電子課程設計
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電子課程設計范文第1篇
電子課程設計是在先修理論課：電路理論、模擬電子、數字電子，以及與其相對應的實驗課：電路理論實驗、模擬電子實驗、數字電子實驗的基礎上開設的一門以培養學生的設計能力、綜合應用能力和工程實踐能力為目標的必修課。
我國經濟、科技的發展和國際范圍內電子技術的發展、電子新產品的涌現，對電子類人才的培養提出了一個更高的標準和要求。而我國傳統的教育思想和教學方法中重知識、輕能力，重理論、輕實踐的教育思想已經不能適應現階段人才培養的需要。實踐教學對于提高學生的綜合素質，培養學生的創新精神和實踐能力具有特殊的作用。
1. 改革的理念
（1）以“走出去，用得上”為目標，順應現代科技的發展態勢出發，采取工程集成的教學觀點，加強課程設計的數字化、綜合化、系統化實驗。
（2）重視設計方法學的變革，逐步培養學生熟練應用現代互設計工具，增強學生應用大規模復雜系統的能力。
（3）在理論課教學和基礎實驗教學中，注重加強基礎拓展知識面，增強學生的工程實踐能力。
（4）以人為本，把情感因素考慮進去，充分發展個性，因材施教。把培養創新意識和創新能力放在核心地位。
（5）打破院系甚至學校的壁壘，充分利用現有資源，本著“寧可用壞，不許放壞”的原則，為學生提供盡量多的
實踐環境和實踐儀器設備。
2. 實驗教學新方法
（1）分層次。把理論教學、基礎實驗教學和課程設計融為一體，做到一條龍、不斷線、重基礎、分層次。在新的教學模式中，電子技術分為三個層次：基礎理論教學，基礎實驗教學，綜合應用實驗教學和科技創新實驗教學。其中電子設計課程屬于第三層即綜合應用層。
教學內容有著必然的連續性，“我要的是葫蘆”使不得，既不能像傳統的教學體制中重理論、輕實踐，但也不能“改革過度”，片面強調實驗的重要性。學理論是為了應用，實驗也是為了應用，僅僅是在實踐中所起的作用不盡相同而已。
基礎實驗教學又分為兩個小的層次：基礎實驗和設計型實驗。基礎實驗是為了驗證理論，使學生對理論有更深的理解，并加固記憶；提高型實驗運用某一或某幾個理論，設計小型的電子產品，或電子產品的一個模塊，對近期學的知識點加以綜合應用。
綜合應用層實驗是在學完電路理論、模擬電子和數字電子及電路理論實驗、模擬電子實驗、數字電子實驗后開設的一門必修課。通過分層次的實驗，使學生綜合利用所學的知識，學會電子系統設計的基本步驟、硬件安裝方法、軟件調試方法，學會應用新型的設計工具和仿真工具。使學生的知識結構和設計素質方面大幅度地提高，將比較分散的知識點能綜合運用到實際中去。
科技活動層主要包括各類賽事。例如全國大學生電子設計大賽、全國大學生挑戰杯科技競賽以及眾多公司舉辦的電子設計大賽。
（2）充分利用網絡資源，在時間和空間上予以開放，改變傳統課程設計運作模式。以往進行電子課程設計，具有時間和空間上的局限性。教師和學生任何一個環節出現問題，就不能達到交流的目的，且時間規定得較為嚴格，從教師給出題目到交實驗報告為兩周的時間。新的模式是一個學期：實驗題目在學期初就到網上，學生根據自己的喜好進行在線選擇，實驗室提供通用的、常規的元器件，其它的器件鼓勵學生自己到電子市場去選購器件，讓他們熟悉電子器件市場，學會成本核算，為工作后的工程設計做一個“小熱身”。學生根據自己的時間到實驗室調試，到期末完成即可。
(3)將電子設計新技術、新方法融入到設計中。要求學生對自己的設計先進行軟件仿真，根據仿真給出相關器件的參數，以及輸入輸出數據和波形圖。做到虛擬仿真和硬件實驗相結合――先虛擬后硬件，淡化軟件和硬件設計界限，使學生體會和掌握設計方法學革命所帶來的科學化和高效率。要求或建議學生掌握EDA方法，以及常用的Mutisim、Protel等仿真軟件使用。
（4）本著“多樣化、綜合性、研究型、趣味性”的原則，精心設計實驗題目和內容。設計多個題目，學生選做的實驗空間加大。每一個題目都和當前新技術、新產品甚至生活中常用品有聯系，有的是學院正在進行的項目的一個子模塊。難度和工作量適中，設計的內容和所學的理論知識緊密聯系，又有一定的提高，這樣既激發了學生的學習興趣，又不使他們在中途望而卻步。通過這些待探索性和研究型的設計題目的鍛煉，學生將學過的知識串聯起來，加以綜合和應用，以理論指導實驗，理論得到了運用、加深和升華。
（5）改變考核制度。考核的公正性是教育的公平性一個重要體現。由于目前我國的教育現狀，分數對學生來說很是重要，所以考核公正有利用提高學生學習的積極性。根據課程設計的特點以及不同的側重點，對環節進行細分，分為設計、仿真、參數的設定、安裝、調試，對遇到問題的解決能力、實現的功能、性能指標測試和試驗報告、總結答辯等內容，借鑒“以考促教，以考促學”的思想，每一個環節有不同的分值。
3. 結束語
實踐證明，新模式的建立和實施，改變了學生的知識結構，培養了學生的創新意識，提高了學生的綜合設計和工程實踐能力，為后續層次的學習例如科技創新實驗和走向工作崗位打下了堅實的基礎。實施新模式后學生在各類競賽獲得的獎項和用人單位的好評是最好的見證。
參考文獻：
［1］盧家楣.情感教學心理學.上海：上教育出版社.
［2］陳謀.高校本科實驗室建設的新思路探討.電氣電子教學學報，2004，4.
［3］王友仁等.探索研究型課程教學模式，培養學生工程實踐與科技創新能力.南京航空航天大學學報(社會科學版)，2004，2.
電子課程設計范文第2篇
關鍵詞：珠三角企業；跨境電子商務；課程設計
一引言
近年來，我國傳統外貿增長疲弱，作為外貿新業態的跨境電子商務卻持續高速增長。根據中國電子商務研究中心的數據，2015年、2016年以及2017年上半年，中國出口跨境電商交易規模同比增長分別為26%，22.2%和31.5%。然而，企業普遍認為跨境電商相關專業畢業生的能力達不到要求，這成了行業發展的一大障礙。為了解決人才培養的問題，我國頒布了多個跨境電商發展的支持性文件，如《國務院辦公廳關于促進跨境電子商務健康快速發展的指導意見》《國務院關于大力發展電子商務加快培育經濟新動力的意見》《國務院關于加快培育外貿競爭新優勢的若干意見》等，均強調要加大人才培養力度,并鼓勵高校和職業教育機構共同開展跨境電子商務人才培養培訓的工作。珠三角作為我國重要的外貿基地，是全國跨境電商發展最快的區域之一。該地區跨境電商人才的成功培養，不僅有助于促進地區經濟的發展，還有助于促進我國對外貿易的發展，有助于“一帶一路”戰略的實施。針對當前畢業生能力不足等的情況，高校跨境電子商務課程的教學改革應該以企業的要求為依據，通過創新教學設計，為企業培養具備良好跨境電商職業素養和豐富實踐經驗的優秀人才。
二、跨境電商企業對人才的職業能力要求
德國職業能力理論把人才的職業能力分為專業能力、方法能力和社會能力。根據對珠三角32家企業的調研發現，跨境電商人才應該具備的專業能力包括較強的跨境店鋪運營能力；應具備的方法能力包括獨立解決問題、主動學習新知識，以及計劃協調等能力；應具備的社會能力包括客戶交流和團隊合作等。
1、專業能力
當前跨境電商企業要求人才具備較強跨境店鋪運營的能力，這包括熟練的網絡營銷、平臺操作和售后服務知識和技巧。只有人才具備準確的市場調研，正確的關鍵詞選擇，高效的網站促銷，良好跨文化交際，以及靈活的社交網絡運用等網絡營銷能力，企業才能更好地掌握客戶需求，增加互動，從而提高產品曝光率和銷量。在平臺操作方面，熟練的產品與平臺促銷技巧直接關系到產品的銷量與企業的生存，因此企業普遍要求人才掌握上述知識與技巧，希望他們避免因能力問題而影響產品的推廣。在售后服務方面，由于跨境銷售較為復雜，涉及到不同國家的海關、銀行、物流企業，甚至是法律機構等，因此企業要求從業人員必須具備豐富的經驗以及良好的應變能力，以便更好地解決售后糾紛，為客戶提供滿意的服務，吸引客戶進行二次購買。
2、方法能力
跨境電商出口企業對人才的方法能力要求主要包括解決問題、自主學習、計劃協調和時間管理的能力。這是因為跨境電商人員在工作中，會遇到非常多難以預料的問題，如售后糾紛等，不可能全部都靠經驗去解決，只有具備獨立解決問題的能力、主動學習行業知識的精神，才能更好地完成各項業務。同時，鑒于跨境電商企業的工作量普遍較大，因此從業人員需要合理調配時間，提高效率，才能做到事半功倍。
3、社會能力
當前跨境電商企業對人才的社會能力要求主要包括良好的交流能力和團隊合作能力。這反映出企業為了適應發展，需要不同崗位的人員緊密合作，分享經驗，也需要他們與客戶能進行深入的交流，更好地洞悉客戶的需求。因此，高校應該在教學中應重視培養學生的團隊合作精神與跨文化交際能力，以便畢業生能更快適應崗位工作。
三、當前跨境電子商務課程教學存在的主要問題
1、教學環節與企業需求脫節
雖然高校為了適應地區跨境電商行業的發展，解決人才能力不足的問題，不斷地進行課程改革。然而，由于跨境電商行業發展較快，跨境電商平臺規則變化頻繁，學校教師缺乏實踐經驗，教材陳舊，課程內容跟不上時代的變化，實訓場地不足、缺乏真實的平臺鍛煉等原因，導致教學環節與企業需求脫節，畢業生的綜合能力沒有達到企業的要求。
2、畢業生能力與企業要求脫節
當前，跨境電子商務相關專業畢業生普遍存在數據分析能力不強、網絡營銷能力不高和海外客戶喜好與行為不了解等問題。這些問題導致畢業生在工作中無法準確把握海外消費者，無法進行精準的網絡推廣，最終影響產品的銷售和企業的發展。因此，高校應該在課程教學中重視數據分析、網絡營銷、海外市場分析等能力的培養，以便學生能更好地滿足企業的要求。
四、跨境電子商務課程的創新教學設計
鑒于上述提到的珠三角企業對人才的綜合能力要求，以及當前高校教學存在的問題，高校跨境電子商務課程的教學應該以企業要求為導向，更新課程內容，開展校企合作教學，加大實訓力度，重視跨文化交際能力的培養，從而為企業輸出更多高素質的應用型人才。
1、根據企業需求，更新教學內容
針對當前教材內容與實際工作脫節、教學內容跟不上時展的情況，跨境電子商務教學團隊可以選用最新開發的校企合作教材，把企業一線所需要的理論知識更好地傳授給學生。同時，高校還要結合企業對人才的各項要求，把學生必須掌握的數據分析、關鍵詞選擇、產品上傳與優化、店鋪與產品推廣、客戶交流、售后管理等內容作為教學重點，在教學中突出上述內容的講解與實訓。例如，在數據分析的教學中，教師可以借助速賣通平臺后臺的“行業情報”、“搜索詞分析”、“選品專家”等功能，以案例分析的方法更好地展示如何通過數據分析國外消費者的購買行為，然后再布置實訓任務，讓學生通過實踐真正學會如何進行數據分析。在產品的教學中，教師可以通過分析平臺的例子來歸納該方面的技巧，然后通過實訓任務，提高學生的實踐能力，增加學生之間的互動。此外，教師還可以通過視屏教學來進一步傳授企業所需的技能，活躍課堂氣氛，讓學生對所學知識有更多感性的認識，從而更好地鞏固學生的所學知識。
2、校企共同指導實訓，實現“教”、“學”、“做”相融合
針對當前高校師資不足，學生實踐能力欠缺的情況，高校可以引入企業教師共同指導學生，加大實訓力度，循序漸進地提高學生的實際操作水平。教學團隊在教學中，可以根據學生的學習特點，把實踐分為三個不同的階段。在第一階段實訓中，教師根據教學重點，采用任務教學法，布置學生在真實的平臺上完成單項技能的操作，讓學生在實訓中，獨立思考，并在教師的反饋中不斷提高。在第二階段實訓中，校內教師與企業人員一起進行實訓教學。通過共同指導跨境店鋪運營的綜合實訓任務，包括店鋪注冊、產品上傳、旺鋪搭建、P4P直通車營銷等，讓學生在教師的指導下，開展團隊合作，集思廣益，在平臺上完成從店鋪建立到售后服務的整個過程，邊學邊做，邊做邊學，鞏固與更新所學知識，進一步培養崗位所需的專業能力、方法能力和社會能力。在第三階段的實訓中，學生到企業實習，在企業資深人員的帶領下，與同事一起完成真實的跨境店鋪運營任務，積累實踐經驗，培養團隊合作精神，提高了人際交往能力，實現在做中學、在學中做，真正做到教、學、做的高度融合。
3、創新跨文化交際的教學手段，提高學生的交流水平
跨文化交際能力指在理解、掌握外國文化知識與交際技能的基礎上,靈活處理跨文化交際中出現的實際問題的能力。它也指在心理上不懼怕，能主動、積極、愉快地接受跨文化交際的挑戰，對不同文化表現出包容和欣賞的一種態度。對于跨境電商從業人員來說，豐富的外國文化知識以及熟練跨文化交際技巧，不僅可以更好與客戶深入交流、洞悉客戶的需求，宣傳品牌與產品，還能更自信從容地解決各種交易問題，給客戶留下良好的印象。為了更好地教授跨文化技能，適應企業的需求，教師可采取多元化的教學手段。除了要求學生查詢書籍和網絡資料來分析不同國家消費者特點等傳統教學手段外，教學團隊還可讓學生分析跨境交易平臺網站的布局、視覺特點、銷售熱點、后臺數據等來進一步了解消費者的購買習慣、欣賞特點與商品喜好。同時，教學中還應該增加海外社交網站的閱讀與分析環節。讓學生通過分析主流的海外社交網站，深入了解海外消費者的日常生活、價值取向、關注熱點和興趣愛好等，為社交網絡營銷、營銷文章的攥寫做好充實的準備。此外，學生還可以通過企業人員的經驗分享，不斷提高自身的跨文化交際水平，更好地滿足客戶需要。
電子課程設計范文第3篇
關鍵詞：電子技術；課程設計；職業技能；創新能力
1.引言
模擬電子技術課程設計（模電設計）是電子類專業學生的第一門課程設計，它是模擬電子技術課程的重要和必要的補充。模擬電子技術課程設計的有效開展對加深模擬電子技術基本理論的理解，提高學生的設計能力、動手能力、軟件仿真能力、總結報告能力及學生之間的協作協調人際交往能力都有一定的作用。總之，通過模擬電子技術課程設計課可以提高學生的綜合能力。反之，模電課程設計流于形式，學生找一個簡單電路焊接上應付了事，甚至電路都是別的學生代勞的。這不僅浪費時間，而且為以后的設計課程產生消極的影響，學生認為凡是設計類課程都可以混過去。并且課程設計導致消極學風，對學生專業課程的學習、職業技能的培養及未來的職業生涯都非常不利［1］-［3］。所以，研究如何搞好模電的課程設計是非常必要和重要的。根據我院多年的課程設計經驗和自己的教學實踐，我從思想上重視、加強過程管理、貫穿職業技能培養這三方面加強模電課程設計的教學。
2.思想上重視
課程設計是工程實踐課，其目的不僅僅是鞏固、深化補充和擴展理論課的教學效果，課程設計在提高學生的職業技能、工程素質和創新能力上起到關鍵的作用［4］。工程課程設計人數多上課分散，真正負責的教師的實際工作量比較大，如果教師責任感不強，學生不認真對待，課程設計就比較容易流于形式。首先教學管理部門應給予特殊的重視。教務處實踐管理科應該親自過問督促，親自檢查抽查學生的上課情況，并把意見和建議及時反饋給學院，以便及時糾正。建議督學對設計課程給予關注，及時提出寶貴意見。教學院長或系主任應全程跟蹤管理。其次，課程設計之前要給學生開一次動員會，讓學生明確課程設計的目的和意義，提出相應的要求。讓學生在思想深處真正認識到課程設計的重要性和必要性，讓學生積極主動地以極大的熱情投入模電課程設計學習中。給學生開動員會，要求指導教師必須參加，讓教師對課程設計給予足夠的重視。
3.加強過程管理
（1）把好用人關（選擇好指導教師）教師的良好的工作態度和工作作風具有很大的表率作用，這對學生的素質有正面的影響，教師應該表現出認真、負責、嚴謹、周密的態度，在指導課程設計時在設計前的準備、設計中的管理及設計后的總結中都進行精心的準備、組織和安排。選擇好指導教師是非常重要的，它直接決定模電課程設計的成效。應選擇對模電理論比較熟悉、實踐技能比較好、責任心比較強的教師參加，不能因為要平衡工作量，而選用一些對模電理論不太熟悉、實踐技能比較差的教師，這樣做對學校、學生和教師都是不負責任的。這樣的指導教師往往處于很尷尬的狀態，學生也很茫然。學生作品出現實際問題教師不知怎么調，學生問的理論問題教師解決不了，只好硬挺或躲著學生。但這并不是說，年輕沒經驗的老師就不能上設計課。他們可以把模電理論好好復習，然后選擇一些設計題目反復做一下，積累一些經驗，經考核達到要求后再參加課程設計的指導。（2）把好選題關首先是審查指導教師所出的選題報告，選題報告應有明確的設計要求、設計目的和注意事項及所需的基本理論和主要參考書。題目應該是學生綜合利用所學的模電知識，再利用參考資料能設計出來的，最好是有聲光指示，可以提高學生的興趣。但要力戒花哨，禁止超范圍的設計題目，如利用數字電路做出的或者在網上等查處的高難度的電路。這樣的電路學生只是照圖焊接并未得到實益，教師和學生都不要有電路越復雜越好的攀比心理，要看學生是否得到實際利益，即要以有利于培養學生的職業技能和創新能能力為宗旨。選題的難度要有ABC等級，以適合不同水平的學生選做。選題也不宜過于簡單，比如有的題目是設計輸出電壓為12伏的集成穩壓電源，這樣的題目仿真、焊接及報告兩三個學時就完事，其他時間學生就浪費掉，學生在課程設計中也沒學到什么東西，最多就相當于一次模擬電路實驗。題目最好能綜合放大、振蕩、濾波、電源等模擬電子技術的基本內容，讓學生有抓手，即所謂“跳一跳夠得著”的內容，嚴禁過難和過于簡單的題目。一個指導教師（或兩位），所帶的學生是一大組，一大組中的所有題目盡量涉及模電所有內容，以便學生互相交流，全面復習和提升對模電知識的理解。其次是學生選題，原則上學生要在教師出的題目中根據自己的學習狀況選擇適和自己的題目，但學生可根據自己的能力和愛好自選題目，自選題目的難度要適中，經過指導教師的允許。同時也要注意的是以往課程設計只允許每個同學選一個題目即“單選”，但對于能力較強的學生應支持和鼓勵他“多選”。同時要求一般學生不單單熟悉自己題目的設計方法，更要在課程設計期間熟悉其他學生的設計方法（至少熟悉同組的其他題目），可以不焊接電路只做軟件仿真。總之，選題要切合實際、分量適當、理論性要求高、技術性要求適當。（3）把好時間關課程設計時間選擇很重要，它關系到課程設計的質量。摸電課程設計可以選擇集中時間停課進行，也可以選擇不停課分散進行。集中停課進行可以安排在學期初，前三周進行。這樣在上學期的期末就應該把題目布置下去，學生在假期可以對模擬電子技術進行復習、查資料、簡單的設計等準備工作，開學就可直接進入正題。分散時間進行效果相對較好，缺點是戰線拉得較長，教師投入的工作量較大。但如果真正把課程設計搞好，還是應該選擇分散時間進行，如每周兩個晚上連續12周。學生可以有充足的時間對自己的設計進行完善。（4）把好驗收關和成績評定關建立三級驗收制度，即組內驗收，年級統一驗收，學院對各組抽查驗收。驗收時先由各組教師組織學生進行組內驗收，然后由基礎電子教研室組織年級驗收，最后由學院組織抽查驗收。這樣可引起學生和教師的充分重視，使應付了事的學生大大減少。驗收時可從選題的難度、設計的情況、焊接的質量、布局的好壞及原理的敘述和回答問題等方面進行。實行兩級成績評定，即教師打分和學生打分。成績評定工作很重要，它不僅能反映出學生設計的好壞，而且影響學生的積極性，對以后的設計課程會產生積極或消極的影響。要讓設計好的學生得到好成績，讓不認真的學生不能蒙混下去。為此學生成績可以由教師打分學生打分兩部分組成，教師打分可占70%，主要有出勤成績、報告成績、作品質量成績和學生對設計原理的敘述及回答教師提的問題。學生打分占30%，主要反映作品是否是自己做的及該學生在組內協作的能力。
4.貫穿職業技能培養
在模擬電路課程設計中要始終強調培養學生的基本技能的訓練，如：原件識別與測試、常用儀器的使用、資料的查詢和電路的仿真、焊接技術、基本設計能力、設計報告基本寫作的訓練及設計可行性論證的語言表達能力等。（1）設計能力培養選完題目后，學生可以根據題目的要求，選擇合理的設計方案。方案確立后分組對方案進行討論，每位學生都要對自己的設計方案進行論證，這樣也鍛煉學生的邏輯思維和語言表達能力，同時也可以是學生之間互相借鑒，取長補短，也對其他學生的題目的設計有所了解。教師要對學生的設計方案細致的研究，提出改進措施。（2）創新能力培養模擬電子技術課程設計要有真正的設計內容，哪管是其中的一部分，絕不能變成電路組裝。如果學生只是按照教師給的電路或在網上找的電路進行組裝，調試成功后上交一個作品，那就意義不大。作品必須是學生自己利用模擬電路的相關知識設計出來的，當然教師要給予相應的指導，而不能布置完題目就撒手不管。退一步說，即使個別學生按照現成的電路組裝的，其中一定要再加一些自己設計的附加功能。否則就不能稱得上設計，也不能培養學生的職業技能和創新能力。（3）動手能力培養焊接技術是實踐技能的一項重要指標，指導教師首先要指導學生進行拆件練習，可用利用以往課程設計的廢板。拆集成電路元件時可首先讓學生練習使用傳統的吸錫線，熟練后再練習使用吸錫烙鐵進行拆卸。在正式焊接作品前，先指導學生利用舊板和拆下的舊件進行焊接練習，焊接出兩個作品后再進行正式作品的焊接。焊接前應該指導學生如何進行元件布局。（4）解決問題能力的培養設計好電路，經仿真成功后就可以焊接調試。學生在焊接時往往有虛焊、漏焊、錯焊等現象。學生沒有經驗，只能逐個元件地找，實在找不出來就只有重焊。重新焊接再不好使，學生就沒有辦法了，只有求助指導教師，這時指導教師往往代勞，幫助學生查出故障。這種做法是錯誤的，正確的方法是調試前就教會學生調試方法，教會學生如何診斷判斷故障和排除故障，讓學生自己調試，出現問題時教師給予及時的指導，這樣可以使學生少走彎路，并且鍛煉學生分析和解決實際問題的能力。調試完成之后，學生要及時總結分析問題的經驗，提高對模擬電子技術課程設計的認識，為解決其他設計課中出現的問題奠定基礎。
5.結語
課程設計是學生完成學習—構思—設計—實現的工程訓練過，是培養工程師的最初步的訓練內容。要做好模擬電路課程設計，需要先做好思想工作，讓教師和學生充分重視，要制定一套嚴格的管理運行程序，選好教師選好題目，選擇好時間，抓好三級驗收、兩極成績評定和總結工作，這樣才能保證模擬電路課程設計的質量，為學生后學設計課程起個好頭，為學生創新能力和職業技能的培養奠定基礎。
參考文獻：
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［2］李祖林，易杰，姚勝興.電氣信息類專業實習教學模式研究［J］.電氣電子教學學報，2008，4：69-70.
［3］唐朝京，涂瑞斌，庫錫樹，李貴林，關永峰.電子信息類大學生創新能力培養體系建設研究［J］.高等教育研究學報，2009，32：88-90.
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電子課程設計范文第4篇
【關鍵詞】生物醫學工程；生物醫學電子學；生物電位放大器；電子設計自動化
【Abstract】In order to strengthen the electronic engineering technology training for Biomedical Engineering students， the Biomedical Electronics experiment course was designed for the students. The biological potential amplifier was selected as the experiment subject； In the experiment， student will be required to combine the simulation based on the electronic design automation software and practical operation to complete the design work of the biological potential amplifier， verify its function， and measure its important performance； the experiment was arranged in the early stage of the theoretical courses. Practice shows that the students have a more depth understanding of the characteristics of different methods in electronic engineering technology through the training of biomedical electronics experiments. Therefore， the curriculum design of the experiment is successful.
【Key words】Biomedical Engineering； Biomedical Electronics； Biological potential amplifier；Design automation
0 引言
生物醫學工程專業涉及多種學科和技術，具有很強的綜合性[1]；但與此同時，該專業的本科生培養工作也具有很高的難度，原因就在于學生學習的內容多而不精，在擇業時常常無法體現出能力優勢。因此，從培養生物醫學工程專業本科生的角度而言，應該在對學生進行綜合素質培養的同時、加強特定專業技能的訓練，為學生的就業和繼續深造打下良好的專業基礎[2]。
醫學電子儀器方式是上海理工大學生物醫學工程專業的一個重要方向，在課程設置上，專注于培養學生的電子工程技術[3]。這其中，生物醫學電子學[4]是生物醫學工程專業的重要專業課程之一，其教學目的是讓學生掌握醫學電子儀器中帶有共性的電子器件、電子線路及電子學設計方法，因此是引導學生學習將電子工程技術應用于生物醫學工程專業的重要環節。生物醫學電子學實驗是該課程的配套實驗，目的是在于通過有代表性的實驗課題，引導學生學以致用、將課堂內容融會貫通于實踐之中。因此，生物醫學電子學實驗是生物醫學工程專業的一門重要實驗，需要進行慎重的實驗選題、認真的實驗設計和細致的實驗安排。為此，進行了相關的課程設計和實踐工作，詳述如下。
1 課程設計思想
上海理工大學生物醫學工程專業的生物醫學電子學實驗被安排于第五學期，和生物醫學電子學理論課平行設置。此前，學生已經通過電路原理、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎和電子技術技能訓練等課程的培養，具備了一定的電子工程技術基礎。生物醫學電子學實驗的總課時為16學時，在有限的課時內，讓學生得到最大程度的專業訓練，具有一定難度。在此背景下，展開生物醫學電子學實驗的課程設計工作。
首先要解決的問題是實驗選題。生物醫學電子學實驗的選題，應該能夠突出生物醫學電子學的特色，具有代表性。經過研究，多個生物醫學電子學的相關教材中，都將生物電位放大器（Biopotential Amplifier），即儀表放大器（instrumentation amplifier），放在了相當重要的位置上[5]。生物電位放大器，是用于放大心電、肌電和腦電等信號的專用放大器；這些信號具有的特點包括：由生物體內的電活動產生、屬于微弱的差分信號、非常容易被更加強烈的共模噪聲淹沒；而生物電位放大器具有很好的共模抑止特性，最適于放大這些存在于強烈共模噪聲背景下的微弱差分信號[6]；因此，生物電位放大器在生物醫學電子學中占有重要地位，以生物電位放大器為主題開展生物醫學電子學實驗，不僅具有代表性，而且能夠引導學生在前期的課程基礎上有所提高。
其次要解決的問題是實驗設計。圍繞生物電位放大器這個主題開展實驗設計工作，需要使實驗具有一定深度，但同時又要保證大部分同學有能力在限定的課時內完成任務。經過反復論證設計，最終決定生物電位放大器相關實驗由兩部分組成：基于電子設計自動化（Electronic design automation， EDA）軟件的設計仿真實驗和動手實踐實驗。在第一部分實驗中：學生基于LM324[7]完成生物電位放大器的設計工作；仿真驗證設計結果；仿真測試其差模增益幅頻響應曲線[8]。在第二部分實驗中：學生在面包板上動手搭建生物電位放大器；并在實驗室中，使用各種設備測試差模增益幅頻響應曲線。上述實驗設計的優點在于：通過設計仿真工作，讓同學們盡快掌握生物電位放大器的原理，同時，基于EDA軟件開展電路工作，符合發展趨勢[9]；通過設計仿真和動手實踐相結合，互為驗證，比較差異，容易引發思考，更加深刻的體會電子工程技術中不同手段的特點；對生物電位放大器的重要參數進行仿真、測量和總結，有利于學生們在更深地程度上掌握生物電位放大器。
最后要解決的問題是實驗安排。由于生物醫學電子學實驗是生物醫學電子學理論課程的配套實驗，因此在進度安排上必須要統籌考慮；此外，實驗設計決定了生物醫學電子學實驗適宜集中精力完成，而不是分散到每周進行，集中完成實驗能夠取得更好的效果。為此，在生物醫學電子學理論課程中，生物電位放大器相關內容被安排在課程的早期進行講解；緊隨其后，利用課余和周末時間，在一周內完成生物醫學電子學實驗。這樣安排的好處是：學生能夠在課程的開始階段，就體會到了如何將理論應用于實際，引發學習興趣。
2 實驗內容展示
下面以一位學生的實驗情況為例，說明課程設計效果。
1）生物電位放大器的設計和仿真
a）生物電位放大器的設計：
基于lm324設計一個基于三運放的儀表放大器，用于生物電位測量，仿真電路原理圖如圖1所示。增益公式如公式（1）所示，其中：R1、R2、R5和R6都選用10KΩ的電阻；R3和R4都選用24KΩ的電阻；Rg為增益電阻，當Rg為無窮大時，（這里選用600MΩ），增益約為1倍，當Rg為5.6kΩ時，增益約為10倍，當Rg為470時，增益約為100倍，當Rg為47時，增益約為1000倍。
A=（2*R3/Rg+1）*R2/R1（1）
b）對所設計的生物電位放大器進行仿真，驗證其功能
如圖1所示：使用+Vdm/2和-Vdm/2兩個信號源組合成模擬心電信號的差模輸入信號Vdm，峰值為10mV，頻率為18Hz；使用Vcm仿真工頻干擾產生的共模信號，峰值為500mV，頻率為50Hz。取Rg為5.6kΩ，輸入、輸出信號對比圖如圖2所示。由圖可見，差模輸入信號被放大約10倍，但50Hz共模輸入信號在輸出信號中全無蹤跡，因此該生物電位放大器正確的實現了預期目的：放大差模信號、抑制共模信號。
c）對所設計的生物電位放大器進行仿真，測量其性能，頻率范圍設定在0.1Hz-5MHz之間：
對圖1的生物電位放大器進行仿真，測量其差模增益頻率響應，如圖3所示。圖中從上到下的短劃線、虛線、點劃線和實線分別代表差模增益約為1000倍、100倍、10倍和1倍時的幅頻響應。由圖3可見，放大倍數越小時的幅頻響應截止頻率約高：差模增益約1000倍時，幅頻響應在1kHz左右就開始截止；差模增益約100倍時，幅頻響應在10kHz左右開始截止；差模增益約10倍時，幅頻響應在100kHz左右開始截止；差模增益約1倍時，幅頻響應在1MHz左右開始截止。
2）生物電位放大器的實踐實驗
動手實現所設計的生物電位放大器。使用的器材包括：面包板、lm324、10KΩ電阻、24KΩ電阻、5.6KΩ電阻、470Ω電阻、47Ω電阻和導線等，電阻均為5%精度；使用的儀器包括SPF05數字合成函數信號發生器、DS1000數字示波器和電源。測試所得到差模增益頻響曲線如圖4所示。其中，差模增益隨頻率變化的趨勢與仿真所得的結果基本類似，除了差模增益為1時的截止頻率出現在了100kHz左右。
3）實驗分析
相比于實際實現的生物電位放大器，仿真實驗而得的結果具有更好、更理想的特點。其原因在于：仿真時避免了器件差異造成的影響，需要匹配的電阻和運放可以做到完全匹配，同時也避免了人為測量失誤造成的影響，因此可以排除隨機誤差。仿真實驗更容易實施，對于理解理論課內容大有裨益；但動手實驗更加真實，且可以提高動手能力、積累實驗經驗，對于理解真實情況、解決實際問題非常有好處；兩者可以互為補充。
3 結論
為了避免生物醫學工程專業本科生培養博而不精的問題，在對學生進行綜合素質培養的同時，應該加強特定專業技能的訓練；上海理工大學生物醫學工程專業醫學電子儀器方向在課程設置上專注于培養學生的電子工程技術；生物醫學電子學實驗作為該專業的重要課程生物醫學電子學的配套實驗，在引導學生“入門”、引發專業興趣等方面，具有重要作用；為此，對該實驗進行了相關的課程設計工作。實踐表明，通過生物醫學電子學實驗的訓練，學生對專業的認知程度、對技術的理解程度和對知識的掌握程度，都得到了提升，這些能力的加強有助于學生對其它專業課程的學習和掌握。因此，該實驗的課程設計是成功的，今后將沿此方向繼續推進。
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[7]Instruments. T. LM324 Quadruple Operational Amplifier. Available from： http：///product/lm324.
電子課程設計范文第5篇
關鍵詞：復雜可編程邏輯器件（CPLD）；電子技術；課程設計
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0200-02
一、引言
數字電路已廣泛的應用于工業和生活中，數字電路的設計方法也發生了改變。因此對數字電路課程的基本要求、教學的組織方式等有必要進行研究與探討。基于復雜可編程邏輯器件（CPLD）的設計已經成為現代數字電子系統設計的主流。復雜可編程邏輯器件數字系統的設計是一種以計算機為工作平臺，在EDA軟件開發環境下，用硬件描述語言和數字電路圖形對系統功能進行編程設計、仿真分析并下載到可編程邏輯器件中的高效電子設計方法。該方法實現的數字系統具有高集成度、高速度、高可靠性、設計周期短、成本低、容易升級和移植等顯著優點，從而在工程中得到廣泛應用。對電氣信息類本科生，有的學校開設了有關CPLD設計方法的選修課程，有些學校還沒有在本科階段開設相關課程，對于沒有開設這門課程的學生，如果在數字電路課程設計中給學生簡單介紹相關EDA軟件的使用方法，并指導學生查閱資料完成基于CPLD的課程設計任務，將是對培養學生自學能力、實踐能力和創新能力的有力探索。因此本文通過將CPLD應用于學生的電子技術課程設計，在指導學生掌握MAX+PLUS II基本設計方法的基礎上，要求學生查閱資料并應用數字電子技術基本理論完成了簡易電子琴設計和仿真。
二、CPLD在本科課程設計中的應用
在數字電子技術課程設計中，選擇難度適中的設計任務——簡易電子琴的設計，要求學生在對音階發生的原理、音調及節拍控制方法等研究的基礎上，完成了基于CPLD的簡易電子琴設計，達到本科畢業設計的目的。課程設計開始時，由于學生不了解CPLD的設計方法，先給學生講解MAX+PLUS II的安裝及使用方法，然后如何應用MAX+PLUS II來進行簡單的數字電路設計、仿真分析。基于CPLD數字系統的設計實質是編寫一系列描述系統行為或結構的設計文件。設計文件常用兩種格式：圖形（xxx.gdf）和文本（xxx.vhd）格式。特殊單元功能模塊一般用文本描述（VHDL語言）。單元模塊設計并調試后可打包生成圖形模塊供系統設計調用。而系統總體電路設計采用圖形描述，向下調用生成特殊圖形模塊或設計庫中圖形模塊，這樣電路結構清晰直觀，利于仿真調試。在整個課程設計的過程中要求學生以自學為主，通過查閱資料熟練掌握CPLD的設計方法并完成課程設計任務。設計原理圖如圖1所顯示，即通過鍵盤的彈奏，將輸入鍵盤信號轉換成含有音符信號的代碼以及產生分頻預置數，采用數控分頻的方法輸出不同音符的頻率，最后通過揚聲器發出聲音，同時用LED顯示正在演奏的音符。原理圖中的各功能模塊均采用文本輸入方式，CLK-GEN，KEYSCN，KEYDECODER-DEB三個功能模塊采用VHDL語言設計，分別對這三個功能模塊編輯、仿真后生成特殊的功能模塊，三個功能模塊一起實現按鍵掃描電路功能，體現CPLD中自底向上的設計思想。TONE_ROM為音符查表以及對應簡譜頻率產生電路，完成音符查表和簡譜碼產生，SPEAKER為揚聲器驅動電路，DISPLAY顯示控制及驅動電路，這三個模塊也采用文本輸入方式進行設計、編輯并進行仿真。而在整體電路設計中采用圖形描述，向下調用生成的功能模塊，體現了自頂向下的設計思想。
三、經驗與體會
通過一個具體的設計課題，指導學生在學習的過程中掌握了CPLD的設計方法以及進行課題研究的一般方法，調動學生的積極主動性，加深了學生對設計方法的理解。有以下幾點體會：（1）通過結合實際設計任務的學習方式有利于學生對知識的理解和掌握，比如自底向上和自頂向下的設計方法，如果采用課堂授課方式，學生一般很難理解，即使理解了也不會有太深的印象，而通過這樣一個簡單的例子，指導學生在設計的過程中分別應用這兩種設計方法來完成任務，學生接受起來不僅自然而且有體會，這是課堂教學無法收到的效果。（2）通過查閱手冊和參考書籍、文獻等資料，培養了學生自學能力獨立分析和解決實際問題的能力。（3）在指導學生撰寫規范設計報告過程中，培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。（4）整個設計課題雖然簡單，但設計過程涉及到了工程課題研究的各個方面，通過完成設計任務為今后畢業設計和從事產品的開發研制奠定了基礎。
CPLD是一門實踐性很強的課程，已經應用到各種電類產品中，電氣信息類學生應通過不同的渠道掌握這門技術。而高校要培養出高素質的工程應用型人才，應在學生課程設計、工程實踐等方面進行改革與嘗試。采用靈活多變的教學方式，培養學生的學習興趣、激發學生的求知欲，從而達到啟迪思維、拓展視野的目的，培養學生自學能力、獨立解決問題的能力、嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度，為社會培養出具有工程創新能力的卓越工程師。
參考文獻：
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[2]王彩君，黃智進，周開鄰.基于CPLD的畢業設計指導方法研究[J].2009，7（2）：21-22.
