時(shí)間：2023-10-17 09:34:38
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本次大賽一個(gè)亮點(diǎn)就是眾多境外參賽隊(duì)參賽，不僅參賽隊(duì)伍數(shù)量超過(guò)往屆，參賽學(xué)校也都是各自國(guó)家和地區(qū)理工類的翹楚，這也說(shuō)明我們舉辦的英特爾杯嵌入式系統(tǒng)專題競(jìng)賽正逐漸成為世界關(guān)注的大學(xué)生嵌入式競(jìng)賽，有助于進(jìn)一步提高競(jìng)賽的水平。本屆國(guó)外和中國(guó)香港地區(qū)具體參賽名單如下：
國(guó)外(每所大學(xué)1隊(duì)參賽)
?馬來(lái)西亞和新加坡
馬來(lái)西亞多媒體大學(xué)(MMU)
馬來(lái)西亞理科大學(xué)(university sainsMalaysia)
新加坡國(guó)立大學(xué)(National university ofSingapore)
?印度
Indian Institute of Technology Madras(2007年印度大學(xué)排名榜第一)
National Institute of Techn010gyKarnataka,Surathkal
C011ege of Engineering，AnrtaUniversity
Indiart Institute of Techn010gyKanpur(2007年印度大學(xué)排名榜第四)
?美國(guó)
馬薩諸塞洛厄爾大學(xué)(university ofMassachusetts Lowell)
中國(guó)香港(每所大學(xué)2隊(duì)參賽)
香港中文大學(xué)
香港科技大學(xué)
競(jìng)賽作品巡展
項(xiàng)目名稱：隨鉆測(cè)井實(shí)時(shí)地質(zhì)成像系統(tǒng)
北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院參賽隊(duì)
隨鉆測(cè)井是指鉆井的過(guò)程中實(shí)時(shí)地測(cè)量地層巖石物理參數(shù)，并將測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)處理加工后由井下送到地面數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，形成軌道、地層評(píng)價(jià)進(jìn)行鉆探工藝決策。
本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)接收井下發(fā)回的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理，計(jì)算并顯示出各類實(shí)時(shí)參數(shù)，并且能夠繪制出鉆井的三維軌跡圖，通過(guò)觸摸屏的輸入方式，簡(jiǎn)單方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查看、分析；除此之外，系統(tǒng)還能夠從與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)獲得鉆井軌跡設(shè)計(jì)圖，用于與實(shí)際軌跡圖進(jìn)行比對(duì)，從而能夠方便、準(zhǔn)確地幫助開(kāi)采人員對(duì)鉆井軌道進(jìn)行校正。
本系統(tǒng)充分利用開(kāi)發(fā)板的資源，利用開(kāi)發(fā)板便攜、具有高性能的雙核CPU并且工控級(jí)的水平能夠進(jìn)行惡劣現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)顯示。本系統(tǒng)由便攜主機(jī)、觸摸屏、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和必要的串行總線下的地質(zhì)傳感器接收板所構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。
項(xiàng)目名稱：搜尋機(jī)器人
北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院參賽隊(duì)
在現(xiàn)實(shí)生活中，很多場(chǎng)合需要人們?nèi)ネ瓿梢恍┧褜と蝿?wù)，這些任務(wù)可以用機(jī)器人代替。該機(jī)器人能在人不方便進(jìn)入的區(qū)域內(nèi)完成搜尋目標(biāo)和探測(cè)環(huán)境的任務(wù)。其具體功能如下：
?通過(guò)無(wú)線方式完成所有控制；
?在柵格化的全局地圖內(nèi)進(jìn)行自主路徑規(guī)劃。機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中利用視覺(jué)實(shí)時(shí)探知未知障礙物、測(cè)量障礙物和機(jī)器人的距離及角度并根據(jù)障礙物在全局地圖中的位置，采用有效的算法計(jì)算出最優(yōu)路徑，以最快的速度安全地到達(dá)目的地；
?通過(guò)視覺(jué)在全局地圖內(nèi)尋找目標(biāo)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤；
?通過(guò)PID定點(diǎn)跟蹤算法，出色執(zhí)行控制終端給定的任意路徑，
?通過(guò)機(jī)器人的發(fā)聲系統(tǒng)和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互；
?通過(guò)攝像頭采集的圖像信息可以實(shí)時(shí)監(jiān)視機(jī)器人周?chē)沫h(huán)境信息。
項(xiàng)目名稱：“TransCube‘基于Visual Hull算法的立體傳真機(jī)
北京航空航天大學(xué) 沈悅雯 朱瀝可 慕騰飛參賽隊(duì)
傳統(tǒng)傳真機(jī)在信息爆炸的時(shí)代已經(jīng)漸漸無(wú)法滿足人們的對(duì)傳輸信息的更高需求。因此本項(xiàng)目提出概念化的319數(shù)字傳真機(jī)的設(shè)想。特點(diǎn)如下：
?目標(biāo)對(duì)象可以是立體的絕大部分物體，不再局限于紙質(zhì)材料；
?對(duì)若干物體照片中的對(duì)象提取來(lái)恢復(fù)立體模型；
?傳輸通道由PSTN、LAN、WIFI等多網(wǎng)絡(luò)復(fù)合組成。
在總結(jié)本次大賽的總體情況時(shí)，大賽組委會(huì)主任、中科院院士、工程院院士王越教授認(rèn)為，本次大賽從最終提交作品和答辯過(guò)程來(lái)看，水平比上屆有明顯的提高。本次大賽的一個(gè)突出特色就是開(kāi)發(fā)板的難度比以往都要大，采用的Intel Core 2 Duo核心產(chǎn)品技術(shù)相當(dāng)先進(jìn)，幾乎代表著當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的先進(jìn)潮流，無(wú)疑讓學(xué)生能更貼近技術(shù)發(fā)展前沿，對(duì)創(chuàng)新的價(jià)值體現(xiàn)更突出。而絕大部分學(xué)生僅僅經(jīng)過(guò)幾天的培訓(xùn)，就能在這樣一個(gè)多核處理器基礎(chǔ)上完成一定的構(gòu)思并且演示成功，證明這些學(xué)生有極強(qiáng)的自學(xué)能力和應(yīng)用知識(shí)的能力。這從一個(gè)側(cè)面驗(yàn)證了至少這些學(xué)生在其學(xué)校受到的教育水平是比較值得肯定的，也基本實(shí)現(xiàn)了我們的教育與時(shí)俱進(jìn)的目標(biāo)。
本次大賽最終共有146支隊(duì)伍成功演示作品，其中包含8個(gè)境外參賽隊(duì)(其中印度4隊(duì)，馬來(lái)西亞2隊(duì)，美國(guó)和中國(guó)香港各1隊(duì))，境外參賽隊(duì)數(shù)量在逐年增加。在比較中外選手特點(diǎn)之時(shí)，王越院士認(rèn)為，從比賽的作品來(lái)看，中外學(xué)生的思維方法在逐漸靠近，不過(guò)國(guó)外選手在對(duì)問(wèn)題的看法和思考方面比較突出，思維更開(kāi)放、跳躍性更強(qiáng)，更善于表達(dá)自己。國(guó)內(nèi)的學(xué)生則在動(dòng)手能力上比較強(qiáng)，對(duì)知識(shí)的運(yùn)用更為有優(yōu)勢(shì)，作品成功率也比較高。由于這次參加比賽的國(guó)外選手都來(lái)自各自國(guó)家最好的理工院校之一，因此還是很能體現(xiàn)我國(guó)重點(diǎn)理工院校在本科生教育階段的水平處在世界領(lǐng)先水平的。
來(lái)自北航的張曉林教授認(rèn)為，本次比賽通過(guò)作品的審核，能夠突出體現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是參賽學(xué)生對(duì)嵌入式概念的理解更加深化；二是對(duì)系統(tǒng)體系概念的理解和動(dòng)手能力都有顯著的增強(qiáng)，比賽的開(kāi)發(fā)板讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)并行處理和高速運(yùn)用、線程調(diào)入等方面的理解更加深入；三是大部分學(xué)生能夠用Windows XP開(kāi)發(fā)作品，難度相對(duì)低一些，比較可喜的是有些參賽隊(duì)采用Linux自己設(shè)計(jì)并且成功，可以說(shuō)難度很大，充分證明了學(xué)生的開(kāi)發(fā)能力，對(duì)學(xué)生能力的驗(yàn)證比上屆更突出。與此同時(shí)，本次比賽的開(kāi)發(fā)板可以說(shuō)很具有市場(chǎng)開(kāi)發(fā)價(jià)值，可能會(huì)成為引領(lǐng)未來(lái)嵌入式開(kāi)發(fā)方向的產(chǎn)品，學(xué)生參加此次比賽學(xué)到的知識(shí)將對(duì)她們對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)理念、先進(jìn)技術(shù)的了解和體系結(jié)構(gòu)的掌握有很大好處。參加本次競(jìng)賽能讓學(xué)生掌握該領(lǐng)域的最新平臺(tái)技術(shù)，這將讓學(xué)生受益終生。
來(lái)自Intel公司的首席工程師AtulKwatra在談到本次比賽時(shí)高度評(píng)價(jià)了參賽學(xué)生的開(kāi)發(fā)能力，他認(rèn)為，基于這樣一款市場(chǎng)上最新的Core 2 Duo產(chǎn)品，本科生能夠開(kāi)發(fā)到這種水平令他感到很滿意。特別的，并行處理軟件對(duì)于許多商業(yè)化軟件企業(yè)都是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，而這次僅僅三個(gè)月的時(shí)間，一些學(xué)生就能開(kāi)發(fā)出一定并行基礎(chǔ)的軟件，足以證明這些學(xué)生具備相當(dāng)好的技術(shù)應(yīng)用能力。同時(shí)，他希望能通過(guò)未來(lái)的比賽，獲得更多學(xué)生對(duì)Intel產(chǎn)品的反饋，指導(dǎo)Intel更好的開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品。
上海交通大學(xué)教務(wù)處處長(zhǎng)江志斌教授則從教育方面談了對(duì)本次大賽的看法，他認(rèn)為Intel杯競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生教育的一種延伸，教育不僅僅是傳授知識(shí)，還要滿足學(xué)生的需求，推進(jìn)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用水平，學(xué)校培養(yǎng)未來(lái)的人才更需要轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這次比賽恰恰提供了這樣一個(gè)出色的平臺(tái)。可以說(shuō)，Intel杯不僅僅是競(jìng)賽，更是對(duì)學(xué)生能力促進(jìn)、啟發(fā)和再培養(yǎng)的一個(gè)難得的過(guò)程。
Intel公司的包益平先生在評(píng)價(jià)本次比賽時(shí)，重點(diǎn)介紹了Intel公司組織競(jìng)賽的初衷，他認(rèn)為，Intel公司希望能通過(guò)這樣的競(jìng)賽形式，一方面推廣了Intel產(chǎn)品在學(xué)生中的認(rèn)知范圍，更重要的是，通過(guò)這樣的一個(gè)過(guò)程，提供學(xué)生一個(gè)應(yīng)用知識(shí)的平臺(tái)，Intel希望可以借這個(gè)平臺(tái)幫助中國(guó)的大學(xué)生更好地鍛煉創(chuàng)新能力，從而為中國(guó)的產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多出色的人才，促進(jìn)中國(guó)產(chǎn)業(yè)的壯大，盡到Intel在中國(guó)的社會(huì)責(zé)任。
在展望下屆比賽之時(shí)，王越院士充滿期待，Intel杯作為一次高水平的嵌入式邀請(qǐng)賽，正在逐漸的走向國(guó)際化，今年有8支境外隊(duì)伍參賽，未來(lái)希望能邀請(qǐng)更多的境外參賽隊(duì)加入，爭(zhēng)取能把Intel杯競(jìng)賽辦成一個(gè)真正的中國(guó)舉辦，世界參與的高水平嵌入式大賽。
關(guān)鍵詞：模擬與數(shù)字電路；電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)園地；虛擬儀器實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）08-0151-03
一、背景
以模擬與數(shù)字電路為基礎(chǔ)內(nèi)容的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，也是電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等工科專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)教育階段所要經(jīng)歷的一個(gè)重要的工程性實(shí)踐環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力方面占有十分重要的地位[1]。而電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程作為一門(mén)綜合性的實(shí)踐課程，與理論課程并行開(kāi)設(shè)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不再限制于某一門(mén)課程，而是把多門(mén)相關(guān)課程的知識(shí)相互滲透，有機(jī)融合。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)課題中，可以融合模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)、單片機(jī)原理等知識(shí)模塊，讓學(xué)生運(yùn)用多種技術(shù)完成一個(gè)完整的電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程有深入的理解，同時(shí)培養(yǎng)工程實(shí)踐方面的基本素養(yǎng)。除了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，課題設(shè)計(jì)還可以采用電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、科研項(xiàng)目、學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐等方式，在“開(kāi)放”的狀態(tài)下進(jìn)行，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性[2]。眾所周知，軟件學(xué)院的辦學(xué)宗旨是要基于“精英型軟件人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，一般的軟件學(xué)院通常擁有軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程兩個(gè)專業(yè)方向，而我院為了強(qiáng)化“精英型軟件人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，在本科二年級(jí)時(shí)又開(kāi)設(shè)了嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)專業(yè)方向，這兩個(gè)專業(yè)方向的學(xué)習(xí)需要有更好的硬件基礎(chǔ)，這也是我院面向本科一個(gè)年級(jí)800人開(kāi)設(shè)模擬與數(shù)字電路理論與實(shí)驗(yàn)課程，并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取獨(dú)立設(shè)課的方式的重要原因。嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)與電子技術(shù)等硬件課程的聯(lián)系要較為緊密一些，對(duì)于目前的模擬與數(shù)字電路教學(xué)，從事這兩個(gè)專業(yè)方向?qū)W習(xí)的學(xué)生往往會(huì)感到學(xué)得不夠多，不夠深入。許多有志于這兩個(gè)專業(yè)方向?qū)W習(xí)的學(xué)生，在做完基礎(chǔ)的模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)后希望，還能有機(jī)會(huì)到實(shí)驗(yàn)室做一些額外的、提高性的實(shí)驗(yàn)。而不從事這兩個(gè)專業(yè)方向?qū)W習(xí)的軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生，往往體會(huì)不到學(xué)習(xí)電子技術(shù)等硬件課程的重要意義，簡(jiǎn)單的認(rèn)為在軟件學(xué)院學(xué)習(xí)，只要把“軟”的東西搞明白就可以了，不應(yīng)在“硬”上浪費(fèi)時(shí)間。因此，結(jié)合我院目前本科生的教學(xué)體系、培養(yǎng)目標(biāo)以及開(kāi)設(shè)的相關(guān)硬件課程如：51單片機(jī)接口與匯編、fpga設(shè)計(jì)、通信原理、計(jì)算機(jī)組成原理等與硬件電路密切相關(guān)的課程，構(gòu)建“電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”就顯得有重大的意義，能夠使基礎(chǔ)的硬件教學(xué)與軟件學(xué)院的教學(xué)體系和培養(yǎng)目標(biāo)建立起聯(lián)系，體現(xiàn)了硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于軟件專業(yè)方向?qū)W習(xí)的重要性和關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)軟硬兼顧。除此以外，目前在全國(guó)眾多的軟件學(xué)院中，另外，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一所軟件學(xué)院提出構(gòu)建“軟件學(xué)院電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的教學(xué)改革活動(dòng)。著名的大學(xué)如北京大學(xué)是將軟件與微電子學(xué)院放在一起合辦，盡管如此，北京大學(xué)也沒(méi)有面向軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程將近800人的、規(guī)模龐大的模擬與數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)課程，因此，我院進(jìn)行構(gòu)建“軟件學(xué)院電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的教學(xué)改革實(shí)踐就顯得特別有意義，能夠起到“示范性”的作用。
二、研究基礎(chǔ)
我院自2008年開(kāi)始在本科生的教學(xué)體系中引入獨(dú)立的模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程以來(lái)，取得了許多積極的教學(xué)成果：（1）有力的輔助了模擬與數(shù)字電路理論課的教學(xué)，使抽象的理論課不再生澀難懂。（2）通過(guò)動(dòng)手搭電路的實(shí)驗(yàn)很好的煅練了學(xué)生的操作能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐能力得以提高。（3）對(duì)我院其他專業(yè)方向的如計(jì)算機(jī)組成原理等理論與實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)提供了有力的支持。（4）教學(xué)模式不斷改進(jìn)，部分實(shí)驗(yàn)，如儀器使用的教學(xué)方式完成了由傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生跟著做”到以學(xué)生為主體，旨在培養(yǎng)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識(shí)”的開(kāi)放式教學(xué)。在數(shù)字實(shí)驗(yàn)部分設(shè)立了“選做”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，面向能快速完成必做實(shí)驗(yàn)部分的、有興趣做更多學(xué)習(xí)和嘗試的學(xué)生。（5）規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程，引入了實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)，在報(bào)告冊(cè)中明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、操作、總結(jié)部分的要求。（6）在現(xiàn)有課程教學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合我院嵌入式工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，開(kāi)設(shè)了一門(mén)提高性質(zhì)的開(kāi)放式電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程“嵌入式電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐”。
但現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍有許多不足之處：（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，所用元器件型號(hào)過(guò)時(shí)，需要更新。（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目仍然偏少，不夠豐富，可供選擇的余地小，大大的限制了學(xué)生自主性的發(fā)揮，不利于創(chuàng)新型、研究型的學(xué)習(xí)。因此，驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均應(yīng)增加。（3）教學(xué)模式僵化，手段單一，仍以傳統(tǒng)的老師在課堂上按部就班的指導(dǎo)，學(xué)生跟著按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作驗(yàn)證為主，學(xué)生沒(méi)有自由發(fā)揮、進(jìn)行創(chuàng)新型學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)室目前仍沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)開(kāi)放，而學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)較重，課程設(shè)置多，很難有整塊的時(shí)間和專門(mén)的機(jī)會(huì)通過(guò)更多的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練獲得提高。（4）實(shí)驗(yàn)課程考核的方式單一，除了批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告之外，成績(jī)?cè)u(píng)定主要以學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的快慢為主，即主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，認(rèn)真預(yù)習(xí)的程度及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力的高低。（5）尚未形成一個(gè)有效的綜合教學(xué)體系，使模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程能更好地融入我院的整體教學(xué)體系當(dāng)中。
三、研究思路
基于以上的原因及分析，應(yīng)結(jié)合目前我院的教學(xué)體系及專業(yè)培養(yǎng)方向，以現(xiàn)有的模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)，以“開(kāi)放式”教學(xué)為主要依托，構(gòu)建“電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”，以求根本解決我院目前模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的各種問(wèn)題。
1.建設(shè)電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)園地[3]。建設(shè)電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)園地是本研究課題要實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)目標(biāo)，是構(gòu)建我院電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)園地中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如圖1所示分為以下幾大組成部分：①實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練園地，實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練園地主要包括：如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，如查找資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行理論分析；實(shí)驗(yàn)操作中的FAQ；實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)要求；電路設(shè)計(jì)仿真軟件的入門(mén)；嵌入式C、匯編語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用；VHDL、Verilog等硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言及ISE開(kāi)發(fā)編譯環(huán)境的使用；EDA技術(shù)基礎(chǔ)如電路板的原理圖、PCB板圖的設(shè)計(jì)；電路焊接的基本技能培訓(xùn)等。將實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練部分的資源放置于我院的ftp課程網(wǎng)站或?qū)W院網(wǎng)站上，根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的要求或?qū)W生自已的需求下載使用。②專用儀器設(shè)備園地，在專用儀器設(shè)備園地中，可獲得示波器、萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)操作面板等儀器設(shè)備的使用說(shuō)明書(shū)，操作實(shí)例，操作課件等。③基礎(chǔ)模擬與數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)園地，按照基礎(chǔ)模擬與數(shù)字電子技術(shù)通用的理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)園地可分為四大模塊[4]：模塊A：常用電子元器件，包括電阻、電容、電感、二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等，模塊A是模擬與數(shù)字電子技術(shù)的共同基礎(chǔ)。模塊B：模擬電路模塊，包括基本放大器、差動(dòng)放大器、功率放大器、運(yùn)算放大器、反饋放大器、信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源等，該模塊是模擬電子技術(shù)的主要內(nèi)容，著重讓學(xué)生掌握模擬電路的基本概念、基本原理和基本分析方法。模塊C：數(shù)字邏輯和數(shù)字電路模塊，主要包括邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門(mén)電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖產(chǎn)生與整形、大規(guī)模集成電路（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、A/D和D/A等）。模塊C是數(shù)字電子技術(shù)的主要內(nèi)容，旨在讓學(xué)生掌握數(shù)電的基本知識(shí)及常用數(shù)字集成電路，學(xué)會(huì)邏輯分析和邏輯設(shè)計(jì)的方法。模塊D：可編程邏輯器件模塊，目前常用的可編程邏輯器件包括EPROM、GAL、FPGA、E2PROM，模塊D是數(shù)字電路領(lǐng)域發(fā)展較快的一項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)與EDA技術(shù)的結(jié)合，使通過(guò)軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)成為可能。④演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)園地，將演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)園地分為三大模塊：模塊A：實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果入手的教學(xué)方法，有助于從總體設(shè)計(jì)方面建立深入的宏觀印象，趣味性的結(jié)果還有助于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)創(chuàng)造的興趣，使學(xué)生在充分理解了現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，積極探求不同的實(shí)驗(yàn)思路和解決方案?！皩?shí)物”既可以包括實(shí)驗(yàn)教師為某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的專用演示電路實(shí)驗(yàn)板，也可以包括學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程中的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，當(dāng)然也可以是實(shí)驗(yàn)電路搭接后結(jié)果的視頻演示。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)也可以通過(guò)多媒體PPT課件，WORD或PDF文檔、視頻的形式集中于我院的FTP課程網(wǎng)站或?qū)W院網(wǎng)站上，根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的要求或?qū)W生自已的需求下載使用。模塊B：虛擬儀器實(shí)驗(yàn)，建設(shè)基于Labview的3D電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)室?？梢詽M足學(xué)生進(jìn)行常用儀器設(shè)備的熟悉與使用，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真等。如圖2所示為實(shí)驗(yàn)中心自主開(kāi)發(fā)的“三維虛擬實(shí)驗(yàn)室”軟件系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)正在研制。
通過(guò)對(duì)實(shí)物如儀器設(shè)備、電子元件等的虛擬，使學(xué)生對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)形成全方位的了解，為深入實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，虛擬實(shí)驗(yàn)還可以減少針對(duì)儀器設(shè)備、電子器件的誤操作，降低設(shè)備器件的損耗，延長(zhǎng)使用壽命，減少維修維護(hù)的工作量。虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)可以不受時(shí)間、空間的限制，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室來(lái)做實(shí)驗(yàn)，也可以在公共機(jī)房安裝有該軟件系統(tǒng)的PC機(jī)上完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，甚至可以在宿舍、網(wǎng)吧、圖書(shū)館等有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的地方通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“開(kāi)放式”。模塊C：電路仿真實(shí)驗(yàn)，許多EDA軟件就具有電路仿真功能，針對(duì)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，電路仿真往往顯得特別有效，如RC電路的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程非常簡(jiǎn)單。如果在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前就能利用EDA軟件針對(duì)不同電阻R和電容C進(jìn)行電路仿真，根據(jù)仿真的結(jié)果確定所需要的電阻、電容，就可以大大節(jié)省查找器件的時(shí)間，降低了在實(shí)驗(yàn)室中找不到該器件的風(fēng)險(xiǎn)，提高的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的效率，有助于開(kāi)放教學(xué)過(guò)程中更高效的使用實(shí)驗(yàn)室。相比于實(shí)物演示教學(xué)和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，電路仿真更顯得專業(yè)化。⑤提高性實(shí)驗(yàn)園地，提高性實(shí)驗(yàn)園地的建設(shè)是構(gòu)建“電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的關(guān)鍵，是使電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)能與軟件學(xué)院的教學(xué)體系和培養(yǎng)目標(biāo)建立聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)，體現(xiàn)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于軟件專業(yè)方向?qū)W習(xí)的重要性和關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)軟硬兼顧。結(jié)合我院本科生教學(xué)體系及專業(yè)培養(yǎng)方向的實(shí)際，以及我院目前開(kāi)設(shè)的51單片機(jī)接口與匯編、fpga設(shè)計(jì)、通信原理、計(jì)算機(jī)組成原理等與硬件電路密切相關(guān)的課程，提高性實(shí)驗(yàn)教學(xué)園地包括三大模塊：模塊A：?jiǎn)纹瑱C(jī)硬件實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方式為，設(shè)計(jì)電路原理圖進(jìn)行電路仿真（可選）編寫(xiě)C、匯編程序編譯成HEX文件用編程器寫(xiě)入MCU實(shí)驗(yàn)箱上搭接電路實(shí)現(xiàn)功能制作PCB板（可選）。單片機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的模擬與數(shù)字電路、單片機(jī)原理及應(yīng)用、EDA電路設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件編程與測(cè)試等多門(mén)專業(yè)課程的綜合。模塊B：FPGA硬件實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方式為，設(shè)計(jì)電路原理圖進(jìn)行電路仿真（可選）編寫(xiě)VHDL、Verilog語(yǔ)言程序編譯生成bit文件燒寫(xiě)到可編程器件內(nèi)搭接電路實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)或系統(tǒng)功能。FPGA硬件實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的模擬與數(shù)字電路（尤其是數(shù)字邏輯）、計(jì)算機(jī)組成原理及體系結(jié)構(gòu)、EDA電路設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件編程與測(cè)試等多門(mén)專業(yè)課程的綜合。模塊C：通信原理硬件實(shí)驗(yàn)，通信原理理論課程是我院網(wǎng)絡(luò)工程系開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)課，為了深入這門(mén)課程，必須具備堅(jiān)實(shí)的模擬（包括低頻、高頻電子線路）和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)。目前，我院尚無(wú)完善的硬件實(shí)驗(yàn)課程與之匹配，因此可在提高性實(shí)驗(yàn)園地中加入這一模塊。通信原理硬件實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的模擬與數(shù)字電路（尤其是高頻電子線路與數(shù)字邏輯）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及軟件編程與測(cè)試等多門(mén)專業(yè)課程的綜合。
四、結(jié)論
由以上分析得出如圖3所示的“軟件學(xué)院電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”的基本構(gòu)思。
實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)是電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)園地的建設(shè)者，在利用園地中的各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及資源做好基礎(chǔ)及提高性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，承擔(dān)實(shí)驗(yàn)園地中實(shí)驗(yàn)方案與任務(wù)書(shū)的設(shè)計(jì)工作，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，針對(duì)不同水平的學(xué)生，逐漸形成驗(yàn)證性，綜合性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次。做為電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)園地的使用者的學(xué)生，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與“開(kāi)放式”教學(xué)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，逐漸與實(shí)驗(yàn)教師建立新型的教與學(xué)的關(guān)系，如：學(xué)生自已選擇現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，盡可能的獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師僅起到輔助指導(dǎo)的作用；教師根據(jù)學(xué)生的水平，將現(xiàn)有的多個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)綜合，形成實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成；學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，尋求實(shí)驗(yàn)教師的建議及幫助，盡可能的完全獨(dú)立自主的完成電路設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)園地的建設(shè)會(huì)為基礎(chǔ)、提高性實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供更多的實(shí)驗(yàn)素材，有助于豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)中產(chǎn)生的問(wèn)題有助于豐富實(shí)驗(yàn)園地中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)，使教師、學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中有更多的選擇，有助于擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，提高實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)水平?？傊?，三者之間的良性互動(dòng)將創(chuàng)造一個(gè)良好的教學(xué)實(shí)踐環(huán)境，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
鳴謝：本文受到2013年大連理工大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“立足精英型軟件人才培養(yǎng)目標(biāo)的電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建”項(xiàng)目資助。
參考文獻(xiàn)：
[1]侯加林.全面實(shí)施電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革提高學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（1）.
[2]姜寧.高校電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)研究[D].陜西：延安大學(xué)，2011.
