時間：2022-02-09 18:54:35
導語：在數字電路論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
1.1明確任務
再設計電路時，首先要明確電路需要的功能，制定詳細的任務書，確定需要的單元電路，星系擬定電路的性能指標，再通過計算電壓需要放大的倍數、電路中輸入輸出電阻的大小，繪制執行流程圖，通過設計，將電路所需的成本降到最低，提高每個單元電路、參數的精度，在提高設計電路的可靠性、穩定性的前提下，盡量簡化設計電路。
1.2參數計算
計算參數是設計電路必須要進行得步驟，通過計算，來保證電路中各個單元電路的功能指標需要達到的要求，計算參數需要電子技術的相關知識，單元電路的設計需要強大的理論知識的支撐，才能做到爐火純青。例如，在計算如下放大電路的時候，我們需要計算每個電阻的阻值、以及放大倍數，同一個電路，可能有很多數據，所以要正確的選擇數據，注意方法。
1.3繪制電路圖
電路設計時，需要將單元電路與整機電路相連，設計完整的具有一定功能的電路圖，在連接時，需要注意單元電路間連接的簡化，以及最重要的是，電路的電氣連接，是否能夠導通，實現預定功能。例如，設計單元電路間的級聯時，各單元電路設計完成時，還要考慮這些，意在減少浪費，還要注意輸入信號、輸出信號、控制信號間的關系，同時還要注意一些事項：首先，注意電路圖的可讀性。繪圖時，盡量將主電路圖繪制在一張圖紙上，其中較為獨立的部分單元電路、以及次要部分可以繪制在另一張圖上，但是一定要注意圖之間的電氣端口的連接，是否對應，各圖紙間的輸入輸出端口都要提前做好標記。其次，注意信號流向以圖形符號。信號的流向，一般從輸入端、信號源開始，從左至右、從上到下，按信號的流向依次連接單元電路。而且，圖中要加上適當的說明，如符號的標注、阻值等。最后，注意連接線畫法。電路圖中，各元件間的連接應為直線，且盡量減少交叉線，連接線的分布應為水平或者垂直，除非應對特殊情況，否則不要化斜線，如圖中不可避免的出現交叉，要將連接點用原點表示。
2幾種典型單元電路的設計方法
電子電路設計中，單元電路一定要設計合理，否則將會影響整個電路的聯通，所以，電氣工程師在設計電路時，應該更謹慎的致力于單元電路的設計。
2.1對于線性集成運放組成的穩壓電源的設計
穩壓電源的設計，一般先讓輸入電壓通過電壓變壓器，然后進行整流，然后經過濾波電路，成為穩壓電路。設計單元電路時，串聯反饋式穩壓電路可分為幾個部分，調整部分、取樣部分、比較放大電路、基準電壓電路等。這樣的設計能夠使單元電路具有保護過流、短路電流。
2.2單元電路之間的級聯設計
單元電路設計完成之后，還要考慮單元電路間的級聯問題。例如，電氣特性的相互匹配、信號耦合方式、時序配合、相互干擾等。其中信號耦合方式，還包括：直接耦合、間接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光耦合。時序配合的問題，相對比較復雜，需要對每個單元電路的信號進行詳細的分析，來確定電路時序。
2.3對于運算放大器電路的設計
運算放大電路在電路設計中十分常用，它能夠與反饋網絡連接，組成具有特定功能的電路模塊，是具有很高放大倍數的單元電路。運放電路的設計，可以通過元器件的組合，也可以通過具有相應功能的芯片構成，設計時對各種參數都要整體權衡，不能盲目的追求某個指標的先進。其中，要引起重視的是，應在消震引腳間接入適當的電容消振盡量避免兩級以上的放大級相連。
3結束語
摘要：超高壓輸電絕緣子可靠性評價
線路絕緣子性能的優劣直接影響到輸電線路，非凡是超高壓(EHV)輸電線路運行的可靠性和經濟性。因此，如何評價EHV輸電絕緣子的可靠性，已成為電力部門和絕緣子制造部門尤為關注的新問題。
在架空輸電線路上現在使用的有三種材料絕緣子——瓷絕緣子、玻璃絕緣子和有機復合絕緣子。我國目前的生產目前狀況是以生產和使用瓷絕緣子為主，玻璃絕緣子國內生產能力只占國內絕緣子總需求量的20%；我國復合絕緣子的研制起步較晚，由于近年來國內外在此技術上的進展較快，生產和使用量已呈上升態勢。
1對絕緣子可靠性評價的五項準則
運行的可靠性是決定絕緣子生命力的關鍵。最好的評價應是大量絕緣子在輸電線路上長期運行的統計結果和可靠性試驗所反映出來的性能水平。因此，評價絕緣子應遵循下述準則摘要：
(1)壽命周期
產品在標準規定的使用條件下，能夠保持其性能不低于出廠標準的最低使用年限為“壽命周期”。此項指標不僅反映絕緣子的平安使用期，也能反映輸電線路投資的經濟性。我國曾先后多次對運行5～30年的玻璃和瓷絕緣子進行機電性能跟蹤對比試驗。結果表明摘要:玻璃絕緣子的使用壽命取決于金屬附件，瓷絕緣子的使用壽命取決于絕緣件［1］。玻璃絕緣子的壽命周期可達40年，而瓷絕緣子除全面采用國外先進制造技術后有可能較大幅度地延長其壽命周期外，其平均壽命周期僅為15～25年；復合絕緣子經歷了“三代”的發展，但從迄今世界范圍內的試驗及運行結果分析來看，其平均壽命周期只有7年［2］。
(2)失效率
運行中年失效絕緣子件數和運行絕緣子總件數之比稱為年失效率。對于國產玻璃絕緣子,其壽命周期內平均失效率為(1～4)×10－4/a［1］，對于國產瓷絕緣子的失效率，除個別合資企業產品將有可能降低外，比玻璃絕緣子約高1～2個數量級；對于復合絕緣子，由于壽命周期不能猜測、復合材料配方和制造工藝還不能完全定型，其失效率很難猜測。
(3)失效檢出率
絕緣子失效后能否檢測出來的檢出率對線路平安運行的影響是比失效率本身更為重要的因素。檢出率取決于絕緣子失效的表現形式和失效的原因。玻璃絕緣子失效的表現形式是“自動破碎”和“零值自破”［1］。“自破”不是老化，而是玻璃絕緣子失效的唯一表現形式，所以只需憑借目測就可方便地檢測出失效的絕緣子，其失效檢出率可達百分之百；瓷絕緣子失效的表現形式為頭部隱蔽“零值”或“低值”，復合絕緣子失效的主要表現形式為傘裙蝕損以及隱蔽的復合“界面擊穿”。此外，瓷和復合絕緣子失效的原因是材料的老化，而老化程度是時間的函數。老化是隱蔽的，因此給檢測帶來極大的困難，造成檢出率極低；對于復合絕緣子，實際上根本無法檢測。
(4)事故率
年掉線次數和運行絕緣子件數之比稱為年事故率。絕緣子掉串是架空輸電線路最為嚴重的事故之一。對于EHV輸電，若造成大面積、長時間停電，后果則不堪設想。
國產玻璃絕緣子30年來的運行經驗證實摘要:在220～500kV的輸電線路上，從來沒有因為玻璃絕緣子失效而發生過掉線事故［1］，而國產瓷絕緣子掉線事故率則高達2×10－5。前蘇聯的探究指出，即使失效率相同，瓷絕緣子較玻璃絕緣子的事故率也至少高一個數量級［3］。由于復合絕緣子為長棒式，掉線事故一般很少發生，但導致內絕緣擊穿、芯棒斷裂和強度下降的因素始終存在，一旦失效，事故概率會高于由多個元件組成的絕緣子串。
(5)可靠性試驗
為對絕緣子進行可靠性評價，國內外曾對玻璃絕緣子和瓷絕緣子作過各種方式的加速壽命試驗和強制老化試驗。如摘要:陡波試驗、熱機試驗、耐電弧強度試驗、1500萬次低頻(18.5Hz)和200萬次高頻(185～200Hz)振動疲憊試驗及內水壓試驗，都從不同角度得出結論摘要:和玻璃絕緣子相反，絕大多數瓷絕緣子都不能通過這些試驗［1］。對于復合絕緣子，可靠性試驗則還是一個有待于繼續探索的課題。
2影響絕緣子可靠性的三大因素
(1)材料是基礎
玻璃和瓷均屬鋁硅酸鹽，瓷是三相(結晶相、玻璃相和氣相)共存的不均質體，而玻璃是液態和玻璃態互為可逆的均質體。“均質性”是影響絕緣材料介電強度的重要因素。脆性材料的機械強度和熱穩定性，不完全取決于材料力學性質，而極大程度上取決于材料內部的缺陷和表面狀態。這就是鋼化玻璃較之退火玻璃和瓷，上釉的瓷較不上釉的瓷強度高得多的原因。此外，玻璃的“熱鋼化”技術，賦予玻璃表層一個高達100～250MPa的永久預應力。這就是“鋼化玻璃”強度鋼鐵化，熱穩定性高，較瓷不易老化和壽命長的道理。對于復合絕緣子的難點是解決有機材料在戶外條件下的老化、芯棒的脆斷和蠕變。可見，鋼化玻璃既較瓷有高得多的機械、絕緣強度，又較有機材料具有優良的抗老化性能，為絕緣子的可靠運行奠定了良好的基礎。
(2)產品結構和耐污性能是關鍵
玻璃絕緣子采用圓柱頭結構，承力組件受力均勻。較之國內傳統瓷絕緣子數十年一貫制的圓錐頭結構，具有尺寸小、重量輕、強度高和電性能優良的特征。由于玻璃的線膨脹系數較瓷大得多，外型尺寸較復合絕緣材料小得多，且和金屬附件和水泥易連接，因而受力組件材質匹配良好。在各種氣候條件下，不會象瓷絕緣子和復合絕緣子那樣輕易產生危險應力而導致老化。且復合絕緣子很難解決復合界面的結構質量。
但復合絕緣子具有優良的耐污性能，而且通常無需清掃。這就極大地減少了線路維護費用。就此而論，復合絕緣子發展前景廣闊。玻璃的介電常數較大，因而單只玻璃絕緣子的干閃絡電壓比瓷絕緣子的低，但有較大的主電容來改善表面的電壓分布，使之和瓷絕緣子串的閃絡電壓相當。加之玻璃絕緣子泄漏比距大，表面產生的凝聚物少，反抗由污穢引起的熱應力的能力強，因而不易因閃絡而出現事故。華東電網十年來的污閃實踐一再證實，玻璃絕緣子的耐污性能優于瓷絕緣子。
(3)制造水平是保證
在國外，優質產品的生產均已形成相當經濟規模、且具有工藝先進的高自動化生產線。因而，整個西歐和前蘇聯，玻璃絕緣子的市場占有率高達90%以上；整個北美復合絕緣子使用量為世界之最，占本地絕緣子市場總量的25%～30%［2］；在日本，瓷絕緣子則一統天下。在我國，所幸的是國產玻璃絕緣子通過技術引進和自己開發，已具備了上述生產條件。對于瓷和復合絕緣子，除個別合資企業外，上述制造水平在我國尚未達到。可見，選用何種產品還取決于產品的制造水平和對產品性能及使用環境的全面了解。
3結束語
(1)絕緣子的壽命周期、失效率、失效檢出率、事故率和可靠性試驗，應成為綜合評價EHV絕緣子可靠性的五項準則。
(2)擴大使用國產玻璃絕緣子在當前有著較大優勢。作為玻璃絕緣子制造者應精益求精，有效降低絕緣子運行頭幾年的失效率。
(3)復合絕緣子有著較為廣闊的發展前景，應集中力量開發研制，以求在延緩材料老化和猜測壽命周期上取得突破。
(4)具有悠久生產歷史的國產瓷絕緣子，應加大技術改造力度，在材料配方、產品結構和制造水平上取得更大的進展。
參考文獻
[1閔定夫.鋼化玻璃絕緣子的特性及其可靠性.中國科學技術文庫，重慶摘要：科學技術文獻出版社,1997
王素芹 程連生 衡水職業技術學院 053000
本論文為衡水職業技術學院2013 年度院級重點課題“數字電路實驗系統的研制”研究成果，課題編號131207
【文章摘要】
由于現有數字電路實驗設備不能滿足教學需要，購買實驗設備存在連接不可靠，出現問題難以修復等問題，自行研究制作功能齊全，性能優越的數字電路實驗系統，克服長期以來難以解決的實驗教學難題。
【關鍵詞】
數字電路；實驗系統；多功能；研制
目前我院數字電路實驗狀況：
我院數字電路實驗是在電工電子實驗室和虛擬仿真實驗室進行的，在虛擬仿真實驗室主要的借助虛擬電子工作臺進行仿真實驗，利用軟件做仿真實驗主要優點是節省元器件，降低實驗成本，主要缺點是比較抽象，學生看不到實物，離具體的工程實踐相差甚遠，對于提高學生的動手能力效果欠佳。鑒于此，我們還抽出較多的課時在電工電子實驗室進行實際元器件的電路搭接實驗，但是由于電工電子實驗臺比較少，只能是幾個人一組進行實驗，這樣就會造成有的學生偷懶的現象。而且由于實驗臺上的電路板是塑料板，下面是由銅片進行連接的，學生做實驗時反復的插線拔線就會造成銅片脫落，實驗板上的插孔也容易松動，只要有一個接觸點接觸不好的話，就會對整個實驗結果造成影響。所以我們要研制自己的數字電路實驗系統，以滿足我院數字電路實驗教學的需要。
1 技術路線
采用理論分析、試驗研究、設計制作的方法, 實現將分立實驗集中到一個實驗箱系統板, 使之既能完成基礎驗證型實驗, 又為綜合設計型實驗提供實驗平臺. 研制多功能數字電路實驗板的技術路線可用圖1 表示:
2 技術指標
（1）直流電源輸入電壓：+5 V、±15V
（2）電路面板材料：玻纖。尺寸：長= 430mm ，寬= 310mm ，厚= 2 mm
3 數字電路實驗系統板結構
電路面板結構如圖2 所示。
4 數字電路實驗系統板各部分功能
4.1 直流電源接線區：3 組獨立直流穩壓電源： +5V、GND、+15V、GND、－ 15V、GND。均采用了集成三端穩壓器進行穩壓。電源除了給實驗電路供電外， 還要作為本實驗系統內各個部分的工作電源，因此選用金屬封裝，較易散熱的LM7805，7812、7912 則采用了廉價的塑封型三端穩壓器，這三種集成穩壓器內部均設有可靠的短路、超溫、限流等完善的保護措施。用于將外部直流電壓引入到實驗箱，外部直流電壓通過電源保護二極管到達各個單元電路及面板中多個紅色+5V 電壓輸出插孔，因此紅色+5V 電壓輸出插孔中的電壓通常比外部直流電壓低0.3V 左右。
此外，實驗板帶有短路報警和過壓報警功能。當電源開關處于“關”狀態時，紅色+5V 電壓輸出插孔仍有低電壓輸出（短路報警電路的需要），如果接線過程中導致+5V 和GND 出現短路，則開始聲、光報警，當電源開關處于“開”狀態時，短路報警失效；當電源開關處于“開”狀態時，如果外部直流電壓超過6.5V，則開始聲、光報警。
4.2 數碼管數字顯示：2 個七段數碼管，引腳全部引出，可采用共陰極或共陽極數碼管；另有2 個BCD 碼輸入七段數碼管（安裝了顯示譯碼器CD4511）。為了更換方便，均采用了IC 插座。
4.3 TTL 邏輯電平顯示：對輸出電平的高、低進行顯示。輸出電平為高時，紅色發光二極管亮；輸出電平為低時，綠色發光二極管亮。
4.4 TTL 邏輯電平輸出：提供12 組TTL 邏輯電平輸出，采用撥碼開關控制， 撥上輸出為高電平，撥下輸出為低電平。
邏輯電平開關部分 選用優質的單刀雙擲開關，向實驗電路提供“0、1”電平信號，若八位開關不夠用，可由DIP 封裝的雙列直插式微型多路開關在多孔實驗插座扳上進行擴充。
4.5 單次脈沖、簡單連續脈沖輸出：脈沖輸出均為TTL 邏輯電平。單次脈沖分為正、負兩種單脈沖輸出，采用白色按鈕控制，發光二極管指示；簡單連續脈沖分別為2Hz、8Hz、128Hz 和1024Hz ，發光二極管指示。
單次脈沖電路如圖3 所示：
4.6 集成電路插座：采用標準緊鎖插座，28 腳1 個、20 腳1 個、16 腳6 個、14 腳2 個，可插8 到28 腳的各種IC。各IC 插座的所有引腳（包括電源和地引腳） 全部引出，各IC 插座旁均有+5V、GND 插座為集成電路供電。
4.7 精密多圈可調電位器4 個：分別為1K、10K、47K、100K，采取三個插孔輸出。
4.8 直流供電的四相步進電機、蜂鳴器、揚聲器及驅動電路、直流繼電器及驅動電路。
4.9 元件庫：提供了很多不同值的電阻和電容、1 個32768 Hz 晶振、2 個二極管和1 個555 定時器。
4.10 邏輯筆功能：紅色：高電平、綠色： 低電平、橙色：高阻。
4.11 擴展區：采用165×55 進口面包板1 塊，可拆卸和更換，主要用于安裝其它電路。
4.12 接插件：普通彈性插孔，配有高性能的插孔連接線；此外，在面包板旁配有與面包板接線兼容的黑色插座，同時黑色插座和部分彈性插孔已直接連接好，解決了電路面板上彈性插孔至面包板的連接問題。
【參考文獻】
[1] 賈林科. 數字邏輯電路實驗儀的研究與制作. [J] 價值工程.
[2] 張清等、朱雷平、崔厚梅. 多功能電路實驗箱的研制. [J] 徐州工程學院學報,2006，12
論文關鍵詞：數字電路；電路仿真；考核方式
紹興文理學院（以下簡稱“我院”）作為一所地方性本科院校，在國家本科人才培養體系中，承擔著培養應用型人才的任務。應用型人才必須掌握較為系統、扎實的專業知識和技能，而且應具備較強的實踐能力和二次開發、創新能力。如何提高應用型人才的培養質量，課程教學是一個十分關鍵的環節。
“數字電路”是我校自動化專業的一門專業基礎課程，在整個人才培養方案中起著承上啟下的作用，它既有自身的理論體系，又有很強的實踐性。傳統講授式的教學方法主要由老師講解一些事實、原理、特點和推理過程；在描述一個電路時，老師一般只從理論上講解電路的原理及運行結果，學生只需要認真聽講，課后在練習本上做些習題。這種教學方法雖然注重了教學的系統性和完整性，但學生只能被動地接受知識，學習興趣得不到有效激發，實踐應用能力也得不到充分的培養，已不適用于基于應用型人才培養目標下的“數字電路”課程教學。為了提高我校應用型人才的培養質量，改進傳統的教學模式勢在必行。本文圍繞應用型人才培養目標，總結了“數字電路”在課程教學模式改革方面的實踐探索。
一、課堂教學模式改革實施情況
應用型人才的培養必須落實到課程教學中，而課堂教學是學生獲取知識、培養能力的重要途徑，如何構建有效課堂、體現學生的主體地位，使學生不僅能掌握較為系統的專業知識，而且能提高實踐、創新能力，“數字電路”課程在以下幾方面進行了改革嘗試。
1.應用目標導入式教學模式
應用型的定位應真正體現“以應用為本”、“學以致用”的理念。應用目標導入法是以一種實際應用項目為載體，以完成項目設計過程中的某個階段性結果為目標，導入其中必備知識的教學方法。
在學習“邏輯函數”這一章節內容時，在以往教學過程中，沒有應用目標引入，按教材內容直接講解“邏輯函數”，學生學習比較盲目，學習的目的性和主觀能動性有待提高。本次課堂教學中，先講解一個簡單的“少數服從多數表決電路”的設計過程：邏輯抽象—列出真值表—寫出邏輯函數—畫出邏輯電路。從設計過程引入邏輯函數在數字電路中的重要作用：邏輯函數是實現邏輯電路的依據，邏輯函數的復雜程度直接決定電路的復雜程度。為了能設計出符合要求的經濟而可靠的邏輯電路，引入“邏輯函數”這一章節的教學內容。通過應用目標導入教學內容，學生明確了所學知識的實際應用，不僅激發了學生的學習積極性，而且為知識的實際應用奠定了基礎。
2.探究式的教學模式
應用型人才需要具備較強的分析、解決問題的實踐能力及二次開發能力。探究式的教學模式是一種以學生為主體，由教師引導學生發現數字電路在實際應用中可能存在的問題、探究解決問題的教學方法。在教學過程中，學生是主體，而教師處起到引導作用，對每個問題如何提出，又怎樣展開和論證，都必須精心設計。
在學習“組合邏輯電路中的競爭冒險”這一章節內容時，傳統的教學方法是教師直接從理論上講解競爭冒險的產生原因和消除方法，內容比較抽象，學生不容易理解，屬于教學難點。在本次教學過程中，先讓學生對某一實際電路寫出邏輯函數；然后通過Proteus仿真此電路，分析電路運行結果，引導學生發現問題：電路的仿真輸出結果與理論結果不完全符合，產生不符合邏輯的尖峰脈沖或毛刺，即競爭冒險；然后引導學生分析問題：為什么會產生這樣的結果？最后讓學生根據問題產生的原因，自己分析解決問題的辦法，對原有電路進行改進。
本次教學中，結合形象直觀的實際應用，通過探究式的互動教學方式，活躍了課堂氣氛，激發了學生的學習興趣，不僅增強了學生對知識的理解，同時培養了學生分析、解決實際問題的能力。
3.基于項目設計的課堂討論模式
基于項目設計的課堂討論法就是在課前先布置一個設計項目，然后讓學生在課堂上討論、點評、拓展及改進。這種教學方法可以活躍課堂氣氛，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生的知識應用能力和創新能力。
在學習“組合邏輯電路設計”和“時序邏輯電路設計”等章節內容時，課前先布置三個具有應用背景的設計題目，要求學生分三組，每個學生都必須將三個題目都做在練習本上，同時每一小組的同學分別仿真一個設計項目。在布置設計任務時，為了培養學生的創新能力，教師只規定主要設計任務，而電路具體功能可以讓學生自由發揮，合理即可。在課堂上教師對每個題目的設計任務進行新的拓展，要求學生分組討論，如何對現有電路進行改進，完成新的設計。經過10分鐘左右的分組討論后，每組派三名同學先仿真調試課前布置的設計任務，然后當場修改電路以完成新的設計任務。當有同學在講臺上講解、設計和調試電路時，下面的同學精神集中，發現錯誤及時更正，充分發揮了學生的主觀能動性，提高了學習效率。通過學生討論，活躍了課堂氣氛，培養了學生分析、解決問題的能力和團隊協作精神。同時，學生在設計過程中會產生許多意想不到的錯誤，而這些錯誤也可以幫助教師及時補充相關知識點，以幫助學生解決疑難問題。
4.基于proteus的仿真項目驅動
Proteus是英國Labcentwer electronics公司開發的多功能EDA軟件，它比較適合仿真數字信號，還能仿真單片機及外圍器件。本次課堂教學模式改革中，將“基于proteus的數字電路仿真項目”貫穿于整個教學過程中，把傳統的理論教學與實際應用相結合，通過對數字電路的仿真，變抽象的電路為形象的仿真，不僅有助于學生對知識的理解，而且提高了學生的項目設計能力。
二、精選教學內容，拓展課堂內容
應用型人才需要具備扎實的專業知識，但必須強調以應用為主。傳統的“數字電路”教學中，偏重于教學的系統性和完整性，教師通常按照教科書的編排順序組織教學，缺少與實際應用項目的有效配合，學生不能切實體會到工程實際與理論知識之間的關系，實踐應用能力得不到有效提高。在本次數字電路教學過程中，根據實際需要對教材內容進行了精選，對于集成電路芯片，刪掉了其內部結構方面的教學內容，簡單介紹工作原理，重點增加了集成芯片的實際應用案例。同時，為了培養學生的課外實踐能力，利用課程網站引入課外應用廣泛的芯片，通過介紹資料的查詢和閱讀方法，拓展課堂內容，增強學生的課外知識，有利于學生今后實際工作的開展。
三、考核方式改革
傳統的課程教學質量評價方法滯后，考核形式一般為期末筆試+平時成績，這種評價方式雖然能反映學生的學習態度及對一些基本概念、知識、理論的掌握情況，但無法全面地反映學生對所學知識的綜合運用能力，而且容易出現高分低能，不利于培養具備發現、分析、解決問題能力的應用型人才。新的教學質量評價體系中，強化過程考核和學生實踐動手能力的考核，將期末筆試、項目階段性測評、電子產品制作、平時作業及考勤、實驗等六個方面有效結合，綜合評定教學效果。學期總評成績構成為：期末筆試50％+項目階段性測評10％+電子產品制作10％+平時作業及考勤10％+實驗20％。
關鍵詞：數字邏輯設計；電子設計自動化；可編程邏輯器件；教學改革；實踐教學
作者簡介：何樂生（1977-），男，白族，云南昆明人，云南大學信息學院，副教授；余鵬飛（1975-），男，云南昆明人，云南大學信息學院，副教授。（云南 昆明 650091）
基金項目：本文系2013年云南大學本科實踐教學能力提升項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0115-02
“數字邏輯設計”是計算機及其相關專業承前啟后的重要專業基礎課，該課程介紹計算機的基本結構——數字電路的原理以及設計方法，是“計算機組成原理”、“計算機體系結構”等后續專業核心課程的必要基礎。
在就業形勢嚴峻的背景下，社會和學生都對課程的內容及其實用性提出了更高的要求。計算機專業學生往往將自己未來的職業規劃定位于軟件開發，因此認為“數字邏輯設計”課程沒有太大用處，出現輕視的思想。另外，大部分高校仍以已經過時的小規模通用集成電路作為主要教學內容，進一步加深了學生對“數字邏輯設計”課程無用的錯誤認識。怎樣合理地將基于EDA技術的現代數字邏輯系統設計方法引入課堂和實踐教學；將“數字邏輯設計”課程內容和計算機專業學生感興趣的東西結合，提高學習積極性，為將來從事相關領域的工作打下必要的硬件基礎，成為了“數字邏輯設計”課程改革必須解決的問題。[1-3]
一、目前教學工作中存在的問題及其成因
近年來，以數字技術為核心的半導體技術獲得了飛躍式的發展，其功能和復雜程度呈幾何級數增長。與之對應的是設計技術的規模化和正規化，軟、硬件開發人員的職責劃分越來越明顯。作為偏軟件方向的計算機專業的課程，“數字邏輯設計”的教學內容、體系、方法以及實驗環節也應隨之改變，以培養具有獨立工作能力，滿足行業需求的高素質人才。與此相反地，當前該課程依然沿用幾十年來形成的精英式的大學教育思路，過于強調知識體系和理論深度，而放松對學生運用新知識進行綜合設計的能力的培養。另外，“數字邏輯設計”與“電子工程”、“通信工程”等偏硬件專業的“數字電路”課程過于相似，強調電路的物理基礎，輕視從宏觀的系統層面對數字系統認識，導致教學效果不理想。筆者總結具體原因有以下幾點。
1.教學內容脫離工程實際和學生實際情況
在嚴峻的就業形勢下，學生都很關心學習所學課程到底能做什么，為自己提供怎樣的競爭力。隨著EDA技術的高度發展，基于CPLD和FPGA等可編程邏輯器件的數字系統設計技術已成為主流技術。然而目前大部分教材仍然采用傳統理論教科書的編寫方式，以“講理”為主，過分強調雙極性工藝的74系列門電路的實現方式，對EDA技術涉及不多。如果教師仍然采用“填鴨式”教學方法教授已經過時的知識，自然無法調動學生的積極性。
2.對不同專業的差異化教學問題注意不足
在軟、硬件設計分工差異化的大背景下，應該將“數字邏輯設計”的教學重點放在系統級的設計，而對于門級電路的設計則只需要達到“知其然”的程度。在教學內容、教學體系、教學方法以及實驗等具體教學環節上，應與“電子工程”、“通信工程”等偏硬件專業保持合理的差異化。
3.實踐教學內容陳舊，無法滿足社會對計算機人才的需求
當前實踐教學內容多為驗證74系列芯片的功能，而計算機相關專業的課程定位應是“理解計算機底層工作原理”，這種基于中小規模集成電路的驗證性實驗顯然與專業定位不吻合。
4.連線式的數字電路實驗箱（板），無法使學生建立對現代數字系統的感性認識
高等學校實驗設備多采用“傻瓜式”的設計思路，即將實驗電路盡量“功能化”和“模塊化”，學生只需要在不同功能模塊之間連線即可完成硬件設計。誠然，這在降低了實驗難度的同時，提高了實驗速度，降低了教師講授實驗課和維護實驗室的難度。但 “連線式”的設計使學生不明白實驗箱（板）上分離的一個個插孔是如何構成系統的，更無從談到對計算機系統的感性認識。[2]
5.課程考核方式不科學
部分學生采用死記硬背的方式“對付”期末考試，常常出現“高分低能”現象。評價方式在無形中造成學生對實踐環節學習的輕視心理，部分學生的學習以成績合格為目標，忽視能力的獲得。
二、“數字邏輯設計”的教學改革方案
綜合考慮上述問題，筆者所在的教學團隊認為，合理地取舍原有教學內容并將EDA技術引入教學，是提升教學水平和學習積極性的有效手段，并進行了一系列教改嘗試。
1.結合學科發展和學生實際情況，合理優化課堂教學內容，提升其實用性
如前所述，數字系統設計已經進入電子設計自動化的“EDA時代”，作為計算機專業的課程，更有必要對傳統教學內容有所取舍，做到“有所為，有所不為”。一方面，在保證為后續課程提供必要基礎知識的同時，對于陳舊過時的理論加以揚棄；另一方面，必須對于近年來出現的，改變行業面貌的新技術有所涉及。
在傳統教學內容的選取上，應秉承“必須”和“夠用”的原則，[4，5]對后續課程較難理解的“組合、時序邏輯電路分析、設計方法”、“半導體存儲器”等內容應保留較多的課堂教學時間，而對于“門電路的實現方法”、“競爭與冒險”等內容，則應大幅度地降低課堂教學時數。總體來講，基本取消了74系列中小規模器件的課堂教學時間，而將時間用于進行“原則性”和“說理性”的教學，旨在幫助學生建立“計算機是由什么東西構成的”、“設計計算機時采用了什么原理”等系統性的基本概念。
在EDA新技術的擴展方面，教學團隊根據計算機專業學生喜歡編程的特點，在教學中引入了硬件描述語言和可編程邏輯器件（PLD）兩方面的內容。硬件描述語言Verilog HDL在語法上接近C語言，而C語言是計算機專業先修課程，學生掌握起來較容易。課堂教學采用了傳統內容和描述語言穿行的方式，既保證了教學進度，又能防止學生出現“硬件描述語言和實際電路脫鉤”的通病。可編程邏輯器件的教學，則安排在傳統教學方案中進行“門電路實現”的學時進行，并將可編程邏輯器件的教學重點放在介紹CPLD和FPGA的原理及其常見問題。根據學生實際情況，還引入數字電路在計算機系統中的應用實例，以提升學生的學習興趣。例如：加法器、乘法器的實現，點陣LED顯示屏的顯示與控制，PS/2鼠標鍵盤控制等內容，不但能幫助學生建立學以致用的學風，而且能夠很好地回答學生“‘數字邏輯設計’課程有什么用”這樣的問題，提高了學習積極性。
2.根據計算機相關專業學生實際情況，改革實踐教學內容和手段
基于實驗箱的實驗存在諸多問題：首先，不利于學生建立系統觀念，而將思路束縛于微小且具體的局部問題。其次，將“培養動手能力”這一廣義的命題，狹隘地局限為“能夠正確地完成連線”，不符合能力培養的要求。且在實際實驗過程中，由于實驗設備長期使用，往往由于接觸不良等非關鍵因素造成實驗失敗，使學生失去學習興趣。針對實踐教學中凸顯的問題，教研組采取了以下措施。
首先，將ModelSim和Multisim等EDA仿真軟件引入實踐教學。由于數字電路的仿真技術已經非常成熟，仿真結果和實際實驗結果基本相同。采用軟件仿真工具能夠將學生從大量的連線工作中解脫出來，把精力集中在“數字系統的設計”本身，提高了實踐教學的效率，且方便學生實現更為復雜的邏輯設計。
其次，采用FPGA作為實際動手的實驗平臺，開發了一種符合計算機專業“數字邏輯設計”教學需要的低成本FPGA實驗板——Innovator_FPGA。在實踐教學環節中，首先指導學生利用該實驗平臺，在Quartus II環境中首先采用原理圖輸入方式完成基本的驗證性實驗，以熟悉開發工具；然后采用硬件描述語言分別實現加法器、減法器、邏輯移位器等CPU必須的邏輯功能；最后指導學有余力的學生將上述模塊綜合為一個ALU（算術邏輯單元）。通過訓練，學生們發現“數字邏輯設計”與自己天天打交道的計算機有著如此密切的聯系，為將來的“計算機體系結構”課程打下了堅實的基礎。
3.引導學生通過多種途徑學習，改革課程考核方式，培養自學能力和創新能力
電子信息技術發展迅速，任何人都無法在大學階段獲取一生所需的所有知識，學生必須培養自己的自學的能力。教師引導學生采取以下方式自學：
（1）通過網絡學習交流，推薦以下網站：可編程邏輯器件網（.cn）、周立功公司網站（）、水木清華（＼學術交流＼電路設計）以及Altera公司官網論壇等。
（2）參與各種競賽和學生課外科技活動，包括：全國大學生電子設計競賽、挑戰杯和Atlera大學生論文競賽等。
（3）鼓勵學生參與國家級、省級和校級的學生科技立項活動。
另外，課程考核是引導學生培養創新能力的指揮棒，也是幫助教師糾正教學方法的重要手段。在參考兄弟院校經驗的基礎上，[4-6]教學團隊逐漸形成了自己的考核方式：成績分為課程設計（占30%）、機考（占30%）、筆試（占40%）三個部分。其中課程設計部分要求學生在Innovator_FPGA實驗板上設計具有一定功能的數字電路模塊，最后根據設計理念的創新性、功能的實現程度和書面報告三者綜合，給出課程設計成績。機考部分要求學生在實驗室現場完成一個簡單模塊的設計，以檢驗其軟件仿真和調試能力。筆試部分則在減少客觀題型的基礎上，增加電路設計、HDL程序設計等主觀性題型的比例。
三、結論
在進行課程改革的數年間，在上述一系列綜合措施的促進下，學生的學習熱情和創造激情得到了釋放。同學們紛紛在實驗室和宿舍利用廉價的實驗套件開展學習、競賽和科研活動，取得了一定的成績，獲得全國大學生電子設計競賽國家級和省級獎項數十項，另外還獲得國家級大學生科研立項三項，挑戰杯科技作品競賽獲獎多項。越來越多的同學通過“數字邏輯設計”課程的學習建立了現代數字系統的概念，提高了自己的創新能力和綜合素質。
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【關鍵詞】高職教育 行動導向教學法 數字電子技術 課程改革
順應國家政策的指導，從上世紀九十年代開始，我國的高等職業教育事業得到蓬勃發展，高職院校的規模迅速擴大。受到普通高等教育的影響，我國的高等職業教育初期一直延續著本科院校的培養模式，教學方式傳統，雖然投入了高質量的教學師資和教學配備，但教學效果不佳，學生不僅理論學習掌握不好，甚至對高職學生最根本的熟練技術掌握的要求也沒有達到，不能給企業提供合格的高級技術人員。因此，促進了高職院校對適合高職教育的人才培養模式和課程體系的探索。順應這一需求，西方的行動導向教學法被引入我國，并迅速被高職教育工作者應用到實踐中，稱為現今高職教育的主流。
行動導向教學法并不是一種具體的教學方法，而是以行動或工作任務為導向的一種職業教育教學的指導思想與策略，是由一系列的以學生為主體的教學方式和方法所構成的，如項目教學法、案例教學法、角色扮演法等等。
行動導向教學法可分三個發展階段。第一階段，始于上世紀80年代，高職教育急于擺脫普通教育的影響，追求自身特色，主要體現在添加實訓設備、增加實訓時數，重視實踐教學。第二階段， 在90年代之后，國外課程理論蓬勃發展，其中有許多被紛紛引入國內，在我國的直接教育中被吸收和實驗，課程改革稱為熱點，各教學團隊不斷進行教學內容重組，重新編寫教材。第三階段，進入本世紀以來，我國高職教育已進入內涵提升的階段，不斷提高教學質量。在這一時期，許多高職院校以行動導向教學法為主導，用系統思維來調整教學體系的各個要素，著力知識與技術的整合、理論與實踐的整合、學習與創新的整合，學習領域與工作過程相統一，以此發揮系統整合的功能。
社會的發展和科技的進步，要求學校的教學內容和教學設備的更新必須跟隨時代的變化與發展，原有的教學體系已不能適應現實的需要。并且由于高職院校數量的增加，學生對學校有了更大的選擇余地，也提高了對學習提供更好服務的要求，學校間的競爭加大。教育部在《關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》中要求，“高職高專教育的教學建設與改革，必須以改革教育思想和教育觀念為先導。”
當今社會科技發展日新月異，雖然數字電子技術是電子信息類專業的基礎課程，但其實用性強，隨著新技術、新產品的不斷涌現，其知識更新速度很快。因此我們不僅要傳授知識給學生，更重要的是培養學生今后從事專業工作的職業素養以及職業發展能力。特別是高職院校的學生，由于在中學階段學習成績不好，在學習過程中缺乏自信，且學習積極性也不高，所以我們要引導學生認識到“要學”比“學好”更重要，在這個過程中指導學生學會學習，樹立終身學習的思想。而行為導向教學法與高職教育的初衷一致。數字電子技術這門課程，在傳統的教學方法中，偏重理論教學，配以少量的驗證性實驗，對高職的學生而言吸引力不大。如果將行動導向教學法引入數字電子技術的課程中，那么可以通過各種形式的活動，最大限度地讓學生真正的動起來，在活動中培養和激發學生的學習熱情和興趣，使學生在主動地動腦、動心、動手過程中進行學習，培養學生行為能力的發展。其教學環節可以分成以下幾個方面：
一、咨詢信息
根據數字電子技術課程的特點及對學生能力鍛煉的要求，將課程內容劃分為若干個適合的工作任務，在任務完成過程中培養學生的各方面能力，如查詢和參閱相關材料能力，數字電子電路設計、讀圖能力，硬件電路檢測排錯能力，焊接技術或應用軟件連接、仿真數字電路的能力等。教師通過任務書向學生公布獨立工作的任務，任務書包括項目名稱、項目要求、項目設計內容、設計完成時間等，學生從中得到必要信息。項目任務書中所涉及的專業性強的材料由教師或者由學生主動收集，再由老師審查其準確性，為了鍛煉學生的實踐能力和信息處理能力，要求由學生完成案例的收集。
二、計劃
將學生分成若干小組，在得到任務書后，組織學生以小組為單位進行討論任務的解決方法，每位組員都要發表自己的看法和建議，將設計任務模塊化，并對組員進行分工，由小組成員按模塊分析研究討論和查找資料，最后上交數字電路的設計方案。
三、決策
當小組的方案定下來后，教師參與到方案的評價中，讓學生認識到計劃的可行性，或準備再次修改方案，確定使用到的電子元件等。
四、實施
當小組方案最終確定后，學生按照計劃獨立完成電路的設計任務，完成數字電子電路的搭建。
五、控制檢測
學生完成數字電路搭建后進行功能檢測，看是否符合設計要求，如果出現問題，小組討論如何解決，并查找相關資料。根據市場上相關產品的技術參數，看設計出的實際電路是否符合標準。
六、展示成果
以小組為單位，在全班進行設計成果展示，每位成員對自己的設計內容和心得進行分享，也可以在各小組間交流經驗，從而鍛煉學生的自我展示能力，教師也能從中了解學生對相關知識的掌握和理解。
七、評估和總結
評估包括三個方面：一是自我評價；二是學生互評；三是老師講評，在老師講評的過程中要指出每個小組在任務完成過程中的優點和不足之處，并對上一環節所記錄各組成果的內容和形式、演講者、互評者進行評價。
【參考資料】
論文關鍵詞：數字電子技術實驗；綜合素質；教學
努力提高大學生的綜合素質是高等院校辦學的根本目標，也是檢驗高等院校辦學水平的根本標準。大學生的綜合素質包括思想道德素質、文化素質、心理素質、人文素質、身體素質、專業素質和創新素質7個方面[1]。“數字電子技術”是高等院校自動化、電氣、電子、通信、計算機等專業必修的一門專業基礎課。為了使學生進一步掌握數字電子技術方面的基本理論、基本知識，掌握數字電路設計的基本技能，筆者所在學校開設了“數字電子技術實驗”課程，讓學生受到系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技能，培養學生敏銳的觀察力、嚴謹的科學思維能力和創新能力，同時也培養學生理論聯系實際，分析和解決科學實踐問題的能力。怎樣利用實驗課程的教學培養提高學生的綜合素質，是我們一直努力探索的問題，這同樣也是同行們關心和探究的熱點問題。
一、利用實驗制度，培養學生良好的思想道德品質
21世紀的教育，不僅要使學生有知識，會做事，更重要的是會做人。我們要把學生培養成有社會責任感和事業心的人，有科學文化知識和開拓能力的人，有志有為德才兼備的人。高校要緊跟時代步伐，積極吸取和借鑒社會的先進經驗，深刻理解和運用科學技術的特點、作用，使思想道德教育和科技能力教育緊密結合起來，為大學生思想的進一步成長和科學文化知識的繼續積累營造良好的氛圍。在數字電子技術實驗教學中，首先，教師要嚴格要求學生遵守實驗室的有關規章制度，正確使用實驗儀器儀表，愛護公共財物，使學生養成遵守紀律、愛惜他人財物的良好品質。其次，嚴格要求學生的實驗報告要真實地根據該實驗現象和實驗結果撰寫而成，而不是捏造或抄襲他人的實驗數據，使學生養成不空想、重實際、一絲不茍的實驗態度和科學的實驗作風以及誠實的良好品格。另外，實驗是學生做實驗而不是教師做實驗，因此，教師要調動學生的積極性和學習興趣，讓學生自己主動根據實驗的任務目標完成實驗項目，并且認真按實驗步驟進行實驗，容不得半點馬虎，否則可能造成實驗結果有較大誤差，甚至得到錯誤的實驗現象。這樣可培養學生嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度，使之養成不論學習還是干什么事都認真對待的好習慣和主動做事的良好品格。
二、利用實驗預習，培養學生的自學能力
認真預習是做好實驗的關鍵。預習的好壞，不僅關系到實驗能否順利進行，而且直接影響實驗效果。因此，實驗前要求學生必須參照實驗指導書，對實驗目的、原理和內容有較為清楚的認識，做到認真復習有關實驗的基本原理，掌握有關器件的使用方法，熟悉實驗電路，擬出實驗方法和步驟，設計實驗表格，對如何著手實驗做到心中有數，并用電子仿真軟件Multisim對所預習的實驗內容進行驗證，以保證所預習設計的內容正確，這樣做不但可拓寬設計思路，也可大大節省實際上在實驗室操作的時間和排錯的時間，提高實驗效率，而且大大提高學生查找、收集、整理相關文獻資料的能力，極大地培養提高了學生的自學能力。
三、利用基礎性實驗，培養學生的專業文化素質
“數字電子技術”是一門實踐性很強的課程，為使學生建立起正確的數字電路的概念，明確邏輯和電路之間的關系，基礎實驗是必不可少的環節。其目的是教會學生常用電子儀器的使用方法、電子電路的測試方法、集成邏輯電路的應用、基本實驗技能，并加深對理論知識的理解，強調動手能力和基本概念。基礎實驗內容以中小規模集成電路為載體，強調與課堂講授相輔相成、相互補充[2]。比如，通過用異或門、與或非門、譯碼器、數據選擇器分別和與非門一起實現全加器的實驗，使學生熟悉各種中規模集成數字電路的邏輯功能及其應用，系統掌握了組合邏輯電路的基本理論和設計方法。因此，教師必須根據教學大綱，嚴格抓好基礎性實驗的教學，使學生能夠掌握數字邏輯電路的基本原理、基本電路，能夠系統地掌握數字邏輯電路的分析、設計及應用方法，以達到課程的教學目標，培養提高學生牢固的專業基礎知識和基本技能。
四、利用設計性實驗，培養學生的創新能力
設計性實驗是提升學生實際動手能力的實驗。一般的做法是先給出實際問題（設計任務）和主要集成芯片，然后學生根據所學組合邏輯電路的設計步驟，根據實際問題要求列出真值表，寫出表達式，畫出邏輯電路圖，通過選件，連接電路調試完成設計任務，寫出完整的實驗報告。通過這樣的實驗訓練了學生分析和設計電路的能力，培養學生的創新意識。為了激勵和調動學生的學習積極性，培養學生知識運用能力、實驗設計能力、創新能力、獨立分析思考問題和解決問題的能力，我們在數字電子技術實驗教學中增加了設計性實驗的比例，或者在驗證性實驗中增加設計的內容，讓學生盡可能多地受到訓練。比如，在驗證了數據選擇器74LS153的邏輯功能后，讓學生用它來實現全加器的功能；在驗證了譯碼器74LS138的邏輯功能后，讓學生用它來實現全加器的功能。又如讓學生驗證了計數器CC40192的邏輯功能后，讓學生用它來實現7進制、12進制等N進制計數器。
另外，教師給出實驗任務時，注意強調各種設計方案的實現與創造性思維的發揮，鼓勵創新與突破，同時要使學生盡可能多地了解數字電子技術領域的新概念、新技術和新方法；盡可能多地接受與“數字電子技術”相關的工程實踐訓練，啟發學生的創新意識、培養學生的實踐能力。 轉貼于
五、利用排除故障，培養學生分析、解決實際問題的能力
在數字電子技術實驗教學中，實驗過程完全不出現故障是不現實的，也是不正常的。數字電子技術實驗大多數實驗項目是在實驗箱上完成，而每塊集成芯片和少量外圍元件都是插在管腳座上，每個實驗線路就是通過導線把芯片與芯片或芯片與外圍元件連接而成，因此，接線錯誤是數字電子技術實驗中最為常見的故障，其包括漏線、錯線、斷線和線路接觸不良等。當學生實驗出現電路故障時，指導教師應注意啟發學生思維，充分發揮學生的主動性，給予必要的指點和提示，經過學生自己思考，弄清楚前因后果后自己動手糾正，這樣有利于增強學生發現問題、解決實際問題的能力。
另外，在實驗的過程中教師可人為設置故障，讓學生根據故障現象，先根據實驗原理、電路的組成，分析產生故障現象的原因和可能出現故障的部位，然后讓學生動手排除故障，這樣做極大地調動了學生的興趣，激勵學生探索問題的精神，很好地培養了他們的主動性及動手能力。
六、利用共同完成實驗項目，培養學生的團隊合作精神
由于客觀原因，有相當多的實驗項目是要求兩人合作、共同完成的。原則、感情與共同的利益和目標，是維系一個團隊的紐帶；有團隊精神，才能產生發展和創新的力量。兩人要共同完成某一實驗項目，有了一個共同的目標，那就要團結一致，互相幫助，互相照顧，互相配合，為完成這一目標而共同努力。但要完成這個實驗項目必須做許多工作：設計電路、選擇元器件、連接電路、讀取數據、記錄數據、分析數據等。這就要求團隊成員合理分工，如果不能合理分工，就不能在規定的時間內順利完成實驗項目，這就促使學生有合作也要有分工，形成團隊合作精神。如果在實驗中有一位在完成任務的過程中遇到了技術上的難題，只會自己冥思苦想亂翻書，卻不屑于向坐在旁邊的高手請教；而這位高手此時不是把他當做共榮共辱的合作伙伴，而是坐在旁邊等著看笑話，那么他們共同承擔的實驗項目又怎么能按時完成？
另外，要求學生抓住實驗這個機會鍛煉表達能力，積極表達自己對實驗現象和實驗結果的看法和意見，并掌握與人交流和溝通的藝術，培養自己良好的與人相處的心態，這也是培養團隊精神的需要。
七、利用撰寫實驗報告，培養學生的寫作能力
關鍵詞：數字電子技術，EDA技術
1.引言
在信息社會中，數字化是電子產業發展的必然趨勢，因此在電子信息及相關專業的教學中也越來越看重數字技術，《數字電子技術》是電子信息及相關信息類專業的一門重要基礎課程，其基本理論及實踐技能也是許多后續課程的基礎。EDA(Electronic DesignAutomation)技術作為數字電子技術的延伸，已經引入到電子信息類教學中，不僅可以豐富教學摘要的意義。
2.《數字電子技術》課程教學的主要問題
教學手段單一，實驗內容枯燥，學生缺乏學習興趣。，EDA技術。在教學中仍采用理論教學與實驗課分離的教學模式，在理論教學中，《數字電子技術》內容大多抽象難懂，教師采用“黑板+粉筆”的傳統模式授課，不僅學生覺得枯燥乏味，而且教學效果不理想。而實驗課的實驗內容多為驗證性實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗，設計性、綜合性實驗較少。數字電路的設計僅是“紙上談兵”的設計，學生自然對這門課的實驗毫無興趣。
3. EDA技術及其功能
3.1 EDA技術的含義
EDA即電子系統設計自動化技術是由計算機輔助設計和計算機輔助工程發展而來的，它以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統設計的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件的方式設計電子系統的一門新技術。它可以實現邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合與優化以及邏輯布局布線、邏輯仿真，完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射，編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯．它不僅為電子技術設計人員提供了新的設計理念，同時也為教學提供了科學而便捷的平臺。
3.2 EDA技術的功能
EDA技術的開發平臺QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA／CPLD開發軟件，適合于大規模復雜的邏輯電路設計。它是Altera公司的第4代可編程邏輯器件的集成開發環境，提供了從輸入設計到器件編程的全部功能。“自頂向下”設計方法從系統設計人手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述。在功能一級進行驗證，然后用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的，其對應的物理實驗級可以是印刷電路板或專用集成電路。
1)EDA軟件平臺中具有各類元件設計數據庫，同時EDA能夠進行元器件的創建和編輯。為學生掌握各類電子元器件提供了堅實的基礎。
2)EDA軟件平臺中可以完成電路原理圖的設計，通過這一功能可以完成各類元器件構成的電路原理圖。
3)EDA軟件平臺中具有綜合仿真模塊，可以進行多種類型的仿真分析。分析結果波形圖顯示出來，直觀、清晰。
4 應用EDA技術授課的好處
4.1 提高授課質量
有些內容選用EDA技術授課，傳授方式更直觀，教師感到得心應手，學生也容易接受。例如，組合邏輯電路中的競爭與冒險這部分內容一直是學生學習的一個難點。，EDA技術。，EDA技術。在組合電路中，當輸入信號改變狀態時，輸出端可能出現虛假信號---過渡脈沖的現象稱為競爭冒險。在傳統的教學中，對信號的延時只能采用一些形象的比喻，但初學者對這一概念比較模糊。現在，我們只需用QUARTUS Ⅱ模擬功能進行仿真，就可以很輕松地讓學生理解這一知識點，分析結果以波形圖顯示出來，豐富直觀的數據不但為學生提供方便，而且其得出的結論接近實踐性，同時節約了時間。，EDA技術。顯然，對某些章節中存在的教師難講、學生難懂的內容，這種授課方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客觀認知規律，教學質量得以提高。
4.2 激發學生學習熱情，增強學習動力
EDA軟件的實驗環境是一個虛擬環境，可以避免使用種類繁多的專用集成芯片，簡化實驗電路。學生用硬件描述語言編寫程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的數字電路實驗，避免了連線的繁瑣，豐富實驗內容。同時，可在實驗設計構想的指導下開發一個通用的基于EDA的硬件平臺，來實現所有的實驗內容，縮短實驗時間，提高實驗效率。符合學生接受知識的客觀規律，有助于調動學習的積極性，提高他們掌握所學知識的能力。課堂上師生互動、生動活潑，氣氛非常活躍。學生的學習興趣及學習動力大為增加。
4.3 以實驗教學為載體。構造創新人才培養平臺
采用EDA技術，那么學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序，這有別于傳統實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的主觀能動性，提高知識應用能力。同時EDA工具能給學生創造優良的環境，強化了學生在教學活動中的主體地位，學生做實驗時可以有針對性的選做，使學生具有更大的自由度。也可以在計算機上主動、反復設疑和實驗，由不同實驗結果，選擇最佳設計或實驗方案。通過驗證、測試、設計、糾錯和創新等方面進行不同形式的訓練，使學生的動手實踐能力得到較好的鍛煉，逐步培養學生的綜合設計能力、創新能力，有利于學生個性和才能的全面發展。，EDA技術。在此基礎上還可以開設設計性實驗，進行電子實習、電子競賽、職業技能取證培訓等。
5 結論
在《數字電子技術》的教學過程引入EDA技術，不僅可以使學生形象、直觀地理解電路的相關原理和工作過程，還可以通過修改電路的形式或參數，與學生一起討論電路中出現的各種現象，找出解決問題的方法，這樣不僅可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，學生反應易學、新穎、有趣。，EDA技術。同時理論和實驗結合緊密，充分發揮了學生的積極性和創造性，達到了較好的教學效果。
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測控技術作為新興產業，是電子技術中的重要內容。測控技術無論是在科學研究領域，還是在工業領域，都起到了技術支撐作用。測控電路在實際的應用領域中，可以保證多種電子設備和產品正常運行。為了保證電子設備和產品能夠安全穩定地運行，本論文針對電子技術中測控技術的應用展開研究。
關鍵詞：
測控電路；電子技術；應用
科學技術的進步讓人們感受到時展越來越快。特別是電子技術已經深深地滲入到人們的生活中，是人們賴以生存的專業技術。隨著工業自動化方向發展，電子技術中的測控技術在工業領域中得以廣泛應用。但是電子設備實際運行中會出現各種干擾源而導致測控系統的運行難以滿足技術要求。為了確保測控系統能夠處于運行可靠，就要采用相關的抗干擾技術將抗干擾措施制定出來。
一、測控系統干擾源的分析
（一）電磁干擾
當電子設備處于運行狀態的時候，就必然會在電子設備的周圍產生電磁場。其中的主要原因就在于，電子設備運行中必然會使得電壓和電流產生變化。但是，這種變化或者是連續發生的，或者是間歇性的，如果電壓和電流的變化速度過快，就會有電磁場產生[1]。電磁場中的電磁能量并不僅僅在有限的磁場范圍內，而是會以電路為主體，不斷地擴展活動范圍，由此而影響了測控電路的正常運行。
（二）地線干擾
地線具有一定的抗阻性。當電流沿著接地線流動的時候，就會使地線上有電壓產生。電流受到阻抗的影響而不斷增大，電壓也會隨之增大而導致地線的負載增加。當測控系統對電子設備進行測試的時候，如果電子設備為大功率設備，在地線中就會有強電流通過，隨之，連接電子設備的電纜上也會有電流通過，而且電纜中所流通的電流缺乏穩定性，導致每一根電纜中所流經的電流都會有所不同，這些電纜中的電壓也會各有不同。缺乏穩定性的電流和電壓的大量存在，就會產生差模電壓而影響電路的正常運行。因此，應在測控電路中增加相應的過壓保護電路，以保證整個測控電路以及測控系統的正常運行。（圖1：過壓保護電路）
（三）濕度干擾
電路處于運行中如果環境濕度過低，就會在電路周圍產生靜電效應從而對電子設備造成干擾，特別是在靜電干擾下使得測控電路中的檢測信號受到干擾而導致元器件失效，最終造成整個測控系統無法正常運行；如果環境濕度過高，就會引起元器件間的短路和PCB的焊點銹蝕，在高濕度環境的影響下則這些焊點的接觸電阻就會有所提升，而影響了使用性能的發揮。如果這些焊點處已經被銹蝕，就會導致電子元器件功能減退而引發電路短路。
二、電子測控技術的應用
（一）合理的電路設計
所有的元器件在使用之前都要做好測試，并根據實際應用需要而經過技術處理，調試合格之后方可使用。如果是邏輯元器件，要采用接地技術，以提高電路的抗干擾能力，確保電路處于正常的運行狀態。在電路的設計上，注意邏輯電路與數字電路要分別單獨使用，且要對電源線進行加粗處理。接地線要盡量選擇網狀的接地線或者環形的接地線，并在連接接地線之前，要做好加粗處理工作，以確保邏輯電路和數字電路在數據的傳輸和走向能的傳遞上保持方向上的一致[2]。在進行布線的時候，折線的角度不可以超過90度，以在電路運行中能夠對頻率很高的噪音產生抑制作用。為了避免來自噪聲的干擾，還要采用接入旁路電容的方法，即將旁路電容接入到PCB板上面的IC點。所有接入的引線都要與接受旁路處理的端口相靠近，注意接入的引線長度要合適，避免由于過長而影響技術處理效果。
（二）屏蔽技術的應用
如果是對電磁場屏蔽，就要對噪聲騷擾源使用接地導體將其包圍起來，可以對電路以有效保護。屏蔽體所使用的導線要以銅或者鋁等具有良好的導電性能的材料為主，控制好中心導線的長度，以避免其從屏蔽體中伸出過長。如果屏蔽體是網狀的，網孔要盡量小，且要采用單端接地的方式，以保證屏蔽體有效地發揮屏蔽作用。如果既具有干擾能力的電磁場具有很高的干擾強度，在設計屏蔽電路的時候，就需要采用雙層屏蔽技術。但是，這種雙層屏蔽技術在使用中需要注意要加裝濾波電路，且內屏蔽盒與外屏蔽盒之間不能夠多處連接，一點連接即可。雙層屏蔽的兩個屏蔽體之間所間隔的距離不可以太大，以確保獲得最好的屏蔽效果，而且屏蔽層之間不可以有間隙，間隙的厚度與單層屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干擾電磁波為空間電磁波，很容易對具有較高靈敏度的信號接受設備造成干擾。對這種空間電磁波可以采用金屬網屏蔽室進行屏蔽，屏蔽效能可以達到45dB至50dB。如果金屬網屏蔽室為雙層的，且有絕緣襯墊安裝在其中，所能夠獲得的屏蔽效能就可以達到75dB至95dB。屏蔽室的連接要正確，以在發揮屏蔽作用的同時，還確保屏蔽體本身能夠安全運行。此外，可同時根據電子產品的不同特性在測控電路中增加不同類型的濾波電路，可以將騷擾電磁過濾掉。（圖2：濾波電路）
（三）接地技術的應用
測控系統的接地多會采用三條地線，其一為信號地線，用于低電平電路接地；其二為噪聲地線，包括電動機的地線、繼電保護裝置的地線等等；其三為外接地線，連接在交流電源的接地線上，用于外殼、機架等接地使用。雖然接地技術可以單獨使用，但是要獲得良好的抗干擾效果，則需要與屏蔽體結合使用。如果電路處于運行狀態時，工作頻率沒有超過1兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于一點接地設計，地線的長度要局限于信號波長的1/20[4]。如果工作頻率超過10兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于多點接地設計。所選用的接地線要加粗，特別是連接印刷板上的接地線，要確保接電線所流過的電流要達到印刷板上所流過的電流的3倍之多。如果印刷板上為數字電路，就需要接地線的線路為閉環線路。
三、總結
綜上所述，電子技術中，測控技術屬于是新型的技術，而且隨著電子技術的發展，測控技術也在不斷地更新。各種電子設備中的測控系統往往會受到各種因素的干擾而導致系統無法可靠運行。特別是電子設備的使用功能不同，對使用環境也具有不同的要求，當然，其中的測控電路受到干擾的原因也會有所不同。這就需要提高測控電路的抗干擾能力，在測控電路的設計中加入相應的抗干擾電路，以確保測控系統處于良性運行狀態。
參考文獻：
[1]彭捷.電子技術中測控技術的應用[J].應用技術，2014(08):235-236.
[2]劉志剛.現代測控技術的發展及其應用探析[J].機電信息,2012(12):114-115.
[3]馮嘉鑫.電子技術中測控技術的應用[J].基本建設經濟,2014(03):197-198.