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在科技高速發(fā)展的今天,電子技術(shù)在人們的生活、學(xué)習(xí)、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。因此在大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中,教師如何教好,學(xué)生如何學(xué)好這門課程也成為值得我們探究的問(wèn)題。
1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)介紹
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是繼“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后進(jìn)行的一個(gè)非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的目的旨在學(xué)生掌握和具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與單元電路的設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)之上,能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握電子電路系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法[1-3]。我院電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的,該課程開(kāi)設(shè)在第四學(xué)期,也就是大二的最后一個(gè)學(xué)期,而學(xué)生在第三學(xué)期剛學(xué)完模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。有了這兩門課程做基石,給電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的順利完成打下了良好的基礎(chǔ)。接下來(lái),以我院物聯(lián)網(wǎng)工程13本1班的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)施為例,對(duì)該課程的實(shí)施情況進(jìn)行分析和總結(jié)。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排表。
2電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程
2.1確定題目
在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生可以自主選擇課題,并對(duì)課題的基本要求和擴(kuò)展要求加深理解。然后,學(xué)生就要通過(guò)圖書館、網(wǎng)絡(luò)等多種途徑查閱與課題設(shè)計(jì)相關(guān)的資料,積累與課題相關(guān)的知識(shí)。物聯(lián)網(wǎng)13本1班共有44人,教師組總共給出30個(gè)題目,每個(gè)題目都有擴(kuò)展要求,雖然有一部分同學(xué)選做了同樣的題目,但是同學(xué)們都對(duì)自己做了較高的要求,同樣的題目采用了不同的芯片,最后制作的實(shí)物也不盡相同,比較圓滿的完成了課程設(shè)計(jì)。全部課程設(shè)計(jì)題目如表2所示。前16個(gè)題目主要是采用模擬電子技術(shù)的知識(shí)來(lái)完成的,其余14個(gè)題目主要依靠數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)來(lái)完成。
2.2仿真電路設(shè)計(jì)
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)(EDA,ElectronicsDesignAutomation)已經(jīng)成為實(shí)用電路設(shè)計(jì)過(guò)程中不可忽視的重要手段[4]。現(xiàn)在流行的EDA軟件有很多,比較常用的有Proteus、Multisim和EWB。EWB是其中相對(duì)簡(jiǎn)單好用的一種仿真軟件,也是這次課程設(shè)計(jì)中學(xué)生們較為常用的一種軟件。通過(guò)仿真軟件的應(yīng)用,學(xué)生可以對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行驗(yàn)證,還不用擔(dān)心損壞元器件。當(dāng)設(shè)計(jì)好的電路能在仿真軟件中達(dá)到預(yù)期的效果后,再進(jìn)行實(shí)物的搭建就會(huì)事倍功半了。但是仿真軟件也存在一定的問(wèn)題,例如,在電路仿真時(shí),二極管、數(shù)碼管等器件即使不接限流電阻也不會(huì)燒毀,但是在實(shí)物搭建中如果也不接限流電阻,往往就會(huì)燒壞這些器件。這也是實(shí)物搭建過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。
2.3實(shí)物搭建
實(shí)物搭建是和仿真電路設(shè)計(jì)幾乎同樣費(fèi)時(shí)甚至更為費(fèi)時(shí)的過(guò)程。電路越復(fù)雜,實(shí)物搭建的過(guò)程就越長(zhǎng)。因?yàn)闂l件所限,一部分同學(xué)設(shè)計(jì)的電路在面包板上搭建完成,一部分同學(xué)設(shè)計(jì)的電路通過(guò)實(shí)物焊接來(lái)完成。而在面包板上搭建的電路因?yàn)榻佑|不良,導(dǎo)線連接錯(cuò)誤等問(wèn)題,常常會(huì)出現(xiàn)電路搭建好后卻不能得到預(yù)期效果的情況。事后尋找錯(cuò)誤原因時(shí)卻并不那么容易找到問(wèn)題所在。有時(shí)候?qū)ふ覇?wèn)題花費(fèi)的時(shí)間往往比重新搭建一遍電路還要長(zhǎng)。所以電路的搭建最好在一開(kāi)始就細(xì)心認(rèn)真,爭(zhēng)取一次成功。
2.4課程設(shè)計(jì)評(píng)分
課程設(shè)計(jì)歷經(jīng)表1所示6個(gè)環(huán)節(jié),評(píng)分時(shí)針對(duì)其中的4個(gè)主要環(huán)節(jié),也即仿真電路設(shè)計(jì)、實(shí)物搭建情況、設(shè)計(jì)報(bào)告完成情況、答辯情況,分別進(jìn)行評(píng)分,從而得到最終成績(jī)。課程設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)占總成績(jī)百分比情況如表3所示。最后要求學(xué)生提交仿真電路、設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯PPT的電子版,以及打印好的紙質(zhì)設(shè)計(jì)報(bào)告。
3總結(jié)
通過(guò)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),學(xué)生們?cè)?周的時(shí)間之內(nèi)完成了一個(gè)實(shí)用電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),培養(yǎng)了學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想,嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神;促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)于仿真軟件的使用和電子產(chǎn)品實(shí)物的搭建、焊接能力得到訓(xùn)練和提高[5-6]。然而,在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些值得思考的問(wèn)題,希望在以后的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠進(jìn)行改進(jìn)。
(1)題目難易程度不盡相同。
盡管題目組老師盡力使得每個(gè)題目都難易相當(dāng),但是還是存在有些題目容易些,有些題目難一些的情況。導(dǎo)致學(xué)生們完成的進(jìn)度不一致,最后成績(jī)?cè)u(píng)定不能完全公平。建議在以后的課程設(shè)計(jì)中,對(duì)于難易程度不同的題目設(shè)置不同的難度系數(shù),這樣在學(xué)生自由擇題的時(shí)候就會(huì)慎重選擇題目了。
(2)實(shí)物搭建方法最好統(tǒng)一。
采用面包板搭建簡(jiǎn)單的電路是非常方便快捷的,電路改錯(cuò)也很方便。然而當(dāng)電路變得復(fù)雜時(shí),面包板就不是最好的選擇了。因此以后的課程設(shè)計(jì)可以考慮采用萬(wàn)能板來(lái)進(jìn)行實(shí)物搭建,既鍛煉了學(xué)生在萬(wàn)能板上進(jìn)行實(shí)物電路搭建的能力,還能鍛煉學(xué)生的實(shí)物焊接能力。雖然存在一些不足,但是學(xué)生們的收獲依然很大。有的學(xué)生甚至表示:兩周的課程設(shè)計(jì)做完,感覺(jué)自己收獲的知識(shí)比一學(xué)期的理論學(xué)習(xí)還要多。雖然不排除有夸張的成分,但是也間接體現(xiàn)了學(xué)生在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中確實(shí)獲益匪淺,這也是設(shè)立這門課程設(shè)計(jì)的初衷和希望達(dá)到的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉蕓,陸洪毅,王學(xué)慧.淺談模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)難點(diǎn)及教學(xué)策略[J].大學(xué)教育,2015(01):120-122.
[2]王美玲,陶濤鑫君,,等.基于PSoC的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014(08):162-165.
[3]孫炳.模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(16):146.
[4]徐曉霞.基于EDA的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)探究[J].電子測(cè)試,2015(05):148-150.
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是繼“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”課程之后的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)電子信息類學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有著重要的作用。該課程的基本任務(wù)之一是鞏固和加深學(xué)生對(duì)“電路原理”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課”中所掌握的實(shí)驗(yàn)技能,另一方面是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科研作風(fēng)及在電子技術(shù)方面的實(shí)踐技能,提高學(xué)生綜合運(yùn)用電子技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。
學(xué)生針對(duì)三位半數(shù)字萬(wàn)用表,通過(guò)熟悉查找資料、設(shè)計(jì)電路、計(jì)算機(jī)仿真、安裝調(diào)試、性能分析與改進(jìn)等環(huán)節(jié),初步掌握常用電子產(chǎn)品的一般設(shè)計(jì)方法和步驟,體會(huì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程,為以后的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的專業(yè)基礎(chǔ)。
一、課程設(shè)計(jì)改革的目的
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般安排在大二下學(xué)期進(jìn)行,考慮到該階段的學(xué)生已經(jīng)具備一定的數(shù)字電路和模擬電路的基本知識(shí),因此該課程要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的電路[3]。這個(gè)階段的學(xué)生對(duì)于電路設(shè)計(jì)一般只有一個(gè)模糊的認(rèn)識(shí),工程意識(shí)淡薄,對(duì)電子元器件的實(shí)際功能和電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)步驟沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí),工程實(shí)踐能力不強(qiáng),缺乏開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力與意識(shí)。在前期的電子類相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)中,大部分實(shí)驗(yàn)的電路功能單一,只能夠簡(jiǎn)單的、被動(dòng)重復(fù)教師講授或者書本上面的理論,電路功能和生活中使用的實(shí)際電子產(chǎn)品的電路有一定的距離,學(xué)生的興趣得不到足夠的激發(fā)。在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中,我們通過(guò)引入實(shí)際實(shí)用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬(wàn)用表的設(shè)計(jì)與制作,可使學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解,掌握技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn),培養(yǎng)動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)思維能力和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生綜合素質(zhì),尤其是對(duì)于提高大學(xué)生的工程素養(yǎng)具有重要的作用。因此該課程的改革對(duì)提高電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,充實(shí)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、課程設(shè)計(jì)改革的方法
在“電子線路課程設(shè)計(jì)”的具體實(shí)施過(guò)程中以實(shí)際實(shí)用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬(wàn)用表為核心,通過(guò)三位半數(shù)字萬(wàn)用表各部分功能電路理論的講授,使學(xué)生對(duì)基于模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的三位半數(shù)字萬(wàn)用表的工作原理有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí),同時(shí),自主設(shè)計(jì)并制作一塊三位半數(shù)字萬(wàn)用表,進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)字模擬電路設(shè)計(jì)應(yīng)用的興趣。具體的教學(xué)改革方法包括以下四個(gè)方面:
1. 充實(shí)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
近年來(lái),隨著各專業(yè)課程體系改革的推進(jìn),專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃以及相應(yīng)教學(xué)大綱的調(diào)整與修改,同時(shí)考慮到學(xué)生進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)時(shí)的理論水平的局限性和后續(xù)單片機(jī)技術(shù)、DSP技術(shù)、EDA技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等其他電子技術(shù)課程的教學(xué)安排,我們?cè)陔娮蛹夹g(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該改變以往單一功能電路的設(shè)計(jì),引入和現(xiàn)階段大學(xué)生水平相適應(yīng)的實(shí)際電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
本實(shí)施過(guò)程中,我們通過(guò)引入實(shí)際實(shí)用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬(wàn)用表作為課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,并編寫相應(yīng)的配套“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書”。主要內(nèi)容涉及電壓(交直流)、電流(交直流)、電阻、電容、三極管、二極管等的測(cè)量電路的原理,雙積分A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用,線性運(yùn)放的應(yīng)用,正弦波的生成電路,自動(dòng)關(guān)機(jī)電路,LCD的驅(qū)動(dòng)等。充分考慮到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),讓他們通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),加深數(shù)電、模電等基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用。
2. 改革“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)方法與教學(xué)手段,注重理論結(jié)合實(shí)際
在以往的課程設(shè)計(jì)中,部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,存在混學(xué)分,完成任務(wù)的心態(tài),對(duì)于實(shí)踐過(guò)程中涉及的電路原理,存在知其然,不知其所以然的問(wèn)題。為了改變這種情況,在本次改革的實(shí)施中,我們制作了很多配套的多媒體教學(xué)課件,加強(qiáng)理論知識(shí)的講授,使學(xué)生在明白三位半數(shù)字萬(wàn)用表各部分電路原理的基礎(chǔ)上,對(duì)各部分電路進(jìn)行獨(dú)立焊接調(diào)試,并對(duì)調(diào)試好的電路進(jìn)行測(cè)試,注重電路重點(diǎn)部分的輸出,并教會(huì)學(xué)生調(diào)試數(shù)字、模擬電路的基本方法;同時(shí),通過(guò)改變部分電子元器件的參數(shù),觀察該參數(shù)對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表精度的影響,進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)電路原理的理解。另外,指導(dǎo)教師還應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生利用EDA電路設(shè)計(jì)仿真軟件,例如,Protel電路設(shè)計(jì)軟件,結(jié)合課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,來(lái)拓展學(xué)生的知識(shí)面和電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教學(xué)的靈活性,使學(xué)生的工程素養(yǎng)得到提高。
3. 增加教學(xué)互動(dòng),引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的興趣與能力
在“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”的進(jìn)行中,學(xué)生不可避免地會(huì)遇到各種實(shí)際問(wèn)題,指導(dǎo)教師應(yīng)該針對(duì)問(wèn)題的難易程度,有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生課外去查閱相關(guān)資料,并積極地參與到學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程中去,及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤的解決問(wèn)題的思路與方法。嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析、反思和總結(jié),發(fā)現(xiàn)并反思自己設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足,找出努力的方向。另外,指導(dǎo)教師還應(yīng)該組織對(duì)學(xué)生遇到的問(wèn)題定期的進(jìn)行總結(jié)與歸納,并整理成相應(yīng)的“Q&A”文檔,通過(guò)課程電子郵件或課程主頁(yè)在網(wǎng)上,供學(xué)生學(xué)習(xí)與參考。
4. 注重軟件仿真與實(shí)際電路調(diào)試相結(jié)合
由于計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,在電子應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了很多成熟的開(kāi)發(fā)與仿真軟件,例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本課程的理論講解階段,引入電路仿真,讓學(xué)生對(duì)電路的輸入輸出,以及電路參數(shù)對(duì)整個(gè)電路結(jié)構(gòu)性能的影響有一個(gè)大體的了解,等學(xué)生焊接完成該部分電路后,實(shí)際測(cè)試電路的輸出,進(jìn)而比較軟件仿真的輸出和實(shí)際測(cè)量之間的差距,分析其原因,并通過(guò)多次改變電路的參數(shù)和輸入的方式進(jìn)行綜合分析,加深學(xué)生對(duì)電路的理解。尤其適當(dāng)仿真軟件輸出和實(shí)際測(cè)試輸出出現(xiàn)較大的差距時(shí),引導(dǎo)學(xué)生去查詢相關(guān)資料,分析該現(xiàn)象的原因,并形成相應(yīng)的文檔,共享給所有的學(xué)生。在本課程改革選用的三位半數(shù)字萬(wàn)用表的模擬電路部分尤其需要如此,特別是其中的電容測(cè)量電路,涉及正弦波的發(fā)送、放大、濾波等電路,這部分電路軟件仿真和實(shí)際輸出存在一定的差距,要著重引導(dǎo)學(xué)生去分析每一小塊電路出現(xiàn)誤差的原因,以及如何改進(jìn),還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)判斷仿真輸出和實(shí)際輸出在什么樣的范圍內(nèi)是合理的。
仿真軟件在理論分析方面具有強(qiáng)大的功能,而實(shí)物連線除了讓學(xué)生更熟悉元器件及其性能之外,更加讓學(xué)生對(duì)元器件的誤差以及因此可能引起的誤差或錯(cuò)誤的原因產(chǎn)生更深的體會(huì),這些都是在課本以及“電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”等課程中不能收獲的。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)教學(xué)改革效果十分明顯。教師們精心準(zhǔn)備的題目引起了學(xué)生的極大興趣,可以將學(xué)生前期學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐,加深數(shù)字電路和模擬電路知識(shí)的理解,尤其是通過(guò)實(shí)際電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬(wàn)用表的設(shè)計(jì)與制作,可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際遇到的問(wèn)題的思考,提高學(xué)生的觀察能力和實(shí)際動(dòng)手能力,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)理論結(jié)合實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓性思維和創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]粟田禾. 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐. 高職教育研究,2006(2).
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)51-0075-03
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門集基本理論、工程設(shè)計(jì)于一體的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是電子、信息類本科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。該課程是對(duì)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等前期課程所學(xué)內(nèi)容的消化、鞏固、總結(jié)和提高。該課程的教學(xué)不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的相關(guān)課程基本理論知識(shí),更在于通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)和提高學(xué)生在電子系統(tǒng)方面的工程設(shè)計(jì)能力、元器件裝配能力、綜合調(diào)試能力。同時(shí),也為后續(xù)課程,如單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程的開(kāi)展打下良好的基礎(chǔ),為學(xué)生今后從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作提供了必要、專業(yè)的實(shí)踐技能。
一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的不足
根據(jù)過(guò)去幾年對(duì)電子技術(shù)課程教學(xué)情況的分析,結(jié)合相關(guān)企業(yè)對(duì)電子類人才的要求,我們認(rèn)為該課程在教學(xué)設(shè)計(jì)上應(yīng)從下面幾個(gè)問(wèn)題上重點(diǎn)改革。
(一)課程內(nèi)容與社會(huì)需求差距較大,設(shè)計(jì)題目偏少
電子技術(shù)課程主要由理論和實(shí)踐兩部分構(gòu)成,其中實(shí)踐又分為實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。理論是基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)是深入、課程設(shè)計(jì)是提高,它們相輔相成構(gòu)成這門課程完整的教學(xué)體系。針對(duì)課程設(shè)計(jì),一般本科院校的教學(xué)方式較為保守,沿用傳統(tǒng)模式,忽視了相關(guān)行業(yè)、企業(yè)所采用的新技術(shù)、新軟件,不能與社會(huì)同步,學(xué)生走出校門口不能立即勝任崗位工作,而是需要通過(guò)進(jìn)一步的崗前培訓(xùn)才能滿足崗位對(duì)人才的需求。同時(shí),設(shè)計(jì)題目和類型偏少,內(nèi)容相對(duì)陳舊,學(xué)生可選擇的范圍也不大,導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)本門課程學(xué)習(xí)的積極性不高,也影響了本課程的教學(xué)效果。
(二)教學(xué)方法較為單一落后
本門課程的教學(xué)時(shí)間為32學(xué)時(shí)(合計(jì)不到一周的教學(xué)時(shí)間),時(shí)間較短,為了在較短的時(shí)間讓學(xué)生完成設(shè)計(jì)任務(wù),教師總是詳細(xì)講解并指定相應(yīng)的資料,將學(xué)生限制在指定的范圍和實(shí)驗(yàn)元件內(nèi),不利于培養(yǎng)出具有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新能力。且在實(shí)驗(yàn)講義中,編寫教師對(duì)設(shè)計(jì)題目的電路實(shí)現(xiàn)方案編寫得較細(xì),學(xué)生可發(fā)揮的空間較小,導(dǎo)致部分學(xué)生不會(huì)自己獨(dú)立思考,直接采用設(shè)計(jì)提示電路,或者直接抄襲其他學(xué)生的設(shè)計(jì)方案,不能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的積極性。
當(dāng)前我們大部分老師都采用了多媒體授課,在教學(xué)過(guò)程中,教師過(guò)分地依賴電子課件,而忽略了其他的教學(xué)方法,如課堂演示、學(xué)生上臺(tái)實(shí)操等。在涉及電子設(shè)計(jì)軟件的操作時(shí),學(xué)生需要實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練,邊聽(tīng)邊做效果會(huì)更好。而用電子課件進(jìn)行授課時(shí),加快了課堂授課的節(jié)奏,學(xué)生對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)來(lái)不及消化,教與學(xué)缺少良好互動(dòng),學(xué)生很難與老師保持同步,使得授課效果大打折扣。
(三)實(shí)踐缺乏工程化思想
在電子信息和儀器儀表領(lǐng)域從事電路設(shè)計(jì)基本上是以工程化的方式進(jìn)行的,將一個(gè)工程分成若干個(gè)模塊,再由不同的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分頭完成。將現(xiàn)代電子領(lǐng)域里設(shè)計(jì)公司的理念融入課堂,讓學(xué)生以設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為單位開(kāi)展實(shí)訓(xùn),能夠使學(xué)生走出校門后更快地適應(yīng)自己的崗位,但從目前大多數(shù)學(xué)校開(kāi)設(shè)的課程來(lái)看,除了畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)有幾個(gè)學(xué)生一起合作完成外,實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等幾乎都是學(xué)生獨(dú)立完成的,很多學(xué)生抱著應(yīng)付的心態(tài)隨大流,沒(méi)有主動(dòng)思考的意識(shí),缺乏創(chuàng)新思維。大多數(shù)學(xué)生只是按照老師所給電路圖像搭積木一樣連線,不能真正弄懂電路的意圖,因此在未提供電路圖時(shí)往往束手無(wú)策。嚴(yán)重缺乏創(chuàng)新思維,使得學(xué)生在走出校門后不能從事完整的工程設(shè)計(jì),面對(duì)很多簡(jiǎn)單的項(xiàng)目也會(huì)缺乏信心,無(wú)法在已有的崗位基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高的突破。
(四)成績(jī)?cè)u(píng)定體系不夠完善
目前的考核制度,雖然提升了平時(shí)成績(jī)所占比例,但仍然是應(yīng)試教育模式。在成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),往往根據(jù)調(diào)試結(jié)果以及撰寫的設(shè)計(jì)報(bào)告給出成績(jī),學(xué)生在設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決方案等具體實(shí)施過(guò)程沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái),評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不能具體量化,不能很好地反應(yīng)學(xué)生在本門課程中的收獲和真實(shí)水平。
二、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的改革
(一)結(jié)合專業(yè)的社會(huì)行業(yè)需求,豐富設(shè)計(jì)題目
設(shè)置合適的設(shè)計(jì)題目是提高電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的關(guān)鍵。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新器件不斷涌現(xiàn),將其與課程教學(xué)緊緊結(jié)合,才能跟上時(shí)代的步伐。因此,課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的第一步就是結(jié)合專業(yè)的社會(huì)行業(yè)需求,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,提供足夠的課程設(shè)計(jì)選題,同時(shí)保證設(shè)計(jì)課題的內(nèi)容具有綜合性、實(shí)用性、先進(jìn)性。
首先,本設(shè)計(jì)課程為學(xué)生提供了72個(gè)設(shè)計(jì)題目(課題內(nèi)容統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表1),保證學(xué)生具有較大的選擇空間;每一個(gè)題目具有基本功能和擴(kuò)展功能,從而滿足具有不同實(shí)踐能力的同學(xué)的要求。其次,大部分課題的設(shè)計(jì)要求盡量使用現(xiàn)有的能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)計(jì)的新器件,設(shè)計(jì)并完成的小電子系統(tǒng)實(shí)用性較強(qiáng),具有相當(dāng)?shù)氖褂脙r(jià)值,可以作為電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)和儀器儀表課程設(shè)計(jì)的基本模塊,也可以作為電子競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目的單元電路。再次,設(shè)計(jì)題目新穎,能激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)調(diào)試興趣;大部分課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容與專業(yè)密切結(jié)合,從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。最后,每個(gè)設(shè)計(jì)題目都能夠盡量訓(xùn)練前期課程中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),比如:鞏固電路分析基礎(chǔ)中的分壓電路、電容元件特性、變壓器工作原理等;模擬電子技術(shù)課程中的基本共射、共基放大電路、功率放大器、比較器電路、波形發(fā)生電路等;數(shù)字電路中各種邏輯門電路、顯示譯碼器、數(shù)據(jù)選擇/分配器、觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器、555電路和蜂鳴報(bào)警電路的應(yīng)用等。教師在布置設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí),針對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)題目,以系統(tǒng)框圖形式給出2~3個(gè)總體設(shè)計(jì)參考方案,以高集成芯片為核心,由中規(guī)模集成電路構(gòu)成各單元電路,然后組合出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
課程設(shè)計(jì)除了提供5個(gè)類型72項(xiàng)常用的備選設(shè)計(jì)題目之外,還引入了與學(xué)科相關(guān)的科研項(xiàng)目的子課題作為課程設(shè)計(jì)題目,選拔一些優(yōu)秀學(xué)生參與這部分課題的設(shè)計(jì)。同時(shí)結(jié)合每年的本科生創(chuàng)新項(xiàng)目,每年更新一些設(shè)計(jì)課題。以教學(xué)、科研及競(jìng)賽項(xiàng)目為電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目,為學(xué)生創(chuàng)造了研究性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),提高了其實(shí)踐技能。通過(guò)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的工程磨煉,提高了學(xué)生的實(shí)踐技能,激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí),對(duì)于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)發(fā)揮了較大的作用。同時(shí),學(xué)生參與教學(xué)科研活動(dòng),可以解決創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展中的一系列問(wèn)題,促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。
(二)豐富課題設(shè)計(jì)內(nèi)容,合理安排教學(xué)進(jìn)度
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般安排在大三上下學(xué)期進(jìn)行分散教學(xué)。教學(xué)學(xué)時(shí)共32學(xué)時(shí),每周3學(xué)時(shí),共11周。教學(xué)進(jìn)度和時(shí)間安排統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表2。
本著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐的理念,我們改變了傳統(tǒng)的“老師講,學(xué)生做”的方式,少講甚至不講理論知識(shí),僅是提綱挈領(lǐng)地給學(xué)生指引一下他們?cè)O(shè)計(jì)所要查找資料的方向,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,學(xué)生遇到了實(shí)際問(wèn)題再進(jìn)行單獨(dú)答疑。
在組織方式上,參照電子競(jìng)賽的方式進(jìn)行,2名學(xué)生一組。每組學(xué)生可在指定的選題中任選一個(gè)設(shè)計(jì)題目,在11周內(nèi)協(xié)力完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間,不僅要共同討論設(shè)計(jì)課題和選擇設(shè)計(jì)方案,還必須落實(shí)自己具體的設(shè)計(jì)任務(wù),以達(dá)到了解和熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)課題全過(guò)程的目的。同時(shí)由于引入了競(jìng)賽機(jī)制,不但可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,還能發(fā)掘他們創(chuàng)新的潛能。
在課程設(shè)計(jì)前期,課程設(shè)計(jì)的任課教師可提前兩周布置課程設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù),在這期間,完成學(xué)生的分組,兩人一組自愿組合,提供課程設(shè)計(jì)題目供學(xué)生自行選擇。學(xué)生選定題目后根據(jù)課題的設(shè)計(jì)要求和參數(shù)獨(dú)立查閱相關(guān)資料,完成電路的初步設(shè)計(jì)。
課程設(shè)計(jì)第一階段,完成方案設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)包括電路方框圖、詳細(xì)的電路原理圖、電路工作原理的說(shuō)明和元器件清單。完成電路設(shè)計(jì)后,學(xué)生還要使用Multisim軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真。通過(guò)軟件仿真可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在一些的問(wèn)題,進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)方案。學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法,也為以后的課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室將元件清單匯總,盡快完成元器件的準(zhǔn)備工作。
課程設(shè)計(jì)第二階段,完成電路原理圖和PCB板繪制,并且完成PCB的制作。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)使用Protel軟件,熟悉了電路布局、布線、電路板的制作過(guò)程,增強(qiáng)了對(duì)電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程的認(rèn)識(shí)。
課程設(shè)計(jì)第三階段,完成元器件的焊接及整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào),測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。學(xué)生在教師指導(dǎo)下較好地完成元器件的焊接。焊接過(guò)程由低到高,分模塊完成。確認(rèn)安裝無(wú)誤后進(jìn)行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,采用由前至后的順序,從輸入端開(kāi)始逐模塊調(diào)試。若存在故障,應(yīng)該分模塊檢查,按照從大到小的范圍進(jìn)行排查,最終找到故障的確切地點(diǎn)并加以解決。學(xué)生通過(guò)對(duì)電路的調(diào)試可加深對(duì)電路工作原理的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)調(diào)試、檢查電路的方法。調(diào)試過(guò)程中教師要注重啟發(fā)學(xué)生,自己分析查找故障位置和原因,并獨(dú)立找到解決的方法。要求學(xué)生在測(cè)量完成技術(shù)指標(biāo)后與理論結(jié)果進(jìn)行分析比較,進(jìn)一步了解電子電路學(xué)習(xí)過(guò)程中理論與實(shí)踐的區(qū)別。通過(guò)課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供鍛煉的平臺(tái),提高了學(xué)生的理論與實(shí)踐能力。
課程設(shè)計(jì)第四階段,完成并提交設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告包括以下部分:①系統(tǒng)方案論證;②各單元電路詳細(xì)設(shè)計(jì);③電路的仿真及仿真結(jié)果;④調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法;⑤系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果;⑥心得體會(huì)。設(shè)計(jì)報(bào)告是對(duì)課程設(shè)計(jì)全過(guò)程的總結(jié),學(xué)生要嚴(yán)格按規(guī)定的格式進(jìn)行書寫。設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫可提高學(xué)生的表達(dá)、論證能力、科技寫作能力等基本素質(zhì),為后續(xù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告及畢業(yè)論文的撰寫打下基礎(chǔ)。
(三)改進(jìn)教學(xué)方法,提高課程教學(xué)效果
在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中,利用視頻、圖片等多媒體手段展示相關(guān)內(nèi)容,可以激發(fā)學(xué)生對(duì)所選課題的興趣。利用教學(xué)網(wǎng)站,提供一些跟學(xué)生課程設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料,學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行查閱。同時(shí)加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度,課程設(shè)計(jì)的時(shí)間不局限于課堂。實(shí)行開(kāi)放式管理模式,時(shí)間開(kāi)放和資源開(kāi)放。學(xué)生可以根據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)上自由預(yù)約的形式,課余時(shí)間自行到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室提供自主學(xué)習(xí)環(huán)境。由于帶著任務(wù),學(xué)生雖然沒(méi)有教師時(shí)刻管理也會(huì)很自覺(jué)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)由于帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的效率也更高,而且這樣也可以更節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源。采用這種形式,增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間,增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)度安排的靈活性,有助于學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力、工程能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(四)完善成績(jī)?cè)u(píng)定體系
驗(yàn)收考核環(huán)節(jié)采取硬件實(shí)現(xiàn)情況、軟件調(diào)試情況及考核答辯的方式。相同題目之間的小組,根據(jù)所完成項(xiàng)目的性能、指標(biāo)及完成速度進(jìn)行評(píng)定。
從電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)這門課程的設(shè)置目的出發(fā)建立成績(jī)?cè)u(píng)定體系(見(jiàn)表3):①方案設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性,電路設(shè)計(jì)的正確性;②對(duì)Multisim、Protel等電路設(shè)計(jì)、仿真軟件的熟練掌握程度、制作效果;③元件安裝、焊接的工藝質(zhì)量;④電路調(diào)試、故障排除、結(jié)果分析及回答問(wèn)題的情況;⑤課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫。
在進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),注重調(diào)試效果正確的同時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)施的整體情況,若部分同學(xué)的設(shè)計(jì)電路調(diào)試結(jié)果不盡如人意,只要學(xué)生能找出其中的原因,并提出相應(yīng)的方法進(jìn)行改進(jìn),仍可獲得不錯(cuò)的成績(jī)。另外,注重學(xué)生是否已掌握設(shè)計(jì)方法、制作工藝、儀器使用、調(diào)試方法、論文撰寫等不同的環(huán)節(jié),即使同組同學(xué)根據(jù)不同的表現(xiàn)也可給出不同的成績(jī)。
三、結(jié)束語(yǔ)
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行的第一個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計(jì)。在課程改革中突出了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及工程素質(zhì)的養(yǎng)成,體現(xiàn)了“內(nèi)容綜合、面向工程”的特征,促進(jìn)了電子技術(shù)創(chuàng)新教育體系的不斷完善和可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)本門課程的教學(xué)改革,豐富設(shè)計(jì)題目,且與實(shí)際聯(lián)系,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣。由于合理安排教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生經(jīng)過(guò)自主查找資料和小組討論,完成電路方框圖、電路原理圖、電路布線圖的設(shè)計(jì);完成對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行安裝、焊接、調(diào)試、檢查解除故障、測(cè)試參數(shù);掌握了相關(guān)軟件的應(yīng)用。充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高了分析和解決電子電路中各種問(wèn)題的能力。較為完善的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系也較好地保證了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)后續(xù)的課程學(xué)習(xí),學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力不斷提高。
參考文獻(xiàn):
[1]賈俊榮.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].福建電腦,2013,(11):69-70
[2]佘新平.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)模式探討[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,7(1)347-348.
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)07-0200-02
一、引言
數(shù)字電路已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)和生活中,數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法也發(fā)生了改變。因此對(duì)數(shù)字電路課程的基本要求、教學(xué)的組織方式等有必要進(jìn)行研究與探討。基于復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。復(fù)雜可編程邏輯器件數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一種以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),在EDA軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下,用硬件描述語(yǔ)言和數(shù)字電路圖形對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行編程設(shè)計(jì)、仿真分析并下載到可編程邏輯器件中的高效電子設(shè)計(jì)方法。該方法實(shí)現(xiàn)的數(shù)字系統(tǒng)具有高集成度、高速度、高可靠性、設(shè)計(jì)周期短、成本低、容易升級(jí)和移植等顯著優(yōu)點(diǎn),從而在工程中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)電氣信息類本科生,有的學(xué)校開(kāi)設(shè)了有關(guān)CPLD設(shè)計(jì)方法的選修課程,有些學(xué)校還沒(méi)有在本科階段開(kāi)設(shè)相關(guān)課程,對(duì)于沒(méi)有開(kāi)設(shè)這門課程的學(xué)生,如果在數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中給學(xué)生簡(jiǎn)單介紹相關(guān)EDA軟件的使用方法,并指導(dǎo)學(xué)生查閱資料完成基于CPLD的課程設(shè)計(jì)任務(wù),將是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的有力探索。因此本文通過(guò)將CPLD應(yīng)用于學(xué)生的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),在指導(dǎo)學(xué)生掌握MAX+PLUS II基本設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生查閱資料并應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)基本理論完成了簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)和仿真。
二、CPLD在本科課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中,選擇難度適中的設(shè)計(jì)任務(wù)——簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì),要求學(xué)生在對(duì)音階發(fā)生的原理、音調(diào)及節(jié)拍控制方法等研究的基礎(chǔ)上,完成了基于CPLD的簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì),達(dá)到本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。課程設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí),由于學(xué)生不了解CPLD的設(shè)計(jì)方法,先給學(xué)生講解MAX+PLUS II的安裝及使用方法,然后如何應(yīng)用MAX+PLUS II來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)、仿真分析。基于CPLD數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)是編寫一系列描述系統(tǒng)行為或結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)文件常用兩種格式:圖形(xxx.gdf)和文本(xxx.vhd)格式。特殊單元功能模塊一般用文本描述(VHDL語(yǔ)言)。單元模塊設(shè)計(jì)并調(diào)試后可打包生成圖形模塊供系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)用。而系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)采用圖形描述,向下調(diào)用生成特殊圖形模塊或設(shè)計(jì)庫(kù)中圖形模塊,這樣電路結(jié)構(gòu)清晰直觀,利于仿真調(diào)試。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要求學(xué)生以自學(xué)為主,通過(guò)查閱資料熟練掌握CPLD的設(shè)計(jì)方法并完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)原理圖如圖1所顯示,即通過(guò)鍵盤的彈奏,將輸入鍵盤信號(hào)轉(zhuǎn)換成含有音符信號(hào)的代碼以及產(chǎn)生分頻預(yù)置數(shù),采用數(shù)控分頻的方法輸出不同音符的頻率,最后通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音,同時(shí)用LED顯示正在演奏的音符。原理圖中的各功能模塊均采用文本輸入方式,CLK-GEN,KEYSCN,KEYDECODER-DEB三個(gè)功能模塊采用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì),分別對(duì)這三個(gè)功能模塊編輯、仿真后生成特殊的功能模塊,三個(gè)功能模塊一起實(shí)現(xiàn)按鍵掃描電路功能,體現(xiàn)CPLD中自底向上的設(shè)計(jì)思想。TONE_ROM為音符查表以及對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)譜頻率產(chǎn)生電路,完成音符查表和簡(jiǎn)譜碼產(chǎn)生,SPEAKER為揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路,DISPLAY顯示控制及驅(qū)動(dòng)電路,這三個(gè)模塊也采用文本輸入方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、編輯并進(jìn)行仿真。而在整體電路設(shè)計(jì)中采用圖形描述,向下調(diào)用生成的功能模塊,體現(xiàn)了自頂向下的設(shè)計(jì)思想。
三、經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)
通過(guò)一個(gè)具體的設(shè)計(jì)課題,指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中掌握了CPLD的設(shè)計(jì)方法以及進(jìn)行課題研究的一般方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性,加深了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方法的理解。有以下幾點(diǎn)體會(huì):(1)通過(guò)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)任務(wù)的學(xué)習(xí)方式有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,比如自底向上和自頂向下的設(shè)計(jì)方法,如果采用課堂授課方式,學(xué)生一般很難理解,即使理解了也不會(huì)有太深的印象,而通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,指導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中分別應(yīng)用這兩種設(shè)計(jì)方法來(lái)完成任務(wù),學(xué)生接受起來(lái)不僅自然而且有體會(huì),這是課堂教學(xué)無(wú)法收到的效果。(2)通過(guò)查閱手冊(cè)和參考書籍、文獻(xiàn)等資料,培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(3)在指導(dǎo)學(xué)生撰寫規(guī)范設(shè)計(jì)報(bào)告過(guò)程中,培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。(4)整個(gè)設(shè)計(jì)課題雖然簡(jiǎn)單,但設(shè)計(jì)過(guò)程涉及到了工程課題研究的各個(gè)方面,通過(guò)完成設(shè)計(jì)任務(wù)為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制奠定了基礎(chǔ)。
CPLD是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,已經(jīng)應(yīng)用到各種電類產(chǎn)品中,電氣信息類學(xué)生應(yīng)通過(guò)不同的渠道掌握這門技術(shù)。而高校要培養(yǎng)出高素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才,應(yīng)在學(xué)生課程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐等方面進(jìn)行改革與嘗試。采用靈活多變的教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的求知欲,從而達(dá)到啟迪思維、拓展視野的目的,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,為社會(huì)培養(yǎng)出具有工程創(chuàng)新能力的卓越工程師。
參考文獻(xiàn):
[1]康雪梅.《數(shù)字電路》改革初探[J].電子技術(shù),2009,46(5).
(2)科學(xué)的編制電子課程設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容,大力推舉開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的管理模式的完善建立,在編制課程設(shè)計(jì)的大綱環(huán)節(jié)上,我們應(yīng)該充分了解電子技術(shù)課程設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)的定位,以新一輪的教學(xué)改革為指導(dǎo)方向,要充分注重教學(xué)的實(shí)踐性、素質(zhì)教育、自主創(chuàng)新,要突出對(duì)學(xué)生的自主創(chuàng)新的能力和實(shí)際操作能力的雙方面能力培養(yǎng),為學(xué)生制定出一系列的、分為不同層次的、不同渠道的實(shí)踐訓(xùn)練課程,推動(dòng)課程結(jié)構(gòu)和其他科目的貫通,從而使電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)能跟上時(shí)展的腳步,能滿足社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)這樣的人才需求。當(dāng)今社會(huì)信息化發(fā)展突飛猛進(jìn),我們必須要用現(xiàn)代化的信息武器來(lái)武裝自己,充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)的設(shè)備、教學(xué)材料和各種教學(xué)媒體進(jìn)行模擬演練、虛擬實(shí)驗(yàn)練習(xí)并構(gòu)建完善的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)題庫(kù),使這一教學(xué)具有科學(xué)、綜合、實(shí)踐、新穎、包含的知識(shí)量多、內(nèi)容完善的特點(diǎn),從而可以推動(dòng)學(xué)生對(duì)研究電子科學(xué)的積極性。我們?cè)诰帉懻n程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的時(shí)候,要對(duì)學(xué)生參與實(shí)踐操作的環(huán)節(jié)加以充分的重視,讓學(xué)生通過(guò)查詢各種不同的資料,為他們提供自主創(chuàng)新、通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬、接通電力原件、測(cè)試調(diào)試環(huán)節(jié)的依據(jù),從而使學(xué)生在科學(xué)有效的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)自主的實(shí)踐的充分鍛煉。
【中圖分類號(hào)】 G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2013)01(a)-0044-02
1 引言
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電類專業(yè)的一門重要實(shí)踐環(huán)節(jié)的必修課,其教學(xué)質(zhì)量對(duì)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)有著舉足輕重的關(guān)系。雙語(yǔ)教學(xué)是教育部2007年推出的高等教育改革的重要手段之一,我們已經(jīng)在09電子信息工程專業(yè)開(kāi)設(shè)了模擬電子技術(shù)理論課的雙語(yǔ)教學(xué),效果很好。而模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是為能夠應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和技能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題而設(shè)置的,因此學(xué)生必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格訓(xùn)練才有可能牢固掌握課程的基本內(nèi)容。電子技術(shù)起源于西方,西方電子技術(shù)的發(fā)展要早于我國(guó)。為達(dá)到模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的和要求,我們一直在探索一種更加適合自己特點(diǎn)并且又能夠與國(guó)際接軌的教學(xué)方式,通過(guò)實(shí)踐教學(xué)改革不斷提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。
2 對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式的反思
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)踐課程,該課程設(shè)計(jì)是針對(duì)《模擬電子技術(shù)》課程對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求進(jìn)行綜合訓(xùn)練性質(zhì)的課程,其目的是讓學(xué)生通過(guò)有關(guān)課題的設(shè)計(jì)和線路搭試調(diào)試,進(jìn)一步加深對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)工作中課程設(shè)計(jì)總是被看作理論教學(xué)的輔環(huán)節(jié),例行的設(shè)計(jì)程序是學(xué)生根據(jù)教師已編好的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書在面包板上搭試實(shí)驗(yàn)線路,機(jī)械地測(cè)試一些數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證所講理論的正確性。在此過(guò)程中由于面包板被使用多次,難免有些插孔會(huì)變松,一旦導(dǎo)線去后會(huì)有接觸不良的現(xiàn)象,以至?xí)斐呻娐氛{(diào)試?yán)щy。對(duì)于許多異常現(xiàn)象絕大多數(shù)學(xué)生除了對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路反復(fù)檢查實(shí)物電路有無(wú)錯(cuò)誤外[1],就根本不知道問(wèn)題出在哪兒了,即使有的學(xué)生很幸運(yùn)的做出來(lái)了,也是知其然而不知其所以然。另外我們實(shí)踐環(huán)節(jié)所用的很多芯片資料都是英文的,需要有一定的英文專業(yè)述語(yǔ)。因此我們教師的責(zé)任就是必須要在教學(xué)中不斷地探索教學(xué)方法;要考慮如何發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力;如何提高學(xué)生應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力和動(dòng)手制作能力。
3 構(gòu)建新的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式的指導(dǎo)思想及其探索
3.1 教學(xué)模式改革
為了改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式所造成的被動(dòng)局面,須建構(gòu)一種既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)模式[2]。適量的引入雙語(yǔ)教學(xué),對(duì)用到的專業(yè)述語(yǔ)用英文表達(dá),并告訴學(xué)生上網(wǎng)查閱AD芯片、TI芯片、LM芯片和ST等芯片,讓學(xué)生了解如何與國(guó)際接軌。我們必須要求課程設(shè)計(jì)的主體-學(xué)生明白課程設(shè)計(jì)是單獨(dú)開(kāi)設(shè)的一門課程,必須要上好。其次給學(xué)生提供三個(gè)以上的不同課題,課題的選擇上既要結(jié)合學(xué)生目前學(xué)到的知識(shí)(因?yàn)樗麄儾派狭穗娐贩治觥⒛M電子技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)2門專業(yè)基礎(chǔ)課),又要具有趣味性。讓學(xué)生選擇自己感興趣的課題去做,其目的是讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的興趣自主學(xué)習(xí),并同時(shí)要求學(xué)生仔細(xì)閱讀課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書和指導(dǎo)書,明確要做什么、需要用到哪些英文專業(yè)述語(yǔ)、如何去網(wǎng)上檢索可能需要用到的相關(guān)芯片、將如何使用該芯片以及對(duì)芯片的器件的要求等等。再將電子工藝融進(jìn)課程設(shè)計(jì)之中,即在課程設(shè)計(jì)中除了印制線路板不需要做(由于課時(shí)與硬件條件的原因,我選用了焊接板)外,要求學(xué)生了解設(shè)計(jì)中所用元器件及材料的類別、型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)和符號(hào);主要性能和一般的選用原則以及所用元器件的測(cè)量方法;熟悉電子裝接工藝的基本知識(shí)和要求;掌握電子產(chǎn)品的手工焊接、裝配、調(diào)試技術(shù)。提高了對(duì)常用儀器儀表及元器件的選用和使用能力,掌握了焊接的技能。在滿足了電子工藝要求的同時(shí)還要求學(xué)生具有一定的藝術(shù)審美眼光,即出來(lái)的產(chǎn)品具有藝術(shù)欣賞性。
3.2 教學(xué)實(shí)施
我在帶09電子信息工程專業(yè)學(xué)生模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)嘗試了上述的教學(xué)方法,結(jié)果另人滿意。例如課程設(shè)計(jì)的其中一個(gè)課題要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的電子琴電路,能發(fā)出八個(gè)基本音階。該課程設(shè)計(jì)要涉及到模擬電子技術(shù)理論中運(yùn)算放大器的原理、振蕩電路的原理,功放電路的原理。那么在其中學(xué)生需要掌握small-signal low-power amplifiers、distortion、driving low-impedance loads、……Wien-Bridge circuit、op-amp等重要的專業(yè)述語(yǔ)。使得學(xué)生很方便的閱讀英文相關(guān)資料,同時(shí)又進(jìn)一步加深了對(duì)于模擬電子技術(shù)雙語(yǔ)理論課程概念的理解。
該課程設(shè)計(jì)另外一個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)是如何選頻,RC橋式振蕩電路是由RC選頻網(wǎng)絡(luò)和同相比例運(yùn)算電路組成,對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)產(chǎn)生不同的響應(yīng)[3]。通過(guò)對(duì)RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻及相頻特性的分析找出選頻點(diǎn)。起振時(shí)>1,=3時(shí),振幅達(dá)到穩(wěn)定且可以自動(dòng)穩(wěn)幅;按下不同琴鍵即改變RC值;八個(gè)基本音階電路的構(gòu)建基于此原理。在輸出級(jí)功放選取時(shí),學(xué)生又能夠進(jìn)一步加深對(duì)功放知識(shí)點(diǎn)的理解,學(xué)生經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料,選擇了低頻集成功率放大電路芯片及其所需的電路,設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的綜合電路圖。在安裝、調(diào)試、測(cè)試的過(guò)程中,遇到能否通過(guò)喇叭發(fā)出八個(gè)基本音階問(wèn)題。聲音是否好聽(tīng)即悅耳;若發(fā)不出聲音,需要找出問(wèn)題所在,改進(jìn)電路。這期間學(xué)生必須經(jīng)過(guò)反復(fù)的獨(dú)立思考、獨(dú)立分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的過(guò)程,同時(shí)還要有細(xì)心、耐心、恒心,從中培養(yǎng)了他們的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。在成功調(diào)試出電路后,有音樂(lè)細(xì)胞的學(xué)生還激動(dòng)地當(dāng)場(chǎng)彈奏了“歡樂(lè)頌”,班里其他的學(xué)生也都被這個(gè)曲子感染得歡呼了起來(lái)。雖然感到模擬電子技術(shù)這門課程非常抽象、難學(xué);課程設(shè)計(jì)的過(guò)程也是艱苦的,但與有趣的作品結(jié)合起來(lái),結(jié)果是另人欣慰的。
3.3 課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫
在課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革中,對(duì)于課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫,我又提出了新的要求,即不能像寫模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告那樣寫得簡(jiǎn)單化、模版化。而是要寫成小論文的形式,不需要像寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文那樣多的字?jǐn)?shù),大約3000-4000字左右。我告訴學(xué)生論文正文應(yīng)該圍繞主題有其整篇論文的結(jié)構(gòu),即節(jié)、段的層次及其劃分。正文應(yīng)充分闡明對(duì)課題的觀點(diǎn)、原理、方法及具體達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的整個(gè)過(guò)程。內(nèi)容務(wù)求客觀、科學(xué)、完備,要盡量讓事實(shí)和數(shù)據(jù)說(shuō)話。物理量和單位應(yīng)采用法定計(jì)量單位等,完全屬于科技論文的寫作,雖然有一定的難度,但這樣為他們今后畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的寫作起了一個(gè)引子和鋪墊作用,讓學(xué)生腦海里有這么一個(gè)意識(shí)存在。在我的鼓勵(lì)下,結(jié)果也是非常令人滿意。
4 結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)我校以高級(jí)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式,本次課程設(shè)計(jì)對(duì)原有的教學(xué)方法與教學(xué)手段進(jìn)行了改革,并且適當(dāng)融入了雙語(yǔ)教學(xué),跟蹤世界的電子技術(shù)發(fā)展,注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生不僅掌握了一個(gè)小產(chǎn)品的制作過(guò)程,而且掌握了相應(yīng)的專業(yè)英文述語(yǔ);更加理解和掌握了模擬電子技術(shù)課程的精髓。使學(xué)生將理論知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用到實(shí)踐中,并通過(guò)實(shí)踐將理論知識(shí)點(diǎn)有機(jī)的融合起來(lái)。使學(xué)生從興趣中感知了理論知識(shí),又從抽象的理論知識(shí)中獲取興趣,經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的學(xué)生已經(jīng)在參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)揮了重要作用。改革也為學(xué)生今后的主動(dòng)學(xué)習(xí)以及以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2009)05-1275-02
Study and Practice on Course Reform of Electronic Technology
ZHU Bin,TAN Yong
(The Physics and Electronics Department of Yangtze Normal University, Chongqing408100, China)
Abstract: Discuss the necessity of carrying on the reform and construction to electronic technology course project. From aspects such as teaching mode, course system, teaching fashion, we discuss fully how to carry on the reform of electronic technology course project. Pointing out that understanding the connotation of course deeply, catching the key problem of quality-oriented education, strengthening practical teaching and insisting sustainable development view are the guarantee for getting the anticipated achievement of electronic technology course project reform.
Key words: electronic technology; course project; teaching reformation; Study and Practice
1 引言
隨著國(guó)家專業(yè)目錄的調(diào)整,電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的范圍不斷拓寬,已經(jīng)成為一個(gè)電子和信息工程方面的寬口徑專業(yè),根據(jù)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃和電子類的寬口徑人才培養(yǎng)目標(biāo),必須把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為重點(diǎn)。
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”是繼模擬電路、數(shù)字電路和單片機(jī)原理等課程之后的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),在應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中有著不可替代的作用。課程一般由指導(dǎo)教師給出所要設(shè)計(jì)的部件或整機(jī)的性能參數(shù),由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和調(diào)試電路,設(shè)計(jì)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是研制小型電子產(chǎn)品的過(guò)程,是工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練,是實(shí)現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)與社會(huì)需求無(wú)縫對(duì)接的重要平臺(tái)。通過(guò)該課程,可培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的工作作風(fēng),促進(jìn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)思維能力和創(chuàng)新能力。因此,對(duì)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。
2 改革教學(xué)模式,更新內(nèi)容體系
2.1 教學(xué)模式改革
由于“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,電子產(chǎn)品及其實(shí)現(xiàn)又具有多樣性,因而它除了應(yīng)達(dá)到一般專業(yè)課課程設(shè)計(jì)的要求外,還應(yīng)特別注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,注重發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性。對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)模式改革必須基于課程的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),為此,課題組實(shí)施了以學(xué)生為主體的“層進(jìn)循環(huán)互動(dòng)式”教學(xué)模式,構(gòu)筑一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,又能激發(fā)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)模式。
“層進(jìn)循環(huán)互動(dòng)式”教學(xué)模式將整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程分為六個(gè)環(huán)節(jié):基礎(chǔ)理論教學(xué)、選題及方案論證、電路設(shè)計(jì)、印刷版設(shè)計(jì)與制作、組裝與調(diào)試和總結(jié)報(bào)告撰寫。“層進(jìn)”即學(xué)生在每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通過(guò)指導(dǎo)老師認(rèn)定達(dá)到該環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要求后,方可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作,如果未達(dá)到要求,則繼續(xù)進(jìn)行本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。“循環(huán)互動(dòng)”指在課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師與學(xué)生之間以進(jìn)度報(bào)告的形式進(jìn)行探討,學(xué)生將設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題反饋給教師,指導(dǎo)教師針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。
“層進(jìn)循環(huán)互動(dòng)式”教學(xué)轉(zhuǎn)變了以往單純的教師講學(xué),學(xué)生聽(tīng)課的教學(xué)模式,收到了很好的教學(xué)效果。學(xué)生反映,這種教學(xué)模式豐富了學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的體驗(yàn),提升了合作與分享的個(gè)性品質(zhì),培養(yǎng)了研究之風(fēng)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
2.2 內(nèi)容體系更新
課題組在更新內(nèi)容體系方面,倡導(dǎo)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維能力和實(shí)際動(dòng)手能力為目標(biāo)。
1) 課程內(nèi)容體系的出發(fā)點(diǎn)
課題組將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力作為課程內(nèi)容體系的出發(fā)點(diǎn)。課程內(nèi)容體系的改革思路是:強(qiáng)基礎(chǔ),寬視野,勤動(dòng)手,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、思維與能力。這就需要有一批具有強(qiáng)烈創(chuàng)新意識(shí)、理念,同時(shí)又勇于探索創(chuàng)新、敢于面對(duì)探索壓力的指導(dǎo)教師。在完善課程內(nèi)容體系的過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)人員不斷進(jìn)行創(chuàng)新教育的理論研究,達(dá)成了培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本共識(shí):知識(shí)是基礎(chǔ),創(chuàng)新是關(guān)鍵,實(shí)踐是根本。
2) 課程內(nèi)容體系的目標(biāo)
課題組以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維能力和實(shí)際動(dòng)手能力為目標(biāo)。實(shí)踐是工程最本質(zhì)、最重要的屬性,高等工程教育要回歸工程,必須加強(qiáng)實(shí)踐,重視實(shí)踐教學(xué)在工程能力培養(yǎng)方面的主導(dǎo)作用。在實(shí)踐方面,必須培養(yǎng)學(xué)生選擇設(shè)計(jì)方案和器件能力、分析電路的能力、電路設(shè)計(jì)及調(diào)試能力。改革現(xiàn)行“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)” 的教學(xué)現(xiàn)狀,突出學(xué)生的主體地位,面向工程實(shí)際,修訂培養(yǎng)方案、更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)境,提高教學(xué)質(zhì)量。
3 完善課程教學(xué)體系
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”在以往的教學(xué)過(guò)程中存在著諸多弊端:1) 過(guò)分注重課堂教學(xué),忽視學(xué)生的實(shí)踐能力、知識(shí)的綜合運(yùn)用和科研能力的培養(yǎng);2) 注重了教師在教學(xué)中的作用,忽視學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性;3) 以設(shè)計(jì)報(bào)告定成績(jī)的單一考核方式。4) 由教師指定實(shí)驗(yàn)題目,實(shí)驗(yàn)室規(guī)定元器件的綜合課程設(shè)計(jì)缺乏完整的過(guò)程訓(xùn)練,也缺乏一個(gè)全面的基本技能、思維方式和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練過(guò)程。造成的不良后果是:學(xué)生只重視設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫,抄襲嚴(yán)重;不重視設(shè)計(jì)原理的理解和實(shí)踐能力的提高;限制了學(xué)生的選題,限制了學(xué)生的思路。這種教學(xué)不利于對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),甚至在某種程度上還束縛了學(xué)生的能力、才能的充分發(fā)揮,為此,對(duì)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)體系進(jìn)行了以下改革。
3.1 修訂培養(yǎng)方案
由于“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”課程與少數(shù)相關(guān)課程在同一學(xué)期開(kāi)設(shè),這在一定程度上增加了設(shè)計(jì)的難度,學(xué)生會(huì)因?yàn)樽陨砘A(chǔ)理論知識(shí)的缺乏產(chǎn)生畏難情緒,不利于學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮,也使得“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)質(zhì)量難以保證,所以課題組對(duì)培養(yǎng)方案中的開(kāi)課時(shí)間進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,對(duì)課程的課時(shí)進(jìn)行了調(diào)整,減少了理論授課的課時(shí),增加實(shí)踐課時(shí)。
3.2 改革設(shè)計(jì)選題
改革教師指定設(shè)計(jì)題目的弊端,采取學(xué)生自主選題和教師命題相結(jié)合的形式。教師命題分三個(gè)層次,學(xué)生根據(jù)自身情況選題。第一層次,基礎(chǔ)型。教師布置題目后,學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)經(jīng)過(guò)分析和綜合基本上可以獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。第二層次,提高型。設(shè)計(jì)內(nèi)容由幾部分組成,主要部分由教師給出原理框圖。第三層次,綜合型。其題目來(lái)自工程實(shí)際,難度大。它要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制理論等知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生經(jīng)歷從查找資料開(kāi)始,到設(shè)計(jì)方案的確定、選擇器件、安裝調(diào)試、查找故障等電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,可以得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。實(shí)踐發(fā)現(xiàn):能完成這部分綜合型設(shè)計(jì)題目的學(xué)生大約15%左右,這部分學(xué)生可以集中起來(lái)參加各類電子設(shè)計(jì)大賽。
3.3 改革設(shè)計(jì)手段
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”以前的做法是根據(jù)電路的技術(shù)指標(biāo)和性能要求,設(shè)計(jì)初始方案,確定原理框圖,計(jì)算各元件參數(shù),畫出電路圖,然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室搭接線路,先接好各單元電路,然后進(jìn)行整體調(diào)試、調(diào)整參數(shù)。這種方法不利于規(guī)模較大的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),容易損壞器件,設(shè)計(jì)調(diào)試周期長(zhǎng),已不適應(yīng)社會(huì)的需求。因此,課題組要求在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)盡可能進(jìn)行仿真,充分利用學(xué)校的EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)習(xí)基地的資源。這種方法使學(xué)生掌握了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,減少了儀器儀表及元器件的損壞,提高了學(xué)生的分析能力和動(dòng)手能力。
3.4 改革考核方式
以往,“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”以設(shè)計(jì)報(bào)告定成績(jī),抄襲情況屢禁不絕,不重視“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”的現(xiàn)象普遍存在,因此必須對(duì)考核方式進(jìn)行改革。改革單純以設(shè)計(jì)報(bào)告為依據(jù)評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)成績(jī)的現(xiàn)狀,實(shí)行課程設(shè)計(jì)全程考核機(jī)制,即在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié),導(dǎo)師都對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)態(tài)度、設(shè)計(jì)完成情況等各個(gè)方面作出全面合理的評(píng)價(jià),每個(gè)環(huán)節(jié)的成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)。設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)作為卷面成績(jī),電子作品成績(jī)作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)。電子作品成績(jī)和設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)對(duì)不同層次的課題,用難度系數(shù)加以區(qū)分。
4 改革傳統(tǒng)教學(xué)方式
改革知識(shí)的單向傳輸教學(xué)方式,處理好教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生主體地位的關(guān)系。改變過(guò)去管得死,教得細(xì)的做法,教師把主要精力放在引導(dǎo)上,既要循循善誘,又不能使學(xué)生產(chǎn)生依賴思想,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,給學(xué)生充分的自由空間,積極引導(dǎo)學(xué)生自己思考如何設(shè)計(jì)和完成設(shè)計(jì)。為此,課題組為課程配備了三名指導(dǎo)教師,將學(xué)生分成若干課題小組,課題組長(zhǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,組織本組各成員模擬工程設(shè)計(jì)方法與步驟進(jìn)行實(shí)際課題的設(shè)計(jì),協(xié)同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
5 結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)新是建立在自主學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)之上的,通過(guò)改革,一方面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,另一方面使學(xué)生的求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神得到加強(qiáng),良好的意志品質(zhì)得到鍛煉。素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,實(shí)踐課程的改革應(yīng)緊扣培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力這一主題,通過(guò)具體措施的實(shí)施,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,使學(xué)生的個(gè)人內(nèi)在潛能得到更充分的發(fā)揮。通過(guò)這次改革,電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得到了普遍提高,在2008年參加的市級(jí)和國(guó)家級(jí)設(shè)計(jì)大賽中奪得二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
[1] 王德嘉. 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J]. 理工高教研究, 2004(8): 115-116.
[2] 黃建宇, 于廣新, 阮維國(guó). 發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J]. 遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(5): 35-36.
[3] 呂惠芳. 電子線路課程設(shè)計(jì)教學(xué)探索[J]. 常熟高專學(xué)報(bào)[J], 2004(2): 106-107.
為實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)和報(bào)警功能,系統(tǒng)應(yīng)該由溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換與顯示模塊、放大電路、電壓比較電路以及報(bào)警電路等部分組成,系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1.其中,溫度傳感器將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換與顯示電路將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,并經(jīng)過(guò)數(shù)碼管完成數(shù)值顯示,其它電路用于實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)的報(bào)警功能.
2溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)的主要目的是基于ICL7107和相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的檢測(cè)和報(bào)警功能,因此,設(shè)計(jì)中需要考慮各芯片的選型和電路設(shè)計(jì)方法.由于ICL7107模塊的測(cè)量范圍在-199.9~+199.9mV或-1.999~+1.999V[2],因此,需要選擇一款輸出為模擬信號(hào)的溫度傳感器,并對(duì)其進(jìn)行必要的信號(hào)轉(zhuǎn)換.由于需要增加溫度上限報(bào)警功能,因此,需要考慮對(duì)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蟆㈦妷罕容^以及報(bào)警驅(qū)動(dòng)等處理.按照設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)最終選擇的模塊主要包括:ICL7107、LM35、OP07、LM339、蜂鳴器等,其中各模塊的選型和電路設(shè)計(jì)如下:
2.1溫度傳感器
AD590和LM35是工程上常用的兩款集成溫度傳感器,均具有將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為某一模擬信號(hào)量的特征[3].其中,AD590模塊的輸出電流值與開(kāi)氏溫標(biāo)呈線性關(guān)系[4],見(jiàn)式(1).在溫度檢測(cè)中,需要設(shè)計(jì)電流轉(zhuǎn)電壓電路、電壓跟隨以及減法電路等,從而將輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),然而這會(huì)增加后續(xù)電路的復(fù)雜度和成本.
2.2A/D轉(zhuǎn)換與顯示
ICL7107是一種高性能、低功耗、低成本的三位半A/D轉(zhuǎn)換芯片[6].該芯片內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘、參考電壓、七段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)等功能,只要外部連接少量無(wú)源元件就能夠?qū)崿F(xiàn)一款高性能的儀表面板的設(shè)計(jì).該模塊的典型應(yīng)用電路見(jiàn)圖2.在圖2中,待測(cè)信號(hào)通過(guò)ICL7107芯片的30和31腳差分接入,然后經(jīng)過(guò)內(nèi)部的自動(dòng)校零、信號(hào)正向積分和反向積分等處理,最后將得到的數(shù)字信號(hào)經(jīng)2~25腳外接的4片共陽(yáng)極數(shù)碼管完成顯示.由于本設(shè)計(jì)只要求顯示溫度信息,因此只外接3片數(shù)碼管.為敘述方便,圖中已接入了LM35模塊和負(fù)電壓發(fā)生電路.此外,通過(guò)調(diào)節(jié)參考電壓(35和36腳之間)refU的數(shù)值,該模塊可以實(shí)現(xiàn)不同的量程.當(dāng)1VrefU=時(shí),滿量程為1.999V;當(dāng)100mVrefU=時(shí),其滿量程為199.9mV.模擬公共端(32腳)能夠提供比正電源低約2.8V的電壓,當(dāng)與反向信號(hào)輸入端(30腳)相連時(shí),可抑制輸入信號(hào)引入的共模干擾.在電路設(shè)計(jì)中,該引腳常有三種連接情況.第一種,與32腳相連,此時(shí)ICL7107會(huì)自動(dòng)關(guān)閉32腳的恒壓作用,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的差分輸入方式,以消除電路中的共模電壓.此連接方式尤其適合于檢測(cè)與外電路處于不同的供電系統(tǒng)下的信號(hào)輸入.需要注意,此種連接方式在Proteus仿真中將無(wú)法通過(guò)編譯,然而實(shí)際電路卻能正常工作.第二種,與35腳相連,配合提供電壓參考,以消除來(lái)自于參考源的共模電壓.第三種,當(dāng)待檢測(cè)信號(hào)與系統(tǒng)處于相同的供電系統(tǒng)下時(shí),該腳可以懸空.此時(shí),在Proteus仿真電路中,該引腳將始終保持在2V恒壓狀態(tài),而在實(shí)際電路中則該引腳則保持在2.45V恒壓狀態(tài).38和40腳之間應(yīng)連接100pF電容.通過(guò)對(duì)學(xué)生作品的調(diào)試發(fā)現(xiàn),在設(shè)計(jì)中經(jīng)常發(fā)生接錯(cuò)元件的情況.如果此處電容值選錯(cuò),則會(huì)出現(xiàn)數(shù)碼管的示數(shù)不隨30和31腳的輸入電壓信號(hào)變化的現(xiàn)象.35和36腳之間的電壓差應(yīng)保持在100mVrefU=或1VrefU=狀態(tài)下,從而可以實(shí)現(xiàn)ref±2U的顯示范圍.由于LM35模塊的溫度檢測(cè)范圍為-55℃~+150℃,因此,取1VrefU=即可滿足室內(nèi)溫度檢測(cè)的需要.27~29腳外接阻容元件構(gòu)成系統(tǒng)的積分電路.當(dāng)選擇滿量程為2V時(shí),與28腳相連的電阻推薦為470kΩ;而當(dāng)選擇滿量程為200mV時(shí),則推薦為47kΩ.27和29腳推薦采用聚丙烯電容,以減少漏電流,然而設(shè)計(jì)中也可采用瓷片電容.該芯片需要工作在±5V下,其中26腳接-5V,1腳接+5V.若26腳接地,則會(huì)出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象.當(dāng)然,若在某種場(chǎng)合下,系統(tǒng)只能提供單電源供電,則也可以利用該芯片提供的時(shí)鐘信號(hào)(38腳)配合反相器、整流二極管以及電容構(gòu)造負(fù)電源,具體電路見(jiàn)圖2.
2.3報(bào)警電路設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)溫度上限報(bào)警功能,需要對(duì)溫度傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大,電壓比較以及設(shè)計(jì)蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路等處理.其中,信號(hào)放大電路可以由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成,如UA741,LM324,OP07等模塊[7-10].經(jīng)過(guò)多個(gè)方案對(duì)比,最終該系統(tǒng)采用了集成運(yùn)算放大器OP07,實(shí)現(xiàn)了同相比例放大器的設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LM35的輸出信號(hào)進(jìn)行10倍放大的功能.OP07具有輸入偏置電流低(為±2nA)和開(kāi)環(huán)增益高(300V/mV)的特點(diǎn),尤其適合用于微弱信號(hào)放大處理.系統(tǒng)采用了基于LM393的電壓比較電路,對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行比較,調(diào)節(jié)2腳的電位可設(shè)置溫度的上限值.設(shè)計(jì)中,由于LM393采用集電極開(kāi)路的輸出方式,因此,需要連接上拉電阻.經(jīng)電壓比較后的信號(hào)再經(jīng)8050三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲,具體電路見(jiàn)圖3,圖中D1用作續(xù)流,防止蜂鳴器啟停產(chǎn)生的反向電流擊穿三極管.
3系統(tǒng)調(diào)試
電路焊接完畢后,需要進(jìn)行必要的調(diào)試,相關(guān)步驟如下:(1)確定1腳電壓為+5V,21腳為0V,26腳為-3.2V~-4.2V之間;(2)通過(guò)連接在36腳的電位器,調(diào)節(jié)refU為1V;(3)手捏LM35進(jìn)行手動(dòng)加溫,檢測(cè)LM35的輸出端電壓是否有變化,以確定LM35工作正常;(4)按下連接在37腳的按鍵,觀察數(shù)碼管是否顯示888,以確認(rèn)數(shù)碼管連接正常;(5)短接30和31腳,觀察數(shù)碼管是否顯示000;(6)檢測(cè)LM35的輸出電壓,若與顯示數(shù)值存在誤差,則可通過(guò)微調(diào)36腳電壓解決;(7)調(diào)節(jié)LM393芯片的2腳電壓,根據(jù)需要設(shè)置溫度報(bào)警的上限數(shù)值.手捏LM35進(jìn)行手動(dòng)加溫,驗(yàn)證報(bào)警電路是否工作正常.若預(yù)實(shí)現(xiàn)低溫界限報(bào)警,則只需要將2和3腳位置對(duì)換即可;(8)若設(shè)計(jì)中誤將共陰極數(shù)碼管連接到了ICL7107,則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)黑屏,并且會(huì)造成ICL7107的永久性損壞.
(2) 學(xué)習(xí)并掌握收音機(jī)的工作原理;
(3) 按照?qǐng)D紙焊接元件,組裝一臺(tái)收音機(jī),并掌握其調(diào)試方法。
二、實(shí)習(xí)器材介紹:
(1) 電烙鐵:由于焊接的元件多,所以使用的是外熱式電烙鐵,功率為30 w,烙鐵頭是銅制。
(2) 螺絲刀、鑷子等必備工具。
(3)松香和錫,由于錫它的熔點(diǎn)低,焊接時(shí),焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固,焊點(diǎn)光亮美觀。
(4) 兩節(jié)5號(hào)電池。
三、實(shí)習(xí)目的:
電子技術(shù)實(shí)習(xí)的主要目的就是培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力,同金工實(shí)習(xí)的意義是一樣的,金工實(shí)習(xí)要求我們都日常的機(jī)械車床,勞動(dòng)工具能夠熟練使用,能夠自己動(dòng)手做出一個(gè)像樣的東西來(lái)。而電子技術(shù)實(shí)習(xí)就要我們對(duì)電子元器件識(shí)別,相應(yīng)工具的操作,相關(guān)儀器的使用,電子設(shè)備制作、裝調(diào)的全過(guò)程,掌握查找及排除電子電路故障的常用方法有個(gè)更加詳實(shí)的體驗(yàn),不能在面對(duì)這樣的東西時(shí)還像以前那樣一籌莫展。有助于我們對(duì)理論知識(shí)的理解,幫助我們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。使我們對(duì)電子元件及收音機(jī)的裝機(jī)與調(diào)試有一定的感性和理性認(rèn)識(shí),打好日后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)實(shí)習(xí)使我獲得了收音機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)和裝配技能,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)獨(dú)立工作的能力。同時(shí)也培養(yǎng)同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)合作、共同探討、共同前進(jìn)的精神。
具體目的
1.熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護(hù)與修理。
2.基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù),能夠獨(dú)立的完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。熟悉電子產(chǎn)品的安裝工藝的生產(chǎn)流程。
3.熟悉印制電路板設(shè)計(jì)的步驟和方法,熟悉手工制作印制電板的工藝流程,能夠根據(jù)電路原理圖,元器件實(shí)物設(shè)計(jì)并制作印制電路板。
4.熟悉常用電子器件的類別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍,能查閱有關(guān)的電子器件圖書。
5.能夠正確識(shí)別和選用常用的電子器件,并且能夠熟練使用普通萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表。
6.了解電子產(chǎn)品的焊接、調(diào)試與維修方法。
四、原理
(1)調(diào)幅收音機(jī)
用來(lái)接收調(diào)幅制廣播節(jié)目。其解調(diào)過(guò)程是用檢波器對(duì)己調(diào)幅高頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào),調(diào)幅收音機(jī)一般工作在中波、短波或長(zhǎng)波波段。
(2)調(diào)頻收音機(jī)
用來(lái)接收調(diào)頻制廣播節(jié)目。其解調(diào)過(guò)程是用鑒頻器對(duì)己調(diào)頻高頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。調(diào)頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中,由于各種干擾,使振幅產(chǎn)生起伏,為了消除干擾的影響,在鑒頻器前,常用限幅器進(jìn)行限幅,使調(diào)頻信號(hào)恢復(fù)成等幅狀態(tài),調(diào)頻收音機(jī)一般工作在超短波波段,其抗干擾能力強(qiáng)、噪聲小、音頻頻帶寬,音質(zhì)比調(diào)幅收音機(jī)好。高保真收音機(jī)和立體聲收音機(jī)都是調(diào)頻收音機(jī)。調(diào)頻波段都在超高頻(VHF)波段,國(guó)際上規(guī)定為87~108 MHz。
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0引 言
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,實(shí)踐動(dòng)手能力對(duì)高校的學(xué)生越來(lái)越重要。為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力,加強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)及操作技能的培養(yǎng),很多高校都開(kāi)設(shè)了重要課程的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),例如:模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)和數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)等。其目的是使學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),為以后的課程、實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及從事相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)。對(duì)大學(xué)教師而言,指導(dǎo)好課程設(shè)計(jì)對(duì)于教學(xué)具有重要的意義。
1大學(xué)教師指導(dǎo)好數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的重要意義
1.1加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)課程的理解。
在教學(xué)中,不是每門課程都進(jìn)行課程設(shè)計(jì),只有重要的課程才能安排課程設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié),所以通過(guò)課程設(shè)計(jì)能使學(xué)生對(duì)重點(diǎn)課程有更深入的了解和掌握。
1.2提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力。
現(xiàn)在的大學(xué)教育已經(jīng)由學(xué)歷教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,對(duì)于學(xué)工科的大學(xué)生而言其動(dòng)手能力、實(shí)踐能力是學(xué)生應(yīng)該具有的重要素質(zhì)之一。而課程設(shè)計(jì)不同于理論課教學(xué),它需要學(xué)生親自動(dòng)手操作和實(shí)踐,這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,同時(shí)也提高了他們學(xué)習(xí)的興趣。
1.3提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
通過(guò)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié), 更要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新過(guò)程、創(chuàng)新方法及團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)和能力。
2指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的方式和方法探討
大學(xué)教師在課程設(shè)計(jì)中是教學(xué)的主導(dǎo)者,學(xué)生是課程設(shè)計(jì)的主體,所以大學(xué)教師在指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要注意引導(dǎo)性,要特別注意課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇、指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的方式和方法、學(xué)生課程設(shè)計(jì)的評(píng)分等。
2.1首先是課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。
在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前,教師一定要進(jìn)行內(nèi)容的選擇。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容選擇很重要,一定要體現(xiàn)出以下幾個(gè)方面:
(1)注重實(shí)用性。大學(xué)教師選擇課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容一定要把理論課程的理論和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用結(jié)合起來(lái),注重本門課程在工程當(dāng)中的實(shí)用性,讓學(xué)生感覺(jué)到我們的理論和實(shí)際結(jié)合得很緊密。
(2)注重創(chuàng)造性。大學(xué)教師選擇課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容一定要給學(xué)有余力的學(xué)生發(fā)揮、自己創(chuàng)造的空間,讓學(xué)有余力的學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中自己發(fā)揮創(chuàng)造。
(3)注重新穎性。大學(xué)教師選擇課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要不斷更新,緊跟時(shí)代步伐,具有新穎性,不要一個(gè)內(nèi)容一做好幾屆,一定要推陳出新。
(4)注重趣味性。大學(xué)教師選擇課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容還要有趣味性,俗話說(shuō):“興趣是最好的老師”,設(shè)計(jì)的內(nèi)容有趣味,自然就吸引學(xué)生更好的去學(xué)習(xí)和制作。
2.2其次是大學(xué)教師在指導(dǎo)學(xué)生數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的方式和方法。
(1)要充分利用多媒體資源。在對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行之前,教師一定要進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講授,要讓學(xué)生先看一些錄像資料,使學(xué)生對(duì)先進(jìn)的相關(guān)知識(shí)有一些感性的認(rèn)識(shí),能夠調(diào)動(dòng)起學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)教師也要根據(jù)相關(guān)的內(nèi)容,利用國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)參考大量的國(guó)內(nèi)外教學(xué)資源,選其精華用于我們的教學(xué),則教學(xué)效果會(huì)好很多。通過(guò)多媒體介紹大量的事物,這樣的感性認(rèn)識(shí)一定能激發(fā)學(xué)生的理性思考,因此在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意把學(xué)生的觀察能力的培養(yǎng)貫穿其中。
(2)課程設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)創(chuàng)新性。一定要在課程設(shè)計(jì)中講授創(chuàng)新思路、方法步驟、使學(xué)生了解: 什么是創(chuàng)新,創(chuàng)新的一般工作程序和步驟, 如何評(píng)估產(chǎn)品的新穎性、創(chuàng)造性,實(shí)用性。培養(yǎng)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新意識(shí)。
(3)課程設(shè)計(jì)的組織。學(xué)生可以根據(jù)興趣創(chuàng)新原則自由組合, 分組團(tuán)隊(duì)作業(yè), 提出課程設(shè)計(jì)的具體技術(shù)方案。教師必須首先向?qū)W生介紹團(tuán)隊(duì)合作的一些基本的思想、原則、技巧和方法, 并在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)合作中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行正確的分析和指導(dǎo)。
(4)綜合點(diǎn)評(píng), 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容確定課程設(shè)計(jì)的方案。選取學(xué)生提交的優(yōu)秀的課程設(shè)計(jì)方案若干, 并根據(jù)課程要求和教學(xué)目的,指導(dǎo)學(xué)生選擇創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)的題目, 完成教師指定的具體設(shè)計(jì)工作, 例如: 電子產(chǎn)品參數(shù)的確定、設(shè)計(jì)說(shuō)明書、產(chǎn)品使用說(shuō)明書等。同時(shí)課程設(shè)計(jì)教學(xué)注重的是學(xué)生動(dòng)手操作、學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng),教師講解、點(diǎn)評(píng)的時(shí)間應(yīng)該有限, 如何在有限的時(shí)間里讓學(xué)生掌握課程設(shè)計(jì)中的內(nèi)容,關(guān)鍵在于教師的詳細(xì)講解和點(diǎn)評(píng),教師在進(jìn)行講解時(shí),應(yīng)配以生動(dòng)的解說(shuō),熟練而規(guī)范的操作,讓學(xué)生們看得清楚,聽(tīng)得明白,想的深刻,記得牢固。同時(shí)在點(diǎn)評(píng)中用啟發(fā)性,指導(dǎo)性詞句, 將學(xué)生的思維引導(dǎo)到關(guān)鍵部位和主要問(wèn)題上來(lái),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激起學(xué)生的求知欲望,激活學(xué)生的思維,要解放學(xué)生的口、腦,鼓勵(lì)學(xué)生勇于對(duì)課程設(shè)計(jì)提出問(wèn)題,敢于標(biāo)新立異,使學(xué)生在討論、解決問(wèn)題的過(guò)程中,掌握知識(shí)、獲得方法、形成能力。
(5)課程設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)。利用學(xué)校各種實(shí)訓(xùn)中心和實(shí)驗(yàn)室的資源, 實(shí)施課程設(shè)計(jì)產(chǎn)品的制造, 學(xué)生動(dòng)手自己操作完成,熟悉工作程序。
(6)在課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品制作過(guò)程中,師生之間、學(xué)生之間應(yīng)進(jìn)行平等交流。教師要鼓勵(lì)學(xué)生充分自由地發(fā)表自己的見(jiàn)解或提出質(zhì)疑, 并通過(guò)實(shí)驗(yàn)大膽地進(jìn)行各種探索, 不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造潛能。教師應(yīng)盡量培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于探索、大膽實(shí)踐的精神, 將課程設(shè)計(jì)由被動(dòng)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的創(chuàng)新型課程設(shè)計(jì)。教師要經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生不要因一兩次錯(cuò)誤而氣餒, 更不要因一兩次失敗而放棄, 要耐心啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真分析課程設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤或失敗的成因, 使之逐漸形成百折不撓的科學(xué)探索精神。課程設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題一般由學(xué)生獨(dú)立解決,以鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。對(duì)于學(xué)生普遍存在的共性問(wèn)題,教師要進(jìn)行集中指導(dǎo)、講授。
(7)總結(jié)答辯。學(xué)生以分組團(tuán)隊(duì)的形式參與答辯, 共同探討設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到的問(wèn)題, 總結(jié)工作程序和團(tuán)隊(duì)合作中存在的問(wèn)題, 明確是如何合作完成一個(gè)設(shè)計(jì)題目的。
2.3大學(xué)教師在指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)中一定要建立一個(gè)好的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中一定要注意以下幾個(gè)方面的考查:
(1)出勤率的考查。
(2)課程設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)用性、功能性的考查。課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品一定要可以使用, 并且能夠產(chǎn)生積極效果, 此項(xiàng)可以作為主要評(píng)分依據(jù)之一。
(3) 創(chuàng)造性考查。在課程設(shè)計(jì)中采用的元件及組合比現(xiàn)有技術(shù)是否有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步, 這可以作為參考評(píng)分依據(jù)。
(4) 新穎性考查。學(xué)生通過(guò)專利檢索、查閱學(xué)校圖書館現(xiàn)有的資源, 了解查閱相關(guān)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的參數(shù)、性能。
(5)課程設(shè)計(jì)論文的考查。論文的撰寫格式要正確,方案設(shè)計(jì)的思路要清晰、明確。此項(xiàng)可以作為主要評(píng)分依據(jù)之一。
3綜述
改革傳統(tǒng)教學(xué), 探索創(chuàng)新型的教學(xué)方法是目前大多數(shù)學(xué)校教學(xué)改革中的重中之重。對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果, 其成效取決于師生雙方的共同努力, 而對(duì)其重要意義、可行性的認(rèn)識(shí), 具體的教學(xué)方法和方式至關(guān)重要。大學(xué)教師只有在實(shí)踐中不斷探索, 認(rèn)真研究和總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 才能使課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),才能不斷提高我們的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
1.引言
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(模電設(shè)計(jì))是電子類專業(yè)學(xué)生的第一門課程設(shè)計(jì),它是模擬電子技術(shù)課程的重要和必要的補(bǔ)充。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的有效開(kāi)展對(duì)加深模擬電子技術(shù)基本理論的理解,提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、軟件仿真能力、總結(jié)報(bào)告能力及學(xué)生之間的協(xié)作協(xié)調(diào)人際交往能力都有一定的作用。總之,通過(guò)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課可以提高學(xué)生的綜合能力。反之,模電課程設(shè)計(jì)流于形式,學(xué)生找一個(gè)簡(jiǎn)單電路焊接上應(yīng)付了事,甚至電路都是別的學(xué)生代勞的。這不僅浪費(fèi)時(shí)間,而且為以后的設(shè)計(jì)課程產(chǎn)生消極的影響,學(xué)生認(rèn)為凡是設(shè)計(jì)類課程都可以混過(guò)去。并且課程設(shè)計(jì)導(dǎo)致消極學(xué)風(fēng),對(duì)學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、職業(yè)技能的培養(yǎng)及未來(lái)的職業(yè)生涯都非常不利[1]-[3]。所以,研究如何搞好模電的課程設(shè)計(jì)是非常必要和重要的。根據(jù)我院多年的課程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和自己的教學(xué)實(shí)踐,我從思想上重視、加強(qiáng)過(guò)程管理、貫穿職業(yè)技能培養(yǎng)這三方面加強(qiáng)模電課程設(shè)計(jì)的教學(xué)。
2.思想上重視
課程設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐課,其目的不僅僅是鞏固、深化補(bǔ)充和擴(kuò)展理論課的教學(xué)效果,課程設(shè)計(jì)在提高學(xué)生的職業(yè)技能、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力上起到關(guān)鍵的作用[4]。工程課程設(shè)計(jì)人數(shù)多上課分散,真正負(fù)責(zé)的教師的實(shí)際工作量比較大,如果教師責(zé)任感不強(qiáng),學(xué)生不認(rèn)真對(duì)待,課程設(shè)計(jì)就比較容易流于形式。首先教學(xué)管理部門應(yīng)給予特殊的重視。教務(wù)處實(shí)踐管理科應(yīng)該親自過(guò)問(wèn)督促,親自檢查抽查學(xué)生的上課情況,并把意見(jiàn)和建議及時(shí)反饋給學(xué)院,以便及時(shí)糾正。建議督學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)課程給予關(guān)注,及時(shí)提出寶貴意見(jiàn)。教學(xué)院長(zhǎng)或系主任應(yīng)全程跟蹤管理。其次,課程設(shè)計(jì)之前要給學(xué)生開(kāi)一次動(dòng)員會(huì),讓學(xué)生明確課程設(shè)計(jì)的目的和意義,提出相應(yīng)的要求。讓學(xué)生在思想深處真正認(rèn)識(shí)到課程設(shè)計(jì)的重要性和必要性,讓學(xué)生積極主動(dòng)地以極大的熱情投入模電課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中。給學(xué)生開(kāi)動(dòng)員會(huì),要求指導(dǎo)教師必須參加,讓教師對(duì)課程設(shè)計(jì)給予足夠的重視。
3.加強(qiáng)過(guò)程管理
(1)把好用人關(guān)(選擇好指導(dǎo)教師)
教師的良好的工作態(tài)度和工作作風(fēng)具有很大的表率作用,這對(duì)學(xué)生的素質(zhì)有正面的影響,教師應(yīng)該表現(xiàn)出認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)、周密的態(tài)度,在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)在設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)中的管理及設(shè)計(jì)后的總結(jié)中都進(jìn)行精心的準(zhǔn)備、組織和安排。
選擇好指導(dǎo)教師是非常重要的,它直接決定模電課程設(shè)計(jì)的成效。應(yīng)選擇對(duì)模電理論比較熟悉、實(shí)踐技能比較好、責(zé)任心比較強(qiáng)的教師參加,不能因?yàn)橐胶夤ぷ髁浚x用一些對(duì)模電理論不太熟悉、實(shí)踐技能比較差的教師,這樣做對(duì)學(xué)校、學(xué)生和教師都是不負(fù)責(zé)任的。這樣的指導(dǎo)教師往往處于很尷尬的狀態(tài),學(xué)生也很茫然。學(xué)生作品出現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題教師不知怎么調(diào),學(xué)生問(wèn)的理論問(wèn)題教師解決不了,只好硬挺或躲著學(xué)生。但這并不是說(shuō),年輕沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的老師就不能上設(shè)計(jì)課。他們可以把模電理論好好復(fù)習(xí),然后選擇一些設(shè)計(jì)題目反復(fù)做一下,積累一些經(jīng)驗(yàn),經(jīng)考核達(dá)到要求后再參加課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。
(2)把好選題關(guān)
首先是審查指導(dǎo)教師所出的選題報(bào)告,選題報(bào)告應(yīng)有明確的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)目的和注意事項(xiàng)及所需的基本理論和主要參考書。題目應(yīng)該是學(xué)生綜合利用所學(xué)的模電知識(shí),再利用參考資料能設(shè)計(jì)出來(lái)的,最好是有聲光指示,可以提高學(xué)生的興趣。但要力戒花哨,禁止超范圍的設(shè)計(jì)題目,如利用數(shù)字電路做出的或者在網(wǎng)上等查處的高難度的電路。這樣的電路學(xué)生只是照?qǐng)D焊接并未得到實(shí)益,教師和學(xué)生都不要有電路越復(fù)雜越好的攀比心理,要看學(xué)生是否得到實(shí)際利益,即要以有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)新能能力為宗旨。選題的難度要有ABC等級(jí),以適合不同水平的學(xué)生選做。選題也不宜過(guò)于簡(jiǎn)單,比如有的題目是設(shè)計(jì)輸出電壓為12伏的集成穩(wěn)壓電源,這樣的題目仿真、焊接及報(bào)告兩三個(gè)學(xué)時(shí)就完事,其他時(shí)間學(xué)生就浪費(fèi)掉,學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中也沒(méi)學(xué)到什么東西,最多就相當(dāng)于一次模擬電路實(shí)驗(yàn)。題目最好能綜合放大、振蕩、濾波、電源等模擬電子技術(shù)的基本內(nèi)容,讓學(xué)生有抓手,即所謂“跳一跳夠得著”的內(nèi)容,嚴(yán)禁過(guò)難和過(guò)于簡(jiǎn)單的題目。一個(gè)指導(dǎo)教師(或兩位),所帶的學(xué)生是一大組,一大組中的所有題目盡量涉及模電所有內(nèi)容,以便學(xué)生互相交流,全面復(fù)習(xí)和提升對(duì)模電知識(shí)的理解。
其次是學(xué)生選題,原則上學(xué)生要在教師出的題目中根據(jù)自己的學(xué)習(xí)狀況選擇適和自己的題目,但學(xué)生可根據(jù)自己的能力和愛(ài)好自選題目,自選題目的難度要適中,經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師的允許。同時(shí)也要注意的是以往課程設(shè)計(jì)只允許每個(gè)同學(xué)選一個(gè)題目即“單選”,但對(duì)于能力較強(qiáng)的學(xué)生應(yīng)支持和鼓勵(lì)他“多選”。同時(shí)要求一般學(xué)生不單單熟悉自己題目的設(shè)計(jì)方法,更要在課程設(shè)計(jì)期間熟悉其他學(xué)生的設(shè)計(jì)方法(至少熟悉同組的其他題目),可以不焊接電路只做軟件仿真。總之,選題要切合實(shí)際、分量適當(dāng)、理論性要求高、技術(shù)性要求適當(dāng)。
(3)把好時(shí)間關(guān)
課程設(shè)計(jì)時(shí)間選擇很重要,它關(guān)系到課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。摸電課程設(shè)計(jì)可以選擇集中時(shí)間停課進(jìn)行,也可以選擇不停課分散進(jìn)行。集中停課進(jìn)行可以安排在學(xué)期初,前三周進(jìn)行。這樣在上學(xué)期的期末就應(yīng)該把題目布置下去,學(xué)生在假期可以對(duì)模擬電子技術(shù)進(jìn)行復(fù)習(xí)、查資料、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)等準(zhǔn)備工作,開(kāi)學(xué)就可直接進(jìn)入正題。分散時(shí)間進(jìn)行效果相對(duì)較好,缺點(diǎn)是戰(zhàn)線拉得較長(zhǎng),教師投入的工作量較大。但如果真正把課程設(shè)計(jì)搞好,還是應(yīng)該選擇分散時(shí)間進(jìn)行,如每周兩個(gè)晚上連續(xù)12周。學(xué)生可以有充足的時(shí)間對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。
(4)把好驗(yàn)收關(guān)和成績(jī)?cè)u(píng)定關(guān)
建立三級(jí)驗(yàn)收制度,即組內(nèi)驗(yàn)收,年級(jí)統(tǒng)一驗(yàn)收,學(xué)院對(duì)各組抽查驗(yàn)收。驗(yàn)收時(shí)先由各組教師組織學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)驗(yàn)收,然后由基礎(chǔ)電子教研室組織年級(jí)驗(yàn)收,最后由學(xué)院組織抽查驗(yàn)收。這樣可引起學(xué)生和教師的充分重視,使應(yīng)付了事的學(xué)生大大減少。驗(yàn)收時(shí)可從選題的難度、設(shè)計(jì)的情況、焊接的質(zhì)量、布局的好壞及原理的敘述和回答問(wèn)題等方面進(jìn)行。
實(shí)行兩級(jí)成績(jī)?cè)u(píng)定,即教師打分和學(xué)生打分。成績(jī)?cè)u(píng)定工作很重要,它不僅能反映出學(xué)生設(shè)計(jì)的好壞,而且影響學(xué)生的積極性,對(duì)以后的設(shè)計(jì)課程會(huì)產(chǎn)生積極或消極的影響。要讓設(shè)計(jì)好的學(xué)生得到好成績(jī),讓不認(rèn)真的學(xué)生不能蒙混下去。為此學(xué)生成績(jī)可以由教師打分學(xué)生打分兩部分組成,教師打分可占70%,主要有出勤成績(jī)、報(bào)告成績(jī)、作品質(zhì)量成績(jī)和學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)原理的敘述及回答教師提的問(wèn)題。學(xué)生打分占30%,主要反映作品是否是自己做的及該學(xué)生在組內(nèi)協(xié)作的能力。
4.貫穿職業(yè)技能培養(yǎng)
在模擬電路課程設(shè)計(jì)中要始終強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的基本技能的訓(xùn)練,如:原件識(shí)別與測(cè)試、常用儀器的使用、資料的查詢和電路的仿真、焊接技術(shù)、基本設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)報(bào)告基本寫作的訓(xùn)練及設(shè)計(jì)可行性論證的語(yǔ)言表達(dá)能力等。
(1)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)
選完題目后,學(xué)生可以根據(jù)題目的要求,選擇合理的設(shè)計(jì)方案。方案確立后分組對(duì)方案進(jìn)行討論,每位學(xué)生都要對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證,這樣也鍛煉學(xué)生的邏輯思維和語(yǔ)言表達(dá)能力,同時(shí)也可以是學(xué)生之間互相借鑒,取長(zhǎng)補(bǔ)短,也對(duì)其他學(xué)生的題目的設(shè)計(jì)有所了解。教師要對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案細(xì)致的研究,提出改進(jìn)措施。
(2)創(chuàng)新能力培養(yǎng)
模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)要有真正的設(shè)計(jì)內(nèi)容,哪管是其中的一部分,絕不能變成電路組裝。如果學(xué)生只是按照教師給的電路或在網(wǎng)上找的電路進(jìn)行組裝,調(diào)試成功后上交一個(gè)作品,那就意義不大。作品必須是學(xué)生自己利用模擬電路的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出來(lái)的,當(dāng)然教師要給予相應(yīng)的指導(dǎo),而不能布置完題目就撒手不管。退一步說(shuō),即使個(gè)別學(xué)生按照現(xiàn)成的電路組裝的,其中一定要再加一些自己設(shè)計(jì)的附加功能。否則就不能稱得上設(shè)計(jì),也不能培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)新能力。
(3)動(dòng)手能力培養(yǎng)
焊接技術(shù)是實(shí)踐技能的一項(xiàng)重要指標(biāo),指導(dǎo)教師首先要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拆件練習(xí),可用利用以往課程設(shè)計(jì)的廢板。拆集成電路元件時(shí)可首先讓學(xué)生練習(xí)使用傳統(tǒng)的吸錫線,熟練后再練習(xí)使用吸錫烙鐵進(jìn)行拆卸。在正式焊接作品前,先指導(dǎo)學(xué)生利用舊板和拆下的舊件進(jìn)行焊接練習(xí),焊接出兩個(gè)作品后再進(jìn)行正式作品的焊接。焊接前應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行元件布局。
(4)解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)
設(shè)計(jì)好電路,經(jīng)仿真成功后就可以焊接調(diào)試。學(xué)生在焊接時(shí)往往有虛焊、漏焊、錯(cuò)焊等現(xiàn)象。學(xué)生沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),只能逐個(gè)元件地找,實(shí)在找不出來(lái)就只有重焊。重新焊接再不好使,學(xué)生就沒(méi)有辦法了,只有求助指導(dǎo)教師,這時(shí)指導(dǎo)教師往往代勞,幫助學(xué)生查出故障。這種做法是錯(cuò)誤的,正確的方法是調(diào)試前就教會(huì)學(xué)生調(diào)試方法,教會(huì)學(xué)生如何診斷判斷故障和排除故障,讓學(xué)生自己調(diào)試,出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)教師給予及時(shí)的指導(dǎo),這樣可以使學(xué)生少走彎路,并且鍛煉學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。調(diào)試完成之后,學(xué)生要及時(shí)總結(jié)分析問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn),提高對(duì)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),為解決其他設(shè)計(jì)課中出現(xiàn)的問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。
5.結(jié)語(yǔ)
課程設(shè)計(jì)是學(xué)生完成學(xué)習(xí)―構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)的工程訓(xùn)練過(guò),是培養(yǎng)工程師的最初步的訓(xùn)練內(nèi)容。要做好模擬電路課程設(shè)計(jì),需要先做好思想工作,讓教師和學(xué)生充分重視,要制定一套嚴(yán)格的管理運(yùn)行程序,選好教師選好題目,選擇好時(shí)間,抓好三級(jí)驗(yàn)收、兩極成績(jī)?cè)u(píng)定和總結(jié)工作,這樣才能保證模擬電路課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,為學(xué)生后學(xué)設(shè)計(jì)課程起個(gè)好頭,為學(xué)生創(chuàng)新能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫曉云,張剛,杜云,劉東輝,梁國(guó)壯,韓建兵.電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新人才實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)的探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2010,32:46-47.
[2]李祖林,易杰,姚勝興.電氣信息類專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2008,4:69-70.
[3]唐朝京,涂瑞斌,庫(kù)錫樹(shù),李貴林,關(guān)永峰.電子信息類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系建設(shè)研究[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2009,32:88-90.