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1.2对实践部分的改革方案对学生在实践方面的具体改革方式是：要求学生要熟练地掌握并完全理解具有验证性质实验的内容，重点鼓励学生认真投入到对实验的自主设计，加强培养学生的创新思维，这样更能符合电子设计大赛的宗旨。在基础的训练阶段，验证性实验可以强化学生的理论知识，还可以使学生在学习理论知识的同时，更好的掌握一般的实验方法和技巧。然而，仅仅要求学生依据已有的实验内容与实验步骤进行验证性实验操作是远远不够的，这样对学生的自主发挥和创新设计意识是无益的。对于非验证性实验来讲，则侧重于学生的自主设计与对实验的展开研究，这样就可以提供广泛的想象空间使学生的创新意识得到发挥，不断提高学生的动手能力及创新意识。在验证性实验中，我们需要针对某一实验内容，可以设置问题，让学生参与到问题的探讨中，并通过实验解决问题，以加强对学生探究性能力的培养。对于学生在实验操作中遇到的问题，结合学生们已有的知识，联系到实际的电路，关联到生活中的生产实践，激励学生在面对问题时进行自己的猜想、和团队一起讨论、然后发表自己的独特见解。经过学生们的猜想，再进一步的投入到实践中去，这样就会使问题变得简单化，同时对学生探索能力也会有所提高。针对自主设计性实验，再依据全国大学生电子设计竞赛的要求，重点开设如下实验内容：AC-AD与AD-AC高频电源变换电路，测量仪器仪表电路、信号源电路、无线模拟与数字信号传输系统，反馈与闭环控制电路等，使学生通过所学到的知识与积累到的经验，自主设计符合实验的电路，自己设计实验电路，从而达到动手能力强，高水平的设计能力及创新能力。
2通过教育教学内容的改革
为了更好的符合电子设计竞赛的要求，依据课程讲解的方法与规律，需要采取科学的、具有针对性的授课方法。
2.1直观性教学通常在以往的授课中，老师们往往采用的教学方式是以本为纲，一切教学活动都紧扣教材进行，而达到完成教学任务。学生在课堂中对课程涉及到的一些元器件，在老师的讲解过程中，对于元器件电路图符号的认知，使用参数的了解，其在电路中的工作原理以及使用方法没有一个深刻的认识，并没有与具体的实物联系起来，这样学生就会缺乏对事物的感性的体验。所以，为了激发学生的学习热情及探索的积极性，使学生对电子元器件及集成电路有一个感性的认识，在授课时，可以根据教学内容，准备一些课程涉及到的元件或集成电路的应用产品给学生讲解，学生在观察的同时可以加强对其理论上的理解与记忆，对产品的结构有一定的定向了解，以便促进学生学习的积极性。
2.2采用多媒体多媒体教学对学生的影响也是至关重要的，它能生动形象地把需要讲授的教学内容完美的展示出来，学生在实验时的内容也能虚拟的在多媒体上充分显示出来。这样就如同使学生身临其境，更好的受到感悟与启发，极大地引发学生对学习的积极性。对电路的组成也可以通过多媒体的演示来实现，也可以将一些元件或模拟电路进行直观的演示，不仅节约了课堂上讲课的时间，还能让学生对所学习的知识有一个深刻直观的了解，提高学生们的学习兴趣进而提高了学生在课堂上的学习效率。
2.3注重应用老师在用多媒体授课时，需要掌握与其有关的工程应用实例，以便可以引发学生积极地思考，提高学生的观察能力和创新能力，并且需要理论与实际相互联系，对积极调动学生的积极性有很重要的影响，依据课堂的理论教学方式，引导学生进行电子的实物制作。这样，不仅在对理论的掌握方面有所提高，还提高了动手操作的能力。例如：“三极管放大特性”的课程中，为了让学生更好的了解三极管的放大作用，可先让学生通过对音乐门铃的制作，进而验证在使用三极管时出现的效果与没有使用三极管时的效果。从而来激发学生的学习热情。
3创新思维的学习
从对电子设计竞赛理解来看，这次竞赛需要的不是单纯的理论设计和单纯的实验能力。它需要通过查阅实验所需的相关资料，提取实验相关信息进行理论设计，确定方案，进而动手实现整个系统，然后开始调试系统，分析并排除故障，指标测试，最后撰写实验报告。从这些方面来看，就要求参赛的学生在平常的学习生活中要有良好的学习态度，有自主学习的能力，遇到问题能够通过查询资料分析并解决。同时还需要学生有设计，调试和写科技论文等综合能力。电子竞赛需要团队协作共同完成，所以团结协作能力是一个重要因素；培养学生们的团结协作精神是行之必然。而且竞赛学生们要有百分之百的态度和热情并具有创新意识；使学生们能够理论和实践相结合发展他们发散和聚合的思维方式。在电子设计竞赛的培训过程中，要提前告知学生们做好相关资料的学习和查阅，并对整理好的资料进行讨论，研习。学生们通过对各种电子元器件和集成电路的讨论进一步掌握相关知识，进而设计电路，编程器件，再配合微控制器各类芯片等电子元件组成电路；应用计算机软件画好电路板图，再利用刻绘机制造印刷电路板，通过学生们的焊接，进行装配，之后通过测试调整进而实现电子系统，培养学生动手和思想创新能力和开发电子产品的技能。
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1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
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从运行模式以及实际的应用情况可以看出，Mentor设计平台通过使用库管理器和标准化归档系统，加强了对元器件符号库和设计文件归档等方面的标准化管理，主要表现在以下方面。
2.1元器件库建设和管理规范，从流程保证质量元器件的图形符号和封装符号库为设计电路图、印制板图等提供基础信息。特别是器件封装信息正确与否直接关系到印制板生产的成败。我们在构建Mentor设计平台过程中，规范化做在前面：首先，依据实际情况，建立了元器件“图形符号库建库规范”和“PCB封装库建库规范”，所有元器件库的建设和维护严格遵循规范进行。其次，在平台的运行过程中，使用库管理系统，实现了对库的和调用统一化、规范化管理。
2.2元器件库的统一管理，有利于信息资源共享通过库管理系统，实现元器件符号库的建立、、使用和维护。同时，在设计界面，设计师可以通过DataBook直接查阅、调用“企业级器材数据库”相应的器件，极大地提高了元器件的选用效率。元器件库的统一和管理，使得全所设计人员都可以实时调用中心库中的元器件符号库信息，在实现资源共享的同时，也保证了产品设计的质量。
2.3归档文件生成过程自动化，有利于提高设计文件的归档效率由于器材型号等关键属性都是自动来自于“企业级器材数据库”，元件表和外购件明细表实现自动标准化生成，解决了手工填写器材型号易出错的现象。通过元器件符号库的规范化管理，相关设计数据的自动生成，保证了设计过程中数据的一致性，规范了设计文件编制，这将为规范产品设计、保证产品技术状态提供极大保障。归档文件自动化生成功能的实现，将在规范化归档设计文件的同时，极大地提高设计文件的归档效率，这将为产品设计和生产节省出宝贵的时间。
2.4单兵作战的设计模式向整体应用的转变在原有的设计流程（见图3）中，每个设计师都维护自己的元器件库和数据，整个流程中存在大量手工操作。相关管理部门的系统和设计工具无集成，基本上靠设计师提交的数据被动地进行相关工作。如元器件清单等由于均为工程师手工填写，大量存在错误信息，物资部门需要花费相当的精力对其进行审核。而在Mentor设计平台(见图4)上，我们通过对物资系统元器件信息与设计工具的集成、PDM与设计工具的集成、标准化文档的自动产生等建设，完全改变了工程师原有的杂乱、无序的设计流程，使物资系统的信息、设计师的设计数据、PDM中存储的归档数据能实现同步和一致，增强现有平台的作用和意义。
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1．2教学方法和能力培养要求不相适应主要体现在我们的教学方式仍然是以教师讲为中心，学生的内在动力没有充分发挥出来。它注重了完整的教学体系和规格化的培养模式，忽略了学生的个性培养。教育学家多年来提倡的因材施教没有得到应有的重视，不利于学生能力的培养。
1．3考核方法和素质提高不相适应目前我们实行的考试方法仍然是以课本理论知识为主，以闭卷笔试为主，注重死记硬背，不利于培养学生的动手能力和创新能力。
1．4实验教学内容陈旧由于长期使用传统的电子技术实验教学内容，形式单一，实验安排过多过细，重复性实验、验证性实验太多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少。这样的教学模式削弱了学生学习的主动性，阻碍了学生创新思维的发挥和实践能力的提高。1．6缺乏实践经验丰富的高水平教师竞赛的成绩是学校教师的教学水平和科研能力的综合表现，不同学校学生实践能力之间的差别，反映出教师教学水平之间的差距。而西部地区高校面临的一个共同问题就是缺乏高水平的师资。
2以电子设计竞赛促进教学改革
电子设计竞赛的举办为电子信息教学的改革指明了方向和提供了契机，下面就从教学计划调整、课堂教学改革、实验教学改革、课外活动安排、师资队伍建设等方面探讨电子信息教学改革。
2．1重新制订教学计划重构课程体系，以培养学生的创新精神和发挥个性特长以及协作能力为重要依据修订专业教学计划。教学计划修订的主要内容有:调整理论教学学时，加强实践教学环节。压缩课内学时数，减小必修课程数量，增大实验学时数，加强实验环节，从而减轻学生负担，让学生有更多的时间参与实践，提高其动手能力。
2．2改进教学内容，适应电子时代要求首先应调整电子技术课程内容。随着集成技术的飞速发展，集成器件的广泛应用，对课程内容必须不断充实和更新。在教学中，在强调基本原理、基本分析方法的同时，应注意增讲新器件，增加有应用前景的专用集成电路，使基本原理与实际应用相结合。例如，在功率放大电路部分可以增加介绍应用广泛的LA4100～LA4102集成功放，从连接方式说明如何根据要求将芯片分别构成OCL和OTL功放。在电源部分增加介绍三端直流稳压电源CW78、CW79系列，可调式三端稳压电源CW317系列，以及扩展输出电压、电流的方法。通过对新器件和专用集成电路的介绍，提高了学生的学习兴趣，并为将来从事本专业的工作打下了坚实的基础。
2．3改革实验课程体系、内容和方法注重提高实践教学环节的教学质量，激发大学生主动参与实践教学的积极性，尽可能多地安排设计性、综合性和开放性的实验，修订实验大纲，将单一验证性实验逐步转向科学验证、分析设计、系统综合相结合。(1)改进基础实验教学，加强应用实验环节。基础实验主要由模拟电子技术、数字电子技术、电路分析等专业基础课的配套实验组成，以基本电子器件的验证实验为主，实验内容覆盖理论教学课程中的重要知识点。整个实验过程学生处于被动的验证实验原理的状态，尽管有些收获，但成效不显著。因此，以电子设计竞赛为契机，改革传统的验证性实验教学模式，让学生在掌握了验证性实验方法的基础上，在应用实验环节中增设应用性实验、集成电路实验，让学生通过安装调试，学会在实验中调试元件参数，以满足实验要求。通过简单的设计使学生熟悉常用元器件，并掌握快速查阅元器件手册及通过网络搜寻所需资料的方法，使他们能正确选择所需器件，并能进行器件之间的参数匹配。并通过电子实习，安排学生装配收音机，使他们熟练使用电烙铁和万用表等工具和仪器仪表，对电路的制作、安装和调试有一定的了解和掌握。(2)增加设计性实验。设计性实验由老师拟定设计题目，提出设计要求，给出主要参考器件，由学生设计电路原理图、焊接实际电路、测试电路数据、绘制电路波形、撰写设计报告，这些设计性的实验的完成，能促使学生实现由知识到技能，再由技能到素质的跃变，从而培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，可以锻炼学生的系统思维能力，建立一定的工程意识，培养创新意识，提高动手能力。(3)在实验教学中引入一些新器件(如CPLD、FPGA等)和新技术(如EDA、电子电路软件仿真、虚拟仪器技术等)，从而丰富实验内容和手段，提高实验课的技术含量。EDA是电子器件与电子设计发展的技术潮流，由此掌握EDA技术是对当今电子工程师的最基本要求。学院建立了EDA实验室，积极开展EDA的教学，提高了学生电子设计自动化的水平。(4)在实验教学中使用计算机仿真系统，推动教学改革。随着电子技术的迅速发展，教学中知识点在大量增加，教学时数要求压缩，课时资源紧张是一大难题。计算机仿真系统弥补了传统硬件实验的不足，解决了上述矛盾。另外也解决了经费紧张、器件品种和数量少等现实问题，有些不能实现的复杂实验，则可以用仿真软件进行实验仿真。
2．4改革考试方式采用理论闭卷考试、实验开卷考试、实物设计考试等综合考核方法。例如让学生独立完成一个规模不太大的电子系统，让他们在课下先设计好，然后来实验室安装调试或用有关电子虚拟软件进行仿真，根据所设计的系统能否达到题目要求、电路是否合理、花费时间长短来确定成绩。
2．5加强学生的课外实践活动(第二课堂)学院所有的实验课都对学生课外开放。另外建立专门的电子创新设计实验室，在开放实验室里除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外，还应配备单片机开发器，DSP实验板，计算机等实验设备，为学生课外科技活动提供实验场地和仪器设备，为部分优秀学生创造自主学习、独立思考的环境，提供发挥创新思维、展现创造力的广阔空间。
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这些特色仅是冰山一角，其它精心设计的复杂功能虽不会被乘客看到或摸到，却会影响他们的行车经验，这些功能也逐渐导入汽车设计。感应照明系统、多轴调整座椅、智能型天候控制系统、防撞系统和动力巡航控制在21世纪汽车市场变得格外重要。消费者甚至期望车商提供高质量的仪表板功能。要将这些先进功能导入汽车系统往往需要付出代价。
汽车电子设计人员的一项挑战是迅速推出新的电子元器件，提高乘客的舒适性、安全保护和其它加强功能。设计人员必须缩短整体的设计与认证时间和增强现有系统功能，并且不能影响日益严格的质量与可靠性要求和成本目标。为了克服这些挑战，汽车电子设计人员需要集成度更高的解决方案以便提高系统的功能密度。混合信号元器件的高功能集成就是很有吸引力的一项替代方案。
捕捉、运算和通讯
几乎所有的嵌入式汽车电子系统都必须执行捕捉、运算和通讯等三种功能。“捕捉”是从实际世界取得信息，再将它转为数字形式。这可能是车胎监控系统的压力传感器所传来的模拟电压，或是碰撞侦测感应器I/O接脚的上升沿波形，这个感应器可能会连接到安全气囊的触发系统。“运算”是指在应用环境下处理数字信息的能力，例如安全气囊控制器可能在极短时间内就决定不启动安全气囊，因为它发现座位上有小孩。“通讯”是指将处理结果传送给其它需要该信息的系统，譬如启动指示灯就是很简单的例子。其它复杂功能可能会通过网络总线把排气系统的一氧化碳含量告知引擎管理计算机，以便提高燃油的氧气混合比例。解决方案的有效性最终将由系统执行这三种功能的程度决定。
新设计挑战
油箱感测是一个很好例子，说明汽车电子设计人员所须面对的挑战。仅在几年前，油量传感器还是一个相当直接的设计问题。它包含一个简单的浮筒装置，上面有扫描式碳刷接触着电阻性表面，它会使得模拟输出电压正比于油箱的剩余油量。但对今日汽车而言，通常必须等到平台设计快结束时才会开始油箱设计，而且多半要利用任何尚未使用的空间。这可能使得油箱的形状怪异，容量也不再与液面高低成正比，这会让浮筒系统的设计变得很复杂。更重要的是，替代燃料的出现和燃料衍生物让油箱的燃料成份变得很重要。举例来说，汽油与乙醇燃料的比例会影响点火、燃烧时间和废气排放等引擎动力特性。厂商现已认为新一代油箱传感器必须能决定燃油成份，同时将这项信息提供给汽车的其它电子控制系统。这使得过去被认为很简单的感测设计现已变为一种复杂的分析控制挑战。
值得注意的是，几乎车内的所有系统都在扩充功能。主动式露点(dew-point)控制器正在取代挡风玻璃除雾功能，它可以避免或排除水滴凝结所需的条件。雨水感应雨刷系统则会把马达控制和雨水感应功能整合为一套系统。下一代防夹车窗与天窗的关闭则是这些安全系统的微电子元器件所需整合的另一代表性应用。
第一代防夹技术
第一代防夹设计通常包含一套由电动马达驱动的机械驱动系统。马达电流由一颗控制器监测，然后与代表失速状态(stallcondition，亦即马达转动受阻)的固定临界值比较；只要达到该临界值，车窗方向就会从上升反转为下降。这套系统如图1所示。
图1：第一代防夹车窗升降系统的控制图
第一代设计有几项缺点。首先是要开发一套方法分辨马达启动和车窗受阻时的马达失速电流(图2和3)。为了达到这项要求，比较电路中增加一段固定延迟时间，确保它只在马达转动后才开始比较失速电流临界值，只不过这种做法有时无法为半开的车窗提供防夹保护。举例来说，如果车窗的起始位置仅距顶端10毫米，那么在临界定时器的计时结束前，车窗很可能早已撞到顶端的挡板(hard-stop)。
图2：关闭车窗时的电流变化
图3：关闭车窗遇到阻碍时的电流变化
第二个缺点是机械系统的参数会随着时间改变，这会影响马达的工作负载，使得防夹临界值变大或变小。
最后，这些系统由于使用固定临界值，所以无法适应行车环境的改变。车窗密封条的热膨胀效应会让温度变化对工作负载产生很大影响。汽车静止时关闭天窗所需的力量与行驶中车辆有很大不同，在平滑路面升起车窗所需的力量也不同于车辆在石头路上行驶时。在这两种情形中，无法补偿这些变动的状况都会影响安全或造成车窗无法正常操作。
设计人员过去是以不同方式应付这三项重要挑战。在有些情形下，他们会增加更多的传感器或使用更精确的控制材料与元器件来减轻这些问题，但这些方法都会增加设计的成本与复杂性。这使他们日益需要一套低成本的防夹功能设计来克服这些缺点。
新的设计解决方案
如图4所示，一颗包含高速中央处理单元(CPU)和高效能模拟数字转换器(亦即带宽大于180MSPS和分辨率超过12位)的混合信号微控制器是此问题的最佳解决方案。
图4：采用混合信号微控制器的防夹系统
这种做法让设计人员利用一颗微控制器同时执行马达的通讯功能和监控马达电流。通讯噪声可由芯片内建的模拟数字转换器直接在马达电源电路的电流传感器(亦即分流电阻)上侦测。这种方法能更精确分辨马达处于转动或失速状态，不仅比较器电路不需再增加一段固定延迟时间，就算车窗已经半开也可提供完整的防夹功能。
如图5所示，系统会根据历史数据和参数计算结果设定可变的马达电流临界值，以便动态响应马达负载变动和将系统扭力限制在适当范围，同时将长期因素(例如马达磨损和密封材料老化)和短期因素(例如环境、湿度、温度和振动)都列入考虑。另外，系统还能与其它的电子控制装置(ECU)交换信息，把外界温度和车速等信息当成加权输入来决定适当的临界值(参考图6)。利用其它系统不仅会提高整体系统效能，还能避免在车上重复安装传感器的额外成本。
图5：使用可变临界值后的车窗关闭过程电流变化
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3.促进实验室建设。长期以来，电子实验仪器基本上是老三样（万用表、信号源、示波器），学生在实验中接触不到先进的仪器设备，更谈不上使用先进的实验手段来完成实验。这个问题在平时的实验中表现并不明显，但在大学生电子设计竞赛中就显得非常突出。谁使用了先进的仪器和设备，谁采用了先进的实验手段，谁就会在其他条件相同的情况下赢得更多的时间，从而取得更好的成绩。因此在实验室建设中，拥有完善、先进的实验仪器器材，成为了在竞赛中取得好成绩的有力保障。
4.更新教学内容，重构课程体系。电子设计竞赛强调基础，但同时又鼓励采用新技术、新器件，以利于取得好成绩，但这些新技术、新器件在教科书上不一定会涉及到，这就要求我们更新教学内容，除了加强学生基础内容教学以外，必须引入新技术的教学，例如ASIC教学内容（如：CPLD，FPGA等）。同时让学生了解、使用新器件，有利于学生在竞赛中取得好成绩。电子技术基础是工程设计性很强的课程，在教学改革中必须用系统的观念重构课程体系。
5.加大实践课教学的改革力度。根据竞赛要求，加强实践课教学的改革，在实验内容的开设上分为三个层次：第一，基础性实验；第二，设计性实验；第三，综合设计研究性实验。基础性实验是基本电子器件的应用性实验，使学生具备设计、调试和测量简单电路的能力。设计性实验的教学内容为单元电路的设计及小系统设计。使学生初步了解新产品的设计和制作过程，培养学生的综合应用能力以及利用现代化分析、测试手段的能力。综合设计研究性实验，其教学内容包括信号的检测、控制、传输与处理以及单片机等应用性较强的综合设计研究性实验。
二、目前存在的问题
竞赛中学生暴露的问题充分暴露了传统实践教学模式的不足之处。
1.综合知识能力欠缺。学生在比赛中，提出的设计方案水平低，对参考电路生搬硬套，不会采用先进的简便电路。另外，综合运用知识分析问题的能力不强。究其原因，主要是对基本知识、基本理论、基本技能掌握不牢固，平时阅读的参考资料和课外书籍太少，基本技能训练不够。
2.查阅资料能力不强。参赛队员选定题目后，不能尽快找到所需要的相关资料，多数学生是找教科书和教学参考书，这反映了我们实践教学脱离了工程实际。
3.实验调试技能不强。一些同学不会正确设计测试表格，不会分析实验数据并解决问题。在焊接中，电路布局凌乱，电路调试与故障排除能力不强，反映了平时学习期间，实验课内容验证性多而设计性少，更谈不上综合性实践，所以学生的设计能力和综合能力未能得到有效提高。
4.设计报告质量不高。许多参赛学生设计报告格式存在许多不足，设计方案论述不够严谨，电路设计缺少理论分析。说明我们的实验教学忽略了实验报告这一重要环节。
5.新器件、新技术应用能力较差。有一些竞赛题若能采用新技术、新器件，不仅电路简单，而且省工、省时，性能指标也优于一般电路。参赛学生这方面的知识和能力与全国大学生电子设计竞赛的要求尚有一定的差距。原因是目前课程缺少这方面的内容。针对以上存在的这些问题，要从根本上解决，我们认为要对学生进行系统的电子技术设计训练，必须建立一个完善的大学生电子设计竞赛教学体系，学生通过该体系自主学习、老师辅导，最后参加电子设计竞赛，从而较全面地掌握电子设计技术，并在某领域有所特长，成为竞争力强的电子技术专业人才。
三、建立电子设计竞赛培训体系
我们建立的培训体系从宣传报名、中间教学环节，一直到最后参赛。
1.加强宣传，吸引优秀学生参与电子设计竞赛。我校工程训练中心承担了全校的电子实习教学任务，我们在每学年第一学期开展电子设计竞赛的培训报名工作。通过PPT介绍和视频展示，在学生中间宣传和普及电子竞赛的知识；并邀请我校曾在电子设计竞赛中获奖的学生，介绍自身参与电子设计竞赛的成长经历及对未来发展的益处。报名采用学生自主报名和教师推荐相结合，通过初审、面试等一系列环节，选拔优秀学生参加电子设计竞赛培训。
2.电子基础训练。学生报名、选拔工作完成后，于当年10月份左右开始为期一学期的基础培训。培训时间为12周，培训内容以8051单片机为主，辅以简单模拟电路。选择以单片机为主的培训，是因为单片机入门较模拟电路容易，学生往往有成就感，不至于中途退出。8051单片机培训包括I/O口、键盘、显示、中断、定时和AD转换等编程，有教师讲解、单片机教学视频等，每位培训同学配发一块单片机开发板，从而创造良好的学习环境。简单模拟电路包括运算放大、有源滤波、比较电路和NE555信号发生等常规电路的制作训练。基础电子技术培训最后是制作一个综合项目，结合前面学习的内容，制作一个简单综合项目“红外测距仪”，作为对学生一学期来学习的考核。
3.综合项目化训练。完成了以上基础训练，在每学年第二学期（3月份）开始项目化训练。完成3个综合项目的制作，我们通过自定题目或选择历年国赛，内容、技术指标可适当降低。为了提高教学质量，每个项目都对学生考核，并有以下教学流程：布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等，这些过程保证了教学质量。对制作不认真、完成不好的学生警告乃至最后淘汰。
4.暑期集训。暑期集训是提高学生参赛水平的关键。主要做历年国赛和省赛真题，每周完成1题，教学流程齐全：布置任务、教师讲解、过程指导、作品验收、学生交流和教师点评等，要求学生按题目的要求和技术指标严格、认真制作，鼓励学生采用新技术、新器件，以降低电路复杂度、提高电路指标。在临近比赛时，我们安排学生一次模拟比赛，按比赛要求4天时间完成，完成后统一验收、评奖，由于我校承办过浙江省大学生电子设计竞赛，这个模拟比赛环节，学生能感受比赛的真实状况，从中受益匪浅。
5.竞赛指导和服务工作。竞赛期间，每组学生都有1～2名指导教师负责指导和把关，包括帮助学生申题、方案分析、过程指导、指标检查等，并在学校的大力支持下，安排相关人员，做好各种竞赛服务工作，例如水电、网络等，竞赛期间的饮食安排得当，由学校食堂一日三餐和夜点心送到比赛地点，减少学生负担。竞赛期间元件采购和管理，赛前尽量采购齐全的元件，竞赛期间安排专人和专车采购，做到学生上午提出采购需求，下午能拿到元件。竞赛个别题目会用到一些机械组件，做到学生上午提出需求，下午或第2天上午能加工好所需的组件。
6.其他。为了保证竞赛教学的顺利进行，还需加强了实验室建设工作，增添先进仪器，例如数字示波器、程控电源、DDS信号发生器等。建立了竞赛元件库，各种常用、专用元件齐全，分门别类安放在柜子和元件和中，做到种类齐全，能满足竞赛各种题型的需求。建立了机械加工室和电路板加工室学生在训练和竞赛期间，可完成简单机械加工，例如钻孔、切割等；可完成电路板的制作，例如转印、腐蚀等。
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（3）实践能力锻炼的欠缺。目前，很大部分的高校学生惰性比较严重，缺乏主动和积极思考的习惯，参加的实践活动只限于课程的实验和开设的实践环节。这只是一种相对比较被动的实践，这对于创新能力的培养和锻炼远远不够。
2我院学生实践和创新能力的培养体系
在我学院的电气工程及其自动化本科专业教学计划中，电子设计能力作为教学培养的核心能力和特色能力予以突出。
（1）课程培养体系。课程培养体系以单片机课程作为核心课程，电路原理、数电、模电、电力电子技术和传感器技术作为基础课程，智能仪器仪表、嵌入式系统作为提高课程形成了电子设计能力的理论培养体系。按照电子设计能力培养的要求，按基础、应用、实用和综合的方式整合相关知识的课程，每个学习情境也引用具体的产品项目，每个项目都要求从产品的技术要求出发，按照技术资料查阅、熟悉器件性能、确定硬件电路设计方案、编制器件清单、制作硬件电路、程序设计、软硬件调试、器件及模块电路性能测试、性能指标测试等步骤实施。教学内容的选取充分体现了学生综合能力培养的要求，为学生可持续发展奠定良好的基础。
（2）实践教学体系。实践教学体系按基础层、应用提高层、综合设计开发层和科技创新层逐次提高的方式来设计实践训练环节，从最基本的电路板设计到最小系统设计，再到控制系统的设计，从简到难分布在第四到第六学期构成实践培养体系。该体系注重“厚实基础，自主学习，提高能力，不断创新”。根据实践环节的特点，在每一个层的训练过程中，以制作真实产品为任务；在训练方法上采取普适性通用工作过程六步法，即从咨讯、决策、计划，到实施、检查、评估的步骤，积极引导学生自主学习，并将所学知识和技能应用于实践，形成“企业式”的训练情境。我院“电子产品设计及制造工程训练中心”，如图2所示，是一个面向电气、通信、计算机、机电类专业，以学生电子设计专项技能、嵌入式系统应用开发能力、电子产品设计制造工程能力的培养为目标的校内工程训练中心。其功能定位密切针对我省电子信息装备制造业所急需的人才培养，具有鲜明的应用性、工程性特征。中心的实践教学体系由课程实验、专项技能实训、工程综合训练等三大模块构成，教学、科研和服务功能有机融合，以构建系统的电子基础工艺、嵌入式系统应用为主要方向的电子产品设计、制造及检测的产学研基地为核心建设目标。该工程训练中心建成后，将对我校电气、通信、计算机、机电类专业完善实践教学体系，提高实践教学效果，强化学生电子设计专项核心能力，培育具有地方特征的专业特色发挥重要作用，有利于进一步推动相关专业内涵建设工作的深化。
（3）第二课堂的学习。我院目前主要有电子爱好者协会和计算机爱好者协会的第二课堂的建设。通过协会，从大一新生开始就吸收成员，从最初的兴趣培养，到后面的能力培养。相对应的学院开设有对应开放实验室和提供相关仪器仪表供学生课余时间使用，过程中有指导教师参与解答学生的问题和困难。目前，我院建设有四级科研训练体系，如图3所示，学生通过学习可以参加各类竞赛和主持或参与申报各类的科研训练项目。目前也取得了较好的成绩和效果。
（4）实践考核体系。我院加大考核方式方法与考核主体的改革力度，变传统考核方式为多元化考核评价方式，重视职业技能的考核，注重职业能力的培养。采用笔试、口试、操作、论文、制作作品等多样考核方式，采用校内老师、现场专家、学生考核评价相结合，或是学校、企业与社会考核评价相结合等多种评价方式，各种评价主体有明确合理的比例分配。第一课堂考核与第二课堂比赛相结合，校内老师评价与企业、社会评价相结合，学生之间自评、互评相结合的考核评价模式，既培养了学生使用现代信息技术的能力，也锻炼了学生的表达能力和团队合作精神。
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电子设计实践能力提高班的教学计划分为三个阶段，课内总学时数108课时，全年安排36周，每学期18周，周学时数为3课时，教务处教学计划单列组班。第一阶段：电工电子认知阶段，完成12学时教学计划内容(见表1)。第二阶段：集中实验能力训练阶段，完成42学时教学计划内容。集中实验能力训练以AVR单片机为载体，通过编程实现单片机的各种功能。AVR单片机是目前最新的单片机系列之一，拥有丰富的片内硬件资源，功能强大，可靠性高，功耗低，在业界得到迅猛发展和广泛应用。集中训练环节以ATMEGA128A芯片构成实验系统，完成21个实验项目的训练(见表2)。第三阶段：分组分项目综合训练阶段，完成54学时教学计划内容。学生分组，每组2～3人，自由组合，自由选择项目类别，采用命题作文的形式完成一个典型电子产品的设计、组装、实验和调试(见表3)。
3组织方式
学校教务处每年下达单列教学计划，电子设计实践能力提高班招生名额为30人，招生工作在大一下学期进行，全校理工类专业一年级本科生各科成绩合格者均可报名参加考试。电工电子实验中心负责组织初试和复试，初试主要考查学生的基本实验技能，初试通过后，在网上公示名单；对初试合格学生进行复试，复试采用面试形式，主要考查学生的非智力因素及合作沟通能力，确定最终录取名单并在网上公示。电子设计实践能力提高班的教学安排在大二上、下两个学期，上学期完成基础能力训练，下学期完成综合能力培养，总学时数为432课时，其中课内108课时，课外324课时，由电工电子实验教学团队分阶段分梯度完成。
4运行管理机制
电子设计实践能力提高班的学生来自学校不同学院、不同专业，为方便教学，同时不影响学生的正常学习，提高班教学时间一般安排在18:00～21:00。要求教师具有良好的敬业态度和较强的奉献精神；要求学生既有浓厚的电工电子实验兴趣，又有强烈的责任心和担当力；为了不影响常规教学，提高班的实验教学设备、实验元器件、材料需单独购置和准备，不宜与常规教学设备共用；要求教师深入开展实验教学改革，采用自主研究式、探索式实验模式，培养学生玩中学、做中学的能力；引入退出机制，允许不适应这种教学模式的学生退出，学生退出后不能获得相应的学分；引入新的评价机制，学生的成绩由综合实验报告和电子作品综合评定，所得学分与其他选修课学分价值相同。
5实践效果
2013年5月，经过报名、初试和复试，我们在全校范围内选拔了40名学生进入电子设计实践能力提高班。在培养过程中，有4名学生不适应提高班的教学模式和教学方法，申请退出，其余36名学生经过近一年的培养和训练，从不适应到适应，从被动学习到主动学习，从孤立学习到相互启发式学习，学生发生了明显的变化：(1)主动学习意识明显增强，综合实践能力得到提高。(2)团队合作意识明显增强，文献检索和应用能力得到训练。(3)学生自主参与、自主选择、自主设计、自主实践能力得到充分施展。(4)现代电子产品设计、组装、调试、综合实验能力增强，作品不断增加。(5)学生参加电子科技创新活动的热情高涨，对自己的学习提出了更高的目标。
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（二）中期培训阶段
在每年的3月初，正式启动参加全国或全省大学生电子设计竞赛相关工作。因成立电子设计兴趣小组的目的之一是为电子设计竞赛培训后备力量，所以参赛学生主要在电子设计兴趣小组中产生。这个阶段培训的主要内容是在电子设计兴趣小组活动项目的基础上，对单元电路、单片机小系统和EDA小系统应用进行设计、制作和调试。培训时间在每周的周末，每周培训结束后，指导教师会布置一些项目让学生做，并在下一次课前检查学生的完成情况。在6月底，教师根据每次任务的完成情况进行筛选，并最终确定暑期培训队员。
（三）暑期赛前培训阶段
经过中期培训以后，按照比赛要求让学生自愿组队。在队内，队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向，对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间，分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围，赛前半月进行模拟比赛演练，严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后，准备好相关的仪器和器件，并让学生进行有针对性的准备。
（四）赛后工作
在学生完成参赛作品测试后，召集指导老师和参赛学生召开专门会议，对本届比赛的作赛后总结，总结本次比赛题目涉及的知识点，完成项目时的不足之处，以及今后努力的方向。最后，并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存，传承给下一届的学生作为参考。
二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革
通过组织学生参加大学生电子设计竞赛，发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题，我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。
（一）理论和实践并重，不断完善课程体系和教学内容
根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容，我们对课程体系和教学内容进行了调整，调整主要内容有三个方面，第一，理顺各门课之间的衔接关系，做到教学内容知识宽但不重复。些外，为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术，我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程，分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二，在重视理论教学的同时，加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外，还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课，在实习环节增加了《综合设计》实践环节，让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三，由于可编程器件的不断发展和应用，对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中，我们增加《数据结构》等程序设计类课程，以加强对学生程序设计能力的培养。
（二）实践教学体系改革
根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索，我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系，实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面，对于基础性和设计性实验，我们规定了必做内容和选做内容；对综合性和创新性实验，我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样，对学生即达到某一实验目的的共性训练，又实现了对学生的个性化培养。
（三）不断丰富教学方法和教学手段，提高了教学的质量和效率
除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外，我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中，对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作，我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段，不仅提高了教学质量和效率，而且节约实验成本和实验室的有效利用率。
三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设
大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求，原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台，我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标，建成了7个实验平台：高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度，为最大限度地发挥实验室的效能，除实验教学所安排的时间段外，其他时间段面向所有学生开放，这种管理方式，保障了多元化实践教学模式的正常运行。
四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设
大学生电子设计竞赛题目有类型较多，涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中，教师会接触到各种各样的知识和技术，在指导竞赛过程中，教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野，每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导，教师在参与实践的过程中，不断积累经验，吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助，而且也会慢慢找到自己的研究方向，并充分运用以往的研究经验，形成清晰的学术观念，逐渐地提高自己的科研能力。因此，竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。
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电工电子设计面向全校所有工科学生，每年实训人数达到2千左右。非电类学生基础性项目比重较大，综合性项目比重较小，而电类则相反。现在要求学生在一定的实训期间内比以前完成更多的实训项目，充分利用实训时间，提高实训效率、效果。实训教师在整个实训中，分工明确，严格要求学生，加强管理，有效而顺利地完成教学任务。实训教师在学生实训过程中，要重视实训指导。不能怕学生出错，学生出错教师指出后要求学生更改，学生就会体会更深刻一些，加深记忆、理解，实训效果会更好。教师在授课时不能忽视操作示范。光是口头讲解操作过程，学生不能直观了解，只有亲自示范、强调操作要点，学生才能感性理解操作中需要注意的方面。教师在讲课时，要注意调动学生学习的积极性、主动性，可以在课堂上提出一些问题，激发学生的思考。在讲电路原理时，可以先问问学生根据已经学过的理论知识，可以怎样实现这样的功能，将理论知识与实际联系起来，提升创新思维。老师再就该问题做一讲评，讲解学生提出的方法的可行性、实用性等，实践中用与不用学生提出方法的原因。注重提问、分析、启发、讨论等教学方法的应用，调动学生学习的积极性，提高课堂教学效率。
三、增加先进的仪器仪表的使用
2011年7月工程训练中心引进了一批新的仪器仪表。像信号源、数字示波器、毫伏表、扫频仪、电桥等。新研制并增加一些能够用到先进仪器仪表的一些实训项目，充分利用先进的仪器仪表，与社会上现阶段的新技术、新设备进行接轨。
四、相应地修订教学大纲、计划、教材，适当调整考核标准
根据新的实训内容修订教学大纲、计划、教材，适当调整考核标准，以做到更精准、更客观、全面地评价学生的实训。教学大纲对实训标准进行细化，使实训教学有更好的操作性。大纲的宗旨是以学生培养为中心，充分调动学生对实训知识的探索和主动发现问题的积极性。实训内容注重学生创新能力的培养，注重反映新知识和新方法，体现可操作性。实训教材是实训内容的体现。选择符合技术要求，充分利用教学条件，适合学生学习的实训内容，对激发学生的实训热情十分重要。实训内容注重基础、技能、创新，注重反映新知识、新技术、新工艺、新方法。实训教材突出实用性。根据实训知识和所用实训项目以及所用到的仪器仪表编写的，强调实践性，充分考虑内容的实用价值。该书内容以学生动手能力、工程实践能力为培养主线，重点放在安装操作技能和电子工艺焊接操作技能的培训上，采用从浅入深的方法，从基础实践技能到综合实践技能的训练，培养学生分析和解决实际问题的能力和严谨务实的工作习惯。考核标准综合评定学生实训成绩，只要有一个实训项目不合格，实训成绩便为不及格，这样可以促使学生认真对待实训。根据学生参加实训的态度、操作技能、实训报告、作品质量、对实训项目的理解、出勤，综合给出实训成绩。做到公平、合理、客观、精准、全面。教师把考核标准细化、量化，每部分成绩所占比例，形成规范，列成条目、做成展板，张贴在实训室内，让学生充分知晓。
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《电子设计自动化》是一门实践性很强的课程，但传统教学仅仅局限于课堂，学生只能学到理论知识，使得教学效果大打折扣。将案例教学法引入《电子设计自动化》课程的教学中，利用案例来解决难懂的理论知识，不仅能够让学生深刻地了解案例，而且能加深学生对理论知识的理解。如在学习电子设计自动化中的555定时器电路课程时，因为555定时器的电路结构包括了触发器、晶体管、分压器与电压比较器等，如果教师只通过理论教学来解释555定时器，学生无法分清单稳态、脉冲宽度等相关的概念，也不能理解定时时间的算法。于是，笔者把555定时器的概念渗透到案例中，将555定时器设计成一个闪光灯的电路，其电路需要接程典型的无稳态多谐振荡器的形式，通过EWB仿真软件，在OUT端口高电平的时候，灯1灭，灯2亮；相反，在OUT端口低电平的时候，灯1亮，灯2灭。这个案例能有效解决这个教学难点。在课堂上，学生还可以结合电路图动手实践，亲自完成通过调节滑动变阻器来改变闪光灯频率时间的实验。这样不仅可以让学生直观地了解多谐振荡器的原理，而且能使学生从本质上理解脉冲宽带的含义，并掌握555定时器定时的计算方式。
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1．3自主创新实验室及题库建设依托与国际知名公司联合的实验室成立了3个大学生自主创新实验室，成立了13个俱乐部，5～8组/个俱乐部，3人/组。针对历届电子设计竞赛题目以及我校培训题目、内容等，与时俱进，紧跟各类题目技术发展方向，建设各类题目题库及设计方案指南，并将题目题库及设计方案指南在学生科技创新活动中应用，培养学生创新能力，扩大受益面，做到电子设计竞赛活动不断线。学生在竞赛基地及自主创新实验室活动的部分场面如图1所示。
1．4参赛学生选拔机制改革历届参赛学生选拔是通过理论考试与面试相结合的方式，这种方法带来的弊端很多，主要表现在选人不准、意志力看不清、半途逃避等，给竞赛培训带来了困难，浪费了其他同学锻炼的机会。在总结历届电子设计竞赛组织过程中出现的这些关键问题的基础上，对组织、选拔、组队培训、参赛等过程与管理体制进行了完善，要求各实验室结合课改、课外兴趣小组等形式对有兴趣的学生进行课外科技创新训练，记2学分，形成长效机制，对创新能力强、能吃苦耐劳且意志力坚强的学生推荐到校竞赛实训基地进行强化训练，取得了明显的效果，其具体选拨参赛学生机制如图2所示。
1．5培训指导思想与方法教练队伍、竞赛基地、题目题库等健全后，重点应落在学生课外的培训中，其培训指导思想为积极认真参与，丰富学生科技活动，推动教学改革与课程建设。建立科学有效的培训体系，培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力，锻炼学生意志品德，树立协作精神。方法路线为:(1)培训内容有针对性、继承性和前瞻性。(2)培训分阶段进行，兼顾知识梯度与受众面。(3)注重基础知识与基本技能的培养。(4)强化综合技能培养，激发创新能力。(5)注意培养协作精神与竞争意识。
2实践教学内容与竞赛知识点融合，建设实践教学体系
针对学科竞赛特点及知识点，在学校实践教学体系总框架下，对实践教学内容进行了改革，研究、探索实践教学内容与电子设计竞赛有机结合的新的实践教学体系。其中面向本科生开设了电源设计、功率电子设计、自主创新实验等选修课程，在电路实验中增加了电阻、电容、电感元件的简单测量，模拟电子线路实验中增加了程控增益放大器的设计，射频电子线路实验中增加谐振放大器的设计，数字电路实验中增加FPGA设计，微机原理实验要与单片机有机结合，增加DDS信号产生设计、输入输出控制设计等内容。实践教学内容与电子设计竞赛有机结合实践教学体系初探如图3所示。
3结合改革内容具体培训及发现的问题
经有关实验课程内容改革实施，加之各实验室教师选拔，推荐到竞赛实训基地进行培训的学生，经一个月单人单组基本知识点强化培训与实践，结合每个学生硬件、软件设计能力特长，3人一组组队，每队再根据3人综合特长，选择1－2个竞赛题目方向，进行系统训练，训练题目难度、技术要求、设计步骤与方法等严格按照国家竞赛要求进行。训练作品之一如图4所示;组队培训的具体内容与培训中发现的问题如表2所示。
4成效
4．1实验课受益面学生从认知到研究、从单元到系统，对实验内容和模式给予高度评价，认为在电工电子实验中心真能学到很多知识，知识和能力得到全面提升。全校80%以上专业和90%的近万名/年学生四年中均受益。实现了“大面积成才，强化优秀生培养，促进拔尖生脱颖而出”分类培养目标。
4．2竞赛实训基地受益面在实训基地，学生自由组成科技兴趣俱乐部更加活跃了创新氛围，常年在俱乐部参加课外自主创新实践活动达500余人，出现了课外实验室的场地难求局面，寒暑假“俱乐部”也是灯火通明。涌现了一批优秀的本科生及其科技作品，低年级学生被高年级的创新作品深深吸引，90%学生参加各类竞赛和科技活动，把竞赛实训基地、俱乐部及自主创新实验室作为第二课堂。
4．3参赛成绩我校选拔了25支队伍参加了2013年的全国大学生电子设计竞赛，其中获全国一等奖7个，二等奖3个，获陕西省一等奖14个，二等奖7个，三等奖3个。全国一等奖成绩名列第四，其中一人获瑞萨特别奖。2013年竞赛成绩与2011年相比有了明显的提高，如表3所示。
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2.项目选取和布置的注意点。
项目的选取范围应覆盖课程的重点内容，可以通过一个大项目覆盖所有重点内容，也可通过几个小项目涉及几个重点内容。项目的难易度适中，应使学生觉得项目有点难度但自己通过努力可以完成，这样的项目是比较好的。项目的选题还需要与实际应用相关，有了应用背景，学生做项目的兴趣度也会提升。项目布置时，应明确设计要求、设计任务和设计的关键点，这样学生才会有的放矢，从而顺利地完成项目。
3.项目分组的注意点。
小组规模是影响学生参与的一个重要变量，如果小组规模较大，部分学生的分工会出现重复或是任务不足，如果小组规模较小，组内成员的任务过于繁重，有时导致项目不能顺利完成。教师应设定小组规模的范围（一般2~5人一组为宜），让学生们自由组合。
4.鼓励实验测试和实物加工。
机械专业对学生的动手能力要求较高，实验测试和实物加工是锻炼学生动手能力的一个重要途径。常常出现纸上设计的机构，看起来合适，实际做起来是不合适的，因此在学生实施项目过程中，教师应鼓励学生完成实验测试和实物加工，从而检验机构设计的合理性。
5.项目的考核。
项目的考核是检验学生完成项目的一个重要总结，项目的考核应包含设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分。设计文档锻炼了学生总结设计过程的文字撰写能力；口头报告锻炼了学生口头汇报的能力，口头报告还应包含教师和学生提问环节，检验学生的完成情况，锻炼学生思考的能力；实物或实验展示直观地反映学生项目完成的效果，同时增强学生的动手能力。
二、项目驱动教学法在“电子精密机械设计”中的应用实例
下面以“陶瓷放电管全自动打印机”为例介绍如何开展项目驱动教学法。
1.知识点的讲解。
由于陶瓷放电管全自动打印机涉及上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构的设计，因此布置项目之前，教师应大概讲解凸轮机构、上料机构、下料机构、控制系统等相关章节，为学生的项目实施扫清未了解知识的障碍。
2.项目选取和布置的注意点。
“陶瓷放电管全自动打印机”项目与实际紧密联系，难度适中，学生在了解了相关知识点后不会出现看到题目而不知所措的现象。接下来，教师应明确项目的要求。该项目要求学生完成打印机的整机设计，包括上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构等的设计，使该设备满足打印质量要求，其中自动上料机构保证放电管的供料率；打印机构实现陶瓷放电管的打印，要求保证打印质量；凸轮传动机构驱动打印机构，使其完成打印任务；供墨装置是为印章提供油墨的机构，要保证油墨厚度均匀。教师还应指出项目实施的关键点，例如陶瓷放电管对自动上料的特殊要求：一方面该类放电管的形状和尺寸使放电管在振动排料时出现多种姿态，给自动上料带来一定难度，因此自动上料机构的设计必须保证放电管的供料率。另一方面，放电管在振动料斗中的振动，会造成放电管之间的碰撞和摩擦，进而影响放电管的外观甚至质量，进而影响打印质量，因此要优化振动料斗的机构以减少放电管间的碰撞和摩擦。“陶瓷放电管全自动打印机”是一个较为复杂的系统，因此需要向学生说明设计的要求和设计的关键点，同时鼓励学生组队合作完成，培养他们的团队精神。
3.实物的加工和实验测试。
要求依据设计图纸，加工陶瓷放电管全自动打印机。加工之前可通过多次文档报告或口头报告，不断改进设计，从而使得加工出来的实物是可行的，实物的完成会让学生有成就感，让他们对学习《电子精密机械设计》增添兴趣。
4.项目的考核。
项目的考核综合设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分，分别占40%、30%和30%。设计文档应注意规范性，图纸是否规范、合理；文字描述是否正确、翔实；图标是否清晰等等。口头报告应注意学生表述是否明朗、思路是否清晰，若发现学生的思路有误，应及时纠正，防止后续工作的中断。实物或实验的展示是成果最直接的体现，教师应对完成的实物或实验测试提问，掌握学生从项目实施过程中遇到的关键问题，以及他们解决的思路。
