微电子电路分析与设计精选(九篇)

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第1篇：微电子电路分析与设计范文

此次2012电子电路系列本科人才培养方案的制定经过了我校多级领导和专家学者的严谨指导，广大教员的积极参与，可谓集思广益，精心研讨，最终提出了此初步方案，形成了以下特点:

(一)基础理论为根本，思维培养为目标

电子电路系列课程是电子科学与技术学科中电路与系统等多个学科方向的核心基础课程，其最大的特点即为“基础性”。但基础并不意味着“一成不变”，当前，半导体集成工艺的发展迅猛，但已趋极限，各种新工艺、新器件亟待研究，各类新的思维方式亟需提倡。鉴于这样一种背景，此次2012方案中，我们在参照清华大学电子工程系在09本科培养方案［3］和MIT电气工程与计算机科学系［4］等多所国内外著名高校课程设置方案的基础上，结合目前电子技术发展的新技术、新工艺，对09方案中原有“微电子导论”课程内容进行整合更新，新增了“电子器件导论”这门限选课程，以使学生了解半导体及各种新型器件的基本工作原理、技术参数、主要应用领域和发展趋势，为将来从事科学装备的研制、应用和管理提供理论指导和技术支撑。课程前四章引入了对半导体器件物理、PN结和晶体二极管、双极型晶体管、MOS场效应管等内容的讲解，这些知识模块在原电路系列核心课程“电路分析基础”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“高频电子线路”等课程中均有讲解，但内容分散，部分内容多门课程重复讲述。由于缺乏系统性，学生总无法很好地理解，建立正确的概念，现将这四章内容组成核心章节进行连续讲解，不但可以形成系统概念，而且通过统一对比可以让学生充分理解知识点，为后续电路课程的学习奠定坚实的基础;课程后四章从集成角度和MEMS(微电子机械系统)、生物芯片、量子器件、纳米电子器件等新型电子器件技术角度对课程进行了较深的拓展，具有很强的前沿性和启发性。总之，课程从“分立元件”到“集成器件”，从半导体工艺到新型工艺，形成了一张完整的底层器件MAP图，具有很好的系统性，从而可以更好的完善电子科学与技术学科的知识体系。

(二)着眼系统讲技术，围绕功能讲原理

2012培养方案制定过程中，我们提出了“着眼系统讲技术、围绕功能讲原理、注重创新强实践”的总体指导思想，其中“着眼系统讲技术”在“射频电子线路”课程中得到了重要体现。该课程将结合典型的雷达系统或通信系统，按系统模块来组织教学，分章节讲解各模块中包含的技术，如:收发前端技术、频率变换技术、频率合成技术、高速AD/DA技术、数字调制解调技术、宽带高功率放大器;与这些技术相对应的模块或器件讲解包括:射频前端匹配电路、低噪放、混频器、锁相环、高速AD(DA)器件;与这些技术相对应的算法讲解包括:数字变频、数字滤波;与实际应用紧密相关的一些重要概念讲解包括:如噪声抑制、高稳定度时钟产生和分配、同步、频率基准等。从内容安排不难看出，“射频电子线路”课程经过这样的改革，不仅融合了原高频、微波、通信、信号等多方面的知识，有利于学生建立系统工程的概念，同时也可做到“学以致用”，知道这些知识模块可以用在哪些实际系统中，有利于培养学生的工程素养，提高学生的学习兴趣，真正掌握课程知识。

(三)教学实践相融合，能力培养为牵引

此次12方案制定过程中，特别突出了能力培养和实践教学的重要性，具体体现在:首先，对“电子线路基础”和“数字逻辑设计”等核心课程的实验进行单独设课，由原来与理论课程捆绑分离成两门课程，且实验内容由先期的“基础型”、“验证型”转变到“课程设计”、“综合实验”及大型设计与制作，以期加强学生综合实践能力的培养。其次，增设了“电子设计与制作”课程，鼓励全校学有余力、对电子技术很感兴趣的同学选修该门课程，以提升学生的实际应用和工程创新能力。此次实验教学改革，我们在强调学生参与的同时，也摒弃了教师在实验教学中仅仅充当“管理员”的陈旧印象，加大了教师在实验环节的指导作用，具体体现在“现代电子器件与应用电路”选修课程的增设上。该课程结合现代传感器、功率输出、强电输出等器件，分专题重点讲解多种实用性非常强的电子电路和接口电路的工作原理与具体电路，内容涉及信号处理、通信和电子等多学科，与电子科学与技术学科科研背景和实际装备研制结合非常紧密，为学生架构了理论学习与实际工程实践的有力桥梁，突显了教师在实验教学中的指导地位。

二、方案实施建议

此次2012方案的改革思路好，力度大，但如果不能有效实施，无非是“纸上谈兵”而已。下面提出以下几点实施建议:

(一)积极合理安排课程，确保系列课程的体系性

此次2012电子电路系列培养方案最大特点是体系性相当强，体现在理论由基础到核心，实验由基本到综合，层层深入，环环相扣，因而课程安排方面不能有一丝疏漏，而且部分课程的并行性被加强，如大一选修“电子器件导论”课程后，“电子线路基础”和“数字逻辑电路”课程可在大二同一学期进行开设，这不但可使同学们尽早掌握基础知识体系，而且两门课程同时学习，对比增强，有助于对课程内容的深入理解，因而在课程编排时可充分考虑课程的总体体系性，并行实施。

(二)理论课程与实践课程分离，确保实践课程的独立

有效2012电子电路系列培养方案中部分核心基础课程的实验教学由09方案的嵌入理论课程中实施变为单独设课，不但实验课时大幅增加，相对集中，而且实验的综合性大大增强，实验内容设置取材于平时的科研任务和历届大学生电子设计竞赛试题，实验平台也由MSI芯片集成向EDA、单片机、嵌入式系统等前沿专业设计平台过渡，这就要求实践教学管理严谨有序，保障有力，能切实为学生提供丰富的设计资源和强大的设计工具，真正为学生实践能力和创新能力的培养提供有利条件。

(三)大胆改革课程评价机制，注重学生综合素质的培养

在09方案中，系列课程中各主干课程的考核仍以理论考试为主，部分课程虽加强了实验考核的比例，并规定实验课程不合格整门考试即不合格［5］，但在具体操作时基本流于形式。12方案中，我们拟对各门课程的考核进行更为深入的改革，加大研讨和平时表现的分值比，尤其对独立设课的实验课程，我们将按照“项目式管理”的方式，依据项目选题、方案制定、项目实施、项目验收和项目总结等环节依次计分，强调学生综合素质的培养，以切实培养学生严谨踏实的科研作风和高超扎实的科研技能。

三、结束语

第2篇：微电子电路分析与设计范文

关键词：集成电路EDA 课程改革 教学内容

中图分类号：G642.0 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）10-0029-01

1 引言

高职教育的目的是使学生获得从事某个职业所需的实际技能和知识，具备进入岗位所需的能力与资格，并且应当具备良好的职业道德和熟练的职业技能，走上职业岗位之后能够胜任岗位，并有后续发展能力。然而，鉴于多方面因素，高职教育的教学质量不断下降，高职学生职业能力的欠缺直接影响了就业。因此，高职院校必须进行课程改革，构建符合高职教育规律、适应高职课程的教学模式。下面，笔者就简单谈谈我院集成电路EDA课程改革的情况。

2 课程定位

集成电路EDA技术是集成电路及电子系统设计的综合技术，是现代科技创新和IC产业发展的关键技术。该课程作为高等职业院校微电子专业的一门重要的主干专业课程，紧扣专业理论和生产实践需求，具有较强的岗位实践操作技能，是电子类专业毕业生必须具备的专业技能之一；而且该课程能贯穿整个专业教学环节，掌握本课程能使学生更好地学习掌握其他专业课程。

3 课程设计理念

按照“基于工作过程”的课程开发体系进行课改，重视职业技能的训练，充分体现以应用型技术人才为培养目标；形成以行业需求为导向，以职业实践为主线，“教、学、做一体化”的专业课程体系；构建工学结合的高职课程开发模式，落实“强化实践、重在应用”，着重 “职业能力” 培养的指导思想。通过典型的实践项目课题，多样化的教学方法，形成实践教学和工作过程一体化、课堂与生产线一体化、实践教学与培养岗位能力一体化，激发学生的学习兴趣，引导学生将学到的知识应用于实践中，加强课程知识点的连接，充分体现EDA技术在电子电路实际设计中的应用，使课程教学真正体现实践性、应用性。

4 改革目标

目前，集成电路EDA设计工具主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。我院该课程采用的是Tanner Pro 软件，在教学过程中，以职业实践为主线，通过课程改革，逐步实现“教、学、做一体化”的专业课程体系。通过对实用电路的设计，激发学生学习先进的电子电路设计技术的兴趣，使学生掌握集成电路设计和布局图设计的基本方法，了解IC组件库的电路模型、符号模型的设计方法；能熟练创建电路文件、版图文件，生成网表文件，进行电路仿真模拟，并熟悉电路与版图对比方法；养成按规范进行集成电路设计与应用，并按照企业规范设计版图的职业素养；培养了学生使用现代先进设计工具的能力和团队沟通能力，为以后工作打下一定的基础。

5 教学内容

随着IC 技术的发展，对集成电路EDA课程教学内容提出了更高的要求。这次为适应科学技术的发展以及对人才培养的要求，我们走访企业、征求用人单位意见，特别聘请企业专家进行技术指导，结合专业培养目标和就业岗位群，我们对EDA课程的教学进行了修订，教学内容进行了调整和充实。

为加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养，将EDA技术理论和实训课单独开设，促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。为了培养学生的创新能力，我们加重了设计性实验、综合实验的分量，加强各种实践环节，使学生通过理论课程的学习和实训课程的实践，基本掌握EDA技术，再通过相应的课程设计将理论用于实践，将理论与设计融为一体，使学生在毕业设计中，既能提高运用所学知识进行设计的能力，又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离，锻炼了学生分析问题、解决问题能力。

6 课程改革中的重点、难点及解决办法

课改的重点：“基于工作过程”的项目式课程开发

难点：项目式教学内容的确定，教材、教学设备的准备，学生对实际生产环境和生产过程的体验和学习，工程实际应用的系统设计。

解决方法：（1）采用全新的教学理念和教学方式，以“必须”“够用”的原则组织教学内容，将教学与EDA工程技术有机结合，设计由浅入深的实验项目，以实现良好的教学效果。（2）根据课程实践性强的特点，加强实验室建设，提倡学生进行自主教学活动。（3）多方面综合考虑，全面优化教学效果。（4）加强校企合作，提高授课教师的理论水平和工程实践能力，让学生进入企业进行生产实习，将教学、实验和科研紧密结合。

7 教学方法与手段

EDA技术涉及面广、实践性强，对教师和学生的要求较高。在EDA技术教学方法上，我们改变了过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以传授知识为基本目的的传统教学模式。采用教师讲授与学生实践相结合，理论知识与现实工程问题相结合的灵活的教学方式，留给学生充分的思考和实践时间，鼓励学生勤于思考，把握问题实质，不断提高自己解决实际问题的能力。把“教、学、做”一体化，体现到实处。

讲课时突出重点、难点，注重知识点重组。教学中引入大量的EDA实际例题，重视培养学生的运用知识，解决实际问题的能力，充分调动了学生的学习积极性。

实践表明，采用多元化的教学方法可以取得较好的效果。多元化教学方法包括：（1）交互讨论教学法；（2）目标驱动教学法；（3）开放式自主实践；（4）课外兴趣小组；（5） 鼓励学生参与大学生创新活动。

在课堂教学中，让学生多实践，多动脑、勤思考，才能发挥他们的学习主动性，起到良好的教学效果。

8 结语

通过课程改革，改变了常规的教学模式，以学生为主，教师为辅，再结合多种教学方式，以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习能动性，并且重视学生的理论与实践的结合能力，使学生深切感受到学有所用，大大提高了集成电路EDA课程的教学效果。

参考文献：

第3篇：微电子电路分析与设计范文

基金项目：本文系教育部第三批国家级精品资源共享课立项项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）15-0040-02

一、教材建设的背景及目标

电子技术基础课程是电类各专业极其重要的专业基础课和技术基础课，随着市场经济对高等学校人才素质的要求，它也成为部分非电类专业的必修课。电子技术基础课程有两个任务：一是使学生在学习的过程中，获得电子技术方面的基本知识、基本理论、基本技能；二是培养学生两方面的能力：分析问题和解决问题的能力，为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。

中北大学（以下简称“我校”）电子技术基础课程2007年被评为国家级精品课程，2013年该课程中的模拟电子技术基础申请为国家级精品资源共享课立项项目，同时，数字电子技术申请为山西省精品课程资源共享课。按照教育部颁布的高等学校电子技术基础课程教学基本要求，多年来，教学内容不断更新，采用的基本原则是：保证基础、加强集成、联系实际、体现先进、便于教学。与传统教学内容相比，主要教学内容、教学方法和教学手段都有很大的更新，教师教学经验的积累，迫切希望对教材进行改革和建设。教材建设目标：以现代教育思想为指导，借鉴国内外高校编写教材的精华，结合实际，吸收更新的科技与教学成专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net果，以及本校教学改革的经验，借助网络技术、多媒体技术等现代化的教学手段，打造一套系列化、立体化的教材。为学生提供一套系列化的教材、一个立体化的自主学习空间，使以往的单一的课堂教学或者学习方式向多方式、多途径发展。目前，已经取得了阶段性的成果。[1]

二、教材体系与结构

本教材的特点是系列化、立体化。教材结构如表1所示，它是教学实践改革的产物，也是教学实践改革的载体。

表1 教材结构

纸质教材 电子教案或者课件

模拟电子技术基础 模拟电子技术电子教案与课件

数字电子技术基础 数字电子技术电子教案与课件

模拟电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案

数字电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案

电子技术实验与课程设计 教学课件、实践课件与EDA软件

1.系列化

如表1所示，本教材共有5本纸质教材，自成体系。基本上包含了本课程的所有教学环节、实践环节和教学内容，与模块化、层次化的教学体系相配套，其中：

（1）本教材的第一层次分为两个主模块编写：《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》。编写时，在保证传统内容的基础上，做了如下改进：1）教材内容以集成电路为主，适当保留作为电子电路基础的分立元件电路内容。模拟电子技术的重点放在讨论各种基本放大电路及分析方法、放大电路中的反馈、模拟集成电路及其应用；数字电子技术的重点放在讨论组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析及设计方法、脉冲信号的产生与整形、大规模集成电路的分析应用、ADC和DAC的分析及应用、VHDL语言及其应用；2）为了激发学生的兴趣，并与所学专业相结合，引入了工程方面的内容，如信号检测中的仪表放大器、精密整流电路、以及采样保持电路等；3）增加了MEMS等新器件和微电子等新技术的教学内容，适当引入新概念、新技术，新器件，做到了经典与现代融合，与实验融合，与工程应用融合，与EDA仿真融合，有利于学生更好地理解电路的基本概念、基本理论知识和基本分析方法；有利于培养学生实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力；有利于大学生创新和卓越工程师培养计划的实施；4）为解决学生学习电子专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net技术基础入门难的问题，在教学内容安排上，先介绍章节内容、要讨论的主要问题以及要达到的目的，然后进行正文叙述、对本章内容进行小结、最后对应章节内容列出自测题和习题。在内容编写上，做到知识点与例题有机结合，自测题、习题便于学生通过练习巩固本章所学知识。内容安排上，达到循序渐进、有的放矢、前后呼应的目的。

这些方面的改进，既体现了基础，又反映了电子技术的最新发展成果，提高了学生的学习兴趣。

（2）《模拟电子技术基础学习指导及习题详解》和《数字电子技术基础学习指导及习题详解》是对应两本主教材配套的辅导书，为更适合学生参考学习，做到了以下两点：1）对《模拟电子基础》和《数字电子基础》两本主教材中的全部自测题、习题给出了详尽的全解。对学生来说，一册在手，即可全面了解本课程知识结构，课程内容重点、难点和考点，通过详细的习题分析和解答来提高学生分析问题、解决问题的能力，并直接起到检查学习效果的作用；2）在选材上，力求做到由浅入深、循序渐进。“典型例题和考研试题解析”部分围绕主要知识点、重点、难点来选材而非面面俱到，既与主教材有机结合，又对主要知识点进行了更加深入透彻的剖析。“自测题及解答、习题及解答”部分提供了大量丰富的题型及精解。“本科生和研究生试题及答案”部分给出了详尽的参考答案，并在研究生试题保持原有风貌的前提下，在答案中也采用原题逻辑符号，既满足了本科生复习和备考需求，又为硕士研究生入学考试提供了一个复习平台。

（3）《电子技术实验与课程设计》是实验指导教材、课程设计参考书兼各类电子设计竞赛参考书。1）在实验方面，引入仿真实验内容。通过计算机仿真实验，增强学生计算机应用能力以及电路分析、设计和测试能力。[2]模拟电子技术虚拟实验用Multisim软件实现，数字电子技术虚拟实验用QuarterⅡ软件实现。硬件实验保持传统实验的精华，分成验证性、提高性、设计性和综合性四个层次，提高学生动手能力、分析和解决硬件电路中问题的能力；软件实验采用软件测试仿真，提高学生编程、软件分析和解决问题的能力，为学生进行研究开发性实验打下良好的基础。2）课程设计的 内容涵盖了模拟电子系统设计、数字电子系统设计和综合电子系统设计，做到了常规电路设计与EDA技术相结合的设计方法。设计题目新颖，具有实用性。题目给出了设计思路、原理框图，有必做和选做内容。实现了课程设计与设计性实验有机结合，既满足了课程设计的需要，又为学生进行课外科技活动及全国大学生电子设计竞赛奠定了基础。历年来，我校在全国大学生电子设计竞赛中都取得优异的成绩，这本教材功不可没。

2.立体化

对现代教学来说，过去那种“一本教材、一支粉笔”的教学模式早已不适用。我校电子技术基础课程作为国家级精品课程、国家级精品资源共享课和山西省精品资源共享课，在教学中有多样性的特色，体现在教学方法的多样性、教学手段的多样性和教学内容的多样性。每本教材都制作了与之相配套的电子课件、网络电子教案、多媒体资源库等，并引入了现代化的网络教学。

多媒体教材除具有直观形象、信息量大、网络教学便捷的特点外，更因为其趣味性浓、个性色彩强、互动效果好而吸引学生。因此，笔者充分利用多种媒体，建设网络课堂，在已经完成的“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“电子技术实验”等课程的网络电子教案的基础上，根据教学改革经验和实践教学经验，不断完善和更新，建立了多媒体资源库，内容涵盖电子教案、多媒体课件、全程教学录像、案例库、学专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net科知识检索、例题分析、试题库、在线自测、考试系统、学习软件、虚拟仿真、学生作品、专家讲座等。

为了配合课堂教学，解决内容多、难度大、学时少的矛盾，笔者制作了一套网上学习辅导系统——电子技术学习系统。在该系统内，创建师生互动平台，便于师生交流。

通过网络教学，创建师生互动平台，教师随时可以答疑解惑，利于学生个性化学习和自主学习，可以激发学生学习电子技术的热情，培养学生在电子技术方面的创新思维能力；通过网络教学，实现优质资源共享，缓解了教学资源不足的矛盾；通过网络教学，便于教师之间的交流学习，有利于中青年教师的快速成长；通过网络教学，可以大大提高教学管理效能。

三、电子课件的组织形式

由于与纸质教材配套的课件是教学型课件，要求课件文字简练、条理清晰、提纲挈领、能体现教师在教学中的主导地位。[2]所以，为了设计出高质量的电子技术基础多媒体课件，笔者做了如下努力：

第一，充分了解本课件在教学中适用的内容。设计者要熟悉本课程的教学内容，掌握知识结构，掌握各部分内容之间的内在关系及每个知识点之间的内在规律。只有对教学内容的重点和难点有了充分理解，才能设计出恰当的多媒体课件。[3]为此，由教研室一位教师制作，其他教师在此基础上再根据自己的需求和教学风格进行多次修改，才得以在教学中展示应用。

第二，文字简捷，采用文本分时显示。如果在屏幕上出现大段的文字反而会降低讲课效果，为此，制作过程中，多媒体课件上只出现标题、概念、定理、公式、知识点的结论等内容，采用文本分时显示方式逐次显示，用鼠标单击对应参数或键盘控制响应的解释部分。[4]

第三，图形分解演示。电子技术基础课程以分析设计电路图为主，因而电路图多、波形图多。在课件制作中，对于基本电路和重要电路，笔者都对电路进行了拆分。对于最基本的简单电路，一个一个元件加入，介绍各个元件的作用；对于新的重要电路，总是从已经熟知的简单电路入手，采取“提出问题——分析问题——解决问题”的方法，删除或者添加一个个元件，改动一条条线，直到得到目标电路。

第四，在电子课件中添加仿真软件。“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程中分别选用Multisim和QuarterⅡ仿真软件，对课程中的实例进行动态演示。只要参数设置适当，就可以得到几乎与硬件电路实验相同的结果，具有相当高的可信度。[5]为此，事先在软件上编制调试好电路分析程序存入课件中。在需要演示时，点击“仿真演示”键，即可链接进已调试好的相应软件中，进而进行仿真演示。

例如在讲RC桥式振荡电路时，点击“演示”键，就进入了用软件编制好的对应电路，点击“运行”键，即可看到起振、稳幅的过程和波形。这种动态的模拟电路变化过程和仿真效果，使学生对电路的正常工作条件及变化过程有很清晰的理解，是任何动画都不能比拟的。

四、教材的应用效果

该教材的纸质教材和电子课件已使用多年。电子课件在使用过程中，还在不断地制作、改进。由于使用多媒体课件的种种优势，教师对课件制作积极性都很高。大家常常一边讨论、提意见和建议，一边修改，使课件内容越来越完善，也越来越精美。课程组所有教师均采用多媒体上课，电子课件利用率100%。

纸质教材使用多年，受到了教师与学生的一直好评：第一，该教材在编写过程中紧紧围绕课程体系，各层次、各模块都有配套教材与之对应，使用方便。第二，电子课件在制作过程中，讲授内容、顺序、思路等都与纸质教材保持一致。学生在听课过程中，只需要在老师讲授的重点、难点内容上做标记即可，而不会在课堂专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net上因为记笔记影响专心听讲。第三，由于课件由一位教师为主制作，其他教师根据个人授课习惯和经验进行修改、创作，之后才应用于教学，所以教研室教师人手一个课件，却又各有不同、各具特色。课件为教师提供一个广阔的创作空间，减轻了教师的劳动强度，提高了教学效率，却没有限制老师，更没有抹杀老师的讲课特色，这正是笔者追求的课件存在的意义。第四，教材中，加强学生创新性实践环节教学与实践，把最新的科研成果和最新的器件与技术反应到教材和教学当中，开阔了学生眼界，提高学生对电子设计的兴趣和提高了学生的动手能力、综合素质。

这5本纸质教材均已由电子工业出版社和机械工业出版社出版，其中，2005年出版的“十五”国家级规划教材《电子技术实验与课程设计》（第三版），该书已被全国50多个高校使用，年出版量上万册。《模拟电子技术基础》 被评为“十五”国家级规划教材，《数字电子技术》被评为“十二五国家级规划教材”。两本教材均已多次印刷，均有10多所普通高等院校使用，一致认为该教材是联系实际、体现先进、指导创新、便于教学的优秀教材。

五、结束语

立体化教材的建设对课程教学改革具有至关重要的作用。我校电子技术基础立体化教材的建设，虽然已取得较好的成绩，但还有许多不足和不完善之处正在不断改进，期待达到更满意的效果。

参考文献：

[1]范爱平，周常森.电子技术基础课程系列立体化教材建设[J].电气电子教学学报，2003，25（5）：42-45.