電子設(shè)計(jì)課程范文

時(shí)間:2023-03-20 21:35:20

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電子設(shè)計(jì)課程

篇1

關(guān)鍵詞:演示實(shí)驗(yàn);虛擬實(shí)驗(yàn);Multisim;自制套件;面試考核

中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)13-0131-02

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是具有22年歷史的科技活動(dòng),從1994年第一屆開始至今已經(jīng)舉行了12屆。教育部和工信部共同發(fā)起的這項(xiàng)活動(dòng)極大的促進(jìn)了普通高等院校信息與電子類學(xué)科課程體系的改革。推動(dòng)了課程建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。參與的學(xué)生在實(shí)踐方面獲得了很大的鍛煉,將來在工作中的競(jìng)爭(zhēng)力也得到了提高。指導(dǎo)教師的付出也得到了教育部和高校的認(rèn)可,承認(rèn)并計(jì)算其工作量。電工電子設(shè)計(jì)是面向高校理工科專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的實(shí)訓(xùn)課。主要面向大一大二新生,介紹常用電子元器件的封裝結(jié)構(gòu),不同元器件的選用及常見故障的識(shí)別;熟悉常用電子儀器儀表的使用;掌握電子元器件的焊接技術(shù)。著重訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,作為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的前期基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié),承擔(dān)發(fā)現(xiàn)選拔人才的任務(wù)。

1 目前教學(xué)中存在的問題

學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。通過對(duì)學(xué)生上課精神狀態(tài)的掌握和課下與老師同學(xué)之間的交流可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍共識(shí),隨著時(shí)間的增長(zhǎng),大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性逐年下降。主要表現(xiàn)在實(shí)踐能力不足,眼高手低的問題比較突出。大一新生對(duì)大學(xué)充滿好奇,相對(duì)來說情況還算較好,但是也存在上課玩手機(jī),實(shí)訓(xùn)不按照操作規(guī)程執(zhí)行,組織性差紀(jì)律散漫的問題。這一方面是現(xiàn)在社會(huì)知識(shí)爆炸以及知識(shí)碎片化造成的,另一方面也反映新時(shí)代下教學(xué)的改革迫在眉睫。

學(xué)校對(duì)實(shí)踐教學(xué)重視度不夠,課時(shí)較少。隨著學(xué)校實(shí)踐教學(xué)課程數(shù)量的增加,而總學(xué)時(shí)并沒有增加多少,這就造成留給每一個(gè)課程的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)非常有限。電工電子設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)是非常花時(shí)間的,一次教學(xué)單元應(yīng)該在4個(gè)課時(shí)左右,否則很難有效展開教學(xué)工作。因?yàn)榻虒W(xué)課時(shí)受到壓縮,原來的教學(xué)內(nèi)容就需要進(jìn)行改進(jìn),以適應(yīng)新形勢(shì)的要求。目前存在實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)方面的銜接沒有處理好的問題。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

目前高等院校學(xué)生普遍反映課程設(shè)置負(fù)擔(dān)過重,而教學(xué)效果并不明顯。造成的原因是多方面的,其中之一是課程內(nèi)容陳舊,已不適應(yīng)新形勢(shì)的需要。針對(duì)電工電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程的特點(diǎn),需要增加實(shí)訓(xùn)套件的選擇性和趣味性。傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)套件主要是六管收音機(jī),盡管成本低廉但是教學(xué)效果并不好。應(yīng)該允許學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)特點(diǎn)和興趣愛好自由選擇實(shí)訓(xùn)套件內(nèi)容,這就要求實(shí)訓(xùn)套件的研制要與時(shí)俱進(jìn),每年都需要增加一些創(chuàng)新性的實(shí)訓(xùn)套件,并將其引入實(shí)訓(xùn)教學(xué)中。這對(duì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室元器件庫的建設(shè)都提出了新的要求。

重視演示實(shí)驗(yàn),增加虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。有些實(shí)驗(yàn)趣味性很強(qiáng),但是成本較高不適合作為電工電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容??梢詫⑦@類實(shí)驗(yàn)制作成演示性的,如四旋翼飛行器和腦波控制軌道車等等。這些演示性的實(shí)驗(yàn)可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣,開闊專業(yè)知識(shí)的視野。在教學(xué)開始的時(shí)候進(jìn)行演示,可以吸引學(xué)生的注意力,在接下來的學(xué)習(xí)中更加積極主動(dòng)。同時(shí)在教學(xué)過程中將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入電工電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,采用Multisim仿真軟件,增加學(xué)生對(duì)電路的直觀認(rèn)識(shí),為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定很好的基礎(chǔ)。這很好地解決了課時(shí)少和課程綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)的矛盾,同時(shí)也降低了材料的耗損,減少了經(jīng)費(fèi)的支出。采用虛實(shí)結(jié)合的方式,彌補(bǔ)了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中的不足。

以濾波器實(shí)訓(xùn)為例,最簡(jiǎn)單的形式是一階無源低通濾波器。對(duì)于沒有學(xué)習(xí)過專業(yè)課的學(xué)生來說一階無源濾波器截止頻率的概念,顯得很難理解??梢酝ㄟ^仿真讓學(xué)生理解頻域、波特圖的概念,學(xué)會(huì)使用示波器和信號(hào)源等儀器。通過虛擬儀器的使用學(xué)生可以掌握常用儀器儀表的使用,并進(jìn)行電路的直流工作點(diǎn)分析、交流分析、瞬態(tài)分析等常用分析方法。在對(duì)無源濾波器理解的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行二階有源帶通濾波器的實(shí)訓(xùn)。通過采用仿真軟件,在教學(xué)過程中隨時(shí)提供演示電路和定性定量分析。教師可以在多媒體教學(xué)的過程中分析電路的特性,靈活的更改電路參數(shù),進(jìn)行接近于實(shí)際電路的調(diào)試分析,有利于對(duì)電路進(jìn)行故障識(shí)別,并加深對(duì)理論的理解。

3 考核方式的改革

實(shí)踐教學(xué)的考核一直是個(gè)難題,實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控一直沒有較好的量化標(biāo)準(zhǔn)。電工電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程的考核不僅作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和教師教學(xué)效果的手段,同時(shí)也肩負(fù)為電子競(jìng)賽選拔人才的任務(wù)。通過近十年的實(shí)踐摸索,采用面試的方式進(jìn)行考核,收到了良好的效果。學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)不僅掌握了基礎(chǔ)知識(shí)而且語言表達(dá)能力得到了有效提高??梢栽诠矆?chǎng)合,自信地描述自己的實(shí)訓(xùn)作品。在面試的過程中教師需要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)和興趣愛好來提問,學(xué)生的回答反映其思維方式、應(yīng)變能力和對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度。最終課程的成績(jī)是根據(jù)面試成績(jī)和實(shí)訓(xùn)套件制作效果綜合打分。通過這種考核方式可以更加真實(shí)地反映學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。這種考核方式增加了指導(dǎo)教師的工作強(qiáng)度,但是提高了學(xué)生的語言表達(dá)能力并且鍛煉了其面試技巧和應(yīng)變能力。

4 結(jié)論

以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽為契機(jī),進(jìn)行了電工電子設(shè)計(jì)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革。不僅給學(xué)生以有用的專業(yè)知識(shí),更重要的是通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)和知識(shí)載體,使學(xué)生了解電工電子設(shè)計(jì)的思想、方法和精神,學(xué)會(huì)使用這種方式理性的觀察和分析生活中的電子產(chǎn)品。為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工作中的實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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[2] 劉美華, 屈喜龍, 劉偉成. 依托電工電子實(shí)訓(xùn)開展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2016(1).

[3] 陳建新. 基于MOOC的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù):學(xué)術(shù)交流, 2015(11).

篇2

關(guān)鍵詞: 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 電力電子技術(shù) 教學(xué)改革

教育部、信息產(chǎn)業(yè)部等聯(lián)合組織的全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽自1994年以來已經(jīng)成功舉辦了11屆,從歷屆競(jìng)賽題目來看,主要有以下幾種方向題目:電源設(shè)計(jì)、信號(hào)源、處理類和控制類等。其中和“電力電子技術(shù)”課程最密切的是電源設(shè)計(jì)類題目,幾乎每一屆都會(huì)出現(xiàn)電源設(shè)計(jì)方向的題目,因此全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目應(yīng)結(jié)合“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)目標(biāo),不但可以豐富教學(xué)內(nèi)容,明確教學(xué)任務(wù),而且可以提高學(xué)生實(shí)踐能力。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為廣東石油化工學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱我校)卓越工程試點(diǎn)專業(yè),可以為教學(xué)研究提供優(yōu)秀的平臺(tái)。通過全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽把對(duì)人才素質(zhì)的檢驗(yàn)反饋到教學(xué)改革中,調(diào)整和改革電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制,體現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。結(jié)合我?!白吭焦こ處煛迸囵B(yǎng)目標(biāo),探索建立具有地方性普通高校特色的電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制。針對(duì)不同層次學(xué)生教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求,設(shè)計(jì)更好的教學(xué)方法,注重理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,讓學(xué)生在做中學(xué),以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目和任務(wù)導(dǎo)學(xué)和驅(qū)動(dòng)教學(xué)。

1.教學(xué)改革目標(biāo)

電力電子技術(shù)課程的任務(wù)是使學(xué)生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法;掌握各種電力電子電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及實(shí)驗(yàn)技能;熟悉各種電力電子裝置的應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。專業(yè)素質(zhì)主要體現(xiàn)為運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、理論和技能進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐,解決社會(huì)實(shí)踐問題(如技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)改造、產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)備維護(hù)、生產(chǎn)管理等)的能力。構(gòu)建符合應(yīng)用型人才成長(zhǎng)的課程體系,厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、結(jié)合單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面形成突破,使學(xué)生有豐富的系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。注重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)意識(shí),激發(fā)專業(yè)興趣。結(jié)合單片機(jī)C語言等課程,課內(nèi)教學(xué)以理論為主,課外教學(xué)以實(shí)踐為主,使學(xué)生得以全面發(fā)展。確定課程教學(xué)目標(biāo),結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽歷屆題目,分階段構(gòu)建課程知識(shí)培養(yǎng)架構(gòu);以學(xué)生為主體,以能力培養(yǎng)為核心,引入多種教學(xué)方法和教學(xué)手段,改變課程考核方式,全面對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革,爭(zhēng)取在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得更好的成績(jī)。

2.教學(xué)方法改革

為了完成以上教學(xué)任務(wù),對(duì)課程教學(xué)方法進(jìn)行改革,在不同階段的教學(xué)過程中采用不同的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)能力,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參加各種電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。

2.1學(xué)科基本內(nèi)容教學(xué)改革

首先利用多媒體教學(xué)環(huán)境進(jìn)行課堂教學(xué),充分利用多媒體教學(xué),進(jìn)行電子課件、電路仿真、教學(xué)素材資源庫及視頻展示等,將抽象問題形象化,這樣教學(xué)更生動(dòng)具體,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更好地掌握教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量,獲得較好的教學(xué)改革效果。

其次,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排一定課堂時(shí)間給學(xué)生自學(xué)和實(shí)踐,有利于鞏固和深化教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生實(shí)踐能力。自學(xué)指導(dǎo)法的關(guān)鍵在于學(xué)生課外自學(xué)過程中,教師必須布置學(xué)習(xí)要點(diǎn)讓學(xué)生自學(xué),要求學(xué)生組成興趣小組,利用網(wǎng)絡(luò)或圖書館查閱資料,結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)開展專題自主學(xué)習(xí),然后由小組負(fù)責(zé)人在課堂上進(jìn)行匯報(bào),不同小組學(xué)生先互評(píng),然后老師進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。引入自學(xué)指導(dǎo)法有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,給學(xué)生課外自學(xué)提供適當(dāng)引導(dǎo),提高學(xué)習(xí)效率,對(duì)提高學(xué)生自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力等有很大幫助,使學(xué)生感受到團(tuán)隊(duì)的重要性和自主學(xué)習(xí)的樂趣。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過程中引入電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目與設(shè)計(jì)要求,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),使理論和實(shí)踐結(jié)合起來。一個(gè)電力電子項(xiàng)目應(yīng)用項(xiàng)目需要很多電路,如PWM電路、測(cè)量放大、輸出控制等,涉及電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、C語言、單片機(jī)、等方面知識(shí),以電力電子技術(shù)課程開發(fā)帶動(dòng)其他課程學(xué)習(xí),起到以點(diǎn)帶面的作用。教師給出設(shè)計(jì)方案,讓學(xué)生分析方案,或設(shè)計(jì)滿足性能指標(biāo)的電力電子系統(tǒng),最后指導(dǎo)老師對(duì)每個(gè)小組設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行講評(píng),分析設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn),并提出改進(jìn)意見。使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,加深對(duì)電力電子技術(shù)課程課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。在實(shí)驗(yàn)室完成課程教學(xué)過程,邊講邊練,講練結(jié)合,分組實(shí)踐,共同討論。教學(xué)過程中,堅(jiān)持學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)原則,打破班級(jí)整體概念,以電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的目前的教學(xué)條件,一般將學(xué)生分為4~6人的學(xué)習(xí)小組,以單片機(jī)開發(fā)板、驅(qū)動(dòng)電路、電力電子變流電路等硬件,配合從低到高的不同性能要求的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目,從獨(dú)立分項(xiàng)的拓?fù)潆娐芳夹g(shù)實(shí)踐向綜合性工程實(shí)踐逐步完成教學(xué)任務(wù)。

2.3電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)與選拔

以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為目標(biāo),鼓勵(lì)學(xué)生參加各種電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,選拔優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行專門培訓(xùn),提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求,促進(jìn)優(yōu)秀創(chuàng)新人才成長(zhǎng)。目標(biāo)是拔高創(chuàng)新人才培養(yǎng)帶動(dòng)整體水平提高。教學(xué)過程中引入“因材施教”教學(xué)策略,針對(duì)不同層次、不同興趣的學(xué)生提出不同要求,以滿足不同需求,在滿足基本教學(xué)要求的前提下,提出和達(dá)到更高的教學(xué)目的。一方面,對(duì)于經(jīng)典理論和基本知識(shí)點(diǎn),必須讓學(xué)生掌握。另一方面,讓學(xué)生不斷吸收新知識(shí)。電力電子技術(shù)發(fā)展速度相對(duì)較快,為了使培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)需求,教學(xué)過程中必須時(shí)刻把握和跟蹤新技術(shù)和方向。

3.教學(xué)手段改革

理論必須聯(lián)系實(shí)際,電力電子技術(shù)有很強(qiáng)的實(shí)踐性,實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)動(dòng)手能力、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的重要手段,是必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)一般為8學(xué)時(shí),課內(nèi)安排3個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),課外安排1個(gè)創(chuàng)新性選修課題設(shè)計(jì)。為了彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少及實(shí)驗(yàn)室在硬件建設(shè)上的不足,充分利用現(xiàn)有電路仿真軟件建立虛擬實(shí)驗(yàn)室,軟硬結(jié)合,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。此外,還可以利用Flash等多媒體軟件、制作波形分析等動(dòng)畫教學(xué)課件,通過這種互動(dòng)式直觀教學(xué),解決電力電子電路中電壓、電流波形分析難的問題,形象生動(dòng)地完成課程教學(xué)內(nèi)容,加深對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解,增強(qiáng)教學(xué)效果。

4.結(jié)語

結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽教學(xué)改革,學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)扎實(shí),思維和視野擴(kuò)大,除掌握課程知識(shí)本身外,還掌握獲得知識(shí)的方法,自學(xué)能力得到增強(qiáng),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),以點(diǎn)帶面,對(duì)其他課程和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)有顯著的幫助和促進(jìn)作用,使學(xué)生真正掌握由元件到系統(tǒng)、由強(qiáng)電到弱電、由硬件到軟件等多方面系統(tǒng)化專業(yè)知識(shí),實(shí)踐能力得到訓(xùn)練和提高,爭(zhēng)取在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得更好的成績(jī)。

參考文獻(xiàn):

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篇3

[關(guān)鍵詞]高職;電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化;微課;改革

高等職業(yè)院校設(shè)立的目的就是為了培養(yǎng)技術(shù)型人才。隨著時(shí)代的發(fā)展,多媒體技術(shù)越來越發(fā)達(dá),各大職業(yè)技術(shù)院校也為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展不斷進(jìn)行教學(xué)改革。在這其中,“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)教學(xué)的影響越來越大,因此不少教師嘗試將兩者進(jìn)行有效的整合,在此基礎(chǔ)上誕生了“微課”這一教學(xué)模式,而這一模式的誕生有效推動(dòng)了課改的進(jìn)程,對(duì)提升高職電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的發(fā)展是非常理想。那么如何在教學(xué)中加以利用這一新穎的教學(xué)模式呢?筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了初步探索。

一、為何選用微課

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一門理論與實(shí)踐并重的綜合性課程,在教學(xué)的過程中其更加重視對(duì)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。從其教學(xué)大綱來看,其最終希望通過教學(xué)達(dá)到這樣的教學(xué)效果:掌握用如何用計(jì)算機(jī)和EDA工具來進(jìn)行電路的仿真和設(shè)計(jì);掌握VHDL語言的基本語法結(jié)構(gòu)并學(xué)會(huì)如何利用其進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程;學(xué)會(huì)如何使用開發(fā)系統(tǒng)設(shè)PLD器件并熟練掌握整個(gè)流程等。而微課是指通過錄制視頻讓學(xué)生進(jìn)行自學(xué)以及復(fù)習(xí)。這一教學(xué)模式內(nèi)容較為精煉,在施行的過程中能夠突出教學(xué)的重難點(diǎn);其課堂展現(xiàn)的形式從總體而言更加的多樣化,更為符合學(xué)生認(rèn)知的特點(diǎn);微課打破了傳統(tǒng)課堂的束縛能夠讓學(xué)生進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)。面對(duì)教育改革的趨勢(shì),將電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程同微課有機(jī)地整合起來,能夠達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo),并且讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加輕松,從而高效地完成教學(xué)目標(biāo),因此在教學(xué)中應(yīng)用這一教學(xué)模式是非常的有必要的。

二、如何利用微課

(一)明確教學(xué)目標(biāo)。利用微課在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中組織教學(xué),教師還是應(yīng)該將教學(xué)目標(biāo)作為教學(xué)的根本,從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)去設(shè)計(jì)課程,從而使微課的教學(xué)與教學(xué)目標(biāo)相匹配,從而保證教學(xué)能夠達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目的。需要注意的是微課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該精煉,因此一節(jié)微課中不要設(shè)計(jì)過多目標(biāo),要將教學(xué)的內(nèi)容落到實(shí)處,讓學(xué)生能夠抓住重難點(diǎn),從而更高效的學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)如何使用muiltism電路仿真軟件這一部分知識(shí)點(diǎn)的過程中,將這一部分內(nèi)容劃分為五個(gè)知識(shí)點(diǎn):muiltism的入門認(rèn)識(shí)、muiltism的電路仿真與以及如何分析、在模擬電路中muiltism的應(yīng)用、在數(shù)字電路中muiltism的應(yīng)用、在綜合電路中muiltism的應(yīng)用以及最后的電路圖仿真分析。在提煉了教學(xué)的重難點(diǎn)以后,筆者將每一部分的知識(shí)錄制成一個(gè)視頻,然后在此基礎(chǔ)上還安排了一定的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng),這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)踐操作的時(shí)候就能明白這樣做的原因,從而將理論與實(shí)踐相結(jié)合,這樣就能將所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容內(nèi)化,從而獲得更加長(zhǎng)足的進(jìn)步。(二)完善教學(xué)內(nèi)容。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)在教學(xué)中主要包含理論與實(shí)踐知識(shí)的學(xué)習(xí)兩大部分,教師在教學(xué)的過程中必須認(rèn)識(shí)清楚這兩點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上去進(jìn)行課程的設(shè)計(jì)以及完善。在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,教師就應(yīng)該通過微課去完善教學(xué)內(nèi)容。在滿足教學(xué)主線的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容融入微課這一模式中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新規(guī)劃,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的連續(xù)性,從而開發(fā)出模塊化教學(xué)的方式,并且作為教師在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該善于利用各種媒體工具幫助學(xué)生在課下學(xué)習(xí)。這樣,學(xué)生就能擁有更多自主選擇的機(jī)會(huì),逐步掌握學(xué)習(xí)上的主動(dòng)權(quán)。此外,教師在上課之前可以利用QQ等社交軟件,將微課視頻下發(fā)到學(xué)生手中去,并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生從自身的需要出發(fā)去建立學(xué)習(xí)小組,教師在此過程中要加以正確引導(dǎo),從而幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。(三)制定健全的微課教學(xué)評(píng)價(jià)體系。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)在教學(xué)任務(wù)完成以后,希望對(duì)學(xué)生能夠進(jìn)行一定的評(píng)價(jià),從而為接下來學(xué)習(xí)任務(wù)的規(guī)劃打下良好的基礎(chǔ)并為教師教學(xué)計(jì)劃的制訂提供依據(jù)。在高職電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中開展微課教學(xué),教師也要隨之轉(zhuǎn)變?cè)u(píng)價(jià)體系,在評(píng)價(jià)的過程中以學(xué)生作為主體,讓學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)成果進(jìn)行展示,讓學(xué)生之間相互評(píng)價(jià),從而在輕松的氛圍中提升學(xué)生的綜合實(shí)力。

三、結(jié)語

綜上所述,在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中應(yīng)用微課對(duì)于提升教學(xué)的效率以及學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性都是非常有利的,在教學(xué)改革的過程中作為教師應(yīng)該以教學(xué)大綱為本,以學(xué)生的需求為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合微課的特性,從而使得這一課程能夠煥發(fā)出最大的活力,從而全面提升高職人才培養(yǎng)的質(zhì)量,在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)中發(fā)揮出微課的最大化作用。

作者:何宏潛 單位:梧州職業(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:EDA;工作過程;行動(dòng)導(dǎo)向;能力評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

收錄日期:2014年3月28日

高職教育作為技術(shù)應(yīng)用型職業(yè)技能培養(yǎng)教育,一系列課程改革在人才培養(yǎng)中日益凸顯重要性。在實(shí)際工作與探索中,從課程地位與作用、教學(xué)改革與建設(shè)、教材選用與處理、教學(xué)方法與手段、教學(xué)過程與評(píng)價(jià)等五個(gè)方面,對(duì)《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》進(jìn)行了課程優(yōu)化,初步建立了基于工作過程的課程優(yōu)化體系。

一、課程地位與作用

《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》是應(yīng)用電子技術(shù)、汽車電子技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)核心能力課程,也是電氣自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)拓展能力課程,在通信工程、自動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)電一體化等領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。課程內(nèi)容分為三個(gè)模塊,即:電子CAD技術(shù)(Protel電子電路原理圖與PCB設(shè)計(jì))、電子電路仿真技術(shù)(EWB、Multisim仿真調(diào)試與分析)和EDA綜合應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。課程本身既是一門綜合應(yīng)用專業(yè)課程,對(duì)前面所學(xué)的電子電路進(jìn)行電路繪圖、制版、測(cè)試、仿真等綜合內(nèi)容,同時(shí)又學(xué)習(xí)電子電路的設(shè)計(jì)、仿真及開發(fā)方法,跟蹤現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用潮流與趨勢(shì),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后能迅速適應(yīng)專業(yè)工作需要打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),起著承前啟后的重要樞紐作用。

課程的學(xué)習(xí),選擇恰當(dāng)?shù)能浖到y(tǒng)至關(guān)重要。一般要求所選擇的軟件系統(tǒng)是國(guó)際主流應(yīng)用系列,具有強(qiáng)大的功能與兼容性,還應(yīng)該較為簡(jiǎn)單易學(xué),操作簡(jiǎn)便,符合高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。本著“必需、夠用”的原則,選擇了澳大利亞Altium公司的Protel DXP和美國(guó)NI公司的Multisim12這兩款業(yè)界公認(rèn)的優(yōu)秀的EDA軟件,內(nèi)容難易適度,符合人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化相關(guān)技能是切合實(shí)際和行之有效的。

二、教學(xué)改革與建設(shè)

在課程教學(xué)改革與建設(shè)中,深刻領(lǐng)會(huì)教育部[2012]4號(hào)、教職成[2011]12號(hào)等文件精神,借鑒吸收兄弟院校的優(yōu)秀成果和寶貴經(jīng)驗(yàn),引入校企合作的開發(fā)機(jī)制,著力構(gòu)建基于工作過程的課程改革模式。

(一)基于企業(yè)應(yīng)用需要,架構(gòu)課程核心。通過企業(yè)調(diào)研、掛職頂崗等形式,針對(duì)電子類專業(yè)畢業(yè)生從事的崗位群(包括電子產(chǎn)品裝接技師、調(diào)試維修技師、檢驗(yàn)服務(wù)技師和電子設(shè)計(jì)工程師等)進(jìn)行深層調(diào)研分析,確定了崗位群對(duì)職業(yè)能力的要求。同時(shí),以山東半島制造業(yè)基地為背景,以黃河三角洲地區(qū)引進(jìn)發(fā)展急需人才項(xiàng)目為載體,大力加強(qiáng)與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責(zé)任公司等校外實(shí)訓(xùn)基地的交流與合作,校企雙方共同探討以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向開展課程改革的新模式,架構(gòu)了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》的課程核心。

(二)基于典型工作過程,設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)。近年來,德國(guó)基于工作過程的職業(yè)教育課程開發(fā)方法代表著世界職業(yè)教育課程發(fā)展的方向,比較成功地解決了職業(yè)教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程,但并非所有的、原生態(tài)的工作過程,而是從職業(yè)群中歸納整合出的典型的職業(yè)工作過程。根據(jù)工作崗位與工作任務(wù)的調(diào)研結(jié)果,進(jìn)行歸納匯總,得到了電子電路原理圖設(shè)計(jì)、電子電路PCB設(shè)計(jì)、電子電路仿真調(diào)試、EDA綜合應(yīng)用等分解工作任務(wù),將相互關(guān)聯(lián)的任務(wù)歸類,得到了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》的具體行動(dòng)領(lǐng)域。實(shí)際教學(xué)過程中采取由易而難、循序漸進(jìn)的方式,將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路,單片機(jī)最小系統(tǒng)等中等集成電路,智能手機(jī)拆解電路等實(shí)際復(fù)雜電路逐層展開,層層融入課程結(jié)構(gòu),收到了非常好的效果。

(三)基于企業(yè)發(fā)展前沿,提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵(lì)學(xué)生考取職業(yè)資格證書,以便有能力在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搏風(fēng)擊浪。在繼續(xù)開展維修電工職業(yè)技能鑒定的同時(shí),也在嘗試將電子制圖員、助理電子設(shè)計(jì)師等職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化新器件、新技術(shù)、新工藝等融入課程內(nèi)容,全面提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),以滿足企業(yè)需要,實(shí)現(xiàn)與崗位零距離對(duì)接。將PCB設(shè)計(jì)軟件由舊的Protel 99SE升級(jí)為更為完備的Protel DXP,將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級(jí)為功能更強(qiáng)的Multisim12。在教學(xué)過程中,將深圳華為技術(shù)有限公司等知名電信電子公司的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹給學(xué)生,既開闊了學(xué)生的眼界,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

三、教材選用與處理

根據(jù)最新的教學(xué)大綱,選用教育部高職高專規(guī)劃教材,以提高學(xué)生的動(dòng)手及工程實(shí)踐能力為目標(biāo),以電子技術(shù)基礎(chǔ)為背景,以計(jì)算機(jī)為工具,全面培養(yǎng)學(xué)生的工作和實(shí)踐能力。根據(jù)需要,把教材內(nèi)容分為兩大部分:第一部分是電子電路原理圖與PCB設(shè)計(jì),包括設(shè)計(jì)的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動(dòng)布局與布線等內(nèi)容;第二部分是電子電路仿真,包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實(shí)際應(yīng)用等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,又將兩者有機(jī)融合,單獨(dú)開辟了EDA綜合應(yīng)用這一環(huán)節(jié)作為第三部分。另外,結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù),突出實(shí)用性、時(shí)代性,以自主、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新為重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生初步的科研和產(chǎn)品開發(fā)能力,選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、山東省職業(yè)院校技能競(jìng)賽及機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等活動(dòng),“走出去――以賽帶練”不失為一條培養(yǎng)高素質(zhì)人才的好路子。

四、教學(xué)方法與手段

借鑒行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的先進(jìn)理念,注重實(shí)踐活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。在教學(xué)方法上,不拘泥形式,而是根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特征及教學(xué)的實(shí)際需要,綜合設(shè)計(jì),推陳出新,以達(dá)到教學(xué)的目的。如在電子電路分析方法的選擇上,采用頭腦風(fēng)暴法,讓學(xué)生各抒己見,充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)興趣;在PCB板的設(shè)計(jì)中,采用角色扮演法,根據(jù)設(shè)計(jì)流程讓學(xué)生在規(guī)范確定、PCB規(guī)劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測(cè)等環(huán)節(jié)擔(dān)任不同角色,合理分工,提高其工作責(zé)任心和學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

在教學(xué)手段上,綜合應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),充分利用電子課件等多種電子資源進(jìn)行多媒體教學(xué)。課件內(nèi)容形式多樣,充分發(fā)揮多媒體的特點(diǎn),把文字、圖像、聲音、動(dòng)畫及視頻等信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使得講授更加生動(dòng),演示更加直觀,上機(jī)練習(xí)更加充分,輔導(dǎo)答疑更加全面。

五、教學(xué)過程與評(píng)價(jià)

在教學(xué)過程中,努力營(yíng)造活躍開放的課堂氛圍,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)思考。鼓勵(lì)學(xué)生提問,因?yàn)槊恳粋€(gè)疑問都是智慧火花的碰撞,每一個(gè)疑問的解決都是能力升華的結(jié)晶。以積極心態(tài)去引導(dǎo),對(duì)提出問題的學(xué)生加以表揚(yáng),給予平日成績(jī)加分的獎(jiǎng)勵(lì)。在“傳道、授業(yè)、解惑”的過程中,老師起了一個(gè)傳幫帶的作用,與學(xué)生拉近了距離,是學(xué)生學(xué)習(xí)上的良師,更是生活中的益友。謙遜的態(tài)度使人受用終生,在老師的平易近人面前,學(xué)生也學(xué)會(huì)了彬彬有禮,這便是一個(gè)和諧的教學(xué)氛圍。在授課過程中,還堅(jiān)持一個(gè)理念,即高職教育培養(yǎng)出來的學(xué)生不是只會(huì)干活的流水線機(jī)器,而是有思想、有內(nèi)涵的高素質(zhì)人才。教師要教給學(xué)生的,理論知識(shí)固然重要,做人的道理亦不可或缺。

《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》作為一門發(fā)展?jié)摿薮蟮膬?yōu)秀課程,教學(xué)考核與評(píng)價(jià)體系也應(yīng)該先進(jìn)實(shí)用,首先要與我國(guó)高等職業(yè)教育要求的通用能力相關(guān)聯(lián);其次要與對(duì)應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域的國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)。為此,初步探索了基于能力評(píng)價(jià)的學(xué)生考評(píng)系統(tǒng),使之與基于工作過程的課程內(nèi)容改革相配套,具體包括作業(yè)完成情況、基本能力展示、實(shí)踐操作技能、工作與職業(yè)操守、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神等考核內(nèi)容。

作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課,在大力強(qiáng)化技能訓(xùn)練的同時(shí),并不忽略理論的重要性。重理論、輕實(shí)踐只是紙上談兵;而重實(shí)踐、輕理論則是匹夫之勇;只有理論與實(shí)踐相統(tǒng)一,那才是王者之道?,F(xiàn)代教育培養(yǎng)的學(xué)生不是一個(gè)個(gè)操作工人,而是具有深厚理論功底的能工巧匠。

六、結(jié)語

實(shí)踐證明,基于工作過程的《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》課程優(yōu)化符合高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,值得進(jìn)一步推廣。教育教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,很多想法和思路還不是很完善,權(quán)作拋磚引玉,歡迎讀者百家爭(zhēng)鳴,建言獻(xiàn)策。

主要參考文獻(xiàn):

[1]楊春玲,朱敏,楊榮峰.EDA技術(shù)實(shí)踐課程建設(shè)及實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2012.8.

[2]首珩,周虹.基于工作過程的課程體系開發(fā)與實(shí)施[J].職教論壇,2008.18.

[3]陳宇,劉博盛.基于工作過程導(dǎo)向的高職課程開發(fā)[J].機(jī)械職業(yè)教育,2009.1.

[4]蔣冬初,何飛.基于EDA技術(shù)的電子信息課程整合教學(xué)研究[J].高教論壇,2009.2.

篇5

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽;課程改革;創(chuàng)新能力

一、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容與意義

教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽之一―全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是面向大學(xué)生的群眾性的科技活動(dòng),該項(xiàng)競(jìng)賽與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程內(nèi)容和課程體系改革密切結(jié)合,以推動(dòng)信息、電子類學(xué)科課程教學(xué)改革及創(chuàng)新能力培養(yǎng)。競(jìng)賽的特色是培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),競(jìng)賽內(nèi)容中既有對(duì)理論知識(shí)的要求,又有培養(yǎng)動(dòng)手能力的實(shí)際制作,可以全面檢驗(yàn)、加強(qiáng)參賽隊(duì)伍的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

近年來,我校代表隊(duì)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得了驕人戰(zhàn)績(jī)。帶隊(duì)老師和參賽學(xué)生提高了動(dòng)手實(shí)踐能力并收獲了參賽經(jīng)驗(yàn),與此同時(shí)也暴露出傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。因此借助電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的平臺(tái),進(jìn)一步改革教學(xué)和實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)影響。

二、傳統(tǒng)電子信息課程體系的不足

目前,傳統(tǒng)電子類專業(yè)理論和實(shí)踐教學(xué)模式存在的主要問題如下:

1.教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較陳舊、與當(dāng)代科學(xué)前沿的知識(shí)和市場(chǎng)需求或是相脫離,或是距離不斷拉大;電子技術(shù)是發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一門技術(shù),而我們目前的教學(xué)內(nèi)容的更新速度慢,導(dǎo)致老師在課堂上所講授的內(nèi)容,與當(dāng)今迅速發(fā)展的電子技術(shù)的實(shí)際有較大差距;

2.過多的強(qiáng)調(diào)專業(yè)教育,學(xué)科分得過窄過細(xì),忽視了學(xué)科之間的交叉和專業(yè)知識(shí)之間的相互融合,造成了學(xué)生知識(shí)面相對(duì)狹窄,所學(xué)的知識(shí)可能用不上,著急用的知識(shí)還沒來得急學(xué)。在人才需求上暴露出這種教育的缺陷。

3.專業(yè)課教師相對(duì)缺乏,缺少經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)教師,專業(yè)知識(shí)和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足,急需補(bǔ)充和知識(shí)更新?,F(xiàn)在需要有一支年齡結(jié)構(gòu)合理、高中初級(jí)水平層次布局全面的專業(yè)課教師隊(duì)伍。

4.驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多,開放性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少,不利于學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的發(fā)展;單科性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多而綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)較少,實(shí)驗(yàn)課程中,缺少與實(shí)際問題相結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生綜合能力培養(yǎng)有待提高。

三、電子信息類課程體系改革

根據(jù)我國(guó)的實(shí)際國(guó)情,在全國(guó)各地存在大量中、小國(guó)企、三資企業(yè)、民辦企業(yè),中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展將來最終要依靠這些企業(yè)的發(fā)展,這些企業(yè)每年對(duì)電子信息工程方面的人才有著大量的需求,而國(guó)內(nèi)很多重點(diǎn)院校的畢業(yè)生還只是著眼大企業(yè)和從事研發(fā)工作,為此,我們十分重視對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)方案、課程體系及教學(xué)過程等高校教育人才培養(yǎng)模式的重要要素進(jìn)行優(yōu)化改革,明確了人才培養(yǎng)目標(biāo),探索實(shí)踐型、應(yīng)用型高等學(xué)校教育人才培養(yǎng)模式,努力實(shí)踐“三個(gè)零距離”,即:學(xué)科專業(yè)設(shè)置與行業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的零距離貼近,專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求零距離配合,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)崗位要求零距離接觸,為社會(huì)的需要和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展培養(yǎng)實(shí)用性人才。

在人才培養(yǎng)方案的制訂上,我們將創(chuàng)特色作為立足點(diǎn),強(qiáng)調(diào)以崗位所要求的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能的培養(yǎng)為主線,圍繞知識(shí)、能力、素質(zhì)和個(gè)性的協(xié)調(diào)發(fā)展,培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)高級(jí)應(yīng)用型人才。教學(xué)計(jì)劃體現(xiàn)能力和素質(zhì)培養(yǎng)為中心,把培養(yǎng)計(jì)劃規(guī)劃成如下幾個(gè)功能模塊:公共課功能模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程功能模塊、專業(yè)課程功能模塊、實(shí)踐性(就業(yè))課程專用模塊。

在這幾個(gè)大的模塊當(dāng)中,專業(yè)基礎(chǔ)功能課程模塊、專業(yè)課程功能模塊是用于完成本專業(yè)最基本的課程要求,通過這些課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)的掌握電子信息工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí),掌握基本技能,了解學(xué)科發(fā)展前沿;就業(yè)課程模塊是結(jié)合專業(yè)和社會(huì)需求完成在學(xué)生就業(yè)之前,為適應(yīng)社會(huì)需求進(jìn)行的基本訓(xùn)練,如《過程檢測(cè)與儀表技術(shù)》、《EDA技術(shù)與應(yīng)用》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》等課程。

四、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在教學(xué)方法和手段方面,從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力入手,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,有針對(duì)性地更新教學(xué)方法,積極實(shí)踐啟發(fā)式、探究式、研究式等教學(xué)模式。同時(shí),在教學(xué)實(shí)踐中根據(jù)市場(chǎng)需求和學(xué)生個(gè)性特征,重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立進(jìn)行科研等能力的培養(yǎng)和提高,給學(xué)生自主的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間,以利于其個(gè)性和才能的全面發(fā)展。如2012級(jí)部分同學(xué)通過老師啟發(fā),自學(xué)單片機(jī)課程,在全國(guó)大學(xué)生電子大賽中,通過自己努力,取得較好成績(jī)?,F(xiàn)在,2013級(jí)很多學(xué)生開始先修單片機(jī)技術(shù),準(zhǔn)備參加2015年的全國(guó)大學(xué)生電子大賽和飛思卡爾智能車比賽。在鼓勵(lì)學(xué)生參加各種國(guó)家競(jìng)賽的同時(shí),針對(duì)部分學(xué)生感興趣的單片機(jī)技術(shù),成立了單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用課外活動(dòng)小組,為將來工作打好基礎(chǔ)。

五、總結(jié)

我系以參加競(jìng)賽為切入點(diǎn),以提高實(shí)踐動(dòng)手能力為最終目標(biāo),建立了創(chuàng)新平臺(tái),組建了高水平的競(jìng)賽隊(duì)伍,實(shí)行了“實(shí)驗(yàn)人員輔助、指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)、學(xué)生自主創(chuàng)新”的競(jìng)賽模式,在競(jìng)賽具體實(shí)施過程中,從團(tuán)隊(duì)成員之間的設(shè)計(jì)思想交流與工作協(xié)調(diào),到作品調(diào)試及最后的競(jìng)賽答辯,學(xué)生們創(chuàng)新所需的實(shí)踐能力得到了全方位的訓(xùn)練,是一種寶貴的創(chuàng)新實(shí)踐體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]馮惕,王建國(guó).高職《電子技術(shù)》課程項(xiàng)目教學(xué)法之我見[J].職業(yè)教育研究,2007(6).

[3]王曉峰.可編程邏輯器件及硬件描述語言的EDA方法[J].長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào),2005(8).

[4]陳永芳,姜大維.電子技術(shù)任務(wù)導(dǎo)向的“先導(dǎo)性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探討[J].職教論壇,2003(4).

篇6

基于課程特點(diǎn)以及電子技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的授課方式已不能適應(yīng)日益發(fā)展的技術(shù)要求。在多年的教學(xué)實(shí)踐與改革中,本教學(xué)中心不斷探索,逐漸將現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的新方法、新工具和新手段應(yīng)用于教學(xué)環(huán)節(jié)。本文以“頻率補(bǔ)償電路”為例,講述multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件等新工具在電子線路設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用。

1 頻率補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)

頻率補(bǔ)償電路是對(duì)某傳感器電路模塊(如圖1所示)的高頻特性進(jìn)行補(bǔ)償,使其-3dB截止頻率為50KHz。

圖1 傳感器電路

經(jīng)理論分析,該模塊的傳遞函數(shù)為:

(1式)

由傳遞函數(shù)可得該系統(tǒng)的零點(diǎn)為(13.2kHz),二重極點(diǎn)為(6.6kHz)。采用零、極對(duì)消方式,對(duì)該模擬模塊的高頻特性進(jìn)行頻率補(bǔ)償,則頻率補(bǔ)償電路的傳遞函數(shù)為:

(2式)

其中f1為頻率補(bǔ)償后系統(tǒng)的-3dB截止頻率。

當(dāng)S=0時(shí),系統(tǒng)傳遞的為直流量,此時(shí)H0(s)=1,可求得K約為18.07

故 (3式)

由3式可知該頻率補(bǔ)償電路可由兩個(gè)低通濾波電路和一個(gè)全通濾波電路并聯(lián)而成。傳遞函數(shù)分別為為1、、 。由于常數(shù)A、B(正或負(fù))的存在,低通濾波和帶通濾波電路后還應(yīng)加入放大或衰減電路(同相或反相)環(huán)節(jié)。

2 《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課程安排及要求

第一階段:教師講解整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的含義,使學(xué)生對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)有初步了解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)完成學(xué)生的分組,兩人一組自愿組合,做好前期準(zhǔn)備。

第二階段:教師系統(tǒng)地講解整個(gè)設(shè)計(jì)中所需要用到的新技術(shù)和新工具,采用專題的方式講解multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件,并安排學(xué)生輔以簡(jiǎn)單的練習(xí),以達(dá)到初步掌握的目的。

第三階段:學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容,查找相關(guān)資料,對(duì)方案進(jìn)行具體論證。用filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件按要求設(shè)計(jì)兩個(gè)低通濾波器,確定濾波器的電路形式及參數(shù);用multisim仿真工具對(duì)各單元電路進(jìn)行仿真,最終完成整體電路仿真,實(shí)現(xiàn)截止頻率為50KHz。

第四階段:學(xué)生完成電路板的制作,利用protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件完成原理圖及PCB板繪制,并且完成PCB的制作及元器件的焊接、調(diào)試。

第五階段:學(xué)生完成整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整機(jī)聯(lián)調(diào),測(cè)試技術(shù)指標(biāo),完成設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告包括:系統(tǒng)方案論證;各單元電路參數(shù)的選擇與計(jì)算;各單元仿真電路及仿真結(jié)果;各單元電路的調(diào)試及實(shí)際改進(jìn)的電路圖;系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果;全文總結(jié)。

通過對(duì)“頻率補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)”這一電子線路設(shè)計(jì)課題,學(xué)生學(xué)會(huì)了multisim仿真工具、filterlab濾波器設(shè)計(jì)軟件、protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件等新工具在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。圖3是學(xué)生利用multisim仿真工具得到的50KHz截止頻率的波特圖,圖4是利用protel DXP電路設(shè)計(jì)軟件完成了頻率補(bǔ)償電路的PCB板繪制。

由此可見,采用此種教學(xué)方法,學(xué)生不僅能夠很好的使用新工具、新技術(shù),而且清楚的掌握電子線路綜合設(shè)計(jì)的一般方法和設(shè)計(jì)流程。通過具體設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,提高實(shí)際解決能力,有利于系統(tǒng)地、科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、工程設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

圖3 multisim仿真50KHz截止頻率的波特圖

圖4 頻率補(bǔ)償電路的PCB板

參考文獻(xiàn):

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作者簡(jiǎn)介:

[1]汪文蝶,女,出生年月:1985年9月,碩士,初級(jí)實(shí)驗(yàn)室,四川師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院,主要從事單片機(jī)、電子線路設(shè)計(jì)等研究工作。

篇7

電氣與電子課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,應(yīng)該從簡(jiǎn)至難,由淺入深慢慢推進(jìn),訓(xùn)練的內(nèi)容可按照以下三個(gè)階段進(jìn)行。

1)基本技能?;局R(shí)和基本技能是課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分,學(xué)生在這個(gè)階段可以了解并掌握多種元件的工作原理和使用方法,這些都是學(xué)生后期進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試和測(cè)量電路的基礎(chǔ)知識(shí)。因此,課程設(shè)計(jì)必須要涵蓋一些基礎(chǔ)性的題目。在基本技能訓(xùn)練階段,可以安排組合邏輯、時(shí)序邏輯電路的實(shí)驗(yàn),學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中,可以增加對(duì)理論知識(shí)的理解,了解各芯片的工作原理以及信號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,還能夠掌握測(cè)試儀的使用方法。

2)綜合技能。不同的專業(yè)對(duì)電子設(shè)計(jì)的需求各不相同,致使傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)不具備較高的針對(duì)性。對(duì)于電子與電氣綜合設(shè)計(jì),可以開設(shè)在三年級(jí)。因?yàn)樵谶@個(gè)階段,學(xué)生的主要課程已經(jīng)結(jié)課,最需要的是如果將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用,使自己所學(xué)知識(shí)形成一個(gè)完整的體系。此外,學(xué)生在三年期間已經(jīng)具備了實(shí)踐操作的基本能力,比如一些數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、模擬電子等等,已經(jīng)能夠?qū)⒒A(chǔ)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,在搭建電路、排除故障等方面已經(jīng)能夠獨(dú)立完成。電子與電氣設(shè)計(jì)還能夠幫助學(xué)生確定工作方向,讓學(xué)生根據(jù)自身的特長(zhǎng)與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行選擇崗,同時(shí)在課程設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生對(duì)于自己所設(shè)計(jì)的方案有充分的理解,在此基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)問題予以延伸,展開更深入的思考,為走上崗位打好夯實(shí)的基礎(chǔ)。

3)專業(yè)技能。強(qiáng)電是電氣工程的專業(yè)特征,強(qiáng)化弱電是電氣專業(yè)的發(fā)展方向。電氣與電子綜合課程設(shè)計(jì)要將強(qiáng)電與弱電相結(jié)合,因此在這個(gè)設(shè)計(jì)階段,要開設(shè)具有專業(yè)特色的內(nèi)容。為了能夠避免與前兩個(gè)階段的內(nèi)容有重復(fù),可以選擇大規(guī)模集成器件,形成不同的功能模塊,通過積木式、模塊化結(jié)構(gòu),讓學(xué)生進(jìn)一步提升操作能力,所設(shè)計(jì)的內(nèi)容涵蓋多個(gè)方面,如參數(shù)檢測(cè)、傳輸處理、計(jì)算機(jī)控制等等。

二、課程設(shè)計(jì)方法

實(shí)踐教學(xué)讓學(xué)生從課堂所學(xué)到的理論知識(shí)得到實(shí)際的應(yīng)用,展示學(xué)生的操作能力。在整個(gè)課題設(shè)計(jì)中,方案選擇、電路分析、參數(shù)計(jì)算等方面必須要以理論設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),之后選擇正確的的測(cè)試方法,元件采用以及搭建電路。根據(jù)這個(gè)原則,可以選擇多種實(shí)現(xiàn)方法。在電子技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下,各種電子產(chǎn)品陸續(xù)推陳出新,縮短了電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期,隨之增長(zhǎng)的是新元件、器件的出現(xiàn),它們也不斷帶來新的技術(shù)。這就要求學(xué)生能夠與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)掌握這些新知識(shí),新技術(shù)。在電子與電氣綜合課程設(shè)計(jì)中,要摒棄落后的知識(shí)和技術(shù),圍繞教學(xué)目標(biāo)制定成套的開發(fā)裝置。實(shí)驗(yàn)在保留必要傳統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上,做到與實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng),結(jié)合先進(jìn)電子技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,開設(shè)具有靈活性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,還能夠讓引導(dǎo)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。

三、結(jié)語

篇8

【關(guān)鍵詞】生物醫(yī)學(xué)工程;生物醫(yī)學(xué)電子學(xué);生物電位放大器;電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

【Abstract】In order to strengthen the electronic engineering technology training for Biomedical Engineering students, the Biomedical Electronics experiment course was designed for the students. The biological potential amplifier was selected as the experiment subject; In the experiment, student will be required to combine the simulation based on the electronic design automation software and practical operation to complete the design work of the biological potential amplifier, verify its function, and measure its important performance; the experiment was arranged in the early stage of the theoretical courses. Practice shows that the students have a more depth understanding of the characteristics of different methods in electronic engineering technology through the training of biomedical electronics experiments. Therefore, the curriculum design of the experiment is successful.

【Key words】Biomedical Engineering; Biomedical Electronics; Biological potential amplifier;Design automation

0 引言

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)涉及多種學(xué)科和技術(shù),具有很強(qiáng)的綜合性[1];但與此同時(shí),該專業(yè)的本科生培養(yǎng)工作也具有很高的難度,原因就在于學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容多而不精,在擇業(yè)時(shí)常常無法體現(xiàn)出能力優(yōu)勢(shì)。因此,從培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的角度而言,應(yīng)該在對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí)、加強(qiáng)特定專業(yè)技能的訓(xùn)練,為學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)[2]。

醫(yī)學(xué)電子儀器方式是上海理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一個(gè)重要方向,在課程設(shè)置上,專注于培養(yǎng)學(xué)生的電子工程技術(shù)[3]。這其中,生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)[4]是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要專業(yè)課程之一,其教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)電子儀器中帶有共性的電子器件、電子線路及電子學(xué)設(shè)計(jì)方法,因此是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)將電子工程技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要環(huán)節(jié)。生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)是該課程的配套實(shí)驗(yàn),目的是在于通過有代表性的實(shí)驗(yàn)課題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用、將課堂內(nèi)容融會(huì)貫通于實(shí)踐之中。因此,生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門重要實(shí)驗(yàn),需要進(jìn)行慎重的實(shí)驗(yàn)選題、認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和細(xì)致的實(shí)驗(yàn)安排。為此,進(jìn)行了相關(guān)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐工作,詳述如下。

1 課程設(shè)計(jì)思想

上海理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)被安排于第五學(xué)期,和生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)理論課平行設(shè)置。此前,學(xué)生已經(jīng)通過電路原理、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)和電子技術(shù)技能訓(xùn)練等課程的培養(yǎng),具備了一定的電子工程技術(shù)基礎(chǔ)。生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的總課時(shí)為16學(xué)時(shí),在有限的課時(shí)內(nèi),讓學(xué)生得到最大程度的專業(yè)訓(xùn)練,具有一定難度。在此背景下,展開生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)工作。

首先要解決的問題是實(shí)驗(yàn)選題。生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的選題,應(yīng)該能夠突出生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的特色,具有代表性。經(jīng)過研究,多個(gè)生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的相關(guān)教材中,都將生物電位放大器(Biopotential Amplifier),即儀表放大器(instrumentation amplifier),放在了相當(dāng)重要的位置上[5]。生物電位放大器,是用于放大心電、肌電和腦電等信號(hào)的專用放大器;這些信號(hào)具有的特點(diǎn)包括:由生物體內(nèi)的電活動(dòng)產(chǎn)生、屬于微弱的差分信號(hào)、非常容易被更加強(qiáng)烈的共模噪聲淹沒;而生物電位放大器具有很好的共模抑止特性,最適于放大這些存在于強(qiáng)烈共模噪聲背景下的微弱差分信號(hào)[6];因此,生物電位放大器在生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)中占有重要地位,以生物電位放大器為主題開展生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅具有代表性,而且能夠引導(dǎo)學(xué)生在前期的課程基礎(chǔ)上有所提高。

其次要解決的問題是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。圍繞生物電位放大器這個(gè)主題開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作,需要使實(shí)驗(yàn)具有一定深度,但同時(shí)又要保證大部分同學(xué)有能力在限定的課時(shí)內(nèi)完成任務(wù)。經(jīng)過反復(fù)論證設(shè)計(jì),最終決定生物電位放大器相關(guān)實(shí)驗(yàn)由兩部分組成:基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic design automation, EDA)軟件的設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。在第一部分實(shí)驗(yàn)中:學(xué)生基于LM324[7]完成生物電位放大器的設(shè)計(jì)工作;仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果;仿真測(cè)試其差模增益幅頻響應(yīng)曲線[8]。在第二部分實(shí)驗(yàn)中:學(xué)生在面包板上動(dòng)手搭建生物電位放大器;并在實(shí)驗(yàn)室中,使用各種設(shè)備測(cè)試差模增益幅頻響應(yīng)曲線。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:通過設(shè)計(jì)仿真工作,讓同學(xué)們盡快掌握生物電位放大器的原理,同時(shí),基于EDA軟件開展電路工作,符合發(fā)展趨勢(shì)[9];通過設(shè)計(jì)仿真和動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合,互為驗(yàn)證,比較差異,容易引發(fā)思考,更加深刻的體會(huì)電子工程技術(shù)中不同手段的特點(diǎn);對(duì)生物電位放大器的重要參數(shù)進(jìn)行仿真、測(cè)量和總結(jié),有利于學(xué)生們?cè)诟畹爻潭壬险莆丈镫娢环糯笃鳌?/p>

最后要解決的問題是實(shí)驗(yàn)安排。由于生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)理論課程的配套實(shí)驗(yàn),因此在進(jìn)度安排上必須要統(tǒng)籌考慮;此外,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)決定了生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)適宜集中精力完成,而不是分散到每周進(jìn)行,集中完成實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉〉酶玫男Ч?。為此,在生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)理論課程中,生物電位放大器相關(guān)內(nèi)容被安排在課程的早期進(jìn)行講解;緊隨其后,利用課余和周末時(shí)間,在一周內(nèi)完成生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)。這樣安排的好處是:學(xué)生能夠在課程的開始階段,就體會(huì)到了如何將理論應(yīng)用于實(shí)際,引發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展示

下面以一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況為例,說明課程設(shè)計(jì)效果。

1)生物電位放大器的設(shè)計(jì)和仿真

a)生物電位放大器的設(shè)計(jì):

基于lm324設(shè)計(jì)一個(gè)基于三運(yùn)放的儀表放大器,用于生物電位測(cè)量,仿真電路原理圖如圖1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都選用10KΩ的電阻;R3和R4都選用24KΩ的電阻;Rg為增益電阻,當(dāng)Rg為無窮大時(shí),(這里選用600MΩ),增益約為1倍,當(dāng)Rg為5.6kΩ時(shí),增益約為10倍,當(dāng)Rg為470時(shí),增益約為100倍,當(dāng)Rg為47時(shí),增益約為1000倍。

A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1)

b)對(duì)所設(shè)計(jì)的生物電位放大器進(jìn)行仿真,驗(yàn)證其功能

如圖1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2兩個(gè)信號(hào)源組合成模擬心電信號(hào)的差模輸入信號(hào)Vdm,峰值為10mV,頻率為18Hz;使用Vcm仿真工頻干擾產(chǎn)生的共模信號(hào),峰值為500mV,頻率為50Hz。取Rg為5.6kΩ,輸入、輸出信號(hào)對(duì)比圖如圖2所示。由圖可見,差模輸入信號(hào)被放大約10倍,但50Hz共模輸入信號(hào)在輸出信號(hào)中全無蹤跡,因此該生物電位放大器正確的實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目的:放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)。

c)對(duì)所設(shè)計(jì)的生物電位放大器進(jìn)行仿真,測(cè)量其性能,頻率范圍設(shè)定在0.1Hz-5MHz之間:

對(duì)圖1的生物電位放大器進(jìn)行仿真,測(cè)量其差模增益頻率響應(yīng),如圖3所示。圖中從上到下的短劃線、虛線、點(diǎn)劃線和實(shí)線分別代表差模增益約為1000倍、100倍、10倍和1倍時(shí)的幅頻響應(yīng)。由圖3可見,放大倍數(shù)越小時(shí)的幅頻響應(yīng)截止頻率約高:差模增益約1000倍時(shí),幅頻響應(yīng)在1kHz左右就開始截止;差模增益約100倍時(shí),幅頻響應(yīng)在10kHz左右開始截止;差模增益約10倍時(shí),幅頻響應(yīng)在100kHz左右開始截止;差模增益約1倍時(shí),幅頻響應(yīng)在1MHz左右開始截止。

2)生物電位放大器的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)

動(dòng)手實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的生物電位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ電阻、24KΩ電阻、5.6KΩ電阻、470Ω電阻、47Ω電阻和導(dǎo)線等,電阻均為5%精度;使用的儀器包括SPF05數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、DS1000數(shù)字示波器和電源。測(cè)試所得到差模增益頻響曲線如圖4所示。其中,差模增益隨頻率變化的趨勢(shì)與仿真所得的結(jié)果基本類似,除了差模增益為1時(shí)的截止頻率出現(xiàn)在了100kHz左右。

3)實(shí)驗(yàn)分析

相比于實(shí)際實(shí)現(xiàn)的生物電位放大器,仿真實(shí)驗(yàn)而得的結(jié)果具有更好、更理想的特點(diǎn)。其原因在于:仿真時(shí)避免了器件差異造成的影響,需要匹配的電阻和運(yùn)放可以做到完全匹配,同時(shí)也避免了人為測(cè)量失誤造成的影響,因此可以排除隨機(jī)誤差。仿真實(shí)驗(yàn)更容易實(shí)施,對(duì)于理解理論課內(nèi)容大有裨益;但動(dòng)手實(shí)驗(yàn)更加真實(shí),且可以提高動(dòng)手能力、積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于理解真實(shí)情況、解決實(shí)際問題非常有好處;兩者可以互為補(bǔ)充。

3 結(jié)論

為了避免生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生培養(yǎng)博而不精的問題,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí),應(yīng)該加強(qiáng)特定專業(yè)技能的訓(xùn)練;上海理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)學(xué)電子儀器方向在課程設(shè)置上專注于培養(yǎng)學(xué)生的電子工程技術(shù);生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)作為該專業(yè)的重要課程生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的配套實(shí)驗(yàn),在引導(dǎo)學(xué)生“入門”、引發(fā)專業(yè)興趣等方面,具有重要作用;為此,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了相關(guān)的課程設(shè)計(jì)工作。實(shí)踐表明,通過生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知程度、對(duì)技術(shù)的理解程度和對(duì)知識(shí)的掌握程度,都得到了提升,這些能力的加強(qiáng)有助于學(xué)生對(duì)其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和掌握。因此,該實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)是成功的,今后將沿此方向繼續(xù)推進(jìn)。

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[2]趙曉明.生物醫(yī)學(xué)電子綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(7).

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[5]Webster, J.G.Medical Instrumentation: Application and Design[M]. 3rd ed. John Wiley & Sons,2009.

[6]Franco, S.基于運(yùn)算放大器和模擬集成電路的電路設(shè)計(jì)[M].2ed.西安交通大學(xué)出版社,2009.

[7]Instruments. T. LM324 Quadruple Operational Amplifier. Available from: http:///product/lm324.

篇9

關(guān)鍵詞:電子技術(shù);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)51-0075-03

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門集基本理論、工程設(shè)計(jì)于一體的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是電子、信息類本科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。該課程是對(duì)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等前期課程所學(xué)內(nèi)容的消化、鞏固、總結(jié)和提高。該課程的教學(xué)不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的相關(guān)課程基本理論知識(shí),更在于通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)和提高學(xué)生在電子系統(tǒng)方面的工程設(shè)計(jì)能力、元器件裝配能力、綜合調(diào)試能力。同時(shí),也為后續(xù)課程,如單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程的開展打下良好的基礎(chǔ),為學(xué)生今后從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作提供了必要、專業(yè)的實(shí)踐技能。

一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的不足

根據(jù)過去幾年對(duì)電子技術(shù)課程教學(xué)情況的分析,結(jié)合相關(guān)企業(yè)對(duì)電子類人才的要求,我們認(rèn)為該課程在教學(xué)設(shè)計(jì)上應(yīng)從下面幾個(gè)問題上重點(diǎn)改革。

(一)課程內(nèi)容與社會(huì)需求差距較大,設(shè)計(jì)題目偏少

電子技術(shù)課程主要由理論和實(shí)踐兩部分構(gòu)成,其中實(shí)踐又分為實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。理論是基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)是深入、課程設(shè)計(jì)是提高,它們相輔相成構(gòu)成這門課程完整的教學(xué)體系。針對(duì)課程設(shè)計(jì),一般本科院校的教學(xué)方式較為保守,沿用傳統(tǒng)模式,忽視了相關(guān)行業(yè)、企業(yè)所采用的新技術(shù)、新軟件,不能與社會(huì)同步,學(xué)生走出校門口不能立即勝任崗位工作,而是需要通過進(jìn)一步的崗前培訓(xùn)才能滿足崗位對(duì)人才的需求。同時(shí),設(shè)計(jì)題目和類型偏少,內(nèi)容相對(duì)陳舊,學(xué)生可選擇的范圍也不大,導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)本門課程學(xué)習(xí)的積極性不高,也影響了本課程的教學(xué)效果。

(二)教學(xué)方法較為單一落后

本門課程的教學(xué)時(shí)間為32學(xué)時(shí)(合計(jì)不到一周的教學(xué)時(shí)間),時(shí)間較短,為了在較短的時(shí)間讓學(xué)生完成設(shè)計(jì)任務(wù),教師總是詳細(xì)講解并指定相應(yīng)的資料,將學(xué)生限制在指定的范圍和實(shí)驗(yàn)元件內(nèi),不利于培養(yǎng)出具有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新能力。且在實(shí)驗(yàn)講義中,編寫教師對(duì)設(shè)計(jì)題目的電路實(shí)現(xiàn)方案編寫得較細(xì),學(xué)生可發(fā)揮的空間較小,導(dǎo)致部分學(xué)生不會(huì)自己獨(dú)立思考,直接采用設(shè)計(jì)提示電路,或者直接抄襲其他學(xué)生的設(shè)計(jì)方案,不能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的積極性。

當(dāng)前我們大部分老師都采用了多媒體授課,在教學(xué)過程中,教師過分地依賴電子課件,而忽略了其他的教學(xué)方法,如課堂演示、學(xué)生上臺(tái)實(shí)操等。在涉及電子設(shè)計(jì)軟件的操作時(shí),學(xué)生需要實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練,邊聽邊做效果會(huì)更好。而用電子課件進(jìn)行授課時(shí),加快了課堂授課的節(jié)奏,學(xué)生對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)來不及消化,教與學(xué)缺少良好互動(dòng),學(xué)生很難與老師保持同步,使得授課效果大打折扣。

(三)實(shí)踐缺乏工程化思想

在電子信息和儀器儀表領(lǐng)域從事電路設(shè)計(jì)基本上是以工程化的方式進(jìn)行的,將一個(gè)工程分成若干個(gè)模塊,再由不同的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分頭完成。將現(xiàn)代電子領(lǐng)域里設(shè)計(jì)公司的理念融入課堂,讓學(xué)生以設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為單位開展實(shí)訓(xùn),能夠使學(xué)生走出校門后更快地適應(yīng)自己的崗位,但從目前大多數(shù)學(xué)校開設(shè)的課程來看,除了畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)有幾個(gè)學(xué)生一起合作完成外,實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等幾乎都是學(xué)生獨(dú)立完成的,很多學(xué)生抱著應(yīng)付的心態(tài)隨大流,沒有主動(dòng)思考的意識(shí),缺乏創(chuàng)新思維。大多數(shù)學(xué)生只是按照老師所給電路圖像搭積木一樣連線,不能真正弄懂電路的意圖,因此在未提供電路圖時(shí)往往束手無策。嚴(yán)重缺乏創(chuàng)新思維,使得學(xué)生在走出校門后不能從事完整的工程設(shè)計(jì),面對(duì)很多簡(jiǎn)單的項(xiàng)目也會(huì)缺乏信心,無法在已有的崗位基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高的突破。

(四)成績(jī)?cè)u(píng)定體系不夠完善

目前的考核制度,雖然提升了平時(shí)成績(jī)所占比例,但仍然是應(yīng)試教育模式。在成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),往往根據(jù)調(diào)試結(jié)果以及撰寫的設(shè)計(jì)報(bào)告給出成績(jī),學(xué)生在設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試過程中遇到的問題以及解決方案等具體實(shí)施過程沒有體現(xiàn)出來,評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不能具體量化,不能很好地反應(yīng)學(xué)生在本門課程中的收獲和真實(shí)水平。

二、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的改革

(一)結(jié)合專業(yè)的社會(huì)行業(yè)需求,豐富設(shè)計(jì)題目

設(shè)置合適的設(shè)計(jì)題目是提高電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的關(guān)鍵。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新器件不斷涌現(xiàn),將其與課程教學(xué)緊緊結(jié)合,才能跟上時(shí)代的步伐。因此,課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的第一步就是結(jié)合專業(yè)的社會(huì)行業(yè)需求,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,提供足夠的課程設(shè)計(jì)選題,同時(shí)保證設(shè)計(jì)課題的內(nèi)容具有綜合性、實(shí)用性、先進(jìn)性。

首先,本設(shè)計(jì)課程為學(xué)生提供了72個(gè)設(shè)計(jì)題目(課題內(nèi)容統(tǒng)計(jì)情況見表1),保證學(xué)生具有較大的選擇空間;每一個(gè)題目具有基本功能和擴(kuò)展功能,從而滿足具有不同實(shí)踐能力的同學(xué)的要求。其次,大部分課題的設(shè)計(jì)要求盡量使用現(xiàn)有的能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)計(jì)的新器件,設(shè)計(jì)并完成的小電子系統(tǒng)實(shí)用性較強(qiáng),具有相當(dāng)?shù)氖褂脙r(jià)值,可以作為電子系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)和儀器儀表課程設(shè)計(jì)的基本模塊,也可以作為電子競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目的單元電路。再次,設(shè)計(jì)題目新穎,能激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)調(diào)試興趣;大部分課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容與專業(yè)密切結(jié)合,從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。最后,每個(gè)設(shè)計(jì)題目都能夠盡量訓(xùn)練前期課程中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),比如:鞏固電路分析基礎(chǔ)中的分壓電路、電容元件特性、變壓器工作原理等;模擬電子技術(shù)課程中的基本共射、共基放大電路、功率放大器、比較器電路、波形發(fā)生電路等;數(shù)字電路中各種邏輯門電路、顯示譯碼器、數(shù)據(jù)選擇/分配器、觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器、555電路和蜂鳴報(bào)警電路的應(yīng)用等。教師在布置設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí),針對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)題目,以系統(tǒng)框圖形式給出2~3個(gè)總體設(shè)計(jì)參考方案,以高集成芯片為核心,由中規(guī)模集成電路構(gòu)成各單元電路,然后組合出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

課程設(shè)計(jì)除了提供5個(gè)類型72項(xiàng)常用的備選設(shè)計(jì)題目之外,還引入了與學(xué)科相關(guān)的科研項(xiàng)目的子課題作為課程設(shè)計(jì)題目,選拔一些優(yōu)秀學(xué)生參與這部分課題的設(shè)計(jì)。同時(shí)結(jié)合每年的本科生創(chuàng)新項(xiàng)目,每年更新一些設(shè)計(jì)課題。以教學(xué)、科研及競(jìng)賽項(xiàng)目為電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目,為學(xué)生創(chuàng)造了研究性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),提高了其實(shí)踐技能。通過項(xiàng)目開發(fā)過程的工程磨煉,提高了學(xué)生的實(shí)踐技能,激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí),對(duì)于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)發(fā)揮了較大的作用。同時(shí),學(xué)生參與教學(xué)科研活動(dòng),可以解決創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)開展中的一系列問題,促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開展。

(二)豐富課題設(shè)計(jì)內(nèi)容,合理安排教學(xué)進(jìn)度

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般安排在大三上下學(xué)期進(jìn)行分散教學(xué)。教學(xué)學(xué)時(shí)共32學(xué)時(shí),每周3學(xué)時(shí),共11周。教學(xué)進(jìn)度和時(shí)間安排統(tǒng)計(jì)情況見表2。

本著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐的理念,我們改變了傳統(tǒng)的“老師講,學(xué)生做”的方式,少講甚至不講理論知識(shí),僅是提綱挈領(lǐng)地給學(xué)生指引一下他們?cè)O(shè)計(jì)所要查找資料的方向,在設(shè)計(jì)的過程中,學(xué)生遇到了實(shí)際問題再進(jìn)行單獨(dú)答疑。

在組織方式上,參照電子競(jìng)賽的方式進(jìn)行,2名學(xué)生一組。每組學(xué)生可在指定的選題中任選一個(gè)設(shè)計(jì)題目,在11周內(nèi)協(xié)力完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間,不僅要共同討論設(shè)計(jì)課題和選擇設(shè)計(jì)方案,還必須落實(shí)自己具體的設(shè)計(jì)任務(wù),以達(dá)到了解和熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)課題全過程的目的。同時(shí)由于引入了競(jìng)賽機(jī)制,不但可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,還能發(fā)掘他們創(chuàng)新的潛能。

在課程設(shè)計(jì)前期,課程設(shè)計(jì)的任課教師可提前兩周布置課程設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù),在這期間,完成學(xué)生的分組,兩人一組自愿組合,提供課程設(shè)計(jì)題目供學(xué)生自行選擇。學(xué)生選定題目后根據(jù)課題的設(shè)計(jì)要求和參數(shù)獨(dú)立查閱相關(guān)資料,完成電路的初步設(shè)計(jì)。

課程設(shè)計(jì)第一階段,完成方案設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)包括電路方框圖、詳細(xì)的電路原理圖、電路工作原理的說明和元器件清單。完成電路設(shè)計(jì)后,學(xué)生還要使用Multisim軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真。通過軟件仿真可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在一些的問題,進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)方案。學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法,也為以后的課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室將元件清單匯總,盡快完成元器件的準(zhǔn)備工作。

課程設(shè)計(jì)第二階段,完成電路原理圖和PCB板繪制,并且完成PCB的制作。學(xué)生通過學(xué)習(xí)使用Protel軟件,熟悉了電路布局、布線、電路板的制作過程,增強(qiáng)了對(duì)電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)過程的認(rèn)識(shí)。

課程設(shè)計(jì)第三階段,完成元器件的焊接及整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào),測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。學(xué)生在教師指導(dǎo)下較好地完成元器件的焊接。焊接過程由低到高,分模塊完成。確認(rèn)安裝無誤后進(jìn)行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,采用由前至后的順序,從輸入端開始逐模塊調(diào)試。若存在故障,應(yīng)該分模塊檢查,按照從大到小的范圍進(jìn)行排查,最終找到故障的確切地點(diǎn)并加以解決。學(xué)生通過對(duì)電路的調(diào)試可加深對(duì)電路工作原理的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)調(diào)試、檢查電路的方法。調(diào)試過程中教師要注重啟發(fā)學(xué)生,自己分析查找故障位置和原因,并獨(dú)立找到解決的方法。要求學(xué)生在測(cè)量完成技術(shù)指標(biāo)后與理論結(jié)果進(jìn)行分析比較,進(jìn)一步了解電子電路學(xué)習(xí)過程中理論與實(shí)踐的區(qū)別。通過課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供鍛煉的平臺(tái),提高了學(xué)生的理論與實(shí)踐能力。

課程設(shè)計(jì)第四階段,完成并提交設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告包括以下部分:①系統(tǒng)方案論證;②各單元電路詳細(xì)設(shè)計(jì);③電路的仿真及仿真結(jié)果;④調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法;⑤系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果;⑥心得體會(huì)。設(shè)計(jì)報(bào)告是對(duì)課程設(shè)計(jì)全過程的總結(jié),學(xué)生要嚴(yán)格按規(guī)定的格式進(jìn)行書寫。設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫可提高學(xué)生的表達(dá)、論證能力、科技寫作能力等基本素質(zhì),為后續(xù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告及畢業(yè)論文的撰寫打下基礎(chǔ)。

(三)改進(jìn)教學(xué)方法,提高課程教學(xué)效果

在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中,利用視頻、圖片等多媒體手段展示相關(guān)內(nèi)容,可以激發(fā)學(xué)生對(duì)所選課題的興趣。利用教學(xué)網(wǎng)站,提供一些跟學(xué)生課程設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料,學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行查閱。同時(shí)加大實(shí)驗(yàn)室開放力度,課程設(shè)計(jì)的時(shí)間不局限于課堂。實(shí)行開放式管理模式,時(shí)間開放和資源開放。學(xué)生可以根據(jù)需要通過網(wǎng)上自由預(yù)約的形式,課余時(shí)間自行到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室提供自主學(xué)習(xí)環(huán)境。由于帶著任務(wù),學(xué)生雖然沒有教師時(shí)刻管理也會(huì)很自覺地進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)由于帶著問題去學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的效率也更高,而且這樣也可以更節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源。采用這種形式,增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間,增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)度安排的靈活性,有助于學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力、工程能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(四)完善成績(jī)?cè)u(píng)定體系

驗(yàn)收考核環(huán)節(jié)采取硬件實(shí)現(xiàn)情況、軟件調(diào)試情況及考核答辯的方式。相同題目之間的小組,根據(jù)所完成項(xiàng)目的性能、指標(biāo)及完成速度進(jìn)行評(píng)定。

從電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)這門課程的設(shè)置目的出發(fā)建立成績(jī)?cè)u(píng)定體系(見表3):①方案設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性,電路設(shè)計(jì)的正確性;②對(duì)Multisim、Protel等電路設(shè)計(jì)、仿真軟件的熟練掌握程度、制作效果;③元件安裝、焊接的工藝質(zhì)量;④電路調(diào)試、故障排除、結(jié)果分析及回答問題的情況;⑤課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫。

在進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),注重調(diào)試效果正確的同時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)施的整體情況,若部分同學(xué)的設(shè)計(jì)電路調(diào)試結(jié)果不盡如人意,只要學(xué)生能找出其中的原因,并提出相應(yīng)的方法進(jìn)行改進(jìn),仍可獲得不錯(cuò)的成績(jī)。另外,注重學(xué)生是否已掌握設(shè)計(jì)方法、制作工藝、儀器使用、調(diào)試方法、論文撰寫等不同的環(huán)節(jié),即使同組同學(xué)根據(jù)不同的表現(xiàn)也可給出不同的成績(jī)。

三、結(jié)束語

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行的第一個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計(jì)。在課程改革中突出了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及工程素質(zhì)的養(yǎng)成,體現(xiàn)了“內(nèi)容綜合、面向工程”的特征,促進(jìn)了電子技術(shù)創(chuàng)新教育體系的不斷完善和可持續(xù)發(fā)展。通過本門課程的教學(xué)改革,豐富設(shè)計(jì)題目,且與實(shí)際聯(lián)系,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣。由于合理安排教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生經(jīng)過自主查找資料和小組討論,完成電路方框圖、電路原理圖、電路布線圖的設(shè)計(jì);完成對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行安裝、焊接、調(diào)試、檢查解除故障、測(cè)試參數(shù);掌握了相關(guān)軟件的應(yīng)用。充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高了分析和解決電子電路中各種問題的能力。較為完善的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系也較好地保證了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。通過后續(xù)的課程學(xué)習(xí),學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力不斷提高。

參考文獻(xiàn):

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篇10

關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù);教學(xué)資源庫;課程教學(xué)

一、建設(shè)意義

教學(xué)資源庫是各類教學(xué)資源的優(yōu)化和集成,涵蓋了不同深度和廣度的知識(shí)點(diǎn),適合教師因材施教,與學(xué)生交流互動(dòng),為教師有效開展教學(xué)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)提供了有效保障。資源庫豐富的教學(xué)資源和方便的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),適合學(xué)生隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)效率。

二、建設(shè)目標(biāo)與思路

1.建設(shè)目標(biāo)

面向自動(dòng)化專業(yè),通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)技術(shù)支撐、開放式管理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、持續(xù)更新的方式把模擬電子技術(shù)教學(xué)資源庫建設(shè)成為匯集教育教學(xué)改革最新成果的、開放共享型教學(xué)資源庫,并在全校同類專業(yè)中推廣,實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.建設(shè)思路

①制訂資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)學(xué)校專家制訂的應(yīng)用基礎(chǔ)型自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案及該專業(yè)的基本要求,規(guī)定好課程的性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)并創(chuàng)新建設(shè)該課程的教學(xué)文件,包括教學(xué)大綱的修正、教學(xué)模式改革、教學(xué)方法及手段創(chuàng)新總結(jié)、教學(xué)論文的發(fā)表、教材選擇或修訂等。

②核心資源建設(shè)。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)資源庫的核心資源是教師課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中直接應(yīng)用的資料。核心資源包括電子課件、電子教案、教學(xué)視頻、試題庫、習(xí)題庫、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻等。核心資源的建設(shè)應(yīng)緊扣課程大綱要求,契合專業(yè)建設(shè)思路,保證資源建設(shè)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。

③輔助資源建設(shè)。學(xué)生普遍反映模擬電子技術(shù)課程較難學(xué),它的基本概念多而雜,基本原理抽象不好理解,基本分析計(jì)算方法需注重“工程性”和“系統(tǒng)性”。為了使教師課堂教學(xué)更加生動(dòng)形象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,需要建立模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程輔助學(xué)習(xí)資源,其內(nèi)容包括重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫演示、重點(diǎn)電路的虛擬仿真、電子技術(shù)應(yīng)用案例、元器件資料庫等。

④特色資源建設(shè)。結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子EDA技術(shù)等相關(guān)課程及其實(shí)訓(xùn)課程,項(xiàng)目組可開發(fā)虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間、電子電路分析制作調(diào)試虛擬實(shí)訓(xùn)室等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??赏ㄟ^組織電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、電子設(shè)計(jì)大賽、電子愛好者協(xié)會(huì)等活動(dòng),讓學(xué)生利用課程教學(xué)資源提高學(xué)習(xí)效果。

三、建設(shè)內(nèi)容與成果

1.建設(shè)內(nèi)容

首先確立教學(xué)資源庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),然后再確定模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn),最后確定各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的素材應(yīng)采用的媒體表現(xiàn)形式,包括動(dòng)畫、網(wǎng)頁、錄像、文字、圖形圖像、仿真文件等。對(duì)于模擬電子技術(shù)課程各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)分析如下:

①半導(dǎo)體分立元器件包括:半導(dǎo)體基礎(chǔ)、半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管、場(chǎng)效應(yīng)三極管。

②基本放大電路包括:基本放大電路的組成、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、射極輸出器、負(fù)反饋、多級(jí)放大器、功率放大器。

③集成運(yùn)算放大器包括:集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)、線性應(yīng)用、非線性應(yīng)用。

④正弦波振蕩電路包括:自激振蕩、RC振蕩、LC振蕩、晶體振蕩器。

⑤直流穩(wěn)壓電源包括:整流、濾波、穩(wěn)壓。

2.建設(shè)成果

①教學(xué)文件庫包括:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱、電子教案設(shè)計(jì)、教學(xué)方法及教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書、教學(xué)評(píng)價(jià)體系、教學(xué)論文、教材等。

②教學(xué)素材庫包括:動(dòng)態(tài)抽象的知識(shí)點(diǎn)做出的動(dòng)畫素材、重點(diǎn)且典型的知識(shí)點(diǎn)做出的微課視頻素材、課程相關(guān)圖像圖形素材、案例素材及課程相關(guān)材料。

③試題習(xí)題庫:結(jié)合歷年來教學(xué)經(jīng)驗(yàn),參考各種教學(xué)資料,首先編寫不同題目類型的習(xí)題庫,按照章節(jié)將習(xí)題分開,再按題目類型(選擇、填空、計(jì)算)分類輸入網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。學(xué)生可從網(wǎng)上做題并提交,老師批閱回復(fù)。

④教學(xué)課件庫:根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)時(shí)、不同層次的模擬電子技術(shù)課程,開發(fā)不同深度的教學(xué)課件,組成教學(xué)課件庫,供教師教學(xué)使用,學(xué)生也可參考自學(xué)。

⑤實(shí)踐教學(xué)資料庫:注重實(shí)踐與理論并重的原則,建設(shè)實(shí)踐教學(xué)庫,包括模擬電子技術(shù)應(yīng)用案例、實(shí)驗(yàn)儀器介紹、實(shí)驗(yàn)電路仿真、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件等。

⑥制作網(wǎng)站,并建立師生交流平臺(tái)。在網(wǎng)站上開發(fā)各種虛擬電子實(shí)驗(yàn)室,利于學(xué)生自主做實(shí)驗(yàn)。組織各種電子技術(shù)相關(guān)活動(dòng)和比賽,提高資源庫的利用率。

四、推廣與更新

在資源庫的集中建設(shè)完成后,立即開展資源庫的應(yīng)用推廣。推廣范圍可從大學(xué)到社會(huì),推廣對(duì)象可從學(xué)校一線教師到廣大學(xué)生,利用經(jīng)驗(yàn)交流、成果展示等方式,逐步擴(kuò)大影響,提高利用率。為保證專業(yè)教學(xué)資源庫的可持續(xù)發(fā)展,按照共建共享、邊建邊用的原則,教師和學(xué)生開發(fā)的課程新資源可隨時(shí)加入資源庫。

五、規(guī)劃與建議