電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程范文
時(shí)間:2023-09-28 18:09:25
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篇1
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì)教學(xué);課改背景;課改思路;課改方法
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心,是現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,為現(xiàn)代電子理論和設(shè)計(jì)的表達(dá)與實(shí)現(xiàn)提供了可能性,對(duì)于現(xiàn)代電子科技的發(fā)展有著重要的意義。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的人才培養(yǎng)過程中,應(yīng)當(dāng)明確電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的重要性以及其對(duì)專業(yè)人才的需求方向,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適用現(xiàn)代電子科技課程的教學(xué),必須要對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程進(jìn)行教學(xué)改革。
一、課程改革的背景
改革開放以來,我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展,特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來,產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平得到大幅提升。近年來,隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化開發(fā)工具功能的不斷完善,使得現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列技術(shù)以空前的規(guī)模和速度滲透到各行各業(yè),并成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的可編程邏輯器件之一,同時(shí)使得社會(huì)對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的人才需求量也越來越大。
然而在經(jīng)過企業(yè)的專家調(diào)研、訪談,畢業(yè)生的回訪等信息反饋后,發(fā)現(xiàn)大家對(duì)現(xiàn)在學(xué)生的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能力表示遺憾。在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)工作中,大部分學(xué)生都不能將學(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中去,等學(xué)生在工作中才明白電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)以后的發(fā)展和復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的升級(jí)更新的重要性時(shí)已經(jīng)為時(shí)已晚。因此,現(xiàn)代的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)的主要任務(wù)是要建立一個(gè)健全的電子設(shè)計(jì)教學(xué)體系,以解決學(xué)生只是學(xué)習(xí)零碎的知識(shí)而用不出來的矛盾與尷尬。為了使我院電子信息工程專業(yè)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教育緊跟社會(huì)的發(fā)展,改變現(xiàn)今高職與社會(huì)脫節(jié)的現(xiàn)狀,必須要對(duì)現(xiàn)有的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)課程進(jìn)行改革。
二、課程改革的思路
進(jìn)行電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)課改,必須要明確課程改革的思路。在課程教學(xué)改革中,應(yīng)當(dāng)貫徹以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,引入校企合作、任務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)機(jī)制。課程標(biāo)準(zhǔn)修訂和課程設(shè)計(jì)過程中要與企業(yè)緊密合作,以企業(yè)對(duì)新型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)能力的要求為課程核心。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程改革的思路需要考慮到以下幾點(diǎn):
1、對(duì)專業(yè)崗位群進(jìn)行企業(yè)調(diào)研。在進(jìn)行課程調(diào)研時(shí),要與專業(yè)調(diào)研相結(jié)合,在選取調(diào)研對(duì)象時(shí)應(yīng)廣泛選取不同性質(zhì)、不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研的方法可以采用問卷調(diào)查法,通過調(diào)研及座談根據(jù)電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才素質(zhì)的要求,把所涉及到的職業(yè)活動(dòng)分解為項(xiàng)目,再對(duì)工作項(xiàng)目進(jìn)行分析,獲得每個(gè)項(xiàng)目的具體工作任務(wù),并對(duì)完成此項(xiàng)任務(wù)所需要的職業(yè)能力作出詳細(xì)的描述。
2、以工作過程為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境實(shí)施的教學(xué)資料、教學(xué)方法與組織。在教學(xué)方法上,不拘泥于某幾種教學(xué)方法,而是根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特征及教師的教學(xué)特點(diǎn),運(yùn)用各種各樣的教學(xué)方法達(dá)到教學(xué)的目的。在教學(xué)組織上,采用模擬項(xiàng)目開發(fā)的方式,按照企業(yè)管理方式進(jìn)行項(xiàng)目管理,讓學(xué)生身為“準(zhǔn)員工”體會(huì)工作環(huán)境和工作過程,強(qiáng)化學(xué)生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學(xué)生的合作、溝通能力和責(zé)任心。
3、根據(jù)行動(dòng)領(lǐng)域設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域及學(xué)習(xí)情境。結(jié)合電子設(shè)備裝接工的國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確定了“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化” 這一行動(dòng)領(lǐng)域?qū)?yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容,再按照學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律與職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律將學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分為5個(gè)學(xué)習(xí)情境,構(gòu)成5個(gè)學(xué)習(xí)情境組成的學(xué)習(xí)情境庫,方便對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生組織教學(xué)。
4、融入電子制圖員、助理電子設(shè)計(jì)師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、電子設(shè)計(jì)的主流器件、新技術(shù)、新工具等“六新”,結(jié)合企業(yè)操作技能要求和工藝標(biāo)準(zhǔn),確定課程標(biāo)準(zhǔn)。然后,根據(jù)典型工作任務(wù)的特點(diǎn),將各教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)的解構(gòu)。按照職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律與認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律,以項(xiàng)目的形式,將課程分解為若干學(xué)習(xí)情景,將之前解構(gòu)的各知識(shí)點(diǎn)重構(gòu)到相應(yīng)的學(xué)習(xí)情景中,真正實(shí)現(xiàn)“用什么,學(xué)什么”。
三、改革的方法
明確了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程改革的思路后,就需要采取相應(yīng)的措施方法來實(shí)施改革。筆者提出以下幾點(diǎn)改革方法建議,以供參考。
1、調(diào)查研究法??梢猿闪iT的課程改革團(tuán)隊(duì),深入行業(yè)企業(yè)一線進(jìn)行人才需求調(diào)研、崗位工作知識(shí)能力素質(zhì)要求調(diào)研、學(xué)生崗位工作適應(yīng)性調(diào)研、專家訪談、畢業(yè)生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、處理和分析,把用人單位對(duì)學(xué)生的要求與課程改革有機(jī)地結(jié)合起來,使課程改革與建設(shè)方案更加符合社會(huì)需要,更具有針對(duì)性和可操作性。
2、探索實(shí)踐法。探索實(shí)踐法主要是指在實(shí)際的教學(xué)組織過程中,按照課程改革方案不斷優(yōu)化教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果,特別是提高教學(xué)質(zhì)量的自我監(jiān)控能力,以實(shí)踐的方式探索適合高職信息工程類專業(yè)學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的教學(xué)方式及方法。
3、試點(diǎn)對(duì)比分析法。通過試點(diǎn)班級(jí)、試點(diǎn)教師實(shí)施課改教學(xué),記錄課程教學(xué)的過程以及出現(xiàn)的問題,主要包括學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)和課程的參與度,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,教師的教學(xué)組織是否合理,講義的內(nèi)容組織是否合理,教學(xué)資料是否充分等;然后進(jìn)行縱向的歷史對(duì)比分析和橫向的試點(diǎn)與非試點(diǎn)對(duì)比分析,找出課程實(shí)施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。
四、課程改革的特色
針對(duì)我院的實(shí)際教學(xué)情況以及設(shè)施條件,結(jié)合當(dāng)前社會(huì)對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的需求,在實(shí)行電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程改革時(shí),應(yīng)當(dāng)建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學(xué)生更好的融合所學(xué)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化知識(shí)在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
1、工學(xué)結(jié)合,“教、學(xué)、做”合一。以職業(yè)能力為核心、融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以真實(shí)工作任務(wù)為載體,創(chuàng)設(shè)“教學(xué)做”一體化的教學(xué)情境,實(shí)行行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式。
2、提出虛實(shí)結(jié)合、軟硬結(jié)合、實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)結(jié)合的新的實(shí)踐教學(xué)體系。充分利用網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,開展虛擬平臺(tái)的仿真教學(xué)。實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的校內(nèi)、校外共享。
3、學(xué)習(xí)與工作接軌,能力培養(yǎng)貫穿始終。體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)活動(dòng)的“漸進(jìn)性、真實(shí)性、實(shí)用性、先進(jìn)性”,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是實(shí)際的工作過程,實(shí)現(xiàn)了與實(shí)際工作的零距離接軌。
篇2
關(guān)鍵詞:電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化;課程特點(diǎn);教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介:董素鴿(1983-),女,河南葉縣人,鄭州大學(xué)西亞斯國(guó)際學(xué)院電子信息工程學(xué)院,助教;李華(1972-),男,河南鄭州人,鄭州大學(xué)西亞斯國(guó)際學(xué)院電子信息工程學(xué)院,助教。(河南鄭州451150)
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)11-0046-02
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA:Electronic Design automation)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)過程中而形成的一門新技術(shù),[1]它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子電路的設(shè)計(jì)和仿真、集成電路的版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等各項(xiàng)工作中。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)及電子信息工業(yè)的不斷發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在信息行業(yè)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域也涉及產(chǎn)業(yè)鏈中的幾乎任何一個(gè)環(huán)節(jié)。一方面是社會(huì)上對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的急需,另一方面是我國(guó)高校中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才培養(yǎng)的落后,兩者之間的矛盾也促使眾多的高校開始在電子信息、微電子技術(shù)等專業(yè)中開設(shè)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程。如今,該課程已成為眾多信息類學(xué)科的專業(yè)必修課,這為我國(guó)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才的培養(yǎng)和充實(shí)做出了巨大的貢獻(xiàn)。
“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)效果直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量,因此,優(yōu)秀的教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)過程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)歷,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),開拓創(chuàng)新,形成了一套特有的教學(xué)方法,旨在培養(yǎng)出基礎(chǔ)牢、思路清、知識(shí)廣、能力強(qiáng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化人才。
一、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)的特點(diǎn)
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)較為寬泛的概念,它涵蓋了電路設(shè)計(jì)、電路測(cè)試與驗(yàn)證、版圖設(shè)計(jì)、PCB板開發(fā)等各個(gè)不同的應(yīng)用范圍。而當(dāng)前“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程設(shè)置多數(shù)側(cè)重電路設(shè)計(jì)部分,即采用硬件描述語言設(shè)計(jì)數(shù)字電路。因此,該課程的教學(xué)具非常突出的特點(diǎn)。
1.既要有廣度,又要有深度
有廣度即在教學(xué)過程中需要把電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化所包含的各個(gè)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生了解,從而使學(xué)生從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā),把握電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的真正含義,以便于他們建立起一個(gè)全局概念。有深度即在教學(xué)過程中緊抓電路設(shè)計(jì)這個(gè)重點(diǎn),著重講解如何使用硬件描述語言設(shè)計(jì)硬件電路,使學(xué)生具備電路設(shè)計(jì)的具體技能,并能夠應(yīng)用于實(shí)踐和工作當(dāng)中。
2.突出硬件電路設(shè)計(jì)的概念
在眾多高校開設(shè)的“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程中,多數(shù)是以硬件描述語言VHDL作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言,與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此,在教學(xué)過程中首先要讓學(xué)生明白這門語言與前期所學(xué)的其他語言的區(qū)別,并通過實(shí)例,如CPU的設(shè)計(jì)及制造過程,讓學(xué)生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途,并將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿整個(gè)教學(xué)過程。
3.理論與實(shí)踐并重
“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,必須兩者并重,才能收到良好的教學(xué)效果。在理論學(xué)習(xí)中要突顯語法要點(diǎn)和電路設(shè)計(jì)思想,[2]并通過實(shí)踐將這些語法與設(shè)計(jì)思想得以加強(qiáng)和鞏固,同時(shí)在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程教學(xué)方法總結(jié)
良好的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果。因此,針對(duì)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的教學(xué)特點(diǎn),筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法。
1.以生動(dòng)的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的世界
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)全新的概念。如何讓他們能夠快速地進(jìn)入到這個(gè)世界中,并了解這個(gè)世界的大概,從而對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣,是每個(gè)老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術(shù),讓學(xué)生更直觀地了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。由于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一個(gè)很抽象的概念,因此,可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內(nèi)容來讓學(xué)生了解這個(gè)領(lǐng)域。從學(xué)生最熟悉的電腦CPU引入,通過一段“CPU從設(shè)計(jì)到制造過程”的視頻,讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計(jì)與制造的流程與方法,并引出集成電路這個(gè)概念。
通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對(duì)比,引出EDA的概念,并詳細(xì)講解EDA對(duì)于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)過程中,通過向?qū)W生介紹一些使用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前比較主流的產(chǎn)品及其應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)EDA的具體認(rèn)識(shí)。這些方法不僅使學(xué)生對(duì)EDA相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有了相應(yīng)的了解,更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠踴躍地投入到“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)中。
2.以實(shí)例展開理論教學(xué)
“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容包含三大部分:[3]硬件描述語言(以VHDL語言為學(xué)習(xí)對(duì)象)、開發(fā)軟件(以QUARTUS II為學(xué)習(xí)對(duì)象)和實(shí)驗(yàn)用開發(fā)板(以FPGA開發(fā)板為學(xué)習(xí)對(duì)象)。
硬件描述語言的學(xué)習(xí)屬于理論學(xué)習(xí)部分,是重中之重。對(duì)于一門編程語言的學(xué)習(xí)來說,語法和編程思想是學(xué)習(xí)要點(diǎn)。在傳統(tǒng)的編程語言學(xué)習(xí)的過程中,通常都是將語法作為主線,結(jié)合語法實(shí)例逐漸形成編程思想。這種學(xué)習(xí)方法會(huì)使學(xué)生陷入到學(xué)編程語言就是學(xué)習(xí)語法的誤區(qū)中,不僅不能學(xué)到精髓,還會(huì)因?yàn)榭菰锓ξ抖a(chǎn)生厭倦感。
如何能使學(xué)生既能掌握電路設(shè)計(jì)的方法,又輕松掌握語法規(guī)則是一個(gè)教學(xué)難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念,將編程思想的學(xué)習(xí)作為教學(xué)主線,在理論學(xué)習(xí)過程中,以具體電路實(shí)例為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生從分析電路的功能入手,熟悉將電路功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序語句的過程,并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個(gè)完整無誤的程序。在此過程中,不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個(gè)過程中學(xué)生的思考重點(diǎn)都放在電路功能的實(shí)現(xiàn)上,而語法的學(xué)習(xí)就顯得不那么突兀,也不會(huì)產(chǎn)生厭倦感。由于語法時(shí)刻都需要用到且容易忘記,因此在后期的實(shí)例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學(xué)過的語法現(xiàn)象,以避免學(xué)生遺忘,以此讓學(xué)生明白,學(xué)習(xí)編程語言的真正目的是為了應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)。通過一些實(shí)踐,學(xué)生體會(huì)到語言學(xué)習(xí)的成就感,進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)興趣,此方法收到了良好的教學(xué)效果。
3.將硬件電路設(shè)計(jì)的概念貫穿始終
硬件描述語言與軟件語言有本質(zhì)區(qū)別。很多學(xué)生由于不了解硬件描述語言的特點(diǎn),在學(xué)習(xí)過程中很容易將之前所學(xué)的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應(yīng)用于VHDL語言的學(xué)習(xí)過程中,這對(duì)于掌握硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)有非常大的阻礙。因此,在教學(xué)過程中,從最初引入到最后設(shè)計(jì)電路,都要始終將硬件電路設(shè)計(jì)的概念和思維方式貫穿其中。
在講述應(yīng)用實(shí)例時(shí),需要向?qū)W生分析該例中的語句和硬件電路的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例,在VHDL語言中,if語句的不同應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的電路結(jié)構(gòu)。完整的if語句產(chǎn)生純組合電路,不完整的if語句將產(chǎn)生時(shí)序電路,如果應(yīng)用不當(dāng),會(huì)在電路中引入不必要的存儲(chǔ)單元,增加電路模塊,耗費(fèi)資源。[4]而對(duì)于軟件語言,并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學(xué)生更深刻地理解不同的if語句對(duì)應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)特性,可以通過一個(gè)小實(shí)例綜合之后的電路結(jié)構(gòu)圖來說明。
如以下兩個(gè)程序:
(1)entity muxab is
port(a,b:in bit;
y:out bit);
end;
architecture behave of muxab is
begin
process(a,b)
begin
if a>b then y
elsif a
end if;
end process;
end;
(2)entity muxab is
port(a,b:in bit;
y:out bit);
end;
architecture behave of muxab is
begin
process(a,b)
begin
if a>b then y
else y
end if;
end process;
end;
(1)(2)兩個(gè)程序唯一的不同點(diǎn)在于:程序(1)中使用的是elsif語句,是一個(gè)不完整的if語句描述,而程序(2)使用的是else語句,是一個(gè)完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個(gè)程序的電路結(jié)構(gòu)有很大的不同。(1)綜合的結(jié)果是一個(gè)時(shí)序電路,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如圖1所示。而(2)綜合的結(jié)果是一個(gè)純組合電路,電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較,學(xué)生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。
強(qiáng)化硬件電路設(shè)計(jì)的思想,可以促使學(xué)生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格,培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的硬件電路設(shè)計(jì)工程師。
4.通過實(shí)踐拓展強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力
“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程,學(xué)生在學(xué)完該課程后必須具備一定的硬件電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力,因此在教學(xué)中需要不斷地用實(shí)踐訓(xùn)練來強(qiáng)化學(xué)生在課堂所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),并使他們達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)較復(fù)雜硬件電路的能力。
筆者在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生將課程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相結(jié)合的方法,讓學(xué)生強(qiáng)化實(shí)踐能力,收到了良好的效果。學(xué)習(xí)“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的學(xué)生基本上都是即將進(jìn)入大四,此時(shí)他們的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)開始進(jìn)入選題,開始了初步設(shè)計(jì)的過程。筆者先在實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生布置一些常用硬件電路設(shè)計(jì)的題目,比如交通燈、自動(dòng)售貨機(jī)、電梯控制器等,讓學(xué)生體會(huì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的實(shí)用性,激發(fā)他們的思考和學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上分組組建實(shí)踐小團(tuán)隊(duì),讓每組學(xué)生共同完成一個(gè)較復(fù)雜的電路系統(tǒng),比如遙控小車、溫度測(cè)控系統(tǒng)等,鼓勵(lì)他們將所做的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)接。其中大部分同學(xué)通過這些訓(xùn)練都可以掌握硬件電路設(shè)計(jì)的基本方法和流程,有一部分同學(xué)還能設(shè)計(jì)出比較出色的作品。此過程不僅讓學(xué)生體會(huì)到了學(xué)習(xí)知識(shí)的快樂,也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。
三、結(jié)束語
掌握“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”課程的特點(diǎn),有針對(duì)性地改善教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,強(qiáng)化理論和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,一方面使學(xué)生把握課程的全局性,了解和熟悉電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化行業(yè)的狀況和最新動(dòng)態(tài);另一方面培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的動(dòng)手能力,培養(yǎng)出厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、有創(chuàng)新的高素質(zhì)人才,具有重要的社會(huì)意義。
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篇3
因?yàn)殡娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化的實(shí)踐性與技能性,使得電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化需要人們真正去動(dòng)手完成,而不是單純的只靠理論就能學(xué)好的,它不像文學(xué),管理等的學(xué)科只要將課本上和老師講的知識(shí)掌握了就算是學(xué)會(huì)了這門學(xué)科[2]。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一門純理科性質(zhì)的學(xué)科,它需要在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題和學(xué)習(xí)知識(shí)。所以,許多高校專門為這門學(xué)科設(shè)立了實(shí)驗(yàn)課程,在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生可以使用實(shí)驗(yàn)中的程序和軟件自己設(shè)計(jì)電路,自己完善設(shè)計(jì)作品。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化需要用到計(jì)算機(jī)和許多高科技的東西,這些東西的價(jià)格十分昂貴,一些儀器也需要很多的錢才能購買得起。所以在建立電子自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)后,要對(duì)其進(jìn)行充分的開發(fā)和利用,設(shè)計(jì)一些快捷有效的途徑,來減少在使用過程中對(duì)材料的使用次數(shù),這樣就能節(jié)省一些資金。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)揮的作用是非常強(qiáng)大的,它不僅讓人民在其中學(xué)到該有的知識(shí),還可以對(duì)一些電路進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)其是否合格與有效,正是因?yàn)樵撓到y(tǒng)所含有的高技能和高有用性,讓電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立充滿難題,只有真正有技術(shù)的才能將該系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和建立。許多高校在該課程上的教學(xué)能力以及電子工程師本人的能力,最重要的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)就是是否對(duì)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)和利用,其使用系統(tǒng)是否有先進(jìn)的設(shè)備和軟件,包括其系統(tǒng)的硬件和軟件等[3]。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化在很多領(lǐng)域都有其運(yùn)用,因?yàn)樗墒菍?shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并且含有高的穩(wěn)定性,甚至可以完成人類親手無法完成的工作,這樣就節(jié)約很多的勞動(dòng)力,也降低了作業(yè)的危險(xiǎn)性。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),就可以更多的完成一些其他高危險(xiǎn)率和高勞動(dòng)量的工作。在這個(gè)以科技進(jìn)步為主的世界,更多的對(duì)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新和開發(fā),才能讓國(guó)家的實(shí)力有明顯的提升。
2電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要內(nèi)容和開發(fā)
2.1電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電子設(shè)計(jì)上的作用是無可比擬的,它的用途體現(xiàn)在多個(gè)方面。該系統(tǒng)的開發(fā)是讓其往更加全面具體,高效快速的方面發(fā)展。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以運(yùn)用于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)及一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目開發(fā)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化通過從計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì),從界面上進(jìn)行表現(xiàn)的一種工具,糅合了計(jì)算機(jī)編程,計(jì)算機(jī)圖形學(xué),數(shù)學(xué)物理,以及人工智能等各種基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)知識(shí)和高科技技術(shù)等的精華,將這些結(jié)合在一起形成了一個(gè)新興的高智能的軟件工具。它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用電子的各個(gè)方面,如于通信系統(tǒng)的開發(fā),集成電路的版圖設(shè)計(jì),電子電路的設(shè)計(jì),印刷電路板的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等。所以,不難看出,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)一般包括軟件設(shè)計(jì)工具,硬件描述語言,實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)和可編程邏輯器件。
2.2電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)環(huán)境的建立和開發(fā)原則
對(duì)于高校來說,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立與開發(fā),需要遵循一些原則和注意事項(xiàng),才能讓該系統(tǒng)發(fā)揮其所有作用。首先,需要建設(shè)一個(gè)一流的系統(tǒng)環(huán)境,要有可以過關(guān)的硬件和軟件設(shè)置,擁有最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和有能力的指導(dǎo),才能滿足學(xué)生的所有需求。有的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立沒有先進(jìn)的技術(shù),也沒有正確的指導(dǎo),使得使用的人們無法正常完成自己的實(shí)驗(yàn),白白浪費(fèi)了很多的資源和材料。其次,對(duì)于建設(shè)和開發(fā)需要使用到的設(shè)備和儀器必須有嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān),那些由質(zhì)量問題的儀器要堅(jiān)決更換和不使用,這樣才能保證在以后的使用中不會(huì)因?yàn)閮x器和設(shè)備的問題使項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)功虧一簣,或是讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差及延誤。同時(shí),還要借鑒先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),去那些建立得好的高校和試驗(yàn)站取經(jīng),交流經(jīng)驗(yàn),或是去國(guó)外引進(jìn)新的技術(shù)和開發(fā)軟件,這樣會(huì)使該系統(tǒng)在建立中少走一些彎路。最后,最重要的是要進(jìn)行自我開發(fā)和創(chuàng)新,鼓勵(lì)學(xué)生和老師對(duì)該系統(tǒng)的開發(fā),設(shè)計(jì)出更好的技術(shù)和軟件,才能促進(jìn)科技的發(fā)展。在進(jìn)行試驗(yàn)和項(xiàng)目時(shí),要注意勤儉節(jié)約,不要浪費(fèi),對(duì)于那些不用的可以試著去改裝,讓其變得有用。在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建好后,可以開放給所有感興趣的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),老師在一旁進(jìn)行指導(dǎo),好的環(huán)境氛圍對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。這些原則的遵守可以讓電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立更加順利。
2.3電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件開發(fā)設(shè)計(jì)舉例
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)硬件開發(fā)也是一個(gè)炙手可熱的科技上的創(chuàng)新,一個(gè)好的的硬件對(duì)于該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行性有著不可替代的作用,硬件系統(tǒng)包括基本的計(jì)算機(jī)和其他器件等。例如現(xiàn)在較為運(yùn)用廣泛的器件是FPGA/CPLD器件,它可以提供計(jì)算機(jī)在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)有一個(gè)具體的編程環(huán)境,F(xiàn)PGA/CPLD器件的組成較為復(fù)雜,包括很多不同功能的模塊和電路。對(duì)于該系統(tǒng)的硬件在引進(jìn)其他先進(jìn)的設(shè)備的同時(shí),也可以借鑒他人的先進(jìn)技術(shù),改革創(chuàng)新,研究屬于自己硬件。
2.4電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟件開發(fā)
該系統(tǒng)的軟件主要是指可編程邏輯器件,用于對(duì)電路的編程和自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),對(duì)于該軟件的開發(fā)有很多的技術(shù)軟件可以使用。如現(xiàn)在比較流行的是FPGAAExpressh等用于開發(fā)芯片的軟件,這種軟件可以實(shí)現(xiàn)多種功能,它的邏輯綜合與布線能力很強(qiáng),在電路設(shè)計(jì)時(shí),電路線路在計(jì)算機(jī)上的圖線非常清晰和顏色鮮明,同時(shí)它可以自動(dòng)儲(chǔ)存及方便邏輯仿真功能。一些公司根據(jù)該系統(tǒng)原則與使用條件,發(fā)明了更加先進(jìn)的開發(fā)軟件,為開發(fā)提供的無限的可能和便利。
3結(jié)語
篇4
關(guān)鍵詞:電氣工程;自動(dòng)化;人才培養(yǎng)
0 引言
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)自1998年教育部進(jìn)行專業(yè)調(diào)整,第一次出現(xiàn)在普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中。它是建立在電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化五個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)之上的新增專業(yè),2001年開始招生。從它的構(gòu)成上看,今天的電氣工程及其自動(dòng)化更偏向于人們常說的“強(qiáng)電”專業(yè)。然而,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無人操作智能化電氣控制設(shè)備的發(fā)展,現(xiàn)在的電氣又離不開所謂的電子信息類專業(yè),偏“弱電”的支持?,F(xiàn)今的電氣專業(yè)該走向何方,它的專業(yè)課程設(shè)置又該做哪些調(diào)整,值得我們深思。
1 電氣工程專業(yè)的內(nèi)涵
電氣工程及其自動(dòng)化的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué),電氣科學(xué)的理論基礎(chǔ)又來自普通物理學(xué)中的電學(xué)和磁學(xué)。因而電氣工程的發(fā)展始終離不開電磁學(xué)這一根基。電學(xué)是世界現(xiàn)有能源中應(yīng)用最為廣泛的,而人類在任何的歷史時(shí)期都離不開能源。作為電氣工程主要研究對(duì)象的電能,還是信息的一種載體。磁學(xué)作為基礎(chǔ)物理學(xué)的分支,在電氣工程中僅僅扮演發(fā)電原理、電磁干擾的角色,漸漸淡出電氣工程的研究領(lǐng)域。
早在1878年,英國(guó)的帝國(guó)理工學(xué)院率先設(shè)立電氣工程專業(yè),主要側(cè)重于發(fā)電、輸電、用電的研究。隨著工業(yè)的發(fā)展,國(guó)外的電氣工程專業(yè)幾近成熟后,發(fā)展速度漸漸放緩。結(jié)合信息、電子、通訊時(shí)代的到來,逐漸從“強(qiáng)電”轉(zhuǎn)向了“弱電”的領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)上把電氣工程歸為“強(qiáng)電”,而把信息、電子和通訊歸為“弱電”。在整個(gè)國(guó)際環(huán)境的影響下,立足國(guó)內(nèi)電氣行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,目前,電氣工程還主要側(cè)重于電能的開發(fā)、傳輸和應(yīng)用上。但是一些院校已經(jīng)開始著手以“弱電”控制“強(qiáng)電”,電氣專業(yè)中加大自動(dòng)化、智能化比重。
2 電氣工程專業(yè)的相關(guān)性
電氣工程專業(yè)由其內(nèi)涵可以看到它的學(xué)科淵源,主要以能源和信息科學(xué)為支撐,再配以電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備。能源中主要是電能,電氣工程不僅生產(chǎn)電還要控制電能的運(yùn)輸和使用。隨著國(guó)家電力和國(guó)家電網(wǎng)的分家,電氣工程專業(yè)在不同的學(xué)校又有了發(fā)電和輸變電不同的方向。這里的信息指的是廣義上的信息技術(shù),包含了通信、電子、計(jì)算機(jī)控制等一系列技術(shù),主要用于對(duì)發(fā)電、輸變電設(shè)備的設(shè)計(jì)、控制和檢修。
此外,由于現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備幾乎都離不開電氣控制或者電力驅(qū)動(dòng),電氣工程又和機(jī)械、自動(dòng)控制等專業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。非電類專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)電工電子課程,而電氣工程專業(yè)的學(xué)生也要參加金工實(shí)習(xí),實(shí)現(xiàn)專業(yè)之間的了解。
3 人才培養(yǎng)模式的探討
應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生不僅有扎實(shí)的專業(yè)理論和基礎(chǔ)知識(shí),寬闊的知識(shí)視野,更要有過硬的實(shí)踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)之后,能夠較快地適應(yīng)并勝任工作,可以靈活地運(yùn)用基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新思維,解決工作中的實(shí)際問題。這就要求電氣工程專業(yè)的學(xué)生在夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)之上,還要掌握時(shí)下電氣領(lǐng)域的新技術(shù)和新知識(shí)。人才培養(yǎng)應(yīng)處于動(dòng)態(tài)變化中,保留經(jīng)典基礎(chǔ)理論課程,每年根據(jù)社會(huì)電氣崗位技能需求調(diào)查,調(diào)整專業(yè)課程,特別是高年級(jí)的專業(yè)選修課程。增大實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課程比例,將理論課堂搬到實(shí)驗(yàn)室。人才培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移才能帶動(dòng)實(shí)踐類課程升級(jí),從而鍛煉和影響學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
面對(duì)現(xiàn)在就業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的實(shí)際情況,僅僅具有單一的專業(yè)知識(shí)已經(jīng)不能滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求。因而在本科培養(yǎng)當(dāng)中,還要有通識(shí)課、語言類課程、應(yīng)用寫作類課程的設(shè)置,努力培養(yǎng)出“靜則能文,動(dòng)則能武”,德智體全面發(fā)展的完整的人。
4 課程體系的建設(shè)
課程體系的建立基礎(chǔ)是人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案,它應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家高教司對(duì)本科人才培養(yǎng)的要求,并結(jié)合各自專業(yè)發(fā)展的方向和特色,結(jié)合不同學(xué)校對(duì)電氣專業(yè)的定位而設(shè)立。電氣工程專業(yè)在經(jīng)過整合與調(diào)整之后,可以有高電壓、發(fā)電、輸變電、配電等眾多方向。在今天進(jìn)行應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的大環(huán)境下,課程體系的建設(shè)被賦予了新的意義。也就是要立足專業(yè),走向應(yīng)用。這就要求加大實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程的比例,著重實(shí)操課程的教學(xué)。以“電力電子技術(shù)”這門課為例,大多數(shù)院校采用48~56課時(shí)的教學(xué)量,其中實(shí)驗(yàn)部分應(yīng)至少安排16~32學(xué)時(shí)。把課程三分之一的時(shí)間放在實(shí)驗(yàn)室,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論,通過實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的理解能力和思考能力,更著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在專業(yè)課設(shè)置方面,要加大選修課的選擇范圍,以供不同方向和就業(yè)需求的學(xué)生選擇。隨著電力行業(yè)改革的不斷推進(jìn),發(fā)電廠與電力運(yùn)行單位的分離,使得學(xué)生在就業(yè)選擇時(shí)要面臨不同方向知識(shí)的考核。這也對(duì)課程體系提出新的挑戰(zhàn)。要求學(xué)生全盤掌握顯然不切實(shí)際,那么如何進(jìn)行課程分類,在夯實(shí)基礎(chǔ)的前提下,給學(xué)生提出備選預(yù)案,不失為一種教育導(dǎo)向。
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篇5
1.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的內(nèi)容
該電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)基本數(shù)字電路功能,而且還要能夠?qū)崿F(xiàn)部分中規(guī)模和大規(guī)模的數(shù)字電路功能。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括以下這些:(1)數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)。(2)LED16×16點(diǎn)陣控制器的設(shè)計(jì)。(3)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)。(4)實(shí)現(xiàn)搶答器數(shù)字系統(tǒng)。(5)實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)。(6)實(shí)現(xiàn)三色交通指揮燈控制器的數(shù)字系統(tǒng)。(7)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易電子琴的數(shù)字系統(tǒng)。(8)實(shí)現(xiàn)三層電梯控制器的數(shù)字系統(tǒng)。
1.2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
該電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分,即信號(hào)發(fā)生模塊、輸出信息的顯示模塊、擴(kuò)展模塊、FPGA/CPLD芯片通用適配座及芯片編程下載電路。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用了通用適配板與系統(tǒng)功能板分離的結(jié)構(gòu)方式。通用適配板具有完整的下載電路,既可插在系統(tǒng)功能底板上使用,也可單獨(dú)工作。
1.3實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)
根據(jù)電路功能,將其劃分為兩部分,即通用適配板電路和系統(tǒng)功能板電路。這兩部分通過芯片適配接口進(jìn)行連接。1.3.1系統(tǒng)功能板電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能板電路設(shè)計(jì)如圖1,下面是各個(gè)模塊的介紹:(1)7段數(shù)碼管模塊,用于實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字顯示,例如計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)結(jié)果的顯示、頻率計(jì)的頻率顯示、數(shù)字鐘表的時(shí)問顯示及搶答器的倒計(jì)時(shí)顯示等。(2)紅綠燈電路模塊,用于紅綠燈的電路實(shí)驗(yàn)。(3)LED指示電路模塊,用來顯示組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)的輸出電平的高低。(4)點(diǎn)陣模塊,用來顯示點(diǎn)陣輸出。(5)時(shí)鐘電路,提供時(shí)序邏輯電路的CLK。(6)狀態(tài)機(jī)電路,由FPGA相應(yīng)的I/O口和狀態(tài)指示電路組成,用于序列信號(hào)發(fā)生器、告警器等的設(shè)計(jì)。(7)蜂鳴器模塊。一部分是音樂片電路,當(dāng)有人搶答時(shí)該電路可以放一小段音樂來告知有人搶答;第二部分是電子琴電路,由FPGA送出一定的樂譜頻率,在揚(yáng)聲器上發(fā)出相應(yīng)的譜音。音樂片和電子琴電路通過一個(gè)DIP2的撥動(dòng)開關(guān)來選擇。(8)鍵盤電路模塊,該模塊用于選擇電子琴的數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、搶答器數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。(9)DIP開關(guān)電路,提供輸入端的高、低電平。(10)液晶顯示電路。2.3.2通用適配板的電路設(shè)計(jì)通用適配板由CPLD芯片、下載電路、擴(kuò)展接口電路等部分組成。通用適配板結(jié)構(gòu)框圖見圖2。
2結(jié)束語
篇6
關(guān)鍵詞:程序設(shè)計(jì);電氣工程及其自動(dòng)化;教改
作者簡(jiǎn)介:李佩杰(1984-),男,山東諸城人,廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師;李濱(1975-),女,廣西南寧人,廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(廣西 南寧 530004)
基金項(xiàng)目:本文系電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)02-0085-02
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,運(yùn)行狀態(tài)的獲取、各期規(guī)劃的制訂和研究成果的驗(yàn)證等工作一般需借助于計(jì)算機(jī)仿真或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。盡管現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加真實(shí)、可靠,但是在這個(gè)世界上最大的人工系統(tǒng)上進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)往往是不被允許的,也是不切實(shí)際的。出于安全、方便及經(jīng)濟(jì)性等考慮,以上所提到的絕大部分工作都是通過計(jì)算機(jī)仿真來實(shí)現(xiàn)的。因此,在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力是重要的教學(xué)目標(biāo)之一。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程盡管不是專業(yè)課,但是它是一門聯(lián)系專業(yè)理論課、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)的仿真基礎(chǔ)類課程,是后續(xù)專業(yè)課程中一些重要理論知識(shí)的實(shí)現(xiàn)手段,在整個(gè)課程體系中占有重要的地位。[1]
目前,很多高校對(duì)這一課程不夠重視,開設(shè)的內(nèi)容缺少規(guī)劃,層次不夠清晰,內(nèi)容缺少銜接,任課的老師多來自于其他專業(yè),造成授課內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)脫節(jié),使得學(xué)生在進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后,感覺無從下手。更糟糕的是,學(xué)生在學(xué)完程序設(shè)計(jì)類課程后,還可能對(duì)編寫程序產(chǎn)生了極大的恐懼和厭惡感,編程的興趣被抹殺殆盡。為了在有限的學(xué)時(shí)中盡快引導(dǎo)學(xué)生入門,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)編程的興趣,提高專業(yè)程序設(shè)計(jì)的能力,筆者從教學(xué)計(jì)劃、課程內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行了系列的探索研究和實(shí)踐。
一、 課程教學(xué)內(nèi)容體系的改革
1.任課教師的選拔
大多數(shù)高校非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的程序設(shè)計(jì)課程都是由計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師來承擔(dān)主講工作的,其優(yōu)勢(shì)在于:計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師對(duì)各種計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)語言都比較熟悉,可以充分利用學(xué)校的教師資源。但是,這種師資配置方式也有其明顯的弊端:由于主講教師缺乏相應(yīng)的專業(yè)背景,授課內(nèi)容與專業(yè)脫節(jié),對(duì)將來的專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)甚至實(shí)際工程應(yīng)用的作用很小,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此,本課程的任課老師指定從相關(guān)專業(yè)的老師中挑選,并且要求老師具備一定的編程經(jīng)驗(yàn)和工程背景。這樣才能保證講授的知識(shí)足夠生動(dòng),學(xué)生有興趣聽。雖然專業(yè)老師的工作量增加了,但是從畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)上考慮,老師的付出反而減少了,因此是值得的。
2.教學(xué)計(jì)劃的制訂
在筆者所在學(xué)校,以前開設(shè)了幾門程序設(shè)計(jì)類選修課,如VB、VC、C語言、Matlab程序設(shè)計(jì)等,學(xué)生在選課時(shí)缺少指導(dǎo),選課缺少連貫性。另外,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,曾經(jīng)擁有程序員最多的VB語言已逐漸淘汰,繼續(xù)開設(shè)VB課程已與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)。而VC語言課程教授了很多微軟公司特有的語言標(biāo)志和界面設(shè)計(jì)方式,不利于程序的跨平臺(tái)部署。電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件,多部署于Linux或Unix等高可靠的操作系統(tǒng)上,它們對(duì)計(jì)算速度和跨平臺(tái)性要著極高的要求。[2]ANSI C和C++語言構(gòu)成了各操作系統(tǒng)的基礎(chǔ),完全可以滿足上述要求,且用戶群龐大,是一門不易在短時(shí)間內(nèi)淘汰的經(jīng)典計(jì)算機(jī)語言。ANSI C 和C++語言有很多共性,可以在一起講授,將其作為一門必修課程來講授,旨在培養(yǎng)學(xué)生的編程興趣,掌握編程的一些基本方法。另外,Matlab語言編寫比較簡(jiǎn)單,非常適合科學(xué)計(jì)算,是進(jìn)行科研仿真的優(yōu)秀工具。于是,Matlab被作為一門選修課來開設(shè),為將來繼續(xù)深造的學(xué)生開啟一扇門。最后,筆者還開設(shè)了一門電力系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的選修課,將計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)與電力系統(tǒng)理論知識(shí)結(jié)合起來,針對(duì)電力系統(tǒng)這一對(duì)象編寫程序,如電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序、短路計(jì)算程序等,使學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力得到升華。
3.授課內(nèi)容的安排
本課程主要講授編程的基本方法和技巧,計(jì)劃安排30學(xué)時(shí)講授和20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)中掌握和鞏固知識(shí)??紤]到這是本科生在大學(xué)階段遇到的第一門計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課,開始講述的內(nèi)容以入門引導(dǎo)為主,安排1~2學(xué)時(shí)講述一些操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)原理的基本常識(shí)和歷史發(fā)展,以及一些發(fā)展過程中的名人軼事。
二、實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革
本課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)約占總學(xué)時(shí)的30%,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不再簡(jiǎn)單地圍繞課本的習(xí)題,學(xué)生必須充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,自主選擇“制作一個(gè)360安全衛(wèi)士的主界面”、“制作一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器”或“制作一個(gè)查找文件的小工具”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)課上,先讓學(xué)生熟悉IDE編譯的環(huán)境,再由學(xué)生自己完成自選題目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)??紤]實(shí)驗(yàn)課的根本目的還是使學(xué)生真正掌握程序設(shè)計(jì)能力,學(xué)生也可以不參與自選課題,直接利用實(shí)驗(yàn)課時(shí)間來做大作業(yè),時(shí)間上得到保障,作業(yè)質(zhì)量也會(huì)提高。實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生可以采用小組討論、上網(wǎng)查找資料和查閱參考書等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)均強(qiáng)調(diào)“自己動(dòng)手、自我感知”,這為其將來繼續(xù)深入學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
三、考核方式和評(píng)價(jià)的改革
以前,程序設(shè)計(jì)類的課程筆者多采用閉卷考試的形式,發(fā)現(xiàn)效果非常不理想。有些學(xué)生考試成績(jī)非常好,但是動(dòng)手能力非常差,寫不出幾句像樣的程序。改革后,考核確定為大作業(yè)的方式。大作業(yè)的題目是編寫一個(gè)某病毒的專殺工具,這一作業(yè)涉及文件的操作、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、語言的控制語句、輸入輸出和界面設(shè)計(jì)等程序設(shè)計(jì)的諸多方面,可以充分考查學(xué)生的算法設(shè)計(jì)和界面設(shè)計(jì)能力。作業(yè)分組完成,將整個(gè)班按5人一組,分組提交,提高他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)包括界面是否美觀,功能是否齊全,殺毒時(shí)間的長(zhǎng)短,代碼注釋是否完備,變量命名是否規(guī)范,設(shè)計(jì)文檔、幫助文檔是否完整,是否有額外的想法。
四、教學(xué)方法的改革
雖然開設(shè)的ANSI C/ C++課程總共有50多個(gè)學(xué)時(shí),但是課程包含內(nèi)容非常多,應(yīng)用也非常靈活,期望學(xué)生利用這么短的時(shí)間把這門語言學(xué)精、學(xué)通是完全不可能的。因此,在上課時(shí)只能學(xué)習(xí)一些基本的語法和編程的過程,形成一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生知道編程的目的,知道將來編程遇到問題,應(yīng)如何解決,更重要的是促使他們?cè)谡n外去更加深入地學(xué)習(xí)。
上課教學(xué),以往多通過老師講授和學(xué)生聽講的角度,老師和學(xué)生之間缺少很好的互動(dòng)。筆者實(shí)行新的教學(xué)方式,老師通過PPT講授占80%時(shí)間,20%課時(shí)由推選出的學(xué)生上臺(tái)來講,講授的內(nèi)容包括“我所知道的IT人的故事”。通過這一話題的討論,增加了學(xué)生的興趣。課堂同時(shí)增加討論環(huán)節(jié),多安排課堂提問,啟發(fā)他們自己思維,如:編程帶來哪些好處?編寫的程序有哪些用處?通過這些問題,啟迪學(xué)生思考編程的目的和意義。教師在教授過程中,多聯(lián)系電力系統(tǒng)的一些專業(yè)問題,使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)專業(yè)的編程與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)將來利用編程的不同之處,最終編程能夠服務(wù)于電力系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)。
此外,還要增加學(xué)習(xí)過程的開放性。在布置作業(yè)之后給學(xué)生較為寬松的時(shí)間,學(xué)生可根據(jù)個(gè)人的學(xué)習(xí)和進(jìn)度予以完成;這樣學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)是以自我評(píng)價(jià)為主,教師的評(píng)價(jià)為輔,有助于發(fā)展學(xué)生的獨(dú)立性、創(chuàng)造性和自主性。在期末考評(píng)的大作業(yè)環(huán)節(jié)中,注重不同學(xué)生掌握本門課程的不同情況。鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的專長(zhǎng),查閱文獻(xiàn),自選有關(guān)的命題。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)既有一定的基本要求,也體現(xiàn)尊重學(xué)生的原則,這樣,在達(dá)到課程基本要求的同時(shí)有助于發(fā)揮學(xué)生的特點(diǎn)。
五、教學(xué)效果
1.課堂和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果
通過教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生在課堂上積極主動(dòng)地進(jìn)行思考和回答問題,對(duì)學(xué)習(xí)充滿了興趣,能夠在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)思考問題,主動(dòng)上網(wǎng)查閱資料。在實(shí)驗(yàn)課上,多數(shù)同學(xué)選做布置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有些同學(xué)則更為深入,利用這一時(shí)間做大作業(yè),過程中充分地與小組成員和老師探討存在的問題,事實(shí)也證明,這些小組最后的大作業(yè)完成得非常出色。
2.大作業(yè)反饋教學(xué)效果
從交上來的30份大作業(yè)看,學(xué)生在設(shè)計(jì)上充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性,界面及算法設(shè)計(jì)多樣化,如有的利用界面控件設(shè)計(jì)的界面非常漂亮,有的采用編程設(shè)計(jì)模式編寫的程序簡(jiǎn)單可靠。學(xué)生在查閱資料完成大作業(yè)的過程中,不僅鞏固了課堂和教材上的內(nèi)容,還自發(fā)加入了網(wǎng)絡(luò)中新流行的界面設(shè)計(jì)思想或一些高級(jí)的算法設(shè)計(jì)方法。
總之,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮了主體作用,提高了自身程序設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
篇7
論文關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)自動(dòng)化 網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂 課程建設(shè)
論文摘要:近年來,配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展非常迅猛,很多高校相繼開設(shè)了與之對(duì)應(yīng)的課程,然而由于該課程為新開設(shè)的前沿課程,很多教學(xué)內(nèi)容值得探討。針對(duì)該課程綜合性強(qiáng)、覆蓋面廣的特點(diǎn),建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂,從課程建設(shè)計(jì)劃的制定、課程建設(shè)的過程和具體內(nèi)容、課程特色創(chuàng)新及評(píng)價(jià)等諸多方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹,給出了大量實(shí)際案例分析,為培養(yǎng)更多高尖端人才提供了重要依據(jù)。
“配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)”是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要必修、專業(yè)技術(shù)課程,是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性、綜合性都很強(qiáng)的前沿課程。其知識(shí)點(diǎn)多、覆蓋面廣,網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂為此提供了一個(gè)非常好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。本文就該課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂建設(shè)中的一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享,為進(jìn)一步的教學(xué)改革提供重要依據(jù)。
一、制定網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)計(jì)劃
網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)內(nèi)容主要有:明確課程定位、課程教學(xué)目的、教學(xué)任務(wù);明確教學(xué)內(nèi)容和要求,按照 “了解”、“掌握”、“重點(diǎn)”三個(gè)層次完成課程教學(xué)內(nèi)容和要求;授課前廣泛收集資料,仔細(xì)備課,充分組織教案,以保證信息量,電子教案內(nèi)容豐富生動(dòng),給出動(dòng)畫說明、視頻、音頻等信息,例如對(duì)于饋線自動(dòng)化的發(fā)展情況,以手拉手環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例給出動(dòng)畫說明,在SCADA、GIS等內(nèi)容介紹上給出視音頻等信息,同時(shí)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),給出豐富的相關(guān)資源,如圖書期刊、學(xué)科網(wǎng)站等。由于課程綜合性實(shí)踐性很強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際結(jié)合,及時(shí)將技術(shù)的新進(jìn)展引入課堂,[1]注意培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。
開展的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng)有:做一次問卷調(diào)查;布置3次網(wǎng)上作業(yè)、4次在線測(cè)試,建立完善試題庫工作;積極開展答疑討論,發(fā)起多于2次網(wǎng)上專題討論,專題討論的內(nèi)容可以是工程實(shí)際問題,也可以是本課程相關(guān)前沿有爭(zhēng)議的問題,鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言,并主動(dòng)回復(fù)他人的疑問,充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,獨(dú)立思考能力;豐富教學(xué)博客,根據(jù)情況開展“主題教學(xué)”,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。
二、課程建設(shè)過程和內(nèi)容
1.課程定位
本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門主干專業(yè)課程,開設(shè)在第7學(xué)期。先修課程主要為電力系統(tǒng)分析、微機(jī)原理與接口技術(shù)等,并修課程主要為建筑供配電、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)等。
2.支持教學(xué)的資源
(1)網(wǎng)上提供了全部的教學(xué)課件。
(2)課程面向大四學(xué)生,結(jié)合畢生生就業(yè)的特點(diǎn),網(wǎng)上為大家提供了與課程有關(guān)的公司、科研結(jié)構(gòu)的網(wǎng)站信息等。
(3)課程實(shí)踐性很強(qiáng),網(wǎng)上提供了相關(guān)的一些實(shí)例照片。
(4)課程講授中提供了動(dòng)畫演示。例如介紹饋線自動(dòng)化的發(fā)展歷程及饋線自動(dòng)化故障處理的過程等等。
(5)課程講授中提供了視頻、音頻信息。例如在介紹GIS系統(tǒng)時(shí),負(fù)荷密度分析、設(shè)備管理、用戶報(bào)裝參考等等均提供了視音頻信息,利于學(xué)生理解。
(6)購買了國(guó)家電網(wǎng)公司電化教育中心制作的農(nóng)電大課堂光盤。例如在介紹斷路器的知識(shí)時(shí),為使學(xué)生更直觀了解其原理、結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,廣泛搜集信息,購買了介紹真空斷路器、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的光盤。
3.學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激勵(lì)
(1)參與學(xué)生人數(shù)。課程內(nèi)“學(xué)生數(shù)量”大于等于實(shí)際授課的學(xué)生數(shù)量,學(xué)生進(jìn)入課程的數(shù)量大于等于實(shí)際授課學(xué)生數(shù)量的5倍。每一位學(xué)生都多次參與到了網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂的建設(shè)中,特別包括一些留降級(jí)、跟班試讀的學(xué)生都補(bǔ)辦了相關(guān)手續(xù),參與進(jìn)來,并積極發(fā)言,另外,從課程日訪問排行記錄看,也常常居于學(xué)校前三的位置。
(2)學(xué)生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言,能主動(dòng)回復(fù)其他人提出的疑問。
例1:學(xué)生主動(dòng)提問,并且同學(xué)能積極回復(fù)。例如高峰同學(xué)發(fā)表的《一道面試題,關(guān)于開閉所》,將課程內(nèi)容與畢業(yè)面試內(nèi)容結(jié)合起來,同學(xué)能積極回復(fù)探討,達(dá)到了課程教學(xué)的目的。再如孫宇同學(xué)發(fā)表的《提問!一個(gè)身邊的實(shí)例》,還配有圖片,張博超、孫宇、程旭、朱月征等積極回復(fù),大家一起探討。
例2:學(xué)生主動(dòng)查閱資料,將課程的相關(guān)知識(shí)上傳,實(shí)現(xiàn)大家共享。例如魏堯同學(xué)上傳的《配電網(wǎng)知識(shí)共享》、楊宇同學(xué)上傳的《配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化及其發(fā)展》等等。
4.教學(xué)評(píng)價(jià)
(1)問卷調(diào)查:在課程結(jié)束時(shí),做了一次問卷調(diào)查,主要是希望同學(xué)提出他們的一些想法、建議。實(shí)際發(fā)放33份,實(shí)際收回33份,均為有效問卷。
(2)網(wǎng)上作業(yè):除作業(yè)本作業(yè)外,網(wǎng)上還布置了3次作業(yè),3次作業(yè)上交人數(shù)分別是77、56、76,3次作業(yè)均全部批改。
(3)在線測(cè)試:共了4次在線測(cè)試。4次學(xué)生提交人數(shù)分別為75、75、76、76,4次在線測(cè)試均全部批改且公布成績(jī)。
5.教學(xué)交互
(1)教師會(huì)經(jīng)常在答疑討論區(qū)中提出問題,引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深入思考,例如筆者發(fā)表的《PQ進(jìn)一步》等,很多同學(xué)跟貼;針對(duì)學(xué)生提出的問題筆者提供了及時(shí)、具體、有啟發(fā)意義的反饋。
(2)專題討論:筆者發(fā)起了2次大型的專題討論,2次專題討論學(xué)生參與的人數(shù)均遠(yuǎn)超過了1/2,學(xué)生自主也發(fā)起了幾次討論。
三、課程的主要特色和創(chuàng)新
1.支持教學(xué)的資源豐富
課件、網(wǎng)站、照片、動(dòng)畫、視音頻、教學(xué)光盤。例如不同配網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式FA的故障定位、隔離、恢復(fù)供電過程的動(dòng)畫演示等;GIS的視音頻信息;斷路器教學(xué)光盤的應(yīng)用等等。 轉(zhuǎn)貼于
2.學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激勵(lì)
學(xué)生能夠經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言。這體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是學(xué)生能結(jié)合討論專題、結(jié)合課程內(nèi)容、結(jié)合實(shí)際、結(jié)合就業(yè)面試等主動(dòng)提問,同學(xué)們積極回復(fù)探討;二是能主動(dòng)上傳與課程相關(guān)的資料共享使用。
四、自我評(píng)價(jià)及后續(xù)建設(shè)
1.自我評(píng)價(jià)
在這次“配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)”課程的網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂建設(shè)中,筆者按照《網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂課程建設(shè)驗(yàn)收指標(biāo)》一項(xiàng)一項(xiàng)具體實(shí)施,對(duì)于指標(biāo)要求的基本項(xiàng)均達(dá)到要求,同時(shí),對(duì)于指標(biāo)要求的4個(gè)達(dá)優(yōu)選項(xiàng),也完成了其中的兩個(gè),即指標(biāo)“支持教學(xué)的資源”和指標(biāo)“學(xué)生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言,能主動(dòng)回復(fù)其他人提出的疑問”。
2.學(xué)生評(píng)價(jià)
摘自《學(xué)生調(diào)查問卷》:配電網(wǎng)這門課與我們的專業(yè)結(jié)合很緊密,對(duì)我們?cè)谥R(shí)儲(chǔ)備上和找工作時(shí)都有很大的幫助,老師也體諒了我們的難處,充分的利用了網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂這個(gè)平臺(tái),幫助同學(xué)答疑解惑,給我們提供了便利。
摘自《學(xué)生調(diào)查問卷》:尤其是課上的PPT做的非常不錯(cuò),動(dòng)態(tài)效果及其視圖效果都非常好,讓人很直觀的可以理解到在配電網(wǎng)上的知識(shí)。而且有很多知識(shí)在供配電中出現(xiàn),比如開始斷路器的一個(gè)幻燈片模型,直接可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu),可以很好的理解配電網(wǎng)的這方面知識(shí),而且也是進(jìn)一步的復(fù)習(xí)理解了供配電知識(shí)。
3.后續(xù)建設(shè)
(1)教材建設(shè):由于課程內(nèi)容很新,目前市場(chǎng)上沒有一本較好的經(jīng)典配套教材,針對(duì)此問題,筆者已經(jīng)于2008年主編教材《配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)》,并由機(jī)械工業(yè)出版社出版。
(2)實(shí)驗(yàn)室建設(shè):[2]課程工程實(shí)踐性很強(qiáng),很有必要對(duì)學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn),2007年成功申報(bào)了北京市的實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)資金90萬并獲得批準(zhǔn),已經(jīng)開設(shè)出配套實(shí)驗(yàn)三個(gè):網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、配電自動(dòng)化四遙實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)踐建設(shè):本課程應(yīng)用性很強(qiáng),安排一些實(shí)地參觀,校企聯(lián)合,建設(shè)實(shí)習(xí)基地。
五、結(jié)束語
配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)是近年來隨著通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一門新型學(xué)科,它對(duì)于提高供電可靠性、擴(kuò)大供電能力、降低線路損耗和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要意義。[3]為適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展,本文詳細(xì)分析了該門課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂建設(shè)中的諸多關(guān)鍵問題,給出了大量具體的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料,具有重要的實(shí)用價(jià)值和借鑒意義,為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供了重要依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]范明天,張祖平.中國(guó)配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008.
篇8
關(guān)鍵詞:Multisim仿真;計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù);教學(xué)模式
中圖分類號(hào):TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)31-0ppp-0c
The Application of Simulative Software Multisim to the Teaching of Computer Circuit of Electronic Technology
WU De-lin
(Department of Computer Science, SCNU Zengcheng College, Guangzhou 511363, China)
Abstract: In the teaching of Computer Circuit of Electronic Technology the traditional teaching mode and means cannot meet the requirement of modern education. The rapid development of computer and EDA technology is helpful for us to overcome the deficiencies of traditional teaching mode. Making an analysis of using multisim simulation software in teaching, can be fast and accurate in simulation analysis of circuit on computer.
Key words: multisim simulation; computer circuit of electronic technology; teaching mode
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA(Electronic DesignAutomation)的出現(xiàn),真正為師生搭建了一個(gè)開放性的“所想即所得”的高效交流平臺(tái)。用 Multisim 創(chuàng)建的電路為課堂教學(xué)創(chuàng)設(shè)了教學(xué)情境,把電子元器件、儀器儀表、仿真分析方法同等地提供給教師和學(xué)生,使學(xué)生產(chǎn)生親臨電子電路的實(shí)際環(huán)境中的感覺。
1 《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》課程內(nèi)容介紹
《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程。主要內(nèi)容包括電路的基本概念、基本定律和基本分析方法,電阻電路、動(dòng)態(tài)電路和正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的分析,放大器分析基礎(chǔ),負(fù)反饋放大器,集成運(yùn)算放大器原理及其應(yīng)用,波形放大電路和功率放大器等。
2 在教學(xué)中的應(yīng)用研究
由于《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》這門學(xué)科的復(fù)雜性,涉及到很多的數(shù)學(xué)分析和物理分析,教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說抽象難懂,很多基本電路都要進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析,如靜態(tài)工作點(diǎn)分析、交流分析、失真分析等等。利用計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 EDA(Electronic DesignAutomation)軟件輔助教學(xué),很好地解決了這個(gè)問題,用計(jì)算機(jī)仿真模擬演示,創(chuàng)設(shè)電路情景,有助于學(xué)生對(duì)基本電路工作原理和概念的理解,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。用 Multisim 軟件來提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,作為教學(xué)工具已成為必然。傳統(tǒng)的一本書、一支粉筆教師講到底的課堂教學(xué)模式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代化教學(xué)的需要,在《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》教學(xué)中利用計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 EDA 軟件教學(xué),已成為一種必然的趨勢(shì)。
2.1 用軟件教學(xué)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
由于《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程,傳統(tǒng)的理論課教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容(如實(shí)際的電路,電路的輸入、輸出電壓波形等)難以直觀形象地表述,所以教學(xué)過程中對(duì)于教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)是十分困難的。
用 Multisim 軟件仿真實(shí)際電路解決了上述問題,它就像一個(gè)真正的實(shí)驗(yàn)工作室臺(tái),把一些語言文字難以表述或難以理解的變化過程,隨時(shí)以圖形、表格及曲線顯示出來,而且還可以根據(jù)教學(xué)需要隨時(shí)修改電路和參數(shù),讓學(xué)生即時(shí)觀察輸出效果,從而使學(xué)生加深對(duì)電路工作原理的理解。
例1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置
放大器靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合理將影響放大器的正常工作,如果設(shè)置不合適會(huì)使波形出現(xiàn)嚴(yán)重失真。在電路分析中,靜態(tài)工作點(diǎn)的分析是其它分析的基礎(chǔ),靜態(tài)工作點(diǎn)的分析非常重要。但在以往的教學(xué)中教師采用傳統(tǒng)的授課方式,教師在黑板上講,學(xué)生被動(dòng)地接受,由于知識(shí)抽象,學(xué)生對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的理解始終是不得要領(lǐng),認(rèn)識(shí)模糊,沒有認(rèn)識(shí)到設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。教學(xué)中運(yùn)用Multisim創(chuàng)建電路,通過改變基極偏置電阻的大小,讓學(xué)生親眼見識(shí),設(shè)置不同的偏置電阻,放大器輸出波形的情況,從而加深放大器偏置電阻設(shè)置合理性的理解。
為了直觀說明靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大電路的工作影響,創(chuàng)建如圖1的仿真電路,共發(fā)射極放大電路。
通過改變 Rb電阻的大小,對(duì)比觀察輸入、輸出波形,很容易得出偏置電阻的大小對(duì)輸出波形的影響。當(dāng)Rb值為680kΩ時(shí),輸出波形如圖2所示,輸出波形正常;當(dāng)Rb過小,Rb=300kΩ時(shí),輸出波形如圖3所示,出現(xiàn)飽和失真;當(dāng)Rb過大,Rb=100MΩ時(shí),輸出波形如圖4所示,出現(xiàn)截止失真。通過演示,加深了對(duì)基極偏置電阻設(shè)置不合理的印象。
學(xué)生通過輸出波形的比較,得出結(jié)論靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置非常重要,進(jìn)而會(huì)進(jìn)一步探討,那么怎樣設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)呢?通過對(duì)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算,得出公式:wdl05tif,所以影響靜態(tài)工作點(diǎn)的主要因素有VCC、β、Rb 、RC,在這四個(gè)因素中,一般直流電源、三極管確定后VCC、β不易改變,Rb是這四個(gè)因素中最主要因素,一般可認(rèn)為IBQ與Rb成反比。若Rb過小,則IBQ、ICQ過大,靜態(tài)工作點(diǎn)過高,該工作點(diǎn)將出現(xiàn)在晶體管輸出特性曲線飽和區(qū),容易造成飽和失真,如圖3所示;Rb過大,則IBQ、ICQ過小,靜態(tài)工作點(diǎn)過低, 該工作點(diǎn)將出現(xiàn)在在輸出特性曲線截止區(qū),容易造成截止失真,如圖4所示;Rb合適大小,則IBQ、ICQ合適,靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置合適,該工作點(diǎn)將出現(xiàn)在輸出特性曲線的放大區(qū),輸出波形正常,如圖2所示。
應(yīng)用軟件進(jìn)行教學(xué),呈現(xiàn)出一種全新的教學(xué)方式,能將抽象枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)形象,使課堂上很難完成的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)入了課堂教學(xué),快速準(zhǔn)確地仿真演示靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合理的各種情況,不失真、截止失真和飽和失真波形生動(dòng)形象,創(chuàng)設(shè)的豐富教學(xué)情景調(diào)動(dòng)了學(xué)生各種感觀,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探討問題,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也調(diào)動(dòng)了起來,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的意義構(gòu)建。學(xué)生自己通過給偏置電阻Rb賦不同值來觀看放大電路的輸入、輸出波形并分析原因,學(xué)生很容易理解靜態(tài)工作點(diǎn)合理設(shè)置的重要性,同時(shí)對(duì)放大電路工作原理也加深了理解。
2.2 利用軟件加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探究式學(xué)習(xí)
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是黑板加粉筆,由老師書寫、畫圖、講解,學(xué)生聽講、想象、理解。在教學(xué)中經(jīng)常要對(duì)電路的特性曲線、輸入、輸出波形等進(jìn)行分析,通常這些分析要通過教師手工畫圖來完成,不僅效率低,而且精確度也差。碰到電路較復(fù)雜時(shí),學(xué)生難免會(huì)失去耐心,分散注意力,影響聽課效果?,F(xiàn)在利用 Multisim 軟件,先在計(jì)算機(jī)上做仿真實(shí)驗(yàn),可以清晰快捷地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、參數(shù)、波形和曲線,觀察“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”,同時(shí)教師指導(dǎo)學(xué)生積極思考為什么會(huì)有這樣的結(jié)果,然后帶著問題聽老師講解電路原理。這樣,學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)探求,教學(xué)效果有著明顯的不同。由于 Multisim 是在計(jì)算機(jī)屏幕上模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái),把實(shí)驗(yàn)室與課堂有機(jī)地融為一體,不僅能夠直觀、快捷地展示教學(xué)內(nèi)容,而且還可以減輕教師教學(xué)的負(fù)擔(dān),提高教學(xué)的效率。
例2 反相器電路
如圖5所示,這是使用運(yùn)放uA741構(gòu)建的一個(gè)反相器,要求分析其幅頻特性和相頻特性。
利用軟件自動(dòng)生成曲線,省去了傳統(tǒng)教學(xué)中繪圖的煩瑣,而且手工繪圖也達(dá)不到這樣的精度。單擊Simulate菜單中的Analysis命令下AC Analysis命令,在交流分析對(duì)話框中設(shè)置掃描起始頻率為1Hz,終止頻率10MHz,節(jié)點(diǎn)5為輸出節(jié)點(diǎn),分析結(jié)果如圖6所示,由圖知:電路的截止頻率約為690KHz。
通過仿真實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,比以往教學(xué)中教師在黑板上講課的效果好得多,畫電路、波形圖、特性曲線省時(shí)省力,學(xué)生直觀感受了“真實(shí)”實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在上課的同時(shí)見識(shí)了實(shí)踐模型,有助于對(duì)知識(shí)的理解。
3 結(jié)論
Multisim是 EDA 技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。利用 Multisim 軟件來輔助教學(xué),是《計(jì)算機(jī)電子電路技術(shù)》教學(xué)的必然趨勢(shì)。學(xué)習(xí)和研究它將有利于我們?cè)趯?shí)踐工作中不斷總結(jié)探索,解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊病,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)器材的不足,提高教學(xué)效率和質(zhì)量,減輕教師負(fù)擔(dān),提高學(xué)生對(duì)電子技術(shù)的興趣,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
利用軟件教學(xué),可以促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革,為學(xué)生創(chuàng)造多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)借助多媒體獲取學(xué)習(xí)的資源,能使學(xué)生逐步形成獨(dú)立思考、主動(dòng)探索的思維習(xí)慣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí),又能見習(xí)實(shí)踐的模型,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的能力。
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篇9
關(guān)鍵詞: 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群 教學(xué)改革 教學(xué)成效
現(xiàn)今的時(shí)代是信息化的時(shí)代,信息化的特征就是對(duì)所有信息進(jìn)行數(shù)字化的處理,并由此構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)。所謂數(shù)字系統(tǒng),即對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行傳送、加工、處理的電子設(shè)備。一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)既可能是一個(gè)小而簡(jiǎn)單的,又可能是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),如:數(shù)字鐘是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段完成復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來越力不從心。以FPGA/CPLD為代表的大規(guī)模集成可編程邏輯器件(PLD)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA Electronic Design Automation)設(shè)計(jì)方法,代表著現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。
重慶郵電大學(xué)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)從培養(yǎng)能在通信與信息領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造等高級(jí)工程技術(shù)人才的目的出發(fā),經(jīng)過多年的實(shí)踐和總結(jié),提出了層次型的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系,完善了數(shù)字系統(tǒng)系列課程內(nèi)容,理順了課程之間的銜接,提出了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程的建設(shè)要體現(xiàn)三個(gè)特性:理論體系的系統(tǒng)性、學(xué)科知識(shí)的前沿性和工程實(shí)踐的應(yīng)用性,并已將課程改革寫入專業(yè)的培養(yǎng)方案,在2011年9月獲得重慶市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)的稱號(hào)。
1.構(gòu)建系統(tǒng)的課程體系。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)以現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段和方法為主線,重塑了教學(xué)課程體系,構(gòu)建了以經(jīng)典數(shù)字電路課程教學(xué)為基礎(chǔ),以現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)課程教學(xué)為提升的理論和實(shí)踐教學(xué)課程相融合的體系結(jié)構(gòu),在經(jīng)典數(shù)字電路教學(xué)中注重理論體系的邏輯性,在電子技術(shù)應(yīng)用和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的前沿性和工程實(shí)踐的應(yīng)用性。具體層次見圖1。
圖1 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系圖
1.1注重?cái)?shù)字電路基礎(chǔ)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)課程素養(yǎng)。
“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)經(jīng)典電路的分析設(shè)計(jì)方法的課程,因此,課程的教學(xué)以構(gòu)筑學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)為主線、訓(xùn)練邏輯思維能力為主體。
針對(duì)不同專業(yè)培養(yǎng)要求,數(shù)電課程在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)上采取了不同教學(xué)方法和手段,如:通信與信息類專業(yè)側(cè)重系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)以綜合設(shè)計(jì)為主;計(jì)算機(jī)類側(cè)重外部邏輯關(guān)系和可編程PLD、淡化內(nèi)部電路原理,實(shí)驗(yàn)以應(yīng)用為主;自動(dòng)化類側(cè)重控制觀念和電氣特性,重視A/D、D/A內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)以應(yīng)用控制型為主。
針對(duì)我校通信學(xué)院和光電學(xué)院強(qiáng)化班學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)要求,教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了數(shù)電課程的雙語教學(xué),旨在讓學(xué)生提前掌握專業(yè)詞匯,提高閱讀外文文獻(xiàn)和自學(xué)現(xiàn)代電子技術(shù)的能力。自2005年在光電學(xué)院強(qiáng)化班進(jìn)行試點(diǎn)開始,至今已送出6屆1000多名學(xué)生。
1.2強(qiáng)化現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。
由“可編程邏輯器件與應(yīng)用”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”、“DSP原理與應(yīng)用”、“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”6門課程構(gòu)成現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和理論層次。該層次以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo),在課程內(nèi)容的具體設(shè)置中,教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出開放的思路、打破單一課程限制。如:在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi),有步驟地推進(jìn)FPGA初級(jí)應(yīng)用訓(xùn)練(原理圖的設(shè)計(jì)訓(xùn)練);在FPGA教學(xué)時(shí)間內(nèi),有目的地聯(lián)系數(shù)字信號(hào)處理、通信原理等專業(yè)背景課程,強(qiáng)化FPGA在數(shù)字系統(tǒng)、通信領(lǐng)域等各方面的應(yīng)用能力。
其中,“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”為重點(diǎn)建設(shè)課程,課程涵蓋知識(shí)面廣泛,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)綜合性設(shè)計(jì)。特別根據(jù)電子競(jìng)賽相關(guān)內(nèi)容模塊,添加了電源設(shè)計(jì)、信號(hào)源設(shè)計(jì)等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)用數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。
2.采取多樣化的教學(xué)方法和手段,增強(qiáng)教學(xué)效果。
2.1形象、生動(dòng)的理論教學(xué)方法。
通過長(zhǎng)期的教學(xué)研討,團(tuán)隊(duì)形成了案例教學(xué)法、比喻教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法、思維訓(xùn)練法等多種方法綜合使用的教學(xué)方法,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和興趣。以“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程為例,談?wù)劯鞣N教學(xué)方法。
2.1.1案例教學(xué)法。如數(shù)字電路課程教學(xué)中,學(xué)完組合邏輯與觸發(fā)器后,以三人搶答器為例,先從組合邏輯電路的設(shè)計(jì)入手,分析其功能,找出其缺陷,再添加觸發(fā)器,改進(jìn)其功能,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)電路和改進(jìn)電路的意識(shí)和愿望;在講了組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)之后,以MULTISM為仿真軟件,演示組合邏輯電路競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的險(xiǎn)象及消除方法,要求學(xué)生課后查找資料,提交仿真作業(yè);在講完計(jì)數(shù)器后,以電子鐘設(shè)計(jì)為例,串講前面所講的譯碼器、計(jì)數(shù)器、數(shù)碼管,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣。
2.1.2比喻教學(xué)法。在講卡諾圖化簡(jiǎn)時(shí)以“擒賊先擒王”來說明圈圈得越大越好;“不打落水狗”來說明保證每個(gè)圈中至少有一個(gè)小方格不被重復(fù)圈過。
2.1.3啟發(fā)教學(xué)法。觸發(fā)器的講解過程中,從RS觸發(fā)器入手,講其特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其電路的缺點(diǎn),從而提出改進(jìn)電路鐘控RS觸發(fā)器,再進(jìn)一步分析其電路優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生提出改進(jìn)電路,引出鐘控JK觸發(fā)器、鐘控D觸發(fā)器,進(jìn)一步引出主從觸發(fā)器。隨著電路一步一步地改進(jìn),又會(huì)帶來新的問題,引發(fā)學(xué)生思考,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此時(shí),再以人生哲理為例,引發(fā)學(xué)生從電子技術(shù)的改進(jìn)過程中思考人生。
2.1.4思維訓(xùn)練法。在講中規(guī)模計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)任意模值的計(jì)數(shù)器過程中,以畫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖為工具,引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)位法、置位法及進(jìn)位輸出置最小數(shù)、級(jí)聯(lián)等多種方法設(shè)計(jì)電路,實(shí)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)電路的思維訓(xùn)練,從而完成數(shù)字電路時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)——任意模制的計(jì)數(shù)器均可實(shí)現(xiàn)。
2.2以自學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
為了加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力以及工程實(shí)踐能力,團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的摸索,對(duì)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了大力度的改革。
2.2.1加大實(shí)驗(yàn)課時(shí),調(diào)整理論、實(shí)驗(yàn)課時(shí)所占比例。如數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)(56學(xué)時(shí)理論+24學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))、可編程邏輯器件與應(yīng)用(16學(xué)時(shí)理論+16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))、嵌入式系統(tǒng)(16學(xué)時(shí)理論+16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))、DSP原理與應(yīng)用(20學(xué)時(shí)理論+20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真(30學(xué)時(shí)理論+26學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))。
2.2.2從2006年開始我們通過中央與地方共建資金、學(xué)校撥款、企業(yè)捐助的方式,建立了基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地兩級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)上采取傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的形式。教師講授基礎(chǔ)入門知識(shí),除必須完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外,學(xué)生可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況自行安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
以“可編程邏輯器件與應(yīng)用”課程為例,必做實(shí)驗(yàn)包括:QUARTUSⅡ簡(jiǎn)介與應(yīng)用、帶使能端的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、數(shù)控分頻器的設(shè)計(jì)等,采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式,由教師講授基本原理和設(shè)計(jì)思路,學(xué)生按部就班完成。該部分實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生主動(dòng)性較少,主要目的在于設(shè)計(jì)流程、軟件開發(fā)、硬件平臺(tái)的掌握。選作實(shí)驗(yàn)包括:基于LPM-ROM的四位乘法器設(shè)計(jì)、序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì)、數(shù)碼管掃描顯示電路、硬件電子琴設(shè)計(jì)、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)等。學(xué)生還可以自行擬定題目,與教師商量后進(jìn)行。該部分實(shí)驗(yàn)采用開放實(shí)驗(yàn)教學(xué),以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐精神和動(dòng)手設(shè)計(jì)能力。
3.日常教學(xué)與科技活動(dòng)有機(jī)融合
教學(xué)團(tuán)隊(duì)把相關(guān)課程與各類課外創(chuàng)新活動(dòng)結(jié)合起來,多渠道促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
首先,我們從課程學(xué)習(xí)中選擇優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)。建立系統(tǒng)化的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)體系和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠提升多數(shù)學(xué)生創(chuàng)新能力和一定的電子設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力,具有參加各類科技活動(dòng)最基本的素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,選拔條件更加出眾的學(xué)生進(jìn)行后續(xù)的集中培訓(xùn)。
其次,根據(jù)各屆競(jìng)賽的題目和要求修改課程教學(xué)內(nèi)容。例如:在“EDA”、“可編程邏輯器件與應(yīng)用”等課程會(huì)根據(jù)的新技術(shù)的發(fā)展增加相應(yīng)的技術(shù)講座?!半娮酉到y(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與仿真”為新開設(shè)課程,重點(diǎn)在于系統(tǒng)性應(yīng)用綜合知識(shí),在基本模塊講完后,進(jìn)行綜合性實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì),其中就包括精心選擇的各類電子競(jìng)賽試題。各類科技活動(dòng)對(duì)推動(dòng)課程教學(xué)的各項(xiàng)改革起到了促進(jìn)作用。
最后,我們與中國(guó)電子協(xié)會(huì)合作,進(jìn)行全國(guó)電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證培訓(xùn)。多渠道提升學(xué)習(xí)動(dòng)力,營(yíng)造科技氛圍。
4.建設(shè)高水平師資隊(duì)伍
我校通過引進(jìn)、國(guó)內(nèi)外進(jìn)修培訓(xùn),以及采用“以科研促教學(xué)”、“以科技競(jìng)賽促師資隊(duì)伍”、“理論實(shí)踐教學(xué)雙肩挑”的模式,加快教師隊(duì)伍的成長(zhǎng),形成了一支以中青年為主,職稱、學(xué)歷和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在特色專業(yè)建設(shè),教學(xué)方法與手段改革,精品課程建設(shè),教材建設(shè)(自編教材12本),自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備(自行研發(fā)設(shè)備6項(xiàng)),尤其是指導(dǎo)學(xué)生課外科技活動(dòng)、組織和參加各種科技競(jìng)賽等方面取得了很大的成績(jī),具有較強(qiáng)的示范作用。
5.結(jié)語
數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)系列課程的教學(xué)改革獲得了較大的成功,課堂教學(xué)成效得到了顯著的提升,尤其在課外科技競(jìng)賽方面取得了豐碩的成果。2005年以來,教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師指導(dǎo)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng),重慶市一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)。2008年以來,參加重慶市盛群?jiǎn)纹瑱C(jī)電子設(shè)計(jì)大賽,獲得創(chuàng)意獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)7項(xiàng)、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)。2010年,參加“高教社&XILINX杯”重慶市大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽本科組7人獲得二等獎(jiǎng)、2人獲得三等獎(jiǎng);參加“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽,獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),重慶賽區(qū)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)而艱巨的工程,我們?nèi)孕枰粩嗟靥剿?,尋求如何不斷提升學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力與實(shí)踐能力。
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篇10
關(guān)鍵詞:工程應(yīng)用能力;電子系統(tǒng)設(shè)計(jì);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:吳平(1970-),男,遼寧鐵嶺人,溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院,副教授;
楊衛(wèi)波(1977-),男,湖北天門人,溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院,講師。
基金項(xiàng)目:本文系溫州大學(xué)2012年系列教改項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):12jg04A)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)14-0069-02
高等教育提出朝著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的方向發(fā)展,培養(yǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮膹?fù)合型人才是高等教育追求的目標(biāo)。電子信息類專業(yè)主要培養(yǎng)具有寬厚電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、較強(qiáng)的電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力、科學(xué)的思維方法、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,能從事各類電子設(shè)備和智能儀器的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是指基于微處理器控制的完整應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),為使學(xué)生掌握基本的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和方法,在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電子信息學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課的前提下,開設(shè)了“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“電力電子技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐”等課程,目的是使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用學(xué)過的專業(yè)理論知識(shí),提高電子系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程的能力,并通過綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和調(diào)試手段得到提高。[1,2]
一、改革前教學(xué)存在的主要問題
第一,課程之間相對(duì)孤立,各門課的知識(shí)未能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合和相互貫通。
第二,教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,與工廠實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié),比如單片機(jī)是重要的教學(xué)內(nèi)容,可是學(xué)生到企業(yè)工作后,幾乎不會(huì)用8051進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
第三,開設(shè)的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目缺少工程應(yīng)用背景,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)校不具備充分的電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)踐環(huán)境。
第四,學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不夠,畢業(yè)生的綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平不能滿足企業(yè)要求,影響了學(xué)生的就業(yè)和專業(yè)認(rèn)可度,主要反映在以下幾個(gè)方面:
(1)大學(xué)生電子競(jìng)賽。大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作為國(guó)家教育部倡導(dǎo)的四項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽之一,可以綜合考查學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì),對(duì)學(xué)生的就業(yè)、考研復(fù)試都很有幫助。從溫州大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)的歷屆參賽成績(jī)上看,取得高級(jí)別獎(jiǎng)項(xiàng)的都是電源設(shè)計(jì)類題目,這得益于物理與電子信息工程學(xué)院部分教師的指導(dǎo)和個(gè)人專長(zhǎng),競(jìng)賽中的其他方向題目如儀器儀表、智能控制、通信類等題目均未獲得過國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng),反映出學(xué)生以控制器為核心的綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力非常薄弱。
(2)學(xué)生就業(yè)情況。從電子信息類歷屆畢業(yè)生的就業(yè)情況看,達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)要求、具備電子產(chǎn)品研發(fā)和工程應(yīng)用能力水平的學(xué)生比例為班級(jí)人數(shù)的1/4~1/3,這部分學(xué)生或者去讀研究生,或者到企業(yè)從事研發(fā)工作,待遇都比較高。其余的畢業(yè)生多數(shù)從事售后、銷售或者改行到其它行業(yè)。
(3)專業(yè)認(rèn)可度。由于專業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)情況等諸多方面的影響,學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)到學(xué)校其他學(xué)院的比較多,反映出學(xué)生對(duì)電子信息類專業(yè)的認(rèn)可度不夠,實(shí)際上已經(jīng)形成了惡性循環(huán)。
針對(duì)以上問題,學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)負(fù)責(zé)人和教師對(duì)存在的問題進(jìn)行了深入的分析,查找原因,研究了相關(guān)課程教學(xué)改革的方向和方案,并于2010年9月開始實(shí)施,取得了明顯的教學(xué)改革效果。
二、改革理念和教學(xué)內(nèi)容
1.改革理念
圍繞工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),加強(qiáng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革,圖1為教學(xué)改革的理念和目標(biāo)效果示意圖。
學(xué)生經(jīng)過“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“感測(cè)技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”、“C語言程序設(shè)計(jì)”等課程的學(xué)習(xí),通過教師教學(xué)和隨課的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對(duì)電子信息領(lǐng)域的相關(guān)理論知識(shí)有了了解和掌握,基本能夠進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試,但驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多數(shù)是教材內(nèi)容的演示和再現(xiàn),學(xué)生基本沒有進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn),綜合實(shí)踐能力有待提高,學(xué)生沒有發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,不利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”和“電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐”是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過理論教學(xué)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程,從選題、文獻(xiàn)查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、軟件編程到裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)報(bào)告、文檔整理,學(xué)生完成由單元設(shè)計(jì)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過渡,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力以及協(xié)作精神。
2.教學(xué)改革內(nèi)容
二年來主要進(jìn)行了以下改革:
(1)研究、總結(jié)以往課程教學(xué)效果,廣泛聽取教師、學(xué)生意見,了解企業(yè)對(duì)畢業(yè)生能力和知識(shí)的需求,對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)課程更新理論課教學(xué)內(nèi)容,如“單片機(jī)原理與應(yīng)用”,根據(jù)課程特點(diǎn)和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際需求,對(duì)教學(xué)內(nèi)容及方式進(jìn)行改革,將以前的8051單片機(jī)更新為C8051F410進(jìn)行教學(xué),并更新對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)施中,采用以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式,先確定一個(gè)總?cè)蝿?wù),然后將總?cè)蝿?wù)分解成一個(gè)個(gè)具體的子任務(wù),子任務(wù)包括單片機(jī)的各功能模塊、基本接口電路和編程訓(xùn)練,分散重點(diǎn)和難點(diǎn),循序漸進(jìn)地完成各個(gè)子任務(wù),從而完成對(duì)于單片機(jī)知識(shí)及各功能模塊的學(xué)習(xí)。
(2)在“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”理論課程教學(xué)中,將主流的運(yùn)算放大器、AD轉(zhuǎn)換器、串行通信技術(shù)和協(xié)議、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目和企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品案例介紹給學(xué)生,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并可以通過競(jìng)賽檢驗(yàn)教學(xué)效果。
(3)充分采用EDA軟件進(jìn)行電路分析和輔助電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),通過軟件仿真和調(diào)試,為真正的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)服務(wù)。在“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”的實(shí)驗(yàn)安排上,充分對(duì)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“電力電子”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”等課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固,通過EDA軟件進(jìn)行電路分析、演示器件的使用和程序控制方法,改善教學(xué)效果。[3]
(4)加強(qiáng)與地方產(chǎn)業(yè)、實(shí)習(xí)基地的聯(lián)系,尋求更多的貼近企業(yè)實(shí)際需要的學(xué)生科研項(xiàng)目和實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,使項(xiàng)目從教師的科研項(xiàng)目中來、從實(shí)習(xí)基地和公司的產(chǎn)品開發(fā)中來,鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。如2010年和2012年分別立項(xiàng)的浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目“配電電路功率因數(shù)測(cè)量方法與現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)研究”、“基于Modbus/TCP通信協(xié)議的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)”就來自于教師與企業(yè)合作的科研項(xiàng)目。通過該項(xiàng)目的研究既可以解決企業(yè)的技術(shù)難題,又為學(xué)生就業(yè)提供機(jī)會(huì),學(xué)生畢業(yè)后可以直接融入企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。再如2012年立項(xiàng)的浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目“珍珠計(jì)件工資結(jié)算智能管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)”是學(xué)生根據(jù)自己家鄉(xiāng)(諸暨)企業(yè)的需求自行選題申報(bào)的,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的“珍珠計(jì)件工資結(jié)算系統(tǒng)”既可以將養(yǎng)殖戶的工作量保存在養(yǎng)殖戶自己的智能卡中,又同時(shí)存儲(chǔ)在企業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中,在進(jìn)行工資結(jié)算時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì),避免出現(xiàn)差錯(cuò),體現(xiàn)公正、公平、公開的原則。智能卡還包括加密和驗(yàn)證技術(shù),提高安全性,節(jié)省了人力開支,提高了效率,增加了透明度。
(5)提高綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占比例,將學(xué)生科研成果作為教學(xué)實(shí)例和實(shí)踐題目,充分挖掘歷屆浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、溫州大學(xué)學(xué)生科研項(xiàng)目、三科基金項(xiàng)目的成果,鼓勵(lì)學(xué)生將自己的項(xiàng)目作為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行演示和介紹。
(6)加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系和交流,聘任企業(yè)優(yōu)秀工程師作兼職指導(dǎo)教師,對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)生科研項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo),使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和實(shí)踐項(xiàng)目與企業(yè)的需求相一致,既可提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣,又有利于學(xué)生就業(yè),改變學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實(shí)際需求相脫節(jié)的局面。
(7)改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式。改變以往的簡(jiǎn)單理論課書面考試加實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方式,取而代之的是針對(duì)學(xué)生實(shí)際能力的考核,體現(xiàn)素質(zhì)教育的內(nèi)涵。如對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行作品考核,增加報(bào)告與答辯環(huán)節(jié),學(xué)生介紹自己設(shè)計(jì)的方案、調(diào)試結(jié)果和數(shù)據(jù)分析,接受教師和同學(xué)的提問,進(jìn)行答辯,這能夠反映學(xué)生的真實(shí)能力和水平。[4]
三、教學(xué)效果
教學(xué)改革從2010年9月開始,主要在我校物理與電子信息工程學(xué)院09、10兩個(gè)年級(jí)電子信息科學(xué)與技術(shù)和電子信息工程專業(yè)進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生總數(shù)為221人。具體教學(xué)效果如下:
第一,形成科學(xué)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程體系結(jié)構(gòu)和實(shí)踐方案,理論課內(nèi)容安排合理,實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置有利于提高學(xué)生動(dòng)手能力。
第二,指導(dǎo)學(xué)生參加2010年浙江省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,獲一等獎(jiǎng)二個(gè)隊(duì),二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一個(gè)隊(duì)。2010年獲浙江省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽特等獎(jiǎng),全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)。參加2011年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲國(guó)家二等獎(jiǎng)、省級(jí)一等獎(jiǎng)、省級(jí)二等獎(jiǎng)(二支隊(duì)伍)、省級(jí)三等獎(jiǎng)(二支隊(duì)伍)。
第三,進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,將企業(yè)技術(shù)難題轉(zhuǎn)化為合作科研項(xiàng)目,將區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)與技能融入專業(yè)培養(yǎng)方案、課程設(shè)置和實(shí)際教學(xué)中,開設(shè)相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的緊密結(jié)合。
第四,通過本教改項(xiàng)目,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,提高學(xué)生的就業(yè)水平和待遇情況,本科生一次就業(yè)率年均在90%以上,多數(shù)畢業(yè)生到企業(yè)從事研發(fā)工作,少數(shù)畢業(yè)生獨(dú)立創(chuàng)業(yè)進(jìn)行電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
四、 結(jié)束語
通過對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)改革,取得了明顯教學(xué)效果,建立了科學(xué)合理的課程教學(xué)體系、理論教學(xué)實(shí)際案例和實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,發(fā)揮了實(shí)習(xí)基地的主導(dǎo)作用,加強(qiáng)了與溫州地方企業(yè)的聯(lián)系,學(xué)生在各方面都有受益和收獲。
參考文獻(xiàn):
[1]成軍.高職教育工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的價(jià)值判斷、困境及對(duì)策[J].中國(guó)高教研究,2012,(2):89-92.
[2]張學(xué)洪.地方性理工類院校本科人才培養(yǎng)體系探析[J].中國(guó)高教研究,2012,(8):71-74.
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