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集成电路课程设计范文1
关键词:EDA;数字电路;硬件描述语言
引言
《数字电路》 是高等院校电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课,具有理论性与实践性强的特点。优化该课程的实践教学 ,对提高课程教学质量至关重要。随着大规模集成电路的飞速发展,电子类高新技术项目的开发也更加依赖于EDA技术的应用。
1传统数字电路课程设计方法的不足
传统数字电路课程设计方法是基于固定功能的标准芯片,“自下而上” 地构造一个系统。这种方法缺乏灵活性,实现单一,电路连线复杂,查错比较困难。学生一部分精力牵制在复杂的连线上,因此感到枯燥、乏味。可见传统方法在一定程度上制约了学生个性和创新思维的发展,必须引入新技术。
2 EDA技术概述
2.1 EDA的概念
EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化),是以计算机为平台,硬件描述语言(VHDL)为设计语言,可编程逻辑器件为实验载体,以ASIC/SOC芯片为目标器件进行必要的元件建模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。
2.2 TOP-DOWN的设计方法
EDA技术采用TOP-DOWN(自顶向下)设计方法。这种方法从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,然后用逻辑综合优化工具生成具体门级电路网表。 设计人员可不受芯片结构约束,集中精力开发产品,并且采用的是结构化开发手段。
2.3设计语言
在EDA技术中多采用硬件描述语言(HDL)进行系统设计,设计人员在设计时只需知道系统要做什么(What to do),而不必关心怎样做(How to do)。VHDL几乎覆盖了以往所有各种硬件描述语言的功能,整个自顶向下或自底向上的电路设计过程都可以用它来完成。
3 EDA技术在数字电路设计中的应用实例
以智能函数信号发生器的设计为例,讨论EDA技术在数字逻辑电路设计中的具体应用。
3.1 设计要求
设计一个能产生递增斜波、递减斜波、阶梯波、正弦波、方波等多种波形,并可通过开关选择输出波形的多功能函数信号发生器。
3.2 方案构思
根据设计要求,本系统主要分为以下几个模块:
(1)波形发生模块:主要包括分别产生递增斜波、递减斜波、阶梯波、正弦波、方波等波形的子模块。
(2)多路选择模块:根据选择信号的不同取值,判断选择输出对应的波形。
(3)D/A转换模块。
3.3 系统实现
3.3.1 设计输入
顶层原理图如图1所示,其中各模块可由VHDL实现,输出端Q[7..0]后面接D/A转换器的数据输入端。
图1 系统顶层原理图
3.3.2编译、仿真
1.编译过程
建立顶层文件SIGNAL_GEN.VHD,并按照图1所示构建顶层设计文件,然后进行整体编译和仿真。
2.仿真结果
系统整体仿真当SEL[2..0]=011时,输出为阶梯波。
3.3.3下载验证
选择实验箱No.5模式进行下载,并将各跳线帽置于正确位置,然后将输出信号送至示波器,改变CLK或者SEL[2..0],可以看出输出信号的情况正好达到了预期功能。
4 结束语
实践表明,在数字电路课程设计引入EDA 技术,克服了传统课程设计的种种弊端,不仅极大地丰富选题、扩展功能,而且同一课题出现多种实现方案,提高了学生的创新思维能力。
参考文献:
[1]杨树莲.现代EDA技术及其发展[J].科技情报开发与经济,2006,(15):144-145
[2]潘松.黄继业.EDA实用教程(第三版)[M].北京:科学出版社,2006.9
集成电路课程设计范文2
关键词:Multism;仿真;数字电路;课程设计
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 23-0000-01
Implementation of Multism-based Digital Alarm in Digital Circuits Curriculum Design
Li Yan1,Zhang Yiyang2
(1. Information Engineering School of Jilin Business and Technology College,Changchun 130062,China;2.Armored Force Institute of Technology, Changchun 130031,China)
Abstract:In this paper,digital teaching specific content,for example,specify Multism simulation software in teaching digital circuit applications.
Keywords:Multism;Simulation;Digital circuit;Curriculum design
一、引言
数字电路课程设计作为一门理论与实践并重课程,重点培养学生在数字电子综合设计过程中,对实际问题进行分析和解决的能力,以提高学生在数字电子领域的知识、经验、方法等综合技能。由于条件限制,目前数字电路课程设计以理论分析为主,缺少相应实践环节。本文针对学校实验设备配置和学生实际情况,提出基于multisim虚拟课程设计教学方法,以进一步增强学自主性,充分激发和挖崛学生创新潜力。
二、Multism简介
Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有很广泛的仿真分析能力。适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
三、基于Multisim的计数报警器设计
(一)任务分析
1.总体方案确定。根据系统的逻辑关系将系统分解,画出系统的原理框图,确定框图间各种信号的逻辑关系与时序关系。
2.课题分析与研究。。了解以上设计要求后,确定设计系统的全部功能,要求及计数指标,熟悉控制对象和处理信号的各种参数,特点和关系。
3.单元电路绘制与仿真。选择合适的数字电路器件,用Multism仿真,并绘制各单元的逻辑电路图。
4.分析电路。充分分析单元电路,尤其对控制信号要从逻辑关系,正反极性,时序几个方面进行深入考虑,确保不发生冲突,在深入分析的基础上通过对原设计电路的不断修改,最后获得最佳的设计方案。
(二)方案论证
1.555定时器的连接。555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路,有二个比较器A1和A2,有一个RS触发器,R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用,起缓冲作用。三极管VT2是放电管,将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器,由此可以获得和两个分压值,一般称为阈值。555定时器的1脚是接地端GND,2脚是低触发端TL,3脚是输出端OUT,4脚是清除端Rd,5脚是电压控制端CV,6脚是高触发端TH,7脚是放电端DIS,8脚是电源端VCC。555定时器的输出端电流可以达到200mA,因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载,如扬声器、发光二极管等。
2.发光二极管的连接。LED产品的种类繁多,有共阴极电路,还有共阳极电路。本次设计采用共阳极电路。
3.74ls192和74ls247。74ls192异步十进制计数器这个计数器是十进制的,在设计时电路比较简单,我们在学习进制设计时已经使用过,基本了解它的各项功能。对于六进制的设计不是很大的问题,同时由于RST清零,L`D`的保持功能可以很方便的实现清零开始,暂停继续这两个功能。因此我选用这种方案。
四、具体方案实施
1.利用数字电子技术基础知识设计一个计数报警器,该计数报警器的设计采用的元件主要有译码器74LS247、十进制计数器74LS192、555组成的单稳态触发器。该计数报警器计数最大值是99,当计数溢出时放出声光报警,报警时间为10秒,计数脉冲由按钮和555组成的单稳态触发器产生。数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号,其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中,通过输入电路对微弱信号进行放大、整形,得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时,必须首先了解输入信号的性质,接口的条件,以设计合适的输入接口电路。
2.选择74ls192两片、74ls247两片、74ls04一片、数码管两枚、电阻若干、电容若干、开关一个。首先根据74ls192的功能表的功能,将两片74ls192连成十进制计数器,是输出的数字为从1到99,然后清零。用相应电阻和电容以及555组成单谐振荡器,和74ls192相连,根据74ls247的功能,分别将两片74ls247连接到两片74ls192的相应端,然后将共阳极数码管两枚分别于两片74ls247相连,中间加100欧电阻,先在草稿纸上绘制实现功能的草图,经过反复的修改论证,以期达到最理想的状态。然后用multism软件根据原先绘制的电路图绘制各单元的相应逻辑电路图,进行仿真。
3.用multism软件根据原先绘制的电路图绘制各单元的相应逻辑电路图后,进行仿真,期间可能会出现不能正常实现原先所设定的功能,但经过思考与修改,设计出能正常实现所要求的功能的电路图,用multism进行仿真,得出所要的结果。在各单元电路设计的基础上,用multism软件把各单元电路连接起来,绘制出符合软件要求的系统整体逻辑电路图。系统整体电路设计完成后,对系统整体进行仿真,验证设计的正确性。
五、结论
针对学校实验设备配置和学生实际情况,并通过基于multisim虚拟课程设计教学方法,使学生对数电这门课有了更深的了解,锻炼了学生的动手操作能力,以及把所学知识运用到实际的生活当中去的能力,并进一步增强学自主性,充分激发和挖崛学生创新潜力。
参考文献:
集成电路课程设计范文3
【关键词】集成电路;EDA;项目化
0 前言
21世纪是信息时代,信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业,每年毕业的人数远远满足不了市场的需求,因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求,我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实,工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。
针对集成电路设计课程体系,进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革,包括理论教学内容改革和实践教学环节改革,旨在改进教学方法,提高教学质量,现已做了大量的实际工作,取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线,通过对主流集成电路开发工具Tanner Pro EDA设计工具的学习和使用,让学生掌握现代设计思想和方法,理论与实践并重,熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程,培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力,具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。
1 理论教学内容的改革
集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及Tanner EDA工具等内容,涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式,以教师讲解为主,板书教学,但由于课程所具有的独特性,在介绍半导体材料和半导体工艺时,主要靠教师的描述,不直观形象,因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善,以多媒体教学为主,结合板书教学,以图片形式展现各种形态的半导体材料,以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程,每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片,使学生对集成电路建立直观的感性认识,充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性,提高教学效率和教学质量。
2 实践教学内容的改革
实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台,让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力,为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书,学生按照实验指导书的要求,一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性,再加上考核方式比较单一,学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊,为了打破这种局面,实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性,使学生能够积极参与到教学当中,从而更好的完成教学目标,同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。
实践环节选取CMOS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业,是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练,使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CMOS带隙基准电压源的原理,参与到整个设计过程中,对整个电路进行仿真测试,验证其功能的正确性,然后进行各个元件的设计及布局布线,最后对版图进行了规则检查和一致性检查,完成整个电路的版图设计和版图原理图比对,生成GDS II文件用于后续流片[2]。
CMOS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成:
1)子功能块电路设计及仿真;
2)整体电路参数调整及优化;
3)基本元器件NMOS/PMOS的版图;
4)基本单元与电路的版图;
5)子功能块版图设计和整体版图设计;
6)电路设计与版图设计比对。
在整个项目化教学过程,参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组,每个小组完成一部分电路设计及版图设计,每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时,加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中,以学生探索和讨论为主,教师起引导作用,给学生合理的建议,引导学生找出解决问题的方法。项目完成后,根据项目实施情况对学生进行考核,实现应用型人才培养的目标。
3 教学改革效果与创新
理论教学改革采用计算机辅助教学,以多媒体教学为主,结合板书教学,对集成电路材料和工艺有直观感性的认识,学生的课堂效率明显提高,课堂气氛活跃,师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式,学生对该课程的学习兴趣明显提高,设计目标明确,在设计过程中学会了查找文献资料,学会与人交流,沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握,对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法,但要达到较高的设计水平,设计出性能良好的器件,还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。
4 存在问题及今后改进方向
集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果,但仍存在一些问题:由于微电子技术发展速度很快,最新的行业技术在课堂教学中体现较少;学生实践能力不高,动手能力不强。
针对上述问题,我们提出如下解决方法:
1)在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和(下转第220页)(上接第235页)技术,使学生能够及时接触到行业前沿知识,增加与企业的合作;
2)加大实验室开放力度,建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用,为学生提供实践机会,并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。
【参考文献】
[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报,2007,05(29).
集成电路课程设计范文4
关键字:EDA;时钟;数字电路课程设计
中图分类号:G642.41?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)04-0245-02
《数字电路》是高等院校电子信息类专业的重要专业基础课,其课程设计是实践教学环节的重要组成部分,它给学生提供了理论联系实际、加深认识、开拓思维的机会。随着计算机技术和电子技术的不断发展,传统的数字电路课程设计方式在很多方面落后于现代教育形式的发展,成为现代化教育和培养创新人才的阻力。进入21世纪后,EDA技术得到了长足的发展,在数字电路课程设计中引入EDA技术的新教学模式成为必然趋势。本文结合实际教学工作,举例阐述了基于EDA技术的数字电路课程设计的实现方法,实践证明其对提高课程设计的教学质量和培养创新型人才都有重要作用。
一、数字电路课程设计中引入EDA技术的必要性
数字电路课程设计中要求学生运用电子技术课程中有关的理论知识和实验方法完成一些综合性较强的设计课题。目前在数字电路课程设计教学中,有些院校仍然采用74系列固定功能标准芯片来实现设计功能。在了解课题原理和熟悉标准芯片功能的基础上,“自底而上”地设计数字系统。当设计的数字电路系统比较复杂,需要多个集成芯片和大量连线时,就增加了设计电路板的难度和故障调试难度,延长设计周期,降低了学生的学习兴趣,同时.常用中小规模集成芯片的大量重复使用也大大增加了设计成本。特别是随着学生数量的剧增,由于教学经费的原因而无法提供足量的所需芯片,再加上实验场地和实验时间的制约,以及辅导教师的缺少等因素,使得课程设计题目受限制,设计方案雷同,缺少个性,设计过程枯燥,学生的综合能力和创新能力的培养严重受到阻力,课程设计的教学目标不能很好的实现。因此在数字电路课程设计中引入EDA技术,改革传统的课程设计方法已经成为一种趋势。IspLever是Lattice公司最新推出的一套EDA软件。设计输入可采用原理图、硬件描述语言、混合输入三种方式,能对所设计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿真。编译器是此软件的核心,能进行逻辑优化,将逻辑映射到器件中去,自动完成布局与布线,并生成编程所需要的熔丝图文件。软件中的Constraints Editor工具允许经由一个图形用户接口选择I/O设置和引脚分配。软件包含Synolicity公司的Synplify综合工具和Lattice的ispVM器件编程工具。IspLever软件提供给开发者一个简单而有力的工具,其界面友好,集成化程度高,是最易学、最易用的可编程逻辑器件开发软件。利用它所配备的编辑、编译、仿真、综合、芯片编程等功能,可以完成数字电路从设计、检查、模拟到下载的全过程。因此特别适合作为数字电路系统的设计和开发软件。在系统可编程逻辑器件(In-System Programmable PLD,ISP-PLD)是90年代推出的新型的可编程逻辑器件,其最大特点是编程时既不需要使用编程器,也不需要将它从所在的系统板上取下,可以直接焊接在印刷电路板上,然后通过计算机的并口和专用的编程电缆对焊接在电路板上的ISP器件进行多次编程,对其逻辑功能进行修改,从而加快了数字系统的调试过程,提高了可靠性并避免对可编程器件造成机械损坏。PLD具有可重复使用、低投入、高性能、高密度、开发周期短等诸多优点,不需要任何投片费用。
二、EDA技术在数字电路课程设计中的应用实例
下面采用“自顶而下”层次化的设计方法,以DJ-E801型实验开发系统和IspLever3.0EDA开发软件设计时钟为例,介绍基于EDA技术的数字电路系统设计的方法。运用此种方法进行课程设计时,需要先学习IspLever3.0软件和Schematic的编程方法,掌握DJ-E801型实验开发系统的使用。
1.设计要求。设计一个多功能数字钟。系统能进行正常的时、分、秒计时功能,分别由6个数码管显示24小时、60分钟、60秒钟的计数器显示;能利用实验系统上的按键实现“校时”“校分”功能:(1)按下“SA”键时,计时器迅速递增,并按24小时循环,计满23小时后再回00。(2)按下“SB”键时,计分器迅速递增,并按59分钟循环,计满59分钟后再回00,但不向“时”进位。(3)按下“SC”键时,秒清零。(4)要求按下“SA”、“SB”或“SC”均不产生数字跳变(“SA″、“SB”、“SC”按键是有抖动的,必须对其消抖动处理);能利用扬声器做整点报时:(1)当计时到达59’50”时开始报时,在59’50”、52”、54”、56”、58”鸣叫,鸣叫声频可为lKHz;(2)到达59’60”时为最后一声整点报时,整点报时是频率可定为500Hz。
2.设计思路。本设计中采用“自顶向下”的层次化、模块化的设计思路,将系统分为cdu24、cdu60、cdu60s、control等四个模块,再将其在顶层连结起来,完成系统功能。
下面介绍各个模块所完成的功能。cdu24在clk1的激励下有24进制计数功能,sa=1时在clk2的激励下快速24进制计数,能完成校时功能。cdu60在clk1的激励下有60进制计数功能,ss=1时在clk2的激励下快速60进制计数,但无进位,完成校分功能。cdu60s在clk1的激励下有60进制计数功能,clr=1时秒清零即可。Control主要完成报警功能。
3.功能仿真。运行ispLEVER软件,建立一个新工程,然后在该工程下新建schematic文件,输入原理图以clk.sch文件保存,设为顶层,进行编译,对照设计要求查看仿真结果。电路仿真结果正确后,其硬件的实现是Lattice公司的CPLD芯片ispLSI1032E-70LJ-84下载实验板。设置芯片属性及引脚分配,执行编译综合后产生下载文件,将其在线下载到下载板,经过硬件验证完全符合设计要求。
在上面的例子中,若采用传统的74系列中小规模集成器件来实现,电路结构复杂很多,难以调试,几乎是“纸上谈兵”的设计,设计过程枯燥乏味。基于EDA的数字电路设计采用“自顶向下”的设计方法,具有便于层次式、结构化的设计思想,设计周期短,可以对每一层进行仿真验证,设计电路错误可以在早期发现,提高了设计的正确性,逻辑综合之前的设计工作与具体的实现工艺器件等无关。因此,设计的可移植性好。为了提高数字电路教学的质量,培养能适应电子技术发展趋势的创新人才,将EDA技术引入数字电路课程设计中,不仅可以很好地锻炼学生的综合设计开发能力和动手能力,激发他们的学习兴趣,还可以大大节约数字电路课程设计实验的成本,提高设计效率。
参考文献:
[1]林敏,方颖立.VHDL数字系统设计与高层次综合[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2]黄招娣,黄德昌.数字逻辑设计与EDA仿真实验教学的实践与探索[J].华东交通大学学报,2007,24(12).
集成电路课程设计范文5
[关键词]: 设计理念教学模式工学结合
《会计电算化》课程设计以《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成[2011]12号)文件为指导,贯彻“教学做一体化,教研产一条龙”的教改总目标。
《会计电算化》课程遵循总体设计理念,课程具体设计过程中,深入企业进行岗位调研,明确职业岗位典型工作任务和业务流程,确定岗位知识、技能和素质要求,然后构建教学单元和教学情景框架,根据职业岗位工作任务和业务流程,进行课程教学内容的选取,转换行动领域至学习领域,设定学习情境。同时,考虑学生的学习基础和认知规律,合理序化教学内容,让学生按步骤、分任务地进行学习。为实现教学目标,教学过程以学生为主体,教师为主导,以能力培养为本位,采用教学做一体化教学模式,同时,综合考虑学生规模和特点、单元内容、教学条件等因素,尝试多种适合高职电算化课程的现代教学方法。为保证教学质量和促进学生学习,建立多主体、多形式、开放性、职业性,突出过程化考核的教学评价方式。保证课程教学条件要求并合理高效的利用、开发多种教学资源,通过多种现代化教学手段实现资源高度共享。扩大学生的知识面并培养学生的自学能力,为学生的探究性学习和自主学习的开展提供有效的文献或信息资料。实现学业和就业的零距离,全方位提升学生职业能力。
这一教学模式应该在以下方面进行创新:
1以实际工作过程为主线组织教学
《会计电算化》课程的灵魂和核心就是总账日常业务处理流程,而流程又不是固定不变的,同一业务类型企业也有不同的处理流程,如何设置更合理、企业更适用的业务流程来指导教学很关键。所以我们应该以近三年人才市场、企业、毕业生回访等不同调查形式,掌握了企业实际工作的内容、流程,并以此为教学内容和教学组织顺序,将割裂的各种类型的企业,融于实际工作需求中,既突出了知识的应用性,同时,让学生对企业实际应用的整体框架有了更清晰的思路。
2以实际工作内容设置项目、单元、任务
课程内容的选取是依据工作流程和职业岗位典型工作任务,根据出纳和总账会计、报表会计岗位的典型工作任务,即初始化、日常业务处理、期末业务处理、报表业务处理的工作任务和流程,来确定总账和报表模块内容的学习项目和学习性工作任务。
根据企业调研,一些企业对会计核算岗位还需一些其他核算要求,所以应该开设工资系统等功能模块。工资系统、固定资产系统、应收款系统和应付款系统的内容是依据各岗位工作任务和业务操作流程选取的。各业务模块工作流程图如下:
3以工学结合为原则组织教学
为突出课程实践操作性较强的特点,努力提高课程实践的亲历性,力求教学实践与实际工作的零距离对接,实现工学结合。应该安排如下实训环节:
(1)社会调查:社会调查贯穿于课程始终,从开设课程初始的教学内容、岗位职责、工作过程的整体调查,到每个项目的个别调查,再到最后的成果调查,教师和学生走进企业,感知企业的真实工作环境和氛围,提高学习针对性。
(2)项目实训:在对每个项目社会调查后,均安排对应项目的校内实训,实训案例来自学生整理的社会调查的企业真实资料,让学生在校内就能完成企业工作,是学生也是企业员工。
(3)阶段性实习:几个项目教学结束后,应该安排学生真正深入校外实训基地企业,进行为期一周的阶段性实习,真实的感受企业工作过程。
(4)综合实训、顶岗实习:课程结束后,在第六学期应该安排综合实训和顶岗实习任务,成为一名真正意义的企业员工。
(5)课外教学:不定期邀请外聘兼职教师和校外实训基地企业人员对学生和教师进行业务培训和行业动态讲座,时刻明确为了适应企业需求,现在应该做什么,做到什么程度。
(6)教材的选择:采用校企合作开发的教材。
4教、学、做一体化、教、研、产一条龙
在课程教学中我们应以老师为主体的灌输式教学,转变为以学生为主体的工作导向式教学,在开始每次任务之前,均布置给学生社会调查该任务企业应用情况的工作,让学生根据自我调查流程结果,分组讨论,选出最优化的流程,并说明原因,然后根据选出的优化流程利用软件操作完成案例业务处理任务,对于很多企业经常出现的疑难问题,也就是我们的知识要点和难点,巧妙设定陷阱案例,让学生通过案例实训操作自行总结,增强学生解决实际问题的能力,提高实际工作岗位的适应力。从而将教、学、做有机地结合,突出教学的职业性、实践性特点。
此外,任课教师在完成基本授课任务之余,均应走进企业调研、项目实施,并适时把调研实施结果撰写相关论文,进行课题研究,提高了授课效果的同时,帮助企业解决疑难问题。
5注重对学生职业能力的培养
在对企业多方面调研后,总结出企业对本专业人才的需求标准和能力要求。教学过程中,重视对学生社会适应能力、行业通用能力、专业核心能力、岗位专用能力的培养,把企业能力、素质需求明细划分到本课程每个项目、单元、任务,进行细化培养、考核。
6密切关注行业发展动态,服务区域经济
在教学中我们应密切关注企业流程、业务类型和会计准则、ERP软件的更新和最新动态,及时对课程教学内容进行更新,并与石家庄财政局、会计师协会、用友和金蝶河北分公司、冠瑞恩财务咨询有限公司等相关政府、企业部门建立了积极的联系,及时跟进其对石家庄各单位{查工作的开展,实时体现在课程教学中,以保证教学内容实时反映石家庄实际工作的变化。
集成电路课程设计范文6
【摘 要】 本文在分析《士官大专数字电路》学员具体情况、教学内容和课程目标的基础上,论述了该课程的教学目标设计、教学策略设计等问题,主张整合教学内容,增大课堂信息量,改革教学方法,注重素质教育,以期全面提高教学质量。
【关键词】 士官大专;数字电路;课程目标;教学目标;教学设计
《数字电子技术》课程是电类的专业基础课,具有很强的理论性和实践性,传统的教学方式重视理论而忽略实践,因此在教学设计中应突出实验在学习过程中的作用;使学员形成一定的分析和解决简单实际问题的能力。为专业知识的学习和岗位任职的需要打下一定的基础。
一、教学起点分析
1、学员情况
该教学班是有线通信技术、视讯通信专业,士官大专层次,总体基础比较差,少数学员初中毕业,大部分学员高中毕业,学习态度和成绩都较差。依据人才培养目标的要求,数字电子技术是一门必修的专业基础课,是基础课程和专业课程之间的桥梁。通过本课程的学习建立认识和分析一般电子电路的能力,养成自主学习和勤于动手的良好习惯,为专业课程的学习打下良好的基础。
2、教学内容及教学目标
《数字电子技术》是士官大专学员一门必修的专业基础课程,是学员知识体系的重要组成部分。学习本课程的目的是培养学员的逻辑思维方式,养成学员自主学习、独立思考和实际动手的能力,为后继专业课程的学习打下相应的基础。
(1)教学内容及教学目标。 教学内容主要包括七部分:数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、小规模时序电路及其应用、中规模集成(MSI)时序模块及其应用、数模和模数转换器原理与应用以及存储器与可编程逻辑器件。
教学目标:通过本课程的学习,学会数字电路的基本原理和基本分析方法;感受实验在学习过程中的作用;形成分析和解决实际问题的能力;为专业知识的学习和适应岗位任职的实际需要打下基础。养成独立思考、刻苦钻研、善于质疑等良好习惯,形成严谨求实、一丝不苟的优良作风。
(2)对教学内容的理解。 数字电子技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下,开发数字系统的实用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化。但是,在数字电子技术中作为理论基础的基本原理并没有改变,理解大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电路的有关概念。因此,作为数字电子技术基础课程,介绍数字系统中常用的基本单元电路、基本功能模块及基本的分析方法仍然是其基本内容。
本课程的重点为:组合逻辑电路和时序逻辑电路。对于重点内容,要以板书讲解为主,尽可能结合工程实际多举例题,讲习题课,以达到强化基本概念、基本原理的目的。难点为:小、中规模时序电路及其应用。对于难点内容,要以板书和多媒体相结合来讲解,便于学员理解,同时要通过多举例题,讲习题课、适当增加学生习题量等来巩固。
3、经验提醒
(1)为了增加学员的学习兴趣,教学中内容应减少理论部分增加应用实例。在教学方法的处理上精讲多练,运用仿真工具演示电路的工作过程提高学习的趣味性、可视性和效能性;加强课堂练习提高课堂的利用率。学员在学习过程中应注意学习方法,提高自信心、主动性,多看书,多做练习、多做实验。(2)数字电路是一门实践性很强的课程,应重点强调理论与实验相结合。特别是本课程的重点内容及难点内容。通过实验学员不仅可以加深理论知识的理解.而且还能锻炼学生的动手能力。(3)总结归纳,在教学中要善于归纳,每次上完课应对所讲内容进行归纳总结,使学员更加明确本次课的重点及难点内容。(4)利用现代多媒体手段将一些不好理解的内容形象地显示出来。(5)要求学员通过做大量习题,掌握理论知识。
二、课程目标设计
1、总体目标
通过本课程的学习,熟悉数字电路的基本知识和基本分析方法;感受实验在学习过程中的作用;形成一定的分析和解决简单实际问题的能力。为专业知识的学习和岗位任职的需要打下一定的基础。
2、课程目标
依据课程标准并结合本教学班的情况,确定各单元(章节)教学目标如下:
(1)知识与技能。①说出逻辑代数的基本公式。②知道常用组合逻辑电路的特点,归纳分析方法。③描述时序逻辑电路的工作原理和功能,归纳常用时序电路的分析方法。 ④说出PLD的工作原理和功能。
(2)过程与方法。①学会简单逻辑函数的化简方法。②学会常用的组合电路的分析方法。③学会同步时序电路的分析方法。④感受PLD器件的发展动态,了解科学前沿。⑤通过查找和阅读数字集成电路芯片的资料,学会资料的查找和阅读方法。⑥通过课堂演示Multisim2001软件仿真数字逻辑电路工作过程,感受仿真软件的基本使用方法。
(3)情感态度价值观。养成独立思考、刻苦钻研、不断学习、善于质疑等良好习惯;形成严谨求实、一丝不苟的优良作风。
三、教学策略设计
1、整合教学内容,增大课堂信息量
随着科学技术突飞猛进的发展,新理论、新技术、新成果的不断涌现,教学内容在不断增加,使原教学课时数相对减少,要保证有线通信、视讯通信专业对《电子技术基础Ⅲ》课程的教学要求,就必须在课程体系、教学内容和教学方法上加以改进,提高教学起点,增大课堂信息量,不断提高课堂教学质量,在有限的学时内实现加强基础、强化应用、拓宽专业知识面的目标。
(1)根据课程标准精选教学内容。根据《数字电子技术》课程的课程标准要求和学时,精选教材中的教学内容,其中的组合逻辑电路、小规模时序电路及其应用、中规模时序模块及其应用应作为主要讲授内容,同时适当介绍扩大知识面的内容和学科前沿发展的趋势,并融入一些具有工程实践应用的实例。
(2)根据学员的实际情况及课程标准,确定每节课的内容。主要讲述基本概念、基本原理及基本的分析方法等,同时适当扩大知识面并融入一些具有工程实践应用的实例;并通过课堂练习、课后作业加深对所学知识的理解。
(3)理论与实验相结合,通过实验使学生加深理论知识的理解同时锻炼学生的动手能力。
(4)组织课堂讨论,激发学员的学习兴趣;了解学员学习过程中的疑难问题并及时讲解,促进教学互动。
(5)板书与现代化教学手段相结合。根据教学内容采用板书与多媒体技术相结合的教学方法。对于重难点知识可以采用板书具体讲解,再结合多媒体技术讲解,使用现代化教学手段能够将抽象的内容形象化、直观化,提高学生的学习兴趣和效率,便于学员理解。
(6) 鼓励学员树立自信心。士官学员,部分学员基础差,胆子小,不善于参与课堂交际。教员应对这类学员暗含期望,多给他们一次表现的机会,及时表扬、肯定与鼓励,来激发他们学习的兴趣。
(7)帮助学员学习,充分利用课余时间进行辅导。及时了解学员在学习本课程时遇到的问题,利用课余时间加强对辅导。鼓励学员互相帮助,通过“小老师”推动学员进步。
2、改革教学方法,注重素质教育
目前在高等教育中还存在着偏重理论学习忽视实践能力培养的现象。不少学生处于被动学习的状态,缺乏主动性和创新精神,教员教得很辛苦,但教学效果却不理想。原因是课堂教学中强调了教员的主导作用,而学生的主体作用却未能体现。因此要把学生培养成具有创新精神和较强实践能力的高素质人才,必须改革教学方法,注重素质教育和学习能力的培养。
(1)探索课堂教学方法。课堂教学方法应贯彻由简到繁、循序渐进、深入浅出的原则,并给学生留下思考的空间。在应用知识解题方面,一般是学生最薄弱的环节,如组合逻辑电路的分析和时序逻辑电路的分析,学生普遍感到不易掌握,教学时应通过典型例题着重讲清分析思路,让学生学会举一反三,能够触类旁通。引导学员开展积极的发散思维活动,师生之间应不断进行情感交流,保持心灵上的沟通,营造平等、宽松的课堂氛围,使学生处于心情舒畅、思维活跃的心理状态,从而获得较好的教学效果。
(2)采用启发式教学,启迪学生思维。人的思维活动常常是由提出问题开始的,因此,在教学过程中,教员要善于提出问题,引导和鼓励学生去发现疑难,提出问题,启迪学生去积极思考,寻求答案。教员要善于启发引导,调动学员的学习主动性,重视培养学员的参与意识。在讲课中应注意体现本课程的工程性和实践性,结合教学内容介绍一些生活中的典型应用实例,从而激发学生对本课程产生浓厚的学习兴趣。
(3)运用讨论式教学,培养分析能力。在教学进行了几个单元后,可以组织学员开展课堂讨论,以提高学员学习的主动性。由教员和学生共同分析作业中出现的概念问题,鼓励学员积极参与,充分发表自己的观点,大胆地提出疑问。并通过精选的典型例题,引导学员积极思维,引导学员寻求解题思路,最后由教员讲评。通过课堂讨论既可启迪学生的智慧,又能提高学员的分析问题的能力。