简析电子系统综合设计能力培养的创新与实践论文
论文摘要：依托电子竞赛的内容，结合电子信息专业的特点组织综合电子系统设计教学；通过让学生根据课题收集资料、整理资料、提出实现方案的途径，以达到提高学生分析问题、解决问题的能力，为以后的工作奠定了良好的专业知识基础。
随着科学技术的发展、知识经济时代的到来，社会对大学生提出了许多新的要求。大学生应该具有扎实的基础理论知识、较强的实践能力、创新意识、创业精神和协调能力、强烈的责任感和服务意识等。
当今世界，电子产品不断更新发展，并且向智能化方向发展，日益突出单片机和FPGA等可编程器件在电子产品设计和创新中的重要性。新产品的更新换代促使用人单位对电子信息专业的学生有更高的要求：第一，要有扎实的专业基础知识，例如学习和掌握“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“高频电子技术”、“单片机原理”和“微机原理”等主要课程；第二，动手能力要强；第三，要能紧跟电子信息产业的迅速发展，要有较强的适应工作的能力，使用先进应用软件的能力，例如会利用诸如Protel、MaxplusII、Multisim、Matlab等工具软件进行电路设计和仿真调试。用人单位对毕业生的要求除了能够掌握一定的基础理论和工具之外，还要求毕业生具有基于单片机系统的电子产品的设计经验。
电子设计竞赛正是对人才全面培养、更新教育理念、*教学方法和内容等起到了促进作用，具有极其重要的现实意义。电子设计竞赛的选题引进了新的理论与技术，是跨学科的、系统的和综合的。为了有效指导学生参加各类电子竞赛，特对综合电子系统设计的教学模式、课程内容、教学方法及考评进行*。
电子系统设计主要是指基于单片机控制的完整应用系统的设计，包括系统软硬件设计及系统调试等多方面的知识。电子系统设计课程体系是以“单片机原理及应用”课程*，由“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“传感器技术”、“电子设计自动化”、“可编程逻辑器件及应用”、“C语言程序设计”等相关课程组成。它是一门综合性较强的专业课程，通过本课程的理论学习和动手实验，培养学生的专业知识综合运用能力、系统分析能力和电子产品开发创新能力。
学生经过前期基础课的学习，通过随课的验证性实验，对于电子信息领域的相关理论知识有了了解和掌握，在老师的指导下基本能够进行单元电路的设计和调试，通过课程设计也能完成本课程简单的综合性实验。但一些验证性实验多数是教材内容原理的演示和再现，实验内容和方法都是老师指定，学生基本没有进行系统级的设计和实训，综合实践能力有待提高，学生没有发挥自己的主观能动性，积极性不高，不利于创新性人才的培养。
鉴于上述情况，对综合电子系统设计的理论内容和实践方法进行*创新。
根据本课程的实际情况和学生所具备基础知识，安排如下几个环节：模拟电路单元设计，数字系统单元的设计，微处理器单元电路的设计以及电子系统抗干扰技术等环节。
结合全国电子大赛，模拟单元电路主要讲述运算放大器的设计以及正确使用、有源滤波器的设计方法、外围电子元器件（电子、电容）的计算和选择；直流稳压电源的设计方法以及参数元器件的选择；各种信号产生的方法，重点讲述数字频率合成DDS的原理和实现技术。以上这些单元内容的安排是结合历年来全国电子设计大赛有关模拟电路环节而选择的，通过这些内容的讲解有利于提高学生模拟电子技术的设计方法。
数字系统设计单元主要讲解数字系统设计方法，突出现代数字系统设计——EDA设计方法；可编程逻辑器件的特点及选择；数字系统设计举例，比如AD、DA控制器的实现、交通灯控制器的实现、电子密码锁的设计等。通过大量实例的讲解使学生能初步掌握用大规模可编程逻辑实现中等难度的数字逻辑系统。
微处理器单元主要讲述目前流行的各种处理器，例如51内核单片机、MSP430单片机、AVR单片机、PIC单片机等型号，介绍它们的特点、应用范围、怎样根据项目需求来选择合适的微处理器；根据学生目前对微处理器的掌握和学习情况，重点讲述基于单片机串行通信的设计，包括几种流行的串行通信协议：SPI协议、IIC协议、UART协议以及one—wire协议，分析它们的特点，在不具有SPI总线、IIC总线的微处理器中怎样通过IO口模拟它们的总线协议；以具有这些总线协议的集成电路芯片的利用提高学生的C语言编程能力。
在微处理器单元里，另外的重点内容多基于单片机的并行通信设计，包括常用的人机接口电路（键盘、LCD、LED显示），这是在大多数的电子系统设备中都具有的，学生有必要掌握它们的设计方法以及编程技术。
电子系统抗干扰技术也是综合电子系统设计中非常重要的内容。当系统处在比较恶劣的环境下，抗干扰设计的好与坏直接决定了系统能否正常工作。微处理器虽然本身的抗干扰能力较强，但是用微处理器构造的控制系统仍存在着抗干扰的问题。为防止外界对系统的干扰，并确保电子系统安全可靠运行，必须采取相应的抗干扰措施。电子系统的干扰主要来自于供电系统、过程通道及空间电磁波。电子应用系统的抗干扰设计应针对不同的干扰源采取必要的抗干扰措施。具体方法有硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。
在这一章节里主要讲解电磁兼容设计、器件选型、降热散热计算、电路板和电子系统可靠性测试等综合知识。通过对本小节的学习，使学生应达到以下目标：熟悉系统的各种干扰来源及形式；学会供电系统及过程通道的抗干扰措施；能说出在印制电路板设计中体现的抗干扰措施；学习设计软件陷阱及看门狗电路，从而为综合电子设计系统设计打下良好的基础。
三、精心设计安排实验
这门课实践性很强，除了教师讲述的理论内容和方法外，安排大量的实验以及鼓励学生去参加科技创新和各种电子设计的比赛，提升学生分析问题、解决问题的能力，从而提高他们的实际动手能力。根据课程的内容合理安排一些设计性的实验题目。安排的实验不同于在学习相应的基础时所做的实验，要体现独立思考的能力。
教师布置实验题目、讲述方法，学生以实验项目为中心，整合理论知识，查阅相关资料，具体的实验方案和电路要学生自己去网上或图书馆查阅资料独立完成。在做实验前，电路图以及程序代码要在课下完成，实验室只是调试电路和程序以及老师考核实验成绩。这样做可以更好地将理论与实践结合到实验项目中去，使学生在动手实践能力和分析解决问题的能力上有一定的提升；也可以锻炼学生学会搜集资料、整理资料，提高他们独立自主的学习能力。同时，教师在带领学生学习的过程中也在不断地提升自己，积累经验。
结合电子设计竞赛，安排各章节相应的实验项目：模拟电路单元主要是运算放大器和二阶有源滤波器的设计；重点是直流稳压电源的设计；数字系统单元设计安排了数字频率计、交通灯控制器，重点是DDS数字频率的合成实验。微处理器单元安排了基于单片机SPI总线时钟显示器和基于单片机并行通信的LCD显示系统。鉴于目前的实验条件，这些实验主要是通过仿真软件来完成。模拟单元电路里，利用Multisim电子电路仿真软件来完成运算放大器和有源滤波器以及直流稳压电源的设计；在数字电路系统设计中，利用MAX+PLUS II软件完成DDS数字频率合成的实验；微处理器单元，利用PROTEUS软件完成单片机的并行和串行通信实验。这样在不需要任何实验仪器和元器件的情况下，为学生提供了一个展示才华的平台，充分发挥学生的想象力和创造力。
目前我国教育领域使用的最普遍的考核方式仍是闭卷考试。闭卷考试对于考核学生的知识掌握情况是非常重要的，但对于综合电子系统设计这门技术性实践性和综合性非常强的课程，不适合采用闭卷考试对学生能力进行考查。
为了真正锻炼学生的实际动手能力，对这门课的考核采取如下方式：平时上课出勤、答疑以及学习的主动性占20%；实验占30%（其中课前预习的情况比重占80%）；最后50%的成绩是学生的作品。学生可以完成一个老师指定的题目，在确定最佳设计方案后，到实验室完成了系统单元电路的仿真，进行安装、测量和调试，把实际的设计作品做出来。也可以根据学科专业方向并结合自身兴趣，自主选择一个课题作为课程的设计项目，经过系统规划、设计、电路实现、系统调试完成一个完整的电子作品；最后通过验收、答辩、总结、演讲结束课程的学习。在系统的制作和调试过程中，让学生想方设法采取各种措施解决所遇到的实际问题，不断调整参数，修改和完善设计方案，得到真正的训练。
五、结论
实践证明，向学生介绍一种完整的电子系统设计方法和概念，通过理论讲授、实用性的设计举例以及相应的动手实验使学生了解并掌握电子系统设计的一般方法以及制作调试技能，为后来的毕业设计、今后的学习和实际工作打下扎实的基础，符合全国电子大赛“立足行业、突出实践、促进就业”的宗旨。
拓展阅读
1、2021年全村新时代文明实践站志愿者活动工作计划
为深入学习贯彻*新时代中国特色社会主义思想，大力培育和践行社会主义核心价值观，弘扬新时代文明新风尚，广泛开展新时代文明传习活动，宣传政策理论，传递文明风尚，明确时代主旋律，切实加强“新时代文明实践站”的有效管理，使之科学化、制度化、民主化、经常化，特制定本制度。
一、组织领导。建立健全组织机构，成立“新时代文明实践站”领导小组，明确责任，分工负责。领导小组负责实践站建设的组织领导、指挥协调、监督检查、人员培训等工作，宣讲员负责活动组织和宣讲;管理员做好设备设施的日常维护工作。
二、活动计划。结合本单位工作实际制定详细工作计划，精心策划每一次活动，建立工作台账。
三、学员管理。学员以本单位**、教职工为主，要号召全体教职工积极参与活动，推动*员**群众坚定理想信念、提升文明素养、增强文化自信、强化法治意识，增强发展本领，进一步加强**群众对新时代中国特色社会主义思想的*认同。
四、资料留存。相关人员负责每次活动资料的收集整理归档保管。
五、信息公开。通过短信、微信群等渠道提前发布活动信息，吸引广大*员教师广泛参加。
六、考核激励。领导小组负责对实践站建设情况进行督查推进和考核评估，制定并落实奖惩措施，确保工作实效。
七、场所及人员要求。“新时代文明实践站”要做到整洁、有序、文明、和谐，成为*员、教职工理论学习、道德实践、文明提升的品牌活动阵地。宣讲员要专心备课，用心讲课、精心评课，努力提高传习效果。
2、2021年全村新时代文明实践站志愿者活动工作计划
一、工作目标。
以*新时代中国特色社会主义思想为指导，以培养和实践社会主义核心价值观为基础，真正实现大众接受宣传，接受教育，接受关注，接受服务，加强团结，加强领导为目标，把新时代文明实践工作放在重要位置，统一安排，周密配置，精心设计，切实把宣传贯彻工作抓住，教育引导大众**大众坚定信念信仰，把大众紧紧聚集在*的周围，把新时代文明实践站建设与文明村建设，*建设，乡村振兴工作有机结合起来，培养大众对大众的信念信仰，加强大众的信念
二、工作任务。
整合全村现有志愿服务资源，致力于文明实践*员先驱志愿服务队伍、卫生管理志愿服务队伍、产业互助志愿服务队伍、村风文明志愿服务队伍、应急救援志愿服务队伍、政策宣传志愿服务队伍6支志愿服务队伍，及时为人民群众提供有效服务。
(一)广泛开展文明实践创建活动，全面提高农民发展新态度。
1、宣传思想，学习理论。以村新时代文明实践站为阵地，深入学习宣传和实践*新时代中国特色社会主义思想和*的*精神，积极开展不忘初心记住使命主题教育，以出去送，进来学习，在阵地上讲等形式，普及*的理论政策，广泛宣传*的历史。
2、传承美德，树立新风。广泛开展道德模范、周围好人、好婆婆好媳妇、最美的家庭等系列选拔活动，充分发挥道德模范、优秀*员、优秀回乡创业者等典型模范作用，积极参与乡村建设和管理，全面推进移动风俗行动，进一步完善村规民约、道德评议会、村民议会、**赌博、红白理事会等组织机构，引导农民自我教育、自我管理。致力于打破红白事大办、*迷信、黄赌毒等不良风气，引导村民确立正确的道德观、家庭观、消费观、绿色生态葬礼。
,营造敬老爱幼、邻里互助、团结和睦、崇尚向善的浓厚文明乡风。
(二)广泛开展理论政策讲习活动,全面提升农民科学文化素养。
1、学习实践科学理论。以身边人讲身边事的形式,以小故事讲大道理,宣讲*新时代中国特色社会主义思想,用群众听得懂的语言让群众坐得下来听得进去,学有所获。
2、宣讲*的政策。多渠道多形式开展惠农政策宣传力度,更好的指导群众农业农村生产生活,编印有关农业、扶贫、民政、社保、计生、卫生等方面惠农政策法规小册子,发放到群众手中,便于群众查阅和学习。组成宣讲工作小组,进村入户,和群众面对面讲解惠农政策,为群众解答涉农问题的政策规定,以促进群众致富增收为目标。
3、宣传法规，规范行为。深入推进农村普法工作,提升农民群众的法律意识,帮助农民增强法制观念,自觉遵守法律，通过合法途径表达利益诉求,维护正当权益,正确行使民主权利，引导农民形成良好法治氛围和法治习惯,形成自觉学法、知法、懂法、守法、用法的良好氛围。
三、工作要求
(一)加强组织领导。充分发挥新时代文明实践工作领导小组作用,立足文明实践站,探索创新,突出服务功能，力求实效,努力把新时代文明实践中心建成为唱响主旋律，壮大正能量，做大做强主流思想舆论、强信心、聚民心、暖人心、筑同心的主阵地。
(二)全面整合资源。统筹协调全村志愿服务队伍和*员群众力量密切配合，通力协作，明确职责，强化措施，把新时代文明实践活动与美丽乡村建设、精神文明建设等工作有机结合起来，实现资源共享，切实提高广大群众对美好品质生活的获得感和满意度。
(三)强化督促指导。严格责任落实，明确工作要求，确保新时代文明实践工作有实实在在的活动和效果。按照有阵地、有机构、有队伍、有平台、有制度、有方案、有活动、有成效的要求，扎实推进新时代文明实践站建设,打造常驻群众身边的志愿服务队伍,围绕“讲、树、帮、乐、行”等形式开展志愿服务活动,把真滴建到群众家门口，实现人人都是文明传承者,全力打造农村群众的精神家园和品质生活。
四、工作保障
(一)强化组织保障。为确保实践站建设工作有序推进，建立调度机制,村两委成员根据工作需要随时召开调度会议,推进新时代文明实践站建设工作。
(二)强化政策支持。要加大建设投入，确保有阵地，有队伍，有活动,完善政策激励和制度保障,从村居**,五老人员、各类好人、志愿者、文化带头人中选拔专人负责实践站的组织运转。
(三)加强考评激励。加大评优激励力度，每年评选表彰一批优秀志愿者、优秀志愿服务队伍。
(四)加大舆论宣传。充分利用多渠道宣传好新时代文明实践站建设工作开展情况,广泛传播正能量,不断扩大新时代文明实践站建设工作的覆盖面和影响力。
3、2019年初一100字初中作文培养七年级学生表达能力
“语文教材无非是例子，凭借这个例子要是学生能够举一反三，练成阅读与作文的熟练技能……”(叶圣陶语)一篇篇课文是读写结合的载体，是学习、积累语言文字的例子，也是学习表达的例子：学习作者运用语言文字来表情达意的经验，学习作者如何遣词造句、连句成段、构段成篇等。学习《从百草园到三味书屋》一课，学生可以从中领悟到许多表达的方法，如课文的结构与题目，从整体到局部的写景方法，使用一系列动词准确描述活动过程，强调句式“不必说……也不必说……单是……”。这些都可作为读写的结合点。
课文的表达特点不同，读写结合点自然有别。《看云识天气》以说明性的语言文字为主，学生能够从课文学习一些新的表达，如第一段的排比句式，文章采用的打比方、分类别、作引用等说明方法。《春》是一篇写景的散文，调动多种感官观察、正面侧面相结合、运用多种修辞手法写景等方法，则是学生学习表达的重点。
2、符合学生的实际
《语文课程标准》指出，语文教学“必须根据学生身心发展和语文学习的特点”，“学生生理、心理以及语言能力的发展具有阶段性特征……应该根据不同学段学生的特点……采取合适的教学策略”。学生的家庭背景、文化环境、生活经历、年龄特点等都是制约学生从课文学习表达的因素，所以，学习课文的表达不可能面面俱到，既要考虑学生的生活实际，又须根据学生学习表达的阶段性特点。有研究表明，中学生的表达发展经历三个阶段：简单叙述阶段、初级表述阶段和复杂表达阶段。七年级学生处于简单叙述阶段，主要学习记叙生活经历和表达对生活的感受、认识。七年级学生刚进入中学，他们作文水平的实际是“能写简单的记实作文和想像作文，内容具体，感情真实。能根据内容表达的需要，分段表述。”“根据表达需要，正确使用常用的标点符号。”这些都制约了读写结合点的确定。
4、2021年全村新时代文明实践站志愿者活动工作计划
为了进一步弘扬“奉献、友爱、互助、进步的志愿者精神,倡导时代新风正气,以人为本,构建和谐社会,进一步建立、完善志愿者服务机制,倡导广大村民积极参与志愿者服务,红苗村将在全村集中开展2021年志愿者服务活动,特制定活动计划:
弘扬志愿服务精神,广泛开展“面对面、心贴心”的文明实践志愿者服务活动,让更多的居民群众参与到志愿者服务活动中来,使志愿者队伍成为具有广泛影响和社会动员的动力和亮点,努力在全社会形成人人关心、人人支持、人人参与的志愿者行动的氛围。
利用传统节假日时间,如学雷锋纪念日、环保日、重阳节、春节等特殊的日子集中组织村志愿者开展大型志愿者服务活动为文明创建开展服务活动,宏扬中华民族乐于助人、尊老爱幼等传统美德。
三、活动内容
1.每月定期开展“关爱空巢老人”活动,每位志愿者走访两户空巢老人、孤寡老人、困难老人,开展精神慰藉、家政服务、陪同就医、*指导、娱乐活动。
2.每周清理野广告。志愿者每周对辖区内的野广告、白色垃圾、野草、卫生死角进行整治清理,并在辖区内宣传大家都来保护小区环境,不要在墙面上乱涂乱画,乱扔垃圾。
3、节假日送祝福。志愿者对辖区内的困难老人、空巢老人、留守儿童、关爱对象进行节日慰问,关心他们的生活状况,让他们感觉节日的气氛,村委时刻都在挂念他们。
4、在村内开展法制教育、安全教育等讲座,组织社区*员对他们进行关心、教育、心理辅导,关心未成年人的学习、生活状况,让他们健康成长。
5、志愿者义务巡逻。每周二分成两组,一组四人对辖区内的自然村、学校进行义务巡逻,对村民的人身财产安全加强防范,对居民发放安全提示看,提醒村民关好门窗、锁好门。
6、志愿者文明劝导。志愿者文明在重要十字路口劝导交通文明,在车站提示大家文明排队上车,在*上维护秩序,文明乘车。
7、结对帮扶。志愿者一对一对困难家庭实行走访慰问,和他们聊天、谈心,询问他们的生活情况,帮助他们解决困难问题。
8、关爱残疾人活动。在助残日,开展“关爱残疾人”活动,理解、关心、尊重残疾人,为他们开展心理咨询、职业指导、就业培训和日常生活照料,让他们感觉到关心,对生活充满信心。
四、活动要求
1、加强组织领导。开展学雷锋活动计划，加强对学雷锋活动的组织和领导，确定专人负责。*员领导**要带头弘扬雷锋精神，自觉实践雷锋精神。
2、营造浓厚氛围。利用村委宣传栏、电子屏等载体，大力宣传在新的历史条件下深入弘扬雷锋精神的重要意义，开展座谈会、征文活动等形式开展宣传教育，增强大家深入开展学雷锋精神的积极性，形成学习雷锋精神的良好氛围。
3、务求取得实效。要充分调动全体职工的积极性主动性，把统一组织活动与自发开展活动结合起来，把集中活动与日常工作结合起来，推动学雷锋活动常态化、日常化、持久化，要按照实施方案，并结合本职工作，在开展学雷锋活动中务必取得实效。
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