本站原创1《电子系统CAD》课程设计存在的问题
《电子系统CAD》课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用.《电子系统CAD》课程设计是针对电子信息工程高年级学生开设的,这时理论课程已经学了很多,例如模拟电子技术,数字电子技术、高频电子技术,单片机应用及原理,C程序设计等,通过《电子系统CAD》课程设计把各门课程更加有效的综合起来,提高学生系统设计的能力.
而原课程的设置中普遍存在以下几个问题:以单片机小系统实物展开设计的设计周期较长,而且掌握的电子系统开发工具相对单一,原教学内容设计使用单片机汇编语言,但是当前企业中大部分用单片机C语言来进行软件开发,与企业不能有效的接轨,系班级学生成绩两级分化严重,特别是高年级的专业,任务布置上使用一刀切,不利于程度不同的学生有效的掌握,影响教学的有效性,验报告抄袭现象严重.
对《电子系统CAD》课程设计的教学内容、任务布置、考核方式等方面进行了改革,使其更好的发挥本课程设计的教学效果,节约成本同时让学生有更多的锻炼机会,并能让学生掌握电子系统设计工具的使用方法和软硬件系统设计的基本方法.
2教学改革的内容
2.1 改革教学内容
改革《电子线路CAD》课程设计的教学内容,掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、Keil C软件等软硬件仿真软件的使用方法.并从protel 硬件设计、multisim仿真设计电路分析性能、keil C与proteus联合仿真调试的形式,从硬件工程师和软件工程师的两个方面来了解一个电子系统设计的流程.同时针对目前电子设计领域的发展,软件设计时利用单片机C语言进行设计编程,代替原来的汇编语言设计,并且用软件项目管理的架构进行软件系统设计.这四种软件都是电子设计工作者需要掌握的.
Protel一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/怎么写作器)体系结构.Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,它最具代表性的是电路原理图设计和PCB设计[1].
Multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作.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,具有丰富的仿真分析能力.可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真.通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学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[2].
Keil uVision2与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期.KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点.C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器.
Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计.其处理器模型支持8051、HC11、R、ARM、8086和PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、MSP430等,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器.
2.2 改革教学方法与手段
针对本系学生特点,充分运用各种教学手段和教学资源,充分调动学生的积极主动性,活跃课堂氛围,提高教学质量和效果.从简单并能看到结果的系统设计开始做起,提高学生的学习兴趣.比如学生完成一个LED灯循环点亮,程序简单容易实现,实现时学生会有成就感.改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置.针对不同学生的不同学习能力,分为简单任务题库和复杂任务题库.复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分,分等级分步骤台阶式的递进增长.
2.3 改革考核方式
特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例.平时成绩的登记,是督促学生认真完成实验的重要手段.最后答辩成绩登记,是区别实验是否优秀的重要方法,杜绝实验报告抄袭的现象.
3教学改革的效果
因本课程设计改革侧重点放在软硬件设计工具的掌握和软硬件电路仿真设计上,掌握电子系统软硬件设计的流程,并且用单片机C语言实现,提高我系学生自主设计的能力.考核方式严格把关,杜绝抄袭现象.提高教学效果的有效性:针对不同程度的学生给出不同难度的题目,让大多数的学生都有收获,解决有些学生拿到题目无从下手的困境.同时多任务也可以杜绝实验报告的抄袭现象.节约成本并提高效率:软件系统设计只需要在机房中进行,不需要购写元器件.并且能让每个人都有锻炼的机会.
4结语
通过《电子系统CAD》课程设计培养学生对电子系统开发过程中设计有深刻的了解,学生掌握了在电子系统开发过程中用到的软硬件设计工具的使用方法,熟悉硬件开发设计的流程及软件开发设计的流程,并对单片机C语言的编程技巧,软件系统设计的项目管理有一定程度的了解.节约成本并让每个学生得到充分锻炼的机会.并逐步过渡到以学生自行设立控制对象,自主编程以及通过实验进行电路组成,以达到较高层次的设计能力培养.