計內容
新的數字電路課程設計實驗平臺設計好后，對課程設計的實驗內容做了調整。
首先在選題時擴大了范圍，其次適當增加了難度。對于較復雜的設計電路，都可通過軟硬件結合的實驗平臺實現。允許兩人一組，鼓勵一人一組。讓學生在做課題時重在設計。學生根據自己的知識水平采取不同的設計方法實現，選出最佳方案。把設計好的電路下載到試驗平臺上就可直接看出設計成功與否。
2.注重實驗過程
（1）理論指導，布置設計。在理論教學階段，讓學生掌握數字電路系統的一般設計方法。對于復雜的數字電路系統，由整體到局部進行組合，再由局部到整體進行設計，要求學生學會模塊化的設計方法；然后布置設計任務及題目要實現的具體功能。
（2）學生查閱資料。學生根據題目要求，到圖書管、網絡、資料室了解相關技術應用，參考相關方案，根據自己的能力選定題目、制定設計方案。在這個階段，教師只是起引導作用，要求學生對設計的課題要充分理解并掌握其原理，這樣才能為后續的仿真設計、電路板調試打下良好的理論基礎。
（3）系統仿真設計及軟硬件系統調試。在數字電路課程設計中引入EDA仿真軟件教學，把EDA技術應用于數字電路課程設計，讓多數學生能在短時間內掌握其使用方法，并運用自如。
學生們在校期間如能熟練掌握EDA技術，對提高自己的工程應用能力，適應社會需求，找到合適自己發展的工作非常有利。
（4）撰寫實驗報告。撰寫課程設計報告。課程設計報告是一份嚴謹的科研報告，要求學生提交設計方案、設計過程、元器件的選擇、邏輯算法、調試方案、調試中處理問題與解決問題的方式，以及實驗結果、數據分析、報告總結等。[5]嚴格的要求對培養學生實事求是的工作作風有積極的促進作用，為今后撰寫畢業設計打下了堅實的基礎。
3.完善的考核制度
合理給出成績是培養學生工程應用能力的動力。[6]它不僅反映了學生的真實水平，還能激發學生的學習熱情和創造欲望。
考核方式采用小組答辯的形式，同樣題型的學生組成同一小組，在小組會上學生介紹自己的設計方案、實現方式，并當場演示實驗結果。教師和其他學生對其設計進行提問和討論，并在同一題型中選出最佳方案，每組最佳方案在全班總結會上展示，讓學生了解自己的不足，取長補短。
實踐教學表明，學生們通過數字電路課程設計這門和實踐緊密聯系的課程的訓練，工程應用能力得到了大大提高。
四、結束語
目前電子行業人才競爭激烈，不但要求學生理論基礎扎實，而且要有較強的自學能力及實踐動手能力。通過使用新的實驗平臺，學生們了解、接觸了電子行業最新的技術方法及制作過程，開闊了設計思路，擴展了學生實驗設計的范圍。數字電路課程設計的訓練為后續課程中更為復雜的電路設計、電子制作打下了良好基礎，每年都有不少大三、大四的學生，在全國、全區的大學生電子設計競賽中獲獎，這些成就都得益于數字電路課程設計的訓練。
參考文獻：
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[2]高輝.多功能綜合性實驗方法研究[J].計算機教育，2010，（2）：154-140.
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第6篇：電子電路教學設計范文
一、在《電子線路板設計與制作》課程教學中引入項目教學的必要性
《電子線路板設計與制作》是應用電子技術專業的一門核心課程，是專業技能培養與職業素質拓展的重要環節。本課程主要以企業真實電子產品的設計與制作任務為載體，面向應用電子技術專業的電子線路板生產、電子生產工藝管理、產品研發助理等崗位設置的課程。本課程重視學生在校學習與實際工作的一致性，根據學生特點、課程目標和校內外教學條件，在教學實施過程中為了更好地提高本課程的教學效果，有針對性地采取集中教學、分組實施、工學交替、任務驅動以及項目教學的組織形式。通過不斷加強學生實踐技能訓練，實現高職教育高端技能型專門人才的培養目的。
項目教學法起源于美國，盛行于德國，適合于高職教育。所謂項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目，圍繞著項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法[1]。學生在完成指定學習項目的同時，應用相關知識，在實踐的第一線培養解決問題的綜合能力。在項目教學中，學習過程成為人人參與的實踐活動，注重的不僅是最終結果，而是整個項目的學習和完成過程。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程所要求的專業知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題、解決問題的能力及協作能力和團隊精神等。針對高職學生的職業要求，《電子線路板設計與制作》課程的項目教學，主要以培養學生的創新能力和創新精神、良好的職業發展能力為主旨，以行業科技和社會發展的先進水平為標準，充分體現項目教學的規范性、先進性和實效性。
二、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的理念
（一）開發校企合作的項目化課程
高職院校的社會功能是服務社會地方經濟的發展，其主要方式是進行校企合作培養行業以及社會經濟發展所需要的高端技能型專門人才。因此，在學生的專業核心能力的培養方面一定要能夠堅持基于行業企業的典型工作任務來實施教學。本課程通過對行業企業的典型工作崗位的調研，整合了電子行業對于人才專業技能以及綜合職業能力的各項要求，通過學校教師、企業專家等進行深入研究與探討，共同開發了適合學生學習，滿足企業職業技能需求的六個學習情境，形成了完整的項目化課程。
（二）構建工作過程行動導向教學模式
在《電子線路板設計與制作》課程的教學模式中，采用了基于工作過程行動導向的教學模式。課程設計的學習情境內容都是來源于企業的實際產品的開發與制作過程。在教學過程中，首先應用項目設計任務書的形式對學生進行項目任務的布置以及任務分解。按照資訊、計劃、實施、檢查、評價的步驟進行電子產品的設計。然后通過對產品的功能需求分析，對設計的任務進行直觀的理解，根據設計產品的特征進行產品設計的計劃，并根據計劃進行任務實施，在規定時間內設計完成的產品通過自查、互查以及教師查閱的方式進行產品功能的檢查與分析，最后進行項目實施結果的評價分析，總結本次項目設計的得失以及完成情況等。實踐證明，其構建了完整的工作過程行動導向教學模式，教學效果顯著提升。
（三）推進學生為主、教師為輔的教學過程
在《電子線路板設計與制作》課程教學過程中，堅持教師主導、學生主體的教學理念。在電子產品的設計與制作過程中，教師主要是引導學生進行項目任務的分析，進行設計流程以及設計工藝的指導。對學生設計過程中的重點難點進行剖析，對設計中的相關注意事項進行總結歸納等。
（四）工學結合提高學生的綜合職業素養
在《電子線路板設計與制作》課程實施項目教學過程中，引入了企業的實際產品，如通過脈沖點火器的設計與開發，培養學生進行單面板繪制的專業能力，通過歐式電烤箱的線路板設計，培養學生進行雙面線路板設計所需要具備的工藝理念，而相對比較復雜電子產品單片機最小系統的電路設計，培養學生解決實際工業產品設計的綜合職業能力。
三、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的內容
為了保證學生今后就業時能夠很快勝任應用電子專業技術崗位的需求，在教學實施過程中以教學效果最優化為目的，以產品的設計與制作過程為導向，緊密結合應用電子專業人才培養方案，在與校企合作的技術專家經過反復研討后，選擇了貼近合作企業實際的6個典型項目作為教學內容，項目教學規劃如表1所示。設計6個學習項目的最終目的是為了實現學生。
四、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的效果
通過項目教學法在《電子線路板設計與制作》課程中的實施，教學效果顯著提高，一方面由于教學情境內容都是采用企業的實際產品，充分調動了學生學習的積極性和激情，學生電子產品的設計與制作能力得到明顯增強。另一方面由于采用企業典型的工作任務，學生在學習過程中能夠掌握實際的電子產品的開發流程、生產工藝以及設計技巧等，對于學生綜合職業能力的培養具有一定的現實意義。
第7篇：電子電路教學設計范文
關鍵詞：數字電路，Matlab/Simulink仿真，同步RS觸發器
中圖分類號：TN702 文獻標識碼：B
1. 引言
數字電路與邏輯設計課程[1]是工科電子信息類與電氣工程類專業的專業基礎課，對學習后續相關專業課起著不可替代的作用。該門課程的教學一般包含理論教學、實驗教學和課程設計等教學環節。通常情況下，完成一定內容的理論教學后，再安排相關實驗課程，在實驗板上搭建具體的硬件電路或專用的數字電路實驗儀器進行測試、修改和完善。但是，這些方法往往面臨連線多、易于出現錯誤或需要反復調試，難以排查錯誤等問題，這種教學方式會導致學生對所學內容的感性認知較差，從而較低對課堂理論教學的積極性。因此，引入虛擬仿真軟件勢在必行。
Matlab[2]集算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境，主要包括Matlab和Simulink[3]兩大部分，主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等諸多領域。
針對目前課堂教學的問題，采用Matlab/ Simulink仿真工具進行數字電路的調試、仿真與驗證，可以有效避免傳統方法的容易出現的各種缺點，同時還能在省時、省力的條件下使課堂的講解更加生動，更易被學生理解。因此，本文通過同步RS觸發器為例介紹Matlab軟件實現數字電路仿真的方法。
2. 電路設計與仿真
數字電路按照功能劃分，可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路。二者之間最重要的區別是時序電路中通常還需要對數據進行存儲，這一功能通常是由觸發器來實現的。觸發器是時序邏輯電路的基本邏輯部件，它有兩個穩定的邏輯狀態，即狀態0和狀態1。根據輸入端信號的不同，觸發器可具有置0、置1、狀態保持等功能。當輸入信號消失后，觸發器的狀態能夠保持不變。因此，觸發器具有實現1位二值信號的記憶的功能。
觸發器可以按照邏輯功能的不同，分為同步RS觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器等。其中同步RS觸發器是學習其它觸發器的基礎，因此，下面將介紹如何用Matlab/Simulink仿真工具實現同步RS觸發器的相關功能。
2.1 基本原理
由與非門組成的同步RS觸發器的電路圖如圖1所示，其真值表如表1所示。
其中， 是約束條件，表示 和 不能同時為0。
2.2 仿真實現
由于同步RS觸發器的功能和組合邏輯電路的學習相比差異較大，不易于學生的理解，因此，在課堂學習的過程中通過Simulink軟件模擬同步RS觸發器，從而強化學生對同步RS觸發器功能的理解。同步RS觸發器的仿真步驟如下：
首先，添加模塊。在Matlab軟件中運行Simulink模塊，再打開模塊瀏覽器，再采用Simulink模塊庫中的標準模塊來構建同步RS觸發器模型。鑒于激活模塊需要放到Subsystem中的設計區域中，因此先將Connections模塊庫中的Subsystem功能模塊復制到設計區域內，再進入Subsystem的設計區域進行設計。
具體而言，通過4個與非邏輯（NAND模塊）組成。同時，還需要在反饋的位置加上兩個加法器產生初始值。從而避免產生代數環的錯誤。另外，還在同步RS觸發器的前端添加一個功能激活（enable）模塊，使其成為具有時能端的同步RS觸發器。
選用Simulink中的logical operator模塊和pulse generator模塊，并設置各個模塊的參數，再將不同的模塊通過信號線連接起來，建立同步RS觸發器的Simulink仿真模型，其內部結構如圖2所示。
輸入端R和S接Constant模塊，enable接pulse generator，輸出數據被導入到Matlab的workspace空間，然后方便調用Matlab的函數顯示相應的結果，時序仿真結果如圖3所示。
在圖3中，其中‘R input’和‘S input’分別表示R和S端的信號輸入。‘enable’表示時鐘脈沖，‘Q output’和‘Q-inverse output’分別表示輸出信號 和 。
3. 結束語
綜上所述，隨著電子技術的高速發展，數字電路的形式日趨復雜化，僅依靠傳統的課堂教學模式已經逐漸不能滿足新技術人才的發展要求。故應利用多種新技術和傳統的課堂教學方式相結合，本文采用Matlab/Simulink軟件進行仿真：一方面可以彌補課堂教學的不足，加深學生對課堂所講的概念與工作原理等理論知識的理解；另一方面，也可以克服通過電路元件搭建實驗電路帶來的不便，如實驗室元器件品種、規模、數量的不足，儀器的陳舊老化，實驗板電路的單調等問題，電路出現故障后難以調試等問題，不利于學生的創新設計。因此，利用Matlab/Simulink軟件進行仿真在日常數字電路與邏輯設計課堂教學中發揮著越來越重要的作用。
參考文獻
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第8篇：電子電路教學設計范文
關鍵詞：Multisim 2001 仿真 比例運算放大電路
電子技術課程是高職院系通信類專業基礎課。由于高職院校的學生基礎較薄弱，抽象思維較欠缺，所以學生普遍感覺該課程太抽象、難以理解。鑒于此，筆者嘗試將“電路仿真軟件――Multisim 2001”引入課堂教學，結果學生反映非常好，加深了學生對所學知識的理解。Multisim 2001軟件是一種電子電路計算機仿真設計軟件，適用于電路分析基礎、模擬電路、數字電路的設計及仿真。本文以電子技術課程中“基本運算電路――比例運算電路”的講解為例來說明如何通過模擬仿真輔助教學，使教學內容形象、直觀。比例運算電路分為反相比例運算電路和同相比例運算電路，我們一一介紹兩種電路的教學設計。
一、反相比例運算電路教學設計
首先講解反相比例運算電路，如圖1所示，推導出輸出電壓與輸入電壓的關系式：u■=-■u■，強調uO與uI成比例關系，比例系數為-Rf/R，負號表示uO與uI反相。很多學生不能很好地理解負號的含義，對于輸出電壓與輸入電壓反相也感覺很抽象，因此引入仿真電路，讓大家直觀地觀察仿真現象，從而可以加深理解。
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圖1 反相比例運算電路
打開Multisim 2001軟件，搭建如圖2所示的反相比例運算放大電路，調節函數信號發生器，使輸入信號uI頻率為1kHz，幅值為100mV的正弦波，如圖2（a）所示。由式子u■=-■u■，可以計算出輸出電壓的幅值為-1000mV，即放大倍數為10。將輸入信號、輸出信號分別連接到示波器，觀察輸入、輸出信號的關系。
單擊仿真開關，進行仿真分析，示波器面板上VA1、VB1顯示的值為-99.9mV和999.0mV，這兩個值分別對應的是輸入電壓幅值和輸出電壓幅值（手動移動數軸操作，稍微有些誤差存在），如圖2（b）所示，可得放大倍數為10，與理論計算值相同。同時可以很清晰地看到輸出電壓與輸入電壓波形的相位相差180°，與理論結果相同。
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（a）仿真電路
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（b）輸入與輸出波形
圖2 反相比例運算電路仿真
二、同相比例運算電路教學設計
同相比例運算電路如圖3所示，首先推導出輸出電壓與輸入電壓的關系式：u■=（1+■）u■，引導學生說出輸出電壓與輸入電壓的關系，與反相比例運算電路加以比較。然后進行模擬演示，運行仿真軟件，按圖4搭建同相比例運算放大電路，輸入信號ui為頻率1kHz，幅值100mV的正弦波，可以計算出輸出電壓幅值uom=1.1V。單擊仿真開關，進行仿真分析。從圖中可以很清晰地觀察到：輸入電壓峰值uim=100mV、輸出電壓峰值uom=1.1V，輸出電壓與輸入電壓波形之間相位相同，與理論結果相同。
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圖3 同相比例運算電路
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（a）同相比例運算放大器
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（b）輸入與輸出波形
圖4 同相比例運算電路仿真
教學實踐證明，Multisim軟件模擬電路非常方便，形象直觀，結果精確，對電子技術傳統教學是一種很好的輔助手段，彌補了傳統教學模式的不足。通過Multisim仿真，可以消除學生對課程的抽象感，更好地幫助學生理解、掌握基本知識，對提高教學質量、培養學生的創新能力和綜合素質具有重要意義。
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[3]魚群，舒華，陳新兵.Multisim進行電子電路設計的教學研究[J].實驗科學與技術，2007（5）.
第9篇：電子電路教學設計范文
電子電路設計是電類專業為繪制電子電路圖所必需掌握的一門計算機綜合性設計課程。然而，隨著課程改革在各高校逐漸開展，一些課程的課時量也相應遞減，比如筆者所在學校電氣自動化專業的《電子電路設計》課程已由原36學時減至24學時。如何在減少的課時的課程中讓學生掌握同樣程度的技能水平以適應社會的需求，考驗著每一位專業教師。以往傳統的電路設計教學的方式大多是由教師先講授知識點，然后將知識點所涉及到的圖例向學生繪制演示，最后讓學生依樣畫葫蘆。在整個教學過程中，教師為主導，而學生僅限于單純的模仿與記憶，并沒有主動學習，導致學習效率低下。因此在教學中應該有意識到加入興趣式教學，調動他們的求知欲，激發學生更積極主動的思考，學習甚至創新，打造優質課堂，全面提高教學質量與學習效率。
2任務驅動法
2．1任務驅動法原理
任務驅動法是近年來被廣為應用的一種教學手法，它一改傳統的灌輸式教學，嘗試采用任務驅動式的教學方法。需要教師將課程學習內容劃分為多個特定任務，每個任務包含一定知識點，只要學生完成了課程中設定的任務，就可以掌握課程學習的內容。任務驅動法的核心內容就是由教師在教學過程中創設任務情境，教學任務必須融合學生所需要掌握的技能點和相關的知識點，同時又具有一定的生活性、探究性和創造性，讓學生帶著解決問題完成任務，激發他們的學習興趣，讓學生自主或協作性學習，使他們真正了解知識點在實際工程中的應用，學以致用。
2．2任務驅動法在電路設計實訓中的應用
電路設計實訓課程的教學目的為電子電路圖形繪制，電路圖形僅為簡單的二維制版，因此在繪制電路原理圖時較為簡單易學。但無論多簡單的圖形，在繪制的過程中都要利用到基本繪圖工具、圖形編輯和圖層管理各知識點綜合才能完成。因而課程教授過程中不能簡單的按書本章節順序來講，而是應該由教師將所有知識融會貫通后重新組織，將它們融入到一個個工程任務中再向學生展示，如向學生展示電動小車電路設計圖紙，將其作為一個工程任務，讓學生嘗試用學過的知識來繪制，或讓學生在繪制過程中遇到難題再提出并講解。這樣就更能增添學生的學習興趣和在完成任務后的成就感，形成良性循環。因此電路設計實訓課程非常適合采用任務驅動式教學法。
3微任務驅動法
3．1微任務驅動法原理
采用任務驅動法教學所提供的任務由于綜合性較強所以工程量較大且難度較高，學生在一節課中難以完成，即使有些基礎好，動手能力強的學生完成了任務，也會因為知識點過多過雜而難以消化。因此需要由教師把握學生素質和能力，將大任務進行科學性的分解，將之細化為中任務，小任務甚至微任務。讓具有不同層次知識能力的學生都能被激發興趣，在任務量合適的微任務環境中嘗試和實踐。以上所述即為微任務驅動教學法，它就是以任務驅動法為基礎，將總任務依靠知識的內在邏輯或采取分類的方式進行具體化，以微任務的形呈現。較之任務驅動法，其目標更為明確，導向性更強，教師使用這種方法教學也更容易控制課堂教學的節奏，保證能在規定時間內完成教學進度。
3．2微任務教學設計
微任務驅動法的實施過程是：教師先依據教學目標設計一個總任務，引起學生的學習興趣。再引導學生分析總任務的解決方法并將總任務拆分為一個個的微任務，各微任務之間可以是從屬或并列關系。拆分出來的微任務不能太難或任務量太大，應設計為學生較易完成的程度，以便于將學生的理解逐步引向深入。通過一個個的微任務引導和推動學生一步步上升，一層層提高，不斷接近并最終達到復雜的學習任務的頂點。微任務法的核心是如何科學合理的設計微任務。首先，任務必須要有明確的目的性，教師提出的每一個微任務，原則上都是為了完成總任務而設計的，盡量不設置多余任務，不能本末倒置。其次，教師選擇微任務時應考慮到大多數學生的水平，注意難易適度。并且在教學過程中，根據學生的反應與掌握程度以及課程進度隨時調整微任務，不能任務教條化僵化。第三，微任務還應遵循完整性原則。教師所設計的微任務必須連貫，不能有斷續感，讓學生知道自己要做什么，可以解決什么問題，使他們獲取的知識完整且有條理。最后，微任務的設計要適當增添趣味性，可以在教學過程中加上圖片插畫，視頻音頻等數字教學資源，讓學生在完成任務的同時體會到學習的樂趣。
3．3微任務驅動法在電路設計實訓課程中的應用
AltiumDesigner軟件的工具欄較多，常用工具欄中的各命令參數也較雜，若逐個講解，則顯得各知識點雜亂無章，學生記的多忘得快，但在實際繪圖時還是束手無策，不知該用哪個工具來繪制。例如，在介紹AD軟件常用繪圖工具欄中的直線、多邊形、橢圓弧線、文字和文本框等，若單純講述這些知識點，難免枯燥乏味，且容易與布線工具欄的功能弄混。圍繞這些教學內容，可設計對應電路制圖微任務，圍繞一個小目標，教師可以設計多個由簡單到復雜的小任務，布置學生循序漸進地完成任務，在練習中熟悉各種命令的操作。例如，基本繪圖訓練可將學生已在模擬電路和數字電路課程中學過的常用電子元件符號如：變壓器、運算放大器（如圖1（a）、（b）所示）融入其中，將它們設計為一個個需要完成的微任務。每個任務都考慮到學習課程的前后連貫和趣味性，讓學生繪制自己所熟悉的事物。隨著學習的深入，可以布置學生完成如圖1（c）所示的七段數碼管等稍復雜的繪制任務。完成任務后的喜悅感和成就感會更加強烈，也為以后的學習增添了動力。微任務驅動法在教學過程中將知識點分解到一些小任務中進行，學生頭腦中的知識是零散的，有時會降低知識的系統性和完整性。因此，這樣的設計任務和完成過程是十分必要的，教師可以通過一個較為完整的任務引導學生將已完成的微任務中的知識點進行歸納總結，加深對所學知識和技能的記憶和理解，完成真正意義上的知識建構。例如，上完第三次課后，教師即可布置學生完成如圖2所示“八路彩燈控制電路圖”大任務。從創建元器件、調用常用元件開始，直至綜合運用各種繪圖指令及編輯工具完成繪圖。讓學生在本次課中復習鞏固了前面微任務中所學的小知識并將其融合，初步完成了一張簡單的電子電路設計原理圖樣，并總體上掌握了一張較完整電子電路工程圖的繪制過程，具有綜合應用性。
3．4電路設計課程與其余課程的前后融合
電路設計課程在介紹一般電路繪圖技巧與制版規則時，還會涉及到數字電路、模擬電路、單片機技術應用等課程的接續關系。將本課程繪制圖中所涉及到的器件類原理基礎前移到數字電路和模擬電路等課程中解決，諸如實際譯碼電路、三態電路與緩沖器芯片等知識點不再占用本課程學時。本課程把握好銜接關系，主講等電路板制版規范、電路設計的仿真方法等要點主題，把以往重復性內容節省的學時用于應用層面。在重點講述電子電路圖繪制方式的時候，還應適當向學生加強常用接口電路的連接方法知識點，并向學生擴展對嵌入式處理器及新技術的了解，為后續單片機原理課以及傳感與檢測技術中各種傳感器與微處理器的連接使用，智能傳感器、數字式一體傳感器等內容的講授打下基礎。
4總結
