現(xiàn)代電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)范文
時(shí)間:2023-10-12 17:16:43
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篇1
1采用模塊化合理設(shè)計(jì)現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系
設(shè)計(jì)的模塊化現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系框圖如圖1所示。該課程體系大致分為三大類模塊:基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊、專業(yè)電子技術(shù)模塊和實(shí)踐模塊。其中基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊包括:電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)?,F(xiàn)代電子技術(shù)模塊包括:微機(jī)原理/單片機(jī)、EDA技術(shù)。實(shí)踐模塊包括:電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科研與競賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)。該課程體系的特色在于:強(qiáng)化實(shí)踐模塊,通過多種途徑,為學(xué)生創(chuàng)造電子技術(shù)實(shí)踐和提高的條件,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,建立學(xué)生從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)到社會(huì)就業(yè)的直接通道。
2完善現(xiàn)代電子技術(shù)精品課程建設(shè)
按照精品課程評(píng)估體系扎實(shí)推進(jìn)課程體系建設(shè),具體包括:
2.1推進(jìn)課程教學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)
完成課程教學(xué)大綱、教案、多媒體課件、教學(xué)參考書、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、課程建設(shè)與管理規(guī)劃、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)質(zhì)量控制控制等基礎(chǔ)性工作;并按照有關(guān)要求,建設(shè)了課程網(wǎng)站,優(yōu)化資源配置的教學(xué)模式。建成省級(jí)電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心1個(gè)、省級(jí)機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心1個(gè)、省級(jí)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1個(gè),校級(jí)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室1個(gè),建成6個(gè)校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和多家校企合作實(shí)習(xí)基地,拓展了學(xué)生進(jìn)行電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái)。
2.2推進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè) 突出知識(shí)的應(yīng)用性
按照“分立元件起步,集成電路落腳,突出技術(shù)應(yīng)用”來組織教學(xué),努力提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。根據(jù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展的客觀實(shí)際,教學(xué)內(nèi)容以集成電路為重點(diǎn),重外部特性,輕內(nèi)部結(jié)構(gòu);重實(shí)用電路,輕基本電路;重技術(shù)應(yīng)用,輕理論分析;把電子技術(shù)的新概念、新器件、新設(shè)備溶入課堂教學(xué)中去;突出技術(shù)性、應(yīng)用性,引入新技術(shù)、新器件,正確、妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容與新知識(shí)、新技術(shù)之間關(guān)系,對(duì)教材內(nèi)容的精選要遵循“少而精”的原則,教材水平應(yīng)保持與本學(xué)科發(fā)展相適應(yīng)的科學(xué)水平。
2.3形成“一體化,多層次”的教學(xué)體系
通過對(duì)傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行優(yōu)化、整合,分階段開設(shè)基礎(chǔ)板塊、提供板塊、拓展板塊3組系列,并增加“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”和“開放實(shí)驗(yàn)”,既體現(xiàn)不同層次的差異,又形成一個(gè)有機(jī)整體,突出了“基礎(chǔ)、提高、綜合、創(chuàng)新”的特點(diǎn)。將原有以電子技術(shù)理論課程教學(xué)為主體,變?yōu)槔碚摻虒W(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并舉,驗(yàn)證性、應(yīng)用性訓(xùn)練與創(chuàng)新性訓(xùn)練并舉,從原來被細(xì)化的按專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生,變?yōu)榘匆患?jí)學(xué)科特點(diǎn)培養(yǎng)人才。
3創(chuàng)新教學(xué)方法 更新教學(xué)手段
利用現(xiàn)代化教育手段,設(shè)計(jì)多媒體課件,開展課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)方式。通過應(yīng)用EWB,MATLAB和Multism軟件,制作了電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)軟件,并課程教學(xué)中新增了演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),使抽象的理論變得形象,加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的感知力。通過引人電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具軟件,形成“電子仿真工作平臺(tái)”,對(duì)現(xiàn)成的組合邏輯器件及時(shí)序邏輯電路進(jìn)行功能驗(yàn)證,提供簡便快捷、準(zhǔn)確有效的實(shí)驗(yàn)手段,可以豐富教學(xué)內(nèi)容,更新課程的教學(xué)思路,提高課程的實(shí)踐性與應(yīng)用性。另一方面,也可以借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)資料(例如:課件、講義、教案、輔助教學(xué)材料、試卷等)上網(wǎng),使其成為共享的資源,能促進(jìn)數(shù)字電子技術(shù)課程的交流和改革。模擬仿真突破了教學(xué)難點(diǎn),具有化繁為簡、化難為易、化抽象為具體的功能。
4以開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái) 加強(qiáng)第二課堂實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)和指導(dǎo)
4.1建立開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室
為學(xué)生搭建良好的電子技術(shù)實(shí)踐和創(chuàng)新平臺(tái)學(xué)生通過項(xiàng)目申請(qǐng),進(jìn)入開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)室則為學(xué)生提供電子技術(shù)實(shí)踐場所、儀器設(shè)備、元件耗材,并由相關(guān)的老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。具體做法是:首先,每學(xué)期開學(xué)初,學(xué)生向?qū)嶒?yàn)室提出申請(qǐng);其次,經(jīng)指導(dǎo)老師審核、實(shí)驗(yàn)室管理老師批準(zhǔn),申請(qǐng)獲得通過后的學(xué)生將進(jìn)入創(chuàng)新室,借用儀器設(shè)備(如:計(jì)算機(jī)、示波器、直流電源、信號(hào)發(fā)生器)搭建自己的實(shí)驗(yàn)平臺(tái);學(xué)生可以根據(jù)自己電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要,使用實(shí)驗(yàn)室中的電子設(shè)計(jì)設(shè)備,如打印機(jī)、轉(zhuǎn)印機(jī)、銅板腐蝕劑、鉆臺(tái)等公共設(shè)備,并申請(qǐng)常用的電子元器件。同時(shí),常年有課題組教師負(fù)責(zé)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的輔導(dǎo)。在學(xué)生座位的安排上,將高年級(jí)的學(xué)生和低年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行穿插安排,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,讓高年級(jí)的學(xué)生起到良好的傳幫帶的作用。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái),極大地提高了學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力。
4.2利用每年暑假時(shí)間 進(jìn)行大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)
以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為切入點(diǎn),舉辦電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)。培訓(xùn)的重點(diǎn)放在實(shí)踐能力提高上,注重實(shí)踐訓(xùn)練,彌補(bǔ)理論教學(xué)上的不足。根據(jù)競賽征題要求及歷年競賽試題,培訓(xùn)內(nèi)容采用基礎(chǔ)平臺(tái)+模塊化訓(xùn)練。其中基礎(chǔ)平臺(tái)主要內(nèi)容包括:傳感器、放大器、振蕩器、運(yùn)算放大器、調(diào)制與解調(diào)、數(shù)字電路、單片機(jī)小系統(tǒng)。模塊化訓(xùn)練主要內(nèi)容是歷屆競賽試題和本年度的模擬試題,具體類型有電源、信號(hào)源、無線電、儀器、數(shù)據(jù)采集與控制類。實(shí)踐證明,這種培訓(xùn)模式是行之有效的,能迅速提高大學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神。
5加強(qiáng)學(xué)生科研引導(dǎo)和畢業(yè)設(shè)計(jì)建設(shè) 提高創(chuàng)新能力
5.1引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)各類科研項(xiàng)目
鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)校團(tuán)委科研項(xiàng)目、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并為學(xué)生項(xiàng)目立項(xiàng)和項(xiàng)目實(shí)施提供指導(dǎo)。
5.2加強(qiáng)學(xué)生科研引導(dǎo)和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)
以畢業(yè)設(shè)計(jì)形式或課程設(shè)計(jì)形式,引導(dǎo)高年級(jí)學(xué)生參與電子技術(shù)類產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生通過獨(dú)立完成課題的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和實(shí)驗(yàn)分析,鍛煉分析問題和解決實(shí)際問題的能力,促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)調(diào),提升適應(yīng)未來工作的自信心。近年來,有多名大學(xué)生通過參與教師與企業(yè)間的項(xiàng)目合作,得到了良好的鍛煉,畢業(yè)后直接到企業(yè)就業(yè),成為技術(shù)骨干。
6改革成效
6.1電子技術(shù)類課程教學(xué)質(zhì)量顯著提高
改革后的電子技術(shù)課程在授課內(nèi)容、教學(xué)方法上都有了明顯的進(jìn)步,課堂互動(dòng)性增加,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了。項(xiàng)目實(shí)施以來,電子技術(shù)相關(guān)的課程授課效果良好,在期末測評(píng)中獲得同學(xué)們的好評(píng),有多位教師獲得省級(jí)、校級(jí)教學(xué)名師稱號(hào)。
6.2學(xué)生電子技術(shù)實(shí)踐和創(chuàng)新能力顯著提高
各類科技創(chuàng)新活動(dòng)取得佳績項(xiàng)目組依托開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,通過暑期的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn),每年完成約100人次的電子技術(shù)設(shè)計(jì)培訓(xùn);每學(xué)期指導(dǎo)進(jìn)入開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生約60人,四年來累計(jì)指導(dǎo)學(xué)生約400人次;指導(dǎo)的大學(xué)省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、校級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)和團(tuán)委科研立項(xiàng)目60多項(xiàng);四年來,本項(xiàng)目組成員指導(dǎo)大學(xué)參加了全國、全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,獲得各類獎(jiǎng)項(xiàng)32項(xiàng),其中一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)11項(xiàng)、三等獎(jiǎng)15項(xiàng);指導(dǎo)的學(xué)生分別獲得2009、2011和2013年福建省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二、三等獎(jiǎng)。
6.3學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)課題完成質(zhì)量顯著提高
通過現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系改革,學(xué)生對(duì)新技術(shù)的掌握和實(shí)踐動(dòng)手能力都應(yīng)該比以前有所提高,這部分學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中就可以做一些難度較大、有實(shí)用意義的課題。四年來,指導(dǎo)約200名大學(xué)生開展與電子技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì),取得良好成績,近30位同學(xué)獲得校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)論文。
6.4獲得社會(huì)的廣泛關(guān)注和用人單位的好評(píng)
幾年來,以開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)的現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系,培養(yǎng)了一大批實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的大學(xué)生,這些學(xué)生畢業(yè)后能勝任與電子技術(shù)相關(guān)的技術(shù)工作,成為公司的技術(shù)骨干,獲得用人單位的好評(píng)。
7結(jié)束語
篇2
1.1應(yīng)用EDA的必要性
EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子信息工程領(lǐng)域中的一門新技術(shù),它能夠利用軟件的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),具有高層綜合和優(yōu)化的功能,能在系統(tǒng)級(jí)對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。這樣當(dāng)電路較為復(fù)雜時(shí),采用EDA技術(shù)能簡化設(shè)計(jì)過程,同時(shí)能設(shè)計(jì)出一些特定的芯片。由于采用的硬件描述語言進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì),利用EDA工具設(shè)計(jì)相關(guān)硬件的版圖文件,最終在FPGA/CPLD或半單體晶片上制作成具體的硬件電路,這樣學(xué)生能接觸平時(shí)很少接觸到硬件設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí),并加強(qiáng)數(shù)字電路的理解。
1.2EDA在電子技術(shù)類課程中的應(yīng)用
針對(duì)信息類專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程原來各自有比較完整的但相對(duì)封閉的知識(shí)體系且都有實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn),將這些課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有機(jī)組合,將較獨(dú)立的《EDA技術(shù)與應(yīng)用》、《電子電路CAD》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《電力電子技術(shù)》課程以及相關(guān)課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)銜接起來,構(gòu)成一個(gè)基于EDA技術(shù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在《EDA技術(shù)與應(yīng)用》課程中,將EDA工具(虛擬電子工作臺(tái)EWB)引入到數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)和數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中。利用計(jì)算機(jī)仿真的方法對(duì)電子電路的原理、性能進(jìn)行仿真和測試,掌握電子電路的調(diào)試方法和排除故障的途徑;進(jìn)一步熟悉各種測試儀器的使用方法;提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握設(shè)計(jì)和分析電子電路的先進(jìn)手段,提高了數(shù)字電子技術(shù)課程的總體水平。
EDA與電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的開設(shè),為傳統(tǒng)課程注入了新的活力,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這不僅為本課程的教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ),也為后續(xù)各門專業(yè)課程提供了基礎(chǔ)知識(shí)的保證。在后續(xù)的課程中,運(yùn)用EDA技術(shù)進(jìn)一步掌握各種電路原理和設(shè)計(jì)方法,通過PTOTEL軟件繪制出原理圖并且設(shè)計(jì)出PCB板,最后安裝元件焊接,完成電路板的制作;另外在《單片機(jī)原理與應(yīng)用》中,學(xué)生又學(xué)會(huì)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計(jì),這時(shí)可以讓學(xué)生將原來課程中設(shè)計(jì)的電路改用另一種方式來完成;在電力電子技術(shù)課程中,可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電路和簡單的控制系統(tǒng)。幾乎所有的課程都會(huì)涉及到基礎(chǔ)電路原理分析、控制芯片以及系統(tǒng)架構(gòu)等內(nèi)容,都需要電路支持,構(gòu)成一個(gè)完整電路系統(tǒng)。這個(gè)電路系統(tǒng)從基本電路設(shè)計(jì)到最后做成PCB板都可以用EDA技術(shù)中的電路板制作方式或者PROTEL軟件中的方法。
由于EDA基礎(chǔ)邏輯電路部分設(shè)計(jì)加入到數(shù)字電路課程中,會(huì)占用部分課時(shí)。這要求我們對(duì)相關(guān)課程教學(xué)做出部分調(diào)整。在數(shù)字電路的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程部分,采用傳統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與EDA技術(shù)分別完成相同的邏輯功能設(shè)計(jì),讓學(xué)生通過對(duì)比加強(qiáng)對(duì)數(shù)字電路的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)方式方面,除采用多媒體教學(xué)方式以加大單位時(shí)間內(nèi)的教學(xué)容量外,建議增加學(xué)生自學(xué)的環(huán)節(jié)。教師制定相關(guān)的自學(xué)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)方案,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)EDA技術(shù),如帶有嵌入式IP核的ASIC設(shè)計(jì)。
2結(jié)束語
篇3
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;電子電路;課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革
作者簡介:謝勤嵐(1968-),男,湖北武漢人,中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,教授;曹匯敏(1972-),男,湖北鄂州人,中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,副教授。(湖北 武漢 430074)
基金項(xiàng)目:本文系湖北省教學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):JYS11003)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)28-0094-02
生物醫(yī)學(xué)工程是利用生命科學(xué)、電子信息科學(xué)、材料科學(xué)及機(jī)電控制技術(shù)的原理和方法,對(duì)與疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面有關(guān)的問題進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究,并進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的一門工程技術(shù)學(xué)科。[1-3]在該學(xué)科的人才培養(yǎng)中,實(shí)踐教學(xué)有著重要的地位,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電子電路在生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用,任何一臺(tái)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器或設(shè)備中都需要電子電路完成信息檢測與處理、系統(tǒng)控制等核心功能。[2-4]
“電子技術(shù)基礎(chǔ)”包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門主要課程,是理工科相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,也是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)“電子電路課程設(shè)計(jì)”課程,對(duì)提高學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力、硬件制作能力和系統(tǒng)調(diào)試能力,以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力具有非常重要的意義。如何利用科學(xué)的選題在較短的時(shí)間內(nèi)訓(xùn)練和提高學(xué)生的這些能力,并有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力,是該課程在教學(xué)過程中重要的教學(xué)研究課題。[4-6]
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“電子電路課程設(shè)計(jì)”教學(xué)中存在的問題
由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特殊性,目前在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的“電子電路課程設(shè)計(jì)”教學(xué)過程中,普遍存在以下幾個(gè)問題:
1.課程設(shè)計(jì)的選題沒有考慮專業(yè)特點(diǎn),實(shí)施的目的性不強(qiáng),與專業(yè)的整體發(fā)展建設(shè)結(jié)合較差,達(dá)不到課程設(shè)計(jì)要求
一個(gè)突出的問題是,課程設(shè)計(jì)的選題大部分是沿用電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)選題,如多級(jí)低頻阻容耦合放大器、功率放大器、語音放大器、函數(shù)發(fā)生器、交直流放大器、數(shù)字電子鐘、定時(shí)器、智力競賽搶答器、簡易數(shù)字電容測試儀等選題,這些題目與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的聯(lián)系較少。這樣既不能體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn),也不能提高學(xué)生的興趣,從而使得學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)不能很好地運(yùn)用于實(shí)際,造成與實(shí)踐的脫節(jié)。
2.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容不完善,所設(shè)計(jì)的內(nèi)容不能充分體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”課程應(yīng)該是由許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個(gè)整體,從多個(gè)方面訓(xùn)練和提高學(xué)生的能力和素質(zhì)。但原有的教學(xué)過程中,往往會(huì)忽略其中的一些重要環(huán)節(jié)。這些問題表現(xiàn)在:只要求學(xué)生完成電路制作,對(duì)于任務(wù)分析、方案選擇、分析計(jì)算要求較少,把課程設(shè)計(jì)簡化成操作實(shí)訓(xùn);不重視測試和數(shù)據(jù)分析,不能充分鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力;不注重使用設(shè)計(jì)軟件和選擇流行器件,只使用過時(shí)的器件,甚至老舊的分立元件,制作的電路達(dá)不到任務(wù)要求。這些對(duì)于提高課程設(shè)計(jì)的效果都有不利的影響,導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力練習(xí)不夠、電路設(shè)計(jì)能力偏低、綜合調(diào)試能力不高。
3.評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)簡單,隨意性大
教學(xué)過程中沒有嚴(yán)格的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),課程成績?cè)u(píng)定基本上流于形式,從而造成課程設(shè)計(jì)質(zhì)量下降。
在這種情況下,培養(yǎng)出來的學(xué)生普遍存在電路設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)調(diào)試能力不足,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力偏低,這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生難以在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)揮獨(dú)當(dāng)一面的作用,不能快速適應(yīng)社會(huì)要求。
二、“電子電路課程設(shè)計(jì)”的改革思路和實(shí)踐
幾年來,在“電子電路課程設(shè)計(jì)”教學(xué)過程中進(jìn)行了幾點(diǎn)改革嘗試,取得了較好的教學(xué)效果。
1.明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建課程設(shè)計(jì)選題庫
“電子電路課程設(shè)計(jì)”是電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)課程,有大量的課程設(shè)計(jì)選題,但這些選題中,大部分與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和生物醫(yī)學(xué)電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和要求有較大的區(qū)別。為此,學(xué)院組織教師從眾多的課程設(shè)計(jì)選題中,選出若干與專業(yè)相關(guān)的訓(xùn)練內(nèi)容,進(jìn)行加工改造,并對(duì)每一個(gè)設(shè)計(jì)選題提出具體的訓(xùn)練要求和目標(biāo),構(gòu)成課程設(shè)計(jì)選題庫。題庫中題目所涉及到的課程內(nèi)容和設(shè)計(jì)內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)分析見表1。從表中可以看出,與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的選題占總選題的72%,這樣就形成了有專業(yè)特色的電子電路課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。
另外還結(jié)合專業(yè)的特色,對(duì)與醫(yī)療儀器密切相關(guān)的設(shè)計(jì),如測量心電、腦電、心音、血氧飽和度、脈搏波等信號(hào)的電子系統(tǒng)的采集電路部分,要求學(xué)生做成完整的模塊,作為以后系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的子模塊。
2.以學(xué)生為主體,改革傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)方式
改變過去教師全程指導(dǎo),有問必答,甚至直接給出參考電路的指導(dǎo)方式。教師在給出選題和要求后,將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組在選題范圍內(nèi)選定設(shè)計(jì)題目。學(xué)生自己查閱資料,提出方案,獨(dú)立設(shè)計(jì),最終完成設(shè)計(jì)并進(jìn)行完整的調(diào)試和測試。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中,教師每周留出固定或靈活的課堂答疑時(shí)間,回答學(xué)生提出的問題或啟發(fā)學(xué)生提出問題,直至課程設(shè)計(jì)結(jié)束。
3.充分發(fā)揮學(xué)生潛能,加深加寬課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練內(nèi)容并提高要求
在課程設(shè)計(jì)過程中,教師提出設(shè)計(jì)的目的和要求后,實(shí)驗(yàn)室只負(fù)責(zé)提供材料及儀器,其他工作全部由學(xué)生自己完成。為了更多地訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì),學(xué)生需要獨(dú)立完成實(shí)踐步驟確定、任務(wù)分析、方案選擇、電路設(shè)計(jì)、元件選擇、電路布線、印刷板設(shè)計(jì)及制造、元件測試、電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試、測試方案設(shè)計(jì)、電路測試等訓(xùn)練步驟,并將這些步驟作為課程考核的訓(xùn)練點(diǎn)(見表2)。通過這種完整的訓(xùn)練過程,學(xué)生不僅能夠初步掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)流程,還能較好地鍛煉自己的專業(yè)素養(yǎng)。
4.重視現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,鼓勵(lì)學(xué)生掌握和使用工具軟件和最新芯片
做到軟件和硬件結(jié)合,學(xué)生除了完成電路設(shè)計(jì)以及硬件的焊接、安裝、調(diào)試外,還需要至少掌握一種印刷電路板設(shè)計(jì)軟件和一種電路仿真軟件,有條件的學(xué)生還應(yīng)掌握一種數(shù)字電路設(shè)計(jì)軟件(如EDA軟件)。學(xué)生既要熟練掌握電阻、電容、電感、二極管、三極管等分立元件的選擇和使用外,還應(yīng)盡量掌握和使用最新的集成芯片,以進(jìn)一步訓(xùn)練工程設(shè)計(jì)能力。這樣,電子電路課程設(shè)計(jì)可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
5.培養(yǎng)學(xué)生興趣,將課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新課題訓(xùn)練相結(jié)合
鼓勵(lì)教師將本科創(chuàng)新課題、教師科研課題等進(jìn)行簡化、分割,形成適合課程設(shè)計(jì)的課題,供學(xué)生選擇。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行電子產(chǎn)品整機(jī)設(shè)計(jì)、開發(fā)、組裝、調(diào)試,并且組織學(xué)生共同交流,互相學(xué)習(xí),不斷提高。
三、結(jié)束語
“電子技術(shù)”課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng),而“電子電路課程設(shè)計(jì)”作為教學(xué)過程中的重要一環(huán),體現(xiàn)出了越來越重要的作用。對(duì)該課程進(jìn)行的一系列教學(xué)改革實(shí)踐,取得了良好的效果。按照改革后的教學(xué)模式,“電子電路課程設(shè)計(jì)”不斷能夠鞏固課堂上所學(xué)的理論知識(shí),加深學(xué)生對(duì)課堂抽象概念的理解,提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力,還能使學(xué)生對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)更加明確具體,這些都有利于培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)際工作能力強(qiáng)的高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才。
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關(guān)鍵詞:電子仿真技術(shù),課程群,課程建設(shè)
中圖分類號(hào):TP399文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、概述
1.電子仿真技術(shù)
目前,應(yīng)用于應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程方面的仿真軟件比較多,如Pspice、Multisim(EWB)、EDA、MATLAB等。利用計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)來搭建虛擬的操作平臺(tái),可以達(dá)到非常真實(shí)的效果,因此,其在現(xiàn)代信息化的課程教學(xué)過程中得到了廣泛應(yīng)用。
Multisim是Interactive Image Technologies(IIT)公司在20世紀(jì)末推出的一種電路仿真軟件,其軟件界面形象直觀,操作方便,易學(xué)易用,學(xué)生可以在較短時(shí)間內(nèi)掌握方法。
Multisim廣泛應(yīng)用于電子類相關(guān)課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,其最早的版本為EWB5.12,該版本對(duì)一般的電工學(xué)實(shí)驗(yàn)可以通過仿真來實(shí)現(xiàn);其最新版本為Multisim 12,目前普遍使用的是Multisim V8,它的功能更加強(qiáng)大,不僅能夠在最基礎(chǔ)的課程如電工學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)等這些職業(yè)基礎(chǔ)課程中進(jìn)行仿真分析,而且也能在很多其他職業(yè)能力課程如電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、電氣設(shè)備原理與檢修、畢業(yè)設(shè)計(jì)等多門課程中進(jìn)行仿真分析,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和老師的教學(xué)帶來非常直觀的視覺效果。
另外,相對(duì)于其他EDA 軟件, Multisim V8更加形象和直觀,而且,它能進(jìn)行模數(shù)混合電路的仿真,幾乎能夠百分之百地仿真出真實(shí)電路的效果,給廣大電子電路學(xué)習(xí)者提供了方便。
2.應(yīng)用電子技術(shù)課程群
根據(jù)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),即面向電子行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線,培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的,能勝任電子及信息工程領(lǐng)域的安裝、調(diào)試、維修、管理、營銷及一般電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)等崗位的高素質(zhì)技術(shù)技能型專門人才。
我們將專業(yè)基礎(chǔ)課中的電工應(yīng)用技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)和專業(yè)能力課中的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、單片機(jī)原理與設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、電氣設(shè)備原理與檢修、畢業(yè)設(shè)計(jì)這九門課程歸納為一個(gè)應(yīng)用電子技術(shù)課程群。在建設(shè)應(yīng)用電子技術(shù)課程群的過程中,將現(xiàn)代化的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)引入到傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),再輔以教學(xué)方法模式的革新,提高學(xué)生的電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐工程應(yīng)用能力。
在教學(xué)過程中引入Multisim等仿真軟件,使學(xué)生在學(xué)習(xí)硬件的同時(shí),學(xué)會(huì)用仿真軟件驗(yàn)證相關(guān)原理及電路,從而豐富教學(xué)內(nèi)容,更新課程的教學(xué)思路,提高課程的實(shí)踐性與應(yīng)用性。將學(xué)生置身于一個(gè)“提出問題―解決問題―實(shí)踐驗(yàn)證”的情境之中,使教學(xué)方式由“知識(shí)傳授”向“發(fā)現(xiàn)知識(shí)和知識(shí)創(chuàng)造型”轉(zhuǎn)變,大大提高了學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)的積極性。
二、電子仿真技術(shù)在專業(yè)基礎(chǔ)課數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用
在數(shù)字電子技術(shù)的課程教學(xué)過程中,數(shù)字電路最常用的三種表達(dá)方式分別是真值表、邏輯電路圖、邏輯函數(shù)表達(dá)式,這三種表達(dá)方式也是這門課程中的重點(diǎn)內(nèi)容,要求學(xué)生必須掌握它們之間的相互轉(zhuǎn)換。對(duì)初學(xué)者來說,這也是一個(gè)難點(diǎn)。如果將Multisim仿真軟件應(yīng)用其中,可以起到很好的學(xué)習(xí)效果。
首先,Multisim仿真軟件的儀表欄中就提供了一種虛擬的儀器儀表――邏輯轉(zhuǎn)換器,它能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)數(shù)字電路的邏輯電路圖、對(duì)應(yīng)的真值表、邏輯函數(shù)表達(dá)式三者的相互轉(zhuǎn)換,這給初學(xué)者提供了一個(gè)非常直觀、形象的演示效果。如下圖1所示,用邏輯轉(zhuǎn)換器分析電路的真值表、邏輯表達(dá)式(最小項(xiàng)表達(dá)式及最簡表達(dá)式)。
雙擊邏輯轉(zhuǎn)換器并選擇好,輸入變量A,B,C,再按下第一個(gè)轉(zhuǎn)換按鈕,就可以得到如圖2所示的對(duì)應(yīng)電路的真值表;再按下第二個(gè)轉(zhuǎn)換按鈕,就可以得到如下圖3(a)所示的最小項(xiàng)表達(dá)式;再按下第三個(gè)轉(zhuǎn)換按鈕,就可以得到如下圖3(b)所示的最簡表達(dá)式,表達(dá)式都位于最底下的一行。
在數(shù)字電子技術(shù)的課程教學(xué)過程中引入Multisim等仿真軟件,不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)了某種仿真軟件,豐富了教學(xué)內(nèi)容,更重要的是提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,簡化了學(xué)習(xí)任務(wù)的難度,讓學(xué)生更容易接受和理解;而且,也可以幫助學(xué)生檢驗(yàn)課后的練習(xí)和作業(yè)題是否正確,大大提高了課程的實(shí)踐性與應(yīng)用性。
三、電子仿真技術(shù)在專業(yè)能力課電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)中的應(yīng)用
電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,對(duì)學(xué)生以前所學(xué)知識(shí)有更高的要求。但是,這門課程對(duì)于學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)以及將來出去工作都有著非常重要的作用,所以,這門課程采取虛擬和實(shí)踐相結(jié)合的方式,非常實(shí)用。
在小型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期,先用Multisim仿真軟件進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)好合適的思路,選取好合適的元件和參數(shù),并且在仿真軟件上調(diào)試出較好的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以后再進(jìn)行實(shí)物制作,這樣不僅大大節(jié)約了實(shí)訓(xùn)耗材,更重要的是可以讓學(xué)生大膽地嘗試電路設(shè)計(jì),不用擔(dān)心安全事故的發(fā)生,學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和探索的積極性也會(huì)大大提高。
例如,如果設(shè)計(jì)一個(gè)如圖4所示的流水燈電路,學(xué)生在設(shè)計(jì)電路的過程中,會(huì)碰到各種各樣的問題。比如有的學(xué)生設(shè)計(jì)的電路發(fā)光二極管不亮,有的學(xué)生設(shè)計(jì)的發(fā)光二極管間隔等待的時(shí)間過長,等等。學(xué)生碰到這些問題時(shí),肯定就會(huì)著力想找出自己電路的故障原因。通過仿真軟件來查找原因會(huì)比較安全,而且也比較方便,不需要拆掉實(shí)物,這對(duì)電路學(xué)習(xí)者來說,提供了很大的方便。例如,如果將圖4中的RP1調(diào)為90%,流水燈很快就亮了。當(dāng)看到這些不同現(xiàn)象的時(shí)候,學(xué)生自然就會(huì)思考原因了,這種變被動(dòng)為主動(dòng)的教學(xué)方法,大大提高了教學(xué)效果。
通過這種學(xué)生自主嘗試的學(xué)習(xí)方式,不僅可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,更重要的是學(xué)生能夠非常安全、快捷地進(jìn)行電路的分析和設(shè)計(jì),大大提高了學(xué)習(xí)的效果,也避免了大量的實(shí)訓(xùn)耗材的浪費(fèi)。
四、結(jié)語
從應(yīng)用電子技術(shù)課程群中選取其中幾門課程的應(yīng)用實(shí)例可以看出 ,將電子仿真技術(shù)應(yīng)用于課程群的教學(xué)過程中,通過電子儀器儀表進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)是非常方便、直觀和形象的,對(duì)課程群各門課程的教學(xué)很有用。同時(shí),老師們也可以應(yīng)用如電子仿真技術(shù)這些先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究,這對(duì)提高老師們的科研能力和科研水平起著非常重要的作用??傊?,將現(xiàn)代化的信息技術(shù)和手段應(yīng)用于現(xiàn)代職業(yè)教育的教學(xué)和科研工作中,是順應(yīng)時(shí)展的需求,能夠達(dá)到教學(xué)相長的教學(xué)目的。
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【關(guān)鍵詞】產(chǎn)學(xué)結(jié)合,教學(xué)模式,理論與實(shí)踐并重
高職教學(xué)要以就業(yè)為導(dǎo)向,以崗位的要求作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn),為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)人才培養(yǎng)的要求,我們對(duì)“電子技術(shù)課程”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和充實(shí)。 根據(jù)“電子技術(shù)課程”教學(xué)基本要求”,結(jié)合我校專業(yè)特點(diǎn),改革從課程的地位、教學(xué)目標(biāo)和能力要求入手,實(shí)施模塊化、項(xiàng)目化教學(xué)改革,以一個(gè)個(gè)單元電路的制作、測試與分析能力的培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)展開。使電子技術(shù)課程建設(shè)有了質(zhì)的飛躍,大大提高學(xué)生的積極性及學(xué)習(xí)效果,體現(xiàn)了高職教育教學(xué)目標(biāo)。
一、課程建設(shè)思路與目標(biāo)
(一)課程建設(shè)思路:以 “重視基礎(chǔ)、強(qiáng)化能力、因材施教、發(fā)展個(gè)性” 的教學(xué)思路為指導(dǎo)。
1.建立了層次化、模塊式的課程體系。結(jié)合不同專業(yè)構(gòu)建不同知識(shí)體系的需要,有側(cè)重點(diǎn)的加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、EDA 設(shè)計(jì)以及課外科技創(chuàng)新活動(dòng)有機(jī)結(jié)合,突出課程的實(shí)用性、實(shí)踐性、延續(xù)性。
2.實(shí)施產(chǎn)學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。堅(jiān)持職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)、堅(jiān)持與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)、堅(jiān)持工作過程為導(dǎo)向,教師與來自企業(yè)生產(chǎn)一線的工程技術(shù)人員共同承擔(dān)實(shí)踐性教學(xué)。推行雙導(dǎo)師制,有計(jì)劃地安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)監(jiān)督、并鼓勵(lì)學(xué)生開展校內(nèi)科技產(chǎn)品的研制開發(fā)等。使“傳授知識(shí)、訓(xùn)練能力、培養(yǎng)素質(zhì)”相得益彰。
3.多元化教學(xué)模式。課程組采用課上課下結(jié)合,理論與實(shí)踐結(jié)合,講授與討論結(jié)合,網(wǎng)絡(luò)與課堂教學(xué)結(jié)合的多元化的教學(xué)形式;注重傳統(tǒng)教學(xué)和啟發(fā)式、研討式、討論式等教學(xué)相結(jié)合,獲得了良好的教學(xué)效果。
4.以理論指導(dǎo)實(shí)踐,以實(shí)踐促進(jìn)理論。本課程是電類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,通過學(xué)習(xí)本課程,可以為學(xué)生今后從事電子技術(shù)研究打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),通過理論指導(dǎo)實(shí)踐,然后通過實(shí)踐進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、系統(tǒng)集成能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生初步掌握現(xiàn)代電子的電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)方法,為解決今后實(shí)際工作所遇到的現(xiàn)實(shí)問題打好基礎(chǔ)。
(二)課程建設(shè)目標(biāo)
1.總體建設(shè)目標(biāo)。電子技術(shù)課程應(yīng)大力加強(qiáng)校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合的辦學(xué)模式;加強(qiáng)工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式和工作過程為導(dǎo)向的課程開發(fā)模式;加強(qiáng)以行動(dòng)為導(dǎo)向的教學(xué)模式和多位一體校企深度融合的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)模式;加強(qiáng)學(xué)校、社會(huì)、行業(yè)、企業(yè)相結(jié)合的多元課程評(píng)價(jià)模式。運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理念,充分利用網(wǎng)上資源,在教學(xué)內(nèi)容與體系、教學(xué)手段與方法等方面,不斷進(jìn)行創(chuàng)新與改革,堅(jiān)持職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn);堅(jiān)持與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā);堅(jiān)持工作過程為導(dǎo)向。
2.具體建設(shè)目標(biāo)
(1)把握專業(yè)發(fā)展趨勢(shì),不斷豐富與完善教材建設(shè)。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,堅(jiān)持科學(xué)務(wù)實(shí)原則,不斷地充實(shí)和完善專業(yè)教材體系,使之成為具有系統(tǒng)性、實(shí)用性、開拓性的教材;同時(shí)根據(jù)電子技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)的變化及時(shí)調(diào)整相配套的習(xí)題與案例、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書的內(nèi)容。
(2)理論聯(lián)系實(shí)際,不斷改革教學(xué)內(nèi)容。以電子技術(shù)基礎(chǔ)課程為主,結(jié)合國內(nèi)相關(guān)企業(yè)需要,及時(shí)把教改教研成果和學(xué)科最新發(fā)展成果引入教學(xué),同時(shí)根據(jù)業(yè)界的反饋意見及時(shí)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的更新。
(3)結(jié)合課程特點(diǎn)與變化,創(chuàng)新教學(xué)方法。加強(qiáng)電子技術(shù)課程在教學(xué)方法創(chuàng)新中的組織作用,積極采用多種形式深入開展教學(xué)方法和教學(xué)手段的交流,使案例教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等得到更為廣泛的應(yīng)用。
(4)進(jìn)一步充實(shí)和完善網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)課程。在已經(jīng)建成的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中增加閱讀材料,特別是增加一些典型案例分析,使學(xué)生擴(kuò)大閱讀范圍和深度,增加相關(guān)網(wǎng)站的連接,提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率,提高網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)效果。進(jìn)一步修改完善多媒體課堂教學(xué)軟件,使之內(nèi)容不斷更新,演示更加方便。探索學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的方式,及網(wǎng)上交流與課堂交流相結(jié)合的教學(xué)模式。
二、課程的設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)內(nèi)容組織
教學(xué)內(nèi)容組織安排充分體現(xiàn)理論與實(shí)踐并重、知識(shí)與技能并重,目的是在掌握必要知識(shí)和理論的基礎(chǔ)上,突出學(xué)生的能力培養(yǎng)、實(shí)踐操作和技能訓(xùn)練。電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的組織采取“1+4”的教學(xué)模式,即:一個(gè)“核心實(shí)例”,“四個(gè)階段”。
1.一個(gè)“核心實(shí)例”。經(jīng)過多年的教學(xué)改革與實(shí)踐,我們?cè)谀M電子技術(shù)部分和數(shù)字電子技術(shù)部分分別安排了“擴(kuò)音機(jī)的制作與調(diào)試”和“數(shù)字鐘的制作與調(diào)試”作為貫穿全課的核心實(shí)例,它與一般實(shí)例有著本質(zhì)的區(qū)別:一般實(shí)例僅服務(wù)于某個(gè)局部知識(shí)點(diǎn),內(nèi)容是零散孤立的,并且是原理驗(yàn)證型的;而核心實(shí)例是從小到大、隨章節(jié)的展開而逐步成長的,具有生長性,并且基本上是一個(gè)完整的電子產(chǎn)品。我們將核心實(shí)例設(shè)計(jì)為多塊單元電路板組成,學(xué)生每學(xué)完一個(gè)單元就將該單元電路板與前面所學(xué)過的單元電路板拼裝在一起,當(dāng)所有章節(jié)學(xué)完后,一個(gè)完整的整機(jī)項(xiàng)目就制作完成了。而且,每個(gè)單元電路板具有校準(zhǔn)接口,尤如積木一樣可以任意拼裝。如擴(kuò)音機(jī)中的前級(jí)放大采用了三極管構(gòu)成的分立元件放大電路和集成運(yùn)放構(gòu)成的集成放大電路兩種電路形式,它們可以互換使用;后級(jí)放大同樣采用了三極管構(gòu)成的分立元件功率放大電路和TDA2030構(gòu)成的集成功率放大電路形式,它們也可以互換使用。學(xué)生從第一堂課起,自始至終都積極投入對(duì)實(shí)例系統(tǒng)的調(diào)試、改進(jìn)的實(shí)踐中。由于學(xué)習(xí)目標(biāo)明確:為調(diào)試與改進(jìn)指定系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)而學(xué),有關(guān)的知識(shí)都將是改造世界的工具,所以學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力足、學(xué)習(xí)積極性空前高漲,極大地推進(jìn)了學(xué)習(xí)過程。
2.四個(gè)階段
第一階段:教師提出核心實(shí)例并演示,學(xué)生測試,進(jìn)入感性認(rèn)識(shí)階段。
第二階段:學(xué)生在第一階段中遇到了許多問題,也提出了新問題,帶著這些問題進(jìn)入教師講授或邊講邊操作的第二階段,進(jìn)入理性認(rèn)識(shí)階段。
第三階段:再實(shí)踐階段。在前面兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解、應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)。此階段的實(shí)驗(yàn)電路板直接采用核心實(shí)例的單元電路板。
第四階段:綜合、提升與創(chuàng)新階段。在此階段中組織學(xué)生自行設(shè)計(jì)、制作一項(xiàng)目具有實(shí)用價(jià)值的電子產(chǎn)品,達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力目的。
(二)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法
1.課程的重點(diǎn)及難點(diǎn)
人才培養(yǎng)目標(biāo)是突出實(shí)踐性,培養(yǎng)以能力為中心,具有一定理論基礎(chǔ),有較強(qiáng)動(dòng)手能力的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才,課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)是如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。本課程的教學(xué)重點(diǎn)是中規(guī)模集成電路分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生從中規(guī)模集成電路組件的功能表中獲取關(guān)于如何使用該器件的信息。通過引用實(shí)例,啟發(fā)學(xué)生使用該器件完成既定功能。在電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,面向工程實(shí)際,既要考慮技術(shù)問題又要考慮經(jīng)濟(jì)問題,還要考慮可靠性問題等。所以本課程要求培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和設(shè)計(jì)能力,在功能要求確定的前提下,用盡可能少的器件設(shè)計(jì)出盡可能簡單的電子電路。
2.突出重點(diǎn)與化解難點(diǎn)的辦法
(1)從課程教學(xué)改革入手,因材施教,精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),逐步提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
(2)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際,針對(duì)不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。如“教、學(xué)、做合一”法,“教、學(xué)、練三結(jié)合”法,任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,課堂討論法等。
(3)教學(xué)手段與教學(xué)方法改革相配套,特別是運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),來豐富課程內(nèi)容和表現(xiàn)形式,使得復(fù)雜問題簡單化、抽象內(nèi)容形象化、動(dòng)態(tài)過程可視化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,提高了教學(xué)效率,效果好。
(4)現(xiàn)場教學(xué),案例教學(xué),使從未接觸過電子電路工程技術(shù)的學(xué)生能夠建立數(shù)字電子技術(shù)工程素質(zhì)與應(yīng)用的整體概念。
(5)加強(qiáng)課程信息化建設(shè),豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
在本課程教學(xué)過程中,我們始終堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的基本原則。遵循“傳授知識(shí),訓(xùn)練能力,培養(yǎng)素質(zhì)”的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)律,依托我校教學(xué)與生產(chǎn)、科研一體化的有利的資源條件,構(gòu)建理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合的教學(xué)模式;遵循循序漸進(jìn)由簡到難逐步深入的教學(xué)規(guī)律;在教學(xué)內(nèi)容組織上,根據(jù)高專教學(xué)要求和高職學(xué)生的實(shí)際狀況,用新器件、專用集成電路等更新傳統(tǒng)課程的內(nèi)容,以必需和夠用為尺度,從實(shí)際使用角度選擇教學(xué)內(nèi)容,提出實(shí)訓(xùn)要求,力求貼近工程,逐步地把學(xué)生引入工程實(shí)踐的大門。
參考文獻(xiàn):
篇6
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽由教育部高教司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦[1],從1994年到現(xiàn)在,先后舉辦了近十屆全國競賽和四屆專題競賽。大賽從一開始就確立了“推進(jìn)教育教學(xué)改革,為人才培養(yǎng)服務(wù)”的宗旨,不斷推進(jìn)高校教育教學(xué)的改革與發(fā)展[1][2]。我校從1997年開始面向全校召集優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,成績斐然,先后獲得國家一等獎(jiǎng)三項(xiàng),國家二等將五項(xiàng),山東省一、二等獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng)。這些成績對(duì)學(xué)生的鼓舞很大,要求參賽的學(xué)生逐年增多,參與的專業(yè)范圍也不斷擴(kuò)大。參加過電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、整機(jī)調(diào)試、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高,也增強(qiáng)了他們的自信心。他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)和以后的科研工作中,獨(dú)立工作的能力較強(qiáng),受到了教師和用人單位的歡迎和好評(píng)。我們從以下幾個(gè)方面,談?wù)勍ㄟ^組織大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,對(duì)程體系改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用。
1大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了電子技術(shù)相關(guān)課程教學(xué)體系的改革與完善
通過組織參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽及賽前選拔與培訓(xùn),發(fā)現(xiàn)我校本科生存在理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等缺點(diǎn)。這反映出教學(xué)過程重理論輕實(shí)踐、重軟件輕硬件,也說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少,單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少,反映電子技術(shù)應(yīng)用的前沿課程少。針對(duì)這些問題,我們對(duì)電子類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。首先在教學(xué)內(nèi)容上,由于新技術(shù)、新器件應(yīng)用范圍越來越廣和電子技術(shù)的飛速發(fā)展,我們開出了“可編程邏輯器件及其應(yīng)用”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”、“現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“條形碼與IC卡技術(shù)”等新課程,編寫了教學(xué)大綱,經(jīng)過多年實(shí)踐,效果良好,豐富和完善了電子技術(shù)課程體系。配合課程體系和電子技術(shù)競賽編寫了新的理論教材“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”和實(shí)驗(yàn)教材“電子技術(shù)測量與實(shí)驗(yàn)”。在新教材中,舍棄了過時(shí)陳舊的內(nèi)容,引入新的內(nèi)容,增加了電子線路軟件仿真的內(nèi)容,使硬件軟件相結(jié)合,豐富了實(shí)驗(yàn)手段。新教材還增加了大量的設(shè)計(jì)性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,滿足不同程度學(xué)生的需要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)已由單純的“驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)向“單元驗(yàn)證、分析設(shè)計(jì)、系統(tǒng)綜合”實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變。根據(jù)新教材構(gòu)建了模塊化的EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系,具體框圖如圖1所示。其次從教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容上,明確了實(shí)驗(yàn)課的目的是讓學(xué)生通過實(shí)際動(dòng)手,掌握一般的實(shí)驗(yàn)方法和技巧,鞏固已有的理論知識(shí),提高其分析和解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)事求是的作風(fēng)。我們將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)兩種,并逐步加大了非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是依據(jù)教學(xué)大綱要求預(yù)先設(shè)計(jì)好的,只要求學(xué)生按照已知的方法和步驟進(jìn)行操作即可,這種實(shí)驗(yàn)方式在基礎(chǔ)訓(xùn)練階段是必不可少的,但因?yàn)槠浔旧碓跁r(shí)間、空間和內(nèi)容上的局限性,不利于學(xué)生自由發(fā)揮,也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)因可讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)和拓展實(shí)驗(yàn),從而提高了其挑戰(zhàn)性,也極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新欲望,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神是非常有利的。同時(shí)對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革。教學(xué)方法改革是與教學(xué)內(nèi)容的改革相輔相成的[1][3],競賽促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新,新的內(nèi)容迫使有相應(yīng)的教學(xué)方法與之適應(yīng),以達(dá)到理想的教學(xué)效果。我們的新課程體系和教材給學(xué)生更多獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的空間,教學(xué)方法上也應(yīng)留給學(xué)生更多時(shí)間,因此,我們將原來的集中實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,改為集中實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)、分布實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相結(jié)合的方式,實(shí)驗(yàn)?zāi)J接蛇^去的單一模式向多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。我們的開放式教學(xué)包含兩方面的含義,即時(shí)間開放和內(nèi)容開放。時(shí)間上的開放即在規(guī)定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以后,學(xué)生可以在相當(dāng)大范圍內(nèi)選擇完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,這樣學(xué)生可以在時(shí)間上有較大的靈活性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。內(nèi)容上的開放是指學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中除了可以進(jìn)行規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還可以根據(jù)自己的專業(yè)和愛好,選擇規(guī)定以外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這樣有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。通過教學(xué)體系、方法的改革與不斷完善,在平時(shí)的學(xué)習(xí)中就能給有興趣有能力的學(xué)生提供實(shí)踐實(shí)習(xí)的條件和空間,逐步培養(yǎng)他們的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。同時(shí),通過實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生更好的消化課本上的知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
2全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室硬件水平和綜合適應(yīng)能力的不斷提高
電子設(shè)計(jì)競賽的場地是由參賽學(xué)校自己提供的。能否適應(yīng)電子設(shè)計(jì)競賽各種題目的要求,體現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)變能力和綜合適應(yīng)能力。長期以來,由于電子技術(shù)各類實(shí)驗(yàn)室的裝置基本上是老三樣(電壓表、信號(hào)源、示波器),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中接觸不到先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段和先進(jìn)的儀器設(shè)備,這個(gè)缺陷在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)并不明顯,但在電子設(shè)計(jì)競賽惜時(shí)如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進(jìn)、自動(dòng)化程度高,誰就會(huì)在其它條件相同的情況下贏得更多的時(shí)間,從而取得更好的成績。比如我們?cè)诟傎愔惺褂玫南冗M(jìn)的數(shù)?;旌闲褪静ㄆ饕约皵?shù)字示波器,受到學(xué)生的一致認(rèn)可,通過多年的競賽,在學(xué)校的大力支持下,電工電子學(xué)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起點(diǎn)高,設(shè)備先進(jìn),為電子競賽提供了一個(gè)良好的環(huán)境。
3全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽推動(dòng)了電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和體系的不斷發(fā)展
課程設(shè)計(jì)是學(xué)生相對(duì)集中,實(shí)踐功能較強(qiáng),比較能真實(shí)反映一個(gè)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的一項(xiàng)教育教學(xué)內(nèi)容[4]。因此,為了不斷適應(yīng)電子技術(shù)發(fā)展的要求,同時(shí)也為初步選拔電子設(shè)計(jì)競賽學(xué)生做一個(gè)基本參考,整個(gè)課程設(shè)計(jì)體系也要不斷發(fā)展與完善。首先從設(shè)計(jì)內(nèi)容上,設(shè)計(jì)的內(nèi)容不斷更新,難度也不斷增加;其次從軟件設(shè)計(jì)工具上,隨著電子設(shè)計(jì)開發(fā)工具的不斷發(fā)展,通過各種渠道將ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各種流行的仿真軟件及開發(fā)工具逐一介紹給廣大學(xué)生使用;再次從軟件編程語言上,Able、VHDL、Verilog等多種流行的硬件編程語言都被廣大學(xué)生所逐漸熟悉;最后從硬件設(shè)計(jì)和測試工具上,自主設(shè)計(jì)制作了小型的“SZD-III型PLD實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)”、大型PLD課程設(shè)計(jì)演示儀器、電子競賽系統(tǒng)開發(fā)板等。
4全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽使優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出,促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平的提高
電子設(shè)計(jì)競賽使那些具有良好的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng),特別是具有創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神的學(xué)生有了施展自己才能的空間。他們不循規(guī)蹈矩,不死讀書本,而是積極進(jìn)取,學(xué)以致用,理論密切聯(lián)系實(shí)際,通過賽前的培訓(xùn)以及大賽的洗禮,使他們?cè)诟鞣矫娓映墒?。參賽的學(xué)生報(bào)考研究生時(shí)也受到碩士生導(dǎo)師的青睞,而沒有上研究生的同學(xué)在聯(lián)系工作時(shí)也極受歡迎,不少公司在招聘時(shí)深有感觸的說“:像這樣的學(xué)生有多少我們要多少”。這些學(xué)生的成才,也在低年級(jí)學(xué)生中產(chǎn)生了良好的輻射作用。對(duì)于教師而言,由于我們的課程是面向全校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)任務(wù)比較重,為提高效率,施行的是模擬、數(shù)字、電工電子學(xué)三門課程教學(xué)人員相對(duì)固定的方法。每位老師基本上只負(fù)責(zé)其中一門課程。這樣一來,雖然教師能夠?qū)λ?fù)責(zé)的這一門課程內(nèi)容比較熟練,但時(shí)間長了對(duì)其它兩方面的知識(shí),缺乏必要的聯(lián)系,從長遠(yuǎn)看,不利于教師業(yè)務(wù)水平的提高,不利于學(xué)生的培養(yǎng),因?yàn)閷W(xué)生將來面對(duì)實(shí)際的電路系統(tǒng),所需要考慮的問題是綜合性的,如果教師在教學(xué)過程中不能幫助學(xué)生樹立一個(gè)綜合考慮問題的思想,這是教學(xué)上的一個(gè)遺憾。而通過組織教師參加電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)工作,一定程度上改善了這一狀況。教師們?cè)谳o導(dǎo)參賽學(xué)生訓(xùn)練的過程中,不但提高了業(yè)務(wù)素質(zhì),而且認(rèn)識(shí)到在教學(xué)中貫穿綜合考慮解決問題的思想對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性。
5創(chuàng)立了一種實(shí)踐中較為成功的大學(xué)生學(xué)科競賽的培訓(xùn)內(nèi)容體系和組織運(yùn)行模式
經(jīng)過多屆全國、山東省、學(xué)校競賽,根據(jù)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽所涉及到的領(lǐng)域,目前已經(jīng)形成較為合理的培訓(xùn)體系,培訓(xùn)內(nèi)容涉及電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、EDA、單片機(jī)、制作與安裝工藝、功率電子、軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容,經(jīng)過多年實(shí)踐,效果良好。同時(shí)也創(chuàng)立了一種實(shí)踐中較為成功的大學(xué)生學(xué)科競賽的組織運(yùn)行模式。
5.1平時(shí)積累通過電子技術(shù)相關(guān)課程體系的改革與完善,使得有興趣和能力的學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中就能夠獲得一定的經(jīng)驗(yàn)積累和實(shí)踐機(jī)會(huì),使得動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)水平得到一定程度的提高。
5.2擇優(yōu)選拔在電子設(shè)計(jì)競賽開賽前,通過報(bào)名、筆試、實(shí)物制作、面試、推薦等方式擇優(yōu)選出30-50名學(xué)生參加培訓(xùn)和比賽。
5.3強(qiáng)化訓(xùn)練培訓(xùn)開始時(shí),根據(jù)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽所涉及到的領(lǐng)域邀請(qǐng)相關(guān)教師為學(xué)生進(jìn)行授課,讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域知識(shí)有較深入的理解,打好設(shè)計(jì)基礎(chǔ),然后由負(fù)責(zé)老師帶領(lǐng)參賽學(xué)生在現(xiàn)有硬件條件下對(duì)學(xué)生的軟件、硬件綜合設(shè)計(jì)能力進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。
5.4模擬競賽根據(jù)現(xiàn)有的硬件設(shè)備和條件,盡量節(jié)約開銷,選擇合適的可以完成的設(shè)計(jì)題目,把培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行分組,讓學(xué)生在限定的時(shí)間內(nèi)利用現(xiàn)有的器件和設(shè)備完成一次設(shè)計(jì),強(qiáng)化鍛煉并檢驗(yàn)參賽學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和動(dòng)手能力,并讓學(xué)生對(duì)真正的競賽有初步的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。
5.5合理組合在培訓(xùn)和模擬競賽期間,不同的學(xué)生在不同的方面可能會(huì)有各自突出的表現(xiàn),比如有的學(xué)生硬件水平很好,有的學(xué)生軟件水平很高,有的學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力很強(qiáng),教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特點(diǎn),并把突出的學(xué)生有機(jī)的組合成一個(gè)整體,保證參賽隊(duì)伍的質(zhì)量和水平。
篇7
【關(guān)鍵詞】表面組裝技術(shù);一體化;課程改革
1.引言
《表面組裝技術(shù)》(Surface Mounting Technology,SMT)是應(yīng)用電子技術(shù)和電子信息工程技術(shù)專業(yè)的核心職業(yè)能力課程,是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。本課程的學(xué)習(xí),對(duì)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成起著主要的支撐作用。課程組根據(jù)示范性高職院校建設(shè)的要求,利用一體化,信息化教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)模式,對(duì)表面組組裝技術(shù)課程進(jìn)行了建設(shè)與改革研究。
2.課程設(shè)置
2.1 課程定位
表面組裝技術(shù)課程是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門必修專業(yè)課(SMT方向),同時(shí)更是一門與生產(chǎn)實(shí)踐緊密相關(guān)的課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能了解現(xiàn)代電子產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境、熟悉了企業(yè)管理制度;掌握SMT生產(chǎn)的全過程;掌握SMT生產(chǎn)工藝編制、文件管理和品質(zhì)控制方法;掌握設(shè)備操作與設(shè)備維護(hù)等。本課程的學(xué)習(xí),對(duì)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成起著主要的支撐作用。
2.2 課程任務(wù)
通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生建立SMT系統(tǒng)的概念、了解SMT生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成;正確識(shí)別表面組裝元器件,熟悉表面組裝材料;掌握表面組裝設(shè)備的基本工作原理及操作規(guī)程;掌握表面組裝工藝、生產(chǎn)的組織和管理等。培養(yǎng)學(xué)生SMT設(shè)備安裝、管理、操作與維護(hù)的能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí),學(xué)生們能熟練的使用有關(guān)軟件進(jìn)行操作與生產(chǎn),使學(xué)生勝任SMT生產(chǎn)線各崗位要求,熟悉SMT工藝編程。為今后SMT生產(chǎn)一線的工作奠定較堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和操作技能。
2.3 課程目標(biāo)
本課程的目標(biāo)是使學(xué)生熟悉現(xiàn)代化電子產(chǎn)品生產(chǎn)線,熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,及其表面組裝技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,了解表面組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和職業(yè)素質(zhì),養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,使學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)力的相互作用,逐步養(yǎng)成科學(xué)的價(jià)值觀;在進(jìn)一步的實(shí)踐訓(xùn)練中鍛煉學(xué)生實(shí)際操作技能,提示學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,為就業(yè)打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.3.1 知識(shí)目標(biāo)
了解和熟悉SMT技術(shù)的概念、特點(diǎn)、作用、現(xiàn)狀及發(fā)展。掌握SMT元器件的型號(hào)、規(guī)格識(shí)別方法;SMT生產(chǎn)工藝流程;焊膏印刷、貼片、再流焊接等工藝方法;SMT的檢測與返修方法;SMT設(shè)備基本結(jié)構(gòu)、功能和工作原理;SMT設(shè)備編程知識(shí)。
2.3.2 技能目標(biāo)
熟練掌握SMT印刷工藝流程;電SMT貼片工藝流程;電SMT再流焊接工藝流程;熟悉印刷機(jī)操作規(guī)范和操作要領(lǐng);貼片機(jī)的操作規(guī)范和操作要領(lǐng);回流焊爐的操作規(guī)范和操作要領(lǐng);熟悉并了解返修設(shè)備的操作規(guī)范和操作要領(lǐng);了解SMT生產(chǎn)加工的組織與管理過程。
2.3.3 素質(zhì)目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生能獨(dú)立承擔(dān)電子產(chǎn)品的裝配與工藝管理、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)開發(fā)及設(shè)備維護(hù)管理等崗位的工作,具有良好的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);在實(shí)際工作中能創(chuàng)造性地完成各項(xiàng)任務(wù),了解電子信息產(chǎn)業(yè)的相關(guān)法律法規(guī)常識(shí)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);掌握文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)定及內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生具有實(shí)事求是、熱愛真理的精神,培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風(fēng);培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)、社會(huì)責(zé)任心、環(huán)保意識(shí)和優(yōu)秀的職業(yè)素質(zhì)和道德。
3.課程改革的教學(xué)模式與設(shè)計(jì)思路
3.1 課程改革的教學(xué)模式
傳統(tǒng)的應(yīng)用電子技術(shù)類課程采用呆板的“滿堂灌”講授和課后零碎的見習(xí)的方式進(jìn)行教學(xué),我們針對(duì)本課程實(shí)踐性強(qiáng)和學(xué)生探索欲強(qiáng)的特點(diǎn),特殊的采取工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、課堂與實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)結(jié)合等一體化教學(xué)模式。將日后本專業(yè)學(xué)生就業(yè)的職業(yè)技能,職業(yè)素養(yǎng)與知識(shí)體系融入教學(xué)之中,將理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)結(jié)合在一起。授課時(shí)就告訴學(xué)生課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的內(nèi)容、要求,設(shè)計(jì)應(yīng)該涵蓋的知識(shí)點(diǎn),以此為基礎(chǔ)展開理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新思維與技術(shù)綜合應(yīng)用能力。根據(jù)SMT技術(shù)的專業(yè)特點(diǎn)及電子產(chǎn)品生產(chǎn)流程,重點(diǎn)介紹SMT組裝系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與操作技能、介紹表面組裝工藝技術(shù)生產(chǎn)流程、工藝規(guī)范和質(zhì)量檢測管理等知識(shí)。
3.2 課程改革設(shè)計(jì)思路
(1)創(chuàng)新的教學(xué)理念與思路:經(jīng)過今年的教學(xué)探索,我們堅(jiān)持“以職業(yè)崗位為課程目標(biāo),以職業(yè)能力為課程核心,以職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為課程內(nèi)容,以學(xué)生為主體,以教師為引導(dǎo),以最新SMT技術(shù)為課程視野”的課程設(shè)計(jì)的理念。以“生產(chǎn)車間”為平臺(tái),按照“具體工作崗位分析實(shí)際的工作過程提煉典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目形成課程結(jié)構(gòu)”的流程進(jìn)行基于工作過程、行動(dòng)導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì),形成“教、學(xué)、做”一體化的課程,
(2)教學(xué)過程教學(xué)過程形象化:理論教學(xué)將復(fù)雜的原理用簡單的、感性的方法展現(xiàn)出來,并選取與學(xué)生實(shí)際生活密切相關(guān)的實(shí)例和生活中的應(yīng)用聯(lián)系講解,結(jié)合多媒體等有效地使難以理解的概念簡單化、形象化,充分激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
(3)課程教學(xué)中始終貫穿學(xué)以致用,“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的職教思想:以學(xué)生將來從事的職業(yè)崗位群所需要的相關(guān)知識(shí)和基本技能為依據(jù),以項(xiàng)目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系,它突破了學(xué)科為中心的課程體系,減少理論推導(dǎo)介紹,重點(diǎn)突出應(yīng)用。以工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容,讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過程中學(xué)會(huì)完成相應(yīng)工作任務(wù)。以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向?qū)⒄n程內(nèi)容按“項(xiàng)目”進(jìn)行整合。
3.3 靈活多樣的教學(xué)方法與手段
本課程根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),靈活運(yùn)用項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)、分組討論、“角色扮演、學(xué)、練、做”四位一體教學(xué)現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)“全程跟蹤”“啟發(fā)激勵(lì)與鼓勵(lì)”教學(xué)引導(dǎo)等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐,提高教學(xué)效果。教學(xué)組織形式多樣化并充分利用現(xiàn)代化教學(xué)儀器設(shè)備。
實(shí)踐方面在學(xué)校的SMT教學(xué)工廠的生產(chǎn)過程中展開教學(xué),利用實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo),以工作內(nèi)容為驅(qū)動(dòng),以SMT工藝過程為向?qū)碓O(shè)計(jì)課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)。通過“基于情境設(shè)置的行為體驗(yàn)式”教學(xué)模式是讓學(xué)生參與企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)過程中,按照企業(yè)的生產(chǎn)要求融入教學(xué)元素使學(xué)生在各種情景中去完成任務(wù),成為教學(xué)行為的參與者,學(xué)生、教師及企業(yè)技術(shù)人員與設(shè)備完全融為一體,從而使每個(gè)學(xué)生都能夠參與體驗(yàn)生產(chǎn)。
4.必要的考核與評(píng)價(jià)
課程考核采用項(xiàng)目考核的方式進(jìn)行,主要以過程考核為主,考核項(xiàng)目涵蓋完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過程??己朔椒ň唧w如下:平時(shí)成績(占20%)、查學(xué)生平時(shí)的出勤率、學(xué)習(xí)態(tài)度、課后作業(yè)以及自主學(xué)習(xí)等方面。建議出勤占25%,學(xué)習(xí)態(tài)度(包括與教師的互動(dòng)、回答問題等)占25%,課后作業(yè)占25%,自主學(xué)習(xí)(根據(jù)教師要求完成3~4份課后自主學(xué)習(xí)(上網(wǎng))心得。期中考試成績(占30%)、主要考查學(xué)生前半學(xué)期對(duì)課程的學(xué)習(xí)情況,考查方法可以采取閉卷考試的方式或讓學(xué)生做簡單電子產(chǎn)品并撰寫工藝文件等的考查方法。期末考試成績(占50%)要考查學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的掌握及其運(yùn)用理論知識(shí)的能力,主法可以采取做大型綜合作業(yè)、撰寫專業(yè)論文等形式的考查。
5.小結(jié)
篇8
[關(guān)鍵詞]模擬電子技術(shù);網(wǎng)絡(luò)課程;教學(xué)設(shè)計(jì)
[中圖分類號(hào)]G40―057
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[論文編號(hào)]1009―8097(2009)13―0285―02
引言
模擬電子技術(shù)是通信、電子、信息、電氣等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,該課程新概念多,分析方法多,工程實(shí)踐性很強(qiáng),加之電子技術(shù)的知識(shí)更新速度很快,知識(shí)量飛速增長,傳統(tǒng)的面對(duì)面師生講授的教學(xué)方式受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建立課程網(wǎng)站,將教學(xué)活動(dòng)在空間和時(shí)間上進(jìn)行拓展與延伸,是行之有效的解決方法。
網(wǎng)絡(luò)課程本身是一個(gè)課程系統(tǒng),其教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接決定著課程教學(xué)的實(shí)施效果。從上個(gè)世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初,整個(gè)國際教育界的教育思想有一個(gè)大的轉(zhuǎn)變,由“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)向“主導(dǎo)一主體相結(jié)合”,在重視學(xué)生自主學(xué)習(xí),突現(xiàn)學(xué)生主體地位的同時(shí),也充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中以“主導(dǎo)一主體相結(jié)合”這一教育思想為指導(dǎo),將傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)形式相結(jié)合,采用互動(dòng)教學(xué)方式,注重理論聯(lián)系實(shí)際。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)由學(xué)習(xí)者特征分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)策略的制定、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等有機(jī)組合構(gòu)成。
一 學(xué)習(xí)者特征分析
學(xué)習(xí)者特征分析旨在了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備情況及其學(xué)習(xí)風(fēng)格,為教學(xué)內(nèi)容的選擇和組織、教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)策略的制定以及教學(xué)媒體的選用等提供依據(jù),從而使教學(xué)真正促進(jìn)學(xué)習(xí)者智力和能力的發(fā)展。
1 學(xué)習(xí)準(zhǔn)備
模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)者一般為大二、大三的學(xué)生,已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)過相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)課程,如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)等,初步掌握了電路方面的基本原理和分析方法,具有一定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力和較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作能力,對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)持有比較積極的態(tài)度。大學(xué)生的思維有了更高的抽象性和理論性,在情感方面有明確的價(jià)值觀念,社會(huì)參與意識(shí)強(qiáng),學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)傾向于信念型,自我調(diào)控能力較強(qiáng)。
2 學(xué)習(xí)風(fēng)格
大學(xué)生已具有一定的自主學(xué)習(xí)能力,具有較強(qiáng)的協(xié)作意識(shí),渴望與人交流,傾向于與同伴討論或在協(xié)作中學(xué)習(xí)。他們的認(rèn)知風(fēng)格更傾向于視覺型,喜歡通過圖表、圖片、視頻、動(dòng)畫等視覺刺激來接收信息,對(duì)超文本學(xué)習(xí)環(huán)境的表征結(jié)構(gòu)有較好的理解,但對(duì)具體的文本信息則顯得記憶困難。
二 教學(xué)內(nèi)容分析
教學(xué)內(nèi)容分析,就是教師依據(jù)教學(xué)大綱,結(jié)合學(xué)習(xí)者特征,在對(duì)教材進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,確定學(xué)生所應(yīng)掌握的知識(shí)體系結(jié)構(gòu),突出教學(xué)重點(diǎn),明確教學(xué)難點(diǎn),合理安排教學(xué)內(nèi)容的表達(dá)或呈現(xiàn),以使教學(xué)更有成效。
1 把握知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,使教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)整體性
首先,在保證符合課程邏輯體系的前提下,以篇為單位將教學(xué)內(nèi)容分解為相對(duì)獨(dú)立的四大部分,即元器件篇、單元電路篇、理論進(jìn)階和集成運(yùn)放篇。這樣可以更好地幫助學(xué)生明晰課程的結(jié)構(gòu)體系,并引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、由易到難、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)心理,也方便學(xué)習(xí)者分階段對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢查。其次,考慮到學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異,增設(shè)了入門準(zhǔn)備和提高篇,尤其注重與前導(dǎo)、后續(xù)課程的銜接,并為學(xué)有余力者提供個(gè)性化發(fā)展空間。
2 融入先進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,注重理論聯(lián)系實(shí)際
為了跟蹤學(xué)科動(dòng)態(tài),拓寬學(xué)生的視野,適應(yīng)新形勢(shì)下的人才培養(yǎng)目標(biāo),將電子技術(shù)方面的新進(jìn)展、新成果以及教師的教研成果融入到教學(xué)內(nèi)容中。新增的教學(xué)內(nèi)容包括:一些新型實(shí)用的電子器件、電子電路,電路仿真軟件,模擬EDA工具以及現(xiàn)代電子電路的設(shè)計(jì)方法等。在網(wǎng)絡(luò)課程中設(shè)置“精彩導(dǎo)讀”模塊,其中收集的大量學(xué)習(xí)資料和專題為學(xué)習(xí)者了解本課程的發(fā)展趨勢(shì)、前沿知識(shí)和教學(xué)研究成果提供了極大的便利。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重技術(shù)性、綜合性和探索性,大幅增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比重,同時(shí)將EDA技術(shù)(EWB、PSPICE等)引入模擬電路實(shí)驗(yàn),開設(shè)仿真實(shí)驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)理念。在提高篇設(shè)置了“課程設(shè)計(jì)”模塊,讓學(xué)生學(xué)以致用,加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和分析問題、解決問題的能力。
三 教學(xué)目標(biāo)的確定
教學(xué)目標(biāo)是根據(jù)教學(xué)工作的目的、任務(wù),在充分審度學(xué)習(xí)者的身心發(fā)展?fàn)顩r和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,為某一階段性教學(xué)活動(dòng)所設(shè)定的最終達(dá)成結(jié)果。教學(xué)目標(biāo)是教師發(fā)揮主導(dǎo)作用的指向,是提高學(xué)習(xí)者積極性的動(dòng)力因素,同時(shí)也是進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的依據(jù)。
1 設(shè)計(jì)多級(jí)教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用
在網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)中,由于師生分離,教師的督導(dǎo)作用減弱,學(xué)習(xí)者容易偏離教學(xué)目標(biāo)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。因此在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí),將教學(xué)目標(biāo)分層次細(xì)化,分別設(shè)置課程教學(xué)目標(biāo)、篇教學(xué)目標(biāo)、章教學(xué)目標(biāo)、節(jié)教學(xué)目標(biāo)和知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo),并以明顯的方式呈現(xiàn),使學(xué)習(xí)者時(shí)時(shí)、處處都有明確的目標(biāo)指向,從而引導(dǎo)學(xué)習(xí)者更加有效地學(xué)習(xí),充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。
2 結(jié)合學(xué)習(xí)者需求,科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)
傳統(tǒng)的教學(xué)中由于缺乏對(duì)學(xué)習(xí)者需求的分析,教學(xué)目標(biāo)的描述往往過于抽象、模糊。教學(xué)目標(biāo)要充分發(fā)揮其導(dǎo)向、激勵(lì)和評(píng)價(jià)的功能,就必須對(duì)它進(jìn)行科學(xué)、細(xì)致和準(zhǔn)確的分析分類。根據(jù)布盧姆的教學(xué)目標(biāo)分類理論,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的需求分析,從認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動(dòng)作技能領(lǐng)域三方面對(duì)課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析分類,盡量避免含糊性的表述,使其具有可測性和可操作性。
四 教學(xué)策略的制定
教學(xué)策略是指對(duì)完成特定教學(xué)目標(biāo)而采取的教學(xué)活動(dòng)程序、方法、形式及媒體等因素的總體考慮,是網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的核心。根據(jù)已定教學(xué)目標(biāo),在學(xué)習(xí)者特征分析的基礎(chǔ)上,緊緊圍繞“主導(dǎo)一主體相結(jié)合”的設(shè)計(jì)思想,有效地組織教學(xué)活動(dòng),包括課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固和答疑等。
1 采用多種方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求
根據(jù)心理學(xué)研究,學(xué)習(xí)者注意力的保持不僅與材料的性質(zhì)有關(guān)還與材料的變化有關(guān),網(wǎng)絡(luò)課程中如果僅僅以靜態(tài)網(wǎng)頁的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,很難引起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。為此我們根據(jù)課程特點(diǎn),綜合運(yùn)用多種媒體,以豐富的形式將課程內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者,具體如下:
■以章為單位的講義:這種呈現(xiàn)方式以文本和靜態(tài)圖像為主,注重內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性,適合自學(xué)能力和自我控制能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí),也可供學(xué)習(xí)者在課前預(yù)習(xí)時(shí)使用。
■以節(jié)為單位的PowerPoint演示文稿:這種呈現(xiàn)方式融文字,圖片,表格,動(dòng)畫,音樂于其中,注重內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性,根據(jù)教師的教學(xué)思路逐步呈現(xiàn)教學(xué)信息,適合學(xué)習(xí)者在課堂
學(xué)習(xí)中使用。
■講座方式的課堂教學(xué)錄像:教學(xué)錄像以流媒體形式呈現(xiàn),再現(xiàn)真實(shí)的課堂教學(xué)過程,適合于喜歡通過聽別人講解來接受知識(shí)的聽覺型學(xué)習(xí)者。
2 以學(xué)生為主體,采用互動(dòng)教學(xué)方式,開展協(xié)作學(xué)習(xí)
采用互動(dòng)教學(xué)方式,在重視學(xué)生自主學(xué)習(xí),突現(xiàn)學(xué)生主體地位的同時(shí),也充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。根據(jù)課程內(nèi)容精心設(shè)計(jì)問題情境,以問題為中心,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),促使學(xué)習(xí)者積極參與,積極探索。注重學(xué)生與教師以及學(xué)生與學(xué)生之間交流,專門開辟“答疑專區(qū)”讓師生之間可以彼此交流與討論,從而達(dá)到對(duì)教學(xué)內(nèi)容更加深刻理解和掌握的目的。
根據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論,開展協(xié)作學(xué)習(xí)是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效途徑。教師將教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際相結(jié)合,以設(shè)計(jì)項(xiàng)目的形式給學(xué)生布置一些大型作業(yè),學(xué)生在網(wǎng)上組成協(xié)作小組,共同探討、分工協(xié)作,完成后提交給教師,教師將之作為過程性評(píng)價(jià)的一個(gè)指標(biāo)。通過協(xié)作學(xué)習(xí),還可以提高學(xué)生的人際交往能力和協(xié)作意識(shí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
3 將動(dòng)畫與仿真技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)課堂,有效地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣
對(duì)課程中較難理解和抽象的內(nèi)容,如PN結(jié)的形成、BJT內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)、FET的工作原理、虛斷和虛短的概念等等,利用生動(dòng)形象的FLASH動(dòng)畫進(jìn)行輔助教學(xué)。這樣不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以消除其畏難心理,幫助他們樹立學(xué)好本門課程的信心。
模擬電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,將仿真技術(shù)引入網(wǎng)絡(luò)課堂,可以將理論知識(shí)與實(shí)踐緊密的相結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置了本門課程的重要電路和經(jīng)典電路的仿真電路文件,教師和學(xué)生在教、學(xué)的過程中可以調(diào)用電路文件在線進(jìn)行適時(shí)的仿真,演示電路的動(dòng)態(tài)效果,從而提升感性認(rèn)識(shí),鞏固基礎(chǔ)理論。我們采用的仿真軟件是“Elcetronic WorkBenchMultisim8”,它猶如一個(gè)實(shí)驗(yàn)工作臺(tái),可以臨時(shí)搭建電路,隨時(shí)設(shè)置電路參數(shù)和電路結(jié)構(gòu),利用各種仿真手段和虛擬儀器對(duì)電路進(jìn)行仿真和測試,所得的仿真結(jié)果與實(shí)際非常接近,真實(shí)可信。在幾年的實(shí)踐教學(xué)中,這一做法深受學(xué)生歡迎。
篇9
關(guān)鍵詞 EDA技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展和制造工藝水平的提高,現(xiàn)代電子產(chǎn)品正在以前所未有的革新速度,朝著功能多樣化、體積最小化、功耗最低化的方向迅速發(fā)展。EDA(Electronic Design Automation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)正是為了適應(yīng)這種現(xiàn)狀,以縮短電子產(chǎn)品的開發(fā)周期,降低開發(fā)成本,提高產(chǎn)品競爭力為目的,吸收多學(xué)科最新成果而形成的一門新技術(shù)。日趨完善的EDA技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)電子、醫(yī)藥衛(wèi)生、汽車電子、無線通信、儀器儀表等領(lǐng)域。
1 EDA技術(shù)課程概述
EDA技術(shù)是以大規(guī)??删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體,以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式,以計(jì)算機(jī)、大規(guī)??删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、布局布線和仿真,直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作,最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)S眉尚酒囊婚T新技術(shù),或稱為IES/ASIC自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)。①
EDA技術(shù)是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。需要掌握四個(gè)方面:大規(guī)模可編程邏輯器件,硬件描述語言,軟件開發(fā)工具,實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)。大規(guī)??删幊踢壿嬈骷饕橇私庵髁鞯腇PGA/CPLD廠商及其主要器件,對(duì)器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以少講,不作深入的剖析。常用的硬件描述語言包括VHDL和Verilog HDL兩種,在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生至少掌握一種。選用不同廠家的可編程邏輯器件需要使用不同的EDA軟件開發(fā)工具。目前比較流行的、主流廠家的EDA 軟件工具有Altera公司的QuartusⅡ,Xilinx的ISE/ISE-WebPACK Series 和Lattice公司的ispLEVER。實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)是硬件驗(yàn)證工具。②
EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)作為EDA技術(shù)理論課程的后續(xù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),主要教學(xué)目的是提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,注重學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),比較全面的掌握EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)方法和工程開發(fā)流程,為畢業(yè)后能適應(yīng)工作崗位打下基礎(chǔ)。
2 EDA課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐
2.1 教學(xué)安排
我校學(xué)生在上EDA課程設(shè)計(jì)之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了EDA技術(shù)理論課,并進(jìn)行了18學(xué)時(shí)的EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn),已經(jīng)具備一定的理論基礎(chǔ),掌握QuartusⅡ軟件的使用,能夠進(jìn)行一些基本的組合邏輯電路及時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì),并下載到實(shí)驗(yàn)箱上面觀察硬件現(xiàn)象。課程設(shè)計(jì)的教學(xué)安排主要包括下面幾個(gè)階段。
圖1 系統(tǒng)組成框圖
選題:學(xué)生3人一組,根據(jù)分發(fā)的題目,通過查找資料,選擇自己感興趣的課題或者自由定題,如果是自由定題需經(jīng)過指導(dǎo)教師批準(zhǔn)后方可進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。
具體設(shè)計(jì):主要包括設(shè)計(jì)方案的確定,各模塊程序設(shè)計(jì),仿真,硬件測試。學(xué)生在完成設(shè)計(jì)之后,需在實(shí)驗(yàn)箱上演示硬件現(xiàn)象并進(jìn)行講解,提交項(xiàng)目文件。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行驗(yàn)收。主要考察學(xué)生設(shè)計(jì)中所用的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能的掌握程度,以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方案。
課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫:對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行歸納總結(jié),按照規(guī)定的格式要求完成設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫,每人一份,不得抄襲。主要是培養(yǎng)學(xué)生的論文寫作能力。
答辯:學(xué)生對(duì)其設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行講解并回答指導(dǎo)教師的提問。
2.2 電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)的題目一般比較復(fù)雜,需要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。采用自上而下的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括下面幾個(gè)步驟:(1)分析課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的題目及要求;(2)通過查找資料,確定系統(tǒng)方案,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分;(3)利用Altera公司的QuartusⅡ軟件,采用VHDL語言或原理圖的輸入方式進(jìn)行具體模塊設(shè)計(jì);(4)功能仿真、時(shí)序仿真,功能仿真是為了驗(yàn)證系統(tǒng)是否能夠完成要求的邏輯功能,時(shí)序仿真是考慮了器件延時(shí)特性之后的仿真。(5)硬件測試。下面以汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)為例介紹數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制器,假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3盞指示燈,其控制功能應(yīng)包括:(1)汽車正常行駛時(shí)指示燈都不亮;(2)汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí),右側(cè)的一盞指示燈亮且閃爍;(3)汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí),左側(cè)的一盞指示燈亮且閃爍;(4)汽車剎車時(shí),左右兩側(cè)的一盞指示燈同時(shí)亮;(5)汽車在夜間行駛,左右兩側(cè)的一盞指示燈同時(shí)一直亮,供照明使用。
按照設(shè)計(jì)要求,采用自頂向下的設(shè)計(jì)方式,將整個(gè)系統(tǒng)分為時(shí)鐘分頻模塊、主控模塊、汽車左燈控制模塊及汽車右燈控制模塊等四個(gè)模塊。其系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK、剎車信號(hào)BRAKE、夜間行駛信號(hào)NIGHT、汽車左轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)LEFT及汽車右轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)RIGHT,系統(tǒng)的輸出信號(hào)包括左側(cè)3盞指示燈LD1(左轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈)、LD2(左剎車燈)、LD3(左夜燈)及RD1(右轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈)、RD2(右剎車燈)、RD3(右夜燈)。
分頻模塊:輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK(16Hz)進(jìn)行16分頻得到1Hz的時(shí)鐘信號(hào)CP,CP的電平信號(hào)分別和LEDL、LEDR電平相與,用于控制左轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈LD1及右轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈RD1的閃爍。
主控模塊:此模塊用于整體控制,當(dāng)輸入左轉(zhuǎn)彎信號(hào)LEFT時(shí),輸出左燈控制信號(hào)LP,當(dāng)輸入右轉(zhuǎn)彎信號(hào)RIGHT時(shí),輸出右燈控制信號(hào)RP,當(dāng)輸入剎車信號(hào)BRAKE時(shí),輸出剎車燈控制信號(hào)BRAKE_LED,當(dāng)輸入夜間行駛信號(hào)NIGHT時(shí),輸出夜燈控制信號(hào)NIGHT_LED,其它情況輸出錯(cuò)誤控制信號(hào)LR。主控模塊的VHDL源程序如下:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY CTRL IS
PORT(LEFT,RIGHT,BRAKE,NIGHT: IN STD_LOGIC;
LP,RP,LR,BRAKE_LED,NIGHT_LED: OUT STD_LOGIC);
END ENTITY CTRL;
ARCHITECTURE ART OF CTRL IS
BEGIN
NIGHT_LED
BRAKE_LED
PROCESS(LEFT,RIGHT)
VARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
BEGIN
TEMP:=LEFT&RIGHT;
CASE TEMP IS
WHEN "00"=>LP
WHEN "01"=>LP
WHEN "10"=>LP
WHEN OTHERS=>LP
END CASE;
END PROCESS;
END ARCHITECTURE ART;
汽車左燈控制模塊:用于控制左側(cè)尾燈的亮、滅和閃爍情況。在時(shí)鐘信號(hào)上升沿的控制下,左燈控制信號(hào)LP有效時(shí),左燈LEDL輸出有效電平,輸出的LEDL信號(hào)與CP信號(hào)相與,使得左轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈LD1閃爍。剎車控制信號(hào)有效時(shí),LEDB輸出高電平,使得左邊剎車燈LD2點(diǎn)亮;夜間行駛信號(hào)有效時(shí),LEDN輸出高電平,使得左邊夜燈LD3點(diǎn)亮。當(dāng)錯(cuò)誤控制信號(hào)出現(xiàn)時(shí),左側(cè)三盞燈都不亮。源程序如下:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY LC IS
PORT(CLK,LP,LR,BRAKE,NIGHT: IN STD_LOGIC;
LEDL,LEDB,LEDN: OUT STD_LOGIC);
END ENTITY LC;
ARCHITECTURE ART OF LC IS
BEGIN
LEDB
LEDN
PROCESS(CLK,LP,LR)
BEGIN
IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
IF(LR='0') THEN
IF(LP='0')THEN
LEDL
ELSE
LEDL
END IF;
ELSE
LEDL
END IF;
END IF;
END PROCESS;
END ARCHITECTURE ART;
汽車右燈控制模塊:此模塊與左燈控制模塊類似,在這里不作詳細(xì)介紹。
頂層電路:各模塊設(shè)計(jì)仿真實(shí)現(xiàn)后,可以分別創(chuàng)建各個(gè)模塊的元件符號(hào),然后將各子模塊采用原理圖的輸入方式連接起來建立頂層文件,或者用VHDL語言編寫頂層文件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電路。圖2是頂層VHDL文件編譯后生成的RTL電路圖。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功能仿真,根據(jù)設(shè)計(jì)要求添加測試輸入條件,觀察仿真后的輸出結(jié)果是否與理論結(jié)果相符,如果不符,則必須修改源程序,直到相符為止。圖3為系統(tǒng)仿真圖,由仿真現(xiàn)象可知,當(dāng)剎車信號(hào)Brake為高電平時(shí),不管時(shí)鐘信號(hào)如何,左右兩盞燈ld2及rd2同時(shí)點(diǎn)亮。當(dāng)夜燈Night為高電平時(shí),不管時(shí)鐘信號(hào)如何,左右兩盞燈ld3及rd3同時(shí)點(diǎn)亮。當(dāng)左轉(zhuǎn)信號(hào)Left及右轉(zhuǎn)信號(hào)Right同時(shí)有效時(shí),這是一種錯(cuò)誤輸入,左右三盞燈均不亮,而當(dāng)左轉(zhuǎn)信號(hào)Left單獨(dú)有效時(shí),在時(shí)鐘CLK的上升沿到來后,相應(yīng)尾燈Ld1開始閃爍。仿真結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。
電路仿真正確后,進(jìn)行硬件驗(yàn)證。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)箱,選擇Altera公司的EP1K30TC144-3芯片,正確分配好引腳,進(jìn)行全編譯,生成編程文件,連接好實(shí)驗(yàn)箱,將編程文件通過編程器下載到實(shí)驗(yàn)箱上面,然后撥動(dòng)開關(guān),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否符合設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)束語
通過課程設(shè)計(jì),同學(xué)們對(duì)EDA技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣,逐漸從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成了主動(dòng)學(xué)習(xí)。同學(xué)們掌握了如何基于FPGA器件進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)了應(yīng)用編程技術(shù)設(shè)計(jì)專用集成電路芯片的方法,實(shí)踐動(dòng)手能力、綜合設(shè)計(jì)能力得到很大的提高,為將來的就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
注釋
篇10
【關(guān)鍵詞】高頻電子技術(shù);Proteus;調(diào)幅;解調(diào)
引言
高頻電子技術(shù)課程具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,在該課程的教學(xué)中,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能有效地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的困難,并提高了教學(xué)效果。電子類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)時(shí)已經(jīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用應(yīng)用軟件Proteus [1],為了使學(xué)生在已經(jīng)熟悉的計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境中來學(xué)習(xí)新的高頻電子電路知識(shí),在高頻電子技術(shù)教學(xué)中使用軟件Proteus進(jìn)行仿真教學(xué),學(xué)生更容易接受并上手操作實(shí)驗(yàn)。下面本文以普通調(diào)制信號(hào)的調(diào)制為例闡述了Proteus仿真在高頻電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。
1 Proteus仿真軟件簡介
軟件是英國Labcenter electronics公司的一套功能強(qiáng)大的EDA工具軟件,它是一個(gè)集模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路以及多種微控制器系統(tǒng)為一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)。該仿真軟件上有國際通用的虛擬儀器如各種電壓表、電流表、示波器、 指示器 、分析儀等,也提供了各種豐富的電子元器件庫。使用Proteus仿真軟件可以搭建一個(gè)全開放性的仿真實(shí)驗(yàn)和課件制作平臺(tái), 相當(dāng)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、元器件完備的綜合性電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,并可用常規(guī)的調(diào)試方法如測量各點(diǎn)電壓、電流、波形等來調(diào)試和測量電路。
2 基于Proteus的高頻電子電路仿真
2.1普通調(diào)幅AM信號(hào)及其調(diào)制電路
調(diào)幅是使載波的振幅隨信號(hào)波的振幅變化而變化﹝頻率不變﹞的調(diào)制方式[2]。教材中往往從數(shù)學(xué)表達(dá)式和推導(dǎo)中介紹調(diào)幅信號(hào)的波形并得出的模型。由于該部分內(nèi)容理論性較強(qiáng),對(duì)于高職的學(xué)生來說,不能引起他們的學(xué)習(xí)興趣。再加上他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,這種授課方法使得大部分學(xué)生不能理解課堂所講授的內(nèi)容,從而不能達(dá)到較好的教學(xué)效果。如果讓學(xué)生先認(rèn)識(shí)AM的動(dòng)態(tài)信號(hào),再構(gòu)造AM信號(hào)調(diào)制的電路,并讓學(xué)生參與電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試運(yùn)行電路,從而能達(dá)到較好的教學(xué)效果。
2.1.1普通調(diào)幅AM信號(hào)
運(yùn)用proteus中的虛擬信號(hào)發(fā)生器就可以得到AM調(diào)幅信號(hào)。具體操作是:AM端接入低頻信號(hào)(假設(shè)頻率f為1khz),虛擬示波器接到信號(hào)器的(+)輸出端,運(yùn)行電路時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的頻率為高頻信號(hào)(其頻率遠(yuǎn)大于低頻),示波器就可以觀察到調(diào)幅信號(hào)的波形。
2.1.2 普通調(diào)幅信號(hào)調(diào)制電路舉例
如圖1所示,由虛擬的理想模擬乘法器構(gòu)成AM振幅調(diào)制電路[3]。該電路中,s1 為調(diào)制信號(hào)(設(shè)f=1khz),s2為載波信號(hào)(設(shè)fc=100khz),調(diào)制信號(hào)接上一個(gè)直流偏置電壓UE。仿真結(jié)果如圖2所示。同時(shí)利用PROTEUS仿真軟件中頻率分析功能[4]得到AM波的頻譜,如圖3所示??梢?,AM信號(hào)的頻譜是由載頻分量和上、下兩個(gè)邊頻組成,乘法器在電路調(diào)制中起到了搬移調(diào)制信號(hào)頻率的作用。
Proteus 軟件的元件庫中也提供有實(shí)際的集成模擬芯片(如AD633、AD734)。其中AD734是一個(gè)高精度、高速的10 MHz四象限乘法/除法器,可以作為調(diào)制器、解調(diào)器、寬帶增益控制器、直流均方根轉(zhuǎn)換器等使用,用途非常廣泛。根據(jù)AD734的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其特性[5,6],以AD734為乘法器核心構(gòu)成AM信號(hào)調(diào)制仿真電路如圖4所示。并布置學(xué)生課后查閱資料和練習(xí)仿真。
通過以上較簡單的電路仿真學(xué)習(xí),使得學(xué)生掌握了普通波AM信號(hào)的特性和乘法器器件在振幅調(diào)制電路中的作用。為下一步學(xué)習(xí)該課程中的雙邊帶DSB調(diào)幅電路和混頻器[3,7]等知識(shí)打下基礎(chǔ)。
3 結(jié)束語
實(shí)踐證明,在高頻電子技術(shù)教學(xué)中,通過引入仿真演示[7]和仿真實(shí)驗(yàn),不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,而且通過改變電路的信號(hào)或元件的參數(shù)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,教學(xué)效果得到了明顯的改善。在教學(xué)過程中,再結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)方法,使得學(xué)生的實(shí)踐及綜合能力得到提高。
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作者簡介: