写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《电子设计论文范文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。[摘要]根据大学生电子设计竞赛的内容及特点,强调电子设计竞赛的目的是培养学生实践创新能力和团队协作精神。针对电子专业课程设置的特点,提出了加强学生实验的动手能力、增加综合型和创新型实验项目、利用EDA仿真技术等具体措施,为学生参加电子设计竞赛奠定基础。
第一篇:电子设计论文范文
电子设计技术中的电子设计自动化技术
【摘要】电子设计智能化(EDA)技术是各种科学技术的结合成果。把其运用到电子信息工程设计中,将可以产生非常大的经济价值和社会价值。本文重点研究了当前EDA技术在电子设计技术中的实践运用状况,并论述了未来EDA技术在电子设计技术中的发展,以供参考。
【关键词】EDA;数据信息;集成制造
EDA技术在发展现代电子设计技术过程中起着关键作用,人们通过使用EDA工具软件和平台能够更全面了解电子设计逻辑,给整个现代电子控制器系统带来了其所要求的功能。此外,EDA科技还融入了当前世界领先的计算机辅助设计、辅助制造技术等多种设计理念,也是目前电子设计科技发展的重点。
1 EDA 技术的概念
电子产品设计与智能化简称为EDA,是一门较新发展的计算机技术,尽管涵盖内容很广,但内涵却丰富而多彩,但由于人类认知方式差异,而导致缺乏具体的概念。而从利用EDA信息技术的几个重要方面的含义上来看,人们又可以理解为:利用EDA信息技术作为大规模生产的可编程逻辑元器件为重要的产品设计媒介载体,其硬件系统语言形式则是对整个系统逻辑信息表述的重要表达方式,通过利用计算机信息技术、以研发的大规模可编程应用软件和检测分析系统软件为重要产品设计工具,并通过研发的相关应用技术,使整个自动电子系统的硬件技术产品设计工作和相关应用的产品设计技术紧密地联系在一起。这样,就能够完成逻辑翻译、逻辑优化、逻辑分析、逻辑合并与优选、逻辑布局与布线、逻辑模拟,并且实现了针对某个目标元件的适配翻译、逻辑映射、程序工具加载等功能,最后就可以构成综合的电子系统以及专用集成电路器件。
2 EDA技术在电子设计中的应用优势
2.1有效减少后进先出法投资。
随着电子设计技术的快速发展,EDA技术的运用也日益普遍。在计算机软件的帮助下,已经可以完成电子硬件控制系统的仿真工作。易于找到并修正出错的电子数据。对于简化电子设计技术来说,把EDA技术运用于电子设计技术中,有着一定的优越性。通过利用EDA工具的功能,可以很有效地降低了电子设计过程自动化的生产成本,进而极大地提高了电子设计过程自动化的质量。将计算机在电子设计中的运用表现于不同层面和阶段上,以有效减少了电子设计的成本。增加电子设计的准确度。大大缩短了设计期限,也有效地提高了设计效益。
2.2增加技术应用的智能化程度。
在电子设计中应用了计算机和管理软件,可以提高企业对电子文件的管理水平。通过改进电子设计文件管理系统,可以提高企业EDA技术的仿真测试和逻辑设计能力。对企业的电子设计工作也发挥着重要技术指导功能。企业电子设计工作可以针对不同的对象,应用工具也反映了企业一定的标准化特征,这样就可以实现比较优秀的电子工程设计成果,并且提高了企业电子设计软件开发的高可靠性,使企业电子设计技术的智能化程度大大提高。
2.3增强信息工程设计的准确度。
EDA技术中包含着非常丰富的设计内容,是研究现代电子、计算机科学、互联网信息等地有效融通载体,使得现代电子信息工程的设计效率大大地提高了,也推动着EDA技术在现代电子信息产业设计工作中得以良好的使用。综述了EDA技术的一个主要优点,为满足对现代技术手段的有效集成,不同技术方法各有不同的优势,要进行合理使用才能进一步提高电气信息工程设计的精确度。
2 EDA技术的发展趋势
随着市场需求的增长,以及集成电路技术和EDA技术水平的日益提升,使得设计单一控制系统,以及控制系统整合芯片逐渐变成了当前嵌入式集成电路产品设计的主要方向,这种发展趋势大致体现在以下几个方面。
(1)超大规模集成电路的集成和技术水平不断提高,系统级芯片集成成为可能。
(2)由于工艺曲线尺寸的日益减小,在零点五导体收音机材料上产生的一些寄生效果并不会单纯地忽视。这也对EDA技术工具提供了更高的需求。同样,这也引起了对集成电路生产线的投入愈来愈大。而可编程逻辑器件市场也已开始逐步走向了传统的专用集成电路市场发展。
(3)在国际市场上对电子设备产生了更高的需求,即需要减少对电子设备控制系统的生产成本,并因此缩小了控制系统的容积,也随之进一步地对系统的集成度产生了更高的需求。与此同时,设计效果也成了产品取得成功的关键,所以EDA工具和IP核获得了日益普遍的应用。
(4)由于开发中对EDA技术目标元件可靠性要求的增加,专用集成电路和微电子技术将会更大程度的集成。这也就是标准的逻辑门专用集成电路芯片尺寸虽小,功能强大,低功耗,但复杂的产品设计,和的大量生产需求;尽管可编程逻辑设备也可廉价制造和可编程,但因为规模过大,有限的功能,耗电量也大。所以微电子技术与专用集成电路就不断走在一起,并彼此融合与学习。但由于部分专有的嵌入式集成电路制造商再次推出了具備可编程逻辑功用的标准单位,可程序化设备制造商们也再次对标准逻辑单位形成了浓厚兴趣,虽然部分公司也开始引入了双管齐下的生产方式,但市场环境早已开始发生变化。一些"混合"的产品,也正在标准微电子技术和专用嵌入式集成电路之间产生了转变,以满足市场上对成本和速度的要求。例如,将可编程门逻辑器件嵌入标准单元。但是,把标准单元的核心和可编程设备整合并不会使专用集成电路更廉价或微电子技术更节能。它可以容许系统设计者整合二者的优势,从而降低生产成本和研究时间,以及利用删除微电子技术的某些特点提高系统灵敏度。当然,将嵌入可编程逻辑单元的设计工作还在进行中。
目前,一些芯片企业已经开始为系统提供微电子技术核心。通过芯片供应商和制造商的协作,为系统集成芯片设计提供了嵌入式微电子技术模块,使得未来的供应商有机会更快地进入市场,并利用嵌入式内核技术取得更长的市场寿命。
在新型专用集成电路器件中,微电子技术仍然具有很大的发展空间。假如我们必须修改设计,但还没有进行过适当的验证测试来进行最初的设计工作时,您也可以通过请求对其进行重新编程。它有一定程度的可以自己去改。所以,专用集成电路设计员们可以使用这个相对较小的可编程逻辑内核来改变设计问题,也因此减少了设计风险。而增加可编程逻辑能力的另一种因素则是,考虑到了已设计产品中的许多关键技术指标的急剧变动,尤其是在通信协议方面,而针对已设计和使用过的IC,特别是在信息通讯领域中的芯片设计,有许多更加灵活的设计功能也是很有价值的。
现在,传统专用集成电路与微电子技术之间的边界已经日益模糊。系统级芯片不但整合了内存与微处理器技术,还整合了微电子技术。全球EDA技术和IC的设计领域,正朝着这个目标而蓬勃发展中。这并不是一个由微电子企业技术和专用嵌入式集成电路厂商竞争的大市场,但是对客户而言,它是最多的选择。
3 结论
随着目前电子科学技术的快速发展,电子设计自动化(EDA)等软件技术已在虚拟的电子设计技术领域中获得了日益普遍的应用,这也将在较大范围上为软件系统功能拓展提供了基础,并大大提高了效率。所以,应该根据电子设计与自动化技术的重要内涵、科技发展优势以及发展前景等实际情况加以分析,充分发挥它在发展虚拟电子设计科技领域中的主要作用。
参考文献
[1] 张平华, 黄秀亮, 徐红丽,等. 电子设计自动化技术: Verilog HDL版[M]. 北京理工大学出版社, 2016.
[2] 许申. 电子设计技术中的电子设计自动化技术探讨[J]. 电子乐园, 2019(33):1.
[3] 张宏超. 电子设计技术中的电子设计自动化技术[J]. 2018.
[4] 张苑农. 电子设计自动化技术中的电子设计技术分析[J]. 湖北农机化, 2019(20):1.
[5] 路而红. 电子设计自动化应用技术[M]. 高等教育出版社, 2004.
作者:黄林毅 吴纪品
第二篇:基于电子设计竞赛的电子专业实践教学
[摘要] 根据大学生电子设计竞赛的内容及特点, 强调电子设计竞赛的目的是培养学生实践创新能力和团队协作精神。 针对电子专业课程设置的特点, 提出了加强学生实验的动手能力、增加综合型和创新型实验项目、利用EDA仿真技术等具体措施,为学生参加电子设计竞赛奠定基础。
[关键词] 电子竞赛;实践教学;创新能力
全国大学生电子设计竞赛是面向全国大专院校开展的科技创新活动,挑战杯、创新杯及大学生创新性实验等项目规模已逐步加强,在高校的影响力也越来越大。这不仅能培养学生的创新精神,更重要的是能为学生毕业后的就业奠定良好的基础[1]。
一、电子设计竞赛的内容与特点
全国大学生电子设计竞赛每两年举办一届[2], 几乎在校的三四年级学生都有机会参加一次竞赛。竞赛的内容主要就是通过模拟、数字电路专业课的学习与实验,参考有关资料设计与我们生活和学习密切相关的应用电路。学生经过对电路的设计、仿真、安装、测试,进行一次创新训练,从而展示自己的作品,最后评出一、二、三等奖及部分优秀奖。电子设计竞赛的主要特点是: 实践性和综合性强,涉及的知识面广, 不但包括模拟电路、数字电路的基础知识,还涉及到一些专业选修课的内容。[3]这样就鼓励了学生学习选修课的积极性,比如传感器技术、电子测量、电子工艺、EDA仿真实验等专业的选修课[4]。设计手段可采用传统的实际动手方法,也可以采用现代化的电子技术设计方法,如EDA辅助设计,可大大促进参赛学生理论知识的升华和实践动手能力的提高[5]。
二、电子设计竞赛中的典型实例
1. 用电子技术开发中学物理实验
基于普通中学物理器材的笨重、价格昂贵、操作复杂、可靠性差、实验效果不明显,难以引起学生的兴趣这一缺陷,我们指导学生以LED发光器件为核心,将其低功耗、低成本、不易损坏、使用寿命长的发光二极管应用于中学物理实验中。这样,一方面能提高学生的学习兴趣与动手能力,另一方面改进了中学物理实验教学,提高了实验教学水平[6]。
如图1中的上图是一个欧姆定理原理实验图,下图是一个多功能信号测试原理图,图2是测试欧姆定理的显示效果图。如果将上图电路的输出接入下图直流输入端M1、M3端,改变电源电压的大小或者滑动变阻器的大小时,通过LED2一组两只发光二极管的发光亮暗,可以观察到电流、电压以及电阻之间的关系,从而通过实验演示验证了欧姆定律I=V/R的关系。
图2的测试电路不但可以测试欧姆定理,还可以测试中学物理实验所有信号的电路,比如进行电磁感应现象测试,交直流电信号的测试,音乐电平信号的测试;变压器原理的测试等等。
2. 单双向可控硅导通特性的模拟演示实验装置
图3是单双向可控硅导通性能演示实验装置原理设计图,图4是单双向可控硅导通性能演示实验效果图,每个图的左半部分由电源、可调电阻及电容组成一个充电回路,右半部分的可调电阻、电容、双向二极管、可控硅组成一个触发电路及可控硅导通回路[7]。导通后的显示效果是用555多谐振荡器和CD4017十进制计数器联用,555用作时钟脉冲发生器送到CD4017的CP端,使CD4017计数器的十个输出端随输入时钟的加入,依次出现高电平,故LED0——LED9依次点亮,则形成“单双向可控硅导通”模拟显示电路。它演示的动态效果非常生动地揭示了可控硅触发导通的特性,很具有创新性及说服力。
这种新颖独特的演示教具一方面将理论知识和实际电路联系起来,便于学生理解其内部特性,另一方面培养了学生的动手能力,为激发学生的创新思维打下了坚实的基础[8]。另外,这种教具还可以很好地用于课堂教学的实验演示,便于教师进行课堂教学时的讲解。
制作这种教具的方法是:选择一大小合适的盒子,将控制电路图按比例大小安排在盒内,使整个所需电路图都能附在盒内,然后在需要安装元件的地方钻孔安装元件,把焊接好的流水灯电路板安放在盒内,再把输出的每只发光二极管按照点亮的顺序用引线安排在单双向可控硅电路的导通回路,内部安装好后,盖上盒盖,在发光二极管相对应的盒面位置画上可控硅的导通原理示意图,安装好控制开关及电源就可以演示。
三、结语
通过上面的实例,充分说明了电子竞赛不单单是一次竞赛活动,而是和我们学习的专业知识紧密相关。它是检验学生理论知识的量度尺,是培养学生实践创新能力的必要措施[9],能让学生在自主设计、动手动脑的过程中,体验到创新的乐趣,从而增强了他们学习的兴趣。通过竞赛促进了教师的实验教学,反之,实验教学又加强了学生的创新精神[10]。学生们可以借助EDA技术,首先进行电路的仿真,然后进行设计、安装、测试,虚实结合,环环紧扣,通过自主创新,可以创作出各种电路,为他们毕业后的就业打下坚实的基础。
参考文献:
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[2] 宋智,车仁信.结合电子竞赛开展实践教学的研究与实践[J].实验科学,2008(6):174-175.
[3] 赵青云,杨培林,黄朝艳.基于电子设计竞赛的电子专业教学研究[J].中国科技信息,2010(1):279-280.
[4] 姚有峰,赵江东,汪明珠.从电子设计竞赛谈电子类实践教学改革[J].实验技术与管理,2009(7):111-132.
[5] 刘韵,余魅.开展电子设计竞赛 培养学生的创新能力[J].实验科学与技术,2007(8):121-122.
[6] 冯忠耀,罗惠霞.大学物理实验[M].北京:机械工业出版社,2009:247-250.
[7] 徐长军,王峰,等.双向可控硅的设计及应用[J].电子产品世界,2008(12):33-35.
[8] 杨兆民.高校物理实验课程的构建与改革[J].实验科学,2011,(2):14-17.
[9] 王喜鸿,王良成,周密.论以科学竞赛促进理工科学生实践创新能力的提高[J].实验科学,2011(4):1-3.
[10] 孔祥文.高校精品课程建设中实施创新教育的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011(12):75-77.
[编辑:苏慧]
作者:肖虹
第三篇:应用电子专业电子技术课程设计实践探索
[摘要]高职教育是培养面向一线生产的技术应用型人才,即具备一定的理论知识和较强的实践操作技能。这就要求我们在教学中必须基础知识和动手能力的培养双线并重。文章针对如何在课程设置和教学设计中将理论与实践应用进行整合,系统地培养学生的职业技能的问题,以应用电子技术专业的电子技术课程的重新开发和设计为例,探讨了工作过程系统化课程开发的思路和方法。
[关键词]高等职业教育工作过程系统化电子技术课程
[作者简介]田秀红(1959- ),女,吉林农安人,长春职业技术学院教务处,副教授,主要从事高职院校实践教学管理工作;高芳(1972- ),女,辽宁盖县人,长春职业技术学院工技术分院,讲师,研究方向为专业建设及课程改革;王屹(1964- ),女,吉林四平人,长春职业技术学院工技术分院机电一体化实训中心主任,副教授,主要从事机电专业实践教学工作。(吉林长春130033)
电子技术作为应用电子技术专业的核心课程,对专业培养目标起着重要的支撑作用。但在以往的教学中,我们发现由于电子技术课程理论性强、内容抽象难以理解,学生的学习兴趣不高,教学效果不好,直接影响了后续专业课程的学习。因此,我们根据高职学生的学习特点、认知水平和知识技能系统建构的过程,进行了基于工作过程系统化的电子技术课程的开发和设计尝试,在教学中重点采取以实例贯穿,从感性认识入手上升到理性认识,再到实践中应用的教学组织和教学方法。
一、电子技术课程设计的理念和思路
基于工作过程的学习领域课程开发应该是建立在经过企业调研和市场需求调查分析,确定专业人才培养目标,然后对专业面向的职业岗位群进行职业能力分析,构建学习领域课程体系的基础上,再进行课程开发和设计的。所以,我们在进行电子技术课程重新开发和设计时,先调研分析应用电子技术专业的就业职业岗位群,归纳职业岗位能力,在此基础上构建应用电子技术专业课程体系,明确电子技术课程的地位和作用,然后紧紧围绕电子技术课程的能力培养目标选取教学内容,以工作过程为导向进行教学设计,采用行动导向教学模式,让学生通过电子产品制作的完整工作过程,系统培养学生的方法能力、专业能力和社会能力。
二、构建专业课程体系,进行电子技术课程定位
我们由企业调研和市场需求调查分析,确定应用电子技术专业人才培养目标和职业岗位群,并紧紧围绕职业岗位技能、知识和素质要求,构建了应用电子技术专业的课程体系。
根据应用电子技术专业的职业岗位、职业能力分析和课程体系可知,电子技术课程是应用电子技术专业的专业核心课程,主要培养和训练学生的专业素养和专业通用能力,为后续课程的学习准备必要知识和技能。因此,确定的电子技术课程核心能力目标为:仪表、工具使用能力;元器件检测能力;电路分析、识图、读图能力;电路装配、调试能力;电路故障检修能力;专业资料使用、自主学习能力;团队协作、沟通表达能力。
三、基于工作任务设计教学情境
课程教学内容的选取和教学载体的选择,既要满足专业知识的要求,还要符合高职学生的认知规律和职业能力培养规律。因此,我们根据高职学生的认识水平和知识技能系统建构的过程的特点,打破学科体系,重新序化课程内容,从实用出发,对原有的知识体系从应用的角度进行新系统化的改造,按照初学者的认知规律,从现象、产品入手,引出系统的知识,再以直观、具体的工作过程,对知识进行归纳总结,然后提出新任务,进行设计讨论,进行知识的应用和提升,从而实现知识、技能、实践一体化。
通过对电子产品的生产过程进行教学加工,我们归纳出小型电子产品装配的教学过程。通过一个电子产品的装配全过程,不仅应用到所需的专业知识和技能,还训练了学生的方法能力和社会能力,因此我们以产品为载体,任务为驱动,设计电子技术课程的学习情境。我们按照学生的认知规律和职业能力培养规律,选择典型的、涵盖电子电路知识点的代表性产品作为学习载体,并根据每个产品的设计与制作过程对教学内容进行整合和序化,构建了六个学习情境(见下图)。
学习情境的设计重新序化了课程内容,从实用出发,对原有的知识体系从应用的角度进行新系统化的改造,以工作过程为导向,根据完成项目任务所需的支撑知识重新对课程内容进行排序,重新组合教学内容。
学习情境中的电子产品选取具有实用性、典型性、综合性、趣味性和可行性,每个学习情境都是一个电子产品从设计、组装到调试和检修完整的工作过程。从能力培养的角度出发,理论知识以必需够用为度,舍弃复杂、烦琐的理论推导和计算;以工作过程为导向,融枯燥的理论学习于趣味的工作过程中,让学生在实践操作中完成知识的学习、总结和提升,使教学过程和学习过程符合学生认知规律和知识体系的构建过程。
四、基于工作过程设计教学过程
每个学习情境按照电子产品生产过程为导向组织教学。通过师生互动的方式,教师引导学生完成任务,使学生在完整的工作过程中得到方法能力、专业能力和社会能力的训练。以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,给学生提供足够的自由学习的空间,培养学生独立自主学习的能力。以小组合作的方式开展学习,能够培养学生的合作精神和团队意识,锻炼其人际交往和沟通能力。
课程的教学过程采取做中学、学中做、边学边做的教、学、做一体化方式,教学过程的设计与电子产品的设计与制作的工作过程相一致,使学生能够在任务完成的工作过程中,锻炼能力,探索知识,总结经验,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的整合。
五、建立促进学生职业能力培养的过程评价体系
由于电子技术课程教学目标由知识培养向能力培养转变,以及基于工作过程系统化教学模式的采用,我们对考核评价体系进行了改革,建立了基于过程考核和能力考核的评价体系。
在基于工作过程的教学模式中,学生已成为教学和学习的主体,因此学生也成为评价主体,学习评价由个人评价、小组评价和教师评价组成,使他评和自评相结合,从多个方面、多个角度出发对学生的学习态度、学习过程、分析问题、解决问题的实际动手能力,进行更全面、更客观、更科学的评价。不但检查学生对知识、技能掌握的情况,还要考查学生的学习过程和学习态度,对学生的学习过程和学习结果进行综合评价。具体的考核内容和考核形式包含以下几个方面:(1)学生学习积极性和阶段学习效果评价(考勤、课堂表现、单元考试);(2)自主学习能力评价(独立工作计划、作业、产品制作);(3)表述能力评价(课堂发言、讨论);(4)团队合作及协作学习能力评价(项目合作);(5)综合能力评价(操作考试)。
六、关于进行课程建设的几点思考
1.高素质的“双师型”教师队伍是课程实施的关键。教师在教学过程中不仅要进行知识的教授,还要进行实践操作演示,对项目实施过程中出现的各种问题进行现场解答。因此,教师是实施工作过程系统化课程的基础和关键,高素质的“双师型”教师队伍将确保工作过程系统化课程开发、教学模式和教学方法从选择、设计到实施全过程的工作质量,确保教学目标的实现。
2.完善的校内外实训基地是课程实施的保障。完善的校内外实习实训基地是培养技术应用型人才的一个重要条件,也是正确实施工作过程系统化课程的基础保障。
学生的理论知识、操作技能的学习和工作态度的形成是建立在工作任务完成的基础上的,学生要在真实或仿真的职业环境中,通过主动完成工作任务,依靠自己的努力达到学习目标,将专业理论知识在完成工作任务的过程中重构,逐步形成职业能力。因此要建设完善的校内外实训基地,并充分发挥其作用,打破教室和实验室、学校和工厂的界限,形成“动态的教室”与“开放的实验室”,使课程在虚拟或真实的工作环境中实施,将理论教学内容与实训教学内容有机地糅合在一起,教、学、做等活动同步进行,使学生真正做到知行合一。
[参考文献]
[1]姜大源,吴全全.当代德国职业教育主流教学思想研究——理论、实践与创新[M].北京:清华大学出版社,2007(4).
[2]欧盟ASIA-LINK项目“关于课程开发的课程设计”课题组.职业教育与培训——学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007(6).
作者:田秀红 高 芳 王 屹