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电子技术课程设计论文优选九篇

时间:2022-08-15 08:49:21

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇电子技术课程设计论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

电子技术课程设计论文

第1篇

(1)使课程设计的手段和实验教学的内容变得多样化、彻底有效地贯通课程设计和实习教学。丰富课程的设计手段和实验教学内容,是构建多样化、立体全方位教学体系的核心基础,因此,我们应该从加强基础的能力入手,是创新的教学体系以整体的形式覆盖模拟、数字化电子技术的教学内容,同时综合电路设计的专业训练,此外还包含了编程逻辑的器件、CAD设计、EWB方针、单片机等创新技术的实验教学,通过这些来促动电子技术课程设计教学内容的特点开展,如在点在的元器件教学的内容上采取利用多媒体文档的形式和教师的实验课程内容相结合起来的教学方式;电子课程的设计环节采用上机的实际操作的教学和教师课前准备的教学材料相结合的方式;在电子产品的实践制作的环节上以学生的实际操作为主,以教师的教学材料为辅的方式来达到预期的效果;同时学生自主探索式教学和问题的情境教学的方法相结合,可以有效激发学生的自主学习、开拓创新以及动手实践的积极性,要注重课程设计与电工电子实习教学的方法相整合优化、有次序的关联起来,通过这些方法为学生构建出集电子技术设计,电路器件的测试、计算机的辅助的应用和设计、制版焊接的技术应用、系统的调试技术等综合技能于一身的教学体系。

(2)科学的编制电子课程设计和教学内容,大力推举开放性实验室的管理模式的完善建立,在编制课程设计的大纲环节上,我们应该充分了解电子技术课程设定的教学目标的定位,以新一轮的教学改革为指导方向,要充分注重教学的实践性、素质教育、自主创新,要突出对学生的自主创新的能力和实际操作能力的双方面能力培养,为学生制定出一系列的、分为不同层次的、不同渠道的实践训练课程,推动课程结构和其他科目的贯通,从而使电子技术课程设计教学能跟上时展的脚步,能满足社会主义市场经济对这样的人才需求。当今社会信息化发展突飞猛进,我们必须要用现代化的信息武器来武装自己,充分利用现代化信息技术的设备、教学材料和各种教学媒体进行模拟演练、虚拟实验练习并构建完善的电子技术课程设计教学题库,使这一教学具有科学、综合、实践、新颖、包含的知识量多、内容完善的特点,从而可以推动学生对研究电子科学的积极性。我们在编写课程设计指导书的时候,要对学生参与实践操作的环节加以充分的重视,让学生通过查询各种不同的资料,为他们提供自主创新、通过计算机软件进行模拟、接通电力原件、测试调试环节的依据,从而使学生在科学有效的指导下实现自主的实践的充分锻炼。

2结语

第2篇

关键词:电子技术;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)51-0075-03

电子技术课程设计是一门集基本理论、工程设计于一体的专业基础课程,是电子、信息类本科专业的基础必修课程。该课程是对电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等前期课程所学内容的消化、巩固、总结和提高。该课程的教学不仅要求学生掌握扎实的相关课程基本理论知识,更在于通过对学生进行综合训练,培养和提高学生在电子系统方面的工程设计能力、元器件装配能力、综合调试能力。同时,也为后续课程,如单片机系统课程设计、嵌入式系统课程设计及电子系统课程设计等实践课程的开展打下良好的基础,为学生今后从事相关专业技术工作提供了必要、专业的实践技能。

一、电子技术课程设计教学的不足

根据过去几年对电子技术课程教学情况的分析,结合相关企业对电子类人才的要求,我们认为该课程在教学设计上应从下面几个问题上重点改革。

(一)课程内容与社会需求差距较大,设计题目偏少

电子技术课程主要由理论和实践两部分构成,其中实践又分为实验和课程设计。理论是基础、实验是深入、课程设计是提高,它们相辅相成构成这门课程完整的教学体系。针对课程设计,一般本科院校的教学方式较为保守,沿用传统模式,忽视了相关行业、企业所采用的新技术、新软件,不能与社会同步,学生走出校门口不能立即胜任岗位工作,而是需要通过进一步的岗前培训才能满足岗位对人才的需求。同时,设计题目和类型偏少,内容相对陈旧,学生可选择的范围也不大,导致部分学生对本门课程学习的积极性不高,也影响了本课程的教学效果。

(二)教学方法较为单一落后

本门课程的教学时间为32学时(合计不到一周的教学时间),时间较短,为了在较短的时间让学生完成设计任务,教师总是详细讲解并指定相应的资料,将学生限制在指定的范围和实验元件内,不利于培养出具有竞争意识和创新能力。且在实验讲义中,编写教师对设计题目的电路实现方案编写得较细,学生可发挥的空间较小,导致部分学生不会自己独立思考,直接采用设计提示电路,或者直接抄袭其他学生的设计方案,不能更好地调动学生独立设计的积极性。

当前我们大部分老师都采用了多媒体授课,在教学过程中,教师过分地依赖电子课件,而忽略了其他的教学方法,如课堂演示、学生上台实操等。在涉及电子设计软件的操作时,学生需要实际动手训练,边听边做效果会更好。而用电子课件进行授课时,加快了课堂授课的节奏,学生对某些知识点来不及消化,教与学缺少良好互动,学生很难与老师保持同步,使得授课效果大打折扣。

(三)实践缺乏工程化思想

在电子信息和仪器仪表领域从事电路设计基本上是以工程化的方式进行的,将一个工程分成若干个模块,再由不同的项目团队分头完成。将现代电子领域里设计公司的理念融入课堂,让学生以设计团队为单位开展实训,能够使学生走出校门后更快地适应自己的岗位,但从目前大多数学校开设的课程来看,除了毕业设计会有几个学生一起合作完成外,实验、课程设计等几乎都是学生独立完成的,很多学生抱着应付的心态随大流,没有主动思考的意识,缺乏创新思维。大多数学生只是按照老师所给电路图像搭积木一样连线,不能真正弄懂电路的意图,因此在未提供电路图时往往束手无策。严重缺乏创新思维,使得学生在走出校门后不能从事完整的工程设计,面对很多简单的项目也会缺乏信心,无法在已有的岗位基础上实现更高的突破。

(四)成绩评定体系不够完善

目前的考核制度,虽然提升了平时成绩所占比例,但仍然是应试教育模式。在成绩评定时,往往根据调试结果以及撰写的设计报告给出成绩,学生在设计、制作、调试过程中遇到的问题以及解决方案等具体实施过程没有体现出来,评定的标准不能具体量化,不能很好地反应学生在本门课程中的收获和真实水平。

二、电子技术课程设计教学的改革

(一)结合专业的社会行业需求,丰富设计题目

设置合适的设计题目是提高电子技术课程设计教学效果的关键。随着电子技术的迅速发展,新器件不断涌现,将其与课程教学紧紧结合,才能跟上时代的步伐。因此,课程设计教学改革的第一步就是结合专业的社会行业需求,根据学生的实际情况,提供足够的课程设计选题,同时保证设计课题的内容具有综合性、实用性、先进性。

首先,本设计课程为学生提供了72个设计题目(课题内容统计情况见表1),保证学生具有较大的选择空间;每一个题目具有基本功能和扩展功能,从而满足具有不同实践能力的同学的要求。其次,大部分课题的设计要求尽量使用现有的能够实现该设计的新器件,设计并完成的小电子系统实用性较强,具有相当的使用价值,可以作为电子系统课程设计和仪器仪表课程设计的基本模块,也可以作为电子竞赛和创新项目的单元电路。再次,设计题目新颖,能激发学生的设计调试兴趣;大部分课题的设计内容与专业密切结合,从而增强学生的学习积极性。最后,每个设计题目都能够尽量训练前期课程中的相关知识点,比如:巩固电路分析基础中的分压电路、电容元件特性、变压器工作原理等;模拟电子技术课程中的基本共射、共基放大电路、功率放大器、比较器电路、波形发生电路等;数字电路中各种逻辑门电路、显示译码器、数据选择/分配器、触发器、寄存器、计数器、555电路和蜂鸣报警电路的应用等。教师在布置设计任务时,针对每个设计题目,以系统框图形式给出2~3个总体设计参考方案,以高集成芯片为核心,由中规模集成电路构成各单元电路,然后组合出系统的设计方案。

课程设计除了提供5个类型72项常用的备选设计题目之外,还引入了与学科相关的科研项目的子课题作为课程设计题目,选拔一些优秀学生参与这部分课题的设计。同时结合每年的本科生创新项目,每年更新一些设计课题。以教学、科研及竞赛项目为电子技术课程设计题目,为学生创造了研究性学习的机会,提高了其实践技能。通过项目开发过程的工程磨炼,提高了学生的实践技能,激发了学生的自主创新意识,对于学生工程素质的培养发挥了较大的作用。同时,学生参与教学科研活动,可以解决创新实践活动开展中的一系列问题,促进了创新实践活动的开展。

(二)丰富课题设计内容,合理安排教学进度

电子技术课程设计一般安排在大三上下学期进行分散教学。教学学时共32学时,每周3学时,共11周。教学进度和时间安排统计情况见表2。

本着培养学生独立设计、创新实践的理念,我们改变了传统的“老师讲,学生做”的方式,少讲甚至不讲理论知识,仅是提纲挈领地给学生指引一下他们设计所要查找资料的方向,在设计的过程中,学生遇到了实际问题再进行单独答疑。

在组织方式上,参照电子竞赛的方式进行,2名学生一组。每组学生可在指定的选题中任选一个设计题目,在11周内协力完成课程设计任务。学生在课程设计期间,不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案,还必须落实自己具体的设计任务,以达到了解和熟悉整个设计课题全过程的目的。同时由于引入了竞赛机制,不但可以增强学生的团队精神,还能发掘他们创新的潜能。

在课程设计前期,课程设计的任课教师可提前两周布置课程设计的教学任务,在这期间,完成学生的分组,两人一组自愿组合,提供课程设计题目供学生自行选择。学生选定题目后根据课题的设计要求和参数独立查阅相关资料,完成电路的初步设计。

课程设计第一阶段,完成方案设计。方案设计包括电路方框图、详细的电路原理图、电路工作原理的说明和元器件清单。完成电路设计后,学生还要使用Multisim软件完成对设计的电路进行仿真。通过软件仿真可以发现设计中存在一些的问题,进一步改善设计方案。学生掌握了电子仿真软件的使用方法,也为以后的课程学习打下基础。实验室将元件清单汇总,尽快完成元器件的准备工作。

课程设计第二阶段,完成电路原理图和PCB板绘制,并且完成PCB的制作。学生通过学习使用Protel软件,熟悉了电路布局、布线、电路板的制作过程,增强了对电子系统工程设计过程的认识。

课程设计第三阶段,完成元器件的焊接及整个系统的联调,测试技术指标。学生在教师指导下较好地完成元器件的焊接。焊接过程由低到高,分模块完成。确认安装无误后进行通电调试。在调试阶段,采用由前至后的顺序,从输入端开始逐模块调试。若存在故障,应该分模块检查,按照从大到小的范围进行排查,最终找到故障的确切地点并加以解决。学生通过对电路的调试可加深对电路工作原理的认识,学会调试、检查电路的方法。调试过程中教师要注重启发学生,自己分析查找故障位置和原因,并独立找到解决的方法。要求学生在测量完成技术指标后与理论结果进行分析比较,进一步了解电子电路学习过程中理论与实践的区别。通过课程设计为学生提供锻炼的平台,提高了学生的理论与实践能力。

课程设计第四阶段,完成并提交设计报告。设计报告包括以下部分:①系统方案论证;②各单元电路详细设计;③电路的仿真及仿真结果;④调试中出现的问题及解决方法;⑤系统测试结果;⑥心得体会。设计报告是对课程设计全过程的总结,学生要严格按规定的格式进行书写。设计报告的撰写可提高学生的表达、论证能力、科技写作能力等基本素质,为后续课程设计报告及毕业论文的撰写打下基础。

(三)改进教学方法,提高课程教学效果

在电子技术课程设计中,利用视频、图片等多媒体手段展示相关内容,可以激发学生对所选课题的兴趣。利用教学网站,提供一些跟学生课程设计题目相关的资料,学生可以随时进行查阅。同时加大实验室开放力度,课程设计的时间不局限于课堂。实行开放式管理模式,时间开放和资源开放。学生可以根据需要通过网上自由预约的形式,课余时间自行到实验室进行课程设计,实验室提供自主学习环境。由于带着任务,学生虽然没有教师时刻管理也会很自觉地进行学习。同时由于带着问题去学习,学习的效率也更高,而且这样也可以更节省实验室的教学资源。采用这种形式,增加了学生的实验时间,增强了学生进度安排的灵活性,有助于学生自主设计能力、工程能力、创新能力的培养。

(四)完善成绩评定体系

验收考核环节采取硬件实现情况、软件调试情况及考核答辩的方式。相同题目之间的小组,根据所完成项目的性能、指标及完成速度进行评定。

从电子技术课程设计这门课程的设置目的出发建立成绩评定体系(见表3):①方案设计的合理性、科学性,电路设计的正确性;②对Multisim、Protel等电路设计、仿真软件的熟练掌握程度、制作效果;③元件安装、焊接的工艺质量;④电路调试、故障排除、结果分析及回答问题的情况;⑤课程设计报告撰写。

在进行成绩评定时,注重调试效果正确的同时,应强调整个设计实施的整体情况,若部分同学的设计电路调试结果不尽如人意,只要学生能找出其中的原因,并提出相应的方法进行改进,仍可获得不错的成绩。另外,注重学生是否已掌握设计方法、制作工艺、仪器使用、调试方法、论文撰写等不同的环节,即使同组同学根据不同的表现也可给出不同的成绩。

三、结束语

电子技术课程设计是学生进行的第一个专业基础课程的课程设计。在课程改革中突出了学生创新意识及工程素质的养成,体现了“内容综合、面向工程”的特征,促进了电子技术创新教育体系的不断完善和可持续发展。通过本门课程的教学改革,丰富设计题目,且与实际联系,调动了学生的学习热情,培养了学生对设计性实验的兴趣。由于合理安排教学环节,学生经过自主查找资料和小组讨论,完成电路方框图、电路原理图、电路布线图的设计;完成对电路系统进行安装、焊接、调试、检查解除故障、测试参数;掌握了相关软件的应用。充分发挥了学生的主动性和创造性,提高了分析和解决电子电路中各种问题的能力。较为完善的课程成绩评价体系也较好地保证了课程设计的教学质量。通过后续的课程学习,学生的综合设计能力不断提高。

参考文献:

[1]贾俊荣.电子技术课程设计教学改革与实践[J].福建电脑,2013,(11):69-70

[2]佘新平.电子技术课程设计的实践教学模式探讨[J].长江大学学报(自然科学版),2010,7(1)347-348.

[3]赵宏音,肖明,张亚琴,等.“电子技术课程设计”的改革探索[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2004,22(3):198-201.

第3篇

1电子技术课程设计计划的制定

为进一步深化“3CE”应用型创新人才培养模式和课程体系的教学改革,期间教研室课题组老师对在电子信息工程专业开设电子技术课程设计的目的意义和任务要求以及教学内容和教学方式进行了深入研讨,制定了课程设计的实施细则:①将课程设计放在短学期的18至21这4周来集中实施;②制定课程设计报告规范性材料包括存档封面、课程设计过程表格、课程设计技术报告封面、课程设计技术报告目录、课程设计技术报告正文格式、课程设计技术报告打印设置);③建立了课程设计的课题库和元器件库,以及元器件的购置领用制度;④制定了乐山师范学院“2+1”学期制短学期电子技术课程设计课程教学工作计划。为保证课程设计正规化和规范化的实施作了扎实的基础性工作。

2电子技术课程设计具体方案的落实与实施

课程设计就是按设计题目任务要求,运用课程所学知识和客观条件,完成和实现课题目标的全过程。电子技术课程设计就是在开设了模拟电路和数字电路以及实验课程之后,运用所学模电和数电知识,完成特定功能电子电路的设计、安装和调试等。这要求学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作,并写出总结报告。我们根据课程设计的特点和所要达到的目标要求,采用了开放式的教学模式,真正把课程教学转换到以学生为主体的知识运用能力、创新能力和综合素质的培养上来。课程设计教学环节及主要设计流程如下:课题选题电路设计提交元器件清单电路安装、调试撰写设计报告验收、答辩成绩评定。

2.1课题与选题

电子技术课程设计的选题是课程设计首要的第一环节,既要符合电信专业的综合培养目标,覆盖所学主干课程知识,又要体现电子技术的先进性和应用性,拓展学生的知识面,以达到学生综合运用专业技术基础知识和工程设计实践能力的培养。所以我们课题组的指导老师精心设计了20个课程设计题目,并制定了每个题目的具体设计任务和要求,以任务书的书面表格形式,供各组(每组不大于2人)学生进行选题。刚开始同学们选题只想挑选简单易做的题目,这个过程老师要悉心讲解每个课题的具体任务、要求和所要达到的目的,使学生明确自己的任务,鼓励并对选择任务多、难度较大、完成得好的课题要酌情加分。

2.2电路设计

电路设计是整个课程设计中花费时间最多的环节之一,老师首先系统讲解课程设计的设计方法,设计步骤,设计要点,并以成功的设计案例进行分析、讲授;对每一个设计题目,要求学生必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案的选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数的计算和器件的选择,最后将各部分连在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图;指导学生要求利用EDA(电子设计自动化)技术来完成整个电路的设计与仿真。这个电路设计期间是一个仔细认真反复纠错的过程,只有电路设计通过了软件仿真各项设计指标以后,才能进行硬件电路板的设计与安装。

2.3电子电路的安装

电子电路的安装与调试在电子设计技术中占有重要位置。它是对理论设计进行检验、修改和完善的过程,任何一个新产品往往都是在安装、调试并反复改多次方能最终完成。在电路安装、调试之前,要求电路设计正确,软件仿真也通过后,提交元器件清单。虽然学生已经在大一就进行了电子安装及工艺训练课的实践,但时隔一年多,许多同学的安装焊接技术已退化,所以我们对学生进行了手把手的“师傅带徒弟”的方法来强化训练学生,严格要求学生在自己设计的PCB板或万通板上焊接时遵循以下安装原则。

(1)所有元器件在安装前应尽可能全部测试一遍,以保证所用元器件均合格。

(2)所有集成电路的安装方向要保持一致,以便于正确布线和查线。

(3)安装分立元件时应使其标志朝上或朝向易于观察的方向,以便于查找和更换。对于有极性的元件,例如电解电容器、晶体二极管等,组装时一定要特别注意,切匆搞错。

(4)为了便于查线,可根据连接线的不同作用选择不同颜色的导线。一般习惯是正电源用红色线、负电源用蓝色线、地线用黑色线、信号线用黄色线等。

(5)连线尽量做到横平竖直。连线不允许跨接在集成电路上,必须从其周围通过。同时,应尽可能做到连线不互相重叠、不从元器件上方通过。

(6)为使电路能够正常工作与调测,所有地线必须连接在一起,形成一个公共参考点。正确的安装方法和合理的布局,不仅可使电路整齐美观、工作可靠,而且便于检查、调试和排除故障。如果能在组装前先拟订出组装草图,则可获得事半功倍之效果,使安装既快又好。

2.4电子电路的调试

电路的调试对于电子装置的最终形成和达到预定的技术指标是至关重要的环节。老师详细讲解电子电路的调试步骤,指导学生在调试前要对电路进行检查,包括连线是否正确;元、器件的安装是否良好,有无短路和连接错误的地方;电源供电(包括极性)、信号源连接是否正确;电源端对地(┴)是否存在短路的情况等;通过了上述的直观检查无误后,就可转入调试。调试包括测试和调整两个方面,它是为达到电路设计指标而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复过程。调试的方法通常采用先分调后联调(总调)的原则,它包括通电观察、静态调试和动态调试的过程。在调试过程中电路会不可避免出现异常工作状况,学生要学会去查找、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学习机会。

2.5撰写设计技术报告

撰写课程设计的技术报告是对学生写科技论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告,不仅把设计、组装、调试的内容进行全面的总结,而且把实践内容上升到理论的高度。我们对学生的设计技术报告进行了规范化的要求,技术报告应包括以下几点。

(1)课题名称。

(2)内容摘要。

(3)设计内容及要求。

(4)比较和选写设计的系统方案,画出系统框图。

(5)单元电路的设计、参数计算和器件选择。

(6)画出完整的电路图和PCB设计图,并说明电路的工作原理,截下仿真图并说明仿真数据和波形是否达到设计要求。

(7)组装调试的内容(包括使用的主要仪器仪表、电路调试的方法和技巧、测试的数据和波形与计算结果的比较、调试中出现故障的原因和排除方法等)。

(8)总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望。列出系统所需元件清单。

(9)收获、体会。

(10)列出参考文献。

2.6验收与答辩

经过小学期的4周集中训练和实践,将自主设计的成果和作品以答辩的形式进行汇报和总结,答辩是有技巧的,答辩本身也是对学生进行综合素质、能力展示的训练,所以我们在课程设计的教学过程中也设计了这一环节,训练他们沉着冷静、自信应对在答辩过程中所遇到的所有问题。我们安排每组10分钟的答辩时间,要求先播放、阐述自己的设计幻灯(文档),然后演示自己的硬件作品,最后回答老师提出的2~3个问题。答辩过程中要求学生回答问题应该实事求是,不宜虚张声势,不懂装懂,回答问题要简明扼要;对确定自己无法回答的问题时,要态度平静地说明为什么未曾涉及这个问题的研究,不宜不着边际强行回答;有没有科学的求学态度,也是答辩的考核目的之一,千万不能给老师留下虚假狡辩的学术态度。遇到程度性问题,不能把话说得太死,恰当运用模糊词语,为自己留有余地。设计者对不同的意见要保持谦虚接纳的态度,同时要为自己的观点辩护。辩论中要客观、公正,言之有理、持之有据,语气平和,语言委婉,不能武断和伤人自尊,即使发问者有错误,也要举止文明,保持学者风度,不必将自己的观点强加于人,把自己的观点亮出来,供对方参考就可以。答辩完毕,无论气氛如何,应该有礼貌地向在场师友致谢。

3严格进行课程设计的成绩评定

教师主要根据学生课题完成质量情况即平时成绩20%+答辩及作品质量50%+技术报告30%,三个部分进行综合评定学生的课程成绩。平时成绩:主要考察学生在规定时间内是否在场并认真完成自己的设计,我们制定了工作指导、检查登记表,规定了9次师生见面辅导时间,并做好每次的指导记载。答辩及作品质量:主要验收学生的硬件作品的完成质量,采用作品演示加答辩方式来综合评定学生的答辩及作品质量成绩。技术报告:学生科技论文和科研总结报告的写作能力,我们同样制定了技术报告评分细则,主要包括:调查论证(资料的查阅与收集情况),方案设计与技能(方案的设计与选择,图形绘制与EDA软件仿真工具的掌握程度),分析与解决问题的能力(运用所学理论知识和技能去分析发现与解决实际问题),工作量工作能力与工作态度(按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大;工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实),报告质量(综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;方案正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;设计有应用价值),创新(工作中有创新意识;对前人工作有改进或突破,或有独特见解)。

第4篇

关键词:课程设计;实践;教学研究

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

0引 言

随着科学技术的飞速发展,实践动手能力对高校的学生越来越重要。为了提高学生的动手能力,加强对科学知识及操作技能的培养,很多高校都开设了重要课程的课程设计教学环节,例如:模拟电子技术课程设计和数字电子技术课程设计等。其目的是使学生通过课程设计的学习,为以后的课程、实验、毕业设计以及从事相关工作奠定坚实的基础,提高学生的动手能力、创新能力和工程素质。对大学教师而言,指导好课程设计对于教学具有重要的意义。

1大学教师指导好数字电子技术课程设计教学环节的重要意义

1.1加深学生对重点课程的理解。

在教学中,不是每门课程都进行课程设计,只有重要的课程才能安排课程设计的教学环节,所以通过课程设计能使学生对重点课程有更深入的了解和掌握。

1.2提高学生的动手能力、实践能力。

现在的大学教育已经由学历教育向素质教育转变,对于学工科的大学生而言其动手能力、实践能力是学生应该具有的重要素质之一。而课程设计不同于理论课教学,它需要学生亲自动手操作和实践,这样才能够培养学生的动手能力和实践能力,同时也提高了他们学习的兴趣。

1.3提高学生的创新能力。

通过课程设计的教学环节, 更要培养学生的创新精神和创新过程、创新方法及团队合作的意识和能力。

2指导学生进行数字电子技术课程设计的方式和方法探讨

大学教师在课程设计中是教学的主导者,学生是课程设计的主体,所以大学教师在指导学生课程设计的过程中一定要注意引导性,要特别注意课程设计内容的选择、指导学生课程设计的方式和方法、学生课程设计的评分等。

2.1首先是课程设计的内容。

在进行课程设计之前,教师一定要进行内容的选择。课程设计的内容选择很重要,一定要体现出以下几个方面:

(1)注重实用性。大学教师选择课程设计的内容一定要把理论课程的理论和现实的应用结合起来,注重本门课程在工程当中的实用性,让学生感觉到我们的理论和实际结合得很紧密。

(2)注重创造性。大学教师选择课程设计的内容一定要给学有余力的学生发挥、自己创造的空间,让学有余力的学生在课程设计中自己发挥创造。

(3)注重新颖性。大学教师选择课程设计的内容要不断更新,紧跟时代步伐,具有新颖性,不要一个内容一做好几届,一定要推陈出新。

(4)注重趣味性。大学教师选择课程设计的内容还要有趣味性,俗话说:“兴趣是最好的老师”,设计的内容有趣味,自然就吸引学生更好的去学习和制作。

2.2其次是大学教师在指导学生数字电子技术课程设计的方式和方法。

(1)要充分利用多媒体资源。在对课程设计进行之前,教师一定要进行相关知识的讲授,要让学生先看一些录像资料,使学生对先进的相关知识有一些感性的认识,能够调动起学生在课程设计的积极性和主动性。同时教师也要根据相关的内容,利用国际互联网参考大量的国内外教学资源,选其精华用于我们的教学,则教学效果会好很多。通过多媒体介绍大量的事物,这样的感性认识一定能激发学生的理性思考,因此在课程设计中应注意把学生的观察能力的培养贯穿其中。

(2)课程设计中要体现创新性。一定要在课程设计中讲授创新思路、方法步骤、使学生了解: 什么是创新,创新的一般工作程序和步骤, 如何评估产品的新颖性、创造性,实用性。培养学生在课程设计中的创新意识。

(3)课程设计的组织。学生可以根据兴趣创新原则自由组合, 分组团队作业, 提出课程设计的具体技术方案。教师必须首先向学生介绍团队合作的一些基本的思想、原则、技巧和方法, 并在设计时对合作中出现的问题进行正确的分析和指导。

(4)综合点评, 根据设计内容确定课程设计的方案。选取学生提交的优秀的课程设计方案若干, 并根据课程要求和教学目的,指导学生选择创新课程设计的题目, 完成教师指定的具体设计工作, 例如: 电子产品参数的确定、设计说明书、产品使用说明书等。同时课程设计教学注重的是学生动手操作、学生实践技能的培养,教师讲解、点评的时间应该有限, 如何在有限的时间里让学生掌握课程设计中的内容,关键在于教师的详细讲解和点评,教师在进行讲解时,应配以生动的解说,熟练而规范的操作,让学生们看得清楚,听得明白,想的深刻,记得牢固。同时在点评中用启发性,指导性词句, 将学生的思维引导到关键部位和主要问题上来,创设问题情景,激起学生的求知欲望,激活学生的思维,要解放学生的口、脑,鼓励学生勇于对课程设计提出问题,敢于标新立异,使学生在讨论、解决问题的过程中,掌握知识、获得方法、形成能力。

(5)课程设计产品的实现。利用学校各种实训中心和实验室的资源, 实施课程设计产品的制造, 学生动手自己操作完成,熟悉工作程序。

(6)在课程设计的产品制作过程中,师生之间、学生之间应进行平等交流。教师要鼓励学生充分自由地发表自己的见解或提出质疑, 并通过实验大胆地进行各种探索, 不断激发学生的创新意识和创造潜能。教师应尽量培养学生敢于质疑、善于探索、大胆实践的精神, 将课程设计由被动的设计转变为主动的创新型课程设计。教师要经常鼓励学生不要因一两次错误而气馁, 更不要因一两次失败而放弃, 要耐心启发学生认真分析课程设计中的错误或失败的成因, 使之逐渐形成百折不挠的科学探索精神。课程设计中产品的制作过程中出现的问题一般由学生独立解决,以锻炼学生独立思考和解决问题的能力。对于学生普遍存在的共性问题,教师要进行集中指导、讲授。

(7)总结答辩。学生以分组团队的形式参与答辩, 共同探讨设计过程中碰到的问题, 总结工作程序和团队合作中存在的问题, 明确是如何合作完成一个设计题目的。

2.3大学教师在指导学生课程设计中一定要建立一个好的评分标准,这样可以提高学生学习的兴趣,激发学生的学习热情。评分标准中一定要注意以下几个方面的考查:

(1)出勤率的考查。

(2)课程设计产品实用性、功能性的考查。课程设计的产品一定要可以使用, 并且能够产生积极效果, 此项可以作为主要评分依据之一。

(3) 创造性考查。在课程设计中采用的元件及组合比现有技术是否有实质性的进步, 这可以作为参考评分依据。

(4) 新颖性考查。学生通过专利检索、查阅学校图书馆现有的资源, 了解查阅相关设计产品的参数、性能。

(5)课程设计论文的考查。论文的撰写格式要正确,方案设计的思路要清晰、明确。此项可以作为主要评分依据之一。

3综述

改革传统教学, 探索创新型的教学方法是目前大多数学校教学改革中的重中之重。对数字电子技术课程设计的教学效果, 其成效取决于师生双方的共同努力, 而对其重要意义、可行性的认识, 具体的教学方法和方式至关重要。大学教师只有在实践中不断探索, 认真研究和总结经验, 才能使课程设计的教学效果达到预期的目标,才能不断提高我们的教学质量。

参考文献:

[1]元泽怀,李廷洪 .《电子工艺实习》课程教学改革实践[J]恩施职业技术学院学报,2007,(01).

第5篇

关键词:数字电子技术;产学研用;创新能力;工程实践能力

作者简介:周来秀(1969-),女,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,副教授;蒋练军(1966-),男,湖南安化人,湖南城市学院通信与电子工程学院,教授。(湖南 益阳 413000)

基金项目:本文系2011年湖南城市学院教学改革研究项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0132-02

数字电子技术是电类工科的专业基础课程,对学生后续专业课程的学习有直接的决定性作用,在历届电子竞赛中也少不了数字电子技术的基础知识。该课程不仅具有自身的理论知识体系,同时也是一门实践性很强的课程。[1]

根据湖南城市学院“立足行业,面向基层,强化实践,突出城市主题,‘产学研用’结合,培养为城市和区域经济社会发展服务的应用型高级专门人才”的办学特色,学院压缩了该课程的理论课时。但考虑到该课程的重要性,有必要探索新的教学方法,使学生能在较少的课时里大幅度提高学习效率。要达到这一目标,最有效的方法是提高学生学习该课程的兴趣,变被动学习为主动学习。为此,教学组必须对传统教学模式进行必要的改革,将数字电子技术课程的理论教学、实验教学和课程设计统筹安排,在理论教学过程中穿插实验教学、理论指导实验,实验巩固理论,进而在课程设计阶段实现创新性设计。

一、面向“产学研用”,改革理论教学

1.明确知识目标,学习价值清晰

教师在理论授课时主要运用项目教学法[2]和Multisim结合的教学模式,[1]且明确每堂课的知识点中哪些内容在设计实用电路时将要运用,在具体电子系统中又将完成何种功能等,让学生认识到本课程确实学有所用。譬如计数器是用得最多的一种时序逻辑器件,主要功能有计数、分频、定时控制、产生节拍脉冲和脉冲序列、数字运算等。在讲授计数器内容时,其功能的应用可以举大家熟悉的产品,如交通灯控制器的绿灯时间、红灯时间及黄灯时间的控制就用到了计数器的定时控制功能。又如数字钟的核心器件是计数器,其时、分、秒的累加及转换就用到了计数器的计数功能;其秒脉冲是石英晶体振荡器产生的高频脉冲经计数器分频后得到的,这里又用到了计数器的分频功能。

2.激发学生热情,学习高效可期

为了充分发挥学生的主观能动性,在教学设计中必须安排一两次让学生上台讲授的机会,讲授内容应是学生通过自学能够讲好的内容。如加法器内容可安排学生讲授,因为加法运算在学计算机基础时已学过,学生对这部分内容较为熟悉,只是没有接触具体电路。在具体操作之前可以先安排自学,然后请学生上讲台把加法器的特点、逻辑功能等讲述清楚。尝试这种方法布置任务后,学生课前课后都在讨论自学内容,并且越主动的学生,其学习效果也越好。

另外,安排两至三次以学生为主导的习题课。先布置几个具有代表性和综合性的作业,要求课后完成,课堂上请几位学生上台把解题思路告诉大家,这样能检验作业是否真正经过自己的思考完成,也能发现完成过程中的知识缺陷。通过这种方式,学生学习的积极性大大提高了,多数学生希望能上台讲述解题思路。经过自学和习题研讨,师生之间、生生之间必然形成积极互动的局面,学生的学习主动性得到极大提高,学习兴趣得以充分激发,同时表达等方面的能力也提高了。

二、落实“产学研用”,强化实验教学

1.针对实际运用,优化实验内容

针对现有的实践技能培养侧重于理论验证性实验问题,在设计数字电子技术课程实验时采用硬件和软件结合的实验模式,对于验证性实验选择在Multisim平台上完成原理电路及实验内容的仿真。而对于较复杂的设计性、综合性实验,则要求学生利用Multisim设计出原理电路,仿真结果正确后再进行实验。

2.设计实验陷井,体会活学活用

在设计实验项目时,有必要设计一些具有陷井特征的综合性实验,即根据设计原理设计出来的电路,在实验时其功能却实现不了的实验。如在学完计数器内容后要求学生用双时钟十进制可逆计数器通过反馈清0的方法构造一个四进制加法计数器。因该计数器的清0端CR为高电平有效,且为异步清0,故要构造四进制加法计数,理论上在Q2端用一根导线与CR直接相联就可以了。实验时用芯片74LS192的学生实验成功,而用芯片CC40192的学生实验失败。原因是反馈清0信号停留的时间太短,芯片中的触发器在动作时间上存在微小差别,使得动作慢的还没来得及清0,CR端上的清0信号就消失了。学生首先怀疑任意进制计数器构造方法的可行性,根本没联想到上理论课时提到的异步清0信号为什么要锁存,经过提示后,利用与非门二次取非来延长清0信号停留时间,最终解决了问题。又如同样用双时钟十进制可逆计数器,通过反馈置数的方法构造一个初态为8的五进制减法计数器。学生设计的电路如图1所示,从图中可看出,计数器减到7(0111)时,在置数端会马上得到一个置数信号0,由于CC40192是异步置数,因此不会显示7,学生观察到的实验现象是输出一直显示8。为什么减不下去了呢?笔者要求学生画出状态转换图,并观察译码状态3(0011)的特点及8以后的数的特点,发现7(0111)和译码状态0011后两位相同,而学生在设计电路时只注意了译码状态,通过提示,学生修改后的电路如图2所示,最后成功实现了初态为8的五进制减法计数器功能。通过计数器这个实验,学生更加深刻地体会到:在利用所学知识指导实践时,应根据具体问题具体分析,活学活用,不能生搬硬套。

另外,在数电技术实验教学中,排除故障是提高学生分析、解决实际问题能力的最有效途径。[3]在学生实验过程中,可能会出现这样或那样的故障,有些是设备或元器件的问题,有些是人为因素。当学生实验出现故障时,指导老师应启发学生思维,让学生自己发现故障原因并排除故障。

三、贯彻“产学研用”,创新课程设计

经过系统的理论学习和实验之后,学生的理论水平和动手能力提高了,为进一步培养综合能力和创新能力打下了基础。于是,在结课之后再集中两周时间进行数字电子技术课程设计,以“产学研用”结合的形式完成该课程最后的学习环节。具体流程:第一周在学校完成,主要是确定设计方案和Multisim仿真,要求仿真结果符合设计要求。第二周在产学研实习基地制作实物。课程设计时将学生按20人一组分组,每组指派一个老师全程指导,指导老师为负责组的学生每人提供一个设计项目,每个项目都有设计要求和指标。项目一般来自生产实际和生活,是大家熟悉的产品。学生选题后,可拓展设计内容,也可以选自己更有兴趣的题目,但一般必须每人一个题目,或者相同题目有不同实现方法。另外,课程设计期间,要求不同组的学生在不同实验室上机查资料及仿真,指导老师则跟踪在相应实验室。

1.基于Multsim的电路设计过程

学生选题后,老师要引导学生查阅文献资料,并要求学生在四天之内确定设计方案。在设计过程中遇到问题时可与同学和老师讨论。在课程设计过程中,学生由于设计经验不足,一次性成功概率不高,因而可能经历反复修改电路的情况。如果按照传统的电路设计方法,项目原理电路一画出来就进行实物的制作,可能出现这种情况:做好实物后验证时却发现电路有错,最后只得修改设计,然后又重新制作。这样不仅容易损坏元器件,浪费资源,还会耽误许多时间。且课程设计时学生多,会用到很多芯片,让学生都在实验室完成电路的设计制作与验证不现实,因学院一般可做实物的实验室有限,而能上机的实验室较多。如果借助Multisim软件(因EDA课程是下学期开课,此次课程设计不用EDA辅助设计)对设计电路先仿真,发现有错时可轻而易举地修改电路,也不需用实物,因而可节约硬件资源,缩短设计时间,提高效率。因此,课程设计过程中,方案初步确定后先用Multisim软件搭建电路,然后针对每一条设计要求和指标进行仿真,如仿真结果不正确,就在Multisim平台上修改电路。

2.制作实物及上交材料

设计电路经Multisim仿真无误后,组织学生去实习基地制作实物。在实习基地主要学习制板、练习焊接以及调试,直到实验结果正确。实物做好后,紧接着写课程设计报告,并于第二周星期五时学生上交课程设计材料:实物及课程设计报告。实物验收时,学生应根据设计任务要求和指标进行实验。课程设计报告则按照工科论文格式书写,要求有电路原理框图、单元电路设计及工作原理介绍、总电路及工作原理介绍、仿真(或实验)结果与分析、总结及参考文献等。

四、结论

在数字电子技术课程教学过程中,为找到一种适合培养为城市和区域经济社会发展服务的应用型高级专门人才的教学方法,以“产学研用”为指导,以提高学生学习兴趣、激发学生主动学习的欲望、提高学生工程实践和创新能力为目标,最终达到提高教学质量和应用水平的目的,对该课程理论、实验、课程设计等环节进行教学改革,取得了良好的教学效果,并为后续专业课程的学习、毕业论文的撰写和科研开发奠定了基础。

参考文献:

[1]周来秀,蒋练军.项目与Multisim结合,探索数字电子教学新模式[J].电脑知识与技术,2011,7(25):6288-6289.

第6篇

关键词:模拟电子技术;教学改革;创新设计

作者简介:郭华(1977-),女,山西忻州人,西安交通大学城市学院电气与信息工程系,讲师;申忠如(1946-),男,陕西米脂人,西安交通大学城市学院电气与信息工程系,教授。(陕西 西安 710018)

基金项目:本文系2011年西安交通大学城市学院第四批教改基金项目(项目编号:110022)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0147-02

模拟电子技术是电子类专业中一门重要的专业基础课,它课程内容多,理论性和实践性都较强,学习存在一定难度。这就要求教师在讲授知识的过程中结合实践教学方法,深化理论知识、进行科学训练、培养学生创新精神和实践能力。[1-5]

西安交通大学城市学院依据高素质应用型人才的基本培养目标构建了实践教学体系,针对模拟电子技术课程的实践教学可分为如下几个层次:基础实验、课程设计、综合实训。在这种训练下,从主动学习、自主测试到自主设计和创新设计逐步激发学生的求知欲望、创新欲望,取得良好的教学效果。

一、突出“应用型”特色是模拟电子技术实践教学改革的关键

根据独立学院的培养目标和学生的特点,在专业教育上不能过分强调“宽口径”,否则会造成学生“什么都学过,什么都不懂”;应突出独立学院“应用型”特色,重点在实践能力的提高。针对模拟电子技术实践教学环节,通过基础实验、课程设计和综合实训三个层次的培养模式,加强对模拟电子技术课程的掌握,使学生具备获取知识的能力,学习必要的基础理论知识,能够解释现象、分析问题,掌握学习方法,在需要进一步深造时具备再学习的能力;具有较强的实践动手能力、应用系统设计能力、发现问题和解决问题的能力,从而更好地完成后续课程。[6]

1.基础实验:验证课本知识

基础实验包括与课本章节相关的8个验证性实验:双踪示波器使用、共射极放大电路性能测试等,旨在加强学生对模拟电子技术基本知识的掌握,训练学生分析、设计与调试电路的基本方法。

教师结束课堂教学之后,根据理论内容给出实验题目要求,提出预习问题,要求学生通过查阅资料写出预习报告,熟悉实验内容;然后按照实验教材给出基本电路及其工作原理,学生自己搭建电路、测试其性能指标,验证理论知识的正确性;熟悉仪器设备的使用,学会利用仪器设备发现并找出电路的故障。

2.课程设计:培养动手能力

课程设计是课堂教学和课程实验结束后的综合应用实践环节。本项教学改革将模电课程设计分为两部分,一是为弥补实验设备不足而进行的仿真设计。仿真设计包括三个环节,首先进行常用单元模块电路仿真;然后结合课本知识,给定电路参数和设计要求,进行仿真电路设计;最后拓展内容,对一些实际应用广泛的应用电路仿真进行学习。三个环节对学生的要求层层递进,前两个环节为“必做”,第三个环节为“选做”。

二是从设计、制版、焊接直至调试全过程的综合设计制作选题。有两个题目供学生选择:MAX038函数发生器的设计和音频功率放大器的设计与调试。题目要求尽可能实用有趣。

3.综合实训:提升综合素质

模拟电子技术实践教学改革的最后一个环节是综合实训。这其中已经不只是模拟电子技术一门课程,它将与数字电子技术、单片机技术应用等课程综合开发设计题目,训练学生的系统设计的能力。在训练方法上通过主动学习、自主设计和创新设计三个步骤激发学生的求知欲望和创新意识。

(1)主动学习:根据实验系统需要实现的基本功能和达到的指标要求,学生通过查阅文献,确定自己的设计方案;利用软件仿真电路,并通过调试确定适合的参数;写出预习报告。

(2)自主设计:根据软件仿真电路搭建实际系统的硬件组件;完成系统程序设计;进行软硬件调试,通过查找错误、解决问题,达到锻炼提高的作用;测试系统的基本参数和功能。

(3)创新设计:完成实验系统的进阶指标:如增加功能或提高指标;对系统进行最终测试,给出误差分析;写出实验报告,提交实验作品。

综合实训使学生较系统地掌握电子系统设计过程的选题、立项、方案论证、电路设计、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等全过程,培养学生理论知识的综合运用能力。

二、进一步完善实践教学体系

1.严格考核制度

要想使模拟电子技术实践教学顺利地进行下去,必须进行严格的考核制度,以保证实践教学的良好效果。

(1)基础实验。根据学生每次做实验前的预习报告和实验中的操作表现、实验后的结果分析,给出实验成绩,占模拟电子技术课程总成绩的20%。模拟电子技术课程总成绩 = 70%的期末考试卷面成绩 + 20%的实验成绩 + 10%的平时成绩。

(2)课程设计。完成课程设计中常用单元模块电路仿真,成绩为“及格”;完成课程设计中常用单元模块电路和规定电路的仿真设计,成绩为“中等”;完成课程设计中全部软件仿真设计,成绩为“良好”;完成课程设计中全部软件仿真设计和一个综合设计制作选题,成绩为“优秀”。

2.完善实践教学体系的配套工作

除上述改革措施外,为进一步完善实践教学体系,实验室硬件设备和运行经费的投入是必要条件;编写相应教材,加强较适合学生之间的交流也十分重要。已经完成或正在进行的工作如下:

(1)吸取经典教材的宝贵经验和新的教学理念,结合独立学院的人才培养目标以及本院课程设置和课程大纲的要求,编写适用于应用型本科的教材——《模拟电子技术基础》[7]以及配套的实验及课程设计指导书。

(2)开设电子设计工程师认证考试(EDP),为学生就业增加砝码;指导优秀学生参加全国大学生电子竞赛、全国大学生专业竞赛等,促进“因材施教的个性化培养”。

(3)建立了模拟电子技术课程与实验的网站,实现了指导教师与学生、学生与学生之间的互动,拓宽了主动学习的空间。

三、结论

经过3年的试点,模拟电子技术实践教学的改革、探索和实施取得良好的效果。课程基础知识与实践教学环节进行了有效融合,学生的学习兴趣提高了,动手能力增强了;科学的实验思维、实验方法、实验步骤得到了训练;分析数据、讨论误差、撰写报告的能力得到提高;符合因材施教培养应用型人才的要求。实践证明:通过良好的训练,学生毕业设计及论文写作的完成质量明显提高;我院自2009年第一次参加全国大学生电子竞赛以来,除2011年获得1个三等奖外,每年都有1项一等奖。教学改革需要长期、系统地工作,还要继续努力,培养更加优秀的专业人才。

参考文献:

[1]何新华,陈志武.面向创新型人才培养的专业实验教学体系研究与实践[J].实验技术与管理,2009,26(10):24-26.

[2]刘芬.对“模拟电子技术”课程中教学方法的探讨[J].电气电子教学学报,2008,30(2):112-115.

[3]刘艳,朱昌平,宋凤琴,等.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].实验室技术与管理,2010,27(2):110-112.

[4]张新安,熊文元,包本刚.电子技术专业实践教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理,2011,28(7):24-27.

[5]晏湧,蓝波.“任务驱动”教学法在模拟电子技术实验中的应用[J].实验技术与管理,2010,27(11):253-254.

第7篇

1采用模块化合理设计现代电子技术课程体系

设计的模块化现代电子技术课程体系框图如图1所示。该课程体系大致分为三大类模块:基础电子技术模块、专业电子技术模块和实践模块。其中基础电子技术模块包括:电路原理、模拟电子技术、数字电子技术。现代电子技术模块包括:微机原理/单片机、EDA技术。实践模块包括:电工电子技术实验、基础课程设计、专业课程设计、开放创新实验室、学生科研与竞赛和毕业设计。该课程体系的特色在于:强化实践模块,通过多种途径,为学生创造电子技术实践和提高的条件,强调培养学生工程实践能力、创新意识和创新能力,建立学生从基础课学习到社会就业的直接通道。

2完善现代电子技术精品课程建设

按照精品课程评估体系扎实推进课程体系建设,具体包括:

2.1推进课程教学基础建设和教学实践平台建设

完成课程教学大纲、教案、多媒体课件、教学参考书、网络教学资源、课程建设与管理规划、实践教学设计、教学质量控制控制等基础性工作;并按照有关要求,建设了课程网站,优化资源配置的教学模式。建成省级电子信息实验教学示范中心1个、省级机电工程实验教学中心1个、省级电工电子基础实验平台1个,校级开放创新实验室1个,建成6个校企联合实验室和多家校企合作实习基地,拓展了学生进行电子技术设计实践平台。

2.2推进课程教学内容建设 突出知识的应用性

按照“分立元件起步,集成电路落脚,突出技术应用”来组织教学,努力提高学生的综合素质和创新能力。根据电子技术的飞速发展的客观实际,教学内容以集成电路为重点,重外部特性,轻内部结构;重实用电路,轻基本电路;重技术应用,轻理论分析;把电子技术的新概念、新器件、新设备溶入课堂教学中去;突出技术性、应用性,引入新技术、新器件,正确、妥善处理传统内容与新知识、新技术之间关系,对教材内容的精选要遵循“少而精”的原则,教材水平应保持与本学科发展相适应的科学水平。

2.3形成“一体化,多层次”的教学体系

通过对传统的电子技术实验课进行优化、整合,分阶段开设基础板块、提供板块、拓展板块3组系列,并增加“创新实验”和“开放实验”,既体现不同层次的差异,又形成一个有机整体,突出了“基础、提高、综合、创新”的特点。将原有以电子技术理论课程教学为主体,变为理论教学与实验教学并举,验证性、应用性训练与创新性训练并举,从原来被细化的按专业方向培养学生,变为按一级学科特点培养人才。

3创新教学方法 更新教学手段

利用现代化教育手段,设计多媒体课件,开展课堂演示实验教学,创新教学方式。通过应用EWB,MATLAB和Multism软件,制作了电路原理、模拟电子技术和数字电子技术演示实验软件,并课程教学中新增了演示实验环节,使抽象的理论变得形象,加深了学生对知识点的理解,增强学生对实际应用知识点的感知力。通过引人电子设计自动化工具软件,形成“电子仿真工作平台”,对现成的组合逻辑器件及时序逻辑电路进行功能验证,提供简便快捷、准确有效的实验手段,可以丰富教学内容,更新课程的教学思路,提高课程的实践性与应用性。另一方面,也可以借助计算机网络环境,将数字电子技术课程教学资料(例如:课件、讲义、教案、辅助教学材料、试卷等)上网,使其成为共享的资源,能促进数字电子技术课程的交流和改革。模拟仿真突破了教学难点,具有化繁为简、化难为易、化抽象为具体的功能。

4以开放创新实验室为平台 加强第二课堂实验基地建设和指导

4.1建立开放创新实验室和校企联合实验室

为学生搭建良好的电子技术实践和创新平台学生通过项目申请,进入开放创新实验室;实验室则为学生提供电子技术实践场所、仪器设备、元件耗材,并由相关的老师负责指导。具体做法是:首先,每学期开学初,学生向实验室提出申请;其次,经指导老师审核、实验室管理老师批准,申请获得通过后的学生将进入创新室,借用仪器设备(如:计算机、示波器、直流电源、信号发生器)搭建自己的实验平台;学生可以根据自己电子系统设计的需要,使用实验室中的电子设计设备,如打印机、转印机、铜板腐蚀剂、钻台等公共设备,并申请常用的电子元器件。同时,常年有课题组教师负责创新实验室学生的辅导。在学生座位的安排上,将高年级的学生和低年级的学生进行穿插安排,充分调动学生自主学习的主动性,让高年级的学生起到良好的传帮带的作用。创新实验室为学生提供了一个良好的实践平台,极大地提高了学生实践与创新能力。

4.2利用每年暑假时间 进行大学生电子设计竞赛培训

以全国大学生电子设计竞赛为切入点,举办电子设计培训。培训的重点放在实践能力提高上,注重实践训练,弥补理论教学上的不足。根据竞赛征题要求及历年竞赛试题,培训内容采用基础平台+模块化训练。其中基础平台主要内容包括:传感器、放大器、振荡器、运算放大器、调制与解调、数字电路、单片机小系统。模块化训练主要内容是历届竞赛试题和本年度的模拟试题,具体类型有电源、信号源、无线电、仪器、数据采集与控制类。实践证明,这种培训模式是行之有效的,能迅速提高大学生的动手能力,培养其创新意识和协作精神。

5加强学生科研引导和毕业设计建设 提高创新能力

5.1引导学生申报各类科研项目

鼓励学生申报校团委科研项目、省级和校级大学生创新实验项目,并为学生项目立项和项目实施提供指导。

5.2加强学生科研引导和毕业设计指导

以毕业设计形式或课程设计形式,引导高年级学生参与电子技术类产学研项目,锻炼学生解决实际问题的能力和创新能力。学生通过独立完成课题的设计、制作、调试和实验分析,锻炼分析问题和解决实际问题的能力,促进创新意识、创新能力和工程实践能力的培养调,提升适应未来工作的自信心。近年来,有多名大学生通过参与教师与企业间的项目合作,得到了良好的锻炼,毕业后直接到企业就业,成为技术骨干。

6改革成效

6.1电子技术类课程教学质量显著提高

改革后的电子技术课程在授课内容、教学方法上都有了明显的进步,课堂互动性增加,学生的学习兴趣提高了。项目实施以来,电子技术相关的课程授课效果良好,在期末测评中获得同学们的好评,有多位教师获得省级、校级教学名师称号。

6.2学生电子技术实践和创新能力显著提高

各类科技创新活动取得佳绩项目组依托开放创新实验室,通过暑期的大学生电子设计竞赛培训,每年完成约100人次的电子技术设计培训;每学期指导进入开放创新实验室和校企联合实验室的学生约60人,四年来累计指导学生约400人次;指导的大学省级创新创业实验项目、校级创新实验项和团委科研立项目60多项;四年来,本项目组成员指导大学参加了全国、全省大学生电子设计竞赛,获得各类奖项32项,其中一等奖6项、二等奖11项、三等奖15项;指导的学生分别获得2009、2011和2013年福建省大学生课外学术科技作品竞赛二、三等奖。

6.3学生毕业设计课题完成质量显著提高

通过现代电子技术课程体系改革,学生对新技术的掌握和实践动手能力都应该比以前有所提高,这部分学生在毕业设计中就可以做一些难度较大、有实用意义的课题。四年来,指导约200名大学生开展与电子技术相关的毕业设计,取得良好成绩,近30位同学获得校级优秀毕业论文。

6.4获得社会的广泛关注和用人单位的好评

几年来,以开放创新实验室和校企联合实验室为平台的现代电子技术课程体系,培养了一大批实践能力强、创新意识强、具有团结协作精神的大学生,这些学生毕业后能胜任与电子技术相关的技术工作,成为公司的技术骨干,获得用人单位的好评。

7结束语

第8篇

【关键词】Proteus 电子 虚拟实验 EDA

一、引言

在电子技术理论和实验教学中,经常需要设计出电路,并连接实物进行原理分析和验证,在电子线路设计过程中,不仅需要考虑各种元器件的参数、性能、功耗、封装等多种因素,而且在电路的实现过程中还需要经过大量多次的电路焊接、调试和实验,费时费力,这种传统的设计方法很难适应现代电子电路设计的规模化、低成本、短周期的设计要求,当然,也不能很好的适应现代化电子技术的教学。随着EDA(电子设计自动化)技术的发展,电子线路设计过程可以通过计算机软件,搭建仿真实验电路,灵活调整元件参数进行动态仿真,进而能显著提高设计效率,降低成本,缩短设计周期。

Proteus是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件,它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及器件。可以从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。不仅对科研开发,而且对于电子技术课程教学、学生实验、课程设计、毕业论文设计、电子技能竞赛等都提供便捷的辅助功能,对培养电子技术创新型复合人才提供了最便捷的实验条件。

二、Proteus在电子技术虚拟实验教学中的优势

(一)Proteus软件的资源丰富

1.Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。

2.Proteus可提供的仿真仪表资源 :示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。

3.除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

4.Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。

(二)Proteus支持电路仿真

1.Proteus不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程通过多媒体展示,这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能。

2.Proteus提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台。

(三)Proteus应用领域广泛

Proteus软件是一个巨大的教学、仿真、开发资源库,不仅可以用于:模拟电路与数字电路、单片机、嵌入系统、微控制器系统的教学、实验与考评,也可以用于真实的项目设计与产品开发过程。

三、Proteus在电子技术虚拟实验教学中的应用案例分析

(一)Proteus在电路分析课程中应用案例

应用Proteus进行电路分析时,通过如下设置:点击system――set Animation options――在对话框的Animation options 区域选择show wire current with Arrows,即可以箭头的方向表示电流的流向,帮助学生理解。同时,可以将电流表、电压表、功率表等连接到电路中,对电路参数进行测试,快速得到仿真结果。

(二)Proteus在数字、模拟电子技术课程中应用案例

应用Proteus还可以进行数字、模拟电路的仿真分析,例如用译码器74LS138搭建的仿真电路,当控制信号E1接电源,E2、E3接地时,通过单刀双掷开关选择ABC三个输入端子的不同组合,即可在八路输出端子产生相对应的译码输出,控制相应的发光二极管点亮。将抽象的高低电平用发光二极管和单刀双掷开关形象的表示出来,从而更好地帮助学生理解数字逻辑器件74LS138的译码功能,同时也使枯燥的理论内容变得生动形象。

(三)Proteus在单片机技术课程中应用案例

单片机技术作为电子专业课程,一直以来都是学生们反映较难理解的课程,因为其内容综合性强、实践性强、且比较抽象。单片机课程的实践教学以往多采用验证性实验,学生按照实验指导书,将所需的器件在单片机实验箱上进行连线,下载程序并调试。但是这种方法必须在实验室内依托硬件完成,对实验室的设备数量要求较高,且对于一些综合性实验,需要较多的元器件支撑。为了提高实践教学效率、改善教学效果、降低教学成本,在单片机理论、实践教学过程中引入Proteus软件。例如在矩阵按键控制实验中,就只需将元器件从元器件库中拖放到图纸上,按照电路图将元件连接,再将keil编译好的程序下载到单片机中,按下play键即可进行仿真。需要修改电路只需在图纸上进行,快捷方便。

四、结语

在电子技术课程教学中,利用仿真软件将理论教学、实验和课程设计有机结合,提高了电子技术课程的教学效果,开发了学生自主学习的潜在能力,激发了学生的学习兴趣和创新意识,开拓了学生的视野,增强了学生综合运用知识的能力和实际动手能力,为后续高频电路、单片机等专业课程的学习以及参加电子设计竞赛等奠定了夯实的基础。

参考文献:

[1]朱清慧,张凤蕊,翟天嵩,等.proteus教程――电子线路设计、制版与仿真(第2版)[m].北京:清华大学出版社,2011.

[2]周润景,张丽娜.基于proteus的电路及单片机系统设计与仿真[m].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[3]周灵彬.单片机系统的proteus设计与仿真[m].北京:电子工业出版社,2007.

第9篇

“模拟电子技术基础”课程需要在有限的学时内(理论教学64学时,实验20学时)使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。新修订的课程内容体系更加注重理论教学与实践教学的衔接,在保证经典理论的基础上重点讲授集成运放组成的各种信号运算、信号处理和信号产生电路,并延伸到模拟集成电路和模数混合系统等内容,培养学生系统级的分析与设计能力。理论教学应简化器件内部机理的介绍,弱化缺乏工程背景的解题技巧及公式记忆,强化器件的组合应用与接口扩展机制,加强主流新技术的探讨;实践教学应重点引入研究型和设计型实践教学环节,为此出版了课程配套的“十一五”规划实验教材《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》。目前,多媒体教学和电子设计自动化(EDA)的发展使得教学辅助软件能够融入课堂,为学生丰富的探索和实践提供了现代化手段。适用于该课程的研究型教学辅助软件包括EDA仿真软件Multisim、Proteus和工程计算软件Matlab、MathCAD。在此基础上,笔者将EDA仿真作为理论课的工具及学生进行硬件实验的前提,建立了“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式,以保证研究型教学落到实处。

教学方法与教学手段的改进

1.通过网络辅助教学平善课程体系

随着信息技术的发展,世界各国高校都在大力开展网络化教学应用,然而海量的数字化资源会使学生感到无所适从。为此,笔者通过网络辅助教学平台给学生提供少而精的数字化资源,与课堂教学相辅相成。除了教学大纲、教学日历和教学课件,网络辅助教学平台提供的数字化教学资源还包括教学辅助软件、往届试卷及答案详解、国家级电子技术精品课程和国际一流大学电子技术课程的网址,方便学生进行自主学习。网络辅助教学平台还提供与课程相关的在线辅导答疑,并通过微博、QQ群、飞信群等网络互动方式开展忆阻器、在系统可编程模拟器件、新型传感器等前沿技术的专题讨论,并让学生通过网络调查模拟电子技术的相关专利与应用,撰写调研报告,促进学生开展研究性学习。

2.将EDA仿真演示融入理论教学

EDA技术是电子设计领域的一场革命,改变了以变量估算和硬件实验为基础的电路设计方法。在理论教学中引入重点内容的EDA仿真演示,有利于快捷地将理论性和应用性融于一体,实现理论教学的拓展,并为实践教学打下基础。由于学时与场所限制,教师需要在备课时充分考虑课堂投影演示与本机显示的不同,精心设计演示范例与互动环节,引导学生思考,由学生得出结论,并事先做好演示范例的中间版本以便重点演示关键步骤。例如,笔者在课堂上利用EDA仿真软件边演示边讲解电路引入负反馈前后各种参数、输入输出信号波形、频率响应特性的异同,学生通过直观的比较加深了对负反馈作用的理解。此外,笔者在布置书面作业时还鼓励学生对作业中的疑难问题进行仿真,并在作业本上写出心得体会。

3.强化“系统化模拟电路”的定性思维

现行的理论教学往往只讲器件和基础电路,很少涉及如何由各种元器件通过某种联结组成一个实用系统。笔者在绪论课中就结合实际阐明电路系统的组成及各部分的作用,并给出简图;之后课程中每一个新内容都会回到系统简图上来,逐渐深化、细化,并引导学生寻找反例,这样不但使学生建立了系统的概念,而且能够举一反三。在EDA的辅助下,学生对各种电路无须精确的理论计算,但要掌握近似估算的方法,弄清楚电路系统的设计思路及其局限性、性能指标的折衷考虑。要注意各章节之间的相互配合和衔接,坚持培养学生“系统化模拟电路”的定性思维,强化以集成运放为基础的知识体系,使学生建立系统观念、工程观念,学会定性分析与辩证的思维方法。

多层次的实践教学

1.利用Multisim软件开展虚拟实验

研究型教学是理论和实践有机结合的一种教学方式。然而由于学时、实验条件的限制,课内实验的教学效果难以达到预期目标,利用EDA软件开展虚拟实验能够弥补当前课内实验的不足。目前EDA软件的种类很多,其中Multisim软件提供了多种常用的虚拟电子仪器与元器件,特别适合于模拟电路系统的虚拟实验。

学生可以通过这些仪器观察电路的运行状态,查看电路的仿真结果,许多设置、使用和读数与实际的测量仪器类似。因此,课内实验是首先在EDA实验室安排了一节课的Multisim认识实习,随后按教学日历分为基础实验、综合实验、课程设计三个阶段。各阶段都增加了相应的仿真设计内容。在课内实验之前,笔者要求学生预习实验内容并进行Multisim仿真及课外研究,再进入实验室通过仪器设备进行实际的硬件操作。虚拟实验和硬件实验不可重此轻彼,而应软硬结合。笔者通过实验课件的演示减少讲解时间,让学生有更多的时间用于实际操作与硬件调试。这种“理论•仿真•硬件”相互融合的教学模式将仿真考核和课外研究作为实验成绩的重要部分,增强了学生对理论知识的理解与掌握,提高了学生的仿真能力、设计能力和系统调试能力。

2.重视综合实验和课程设计

研究型教学需要一种类似科学研究的氛围以及一对一的师生互动。综合实验和课程设计能够较好地弥补理论教学大班授课的不足。有限的学时在一定程度上制约了实践教学的深入开展,为此笔者压缩了前期验证型基础实验的次数,在实验课程的后期安排了三次融合整学期知识点的综合实验,帮助学生强化“系统化模拟电路”的定性思维。期末的课程设计则由指导教师布置若干难度适中的研究课题,要求学生从查阅资料开始自主进行电路设计,对设计的电路进行仿真分析,经教师审查后方可选购器件,安装调试电路,测量各种参数,进行实验分析,提出改进意见,并根据规范格式书写课程设计报告,完成一次较完整的工程研究训练。鼓励学生进一步拓展课程设计内容并发表科技小论文,在课程设计中表现突出的学生将被选拔参加各种课外科技活动和竞赛。

结束语

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