發(fā)布時間：2023-03-20 16:16:46
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電子設計技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
電子技術的發(fā)展，推動各行各業(yè)的發(fā)展，應用廣泛———廣播通信、網(wǎng)絡、航空航天、工業(yè)、交通、醫(yī)學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育，它的專業(yè)設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨，以就業(yè)為導向。針對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的要求，我們進行了廣泛的市場調(diào)研，重點調(diào)研了長三角地區(qū)高職畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位，需要具備的職業(yè)能力及從業(yè)資格證書等問題，應用電子專業(yè)的就業(yè)崗位主要有：電子產(chǎn)品維修工，電子產(chǎn)品裝配工，電子產(chǎn)品調(diào)試員，電子產(chǎn)品工藝員。通過崗位的典型工作任務，職業(yè)能力分析，歸納出職業(yè)行動領域，然后根據(jù)我系的實際教學條件，實訓條件，將職業(yè)行動領域轉(zhuǎn)化為學習領域，構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時，我們制定了課程標準。
2電路與模擬電子技術課程目標
本課程的總體目標是：通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設計的學習，使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能，為深入學習電子技術及其在專業(yè)中的應用打下基礎。其中包括：（1）知識目標：掌握電路基本概念、基本分析和計算方法；會計算電路主要參數(shù)；掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法；會判斷器件類型、電路工作狀態(tài)；（2）能力目標：培養(yǎng)學生正確使用常用儀表的能力；培養(yǎng)學生正確選擇元器件的能力；培養(yǎng)學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力；培養(yǎng)學生識讀與分析電路的能力；培養(yǎng)學生安裝和焊接電路的能力；培養(yǎng)學生電路測試方案的設計能力和對測試數(shù)據(jù)的分析能力；培養(yǎng)學生排除電路故障的能力；培養(yǎng)學生進行簡單電路設計的能力；（3）情感目標：通過趣味案例激發(fā)學生好奇心和學習興趣；通過學習情境挖掘?qū)W生的求知欲和創(chuàng)造欲，樹立學生自信心。
3電路與模擬電子技術課程設計
本門課程設計的理念是：以學生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點，理論學習以必須，夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段：傳統(tǒng)的教學法、直觀教學法、探究法、啟發(fā)式教學和多媒體教學手段。
4電路與模擬電子技術課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析：高職院校的學生學習基礎普遍較差，學習能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。雖然學生對電類專業(yè)課入門的學習具有一定的興趣，但這種興趣不夠穩(wěn)定，需要教師創(chuàng)設適度的情境，適時地激發(fā)。所以在教學過程中，教師要力求做到將深奧的知識淺顯化，抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件，放大電路，負反饋。教師對重點、難點的處理方法有：（1）傳統(tǒng)的講解法；（2）直觀式教學；（3）配合flas演示；（4）通過萬用表測試加深理解；（5）創(chuàng)建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分，可采用直觀式的教學法，帶領學生認識各種不同的二極管，三極管。對于三極管的講解，配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例，來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內(nèi)容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內(nèi)容，才可以舉一反三去理解后續(xù)學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計，把啟發(fā)式教學貫穿整個教學過程，通過探究實驗操作和多媒體仿真，把抽象的理論知識難度降低，達到突破難點，幫助學生化難為易，讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。
5考核方案
課程的考核方案根據(jù)學院教務處的要求，期中成績占30%，平時成績占30%，期末成績占40%。平時成績包括：課堂考核，課后作業(yè)，單元測驗。在學期結(jié)束前另有為期一周的教學實習，教師根據(jù)維修電工的考試內(nèi)容結(jié)合實際情況申報，并由系部統(tǒng)一采購實習耗材。實習的考核分為：優(yōu)———電路功能完全實現(xiàn)，性能優(yōu)良，工藝精美。良———電路功能基本實現(xiàn)，性能優(yōu)良。中———電路功能基本實現(xiàn)，性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下，電路功能基本實現(xiàn)。不及格———電路功能未實現(xiàn)且學習態(tài)度有問題。
6教學評價
課程的教學評價包括：校內(nèi)督導評價，同行專家評價，教師自我評價，學生評價。
7課程特色及展望
關鍵詞：無線發(fā)射FSK射頻發(fā)射器nRF902
1概述
nRF902是一個單片發(fā)射器芯片，工作頻率范圍為862～870MHz的ISM頻帶。該發(fā)射器由完全集成的頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成。由于nRF902使用了晶體振蕩器和穩(wěn)定的頻率合成器，因此，頻率漂移很低，完全比得上基于SAW諧振器的解決方案。nRF902的輸出功率和頻偏可通過外接電阻進行編程。電源電壓范圍為2.4～3.6V，輸出功率為10dBm，電流消耗僅9mA。待機模式時的電源電流僅為10nA。采用FSK調(diào)制時的數(shù)據(jù)速率為50kbits/s。因此，該芯片適合于報警器、自動讀表、家庭自動化、遙控、無線數(shù)字通訊應用。
2引腳功能和結(jié)構原理
nRF902采用SIOC-8封裝，各引腳功能如表1所列。
表1nRF902的引腳功能
引腳端符號功能
1XTAL晶振連接端/PWR-UP控制
2REXT功率調(diào)節(jié)/時鐘模式/ASK調(diào)制器字輸入
3XO8基準時鐘輸出（時鐘頻率1/8）
4VDD電源電壓（+3V）
5DIN數(shù)字數(shù)據(jù)輸入
6ANT2天線端
7ANT1天線端
8VSS接地端（0V）
圖1所示是nRF902的內(nèi)部結(jié)構，從圖中可以看出：該芯片內(nèi)含頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等電路。
通過nRF902的天線輸出端可將平衡的射頻信號輸出到天線，該引腳同時必須通過直流通道連接到電源VDD，電源VDD可通過射頻扼流圈或者環(huán)路天線的中心接入。ANT1/ANT2輸出端之間的負載阻抗為200～700Ω。如果需要10dBm的輸出功率，則應使用400Ω的負載阻抗。
調(diào)制可以通過牽引晶振的電容來完成。要達到規(guī)定的頻偏，晶振的特性應滿足：并聯(lián)諧振頻率fp應等于發(fā)射中心頻率除以64，并聯(lián)等效電容Co應小于7pF，晶振等效串聯(lián)電阻ESR應小于60Ω，全部負載電容，包括印制板電容CL均應小于10pF。由于頻率調(diào)制是通過牽引晶振的負載（內(nèi)部的變?nèi)荻O管）完成的，而外接電阻R4將改變變?nèi)荻O管的電壓，因此，改變R4的值可以改變頻偏。
將偏置電阻R2從REXT端連接到電源端VDD對可輸出功率進行調(diào)節(jié)。nRF902的工作模式可通過表2所列方法進行設置。
表2nPF902的工作模式設置
引腳
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式（睡眠模式）GND---
時鐘模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK數(shù)據(jù)VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK數(shù)據(jù)
在FSK模式時，調(diào)制數(shù)據(jù)將從DIN端輸入，這是nRF902的標準工作模式。
ASK調(diào)制可通過控制REXT端來實現(xiàn)。當R2連接到VDD時，芯片發(fā)射載波。當R2連接到地時，芯片內(nèi)部的功率放大器關斷。這兩個狀態(tài)可用ASK系統(tǒng)中的邏輯“1”和邏輯“0”來表示。在ASK模式，DIN端必須連接到VDD。
時鐘模式可應用于外接微控制器的情況，nRF902可以給微控制器提供時鐘。它可在XO8端輸出基準時鐘，XO8端輸出的時鐘信號頻率是晶振頻率的1/8。如晶振頻率為13.567MHz，則XO8輸出的時鐘信號頻率為1.695MHz。
在低功耗模式（睡眠模式），芯片的電流消耗僅10nA。在沒有數(shù)據(jù)發(fā)射時，芯片可工作在低功耗模式以延長電池的使用時間。電路從低功耗模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要5ms的時間，從時鐘模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要50μs的時間。
圖2nRF902的應用電路
在現(xiàn)實當中，電氣工程及其自動化的設計應該從軟件和硬件兩方面來考慮，在一般情況下，硬件的設計要放在軟件設計的前面，根據(jù)實際電氣工程的需要，對電子元器件進行針對性選擇，第一步，應該設置一個中央服務器，將先進的計算機系統(tǒng)作為整個電氣工程自動化的核心；第二步，對的輔助設備進行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對所有設備進行連接，組成一個完整的具有發(fā)出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設備。然而在實際的電氣工程及其自動化設計時，不僅要遵循以上說的理論，還要根據(jù)實際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實已經(jīng)存在的，電氣自動化設計必須依靠原本的生產(chǎn)模型進行設計，因此，對硬件的安裝也有著相當高的要求，設備的體積不能過大，也不能過小，過大會導致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察，然后，根據(jù)實際的數(shù)據(jù)，對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后，還要設計相應的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進市面上，有著很多不同類型的自動化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化，企業(yè)都會選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。
2電氣工程及其自動化的應用
2.1電氣工程及其自動化技術在變電站的應用
電力設備運行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術的基本保障，所以對電力設備進行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護以及調(diào)動控制等措施是必不可少的，但是由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，變電站的電力設備也逐漸增多，并且電力設備之間的聯(lián)通方式也越來越復雜，為了確保電網(wǎng)的安全運行，電業(yè)部門，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動化技術引入到了變電站的設備控制之中，應用全微機化設備代替了原有的常規(guī)電磁式設備，應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜，使得變電站控制中心對變電站設備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設過程中的重要組成部分，進而保證了變電站的自動化調(diào)控模式的高效率，所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。
2.2電氣自動化技術在電網(wǎng)調(diào)度中的應用
關鍵詞：電子商務多媒體技術藝術設計
計算機多媒體技術指計算機交互綜合處理文本、圖形、圖像、聲音、視頻等多種媒體信息，使多種信息建立邏輯聯(lián)系，集成為一個具體有交互性的系統(tǒng)。企業(yè)通過建立電子商務網(wǎng)站，實現(xiàn)“企業(yè)——個人”、“企業(yè)——企業(yè)”、“企業(yè)——政府”的快速信息交流，達到宣傳企業(yè)、樹立企業(yè)良好形象的目的。中國網(wǎng)民人數(shù)量近億，企業(yè)為了爭奪這個潛力巨大的市場，為了吸引網(wǎng)民的眼球，在商務網(wǎng)站中運用了大量多媒體技術。利用多媒體技術可以制作生動、有趣的網(wǎng)頁，使得Internet上的瀏覽者會一再光臨您的網(wǎng)站而留連忘返。到目前為止，在Internet上所能使用的多媒體可以說越來越廣泛，從簡單的GIF動畫，3DVRML動畫，廣播站到電影文件幾乎都可搬上Internet。網(wǎng)頁設計的趨勢越來越接近于一門藝術而不僅僅是一項技術。網(wǎng)頁的藝術設計是藝術與技術的高度統(tǒng)一，正日益被網(wǎng)站建設者所注重。
1.視覺媒體。視覺媒體包括文字、圖形、圖片等，它是構成網(wǎng)頁的基本元素。由于受到計算機屏幕尺寸的限制，文字與圖片的布局要做到清晰明確、有主次。通過相應的編輯與制作軟件可以使這些元素有機的結(jié)合，在多媒體中使用文本信息，其表述要精確、簡潔、有力，過長的文字會使人失去閱讀興趣；對于簡單圖像，盡可能用矢量圖形，其占用空間小。主要用于線型的圖畫、美術字、統(tǒng)計表的制作。對于色彩豐富包含復雜細節(jié)的繪畫則使用位圖文件。
2.聽覺媒體。與網(wǎng)站主題相呼應的清新、悅耳的音樂，可心提高瀏覽者的觀看興趣，延長其在網(wǎng)站的停留時間，從而使更多的網(wǎng)站信息輸送給網(wǎng)民。目前網(wǎng)上流行的音頻文件主有MID、WAV、RM、MP3等格式。以前必須先將這段音樂或電影下載回本地機器，然后使用相應的程序來播放，由于音頻或視頻文件都比較大，需要較長的下載時間。流（stream）技術出現(xiàn)以后，網(wǎng)頁設計者充分、巧妙地應用此技術，讓瀏覽者在下載過程中就可以欣賞這段音樂增強了頁面?zhèn)鞑バ畔⒌谋憩F(xiàn)力和感染力。
3.視聽媒體。數(shù)字化的視頻信息有利于存儲、重放、特殊處理及高速傳輸，在多媒體信息中，它是最新和最有魅力的一種。網(wǎng)上流行的視頻文件主有FLASH、VMW、ASF、RM、AVI、MPG等格式。
4.交互媒體。在Web環(huán)境下，人們不再是一個傳統(tǒng)媒體方式的被動接受者，而是以一個主動參與者的身份加入到信息的加工處理和之中。利用ActiveXControl、VBScript、JAVA、FLSH等技術，網(wǎng)頁設計人員根據(jù)網(wǎng)站各個階段的經(jīng)營目標，配合網(wǎng)站不同時期的經(jīng)營策略，以及用戶的反饋信息，經(jīng)常地對網(wǎng)頁進行調(diào)整和修改。
二、運用多媒體技術提高網(wǎng)頁藝術性
網(wǎng)頁藝術設計包含視聽元素與版式設計兩項內(nèi)容；以主題鮮明、形式與內(nèi)容相統(tǒng)一、強調(diào)整體為設計原則；多媒體具有交互性與持續(xù)性、多維性、綜合性、版式的不可控性、藝術與技術結(jié)合的緊密性五個特點。由于多媒體自身的互動性、娛樂性，有創(chuàng)意的設計，自然會吸引瀏覽者的眼球。1.網(wǎng)頁藝術設計與網(wǎng)站主題的關系。視覺設計表達的是一定的意圖和要求，有明確的主題，并按照視覺心理規(guī)律和形式將主題主動地傳達給觀賞者。訴求的目的，是使主題在適當?shù)沫h(huán)境里被人們即時地理解和接受，以滿足人們的實用和需求，這就要求視覺設計不但要單純、簡練、清晰和精確，而且在強調(diào)藝術性的同時，更應該注重通過獨特的風格和強烈的視覺沖擊力，來鮮明地突出設計主題。設計是為主題服務的，設計是藝術和技術結(jié)合的產(chǎn)物，就是說，即要“美”，又要實現(xiàn)“功能”。在商務網(wǎng)站設計中，完成“功能”是藝術設計的最終目的，“美”是為“功能”服務的。如果在設計時只有“美”而沒有“功能”，則失去了商務網(wǎng)站存在的意義。
2.多媒體技術與藝術設計的結(jié)合。任何設計都有一定的內(nèi)容和形式。內(nèi)容是構成設計的一切內(nèi)在要素的總和，是設計存在的基礎，被稱為“設計的靈魂”；形式是構成內(nèi)容諸要素的內(nèi)部結(jié)構或內(nèi)容的外部表現(xiàn)方式。設計的內(nèi)容就是指它的主題、形象、題材等要素的總和，形式就是它的結(jié)構、風格或設計語言等表現(xiàn)方式。內(nèi)容決定形式，形式反作用于內(nèi)容。一個優(yōu)秀的設計必定是形式對內(nèi)容的完美表現(xiàn)。商務網(wǎng)站在建設時，要明確企業(yè)網(wǎng)站的內(nèi)容，確定采用什么樣的形式，從而明確主題，利用多媒體技術圍繞它們展開設計。例如，設計類的個人站點與商業(yè)站點性質(zhì)不同，目的也不同，所以評論的標準也不同。它的主題只有一個，就是美。而將音頻、視覺完美融合的多媒體動畫和影片能體現(xiàn)主題，清晰地傳達出來這個站點的信息，表現(xiàn)了網(wǎng)站的藝術風格和別出心裁。一個好的多媒體網(wǎng)站設計不僅能吸引顧客的注意，而且能表達出這個產(chǎn)品或者服務的實質(zhì)。為了能留住顧客，應該確定要有“跳躍信息”的連接?？梢赃@樣說，融合多媒體的網(wǎng)站設計就是網(wǎng)站信息加上圖形、動畫和聲音等的一個集合。對于商務網(wǎng)站，要利用多媒體技術的優(yōu)勢，形象、具體、全方位地展現(xiàn)自己的商品與服務，這是傳統(tǒng)、單一媒體無法實現(xiàn)的。
網(wǎng)絡技術與藝術創(chuàng)意的緊密結(jié)合，使網(wǎng)頁的藝術設計由平面設計擴展到立體設計，由純粹的視覺藝術擴展到空間聽覺藝術，網(wǎng)頁效果不再近似于書籍或報刊雜志等印刷媒體，而更接近于電影或電視的觀賞效果。技術發(fā)展促進了技術與藝術的緊密結(jié)合，把瀏覽者帶入一個真正的虛擬世界。
隨著多媒體技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡傳輸速度的不斷提高，藝術性受技術的限制不斷減低。藝術與技術會更好的結(jié)合，商務網(wǎng)站因多媒體技術的大量應用而獨具魅力和眩目，但它的首要功能是作為交流的一個工具，一個平臺；更確切地說它是一個用戶與網(wǎng)站一個交互的界面。多媒體技術與藝術的緊密結(jié)合在網(wǎng)頁藝術設計中的優(yōu)勢非常明顯，而它們的發(fā)展將推動網(wǎng)站提升到更高的層次和高度，會給公司企業(yè)的文化宣傳、產(chǎn)品介紹、銷售渠道帶來更多的好處。而多媒體技術在網(wǎng)站上的應用也必將成為未來的發(fā)展方向，有著很廣闊的前景。
參考文獻:
[1]劉光然:多媒體技術與應用.人民郵電出版社，2005.09
數(shù)字生態(tài)城的內(nèi)涵
“數(shù)字生態(tài)城”是數(shù)字與生態(tài)兩方面的深度融合。數(shù)字生態(tài)城并不簡單等于“數(shù)字城市”+“生態(tài)園林城市”。生態(tài)城市是指一個復雜的人工復合生態(tài)系統(tǒng)，需要城市具有高度發(fā)達的經(jīng)濟、良性循環(huán)的生態(tài)、繁榮昌盛的社會、體系完善的社會保障和安居樂業(yè)的人民，需要生態(tài)環(huán)境及人居環(huán)境清潔、優(yōu)美、舒適、安全，且失業(yè)率低，高新技術占城市經(jīng)濟主導地位，技術與自然達到充分融合，最大限度地發(fā)揮人的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力，有利于提高城市文明程度的穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。數(shù)字城市是信息化技術在現(xiàn)代城市集成創(chuàng)新應用的綜合體系，具有對城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟、社會等復雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、虛擬仿真、優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強大功能，對城市基礎設施、功能機制進行信息自動采集，進行動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務的技術系統(tǒng)。而數(shù)字生態(tài)城則是數(shù)字理念和生態(tài)理念在城市復雜系統(tǒng)中的融合應用，主要結(jié)合了三方面基本理念：一是運用數(shù)字理念高度整合服務和管理。
主要涵蓋衛(wèi)生保健、教育、商業(yè)、智能化運輸、物流與建筑、城市管理和服務供應等領域，實現(xiàn)數(shù)字化與可互動的信息服務。二是運用生態(tài)理念確?？沙掷m(xù)發(fā)展思想在城市經(jīng)濟、社會等各方面落實。生態(tài)理念將涵蓋城市建設、發(fā)展的各個層面。這些措施包括產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化建設、經(jīng)濟的生態(tài)化運行、能源的可再生利用、廢棄物的循環(huán)處理、資源的產(chǎn)出率不斷提高等。三是運用城市理念實現(xiàn)多樣化功能。數(shù)字生態(tài)城嚴密的城市結(jié)構將有助于抵御因社會變化和宏觀經(jīng)濟條件變化帶來的負面影響。實現(xiàn)高效物流，創(chuàng)新的工作與生活環(huán)境以及多樣化的城市功能。城市數(shù)字生態(tài)化建設需要對城市系統(tǒng)的地理環(huán)境、基礎設施、自然資源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟結(jié)構、人文景觀、生態(tài)環(huán)境、人口分布、社會和經(jīng)濟狀態(tài)等各種信息進行有機整合；運用信息化技術進行數(shù)字化采集與存儲，動態(tài)監(jiān)測與處理；在生態(tài)化和數(shù)字化理念方面進行深層融合與挖掘，對各種關鍵問題進行有效識別、動態(tài)模擬、準確預測。數(shù)字生態(tài)城的建設和標準設立應具有區(qū)域發(fā)展特色。
數(shù)字生態(tài)城已經(jīng)成為城市規(guī)劃和發(fā)展的新趨勢，自江西省共青城市首次提出后，北京門頭溝、江蘇省丹陽市等地也陸續(xù)提出建設目標，天津中新生態(tài)城、唐山曹妃甸生態(tài)城、上海崇明島生態(tài)城等也不斷融入數(shù)字元素?！皵?shù)字生態(tài)城”的建設從發(fā)達地區(qū)到欠發(fā)達地區(qū)，有南方、北方、東部、西部等來自不同城市發(fā)展基礎的因素，其建設過程和標準設立只有融合當?shù)氐某鞘薪ㄔO基礎、產(chǎn)業(yè)布局基礎、人口分布基礎才能構建出適合地方發(fā)展的城市需求，才能引領城市的可持續(xù)發(fā)展。
數(shù)字生態(tài)城的特征要素
城市系統(tǒng)的基本功能主要有三個方面：一是生產(chǎn)，即為社會提供物資和信息產(chǎn)品；二是消費，即為城市具有利用域內(nèi)外環(huán)境所提供的自然資源及其他資源，生產(chǎn)出各類“產(chǎn)品”（包括各類物質(zhì)性及精神性產(chǎn)品）；三是調(diào)節(jié)，即保證城市自然資源的永續(xù)利用和社會、經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展的能力，使城市綜合系統(tǒng)具有消除和緩沖自身發(fā)展帶來的不良影響能力。圍繞這三個方面基本功能，數(shù)字生態(tài)城將建成以下7個要素平臺。
（1）城市綜合環(huán)境管理監(jiān)控平臺。由政府引導、社會參與，使城市“廢棄物”減量化、無害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化和社會化，在政府與居民、企業(yè)三者之間形成良性互動循環(huán)的新型關系。
（2）城市土地生態(tài)功能監(jiān)控平臺。土地生態(tài)系統(tǒng)是土壤、地形、水文和空氣為環(huán)境氣質(zhì)和一定相應的生物群落組成一個緊密實體的生態(tài)系統(tǒng)，科學技術、政策導向等因子對土地生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響。因此要對每個用地單位所占土地的物質(zhì)生產(chǎn)力、自然生態(tài)服務和社會生態(tài)服務效果進行年度生態(tài)監(jiān)控，促使可更新能源利用率、環(huán)境凈化能力、廢棄物循環(huán)利用率以及生物多樣性維持能力等自然生態(tài)服務功能優(yōu)于或至少不低于原土地的功能。
（3）城市生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測信息化平臺。建立多個政府相關部門參與的生態(tài)監(jiān)管和環(huán)境影響評價服務發(fā)展平臺。依托現(xiàn)代通信技術，構建環(huán)境公共信息網(wǎng)、環(huán)境質(zhì)量預警網(wǎng)及環(huán)境決策支持系統(tǒng)，及時實施對自動檢測、遠程監(jiān)控、信息、決策分析等功能，為城市管理提供科學依據(jù)。
（4）城市綜合管理信息平臺。整合城市規(guī)劃、建設、城管、公安、文化、衛(wèi)生等部門的相關信息資源，建立城市綜合管理信息平臺，逐步在決策分析、任務派遣、目標考核等方面實行數(shù)字化管理。架構上分為兩個層級。一級指揮中心主要負責事件受理派發(fā)、應急指揮調(diào)度、工作績效考核、輔助決策分析等工作；二級指揮分中心主要負責信息上報、事件處置、應急響應等工作，耦合執(zhí)法、應急、服務等政府職能部門。在功能上，主平臺下設城市常態(tài)綜合管理、應急管理協(xié)調(diào)、統(tǒng)計分析及輔助決策、綜合應用支撐四個部分。
（5）城市生態(tài)保育發(fā)展平臺。嚴格遵循自然規(guī)律，依據(jù)城市自然環(huán)境基礎條件，找到當前的城市與自然生態(tài)相融共生狀態(tài)下的城市差距，建立發(fā)展水、土、氣、生、礦的自然生態(tài)修復、涵養(yǎng)、保育業(yè)。
（6）生態(tài)環(huán)境社會監(jiān)督平臺。建立環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境管理、企業(yè)環(huán)境行為等信息的公開力度，維護公眾的環(huán)境知情權、參與權和監(jiān)督權。
（7）區(qū)域產(chǎn)業(yè)共生發(fā)展平臺。把城市生態(tài)系統(tǒng)各要素的平衡協(xié)調(diào)、和諧共生、生態(tài)資源可持續(xù)性作為重要尺度，建立綠色國民經(jīng)濟核算制度，建立城市產(chǎn)業(yè)共生發(fā)展信息平臺，從根本上解決經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境資源之間的尖銳矛盾，緩解由于環(huán)境污染和資源短缺、破壞而造成的生態(tài)脆弱和生態(tài)失衡，使城市最終走向產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)軌道，最大程度上從源頭減少排放量。
數(shù)字生態(tài)城與城市可持續(xù)發(fā)展的關系
城市可持續(xù)發(fā)展，從社會角度來看主要是追求經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的動態(tài)平衡；從資源角度看是城市資源的保護、開發(fā)、循環(huán)、修復及再利用的動態(tài)系統(tǒng)平衡；從環(huán)境保護角度看主要是強調(diào)利用生態(tài)規(guī)律和數(shù)字化技術手段來科學解決城市發(fā)展過程中的環(huán)境問題。城市可持續(xù)發(fā)展在《21世紀議程》中指出其主要著眼于居民生活質(zhì)量和城市生態(tài)質(zhì)量兩個方面，其核心是協(xié)調(diào)處理城市社會、經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境三者之間的關系，具體包括城市化速度與質(zhì)量、城市管理手段、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構和經(jīng)濟發(fā)展及城市基礎設施、城市功能、城市能源利用效率和資源產(chǎn)業(yè)率等。
1具有相關協(xié)調(diào)性數(shù)字生態(tài)城和城市可持續(xù)發(fā)展兩者有著共同的作用對象，那就是實體城市，但兩者之間也有著不同的概念和研究背景。城市可持續(xù)發(fā)展的核心問題是如何協(xié)調(diào)人口資源環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展之間的協(xié)調(diào)關系。而數(shù)字生態(tài)城指的是利用信息化手段和生態(tài)系統(tǒng)理念構建低排放、高循環(huán)、高智能的城市?？沙掷m(xù)發(fā)展思想必須始終貫穿整個數(shù)字生態(tài)城建設和發(fā)展過程之中，可以說兩者相互滲透、相互作用。
（1）數(shù)字生態(tài)城將是城市可持續(xù)發(fā)展的新興動力。
數(shù)字生態(tài)城建設體現(xiàn)了最先進的生產(chǎn)力和科技水平及最系統(tǒng)的思維，是城市可持續(xù)發(fā)展的未來發(fā)展方向和新興動力。數(shù)字生態(tài)城對城市可持續(xù)發(fā)展的積極推動主要在以下幾個方面：一是提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。通過對城市傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和產(chǎn)業(yè)信息化改造，提高生產(chǎn)效率和管理水平。二是創(chuàng)造城市經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。數(shù)字生態(tài)城作為高新技術集成應用的基礎平臺，其建設和發(fā)展過程本身會壯大高新技術產(chǎn)業(yè)，為城市經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造新的活力。三是提高城市管理水平。數(shù)字化的管理為城市綜合管理提供了便捷條件，對提升城市管理水平具有很好的推動作用。四是協(xié)調(diào)城市可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字生態(tài)城可以在頂層設計角度進行協(xié)調(diào)人口、資源和環(huán)境的關系，更加有利于解決城市可持續(xù)問題。數(shù)字生態(tài)城建設通過信息化和生態(tài)循環(huán)技術及產(chǎn)業(yè)共生理論改造城市傳統(tǒng)發(fā)展模式，優(yōu)化現(xiàn)有經(jīng)濟結(jié)構和產(chǎn)業(yè)結(jié)構，減少“三廢”排放，將改變城市環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展之間原有的矛盾性和不適應性，最終實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的相互平衡。
（2）城市可持續(xù)發(fā)展為數(shù)字生態(tài)城建設提供了基礎條件保證。
城市可持續(xù)發(fā)展為數(shù)字生態(tài)城建設提供最基礎的支持。首先，可持續(xù)發(fā)展的城市為數(shù)字城市建設提供人力資本和智力支持。其次，可持續(xù)發(fā)展城市的經(jīng)濟基礎為數(shù)字生態(tài)城建設提供了重要保障。最后，社會和諧，生態(tài)平衡、環(huán)境優(yōu)化、美化的城市為數(shù)字生態(tài)城健康運行提供了很好的環(huán)境基礎。
2具有偏好沖突性
數(shù)字生態(tài)城市的城市發(fā)展動力和社會的信息化轉(zhuǎn)型，引發(fā)短期產(chǎn)業(yè)發(fā)展沖突性。傳統(tǒng)城市各類社會組織和經(jīng)濟形態(tài)均為城市的建設和發(fā)展發(fā)揮過巨大的推動作用。但在進行數(shù)字生態(tài)城建設轉(zhuǎn)型中，這些組織和管理形式及產(chǎn)業(yè)形態(tài)可能已經(jīng)不能適應城市更高層次發(fā)展的需要。尤其是一些曾在城市發(fā)展中起過支撐作用的大型企業(yè)，可能由于不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)型而喪失競爭力。同時，由于數(shù)字生態(tài)城的經(jīng)濟將從規(guī)模經(jīng)濟向效率經(jīng)濟轉(zhuǎn)化，從勞動力密集型產(chǎn)業(yè)向科技密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，城市人口的顯形失業(yè)和隱形失業(yè)都會相對上升，部分產(chǎn)業(yè)甚至會出現(xiàn)嚴重的失業(yè)問題。目前我國大多數(shù)城市仍處于以工業(yè)化為主導的建設過程中，在這種背景下，進行數(shù)字生態(tài)城建設對這種沖擊就顯得尤為嚴重。
關鍵詞：EDA，頻率計，VHDL硬件描述語言，CPLD
1. 前言
EDA(Electronics Design Automation,電子設計自動化)技術是現(xiàn)代電子學的標志，是微電子設計領域的一場革命,而基于EDA技術的芯片設計正成為電子系統(tǒng)的主流。隨著微電子技術的迅猛發(fā)展，電子設計技術跨過了三個階段。①20世紀五十年代：小規(guī)模集成電路（SSI）和中規(guī)模集成電路（MSI）用來設計硬件系統(tǒng)；②七十年代：以微處理器為核心的軟件編程設計；③八十年代末至今：硬件系統(tǒng)集成設計，即系統(tǒng)芯片(SOC)和專用集成電路(ASIC)設計，是21世紀微電子技術發(fā)展的重點。
本文主要闡述了采用先進的EDA工具MAX+plusⅡ?qū)?0MHz自動頻率計進行設計的過程。論文參考。在此設計中我們采用現(xiàn)在國際流行的VHDL硬件描述語言對CPLD進行編程，并通過MAX+plusⅡ平臺對設計進行仿真驗證，最終完成設計的要求，用單片CPLD實現(xiàn)10MHz頻率計的功能。
2. 單片自動頻率計的設計
數(shù)字化、智能化、自動化和小型化是現(xiàn)代測量儀器的發(fā)展方向。論文參考。具有50多年發(fā)展歷史的頻率計是實驗室中常用的儀器之一，它已成為一種典型的數(shù)字化、智能化、自動化的測量儀器，并越來越趨于小型化。單片自動頻率計以單片可編程器件為載體，利用VHDL語言，實現(xiàn)10MHz以內(nèi)頻率的自動測量。該頻率計用可編程器件一片，10MHz晶體振蕩器一塊和4位七段LED顯示器。
2.1 自動頻率計的結(jié)構
隨著我國高等教育由“精英化”向“大眾化”的發(fā)展，不少師范院校增設了電子信息類專業(yè).在西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施下，為適應社會對應用型人才的需求，我院也增設了電子信息類本科專業(yè).我院地處祖國西部邊陲，經(jīng)濟和文化比較落后，信息相對閉塞，加之專業(yè)開辦較晚，所以專業(yè)基礎相對薄弱.近年來，在院系的努力下，我院電子信息專業(yè)的建設取得了一定的進展，但和專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格要求相比，還有一定差距.尤其在實踐教學體系和實踐教學內(nèi)容安排等方面，都與專業(yè)升為本科后的人才培養(yǎng)要求不太適應.主要表現(xiàn)在：電子信息科學與技術本科專業(yè)的實踐教學體系尚未完全建立；實驗課程體系不夠合理,實驗教學內(nèi)容和手段落后；實驗教師隊伍梯隊建設薄弱；實習基地建設相對滯后，除課堂教學外,課外缺乏提高學生專業(yè)能力的有效方法及手段，缺乏培養(yǎng)學生綜合開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的環(huán)境和條件；設計類教學環(huán)節(jié)、畢業(yè)設計（論文）環(huán)節(jié)還需進一步完善和規(guī)范；不夠重視培養(yǎng)學生的綜合設計能力和工程實踐能力，學生的專業(yè)綜合素質(zhì)和實踐能力得不到明顯提高[1].實踐教學環(huán)節(jié)在高等教育中是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，增強動手能力和創(chuàng)新能力的重要手段.如何盡快實現(xiàn)從專科到本科的順利接軌，提高實踐教學質(zhì)量，為下一次本科合格評估做準備，改革實踐教學尤為重要.
2實踐教學改革
2.1建立并完善科學的實踐教學體系[2]
建立科學合理的實踐教學體系,能充分利用實踐教學資源，培養(yǎng)學生的動手能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力，進一步提高實踐教學質(zhì)量.實踐教學包括實驗教學、課程設計、實習實訓、工程實踐、畢業(yè)設計（論文）等環(huán)節(jié).
2.1.1在實驗教學中，將實驗課程進行單獨設課，獨立考核，并將實驗課程劃分為基礎性實驗、綜合性性實驗、提高設計性實驗、應用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗五個模塊.不同模塊在教學內(nèi)容、方法等方面進行區(qū)別，保證實驗教學的課時，提高學生實驗學習的積極性和主動性，提高實驗教學質(zhì)量.
2.1.2將課程設計從實驗教學中分離出來.課程設計是在實驗教學的基礎上進行的，但又不同于實驗教學，學生要經(jīng)過查閱資料、設計并論證方案、制作作品等過程，許多任務都是在課外完成的.課程設計從實驗教學分離，單獨教學，有利于靈活安排實驗時間和實驗場地，充分利用實驗室資源，提高設備利用率.
2.1.3將實習實訓、工程實踐、畢業(yè)設計（論文）等環(huán)節(jié)與實驗教學要區(qū)分開來，單獨組織教學.我院地處祖國西部邊陲，實習基地建設相對滯后，必須加大校內(nèi)外實習基地建設力度，并將校內(nèi)外實習基地充分結(jié)合起來.學生可以先在校內(nèi)電子設計實驗室和電子制作實驗室進行初步實訓，然后在到校外實習基地進一步實習實訓、工程實踐.校外實習不能流于形式，要讓學生深入公司、工廠的研發(fā)及生產(chǎn)一線，了解電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)工藝流程，鍛煉學生的研發(fā)和生產(chǎn)操作能力.將畢業(yè)設計和實習實訓、工程實踐結(jié)合起來，使學生所學理論和實際結(jié)合起來，避免學生重理論輕實踐、紙上談兵，培養(yǎng)學生的科學研究能力和綜合開發(fā)能力.
2.2優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，改革實驗教學方法和手段
實驗教學內(nèi)容的改革，是實踐教學改革的關鍵所在.實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化，必須與專業(yè)教學體系、實踐教學體系相適應，按培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力的要求進行.
2.2.1改革傳統(tǒng)實驗教學模式
實驗教學是實踐教學的基礎，實驗教學改革按照“厚基礎、寬口徑、重能力、重創(chuàng)新”的原則進行.傳統(tǒng)實驗教學主要存在實驗教學內(nèi)容陳舊、實驗課程缺乏整體性和層次性、實驗教學模式單一、實驗項目和過程模塊化等弊端[3].針對傳統(tǒng)實驗教學的弊端，我們從以下幾個方面進行改革.
2.2.1.1修改實驗教學大綱，自編實驗教材
電子信息類專業(yè)發(fā)展速度快，知識更新周期短，因此為適應社會對人才的實踐能力和創(chuàng)新能力要求，要不斷修訂人才培養(yǎng)方案和實驗教學大綱.電子信息類專業(yè)實驗統(tǒng)編教材較少，就現(xiàn)有的統(tǒng)編實驗教材來看，其內(nèi)容往往滯后于新知識和新技術的應用.各學校使用的儀器設備生產(chǎn)廠家不一樣，也難于使用統(tǒng)編實驗教材.雖然儀器設備生產(chǎn)廠家配套了實驗指導書，但與實驗教材的要求相比，差距很大，不能直接當教材使用.因此，應該結(jié)合我們自己的實驗儀器設備和廠家配套的實驗指導書，編寫好與自己學生實際情況相符合的實驗教材，這是培養(yǎng)學生實踐能力的重要內(nèi)容.
2.2.1.2改革實驗教學內(nèi)容
目前，我們所開設實驗基本是驗證性實驗.雖然在每門專業(yè)課中都開設了一個綜合性（設計性）實驗，但基本是驗證性實驗的改版，并非是真正的綜合性（設計性）實驗.因此必須重新修改實驗內(nèi)容，真正增加綜合性實驗、提高設計性實驗、應用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗，重新劃分它們的比例.突出綜合性實驗、提高設計性實驗、應用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗的位置，增加工藝操作性實踐，培養(yǎng)學生的綜合設計能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力.針對驗證性實驗過程過于模塊化的缺點，適當增加分立元件實驗，培養(yǎng)學生的焊接能力和動手能力.我們驗證性實驗內(nèi)容有些呆板，應該修改部分實驗內(nèi)容，增加培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題能力方面的內(nèi)容.
2.2.1.3改革實驗教學方法和手段
現(xiàn)有的電子信息類專業(yè)實驗教學，基本上是填鴨式的教學方式,是理論教學的補充，只適用于驗證性實驗.上實驗課之前，學生按照實驗講義進行預習.上實驗課時，為了完成教學任務，教師按實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗內(nèi)容以及實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等進行講解，只要求學生按部就班地操作即可[4].最后，學生按照老師講的去操作并記錄數(shù)據(jù)，教師進行輔導，課后學生照抄實驗講義，完成實驗報告.這種傳統(tǒng)實驗教學模式，培養(yǎng)了學生的動手操作能力，但沒有考慮學生的個性差異，不能調(diào)動學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性，顯然與培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才和創(chuàng)新型人才的戰(zhàn)略目標不相適應.在實驗教學中，我們引入EDA技術.EDA技術在實驗教學中，特別是在綜合電子設計實驗教學中越來越發(fā)揮著重要作用[5].在上實驗課前，可以讓學生用EDA軟件先做仿真實驗.學生根據(jù)自己具體情況，可以反復進行多次仿真實驗.仿真驗證后，再讓學生到實驗室做實驗.這樣，學生做實驗的時候會更有針對性，更容易發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，實驗更容易進行，從而大大提高了實驗教學的效率.另外，利用EDA軟件及開發(fā)平臺，可以讓學生做自選型實驗和創(chuàng)新型實驗，有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力.對于綜合性實驗項目,我們要求學生自己制訂實驗方案并選擇儀器設備,獨立進行實驗并完成實驗報告；對于設計性實驗項目,我們要求學生自己進行需求分析和項目設計,自己進行仿真和實做實驗，獨立進行調(diào)試并完成實驗報告.
通過開放實驗室,充分利用課外時間，將仿真實驗和實做實驗相結(jié)合,有效地促進學生的自主學習和主動實踐.例如在電數(shù)字電路實驗教學中,學生按教師要求自主選擇實驗項目,在課外進行設計,在電子仿真實驗室進行仿真,在課外制作作品,在課內(nèi)調(diào)試并由實驗教師驗收,課外完成實驗報告.通過這樣的實驗過程,學生實驗的主動性、工程實踐能力、專業(yè)綜合素質(zhì)提高了.大多學生反映實驗難度大,但收獲大，實驗興趣也得到相應提高[6].這種實驗比驗證性實驗要花費更多的時間，根據(jù)我院學生實際情況，每門實驗課程只安排1-2個此類實驗，學生就會獲益很多.在教學手段上，積極采用現(xiàn)代化教學手段，開展CAI軟件多媒體教學、仿真實驗教學，建立虛擬實驗室進行虛擬實驗，充分發(fā)揮校園網(wǎng)優(yōu)勢，開辟網(wǎng)絡實驗教學平臺.
2.2.2加大實驗室開放力度
開放實驗室，是保證學生自主實驗的重要措施.它使學生在把握整體實驗時間的前提下，可以有充分的自由支配自己的實驗進程.目前，雖然我們開放了實驗室，但開放時間、開放范圍很有限.今后應該在實驗內(nèi)容、實驗時間等方面全方位開放實驗室，實行開放式教學，打破時間、空間的限制.我院是民漢合校，民族學生多，他們相對專業(yè)基礎較弱.大力開放實驗室，可以使民族學生充分利用課余時間進一步提高實驗能力，彌補課內(nèi)學習的不足.實施實驗室開放教學，允許學生根據(jù)自己的實際情況，在規(guī)定的實驗時間內(nèi)彈性地選擇不同的實驗內(nèi)容.實驗室開放后，可以給學生提供進行創(chuàng)新實驗的環(huán)境，可以使學生真正成為學習的主體，身臨其境，感受實驗的樂趣.
2.2.3加強實驗教師隊伍建設
實驗教學需要有一支業(yè)務能力過硬、結(jié)構合理的專職實驗教師和實驗技術人員.由于實驗教學的從屬地位,實驗技術人員一直被看為教學輔助人員,這在一定程度上影響了實驗技術人員的工作積極性,導致實驗人員梯隊不合理,隊伍不穩(wěn)定,直接影響了實驗教學的質(zhì)量.要提高實驗教學質(zhì)量,應該重視實驗教師隊伍建設,對實驗指導教師提出更高的要求，他們要有很強的責任心和事業(yè)心,要不斷學習提高業(yè)務能力和科研能力.實驗指導教師除給學生授業(yè)與解惑上,更重要的是要培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.目前，我院實驗課基本由理論課教師兼任，需要引進學歷高且實驗技術過硬的人員,形成一支結(jié)構合理、實驗技術高的實驗教學梯隊，培養(yǎng)和穩(wěn)定實驗教學師資隊伍.
2.3加強工程實踐，提高學生綜合素質(zhì)
電子信息學科發(fā)展迅速，實踐性很強，因此必須加強工程實踐,培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新精神,提高學生綜合素質(zhì).工程實踐由課程設計、實習實訓、畢業(yè)設計（論文）組成.電子信息科學與技術專業(yè)升為本科后，我們成立了電子設計實驗室和電子制作實驗室，開設了課程設計.但給學生的課程設計任務缺乏靈活性、綜合性.針對專業(yè)特點,課程設計任務要增加靈活性，指導教師不再編制統(tǒng)一題目，只提出課程設計總體要求和預期效果，讓學生結(jié)合自己的興趣自擬題目，教師進行審核和指導，提倡設計方案的多樣性，這樣可以充分調(diào)動學生的積極性，使學生有較大的創(chuàng)造空間.對于實訓，我們以電子設計實驗室和電子制作實驗室為工程訓練基地,讓學生進行兩周左右的工程訓練，讓學生練習焊接、電路版的設計與制作等電子產(chǎn)品制作工藝.通過收音機、報警器等電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試,對學生進行必要的職業(yè)技能培訓.畢業(yè)實習(生產(chǎn)實習)是工程實踐的重要環(huán)節(jié).由于我院地處祖國西部邊陲，校外實習基地建設相對滯后.目前，我們雖然建立了8個校外實習基地，但大部分是應用型實習單位，研發(fā)型、生產(chǎn)型單位很少.我們應該加強與內(nèi)地的聯(lián)系，爭取在研發(fā)型、生產(chǎn)型單位多建立實習基地.我們制定了較為完善的實習制度，采用集中實習和分散實習相結(jié)合的方式，鼓勵學生到研發(fā)型、生產(chǎn)型單位實習，取得了較好的實習效果.畢業(yè)設計（論文）是常重要的實踐教學環(huán)節(jié)，它檢驗學生對專業(yè)理論和專業(yè)技能的掌握情況，培養(yǎng)學生的綜合開發(fā)能力、科學研究能力和創(chuàng)新能力.以前，我們的畢業(yè)設計題目基本是教師出題，學生選題，理論性題目多，實際制作性題目少，造成學生紙上談兵多，實際設計制作少，工程實踐能力得不到進一步提高.為此，我們對畢業(yè)設計（論文）進行了積極的探索（.1）學生從實習單位或即將分配去的工作單位選題，選題要結(jié)合專業(yè)和單位實際需要，體現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合.學生到單位完成畢業(yè)設計（論文）,參加實際項目研究與開發(fā),單位工程師與學校教師共同指導,回校進行設計（論文）答辯（.2）教師從自己的科研課題或技術開發(fā)中選出題目,指導學生獨立完成.有利于激勵學生的獨創(chuàng)精神，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.(3)結(jié)合實習實訓內(nèi)容，學生自主設計題目,教師修改審定，指導學生獨立完成畢業(yè)設計（論文）.這樣調(diào)動了學生學習的積極性和創(chuàng)造性，使學生的知識和能力得到升華,創(chuàng)新能力得到提高，畢業(yè)論文設計（論文）質(zhì)量逐步提高.
2.4以電子大賽為契機，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革[7].競賽的特點是與高等學校相關專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設工作.為了提高實踐教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力，我們積極組織學生參加全國大學生電子設計競賽，狠抓電子競賽,促進教學改革，尤其是實踐教學改革.對于參加全國大學生電子設計競賽，在電子信息專業(yè)為?？茣r，我們就做了積極準備.一方面，建立了電子信息科學與技術專業(yè)各教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量標準，并嚴格執(zhí)行.另一方面，本著“厚基礎、強能力、高素質(zhì)”的原則，制定了不間斷的《電子信息科學與技術專業(yè)學生實踐技能訓練方案》，從大一開始，逐項培養(yǎng)學生電子信息科學與技術專業(yè)的基本技能，確保了人才培養(yǎng)的質(zhì)量.同時，第二課堂科技創(chuàng)新實踐活動成效顯著.一是成立了電子設計創(chuàng)新協(xié)會，在教師的指導下，定期開展活動；二是成立了家電維修興趣小組，舉辦“電子協(xié)會志愿者學雷鋒，家電義務維修”活動，利用節(jié)假日走入社會，為喀什群眾維修電器，為喀什的企事業(yè)單位、公司維修儀器設備，既鍛煉了學生的專業(yè)實踐能力，也受到了喀什各族群眾和有關單位的一致好評.
專業(yè)升為本科后，我院高度重視電子設計競賽，成立了競賽領導小組,精心組織,集中領導,統(tǒng)一安排.精選了多位理論基礎扎實、實踐經(jīng)驗豐富、專業(yè)面廣的教師組成指導和培訓隊伍,精心制訂培訓計劃和競賽方案.我們提供了培訓和競賽實驗場地、實驗儀器設備和元器件材料,為競賽的成功提供了可靠的保證.大賽開始半年前，我們在學生中進行了廣泛深入的動員，組織學生進行為期三個月初訓,主要是基本知識、基本技能的訓練.在此基礎上選拔出30人左右進行為期二個月的第二期集訓，主要進行單片機開發(fā)應用、FP-GA開發(fā)應用、嵌入式開發(fā)應用、電子系統(tǒng)集成與設計的培訓.最后經(jīng)過考試和考核從中選出20人左右進行為期一個月的第三期強化訓練，進行實戰(zhàn)模擬.培訓結(jié)束后,組織4個隊(12人)參加全國大學生電子設計競賽.我們的宗旨是：“重在參與”，“勇于競爭”，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力、動手能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神，鼓勵廣大學生積極參加課外科技活動.2009年9月與2011年9月，我們兩次組隊參加全國大學生電子設計競賽，獲得自治區(qū)二等獎、三等獎各二項的成績.以后除參加全國大學生電子設計競賽外，我們還要組織學生參加學院電子設計大賽、全國大學生嵌入式設計大賽、“畢昇杯”全國電子創(chuàng)新設計大賽，進一步提高學生的創(chuàng)新能力.
關鍵詞：電子設計大賽；課程體系；教學內(nèi)容；創(chuàng)新能力
作者簡介：李穩(wěn)國（1977-），男，湖南新邵人，湖南城市學院通信與電子工程學院，講師；崔治（1982-），男，湖南益陽人，湖南城市學院通信與電子工程學院，講師。（湖南益陽413000）
基金項目：本文系湖南城市學院教學改革研究項目（湘城院發(fā)[2011]46號13）、湖南省普通高等學校教學改革研究項目（湘教通[2009]321號305）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）08-0115-02
面對科學技術的迅猛發(fā)展，擺在每一位教育工作者面前的任務不僅是傳授系統(tǒng)的知識，另一個更為深遠的任務是要培養(yǎng)學生能適應今后就業(yè)所需要的各種能力，包括閱讀自學能力、探索發(fā)現(xiàn)能力、實際操作能力、邏輯推理能力、獨立工作能力和創(chuàng)新開拓能力。[1-5]由國家教委高教司倡導并組織的全國大學生電子設計競賽從1994年的首屆試點到2010年已經(jīng)成功地舉辦了9屆。[2-3]大學生電子設計大賽是高校高層次學科競賽之一，它對培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力有著十分重要的作用。但從每年參賽的情況來看，學生在比賽當中出現(xiàn)了諸多問題，針對出現(xiàn)的種種問題，如何對學生進行專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是在高校當中日益突出并亟待解決的問題。[3-6]
本文以本校往屆電子設計大賽和研究性創(chuàng)新性項目的實際數(shù)據(jù)和情況為基礎，通過大學生電子設計大賽的組織培訓和對大學生研究性創(chuàng)新性項目指導的實踐經(jīng)驗，探討如何通過大學生設計大賽這種新的思路來培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新能力。
一、大學生電子設計大賽的組織與策略
依托大學生電子設計大賽系統(tǒng)地培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，培訓學生的創(chuàng)新能力，需要對大學生電子設計大賽進行系統(tǒng)的組織。
首先，成立大學生電子設計與制作興趣小組。成立大學生電子設計與制作興趣小組有三個最主要的目的，一是提高大學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力的興趣；二是為大學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力提供基礎的平臺；三是為將來大學生電子設計大賽提供必要的人才儲備。
其次是選拔大學生電子設計大賽的參與人員。選拔大學生電子設計大賽的參與人員可以在大學生電子設計與制作興趣小組基礎上，以校級或是電子信息等相關專業(yè)所在的院系為單位，舉辦比較基礎的電子設計與制作大賽，從中選出成績優(yōu)異或動手能力較強的學生作為參加電子設計大賽的人員。在選拔過程中，可以采取動態(tài)的方式：一方面，對成功入選者中積極性高、動手能力強的學生予以保留，不理想的勸其退出團隊；另一方面，從大學生電子設計與制作興趣小組中選出冒尖的學生重新入選電子設計大賽團隊。然后是為大學生電子設計大賽的參與人員提供足夠的軟硬件平臺，為其提供系統(tǒng)的全面培訓。
其后，引導與指導學生開展創(chuàng)新性與研究性項目的設計與研究。這里也可以從兩個方面開展，一是積極支持與指導學生申報大學生研究性學習和創(chuàng)新性項目，以項目為依托著重培養(yǎng)學生的實踐動手能力與創(chuàng)新意識。二是以社會實踐需求為依托，開展創(chuàng)新性產(chǎn)品的開發(fā)和專利的申報。
二、電子設計競賽對課程體系與教學內(nèi)容改革的促進作用
從前幾屆電子設計競賽的試題來看，可以歸納成5類，即電源類、信號源類、無線電類、簡易無線電遙控系統(tǒng)儀器類、數(shù)據(jù)采集與控制類。所涉及的電子信息類專業(yè)的課程有：低頻電路、高頻電路、數(shù)字電路、微機原理、單片機、FPGA和嵌入式等。[2]課程體系和教學內(nèi)容的改革思路也應反映這些特點，使學生的知識和能力達到電子設計競賽的水平。為此，我們在課程體系、教學內(nèi)容的改革方面進行了一些實踐。
1.以電子信息學科為依托，進行機構調(diào)整與課程的整合與優(yōu)化
將電子信息工程教研室、電子科學與技術教研室、通信工程以及電子信息實驗室等合并，成立電子教學基地。基地開出的課程有：電子技術、低頻、高頻、脈沖數(shù)字電路、微機原理、單片機、嵌入式原理等。
2.建立四個層次的實驗教學模式
基礎實驗：教學內(nèi)容為基本電子器件的應用性實驗。電路由學生自行安裝與測試，目的是加深學生對電子技術基本理論的理解，提高學生對基礎實驗的興趣。
設計性實驗：教學內(nèi)容為低頻、高頻、數(shù)字電路中各單元電路的設計及小系統(tǒng)設計。采用積木式、模塊化結(jié)構，將設計的單元電路組合成小系統(tǒng)電路，完成應用電路系統(tǒng)的設計。目的是培養(yǎng)學生進行低頻、高頻、數(shù)字電路中各種電子電路設計、裝調(diào)與測試的能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力與書寫設計性實驗報告的能力。
綜合設計性實驗：教學內(nèi)容包括電子信息類專業(yè)的信號檢測、控制、傳輸與處理等應用性較強的綜合設計性實驗。目的是培養(yǎng)學生進行低頻、高頻和數(shù)字電路綜合設計、裝調(diào)與測試的能力，強調(diào)各種設計方案的實現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮，鼓勵創(chuàng)新與突破。要求書寫綜合性實驗報告。
設計研究性實驗：教學內(nèi)容包括與電子信息學科相關的科研課題或?qū)W生自擬的課題（向?qū)W校申請的創(chuàng)新設計基金課題）；要求學生自擬設計方案并自行設計電路，應用新技術、新器件；培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力及科學研究能力與新技術、新器件應用的能力；要求學生發(fā)表研究論文。[2]
三、大學生電子設計大賽對創(chuàng)新能力的提高及成功案例
1.大學生電子設計大賽為創(chuàng)新能力提供了必要的基礎
大學生電子設計大賽的培訓提高了學生元器件的識別、電子焊接這些基本技能，提高了學生對電子產(chǎn)品的設計軟硬件使用能力。這些實踐經(jīng)驗和技能是創(chuàng)新能力的必要基礎。[7]
2.大學生電子設計大賽提高了實踐操作能力
電子設計大賽既不是單純的理論設計競賽，也不僅僅是實驗競賽，而是一個需要參賽選手綜合幾方面的能力來設計、制作完成、有特定功能的電路競賽。它既強調(diào)理論設計更強調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)。它考查了學生綜合運用基礎知識的能力，更注重考查學生的實踐動手能力。電子設計大賽的競賽題目一般都是模擬現(xiàn)實社會電子技術應用領域中的許多實際問題，具有很強的現(xiàn)實性、針對性和應用性。
3.重視學生個性發(fā)展，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力
現(xiàn)代社會知識的更新日新月異，高新技術的發(fā)展突飛猛進。任何一個個人都不可能擁有足夠的知識、時間和精力去完成一項復雜的系統(tǒng)性工作。[3]大學生電子設計大賽要求在較短的時間內(nèi)完成產(chǎn)品的設計、制作、調(diào)試，這要求學生之間有明確的分工與合作，一個從事硬件的設計，一個從事軟件的設計，一個要制作PCB版與文檔的整理。這樣學生的團隊分工與協(xié)作能力自然得以提高，學生個性得到了充分的發(fā)展。
4.成功案例
湖南城市學院2008級學生參與2011年大學生電子設計與制作興趣小組的人數(shù)為85人，從中動態(tài)選拔參與大學生電子設計大賽訓練的人數(shù)為30人，最終定下21人組成7個隊伍參加全國大學生電子設計大賽。最終7支隊伍有2支隊伍獲得2011年全國大學生大賽全國二等獎，1支隊伍獲得2011年全國大學生大賽湖南賽區(qū)三等獎，4支隊伍獲得2011年全國大學生大賽湖南賽區(qū)優(yōu)勝獎。
除此之外，參加大學生電子設計培訓的學生參加第九屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大課外學術科技作品競賽并獲得科技發(fā)明制作B類三等獎1項，主持湖南城市學院大學生科技創(chuàng)新項目4項、大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗校級項目3項、大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗省級項目1項。大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗省級項目做出了具體的產(chǎn)品并順利結(jié)題，達到了同類產(chǎn)品的先進水平，撰寫的論文被科技核心刊物錄用，該項目成功結(jié)題為省級優(yōu)秀。[8]
從2008級參加大學生電子設計大賽的學生的就業(yè)情況來看，提前簽約的學生達45%，且簽約單位好。這說明參加大學生電子設計大賽的訓練能提高學生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。同時也表明經(jīng)過大學生電子設計大賽的鍛練，學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力得到了明顯的提高。
四、改進與思考
1.建立現(xiàn)代電子創(chuàng)新設計實驗室
為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力，給優(yōu)秀學生提供良好的學習與研究的環(huán)境，展現(xiàn)新思維、新設計的舞臺，我們建立了現(xiàn)代電子創(chuàng)新設計實驗室，下學期可以正式投入使用。實驗室的設備先進，配置比較齊全：提供各種單片機開發(fā)系統(tǒng)、嵌入式和FPGA開發(fā)版、萬用表、數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀以及電源。創(chuàng)新設計實驗室面向提高班學生、興趣小組、參加電子設計競賽學生等優(yōu)秀本科生和研究生開放。
2.因材施教，鼓勵創(chuàng)新
在電子技術、單片機、嵌入式等實踐教學環(huán)節(jié)中對有創(chuàng)新設計思想、能力較強的優(yōu)秀學生可以免做普通實驗的內(nèi)容，安排難度較大的實驗課題或?qū)W生自定課題，要求他們自擬設計方案，實驗室提供所需的特殊器件。對實驗課題完成較好的學生可以免考，并給予較好的成績。
3.以省級和校級研究性與創(chuàng)新性項目為依托提高學生的創(chuàng)新能力
湖南城市學院的領導十分重視和鼓勵學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，設立了校創(chuàng)新項目，提供一些必要的資金資助。省級或校級項目能夠讓學生切切實實地參與到項目中來，這些既能提高了學生分析問題和解決問題的能力，也提高了學生的創(chuàng)新能力。項目的結(jié)題還給學生必要的壓力與動力，從而既快又好地提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
五、結(jié)論
綜上所述，全國電子設計競賽對推動湖南城市學院的教學改革起到了促進作用。在廣泛吸引學生參加、發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀人才方面起到了獨特作用。通過電子設計競賽，將有一批優(yōu)秀人才脫穎而出，學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力得到了明顯提高，并能取得不錯的成績。當然，獲獎不是最終目的，深入持久地進行教學改革，培養(yǎng)學生的實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性的人才，全方位調(diào)動學生學習的積極性，吸引更多的學生參加，這才是參加全國電子設計競賽的最終目的。
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