组合电路的设计步骤范文
时间：2023-10-10 17:27:43
导语：如何才能写好一篇组合电路的设计步骤，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：TN492 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0155-01
组合逻辑电路的设计是根据给定的逻辑功能要求，用最少的逻辑门加以实现的过程，通常以电路简单，所用器件最少为目标。
1 组合逻辑电路的设计
在教学过程中，学生对组合逻辑电路的设计过程觉得比较难，不知从何入手。笔者经过多年的教学，总结组合逻辑电路的设计步骤大致如下：
（1）根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表；
（2）简化和变换逻辑表达式；
（3）画出逻辑图。
当然，上述设计步骤不是一成不变的，有些逻辑问题较简单，某些设计步骤就可以省略。这三个设计步骤中，最关键的是第一步，即根据逻辑要求列真值表。在列真值表时需弄清楚以下三个方面的概念：1）输入、输出变量是什么？2）0、1代表的含义是什么？3）输入输出的关系是什么？
下面通过具体例子来说明组合逻辑电路的设计步骤与方法。
例如设计一个交通灯故障报警电路，用与非门实现。交通灯有红、黄、绿三色，只有其中一只亮为正常状态，其余情况为故障状态。
第一步：由题意找出输入、输出变量，列真值表。
题中出现红、黄、绿三色交通灯，可分别用三个变量A、B、C来表示，其中每个变量1表示灯亮，0表示灯灭；Y表示电路是否报警，其中1表示报警，0表示不报警，根据题意，列出真值表，如表1所示。
第二步：将真值表写入卡诺图如图1所示，化简并转换成与非结构。
第三步：根据输出逻辑式画逻辑图，如图2所示。
综上所述，可看出设输入、输出变量是逻辑电路设计的第一关键，只有变量设得恰当，才能根据题意顺利地列出正确的真值表。
2 组合逻辑电路设计中注意事项
上面介绍的是组合逻辑的一般设计方法，实际遇到的问题往往比较复杂，所以设计时应注意以下几点。
2.1 注意组合逻辑电路的竞争冒险
组合逻辑电路设计时，都没有考虑逻辑门的延迟时间对电路产生的影响。实际上，信号在通过连线和逻辑门电路时，都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑门的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素，多路信号的电平值发生变化时，在信号变化的瞬间，可能与稳态下的逻辑功能不一致，产生错误输出，这种现象就是电路中的竞争冒险。冒险现象降低了逻辑电路的可靠性，因此在设计组合电路时要尽量地发现和消除冒险现象。
2.2 注意门电路多余输入端的处理
利用逻辑门电路（CMOS或TTL）实现具体的电路时，应注意逻辑门多余端的处理。
集成逻辑门电路在使用时，一般不让多余的输入端悬空，以防止干扰信号引入。对于多余端的处理一是将它与其他输入端并接在一起。二是根据逻辑要求，与门或与非门的多余输入端通过1～3kΩ电阻接正电源，对CMOS电路可以直接接电源；或门或者或非们的多余输入端接地。对于高速电路的设计，并接会增加输入端等效电容性负载，而使信号的传输速度下降，最好采用如图3所示。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础数字部分（第四版）[M].高等教育出版社，2000.
[2]许小军.电子技术试验与课程设计指导[M].南京：东南大学出版社，2004.
篇2
[关键词]COMS;温度传感器;校准;仿真
中图分类号：TN432 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）28-0341-01
本文分析了CMOS温度传感器整体电路的校准，接着给出温度传感器的整体电路的性能仿真结果，包括精度、功耗等仿真结果，最后对本文所设计的CMOS温度传感器的性能进行了小结。
一，COMS温度传感器整体电路的校准
本文将首先推导trimming电路中的trimming电阻与最终的输出μ之间的关系，然后利用该关系式来求出不同的工角下的trimming电阻的大小，然后求出各工艺角所对应的trimming电阻的S4-S0的二进制编码。最后将该二进制编码输入到温度传感器中，再进行温度传感器的精度仿真，通过精度是否达到设计指标来检验本文的校准技术是否有效。
本设计所用的修调电路的虚线框中电路的衬底寄生双极型PNP晶体管偏置在电流下，一个与同种材料的可编程电阻串联在PNP晶体管的发射极，则上的压降为PTAT电压：
，其中，m是产生的电流密度比。本文的设计中p=m=3，因此可以获得公式：。公式中可确定修调电阻的值，在确定了的阻值之后，需要确定所对应的S4-S0的编码，为了使得本文的trimming电路简单易行，本文将不需要校准（本文选择典型工艺角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V电源）下的温度传感器不需要校准）时的的值人为的设置为总trimming电阻的16/32，其所对应的S4-S0的编码为10000，这样的话在利用式计算出之后，需要再加上总trimming电阻的16/32就是本设计实际所使用的trimming电阻，进而可知利用式计算出的对应到本文的设计中所对应的S4-S0的编码的十进制，获得以下公式：。基于此分析，本文计算出了本文所设计的温度传感器在SMIC的0.18μm工艺下的135种不同PV（工艺角-电源电压）组合下的以及其所对应的S4-S0的编码。相关分析数据可得：不受电源电压波动的影响;此外，所得到的被BJT的工艺角有规律的分成了三组，具体表现为：所有的PV组合中包含工艺角bjt_tt的几乎相同，所对应的S4-S0的编码也几乎相同;所有的PV组合中包含工艺角bjt_ss的几乎相同，所对应的S4-S0的编码也几乎相同;所有的PV组合中包含工艺角bjt_ff的几乎相同，所对应的S4-S0的编码也几乎相同。
二，COMS温度传感器的整体电路的仿真
1，温度传感器的精度仿真
温度传感器的仿真过程为：
1）在典型工艺角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V电源）下，在S4-S0依次输入高低电平为10000，接着在给定的温度下完成一次转换，并记录下转换的结果Data[10：0]，并将该结果所对应的二进制转化成十进制数。
2）重复1的步骤，直到得到足够多的温度和对应输出为止，在本文的仿真中是在-40℃到125℃的温度范围内每隔20℃进行一次转换。
3）利用步骤2中得到的温度与温度传感器输出的对应关系，得到该温度传感器的转换曲线：。该转换曲线将作为整个温度传感
器的唯一的温度转换曲线，并以其为标准进行温度传感器的校准。
4）改变仿真环境下的PV（工艺角-电源电压）组合，将相应PV组合下的对应的S4-S0依次输入到温度传感器中，重复第1步骤和第2步骤。
5）将4步骤结束后所得到的温度与温度传感器输出的对应关系与步骤3所得到的唯一的温度转换曲线作对比，计算出温度误差。
6）重复第4、5步骤直到所有的PV组合都仿真过一遍为止。
图1给出了典型工艺角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V电源）下的温度传感器的数字输出与温度之间的关系，并利用直线拟合出了温度传感器的转换曲线，其转换曲线为：。
图1，典型工艺角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V电源电压）下的温度传感器的数字输出与摄氏温度之间的关系
结合常见的几种PV组合下可以看出，未经校准时温度传感器的误差为±3℃，而且可以明显的观察到包含bjt_ss或者bjt_ff的PV组合下的温度误差是一个近似PTAT的误差;经过校准之后温度传感器的误差小于±0.42℃。此外通过对所有的PV组合下的温度传感器进行仿真发现，经过校准后的温度传感器的误差都小于±0.42℃，由此得，本文所设计的温度传感器的精度可达±0.42℃。
2，温度传感器的功耗仿真
本文利用PD信号来进行温度传感器在不工作状态下和正常工作状态的的功耗的仿真，结合典型PV组合（tt，bjt_tt，res_tt，27℃，3.3V电源电压的）下的温度传感器的不工作状态下的泄露电流以及正常工作时所消耗的电流。典型情况下本文所设计的温度传感器的泄露电流为83nA，正常工作时消耗的电流约为200μA。本文结合几种典型PV组合下的温度传感器的泄露电流以及正常工作电流，典型情况下温度传感器的功耗大约为3.3*210u≈693μW。
结语
本文采用的时钟周期是15Khz，转换一次需要2064个时钟周期，因此本文所设计的CMOS温度传感器的转换周期是16.512ms，进而可知本文的CMOS温度传感器的转换速度约为60SPS。另外，本文利用11位的ADC对-40℃到125摄氏度的温度范围内的温度进行量化，在ADC的输入动态范围的利用率是80%的情况下，可以估算出本文所设计的CMOS温度传感器的灵敏度是165/（211*0.8）=0.1℃。
参考文献
篇3
本文简要分析了电子电路设计中关键的设计原则、设计方法，以及设计和制作的过程。
【关键词】电子电路 设计 制作 调试
【关键词】电子电路 设计 制作 调试
随着科技的发展和社会的不断进步，越来越多的新型电子产品不断涌现。电子电路作为这些电子产品的核心部分，直接关系到电子产品的性能及质量。因此，对电子电路的设计原则、设计方法、设计步骤以及制作调试过程进行研究分析，具有重要的意义。
1 电子电路的设计原则
1.1 整体性原则
在电子电路的设计中，既要以整体为出发点，也要注重考虑其内部的各个组成部分之间的相互关系，同时还应注意电路的整体受到外部环境影响的因素。在设计的过程当中，应该注意以综合为前提，以分析为主。在对电路进行分析时要局部综合考虑，而在综合时也要对各元件的功能具体分析。
1.2 功能性原则
将整个的电子电路系统划分成几个不同的模块，每个模块能够独立完成一项或者几项功能。设计电子电路时，对各个模块分别进行设计分析，然后再将之组合成最终所需要的系统。
1.3 最优化原则
当电子电路的设计初步完成时，系统已能够初步实现所需要达到的功能，但该系统的各个模块在相互配合的过程中可能还存在着一些问题，使功能不能实现最优化。这就需要对各个模块或者各个调整元器件的参数进行调整分析，从而找到最优值，实现系统功能的最优化。
2 电子电路的设计方法
2.1 层次化设计方法
该方法的设计思路就是对电子电路系统分模块、分层次的进行设计。层次设计中的子模块可以调用现有的、比较成熟的模块，也可以对模块进行创新性设计。电子电路系统的层次设计包括了系统级的顶层设计、电路级的中层设计以及物理实现级的底层设计这三个不同的设计层次。
2.2 渐近式的组合设计方法
该设计方法是在基础单元电路熟练掌握之后，按照电子电路的功能要求，快速完成组合图的设计。具体过程是首先根据设计要求确定电子电路的功能指标以及技术参数，然后以此来提出设计思路并按照设计思路画出组合图。在设计的过程中，边设计边完善，最终达到设计要求。
2.3 最佳化设计方法
对于集成电路等难以调整的电路来说，在设计的时候就需要综合考虑各种因素，对电路进行准确设计。因该种设计精度要求高，且计算较为复杂，因此就需要选择计算机辅助设计来实现。该方法的关键是构建目标函数数学模型。
3 电子电路的设计步骤
3.1 明确电子电路设计的基本要求
在设计之前，首先要对设计的电路所需实现的功能以及性能指标等进行认真分析，明确设计要求。根据分析确定各元器件的技术参数并尽量使之精准。
3.2 制定总体设计方案
在对电子电路进行设计时，综合分析所要实现的功能，然后根据自己掌握的知识及查阅资料，建立几套备选方案。设计方案时，在满足要求的前提下，应尽量使得设计的电路经济、简洁、实用。然后对这几套方案进行认真分析研究，反复比对，找出最优方案。
3.3 各个单元电路的设计
在对各个单元的电路进行设计的过程中，要确定各单元的性能指标及技术参数等，注意各单元之间的相互关系，保证所设计的电路简单可靠。在设计时，尽量使用现成电路，若实在找不到，则在现有基础上加以改进。
3.4 电路接线图的设计
电路接线图的设计是整个设计过程当中的关键环节。一旦电路接线图有问题，不但达不到需要的功能，还很有可能会造成危害。在对电路接线图进行设计时，要考虑到各种各样的因素，其中包括各元器件的位置尺寸、电路板之间的相互关系、功放管散热问题以及是否便于维修等。综合考虑这些因素之后，就可以根据所确定的电路板的尺寸以及安装方式等，对电路图进行设计。
在对电路接线图进行设计时，应该满足一下几个要求：一是要保证电路的有序排列，以减少各部分间的影响，使效果最优；二是将地线安装在电路板中间，以减少相互干扰；三是可调整元件的安装位置要便于调节，功耗大的部件靠近外侧，便于散热；四是电阻器的安放尽量选择平卧，以提高电子电路系统的可靠性。
4 电子电路的制作、安装和调试
4.1 电子电路的制作及安装
在电子电路设计图完成之后，需要以此制作印刷电路板，然后测试选用的元器件，测试无误后安装到印刷电路板上，完成制作。各元器件以插座的方式与电路板相连接，以便于损坏后的更换。焊接时，还应该尽量避免挂锡以及虚焊现象的发生。
4.2 电子电路的调试
在电子电路安装完毕之后，必须对其进行调试，使之达到设计要求，才算最终完成。电子电路的调试分以下几步：（1）对电路进行仔细检查，看其连接是否正确，包括电容极性、元器件的安装位置以及电源的正负极连接等。（2）对电路进行通电检测，看是否有元器件发热以及冒烟等现象发生，一旦发现，立即断电检查，问题解决后重新检测，直到无异常现象发生为止。（3）对电子电路进行分块调试，把电子电路划分为几个不同的功能模块，然后分别对其调试，首先对其进行静态调试，合格后再做动态调试。（4）对电子电路进行联机调试，分块调试完毕后，将各模块联接起来做联机调试，看其运行结果是否已达到设计要求。
5 总结
电子电路与人们的生活息息相关。随着其发展，电子电路的设计方法越来越得到完善，但是仍然存在着需要改进的地方。对电子电路的设计加以研究，有利于提高电子产品的性能及使用寿命，为今后电子电路的设计提供了参考依据。
参考文献
[1]余春平.浅析电子电路设计制作常用调试方法与步骤7J].时代报告（下半月），2012（06）.
[2]刘昌华，莫培满.层次化设计方法在数字电路设计中的应用[J].武汉工业学院学报，2004（12）.
[3]朱丽霞.电子电路的分析与调试课程项目化教学的实践7J].中国教育技术装备，2010（33）.
[4]虞金成.浅谈应用型电子电路渐近式的组合设计方法[J].福建教育学院学报，2006（01）.
[5]杨聚庆，刘娇月.数字电路系统设计与制作的一般方法[J].洛阳工业高等专科学校学报，2006（10）.
篇4
在现今的市场经济环境下，任何的消费者都是追求性价比最大的原则。在使用一些电子元件的时候，一方面要注意产品的质量，同时还要在选择产品元件的时候注意价格因素，在价格和质量之间找到一个完美的结合点，这样的产品才是最受欢迎的和市场竞争力高的产品。
2电子电路设计的基本步骤
电子电路设计的基本步骤的了解也是进行电子电路调试的一个重要的环节，这样的话在调试的过程中间，我们也可以利用设计的步骤进行相反的推演。
2.1分析设计课题，明确功能要求
在看到设计的课题的时候，我们应该认真的研究课题，找到课题的重心，和中心，然后对课题进行深入的研究，确定课题的每个方面，考虑到每个细节，最后确定设计的电路的功能，所需要的元件，各个元件的功能，制造出顾客满意的电子电路。
2.2确定核心功能器件和总体设计方案
在明确设计课题的思路之后，对课题的设计的电子电路有一个明确的定位，根据设计的电子电路的具体功能有了具体的了解，我们才好确定所需要的功能器件，再采购功能器件，最后设计一整套的设计方案，当然方案的设计最好多设计几套，毕竟方案是理论的产物，现实的需要中可能会出现偏差，这也是有备无患，况且也可以在这些方案中间选择一个最优的方案实施。
2.3功能单元电路的设计与选择
在设计功能单元电路的时候，我们要明确对各个单元的电路的要求，针对这些具体的要求在制定出准确的指标参数。选择各个单元的功能的时候我们要注意的是不是单纯的选择，还要根据这个元件的连接的各个元件之间的配合来选择这样的单元电路的设计才是符合整体性的要求，设计出来的电路不是单纯的零件的组合，而是各个零件的相互的配合，最后形成的一个有机的结合体。
2.4初步形成整体设计
在完成以上步骤的前提之下，就要形成一个相对完整的设计方案，这个方案要求是考虑到各个方面的因素，不会出现低级的错误，加上加工整理形成一个电路设计的雏形，建立一个宏观的框架。
2.5电路试制
在电路图的设计定稿之后，就可以进行电路的试制，制作出相应的电路板，焊接相应的电路元件，最后检查相应的元件是否完好，连接的是否紧密，安装好之后还可以进行通电调试，看看是否需要优化。
2.6电路的调试和定性
最后在以上的各个步骤完成之后，就要在制作的样品中间进行测试调节，然后选出最好的电路设计，在这个过程中间首先是进行调试，对其中的问题进行检查维修，在交友相关的部门试用，确定适合以后在定性生产，在调试定性的过程中间我们要详细的记录下来各种数据。本文来自于《电子科技》杂志。电子科技杂志简介详见
3调试仪器的介绍
篇5
关键词:职业教育；整流电路；信息化教学；教学环境
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(b)-0175-02
1教学背景分析
该课采用中等职业教育课程改革国家规划新教材《电子技术基础与技能》,该讲课内容为其中项目六“直流稳压电源的制作”中的第一节内容—整流电路。该次授课对象是轨道交通技术专业二年级学生。在知识技能方面,具备整流和半波整流电路的知识;会用电子实验箱搭接半波整流电路;对半波整流电路有一定的分析能力。在学习中存在逻辑思维能力较弱,分析能力不强、计算能力较弱的学习障碍。在行为特征上,他们好奇心强,模仿能力强,善于动手实践,喜欢交流经验,并有很强地展现自我的欲望。
2教学目标与重难点
结合课程标准和学情分析,制订如下三维教学目标:(1)知识目标:掌握桥式整流电路的组成;理解桥式整流电路的工作原理。(2)能力目标:能使用万用表、示波器完成桥式整流电路输入电压、输出电压和波形的测量;会分析桥式整流电路中常见故障对电路的影响;会运用桥式整流电路输入、输出电压的公式进行计算。(3)情感态度价值观目标:培养学生团队协作能力;增强安全意识和爱护设备意识。依据课程标准兼顾以工作过程为导向的课程体系改革职教理念确定教学重点,结合学生具备的知识和能力,设立难点和教学关键点。(1)重点:桥式整流电路的组成;整流电路输出电压、电流的计算。(2)难点:桥式整流电路的工作原理及故障分析。
3教学方法及教学环境
采用教师为主导、学生为主体的任务驱动教学方式,借助信息化技术,让学生带着任务进行合作、探究学习,突出“做中学、做中教”的职业教育教学特色。实训环境:理实一体实训室。教学资源:学习平台、情境视频、任务单、电子电路仿真软件Multisim、PPT、无线投影、在线练习题、录像设备等。
4教学过程设计
环节一:创设情境引入项目。教师展示半波整流电路的波形图动画并提出问题:半波整流电路的缺点。学生通过观察课件中示波器的波形,并参阅教材共同讨论回答。然后教师展示桥式整流电路的输出波形图动画并提问如果现在需要给手机充电,整流电路部分应选择哪一个？学生观察分析后,阐述它们的不同点,从而引起学生兴趣,使学生的思维很快进入课堂学习状态,同时引入该次课内容。环节二:分组操作实施任务。教师讲解该节课的任务,确认桥式整流电路的实施方案。学生小组合作,接受学习任务,确定实施步骤。利用电子电路仿真软件Multisim,模拟桥式整流电路的组成,绘制桥式整流电路图。步骤一:搭接桥式整流电路,该步骤包含两个小活动。活动1:认识电路组成。学生在学习材料和动画中通过彩色图片,逐一将元件展示。二人合作,迅速将电路所需元部件在实验箱面板上找出,在任务单中记录操作时间。活动2:搭接电路。学生借助平台资源“桥式整流电路组成”,搭接电路。此过程中,教师强调电路搭接过程中的注意事项,并即时录像学生操作过程,以备评价。步骤二:测量整流电路输入输出电压。小组成员分工合作,完成桥式整流电路输入、输出电压的测量,填写任务单。通过实际的动手操作,强化理论知识,使学生熟练使用万用表测电路输入电压和输出电压。在此过程中,教师对学生操作情况进行实录,以备评价。步骤三:用示波器观察波形。借助平台资源中的示波器教学视频,学生组内合作,用示波器观察电路输入输出波形并记录在任务单上,教师即时录像学生操作过程。步骤四:分析电路,该步骤包含三个小活动。活动1:分析电路工作原理。学生借助学习平台中的“电路原理”动画,通过动画分析u2正半周、负半周时桥式整流电路的工作过程,并填写学习任务单。活动2:计算输出电压和电流。学生观看学习平台动画并结合步骤二和步骤三的学习成果,理解并记住桥式整流电路的输出电压、电流计算公式,通过做习题进一步强化计算方法。这样可以有效地帮助学生对该次课重点知识的掌握。活动3:故障分析。学生利用电子电路仿真软件Multisim观察故障现象,分析故障主要原因。通过典型电路故障的原因分析,让学生进一步掌握桥式整流电路的组成,这是该课重点之一。对典型电路故障进行汇总,能有效地引导学生进行分析、思考,理解桥式整流电路的工作原理,提高学生电路分析能力。环节三:展示交流效果评价。整个学习过程采用过程评价、结果评价、学生自评、学生互评、教师评价等多种评价手段,使学生增强自信心,培养表达能力和评价能力。环节四:巩固知识自测练习。学生利用平台资源的自测练习环节,独立完成自测练习,巩固所学知识。通过这种方式,学生既能看到自己的进步,也看到不足,有利于下一轮教学的开展和课改思路的延续及深入进行。环节五:课后调查拓展任务。课后调查是利用课余时间进行,利用微信平台,提供实际电路图。学生从提供的实际电路图中,识读桥式整流电路,使教学过程能做到师生沟通无限、信息及时反馈。该教学设计通过学习平台,即电子技术基础与技能数字化资源共建共享,实现了学生知识技能的同步自主构建,并满足了学生个性化学习的需求。通过自测系统,使学生能够自主强化知识技能,同时老师通过该系统能快速了解教学目标的达成情况,并能及时做出针对性的辅导。通过课堂即时录像,使学生在组间评价打分的过程中,实现对知识技能的自主梳理和自主内化,同时也促进学生对搭接电路的操作规范有更进一步的了解。
参考文献
[1]黎加厚.教育技术教程-教育信息化时代的教与学[M].上海:华东师范大学出版社,2002.
[2]陈振源.电子技术基础与技能[M].北京:高等教育出版社,2008.
篇6
（建东职业技术学院电子与电气工程系，江苏 常州 213000）
【摘 要】为了更好地培养高职院校学生的实践动手能力，面对高职自动化、电子信息工程、应用电子、机电一体化专业的学生，对现有的实训教学进行了设计研究，提出项目化的实训教学过程，提高实训教学效率和质量。以单片机实训教学项目为例，介绍了单片机应用实训的项目化教学过程实施，提高学生的实践创新能力。
关键词 实训；单片机；项目化
0 引言
51系列单片机在工业控制，便携式仪器仪表，家电电子等领域被广泛应用。通过不断升级使得51单片机功能更加强大，应用仍然很普遍。大多数高等职业院校在开设单片机实训课程时，实训项目大部分是利用现有的实验教学设备进行训练。由于教学设备是成品，线路大多在成品电路板中已经设计好了，从外部根本看不到电路是如何连接的，且生产商很少配备完整的电路原理图，学生在做实训时，要求连的线很少，很难参与到电路设计的细节中，动手能力也就很难在实训课程中得到训练和提高。而且传统教学过程中未引入工程项目实践设计，导致学生缺乏整体设计能力,动手能力普遍较差。
基于该课程应用性较强的特点，必须把实验和实践教学环节作为学习的关键。通过总结近年实践教学的经验，本文将通过过程项目化教学开展实训，使学生直接参与到项目过程中，以真实的工作过程及工作步骤为依据，融合“教、学、做”一体化的教学手段，用以提高学生的单片机系统设计的动手能力。
本文以简易音乐播放器设计项目为例讲解单片机应用实训的项目化教学实施。
1 任务引入
该项目任务设计一个简易的音乐播放器，硬件电路如图1所示，图1是由单片机最小系统，独立式按键电路、数码管控制电路及蜂鸣器电路组成，通过对该项目的proteus仿真实现，学生可以锻炼综合运用按键、数码管及蜂鸣器的软硬件设计方案。在图1中，利用K1按键对选定播放的音乐段，在播放的过程中可用此按键暂停；用K2按键选择待播放的几段音乐中的一段；数码管显示当前系统所播放的是选中的是第几段音乐。该项目硬件电路设计实际上并不复杂，软件编程主要是单片机定时器技术、中断技术的应用。教师可以通过对音乐索引和节拍产生原理的讲解，让学生掌握每个高脉冲或低脉冲的延时形成某种频率的声音输出方法，每个不同频率声音输出的时间长短形成节拍的方法，以及高低音的产生方法。
通过硬件和软件的设计和学习，该项目实施并不复杂，但涉及到学生学习过的课程门类还是比较多的，学生必须通过对Protel课程、C语言课程、单片机课程与音频产生知识等相结合，把单门课程动手实训转换为以实际工作环境为导向的顺序工作过程，按照步骤学习的过程就变成了实际项目实施的工作过程，且学习的每一步骤是实实在在的工作过程，有效地将学生的理论知识、实践知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。
2 项目实施步骤
通过项目的内容描述，使学生更加清楚地了解实训的目的，学生知道该做什么。结合实训，我们将对实施项目化的过程进行具体研究设计。
2.1 总体设计
根据简易音乐制作的工作顺序，对该实训项目进行总体设计，将整个实训过程分解成各个具体工作任务，然后整理成与各个分解内容相适应的八个步骤，实训时间为二周，内容如表1所示。
2.2 具体实施
表1很详细的给出了总体设计，这就要求我们教师必须对每一个工作步骤进行认真设计，让学生有明确的目标，引导学生对每个步骤进行思考和实践，这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣。
我们对实训班级进行分组，随机指定3~5人为一个小组，不允许自由组合。这样对以后学生的就业是有利，在企业的岗位上是没有资格挑选同事的，同时也能培养学生的团队协作能力。
如步骤五，教师设计时的主要内容有：1、学习目标2、工作内容3、教学设计4、教学材料。学生在这一步骤结束时，可以掌握KEIL软件的使用、汇编程序的编写、软件模拟调试的具体应用等相关实际工作内容。且每一个步骤完成后可以在表2中进行评价。
实训过程中的每一个步骤都必须与指导教师充分交流和探讨后方能进行下一步骤，虽然这样会增加实训指导老师的指导工作量，但可以从过程中很好地把握学生的完成情况，也让大多数学生能够完成项目的任务得到保障。
2.3 成绩评定
成绩评定的方式如表2所示，它可以很好地评价项目化教学过程中每位同学应该获得的成绩，也可以更好的与其它教学模式进行对比，从而体现出过程项目化教学的优势。以小组为单位，检查每个学生制作的产品是否满足设计要求，K2按键按下能否正常的选择所要播放的歌曲，K1按键按下能否正常的播放完一段完整的所选歌曲以及数码管能否正常显示所选歌曲的编号。以答辩方式进行考核，要求每位同学回答2到3个有关该项目制作过程中的软硬件设计、系统仿真制作以及实训体会等方面的问题，根据这些内容的完成情况由教师填写教师评定成绩；小组互评内容在每个步骤完成后根据教师设计的每一步骤内容完成情况由小组集体评价填写相应的互评成绩，适当增加互评成绩在总成绩中的比重，这样有利于对同一水平的产品发现问题和解决问题，让同学之间进行对比，加深学生对项目实施过程中的产生问题的印象；自评内容是每位同学自己在每次步骤完成后，根据教师设计的每一步骤内容完成情况进行打分，并给出各个步骤的说明。每位同学的最终综合成绩=教师评定成绩*30%+小组互评*50%+自评*20%。
3 结语
通过以上对单片机实训方法的改革探索和实践，形成了以学生为主体、教师为主导的教学课堂，形成了讲与练相结合、教与学互动的教学模式。教学效果已有明显改善。学生的学习兴趣得到了提高，学生在实训的过程中能积极思考，发现问题并解决问题。学生的知识体系在真实的工作过程中，在小组协作的过程中得以建立。这不仅培养了学生的专业能力、社交能力、团队精神，同时也增强了学生的自信心。当然，教学改革是一项长期和系统的工程，我们将继续努力，培养符合社会需求、更加优秀的相关专业人才。
参考文献
［1］刘燎原,孙秋波.Proteus软件在单片机项目教学中的应用[J].徐州建筑职业技术学院学报.
篇7
关键词：PLC的液压传动；组合机床；电气控制系统设计
1.PLC控制系统的设计原则
1.1.发展性原则
因为飞速的工业发展模式，要不断的更新工业生产工艺技术和生产设备。所以在设计的过程中有必要充分的探究扩展力度，以此来确保与工业发展需求相符的设计。
1.2. 经济性原则
经济性所指的是PLC控制系统一定要符合合理经济的条件，要力求满足操作管理的便利性，从而让较多的工作人员都能够清晰的了解PLC控制系统。
1.3 .可靠性原则
可靠性所指的就是确保可靠稳定形势的自动化控制系统，避免由于性能的不稳定而造成的进度异常。
1.4 .完整性原则
完整性也就是在较大的限度上确保生产机械的整体性条件下开展的必要设计，PLC控制系统需要满足于工业生产的需求，也就是工业生产针对控制系统所提出的需求要和PLC控制系统设计模式相符。
2.设计PLC控制系统的主要步骤
2.1. 调试程序
调试程序基本包含两大阶段，其一为模拟调试；其二为现场调试。程序的模拟调试主要指的是，用便捷的模拟形式构成现场的实际状态，可以将程序运行放在首位而设置出一定的环境状态。按照现场信号的产生方式，模拟的调试包含软件模拟和硬件模拟两种方法。
2.2. 应用程序的编写
编写应用程序方面是能够让自动化控制管理被PLC控制系统实现的主要过程。全部的控制动作都要根据编程来开展。所以，在编写应用程序的过程中，没有必要将编写作用在工业生产要求的条件下，要明确不同工序当中的控制功能都可以充分的达成。一方面要对程序进行编写，另一方面还需要编写保护程序、诊断程序、故障检测维修程序以及初始化程序等，以此来确保PLC电气控制系统的稳定性与安全性[1]。
2.3. 被控对象的了解
在涉及工业生产设备的PLC控制系统时，需要细致的了解被控对象，要把运行过程中所包含的不同条件、时间、动作以及工序等开展详细的探究，以此在进行PLC控制编程的编制过程中，可以达成优质的生产需求。
2.4. 硬件选择
PLC控制系统当中所具备的硬件，分别为：I/O端口分配、PLC、I/O设备等，想要明确系统硬件设施当中的电气连接线路，需要相应的绘制PLC硬件路线图。并且需要合理的分配定时器以及计数器等电气元件。
3.作用在PLC的液压传动组合机床电气控制系统设计方法
3.1. 程序设计PLC控制系统
该组合机床中所具备的PLC控制系统程序，能够利用接触器控制系统以及8Q2原继电器通过适当的转换而得到，在进行转换的阶段需要严格关注四大层面。
3.1.1. 中间单元的设置
程序在进行设计的过程中，需要将线圈作为主要的单位，并具体的分析继电器-接触器的控制电路当中，具体有哪些电路和触点会控制所涉及到的各个线圈，如果较多的线圈都受到某电路或者线圈的控制，程序内部能够设置出以电路控制为主的辅助继电器，用以将程序简化[2]。
3.1.2 .处理中间继电器
PLC辅助继电器M，能够替代原继电器-接触器系统的中间继电器。
3.1.3. 处理输入设备
在处理输入设备的过程中，若继电器-接触器控制电路是以常开触点作为重点，当转变成为PLC控制之后，此设备还是将PLC的输入设备用常开触点达成，基本的程序当中，和触点对应下的状态的是不能够改变的。若设备是常闭触点组成的，当转变为PLC控制之后，此设备还是将PLC输入设备用常闭触点达成，在程序当中所对应下的触点是相反的状态。
3.1.4. 处理输出设备
对设备对应的输出继电器线圈，能够替代原继电器-接触器控制系统当中的接触器线圈和电磁阀线圈。输出继电器当中的触点需要替代接触器中的触点，同时要确保不变的状态。
3.2 .运用电气控制双面单工位液压传动组合机床的必要条件
在该组合机床内部，所涉及到的继电器控制电路当中，具备着两台动力头电动机，分别处于左右两端，同时还具备冷却泵电动机。此外，还针对性的对左动力头电动机和右动力头电动机，设置了相应的调整开关，并且还设置了与冷却泵电动机相符的工作选择性开关装置。
3.3. I/O资源分配与PLC选型
按照双面单工位液压传动组合机床的控制性条件，所具备的系统一共需要21个开关量输入信号，在21个输入信号当中主要包含：转换开关3个、压力继电器2个、热继电器动断触点3个、行程开关9个以及按钮4个，此外还具备7个开关量输出信号，具体包含：电磁阀线圈4个、接触器线圈3个。进行应用设计的过程中，想要充分的节省PLC中的点数，需要将信号接线适当的更改，以此来合理的节省相应的输入点。运用这样的方式，可以把PLC中的输入点数从21点可以直接降低为15点[3]。
总结：
根据以上的论述，通过改造之后的控制系统，在一定程度上预防了原来机床所产生的继电器控制缺陷，较大的提升了可靠性。并且，因为PLC的输出以及输入方面拥有着信号指示功能，提供给继电器故障部位较大的便利条件，从而有效的提升生产效率和经济效益。
参考文献：
[1]吴何畏，王卫兵.钻孔组合机床液压传动和电气控制系统的设计[J].组合机床与自动化加工技术，2013，12（09）：123-125.
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【关键词】单片机系统；计算机；辅助软件；设计工具；硬件设计；仿真
选用合理的计算机辅助软件技术与工具来对单片机进行辅助，以便其控制系统能够发挥良好的作用，对其系统的设计与开发还能够在节省人力方面起到很大的效果，形成一种电脑解放人脑的绝对优势。而在早期阶段的Z80单片机，即使采用了汇编语言进行编程，但机器识别编码的能力非常的弱，只能够识别由1和0形成的编码，所以此单片机在进行编程后还要利用人工对其进行翻译并要翻译成机器能够识别的编码，还要将其人工翻译成的机器码再输入进单片机内，经过这样一个繁琐的过程后才能够对软件进行调试。但在科学技术发达的今天，此种劳动力早就已经被电脑技术所代替，而且其劳动功效大大提高了许多。即使有了现在的科学技术，也不能够满足人们对高效方法的不断追求和对其更具有高效工作效率工具的开发。目前在单片机系统设计开发技术上，利用计算机辅助设计和软硬件结合仿真的开发设计工具已被许多的开发者所采用。
1.51单片机控制系统设计开发工具及选用
1.1 由于科学技术的不断发展，在单片机技术领域有了很大的进步，对51系统单片机的开发工具和设备上有了很多的技术成果，例如，能够采用C语言开发51单片机程序，而经常使用其开发软件的公司就有加拿大软件公司DAVEDUNFIELD推出的MICRO-C51编译器、IAR公司和2500A.D公司开发的编译器、Windows 集成开发环境Keil软件等。而在我国利用这项技术的公司有MedWin集成开发环境、伟福集成开发软件等。对于功能比较齐全的集成开发环境来说，能够把用户在开发利用软件适应过程中所需要的整体工具采用有效的方式将其进行结合，具体所采用的工具都有编辑器、高级语言编辑器、汇编器、定位/连接器等，这些工具的使用可以有效的优化用户开发环境。具有软件硬件仿真工具的公司有Nahau公司的EMUL51XA-PC随时在线的仿真器、英国Labcenter公司的Proteus软件等。
1.2 对于8051单片机的应用程序来说，可以采用汇编语言，使用汇编语言的好处就是能够与硬件相结合形成一定的关联，这样就能够快速便捷的运用硬件功能，其所使用的资源非常小、执行的速度较快。对于后来所开发的C51语言来说，能够便捷的实现程序设计模块化、其代码可读性好、维护起来较简单、升级速度快，并且经过实验证明，在大部分应用条件下执行效率能够与汇编语言非常的接近，利用C51语言来进行单片机软件编程具有很大的优点，在市场上的竞争具有非常大的优势。所以利用C51来对单片机进行程序设定已经受到了社会的广大认可，并成为了主流形式之一。
1.3 而在C51的编译执行方面，现在非常常见的是KEIL51软件。KEIL51是德国KEIL公司开发单片机C语言编译器，其之前被称为KELINC51，其形成了文件编辑处理、编译链接、项目管理、窗口、工具引用和软件仿真管理等许多功能，在其仿真技术中，具有两个类型的仿真模式：软件模拟方式与目标板调试方式。根据其模拟仿真模式来看，根本不需要利用8051单片机硬件就可以形成程序仿真调试，这样能够在用户程序的开发效率上得到很高的提高。
综上所述，可以根据其整体使用作用与工具软件得到其成本，使用51单片机的计算辅助设计工具的组合方式都有以下内容：可以采用C51语言当做编辑语言的关键点，KEIL与Proteus以及双龙软件作为其软件的编译、调试、仿真、下载和制作PCB板的重点工具软件，据调查发现这是市场上性比价较好的组合，并且这些软件还能够满足常用需求的免费版本。
2.51单片机的计算机辅助设计工具组合的使用
2.1 设计系统的硬件结构和软件各模块流程图
第一步可以先依照一个单片机控制系统的作用要求，对其进行硬件电路和软件的整体结构进行具体设计，根据对每个模块软件的设计中获取程序流程图。图1所示是根据其功能与硬件工作原理设计的流程图。
C51是利用标准C模块命令与规则作为基本条件来对其进行扩展，能够便捷的设计出模块程序。根据设计出的模块流程图，可以简单的对每个程序模块依据流程图利用C语言来进行编程。而且编写程序还能够启动Proteus画出单片机电路。
2.3 利用Proteus画出单片机电路
若是要对硬件电路实现仿真，就要利用Proteus画出单片机系统的电路，通常情况下能够按照系统的每个模块分别画出电路，若对其进行仿真后再组合成总成电路，也能够将整个电路以此画出。对于使用的视电路方式、软件的难易程度以及调试难易程度的具体状况来决定。图2所示是利用Proteus画出的电路图。
2.4 软硬件结合仿真和调试
能够利用KEIL软件对已经编译成功的C51语言程序进行进一步的编译，等到编译形成后就能够在KEIL上进行调试，此时就可以利用KEIL和Proteus结合运作进行软、硬件的调试和仿真。在这一过程中通常情况下是需要非软、硬件的设计采取多次的改动和仿真调试的。
2.5 对硬件电路的制作
只有经过对软硬件的调试后才能够制作硬件电路，此时便能够利用Proteus的ARES软件简便的进行PCB板的设计与制作，之后才能够对软件进行安装。
2.6 实际软硬件调试、修改
根据以上步骤的运行，现在可以对硬件电路的实际软件调试和修改逐渐实现。这样就能够利用双龙软件把事先调试好的程序按步骤下载到硬件电路的8051单机片中来进行具体的测试调整。因为目前的仿真软件还不能够完全与真实电路的效果相同，因此此时的硬件电路和软件业也可以做更多的改进。
3.讨论
3.1 根据在日常中的使用效果，以上的计算机辅助设计仿真工具进行一定的组合后可以继续一般状况的调试、仿真、下载、制作PCB板等工作，从而在51单片机控制系统的设计、制作和调试工作效率上得到很大的提高。Proteus可以对很多类型的单片机运行仿真技术，因此这种方式能够得到许多单片机系统设计的运用，但以上所提到的KEIL等需要利用其它的单片机采取与之对应的软件。
3.2 对于这种仿真技术来说，在其使用过程中有以下两种问题。
（1）运用仿真技术来进行工作和运用真实的电路来进行工作存在一定的差别。而站在硬件的仿真结果的角度来说，其结果与实际状况或许会有一些不同，出现这一现象的原因是由于硬件在实际运行过程中其状况存在一定的复杂性，对于仿真来说，就是利用程序来进行模拟实际元件的工作情况，但还需要靠人来进行程序的编辑，而人工编辑是难以将全部模拟电子元件的实际情况充分展现出来的，尤其是很多元件在一起工作时。
（2）元件仿真模拟不足。即使Proteus含有非常丰富的元件库，其元件有一部分是能够在电路图时使用的，但有一部分在进行程序仿真时就不能完成仿真，而这是因为没有与之相对应的方程程序而造成的。
3.3 对于以上的问题，其解决的办法有以下几种。一是采用具有同样功能的不同型号元件取代进行仿真；二是查找与之对应的仿真模型程序来进行工作；三能够自己建立元件，即自己为元件设计仿真模型程序。
4.小结
通过以上对单片机系统计算机辅助设计工具及软硬件设计和仿真技术的分析研究，可以对其进行一些设想。EDA（电子设计自动化）中的一项技术就是利用硬件来描述语言VHDL，依照预想的功能写出对设计文件的具体描述，就可以利用计算机自动地完成这些功能的逻辑电路图。
参考文献
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职业教育是教育体系中重要的组成部分，具有培养适应行业、服务社会地方经济需求的技能型人才的重要功能。电子类、信息类专业人才的实践操作能力、专业技能的培养过程中，数字电子技术课程具有重要的意义。课程能够使得学生建立一般数字电子产品设计、分析、调试的方法步骤，形成独立的产品开发、调试能力，课程对于学生专业技能的养成具有重要的基础意义。但是由于课程具有一定的理论难度，职业学校的学生在学习过程中对于数字电路中的理论知识学习积极性不高，传统的教学方式已经不能够适应职业教育的特点，不能够满足数字电子技术课程的教学需求，因此探讨并实践符合职业教育特点的教学方案对于提升课程的教学效果具有重要的意义。
1.项目化教学与职业教育
在教育学中，项目教学法被定义为师生通过共同协作，实施一个完成的项目而进行的教学活动，其教学思想属于行为导向教学法的范畴。教学结果是完成一个具体的教学目标，一般以实物载体的形式出现。实现项目法教学一般要经过项目任务的明确、实施计划的制定、项目任务的实施、检查评估以及归档应用等过程，项目化教学与传统教学方案相比具有以下的特点，首先是项目化课程具有实践性的特点，与传统的学科体系不同，项目化教学能够通过与实际对象的联系，使得学生的学习具有较强的针对性与实用性;其次项目化学习具有较好的自主性，能够更为有效突出学生在教学过程中的主体地位，开展自主学习，培养学生的创新能力;同时项目化课程教学能够体现发展性与综合性，使得学生在学习过程中能够通过项目任务的完成，逐步形成综合技能;最后项目化课程具有开放性，项目实施方式、评价方式都具有选择性与多样性的特点。
职业教育与普通教育在人才培养目标、培养对象方面都具有本质的不同，因此职业教育要采取符合职业教育特点以及教学课程特点的授课方式进行课程的教学。项目化教学的特点适应了职业教育人才培养的特点，同时也符合数字电子技术这样的专业课程，因此在职业学校的数字电子技术课程中推进项目化教学对于提升课程的教学效果，提升人才培养质量具有重要的意义。
2.数字电子技术项目化教学实施方案
在教学过程中，通过对于学生专业能力、典型工作岗位的调研分析，结合了学生的认知规律，采用了朱祥贤主编的《数字电子技术项目教程》作为教材，应用项目化的教学方案进行了课程的教学。本书以项目为单元，以应用为主线，将理论知识融入到实践项目中。全书共有8个项目，包括三人表决器电路、抢答器电路、数码显示电路、计数分频电路、触摸式防盗报警电路、温度检测电路、数字钟电路等的设计与装调以及用FPGA实现计数器等。通过项目任务的完成，提高学生对数字电子技术的理解，使之能综合运用所学知识完成小型数字系统应用电路的设计制作，包括查阅资料、确定电路设计方案、计算与选择元器件参数、安装与调试电路，能使用相关仪器进行指标测试和编写实训报告。教学过程中，老师明确项目任务，学生与教师、学生与学生之间以项目团队的形式进行合作，通过教师的指导，自主完成项目产品的开发，学生完成项目的方式可以自行选择，最后要能够将项目完成成果进行汇报，通过小组自评、学生互评以及教师评价分析项目任务完成的效果，提出项目优化的方案以及可行性措施，通过这样的方案组织实施数字电子技术课程的教学。
3.数字电子技术项目化教学举例
数字电子技术中项目1的教学内容是三人表决器电路设计与装调，要求学生能够掌握组合逻辑电路的基本设计方法与实际电路的装接调试。本项目中学生为了能够进行逻辑输入量与输出量的设计首先需要能够正确理解数字信号的准确含义，能够掌握不同数制之间的转换（尤其是二进制的意义），能够掌握逻辑状态的定义与表示方法，建立客观世界的控制对象的逻辑模型。通过通过本项目的学习，学生能够掌握组合逻辑电路设计的一般步骤，掌握真值表的定义方法以及根据真值表进行逻辑表达式定义与化简的基本方案，最后实现逻辑电路的安装与调试。通过这样的一个实际项目，学生能够积极主动学习组合电路中必要的知识能力，学习效果良好。
首先将多人表决器的输入输出进行逻辑定义，定义表决的三个人为ABC，同意为1，不同意为0，输出为Y，Y=1为表决通过。根据多人表决器逻辑关系，在教学过程中可以应用NI仿真软件中的逻辑转换仪进行设计，对于提升设计效率具有较大的作用。
应用软件制定真值表如图1所示。
图1 多人表决器真值表
图2 多人表决器电路原理图
根据多人表决器的真值表，学生要能够写出逻辑表达式，本项目的逻辑表达式为：
在项目进行中，为了能够简化逻辑电路，就需要进行逻辑的化简，学生可以自行选择化简的方案，可以选择公式化简、卡洛图化简或者是软件化简的方案实施，在此过程中培养学生自主解决实际问题的能力，经过化简的表达式为Y=AC+AB+BC，最后将逻辑关系通过基本的门电路实现，可以采用与门与或门实现，同时可以鼓励学生简化硬件电路设计方案，培养学生的创新意识与创新能力，可以讲逻辑表达式进行逻辑转换，采用单一的与非门实现，这样设计的硬件电路使用的门电路就比较单一，成本有所降低。多人表决器电路原理图如图2所示。
完成电路原理图设计后，下面就要硬件实现，根据原理图购买相应的电路元件，根据原理图进行实际电路的装配以及调试，并检测电路的逻辑功能。学生要能够完成电路基本功能的实现，在此基础上完成电路性能的检测与调试。在项目的实际完成过程中，要能实现这样的逻辑控制关系需要使用或门以及与门电路，在实际硬件电路实现过程中不符合工程的要求。因此要求学生进行逻辑的转换，采用单一的门电路实现，因此根据电路的逻辑关系以及反演定律将多人表决电路的逻辑关系式转换为单一的与非关系，这样通过一个与非门芯片74LS00就可以实现控制功能，学生通过这样的转换能够理解工程案例设计的要求。
同时学生要能够完成掌握74LS00芯片的性能以及引脚定义才能够完成多人表决器项目中电路的连接。在此过程中教师指引学生进行数据手册的学习，通过阅读器件手册理解器件的特性以及使用方法。由数据手册中可以了解器件的功能以及电气特性。识读器件手册也是学生必要的专业能力之一，多人表决器项目中74LS00四与非门芯片的电气特性如图3所示。
图3 74LS00芯片的电气特性
焊接过程中，为了能够培养学生电路板的布局能力，采用万用板进行，学生要能够根据器件的种类以及信号的流程合理进行元件的布局以及导线的连接，同时要能够正确完成产品的焊接以及调试，多人表决器设计实物如图4所示。
图4 多人表决器设计实物
通过这样一个完成项目的锻炼，学生能够建立起完成的组合逻辑电路的分析与设计方案，能够进行逻辑关系的表达以及转换，能够掌握简单逻辑电路的设计、安装与调试。在项目化的教学过程中，教师制定了教学目标，对学生进行必要的引导，让学生自主完成项目的设计，以此提升学生的学习积极性与主动性，鼓励学生在此过程中积极创新，培养学生动手能力、实践能力以及专业技能。
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关键词：任务 过程 步骤 注意
现代教学理论认为，在教学活动中，学生应居于主体地位，教师居于主导地位。但在中等职业学校《电子线路》的实际教学中，由于班级人数较多，以教师为中心的讲授式教学仍然是教学的主要形式，学生只能被动地听、抄、背、练，被老师牵着走，而没有积极思考、发问、质疑的机会。为改变中等职业学校《电子线路》课堂教学的现状，我认为我们的课堂教学改革，有必要采用以培养学生综合运用知识能力为总体目标的教学方式――任务型教学。
一、任务型课堂教学过程
根据学习任务的三要素，即任务目标、信息输入和活动，可以将课堂教学分为四个步骤：即交代任务目标、材料输入、合作活动和任务评价。
在课堂教学一开始就应该向学生明确展示教学任务，教师在布置任务时指令要清晰，要让学生心中有数。这样有利于保持学生的学习兴趣，使学生的注意力集中在任务的完成上，体现任务的真实性。
输入是指学生接收所给定的任务方面的信息。教师要精心设计一个意思明了的情境，努力使自己成为示范表演者。输入的内容要以本节课的具体教学目标和内容为基础，充分展示教师的引导才能，以此来引起学生对新信息的注意，并产生学习新知识的动机。
在学习、理解课堂重要知识点的基础上，学生参与到任务中来，以小组的形式进行合作。教师必须充分利用教学资源，精心设计各种任务，鼓励学生主动参与，探究发现，大胆表达，交流合作，轻松地完成教学任务。
交流活动完成之后，要对任务结果进行评价。评价不应只着眼于知识获得多少，应特别关注学生的水平是否有所提高，参与学习的态度是否积极主动，情感是否有所变化，学习过程的创造性如何，是否有独到的见解等。
尤其要注意，课堂任务的设计是多层次的。一般遵循从理解为主的活动过渡到有控制端产出活动，最后到具有现实意义的设计活动这一过程。对于《电子线路》这门课应遵循先基本知识点、实例后应用、设计的顺序，使教学阶梯式地向前推进。同时，任务要有层次和梯度，每个层次和每个梯度都要使与之相应的学生容易达到，保证学生的参与率。
二、任务设计在中职《电子线路》教学中的实施步骤
1 创设问题情境
兴趣是动力。各种富有创意的课前导入活动设计能极大地提高学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。如以组合逻辑电路的设计为例，在这一环节中提出学校目前进行得如火如荼的活动“校园十佳歌手大赛”，有三名评委。以少数服从多数的原则判定选手能否通过选拔。请你们为学校设计一个电路能够体现评委判定和选手是否过关之间的逻辑关系。学生对这一活动比较感兴趣，开始在脑中进行思考了。
2 引导学生理解任务
向学生布置任务后，说明本环节的目标，教师指导学生带着问题进行讨论，围绕目标解决问题。比如对于上述“校园十佳歌手大赛”的例子，教师可以向学生提这样的问题：根据实际逻辑问题我们需要列出逻辑函数式，依据什么来列?列出函数式后为了使逻辑图更为简洁，还需进行哪一步骤?教师在设计本环节的问题时，应有意识地涉及到解决问题的步骤。通过这些形式的设计来训练他们短时列框架解决问题的能力，多角度训练思维的变通性。
3 师生合作完成任务
这时教师的任务是带着知识要点、疑难点进行讲解。本环节要注意以培养学生设计能力为第一，学习新的知识为第二。具体做法还是以任务为中心进行整体教学。首先由实际逻辑问题列写真值表，用A、B、c表示三名评委，用Y表示结果。状态赋值如下：对于变量A、B、C，1表示同意，O表示不同意；对于函数Y，1表示通过，O表示不通过。要求学生集体完成真值表，教师引导由真值表列出逻辑函数表达式，最后让学生化简表达式，画出逻辑图，可以请几个学生同时板书化简，选取最简表达式，培养学生的最优化原则。任务完成后，进行知识拓展：①用以实现组成该逻辑图；②若有人想投机倒把，如何改装可以任意遥控改变输出结果；在想投机倒把时用遥控器把遥控端的信号变为1。分组讨论进行，得出结论，让小组代表们各抒己见，教师加以指正和改进。由该任务总结出组合逻辑电路的设计步骤和方法。
4 小组合作完成新任务
为了让学生对本堂课所讲知识点能进一步地巩固和提高，培养学生的创新和合作能力，再设计新任务让小组合作完成。例如在师生共同完成“校园十佳歌手大赛”任务之后，再布置一个新任务让小组成员们独立完成：设计一个楼上楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯。在上楼前，用楼下的开关打开电灯，上楼后，用楼上的开关灭电灯；或者下楼前，用楼上的开关打开电灯，下楼后，用楼下的开关关灭电灯。要求：①完成电路的设计及电路验证；②有能力的同学可尝试进行三个楼梯开关控制灯的电路设计。学生可能有不同的讨论结果，教师再一一加以指正和讲解。
5 进行任务评价
任务的评价是任务型教学的最后环节。评价的根本目的是为了学生的成长与发展，体现人文关怀。评价应突出发展与变化的过程，关注学生的主观能动性，激发积极主动的态度。通过恰当的评价，才能使学生体验进步与成功，对自己的学习过程进行反思和调控，从而促进学生综合运用知识能力的全面发展。
随着评价的结束，一项任务也就顺利完成了。通过这些任务，学生不仅能完成设计，而且能获得知识，获得情感体验，培养了创造能力，提高了自身素质。
三、在设计任务型教学活动时应注意的问题
1 教师要营造良好的课(下转59版)堂教学氛围，建立民主平等的师生关系。
2 教师要让学生明白任务的性质和目的，交待任务要清楚，并让学生明白完成任务的方法，任务的难度要适当，让学生真正参与到学习中来。
3 任务的焦点是解决某个实际问题，这一问题和现实生活有某种联系。
4 任务的设计和执行应注意任务的完成，任务完成的结果才是评价任务是否成功的标准。
