電子設計工程論文大全11篇

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1．1電子信息工程專業的培養方向初探

電子信息工程專業旨在培養具備扎實的電子技術和信息系統的理論基礎知識，知識面寬，實踐能力強，能從事電子及信息系統的研究、設計、制造和應用工作，富有創新精神的寬口徑高級工程技術人才。知識面寬容易使學生產生困惑，往往形成“什么都學又都學不精”的印象。讓學生的學習具有方向感，明白學習的眾多課程之間有什么關系，學完之后能夠具備什么能力，通過樹立培養方向去除學生的這些疑問。從電子信息工程的專業名稱及培養目標來看，該專業主要由“電子”和“信息”兩方面構成;當然二者是不能簡單分開的，但在學生培養過程中可有所側重，即形成偏重于應用電子類和信息處理類的兩大方向。應用電子方向強調學生在硬件方面的能力，通過電路、電子技術、微機原理、單片機、DSP、嵌入式系統、EDA等課程的學習和實踐，以電子系統的設計開發為發展方向。信息處理方向則強調算法開發與軟件編程能力，以信息處理與信息系統開發為主攻方向，重點課程包括信號與系統、數字信號處理、語言信號處理、數字圖像處理、模式識別、計算方法、高級語言編程、數據庫等。上述大部分課程都是電子信息工程兩個方向的公共課，兩個方向是不能截然分開的。

1．2課程設計的方向把握

對于電子信息工程兩個不同方向的學生，專業方向課程設計的組織實施是分開進行的，即分成應用電子技術方向課程設計和信息處理方向課程設計，這兩類設計課程都安排在學生修完各方向的主干課程之后。課程設計題目的擬定要體現方向性，如應用電子類的題目可設定為小型電子系統的開發設計，如“室溫控制系統”、“智能小車”等的設計開發，信息處理類的題目如“語音識別”、“人臉識別”、“車牌檢測”等。學生根據個人興趣和知識結構確定不同的發展方向，選擇相應的專業方向課程設計題目。完成各方向的設計題目需要的實驗條件是不同的，相應的成果形式、成績評定方式也不盡相同。

2專業方向課程設計實施實例

電子信息工程信息處理方向注重算法開發與編程實踐，主要研究利用信號處理、圖像處理與模式識別等信息分析處理手段及編程工具進行相關信息系統的開發設計，專業方向課程設計中常采用圖像處理類的設計題目。數字圖像處理是電子信息工程的專業課，同時也是一門綜合性學科，其內容多、跨度大、覆蓋面廣，主要學習應用計算機對數字圖像進行分析和處理的基本理論、方法。要求學生在掌握有關圖像處理和圖像分析的基本概念、基礎理論、典型方法的基礎上，掌握一定的編程實踐技能［5－6］。充實設計內容并改進組織形式，通過課程設計促進學生對知識的掌握和應用能力的提高。

2．1圖像處理類課程設計的擬定思想

圖像處理類課程設計要突出兩方面的內容，一是對圖像處理基礎理論的鞏固提高和解決實際問題的能力訓練，二是至少熟練掌握一門編程語言、選擇適當開發平臺實現具體的圖像處理算法［7］。為此在題目選擇、設計方案制定等方面應考慮以下幾個問題。

(1)設計題目的選擇。課程設計不同于教學過程中的實驗，與之相比要更加突出設計性和綜合性;而從工作量和難度上講低于畢業設計。題目不能太大太難，必須是學生經過認真思考、查閱資料和分組討論，利用所學知識能給出解決方案或提出思路。設計內容要突出實用性，可以是實際問題的簡化。解決問題需要綜合應用圖像處理多方面的知識點，但要避免圖像處理算法的簡單疊加，講究合理應用。

(2)開發平臺的選擇。針對具體的應用實例可以采用不同的開發平臺，如利用普通計算機下的Windows或UNIX平臺、利用DSP、FPGA或其他嵌入式開發平臺。

(3)編程語言的選擇。圖像處理中主要的編程語言是VC和Matlab，二者優缺點都非常突出。VC功能強大但要做到熟練使用難度較高，Matlab中有圖像處理工具箱、包含了大量可直接調用的圖像處理函數，應用簡單但程序運行速度偏慢。不同的設計題目可能適于在不同的開發平臺下選擇不同的編程語言來解決［8］。題目設計時不僅要考慮題目自身的難度，還要兼顧各開發平臺及應用不同編程語言的難度差異，比如在Windows下應用Matlab可以選擇難度稍大的題目，而使用DSP或VC的設計題目相應要簡單一些。

2．2課程設計范例—基于DSP的車牌檢測

按照課程設計大綱的要求，考慮到具體設計中的多方面因素，實際教學中設計了多個題目，學生可以根據自身知識水平及興趣愛好進行選擇?，F舉一個具體實例，借以說明圖像處理課程設計的組織管理過程。車牌定位是進行車牌自動識別的前序步驟，定位結果對車牌的識別會產生決定性的影響。設計的主要內容是綜合運用所學的圖像處理及相關課程的知識，建立基于DSP圖像處理綜合實驗平臺的車牌檢測定位系統。

(1)設計要求與指導

布置題目，給學生下達課程設計任務書，同時提供課程設計指導書，讓學生明確設計題目要解決什么問題、具體完成哪些內容，以及大致的解決思路。該設計題目要求在DSP平臺下完成，完成該題目的關鍵在于兩點，即車牌檢測方案的制定和DSP平臺下的編程［9］。制定車牌檢測方案首先要對含有車牌的圖像進行分析，找出車牌區域有別于其他區域的特點，然后根據這些特點及所學圖像處理知識設計檢測方法。為了便于進行車牌檢測，通常還需要對圖像進行預處理以提高圖像質量。要在DSP平臺下完成該設計，必須熟悉DSP的開發環境，同時具備較強的編程實踐和算法開發能力。與學生進行初步的溝通，使其明確要完成該設計題目，可以從如下幾個方面入手。①分析車牌區域的特點及與圖像中其他區域的主要差別。②設計車牌定位的實現方案，主要包括圖像的預處理(如平滑、銳化、消除光照不均勻等)、車牌邊緣提取、干擾區域抑制、牌照搜索與截取等。③利用DSP實驗系統編程實現設計方案，處理結果要求實現車牌區域的自動截取。

(2)組織協調與方案制定

承擔設計的課題小組選出組長負責課題分工及組員間工作的協調。課題組長選擇平時成績較好、組織協調能力強的同學擔任。組員分工以能圓滿完成課題任務為原則，兼顧個人特長和興趣愛好。如動手能力和編程能力強的同學可主要負責DSP平臺下圖像編程工作，理論知識掌握得比較好的同學可主要負責算法分析與流程設計。當然，分工時也可以考慮有針對性地進行“補短”，通過課程設計促進各方面知識和能力的全面提高。針對車牌檢測這一問題，課題小組制定了處理流程。即首先對采集到的車牌圖像進行預處理，以降低噪聲干擾;然后根據車牌區域的灰度特點選擇適當閾值將圖像二值化;提取圖像邊緣，并可利用數學形態學的開閉運算或自定義模板中值濾波進一步去除干擾;牌照區域搜索利用投影法，即通過檢測圖像向水平和豎直兩個方向的投影數據確定車牌區域;最后根據投影檢測的結果截取車牌子圖像［10］。

(3)算法設計與編程實踐

根據處理流程，分工實現各步處理算法開發與代碼編程。經過程序調試及對多幅車牌圖像的測試改進算法，以逐步提高車牌檢測的可靠性和算法執行效率。采集到包含車牌的圖像，經過預處理、二值化、邊緣檢測、投影法定位，最終得到車牌子圖像，為后續針對車牌的識別分析等工作做好準備。

(4)設計總結

學生根據自己所做的工作對課程設計進行總結，提交課程設計報告。設計報告重點反映個人所做的工作，交待清楚課題背景和設計內容、方案選擇與理論分析、方案實現方式、結果分析以及設計總結等內容。

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2．檔案利用方式不同。傳統檔案利用需要設計人員親自到檔案館借閱，且受限于實體檔案的數量、檔案的借閱情況、檔案館的開館時間等，利用率較低。數字檔案充分利用網絡數據傳輸的便捷性和實時性，隨時為用戶提供瀏覽或下載檔案服務。數字檔案的使用率遠遠高于紙質檔案，使檔案充分發揮出其自身的價值。但是，數字檔案的頻繁訪問也對檔案系統的健壯性、數據結構的合理性、檔案編研的科學性，提出了更高的要求。

二、在電力工程設計中加強數字檔案管理的對策

1．加強檔案管理業務平臺建設。檔案管理服務于電力工程設計工作，所以，數字檔案管理平臺不是孤立的，而是與協同設計平臺集成于同一工作平臺。電力設計院的設計人員與檔案管理人員，都使用該平臺進行設計和檔案管理等工作，并通過該平臺實時在線溝通。在協同設計平臺上設計完成的電力工程，其電子檔案基于網絡審核合格后，由檔案管理人員負責接收、整理和網上歸檔。應用檔案管理業務平臺實現在線檔案收集，保證了電子文檔的真實性、及時性和有效性，并能定期對電子文檔進行版本更新，極大地提高了工作效率。

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2畢業設計指導工作

畢業設計指導工作是決定整個畢業設計質量好壞的關鍵。基于專業導師制畢業設計指導工作的實施，有利于密切師生關系、促進教風和學風建設，有助于解決指導環節存在問題。專業導師負責制，即從大三開始，每位學生都選擇一名專業指導教師，由專業導師指導專業課程學習、專業技能訓練，由專業導師布置和指導其畢業設計。實施專業導師負責制，專業導師來自于科研教學骨干教師與企業工程師，學生和導師雙向選擇，建立專業導師制度；其次，三年級學生即可進入畢業設計環節，在導師指導下，確定專業方向，學習專業知識。

3畢業設計質量管理

3.1建立畢業設計規范制度

建立畢業設計管理辦法與實施細則、畢業設計大綱、指導教師職責、評閱教師職責、成績考核標準、答辯工作規范、工作流程、論文格式規范等系列文件制度，從過程管理上形成選題、指導、中期檢查、評閱、答辯等環節的規范和標準。

3.2選題規范化管理

制定科學、合理、規范化的選題申報制度，畢業設計選題實行一人一題、題目不重復。嚴把指導教師質量關，選派有教學和科研經驗、具有講師職稱或博士學位的教師擔任指導教師。

3.3畢業設計過程監控

畢業設計質量監控機構有學校、院（系）及專業建設組（或教研室）三級，采取院（系）自查和學校檢查相結合的方式進行，明確各級監控崗位職責。監控環節分為初期檢查階段，包括指導教師資格、選題、開題；中期檢查階段，包括教師指導、設計進度、學生工作情況等；末期檢查階段，包括設計質量、答辯資格審查和答辯情況，整個監控環節形成了畢業設計質量監控閉環。

3.4畢業設計量化考核

畢業設計工作的量化考核應以畢業設計規范制度為依據，對質量監控過程進行量化。畢業設計（論文）工作評估指標體系，分為一級指標（質量監控、題目選擇、論文或設計質量），二級指標（組織領導、質量監控、選題、成績評定、總體水平）及主觀觀測點，最終達到對畢業設計工作的量化考核。

3.5畢業設計網絡化管理

畢業設計網絡化管理系統實現了教師網上出題、開題下任務、中期檢查、論文審閱的全過程指導，提供師生互動平臺，為教學管理人員的組織立題、中期檢查、答辯分組、論文評審、歸檔全過程監督管理提供了工具，從而在很大程度上提高了畢業設計管理水平和畢業設計的質量。

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2.對電氣自動化進行的積極改進立足科技，電氣自動化要充分運用新技術，注重實用性，開發新產品，運用新材料。在具體實踐過程中，要側重自主研發和創新，將節能作為重中之重，提出節能降耗，在運行中使用新工藝和新工具，重視思想的創新，尤其是注重網絡信息技術的應用，不斷更新，促進與自動化技術的有機整合。從信息方面進行考慮，電氣自動化的信息化主要突出信息技術的重要作用。對于設備的研發和制造要廣泛采用計算機信息技術，加快智能化的發展速度，在電氣工程中，加重網絡通信技術的使用。

二、電氣工程自動化系統中節能技術的體現

選擇合理的變壓器變壓器的損耗會造成電能的浪費，但是，其使用范圍有很廣，因此，要注重對變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗，其次，要注重節能性，減少有功功率的耗損。降低傳輸進行中電能的損失電能在傳輸的進行中，能量損耗無法避免。但是，根本的方式是減小電阻。首先，要重視導線的布局，防止出現彎路，縮短導向的長度；其次，導線材料要進行電阻率較小；再次，在統一的條件下，選擇橫截面積較大的導線；最后，靠近負載中心，減少實際供電的距離。選擇有源濾波器在實際操作過程中，要借助對諧波的去除，降低誤操作的頻率，其根本途徑就是使用濾波器。

三、節能設計在電氣自動化中的具體應用

1.不斷提升電氣系統的運行效率在進行電氣設備選擇的時候，要注重其節能的特性，目的是為后期的節能功能奠定基礎。同時，還可以對無功功率進行補償，對運行負荷進行有效均衡，減少電能輸送過程中的損失，這些做法的目的都是為了提升節能的效果，也可以在設計中，對負荷值進行合理調整，運用科學的設計參數。這樣做的目的是確保系統安裝和運行進行中，電源的高效、綜合地運用，增強設備運行效率，降低能耗。

2.對配電系統的設計進行不斷優化電力系統的功能就是為系統安裝提供必須的動力。因此，在具體的配電設計中，最基本的就是充分考慮適用性，保障對電氣設備的有效控制，與此同時，要達到用電設備對供電設備的綜合要求，對各種不良因素進行有效控制。在配電工程中，在達到設備有效運行的基本要求外，還要保障整個電力系統的全面、可靠、穩定的運行，促進系統的靈活性，保障操作的便捷性。另外，要全面考慮系統運行的安全性。要重視導線的絕緣性能，在進行布線的過程中，要保障合理的絕緣距離，以提升導線的穩定性，提升配電和用電的安全性。另外，要做好接地，安排和設置防雷設施。

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基于此種形勢，文獻信息資源共建共享的理念開始樹立，而且在資源建設的實踐中得到落實，圖書館界積極開展了資源整體布局的研究，也采取了諸如文獻聯合采購，統一編目，出版聯合目錄和實行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統條件下，信息必須依賴于一定的物質載體而存在，文獻信息內容與文獻載體不可分割，資源建設過程中信息的共享問題實際轉化為物質載體的共享問題，信息的可共享性得不到充分體現：一個單元的文獻不能同時滿足兩個以上用戶的信息需求，另外還存在文獻信息傳輸等諸多障礙。因此，文獻信息資源建設還多是立足個館，各圖書館只能圍繞自身的用戶群進行資源建設，共建共享在傳統條件下得不到最有效的實施。在這種情況下，信息資源建設理論不能突破傳統文獻資源建設理論的桎梏，無法發生質的變化，只能繼續強調個館滿足自身用戶信息需求的能力。

資源的數字化建設使文獻信息擺脫了載體的約束，信息能夠實現跨時空的存取，真正做到一方建設、多方利用，信息的可共享性得以充分體現。數字技術和網絡環境不但提供了資源共享的全新發展環境，而且提出了重構資源建設理論的迫切要求。重新審視資源建設理論，我們不難發現，信息資源數字化并不等同于資源的共建共享，如不努力創新資源建設的理論研究，數字化建設實際上是“大而全”、“小而全”建設模式的再現。那么，基于共建共享的資源建設理論與傳統的文獻信息建設理論是何種關系？是繼承還是顛覆？本文將研究共建共享對傳統文獻信息資源建設理論的影響。

2　共建共享理論與傳統文獻信息資源建設理論的總體比較

文獻信息資源建設是指一定范圍內的文獻信息機構對文獻信息資源進行有計劃的積累和合理布局，以滿足、保障社會發展和國家建設需要的全部活動。文獻信息資源建設包括微觀和宏觀兩個方面，宏觀文獻信息資源建設是指根據一個地區、一個國家乃至國際間的需要而進行全局的文獻信息資源布局和協調發展工作；而微觀文獻信息資源建設是指各個文獻信息機構對文獻信息的收集、組織、管理、貯存等工作。

共建共享是指在信息資源建設和服務過程中，文獻信息機構建立廣泛的合作、協作、協調關系，宏觀布局和科學規劃文獻信息資源，利用各種技術、方法和途徑，共同揭示、建設、開發和利用信息資源，追求對文獻信息資源的完備保障，以最大限度地滿足用戶信息需求的全部活動。

共建共享理論同傳統文獻信息資源建設理論一樣，也分為宏觀建設和微觀建設兩個層面。不同的是，傳統的文獻信息資源微觀建設即館藏建設可以獨立于宏觀建設而存在，而資源共建中的微觀建設如脫離宏觀建設就失去了共建的意義；傳統的文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上進行宏觀建設，而資源共建是在宏觀建設的指導下開展微觀建設?？梢哉J為，傳統文獻信息資源建設是微觀建設決定宏觀建設，而資源共建是宏觀建設決定微觀建設。因此，傳統文獻信息資源建設與資源共享在建設范圍和服務范圍兩個方面存在不同的效果。（如圖1、圖2、圖3、圖4所示）

圖1和圖2分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建所產生的不同建設效果。在圖1中，由于傳統文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此各個圖書館所建設的資源不可避免地存在重復現象，甚至有部分資源重復現象十分嚴重（如圖中交疊部分所示），重復建設就意味著資源覆蓋范圍的縮小，因而不利于提高文獻信息資源保障率；在圖2中，由于資源共建是在宏觀布局和科學規劃的基礎上進行的，避免了資源的重復建設，能最大限度地提高文獻信息資源保障率。

附圖

圖1　傳統建設的多館文獻信息資源覆蓋范圍

附圖

圖2　共建共享的多館文獻信息資源覆蓋范圍

圖3和圖4分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建共享的不同服務范圍。在圖3中，由于各圖書館是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此個體資源的服務范圍之間存在交叉重復，使整體資源的服務范圍小于個體資源服務范圍之和，只有圖中交疊部分所示的用戶才能在一定程度上共享資源；在圖4中，由于各圖書館在合作協調的基礎上共同發展用戶群，因此服務范圍得到最大擴展，并且可共享資源的用戶范圍就等同于全體用戶。

附圖

圖3　傳統建設的多館文獻信息資源服務范圍

附圖

圖4　共建共享的多館文獻信息資源服務范圍

由此可見，資源建設過程中是否將系統布局和科學規劃放在首位，是資源共建與傳統文獻信息資源建設的根本區別。傳統文獻信息資源建設立足個館，強調依賴個館的資源建設來滿足特定用戶信息需求，從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設理念。資源共建以系統布局和科學規劃為出發點，強調以整體的資源建設來實現對信息資源的完備保障，以滿足社會對信息資源的需求（包括潛在需求），資源建設的廣度（覆蓋范圍）由整個共建系統來保障，而資源建設的專深度則由各圖書館來保障。

3　信息資源共建共享對文獻信息資源建設理論的具體影響

共建共享對傳統文獻信息資源建設理論中的建設原則、結構理論、資源補充、資源組織、資源評價等方面都產生了巨大影響。

3.1　對建設原則的影響

在傳統文獻信息資源建設理論中，被普遍接受的建設原則有：實用性原則，系統性原則，特色化與協調性原則。下文將就共建共享對這三條原則所產生的影響做具體分析。

3.1.1　對實用性原則的影響

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從當前的應用技術而言，電子信息工程在日常工作、生活當中的應用已經較為普及，其具備較大的影響力。電子信息工程主要包含數據的收集、處理以及儲存，電子設備信息軟件系統的應用等，就是手機、電腦在電話、短信、網絡等過程都屬于電子信息工程范圍。同時，電子信息工程能夠給人們的生活帶來一定的便利性，提升人們的生活質量，降低人們的工作量等，在人們日常生活當中所使用的筆記本、平板、手機等設備當中都具備相應的電子信息工程技術，其內容包含信息技術、通信技術以及計算機網絡技術等。

2電子信息工程在工業領域中的設計與應用

2.1射頻識別技術的應用

射頻識別技術主要是一種無線通訊技術，能夠借助無線電訊信號識別特殊的信息目標并進行讀寫相關數據，從而無需識別系統和特定目標之間建立相應的機械或光學接觸。快捷并且高準確性的射頻技術在工業領域當中應用非常廣泛，當前射頻識別技術主要在航空包裹以及汽車生產方面應用較為先進，射頻識別技術是一種全新的自動化識別技術，其能夠顯著提高讀取信息的速度，并實現能攜帶大量信息的優勢。在工業領域當中，射頻識別技術有著顯著的經濟效益與社會利益。

2.2工程造價中的應用

工程造價主要是指在一個項目開始之前對該項目進行開支預算，并對實際開支的全部固定資產投資進行統計。應用套件軟件編程工程預算和造價，應用數據庫技術構建收集指標的能力。伴隨著信息化技術的快速發展，電子信息技術在建筑行業當中的應用越發廣泛。電子信息工程在工程造價等方面的主要應用在控制造價、制定造價而定、投標報價等多方面。在工程造價方面合理應用電子信息工程，能夠實現對工程的信息化、電子化管理。

2.3交通建設中的應用

在交通建設方面，普遍會應用到許多的數據并需要對其進行處理，在交通設施的建設中，也會遇到許多的問題，在這些問題上必須有解決方式，僅僅是借助人為的力量，不僅會浪費大量的人力物力，還會發生無法規避的損失。當下，電子信息工程的應用也能夠在交通建設當中進行，主要是負責解決施工當中存在的問題，例如預測施工中的風險以及設計施工風險規避措施，從而為交通施工的建設質量及效率提供基礎性保障。

2.4機械領域的應用

針對電子信息工程在工業領域的發展及應用現狀，很容易發現，電子信息技術在機械制造方面的應用非常廣泛，例如，在日常生活中可以發現的手扶電梯中，便可以應用電子信息工程，實現自動化加速與減速。電子信息工程在機械領域當中的廣泛應用，不僅可以實現智能化與自動化，還可以使機械的使用效率、能源消耗量得到明顯優化，從而實現提升工業生產、工業服務的效率及質量。

3電子信息工程發展現狀

3.1缺乏技術性人才

一直以來，我國電子元件都是依靠國外進口，這也導致我國電子信息產業的發展需要依靠國外，電子信息工程產業是一種人才密集的快速發展產業，通過模仿與守舊是無法體現電子信息工程的作用，再加上我國電子信息工程的發展起步時間比較落后，人才培養制度不完善等，導致我國電子信息工程專業的開設存在嚴重問題。雖然我國高校教育能夠培養出一部分電子信息工程人才，但是大多數人才都是理論分析能力強、實踐操作能力弱，這也導致真正能夠應用于市場的電子信息工程技術性人才并不多，制約著行業的發展。對此，應當培養學生學習信息的處理及獲取、電子設備和信息系統等多方面的理論性知識，促使培養出來的學生具備良好的科學素質，從而真正具備應用、開發、設計、創新電子設備及信息系統基本能力的人才。與此同時，這不僅僅是高校的任務，還是國家與企業的任務，國家應當重視人才的培養與市場的開發，企業應當重視人才的引進與人才的提高。

3.2缺乏合理的產業結構

在20世紀，電子信息工程便有了初步的發展，并且也為我國的經濟發展提供了一定的支持。但是，電子信息工程在我國真正普及和應用是在21世紀，電子信息產業是一種持續發展和進步的產業，只有持續的創新，生產全新的電子產品，才能夠真正地適應現代化經濟的快速發展。對此，導致電子信息產業的結構發生了根本性的改變。例如，信息服務業和軟件的比重部隊稱、數據庫與產業規模較小等等。大多數關鍵性的技術仍然需要從國外的國家進行引進，缺乏自主性的發展與創新，這也導致我國當前的電子信息產業處于被動的趨勢。對此，就應當針對我國實際情況，以國家管理部門為手段，有效的優化電子信息工程產業結構，促使電子信息工程繼續發展。

3.3缺乏自主創新能力

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[作者簡介]劉曉紅（1989—），女，山東日照人，會計碩士在讀。研究方向：審計理論與實務。

附1：《對以用戶體驗為導向的智能手機應用軟件界面設計的幾點探討》

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附2：《智能手機中傳感技術的發展和應用》

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附3：《智能手機電源管理模塊的設計》

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附4：《鎖屏Android智能手機的取證方法》

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EDA技術是以數字電子技術課程知識為基礎，具有較強實踐性、工程性的專業課程。將數字電路設計從簡單元器件單元電路設計，EWB軟件仿真提到了更高一級的可編程操作平臺上，進一步鞏固和提高學生電子電路綜合設計能力。但是，傳統的教學模式是將兩門課程分開，先上數字電路，后上EDA技術，分兩學期授課。這樣的教學模式存在弊端，減弱了課程之間的聯系，降低了學生對數字電路理論的認識程度。通過對EDA技術課程的教學改革，以實訓的方式采用項目教學法，使學生在較短的時間內掌握EDA技術基礎及其實驗系統，從數字系統的單元電路，如譯碼器、計數器等入手，加深對數字電路基礎理論的認識，逐漸完成數字系統設計。

1. EDA技術及其在教學中的應用

1.1 EDA技術

EDA技術即電子設計自動化(Electronic DesignAutomation)是以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果而形成的一門新技術畢業論文格式，是一種能夠設計和仿真電子電路或系統的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設計，對整個系統進行方案設計和功能劃分，系統的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實現，然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件。圖1為一個典型的EDA設計流程。

圖1 EDA設計流程圖

1.2 EDA技術在教學中的應用

在教學過程中，EDA技術利用計算機系統強大的數據處理能力，以及配有輸入輸出器件(開關、按鍵、數碼管、發光二極管等)、標準并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開發平臺，使得在電子設計的各個階段、各個層次可以進行模擬驗證，保證設計過程的正確性。從而使數字系統設計起來更加容易，讓學生從傳統的電路離散元件的安裝、焊接、調試工作中解放出來，將精力集中在電路的設計上。同時，采用EDA技術實現數字電路設計，不但提高了系統的穩定性，也增強了系統的靈活性，方便學生對電路進行修改、升級，讓實驗不在單調的局限于幾個固定的內容，使教學更上一個臺階，學生的開發創新能力進一步得到提高。

2.課程教學改革實施

2.1課程改革思路

課程改革本著體現鞏固數字電路基礎，掌握現代電子設計自動化技術的原則來處理和安排EDA技術教學內容。打破傳統的從EDA技術概述、VHDL語言特點、VHDL語句等入手的按部就班的教學方法，以設計應用為基本要求，開發基于工作過程的項目化課程，以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。將EDA技術分為四個方面的內容，即：可編程邏輯器件、硬件描述語言、軟件開發工具、實驗開發系統，其中，可編程邏輯器件是利用EDA技術進行電子系統設計的載體，硬件描述語言是利用EDA技術進行電子系統設計的主要表達手段，軟件開發工具是利用EDA技術進行電子系統設計的智能化的自動設計工具,實驗開發系統則是利用EDA技術進行電子系統設計的下載工具及硬件驗證工具。采用項目化教學方法，以實訓的方式展開，讓學生在“學中做，做中學”。

2.2課程改革措施

以電子線路設計為基點，從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。在典型示例的說明中，自然地給出完整的VHDL描述，同時給出其綜合后的表現該電路系統功能的時序波形圖及硬件仿真效果。通過一些簡單、直觀、典型的實例畢業論文格式，將VHDL中最核心、最基本的內容解釋清楚，使學生在很短的時間內就能有效地掌握VHDL的主干內容，并付諸設計實踐。這種教學方法突破傳統的VHDL語言教學模式和流程，將語言與EDA工程技術有機結合，以實現良好的教學效果，同時大大縮短了授課時數。表1為課程具體內容及實訓學時分配。

 

能力

目標

學習情境

項目載體

課時

QuartusⅡ開發工具使用能力

QuartusⅡ開發環境、實驗系統

二選一音頻發生器設計

6

VHDL語言編程能力

VHDL語言基本結構

計數器電路設計

6

VHDL語言并行語句

8位加法器設計

8

VHDL語言順序語句

7段數碼顯示譯碼器設計

8

VHDL語言綜合運用

數控分頻器的設計

8

層次化調用方法

4位加減法器的設計

4

綜合開發調試能力

8位16進制頻率計設計；

十字路通燈設計；

數字鐘設計；

波形信號發生器設計，等。

(任選一題)

20

總計

篇（9）

中圖分類號：TM461文獻標識碼：A文章編號：10053824（2013）04006707

0引言

數控直流穩壓電源應用非常廣泛，是學習電子信息工程、通信工程、機電一體化、電氣自動化等電類專業學生必然涉及到的一個電工電子課程設計項目。全國大學生電子設計競賽曾于第一屆A題、第二屆A題和第七屆F題（電流源），全國首屆高職院校技能競賽樣題以及省級院校競賽都有涉及，用來檢驗學生的電子設計能力，可見其普遍性。

雖然較多論文都涉及，但電路設計的多樣性以及制作經驗篇幅鮮少，不足以使讀者完成作品并舉一反三。筆者參閱數十篇關于數控直流電源系統的設計，發現許多很難讀懂的問題。例如，給出參數設計輸出達20 V電壓，但運放直接驅動達林頓管明顯無法輸出達22 V以上。又如，通篇無關緊要的內容，唯獨缺少比較放大環節設計及關鍵電路的完整連接，也就是說DAC輸出到調整管之間內容匱乏，這也是本文解決問題的初衷。

直流穩壓電源按照功率管工作狀態，分為線性穩壓電源、開關穩壓電源2種。鑒于電類專業課程設計的需要，本文重點解析線性穩壓電源之關鍵設計，如與OP放大器設計聯系密切的部分，希望對讀者制作該項目或寫論文有所幫助。

1設計要求的性能指標與測試方法

1）輸出電流IL（即額定負載電流），它的最大值決定調整管（三端穩壓器）的最大允許功耗PCM和最大允許電流ICM，要求：IL （Vimax-Vomin）

2）根據輸出電壓范圍和最大輸出電流的指標，U/I可計算出等效負載阻值。例如，輸出電壓要求達30 V，最大輸出電流1 A，因此模擬負載應滿足從幾Ω到30 Ω之間，調整管耗散功率應滿足30 W以上，考慮加散熱片。

1.2質量指標

紋波電壓：是指疊加在輸出電壓Uo上的交流分量。在額定輸出電壓和負載電流下，用示波器觀測其峰一峰值，Uo（p-p）一般為毫伏量級，也可以用交流電壓表測量其有效值。紋波系數是紋波電壓與輸出電壓的百分比。設計中主要涉及濾波電路RLC充放電時間常數的計算。一般在全波式橋式整流情況下，根據下式選擇濾波電容C的容量：RL?C=（3-5）T/2，式中T為輸入交流信號周期，因而T=1/f=1/50=20 ms；RL為整流濾波電路的等效負載電阻。

穩壓系數Su和電壓調整率Ku均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響[2]，因此只需測試其中之一即可。電源輸出電阻ro和電流調整率Ki均說明負載電流變化對輸出電壓的影響[2]，因此也只需測試其中之一即可，具體操作參照指標的定義來實施。

2.2DAC接口電路的設計

2.3調整管控制電路、電壓采樣與電流采樣電路的

2.4ADC接口電路的設計、同時具備電壓源與電流源功能的設計

2.6具備電壓預置記憶存儲部分的設計

2.7保護電路的設計

2.8.2濾波電路的設計

3結語

曾經查閱數十篇類似穩壓電源電路圖，深感模擬電路設計的重要性。本文將電壓源與電流源的設計方案同時羅列，便于讀者理解設計要領。重點解析DAC輸出后的電路設計，圖中電壓、電流數據全部基于proteus交互式仿真完成。電路設計的連貫性、采樣電路取值、運放電路與驅動電路設計等，是同類論文較少論述的環節，可以有效解決目前存在的諸多問題，有助于讀者提高電路解析能力。僅此拋磚引玉，希望本文的設計能對讀者在實際工作中有所幫助，不當之處請多指教。

參考文獻：

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[10]清華大學電子學教研組.模擬電子技術基礎簡明教程[M].3版.北京：高等教育出版社，2006.

[11]黃智偉.全國大學生電子設計競賽系統設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.

篇（10）

一 電子設計類課程的教學模式

以單片機課程的教學為例。

1 在實例中傳授理論知識

打破傳統上以“講概念說原理”為主的教學模式，消除電子設計類課程的神秘感及學生的懼怕心理，提高和改進學習效果，使此類課程被更多學生所接受[2]。設計幾個較基礎的實例，將理論知識融合其中，使學生對課程有著最直接的深刻認識，可收到事半功倍的學習效果。例如：在講授單片機的I/O口資源時，直接給學生演示鍵盤控制LED的效果，這樣有利于強化學生對I/O口作用的理解，同時也熟知某引腳具備輸入或輸出功能時的應用。

2 課程實踐項目的設計

“會考試，不會做”是目前電子信息工程專業學生普遍存在的問題。以實際項目的開發過程和方法為主線，采用“項目驅動、案例導向”模式進行啟發式教學，將“邊做邊學、以做促學”的教學思想貫穿于整個教學過程中。這樣，學生不僅加深了對原來只停留在書本上的專業概念和原理的理解，而且每個學生或項目團隊都能完成一個完整的、甚至有創造性的作品。充分激發了學生的成就感和自主學習的積極性，有利于顯著提高課程教學效果[3-4]。

本課題通過建立“三層次實踐項目”（基本型項目、提高型項目、研究創新型項目）教學模式和與該模式配套的實踐教學管理體系[5]，在每個實踐項目中，提出了“基本”與“擴展”內容的不同要求，保證了實踐教學的系統性和實踐環節的完整性，形成了“基礎―提高―創新”的研究型實踐教學新體系，從而兼顧了不同層次的學生[6]，使所有學生都能根據自己的知識水平選擇適合自己的實驗項目，從根本上解決了“單片機只是為少數學生開設的課程”這一問題。單片機實踐項目的設計如表1所示。

3 課程考核方式

以項目考核代替筆試。以表1中的實踐項目完成情況及期末作品（期末作品完全由學生自由選擇，可以參考“研究創新型”項目）進行綜合評價。為了防止學生拿他人成果作為作品，按畢業設計的要求來驗收作品項目――提交完整的設計報告、設計源代碼、分組進行答辯，其中設計報告需包括目錄、設計題目、設計任務、設計思路（原理組成框圖、資源分配）、硬件電原理圖和連接圖、程序流程圖、設計心得和參考資料;設計源代碼要有較為詳細的注釋。這樣的做法將是學生對畢業設計過程的一次預練，也有利于督促學生在項目上多花時間和精力，真正掌握單片機的知識及其設計方法。

4 項目在課程結束后的延續

在教學過程中發現，很多學生在課程結束后都會存在項目（特別是提高型項目和研究創新型項目）的部分功能未完成或想進一步完善的情況。這時如果繼續給學生提供實驗室平臺和相關資源，將會使學生更進一步?？梢园幢究飘厴I設計的難易程度對項目在原有基礎上進行功能的添加，修改成畢業設計題目，有助于學生學習的延續，也為畢業設計提前做了準備。

二 基于提升畢業設計質量的應用實踐

學生在做畢業設計中存在兩大問題：一是從畢業設計題目下達到畢業答辯不到一年的時間里，部分學生考研或找工作占用了大四的絕大部分時間，真正進行畢業設計的時間不夠;二是學生對所選題目不了解或不感興趣使得很難進入設計工作狀態。這兩方面因素最終導致畢業設計質量不高，部分學生到了答辯時還不清楚自己的設計方向，甚至為了應付完成任務，少數人去抄襲或購買畢業設計作品或論文。

為了提升畢業設計的質量，很多人提出了各種辦法和建議，如：適當延長畢業設計的時間，讓學生有充分的時間來深入研究一個課題[7]。增設命題介紹環節，提供選題依據，允許自選題目;采用信息化管理手段，提高管理效率和畢業設計教學質量[8]。增強指導教師責任心，嚴格畢業答辯[9]。不可否認，這些方法都能從一定程度上提升畢業設計的質量，但不能從根本上解決問題。我們認為，畢業設計質量能否提升，真正的決定性因素在于學生，而不在于教師或管理手段。必須讓學生先對題目有深入了解，根據自身的專業水平選題，進而產生興趣，才有可能真正投入到設計工作中[10]。

將設計類課程的項目開發延續到畢業設計中（在原有項目的基礎上進行擴展，作為畢業設計的提前準備），學生有了更充裕的時間和更明確的設計任務，可以和指導教師協商選擇自己感興趣的畢業設計課題，從而充分發揮學生的潛能，提高畢業設計質量。

實踐表明，平時在課堂上按教師的指導完成課程任務的學生對單片機系統設計有較為深入的認知。以課堂上完成的項目為基礎，提前進入畢業設計環節，普遍使畢業設計的完成質量有了明顯的提高。由學生自由組隊進行實踐項目開發，培養團隊合作能力;鼓勵學生自選題目，充分發揮學生的自主想象力和創造力。文中的教學過程主要以單片機為例，項目的設計稍加修改可以推及到嵌入式系統、電子系統設計等課程，具有一定的參考價值和推廣意義。

參考文獻

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[7]陸靜. 提高高校畢業設計質量途徑的探索[J]. 大學教育， 2014（2）： 37-38.

篇（11）

 

一、引言

全國大學生電子設計競賽由教育部高教司和信息產業部人事司共同主辦[1]，從1994年到現在，先后舉辦了近十屆全國競賽和四屆專題競賽。大賽從一開始就確立了“推進教育教學改革，為人才培養服務”的宗旨，不斷推進高校教育教學的改革與發展[1][2]。我校從1997年開始面向全校召集優秀學生參加全國大學生電子設計競賽，成績斐然，先后獲得國家一等獎三項，國家二等將五項，山東省一、二等獎勵多項。這些成績對學生的鼓舞很大，要求參賽的學生逐年增多，參與的專業范圍也不斷擴大。參加過電子設計競賽的學生在系統設計、方案論證、整機調試、選用新器件及創新能力與合作精神等方面得到了全面提高，也增強了他們的自信心。他們在畢業設計和以后的科研工作中，獨立工作的能力較強，受到了教師和用人單位的歡迎和好評。我們從以下幾個方面，談談通過組織大學生電子設計競賽期刊網，對程體系改革與創新能力培養的促進作用。

二、大學生電子設計競賽促進了電子技術相關課程教學體系的改革與完善

通過組織參加全國大學生電子設計競賽及賽前選拔與培訓，發現我校本科生存在理論基礎較好而動手能力較差、參與意識較強而工程素養不足等缺點。這反映出教學過程重理論輕實踐、重軟件輕硬件，也說明現有的教學內容和課程體系急需改革，如：在平時實驗課中，驗證性實驗多而自主設計的實驗少，單科性實驗多而綜合性實驗少，采用傳統的方法多而應用最新的技術少，反映電子技術應用的前沿課程少。針對這些問題，我們對電子類課程體系進行了一些調整和改革。

首先在教學內容上，由于新技術、新器件應用范圍越來越廣和電子技術的飛速發展，我們開出了“可編程邏輯器件及其應用”、“電子設計自動化”、“現代電子系統設計”、“條形碼與IC卡技術”等新課程，編寫了教學大綱，經過多年實踐，效果良好，豐富和完善了電子技術課程體系。配合課程體系和電子技術競賽編寫了新的理論教材“電子設計自動化”和實驗教材“電子技術測量與實驗”。在新教材中，舍棄了過時陳舊的內容，引入新的內容，增加了電子線路軟件仿真的內容，使硬件軟件相結合，豐富了實驗手段。新教材還增加了大量的設計性和綜合設計性實驗內容，滿足不同程度學生的需要。實驗教學環節已由單純的“驗證”實驗向“單元驗證、分析設計、系統綜合”實驗相結合的方向轉變。根據新教材構建了模塊化的EDA實驗教學內容體系，具體框圖如下圖1所示：

其次從教學目的和教學摘要求學生按照已知的方法和步驟進行操作即可，這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的，但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性，不利于學生自由發揮，也不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和拓展實驗，從而提高了其挑戰性，也極大地激發了學生的創新欲望，對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。

圖1 模塊化的EDA實驗教學內容體系

同時對教學方法也進行了改革。教學方法改革是與教學內容的改革相輔相成的[1][3]，競賽促進教學內容的更新期刊網，新的內容迫使有相應的教學方法與之適應，以達到理想的教學效果。我們的新課程體系和教材給學生更多獨立學習、獨立思考的空間，教學方法上也應留給學生更多時間，因此，我們將原來的集中實驗教學方法，改為集中實驗與開放實驗、虛擬實驗、分布實驗等多種實驗教學模式相結合的方式，實驗模式由過去的單一模式向多元化的實驗教學模式轉變。我們的開放式教學包含兩方面的含義，即時間開放和內容開放。時間上的開放即在規定了學生的實驗內容以后，學生可以在相當大范圍內選擇完成實驗的時間，這樣學生可以在時間上有較大的靈活性，提高學生學習的主動性。內容上的開放是指學生在實驗中除了可以進行規定的實驗內容，還可以根據自己的專業和愛好，選擇規定以外的實驗內容，這樣有助于學生創新能力的培養和提高。

通過教學體系、方法的改革與不斷完善，在平時的學習中就能給有興趣有能力的學生提供實踐實習的條件和空間，逐步培養他們的實際動手能力和創新能力。同時，通過實際動手設計可以讓學生更好的消化課本上的知識，理論聯系實際，激發大學生的學習積極性和主動性。

三、全國大學生電子設計競賽促進了實驗室硬件水平和綜合適應能力的不斷提高

電子設計競賽的場地是由參賽學校自己提供的。能否適應電子設計競賽各種題目的要求，體現了該實驗室的應變能力和綜合適應能力。長期以來，由于電子技術各類實驗室的裝置基本上是老三樣（電壓表、信號源、示波器），學生在實驗中接觸不到先進的實驗手段和先進的儀器設備，這個缺陷在常規實驗中的表現并不明顯，但在電子設計競賽惜時如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進、自動化程度高，誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。比如我們在競賽中使用的先進的數?；旌闲褪静ㄆ饕约皵底质静ㄆ鳎艿綄W生的一致認可，通過多年的競賽，在學校的大力支持下，電工電子學教學中心的實驗室建設起點高期刊網，設備先進，為電子競賽提供了一個良好的環境。

四、全國大學生電子設計競賽推動了電子技術課程設計內容和體系的不斷發展

課程設計是學生相對集中，實踐功能較強，比較能真實反映一個學生實踐動手能力的一項教育教學內容[4]。因此，為了不斷適應電子技術發展的要求，同時也為初步選拔電子設計競賽學生做一個基本參考，整個課程設計體系也要不斷發展與完善。

首先從設計內容上，設計的內容不斷更新，難度也不斷增加；其次從軟件設計工具上，隨著電子設計開發工具的不斷發展，通過各種渠道將ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各種流行的仿真軟件及開發工具逐一介紹給廣大學生使用；再次從軟件編程語言上，Able、VHDL、Verilog等多種流行的硬件編程語言都被廣大學生所逐漸熟悉；最后從硬件設計和測試工具上，自主設計制作了小型的“SZD－III型PLD實驗開發系統”、大型PLD課程設計演示儀器、電子競賽系統開發板等。

五、全國大學生電子設計競賽使優秀學生脫穎而出，促進了教師業務水平的提高

電子設計競賽使那些具有良好的理論基礎、實踐動手能力強，特別是具有創新意識和協作精神的學生有了施展自己才能的空間。他們不循規蹈矩，不死讀書本，而是積極進取，學以致用，理論密切聯系實際，通過賽前的培訓以及大賽的洗禮，使他們在各方面更加成熟。參賽的學生報考研究生時也受到碩士生導師的青睞，而沒有上研究生的同學在聯系工作時也極受歡迎，不少公司在招聘時深有感觸的說：“像這樣的學生有多少我們要多少”。這些學生的成才，也在低年級學生中產生了良好的輻射作用。

對于教師而言，由于我們的課程是面向全校學生的專業基礎課，教學任務比較重，為提高效率，施行的是模擬、數字、電工電子學三門課程教學人員相對固定的方法。每位老師基本上只負責其中一門課程。這樣一來，雖然教師能夠對所負責的這一門課程內容比較熟練，但時間長了對其它兩方面的知識期刊網，缺乏必要的聯系，從長遠看，不利于教師業務水平的提高，不利于學生的培養，因為學生將來面對實際的電路系統，所需要考慮的問題是綜合性的，如果教師在教學過程中不能幫助學生樹立一個綜合考慮問題的思想，這是教學上的一個遺憾。而通過組織教師參加電子設計競賽的培訓工作，一定程度上改善了這一狀況。教師們在輔導參賽學生訓練的過程中，不但提高了業務素質，而且認識到在教學中貫穿綜合考慮解決問題的思想對學生能力培養的重要性。

六、創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的培訓內容體系和組織運行模式

經過多屆全國、山東省、學校競賽，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域，目前已經形成較為合理的培訓體系，培訓內容涉及電子系統設計、EDA、單片機、制作與安裝工藝、功率電子、軟件設計等內容，經過多年實踐，效果良好。同時也創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的組織運行模式。

（1）平時積累。通過電子技術相關課程體系的改革與完善，使得有興趣和能力的學生在平時的學習中就能夠獲得一定的經驗積累和實踐機會，使得動手能力、創新能力、設計水平得到一定程度的提高。

（2）擇優選拔。在電子設計競賽開賽前，通過報名、筆試、實物制作、面試、推薦等方式擇優選出30－50名學生參加培訓和比賽。

（3）強化訓練。培訓開始時，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域邀請相關教師為學生進行授課，讓學生在短時間內能夠對相關領域知識有較深入的理解，打好設計基礎，然后由負責老師帶領參賽學生在現有硬件條件下對學生的軟件、硬件綜合設計能力進行強化訓練。

（4）模擬競賽。根據現有的硬件設備和條件，盡量節約開銷，選擇合適的可以完成的設計題目，把培訓學生進行分組，讓學生在限定的時間內利用現有的器件和設備完成一次設計，強化鍛煉并檢驗參賽學生的設計水平和動手能力，并讓學生對真正的競賽有初步的認識和體驗。

（5）合理組合。在培訓和模擬競賽期間，不同的學生在不同的方面可能會有各自突出的表現期刊網，比如有的學生硬件水平很好，有的學生軟件水平很高，有的學生綜合設計能力很強，教師要善于發現學生的特點，并把突出的學生有機的組合成一個整體，保證參賽隊伍的質量和水平。

七、總結

競賽是對學生綜合能力的全方位考核，既有理論分析，又有實踐動手，是全面素質的培養[1][2][5]。在專題競賽中既培養了學生面對眾多社會需求選擇最佳實施方案的能力，又使學生經歷了由策劃、設計、制造、調試、試用全研制的開發過程，很多學生反映這段特殊學習經歷終生難忘。“通過前期培訓和選拔以及四天競賽，勝讀四年書本”，有不少學生這樣評價電子設計競賽，這種說法不免夸大，但也從側面反映了在學生眼里競賽對于學生綜合素質提高的巨大作用。

在該項競賽的引導下，電子技術相關課程已經和正在經歷著一系列調整和改革—優化傳統基礎知識、大膽引進前沿技術、不斷拓寬學生專業口徑、加強工程實踐能力培養、重視創新教育的探索和實踐。

參考文獻

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