电路设计的方案精选(九篇)

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第1篇：电路设计的方案范文

一、人才培养方案设计思路

人才培养方案的设计和制订是整个人才培养过程的基础和保障，只有建立了科学合理的人才培养方案才能确保各种培养措施的正确实施，培养目标的真正实现。人才培养方案就要确定“培养什么样的人”和“如何培养”两个问题，主要包括培养目标、培养规格、课程体系和课程配置等要素。根据高职教育的目标和特点，我们按照以下思路进行人才培养方案的设计：

1.围绕企业需求和职业面向确定培养目标。高职院校服务地方经济建设和社会发展，应通过广泛、深入的市场调查和企业调研，了解用人单位的需求，根据专业的职业面向和就业岗位群确定专业培养目标，使高职人才培养具有明显的职业方向性和岗位针对性。同时在确定专业培养目标时还要考虑岗位适应性，既要确定直接就业目标还要确定岗位发展目标，体现高职教育的基本岗位操作能力与可持续发展能力的统一。

2.围绕职业能力要求确定能力体系。在明确了就业岗位和专业培养目标后，要进行职业岗位分析，通过对各岗位的具体工作范围、工作任务和工作过程的分析，总结典型工作任务，明确职业岗位群的职业能力和素质要求，形成定位准确、内容具体、具有可操作性的职业能力体系。

3.围绕知识、能力、素质目标设计课程体系，进行课程配置。在能力体系的基础上，进行能力分解，明确完成工作任务所需的知识点、能力点和职业素质，以培养技术应用能力和基本素质为主线，以实现知识、能力、素质目标为出发点，建立相应的课程体系，并进行课程配置。

二、应用电子技术专业人才培养方案设计

1.职业岗位与职业能力分析，确定培养目标。我们通过实地考察、问卷调查、电话访谈、网上调研等多种方式，针对专业的就业需求、职业面向、就业岗位任职条件等问题进行调研，明确专业所面向的职业岗位群及职业技术能力与素质要求，确定专业培养目标和能力体系。

根据以上的分析，最终确定本专业的培养目标定位。应用电子技术专业毕业生可在装备制造业、电子装备制造业配套的电子企业及电子产品制造类企业中的电子产品生产、检修和研发领域，从事电子产品装配、检测、调试、工艺管理、产品维修、产品辅助设计等工作，可从事的工作岗位有生产线装配工、产品在线质检员、生产线工艺员、电子产品维修员、PCB板设计助理工程师、电路设计助理工程师等。简而言之，即培养具有良好的职业道德意识、精湛的专业技能和可持续发展的学习与适应能力的德、智、体、美等方面全面发展的高素质技能型专门人才。

2.能力分解，设计课程体系。实际工作中应用电子技术专业所面向的职业岗位对本专业的高职学生有一定的层次要求。一般高职学生在企业的首岗主要是生产线操作工，经过1〜3年后约50%的人员会转岗到管理岗位，如设备维护、售后服务、运行管理、质量检测与监督、工艺管理、线段负责人等，在小型电子企业还有10%左右的人员会转岗从事电子产品开发与设计工作。

因此，我们确定本专业的首岗为生产一线装配工。目标岗位—是生产线工艺员、质检员、现场管理者、产品售后服务人员，能从事相应技术应用与服务工作；二是中小型电子企业的产品设计、开发人员，能自主完成一般小型电子产品、协助完成中型电子产品设计、开发和技术推广，经过3〜5年的工作实践后，可以成为企业的核心技术人员。我们对能力体系进行了层次上和内容上的分解，确定了知识、能力和素质目标。

在此基础上，我们以能力培养为主线，构建以职业素质课程和专业基础能力课程为基础，专业核心能力课程为重点，提高专业拓展能力的理论学习与实践训练相结合的课程体系。实行三阶段能力递进式人才培养模式，在课程设置上注重理论与实践课程的融合，在人才培养的初期、中期和后期设置了电工技能实训、电子产品制作实训、电子电路设计实训、电子产品维修实训课程，分别侧重培养学生的电子产品装配、设计和维修等专业核心能力。在实践课程中采用任务驱动教学法，以真实电子产品为载体，让学生在学习过程中完成电子产品的设计、装配、调试维修全过程，使教学过程与学生的工作过程相结合，通过选取的产品载体逐级增加难度和复杂程度，实现学生能力的递进培养。

三、关于人才培养方案设计的思考

1.注重课程的优化和整合。高职教育的职业性、针对性和实用性要求课程设置瞄准职业岗位群的实际需要，当职业岗位群的职业技能要求由于经济和科技发展变化而发生变化时，专业课程和教学内容也要随之调整，这就要求我们要以职业岗位要求的素质、知识、能力为构架，对原学科体系课程进行改造、整合和优化，不断调整、充实新的教学内容。

第2篇：电路设计的方案范文

1. 大齐试验路路基加宽方案设计的比选

1.1 大齐试验路的基本概况

大齐公路位于黑龙江省西部松嫩平原301国道中段，属于我国东北冻融交替区，春季干旱风大，夏季短促多雨，秋季低温早霜。大齐路沿线地势平坦，草原、湿地和沼泽约占全线总长的20%。其地质条件主要属于第四纪沉积层，地表土多为粉质中液限黏土和中液限黏土、并间有弱碱性盐渍土的交错分布，其下为圆砾土、砂砾土和粉质黏土。地表排水不良，土壤含水量较大，对路基的稳定性与工程施工均有较大的影响。

1.2 大齐试验路路基加宽方案设计

根据大齐路现有路况、水文地质条件和可用的地方材料，综合考虑各种因素对路基刚度差异、不均匀沉降、侧向滑移和防水防渗的影响。经技术经济分析，分别在单侧和双侧加宽地段各选择了一个试验路段，共设计了7种方案进行试验研究。其中，单侧加宽试验路位于K74+600～K74+900，共3种方案；双侧加宽试验路位于K96+100～K96+400，共4种方案。

1.2.1 基本处治措施

⑴ 基底清淤与换填

旧路修筑时因就地取土而在路基边坡外侧形成了沿路线走向约1.5m深的积水沟，沟底堆积了大量的淤泥。因此，必须彻底清除边沟内的淤泥以提高路基基底强度，减小由此而造成的新旧路基间的不均匀沉降。边沟清淤后换填天然砂砾，砂砾层顶面需高出常水位20cm以上，并在其上设置3%的横向排水坡以利排水。

⑵ 台阶开挖与构筑

为增加新旧路基的整体稳定性，在填筑前须先将旧路路基边坡面开挖成台阶状。单侧加宽部分第一级台阶宽350cm，高100cm，其上三级台阶的宽×高均为150cm×100cm。双侧加宽部分均开挖成宽120cm，高分别为120cm、80cm、80cm的三级台阶。

1.2.2 旧路路基单侧加宽方案

方案一(S1)：二灰填筑方案，即：基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+二灰。

在路基顶面以下1.0m范围内采用粉煤灰∶熟石灰=0.9∶0.1(质量比)的比例均匀拌和后填筑，以构成轻质路堤。二灰作为轻质路堤填料具有很好的工程性质：其后期强度高、整体稳定性好，能够有效地减小新旧路基间的刚度差；其自重荷载小，能有效地减小路堤因自重荷载作用而产生的压缩变形，对确保路基的容许工后沉降非常有利。

方案二(S2)：三层土工网方案，即：基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+土工网+粉质土。

土工合成材料（本试验路用土工网）加筋路堤不仅可以增强新旧路基间的整体稳定性，而且还可以使新加宽路基的强度和刚度得到很大的提高，从而可有效地减小新旧路基间的刚度差异。土工合成材料还具有减小新加宽路基的不均匀沉降和侧向位移的作用，从而使得路基横断面上的沉降趋于均匀。

方案三(S3)：两层土工网方案，即：基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土。

根据工程实践经验，当路堤填方高度低于4.0m时，在新加宽路基中可只铺设2层土工网。但考虑到行车荷载在新旧路基结合部的局部荷载作用和路基顶部可能产生的滑动对路面的剪切作用，故在S2方案中铺设了3层土工网以进行对比试验。

1.2.3 旧路路基双侧加宽方案

方案一(D1)：粉质土填筑方案，即：基底换填天然砂砾+粉质土+不透水土工布+粉质土+不透水土工布。

在粉质土路堤的内部和顶面各铺设一层不透水土工布，可起加筋和隔离防渗的作用。由于不透水土工布的加筋作用可增强新旧路基间的整体稳定性好，减小路基的不均匀沉降；由于不透水土工布的隔离防渗作用，可防止垫层砂砾料的陷入，并能防止雨水浸入对路基的破坏，同时也可在一定的程度上减少路堤自身的压缩变形。

方案二(D2)：粉煤灰填筑方案，即：基底换填天然砂砾+粉煤灰+二灰+不透水土工布。

D2方案的地质条件相对较差，采用粉煤灰+二灰的轻质填料填筑路堤，不仅可以降低新路堤自重，减小路堤的压缩变形，而且还可以提高新路堤的强度和刚度，并可减小路基在行车荷载作用下的塑性累积变形。轻质填料路堤同时起到了减小新旧路基间刚度差异和不均匀沉降的作用，从理论分析和工程实践上来看，是旧路加宽方案中较为理想的一种综合处治措施。

方案三(D3)：砂砾填筑方案，即：自基底换填至整个路堤全填天然砂砾。

由于天然砂砾的渗水性填料，可以很好地将浸入路堤中的雨水排出，同时天然砂砾也具有很高的强度和刚度，有利于减小新旧路基间的刚度差，并可减小路基在行车荷载作用下的塑性累积变形。但天然砂砾由于自重较大，使得地基和路堤可能在自重荷载作用下产生较大的沉降和压缩变形，从而造成新旧路基间较大的不均匀沉降。

方案四(D4)：二灰填筑方案，即：基底换填天然砂砾+粉质土+二灰+不透水土工布。

D4方案的地质条件相对较好，采用粉质土+二灰的半轻质路堤，可使高新路堤的强度和刚度得到部分提高，并能减小一部分路堤的压缩变形和塑性累积变形，可作为与其它加宽处治方案的对比试验。

2. 旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析

在旧路加宽改造中，地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降，或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移，从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度，提高其抗剪切变形的能力。

由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据Fellenius滑动圆弧法进行分析，路堤坍塌破坏时，其滑动面为一曲面，假定其为圆弧形，圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑，把加筋力作为水平力施加于滑动土体，来计算其稳定性和确定加筋层数。

在旧路加宽改造工程中，由于新旧路基的固结程度不同，将会导致路基的横向不均匀沉降，从而造成路面的开裂破坏。因此，必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度，并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中，可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结，采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。

3. 旧路加宽的路基土压缩变形分析

路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形，可通过室内试验测定土的相应变形指标，选取适宜的力学模型采用有限元法分析路基土的应力状态，从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标。

在路基土压缩变形的有限元法分析中，将新填筑的路基土视为弹塑性材料，采用邓肯非线性模型。而将旧路路基视为弹性材料，将土工织物视为线弹性材料，按平面应变问题求解。其中，路基和地基采用平面四边形等参单元、土工织物采用接触面单元、路面结构层采用弹性梁单元进行模拟，假定土工织物与土体的界面间无相对位移，采用如此所示的有限元分析模型。

4. 路基土在行车荷载作用下塑性累积变形的探索分析

路基土作为一种非线性弹-塑性变形体，在行车荷载作用下除产生弹性变形外，还会产生部分不可恢复的塑性变形。塑性变形会随着行车荷载作用而逐渐累积，在行车道中央轮迹带范围内的路基土所承受的荷载较大，荷载作用次数也较多，因此产生的塑性累积变形也较其它位置要大，从而导致路基的不均匀变形。

路基土塑性累积变形可采用如下的计算方法：①沿深度方向将路基土划分为若干个子层，运用三变量塑性应变方程分别计算各个子层的塑性应变；②根据路基土某一子层塑性应变的大小和厚度得出该层的塑性变形；③采用分层总和法将不同深度处各子层的塑性变形累加得到路基土顶面某一点处的塑性累积变形；④综合考虑水平方向不同位置荷载在同一计算点所引起的塑性变形的叠加，得出路基土顶面某一点的最终塑性累积变形。

因此，可采用如下的计算公式进行路基土的塑性累积变形的分析。

δp=∑δjp =∑∑εijphI=∑∑a(σijd/σis)m(Nl˙fj)bhi (i=1，2，…n； j=1，2，…p)

式中：δp——计算点处路基顶面总的塑性累积变形；

fj——第j个轴载作用位置，fj代表轴载在该位置出现的概率，共有p个作用位置；

δjp——第j个作用位置处的轴载在计算点处产生的塑性累积变形；

i——第i个计算子层，hI代表该子层的厚度，σis代表该子层土的静态抗压强度，共分n个子层；

εijp——处于j位置的轴载在第i个计算子层内产生的平均塑性应变；

σijd——处于j位置的轴载在第i个计算子层内产生的平均偏应力；

Ni——代表第l个车道累计标准轴载作用次数；

a，m，b——回归系数，称为永久变形参数。

计算深度取决于容许误差的大小，可通过控制应力比(σd/σs)的衰减程度来确定。如可采用应力比(σd/σs)的衰减至10%时的深度作为计算深度。如果取固定的计算深度和等层厚可使计算得到简化经过这样处理得出的计算结果仍能够满足要求。

5. 旧路加宽试验路的观测测试

在旧路加宽改造工程中需进行必要的现场观测测试，以便掌握地基和路基的沉降与变形，以及路基土体内应力状况。在试验路单侧加宽段的每个横断面均埋设了6对沉降板和土压力盒，双侧加宽段各埋设了5对沉降板和土压力盒。

沉降板的埋设位置是根据观测总沉降量、分层沉降量和横向不均匀沉降的要求来确定的。埋设在天然原地面的沉降板主要用来测量地基的沉降量；埋设在加宽路基不同高度上的沉降板，主要用来测量新路基自身的分层沉降量；埋设在新路基横断面表层不同位置的沉降板，主要用来测量新路基表层的横向不均匀沉降。

土压力盒均埋设在沉降板的一侧，可用来了解在路堤填筑过程中及路堤填筑完成后的土压力变化状况、沉降与土压力间的相互关系等。

6. 结束语

⑴ 旧路加宽处治的方案很多，各种方案都具其自身的优缺点和适用条件。在进行具体的方案设计时，要对各种方案进行充分的研究，然后综合考虑具体工程的地质条件、道路等级标准和使用要求、现场施工条件，以及对周围环境的影响等因素，选择最适宜的方案。

第3篇：电路设计的方案范文

[关键词] 高职 网络 培养 方案 职业岗位 典型工作任务

引 言

基于典型工作任务的计算机网络人才培养模式是很多职业教育者研究的一个课题，旨在依托行业企业，校企共同研究人才培养模式，培养适应市场需求的高技能性网络人才。因此高职院校如何在国家高职教育的指导思想下，结合当地经济发展情况，教育水平，人才需求结构，就业状况等培养出与时俱进的高素质网络技能人才是网络专业的核心，同时也是高职院校必须面对的新挑战。合理、科学的计算机网络人才培养方案就显的尤为重要，它是我们培养网络技术人才，组织教学的依据。

设计背景

1.网络人才遍布在各行各业，就业面广、社会需求量大

信息化已成为当今世界各国经济与社会发展的重要手段，计算机网络已经成为信息社会的运行平台和实施载体。在社会生产与人类生活中，网络应用的全面延伸促进了计算机网络技术的全面发展。各行各业和人民生活的各个角落都会需要计算机网络技术方面的人才。

近几年许多高职院校在原计算机应用专业的基础上，发展成为设置独立的计算机网络技术专业，汉中、安康、商洛等市的高职院校80% 开设有计算机网络技术专业。但计算机网络技术专业存在诸多共性问题：定位不准，受师资、实训条件限制，培养的人才知识滞后，职业技能不强，岗位适应能力差。相对网络技术的快速发展和广泛应用,技术应用和技术管理人才培养工作相对滞后。随着网络技术的发展，网络管理、网络安全、网络维护、网页制作、网络资源开发等方面的人才缺口巨大。

2.区域经济的发展战略，网络技术是电子信息产业发展的支撑环境

国家实施西部大开发战略的总体目标是：西部地区综合经济实力上一个大台阶，基础设施更加完善，现代产业体系基本形成，建成国家重要的能源基地、资源深加工基地、装备制造业基地和战略性新兴产业基地；发展目标中提到，要做强、做大电子信息，新型能源和航空航天等优势产业，提高现代制造业综合竞争力。建设国家一流的电子信息产业基地；西部大开发以及电子信息产业的发展更加需要计算机网络技术的支撑环境，必然对计算机网络技术人才有大量的需求。

3.本地区对计算机网络高技能人才的规格要求和专业定位

随着科技的发展，单一掌握某一专业的人才未必能够在市场上立足，掌握计算机网络所涉及的软、硬件知识，具备计算机网络规划、设计能力；网络设备的安装、操作、测试和维护能力；网络管理信息系统的操作能力；快速跟踪网络新技术的能力，能真正把基础理论知识与网络实践能力合二为一的网络建设、 操作等技术型人才和管理人才才是社会需要的“紧俏商品”。而计算机网络技术专业的特点正是培养此类人才。

通过调研汉中市及周边地区的典型企业，对计算机网络技术人才的岗位需求进行专业定位。其中主要走访调研了以汉中四通公司为代表的信息产业；以汉中移动、联通公司为代表的通信运营业；以及汉中钢铁厂代表的制造业、政府机关和服务业等。这些行业对网络搭建、网络管理和网络应用等高素质技能性人才提出了岗位要求。

设计过程

通过行业企业市场调查等方式，确定人才培养目标；召开专家工人访谈会，确定典型工作任务；邀请企业专家参与，共同确定学习领域课程；召开专业指导委员会会议，校企共同制定专业人才培养方案。通过企业调研分析，按照社会对高技能人才的需求，计算机网络技术专业高素质技能人才的培养目标定位在：“建网”、“管网”、和“用网”。

参考《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录专业简介》，参照国家职业标准、行业标准和企业用人单位的岗位标准要求，确定了计算机网络技术专业所主要面向的职业岗位：网络安全、信息对抗、网络工程、网络管理、IT产品营销、数据库设计开发、网站建设等。

1.依托行业企业，校企共同研究人才培养模式

根据企业岗位需求的统计，网络及安全管理员是大多数企事业单位普遍需要的职业岗位。校企合作，共同研究工学结合的以典型工作任务为主线的“证书性学习、生产性实训、顶岗性实习”的三阶段人才培养模式。

第一阶段“证书性学习”是指三年制的第一年的学习模式和学习目标主要是围绕考取职业证书安排教学。主要取得劳动部的职业资格证书，如：计算机组装与维护（建网基础）、网络管理员（管网基础）、网页设计与制作（用网基础）。以达到基本职业素质和计算机网络技术专业的入门水平，课程目标与学习目标以取得职业资格证书为标准。

第二阶段“生产性实训”是指三年制的第二年的学习模式和学习目标主要是在校内工厂化实训基地以“典型工程项目”安排教学。以达到计算机网络技术专业的较高水平。

第三阶段“顶岗性实习”是指三年制的第三年的学习模式和学习目标主要是在校内、外的企业顶岗工作。以达到专业应具备的企业经验和综合素质。在校内安排企业真实性的专业综合实训，在校外以实训基地为主，有计划地安排顶岗实习。

2.在课程开发方式上，探索建立“教师科研下企业，工程项目进课堂，师徒方式传技能，学生学习如上岗”的模式

产学研结合、校企互动，由学校教师和企业专家共同开发优质核心课程，突出课程的实践性、开放性和职业性，根据企业要求和技术发展变化及时更新教学内容，使学生获得的知识、技能真正满足职业岗位的要求。强化学生创新能力的培养，提高学生适应能力。生产一线的高技能人才必须具备良好的创新能力。

召开校企合作专业指导委员会会议，根据前阶段的工作分析和成果，共同讨论和初步确定了2010级计算机网络技术专业人才培养方案框架体系。

人才培养方案设计框架体系

1.确定职业岗位

计算机科学与技术系以计算机网络技术专业为试点，以工作过程为导向，以职业能力为核心，以体现工学结合为特点，以职业分析和典型工作任务为课程设计基础，以真实工作任务为载体。校企合作，确定其面向的职业和职业岗位，初步提出培养目标。

2.典型工作任务设计

典型工作任务指职业活动中具有代表性的职业行动，并能反映该职业本质特征的工作过程，它反映了该职业的典型工作内容和形式，应包括完成一项任务的计划、实施和评估等完整的过程。在该步骤中，确定该职业的典型工作任务，以便对该职业进行准确地分析，并以此为基础进行课程开发。再根据三级能力的培养思路和职业养成规律，由浅入深安排学习内容，并由企业实际工作提炼出小型企业级局域网组建、网络工程测试与验收、网络设备的安装与调试等16个典型工作任务。

3.基于工作过程的课程设计方案

职业教育的学习领域课程是工作过程导向的课程方案。是一个由职业能力描述的学习目标、工作任务描述的学习内容和实践理论综合的学习时间三部分构成的学习单元。它是根据专业对应工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析归纳到行动领域，根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为学习领域(即：课程)，再根据完整思维及职业特征分解学习领域为主题学习单元即进行学习情境的设计，学习领域表现形式是由若干个学习情境构成，因此设计学习情境将是课程改革的核心和难点。学习领域设置的原则：一是每一学习领域都是完整的工作过程；二是各学习领域排序要遵循职业成长规律；三是各学习领域排序要符合学习认知规律，所有学习领域组成生产或经营过程。

根据专业对应工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析归纳到行动领域，根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为学习领域(即：课程)，再根据完整思维及职业特征分解学习领域为主题学习单元即进行学习情境的设计，学习领域表现形式是由若干个学习情境构成。我们对计算机网络技术专业高素质技能人才的培养目标定位为：“建网”、“管网”、“用网”。

4.课程体系结构

典型工作任务的实施是有严格的条件限制的，需要有成熟的课程载体、规范的工作岗位或实训中心，熟练的指导教师等条件的支撑。就我们目前的教学环境来说，尚不具备这样的条件。所以我们提出“平台+学习领域课程”的构想，兼容当前的教育环境和教学条件，保证学生多元发展和可持续发展的能力，在第一学年奠定一个基础和平台，从第三学期开始采用纯粹的典型工作任务模式的构想。

5.教学计划设计

完成了上述步骤之后，编制教学计划表，课程开设顺序与周课时安排可根据实际情况自行确定。当专业的学习领域与学习情境的幅度大时，或因校企合作、工学结合需要，按常规教学周无法很好实现教学目标时，可对3年6学期制进行变革。

计算机网络技术专业核心课程实施方案

学生在校学习期间所学的教学计划开出的课程，在能力考核上实施“以认证代考试”、“以竞赛代考试”、企业实践考核与学校考核相结合等方式；在课程考核上采用“开卷+闭卷”、“笔试+口试”、“实际操作+答辩”、社会调研报告、企业实践与学校考核相结合等形式，以提高学生综合能力，考核成绩逐期载入学生学业成绩登记表，毕业时归入本人档案具体归结为：通过两种方法来考核，一是教考分离，通过国际、国内认证考试，二是形成性考核。

教学条件配置

1.师资要求

师资队伍是保证人才培养质量的首要条件，因此实施本人才培养方案对教师的数量和素质有一定的要求。

（1）具备本专业或相近专业大学本科以上学历。

（2）从事实践教学的主讲教师要具备计算机网络规划设计、建设施工、管理、应用开发和信息安全专业中级以上的IT认证资格证书或工程师资格。

（3）信息系统工程工作过程的每一个环节，专业至少有一名教师有实际工程经验，能够带领学生完成实际项目，若能请企业兼职教师承担则更好。

（4）教师“双师”素质的比例要达到80%以上。

（5）专任教师与学生比例1:25左右，校外实训基地指导学生实训实习的企业兼职教师的比例不低于80%。

2.教学设备配置

（1）校内实训室

支撑实践教学计划所需校内实训基地的基本要求包括“网络集成实训室”和“网络工程实训室”，辅以2个普通多媒体机房，可以满足每届招生1个标准班（40人）的实训基本要求。出于安全等原因，企业网络的生产环境不会轻易让学生使用，校内实训环境应尽量扩大规模和覆盖面，以保障实训需要。条件许可时，应跟随技术发展，增加安全、无线、IP语音、网络存储等实训环境，尽量贴近实际工作环境。

（2）校外实训基地

校外实训基地包括从事系统集成、信息安全、网络管理与维护等领域的企业和事业单位的网络信息中心。最需要真实网络环境开展“网络管理与维护”实训实习却很难在企业进行，“综合布线技术与施工”须借助网络工程类企业开展实训实习。由于行业的特殊性，除从事网络工程和应用开发的少部分企业能一次接纳多人外，一般企业接收的学生数目也就1到2个，且不会每年接纳，因此校外实训基地最好能够达到每个标准班级（40人）4个以上，并尽可能多。

总 结

计算机网络人才的培养是一个系统工程，专业建设和教学改革需要先进的思想指导，更需要科学合理的方法，需校企合作，走工学合作之路，同时要结合当地经济发展水平和教育水平，制定出切实可行的计算机网络人才培养方案。

参考资料：

[1]普通高等学校高职高专教育指导性专业目录课题组.普通高等学校高职高专教育指导性专业目录专业简介[M].中国高职高专教育网，2005，2.

[2]欧盟Asia-Link项目“关于课程开发的课程设计”课题组.职业教育与培训学习领域课程开发手册[M].北京：高等教育出版社，2007.

第4篇：电路设计的方案范文

关键词 雾霾路段 电动自行车 车速控制 装置 系统总体设计

中图分类号：TP23 文献标识码：A

1系统设计概述

电机控制单元ECU是电动自行车自动限速装置的控制中心，其功能是是通过GP2Y1010AU夏普粉尘传感器对大气PM2.5浓度值进行实时检测，根据PM2.5的浓度值来判断电机是否要自动减速。5V直流电机控制单元由电机的驱动电路、测速电路、参数显示电路等组成。

设计中选择了GP2Y1010AU夏普粉尘传感器进行PM2.5浓度值的测量，通过模数转换器将粉尘传感器收到的信号转换成单片机可读的数字信号。另外用光电传感器检测5V直流电机的转速，将PM2.5的浓度值与5V直流电机的转速显示在1602液晶显示屏上。一旦PM2.5浓度值达到100eg/m3以上，5V直流电机立即减速，以达到安全行驶的目的，并使驾驶人员尽可能少吸入大气中的细小颗粒物。

2系统主要器件选型及简介

2.1 GP2Y1010AUOF粉尘传感器

GP2Y1010AUOF粉尘传感器是日本夏普公司生产 的一款光学空气质量传感器。它被设计用来感应空气中的尘埃粒子，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，使得其能够探测到空气中尘埃反射光，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到。由于它可测量0.8微米以上的微小粒子，感知烟草产生的烟气和花粉，房屋粉尘等，又具有体积小，重量轻，便于安装的优点，因此广泛应用于空气清新机，换气空调，换气扇等产品，尤其是在空气净化系统中应用。

（1）关于PM2.5传感器的检出方法

GP2Y1010AU插上电源后1秒内会稳定、正常地运作，可以进行检出。对GP2Y1010AU输出电压的绝对值，并不是判定检出的有无，我们推荐的使用方法是：无尘时，从输出电压的变化量来做判定。另外，更甚者可以根据输出电平时间上的变化来对检出对象物的种别进行判别。关于一般被采用的灰尘和烟的判别方法，作如下说明。

（2）关于PM2.5传感器的灰尘和烟的判别方法

从输出电平的大小的变化及输出电平时间的变化来看，可以知道检出对象物是什么。现在，对灰尘和烟检出时输出的区别，作如下说明。一般，香烟的烟是细微粒子，密度高，会扩散式的大范围漂移。与此相比，灰尘是一个一个大颗粒，密度低，断断续续式的进入灰尘传感器的检出领域。烟是连续的表现出较高的输出电压，灰尘是间隔的表现出较高的输出电压。因此，根据传感器的输出电压值（发光素子和已同期的脉冲输出电压值）在时间上的推移向微机软件的读取，是否无尘/是否有烟/是否有灰尘，不管是哪种状态，及空气污染的程度是多少，都可以进行检出。

另外，以前的旧机种GP2U05/06根据峰值保持电路，时定数较大，由于起落的应答时间较长，对于单个的灰尘，也有难以检出的情况发生。

2.2模数转换器――ADC0832

在单片机的实时测量和智能化仪表等系统中，常需要将检测的连续变化的模拟量如温度、压力、流量、速度等转换为数字量。单片机对这些数字量进行处理后再对控制对象进行控制。本模拟设计中需要对PM2.5传感器发出的信号进行采集，并转化为数字信号传送到单片机，由单片机进行下一步控制。本模拟设计使用ADC0832芯片来实现将模拟量信号转换为数字量信号。

ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电压输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0～5V 之间。芯片转换时间仅为32eS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。

2.3光电传感器

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此在检测和控制领域内得到广泛应用。

由于采用光电传感器，可以实现非接触测量。光电式转速测量仪表比较容易作为高频脉冲频率传感器。例如，可在每转中发出几万脉冲，因此分辨率高，可测极低的转速，测量范围几乎可从零转开始。光电传感器的结构简单、可靠、测量精度高等优点，因而本设计中选用了光电传感器。

本系统中主要使用光电传感器进行速度的检测。设计过程中主要考虑从脉冲式光电转速传感器的透射式和反射式两种中进行选择，因为脉冲式光电转速传感器多用于光电计数和光电式转速测量等场合。又由于透射式光电传感器比反射式光电传感器的测量精度高及使用场合，最终选择透射式光电传感器作为本系统检测速度的传感器。

参考文献

第5篇：电路设计的方案范文

电子电路教学的开展，为计算机软件和电路设计应用的结合提供了发展前提，这也为我国电子电路技术的发展奠定了基础。

2电子电路设计教学中软件应用意义探讨

在电子电路的实际设计与开发中，电路结构的软件设计仿真测试已成为当下最具有效性的技术，加之越来越多的电子电路设计者选择运用计算机软件对电子电路设计进行研究，这就使计算机软件应用在电子电路的设计中具有十分重要的意义。计算机软件提供的软件仿真功能为电子电路的方案设计提供了有力的参考，学生能够利用软件进行对预先设计好的电路方案进行仿真，并通过对比方案设计与当真结果对具体内容进行改进，这在帮助学生完善仿真方案的同时，也进一步巩固了其对知识的掌握，提升了电路设计中发现问题和处理问题的能力。与传统形式的电路测量检验方式不同，计算机软件的应用仅需要将电路接口连接到实验箱，通过程序调试模拟实际应用环境，以更为高效率的检测出电路系统的设计错误。软件应用在为电子电路设计提供仿真环境的同时，也能够在学生的电子理论学习中起到极大的辅助作用。在电子电路教学开展过程中，课程理论和实验设计的有机结合能够进一步加深学生对电路知识的理性认知，而在电路的设计和应用检测过程中，由于校园客观环境的限制，电路的检验与应用通常无法得到充分开展，而利用计算机软件设计则能够有效实现对电路设计的检验和校正，使得学生能够在真正意义上掌握电子电路设计课程中的研究方法。

3各类软件在电子电路教学中的具体运用

3.1CAD软件在电子电路教学中的应用

CAD软件系统是当下电路设计软件中图形设计功能作为全面的应用软件，其在电子电路设计教学中的应用也十分广泛。在电路设计教学的开展中，CAD软件为课程开展提供了绘图，几何造型以及特征计算等功能，在进行电路设计过程中，教师能够通过带领学生进行元件设计，是学生进一步掌握不同电路元件的功能，并以此为基础，使学生利用不同元件的特性进行电路的功能设计。CAD软件在为电路教学设置元件设计功能的同时，也自带有元件库，电路的实际设计可以直接对元件进行调用，这也能够有效节约电路原理图设计时间。在利用该软件开展教学时，教师还要强调实际元件和虚拟元件的区别，并通过在教学过程中着重强调，以保证学生实际电路连接的准确性和安全性。

3.2EWB软件在教学中的具体应用分析

EWB计算机软件是一种用于电路设计与仿真的EDA工具软件，与CAD软件不同，EWB软件中包含更多的高品质模拟电路元件和组件模型。教师在开展电子电路设计教学时能够在元件调用的基础上，引导学生利用软件进行多种功能仿真，如对以连接的电路结构进行交流频率特性分析，静态分析和参数扫描分析等。EWB软件主要结构包括函数信号发生器和仿真电路模板等，学生能够在课程设计中通过元件调用和参数整合，完成电路设计，并通过将电路系统调用与仿真模板中，对其进行功能测试。在电路仿真教学过程中，教师应首先开展信号发生器教学，使得学生能够依据实际电路结构设计选定对应的激励信号，以此保证电子电路结构仿真结构的准确性和有效性。

3.3PSPICE仿真软件在电路设计教学中的应用

作为现阶段不同类型电路分析与设计仿真软件之一，PSPICE软件具有十分优越的实用性能。该软件主要包括电子线路仿真，图形方式输出，模拟计算电路功能和网表生成等功能，不仅能够对模拟电子线路进行仿真与模式实验，也能够与实体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在电子电路的设计教学中，教师要将课程演示重点放在利用PSPICE软件模拟连接电路上，使学生能够在掌握元件参数的基础上，更为全面的掌握电路波形和电压电流值的检测方法。PSPICE仿真软件的应用，也为电路设计教学中元件参数的优化提供了科学有效的途经，教师通过对比软件中不同模拟元件的功能，以选择灵敏度高和容差关系稳定的软件开展教学，这能够极大的优化电路设计中的元件参数，并使得电子电路设计的教学质量得到有效提升。

4结束语

第6篇：电路设计的方案范文

关键词：集成电路设计；应用型人才；课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0059-02

一、引言

在过去的20多年来，中国教育实现两大历史性跨越。第一是实现了基本普及义务教育，基本扫除青壮年文盲的目标；第二是中国高等教育开始迈入大众化阶段，高教毛入学率达到17%。据《2012年中国大学生就业报告》显示[1]，在2011年毕业的大学生中，有近57万人处于失业状态，10多万人选择“啃老”；即使工作一年的人，对工作的满意率也只有47%。2012年，全国普通高校毕业生规模达到680万人，毕业人数再创新高，大学生将面临越来越沉重的就业压力。面对这样的困境，国家相关部分提出了一系列的举措，其中对本科毕业生的培养目标逐渐向应用型人才转变[2-4]。集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。本文将在对集成电路设计专业特点分析的基础上，以北京信息科技大学集成电路设计专业课程设置为例，介绍面向应用型人才培养目标地集成电路设计本科课程现阶段存在的问题并给出相关可行的改革方案。

二、集成电路设计专业特点

进入本世纪后，我国的集成电路发展迅速，集成电路设计需求剧增。为了适应社会发展的需要，国家开始加大推广集成电路设计相关课程的本科教学工作[5]。经过十年多的发展，集成电路设计专业特色也越来越明显。

首先，集成电路设计专业对学生的专业基础知识要求高。随着工艺的不断进步，集成电路芯片的尺寸不断下降，芯片功能不断增强，功耗越来越低，速度越来越快。但随着器件尺寸的不断下降，组成芯片的最基本单元――“器件”的高阶特性对电路性能的影响越来越大。除了器件基础，电路设计人员同时还需要了解后端电路设计相关的版图、工艺、封装、测试等相关基础知识，而这些流程环环相扣，任何一个环节出现问题，很难想象芯片能正常工作[6]。因此，对于一个合格的电路设计人员，深厚的专业基础知识是必不可少的。

其次，集成电路设计专业需要学生对各种电子设计自动化工具熟悉，实践能力强。随着电子设计自动化工具的不断发展，在电路设计的每一个阶段，电路设计人员可以通过计算机完成电路设计的部分或全部的相关内容。另一方面，电子设计自动化工具的相关比较多，即使是同一家公司的同一种软件的更新速度相当快，集成电路设计工具种类繁多，而且没有统一的标准这对集成电路设计教学增加了很大的难度。

再次，集成电路设计专业的相关教学工作量大。正如前面所介绍，要完成一个电路芯片的设计，需要电路设计人员需要了解从器件基础到电路搭建、电路仿真调试、版图、工艺、封装、测试等相关知识，同时还要通过实验熟悉各种电子设计自动化工具的使用。所有相关内容对集成电路设计专业的教学内容提出了更多的要求，但从现有的情况看，相关专业的课时数目难以改变，所以在有限的课时内如何合理分配教学内容是集成电路设计专业教师重要的工作。

最后，集成电路设计专业对配套的软、硬件平台要求高，投入资金成本高。从现有的情况看，国际上有4大集成电路设计EDA公司，还有很多中、小型EDA公司。每个公司的产品各不相同，即使针对相同的电路芯片，设计自动化工具也各不相同。在硬件方面，软件的安装通常在高性能的服务器上，因此，硬件方面的成本也很高。软硬件方面的成本严重地阻碍了国内很多高等院校的集成电路设计专业发展。

三、集成电路设计专业课程设置及存在的问题

在集成电路设计专业课程设置方面，不同的学校的课程设置各不相同。但总的来说可以分为三类：基础课、专业课和选修课。在三类课程的设置方面，每个学校的定义各不相同，主要是根据本校集成电路设计专业的侧重点不同而有所区别。从国内几大相关院校的课程设置看，基础课主要包括：《固体物理》、《半导体物理》、《晶体管原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等；专业课主要包括：《模拟集成电路设计》、《数字集成电路设计》、《信号处理》、《高频电路》等；选修课主要包括：《集成电路EDA》、《集成电路芯片测试》、《集成电路版图设计》、《集成电路封装》等。

从现有的课程设置可以看到，针对国家应用型人才培养目标，现有的课程设置还存在很多问题，具体地说：

首先，课程设置偏于理论课程，实践内容缺乏，不符合应用型人才的培养目标要求。从上面的课程设置情况可以看到，各大高校在课程安排方面都侧重于理论教学，缺乏实践内容。比如：《模拟集成电路设计》课程总学时为48，实验学时为8，远远低于实际需求，难以在短短8学时内完成模拟集成电路设计相关实践活动。虽然集成电路设计专业对于专业基础知识要求宽广，但并不深厚，因此，浪费太多时间在每个设计流程相关的理论知识的阐述是不合适的，也不符合我国大学生的现状。

其次，实践活动不能与集成电路设计业界实际需要相结合，实践内容没有可行性。从目前各大高等院校的课程内容方面调研结果表明，对于本科教学情况，90%以上的实践内容都是教师根据理论教学内容设置一些简单可行的小电路，学生按照实验指导书的内容按相关步骤操作即可完成整个实验过程。实验内容简单、重复，与集成电路设计业界实际需要完全不相关，这对学生以后的就业、择业意义不大。

最后，没有突现学校的专业特色，不适于当今社会集成电路设计业界对本科毕业生的要求。但在竞争激烈的电子信息产业界，如果想要毕业生择业或者就业时有更强的竞争力，各大高校需要有自己的专业特色，但现在各个高校的现状仍然是“全面发展，没有特色”。这对于地方高校的集成电路设计专业毕业生是一个劣势。

四、面向应用型人才培养目标的课程改革

针对上面阐述的相关问题，本文给出了面向应用型人才培养目标的集成电路设计专业课程改革的几点方案，具体地说：

首先，削减理论课的课时，加大实验内容比例。理论课时远远高于实践课时是当今大学生教育的一个重要弊端，这也直接导致了大学生动手能力差、实践活动参与度低、分工合作意识薄弱。而在不增加授课学时的前提下要改变这一现象，唯一的方法就是改变授课内容，适当削减理论课的课时，加大实验内容的比例。这样既能满足国家对于本科毕业生应用型人才的培养目标，也符合创新型本科生的特点。

其次，积极推进“校企联合办学”，让学生更早接触业界发展，指导择业、就业。正如前面介绍，现在各大高等院校的教学内容理论性太强，学生在大学四年学习到的相关知识与实际应用相脱离。这也造成很大一部分本科毕业生在入职后的第一年难以进入工作状态，工作效率差，影响后面学生的就业、择业。如果能在学生在校期间，比如大学三年级或更早，推进“校企联合办学”，使学生更早了解到业界真正工作模式以及业界关注的重点，这对于学生后续进入工作非常有利，同时也能推进学校科研工作。

最后，实现优质教学资源的共享。这里的教学资源，除了包括授课笔记、教案、教学讲义外还包括高水平教师。虽然现在高等教育研究相关机构也开设了一些青年教师课程培训相关内容，但真正取得的成效还相对比较小。另外，针对集成电路设计专业来说，跟随业界发展的相关知识更新较快，配套的软硬件代价较高，如果能实现高校软硬件教学资源的共享，尤其是高水平高校扶持低水平高校，这将更有利于提高毕业生的整体水平。

五、结论

本文详细分析面对应用型人才培养目标的集成电路设计专业的特点，并在对国内相关院校集成电路设计专业调研基础上给出集成电路设计专业的基础课、专业课、选修课课程的内容以及教学方式情况，指出面向应用型人才培养目标现在课程设置方面存在的问题。同时，文章给出了在当今大学生招生人数剧增情况下，如何合理安排集成电路设计专业课程的方案从而实现应用型培养目标。

参考文献：

[1]王兴芬.面向应用型人才培养的实践教学内涵建设及其管理机制改革[J].实验技术与管理，2012，（29）：117-119.

[2]殷树娟，齐臣杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育，2012，（4）：64-66.

[3]侯燕芝，王军，等.实验教学过程规范化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索，2012，（10）：124-126.

[4]张宏勋，和荫林，等.高校实验室教学文化变革的阻力及其化解[J].实验室研究与探索，2012，（10）：162-165.

第7篇：电路设计的方案范文

关键词：实验教学 存在问题 改革措施

《PROTEL电路设计》是一门实践性很强的课程，对提高学生的实践动手能力和创新能力有重要的作用。目前各大高职院校已探索出适合自己特点的独特教学方法和管理手段，并取得了一定的成绩。但一些专业教师对实验教学重视不够，在实验内容的安排上不尽合理，《PROTEL电路设计》的实验教学仍然存在着许多问题，因此，必须对实验教学进行改革。

1 实验教学存在的主要问题

1.1 专业教师对实验教学的重视不够

一些专业教师对实验教学的重视不够，把它当作掌握书本知识的辅助教学环节，使学生实验的积极性不高，实验的兴趣降低，直接导致学生的动手能力差；不考虑实验课本身的教学规律及其对学生的实践能力的培养，更不说理论与实践的有机结合。

1.2 实验内容的安排不尽合理

《PROTEL电路设计》的实验，只是在电脑中画出电路原理图，再制作PCB图，学生只是掌握了PROTEL的基本操作和基本技能，对学习本课程的目的不明确，影响了学习效果。

1.3 没有和其它相关课程进行有效的联系

《PROTEL电路设计》的学习目的：是通过前面所学的电子技术、电路分析和电路设计等课程，设计出电路图后，然后通过PROTEL这个操作平台，画出原理图和PCB图，制作出电子产品。而很多的教师在实验教学的时候，都没有和所学过的课程进行有效的联系，使学生缺乏创造性，没有给他们提供足够的发展空间。

1.4 采用传统陈旧的实验教学方法

教师给出实验题目，讲解后，学生按部就班地操作，使学生的思维能力受到了限制，创新精神和实践能力得不到培养。

2 实验教学的改革措施

由于实验教学存在着如此多的不足，笔者经过不断的探索、改进和创新，总结出一套实验方法，让学生积极地参与到实验中来，主动地完成实验任务，收到了良好的效果。

2.1 确立以培养能力为主的思想，改革考核制度。

高职高专培养学生的目标是面向生产、建设、管理和服务第一线的高级技能型应用人才。因此，必须正确认识传授知识和培养能力的关系，确立以理论够用为准则，将培养学生的实践能力和创新精神放在更重要的位置上，充分地认识到培养学生能力的实验教学比理论教学具有更重要的地位。甚而根据内容的需要，先进行实践操作，确立了感性认识以后，再学习理论知识，有利于提高学生的实践能力和创新能力；而且还可激发学生对理论知识的求知欲，激发学生学习的兴趣，从而提高学生学习的积极性。在此基础上，改革考核制度，采用上机考试，督促师生更加重视实践教学环节，进一步提高实践教学质量。

2.2 采用分层次实践教学。

分层次实践教学包含两个方面的内容：一方面，学生的分层次，另一方面，实验内容的分层次。针对不同层次的学生，分别进行基础性实验、综合性实验和设计性实验这种“分层次实践教学”的改革方案，学生只有完成基础性实验以后，才能进行综合性实验和设计性实验。

基础性实验是让学生加深对理论课程内容的理解，PROTEL主要培养学生掌握基本操作和基本技能，能够熟练地绘制电路原理图和PCB图，其内容应尽量覆盖理论课教学的重点。由于PROTEL是英文软件，所以要引导学生敢于探索、大胆实践，由被动的要我做实验转变为主动的我要做实验，才能够更好地掌握基本知识，将理论知识变为操作技能。根据市场人才的需求，我们应该增加综合性实验和设计性实验的实践环节。综合性实验包括同一课程中各知识点的综合应用、相关课程内容的综合应用，让学生把知识综合应用于实践，逐步了解工程应用的概念。比如：要求学生画出电动机的正反转控制电路图，并绘制出装配图。由于电动机正反转控制电路原理图中，绝大多数的元件符号和PCB封装在PROTEL的元件库中，这就要求学生自己绘制原理图元件和PCB封装，封装的尺寸大小还必须精确，否则会出现安装问题，设计要规范、合理。设计性实验主要由学生自己完成选题、设计电路、组装调试、测试结果的全过程，其目的是使学生掌握工程设计的步骤，提高工程设计能力，更为自主地获取实践技能，使其实践能力、分析解决问题的能力和创新能力得到提高。完成选题后，设计任务，可以通过PROTEL仿真技术(还有EWB电子工作平台、EDA电路仿真实验组件等)来完成，通过调整参数，使设计的电路性能达到最佳。经过指导教师审核通过后，利用现代化仪器仪表，将设计的电路系统地安装和调试出来，整个实验操作过程由学生独立完成。

2.3 密切和其它专业课程的配合，实验内容互相渗透、互相补充。结合专业课程的需要，安排结合专业课程的实验内容。

在电路设计任务中，必须将电路分析、电子技术、电路设计的知识有机地结合起来，按照电路设计的方法和步骤，设计出电路，才能满足电路的基本要求，实现电路的功能。只有反复调整元件的参数，反复修改电路，才能使电路性能达到最佳，完成设计任务，学生的创造性才能得到充分发挥。

2.4 采用开放式教学。

开放式教学，包括实验内容、要求和实验室都应具有开放性，将封闭式的实验改为全方位开放性实验。开放实验是由学生自己根据实验任务书的要求，独立设计实验电路，拟定实验方案，完成实验过程。辅导教师对学生的辅导由以前的灌输式“教”改为启发式“导”，只负责对实验方案进行审查。在审查学生设计方案时，要求学生陈述自己的设计思路，学生在讲述过程中就会进行再次思维。如果设计正确，可接着问是否还有其它设计方案；如果设计不对，这时再因势利导地告诉他出错的原因，学生就能将容易犯错误的知识点消化掉。让学生在“开放的空间”里开动脑筋，发挥想象力，形成自由学习的氛围，让学生充分施展个人才能。学生可以根据自己的学习计划，灵活安排时间来完成课程设计、课程实验的内容。

3 实验教学改革的主要效果

原来，学生只能在电脑中绘制原理图和PCB图，通过实验教学改革以后，学生学习电路设计的兴趣空前高涨，形成了设计制作电路的热潮：有学生设计制作了八路抢答器，正投入到学校使用，反映效果良好；制作安装了双音变音门铃，也有学生制作了四声道功放，还的学生制作了61单片机系统……在教师的带领下，学院电子协会的成员正在设计安装调试16路遥控系统，已初见成效。

总之，通过改革实验教学，学生掌握了电子产品设计、电子产品制作和电子产品调试维护三大职业能力的全过程，提高了实践动手能力。

参考文献：

第8篇：电路设计的方案范文

计算机系统所要求解决的问题日趋复杂，与此同时，计算机系统本身的结构也越来越复杂。而复杂性的提高就意味着可靠性的降低，实践经验表明，要想使如此复杂的实时系统实现零出错率几乎是不可能的，因此人们寄希望于系统的容错性能：即系统在出现错误的情况下的适应能力。对于如何同时实现系统的复杂性和可靠性，大自然给了我们近乎完美的蓝本。人体是迄今为止我们所知道的最复杂的生物系统，通过千万年基因进化，使得人体可以在某些细胞发生病变的情况下，不断地进行自我诊断，并最终自愈。因此借用这一机理，科学家们研究出可进化硬件（EHW,EvolvableHardWare），理想的可进化硬件不但同样具有自我诊断能力，能够通过自我重构消除错误，而且可以在设计要求或系统工作环境发生变化的情况下，通过自我重构来使电路适应这种变化而继续正常工作。严格地说，EHW具有两个方面的目的，一方面是把进化算法应用于电子电路的设计中；另一方面是硬件具有通过动态地、自主地重构自己实现在线适应变化的能力。前者强调的是进化算法在电子设计中可替代传统基于规范的设计方法；后者强调的是硬件的可适应机理。当然二者的区别也是很模糊的。本文主要讨论的是EHW在第一个方面的问题。

对EHW的研究主要采用了进化理论中的进化计算（EvolutionaryComputing）算法,特别是遗传算法（GA）为设计算法，在数字电路中以现场可编程门阵列（FPGA）为媒介，在模拟电路设计中以现场可编程模拟阵列（FPAA）为媒介来进行的。此外还有建立在晶体管级的现场可编程晶体管阵列（FPTA），它为同时设计数字电路和和模拟电路提供了一个可靠的平台。下面主要介绍一下遗传算法和现场可编程门阵列的相关知识，并以数字电路为例介绍可进化硬件设计方法。

1．1遗传算法

遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程的一种自适应全局优化算法，它借鉴了物种进化的思想，将欲求解问题编码，把可行解表示成字符串形式，称为染色体或个体。先通过初始化随机产生一群个体，称为种群，它们都是假设解。然后把这些假设解置于问题的“环境”中，根据适应值或某种竞争机制选择个体（适应值就是解的满意程度），使用各种遗传操作算子（包括选择，变异，交叉等等）产生下一代（下一代可以完全替代原种群，即非重叠种群；也可以部分替代原种群中一些较差的个体，即重叠种群），如此进化下去，直到满足期望的终止条件，得到问题的最优解为止。

1．2现场可编程逻辑阵列(FPGA)

现场可编程逻辑阵列是一种基于查找表(LUT,LookupTable)结构的可在线编程的逻辑电路。它由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态，工作时需要对片内的RAM进行编程。当用户通过原理图或硬件描述语言（HDL）描述了一个逻辑电路以后，FPGA开发软件会把设计方案通过编译形成数据流，并将数据流下载至RAM中。这些RAM中的数据流决定电路的逻辑关系。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用，灌入不同的数据流就会获得不同的硬件系统，这就是可编程特性。这一特性是实现EHW的重要特性。目前在可进化电子电路的设计中，用得最多得是Xilinx公司的Virtex系列FPGA芯片。

2进化电子电路设计架构

本节以设计高容错性的数字电路设计为例来阐述EHW的设计架构及主要设计步骤。对于通过进化理论的遗传算法来产生容错性，所设计的电路系统可以看作一个具有持续性地、实时地适应变化的硬件系统。对于电子电路来说，所谓的变化的来源很多，如硬件故障导致的错误，设计要求和规则的改变，环境的改变（各种干扰的出现）等。

从进化论的角度来看，当这些变化发生时，个体的适应度会作相应的改变。当进化进行时，个体会适应这些变化重新获得高的适应度。基于进化论的电子电路设计就是利用这种原理,通过对设计结果进行多次地进化来提高其适应变化的能力。

电子电路进化设计架构如图1所示。图中给出了电子电路的设计的两种进化，分别是内部进化和外部进化。其中内部进化是指硬件内部结构的进化，而外部进化是指软件模拟的电路的进化。这两种进化是相互独立的，当然通过外部进化得到的最终设计结果还是要由硬件结构的变化来实际体现。从图中可以看出，进化过程是一个循环往复的过程，其中是根据进化算法（遗传算法）的计算结果来进行的。整个进化设计包括以下步骤：

（1）根据设计的目的，产生初步的方案，并把初步方案用一组染色体（一组“0”和“1”表示的数据串）来表示，其中每个个体表示的是设计的一部分。染色体转化成控制数据流下载到FPGA上，用来定义FPGA的开关状态，从而确定可重构硬件内部各单元的联结，形成了初步的硬件系统。用来设计进化硬件的FPGA器件可以接受任意组合的数据流下载，而不会导致器件的损害。

（2）将设计结果与目标要求进行比较，并用某种误差表示作为描述系统适应度的衡量准则。这需要一定的检测手段和评估软件的支持。对不同的个体，根据适应度进行排序，下一代的个体将由最优的个体来产生。

（3）根据适应度再对新的个体组进行统计，并根据统计结果挑选一些个体。一

部分被选个体保持原样，另一部分个体根据遗传算法进行修改，如进行交叉和变异，而这种交叉和变异的目的是为了产生更具适应性的下一代。把新一代染色体转化成控制数据流下载到FPGA中对硬件进行进化。

（4）重复上述步骤，产生新的数代个体，直到新的个体表示的设计方案表现出接近要求的适应能力为止。

一般来说通过遗传算法最后会得到一个或数个设计结果，最后设计方案具有对设计要求和系统工作环境的最佳适应性。这一过程又叫内部进化或硬件进化。

图中的右边展示了另一种设计可进化电路的方法，即用模拟软件来代替可重构器件，染色体每一位确定的是软件模拟电路的连接方式，而不是可重构器件各单元的连接方式。这一方法叫外部进化或软件进化。这种方法中进化过程完全模拟进行，只有最后的结果才在器件上实施。

进化电子电路设计中，最关键的是遗传算法的应用。在遗传算法的应用过程中，变异因子的确定是需要慎重考虑的，它的大小既关系到个体变异的程度，也关系到个体对环境变化做出反应的能力，而这两个因素相互抵触。变异因子越大，个体更容易适应环境变化，对系统出现的错误做出快速反应，但个体更容易发生突变。而变异因子较小时，系统的反应力变差，但系统一旦获得高适应度的设计方案时可以保持稳定。

对于可进化数字电路的设计，可以在两个层面上进行。一个是在基本的“与”、“或”、“非”门的基础上进行进化设计，一个是在功能块如触发器、加法器和多路选择器的基础上进行。前一种方法更为灵活，而后一种更适于工业应用。有人提出了一种基于进化细胞机（CellularAutomaton）的神经网络模块设计架构。采用这一结构设计时，只需要定义整个模块的适应度，而对于每一模块如何实现它复杂的功能可以不予理睬，对于超大规模线路的设计可以采用这一方法来将电路进行整体优化设计。

3可进化电路设计环境

上面描述的软硬件进化电子电路设计可在图2所示的设计系统环境下进行。这一设计系统环境对于测试可重构硬件的构架及展示在FPGA可重构硬件上的进化设计很有用处。该设计系统环境包括遗传算法软件包、FPGA开发系统板、数据采集软硬件、适应度评估软件、用户接口程序及电路模拟仿真软件。

遗传算法由计算机上运行的一个程序包实现。由它来实现进化计算并产生染色体组。表示硬件描述的染色体通过通信电缆由计算机下载到有FPGA器件的实验板上。然后通过接口将布线结果传回计算机。适应度评估建立在仪器数据采集硬件及软件上，一个接口码将GA与硬件连接起来，可能的设计方案在此得到评估。同时还有一个图形用户接口以便于设计结果的可视化和将问题形式化。通过执行遗传算法在每一代染色体组都会产生新的染色体群组，并被转化为数据流传入实验板上。至于通过软件进化的电子电路设计，可采用Spice软件作为线路模拟仿真软件，把染色体变成模拟电路并通过仿真软件来仿真电路的运行情况，通过相应软件来评估设计结果。

4结论与展望

进化过程广义上可以看作是一个复杂的动态系统的状态变化。在这个意义上，可以将“可进化”这一特性运用到无数的人工系统中，只要这些系统的性能会受到环境的影响。不仅是遗传算法，神经网络、人工智能工程以及胚胎学都可以应用到可进化系统中。虽然目前设计出的可进化硬件还存在着许多需要解决的问题，如系统的鲁棒性等。但在未来的发展中，电子电路可进化的设计方法将不可避免的取代传统的自顶向下设计方法，系统的复杂性将不再成为系统设计的障碍。另一方面，硬件本身的自我重构能力对于那些在复杂多变的环境，特别是人不能直接参与的环境工作的系统来说将带来极大的影响。因此可进化硬件的研究将会进一步深入并会得到广泛的应用而造福人类。

第9篇：电路设计的方案范文

关键词：LED灯矩阵 直流固态继电器 继电器驱动电路

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0168-01

1 方案设计

LED灯矩阵驱动电路包括行列继电器驱动控制模块、LED灯矩阵模块组成。其中行列继电器驱动控制模块采用高速CMOS集成门电路74HC04、直流固态继电器实现；LED灯矩阵模块由11行11列共121个LED灯泡组成，通过控制行列信号实现LED灯的亮灭，从而达到显示文字、图片的效果。

2 系统设计

2.1 行列继电器驱动控制

由于LED灯泡的额定电压是交流220V，电路中的行、列信号是数字量，高电平‘1’是直流5V电压，低电平‘0’是0V电压。由于电压不匹配，需要驱动电路来实现以弱电控制强电。电路设计过程中采用直流固态继电器作为控制核心，它的输入信号是直流5V，输出开关量可以承受直流250V的电压，满足矩阵电路中电压的要求。

电路设计要求是行信号为高电平‘1’时，行继电器线圈得电；列信号为低电平‘0’时，列继电器线圈得电，行、列信号控制直流固态继电器线圈的得、失电，从而控制继电器触点的闭合与断开。根据要求电路设计出两套方案：方案一是三极管驱动；方案二是数字集成门驱动。图1为两种方案对比图。

方案一：三极管驱动。通过改变三极管的基极电位，使之出现饱和、截止状态，达到开关特性。当行信号为高电平‘1’时，三极管处于饱和状态，行继电器线圈得电；当行信号为低电平‘0’时，三极管处于截止状态，行继电器线圈失电。当列信号为低电平‘0’时，三极管处于饱和状态，列继电器线圈得电；当列信号为高电平‘1’时，三极管处于截止状态，列继电器线圈失电。

方案二：数字集成门驱动。当行信号为高电平‘1’时，通过74HC04反向后电压为低电平‘0’，行继电器线圈得电；当行信号为低电平‘0’时，通过74HC04反向后电压为高电平‘1’，行继电器线圈失电。当列信号为低电平‘0’时，通过74HC04反向后电压为高电平‘1’，列继电器线圈得电；当列信号为高电平‘1’时，通过74HC04反向后电压为低电平‘0’，列继电器线圈失电。

方案一在焊接调试过程中，三极管饱和、截止状态变化受基极电位影响很大。电路中Vcc的电压是5V，但行、列信号的高电平‘1’达不到5V，三极管始终处于放大状态，无法实现开关特性，无法满足设计要求。方案二中的非门选用74HC04，高电平‘1’的电压满足设计要求，继电器线圈并联二极管，可提高继电器开关动态的可靠性。同时具有开关频率块，设计成本低，最终确定选用方案二。

2.2 LED灯矩阵

传统的白炽灯泡是电流通过灯丝产生热量，灯丝在处于白炽状态时发出光来。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。灯泡寿命与灯丝的温度有关，温度越高，灯丝就越容易升华。LED灯完全克服了传统白炽灯的缺点，可以看成发光二极管，直接把电转化为光。具有发光效率高、护眼、省电、响应时间短、环保等优点，未来发展趋势将取代传统白炽灯。灯泡矩阵模块由11行11列共121个LED灯组成，若灯泡采用白炽灯，每只灯泡的额定功率为20W，电路采用动态扫描显示，电源需要11×20=220W；若灯泡采用LED灯，每只灯泡的额定功率为3W（亮度与白炽灯20W相同），电源需要11×3=33W，由此可见亮度相同的情况下LED灯泡省电。结合以上几点，电路设计采用LED灯作为光源。

3 系统测试

（1）测试仪器：直流稳压电源、数字万用表。（2）测试方法：直流稳压电源提供5V为电路供电，接通交流220V电源，第一行信号接高电平‘1’，第一列信号接低电平‘0’，这时矩阵中第一行、第一列对应的LED灯会亮。第一行信号不变，第二列信号接低电平‘0’，这时矩阵中第一行、第二列对应的LED灯会亮，以此类推。（3）出现问题及解决方法：如果电源通电后灯泡不亮时，数字万用表测量桥式整流后电压是否正常；如果测试过程中遇到某一个灯泡不亮时，检测这个灯泡座下的二极管接线是否有松动；如果测试过程中遇到某一行或某一列灯泡不亮时，检测行列对应的直流固态继电器线圈是否得电、触点是否闭合。

参考文献