模擬電路綜合設(shè)計(jì)
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模擬電路綜合設(shè)計(jì)范文第1篇
中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-02
1 模擬集成電路設(shè)計(jì)的意義
當(dāng)前以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)突飛猛進(jìn)。以信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平為主要特征的綜合國力競爭日趨激烈，集成電路（IC，Integrated circuit）作為當(dāng)今信息時(shí)代的核心技術(shù)產(chǎn)品，其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)以及人類日常生活的重要性已經(jīng)不言
而喻。
集成電路技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了若干發(fā)展階段。20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的屬小規(guī)模集成電路（SSI），集成度僅100個(gè)元件；60年展的是中規(guī)模集成電路（MSI），集成度為1000個(gè)元件；70年代又發(fā)展了大規(guī)模集成電路，集成度大于1000個(gè)元件；70年代末進(jìn)一步發(fā)展了超大規(guī)模集成電路（LSI），集成度在105個(gè)元件；80年代更進(jìn)一步發(fā)展了特大規(guī)模集成電路，集成度比VLSI又提高了一個(gè)數(shù)量級，達(dá)到106個(gè)元件以上。這些飛躍主要集中在數(shù)字領(lǐng)域。
（1）自然界信號的處理：自然界的產(chǎn)生的信號，至少在宏觀上是模擬量。高品質(zhì)麥克風(fēng)接收樂隊(duì)聲音時(shí)輸出電壓幅值從幾微伏變化到幾百微伏。視頻照相機(jī)中的光電池的電流低達(dá)每毫秒幾個(gè)電子。地震儀傳感器產(chǎn)生的輸出電壓的范圍從地球微小振動(dòng)時(shí)的幾微伏到強(qiáng)烈地震時(shí)的幾百毫伏。由于所有這些信號都必須在數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)行多方面的處理，所以我們看到，每個(gè)這樣的系統(tǒng)都要包含一個(gè)模一數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD，C）。
（2）數(shù)字通信：由于不同系統(tǒng)產(chǎn)生的二進(jìn)制數(shù)據(jù)往往要傳輸很長的距離。一個(gè)高速的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流在通過一個(gè)很長的電纜后，信號會衰減和失真，為了改善通信質(zhì)量，系統(tǒng)可以輸入多電平信號，而不是二進(jìn)制信號?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中廣泛采用多電平信號，這樣，在發(fā)射器中需要數(shù)一模轉(zhuǎn)換器（DAC）把組合的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多電平信號，而在接收器中需要使用模一數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）以確定所傳輸?shù)碾娖健?/p>
（3）磁盤驅(qū)動(dòng)電子學(xué)計(jì)算機(jī)硬盤中的數(shù)據(jù)采用磁性原理以二進(jìn)制形式存儲。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)被磁頭讀取并轉(zhuǎn)換為電信號時(shí)，為了進(jìn)一步的處理，信號需要被放大、濾波和數(shù)字化。
（4）無線接收器：射頻接收器的天線接收到的信號，其幅度只有幾微伏，而中心頻率達(dá)到幾GHz。此外，信號伴隨很大的干擾，因此接收器在放大低電平信號時(shí)必須具有極小噪聲、工作在高頻并能抑制大的有害分量。這些都對模擬設(shè)計(jì)有很大的挑戰(zhàn)性。
（5）傳感器：機(jī)械的、電的和光學(xué)的傳感器在我們的生活中起著重要的作用。例如，視頻照相機(jī)裝有一個(gè)光敏二極管陣列，以將像點(diǎn)轉(zhuǎn)換為電流；超聲系統(tǒng)使用聲音傳感器產(chǎn)生一個(gè)與超聲波形幅度成一定比例的電壓。放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換在這些應(yīng)用中都是基本的功能。
（6）微處理器和存儲器：大量模擬電路設(shè)計(jì)專家參與了現(xiàn)代的微處理器和存儲器的設(shè)計(jì)。許多涉及到大規(guī)模芯片內(nèi)部或不同芯片之間的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的分布和時(shí)序的問題要求將高速信號作為模擬波形處理。而且芯片上信號間和電源間互連中的非理想性以及封裝寄生參數(shù)要求對模擬電路設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的理解。半導(dǎo)體存儲器廣泛使用的高速/讀出放大器0也不可避免地要涉及到許多模擬技術(shù)。因此人們經(jīng)常說高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)際上是模擬電路的
設(shè)計(jì)。
2 模擬集成電路設(shè)計(jì)流程概念
在集成電路工藝發(fā)展和市場需求的推動(dòng)下，系統(tǒng)芯片SOC和IP技術(shù)越來越成為IC業(yè)界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著集成技術(shù)的不斷發(fā)展和集成度的迅速提高，集成電路芯片的設(shè)計(jì)工作越來越復(fù)雜，因而急需在設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)工具這兩方面有一個(gè)大的變革，這就是人們經(jīng)常談?wù)摰脑O(shè)計(jì)革命。各種計(jì)算機(jī)輔助工具及設(shè)計(jì)方法學(xué)的誕生正是為了適應(yīng)這樣的要求。
一方面，面市時(shí)間的壓力和新的工藝技術(shù)的發(fā)展允許更高的集成度，使得設(shè)計(jì)向更高的抽象層次發(fā)展，只有這樣才能解決設(shè)計(jì)復(fù)雜度越來越高的問題。數(shù)字集成電路的發(fā)展證明了這一點(diǎn)：它很快的從基于單元的設(shè)計(jì)發(fā)展到基于模塊、IP和IP復(fù)用的
設(shè)計(jì)。
另一方面，工藝尺寸的縮短使得設(shè)計(jì)向相反的方向發(fā)展：由于物理效應(yīng)對電路的影響越來越大，這就要求在設(shè)計(jì)中考慮更低層次的細(xì)節(jié)問題。器件數(shù)目的增多、信號完整性、電子遷移和功耗分析等問題的出現(xiàn)使得設(shè)計(jì)日益復(fù)雜。
3 模擬集成電路設(shè)計(jì)流程
3.1 模擬集成電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境
集成電路的設(shè)計(jì)由于必須通過計(jì)算機(jī)輔助完成整個(gè)過程，所以對軟件和硬件配置都有較高的要求。
（1）模擬集成電路設(shè)計(jì)EDA工具種類及其舉例
設(shè)計(jì)資料庫―Cadence Design Framework11
電路編輯軟件―Text editor/Schematic editor
電路模擬軟件―Spectre，HSPICE，Nanosim
版圖編輯軟件―Cadence virtuoso，Laker
物理驗(yàn)證軟件―Diva，Dracula，Calibre，Hercules
（2）系統(tǒng)環(huán)境
工作站環(huán)境；Unix-Based作業(yè)系統(tǒng)；由于EDA軟件的運(yùn)行和數(shù)據(jù)的保存需要穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)環(huán)境，所以集成電路的設(shè)計(jì)通常采用Unix-Based的作業(yè)系統(tǒng)，如圖1所示的工作站系統(tǒng)?，F(xiàn)在的集成電路設(shè)計(jì)都是團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成的，甚至工程師們在不同的地點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作設(shè)計(jì)。EDA軟件、工作站系統(tǒng)的資源合理配置和數(shù)據(jù)庫的有效管理將是集成電路設(shè)計(jì)得以完成的重要保障。
3.2 模擬集成電路設(shè)計(jì)流程概述
根據(jù)處理信號類型的不同，集成電路一般可以分為數(shù)字電路、模擬電路和數(shù)?；旌霞呻娐?，它們的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程是不同的，在這部分和以后的章節(jié)中我們將著重講述模擬集成電路的設(shè)計(jì)方法和流程。模擬集成電路設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的過程，它通過電路來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，與電路分析剛好相反。電路的分析是一個(gè)由電路作為起點(diǎn)去發(fā)現(xiàn)其特性的過程。電路的綜合或者設(shè)計(jì)則是從一套期望的性能參數(shù)開始去尋找一個(gè)令人滿意的電路，對于一個(gè)設(shè)計(jì)問題，解決方案可能不是唯一的，這樣就給予了設(shè)計(jì)者去創(chuàng)造的機(jī)會。
模擬集成電路設(shè)計(jì)包括若干個(gè)階段，設(shè)計(jì)模擬集成電路一般的過程。
（l）系統(tǒng)規(guī)格定義；（2）電路設(shè)計(jì)；（3）電路模擬；（4）版圖實(shí)現(xiàn)；（5）物理驗(yàn)證；（6）參數(shù)提取后仿真；（7）可靠性分析；（8）芯片制造；（9）測試。
除了制造階段外，設(shè)計(jì)師應(yīng)對其余各階段負(fù)責(zé)。設(shè)計(jì)流程從一個(gè)設(shè)計(jì)構(gòu)思開始，明確設(shè)計(jì)要求和進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。為了確認(rèn)設(shè)計(jì)的正確性，設(shè)計(jì)師要應(yīng)用模擬方法評估電路的性能。
這時(shí)可能要根據(jù)模擬結(jié)果對電路作進(jìn)一步改進(jìn)，反復(fù)進(jìn)行綜合和模擬。一旦電路性能的模擬結(jié)果能滿足設(shè)計(jì)要求就進(jìn)行另一個(gè)主要設(shè)計(jì)工作―電路的幾何描述（版圖設(shè)計(jì)）。版圖完成并經(jīng)過物理驗(yàn)證后需要將布局、布線形成的寄生效應(yīng)考慮進(jìn)去再次進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。如果模擬結(jié)果也滿足設(shè)計(jì)要求就可以進(jìn)行制造了。
3.3 模擬集成電路設(shè)計(jì)流程分述
（1）系統(tǒng)規(guī)格定義
這個(gè)階段系統(tǒng)工程師把整個(gè)系統(tǒng)和其子系統(tǒng)看成是一個(gè)個(gè)只有輸入輸出關(guān)系的/黑盒子，不僅要對其中每一個(gè)進(jìn)行功能定義，而且還要提出時(shí)序、功耗、面積、信噪比等性能參數(shù)的范圍要求。
（2）電路設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首先要選擇合適的工藝制程；然后合理的構(gòu)架系統(tǒng)，例如并行的還是串行的，差分的還是單端的；依照架構(gòu)來決定元件的組合，例如，電流鏡類型還是補(bǔ)償類型；根據(jù)交、直流參數(shù)決定晶體管工作偏置點(diǎn)和晶體管大?。灰拉h(huán)境估計(jì)負(fù)載形態(tài)和負(fù)載值。由于模擬集成電路的復(fù)雜性和變化的多樣性，目前還沒有EDA廠商能夠提供完全解決模擬集成電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化的工具，此環(huán)節(jié)基本上通過手工計(jì)算來完成的。
（3）電路模擬
設(shè)計(jì)工程師必須確認(rèn)設(shè)計(jì)是正確的，為此要基于晶體管模型，借助EDA工具進(jìn)行電路性能的評估，分析。在這個(gè)階段要依據(jù)電路仿真結(jié)果來修改晶體管參數(shù)；依制程參數(shù)的變異來確定電路工作的區(qū)間和限制；驗(yàn)證環(huán)境因素的變化對電路性能的影響；最后還要通過仿真結(jié)果指導(dǎo)下一步的版圖實(shí)現(xiàn)，例如，版圖對稱性要求，電源線的寬度。
（4）版圖實(shí)現(xiàn)
電路的設(shè)計(jì)及模擬決定電路的組成及相關(guān)參數(shù)，但并不能直接送往晶圓代工廠進(jìn)行制作。設(shè)計(jì)工程師需提供集成電路的物理幾何描述稱為版圖。這個(gè)環(huán)節(jié)就是要把設(shè)計(jì)的電路轉(zhuǎn)換為圖形描述格式。模擬集成電路通常是以全定制方法進(jìn)行手工的版圖設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中需要考慮設(shè)計(jì)規(guī)則、匹配性、噪聲、串?dāng)_、寄生效應(yīng)、防門鎖等對電路性能和可制造性的影響。雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了許多高級的全定制輔助設(shè)計(jì)方法，仍然無法保證手工設(shè)計(jì)對版圖布局和各種效應(yīng)的考慮全面性。
（5）物理驗(yàn)證
版圖的設(shè)計(jì)是否滿足晶圓代工廠的制造可靠性需求？從電路轉(zhuǎn)換到版圖是否引入了新的錯(cuò)誤？物理驗(yàn)證階段將通過設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC，Design Rule Cheek）和版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對（VLS，Layout Versus schematic）解決上述的兩類驗(yàn)證問題。幾何規(guī)則檢查用于保證版圖在工藝上的可實(shí)現(xiàn)性。它以給定的設(shè)計(jì)規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)，對最小線寬、最小圖形間距、孔尺寸、柵和源漏區(qū)的最小交疊面積等工藝限制進(jìn)行檢查。版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對用來保證版圖的設(shè)計(jì)與其電路設(shè)計(jì)的匹配。VLS工具從版圖中提取包含電氣連接屬性和尺寸大小的電路網(wǎng)表，然后與原理圖得到的網(wǎng)表進(jìn)行比較，檢查兩者是否一致。
參考文獻(xiàn)
模擬電路綜合設(shè)計(jì)范文第2篇
高校非電子類工科專業(yè)都開設(shè)有包括模擬電路和數(shù)字電路的電子類基礎(chǔ)課程，并配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)理論和實(shí)踐教學(xué)建立基礎(chǔ)［1］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)主動(dòng)性和綜合能力培養(yǎng)的最重要手段，針對非電子類專業(yè)的學(xué)生開展電子系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生在電子系統(tǒng)方面的理論水平和實(shí)踐能力，是改善這種狀況的有效途徑［2－3］?，F(xiàn)有電子綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)大多面向電子類專業(yè)，偏重于數(shù)字部分，模擬部分被弱化，沒有突出通用電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，缺乏包括簡單設(shè)計(jì)和調(diào)試的綜合內(nèi)容［4］?；诖耍覀冄兄屏嗣嫦蚍请娮宇惞た茖W(xué)生的電子綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的理解，提高學(xué)生使用、維護(hù)和調(diào)試電子系統(tǒng)的能力。
1系統(tǒng)概述與結(jié)構(gòu)
電子綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用功能模塊化設(shè)計(jì)，學(xué)生可以綜合多個(gè)模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用工具和支撐軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試，完成具有特定功能的電子系統(tǒng)［5］。系統(tǒng)電路原理以學(xué)生容易接受的溫度控制為設(shè)計(jì)目標(biāo)，分別用模擬和數(shù)字2種方式實(shí)現(xiàn)溫度測量、加熱和冷卻控制。系統(tǒng)主要由電源模塊、傳感器及放大模塊、加熱功率驅(qū)動(dòng)模塊、風(fēng)扇PWM調(diào)速驅(qū)動(dòng)模塊，MCU控制模塊和配套設(shè)備（示波器、數(shù)字萬用表和信號發(fā)生／計(jì)數(shù)器）等組成，見圖1。40mm×40mm鋁制散熱片下方貼功率約15W的發(fā)熱膜構(gòu)成加熱模塊，中心區(qū)域嵌入多種溫度傳感器，上方安裝冷卻風(fēng)扇，控制加熱電流和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可使溫度穩(wěn)定在室溫到85℃范圍內(nèi)的任意值。模擬部分：傳感器的信號經(jīng)運(yùn)算放大器處理后用于加熱功率控制或風(fēng)扇控制，加熱功率控制采用電流調(diào)節(jié)方式，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)采用PWM方式。數(shù)字部分：運(yùn)算放大器處理過的傳感器信號經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后傳給MCU，MCU模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、控制和顯示等功能。另外，通過串口或USB口連接PC機(jī)，可以開展基于Labview的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
2硬件設(shè)計(jì)
2．1電源部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)有2路電源，一路為AC220V經(jīng)開關(guān)電源模塊輸出DC18V，用于加熱模塊驅(qū)動(dòng)；另一路為線性電源設(shè)計(jì)，AC220V經(jīng)變壓器降壓，然后整流、濾波，再經(jīng)電壓調(diào)整器LM317穩(wěn)壓后獲得DC5V，用于加熱模塊之外的所有電路。實(shí)驗(yàn)中可以介紹常用線性電源和開關(guān)電源各自的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。
2．2溫度傳感器應(yīng)用系統(tǒng)采用熱敏電阻、鉑電阻、AD590和DS18B20等溫度傳感器，根據(jù)它們的特性（見表1）設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，通過多路選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)每種傳感器對加熱功率或風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的單獨(dú)控制［6］。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以了解各種傳感器的特點(diǎn)及應(yīng)用電路，利用Multisim仿真分析不同溫度下實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電路的輸出特性，并與實(shí)際測量值比較，也可以指定輸出參數(shù)，學(xué)生設(shè)計(jì)并修改電路元件參數(shù)。
2．3加熱驅(qū)動(dòng)和風(fēng)扇PWM驅(qū)動(dòng)加熱模塊驅(qū)動(dòng)采用晶體管功率放大電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)放反饋控制電流調(diào)節(jié)，晶體管自身的功率耗散隨電變化較大，須考慮器件的散熱。冷卻風(fēng)扇使用霍爾傳感器換向無刷直流電機(jī)，具有轉(zhuǎn)速測量輸出功能。利用電壓比較器LM393和R、C的充放電特性設(shè)計(jì)PWM發(fā)生電路，來驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，頻率約200Hz，調(diào)節(jié)PWM占空比可實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇在較大范圍調(diào)速［7］。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過仿真和實(shí)際調(diào)試，學(xué)習(xí)運(yùn)放反饋控制、比較器和R、C電路的知識，比較2種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)及適用場合。
2．4數(shù)字部分?jǐn)?shù)字部分即MCU控制模塊，基于51系列MCUC8051F320設(shè)計(jì)，它是完全集成的混合信號片上系統(tǒng)，集成有可編程振蕩器、ADC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、溫度傳感器和USB功能控制器。片內(nèi)二線C2開發(fā)接口允許進(jìn)行非侵入式、全速在系統(tǒng)調(diào)試，支持觀察和修改存儲器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、運(yùn)行和停機(jī)命令［8］。MCU在系統(tǒng)中的主要應(yīng)用包括：（1）溫度傳感器信號的A／D轉(zhuǎn)換；（2）數(shù)字電位器調(diào)節(jié)加熱電流；（3）數(shù)字方式PWM發(fā)生；（4）控制按鍵掃描；（5）數(shù)字溫度傳感器數(shù)據(jù)接收；（6）LCD顯示；（7）數(shù)據(jù)通信。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以理解MCU系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及應(yīng)用接口，熟悉系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識。
3教學(xué)內(nèi)容與支撐軟件
3．1教學(xué)內(nèi)容該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用時(shí)具有一定的靈活性，可根據(jù)需要選擇模塊和知識點(diǎn)開展分項(xiàng)實(shí)驗(yàn)或綜合實(shí)驗(yàn)。硬件和支撐軟件的結(jié)合更能鍛煉學(xué)生的綜合能力。該系統(tǒng)各模塊的教學(xué)內(nèi)容及相關(guān)支撐軟件見表2。
3．2電路仿真軟件MultisimMultisim是NI公司推出的全功能電子電路仿真軟件，它可以對模擬、數(shù)字、射頻及混合電路進(jìn)行仿真，能克服實(shí)驗(yàn)條件下對電子設(shè)計(jì)工作的限制，為用戶提供一個(gè)集成化的虛擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。建立電路、仿真分析和結(jié)果輸出都在集成環(huán)境中完成，電路元器件、測量儀器和仿真結(jié)果與實(shí)際情況非常接近，滿足使用者從參數(shù)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)中，模擬電路部分需要學(xué)生分析參考電路或自行設(shè)計(jì)電路，包括傳感器應(yīng)用、PWM波形發(fā)生、加熱和冷卻驅(qū)動(dòng)等電路，通過Multisim仿真，了解電路的各項(xiàng)參數(shù)和元件選擇變化時(shí)對電路的影響，進(jìn)而確定最佳設(shè)計(jì)。通過分析和仿真，提高學(xué)生的理論水平，使設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)同步［9－10］。
3．3MCU軟件開發(fā)環(huán)境uVision4uVision4是Keil公司推出的一款可用于多種51系列MCU的集成開發(fā)環(huán)境，內(nèi)置的仿真器可模擬目標(biāo)MCU各項(xiàng)功能，包括指令集、片上設(shè)備及外部信號等，邏輯分析器可監(jiān)控基于I／O引腳和外設(shè)狀態(tài)變化的程序變量［11－12］。uVision4是單片機(jī)入門的最佳切入點(diǎn)，學(xué)生可通過開發(fā)環(huán)境，理解單片機(jī)原理及部件接口原理，了解單片機(jī)的開發(fā)流程，實(shí)踐軟硬件聯(lián)調(diào)的過程。
模擬電路綜合設(shè)計(jì)范文第3篇
關(guān)鍵詞：模擬電路；講一練二考三；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0077-02
2011年，南開大學(xué)開始推行《素質(zhì)教育實(shí)施綱要》，提升辦學(xué)理念，根據(jù)綱要中提出的“公能”素質(zhì)教育培養(yǎng)目標(biāo)，南開大學(xué)在國內(nèi)高校中率先提出了大學(xué)生也要全面發(fā)展，提倡從“學(xué)科為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為本”。堅(jiān)持“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”，在教學(xué)中推行啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識并發(fā)現(xiàn)問題，開展自主研究。探索以“講一練二考三”為特點(diǎn)的教學(xué)組織與課程考試方式，即精講、多練、廣考，強(qiáng)化“學(xué)習(xí)、實(shí)踐、協(xié)作、創(chuàng)新”能力訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。以此為宗旨，大力開展教學(xué)改革，加強(qiáng)基礎(chǔ)課程建設(shè)，積極調(diào)整課程內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維?！赌M電子技術(shù)》（以下簡稱模電）是面向電子信息類專業(yè)二年級本科生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在電子信息類本科教學(xué)中起著非常關(guān)鍵的作用。模電課程要求學(xué)生對模擬電子電路的基本概念、基本電路和基本分析方法有一個(gè)清晰的了解，并能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行定性分析和定量計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)電子信息類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)[1，2]。對于模電課程而言，由于教學(xué)知識點(diǎn)較分散，僅僅通過相應(yīng)的課堂學(xué)習(xí)是不夠的。激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)非常重要。
本文根據(jù)多年的模電教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深入貫徹“講一練二考三”的本科教學(xué)指導(dǎo)思想，對模電課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討，對教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，提出體現(xiàn)“講一練二考三”要求的教學(xué)組織形式與課程考核方式，并在課程教學(xué)實(shí)踐中檢驗(yàn)改革成果。
一、模電教學(xué)改革的必要性
模電課程是一門與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，它既有自身的理論體系，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是后續(xù)電子信息類專業(yè)課程的基礎(chǔ)。并且，隨著電子技術(shù)深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，這門課程也越來越多地成為非電子類專業(yè)本科生的必修課，其教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響到本科教學(xué)質(zhì)量。但是在目前的理論課教學(xué)過程中，存在著以下問題：教學(xué)大綱內(nèi)容多，授課時(shí)理論課占時(shí)過多。教學(xué)內(nèi)容涵蓋范圍廣，知識點(diǎn)相對分散。模電課程是學(xué)生第一次真正接觸電子電路，缺乏感性認(rèn)識，進(jìn)而影響了相關(guān)知識的理解與運(yùn)用。雖然有模電實(shí)驗(yàn)課與理論課配合，但實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容仍較為基礎(chǔ)，無法滿足學(xué)生日益增長的電子設(shè)計(jì)的需求。且考試形式相對單一。
本文結(jié)合學(xué)校自身的情況和要求以及電子類專業(yè)的特點(diǎn)，深入貫徹“講一練二考三”的本科教學(xué)指導(dǎo)思想，通過對模電課程教學(xué)組織與教學(xué)方式和考核方式的有益的改革與探索，解決模電實(shí)踐教學(xué)中遇到的問題。使學(xué)生在獲得了模擬電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能的同時(shí)，培養(yǎng)了其分析問題和解決問題的能力，提高了實(shí)踐能力，為以后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)某些領(lǐng)域中的內(nèi)容，以及為電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。
二、凝練教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)水平
模電課程主要講授模擬電子器件和電路方面的基本理論、基本知識和基本技能。包括半導(dǎo)體器件和典型集成電路的工作原理、特性和參數(shù)，放大器、比較器、穩(wěn)壓器等電路的組成原理、性能特點(diǎn)、基本分析方法和工程計(jì)算及應(yīng)用技術(shù)，等等。課程涉及內(nèi)容較多，知識點(diǎn)較為分散，概念抽象，內(nèi)容理解起來較為困難[3，4]。為此，在理論教學(xué)中，要凝練教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，引入教學(xué)主線，做到精講多練，啟發(fā)引導(dǎo)，留有余地，歸納總結(jié)。兼顧必要的理論知識講解，重視實(shí)際應(yīng)用的同時(shí)不拘泥于教材內(nèi)容，適當(dāng)引入新知識。在覆蓋電子專業(yè)要求的基本內(nèi)容上，同時(shí)要根據(jù)我校學(xué)生“起點(diǎn)高”的實(shí)際情況，在深度和廣度上可以高于基本要求，適當(dāng)?shù)丶由詈屯貙捊虒W(xué)內(nèi)容，這符合因材施教的原則，并且適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。教師授課前廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)教材，對教材的總體框架和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入透徹的研究。在此基礎(chǔ)上全面梳理，對課程內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整，挖掘重點(diǎn)、難點(diǎn)，精心遴選教學(xué)內(nèi)容。在授課過程中，避免進(jìn)行煩瑣的數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，重點(diǎn)突出對電子電路概念的物理含義的理解和電路工作基本原理的理解以及電路實(shí)際應(yīng)用的學(xué)習(xí)，從而達(dá)到事半功倍的授課效果。同時(shí)，重視教師的理論教學(xué)水平和實(shí)踐教學(xué)能力，將科研實(shí)踐與理論教學(xué)相結(jié)合，用科研經(jīng)驗(yàn)豐富教學(xué)內(nèi)容，在課堂講授的過程中，能夠吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對模擬電路的興趣和對電子設(shè)計(jì)的強(qiáng)烈需求。
通過本課程的講授與引導(dǎo)，要讓學(xué)生不但能夠掌握電子技術(shù)的基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，而且初步建立“系統(tǒng)觀念、工程觀念、科技進(jìn)步觀念和創(chuàng)新觀念”，這對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用。
三、引入“課程設(shè)計(jì)主線”，加強(qiáng)課程練習(xí)比重
針對模電課程本身的課程特點(diǎn)，在保持原教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，通過引入“課程設(shè)計(jì)主線”，由教師綜合模電教學(xué)大綱結(jié)合當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的電子信息技術(shù)，提出模電課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。在學(xué)期初始即引導(dǎo)學(xué)生感性認(rèn)識，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)。在后續(xù)教學(xué)過程中，調(diào)整講授學(xué)時(shí)比例，增加與該設(shè)計(jì)相關(guān)的練習(xí)。在學(xué)期中結(jié)合課程進(jìn)度，向?qū)W生提出不同階段的設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)練習(xí)。從而使學(xué)生的每一章節(jié)的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容都能夠與設(shè)計(jì)主線聯(lián)系起來，形成統(tǒng)一完整的知識體系。通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行與課程內(nèi)容相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)課程練習(xí)的比重。通過練習(xí)深化對知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識，并逐步轉(zhuǎn)化為能力。讓學(xué)生不僅親身體驗(yàn)到從實(shí)踐中學(xué)習(xí)知識，更可貴的是學(xué)會如何學(xué)習(xí)。從而使理論與實(shí)踐相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的理論與系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的雙贏。在綜合考慮了模電教學(xué)內(nèi)容、技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)以及學(xué)生能力的基礎(chǔ)上，我們提出了模電教學(xué)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，要求學(xué)生在所學(xué)的模擬電路的基本原理和基本單元電路的基礎(chǔ)上，緊密聯(lián)系實(shí)際，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)單通道電壓測量的模擬示波器。在課程設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持以學(xué)生為本，教師指導(dǎo)，鼓勵(lì)分組完成任務(wù)，3～5人為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，建議學(xué)生按照系統(tǒng)分析、原理框圖設(shè)計(jì)、各模塊分解原理及設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和性能的分析。引導(dǎo)有能力的學(xué)生進(jìn)行電路的軟件仿真，并鼓勵(lì)學(xué)生使用元器件搭建相應(yīng)的硬件電路，最終實(shí)現(xiàn)模擬示波器的功能。
通過模擬電路課程設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握所學(xué)的各章節(jié)知識，同時(shí)具備模擬電路的分析和設(shè)計(jì)能力，從元件到電路，最終達(dá)到了系統(tǒng)級的認(rèn)識，提高了分析問題和解決問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)的反饋結(jié)果，學(xué)生接受了這種課程教學(xué)的新方式，并且希望能夠繼續(xù)推廣，因?yàn)閷W(xué)生在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中受益匪淺，真正把模電知識運(yùn)用到實(shí)踐中，也激發(fā)了他們學(xué)習(xí)電路、設(shè)計(jì)電路的興趣和熱情，達(dá)到了非常好的學(xué)習(xí)效果，并且鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。同時(shí)，教師通過與學(xué)生共同解決遇到的實(shí)際問題，也加強(qiáng)了教師的指導(dǎo)能力，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長。
四、改革教學(xué)組織及考核方式
1.教學(xué)組織的改革。以課程設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，充分利用學(xué)院已有的開放實(shí)驗(yàn)室資源和社團(tuán)管理資源，將模電理論課程與社團(tuán)相結(jié)合，教師與學(xué)生相合作，即促進(jìn)了學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)，又可為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。以學(xué)生感興趣的電子設(shè)計(jì)競賽、國創(chuàng)、百項(xiàng)等為合作目標(biāo)，利用開放實(shí)驗(yàn)室資源，組織學(xué)生形成研發(fā)設(shè)計(jì)小組。授課過程中鼓勵(lì)學(xué)生利用這些資源進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路焊接調(diào)試等動(dòng)手練習(xí)，并組織專業(yè)教師指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，為電子競賽等項(xiàng)目的開展打下良好的基礎(chǔ)。
2.考核方式的探索?？荚嚤旧聿⒉皇墙虒W(xué)的目的，而是一種有效地促進(jìn)教學(xué)的手段?？荚嚨哪康氖菣z測學(xué)生對知識點(diǎn)掌握的熟練程度以及獲得知識并靈活應(yīng)用的能力，促進(jìn)學(xué)生寺┎谷?；蜁r(shí)，也是教師檢測教學(xué)效果，反思教學(xué)得失，進(jìn)而改進(jìn)提高的重要依據(jù)。這就要求我們在教學(xué)過程中常用多種形式、多次考核，全面評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
本文對課程考核方式進(jìn)行探索，綜合學(xué)生筆試、練習(xí)和設(shè)計(jì)報(bào)告等評價(jià)，對學(xué)生進(jìn)行多方面的考核，形成模電課程考核評價(jià)新方法。通過筆試和習(xí)題，考察學(xué)生掌握理論知識的程度，掌握學(xué)生汲取知識的情況，反饋到課堂教學(xué)任務(wù)中，培養(yǎng)學(xué)生的理論素養(yǎng)。通過提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告，考察學(xué)生對知識的運(yùn)用能力、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和表達(dá)溝通能力以及團(tuán)隊(duì)精神。這樣不僅能夠考核學(xué)生記憶性、認(rèn)知性的知識，還能全面考察學(xué)生綜合分析能力、質(zhì)疑能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造性思維能力，等等。
五、結(jié)語
本文針對模擬電路課程教學(xué)過程中遇到的問題，圍繞著“講一練二考三”的本科教學(xué)指導(dǎo)思想，進(jìn)行了模擬電路課程的教學(xué)改革與實(shí)踐。文中提出了幾點(diǎn)改革措施，真正做到了精講、多練、廣考，將教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)組成有機(jī)的整體，讓學(xué)生成為教學(xué)過程中的主體，取得了預(yù)期目標(biāo)和良好的效果。學(xué)生們在掌握了模擬電路理論知識的同時(shí)培養(yǎng)了專業(yè)實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生對電子電路的學(xué)習(xí)熱情與興趣，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
參考文獻(xiàn)：
[1]清華大學(xué)電子學(xué)教研組.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]秦世才，賈香鸞.模擬電路基礎(chǔ)[M].天津：南開大學(xué)出版社，1997.
模擬電路綜合設(shè)計(jì)范文第4篇
一、仿真法在《模擬電子技術(shù)》教學(xué)中應(yīng)用的必要性
《模擬電子技術(shù)》作為電子、電氣、通信等專業(yè)的重點(diǎn)課程，其中包括多種形式的放大電路、集成運(yùn)算放大器、振蕩電路等難點(diǎn)內(nèi)容，還涉及到二極管、三極管、電源、電容、電感等很多電子元件，過多分散的知識點(diǎn)給學(xué)生帶來了很大的記憶壓力，再加上電路原理枯燥難懂，傳統(tǒng)的教學(xué)方式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得很被動(dòng)，學(xué)生沒有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，根本達(dá)不到理想的教學(xué)效果。
二、仿真法在《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用
（一）仿真法教學(xué)法的分類
一是實(shí)驗(yàn)性仿真教學(xué)，理論講解加實(shí)驗(yàn)課學(xué)，在理論知識講解之后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，加深學(xué)生對內(nèi)容的理解，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的結(jié)合教育；二是設(shè)計(jì)性仿真教學(xué)，對單元課程的教學(xué)任務(wù)完成之后，制定一個(gè)小型的設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生結(jié)合單元內(nèi)容自主完成設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對整個(gè)單元知識的融會貫通，并為以后的項(xiàng)目設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；三是綜合性仿真教學(xué)，設(shè)計(jì)整體項(xiàng)目，并在實(shí)際中應(yīng)用，鍛煉學(xué)生的綜合技能，讓理論與實(shí)踐相結(jié)合，鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目創(chuàng)作能力與設(shè)計(jì)制作能力，達(dá)到教育的最終目標(biāo)。
（二）仿真法應(yīng)用在《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)中案例
1、電壓比較器的制作
電壓比較器是應(yīng)用比較廣泛的常用集成電路，在實(shí)際的報(bào)警電路、自動(dòng)控制電路中很常見，而且也可以用于A/D變換、過零檢測等常用電路中，也是《模擬電子技術(shù)》的一個(gè)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中首先要講解一下電壓比較器在實(shí)際生活中應(yīng)用，讓學(xué)生對此有一個(gè)比較直觀的了解，在教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)際案例，對學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的內(nèi)容講解。
圖1 為電壓比較器的電路原理圖，UR為參考電壓，加在運(yùn)放的同相輸入端，Ui加在運(yùn)放的反相輸入端，當(dāng)UiUR時(shí)，運(yùn)放輸出低電平，穩(wěn)壓管正向?qū)āＡ私怆娐吩碇?，對學(xué)生對電路進(jìn)行高低壓測試，根據(jù)電壓由低到高的變化，觀察二極管的亮燈數(shù)量，根據(jù)二極管的明暗變化，觀察電壓的變化情況。
打開仿真開關(guān)，調(diào)節(jié)電位器就可看到發(fā)光二極管指示燈依次點(diǎn)亮。為了驗(yàn)證當(dāng)前輸入電壓與閾值電壓比較結(jié)果的正確性，在每一路都接上電壓表，進(jìn)行仿真，我們就能觀測到隨著輸入電壓的降低，指示紅燈依次亮起，相當(dāng)于對電壓過低的警報(bào)。這個(gè)實(shí)例邊講解邊搭建，留給學(xué)生分析、思考的時(shí)間，允許中間出錯(cuò)，允許更改電路設(shè)計(jì)，在試錯(cuò)、仿真、再改進(jìn)、再仿真的過程中，逐漸得出最佳解決方案。對電壓比較器的理論知識與實(shí)際應(yīng)用都有了全面的了解，而且提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，使《模擬電子技術(shù)》在教學(xué)過程中更實(shí)際化，讓學(xué)生更容易接受。
2、放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置
在三極管放大電路中，靜態(tài)工作點(diǎn)是指在零信號輸入狀態(tài)下，電路處于直流工作狀態(tài)，電流與電壓的數(shù)值在BJT特性曲線上可以用一個(gè)確定的點(diǎn)表示，該點(diǎn)通常被稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，如果Q點(diǎn)設(shè)置不合理，會導(dǎo)致輸出放大波形將嚴(yán)重失真。因此，在《模擬電子技術(shù)》教學(xué)過程中，首先要對三極管放大電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)講解，利用仿真軟件，讓難懂的電路工作原理變得更加生動(dòng)形象，學(xué)生可以利用仿真軟件，對偏置電阻的阻值進(jìn)行調(diào)整，觀察在阻值變化狀態(tài)下，放大器的波形輸出情況，進(jìn)而了解靜態(tài)工作點(diǎn)對電路的影響。
利用仿真系統(tǒng)對三極管放大信號的輸出波形進(jìn)行分析比較，根據(jù)正常波形與失真波形的差異分析，在實(shí)際教學(xué)過程中，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，觀察兩種波形狀態(tài)下靜態(tài)工作點(diǎn)的狀態(tài)，然后連接實(shí)際電路，接入輸入信號，根據(jù)示波器的波形變化，對電路進(jìn)行調(diào)整，完成電路連接與調(diào)試。
模擬電路綜合設(shè)計(jì)范文第5篇
關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)；教學(xué)改革；創(chuàng)新設(shè)計(jì)
作者簡介：郭華（1977-），女，山西忻州人，西安交通大學(xué)城市學(xué)院電氣與信息工程系，講師；申忠如（1946-），男，陜西米脂人，西安交通大學(xué)城市學(xué)院電氣與信息工程系，教授。（陜西 西安 710018）
基金項(xiàng)目：本文系2011年西安交通大學(xué)城市學(xué)院第四批教改基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：110022）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0147-02
模擬電子技術(shù)是電子類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它課程內(nèi)容多，理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)，學(xué)習(xí)存在一定難度。這就要求教師在講授知識的過程中結(jié)合實(shí)踐教學(xué)方法，深化理論知識、進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。[1-5]
西安交通大學(xué)城市學(xué)院依據(jù)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的基本培養(yǎng)目標(biāo)構(gòu)建了實(shí)踐教學(xué)體系，針對模擬電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)可分為如下幾個(gè)層次：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)訓(xùn)。在這種訓(xùn)練下，從主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主測試到自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)逐步激發(fā)學(xué)生的求知欲望、創(chuàng)新欲望，取得良好的教學(xué)效果。
一、突出“應(yīng)用型”特色是模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵
根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的特點(diǎn)，在專業(yè)教育上不能過分強(qiáng)調(diào)“寬口徑”，否則會造成學(xué)生“什么都學(xué)過，什么都不懂”；應(yīng)突出獨(dú)立學(xué)院“應(yīng)用型”特色，重點(diǎn)在實(shí)踐能力的提高。針對模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)訓(xùn)三個(gè)層次的培養(yǎng)模式，加強(qiáng)對模擬電子技術(shù)課程的掌握，使學(xué)生具備獲取知識的能力，學(xué)習(xí)必要的基礎(chǔ)理論知識，能夠解釋現(xiàn)象、分析問題，掌握學(xué)習(xí)方法，在需要進(jìn)一步深造時(shí)具備再學(xué)習(xí)的能力；具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，從而更好地完成后續(xù)課程。[6]
1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證課本知識
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括與課本章節(jié)相關(guān)的8個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：雙蹤示波器使用、共射極放大電路性能測試等，旨在加強(qiáng)學(xué)生對模擬電子技術(shù)基本知識的掌握，訓(xùn)練學(xué)生分析、設(shè)計(jì)與調(diào)試電路的基本方法。
教師結(jié)束課堂教學(xué)之后，根據(jù)理論內(nèi)容給出實(shí)驗(yàn)題目要求，提出預(yù)習(xí)問題，要求學(xué)生通過查閱資料寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；然后按照實(shí)驗(yàn)教材給出基本電路及其工作原理，學(xué)生自己搭建電路、測試其性能指標(biāo)，驗(yàn)證理論知識的正確性；熟悉儀器設(shè)備的使用，學(xué)會利用儀器設(shè)備發(fā)現(xiàn)并找出電路的故障。
2.課程設(shè)計(jì)：培養(yǎng)動(dòng)手能力
課程設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)和課程實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的綜合應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)。本項(xiàng)教學(xué)改革將模電課程設(shè)計(jì)分為兩部分，一是為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足而進(jìn)行的仿真設(shè)計(jì)。仿真設(shè)計(jì)包括三個(gè)環(huán)節(jié)，首先進(jìn)行常用單元模塊電路仿真；然后結(jié)合課本知識，給定電路參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)；最后拓展內(nèi)容，對一些實(shí)際應(yīng)用廣泛的應(yīng)用電路仿真進(jìn)行學(xué)習(xí)。三個(gè)環(huán)節(jié)對學(xué)生的要求層層遞進(jìn)，前兩個(gè)環(huán)節(jié)為“必做”，第三個(gè)環(huán)節(jié)為“選做”。
二是從設(shè)計(jì)、制版、焊接直至調(diào)試全過程的綜合設(shè)計(jì)制作選題。有兩個(gè)題目供學(xué)生選擇：MAX038函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與調(diào)試。題目要求盡可能實(shí)用有趣。
3.綜合實(shí)訓(xùn)：提升綜合素質(zhì)
模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是綜合實(shí)訓(xùn)。這其中已經(jīng)不只是模擬電子技術(shù)一門課程，它將與數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程綜合開發(fā)設(shè)計(jì)題目，訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。在訓(xùn)練方法上通過主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)三個(gè)步驟激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識。
（1）主動(dòng)學(xué)習(xí)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能和達(dá)到的指標(biāo)要求，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，確定自己的設(shè)計(jì)方案；利用軟件仿真電路，并通過調(diào)試確定適合的參數(shù)；寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。
（2）自主設(shè)計(jì)：根據(jù)軟件仿真電路搭建實(shí)際系統(tǒng)的硬件組件；完成系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)；進(jìn)行軟硬件調(diào)試，通過查找錯(cuò)誤、解決問題，達(dá)到鍛煉提高的作用；測試系統(tǒng)的基本參數(shù)和功能。
（3）創(chuàng)新設(shè)計(jì)：完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的進(jìn)階指標(biāo)：如增加功能或提高指標(biāo)；對系統(tǒng)進(jìn)行最終測試，給出誤差分析；寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交實(shí)驗(yàn)作品。
綜合實(shí)訓(xùn)使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的選題、立項(xiàng)、方案論證、電路設(shè)計(jì)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理等全過程，培養(yǎng)學(xué)生理論知識的綜合運(yùn)用能力。
二、進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系
1.嚴(yán)格考核制度
要想使模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)順利地進(jìn)行下去，必須進(jìn)行嚴(yán)格的考核制度，以保證實(shí)踐教學(xué)的良好效果。
（1）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生每次做實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)中的操作表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果分析，給出實(shí)驗(yàn)成績，占模擬電子技術(shù)課程總成績的20%。模擬電子技術(shù)課程總成績 = 70%的期末考試卷面成績 + 20%的實(shí)驗(yàn)成績 + 10%的平時(shí)成績。
（2）課程設(shè)計(jì)。完成課程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路仿真，成績?yōu)椤凹案瘛?；完成課程設(shè)計(jì)中常用單元模塊電路和規(guī)定電路的仿真設(shè)計(jì)，成績?yōu)椤爸械取保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì)，成績?yōu)椤傲己谩保煌瓿烧n程設(shè)計(jì)中全部軟件仿真設(shè)計(jì)和一個(gè)綜合設(shè)計(jì)制作選題，成績?yōu)椤皟?yōu)秀”。
2.完善實(shí)踐教學(xué)體系的配套工作
除上述改革措施外，為進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備和運(yùn)行經(jīng)費(fèi)的投入是必要條件；編寫相應(yīng)教材，加強(qiáng)較適合學(xué)生之間的交流也十分重要。已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的工作如下：
（1）吸取經(jīng)典教材的寶貴經(jīng)驗(yàn)和新的教學(xué)理念，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及本院課程設(shè)置和課程大綱的要求，編寫適用于應(yīng)用型本科的教材——《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》[7]以及配套的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。
（2）開設(shè)電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證考試（EDP），為學(xué)生就業(yè)增加砝碼；指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競賽、全國大學(xué)生專業(yè)競賽等，促進(jìn)“因材施教的個(gè)性化培養(yǎng)”。
（3）建立了模擬電子技術(shù)課程與實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)了指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，拓寬了主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間。
三、結(jié)論
經(jīng)過3年的試點(diǎn)，模擬電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的改革、探索和實(shí)施取得良好的效果。課程基礎(chǔ)知識與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了有效融合，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，動(dòng)手能力增強(qiáng)了；科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟得到了訓(xùn)練；分析數(shù)據(jù)、討論誤差、撰寫報(bào)告的能力得到提高；符合因材施教培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。實(shí)踐證明：通過良好的訓(xùn)練，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文寫作的完成質(zhì)量明顯提高；我院自2009年第一次參加全國大學(xué)生電子競賽以來，除2011年獲得1個(gè)三等獎(jiǎng)外，每年都有1項(xiàng)一等獎(jiǎng)。教學(xué)改革需要長期、系統(tǒng)地工作，還要繼續(xù)努力，培養(yǎng)更加優(yōu)秀的專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)：
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