面向“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設(shè)與實(shí)踐

摘 要：在全球經(jīng)濟(jì)一體化背景下，高等工程教育需要融入世界經(jīng)濟(jì)循環(huán)，這對教育體系提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，促使持續(xù)改革與創(chuàng)新。為適應(yīng)這一趨勢，“電路”課程必須革新，以支撐相關(guān)專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證。當(dāng)前，“電路”教學(xué)研究者聚焦于如何構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的工程教育課程體系，并強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。鑒于“電路”課程兼具理論深度與實(shí)踐價(jià)值，且強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，本文提出面向“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設(shè)新路徑，旨在通過優(yōu)化課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐環(huán)節(jié)，確保“電路”課程能夠充分滿足當(dāng)前教育發(fā)展的需求，培養(yǎng)出具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：工程教育；專業(yè)認(rèn)證；“電路”課程；實(shí)踐創(chuàng)新

“電路”課程是電子信息工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等電類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎(chǔ)課，在課程體系中起著承上啟下的作用，也是一門工程類課程，具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。但因其知識點(diǎn)繁多，內(nèi)容抽象，給學(xué)生帶來了巨大的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)，加之課程內(nèi)容枯燥，理論推導(dǎo)較多，缺乏趣味性，極易導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，該課程課時(shí)緊張，內(nèi)容量大，作業(yè)繁重，進(jìn)一步加劇了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。在此情境下，若仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，對學(xué)生的探索能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足，難以提高學(xué)生的工程素養(yǎng)，故學(xué)校應(yīng)重視工程教育認(rèn)證和實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，積極推動(dòng)課程改革創(chuàng)新，以更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，培養(yǎng)出具備高水平實(shí)踐創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。

一、“電路”課程中工程教育認(rèn)證與學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)概述

（一）工程教育認(rèn)證

工程教育認(rèn)證是對工程教育質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面評估與確認(rèn)的過程，其目的在于確保學(xué)生能夠接受高水平的工程技術(shù)培訓(xùn)，并為他們?nèi)蘸蟪蔀榫邆鋵I(yè)技能的工程師奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該認(rèn)證體系不僅重視理論知識的學(xué)習(xí)成果，同時(shí)也特別強(qiáng)調(diào)實(shí)踐技能及創(chuàng)新能力的發(fā)展。通過參與此類認(rèn)證，高等院校得以對其教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行客觀公正的評價(jià)，從而吸引優(yōu)秀的學(xué)生資源，增強(qiáng)畢業(yè)生在就業(yè)市場上的競爭力，并且還能為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)被國際廣泛認(rèn)可的學(xué)術(shù)交流平臺。在“電路”課程的教學(xué)過程中，工程教育認(rèn)證扮演著至關(guān)重要的角色。其核心在于強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容應(yīng)與實(shí)際工程需求相契合，并且重視將理論知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，旨在提升學(xué)生處理現(xiàn)實(shí)世界問題的能力及動(dòng)手操作技巧［1］。此外，該認(rèn)證還倡導(dǎo)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，以幫助學(xué)生擴(kuò)展專業(yè)視野和增強(qiáng)綜合素養(yǎng)，從而更好地迎接未來工程技術(shù)領(lǐng)域可能出現(xiàn)的各種挑戰(zhàn)。

（二）學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生在“電路”課程中的實(shí)踐創(chuàng)新能力，指的是通過教學(xué)活動(dòng)增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思考的過程。此定義突出了以下幾點(diǎn)核心要素：實(shí)踐操作能力對于學(xué)生而言至關(guān)重要，它架起了理論知識與實(shí)際技能之間的橋梁。通過參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和項(xiàng)目實(shí)施等途徑，學(xué)生不僅能夠更深刻地領(lǐng)悟電路的基本原理，還能有效提升他們在電路設(shè)計(jì)及調(diào)試方面的技術(shù)水平。再者，創(chuàng)造性思維是指學(xué)生在遭遇復(fù)雜的電路難題時(shí)，能夠獨(dú)立分析并提出創(chuàng)新解決方案的能力。這不僅需要學(xué)生擁有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識，還要求他們能夠靈活應(yīng)用所學(xué)，以實(shí)現(xiàn)富有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)與思考過程。針對“電路”課程的學(xué)習(xí)者開展實(shí)踐創(chuàng)新能力的培育是一項(xiàng)長期而系統(tǒng)的教育工作。這要求教師能夠運(yùn)用高效的教學(xué)策略，為學(xué)生提供多樣化且豐富的學(xué)習(xí)資料，并鼓勵(lì)他們積極投身于實(shí)際操作之中。通過這種方式，可以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，最終培養(yǎng)出既擁有扎實(shí)動(dòng)手能力又具備創(chuàng)新思維的專業(yè)人才。

二、“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”在“電路”課程建設(shè)中的作用

（一）明確課程目標(biāo)與學(xué)生能力培養(yǎng)導(dǎo)向

工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重成果導(dǎo)向的教學(xué)理念。在“電路”課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”相結(jié)合，推動(dòng)了課程目標(biāo)的設(shè)定更加貼近于畢業(yè)生所需具備的實(shí)際能力。具體來說，它不僅要求學(xué)生能夠掌握電路的基礎(chǔ)理論知識，還鼓勵(lì)他們將這些知識靈活運(yùn)用于實(shí)際電路的設(shè)計(jì)、分析及故障排查之中。通過參與設(shè)計(jì)并執(zhí)行具體的電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能夠鍛煉出解決復(fù)雜工程技術(shù)難題的能力，這涵蓋了從電路系統(tǒng)的搭建到調(diào)試以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入批判性思考的全過程。這樣的教學(xué)方法有助于確保課程內(nèi)容與行業(yè)需求保持一致，明確了學(xué)生在電路相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)達(dá)到的實(shí)踐技能水平和創(chuàng)新思維能力，從而為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容規(guī)劃與教學(xué)手段的選擇提供了明確指導(dǎo)。

（二）優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

根據(jù)工程教育認(rèn)證的理念，并結(jié)合對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求，“電路”課程的教學(xué)內(nèi)容得到了優(yōu)化。一方面，通過引入更多與實(shí)際工程應(yīng)用密切相關(guān)的案例和項(xiàng)目，比如照相機(jī)里的閃光燈電路分析、家庭配電、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)等，使得理論知識以更加生動(dòng)的形式呈現(xiàn)出來，有助于學(xué)生更深刻地理解電路原理如何應(yīng)用于各種不同情境之中。另一方面，在教學(xué)方法上也有所改進(jìn)，更加側(cè)重于激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與精神，尤其是在實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)中。課程采用了一種基于項(xiàng)目的教學(xué)策略，鼓勵(lì)學(xué)生分組合作完成電路設(shè)計(jì)任務(wù)，從最初的需要分析、設(shè)計(jì)方案制訂直至最終的產(chǎn)品制造及測試整個(gè)過程，全面提升了他們的動(dòng)手操作技能。此外，還融入了現(xiàn)代信息技術(shù)手段，如使用電路模擬軟件來創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不僅提高了學(xué)習(xí)效率，而且促進(jìn)了創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

（三）提升課程評價(jià)體系的科學(xué)性與全面性

“工程教育認(rèn)證與實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的結(jié)合推動(dòng)了“電路”課程評價(jià)體系的革新。以往過分依賴考試成績作為主要評價(jià)手段的方法，已不足以全面評估學(xué)生在實(shí)踐創(chuàng)新方面的實(shí)際能力。新體系強(qiáng)調(diào)通過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相結(jié)合的方式來進(jìn)行綜合考量。其中，在過程性評價(jià)階段，會(huì)詳細(xì)記錄并評估學(xué)生在執(zhí)行電路實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)合作精神以及解決問題的能力；同時(shí)也會(huì)對學(xué)生參與的電路創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目給予持續(xù)的關(guān)注，并就項(xiàng)目的進(jìn)展、方案的可行性及創(chuàng)新點(diǎn)提供及時(shí)反饋和評分。至于結(jié)果性評價(jià)，則不僅限于檢測學(xué)生對理論知識的理解程度，還特別重視他們在實(shí)際電路設(shè)計(jì)作品或項(xiàng)目成果中的表現(xiàn)。通過這種全方位的評價(jià)機(jī)制，可以更精確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及其實(shí)踐創(chuàng)新能力的真實(shí)水平，為教師優(yōu)化教學(xué)方法、學(xué)生改善學(xué)習(xí)策略提供了寶貴的參考依據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)了“電路”課程教學(xué)質(zhì)量的不斷提升。

三、面向“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設(shè)建議

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，“電路”課程需要注重以下幾個(gè)方面：一是優(yōu)化課程設(shè)置，增加與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相關(guān)的課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)；二是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提供豐富的實(shí)驗(yàn)資源和指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與；三是鼓勵(lì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和解決問題的能力；四是完善評價(jià)體系，注重對學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的評價(jià)。通過這些措施的實(shí)施，可以為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（一）構(gòu)建以項(xiàng)目為導(dǎo)向的課程體系

構(gòu)建以實(shí)際工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)的“電路”課程體系，確保教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞這些項(xiàng)目展開。首先，教育團(tuán)隊(duì)需要深入研究電氣、電子等領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，挑選出既有代表性又具綜合性的電路項(xiàng)目，如智能家居電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或小型電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的建立。接著，將選定的項(xiàng)目細(xì)分為多個(gè)子任務(wù)，并將其與“電路”課程中的各個(gè)教學(xué)單元相對應(yīng)。在教授基本理論時(shí)，采用具體項(xiàng)目案例來引導(dǎo)學(xué)生理解電路的基本概念，這種方法有助于學(xué)生在具體的實(shí)踐環(huán)境中更好地掌握抽象的理論知識。比如，在介紹電阻、電容和電感等元件時(shí)，結(jié)合項(xiàng)目中特定電路模塊的實(shí)際應(yīng)用情況，探討這些組件的功能及其參數(shù)選擇的原則。在實(shí)踐教學(xué)階段，學(xué)生被分成小組來完成一系列完整的項(xiàng)目任務(wù)。這些任務(wù)涵蓋了從需求分析、方案設(shè)計(jì)、電路構(gòu)建直至最終的調(diào)試與優(yōu)化等全過程。以“智能家居電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目為例，學(xué)生需要基于家庭照明和電器控制等具體功能需求，設(shè)計(jì)出合理的電路布局，并挑選適當(dāng)?shù)碾娐方M件進(jìn)行實(shí)際搭建與調(diào)試。通過這一系列實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠掌握電路分析、設(shè)計(jì)及測試的專業(yè)技能，還能夠在團(tuán)隊(duì)合作、溝通技巧以及解決復(fù)雜工程技術(shù)問題方面得到鍛煉［2］。此外，我們也鼓勵(lì)學(xué)生在其項(xiàng)目中融入創(chuàng)新思維，比如嘗試將新型節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域，以此來激發(fā)他們的創(chuàng)造性潛能。

（二）打造多層次實(shí)踐教學(xué)平臺

構(gòu)建一個(gè)集校內(nèi)外資源于一體，基礎(chǔ)與創(chuàng)新相輔相成的多級實(shí)踐教學(xué)體系。在校園內(nèi)部，致力于優(yōu)化基礎(chǔ)電路實(shí)驗(yàn)設(shè)施，通過配置一系列先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)工具，比如高精度示波器、信號發(fā)生器以及電路實(shí)驗(yàn)箱等，來滿足學(xué)生對于基礎(chǔ)電路操作技能的需求，包括但不限于驗(yàn)證各種電路理論以及開展簡單的電路設(shè)計(jì)和測試活動(dòng)。此外，還將設(shè)立專門用于激發(fā)創(chuàng)造力的工作室，引入專業(yè)仿真軟件，以此為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)能夠進(jìn)行電路模擬仿真與創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的空間。這樣一來，學(xué)生不僅能在虛擬環(huán)境中嘗試設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)并加以檢驗(yàn)，還能有效降低實(shí)際操作過程中可能遇到的成本問題及風(fēng)險(xiǎn)因素，從而顯著提升他們的創(chuàng)新能力。此外，還應(yīng)重視擴(kuò)展校外實(shí)踐基地，與相關(guān)電子企業(yè)和電力公司建立穩(wěn)固的合作關(guān)系。通過安排學(xué)生進(jìn)入這些企業(yè)實(shí)習(xí)，讓他們直接參與到實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施中［3］。比如，在電子企業(yè)的實(shí)習(xí)經(jīng)歷中，學(xué)生有機(jī)會(huì)參與新產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)及測試環(huán)節(jié)，從而深入了解行業(yè)前沿技術(shù)和工程標(biāo)準(zhǔn)，并將課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實(shí)踐中。這樣的校外實(shí)踐活動(dòng)不僅幫助學(xué)生積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)，提升了他們的就業(yè)競爭力，同時(shí)也為企業(yè)提供了一個(gè)發(fā)現(xiàn)和選拔優(yōu)秀人才的良好平臺。

（三）強(qiáng)化師資隊(duì)伍的工程實(shí)踐能力

教師隊(duì)伍對于“電路”課程的構(gòu)建至關(guān)重要，因此必須增強(qiáng)師資團(tuán)隊(duì)的實(shí)際操作能力。首先，可以通過鼓勵(lì)教師參與企業(yè)實(shí)習(xí)或直接加入具體工程項(xiàng)目的研發(fā)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。例如，派遣教師至電力公司，參與到電網(wǎng)改造升級項(xiàng)目中去，在此過程中負(fù)責(zé)電路系統(tǒng)的規(guī)劃與優(yōu)化。通過此類實(shí)踐活動(dòng)，教師能夠更深刻地理解行業(yè)需求及技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，并將這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)帶回到課堂上，從而使教學(xué)內(nèi)容更加貼近實(shí)際應(yīng)用，具有更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和前瞻性。此外，邀請具備深厚工程背景的企業(yè)技術(shù)專家作為兼職講師加入校園教育團(tuán)隊(duì)。這類來自業(yè)界的教師能夠引入真實(shí)的項(xiàng)目案例，向?qū)W生傳授電路技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用以及解決復(fù)雜問題的方法論。同時(shí)，他們還能與校內(nèi)全職教師就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入交流和協(xié)作，共同推進(jìn)課程項(xiàng)目的開發(fā)及教材編寫等工作。另外，學(xué)校應(yīng)定期安排教員參加有關(guān)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及先進(jìn)教學(xué)策略的專業(yè)培訓(xùn)活動(dòng)，以此來增強(qiáng)其對現(xiàn)代教育教學(xué)理念的理解和技術(shù)能力，使其更有效地支持“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”這一綜合性課程體系建設(shè)，從而為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)且貼近行業(yè)需求的電路理論與實(shí)踐指導(dǎo)服務(wù)。

（四）建立多元化課程考核與反饋機(jī)制

構(gòu)建一個(gè)全面且多樣化的課程評價(jià)體系，旨在精準(zhǔn)衡量學(xué)生在“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”框架下的學(xué)業(yè)成就。該體系應(yīng)當(dāng)綜合考量學(xué)生的理論知識掌握程度、實(shí)踐操作技巧、項(xiàng)目執(zhí)行水平以及創(chuàng)新能力等多個(gè)方面。比如，在理論知識的考核上可以采用傳統(tǒng)的書面測試方法來檢驗(yàn)學(xué)生對于電路基本原理及分析方法的理解情況；而針對實(shí)踐能力的評估，則可以通過實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)、展示個(gè)人或團(tuán)隊(duì)完成的電路設(shè)計(jì)作品等方式來進(jìn)行，以此判斷學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和解決復(fù)雜問題的能力。對于項(xiàng)目完成情況的考核，要綜合考慮項(xiàng)目的功能實(shí)現(xiàn)、技術(shù)難度、創(chuàng)新性以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面。同時(shí)，注重學(xué)生在項(xiàng)目過程中的表現(xiàn)，如遇到問題時(shí)的分析與解決思路、對新知識和新技術(shù)的學(xué)習(xí)應(yīng)用能力等［4］。此外，引入學(xué)生自評與互評機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思和批判性思維能力，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與學(xué)習(xí)。建立及時(shí)有效的反饋機(jī)制同樣重要。教師在考核后應(yīng)詳細(xì)地向?qū)W生反饋其優(yōu)點(diǎn)與不足，針對存在的問題提出改進(jìn)建議，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向。并且根據(jù)考核結(jié)果分析課程教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，以便對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，形成教學(xué)相長的良性循環(huán)，持續(xù)提升“電路”課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使課程建設(shè)更好地契合工程教育認(rèn)證的要求和實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

結(jié)語

綜上所述，在教育現(xiàn)代化浪潮的推動(dòng)下，國內(nèi)各學(xué)科正積極改革，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。學(xué)校作為人才培養(yǎng)的搖籃，尤其需要重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對“電路”課程教學(xué)實(shí)踐中存在的一些問題，本文從明確教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化課程體系、完善評價(jià)體系、重視實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面探究了工程認(rèn)證背景下“電路”課程的具體改革和實(shí)踐，旨在通過增加學(xué)生參與度，提升課程活動(dòng)性，豐富動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握理論知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。只有這樣，才能培養(yǎng)出符合社會(huì)發(fā)展需求、具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)電子信息技術(shù)人才。

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［4］曾宇露，劉嘉，章彧，等.“金課”背景下《電路》課程建設(shè)實(shí)踐與探索［J］.江西科學(xué)，2024，42（4）：893896.

基金項(xiàng)目：湘教通〔2024〕147號，湖南省教育廳重點(diǎn)教改課題（項(xiàng)目編號：202401001375），項(xiàng)目名稱：面向“工程教育認(rèn)證+實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的電路課程建設(shè)與實(shí)踐；湘科院教發(fā)〔2023〕43號，湖南科技學(xué)院教改課題（項(xiàng)目編號：XKYJ2023017）；教育部供需對接就業(yè)育人項(xiàng)目第四期立項(xiàng)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2024120422816）

作者簡介：楊熙（1982— ），女，漢族，湖南永州人，碩士研究生，講師，主要研究方向：語音、圖像處理、人工智能；徐曉（1974— ），男，漢族，湖南岳陽人，碩士研究生，高級實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：測控技術(shù)；張丹（1987— ），女，漢族，湖南永州人，碩士研究生，講師，主要研究方向：EDA技術(shù)和數(shù)字信號處理。