時間:2023-03-10 15:08:04
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本課程的重點是電路設(shè)計,內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識,設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務(wù)和設(shè)計要求,通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測試、撰寫實驗報告等過程,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力,提高電路設(shè)計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求,通過查閱資料、調(diào)查研究等,獨立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測試,并獨立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>
具體地說,學(xué)生通過課程設(shè)計教學(xué)實踐,應(yīng)達(dá)到以下基本要求:建立電子系統(tǒng)的概念,綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計;掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性,掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法;掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告;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。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程
電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生獨立完成課題,達(dá)到對學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練,要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識,因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。
2.1課堂講授。
課程設(shè)計開始前,需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時的教學(xué),明確課程設(shè)計的要求,主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績評定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求,要求學(xué)生從多個課題中選擇一個。
2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。
2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計。
前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,根據(jù)技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行方案分析、論證和計算,獨立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下:題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計,通過論證與選擇,確定總體方案。此后是對方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計計算,稱為預(yù)設(shè)計階段,包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖(原理圖和布線圖),此階段約占課程設(shè)計總學(xué)時的30%。
2.2.2在實驗室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試,指標(biāo)測試等。
在安裝與調(diào)試這個階段,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行安裝和調(diào)試,達(dá)到任務(wù)書的各項技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后,學(xué)生即可購買所需元器件等材料,并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運(yùn)用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板),使之達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點與難點,所需時間約占總學(xué)時的50%。
2.3撰寫總結(jié)報告,總結(jié)交流與討論。
撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報告,不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié),而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報告應(yīng)包括以下方面:系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外,還應(yīng)對以下幾部分進(jìn)行說明:設(shè)計進(jìn)程記錄,設(shè)計方案說明、比較,實際電路圖,功能與指標(biāo)測試結(jié)果,存在的問題及改進(jìn)意見,等等??偨Y(jié)報告具體內(nèi)容如下:課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖,并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容,包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法??偨Y(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點,指出課題的核心及實用價值,列出系統(tǒng)需要的元器件清單,列出參考文獻(xiàn),收獲、體會,并對本次設(shè)計提出建議。
2.4成績評定。
課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力,而且體現(xiàn)獨立完成設(shè)計和分析的能力。因此,課程設(shè)計的考核分為以下部分:設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品:觀察實驗現(xiàn)象,是否達(dá)到技術(shù)要求。(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力)實驗報告:實驗報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標(biāo)、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯:考查學(xué)生實際掌握的能力和表達(dá)能力,設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神,等等。
3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟
中圖分類號:G642;TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、電子技術(shù)課程設(shè)計現(xiàn)狀
目前,有很多的高校電子技術(shù)課程還處于研究的初級階段,在課程內(nèi)容的設(shè)計和實施方面存在許多困難。但是少數(shù)的重點院校在進(jìn)行了課程設(shè)計改革后都取得了良好的效果,甚至開發(fā)出了很多的課程設(shè)計項目。經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)限制電子技術(shù)課程設(shè)計的原因有很多,其主要的原因就是實驗的安全性和經(jīng)費(fèi)的限制。
二、電子技術(shù)課程的工作過程定位
所謂工作過程就是指為了完成一項工作并且為了獲得良好成果而實施的完整工作程序,工作過程對課程設(shè)計具有極為重要的作用,不僅要對工作任務(wù)進(jìn)行歸納總結(jié),還得分析其工作的過程,才能從中學(xué)習(xí)并掌握相應(yīng)的知識與能力。要想正確地定位工作過程,就要形成以學(xué)生為本的教學(xué)定位,突出工作過程的特征,研發(fā)出項目化及課程化的教學(xué)構(gòu)成體系。
三、電子技術(shù)課程的設(shè)計與教學(xué)改革
1.電子技術(shù)課程設(shè)計與內(nèi)容
為了學(xué)生能在畢業(yè)后更好地就業(yè),學(xué)校的教育應(yīng)該與企業(yè)的需求相結(jié)合,以崗位需求和國家標(biāo)準(zhǔn)作為行動標(biāo)準(zhǔn),以就業(yè)素質(zhì)為基礎(chǔ),進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。為了更加貼合就業(yè)市場,我們可以分析市場上的電子企業(yè),針對其特點及發(fā)展趨勢,制訂學(xué)校的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo);還可以根據(jù)行業(yè)中的專業(yè)技術(shù)規(guī)律分析其工作過程中的典型細(xì)節(jié),把電子類專業(yè)的課程分為幾個不同的領(lǐng)域分別進(jìn)行指導(dǎo)與教學(xué)。要讓學(xué)生能夠在課程的學(xué)習(xí)中學(xué)會分析、計算和實際操作與設(shè)計,電子技術(shù)課程的內(nèi)容選擇需要以基礎(chǔ)知識為核心,并注重可持續(xù)發(fā)展的原則,依據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容,布置實踐與理論相結(jié)合的項目任務(wù)。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)改革與實施
(1)變革教學(xué)手段。按照以工作過程為導(dǎo)向的任務(wù)驅(qū)動型課程的開發(fā)思路,使用各式各樣以學(xué)生為本的教學(xué)手段,能夠更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)教師與學(xué)生間的互動,提升學(xué)生對于電子技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)積極性,改善教學(xué)的效果。在課堂教學(xué)中,教師可以使用案例、演示及研究式教學(xué)方法,在課堂上增加教師的演示環(huán)節(jié),讓學(xué)生對電子器件有深刻地認(rèn)識,而通過設(shè)置情境并提出問題讓學(xué)生自己模擬實施的教學(xué)方式,能使學(xué)生具備解決、分析問題的能力,并在學(xué)習(xí)的過程中互相學(xué)習(xí)、交流思路。在實踐教學(xué)的過程中,教師可以使用現(xiàn)場教學(xué)、項目教學(xué)及討論式教學(xué)等方式,以就業(yè)為導(dǎo)向,通過真實的情境設(shè)置,調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,通過加入對工作過程學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,達(dá)成教學(xué)一體化。
(2)完善教學(xué)資源。教學(xué)資源是課程建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ),學(xué)校的教學(xué)資源庫不僅可以豐富和規(guī)范教師的授課備課教材,為教師的教學(xué)提供更好的支 持;還可以給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)平臺,讓學(xué)生能夠通過自主學(xué)習(xí)達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。企業(yè)的原始教材庫和通過實驗教學(xué)完善后的資源庫是學(xué)校教學(xué)資源的主要來源,要想推動教學(xué)模式的改革,提升教學(xué)的質(zhì)量,并在最大限度上滿足學(xué)生和教師的教學(xué)需求,就需要建立更加完善的立體化教學(xué)資源庫。
(3)改進(jìn)考核制度。課程考核是評判學(xué)生學(xué)習(xí)成果和衡量教師教學(xué)效果的重要標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)的考核制度應(yīng)該要充分地體現(xiàn)出學(xué)生對于基本知識和實踐技能的掌握程度和學(xué)習(xí)效果。可以分為三個方面進(jìn)行考核,其中筆試占一半,實驗成績占五分之二,再加上平時的成績,這樣的考核方式既注重了理論知識,也沒有忽視實踐能力的重要性,有利于培養(yǎng)全面的綜合性人才。
四、結(jié)語
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,電子技術(shù)在智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方面都表現(xiàn)出廣泛的發(fā)展前景,但是伴隨著電子技術(shù)在高校課程的開展與運(yùn)用,教學(xué)過程中的弊端漸漸突顯。
近年來,我國各個領(lǐng)域都在發(fā)展,電子技術(shù)課程設(shè)計,就是數(shù)字電路教學(xué)發(fā)展以及模擬電路教學(xué)發(fā)展的結(jié)果,已經(jīng)成為電子技術(shù)教學(xué)中的重點。電子技術(shù)課程設(shè)計,對學(xué)生的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的影響,一方面,可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計以及電子系統(tǒng)的調(diào)試;另一方面,能夠有效提高學(xué)生的電路設(shè)計能力,促使學(xué)生掌握實驗技能。為進(jìn)一步發(fā)揮電子技術(shù)課程設(shè)計的作用,筆者立足電子技術(shù)教學(xué)實踐,對內(nèi)容改革與實踐進(jìn)行分析探究。
一、電子技術(shù)課程設(shè)計內(nèi)容改革的原因
(一)滿足學(xué)生的發(fā)展需求
隨著時代的發(fā)展,學(xué)生的實際情況也在發(fā)生變化,原有的電子技術(shù)課程設(shè)計已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生的實際情況,無法滿足學(xué)生的發(fā)展需求。例如,原有的電子技術(shù)課程設(shè)計,其設(shè)計時間通常為15天,而課程設(shè)計的題目大多數(shù)由教師確定,然后,學(xué)生對某個電路進(jìn)行焊接與調(diào)試,其基本教學(xué)流程長期沒有改變與創(chuàng)新,一個課題反復(fù)使用多年,對不斷發(fā)生的時代與學(xué)生而言,課題缺乏新意和吸引力,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)生無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)積極性,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩情緒,引發(fā)學(xué)生中的抄襲問題,導(dǎo)致教學(xué)失效,無法實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。除此以外,教學(xué)方法單一、教學(xué)模式固定,也限制了學(xué)生的發(fā)展。
(二)滿足時展的要求
電子時代背景下,在電子技術(shù)教學(xué)中,只有將新技術(shù)引入課堂,并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,不斷完善實驗內(nèi)容體系,才能保證教學(xué)的時代性與實用性,才能培養(yǎng)出具有時代精神、掌握先進(jìn)技術(shù),并能將技術(shù)用于實踐中的復(fù)合型人才,滿足學(xué)生發(fā)展的需求,滿足時代的要求,因此,電子技術(shù)課程設(shè)計內(nèi)容改革是具有現(xiàn)實依據(jù)和現(xiàn)實意義的,是課程發(fā)展的必然趨勢,也是時代提出的新要求。
二、電子技術(shù)課程設(shè)計內(nèi)容改革的實踐
(一)課題選擇上,注重實用性和趣味性
對電子技術(shù)課程設(shè)計而言,在選擇課題時,要立足學(xué)生的實際情況,同時,應(yīng)該充分考慮課題與所教學(xué)的理論知識之間的匹配程度,此外,還要考慮課題是否具有實用性和趣味性,趣味性是保證學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實用性是保證實踐具有現(xiàn)實意義,兩者兼顧可以保證設(shè)計內(nèi)容滿足教學(xué)要求的同時,又滿足生產(chǎn)的實際需求。舉例而言,課題的制訂選擇上,可以從學(xué)生的生活實際出發(fā),讓學(xué)生親自實踐組裝可以用于現(xiàn)實生活的聲控開關(guān),或者是可以在電壓異常時及時切換電源的電力安全開關(guān),或是讓學(xué)生組裝防盜報警器等。除此以外,教師還可以選擇音樂彩燈控制等新穎、有趣的新型課題,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,提高知識的應(yīng)用能力。
(二)注重對綜合理論知識的靈活運(yùn)用
就電子技術(shù)課程設(shè)計而言,其本質(zhì)是用于生活實踐,通過理論知識的學(xué)習(xí),最終解決生活中遇到的實際問題。但是,若是想要實現(xiàn)解決實際問題的目標(biāo),在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時,就要注重對課程理論知識的靈活運(yùn)用。具體而言,在課程設(shè)計過程中,作為學(xué)生,要有意識地鍛煉自己全面掌握、靈活運(yùn)用理論知識的能力,培養(yǎng)自己獨立進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計的能力。在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以通過查閱相關(guān)資料、進(jìn)行線路設(shè)計以及元件選擇,實施電路安裝,實現(xiàn)對知識的鞏固目的,提高自己對知識的利用能力,實現(xiàn)理論與實際兩者之間的有效結(jié)合。例如,在進(jìn)行數(shù)字鐘電路設(shè)計這一課題時,為完成任務(wù),學(xué)生必須將自己掌握的所有零散數(shù)字電路知識完整地整理總結(jié),然后在實踐中具體地應(yīng)用各個理論知識,通過反復(fù)的練習(xí),可以有效培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計與分析能力,挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能,提升學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)。
(三)充分考慮專業(yè)特點與需要
為拓寬學(xué)生的眼界,讓學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生濃厚的興趣,在進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計時,教師要將專業(yè)特點、自己的專業(yè)需要作為考慮因素。例如,“電動機(jī)測速系統(tǒng)”設(shè)計,一方面,該設(shè)計可以廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的控制調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中;另一方面,設(shè)計中的鋸齒波發(fā)生器以及設(shè)計中的電壓比較器兩者,也與教學(xué)中的電子技術(shù)課程內(nèi)容有著緊密的聯(lián)系。此類設(shè)計內(nèi)容,一定程度上可以加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)同感,有助于學(xué)習(xí)興趣,還可以開拓學(xué)生的知識視野。此外,還可以為學(xué)生后續(xù)的深入學(xué)習(xí),奠定扎實的專業(yè)基礎(chǔ),以適應(yīng)未來的崗位工作。綜上所述,電子技術(shù)課程設(shè)計,以專業(yè)發(fā)展過程中形成與產(chǎn)生的具有時代性的實踐性課程,為學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用實踐提供了機(jī)會,對專業(yè)發(fā)展有著重要的作用。因此,要保持電子技術(shù)課程設(shè)計的先進(jìn)性,使其能夠適應(yīng)學(xué)生的實際情況,滿足時代的要求。
參考文獻(xiàn):
為進(jìn)一步深化“3CE”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和課程體系的教學(xué)改革,期間教研室課題組老師對在電子信息工程專業(yè)開設(shè)電子技術(shù)課程設(shè)計的目的意義和任務(wù)要求以及教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行了深入研討,制定了課程設(shè)計的實施細(xì)則:①將課程設(shè)計放在短學(xué)期的18至21這4周來集中實施;②制定課程設(shè)計報告規(guī)范性材料包括存檔封面、課程設(shè)計過程表格、課程設(shè)計技術(shù)報告封面、課程設(shè)計技術(shù)報告目錄、課程設(shè)計技術(shù)報告正文格式、課程設(shè)計技術(shù)報告打印設(shè)置);③建立了課程設(shè)計的課題庫和元器件庫,以及元器件的購置領(lǐng)用制度;④制定了樂山師范學(xué)院“2+1”學(xué)期制短學(xué)期電子技術(shù)課程設(shè)計課程教學(xué)工作計劃。為保證課程設(shè)計正規(guī)化和規(guī)范化的實施作了扎實的基礎(chǔ)性工作。
2電子技術(shù)課程設(shè)計具體方案的落實與實施
課程設(shè)計就是按設(shè)計題目任務(wù)要求,運(yùn)用課程所學(xué)知識和客觀條件,完成和實現(xiàn)課題目標(biāo)的全過程。電子技術(shù)課程設(shè)計就是在開設(shè)了模擬電路和數(shù)字電路以及實驗課程之后,運(yùn)用所學(xué)模電和數(shù)電知識,完成特定功能電子電路的設(shè)計、安裝和調(diào)試等。這要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行查閱資料、設(shè)計方案與組織實驗等工作,并寫出總結(jié)報告。我們根據(jù)課程設(shè)計的特點和所要達(dá)到的目標(biāo)要求,采用了開放式的教學(xué)模式,真正把課程教學(xué)轉(zhuǎn)換到以學(xué)生為主體的知識運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上來。課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)及主要設(shè)計流程如下:課題選題電路設(shè)計提交元器件清單電路安裝、調(diào)試撰寫設(shè)計報告驗收、答辯成績評定。
2.1課題與選題
電子技術(shù)課程設(shè)計的選題是課程設(shè)計首要的第一環(huán)節(jié),既要符合電信專業(yè)的綜合培養(yǎng)目標(biāo),覆蓋所學(xué)主干課程知識,又要體現(xiàn)電子技術(shù)的先進(jìn)性和應(yīng)用性,拓展學(xué)生的知識面,以達(dá)到學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識和工程設(shè)計實踐能力的培養(yǎng)。所以我們課題組的指導(dǎo)老師精心設(shè)計了20個課程設(shè)計題目,并制定了每個題目的具體設(shè)計任務(wù)和要求,以任務(wù)書的書面表格形式,供各組(每組不大于2人)學(xué)生進(jìn)行選題。剛開始同學(xué)們選題只想挑選簡單易做的題目,這個過程老師要悉心講解每個課題的具體任務(wù)、要求和所要達(dá)到的目的,使學(xué)生明確自己的任務(wù),鼓勵并對選擇任務(wù)多、難度較大、完成得好的課題要酌情加分。
2.2電路設(shè)計
電路設(shè)計是整個課程設(shè)計中花費(fèi)時間最多的環(huán)節(jié)之一,老師首先系統(tǒng)講解課程設(shè)計的設(shè)計方法,設(shè)計步驟,設(shè)計要點,并以成功的設(shè)計案例進(jìn)行分析、講授;對每一個設(shè)計題目,要求學(xué)生必須明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù),根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案的選擇,然后對方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計、參數(shù)的計算和器件的選擇,最后將各部分連在一起,畫出一個符合設(shè)計要求的完整的系統(tǒng)電路圖;指導(dǎo)學(xué)生要求利用EDA(電子設(shè)計自動化)技術(shù)來完成整個電路的設(shè)計與仿真。這個電路設(shè)計期間是一個仔細(xì)認(rèn)真反復(fù)糾錯的過程,只有電路設(shè)計通過了軟件仿真各項設(shè)計指標(biāo)以后,才能進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計與安裝。
2.3電子電路的安裝
電子電路的安裝與調(diào)試在電子設(shè)計技術(shù)中占有重要位置。它是對理論設(shè)計進(jìn)行檢驗、修改和完善的過程,任何一個新產(chǎn)品往往都是在安裝、調(diào)試并反復(fù)改多次方能最終完成。在電路安裝、調(diào)試之前,要求電路設(shè)計正確,軟件仿真也通過后,提交元器件清單。雖然學(xué)生已經(jīng)在大一就進(jìn)行了電子安裝及工藝訓(xùn)練課的實踐,但時隔一年多,許多同學(xué)的安裝焊接技術(shù)已退化,所以我們對學(xué)生進(jìn)行了手把手的“師傅帶徒弟”的方法來強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生,嚴(yán)格要求學(xué)生在自己設(shè)計的PCB板或萬通板上焊接時遵循以下安裝原則。
(1)所有元器件在安裝前應(yīng)盡可能全部測試一遍,以保證所用元器件均合格。
(2)所有集成電路的安裝方向要保持一致,以便于正確布線和查線。
(3)安裝分立元件時應(yīng)使其標(biāo)志朝上或朝向易于觀察的方向,以便于查找和更換。對于有極性的元件,例如電解電容器、晶體二極管等,組裝時一定要特別注意,切匆搞錯。
(4)為了便于查線,可根據(jù)連接線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。一般習(xí)慣是正電源用紅色線、負(fù)電源用藍(lán)色線、地線用黑色線、信號線用黃色線等。
(5)連線盡量做到橫平豎直。連線不允許跨接在集成電路上,必須從其周圍通過。同時,應(yīng)盡可能做到連線不互相重疊、不從元器件上方通過。
(6)為使電路能夠正常工作與調(diào)測,所有地線必須連接在一起,形成一個公共參考點。正確的安裝方法和合理的布局,不僅可使電路整齊美觀、工作可靠,而且便于檢查、調(diào)試和排除故障。如果能在組裝前先擬訂出組裝草圖,則可獲得事半功倍之效果,使安裝既快又好。
2.4電子電路的調(diào)試
電路的調(diào)試對于電子裝置的最終形成和達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。老師詳細(xì)講解電子電路的調(diào)試步驟,指導(dǎo)學(xué)生在調(diào)試前要對電路進(jìn)行檢查,包括連線是否正確;元、器件的安裝是否良好,有無短路和連接錯誤的地方;電源供電(包括極性)、信號源連接是否正確;電源端對地(┴)是否存在短路的情況等;通過了上述的直觀檢查無誤后,就可轉(zhuǎn)入調(diào)試。調(diào)試包括測試和調(diào)整兩個方面,它是為達(dá)到電路設(shè)計指標(biāo)而進(jìn)行的一系列的“測量判斷調(diào)整再測量”的反復(fù)過程。調(diào)試的方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)(總調(diào))的原則,它包括通電觀察、靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試的過程。在調(diào)試過程中電路會不可避免出現(xiàn)異常工作狀況,學(xué)生要學(xué)會去查找、分析故障的原因和排除故障的方法,并把它看成一次良好的學(xué)習(xí)機(jī)會。
2.5撰寫設(shè)計技術(shù)報告
撰寫課程設(shè)計的技術(shù)報告是對學(xué)生寫科技論文和科研總結(jié)報告的能力訓(xùn)練。通過寫報告,不僅把設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié),而且把實踐內(nèi)容上升到理論的高度。我們對學(xué)生的設(shè)計技術(shù)報告進(jìn)行了規(guī)范化的要求,技術(shù)報告應(yīng)包括以下幾點。
(1)課題名稱。
(2)內(nèi)容摘要。
(3)設(shè)計內(nèi)容及要求。
(4)比較和選寫設(shè)計的系統(tǒng)方案,畫出系統(tǒng)框圖。
(5)單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。
(6)畫出完整的電路圖和PCB設(shè)計圖,并說明電路的工作原理,截下仿真圖并說明仿真數(shù)據(jù)和波形是否達(dá)到設(shè)計要求。
(7)組裝調(diào)試的內(nèi)容(包括使用的主要儀器儀表、電路調(diào)試的方法和技巧、測試的數(shù)據(jù)和波形與計算結(jié)果的比較、調(diào)試中出現(xiàn)故障的原因和排除方法等)。
(8)總結(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點,指出課題的核心及實用價值,提出改進(jìn)意見和展望。列出系統(tǒng)所需元件清單。
(9)收獲、體會。
(10)列出參考文獻(xiàn)。
2.6驗收與答辯
經(jīng)過小學(xué)期的4周集中訓(xùn)練和實踐,將自主設(shè)計的成果和作品以答辯的形式進(jìn)行匯報和總結(jié),答辯是有技巧的,答辯本身也是對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)、能力展示的訓(xùn)練,所以我們在課程設(shè)計的教學(xué)過程中也設(shè)計了這一環(huán)節(jié),訓(xùn)練他們沉著冷靜、自信應(yīng)對在答辯過程中所遇到的所有問題。我們安排每組10分鐘的答辯時間,要求先播放、闡述自己的設(shè)計幻燈(文檔),然后演示自己的硬件作品,最后回答老師提出的2~3個問題。答辯過程中要求學(xué)生回答問題應(yīng)該實事求是,不宜虛張聲勢,不懂裝懂,回答問題要簡明扼要;對確定自己無法回答的問題時,要態(tài)度平靜地說明為什么未曾涉及這個問題的研究,不宜不著邊際強(qiáng)行回答;有沒有科學(xué)的求學(xué)態(tài)度,也是答辯的考核目的之一,千萬不能給老師留下虛假狡辯的學(xué)術(shù)態(tài)度。遇到程度性問題,不能把話說得太死,恰當(dāng)運(yùn)用模糊詞語,為自己留有余地。設(shè)計者對不同的意見要保持謙虛接納的態(tài)度,同時要為自己的觀點辯護(hù)。辯論中要客觀、公正,言之有理、持之有據(jù),語氣平和,語言委婉,不能武斷和傷人自尊,即使發(fā)問者有錯誤,也要舉止文明,保持學(xué)者風(fēng)度,不必將自己的觀點強(qiáng)加于人,把自己的觀點亮出來,供對方參考就可以。答辯完畢,無論氣氛如何,應(yīng)該有禮貌地向在場師友致謝。
3嚴(yán)格進(jìn)行課程設(shè)計的成績評定
作者簡介:成開友(1963-),男,江蘇鹽城人,鹽城工學(xué)院電氣工程學(xué)院,副教授。(江蘇 鹽城 224052)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0045-02
“電子技術(shù)課程設(shè)計”是學(xué)完“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”后配套的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是實現(xiàn)基本理論知識和實際工程相聯(lián)系的橋梁。學(xué)生通過“電子技術(shù)課程設(shè)計”可以將課堂上學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用結(jié)合起來,不僅可以鞏固及加深對基本理論知識的理解,還對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的提高起著十分重要的作用,并培養(yǎng)了學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。鹽城工學(xué)院電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生都進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,學(xué)校對這門課程從內(nèi)容到形式進(jìn)行了有效的探索和改革,取得良好的實際效果。
一、傳統(tǒng)課程設(shè)計中存在的主要問題
1.課程設(shè)計的題目少,內(nèi)容單一、陳舊
以前,課程設(shè)計只有一個題目而且年年如此,后來改為三個,但還是太少,內(nèi)容也陳舊,學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好可選擇的題目不多,致使學(xué)生的設(shè)計積極性不高。由于老師對設(shè)計任務(wù)給的太細(xì),學(xué)生可發(fā)揮的空間就小,在進(jìn)行預(yù)設(shè)計時難免會有學(xué)生相互抄襲的現(xiàn)象,不能更好地調(diào)動學(xué)生設(shè)計的積極性。
2.教學(xué)形式呆板
過去擔(dān)心學(xué)生受能力的限制在規(guī)定時間內(nèi)完不成設(shè)計任務(wù),所以在課程設(shè)計開始教師總是詳細(xì)講解,并且給出具體的設(shè)計資料,將學(xué)生限制在教師指定的范圍和指定的器件內(nèi),結(jié)果在同一個課題上學(xué)生給出了相同的設(shè)計方案,不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
3.成績的評定缺乏規(guī)范性
建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。以往的評定方法只看做出試驗結(jié)果的快慢和課程設(shè)計報告的內(nèi)容,不顧過程,其弊端是教師的主觀性較大,評定的標(biāo)準(zhǔn)不能具體量化,很難真正反映學(xué)生的真實水平。
二、改革的方法
1.設(shè)計題目及內(nèi)容的改革
對于“電子技術(shù)課程設(shè)計”題目的選擇尤為重要。首先,設(shè)計的題目要夠多,這樣學(xué)生的可選擇性才夠大;其次,設(shè)計內(nèi)容要新穎有趣,有一定的使用價值,每個題目都可以鞏固學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程重要的知識點,比如:電壓超限報警電路的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)比較器和555電路以及各種邏輯門的使用;編碼電子鎖的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)觸發(fā)器和門電路;多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會用到包括寄存器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容;廣告燈控制電路包括了可逆計數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報警電路等單元部分,會用到顯示譯碼器、計數(shù)器和555電路等電子知識。指導(dǎo)教師在告訴學(xué)生設(shè)計題目的同時還要把實驗室的現(xiàn)有資源給學(xué)生講清楚,學(xué)生可在這些限定的條件下進(jìn)行設(shè)計,比如:實驗室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器,邏輯門只有與非門。這樣,學(xué)生在設(shè)計過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應(yīng)地改成實驗室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識,能夠隨機(jī)應(yīng)變。當(dāng)然如果實驗室確實無法提供器件,也要鼓勵學(xué)生自己去購買,這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能,提高他們親歷親為的能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.預(yù)設(shè)計方案的確立
進(jìn)行預(yù)設(shè)計時要鼓勵學(xué)生用模塊化的分析和設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計。學(xué)生通過查閱資料,根據(jù)設(shè)計要求自行確定實施方案,給學(xué)生提供更大的自,使學(xué)生能夠相對獨立地進(jìn)行實踐,充分揚(yáng)其所長。由于學(xué)生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響,初步的設(shè)計方案難免存在遺漏和錯誤,教師要對學(xué)生的設(shè)計進(jìn)行把關(guān),保證他們的設(shè)計能實現(xiàn)基本功能。同時,也可通過集體答疑的方式組織學(xué)生公開講解設(shè)計方案,讓學(xué)生互找問題、討論解決方法,從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計方案的目的。這些方法增強(qiáng)了教學(xué)的互動性,同時也為學(xué)生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間,調(diào)動了學(xué)生們學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計方案確定以后就要進(jìn)行仿真實驗。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件,它提供了大量的仿真元件模型,且儀器儀表種類之多是很多電子實驗室無法比擬的。通過Multisim進(jìn)行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計中存在的問題,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案,同時增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,加深了學(xué)生對理論知識的理解,提高了學(xué)生的實踐能力,也使學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。最后,學(xué)生把初步的設(shè)計方案上升到理論的高度,寫出一份詳細(xì)的預(yù)設(shè)計報告,包括設(shè)計題目、設(shè)計任務(wù)、總體方案的設(shè)計、單元電路的設(shè)計、元器件的選擇與參數(shù)計算,畫出總體電路圖,列出所用元器件的詳細(xì)列表和參考文獻(xiàn)。這樣,做到設(shè)計思路清晰明了,為后面的安裝調(diào)試做好充分的準(zhǔn)備。
3.安裝調(diào)試
按照自己的設(shè)計方案進(jìn)行安裝調(diào)試,是學(xué)生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預(yù)設(shè)計報告中元器件列表領(lǐng)取器件,然后分模塊進(jìn)行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整體布局的美觀、規(guī)范,比如:電源線和地線要分開,各成一列,并分別用不同顏色的導(dǎo)線進(jìn)行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進(jìn)行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,有些學(xué)生只要發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手,指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生從信號輸入的一端開始逐個模塊進(jìn)行調(diào)試,排除故障的方法要從大范圍到小范圍,最終找到故障的確切地點。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學(xué)生自己查找、分析原因,找到解決的方法。通過調(diào)試使學(xué)生加深對電路工作原理的理解,學(xué)會調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后,不要馬上拆線交給老師完事,指導(dǎo)老師要鼓勵學(xué)生用調(diào)試好的電路做實驗,例如:可以對單元電路的輸出進(jìn)行實際的測算,并跟理論分析結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計為學(xué)生提供鍛煉的平臺,提高學(xué)生的實踐能力和學(xué)習(xí)積極性。
4.撰寫總結(jié)報告
總結(jié)報告是學(xué)生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié),不能等同于平時的實驗報告,因此,學(xué)生應(yīng)按規(guī)定的格式進(jìn)行書寫??偨Y(jié)報告的圖紙要規(guī)范,所有圖紙都按工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求。這樣可提高學(xué)生的方案表達(dá)能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì),為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。
5.建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵
在注重結(jié)論正確的同時,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)整個設(shè)計方案實施的全過程。成績評定包含五個部分:一是預(yù)設(shè)計方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果,占總成績的25%;二是實驗動手能力(包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等),占總成績的30%;三是學(xué)生的答辯情況,占總成績的10%;四是設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神,占總成績的10%;五是總結(jié)報告(包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會等)占總成績的25%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學(xué)生在課程設(shè)計的任何一個環(huán)節(jié)都能認(rèn)真對待,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
三、改革的效果
1.培養(yǎng)了學(xué)生對設(shè)計性實驗的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生動手實驗的信心
由于設(shè)計題目與實際緊密聯(lián)系,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自覺性,學(xué)生在獨立完成電路后興奮不已,很多同學(xué)對自己設(shè)計并調(diào)試成功的電路愛不釋手。
2.提高了學(xué)生多方面的能力
在動手實踐設(shè)計過程中,學(xué)生們從通過查找資料給出預(yù)設(shè)計方案到互相配合著進(jìn)行安裝調(diào)試,最終得出實驗結(jié)果,每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動性和創(chuàng)造性,提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。
四、結(jié)束語
課程設(shè)計時間雖短,但在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實踐創(chuàng)新能力方面成果顯著,為了保證電子課程設(shè)計順利高效進(jìn)行,除了老師的正確指導(dǎo)外,還需要先進(jìn)的實驗室設(shè)備和器件的配置,并希望以后能夠建立完善的實驗室開放系統(tǒng),將專業(yè)實踐課程科學(xué)合理地進(jìn)行整合,開設(shè)綜合性的大實驗,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]粟田禾.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)改革與實踐[J].高職教育研究,2006,(2).
關(guān)鍵詞:電子技術(shù);實踐教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號: G642. 0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)02(c)-0000-00
我校地處新疆南疆沙漠邊緣,是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)院校,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是新興電氣、計算機(jī)、通信專業(yè)的核心基礎(chǔ)課,包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門主要課程,實踐教學(xué)包括實驗和課程設(shè)計兩個環(huán)節(jié),其相關(guān)知識直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),對學(xué)生的就業(yè)和工作也有著深遠(yuǎn)影響。長期以來,實踐教學(xué)一直處于理論教學(xué)的“教輔”地位,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)、動手能力的培養(yǎng),嚴(yán)重制約著我校電氣、計算機(jī)等專業(yè)的教育發(fā)展。隨著南疆工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展,用人單位對學(xué)生的工程實踐能力越來越看重,更傾向于聘動手能力強(qiáng)的人才。這就要求教師轉(zhuǎn)變觀念,結(jié)合實際教學(xué)情況和各方面的反饋信息,結(jié)合新的教育理念,對《電子技術(shù)》實踐教學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革。
1、 實驗教學(xué)改革
1.1實驗內(nèi)容改革
原有的電子技術(shù)實驗課存在驗證性實驗多和實驗內(nèi)容陳舊的弊端。為此,全系教師根據(jù)各方面反饋的信息,不斷調(diào)整和充實實驗內(nèi)容。從原來的試驗中選出少量經(jīng)典實驗,以保證電子技術(shù)實驗的基本知識、基本技能和基本方法,又增加了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗,以鍛煉和提高學(xué)生的動手、思維能力。最終確定的實驗內(nèi)容:模擬電子技術(shù)部分包括晶體管共射極單管放大器、負(fù)反饋放大器、集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用、OTL功率放大器、直流穩(wěn)壓電源;數(shù)字電子技術(shù)包括TTL集成邏輯門測試、常用組合邏輯電路的測試及其應(yīng)用、觸發(fā)器及其應(yīng)用,常用時序邏輯電路測試及其應(yīng)用、電子秒表,另外,還有一些偏重于自創(chuàng)性和設(shè)計性的選修實驗內(nèi)容,譬如彩燈控制電路設(shè)計、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計、溫度控制電路、電池電量檢測報警電路等,以滿足那些感興趣和動手能力強(qiáng)的學(xué)生。
1.2 實驗教學(xué)方法改革
長期以來,電子技術(shù)實驗課采取實驗室教師講解,學(xué)生現(xiàn)場連線,教師幫助調(diào)試的教學(xué)方法。因為學(xué)生對實驗內(nèi)容生疏、實驗時間有限、接受能力參差不齊,經(jīng)常是實驗做了,一問還是感到茫然,起不到實驗課應(yīng)有的作用。為了解決這個問題,我們采取項目教學(xué)法。把每次要做的實驗看做一個教學(xué)項目,提前一個周末布置下去,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,上網(wǎng)查資料,并利用理論課堂介紹的PROTEUS軟件進(jìn)行仿真,為了避免渾水摸魚的現(xiàn)象,每個學(xué)生的仿真電路圖發(fā)給教師檢查。實驗課上,教師把主動權(quán)讓給學(xué)生,不需要講解,學(xué)生對要做的實驗內(nèi)容和原理已經(jīng)非常清查,他們更多的是帶著好奇心,看看他們設(shè)計仿真的電路圖在硬件上是否合理,所以一到實驗課,都是急不可待地動手做起實驗來,調(diào)試電路,教師要做的就是對于現(xiàn)場出現(xiàn)的問題進(jìn)行具體指導(dǎo)。采取這樣的項目教學(xué)方法,避免了傳統(tǒng)的填鴨式疲憊教學(xué),讓學(xué)生在挑戰(zhàn)中完成了實驗,滿足了他們的成就感,增加了他們的學(xué)習(xí)興趣。另外,為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,電子技術(shù)實驗室實施開放式教學(xué)。
1.3教學(xué)手段革新
EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子技術(shù)的標(biāo)志,是電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容手段改革的必然趨勢【1】,利用該技術(shù)可以實現(xiàn)硬件設(shè)計的軟件化,提高實驗效率。所以,我校電子技術(shù)實驗課程中引入了PROTEUS仿真軟件,來完成電路的功能設(shè)計、性能分析、時序測試和調(diào)試功能。因為仿真軟件為電路設(shè)計提供了多種分析方法,拓展了實驗的深度和廣度,為硬件電路的實現(xiàn)提供了正確的理論依據(jù)和設(shè)計方案,使課程實驗朝著“方案設(shè)計-軟件仿真-電路設(shè)計與制作-系統(tǒng)調(diào)試”這一工程實踐的流程發(fā)展【2】。通過這種“虛實結(jié)合”、“軟硬兼施”的實驗教學(xué)手段,提高了我校學(xué)生的電子綜合設(shè)計能力和工程實踐技能。
1.4多元化考核方式
實驗課程成績由3部分組成: 平市實驗成績(占30%),綜合實驗成績(占20%),實驗操作考試(占50%)。其中,平時實驗成績評定采取實驗全過程的評價方法,即實驗預(yù)習(xí)占20%(教師課前檢查),實驗操作過程占50%(教師現(xiàn)場記載),實驗報告占30%(教師課后評閱)。綜合實驗評分包括實驗項目方案設(shè)計和原理電路設(shè)計、實驗完成情況及實驗過程中分析問題和解決問題的能力、總結(jié)報告的撰寫等3方面。在實驗操作考試中,學(xué)生隨機(jī)抽題,主要考核學(xué)生在電路設(shè)計、接線調(diào)試、儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)測試、實驗結(jié)果分析等方面的能力,這就督促學(xué)生認(rèn)真做好每一個實驗。
2、課程設(shè)計改革
電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的一般方法和設(shè)計流程,熟悉現(xiàn)代電子電路系統(tǒng)設(shè)計過程中常用的輔助工具及其使用方法,著重培養(yǎng)學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新意識,學(xué)生分析問題和解決問題的能力[4]。電子技術(shù)課程設(shè)計與以往相比,還是采取3人一組、教師指導(dǎo)、以學(xué)生為本,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)模式,其改革主要表現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核機(jī)制幾個方面。
我校電子技術(shù)課程設(shè)計開課一般在14-15教學(xué)周,教師可提前4周,在第十周讓學(xué)生進(jìn)行選題,以留出購買元器件的時間。在選題過程中,學(xué)生不僅可以選擇教師提供的課程設(shè)計題目,還可以自擬題目,自擬題目需要指導(dǎo)教師審核,以確定學(xué)生自擬的題目能夠達(dá)到教學(xué)計劃的要求。課程設(shè)計的題目來源于工程實際,要具有綜合性、先進(jìn)性和實用性,并且每年都有新的補(bǔ)充。結(jié)合我系教師的工程實踐經(jīng)驗,目前開設(shè)題目有數(shù)字溫度計、交通燈控制器、音樂彩燈控制器、數(shù)字頻率計、出租車計價器、聲光控樓梯照明開關(guān)設(shè)計、直流穩(wěn)壓電源設(shè)計、水箱自動供水電路設(shè)計、OTL音頻功率放大器設(shè)計、數(shù)字搶答器設(shè)計、籃球24S計時器設(shè)計等二十多個題目。
為了更好的達(dá)到教學(xué)效果,把EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)中。學(xué)生在完成電子系統(tǒng)的初步設(shè)計方案后,先進(jìn)行PROTEUS仿真,驗證所涉及的方案的邏輯功能,修改方案中的原理性錯誤,然后在進(jìn)行安裝調(diào)試。并且,對所做項目采取模塊化設(shè)計,各單元電路逐級進(jìn)行設(shè)計、仿真、調(diào)試,這樣有利于檢查和排除故障。根據(jù)電子產(chǎn)品設(shè)計流程,結(jié)合我院新近PCB板實驗設(shè)備,電子技術(shù)課程設(shè)計增加了原理圖和印制電路板圖的繪制。設(shè)計方案仿真通過后,要求學(xué)生使用PROTEL軟件進(jìn)行設(shè)計方案的原理圖繪制和PCB板繪制,使電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容更接近于工程實踐。最后,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)行焊接、調(diào)試,完成整體項目。
結(jié)合工程實際產(chǎn)品設(shè)計的一般流程,根據(jù)各個環(huán)節(jié)在設(shè)計電子技術(shù)課程設(shè)計的所占比重,課程設(shè)計成績由設(shè)計方案成績(占20%)、軟件仿真成績(25%)、硬件調(diào)試成績(占35%)和總結(jié)報告成績(占20%)四部分組成。
3結(jié)束語
通過近幾年電子技術(shù)實踐教學(xué)改革的進(jìn)行,充分激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性,提高了學(xué)生的實踐動手能力、培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,同時學(xué)生的科技總結(jié)報告撰寫能力也得到了鍛煉,為學(xué)生整體素質(zhì)的提高奠定堅實的基礎(chǔ),也為學(xué)生參加電子競賽儲備了深厚的理論和實踐知識。
電子技術(shù)課程設(shè)計是配合電子技術(shù)課課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。它能起到鞏固所學(xué)知識、培養(yǎng)綜合能力、提高實驗技能、激發(fā)創(chuàng)新思想的作用。筆者結(jié)合多年來承擔(dān)電子技術(shù)教學(xué)及其課程設(shè)計的工作經(jīng)驗,對該設(shè)計的各個環(huán)節(jié)提出幾點看法。
一、選題時應(yīng)注意的問題
一般來說。電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)任務(wù)是在集中時間內(nèi)使學(xué)生通過親自設(shè)計制作一個有實用價值的電子產(chǎn)品,鞏固和加深在電子技術(shù)理論課中所學(xué)理論知識和在實驗課中所學(xué)的實驗技能?;菊莆粘S秒娮与娐返囊话阍O(shè)計方法和步驟。親身經(jīng)歷電子電路的設(shè)計和實驗過程。為達(dá)到此目的,更好地完成教學(xué)任務(wù)。任課教師的主觀態(tài)度和教學(xué)方法很重要,其中教師能否認(rèn)真選題就是關(guān)鍵的一步。筆者認(rèn)為。教師在選題時要考慮如下問題。
(1)不同專業(yè)的電子技術(shù)課程設(shè)計安排的學(xué)時不同,應(yīng)提出不同的要求。在進(jìn)度上。既要有幾個小時可以完成的部分,還要有要求幾十個小時才能完成的部分;在要求上,要有按部就班的部分。也要有綜合性較強(qiáng)、需要鉆研的部分??傊婵紤]。使得選題的適應(yīng)面廣、綜合性強(qiáng),切實保證達(dá)到預(yù)期的效果。
(2)教學(xué)上要循序漸進(jìn)。加強(qiáng)對學(xué)生自學(xué)能力和獨立工作能力的培養(yǎng)。鼓勵創(chuàng)新。這也是技工教育辦學(xué)的特色之所在。在實際教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)該為學(xué)生盡可能地提供所需查閱的資料。為學(xué)生自行探索提供便利。更大程度地發(fā)揮學(xué)生有創(chuàng)造性的想象力。
(3)加強(qiáng)學(xué)生在生產(chǎn)實踐方面的訓(xùn)練。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計一般是技校學(xué)生所面對的第一次設(shè)計。它不同 某一次的某一單方面的實驗。而是具有一定的系統(tǒng)性和完整性的設(shè)計。完成該課程設(shè)計后,學(xué)生對電子電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試、常用元器件的性能以及管腳排列等都有了更深刻的了解,使學(xué)生有一個整體的概念和設(shè)計的思路:為以后的畢業(yè)設(shè)計和工作打下良好的基礎(chǔ)。
(4)考慮選題的實際性,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。要使得題目更加結(jié)合日常生活中經(jīng)常遇到的一些實際問題。或具備一定的應(yīng)用前景,或結(jié)合學(xué)生專業(yè)的特點,來充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生由被動變設(shè)計發(fā)展為主動設(shè)計。比如。設(shè)計應(yīng)用不同場合的報警器、不同范圍的穩(wěn)壓電源、多路智力搶答器、簡易信號發(fā)生器等。在實驗室允許的情況下。學(xué)生可以自行選擇感興趣的實驗項目,這樣有利于對學(xué)生個性的培養(yǎng)。
二、實施步驟
(1)授課環(huán)節(jié) 課程設(shè)計教學(xué)是學(xué)生在學(xué)習(xí)完電子技術(shù)課程(包括模擬電子電路和數(shù)字電子電路)之后進(jìn)行的。學(xué)生已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)、實驗技能和自學(xué)能力。課程設(shè)計應(yīng)該采取以自學(xué)為主的教學(xué)方法。讓學(xué)生在解決問題的實踐(包括設(shè)計和實驗等)中得到提高。對于初次搞電子技術(shù)課程設(shè)計的學(xué)生。要講解常用電子電路的一般設(shè)計方法。使得學(xué)生有一個整體的感覺。而且也知道在遇到問題后。應(yīng)該如何下手解決。雖然電子電路種類繁多、千差萬別,但是設(shè)計的總體思路大致是一樣的。比如選擇總體方案、設(shè)計單元電路、選擇元器件、計算參數(shù)、實驗調(diào)試(電路功能的修改和測試)、方案的最后確立環(huán)節(jié)等。要啟發(fā)學(xué)生根據(jù)具體實際情況。靈活掌握。授課學(xué)時在24個,不宜過多。
(2)學(xué)生獨立設(shè)計階段。這部分時間完全由學(xué)生自己掌握,要求學(xué)生完成總體方案的設(shè)計、單元電路和元器件的選擇、參數(shù)的設(shè)計等。為進(jìn)實驗室做好準(zhǔn)備。教師只提供必要的指導(dǎo)和答疑。在答疑期間應(yīng)盡量鼓勵學(xué)生開動腦筋。多提不同方案。進(jìn)行深入分析和比較,以便做出合理的選擇;引導(dǎo)學(xué)生既要兼顧模擬電路,也要兼顧數(shù)字電路。不要盲目熱衷于數(shù)字化方案;要引導(dǎo)學(xué)生考慮如何保證性能可靠、降低成本、減少功耗和體積等實際問題。要讓學(xué)生知道明確提出和選擇一個令人滿意的方案并不是很容易的事情。要學(xué)會在分析論證和設(shè)計過程中不斷改進(jìn)和完善,使學(xué)生意識到做什么事情也都不是一帆風(fēng)順的。遇到問題應(yīng)該如何對待。如何去換個角度來思考問題。還要鼓勵感興趣的學(xué)生。除完成課程設(shè)計的基本教學(xué)任務(wù)外,對設(shè)計題目要做進(jìn)一步研究。
值得注意的是,有的教師為了省事。不鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。而是重復(fù)以前所做的題目。這樣會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生惰性,也是對學(xué)生不負(fù)責(zé)的體現(xiàn)。
(3)實驗室動手環(huán)節(jié)。在進(jìn)入該環(huán)節(jié)時。教師應(yīng)該預(yù)先審核每組學(xué)生所設(shè)計的原理圖。以保證沒有原則性的錯誤。這部分是學(xué)生通過親自動手來驗證自己設(shè)計的成果的。同時也是對教師的考查。實驗環(huán)節(jié)是問題比較多的部分。由于學(xué)生們一方面急于驗證自己的設(shè)計效果,一方面為了提高速度。再加上學(xué)生經(jīng)驗的不足。往往會出現(xiàn)一些低級錯誤。比如電源沒有打開、設(shè)備電源線未接、集成電路的地線不接。甚至集成電路器件插反、電源反接等。一旦出現(xiàn)錯誤后,大多數(shù)學(xué)生不是冷靜地去考慮問題出現(xiàn)的原因,而是焦急的等待教師的幫助。所以在進(jìn)實驗室之前對學(xué)生要強(qiáng)調(diào)應(yīng)注意這些問題,盡量避免上面的類似的錯誤。
對于學(xué)生在實驗室中出現(xiàn)的問題,應(yīng)該視具體的情況具體處理。如果有可能造成損失的就要先斷電,比如電源接反、集成電路插反等。然后提示學(xué)生電源部分的故障,從電源人手開始進(jìn)行檢查,并告訴他們在下次通電之前,必須經(jīng)過教師的檢查。如果不是電源故障,則引導(dǎo)學(xué)生自己來查找,一是檢查電路的連接,二是用所掌握的理論來分析原理圖,根據(jù)信號的傳輸以及電壓電流值來逐級排查。學(xué)生大多是只顧檢查電路的連接,而忽略至關(guān)重要的第二步。這也是考查學(xué)生理論和實踐聯(lián)系的關(guān)鍵。這時教師切不可盲目直接指出問題的所在,而應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容,自己設(shè)計的原理圖,來獨立分析問題。比如在CM0S集成電路的使用中,為了抗干擾,要求不使用的管腳不可以懸空,這一點在門電路中很重要。
(4)講評及總結(jié)報告。在完成上述幾個環(huán)節(jié)后,教師的講評是必需的。針對學(xué)生在獨立設(shè)計階段和實驗階段所遇到的問題進(jìn)行總結(jié),并且對有創(chuàng)造性的和有個性的新穎方案予以表揚(yáng)和必要的講解。為活躍課堂氣氛,可以采取大家共同討論的方式。
設(shè)計報告很重要,要求每一個學(xué)生都必須撰寫,內(nèi)容包括:題目名稱、任務(wù)和要求、電路原理的設(shè)計(其中含總體方案及其論證、單元電路的設(shè)計和元器件的選擇、完整的電路圖、主要參數(shù)等)、實驗調(diào)試中的問題以及解決方法、結(jié)果、收獲、體會等。該環(huán)節(jié)可以加強(qiáng)學(xué)生對設(shè)計報告寫作能力的訓(xùn)練。設(shè)計完成后都應(yīng)該有完整的技術(shù)報告,這是工程技術(shù)人員嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和良好素質(zhì)所必需的。所以對學(xué)生的設(shè)計報告要統(tǒng)一規(guī)格,嚴(yán)格要求。
三、綜合評定
以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的信息化浪潮蓬勃興起,開啟了通信大發(fā)展的時代,使社會對高職通信類專業(yè)人才的需求迅速增長。電子技術(shù)課是高職通信類專業(yè)的必修基礎(chǔ)領(lǐng)域課程,是完成好通信技能培養(yǎng)的奠基石。開展電子技術(shù)課工學(xué)結(jié)合的教學(xué)改革,構(gòu)建以學(xué)生為主體、以項目為載體的課程教學(xué)模式,對提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
一、傳統(tǒng)教學(xué)模式下電子技術(shù)課開設(shè)的現(xiàn)狀
電子技術(shù)是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。在高職通信類專業(yè)教學(xué)計劃中,電子技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)是:培養(yǎng)學(xué)生的電工電子應(yīng)用職業(yè)能力,包括熟悉元器件與性能、掌握基本電路分析方法、熟悉電工電子一般應(yīng)用、熟練使用常見儀器儀表;在課程學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)方法能力與社會能力;為專業(yè)領(lǐng)域課的學(xué)習(xí)奠定電工電子基本理論知識。在教學(xué)組織方式上,囿于傳統(tǒng)學(xué)科體系的課程組織方式和講授式的教學(xué)模式,電子技術(shù)課普遍采用了“理論課程+實驗教學(xué)+實習(xí)課程”的分設(shè)方式。仍然遵循著課程、實驗、實習(xí)分離開設(shè),一學(xué)期理論教學(xué)和實驗,另一學(xué)期再實習(xí);一位老師講授理論,另一位再指導(dǎo)實驗實習(xí)。在教學(xué)內(nèi)容上,電路分析、模擬電子和數(shù)字電子的理論知識體系嚴(yán)謹(jǐn)慎密,但實驗基本以實驗箱驗證測試為主,設(shè)計性和綜合性實驗較少,學(xué)生常常是為完成實驗而實驗,很難將實驗上升到知識;實習(xí)則用1~2周,完成某單一電路安裝為主。在教學(xué)考評上,一般以單獨的理論筆試、實驗驗證操作、實習(xí)操作等終結(jié)性考核為主,輔以平時出勤與紀(jì)律的考核。與本科相比,高職學(xué)生底子相對薄、基礎(chǔ)相對弱,對單純的知識講授感到乏味,學(xué)習(xí)積極性不高,甚至厭倦電子技術(shù)的學(xué)習(xí)。學(xué)科化的電子技術(shù)課程體系和授受式教學(xué)模式,在高校精英教育時期,以及在學(xué)生素質(zhì)較高、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、邏輯思維較好的學(xué)生中,發(fā)揮了重要的作用。但是隨著高職進(jìn)一步放寬入學(xué)門檻,高職學(xué)生普遍趨于行為導(dǎo)向能力和感知能力較強(qiáng),對策略性體驗型知識易于掌握。因此,電路與電子技術(shù)課就亟需改革傳統(tǒng)學(xué)科化的課程組織模式和授受式的教學(xué)模式。
二、通信類專業(yè)的電子技術(shù)知識與技能需求
通過對高職通信類專業(yè)面向的主要從業(yè)崗位職責(zé)進(jìn)行調(diào)研,分析提煉崗位工作典型任務(wù),湹清通信類專業(yè)崗位的核心職業(yè)能力,分析核心職業(yè)能力所在的專業(yè)領(lǐng)域課程,建立通信類專業(yè)核心職業(yè)能力對電路與電子知識技能的主要需求關(guān)系。
三、以項目為載體的電子課體系建構(gòu)設(shè)計
以項目為載體的工學(xué)一體化,就是把項目作為學(xué)習(xí)載體,教學(xué)以項目任務(wù)的形式開展。重構(gòu)以項目為載體的電子技術(shù)課基本思路是:先選擇合適的載體,即設(shè)計出能承載圖1中技能和知識點的項目。在實施項目的過程中,通過學(xué)生主動參與項目的“咨詢、決策、計劃、實施、檢查、總結(jié)”,教師對項目任務(wù)進(jìn)行“布置、引導(dǎo)、提問、檢查、小結(jié)、反饋”,從而達(dá)成電子技術(shù)課的教學(xué)目標(biāo),完成“電路電子能力+方法能力+社會能力”的培養(yǎng)。電子技術(shù)課程的知識與技能包括四個部分:電工與電路、模擬電子、數(shù)字電路和常見儀器儀表。但高職通信類專業(yè)一般只包括圖1所列的24個基本知識點。為此只需對應(yīng)選擇相應(yīng)的有效載體,如圖2所示,可選擇7個項目24個子任務(wù),來承載24個知識點并完成相應(yīng)的知識與技能。
四、以學(xué)生為主體的電子課教學(xué)模式構(gòu)建
選定了7個載體24個子任務(wù),逐一明確每個任務(wù)引導(dǎo)知識點,其設(shè)計思路即體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想,但還需站在高職學(xué)生的認(rèn)知水平去組織教學(xué)。先引導(dǎo)知識點,再采取“關(guān)聯(lián)、主動、合作、對話”的方式去實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的教學(xué)。即在在關(guān)聯(lián)方面,情境化的設(shè)置,體現(xiàn)真實工作場景,使學(xué)生身臨其境。在主動方面,讓學(xué)生領(lǐng)受任務(wù)任務(wù)閱資料制定計劃,分析解決問題并進(jìn)行具體實施。在合作方面,小組討論提升團(tuán)隊能力。在對話方面,學(xué)生展現(xiàn)項目,書面和口頭總結(jié)策略、步驟,展現(xiàn)成果。實現(xiàn)電子技術(shù)工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式的路徑:一是要設(shè)計編寫項目任務(wù)所需的引導(dǎo)講義;二是要準(zhǔn)備項目任務(wù)書材料;三是要建立任務(wù)所需的教學(xué)情境并做好準(zhǔn)備;四是要合理教學(xué)調(diào)度安排。通過項目設(shè)計、任務(wù)引導(dǎo)、情境設(shè)置、學(xué)生咨詢決策計劃、討論實施總結(jié)、教師點評、布置作業(yè)等步驟,達(dá)到“讓我去做,我會理解”的目的,從而實現(xiàn)電子技術(shù)課的教學(xué)目標(biāo)。
五、構(gòu)建知識與技能并重的考核評價
課程評價是教學(xué)過程必備的重要環(huán)節(jié),既要達(dá)到考核目的又要能調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。電子技術(shù)課教學(xué)改革后,需要過程評價和終結(jié)評價結(jié)合,也需要知識考核和項目動手技能相結(jié)合??己朔绞降脑O(shè)計,著重要體現(xiàn)完成任務(wù)與掌握知識并重,知識融于任務(wù)過程。避免改革后出現(xiàn)輕知識的情況,考核方式建議包括:平時成績由任務(wù)引導(dǎo)的準(zhǔn)備與提問、分工與提交的任務(wù)方案計劃、任務(wù)總結(jié)發(fā)言情況、作業(yè)練習(xí)等環(huán)節(jié)構(gòu)成;項目成績由任務(wù)進(jìn)程中的觀察記錄、制作項目結(jié)果情況、操作規(guī)范情況等構(gòu)成;筆試成績由單元知識測試、半期筆試、期末筆試等構(gòu)成。
六、結(jié)語
實施高職通信類專業(yè)電子技術(shù)課教學(xué)改革,著重體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)情境構(gòu)建、以項目為載體的課程設(shè)計、以教學(xué)做一體化的教學(xué)模式構(gòu)建、以過程評價和終結(jié)考核相結(jié)合的考評方式設(shè)計。突出學(xué)生參與電子項目后再上升到知識的過程,契合了高職學(xué)生的思維模式,有助于提高學(xué)習(xí)的愉悅度,從而提高電子技術(shù)技能和知識素養(yǎng),為后續(xù)通信職業(yè)能力奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]杜爽,朱鳳武,郭瑞娟,孫上媛.電工與電子技術(shù)教學(xué)改革的研究與探討[J].高教學(xué)刊,2016(9).
[2]莊曉燕.電子技術(shù)課程的課堂教學(xué)研究與探索[J].教育教學(xué)論壇,2016(5).
[3]韋澤訓(xùn).構(gòu)建高職移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的思路與方法[J].繼續(xù)教育,2011(9).
一、引言
在現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,電工電子相關(guān)課程的教學(xué)模式受到了很大的沖擊。隨著大規(guī)模集成電路、計算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子系統(tǒng)的設(shè)計手段和方法也在不斷更新。在實踐教學(xué)過程中如何提高學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需要的優(yōu)秀人才是高校工作者在教學(xué)工作中需要不斷思考和探索的問題。
按照知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高、協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念,以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,建立有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)體系,是北京交通大學(xué)國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的目標(biāo)之一。為此,示范中心設(shè)計了一系列基礎(chǔ)性、設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性和研究性的實驗內(nèi)容。
為了強(qiáng)化電子類專業(yè)學(xué)生的綜合設(shè)計能力,示范中心進(jìn)行了電子類系列課程設(shè)計的教學(xué)設(shè)計。系列課程設(shè)計的教學(xué)目的是鞏固加深相關(guān)電子技術(shù)課程的理論知識和綜合使用技能。通過對一個具體實際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程,讓學(xué)生掌握系統(tǒng)設(shè)計的一般方法和設(shè)計流程,熟悉現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計過程中常用的計算機(jī)輔助設(shè)計工具及其使用方法。
通過系列課程設(shè)計,加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的實踐技能,為學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間工程設(shè)計能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。而這種工程實踐能力無論是對于一名工程師還是一名研究人員都是非常重要的基本素質(zhì)。
二、建設(shè)基礎(chǔ)和建設(shè)理念
為加強(qiáng)實踐教學(xué),近年來示范中心開設(shè)了四門課程設(shè)計:電子技術(shù)課程設(shè)計、DSP技術(shù)課程設(shè)計、EDA技術(shù)課程設(shè)計、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計。四門課程設(shè)計均單獨授課、單獨考核。2001年“電子電路實驗系列課程改革”教學(xué)研究項目獲得國家教學(xué)成果二等獎,2004年“數(shù)字電子技術(shù)課程建設(shè)的研究與實踐”教學(xué)研究項目獲得北京市教學(xué)成果一等獎。示范中心奠定的良好基礎(chǔ)和全體教師的不懈努力,為課程設(shè)計的課程建設(shè)奠定了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前電子技術(shù)課程設(shè)計的課程建設(shè)已經(jīng)被列入學(xué)校精品課程建設(shè)的行列。
在課程設(shè)計的建設(shè)過程中,示范中心一貫強(qiáng)調(diào)具有鮮明時代特征的“一個優(yōu)先、兩個結(jié)合、三種意識”的教學(xué)思想。即強(qiáng)調(diào)師資隊伍建設(shè)優(yōu)先,建立一支教學(xué)水平與科研能力兼?zhèn)洹⒔逃枷牒椭R結(jié)構(gòu)先進(jìn)、年齡結(jié)構(gòu)合理的從事電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)的師資隊伍;強(qiáng)調(diào)課程建設(shè)和當(dāng)前教學(xué)改革、人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合,課程建設(shè)和科研相結(jié)合;強(qiáng)調(diào)領(lǐng)先意識、精品意識和特色意識。按照我?!皣鴥?nèi)一流、國際知名”的發(fā)展定位來建設(shè)課程設(shè)計,使課程設(shè)計的教材、網(wǎng)絡(luò)課程、電子教案、實驗教學(xué)等內(nèi)容形成立體化規(guī)模,適應(yīng)時展需求。
三、課程建設(shè)與實踐
先進(jìn)的教學(xué)理念需要切實有效的教學(xué)方法與手段來實現(xiàn),這些手段和方法需要符合學(xué)生的認(rèn)知水平和教育規(guī)律。在近幾年的實踐教學(xué)工作中,示范中心針對課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗組織方式、考核方式等進(jìn)行了研究、探索與實踐。課程建設(shè)與實踐工作主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.以學(xué)生為本,尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
“興趣”是最好的老師,一旦學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣,那么學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性將會得到極大的提高,學(xué)生的潛能也會得到最大的挖掘。
考慮到電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、DSP技術(shù)、EDA技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和學(xué)生興趣的迥異,目前每門課程設(shè)計均提供多個設(shè)計性題目。
在課程設(shè)計過程中,學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選擇設(shè)計題目。題目的難易程度有一定的差別,每個題目均有基本功能和擴(kuò)展功能兩個部分,基本功能是要求學(xué)生必須完成的設(shè)計工作,是對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的最基本的要求;擴(kuò)展功能有一定的難度,屬于選做的設(shè)計工作,這部分設(shè)計工作給優(yōu)秀學(xué)生提供了發(fā)展的空間。這種教學(xué)設(shè)計兼顧了不同層次學(xué)生的水平,滿足分層教學(xué)的需求。課程設(shè)計中的設(shè)計題目是在充分考慮通信工程、自動化、電子科學(xué)與技術(shù)不同專業(yè)的特點,考慮了設(shè)計內(nèi)容的實用性和先進(jìn)性以及學(xué)生的實際情況確定的,設(shè)計題目基本符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
在進(jìn)行設(shè)計選題過程中,學(xué)生不僅可以選擇課程設(shè)計講義中提供的設(shè)計題目,還可以選擇講義以外自擬的設(shè)計題目,但是需要指導(dǎo)教師的審核,以確定學(xué)生自擬的題目能夠達(dá)到教學(xué)計劃的要求,把好教學(xué)質(zhì)量關(guān)。這樣做不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時不同題目的設(shè)計工作同時在開放的實驗室進(jìn)行,學(xué)生們可以互相交流,擴(kuò)展了視野。
2.實驗室開放,提供自主學(xué)習(xí)環(huán)境
課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的發(fā)展是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)與外部條件的相互作用中完成的。
為了達(dá)到強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的效果,課程設(shè)計基本是集中在小學(xué)期進(jìn)行。為了能夠讓學(xué)生自主地安排學(xué)習(xí)、設(shè)計時間,有更多的時間自主選擇設(shè)計題目、優(yōu)化設(shè)計方案,示范中心在開放實驗室的前提下,提前一個月的時間安排設(shè)計工作,明確設(shè)計要求。通過課程設(shè)計指導(dǎo)教師對不同題目的設(shè)計思想、設(shè)計方案、設(shè)計流程、設(shè)計方法和調(diào)試注意事項等相關(guān)內(nèi)容的介紹,讓學(xué)生自主選擇題目,進(jìn)行方案論證,最終確定設(shè)計方案。自主性學(xué)習(xí)尊重了人的發(fā)展規(guī)律和學(xué)習(xí)規(guī)律的客觀需求,是學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力形成的基本要素。
3.發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢,提高教學(xué)效率
由于課程設(shè)計題目多、方案多,在課程設(shè)計教學(xué)指導(dǎo)工作中,為了保證教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效率,每位指導(dǎo)教師僅針對一兩個設(shè)計題目精心準(zhǔn)備教學(xué),進(jìn)行課程設(shè)計題目和內(nèi)容的介紹。同時授課電子教案在示范中心的網(wǎng)站,方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
4.重視啟發(fā)式教學(xué)
在教學(xué)中重視啟發(fā)式教學(xué),將傳統(tǒng)的在實驗室手把手的指導(dǎo)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式的引導(dǎo)。
在課程設(shè)計教學(xué)過程中,理論課中注重總體方案設(shè)計思想的介紹、設(shè)計步驟的講解,注重技術(shù)課程設(shè)計過程中設(shè)計錯誤典型案例的介紹,以及減少設(shè)計錯誤的措施、調(diào)試方法和一些經(jīng)驗。理論教學(xué)僅介紹部分設(shè)計方案中核心芯片的功能,不提倡給學(xué)生提供具體的設(shè)計電路,注重啟發(fā)式教學(xué),鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。
針對學(xué)生設(shè)計中出現(xiàn)的問題,幫助學(xué)生分析問題出現(xiàn)的原因,探討解決問題的有效方法。鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),并注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5.重視實踐過程和學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
在教學(xué)工作中,我們不僅注重學(xué)生課程設(shè)計的結(jié)果,更加重視學(xué)生的實踐過程,重視學(xué)生在設(shè)計過程中的每個細(xì)節(jié)。示范中心希望通過四門獨立設(shè)課的課程設(shè)計,加強(qiáng)學(xué)生查閱資料的能力、工藝素質(zhì)、市場素質(zhì)、團(tuán)隊精神以
及綜合設(shè)計和實踐能力的培養(yǎng),從而達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生綜合實踐能力目的。
課程設(shè)計的最終目標(biāo)是設(shè)計完成一個功能系統(tǒng)的物理實現(xiàn),因此購買材料、器件成為設(shè)計過程不可缺少的一個環(huán)節(jié)。在設(shè)計過程中要求學(xué)生在設(shè)計方案確定之前,進(jìn)行市場調(diào)查,自己到電子市場購買元器件。這樣做鍛煉了學(xué)生查閱芯片資料、確定參數(shù)、尋求各器件替代品、靈活修改電路的能力。不僅培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計的成本意識,而且讓學(xué)生熟悉了市場。
由于設(shè)計工作涉及面廣,任務(wù)繁重,因此課程設(shè)計要求以3人小組的形式完成。學(xué)生自由組合,自己選出組長,組長根據(jù)小組選擇的題目進(jìn)行分工。這種方式鍛煉了學(xué)生與他人之間的溝通能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。在設(shè)計方案論證、資料檢索、器件購買、問題分析等過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊精神和合作意識,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
6.完善科學(xué)的考核制度
考核的目的是檢驗教與學(xué)的效果、促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的完善和教學(xué)方法的改進(jìn)。目前課程設(shè)計的考核包括三個方面:設(shè)計結(jié)果、設(shè)計報告和答辯結(jié)果。設(shè)計報告有初期的總體方案設(shè)計報告和最終的設(shè)計報告??己诉^程中不僅注重設(shè)計結(jié)果,更加重視設(shè)計過程,重視學(xué)生設(shè)計報告中的問題分析及解決方法,重視學(xué)生答辯過程中分析問題的能力。突出考查創(chuàng)新能力,多方位、多角度地考察和評價學(xué)生的能力。
四、教學(xué)方法比較
近幾年示范中心嘗試了三種課程設(shè)計教學(xué)方式。一是全部工作由實驗室教師完成,根據(jù)自然班安排指導(dǎo)教師,實驗室開放,學(xué)生任選設(shè)計題目。二是由實驗教師和理論課教師共同承擔(dān)設(shè)計指導(dǎo)工作,根據(jù)自然班安排指導(dǎo)教師,實驗室開放,學(xué)生任選題目。三是實驗教師和理論課教師共同指導(dǎo),實驗室開放,任選題目,但教師的安排不再是以班級為單位,而是以設(shè)計題目為單位,每位老師僅負(fù)責(zé)一到兩個設(shè)計題目。
實驗教學(xué)結(jié)果說明第三種教學(xué)方式教學(xué)效果較好,不僅指導(dǎo)教師人員充足,而且便于工作細(xì)化,保證了教學(xué)質(zhì)量。另外,由于每個教師僅指導(dǎo)一至兩個題目,不再是十幾個題目、近百種設(shè)計方案,這樣教師有更充沛的精力研究分析設(shè)計題目的教學(xué)方法和設(shè)計方案,便于精品課程的建設(shè)。
五、存在的問題和改進(jìn)思想
目前存在的問題主要有兩個。
2.綜合實訓(xùn):提升綜合素質(zhì)模擬電子技術(shù)實踐教學(xué)改革的最后一個環(huán)節(jié)是綜合實訓(xùn)。這其中已經(jīng)不只是模擬電子技術(shù)一門課程,它將與數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等課程綜合開發(fā)設(shè)計題目,訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計的能力。在訓(xùn)練方法上通過主動學(xué)習(xí)、自主設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計三個步驟激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識。(1)主動學(xué)習(xí):根據(jù)實驗系統(tǒng)需要實現(xiàn)的基本功能和達(dá)到的指標(biāo)要求,學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),確定自己的設(shè)計方案;利用軟件仿真電路,并通過調(diào)試確定適合的參數(shù);寫出預(yù)習(xí)報告。(2)自主設(shè)計:根據(jù)軟件仿真電路搭建實際系統(tǒng)的硬件組件;完成系統(tǒng)程序設(shè)計;進(jìn)行軟硬件調(diào)試,通過查找錯誤、解決問題,達(dá)到鍛煉提高的作用;測試系統(tǒng)的基本參數(shù)和功能。(3)創(chuàng)新設(shè)計:完成實驗系統(tǒng)的進(jìn)階指標(biāo):如增加功能或提高指標(biāo);對系統(tǒng)進(jìn)行最終測試,給出誤差分析;寫出實驗報告,提交實驗作品。綜合實訓(xùn)使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計過程的選題、立項、方案論證、電路設(shè)計、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、總結(jié)報告、文檔整理等全過程,培養(yǎng)學(xué)生理論知識的綜合運(yùn)用能力。
二、進(jìn)一步完善實踐教學(xué)體系
1.嚴(yán)格考核制度
要想使模擬電子技術(shù)實踐教學(xué)順利地進(jìn)行下去,必須進(jìn)行嚴(yán)格的考核制度,以保證實踐教學(xué)的良好效果。(1)基礎(chǔ)實驗。根據(jù)學(xué)生每次做實驗前的預(yù)習(xí)報告和實驗中的操作表現(xiàn)、實驗后的結(jié)果分析,給出實驗成績,占模擬電子技術(shù)課程總成績的20%。模擬電子技術(shù)課程總成績=70%的期末考試卷面成績+20%的實驗成績+10%的平時成績。(2)課程設(shè)計。完成課程設(shè)計中常用單元模塊電路仿真,成績?yōu)椤凹案瘛?;完成課程設(shè)計中常用單元模塊電路和規(guī)定電路的仿真設(shè)計,成績?yōu)椤爸械取?;完成課程設(shè)計中全部軟件仿真設(shè)計,成績?yōu)椤傲己谩?;完成課程設(shè)計中全部軟件仿真設(shè)計和一個綜合設(shè)計制作選題,成績?yōu)椤皟?yōu)秀”。
2.完善實踐教學(xué)體系的配套工作
除上述改革措施外,為進(jìn)一步完善實踐教學(xué)體系,實驗室硬件設(shè)備和運(yùn)行經(jīng)費(fèi)的投入是必要條件;編寫相應(yīng)教材,加強(qiáng)較適合學(xué)生之間的交流也十分重要。已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的工作如下:(1)吸取經(jīng)典教材的寶貴經(jīng)驗和新的教學(xué)理念,結(jié)合獨立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及本院課程設(shè)置和課程大綱的要求,編寫適用于應(yīng)用型本科的教材——《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》以及配套的實驗及課程設(shè)計指導(dǎo)書。(2)開設(shè)電子設(shè)計工程師認(rèn)證考試(EDP),為學(xué)生就業(yè)增加砝碼;指導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競賽、全國大學(xué)生專業(yè)競賽等,促進(jìn)“因材施教的個性化培養(yǎng)”。(3)建立了模擬電子技術(shù)課程與實驗的網(wǎng)站,實現(xiàn)了指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動,拓寬了主動學(xué)習(xí)的空間。