江南APP电子线路设计与应用是自动化类专业必修的行业通用能力模块，是自动化类专业的基础核心课程，参照高、中级维修电工的国家职业技能标准（电子部分），以工作任务为引领、职业技能为导向构建以工程项目模块的课程体系，以项目为中心，培养学生的综合技能。本文以“简单数字抢答器的设计与制作”为例，探讨高职电子线路设计与应用课程项目驱动式教学设计。

　　1专业能力目标。具体如下：（1）能借助常用仪器仪表判断集成芯片的好坏；（2）能对电子线路性能进行测试与分析，熟练使用常见的电子仪器仪表；（3）能根据电路图对电路进行安装、调试、维修；（4）能按照最优化设计理念对电路功能进行改进与改造；（5）会对电子产品加工进行组织安排、管理等。

　　2方法能力目标。具体如下：（1）会识别和测试常用TIL、CMOS集成电路产品；（2）能进行相应资料信息的查询、收集与整理；（3）能应用AutoCAD完成简单数字抢答器的原理图、接线图设计，用面包板完成项目实际制作；（4）能分析和排除项目中的简单故障等。

　　3社会能力目标。具体如下：（1）能够做到安全生产、规范操作，节约用电；（2）具有良好的职业素养与职业道德；（3）具有质量、效益、成本意识；（4）能够正确表达和展示工作成果，有良好的沟通能力等。

　　电子线路设计与应用课程的教学对象是电气自动化类专业一年级学生，学生的主要情况为：具有一定的电工操作技能，获得了维修电工初级上岗证，但是自学能力不足；具有一定的认知能力与学习主动性，但专业知识综合应用能力不足；学生之间的水平参差不齐，软件应用能力不足。根据以上学生情况分析，本项目以2人为一组，实行“先进带后进”的学习模式，让学习先进的学生与学习后进的学生组成一组，相互学习，共同进步，激发学生学习的积极性。

　　“简单数字抢答器”项目是电子线路设计与应用课程的第一个项目，应激发学生的学习兴趣，为该门课程的学习打下良好基础。该项目既包含理论知识，又有一定的实践操作可行性，能起到承上启下的作用，使学生转换思维，运用新的知识、技能解决实际问题。可将“简单数字抢答器”项目分为五个子任务：逻辑代数的认知；逻辑门电路正确使用；不同类型集成门电路的接口；常用集成门电路的逻辑功能识别与检测；会使用常用集成门芯片、按钮、指示灯以及合适的连接线制作简单数字抢答器电路，能应用AutoCAD画出电路的原理图、接线图，能安装、调试、维修电路等。

　　要制定合理的教学计划，需要根据不同专业和学生的实际情况而定。对于电气自动化技术类专业的学生来说，他们已经完成应用数学、电路、模拟电子技术、Au-toCAD绘图及应用等课程的学习，能够正确使用工具、仪表，会进行电路的布线与操作，具备一定的分析问题、解决问题的能力。“简单数字抢答器”项目教学计划大致可分为：各项目小组制订项目计划，所有小组共同论证项目计划的可行性以及需要改进的地方；对设计的“简单数字抢答器”原理图进行分析，明确元器件连接和电路连线；应用AutoCAD画出布线图；制作电路的元器件清单以及调查所需元器件的市场价格，购买所需元器件，并完成元器件的检测工作；根据布线图制作“简单数字抢答器”电路；完成“简单数字抢答器”电路整体功能检测和简单故障排除；完成项目报告及心得体会。

　　项目教学实施本着“人人参与、人人实践”的原则，是一个理论与实践紧密结合的过程，它既注重项目设计与制作的过程，又注重项目完成的成果，鼓励学生发挥聪明才智，设计出功能更加完善的项目电路图，注重创新思维的培养，同时锻炼学生的动手能力，充分调动学生的主观能动性，使学生乐于学习、乐于探索。“简单数字抢答器”项目教学的实施方案如下：

　　测试常用集成门芯片的逻辑功能，如测试芯片74LS08，74LS32，74LS04（CD40106）、4LS00（CD4011）的逻辑功能；通过亲自布线，掌握常用集成门芯片对信号的控制作用；了解常用74系列门电路的管脚排列；正确使用面包板，正确安装元器件与集成芯片，布线合理，符合工艺要求，具有成本意识与安全意识；画出简单数字抢答器的电路原理图以及布线线图；实际安装制作简单数字抢答器电路；检测、调试、维修简单数字抢答器电路；验收简单数字抢答器电路，并完成项目报告。

　　项目考核均采用“三位一体”评价模式，即学生自我评价、班组评价、教师（师傅）评价。理论与实践一体化的综合评价模式中，学生不仅会自行设计与制作简单数字抢答器电路，而且能提出该电路的设计与制作缺陷，能对该电路进行一定的电路改造，能自由表达自己的观点，重点培养学生的表达能力与自信心。

　　期末总评采用“235”考核方式，即平时成绩20％+期末理论综合考核30％+项目能力考核50％。

　　计算机电子电路技术对于各行各业来说，起到的作用是非常明显，不仅能提高相关人员的工作效率和质量，还能对设计的电子电路进行仿真分析实验，以方便解决实际电路搭建中所遇到的各种困难。该文就电子电路的具体原理以及计算机辅助系统中一系列环节出现的问题进行分析，明确电子电路的具体原理，对计算机的辅助设计进行一系列的分析，以满足我们的日常工作需求。下文，将对电子电路对计算机辅助设计的联系展开铺设，以解决难题。

　　电子电路的基本原理相对来说是比较容易理解的，在电子基础中，电就像是水一样，电路类似于俗称的水路，将各种电子元件连接成相应的通路，以实现特定的功能。任何电子产品都是由电子元件组成的，所以为了更加深入的了解电子电路的原理，需要对电子元件进行一系列的辨析，也就因此掌握了电子应用。对电子电路的原则基本认识之后，能够应用一系列的电子工具，进行一系列的产品设计。

　　电场这个概念对于电子电路来说并不陌生。电场通常是指电产生作用力的一个范围。磁场就是磁产生作用力的一个范围，其他类似。导体就是电容易通过的物体。绝缘体，就是电比较难通过的物体。导体与绝缘体在实际生活中并没有决定化的定义，这两者的导电能力相差好几倍。有些物体，在不同的外界环境下，比如电场，磁场，温度，光照等方面的影响下会呈现出不同的导电状态，我们称这类物体为半导体。对导体、绝缘体以及半导体的具体应用就能组成各种的电子元件，我们就能对电能进行方便简单的检测与利用，开关是一个类似短路器与开路器系列的东西，电阻在零欧姆与无穷大的两个阻值上相互变化的元件，它与自来水开关的效果原理类似。任何时候，只要电流流过，就会产生一个闭合的通路系统。也就是电流回路，如果不考虑电源内部的问题，电流一定是从正极流向负极。电源类似于特殊的电子元件，在闭合通路下，才有可能产生电流，如果没有导体以及电子元件连接就不能形成闭合的通路也就不会产生电流，并且没回路就一定没有电流，有电流就肯定有回路。并且实际中对于交流电流的运用并不需要物理上的通路、真空、空气也能形成电流回路。两个不同水位线之间存在一个水差就是水压。水压之间如果存在一根管，水就会因此流动，水流动就会受到阻力。越细的水管，其阻力越大，水流进越小。如果水压越高，其水流越大。

　　在一系列工程设计中，计算机担当的角色是计算、制图、信息存储的功能角色，在应对不同的行业中，通常利用不同方案进行大量计算、分析与比较，以确定出其最优方案，其设计信息所谓计算机技术的一种应用，能够随时迅速的被使用者找到，有些设计人员自己构建草图，而对草图的进一步完善，需要通过电子计算机的渲染。利用计算机可以进行一些图片的操作，对其进行加工工作，利用计算机的辅助设计电子电路技术能够提升设计人员的工作效率与工作质量。并且在企业的实际运用中起到了不可缺少的关键作用。

　　电子电路辅助计算机的应用需要一定的计算机基础，比如其基本图形功能应用，系统中起作用的设备为：电子计算机的主机，图形的输入板，图形显示终端，打印机，扫描仪以及给类绘图处理件等。一般来说，工程工作站指的是具有超级小型功能与三位图形处理能力的单用户交互式计算机系统。它有比较强的计算能力，比较高端的图形软件，具有高分辨率现实，并且可以在网上办公。完善的CAD系统对于日常生活的帮助是显然易见的。

　　图形输入输出设备不仅仅包括计算机主箱以及其他的外在连接设备，也包括其他的一系列内在软件。图形的输入输出设备主要应用于计算机辅助设计中。图形输入设备的作用，是把平面上的点坐标投射到电子计算机里。软拷贝与硬拷贝组成了图形的输出设备，前者是对于各种图形的显示装备，有利于人机互动。后者经常用作图形显示的附属设备，主要进行复印的作用。以实现整体环节中的分工协作等。

　　CAD软件是运用比较广泛的软件，它应用于各个行业，比如建筑业，广告设计业中，它除了具备可操作性，编译程序外，还有对一系列交互式图形显示软件，以及CAD应用软件与数据管理软件使用。交互式的图形显示软件应用于图形显示的编辑，开窗，观看与图形的变换修改，人与计算机之间的良好互动。CAD软件能够提供制图，特征计算与几何造型等功能，广泛应用于各个专业领域。构造应用软件的四个主要组成是，算法，用户界面，数据结构以及数据管理等。数据管理软件应用于存储、检索以及大量数据的处理，其中包括对文字图形信息的编辑处理。为了方便其进行处理，需要建立工程数据库系统。与一般的数据库系统相比，其拥有以下的特点，比如多样化的数据类型，实体关系的复杂管理，频繁变动的数据结构与库中数值。实际上，设计者的操作是一种具有实行性的交互处理行为。其基本的技术包括交互技术、曲面造型以及实体造型技术等。

　　Electronic Workbench是一种比较高效的电子电路计算机辅助设计软件，它使用的是windows的平台，能对一系列信息进行模拟，数字以及模数混合电路的设计，其具有一系列的特点，比如高精确度，强悍性能，友好的界面，方面的操作等，以其虚拟仪器而闻名，它把系统管理者放在一个虚拟的电子实验室里，弥补了当面一系列高档仪器数量不足，元器件耗费等的缺陷。

　　Multisim X适用于数字电路的设计工作，基于windows平台的仿真工具。它具体包含了电路原理图的图形输入以及一系列硬件描述语言的输入，具有非常强大的仿真分析能力。通过具体操作可以进行电路图的输入以及编辑信息等的电路搭建。对于元器件挑选界面的应用，可以根据不同的需要对电路进行相应观测和分析。对于Multisim X的电路仿真来说，以仿真软件作为其平台进行一系列模拟电子电路设计，从接收任务以及到获得最终的设计结果，电路仿真软件都能够仿照前期模拟电子电路的设计进行一系列的电路的可辅助设计。可以实现硬件实验环境的具体模拟，并且对模拟过程中的现场进行记录与分析。

　　对条幅电路进行模拟电路的仿真设计以及分析。为了达到目的，可以先将待搬移的信号和参考信号之间进行时域相乘，获得两者的混合频率分量，再用其滤波器滤除无用的频率分量就行。在实际运用中，由于模拟乘法器IV芯片的优点，比如小体积，低功耗，高可靠性，高性能等对于整体电路具有稳定的调整性能等。设计的时候，可以选择模拟乘法器芯片和一系列电路之间形成振幅调制等线性频谱搬移的完整电路。

　　在具体的电路设计中，单纯性阻值不是电阻选择的唯一方面，在选择的时候对于高频特性也要考虑进去。在仿真设计的过程中，如果提升其工作频率，元器件分布参数也会相应变大，并且还会出现电路失控、波形失真的问题，在具体工作中想要防止因工作频率升高而导致的电路工作失常的现象，就必须使用特定规格参数的金属氧化膜电阻器，比如其很小的分布参数，这一系列都能说明仿真电路确实能够实现实际电路的模仿。在实际的硬件运行的条件下，如果出现三极管故障，就会导致工作出现问题以及整个电路工作不正常的事例。在一系列的仿真过程中，要选择各个方面性能都比较优秀的晶体三极管比如2N910以及二极管1N1204C等一系列元件，来搭建MC1596芯片内部电路，使其具有很好的电气性能。

　　在早期的时候，模拟电路设计步骤都是比较简单的，一般分为电路形式与元器件型号，进行元件参数的大致计算，确定电路形式以及元件参数值的硬件电路实验环节，进行电路图的绘制，印刷电路板的制作，进行焊接并调制投入等，电路仿真的具体应用。这就是传统电子电路设计制作的步骤。它的好处显而易见，可以随意的实现对电路形式和元器件参数值的修改，使其满足高性能指标，这样不仅增大了实际工作的效率，而且还减少了实际元器件的消耗问题。电路的仿真设计，能够分清电子电路的一系列具体功能作用，基本分析方法与设计方法，还可以以仿真软件作为实验的平台，使用库中的电子测量仪器观测值、实验现象以及得出相应的结果，设计的电路是否能满足性能指标，是否需要进行进一步调整元件的参数进行电路优化。值得注意的是在电路的仿真设计中其仪器库里的测量仪器不过是理想性的东西，无法实现对实际电路设置的完全模仿能力。并且由于仿真软件商利用分立元件进行电路的搭建，其集成程度也会受到限制。

　　根据该文所陈述的，电子电路设计必须要重视两大方面，一是对于硬件的设计，二是对于软件仿真的运用。前者是电子电路的物质基础，一切的前提，软件设置能够充分发挥硬件的功能，对于软件仿真的运用，能实现在现实环境中无法实现的一系列实验设计，从一个侧面来看，软件仿真引领电路电路的前进方法。对于电子电路中设计周期的缩短，降低成本，只有通过一系列软件仿真才能达到，软件仿真对已整体性能的发挥起到很重要的作用。需要根据实际情况，对于软件仿真进行深化剖析，找到更好的切入点，促进技术更新，完善我们的工作质量与效率的提升。

　　[1]Bassam Halabi.因特网的路由选择技术.北京：电子工业出版社.

　　二十一世纪的今天，社会科技进步较快，proteus仿真软件在电路设计中的应用也越来越广泛。该仿真软件是计算机技术发展的重要成果之一，可以对模拟电路，数字电路和电路进行仿真操作，软件自身具备先进的虚拟器，包括示波器，逻辑分析仪，信号发生器等，为了更全面的了解和更深刻的分析proteus在电子电路设计中的应用，就要在软件开启的仿真条件下，对整体电路和包含的各个零部件进行逐一研究，为之后的电路设计打下坚实的基础思路。

　　Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。它是目前比较好的仿真单片机及器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。该软件包含ISIS和ARES两个软件部分，这两个部分在大环境下扮演着两个不同的重要角色，都有着举足轻重的作用。在日常工作中，ARES部分是用来当PCB设计工作的助手，进行有效辅佐，而ISIS则是主要负责在仿真开启的环境下对电路原理和模拟电路的设计工作。

　　在电子电路实训过程中，proteus仿真软件在进行仿真电路设计时，要在软件编辑界面，按照需要模拟的实际电路思路，设计出一套最符合实际情况的电子电路图，再通过许多相关数据计算，尽可能在最短的时间内完成对电路的初步设计和对数据的测量与计算整理，最后完成整体的模拟电路设计，然后利用软件的电路生成功能，输出最后的电路设计图。为了确保电路设计的顺利进行，仿真电路设计过程可以这样：先确定核实设计项目，然后运行proteus软件，绘制初步的电路原理图，然后根据原理确定需要的元件种类和数量，启动仿真系统，用虚拟仪器检测然后读出数据，分析结果，如不符合要求，对元件或者电路作适当修改然后再次检测，当符合要求时，要对电路进行完善，确定无误后敲定最终设计方案，然后系统自动生成电路图。

　　在进行电路工作前，相关人员要检查虚拟测量仪器与被测量点的两个终端是否处于正常连接状态，还要确定信号源良好的接地情况，其中还要注意示波器与地线的连接状况。测量结束后要确保测量结果是GND的相反波形，有利于后续对电路的研究。实验过程中，要时刻注意电压表，电流表的指针位置，而在仿真电路时，要注意串联电路中电流指针的指数，如有任何问题，要及时地在相应的执行操作界面，通过网络，对电压作出适当调整，然后继续进行仿真电路的研究试验，推动proteus仿真软件在电子电路设计应用中的发展。

　　在今后的与电路设计有关的工作当中，我们不光要充分发挥并发展proteus仿真软件，还要通过合理的方法来判断研究proteus仿真软件在未来电路研究中的发展趋势，然后进行相应改进。而proteus软件还需要通过传感器电路，正弦电路等实用电路中不断的进行试验和探索，最后才能把此项技术落实到实际电子科技产品的生产环节当中去。所以，我们再使用该软件进行电路设计和分析时，要把重点放到传感器电路和正弦电路等电路的实用性上，结合实际情况探究，才能更好地让软件适用于各种实用电路的应用。还能开发出仿真系统的其他用法和功能，促使电子行业发展，为以后的研究工作打下坚实的基础。

　　综上所述，现阶段proteus仿真软件的应用已经十分广泛，而其使用功能也十分便利和强大，在进行电子电路设计时，为了能够更深刻研究电路的工作情况，更准确地对电路中存在的不足之处进行调整，我们要进一步对软件进行挖掘研究，明确操作规范，开发出更实用的功能以便使用。还能改善传统的电子电路设计工作，并z测出其中的缺陷，为降低电路实验成本，更有效地完成实验和缩短实验时间等方面，都有积极的推进意义。

　　21世纪被称为信息时代，电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用，必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用，也对人才的培养提出了更高的要求。因此，本文从人才的社会需求出发，结合我校实际情况，进行了本科专业培养方案的改革探索，并详细介绍了培养方案的制定情况。

　　目前，我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业，市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均，分类较细，且发展变化较快。另外，电子科学与技术产业结构具有多样性，既有劳动密集型的大型企业、大公司，更多的是小公司和小企业；既有国有企业和私营企业，更有合资、独资的外企。因此，社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。

　　本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识，熟练实验技能，能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能，有较强的工程实践能力，能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色，依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则，培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。

　　电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求，以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力，使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面，光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。

　　要实现电子科学与技术专业的培养目标，适应电子信息产业的不断发展，并结合我校学科发展方向和特色，对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究，并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研，最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案，主要内容如下：

　　1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时，根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下，专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块，下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程，到大三时根据自己的兴趣选择专业方向，选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求，因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块，每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。

　　2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础，因此，在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外，增加了与专业相关的课程，如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程，删减了原先与物理类相关的一些课程，如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等，并删减了一些计算机软件类课程，如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块，两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。

　　3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分，微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向，开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向，开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验，通过加强实验环节，训练学生的动手操作能力，增强学生的理论知识。

　　具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区，服务于不同的区域经济，这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系，也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面：

　　1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个部级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室，人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业，培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。

　　2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力，在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力，开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程，以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统，从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力，开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程，以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力，开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力，开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程，以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力，开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程，以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。

　　3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合，以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。

　　[1]陈鹤鸣，范红，施伟华，徐宁.电子科学与技术本科人才培养方案的改革与探索[A]//电子高等教育年会2005年学术年会论文集[C].17-20.

　　作者简介：董素鸽（1983-），女，河南叶县人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教；李华（1972-），男，河南郑州人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教。（河南郑州451150）

　　电子设计自动化（EDA：Electronic Design automation）是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术，[1]它已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真、集成电路的版图设计、印刷电路板（PCB）的设计和可编程器件的编程等各项工作中。

　　随着半导体技术及电子信息工业的不断发展，电子设计自动化技术在信息行业中的应用范围越来越广泛，应用领域也涉及产业链中的几乎任何一个环节。一方面是社会上对电子设计自动化人才的急需，另一方面是我国高校中电子设计自动化人才培养的落后，两者之间的矛盾也促使众多的高校开始在电子信息、微电子技术等专业中开设“电子设计自动化”课程。如今，该课程已成为众多信息类学科的专业必修课，这为我国电子设计自动化人才的培养和充实做出了巨大的贡献。

　　“电子设计自动化”课程教学效果直接影响着人才培养的质量，因此，优秀的教学方法和教学质量是教学过程中必须重视的。笔者根据近几年的教学经历，总结经验，开拓创新，形成了一套特有的教学方法，旨在培养出基础牢、思路清、知识广、能力强的电子设计自动化人才。

　　电子设计自动化是一个较为宽泛的概念，它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分，即采用硬件描述语言设计数字电路。因此，该课程的教学具非常突出的特点。

　　有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解，从而使学生从整个产业链的角度出发，把握电子设计自动化的真正含义，以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点，着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路，使学生具备电路设计的具体技能，并能够应用于实践和工作当中。

　　在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中，多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言，与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此，在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别，并通过实例，如CPU的设计及制造过程，让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途，并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

　　“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程，必须两者并重，才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想，[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固，同时在实践中锻炼学生的创新能力。

　　良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此，针对“电子设计自动化”课程的教学特点，笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

　　电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中，并了解这个世界的大概，从而对这个领域产生兴趣，是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术，让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念，因此，可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入，通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频，让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法，并引出集成电路这个概念。

　　通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比，引出EDA的概念，并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中，通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用，提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解，更激发了学生的学习兴趣，使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

　　“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分：[3]硬件描述语言（以VHDL语言为学习对象）、开发软件（以QUARTUS II为学习对象）和实验用开发板（以FPGA开发板为学习对象）。

　　硬件描述语言的学习属于理论学习部分，是重中之重。对于一门编程语言的学习来说，语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中，通常都是将语法作为主线，结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中，不仅不能学到精髓，还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。

　　如何能使学生既能掌握电路设计的方法，又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念，将编程思想的学习作为教学主线，在理论学习过程中，以具体电路实例为基础，引导学生从分析电路的功能入手，熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程，并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中，不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上，而语法的学习就显得不那么突兀，也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记，因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象，以避免学生遗忘，以此让学生明白，学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践，学生体会到语言学习的成就感，进一步提高了学习兴趣，此方法收到了良好的教学效果。

　　硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点，在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中，这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此，在教学过程中，从最初引入到最后设计电路，都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。

　　在讲述应用实例时，需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系，并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例，在VHDL语言中，if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路，不完整的if语句将产生时序电路，如果应用不当，会在电路中引入不必要的存储单元，增加电路模块，耗费资源。[4]而对于软件语言，并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性，可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。

　　（1）（2）两个程序唯一的不同点在于：程序（1）中使用的是elsif语句，是一个不完整的if语句描述，而程序（2）使用的是else语句，是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。（1）综合的结果是一个时序电路，电路结构复杂，如图1所示。而（2）综合的结果是一个纯组合电路，电路结构非常简单，如图2所示。通过综合后的电路图比较，学生更深刻理解这两类语句的区别。

　　强化硬件电路设计的思想，可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格，培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

　　“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程，学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力，因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识，并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。

　　笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法，让学生强化实践能力，收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四，此时他们的毕业设计已经开始进入选题，开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目，比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等，让学生体会电子设计自动化课程的实用性，激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队，让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统，比如遥控小车、温度测控系统等，鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程，有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐，也培养了他们的团队协作精神，为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

　　掌握“电子设计自动化”课程的特点，有针对性地改善教学方法，充分调动学生的学习积极性，强化理论和实践教学相结合，一方面使学生把握课程的全局性，了解和熟悉电子设计自动化行业的状况和最新动态；另一方面培养学生具有扎实的理论基础和良好的动手能力，培养出厚基础、重实践、有创新的高素质人才，具有重要的社会意义。

　　国家教育部于2007年正式启动了高等学校本科教学质量与教学改革工程（简称“质量工程”），其建设的重要内容之一就是使高校培养的理工科学生具有较强的实践动手能力，更好地适应社会和市场的需求[1]。为此，我校作为全国独立学院理事单位于2007年6月通过了ISO2000：9001质量管理体系认证[2]，同时确立了“质量立校、人才强校、文化兴校”三大核心战略，深入推进内涵式发展，全面提高人才培养质量。对于质量工程采取了多方面多角度的措施：加强教学改革项目工程；鼓励参加校内学生创新项目立项，（大学生创新基金项目）；积极参加国家、省级等电子设计大赛；有针对性地对人才培养方案进行大幅度的调整，增大课程实验学时，实验学时占课程的比例从原来的15%提高到25%以上，并且对实验项目作了改进，提高综合性和设计性实验的比重；同时增加专业实践课程，强调学生的应用能力和创新能力；课程和毕业设计更注重选题来源，题目比以前具有更强的针对性，面向专业，面向本地就业市场。不仅如此，学院还建立了创业孵化中心、建立了实验中心等。通过这些有效的措施，努力提高学生的综合素质、创新和应用能力。除了学校对电子信息类专业整体进行统筹规划和建设外，各个二级学院都以“质量工程”建设为出发点和立足点，从专业工程的角度出发，努力探索各个专业新的发展思路和方向。由于集成电路设计是高校电子科学与技术、微电子学等相关专业的主要方向，因此与之相关的课程和平台建设成为该专业工程探索的重点。通过对当前国内外高校该专业方向培养方案分析，设置的课程主要强调模拟/数字电路方向，相应的课程体系为此服务，人才培养方案设置与之相对应的理论和实践教学体系；同时建立相应的实习、实践教学平台。由此，依据电子科学与技术专业的特点，结合本专业学生的层次和专业面向，同时依据本地的人才需求深度和广度，对以往的人才培养方案进行革新，建立面向中山IC产业的集成电路设计专业应用型的设计平台。另外，从课程体系出发，强化IC设计的模拟集成电路后端版图设计和验证，使学生在实践教学环节中得到实际的训练。通过这些改革既可有效地帮助学生迅速融入IC设计业，也为进入IC制造行业提高层次到新高度。

　　自从1998年高等学校扩大招生以来，高校规模发展很快，在校大学生的人数比十五年前增长了10倍。高校的基础设施和设备的投入呈现不断增长的趋势，学校的办学条件不断改善，同时，各个高校对实验室的建设也在持续增大，然而在实验室建设的过程中，尽管投入的资金量在不断增大，但出现的现象是重视专业仪器和设备的投入，忽视专业设计软件的购置，这可能是由于长期以来形成的重有形实体、轻无形设计软件，然而这种意识给专业发展必将带来不利影响。对于IC专业来说，该专业主要面向集成电路的生产、测试和设计，其中集成电路设计业是最具活力、最有增长效率的一块，即使是在国际金融危机的2009年，中国的IC设计业不仅没有像半导体行业那样同比下降10%，反而逆势增长9.1%；在2010年，国际金融危机刚刚缓和，中国IC设计业的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行业销售额为624.37亿元，2012年比2012年增长8.98%达到680.45亿元，集成电路行业不仅增长速度快，发展前景好，而且可以满足更多的高校学生就业和创业。为了满足IC设计行业的要求，必须建设该行业需求的集成电路软件设计平台。众所周知集成电路行业制造成本相对较高，这就要求设计人员在设计电路产品时尽量做到一次流片成功，而要实现这种目标需要建设电路设计验证的平台，即集成电路设计专业软件设计平台。通过软件平台可以实现：电路原理拓扑图的构建及参数仿真和优化、针对具体集成电路工艺尺寸生产线的版图设计和验证、对版图设计的实际性能进行仿真并与电路原理图仿真对照、提供给制造厂商具体的GDSII版图文件。软件平台实际上已经达到验证的目的，因此，对于集成电路设计专业的学生或工作人员来说，软件设计平台的建设特别重要，如果没有软件设计平台也就无法培养出真正的IC设计人才。因此，在培养具有专业特色的应用型人才的号召下，学院不断加大实验室建设[3]，从电子科学与技术专业角度出发，建设IC软件设计平台，为本地区域发展和行业发展服务。

　　近年来，学校从自身建设的实际情况出发，减少因实验经费紧张带来的困境，积极推动学院集成电路设计专业方向的人才培养。教学单位根据集成电路设计的模块特点确定合适的软件设计平台，原理拓扑图的前端电路仿真采用PSPICE软件工具，熟悉电路仿真优化过程；后端采用L-EDIT版图软件工具，应用实际生产厂家的双极或CMOS工艺线来设计电路的版图，并进行版图验证。这种处理方法虽然暂时性解决前端和后端电路及版图仿真的问题，但与真正的系统设计集成电路相对出入较大，不利于形成IC的系统设计能力。2010年12月国家集成电路设计深圳产业化基地中山园区成立，该园区对集成电路设计人才的要求变得非常迫切，客观上推进了学院对IC产业的人才培养力度，建立面向中山IC产业的专业应用型设计平台变得刻不容缓[4]，同时，新的人才培养方案也应声出台，促进了具有一定深度的教学改革。

　　1.软件平台建设。从目前集成电路设计软件使用的广泛性和系统性来看，建设面向市场的应用平台，应该是学校所使用的与实际设计公司或其他单位的软件一致，使得所培养的IC设计人才能与将来的就业工作实现无缝对接，从而提高市场对所培养的集成电路设计人才的认可度，同时也可大大提高学生对专业设计的能力和信心[5]。遵循这个原则，选择Cadence软件作为建设平台设计软件，这不仅因为该公司是全球最大的电子设计技术、程序方案服务和设计服务供应商，EDA软件产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模，而且通过大学计划合作，可以大幅度的降低购置软件所需资金，从而从根本上解决学校实验室建设软件费用昂贵的问题。另外，从中山乃至珠三角其他城市的IC行业中，各个单位都普遍采用该系统设计软件，而且选用该软件更有利于刚刚起步的中山集成电路设计，也更加有利于该产业的标准化和专业化，乃至进一步的发展和壮大。

　　2.针对中山IC产业设计。定位于面向本地产业的IC应用型人才，就必须以中山IC产业为培养特色人才的出发点。中山目前有一批集成电路代工生产和设计的公司，主要有中山市奥泰普微电子有限公司、芯成微电子公司、深电微电子科技有限公司、木林森股份有限公司等，能进行IC设计、工艺制造和测试封装，主要生产功率半导体器件和IC、应用于家电等消费电子、节能照明等。日前奥泰普公司的0.35微米先进工艺生产线预计快速投产，该单位的发展对本地IC人才需求有极大的推动力，推动学生学习微电子专业的积极性，而这些也有力地支持本地IC企业的长远发展。因此，建立面向本地集成电路产业的软件设计平台，有利于专业人才的培养、准确定位，并形成了本地优势和特色。

　　3.教学实践改革。为了提高人才培养质量，形成专业特色，必须对人才培养方案进行修改。在人才培养方案中通过增加实践教学环节的比例，实验项目中除了原有验证性的实验外、还增加了综合性或设计性的实验，这种变化将有助于学生从被动实验学习到主动实验的综合和设计，提高学生对知识的灵活运用和动手能力，从而为培养应用型的人才打下良好的基础。除此之外，与集成电路代工企业及芯片应用公司建立合作关系。学生在学习期间到这些单位进行在岗实习和培训，可以将所学的专业理论知识应用于实际生产当中去，形成无缝对接；而从单位招聘人才角度上来说，可以节约人力资源培训成本，招到单位真正需要的岗位人才。因此，合作双方在找到相互需求的基础上，形成有效的合作机制。①课程改革。针对独立学院培养应用型人才的特点，除了培养方案上增加多元化教育课程之外，主要是强调实践教学的改革，增加综合实验课程，如：《现代电子技术综合设计》计32学时、《微电子学综合实验》计40学时、《EDA综合实验》为32学时、《集成电路设计实验》为40学时，其相应的课程学时数从以验证性实验为主的16个学时，增加到现在32学时以上的带有综合性或设计性实验的综合实践课程。这种变化不仅是实践教学环节的课时加大，而且是实验项目的改进，也是实践综合能力的增强，有利于学生形成专业应用能力。②与单位联合的IC设计基地。IC设计基地主要立足于两个方面：一是立足于本地IC企业或设计公司；二是立足于IC代工和集成电路设计应用。前者主要利用本地资源就近的优势，学生参观、实习都比较方便，同时也有利于学校与用人单位之间的良好沟通，提高双方的认可度和赞同感。如：中山市奥泰普微电子有限公司、木林森股份有限公司等。后者从生产角度和设计应用出发，带领学生到IC代工企业参观，初步了解集成电路的生产过程，企业的架构、规划和发展远景。也可根据公司的人才需要，选派部分学生到公司在岗实习[6]。如：深圳方正微电子有限公司、广州南科集成电子有限公司等。通过这些方式不仅可以增强学生对专业知识的应用能力，而且有利于学生对IC单位的深入了解，为本校专业应用型人才找到一种行之有效的就业之路。

　　从2002年创办电子科学与技术专业以来，学校特别重视集成电路相关的实验室建设。从初期的晶体管器件和集成块性能测量，硅片的少子寿命、C-V特性、方阻等测量，发展到探针台的芯片级的性能测试，在此期间为了满足更多的学生实验、兴趣小组和毕业设计的要求，微电子实验室的已经过三次扩张和升级，其建设规模和实验水平得到了大幅度的提升。另外，为培养本科学生集成电路的设计能力，提高应用性能力，学校还建立了集成电路CAD实验室，以电路原理图仿真设计为重点，着重应用L-Edit版图软件工具，进行基本的集成电路版图设计及验证，对提升学生集成电路设计应用能力取得了一定的效果。目前，为了大力提高本科教学质量，提升办学水平，重点对实践课程和IC软件设计平台进行了改革。学校开设了专门实践训练课程，如：集成电路设计实验。从以前的16学时课内验证设计实验提升为32学时独立的集成电路设计实验实践课程，内容从以验证为主的实验转变为以设计和综合为主的实验，整体应用设计水平进行了大幅度的提升，有利于培养学生的应用和动手能力。不仅如此，对集成电路的设计软件也进行了升级，从最初的用Pspice和Hspice软件进行电路图仿真，L-Edit软件工具的后端版图设计，升级为应用系统的专业软件平台设计工具Cadence进行前后端的设计仿真验证等，并采用开放实验室模式，使得学生的系统设计能力得到一定程度的提升，提高了系统认识和项目设计能力。通过IC系统设计软件平台的建设和实践教学课程改革，使得学生对电子科学与技术专业的性质和内容了解更加全面，对专业知识学习的深度和广度也得到进一步提高，从而增强了专业学习的兴趣，提高了自信心。此外，其他专业的学生也开始转到本专业，从事集成电路设计学习，并对集成电路流片产生浓厚的兴趣。除此之外，学生利用自己在外实践实习的机会给学校引进研究性的开发项目，这些都为本专业的发展形成很好的良性循环。在IC设计平台的影响下，本专业继续报考硕士研究生的学生特别多，约占学生比例的45%左右。经过这几年的努力，2003、2004、2005、2006级都有学生在硕士毕业后分别被保送或考上电子科技大学、华南理工大学、复旦大学、香港城市大学的博士。从这些学生的反馈意见了解到，他们对学校在IC设计平台建设评价很高，对他们进一步深造起到了很好的帮助作用。不仅如此，已经毕业在本行业工作的学生也对IC设计平台有很好的评价：通过该软件设计平台不仅熟悉了集成电路设计的工艺库、集成电路工艺流程和相应的工艺参数，而且也熟悉版图的设计，这对于从事IC代工工作起到很好的帮助作用。现在已经有多届毕业的学生在深圳方正微电子公司、中山奥泰普微电子有限公司工作。另外，还有许多学生从事集成电路应用设计工作，主要分布于中山LED照明产业等。

　　通过IC软件设计平台建设，配合以实践教学改革，使得学生所学理论知识和实际能力直接与市场实现无缝对接，培养了学生的创新意识和实践动手能力，增强了学生的自信心。另外，利用与企业合作的生产实习，可以使得学生得到更好的工作锻炼，为将来的工作打下良好的基础。实践证明，建设面向中山IC产业的集成电路设计实践教学平台，寻求高校与公司更紧密的新的合作模式，符合我校人才培养发展模式方向，对IC设计专业教学改革，培养满足本地区乃至整个社会的高素质应用型人才，具有特别重要的作用。

　　[1]许晓琳，易茂祥，王墨林.适应“质量工程”的IC设计实践教学平台建设[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2011，25（4）：[129-132.

　　[2]胡志武，金永兴，陈伟平，等.上海海事大学质量管理体系运行的回顾与思考[J].航海教育研究，2009，（1）：16-20.

　　[3]毛建波，易茂祥.微电子学专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，2005，24（12）：118-126.

　　[4]鞠晨鸣，徐建成.“未来工程师”能力的集中培养大平台建设[J].实验室研究与探索，2010，29（4）：158-161.

　　[5]袁颖，董利民，张万荣.微电子技术实验教学平台的构建[J].电气电子教学学报，2009，（31）：115-117.

　　[6]王瑛.中低技术产业集群中企业产学研合作行为研究[J].中国科技论坛，2011，（9）：56-61.

　　电子设计自动化技术（简称EDA技术）是现代电子设计领域的一门新技术，它以计算机软件为工作平台，融合微电子、计算机、现代电子理论等学科和技术，培养学生的电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法，提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能。苏州经贸职业技术学院自2004年开始，把“计算机辅助电子设计和分析、仿真（PROTEL、EWB、EDA）等软件的熟练使用”纳入学生培养的核心技能之一，为本地区电子设计行业的生产、服务和管理一线培养了一批从事电路绘图与PCB（PrintedCircuitBoard，印制电路板）制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用与设计人员等高技能人才。电子设计自动化高技能人才培养是面向电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法，提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能，为电子设计行业的生产、服务和管理一线培养电子电路绘图与PCB设计及制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用、技术革新与设计人员等。

　　以“工作过程系统化”理论为指导，以促进学生职业生涯发展为目标，以“工作过程导向”理念来开发构建培养电子设计自动化高技能人才的课程体系。即以职业分析为基础，到相关企业的工作岗位调研岗位职责，分析职业岗位的工作过程，归纳汇总技能培养的典型工作任务；把行动领域的典型工作任务引领到学习领域的课程，构建实施典型工作任务的课程体系；遵循学生认知学习、职业成长两方面规律，对学习情境进行设计，形成特色课程。依据培养的目标，走访苏州市工业园区、高新区内飞利浦、诺基亚、华硕、三星等著名企业，基本明确电子设计自动化工作岗位的职责。在此基础上，重构电子设计自动化高素质技能型人才的工作结构和知识结构，归纳汇总出十大典型工作任务：电子电路原理图设计绘制，电子电路PCB设计绘制，电子电路PCB制作，CPLD开发工具的使用，CPLD的组合逻辑电路设计，CPLD的时序逻辑电路设计，CPLD的图形输入法设计，CPLD设计的VHDL语言实现，CPLD设计的仿真、下载和调试，综合CPLD应用的设计实现。根据归纳汇总出的典型工作任务，以基本电路、元件为基础，到电子CAD技术（Protel电子电路原理图与PCB设计）起步，再到电子电路的仿真设计、PLD（ProgrammableLogicDevice，可编程逻辑器件）的设计与应用，最后是EDA综合应用及开发技术的由简单到复杂、由易到难、由硬件到软件、从实物验证到数字仿真的课程内容体系，形成电子设计自动化高素质技能型人才培养计划和方案。

　　课程的教学实施以学生为中心，把教学内容以真实工作任务或社会产品为载体，综合采取讨论式、开放式、探究式、实践式等教学方法，融“教、学、做”为一体。充分利用电子设计软件平台和多媒体现代化教学手段，构建基于网络的电子设计、仿真、验证等教学环境，增强教学效果。通过4年的建设，课程链中的课程已建成1门省级精品课程（含实训），1门院级精品课程，1门课程的教材分别获省级、院级精品教材建设立项，并于2009年12月正式出版使用。

　　电子综合设计技能的培养主要通过课程教学、综合实训和项目实战3个由浅入深、由简单到复杂的途径实现。学习内容以产品、工作任务或项目为载体，课程链中的模拟电路是以生活中的典型产品如整流器、助听器、楼道感应灯、手机充电器等作为内容载体；电子CAD课程、电子装配与工艺、EDA技术课程分别以电子元（部）件、单元（功能）电路或较小应用系统案例为内容载体；电子综合实训、EDA实训以出租车计费器、多功能数字钟、交通灯控制器和频率计等产品为载体。实战内容主要通过参与各类具体的科研项目实现，包括学生主持申报的江苏省高等学校大学生实践创新训练计划立项项目3项和教师主持、学生参加的项目1项。

　　课程链中的课程都有与职业资格高级工种相容的课程标准（大纲），课证融通，教学基本要求是电子高级工，设置以任务引领型为基本取向，以工作本位学习和岗位职责范围为主要形式，内容教学采用任务驱动、项目导向等有利于增强学生能力的教学模式；重视学生校内学习与实际工作的一致性，探索课堂与实习地点的一体化；力求做到理论融于实践，动脑融于动手，力争实现所学与所用零距离。

　　随着时代的进步，信息技术的高速发展，单纯的原理性解读已不能满足广大电子产品设计者对信息摄取的要求。对于电路各部分原理的分析，人们希望能简化操作，直观展现现象和结果。Multisim软件正是一款电子线路仿真软件，能有效地实现原理图捕获、交互式仿真、电路板设计和集成测试等功能的电路仿真与分析软件。它将虚拟仪器技术灵活地应用于电子设计平台，弥补测试与设计之间的缺口。

　　目前，电子产品的纯手工设计已基本上不复存在，现代化的电子产品设计过程，从产品功能的确立，到电路原理、PCB版图、程序设计、FPGA的构建及仿真、外观界面、元器件清单等设计生产所需资料全部都可以在计算机上完成。电路设计的计算机应用程度非常之高。multisim仿真软件在电子线路的设计与分析过程中，起到了很至关重要的作用。它是美国NI公司推出的一款电子线路仿真软件，是一款专门用于电子线路仿真与设计的电子设计自动化工具。它将专业理论知识用计算机仿真展现出来，很好地解决理论设计与实际测试脱节的问题。Multisim仿真软件在电子设计中的广泛应用，将打破传统电路设计模式难以入门的僵局，能极大地提高电子产品设计爱好者对电路设计与测试的积极性。

　　本文以Multisim9版本为例，对电路设计仿真软件在电子线路设计与分析过程中起到的积极作用进行探索。Multisim9为设计者提供了大量的元件库及仪器仪表，可进行元器件的编辑、选取、放置和电路图编辑绘制等操作。可实现电路工作状态测试和电路特性分析。最后，还可以实现电路图报表的输出、打印等功能。所以说，又可将其称为虚拟电子实验平台。

　　对于刚入门电子技术行业的初学者来讲，电路的原理及各元器件的性能分析，无疑是晦涩难懂的。如果用传统的讲解或领悟方式，会使初学者对于电路的设计摸不到头脑、找不着方向、甚至丧失信心。然而，引入Multisim9仿真软件以后，电路中各工作点的特性将可透过仪表显示的数据和波形，会变得清晰明了。

　　我们以电子技术初学者必须掌握的电路--单管放大电路为例，分析电路仿真软件在虚拟电子线路设计与测试过程中起到的积极作用。图1给出利用Multisim9来仿真单管放大电路的分压式偏置电路，引入虚拟仪器进行测试，进而深入分析整个电路的工作状态。如图1所示。

　　首先我们来分析三极管处于放大工作状态的条件：集电结反向偏置、发射结正向偏置。图一中XMM1，XMM2两块虚拟万用表所测电压确实满足此条件。那么，输出电压应该与输入电压成电压幅值放大、相位反向的状态。我们在信号的输入端和输出端引出两个测试点分别接到示波器的A、B端。得出图二示波器显示的波形。图2可以非常直观地读出输入、输出信号之间的关系。整个电路的分析过程，理论与实践相结合，简单易懂。理论知识不再晦涩难懂，电路分析不再深不可测，都能透过虚拟仪器仪表上显示的数据，得出实际结果。

　　而且，就电子技术初学者来讲，三极管的几种常见失真也是非常不容易理解，也很容易混淆，主要还是因为电路的原理没有分析清楚。基本原理没有分析清楚，如何拿来应用于难度较大的电路？所以说，基本电路的原理分析，对于每一个电子产品设计者来讲，都必须牢牢掌握。在Multisim9仿真软件界面下，各种失真的现象及此刻电路各元件的工作状态能利用虚拟仪表直接地显示出来，这样，电路分析不再是纸上谈兵，理论计算。在图1单管放大电路的基础上，以快捷键shift+a来减小电阻R6的阻值，使其降低至20kΩ。可得出三极管处于饱和工作状态的失线所示。理论上此种失真是由于三极管处于发射结正偏、集电结正偏造成的。而从XMM1和XMM2两个万用表上也证实了，确实如此。当三极管处于饱和状态时，射极电流和集电极电流都比较大，导致三极管C、E两端分压很小，从万用表XMM3的读数中可以明确这一论断。三极管饱和状态的工作原理即刻分析清楚。

　　同理，改变滑动变阻器R6的值，使得三极管发射结无法达到正向偏置电压，可得出三极管截止失真状态的电路分析。详见图4。

　　不仅仅是在晦涩难懂的模拟电路设计过程中，Multisim9仿真软件能分析原理、简化过程、得出结论。在其他电路中也是一样，实际应用相当广泛。这里仅以同步二进制计数器的逻辑分析和十进制计数器的安捷伦数字示波器显示来说明其具体应用。如图4、图5所示。

　　在图5中，从逻辑分析仪显示的波形可以明确看出，4520BD芯片确实在对CP1接入的信号进行二进制加法计数，并以指示灯的亮灭来形象化时钟频率。

　　不仅如此，Multisim9仿真软件还提供了更为贴近实物的器件--3D器件，使得电路图更贴近实际电路，管脚位置一致[4]。采用的测试仪器界面更是跟实物几乎完全一样，使得设计者能感受到如同实物般的真实感。这里选用安捷伦示波器来加以说明，可以更加直观地以虚拟仪器来替代实物仪器仪表。如图6所示。

　　通过对multisim仿真软件在电路设计和分析过程中的具体操作，我们不难发现，multisim仿真在电子技术理论研究与实践探索过程中能发挥其强大优势。

　　在实践工程中，随时测量出重点部位的电压电流值，有效地避免因为实物连接而造成的短路断路现象。能准确地判断电路中各器件的工作特性，对于不符合要求的参数，可迅速地进行更改。

　　对于电子技术应用方面的初学者来讲，理论知识的学习往往晦涩难懂，单纯用理论化的知识加以理解，会感到“力不从心”。这是我们都不愿意看到的。利用仿真软件，有效地将理论知识拉到现象中，简单直接，难点更易化解。

　　以示波器为例，在使用过程中，经常会出现波形幅值过大，超过显示屏幕的情况，这时，常常会有设计者不加思索地放大或缩小一下每格表示的电压大小，来找到一个适合的波形。然而，虚拟仪器在这方面更直观，波形过大，说明每一格表示的幅值过小，所以应该放大每格表示的大小来使整个波形缩小。这种方式，能纠正很多人在使用仪器时不严谨的工作状态。

　　仪表显示简单直观，理论知识实践化。能及时纠正错误，修正电路，能对似懂非懂的电路进行深入分析，明确电路的结构，能更快更好地理解原理，才会对电路设计有更大的兴趣。

　　总而言之，multisim仿真软件在电子技术应用过程中，起到了不可小觑的作用，现代化的电子设计，更是全计算机化的设计方式，这种自带元件库和虚拟仪器的仿真软件，对于完全虚拟化的电路设计，起到了有效的补充和积极的测试验证等作用。所以，须将此应用大力推广，使更多的电子技术爱好者熟知并使用这类仿真软件，提高设计电路效率、提升个人专业素质。

　　[1]蔡大山.PCB制图与电路仿真[M].北京：电子工业出版社，2010.

　　[2]李爱淑.陆微.电子技术在工程领域的应用[J].科技创新与应用，2014（25）.

　　[3]王朝新，任斌，陈洁，董绪.基于虚拟实验平台的模拟电子技术课程设计开发与仿真[J].电子技术工程，2012，20（14）.

　　[4]刘洪伟.电子技术在工业工程中的应用[J].数字化用户，2014（03）.

　　[5]吴泳.陶永进.仿真软件Multisim在电子学中的应用探讨[J].湖南工业职业技术学院学报，2013，13（1）.

　　桂丹（1982-），女，湖北省武汉市人。硕士研究生学历。现为武汉软件工程职业学院讲师。研究方向为PCB制图与仿真、电子产品CAD与制造、FPGA设计与电路仿真。

　　1978年瑞ABB公司研制的世界上第一套计算机联锁系统EBILOCK首先在歌德堡站成功投入使用，掀开了车站联锁控制系统研究与应用的新篇章。中国的计算机联锁系统的研制工作是从80年代开始的。1984年，通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个车站计算机联锁系统，并成功的应用于地方铁路，填补了我国计算机联锁控制系统的空白。进入21世纪以后，我国的计算机联锁发展非常迅速，现已有上千个车站采用计算机联锁。有的区段已发展了成段计算机联锁。也有提出用电子单元代替继电器，构成全电子计算机联锁系统。因为电子单元具有体积小、功能强大等特点，便于组网、远程管理和远程诊断。国产车站全电子计算机联锁系统研制始于1996年，该系统从2001年开始，先后在信阳电厂、襄樊北机务段整备场投产使用。

　　全电子联锁分为计算机联锁和全电子执行单元模块两部分。计算机联锁设备是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的信号设备。计算机联锁应能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，应保证行车安全，提高运输效率，改善劳动条件，并具备大信息量和联网能力。全电子执行单元模块（以下简称执行单元模块）采用电子电路设计，按照转辙机、信号机、轨道电路等用于铁路信号不同类型的控制与采集对象，具有完全独立结构、功能研究设计的智能化单元。轨道交通计算机联锁全电子执行单元是由多种电子执行模块组成的机柜的总称。

　　全电子执行单元采用计算机技术、电子信息技术、电力电子开关技术、自动控制技术，替代了6502电气集中以安全型继电器作为控制单元的电路形式，与联锁计算机相结合，完成了计算机联锁系统的末级控制和采集功能；执行单元采用控制监测一体化的方式，将道岔动作电流、轨道受电端电压等模拟量采集功能也纳入其中，实现了微机监测系统对现场信号的采集、调理与处理功能，执行单元提供标准通信接口，将信息可传至微机监测系统；执行单元具有过流保护、故障诊断、智能处理多项综合功能。执行单元可以实现各种道岔、信号、轨道电路、闭塞、电码化、道口和场间联系的监测和控制，可以用于电气化和非电气化区段的车站。

　　兰州石化站信号既有设备概况是，本站行车指挥采用TDCS系统；区间闭塞采用ZPW-2000A自动闭塞设备，反向行车采用自动站间闭塞办理；联锁系统采用的DS6-11型计算机联锁设备；设有信号微机监测系统和信号综合防雷系统。兰州石化站改建后新设TDCS站机设备；区间闭塞维持既有ZPW-2000A自动闭塞，反向行车采用自动站间闭塞办理；站内联锁采用2x2取2计算机联锁系统；新设信号微机监测系统；加强信号综合防雷系统；新设信号微机监测系统和信号综合防雷系统。

　　计算机联锁系统由控制显示部分，联锁计算机，维护终端，接口设备（包括接口设备与联锁计算机间的专用插接件及专用电缆）和电源设备组成。联锁计算机系统设备集中设于信号楼内。计算机联锁的硬件系统站内联锁采用2x2取2计算机联锁系统和双机热备型计算机联锁设备。2x2取2计算机联锁系统的平均故障间隔时间（MTBF）大于或等于107h；双机热备结构计算机联锁系统的平均故障间隔时间（MTBF）大于或等于106h。计算机联锁硬件体系结构应为层次结构，如分为人机对话层、联锁运算层和执行表示层。计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信的能力。当故障会危及行车安全时应采取措施切断系统的危险侧输出。

　　兰州石化站计算机联锁的各种接口与通道通过各种先进技术，保证长期使用的高稳定性和高可靠性。计算机联锁的接口指计算机联锁内部各组成部分之间的开关量采集或驱动的接口，以及计算机联锁与外部各组成部分之间的开关量采集或驱动的接口。计算机联锁的通道指计算机联锁内部各组成部分之间信息交换的通讯线路以及计算机联锁与外部设备之间的通讯线路。

　　本站全电子执行单元机柜最多可安装4个模块组合（机笼），全电子执行单元模块组合（机笼）分为道岔组合、信号组合、轨道组合和零散组合四种，每种组合（机笼）最多可安装8个执行单元模块。道岔组合安装道岔模块，包括直流道岔模块和交流道岔模块；信号组合安装各种类型的信号模块；轨道组合安装各种类型的轨道模块；零散组合安装其他类型的模块。全电子执行单元机柜出线方式采用下出线方式。机柜下部安装有信号端子、信号电源端子和断路器。能够实现全电子执行单元与联锁机之间CAN或以太网通信接口。

　　全电子执行单元机柜的直流道岔模块适用于四线制或六线制直流电动转辙机。具有过载和负载短路自动保护功能，超时或故障情况下，内部开关自动切断道岔启动电源，具有监测道岔的动作时间、电流曲线的功能。交流道岔模块适用于三相交流五线制电动（液）转辙机，具有过载和负载短路自动保护功能。调车信号模块适用于驱动站内调车信号机或表示器，一个模块可以驱动四架信号机。具有负荷过载和外部电路短路自动保护功能。25Hz相敏轨道电路模块每个轨道模块有四个25Hz相敏轨道电路接受端，用于接受25周相敏轨道电路。电码化接口模块适用于四信息、八信息、ZPW2000系列电码化接口，用于完成对电码化的编码、发码功能。

　　本文对全电子联锁技术在兰州石化站的应用情况进行了详细说明，对系统的软件、硬件、系统接口等的功能和技术条件进行了详细的研究和说明，为全电子联锁的工程应用提供了有力的参考。

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