電子課程設計總結(jié)范文

時間:2023-03-22 01:43:37

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電子課程設計總結(jié)

篇1

關(guān)鍵詞: 電子技術(shù)課程設計 教學設計 教學過程

電子技術(shù)課程設計是在電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)上進行的綜合性的實驗訓練,是電子技術(shù)課程的實踐性教學環(huán)節(jié),是對電子類和其他相近專業(yè)學生進行綜合能力培養(yǎng)的實踐課程,對于全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識、設計方法具有重要的教學意義。

1.電子技術(shù)課程設計的重點與要求

本課程的重點是電路設計,內(nèi)容側(cè)重綜合應用所學知識,設計制作較為復雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務和設計要求,通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調(diào)試和指標測試、撰寫實驗報告等過程,培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學生系統(tǒng)設計的綜合分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐的能力。

電子技術(shù)課程設計一般要求學生根據(jù)題目要求,通過查閱資料、調(diào)查研究等,獨立完成方案設計、元器件選擇、電路設計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標測試,并獨立寫出嚴謹?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>

具體地說,學生通過課程設計教學實踐,應達到以下基本要求:建立電子系統(tǒng)的概念,綜合運用電子技術(shù)課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設計;掌握電子系統(tǒng)設計的基本方法,了解電子系統(tǒng)設計中的關(guān)鍵技術(shù);進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;掌握用電子設計自動化軟件設計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學會撰寫課程設計總結(jié)報告;培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設計的教學過程

電子技術(shù)課程設計是在教師指導下,學生獨立完成課題,達到對學生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓練,要求本課程設計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識,因此課程設計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。

教學環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設計開始前,需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學,明確課程設計的要求,主要內(nèi)容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。

在課堂教學環(huán)節(jié)中,指導老師介紹課題的基本情況與要求,要求學生從多個課題中選擇一個。

2.2設計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準備、方案及電路設計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材,根據(jù)技術(shù)指標,進行方案分析、論證和計算,獨立完成設計。設計工作內(nèi)容如下:題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計、具體電路設計。

學生根據(jù)所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計,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行選擇和設計計算,稱為預設計階段,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),此階段約占課程設計總學時的30%。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調(diào)試,指標測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段,要求學生運用所學的知識進行安裝和調(diào)試,達到任務書的各項技術(shù)指標。

預設計經(jīng)指導教師審查通過后,學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(并制作相應電路板),使之達到設計指標要求。此階段往往是課程設計的重點與難點,所需時間約占總學時的50%。

2.3撰寫總結(jié)報告,總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設計的總結(jié)報告是對學生寫科學論文和科研總結(jié)報告能力的訓練。學生寫報告,不僅要對設計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進行全面總結(jié),而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度??偨Y(jié)報告應包括以下方面:系統(tǒng)任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設計、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,還應對以下幾部分進行說明:設計進程記錄,設計方案說明、比較,實際電路圖,功能與指標測試結(jié)果,存在的問題及改進意見,等等。

總結(jié)報告具體內(nèi)容如下:課題名稱、內(nèi)容摘要、設計內(nèi)容及要求、比較和選擇設計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設計、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,收獲、體會,并對本次設計提出建議。

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)獨立完成設計和分析的能力。因此,課程設計的考核分為以下部分:設計方案的正確性與合理性。設計成品:觀察實驗現(xiàn)象,是否達到技術(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:實驗報告應具有設計題目、技術(shù)指標、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。課程設計答辯:考查學生實際掌握的能力和表達能力,設計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神及創(chuàng)新精神,等等。

3.電子技術(shù)課程設計的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學中,通常只介紹單元電路的設計。然而,一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此,一個電子系統(tǒng)的設計不僅包括單元電路的設計,還包括總體電路的系統(tǒng)設計(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成,以及單元電路之間如何連接,等等)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn),電子系統(tǒng)的設計除了單元電路的設計外,還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設計越來越重要,不過從教學訓練角度出發(fā),課程設計仍應保留一定的單元電路內(nèi)容。

電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。

雖然模擬電路和數(shù)字電路設計的方法有所不同(尤其單元電路的設計),但總體電路的設計步驟是基本相同的。

電子電路的一般設計方法與步驟包括:總體方案的設計與方案論證、單元電路的設計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

4.電子技術(shù)課程設計的效果

學生經(jīng)過這樣系統(tǒng)訓練后,各方面技能都通過考核,為后續(xù)課程的學習打下了扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]高吉祥,易凡,丁文霞等.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設計(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

[2]楊志忠,華沙,康廣荃.電子技術(shù)課程設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.

篇2

關(guān)鍵詞:電子技術(shù);課程設計;教學改革

作者簡介:成開友(1963-),男,江蘇鹽城人,鹽城工學院電氣工程學院,副教授。(江蘇 鹽城 224052)

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0045-02

“電子技術(shù)課程設計”是學完“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。學生通過“電子技術(shù)課程設計”可以將課堂上學到的理論知識與實際應用結(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)了學生正確的科學態(tài)度和科學精神。鹽城工學院電類相關(guān)專業(yè)的學生都進行電子技術(shù)課程設計。為了更好地培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識,學校對這門課程從內(nèi)容到形式進行了有效的探索和改革,取得良好的實際效果。

一、傳統(tǒng)課程設計中存在的主要問題

1.課程設計的題目少,內(nèi)容單一、陳舊

以前,課程設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,學生根據(jù)自己的興趣愛好可選擇的題目不多,致使學生的設計積極性不高。由于老師對設計任務給的太細,學生可發(fā)揮的空間就小,在進行預設計時難免會有學生相互抄襲的現(xiàn)象,不能更好地調(diào)動學生設計的積極性。

2.教學形式呆板

過去擔心學生受能力的限制在規(guī)定時間內(nèi)完不成設計任務,所以在課程設計開始教師總是詳細講解,并且給出具體的設計資料,將學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生給出了相同的設計方案,不利于發(fā)揮學生的主觀能動性。

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計教學質(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,評定的標準不能具體量化,很難真正反映學生的真實水平。

二、改革的方法

1.設計題目及內(nèi)容的改革

對于“電子技術(shù)課程設計”題目的選擇尤為重要。首先,設計的題目要夠多,這樣學生的可選擇性才夠大;其次,設計內(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習電子技術(shù)課程重要的知識點,比如:電壓超限報警電路的設計可鞏固學習比較器和555電路以及各種邏輯門的使用;編碼電子鎖的設計可鞏固學習觸發(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。指導教師在告訴學生設計題目的同時還要把實驗室的現(xiàn)有資源給學生講清楚,學生可在這些限定的條件下進行設計,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,學生在設計過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應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,能夠隨機應變。當然如果實驗室確實無法提供器件,也要鼓勵學生自己去購買,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習興趣。

2.預設計方案的確立

進行預設計時要鼓勵學生用模塊化的分析和設計方法進行設計。學生通過查閱資料,根據(jù)設計要求自行確定實施方案,給學生提供更大的自,使學生能夠相對獨立地進行實踐,充分揚其所長。由于學生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響,初步的設計方案難免存在遺漏和錯誤,教師要對學生的設計進行把關(guān),保證他們的設計能實現(xiàn)基本功能。同時,也可通過集體答疑的方式組織學生公開講解設計方案,讓學生互找問題、討論解決方法,從而達到優(yōu)化設計方案的目的。這些方法增強了教學的互動性,同時也為學生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間,調(diào)動了學生們學習和創(chuàng)作的積極性。初步的設計方案確定以后就要進行仿真實驗。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進行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設計中存在的問題,進一步優(yōu)化設計方案,同時增強了學生學習的興趣,加深了學生對理論知識的理解,提高了學生的實踐能力,也使學生掌握了電子仿真軟件的使用方法,為后續(xù)課程學習打下良好基礎(chǔ)。最后,學生把初步的設計方案上升到理論的高度,寫出一份詳細的預設計報告,包括設計題目、設計任務、總體方案的設計、單元電路的設計、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列表和參考文獻。這樣,做到設計思路清晰明了,為后面的安裝調(diào)試做好充分的準備。

3.安裝調(diào)試

按照自己的設計方案進行安裝調(diào)試,是學生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預設計報告中元器件列表領(lǐng)取器件,然后分模塊進行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導教師要引導學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線進行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,有些學生只要發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手,指導教師要引導學生從信號輸入的一端開始逐個模塊進行調(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)學生自己查找、分析原因,找到解決的方法。通過調(diào)試使學生加深對電路工作原理的理解,學會調(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,指導老師要鼓勵學生用調(diào)試好的電路做實驗,例如:可以對單元電路的輸出進行實際的測算,并跟理論分析結(jié)果進行比較,進一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設計為學生提供鍛煉的平臺,提高學生的實踐能力和學習積極性。

4.撰寫總結(jié)報告

總結(jié)報告是學生對課程設計全過程的系統(tǒng)總結(jié),不能等同于平時的實驗報告,因此,學生應按規(guī)定的格式進行書寫。總結(jié)報告的圖紙要規(guī)范,所有圖紙都按工程設計標準嚴格要求。這樣可提高學生的方案表達能力、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計教學質(zhì)量的關(guān)鍵

在注重結(jié)論正確的同時,應該強調(diào)整個設計方案實施的全過程。成績評定包含五個部分:一是預設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%;三是學生的答辯情況,占總成績的10%;四是設計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神,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生在課程設計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待,提高了學生學習的積極性和主動性。

三、改革的效果

1.培養(yǎng)了學生對設計性實驗的興趣,增強了學生動手實驗的信心

由于設計題目與實際緊密聯(lián)系,充分調(diào)動了學生的學習熱情和自覺性,學生在獨立完成電路后興奮不已,很多同學對自己設計并調(diào)試成功的電路愛不釋手。

2.提高了學生多方面的能力

在動手實踐設計過程中,學生們從通過查找資料給出預設計方案到互相配合著進行安裝調(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

課程設計時間雖短,但在培養(yǎng)學生學習興趣和實踐創(chuàng)新能力方面成果顯著,為了保證電子課程設計順利高效進行,除了老師的正確指導外,還需要先進的實驗室設備和器件的配置,并希望以后能夠建立完善的實驗室開放系統(tǒng),將專業(yè)實踐課程科學合理地進行整合,開設綜合性的大實驗,以達到更好的教學效果。

參考文獻:

[1]粟田禾.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設計的教學改革與實踐[J].高職教育研究,2006,(2).

[2]李志強,等.數(shù)字電子線路課程設計的教學實踐[J].西北職教,

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關(guān)鍵詞:課程設計;數(shù)字電子技術(shù);EDA;實驗平臺

進入 21 世紀以來,隨著微電子技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字電子技術(shù)及其應用向著更為深入、更為廣泛的層次擴展。 電子產(chǎn)品的設計周期和上市時間日益縮短,電子產(chǎn)品的功能更加豐富,性能更加優(yōu)良,由此推動了電子系統(tǒng)設計技術(shù)向電子設計自動化 EDA 方向發(fā)展,并且對 EDA 技術(shù)及其應用提出了更高的要求。

1.課程設計的背景

中國石油大學(華東)的“電工電子學”課程是“國家級精品課程”,以著重培養(yǎng)學生的系統(tǒng)觀念、工程觀念、科技創(chuàng)新等基本素質(zhì)為教學方針。 多年來在教學和科研中緊跟電子技術(shù)發(fā)展的每一個關(guān)鍵時刻,教學組的教師都適時地對內(nèi)容體系和教材進行更新和完善,堅持不斷進行課程改革,取得了豐碩的成果?!皵?shù)字電子技術(shù)課程設計”是為大二學生暑期開設的一門必修課程,它是“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“電子技術(shù)實驗”等課程的后續(xù)課程,主要以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神為目標,加深學生對理論知識的理解,切實提高動手和解決問題的能力。

2.課程設計的選題

針對電子專業(yè)的特點,我們在數(shù)字電子技術(shù)課程設計部分采用了“基于復雜可編程邏輯器件(CPLD)實現(xiàn)電阻、電感、電容的測量” 這一題目。 測量工作原理是將被測量轉(zhuǎn)換成頻率,由CPLD 實現(xiàn)頻率的計算, 并轉(zhuǎn)換成被測量信號后輸出顯示 。 電阻、電感、電容經(jīng)過轉(zhuǎn)化電路,完成電阻/頻率(R/ F)轉(zhuǎn)換,電容/頻率(C/ F)轉(zhuǎn)換,電感/頻率(L/ F)轉(zhuǎn)換。用 CPLD 測量其頻率,具體功能分塊包括:多路選擇開關(guān)、分頻器、時間閘門計數(shù)器、測量計數(shù)器等。頻率測量的主要部件是一個帶門控計數(shù)端的計數(shù)器(測量計數(shù)器),被測信號(被測頻率)由此計數(shù)器計數(shù)。 如果門控計數(shù)器的開門計數(shù)時間恰好為 1 秒,則測量計數(shù)器的計數(shù)值就是輸入信號的頻率。 若改變開門計數(shù)時間,即可改變頻率測量的量程。 如開門時間為 0.1 秒,則量程為×10,開門時間為 0.01 秒,量程為×100,開門時間為 0.001 秒,量程為×1000。由計數(shù)器的數(shù)值即可換算電阻、電感、電容的大小。本課題要求設計一個測量電阻、電感、電容的 4 位十進制數(shù)字顯示的數(shù)顯儀表,根據(jù)頻率計的測頻原理,由測頻量程需要,選擇合適的時基信號即閘門時間,對輸入被測信號進行計數(shù),實現(xiàn)測量的目的。 其數(shù)顯測量范圍為 0-99990Hz,滿刻度量程分為 9999、99990 兩檔,手動轉(zhuǎn)換量程,當輸入計數(shù)值大于實際量程時有溢出指示。

3.課程設計的實現(xiàn)

(1)按照現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的 Top-Down 模塊化設計方法,提出數(shù)字頻率計的整體設計方案,并進行正確的功能劃分,分別提出并實現(xiàn)控制器、受控器模塊化子系統(tǒng)的設計方案。

(2)針對 isp LEVER 的 EDA 設計環(huán)境 ,采用 VerilogHDL 語言,完成受控器模塊(測量計數(shù)器)的設計,并采用 Abel 語言編程進行仿真。

(3)在 isp LEVER 的 EDA 設計環(huán)境中 ,完成基于 Verilog 語言實現(xiàn)的控制器模塊(閘門計數(shù)器,量程開關(guān),選擇開關(guān))的設計,并采用 Abel語言進行仿真。(4)基于 isp LEVER 的 EDA 設計環(huán)境 ,采用 Verilog HDL 語言或原理圖,完成頂層模塊的設計并采用 Abel 語言編寫測試向量文件進行仿真。

4.結(jié)束語

通過課程設計的鍛煉,學生可以增強綜合分析問題及解決問題的能力,激發(fā)學習興趣和潛在的能動性。 有學生在總結(jié)報告中寫道:“通過這次課程設計, 我切身體會到給出一個命題,利用 Verilog 語言編程實現(xiàn)這個命題,并利用軟件模擬仿真,看功能是否得以實現(xiàn)的全過程。 一方面學到了許多新知識,另一方面使我們對數(shù)字電子設計的全過程有了一個全面的了解,同時也深刻感受到利用 EDA 軟件實現(xiàn)電子設計的強大優(yōu)勢。 這樣的課程設計很適合我們,使我們受益匪淺”。

作者:張勇 張冬至 單位:中國石油大學信息與控制工程學院

參考文獻:

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實踐課程改革是應用型大學整體教學改革工作的一個重要環(huán)節(jié)。以數(shù)字電子技術(shù)課程設計為例,圍繞充分激發(fā)學生自主創(chuàng)新能力、培養(yǎng)應用型人才,針對課程設計題目的選定、設計過程、考核等教學環(huán)節(jié)進行了改革與細化,通過課題自擬、實踐操作多樣化等方式,解決了傳統(tǒng)教學模式對學生思維的禁錮、實驗設備資源緊張等問題。

關(guān)鍵詞:

數(shù)字電子技術(shù)課程設計;應用型;創(chuàng)新

數(shù)字電子技術(shù)課程設計是電氣、電子、通信等專業(yè)共同具備的一個重要實踐環(huán)節(jié)。學生在查閱文獻的基礎(chǔ)上,根據(jù)數(shù)字電路的特點,自行分析、設計和搭建一個實用電子產(chǎn)品雛形,撰寫相關(guān)技術(shù)文件資料,鞏固并加深在數(shù)字電子技術(shù)課程中的理論基礎(chǔ)和實踐基本操作技能;同時通過方案比較、電路制作、調(diào)試等過程,培養(yǎng)學生實現(xiàn)理論到實踐的綜合應用能力,為畢業(yè)設計和畢業(yè)以后從事電子技術(shù)方面的科研及開發(fā)奠定基礎(chǔ),因此,要求擔任該課程的指導教師需具備一套完整的、針對性強的教學方案。本文結(jié)合應用技術(shù)型大學以培養(yǎng)生產(chǎn)服務一線的高層次技術(shù)技能人才為目標的特點,從課程內(nèi)容、教學模式等方面對數(shù)字電子技術(shù)課程設計進行了一些改革和嘗試,取得了較好的教學效果。

一、數(shù)字電子技術(shù)課程設計的教學現(xiàn)狀分析

(一)教學內(nèi)容陳舊單調(diào)目前,數(shù)字電子技術(shù)課程設計在電氣、電子、通信等專業(yè)的教學內(nèi)容上,通常存在以下幾個問題:第一,應用類型的經(jīng)典案例類型少,設計題目單一,多數(shù)教學內(nèi)容大同小異,無法完全激發(fā)學生的求知欲與好奇心;第二,教學內(nèi)容通用性不強,對某一具體設計題目,未采用多種設計方法設計,不能很好地培養(yǎng)學生打破常規(guī)思維,利用多種方法解決問題的能力;第三,教學內(nèi)容層次劃分不夠清晰,難以實現(xiàn)因材施教,實施最優(yōu)化的彈性教學方案。

(二)課程設計環(huán)境條件受限由于實驗室設備偏向于驗證型實驗,可開設的創(chuàng)新類綜合設計型實驗項目較少,同時受實驗室設備儀器種類少、數(shù)量不足、機房與實踐操作平臺分離等多種因素的制約,使得實驗室資源分配緊張。另外,由于實驗室僅在白天開放,使得學生能夠利用實驗室的時間大受限制,在培養(yǎng)學生動手能力方面上,難以提供充裕的時間和空間作為基礎(chǔ)保證,也不利于學生在設計過程中保持思路的連貫性。

二、數(shù)字電子技術(shù)課程設計教學方法改革

(一)課題的選定在進行課程設計之前,教師可通過學習國內(nèi)外教學資源,結(jié)合現(xiàn)今前沿技術(shù),引導學生形成對該課程的感性認識,激發(fā)學習興趣,充分調(diào)動創(chuàng)造創(chuàng)新的積極性與主動性。認真教授學生資料查詢的方式,以便能快速獲取有用信息。在此基礎(chǔ)上,改革傳統(tǒng)題目給定方式,不再由教師統(tǒng)一規(guī)定課程設計題目,而由學生根據(jù)自己查閱的相關(guān)資料,以圍繞生活或行業(yè)企業(yè)的一線需要作為課程設計選題來源,并自主列出設計目標、預期效果及創(chuàng)新點。指導教師則根據(jù)學生自擬課題的難易程度、是否切實圍繞實際需求進行打分,并要求學生在設計過程中必須有屬于自己的創(chuàng)新點,以避免雷同設計的出現(xiàn)。學生根據(jù)課題的分值,結(jié)合自身情況,選擇其中一個課題進行設計。通過這種自擬課題的方式,學生不僅學會了資料查閱方法,提高了自主學習的能力,同時解除了傳統(tǒng)教學方式對學生思維的禁錮,使學生能夠不受限制的自由發(fā)揮,提高創(chuàng)新能力。

(二)設計的進行由于實際生產(chǎn)與仿真驗證之間往往存在較大的差異性,僅從理論上設計出來的電路可能在實際中存在很多問題。因此,在完成仿真設計以后,還需通過實踐操作來檢驗所設計的電路的合格程度。學生可利用實驗室現(xiàn)有儀器設備、面包板或萬用板等多種方式,完成設計電路的實際組裝與調(diào)試。該教學方式擴大了學習范圍,讓學生不再局限于某一種固定的方式進行思考。根據(jù)課題難易程度,學生可以通過成立小組的方式進行研究,也可以以個人的興趣為主獨立完成設計。另外,實踐操作多樣化,不僅可以緩解實驗室資源緊張的問題,同時,學生還可以在課下利用可移動資源(面包板、萬用板等)進行連續(xù)性設計,有助于保持設計思路的連貫性。

(三)細化數(shù)字電子技術(shù)課程設計考核標準數(shù)字電子技術(shù)課程設計的考核采用提交報告加答辯的形式綜合評價學生的學習效果。以下是考核標準:1.報告要求:設計報告必須有統(tǒng)一的格式及模板,需在規(guī)定限期內(nèi)完成。報告的主要內(nèi)容包括課程設計名稱、設計任務要求、方案的制定與選擇、方案具體內(nèi)容(設計原理圖、電路圖、布線圖及其說明;元器件清單;單元電路功能描述及相關(guān)參數(shù)計算說明等)、電路調(diào)試分析以及整體設計的全面總結(jié)。2.答辯要求:答辯環(huán)節(jié)包含口試和演示操作兩部分,口試部分首先要求學生對自己完成的設計內(nèi)容做一個簡單概述,指導教師則針對學生所設計的原理、性能、元器件選擇依據(jù)、整體設計思路創(chuàng)新點提出問題,學生單獨作答;然后進行演示操作,展示出所設計電路的功能及特點。3.成績評定:課程設計結(jié)束以后,教師根據(jù)設計報告的質(zhì)量,結(jié)合答辯情況(課題論述和問題回答情況;演示操作過程中的安裝工藝水平以及調(diào)試時分析解決問題的能力),綜合給出評分,其中課題自擬占總成績的20%,設計報告占40%,答辯環(huán)節(jié)占40%。報告及答辯部分評分標準如下:及格:能夠遵循實踐課程的相關(guān)紀律,設計報告符合基本要求;答辯過程中對電路工作原理論述清晰,電路組裝連接正確,能實現(xiàn)設計基本目標。中等:在及格的基礎(chǔ)上,設計報告內(nèi)容充實準確,報告撰寫思路清晰,框架合理;電路板組裝調(diào)試成功。良好:在中等的基礎(chǔ)上,設計方案創(chuàng)新點突出;答辯演示時電路板工作穩(wěn)定、可靠。優(yōu)秀:在良好的基礎(chǔ)上,電路布局布線美觀大方,實現(xiàn)功能完善,容易操作,整體設計性價比高,調(diào)試方便。

三、教學效果評價

通過對整個數(shù)字電子技術(shù)課程設計教學環(huán)節(jié)的改革,使得學生在學習過程從各個方面得到了充分的自由發(fā)揮:命題的自主設計與創(chuàng)新點相結(jié)合,可以有效地啟發(fā)學生進行創(chuàng)新思考,同時避免個別學生不動手、不思考的現(xiàn)象,也可有效預防雷同設計報告的出現(xiàn);實踐操作多樣化,豐富了學生實現(xiàn)課程設計的手段及方法,不再局限于單一設計模式,擴大了學生接觸的知識面,同時為緩解實驗室設備緊張?zhí)峁┝艘环N有效的方法,學生實踐時間更加自由化,為順利完成課程設計奠定基礎(chǔ);細化考核方式,則為提高課程設計質(zhì)量提供了有力的保障,有助于提高學生的工程素質(zhì)和綜合能力,為以后課程的學習打下良好的基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

實踐培訓是應用型大學最基本的育人方式之一。不斷改革傳統(tǒng)教學,優(yōu)化教學模式,注重應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng),是目前多數(shù)學校教學改革中至關(guān)重要的核心內(nèi)容。為實現(xiàn)培養(yǎng)應用型人才的目標,針對數(shù)字電子技術(shù)課程設計課題的選定、實踐操作多樣化、考核方法的細化等方面進行了一系列的改革,同時驗證了該方法實施的可行性及教學效果,對于實踐類課程建設的研究與探索具有重要意義。

參考文獻:

[1]孫曉艷.《數(shù)字電子技術(shù)》課程設計的改革[J].機械職業(yè)教育,2007(7):59-60.

篇5

[關(guān)鍵詞]專業(yè)課程設計 光電通信 教學模式 實踐教學

[中圖分類號]TN29

一、引言

目前,隨著社會的發(fā)展與我國教育體系的逐漸完善,學生綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)是當前高校人才培養(yǎng)的重點。能綜合應用專業(yè)理論知識解決實際問題,具有較強的創(chuàng)造力和敏銳的觀察力等都是能力的具體體現(xiàn)。實踐教學是培養(yǎng)學生能力的重要環(huán)節(jié),而注重從“應用型”向“設計型”人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,已成為各大高校實踐教學的指導思想。專業(yè)課程設計屬于實踐教學的主要環(huán)節(jié)之一,其旨在培養(yǎng)學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,也是對前期理論與實踐教學效果的檢驗[1-3]。為實現(xiàn)“設計型”人才培養(yǎng),在專業(yè)課程設計中同樣需要加強學生的實踐創(chuàng)新思維引導。

“信息工程(光電通信)”專業(yè)是本校電子信息工程學院新發(fā)展的本科專業(yè)方向之一,其相對應的教學體系還處于不斷探索與發(fā)展的階段。目前,專業(yè)課程設計安排在大四秋季學期,共3周時間。在過去幾年,專業(yè)課程設計都采用“信息工程”大專業(yè)統(tǒng)一進行的模式,內(nèi)容一般包括4次講課、5個基本實驗和1個完整的專題設計。其目標是通過幾個基本實驗使學生了解典型的電路或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、分析方法和設計實現(xiàn)方法;通過專題設計是學生能夠綜合運用專業(yè)知識、EDA設計工具、新器件、新方法解決專業(yè)問題。因此,本專業(yè)過去的課程設計采用了傳統(tǒng)的組織模式,學生的參與熱情不高;專業(yè)課程設計的內(nèi)容也沒有體現(xiàn)“光電通信”專業(yè)的特點。

針對上述問題,我們對本專業(yè)的課程設計教學模式進行了改革,并根據(jù)學生已有的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),設置具有“光電通信”專業(yè)特點的課程設計題目,使學生能應用現(xiàn)有理論知識解決一定的實際問題,在設計能力方面有所提高,為畢業(yè)設計及以后步入社會參加工作奠定基礎(chǔ)。

二、課程設計的教學模式

為使學生在最短的時間內(nèi)掌握盡可能多得知識,平時的課堂教學大多采用教師講授,學生被動式獲取知識的模式。專業(yè)課程設計的教學不同于平時的課堂教學,應采用學生為主、教師為輔的方式。借鑒校內(nèi)外其它專業(yè)課程設計的組織模式,并結(jié)合本?!肮怆娡ㄐ拧睂I(yè)現(xiàn)有的教學體系結(jié)構(gòu),將本專業(yè)的課程設計分為三個階段,即準備階段、實施階段和驗收階段[4]。

1)準備階段。指導教師以加深基礎(chǔ)知識、增強綜合應用知識能力和提高創(chuàng)新研究能力為主線,制定合理的教學大綱,根據(jù)學生已有的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),設置課程設計題目,在此過程中盡量做到以下幾點:①設計內(nèi)容具有一定的實用價值;②在突出本專業(yè)課程重點內(nèi)容的基礎(chǔ)上所覆蓋的知識面盡可能廣;③有利于學生綜合能力的培養(yǎng);④難易適中,并具有一定的挑戰(zhàn)性。針對設計內(nèi)容中學生還未學到的理論,安排理論輔導課。

學生根據(jù)大綱提供的課程設計選題范圍,并結(jié)合個人愛好及特長確定題目,為保證每個學生都有一定的工作量,需限制每個題目的選擇人數(shù)。題目選定之后,組織小組內(nèi)討論,明確個人分工。

2)實施階段。學生通過查閱文獻,組內(nèi)討論,運用所學知識對選定的題目進行分析、設計,完成設計內(nèi)容。在此過程中,學生要做到以下幾點:①明確設計任務與要求;②提出設計方案,給出總體原理框圖;③對所選方案進行理論分析、仿真或?qū)嶒?;④討論設計結(jié)果的可行性。

在此環(huán)節(jié),教師進行啟發(fā)與引導,只講解難點,充分尊重學生的設計思想,并在中期檢查每組設計的進展情況,及時指出其中可能存在的原理錯誤及設計缺陷,對于細節(jié)上的小錯誤,可以由學生自己在實踐中自己發(fā)現(xiàn)和修改。

3)驗收階段。學生進行總結(jié),完成課程設計報告并進行結(jié)果演示與答辯。教師根據(jù)學生在課程設計過程中的總體表現(xiàn)、書面總結(jié)報告、設計結(jié)果演示及答辯情況評定最后的成績。

在上述三個階段中,學生是主體,教師的任務在于抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)組織教學,將啟發(fā)式教學、討論式教學和研究式教學融會其中,給學生最大的發(fā)揮空間,最大程度發(fā)揮學生的自主能動性,啟發(fā)其創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)其綜合應用專業(yè)知識解決實際問題的能力及團隊合作精神。

三、課程設計的實踐

按照上述課程設計的組織模式,本專業(yè)的課程設計已完成了三次實踐。下面分階段總結(jié)實踐情況。

1)在準備階段,充分利用現(xiàn)有的資源和條件,并結(jié)合學生的知識結(jié)構(gòu),設置了9個專業(yè)課程設計題目,如表1所示。表中的設計內(nèi)容以光通信及光信息處理中常用的光器件設計和光學成像原理應用為主,其中包括4個應用型和5個設計型題目,具體內(nèi)容稍有難易差別,學生根據(jù)自己的專長和基礎(chǔ)水平,選擇相應的設計題目,每個設計題目由3名學生分工完成。此外,根據(jù)學生當前還缺少的專業(yè)知識,相應地安排了6學時的理論課及2學時的答疑時間。

2)在實施階段,學生通過查閱文獻和組內(nèi)討論完成設計內(nèi)容,在中期檢查中,每個學生進行階段總結(jié),匯報設計任務進展情況及存在的問題,教師引導學生多方位、多角度地分析問題,提示解決問題的思路與方法,學生進一步查閱文獻資料,完成設計任務。

3)在驗收階段,學生總結(jié)課程設計內(nèi)容,撰寫報告,并進行結(jié)果演示和現(xiàn)場答辯。最后考核包括了平時表現(xiàn)、書面報告及答辯三部分成績,分別占總成績的20%、60%和20%。這樣的考核方式將評價標準分解在了學生課程設計的三個階段中,因而可以比較全面、公正地反映學生完成課程設計的情況。

四、實踐效果及存在的問題

從最后的考核結(jié)果來看,80%以上的學生態(tài)度認真,能主動找老師答疑;每組都實現(xiàn)了課程設計的內(nèi)容,有的組還進行了擴展;有半數(shù)以上的學生總結(jié)了自己在課程設計中遇到的問題、解決的方法和收獲體會,還有學生指出了當前結(jié)果的不完善之處。同時,也存在個別學生自己不做,抄襲別人的情況。另外,在課程設計總結(jié)報告中要求對結(jié)果進行討論,但從報告及最終答辯情況看,學生對設計結(jié)果,主要是結(jié)果曲線的討論很少,大部分學生只是單純得完成了設計任務,對結(jié)果所反映的物理意義及應用價值理解較淺。綜合評定后有60%的學生成績?yōu)椤傲己谩币陨?,也有不?0%的學生為“及格”。

針對實踐中存在的問題,今后還需進一步啟發(fā)學生多查閱文獻,了解每個設計題目的實際應用方向,使學生能體會到學有所用,認識到專業(yè)課程設計的重要性,盡可能消除個別學生完全不動手的情況,讓每組所有的學生都參與到課程設計中來。

五、學生的體會

學生在書面總結(jié)報告中這樣寫道:“雖然在設計的過程中,由于各種各樣的原因,在一開始并沒有想象中的那么順利,但是在不斷地停滯不前中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,與此同時大腦得到充實,知識得到豐富,思維更加敏銳,總之是受益匪淺。”

“通過這次課程設計,我認識到理論方面的知識也是比較有趣的,結(jié)合以往學到的一些知識,比較順利地解決了課設中遇到的問題,更加激發(fā)起了我學習的熱情?!?/p>

“對于知識,需要經(jīng)常回顧,否則再熟悉的技術(shù)也會變得非常陌生。”

“通過這次課程設計,我加深了對專業(yè)知識的認識,學到了不少新的知識,也鍛煉了我程序編寫的能力。同時,小組的同學,相互協(xié)助,各司其職,也是我們能順利完成這個設計題目的重要原因?!?/p>

從這些切身的體會可以看出,學生對本專業(yè)課程設計的積極性比較高,在專業(yè)知識應用與設計能力方面都得到了一定的鍛煉,并對團隊合作的重要性也有了更高的認識。

六、結(jié)束語

專業(yè)課程設計是學生大學教育期間各階段所學知識回顧和提高的過程,是培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。結(jié)合本?!肮怆娡ㄐ拧睂I(yè)的教學體系現(xiàn)狀,我們對本專業(yè)課程設計的教學模式進行了初步的改革與實踐。在實踐中注重從“應用型”向“設計型”人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,盡可能調(diào)動學生的主觀能動性,從課程設計的選題、查閱文獻、任務分工,到設計內(nèi)容的實現(xiàn)、調(diào)試與總結(jié)答辯,都由學生自己完成,取得了較好的實踐效果。但仍然存在一定問題,在今后的實踐教學中還需不斷探討本專業(yè)課程設計的內(nèi)容和組織模式,從多方面激發(fā)學生的學習興趣,進一步提高課程設計的質(zhì)量,使學生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中逐步提高綜合應用專業(yè)知識創(chuàng)新設計的能力。

基金項目:北京航空航天大學本科教學改革立項項目

[參考文獻]

[1]胡兵.信息工程專業(yè)綜合課程設計教學改革探討[J].高等教育研究, 2011, 28(2): 28-30.

[2]鄒道生,黃光華.獨立學院電子信息工程專業(yè)課程設計教學改革與實踐[J].贛南師范學院學報,2011(6): 89-91.

[3]王少剛.課程設計是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑[J].中國大學教學, 2007(8): 23-25.

篇6

一、《電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計》課程設計理念與思路

(一)課程設計理念

本課程是一門綜合性、實踐性很強的課程,在課程設計中注重學生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。以學生現(xiàn)有的認知體系為基礎(chǔ),以培養(yǎng)具備技術(shù)指導、研發(fā)助理所具備的崗位能力為培養(yǎng)目標,課程設計時基于工作過程所需的知識、技能組織課程內(nèi)容,基于工作過程來設計教學活動,精講多練、務求實效。

(二)課程設計思路

本課程圍繞電子產(chǎn)品設計研發(fā)助理、電子產(chǎn)品生產(chǎn)一線技術(shù)支持等崗位的職業(yè)能力為核心,通過崗位調(diào)研和工作任務分析確定課程目標定;根據(jù)企業(yè)需要以及學生職業(yè)能力培養(yǎng)需要,將實際研發(fā)項目、典型產(chǎn)品案例及學生創(chuàng)新項目作為載體構(gòu)建教學內(nèi)容,基于工作過程構(gòu)建教學過程。在教學中采用項目引領(lǐng)、任務驅(qū)動的教學方法,建立過程化、標準化、開放式的教學評價。

二、《電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計》課程教學內(nèi)容

(一)教學內(nèi)容的選取

本課程以就業(yè)為導向,按照相關(guān)崗位的職業(yè)能力,來確定知識、能力和素質(zhì)框架,用從而構(gòu)建教學內(nèi)容。要根據(jù)電子從業(yè)人員的典型崗位,提煉出其典型工作任務有硬件電路設計、測試方案制定、文件整理以及產(chǎn)品故障分析,結(jié)合校企合作,本課程中以典型、真實的電子產(chǎn)品為載體構(gòu)建教學內(nèi)容。根據(jù)電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同,通??梢苑譃橛布娐?、軟硬件結(jié)合、軟硬件結(jié)合,本課程選取了直流穩(wěn)壓電源、智能LED照明控制系統(tǒng)、方波信號合成器三個電子產(chǎn)品作為教學內(nèi)容的載體。其中直流穩(wěn)壓電源為校企合作單位康舒電子的主要產(chǎn)品之一,通過直流穩(wěn)壓電源的設計與制作,加強學生電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計的能力以及;智能LED照明控制系統(tǒng)為電子設計工程師認證培訓項目,根據(jù)電子產(chǎn)品設計與制作的流程將項目分解為若干子任務,在子任務的完成中,學生的系統(tǒng)設計能力特別是程序讀寫能力以及系統(tǒng)調(diào)試能力得到加強,并且學生按照大賽要求進行分組以及分工,學生的團隊合作意識得到加強;方波合成電路的制作來自電子設計競賽,這個項目主要以硬件電路設計與制作為主,強化學生模電、數(shù)電等知識的運用能力。

(二)教學內(nèi)容的序化

以學生現(xiàn)有的知識體系為基礎(chǔ),遵循學生的認知規(guī)律,由簡單到負責對教學內(nèi)容進行序化。項目間按照由簡單到復雜進行編排,我們的學生普遍程序設計能力較弱,項目1為純硬件電路,電路結(jié)構(gòu)相對比較簡單,成功率通常較高,提高學習積極性;項目2偏軟件,注重程序編寫和調(diào)試能力的培養(yǎng);項目3是軟硬件結(jié)合電路,偏硬件,注重軟硬件的聯(lián)合調(diào)試。按照電子產(chǎn)品設計與與制作過程對項目內(nèi)的教學內(nèi)容進行序化,即由方案分析、總體方案設計、各單元電路設計以及制作,系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。

三、《電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計》課程教學設計

(一)教學模式設計

本課程以學生主題,采用基于工作過程導向的“教學做一體”教學模式,按照電子產(chǎn)品設計的工作過程進行產(chǎn)品開發(fā),讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程,以綜合的培養(yǎng)方式使學生在基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和系統(tǒng)能力達到預定目標。

(二)教學方法和手段

在教學中,提倡教師主導、學生主體的教育思想,融小組討論法、項目引領(lǐng)任務驅(qū)動法、演示法等多種方法,盡可能地發(fā)揮學生的主觀能動性,由“要我學”到“我要學”。

(三)教學組織與實施

在教學的組織與實施中,采用了基于工作過程導向的設計。教學過程如下:首先展示成品,激發(fā)學生的學習熱情。根據(jù)電子產(chǎn)品設計與制作的工作過程,分為幾個主要階段。在計劃階段,主要任務為資料搜集整理以及方案分析;第二階段為設計階段,根據(jù)成員分工分別進行硬件設計、軟件設計以及文檔整理,培養(yǎng)學生的綜合知識應用能力、組織能力以及合作精神。第三階段階段為實施階段,即系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試階段,主要任務是測試方案的制定、測試數(shù)據(jù)以及故障排除,旨在提高學生的分析問題能力以及解決問題的能力。最后一個階段評價、總結(jié)以及現(xiàn)場清理,以小組為單位對整個設計過程進行總結(jié),分享設計過程中的經(jīng)驗與教訓,提高了學生的語言表達能力以及職業(yè)素養(yǎng)。

四、《電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計》課程教學條件

該課程綜合性、實踐性較強,對教師提出了更高要求,也促進了“雙師型”教師隊伍的培養(yǎng)。教師在教學過程中不斷關(guān)注專業(yè)領(lǐng)域的新思想、新成果,并將這些信息及時傳遞給學生,使學生能較早地接觸新知識。在這一過程中,教師之間、學生之間相互促進、共同提高,形成了良好的教學氛圍。以國家級電工電子及自動化實訓基地為依托,從理實一體化實訓場所、校內(nèi)生產(chǎn)性實訓場所以及校外定崗實習三個層次保障課程的教學。

五、《電子產(chǎn)品系統(tǒng)設計》課程考核機制

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關(guān)鍵詞:項目驅(qū)動;課程設計;應用型本科;自動化專業(yè)

作者簡介:楊福廣(1974-),男,山東龍口人,山東交通學院信息與電氣工程學院,副教授;肖海榮(1969-),女,山東濰坊人,山東交通學院信息與電氣工程學院院長,教授。(山東 濟南 250037)

基金項目:本文系山東交通學院教改基金項目(項目編號:JG201217)、山東省高等學校教學改革研究項目(項目編號:2012314)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0180-02

應用型本科在培養(yǎng)上要注重學生的工程實踐能力,使學生能夠較快適應用人單位的需求。應用型本科工程實踐能力的提高主要通過實踐教學環(huán)節(jié)實現(xiàn),[1]而課程設計是實踐教學環(huán)節(jié)的重要組成部分,[2]對增強學生工程實踐能力、促進整體教學水平提高有至關(guān)重要的作用。

作為教育部的“應用科技大學改革試點戰(zhàn)略研究”在山東省的三所試點學校之一,山東交通學院對本科培養(yǎng)方案進行了修訂。本文結(jié)合這次培養(yǎng)方案的修訂對應用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向的課程設計內(nèi)容安排進行探討,借鑒應用于理論教學、實驗教學以及創(chuàng)新教育中的“項目驅(qū)動方法”,[3-5]提出了一種“基于項目驅(qū)動的應用型本科自動化專業(yè)課程設計內(nèi)容安排方法”。

一、應用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向課程設計概況及存在的問題

新一輪的培養(yǎng)方案修訂工作中,自動化專業(yè)實踐教學與理論教學環(huán)節(jié)的學分比例由原來的約20%:80%變?yōu)榧s40%:60%,其中課程(畢業(yè))設計環(huán)節(jié)學分占總學分約24%,伴隨學分的增加實際上是課程設計環(huán)節(jié)學時的增加(如表1所示)。如何合理安排這些課程設計的內(nèi)容是能否實現(xiàn)應用型本科培養(yǎng)目標的關(guān)鍵。

表1 山東交通學院自動化專業(yè)課程設計一覽表

傳統(tǒng)的課程設計內(nèi)容是從本門課的教學內(nèi)容和重點出發(fā),強化學生對本門課程的理解和應用,這種安排存在一些缺陷,主要表現(xiàn)在:

(1)課程設計內(nèi)容的發(fā)散性,沒有考慮本門課程與其他課程之間的有機聯(lián)系,這樣導致每門課程設計取得的成果都是獨立的,各門課程之間設計成果不能夠相互借用。

(2)沒有考慮本門課程內(nèi)容在不同專業(yè)中的具體“工程應用”側(cè)重點,使得不同專業(yè)的學生做相同內(nèi)容的課程設計。

(3)到了綜合性較強的課程設計階段,比如自動化專業(yè)電力傳動方向的“運動控制系統(tǒng)”課程設計,讓學生在沒有任何軟硬件儲備的基礎(chǔ)上在兩個周內(nèi)完成一個實際系統(tǒng)的設計和調(diào)試,難度非常大,最終只能“紙上談兵”,這對于培養(yǎng)學生的工程實踐能力十分不利。

二、項目驅(qū)動的課程(畢業(yè))設計內(nèi)容設計

針對傳統(tǒng)課程設計中設計內(nèi)容安排上存在的缺陷,本文探討按照“自頂向下的項目驅(qū)動法”設計各個課程設計的內(nèi)容。即將綜合性的課程設計題目作為項目,然后將項目分解成模塊,分解后的模塊作為前期課程設計的題目。通過這種方式的安排,使學生在四年的學習進程中總體目標明確,階段性目標清晰,每門課的課程設計環(huán)節(jié)的成果最后會“總結(jié)”成為一個標志性的“項目”成果,鍛煉了學生的實踐能力和工程應用能力,幫助學生完成所學知識的系統(tǒng)性整合,同時也會極大地激發(fā)學生的學習興趣。

下面通過一個實例對此設計思想進行說明?!斑\動控制系統(tǒng)”課程是自動化專業(yè)電氣傳動方向的一門主干專業(yè)課程。該課程有2周的課程設計時間,主要是設計交直流調(diào)速系統(tǒng)。為此提出“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目,該項目涉及的課程內(nèi)容有:模擬電子技術(shù)、電機與拖動、計算機控制、自動控制原理、電力電子、單片機原理與應用、PLC、VHDL、嵌入式系統(tǒng)等。針對此項目,將其繁多的內(nèi)容分解成(模擬/數(shù)字)控制器模塊、功率放大器模塊、信號檢測模塊等模塊(結(jié)構(gòu)框圖如圖1),并將模塊分解到前期的模擬電子技術(shù)、單片機原理與應用、電力電子、自動控制原理和計算機控制等課程的課程設計環(huán)節(jié),形成表2中與項目相關(guān)的每門課程的2~3個設計題目。

表2 基于項目分解的課程設計題目及其關(guān)聯(lián)性

表2中所有題目都與“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目關(guān)聯(lián),將表中的課程設計題目通過組合就可以形成“直流電動機的速度閉環(huán)(模擬或數(shù)字)控制系統(tǒng)”這一項目的內(nèi)容,比如題目(1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3)等組合可構(gòu)成直流電機的模擬速度調(diào)節(jié)系統(tǒng),而(1.2、1.3、4.1、4.2)、(1.2、1.3、7.2、7.3)、(1.1、1.3、8.1、8.2)等三種組合再結(jié)合5.1、6.1、6.2的知識可構(gòu)成三種直流電機的數(shù)字速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。實際上,上述題目不改動或稍加改動后,即可組合出若干種設計方案不同的直流電機速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

三、結(jié)語

將后期綜合程度較高的課程設計內(nèi)容考慮為項目,對項目中用到的前期課程內(nèi)容進行分解,考慮前后課程設計環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性,合理安排前期各課程設計內(nèi)容。通過這種方式,使學生在四年的學習進程中總體培養(yǎng)目標明確,階段性目標清晰,前期課程設計環(huán)節(jié)的“成果”最后會“組合”成為一個標志性的“項目成果”,既鍛煉學生的實踐能力和工程應用能力,理論聯(lián)系實際,又幫助學生完成所學知識的系統(tǒng)性整合,極大激發(fā)學生的學習興趣。

參考文獻:

[1]張紅,孟祥萍,王暉.基于應用型能力培養(yǎng)的自動化專業(yè)課程改革的研究與實踐[J].中國電力教育,2008,(17):83-84.

[2]徐林,關(guān)守平,等.自動化專業(yè)課程設計考核模式改革與實踐[J]實驗室研究與探索,2011,30(10):354-356.

[3]柯勝男,黃明和,雷剛.基于“項目驅(qū)動”的教學研究與探索[J].教育與教學研,2007,(4):25-28.

篇8

語音信號的抽樣和重構(gòu),在理論方面涉及到濾波器的設計和抽樣定理[2,3],實踐方面涉及到濾波器和抽樣定理的具體實現(xiàn),還包含模擬電路和數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識,是理論和實際緊密結(jié)合的。因此,將其作為電子課程設計的題目,可以使學生充分鞏固和加深理解基礎(chǔ)核心課程的知識,提高自學能力和解決實際問題的能力。本文將其作為“電子線路課程設計”的教學平臺進行構(gòu)建的。

1語言信號抽樣和重構(gòu)系統(tǒng)設計

語音信號的抽樣與重構(gòu)系統(tǒng)是對經(jīng)過抗混疊濾波后的語音信號進行8kHz自然抽樣,然后把抽樣信號進行重構(gòu),恢復出原信號,并將信號通過揚聲器輸出。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示,包括電源電路、語音信號的輸入電路、抽樣時鐘產(chǎn)生電路、信號抽樣電路、信號重構(gòu)電路和功率放大電路等。

1)電源電路電源電路可以提供±12V和±5V的直流電源。實現(xiàn)方法是將220V交流電經(jīng)過變壓器和整流橋變成+15V和-15V的直流電[1,2]。先將+15VDC輸入到模塊LM7812和LM7805,轉(zhuǎn)變成為+12VDC和+5VDC輸出;而將-15VDC輸入到LM7912和LM7905,轉(zhuǎn)變成-12VDC和-5VDC輸出。

2)語音信號的輸入電路語音信號的輸入電路包括語音信號的采集和抗混疊濾波。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理,設計的抽樣頻率為8kHz。為避免頻譜混疊,對信號要進行抗混疊濾波[4]。因此,將語音信號通過麥克風轉(zhuǎn)換為電信號后,對信號進行放大和濾波。低通濾波器的參數(shù)如下:截止頻率為3400Hz、通帶衰減3dB、阻帶衰減40dB,用濾波器設計軟件Filterlab進行設計[5]。

3)抽樣時鐘產(chǎn)生電路抽樣時鐘產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生8kHz的雙極性方波信號。通過參數(shù)設計,芯片NE555可以用來產(chǎn)生頻率和占空比可變的單極性方波信號。但后續(xù)抽樣電路需要的是雙極性的方波信號,故還需進行極性轉(zhuǎn)換,可以采用運算放大器實現(xiàn)。

4)信號抽樣電路信號抽樣電路的功能是對語音信號進行自然抽樣,可以使用四通道雙向模擬開關(guān)芯片CD4066實現(xiàn)。雙極性方波信號接到控制端,控制模擬開關(guān)的通斷控制音頻信號的通過,達到抽樣目的。

5)抽樣重構(gòu)電路抽樣后信號的重構(gòu)過程,就是一個內(nèi)插過程,是通過低通濾波器實現(xiàn)的。這里的濾波器參數(shù)與抗混疊濾波器參數(shù)相同。

6)功率放大電路功率放大電路的功能是對重構(gòu)后信號進行功率放大,驅(qū)動揚聲器,核心芯片為LM386。

2課程設計流程安排及要求

第一階段:教師講解設計的整體功能及系統(tǒng)劃分,學生初步了解整個設計的組成和結(jié)構(gòu)。同時完成學生的分組,二人一組自愿組合,第二階段:學生根據(jù)設計內(nèi)容,查找相關(guān)資料,獨立完成電路設計。利用Multisim對各單元電路進行仿真,完成設計報告。設計報告內(nèi)容包括系統(tǒng)概述、單元電路設計、分析和仿真[6]。其設計任務包括:①介紹系統(tǒng)設計的思路與總體方案;②介紹單元電路參數(shù)的選擇和計算;③給出仿真電路圖和仿真結(jié)果;④給出工作分工和元器件明細表;⑤給出引用的參考文獻。第三階段:焊接之前,要求學生畫出布局布線圖,包括元器件在實驗板上的擺放和排列、器件所有管腳之間的連接以及電源和地的安排等。布局布線圖完成后便進行電路的焊接和調(diào)試,最后完成總結(jié)報告。總結(jié)報告包括:①系統(tǒng)功能描述;②各單元電路的調(diào)試和實際改進的電路圖;③系統(tǒng)測試結(jié)果,給出重要測試點的實測波形;④課程收獲和建議。

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關(guān)鍵詞:課程設計;學習情境;教學評價

簡單電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試是廣州市輕工技師學院在電氣自動化專業(yè)一體化課程改革中開發(fā)的一門核心課程,它是針對電子產(chǎn)品工藝和生產(chǎn)人員所從事電子元器件的測試、小批量電子電路板焊接、電子產(chǎn)品參數(shù)檢測、電路板及整機產(chǎn)品維修等工作任務進行分析后,歸納總結(jié)出來其所需求的元件測試、焊接、調(diào)試、檢測、維修等能力要求而設置的課程。該課程包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電子測量與仿真,其中將電子測量與仿真插入到模擬電子和數(shù)字電子部分,并且將職業(yè)行動領(lǐng)域的工作過程融合在項目訓練中?,F(xiàn)筆者將該課程的主要設計思路、內(nèi)容、實施以及評價做簡要分析。

一、課程設計的思路

在課程開發(fā)時,首先需要確定人才培養(yǎng)目標與課程目標,通過行業(yè)企業(yè)調(diào)研,參照職業(yè)資格標準,召開實踐專家訪談會,提取典型工作任務,經(jīng)過分析處理得到學習任務,按照工作過程的要求,構(gòu)建“以能力為本位、以職業(yè)實踐為主線、以項目教學為主體”,適應職業(yè)崗位群所需要的一體化課程。

在課程內(nèi)容設計方面,以具體工作任務為學習載體,按照工作過程和學習者自主學習要求設計教學活動,創(chuàng)設“教、學、做”一體的教學情境,開發(fā)以真實產(chǎn)品為載體的學習情境,并利用生產(chǎn)出的產(chǎn)品組織相應的班級活動。緊緊圍繞工作任務的需要來組織課程內(nèi)容,突出工作任務與知識的聯(lián)系,以培養(yǎng)學生應用技能和相關(guān)職業(yè)崗位能力,使學生掌握制訂計劃、實施計劃和評估計劃的工作能力。

在教學方法方面,采用以職業(yè)情境中的行動能力為目標,以學習情境中的行動過程為途徑,課堂上靈活運用項目教學法,每個學習情境都經(jīng)過工作過程六步驟來開展教學,在“做中學、做中教”,提高學生積極性,讓學生饒有興趣地學習產(chǎn)品制作所需的相關(guān)知識和技能,從而掌握電工電子的基本理論和技能。

在教學評價方面,采用過程性評價和結(jié)果評價相結(jié)合,定性評價與定量評價相結(jié)合的考核方法,每個學習情境在《評價表》中都設計有相應的評價項目與之對應,學生每完成一個學習內(nèi)容就要完成對應的評價。過程性評價便于教師及時發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)整教學,加強對學生綜合運用所學知識解決問題能力的考核。

二、課程設計的內(nèi)容

通過專業(yè)調(diào)研,我們得到:在大量的電氣設備中,都會涉及到電子電路,在制作和安裝這些設備的過程中,需要維修電工按規(guī)范裝接或調(diào)試這些電氣設備中涉及到的電子電路。維修電工在接受小批量安裝電子電路任務后,通過識讀、分析電路原理圖、印刷電路圖、裝配圖、電子元器件手冊、調(diào)試說明書、質(zhì)量檢驗要求等,確定元件清單;從倉庫領(lǐng)取并核對電子元器件、印刷電路板及常用工具、儀表;確認萬用表等工具和儀表正常使用后,對元器件進行檢測、整形;準備電子裝接工具,按照電路原理圖在印刷電路板上安裝電路;根據(jù)調(diào)試說明書、質(zhì)量檢驗要求檢測電路,完成工序檢驗;通電調(diào)試,記錄參數(shù);產(chǎn)品交檢;執(zhí)行作業(yè)規(guī)范,做好工作記錄、評價及小結(jié)。

因此,我們確定簡單電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試一體化課程的學習目標為:能識讀、分析簡單電子電路原理圖、印刷電路圖及裝配圖;會使用工具和儀表正確選擇、檢測常用電子元器件;會借助工具檢索與閱讀各種電子手冊及資料;會正確使用焊接工具安裝簡單電路;能使用工具和儀表檢測電路;能通電調(diào)試電子電路,分析測試數(shù)據(jù),撰寫學習小結(jié)。同時,培養(yǎng)學生良好的工作習慣和職業(yè)操守以及團隊合作、交流、表達及組織協(xié)調(diào)等關(guān)鍵能力。

在遵循中等職業(yè)院校學生的認知規(guī)律,充分考慮學習情境的典型性、實用性、可操作性、可拓展性等基礎(chǔ)上,緊密結(jié)合專業(yè)能力和職業(yè)資格證書中相關(guān)考核要求,確定簡單電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試各學習情境的具體內(nèi)容及學時分配,如表1所示。

三、課程設計的實施

《簡單電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試》是理實一體化的課程,班級人數(shù)不宜過多,建議采用小班教學,以便于對學生的操作進行個別指導。教學實施在“教、學、做”一體化的電工技能實訓室或工作站進行,實訓室內(nèi)設有學習活動區(qū)、工作區(qū)、資料查詢區(qū)和優(yōu)秀作品展示區(qū),并準備充足的學習材料、安全操作規(guī)程和崗位職責要求。在學習過程中嚴格按照企業(yè)的規(guī)范和要求管理學生,使學生感受到企業(yè)的氛圍和企業(yè)文化,為今后走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。

教學過程中,根據(jù)學生的學習階段及不同的學習內(nèi)容,可采用任務驅(qū)動法、頭腦風暴法、游戲、小組討論等多種教學方法,充分調(diào)動學生的學習積極性,提高教學效率。每個學習情境的學習都要經(jīng)過明確任務、資訊討論、制訂計劃、決策演練、成果展示和評價反饋六步驟來完成。為了有效保證教學質(zhì)量,可以采取班、組長責任制,合理分組,在整個學習過程中有意識鍛煉組長管理、協(xié)調(diào)和溝通能力的同時,有效培養(yǎng)其成為教師的小助手,以便在學習中對組員及時指導講解,這不僅能大大減輕任課教師的負擔,也能提高課堂學習效率,增強學生的綜合能力。

四、課程設計的評價

簡單電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試課程建議采用過程性評價和結(jié)果評價相結(jié)合,定性評價與定量評價相結(jié)合的考核方法,期末總評成績由情境考核及期末考核兩部分組成。情境考核總評成績滿分為100分,在每一個具體學習情境學習時進行,在學習情境結(jié)束后得出情境總評成績;期末考核在學期末進行,為理論知識點考核,滿分為100分;課程總評成績=情境考核成績×70%+期末考核×30%。每個情境考核評價表,如表2所示。

五、小結(jié)

電子電路的制作與調(diào)試一體化課程是在校企合作、工學結(jié)合的基礎(chǔ)上,對傳統(tǒng)教學模式進行改革、創(chuàng)新,設計出基于電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程的教學情境,采用任務驅(qū)動法、頭腦風暴法、小組合作法等多種教學方法授課的一門課程。配以相應的教學設計、工作頁等教學材料,以“產(chǎn)品制作”引領(lǐng)教學,讓學生在“做中學,學中做”,在動手中享受學習成果的愉悅,激發(fā)了學生的學習興趣,增強了學生的交流、表達和組織協(xié)調(diào)能力,培養(yǎng)他們的專業(yè)能力和社會能力。通過該課程的實施,學生的電子技能和實踐動手能力都會得到大幅提高。

參考文獻:

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[3]易谷主.電氣自動化技術(shù)專業(yè)課程標準與教學設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.

篇10

關(guān)鍵詞:模擬電路;講一練二考三;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)07-0077-02

2011年,南開大學開始推行《素質(zhì)教育實施綱要》,提升辦學理念,根據(jù)綱要中提出的“公能”素質(zhì)教育培養(yǎng)目標,南開大學在國內(nèi)高校中率先提出了大學生也要全面發(fā)展,提倡從“學科為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W生為本”。堅持“以學生為主體,以教師為主導”,在教學中推行啟發(fā)式、討論式等教學方法,加強教學互動,引導學生主動學習知識并發(fā)現(xiàn)問題,開展自主研究。探索以“講一練二考三”為特點的教學組織與課程考試方式,即精講、多練、廣考,強化“學習、實踐、協(xié)作、創(chuàng)新”能力訓練,激發(fā)學生自主學習。以此為宗旨,大力開展教學改革,加強基礎(chǔ)課程建設,積極調(diào)整課程內(nèi)容,提高教學質(zhì)量,提高學生的學習能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維?!赌M電子技術(shù)》(以下簡稱模電)是面向電子信息類專業(yè)二年級本科生開設的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是一門理論性和實踐性都很強的課程,在電子信息類本科教學中起著非常關(guān)鍵的作用。模電課程要求學生對模擬電子電路的基本概念、基本電路和基本分析方法有一個清晰的了解,并能夠?qū)﹄娐愤M行定性分析和定量計算,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)電子信息類專業(yè)課程的學習打下必要的基礎(chǔ)[1,2]。對于模電課程而言,由于教學知識點較分散,僅僅通過相應的課堂學習是不夠的。激發(fā)學生的興趣,讓學生主動學習非常重要。

本文根據(jù)多年的模電教學經(jīng)驗,深入貫徹“講一練二考三”的本科教學指導思想,對模電課程的教學改革進行探討,對教學方法進行設計與創(chuàng)新,提出體現(xiàn)“講一練二考三”要求的教學組織形式與課程考核方式,并在課程教學實踐中檢驗改革成果。

一、模電教學改革的必要性

模電課程是一門與實際應用緊密結(jié)合的課程,它既有自身的理論體系,又有很強的實踐性,是后續(xù)電子信息類專業(yè)課程的基礎(chǔ)。并且,隨著電子技術(shù)深入到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,這門課程也越來越多地成為非電子類專業(yè)本科生的必修課,其教學質(zhì)量的好壞將直接影響到本科教學質(zhì)量。但是在目前的理論課教學過程中,存在著以下問題:教學大綱內(nèi)容多,授課時理論課占時過多。教學內(nèi)容涵蓋范圍廣,知識點相對分散。模電課程是學生第一次真正接觸電子電路,缺乏感性認識,進而影響了相關(guān)知識的理解與運用。雖然有模電實驗課與理論課配合,但實驗課內(nèi)容仍較為基礎(chǔ),無法滿足學生日益增長的電子設計的需求。且考試形式相對單一。

本文結(jié)合學校自身的情況和要求以及電子類專業(yè)的特點,深入貫徹“講一練二考三”的本科教學指導思想,通過對模電課程教學組織與教學方式和考核方式的有益的改革與探索,解決模電實踐教學中遇到的問題。使學生在獲得了模擬電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能的同時,培養(yǎng)了其分析問題和解決問題的能力,提高了實踐能力,為以后深入學習電子技術(shù)某些領(lǐng)域中的內(nèi)容,以及為電子技術(shù)在專業(yè)中的應用打下良好的基礎(chǔ)。

二、凝練教學內(nèi)容,提高教學水平

模電課程主要講授模擬電子器件和電路方面的基本理論、基本知識和基本技能。包括半導體器件和典型集成電路的工作原理、特性和參數(shù),放大器、比較器、穩(wěn)壓器等電路的組成原理、性能特點、基本分析方法和工程計算及應用技術(shù),等等。課程涉及內(nèi)容較多,知識點較為分散,概念抽象,內(nèi)容理解起來較為困難[3,4]。為此,在理論教學中,要凝練教學內(nèi)容,突出重點,引入教學主線,做到精講多練,啟發(fā)引導,留有余地,歸納總結(jié)。兼顧必要的理論知識講解,重視實際應用的同時不拘泥于教材內(nèi)容,適當引入新知識。在覆蓋電子專業(yè)要求的基本內(nèi)容上,同時要根據(jù)我校學生“起點高”的實際情況,在深度和廣度上可以高于基本要求,適當?shù)丶由詈屯貙捊虒W內(nèi)容,這符合因材施教的原則,并且適應當前科學技術(shù)的發(fā)展及經(jīng)濟建設的需要。教師授課前廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)教材,對教材的總體框架和教學內(nèi)容進行深入透徹的研究。在此基礎(chǔ)上全面梳理,對課程內(nèi)容進行合理調(diào)整,挖掘重點、難點,精心遴選教學內(nèi)容。在授課過程中,避免進行煩瑣的數(shù)學公式的推導,重點突出對電子電路概念的物理含義的理解和電路工作基本原理的理解以及電路實際應用的學習,從而達到事半功倍的授課效果。同時,重視教師的理論教學水平和實踐教學能力,將科研實踐與理論教學相結(jié)合,用科研經(jīng)驗豐富教學內(nèi)容,在課堂講授的過程中,能夠吸引學生的注意力,激發(fā)學生對模擬電路的興趣和對電子設計的強烈需求。

通過本課程的講授與引導,要讓學生不但能夠掌握電子技術(shù)的基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實驗技能,而且初步建立“系統(tǒng)觀念、工程觀念、科技進步觀念和創(chuàng)新觀念”,這對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著重要作用。

三、引入“課程設計主線”,加強課程練習比重

針對模電課程本身的課程特點,在保持原教學大綱的基礎(chǔ)上,通過引入“課程設計主線”,由教師綜合模電教學大綱結(jié)合當前信息技術(shù)的發(fā)展,尤其是與學生日常生活密切相關(guān)的電子信息技術(shù),提出模電課程設計內(nèi)容。在學期初始即引導學生感性認識,制定設計目標。在后續(xù)教學過程中,調(diào)整講授學時比例,增加與該設計相關(guān)的練習。在學期中結(jié)合課程進度,向?qū)W生提出不同階段的設計要求,加強電路系統(tǒng)設計練習。從而使學生的每一章節(jié)的理論學習內(nèi)容都能夠與設計主線聯(lián)系起來,形成統(tǒng)一完整的知識體系。通過引導學生主動進行與課程內(nèi)容相關(guān)的系統(tǒng)設計與實現(xiàn),加強課程練習的比重。通過練習深化對知識的理解,培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新意識,并逐步轉(zhuǎn)化為能力。讓學生不僅親身體驗到從實踐中學習知識,更可貴的是學會如何學習。從而使理論與實踐相互促進,實現(xiàn)學生的理論與系統(tǒng)設計能力的雙贏。在綜合考慮了模電教學內(nèi)容、技術(shù)發(fā)展動態(tài)以及學生能力的基礎(chǔ)上,我們提出了模電教學課程設計的內(nèi)容,要求學生在所學的模擬電路的基本原理和基本單元電路的基礎(chǔ)上,緊密聯(lián)系實際,自己動手設計單通道電壓測量的模擬示波器。在課程設計過程中,堅持以學生為本,教師指導,鼓勵分組完成任務,3~5人為一個團隊,采用自頂向下的設計方法,建議學生按照系統(tǒng)分析、原理框圖設計、各模塊分解原理及設計等結(jié)構(gòu),進行電路設計和性能的分析。引導有能力的學生進行電路的軟件仿真,并鼓勵學生使用元器件搭建相應的硬件電路,最終實現(xiàn)模擬示波器的功能。

通過模擬電路課程設計,學生能夠系統(tǒng)掌握所學的各章節(jié)知識,同時具備模擬電路的分析和設計能力,從元件到電路,最終達到了系統(tǒng)級的認識,提高了分析問題和解決問題的能力。通過課程設計的反饋結(jié)果,學生接受了這種課程教學的新方式,并且希望能夠繼續(xù)推廣,因為學生在整個課程設計過程中受益匪淺,真正把模電知識運用到實踐中,也激發(fā)了他們學習電路、設計電路的興趣和熱情,達到了非常好的學習效果,并且鍛煉了團隊合作能力和溝通能力。同時,教師通過與學生共同解決遇到的實際問題,也加強了教師的指導能力,實現(xiàn)了教學相長。

四、改革教學組織及考核方式

1.教學組織的改革。以課程設計為基礎(chǔ),充分利用學院已有的開放實驗室資源和社團管理資源,將模電理論課程與社團相結(jié)合,教師與學生相合作,即促進了學生理論知識的學習,又可為學生的進一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。以學生感興趣的電子設計競賽、國創(chuàng)、百項等為合作目標,利用開放實驗室資源,組織學生形成研發(fā)設計小組。授課過程中鼓勵學生利用這些資源進行系統(tǒng)設計、電路焊接調(diào)試等動手練習,并組織專業(yè)教師指導,充分發(fā)揮學生的主動能動性,進一步加強學生實驗動手能力的培養(yǎng),為電子競賽等項目的開展打下良好的基礎(chǔ)。

2.考核方式的探索。考試本身并不是教學的目的,而是一種有效地促進教學的手段??荚嚨哪康氖菣z測學生對知識點掌握的熟練程度以及獲得知識并靈活應用的能力,促進學生寺┎谷?;蜁r,也是教師檢測教學效果,反思教學得失,進而改進提高的重要依據(jù)。這就要求我們在教學過程中常用多種形式、多次考核,全面評價學生的學習能力和學習的主動性。

本文對課程考核方式進行探索,綜合學生筆試、練習和設計報告等評價,對學生進行多方面的考核,形成模電課程考核評價新方法。通過筆試和習題,考察學生掌握理論知識的程度,掌握學生汲取知識的情況,反饋到課堂教學任務中,培養(yǎng)學生的理論素養(yǎng)。通過提交課程設計報告,考察學生對知識的運用能力、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和表達溝通能力以及團隊精神。這樣不僅能夠考核學生記憶性、認知性的知識,還能全面考察學生綜合分析能力、質(zhì)疑能力、獨立思考能力和創(chuàng)造性思維能力,等等。

五、結(jié)語

本文針對模擬電路課程教學過程中遇到的問題,圍繞著“講一練二考三”的本科教學指導思想,進行了模擬電路課程的教學改革與實踐。文中提出了幾點改革措施,真正做到了精講、多練、廣考,將教學的各個環(huán)節(jié)組成有機的整體,讓學生成為教學過程中的主體,取得了預期目標和良好的效果。學生們在掌握了模擬電路理論知識的同時培養(yǎng)了專業(yè)實踐能力,激發(fā)了學生對電子電路的學習熱情與興趣,發(fā)揮了學生的主觀能動性。

參考文獻:

[1]清華大學電子學教研組.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]秦世才,賈香鸞.模擬電路基礎(chǔ)[M].天津:南開大學出版社,1997.