電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化論文范文

時(shí)間:2023-03-26 23:28:59

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電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化論文

篇1

EDA(實(shí)驗(yàn))中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬(wàn)元,第一期工程建立起配備有40臺(tái)Pentium166MMX微機(jī)的多媒體實(shí)驗(yàn)室和硬件實(shí)驗(yàn)室各一個(gè);1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個(gè)包含40臺(tái)PentiumⅡ400微機(jī)和兩臺(tái)專(zhuān)用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。

在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類(lèi)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時(shí)EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境也是一個(gè)窗口,代表了一個(gè)學(xué)?,F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計(jì)算中心或機(jī)房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開(kāi)發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境,我們成立了專(zhuān)家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時(shí)代的特點(diǎn),我們將中心80臺(tái)機(jī)器內(nèi)部互連,整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì),能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過(guò)Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過(guò)認(rèn)真市場(chǎng)調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測(cè),對(duì)不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決清除。如曾進(jìn)一批微機(jī),檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)配置與樣機(jī)不符,立刻退貨,重新購(gòu)置。軟件的建設(shè)對(duì)EDA來(lái)說(shuō)是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,劃出專(zhuān)項(xiàng)資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強(qiáng)外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開(kāi)展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強(qiáng)了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開(kāi)發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈(zèng)送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國(guó)Altera公司通過(guò)其大學(xué)項(xiàng)目贈(zèng)送給我們專(zhuān)業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開(kāi)發(fā)工具等。

(4)鼓勵(lì)師生開(kāi)發(fā)EDA教學(xué)項(xiàng)目。我校EDA教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強(qiáng)了這方面工作的開(kāi)展,目前已自行開(kāi)發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實(shí)驗(yàn)裝置,全定制的A-SIC實(shí)驗(yàn)環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。

(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實(shí)驗(yàn)對(duì)微機(jī)要求并不高并且有可能對(duì)微機(jī)產(chǎn)生傷害,為此我們從校計(jì)算中心等地方找來(lái)約20臺(tái)淘汰了的386和486微機(jī),建成了硬件機(jī)房,很好地解決了這類(lèi)問(wèn)題并節(jié)約了不少資金。

2EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的管理

我校的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境主要面向電子工程系和自動(dòng)控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。

在EDA(實(shí)驗(yàn))中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實(shí)驗(yàn))中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語(yǔ)音教學(xué)服務(wù),我們購(gòu)買(mǎi)了無(wú)線話筒。有一些國(guó)外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機(jī)等設(shè)備也均向師生開(kāi)發(fā)。

(2)開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開(kāi)放。開(kāi)放時(shí)除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對(duì)EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機(jī)實(shí)習(xí)。

(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非???我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢(shì),不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們?cè)?qǐng)經(jīng)銷(xiāo)商來(lái)介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點(diǎn)和使用方法,與東南大學(xué)EDA實(shí)驗(yàn)中心合作舉辦了兩期全國(guó)性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來(lái),已為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號(hào)與系統(tǒng)”等十多門(mén)課程的上百個(gè)實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)還延伸到非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本專(zhuān)科生和研究生在這里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題上機(jī)。總上機(jī)時(shí)數(shù)已達(dá)4萬(wàn)機(jī)時(shí)。

(2)EDA中心的構(gòu)建,推動(dòng)了我校多門(mén)類(lèi)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實(shí)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時(shí)間與學(xué)生一起共同體驗(yàn)前人創(chuàng)造知識(shí)的途徑與方法,而把一些繁瑣的計(jì)算交給EDA工具,學(xué)生通過(guò)EDA工具的使用去實(shí)踐他們?cè)谡n堂上學(xué)到的方法和思路。對(duì)電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課也起到了同樣的作用。

(3)開(kāi)放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類(lèi)提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過(guò)Lanstar授課系統(tǒng)對(duì)學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會(huì)了EWB的使用,其原因是他們已主動(dòng)地到EDA中心,通過(guò)自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的例子。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來(lái)自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。

(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場(chǎng)地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。

參考文獻(xiàn):

[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀(jì)的高素質(zhì)人才[A].國(guó)家工科基礎(chǔ)課程教學(xué)的基地建設(shè)研討會(huì)論文集[C].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1999.4.(166).

[2]趙云娣等.電子技術(shù)教學(xué)基地的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)

篇2

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)應(yīng)該從軟件和硬件兩方面來(lái)考慮,在一般情況下,硬件的設(shè)計(jì)要放在軟件設(shè)計(jì)的前面,根據(jù)實(shí)際電氣工程的需要,對(duì)電子元器件進(jìn)行針對(duì)性選擇,第一步,應(yīng)該設(shè)置一個(gè)中央服務(wù)器,將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的核心;第二步,對(duì)的輔助設(shè)備進(jìn)行選擇,比如控制器以及傳感器;第三步,對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連接,組成一個(gè)完整的具有發(fā)出指令、傳達(dá)指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備。然而在實(shí)際的電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí),不僅要遵循以上說(shuō)的理論,還要根據(jù)實(shí)際的情況,包括環(huán)境、空間等因素,對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在的,電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須依靠原本的生產(chǎn)模型進(jìn)行設(shè)計(jì),因此,對(duì)硬件的安裝也有著相當(dāng)高的要求,設(shè)備的體積不能過(guò)大,也不能過(guò)小,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致空間的擁擠,過(guò)小又會(huì)影響操作,所以設(shè)計(jì)人員一定要到安裝地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的考察,然后,根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行最終的確定。在硬件設(shè)計(jì)順利完成之后,還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng),現(xiàn)進(jìn)市面上,有著很多不同類(lèi)型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動(dòng)化水平提升到最大化,企業(yè)都會(huì)選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司,這些軟件公司將會(huì)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對(duì)自動(dòng)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用

2.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用

電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障,所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的,但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,變電站的電力設(shè)備也逐漸增多,并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來(lái)越復(fù)雜,為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行,電業(yè)部門(mén),投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中,應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備,應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜,使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分,進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率,所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。

2.2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

篇3

論文關(guān)鍵詞:核

1引言

EDA是(ElectronicDesignAutomation)的縮寫(xiě)即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一就是IP核(IntellectualProperty)。IP核是一段具有特定電路功能的硬件描述語(yǔ)言程序,具有可移植性,并具有很高的通用性和靈活性,可以通過(guò)軟件編程完成用戶需要的,不同的,特定的功能,可以任意使用在各種嵌入式微控制系統(tǒng)中。嵌入式IP核的應(yīng)用,大幅降低了設(shè)計(jì)成本,縮短了設(shè)計(jì)周期,成為當(dāng)今SOC的重要設(shè)計(jì)手段。在EDA技術(shù)和開(kāi)發(fā)中占有重要的地位。

2系統(tǒng)介紹

本文的設(shè)計(jì)工具是Altera公司的QuartusII,用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行描述,采用自頂向下的設(shè)計(jì)原則。MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,圖1中指示了mc8051_core的頂層結(jié)構(gòu)以及與三個(gè)存儲(chǔ)模塊的連接關(guān)系,同時(shí)顯示了頂層的輸入輸出I/O口。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和串行接口單元對(duì)應(yīng)于圖1中的mc8051_tmrctr和mc8051_siu模塊,數(shù)量是可選擇的,在圖中用虛線表示。MC8051IPCore核心由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊不包括于核心內(nèi),處于設(shè)計(jì)的頂層,方便于不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)及仿真。

圖1MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1可編程時(shí)間間隔定時(shí)/計(jì)數(shù)器8254的設(shè)計(jì)

任何微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都存在定時(shí)控制問(wèn)題,可編程時(shí)間間隔定時(shí)/計(jì)數(shù)器8254的設(shè)計(jì)是在使用軟件控制下的精確時(shí)間延遲,這樣可以解決定時(shí)控制問(wèn)題。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖28254內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3.28259的設(shè)計(jì)

分析8259A的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,本單元應(yīng)分成五個(gè)部分三個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn),模塊層次關(guān)系如圖3所示:

圖38259層次關(guān)系圖

各模塊的主要功能如下:

數(shù)據(jù)緩沖模塊:對(duì)8259A數(shù)據(jù)緩沖和暫存。

讀寫(xiě)控制模塊:負(fù)責(zé)8259A的所有初始化工作及讀寫(xiě)操作。

中斷請(qǐng)求模塊:負(fù)責(zé)中斷詢求、中斷信號(hào)的產(chǎn)生及判優(yōu)。

中斷控制模塊:完成中斷應(yīng)答功能,中斷向量的生成,級(jí)聯(lián)選通,主從功能設(shè)置等這一系列功能。

優(yōu)先級(jí)控制模塊:設(shè)定實(shí)現(xiàn)不同的優(yōu)先級(jí)判別方式。

3.3MCS-51IP核的設(shè)計(jì)

按照自頂向下的設(shè)計(jì)原則,整個(gè)系統(tǒng)分為:控制模塊、定時(shí)/計(jì)數(shù)模塊、算術(shù)邏輯模塊ALU、串行通信模塊四個(gè)功能模塊,而RAM和ROM在使用時(shí),只根據(jù)需要進(jìn)行定制。系統(tǒng)核心由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊為方便各種應(yīng)用設(shè)計(jì)和仿真,處于設(shè)計(jì)的頂層。在本設(shè)計(jì)中控制單元主要完成操作指令譯碼、時(shí)序邏輯控制、中斷響應(yīng)優(yōu)先順序處理和微操作控制等功能。它分為中斷的響應(yīng)及指令的譯碼子模塊和微操作控制模塊兩個(gè)子模塊。其中,ontrol_fsm模塊產(chǎn)生各指令的控制信號(hào)并主要實(shí)現(xiàn)MCS-51中斷的響應(yīng),ontrol_fsm模塊產(chǎn)生微操作信號(hào)的具體操作過(guò)程,控制RAM存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)地址及數(shù)據(jù)傳輸、PC寄存器的賦值、串口與定時(shí)器的中斷信號(hào)處理、中斷的查詢、SFR的讀寫(xiě)等功能。在定時(shí)/計(jì)數(shù)器單元,本設(shè)計(jì)能保證計(jì)數(shù)速率為1/12個(gè)振蕩器頻率。計(jì)數(shù)脈沖在選擇計(jì)數(shù)器工作模式時(shí)在來(lái)自相應(yīng)的外部輸入引腳T0或Tl。對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比這一電平至少要保持一個(gè)機(jī)器周期,因?yàn)楸仨毚_保某一給定的電平在變化之前至少被采樣一次。算術(shù)邏輯運(yùn)算模塊設(shè)計(jì)調(diào)試以優(yōu)化后綜合后產(chǎn)生的模塊符號(hào)圖如圖4所示,該工程項(xiàng)目文件可在其它邏輯電路設(shè)計(jì)中直接調(diào)用。

圖4ALU模塊符號(hào)圖

通過(guò)前面的模塊設(shè)計(jì)和綜合后生成MSC-51單片機(jī)系統(tǒng),如圖5所示:

圖5mc8051最終圖形

4.結(jié)束語(yǔ)

EDA技術(shù)近年來(lái)發(fā)展速度令人驚奇,它作為當(dāng)下電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心,被廣泛的應(yīng)用在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

本文創(chuàng)新點(diǎn):1.采用完全同步設(shè)計(jì),即整個(gè)SOC系統(tǒng)都是在統(tǒng)一工作時(shí)鐘的協(xié)調(diào)下工作的。內(nèi)部采用鎖相環(huán)進(jìn)行分頻得到其它工作頻率。2.指令集和標(biāo)準(zhǔn)8051微控制器完全兼容。3.優(yōu)化的CPU時(shí)序使得完成一條指令最多只需1~4個(gè)時(shí)鐘周期,執(zhí)行性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)8051微控制器8倍左右,提高其運(yùn)算速度。4.用戶可選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行接口單元的數(shù)量。5.新增了特殊功能寄存器用于選擇不同的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行接口單元。6.可選擇是否使用乘法器(乘法指令MUL)。7.可選擇是否使用除法器(除法指令DIV)。8.可選擇是否使用十進(jìn)制調(diào)整功能(十進(jìn)制調(diào)整指令DA)。9.I/O口不復(fù)用。10.內(nèi)部帶256BytesRAM。11.最多可擴(kuò)展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。12.最多可擴(kuò)展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實(shí)踐

黨的十報(bào)告中指出:“全面實(shí)施素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革,著力提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。同志提出的“中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢會(huì)上也提出:“要把立德樹(shù)人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過(guò)程,創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,切實(shí)落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前,高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足,如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實(shí)踐的課題。我校電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計(jì)劃修訂,做了部分課程的教學(xué)改革與實(shí)踐嘗試,現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。

一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況

(一)充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在2014級(jí)電類(lèi)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中,對(duì)電類(lèi)三個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)核心課、專(zhuān)業(yè)方向課、專(zhuān)業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。

(1)2014級(jí)船舶電子電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(36+20)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門(mén)課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門(mén)課程。

在專(zhuān)業(yè)核心課中:取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課,改列為專(zhuān)業(yè)選修課。

在專(zhuān)業(yè)選修課中:取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)課,新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第3學(xué)期)新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門(mén)“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期)及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第4學(xué)期)課;二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)改成(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期);三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第6學(xué)期),新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期)。

(2)2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程;二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”,新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(42+16)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門(mén)課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門(mén)課程。

在專(zhuān)業(yè)核心課中:一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課;二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程(2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期),改增為“工廠供電”課程(3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期);三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”(2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期);四是將“自動(dòng)控制原理”課程(3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)。

在專(zhuān)業(yè)方向課中:一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期);二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期)課;

在專(zhuān)業(yè)選修課中:一是取消了6門(mén)課程,分別是:信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專(zhuān)題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo);二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)、“新能源技術(shù)”(1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門(mén)課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期)改為實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期)。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” (1學(xué)分、1周、第6學(xué)期)兩門(mén)課程。

(3)2014級(jí)電子信息工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況

在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是增加了由專(zhuān)業(yè)核心課調(diào)整來(lái)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實(shí)驗(yàn)(16) 兩門(mén)獨(dú)立的課程。

在專(zhuān)業(yè)核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(40+16)到學(xué)科基礎(chǔ)課。

在專(zhuān)業(yè)方向課中:一是在通信系統(tǒng)方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動(dòng)通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統(tǒng)方向:將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”(22+10),新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”(16+16(上機(jī)))及調(diào)整來(lái)“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(16+16);而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專(zhuān)業(yè)選修課中;三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。

在專(zhuān)業(yè)選修課中:一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門(mén)課程;二是由專(zhuān)業(yè)方向課調(diào)整來(lái)“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門(mén)選修課;三是新增“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語(yǔ)] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門(mén)課程。

在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“工程訓(xùn)練C”(1周,1學(xué)分),調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”(4周,2學(xué)分)。

(二)加強(qiáng)幾門(mén)關(guān)鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用

(1)電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況

電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來(lái)的“電裝實(shí)習(xí)”改成(電子裝配)“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門(mén)課程,并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增,加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性,至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí))。

電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低,在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行,重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù),為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周,時(shí)間上分散進(jìn)行,歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門(mén)課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié),使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性,一般分為四個(gè)階段:

第一階段:為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期,以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為:焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件(學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用)、識(shí)圖、音頻放大電路制作。

第二階段:電子制作入門(mén)訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期,以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量(學(xué)習(xí)Protel(Altium Designer)軟件的使用,學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態(tài),分析能力訓(xùn)練),內(nèi)容有:簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_(kāi)關(guān)電路、溫控加熱器電路等。

第三階段:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路,安排在入學(xué)后的第四學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:音響電路(含音調(diào)電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。

第四階段:電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路,安排在入學(xué)后的第五學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:搶答器電路、開(kāi)關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無(wú)線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。

(2)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況

單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段,其作用越來(lái)越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程,課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐,編寫(xiě)了新的教學(xué)文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),不斷完善學(xué)習(xí)資源,實(shí)施電子考試等等,為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32,實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課,學(xué)時(shí)為32,課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作,實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。

(3)新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課

針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開(kāi)始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程,從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專(zhuān)業(yè)界限、學(xué)科界限,使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通,在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下,以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié),以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn),從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn),解決技術(shù)問(wèn)題,培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索,在教學(xué)過(guò)程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面,改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面,轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問(wèn)題的角度去思考、查找知識(shí),提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,適應(yīng)技能考證的要求,適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。

(三)編寫(xiě)、修訂教材、教案,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源

編寫(xiě)出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材;為學(xué)生開(kāi)展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等;編寫(xiě)新的教學(xué)文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。

一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(Proteus仿真版)》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集(一)》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材;二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè),新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫(kù);三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件;四是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。

(四)加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)生的綜合能力

加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專(zhuān)利證書(shū)數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書(shū)數(shù)量。

(1)加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì),每周至少開(kāi)展一次活動(dòng),以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練;二是與飛思卡爾智能汽車(chē)競(jìng)賽相結(jié)合,利用各種提高學(xué)生能力的資源,充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng);三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量,2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人,落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié),密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系,特別是在暑期中通過(guò)明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力;四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開(kāi)始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程,在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。

(2)重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專(zhuān)利工作,培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過(guò)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)@男问焦袒芯砍晒陙?lái)學(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類(lèi)論文、實(shí)用專(zhuān)利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新(電子電氣類(lèi))項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。

(3)加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過(guò)了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收,成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員,可進(jìn)行中、高級(jí)電工,中、高級(jí)維修電工,初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類(lèi)證書(shū)的證書(shū)認(rèn)定,為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。

(4)加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置,以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間,現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù),畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行,在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。

(五)落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度

落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。

學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規(guī)定了5類(lèi)學(xué)生學(xué)業(yè)成果(考證、考級(jí)、論文、專(zhuān)利、競(jìng)賽獎(jiǎng))或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)分。

二、實(shí)踐成果

兩年間,學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯,取得電子工程師證書(shū)30 人;電工證書(shū)192人;在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人,二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人,三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人;在全國(guó)(省)飛思卡爾智能汽車(chē)競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人,特等獎(jiǎng)2人,二等獎(jiǎng)9人,三等獎(jiǎng)24人。兩年間,學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類(lèi)論文10篇,取得電子設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)用專(zhuān)利35項(xiàng)。

三、不足分析

一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象,并由課程門(mén)數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降;二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠,大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式,教改積極性不高,大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。

提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視,更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上,更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo),以社會(huì)需求為導(dǎo)向,進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式,為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。

參考文獻(xiàn):

[1] 唐樹(shù)森,李維. 電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程綜合改革的研究與實(shí)踐[J]. 中國(guó)電子教育,2004,03:44-46.

[2] 張軍國(guó),劉西瑞,張健,燕飛,闞江明. 以電子設(shè)計(jì)大賽為契機(jī) 加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的培養(yǎng)[J]. 中國(guó)林業(yè)教育,2009,S1:93-95.

篇5

論文關(guān)鍵詞:Proteus,簡(jiǎn)單制作,教學(xué)與實(shí)踐

 

1 Proteus 簡(jiǎn)介

Proteus是英國(guó)Labcenter公司研發(fā)的多功能EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化),它實(shí)現(xiàn)了從電路設(shè)計(jì)到測(cè)試、仿真、調(diào)試的整個(gè)過(guò)程。仿真運(yùn)行通過(guò)后再制作實(shí)際電路的話,就大大縮短了開(kāi)發(fā)周期,并且降低了開(kāi)發(fā)成本。所以說(shuō)它為電子電路、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)以及教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了非常有效的方法。

2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例

下面通過(guò)制作一個(gè)簡(jiǎn)單的單燈閃爍,說(shuō)明如何使用Proteus實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。要求發(fā)光二極管一亮一滅的不停閃爍。

2.1 設(shè)計(jì)電路

利用Proteus繪制電路原理圖的步驟如下:

⑴運(yùn)行Proteus ISIS程序;

⑵單擊P命令進(jìn)入元件選擇對(duì)話框,選擇電路設(shè)計(jì)中所需的元件;

⑶放置元件到繪圖區(qū)簡(jiǎn)單制作,布好局;

⑷設(shè)置好元件的參數(shù);

⑸連接導(dǎo)線。

繪制完成的單燈閃爍硬件電路圖如圖1所示。

圖1 單燈閃爍硬件電路圖

2.2 編寫(xiě)程序

ORG0030H

LOOP: SETB P1.0

LCALL DELAY

CLR P1.0

LCALL DELAY

LJMP LOOP

DELAY: MOVR3, #250

L:MOV R4, #250

LL:DJNZ R4, LL

DJNZ R3, L

RET

END

編輯好程序保存時(shí),文件的擴(kuò)展名必須是ASM格式。

編譯程序,若編譯通過(guò),便得到HEX格式的文件論文開(kāi)題報(bào)告范例。

2.3 加載程序文件

雙擊原理圖中的單片機(jī)元件AT89C51,便出現(xiàn)單片機(jī)的屬性編輯窗口,在“Program File”欄指出HEX格式的程序文件所在的位置,就可將該程序文件加載到單片機(jī)中。

2.4 啟動(dòng)仿真,看電路運(yùn)行效果

單擊仿真控制按鈕,觀察電路的運(yùn)行狀況。

Proteus可以總體仿真運(yùn)行,也可單步或設(shè)置斷點(diǎn)仿真。

啟動(dòng)仿真后,能清楚地觀察到單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),各硬件所處的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

若電路設(shè)計(jì)合理、程序編寫(xiě)正確,就會(huì)看到發(fā)光二極管不停地閃爍。

2.5 調(diào)試簡(jiǎn)單制作,修正電路、程序代碼

若未出現(xiàn)想要實(shí)現(xiàn)的功能,就需進(jìn)行軟硬件調(diào)試。

對(duì)于硬件電路,可用Proteus中提供的測(cè)量?jī)x器儀表對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試、觀察;至于程序,可采取單步或設(shè)置斷點(diǎn)進(jìn)行仿真調(diào)試。

不斷修正電路及程序代碼,直到能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能,并改變?cè)?shù)使電路的性能達(dá)最優(yōu)。

注:每次修改完程序后,都必須再編譯一次,然后裝載到單片機(jī)中。

2.6 仿真運(yùn)行通過(guò),制作實(shí)際電路

仿真運(yùn)行通過(guò)后,根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖,購(gòu)買(mǎi)元器件、制板、焊接、測(cè)試調(diào)試,直至產(chǎn)品制作成功。

Proteus仿真模型是根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)參數(shù)文件來(lái)建立的,仿真極接近實(shí)際簡(jiǎn)單制作,所以仿真運(yùn)行通過(guò)后制作的實(shí)際電路的成功率相當(dāng)高。

3 引入Proteus的好處

3.1 教學(xué)中

1. 教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象化

利用Proteus仿真軟件和多媒體教學(xué)設(shè)備,在課堂中通過(guò)實(shí)例仿真,演示從單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)到軟件調(diào)試的全過(guò)程,并演示運(yùn)行結(jié)果,使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象化。

2. 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量

教學(xué)中對(duì)實(shí)例用Proteus進(jìn)行仿真,這種結(jié)合實(shí)際講解知識(shí)點(diǎn)的方法,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使知識(shí)點(diǎn)變得容易理解、接受,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

3. 拓展學(xué)生思維

講解完知識(shí)點(diǎn)后,針對(duì)實(shí)例,向?qū)W生提出相關(guān)拓展性問(wèn)題。比如上例中:

⑴P1.0口線上能否多并聯(lián)幾個(gè)發(fā)光二極管?改變R2阻值大小的話會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?

⑵能不能將P1.0換為32根I/O口線中的其他線呢?若能的話,改為P0的某一口線時(shí)需注意什么?

⑶P1.1~P1.7能否像P1.0一樣都接發(fā)光二極管以及電阻呢?

⑷硬件電路改了簡(jiǎn)單制作,程序相應(yīng)地要如何修改呢?。。。論文開(kāi)題報(bào)告范例。。。

通過(guò)提問(wèn),并適當(dāng)演示,這樣不僅拓展了學(xué)生的思維,同時(shí)加強(qiáng)、深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.2 實(shí)踐中

1. 提高開(kāi)發(fā)速度,降低開(kāi)發(fā)成本

從上例可看出,利用Proteus軟件,在繪圖區(qū)繪制好電路原理圖,并將編譯后的程序文件加載到單片機(jī)中,進(jìn)行仿真就能觀察整個(gè)電路的運(yùn)行情況,驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否達(dá)到要求,未達(dá)到,即可修整設(shè)計(jì)方案、修改程序、測(cè)試電路,直至成功。這樣就無(wú)須多次購(gòu)買(mǎi)元器件板、制板、焊接測(cè)試調(diào)試等簡(jiǎn)單制作,省時(shí)、省力、省錢(qián),同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。

2. 敢于嘗試,勇于創(chuàng)新

根據(jù)仿真通過(guò)后的電路原理圖來(lái)制作產(chǎn)品,學(xué)生就不用擔(dān)心元器件損壞等問(wèn)題,就敢于動(dòng)手去嘗試設(shè)計(jì)電路。通過(guò)自己動(dòng)手,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生勤思考、勇于創(chuàng)新的精神。

4 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)與實(shí)踐中引入Proteus,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。產(chǎn)品制作成功,學(xué)生就會(huì)很有成就感、滿足感,這是一個(gè)良性循環(huán)。通過(guò)不斷的實(shí)踐,學(xué)生的動(dòng)手開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新能力就得到了較大的提高。

參考文獻(xiàn):

[1]彭勇.單片機(jī)技術(shù).電子工業(yè)出版社,2009.8

[2]朱成志.Proteus仿真軟件在單片機(jī)原理教學(xué)中應(yīng)用. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào), 2009

篇6

課程內(nèi)容體系的更新

“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程需要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)(理論教學(xué)64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí))使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。新修訂的課程內(nèi)容體系更加注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的銜接,在保證經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上重點(diǎn)講授集成運(yùn)放組成的各種信號(hào)運(yùn)算、信號(hào)處理和信號(hào)產(chǎn)生電路,并延伸到模擬集成電路和模數(shù)混合系統(tǒng)等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)級(jí)的分析與設(shè)計(jì)能力。理論教學(xué)應(yīng)簡(jiǎn)化器件內(nèi)部機(jī)理的介紹,弱化缺乏工程背景的解題技巧及公式記憶,強(qiáng)化器件的組合應(yīng)用與接口擴(kuò)展機(jī)制,加強(qiáng)主流新技術(shù)的探討;實(shí)踐教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)引入研究型和設(shè)計(jì)型實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),為此出版了課程配套的“十一五”規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教材《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》。目前,多媒體教學(xué)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)的發(fā)展使得教學(xué)輔助軟件能夠融入課堂,為學(xué)生豐富的探索和實(shí)踐提供了現(xiàn)代化手段。適用于該課程的研究型教學(xué)輔助軟件包括EDA仿真軟件Multisim、Proteus和工程計(jì)算軟件Matlab、MathCAD。[4]在此基礎(chǔ)上,筆者將EDA仿真作為理論課的工具及學(xué)生進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)的前提,建立了“理論•仿真•硬件”相互融合的教學(xué)模式,以保證研究型教學(xué)落到實(shí)處。

教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,世界各國(guó)高校都在大力開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)應(yīng)用,然而海量的數(shù)字化資源會(huì)使學(xué)生感到無(wú)所適從。為此,筆者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)給學(xué)生提供少而精的數(shù)字化資源,與課堂教學(xué)相輔相成。除了教學(xué)大綱、教學(xué)日歷和教學(xué)課件,網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)提供的數(shù)字化教學(xué)資源還包括教學(xué)輔助軟件、往屆試卷及答案詳解、國(guó)家級(jí)電子技術(shù)精品課程和國(guó)際一流大學(xué)電子技術(shù)課程的網(wǎng)址,方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)還提供與課程相關(guān)的在線輔導(dǎo)答疑,并通過(guò)微博、QQ群、飛信群等網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)方式開(kāi)展憶阻器、在系統(tǒng)可編程模擬器件、新型傳感器等前沿技術(shù)的專(zhuān)題討論,并讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查模擬電子技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利與應(yīng)用,撰寫(xiě)調(diào)研報(bào)告,促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,改變了以變量估算和硬件實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的電路設(shè)計(jì)方法。在理論教學(xué)中引入重點(diǎn)內(nèi)容的EDA仿真演示,有利于快捷地將理論性和應(yīng)用性融于一體,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)的拓展,并為實(shí)踐教學(xué)打下基礎(chǔ)。由于學(xué)時(shí)與場(chǎng)所限制,教師需要在備課時(shí)充分考慮課堂投影演示與本機(jī)顯示的不同,精心設(shè)計(jì)演示范例與互動(dòng)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生思考,由學(xué)生得出結(jié)論,并事先做好演示范例的中間版本以便重點(diǎn)演示關(guān)鍵步驟。

例如,筆者在課堂上利用EDA仿真軟件邊演示邊講解電路引入負(fù)反饋前后各種參數(shù)、輸入輸出信號(hào)波形、頻率響應(yīng)特性的異同,學(xué)生通過(guò)直觀的比較加深了對(duì)負(fù)反饋?zhàn)饔玫睦斫狻4送?,筆者在布置書(shū)面作業(yè)時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)作業(yè)中的疑難問(wèn)題進(jìn)行仿真,并在作業(yè)本上寫(xiě)出心得體會(huì)。現(xiàn)行的理論教學(xué)往往只講器件和基礎(chǔ)電路,很少涉及如何由各種元器件通過(guò)某種聯(lián)結(jié)組成一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)。筆者在緒論課中就結(jié)合實(shí)際闡明電路系統(tǒng)的組成及各部分的作用,并給出簡(jiǎn)圖;之后課程中每一個(gè)新內(nèi)容都會(huì)回到系統(tǒng)簡(jiǎn)圖上來(lái),逐漸深化、細(xì)化,并引導(dǎo)學(xué)生尋找反例,這樣不但使學(xué)生建立了系統(tǒng)的概念,而且能夠舉一反三。在EDA的輔助下,學(xué)生對(duì)各種電路無(wú)須精確的理論計(jì)算,但要掌握近似估算的方法,弄清楚電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及其局限性、性能指標(biāo)的折衷考慮。要注意各章節(jié)之間的相互配合和銜接,堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維,強(qiáng)化以集成運(yùn)放為基礎(chǔ)的知識(shí)體系,使學(xué)生建立系統(tǒng)觀念、工程觀念,學(xué)會(huì)定性分析與辯證的思維方法。

多層次的實(shí)踐教學(xué)

研究型教學(xué)是理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的一種教學(xué)方式。然而由于學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件的限制,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo),利用EDA軟件開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)當(dāng)前課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的不足。目前EDA軟件的種類(lèi)很多,其中Multisim軟件提供了多種常用的虛擬電子儀器與元器件,特別適合于模擬電路系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)。[5]學(xué)生可以通過(guò)這些儀器觀察電路的運(yùn)行狀態(tài),查看電路的仿真結(jié)果,許多設(shè)置、使用和讀數(shù)與實(shí)際的測(cè)量?jī)x器類(lèi)似。因此,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是首先在EDA實(shí)驗(yàn)室安排了一節(jié)課的Multisim認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),隨后按教學(xué)日歷分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)三個(gè)階段。各階段都增加了相應(yīng)的仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)之前,筆者要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并進(jìn)行Multisim仿真及課外研究,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室通過(guò)儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際的硬件操作。虛擬實(shí)驗(yàn)和硬件實(shí)驗(yàn)不可重此輕彼,而應(yīng)軟硬結(jié)合。筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)課件的演示減少講解時(shí)間,讓學(xué)生有更多的時(shí)間用于實(shí)際操作與硬件調(diào)試。這種“理論•仿真•硬件”相互融合的教學(xué)模式將仿真考核和課外研究作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要部分,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握,提高了學(xué)生的仿真能力、設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)調(diào)試能力。

研究型教學(xué)需要一種類(lèi)似科學(xué)研究的氛圍以及一對(duì)一的師生互動(dòng)。綜合實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)能夠較好地彌補(bǔ)理論教學(xué)大班授課的不足。有限的學(xué)時(shí)在一定程度上制約了實(shí)踐教學(xué)的深入開(kāi)展,為此筆者壓縮了前期驗(yàn)證型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的次數(shù),在實(shí)驗(yàn)課程的后期安排了三次融合整學(xué)期知識(shí)點(diǎn)的綜合實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生強(qiáng)化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維。期末的課程設(shè)計(jì)則由指導(dǎo)教師布置若干難度適中的研究課題,要求學(xué)生從查閱資料開(kāi)始自主進(jìn)行電路設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真分析,經(jīng)教師審查后方可選購(gòu)器件,安裝調(diào)試電路,測(cè)量各種參數(shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,提出改進(jìn)意見(jiàn),并根據(jù)規(guī)范格式書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告,完成一次較完整的工程研究訓(xùn)練。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步拓展課程設(shè)計(jì)內(nèi)容并發(fā)表科技小論文,在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)突出的學(xué)生將被選拔參加各種課外科技活動(dòng)和競(jìng)賽。

篇7

1.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的意義

1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐課的興趣

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)是驗(yàn)證理論知識(shí),學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的方法和步驟就可完成實(shí)驗(yàn),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生完全是被動(dòng)的[1]。這樣的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學(xué)生的對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求參賽學(xué)生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設(shè)計(jì)方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試、測(cè)試、排除故障、做出成品和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告的全過(guò)程,并且要求三人組隊(duì)參賽,是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考核,具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要?jiǎng)邮植僮?,又要理論分析。?jīng)過(guò)培訓(xùn)和參加競(jìng)賽的學(xué)生,其實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣。

1.2有利于增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和就業(yè)能力

在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中能脫穎而出的都是理論知識(shí)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng),經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練,具有創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神的優(yōu)秀學(xué)生。無(wú)論獲獎(jiǎng)與否,參加過(guò)培訓(xùn)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中受到老師的青睞,在實(shí)際工作中,表現(xiàn)出較好的獨(dú)立性,創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),得到社會(huì)及用人單位一致的肯定和好評(píng),增強(qiáng)了就業(yè)能力[3]。

1.3有利于推動(dòng)電子技術(shù)類(lèi)課程的教學(xué)改革

電子競(jìng)賽題目是一批高水平的教授、專(zhuān)家根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機(jī)應(yīng)用、可編程器件、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和EDA等課程的內(nèi)容[4],競(jìng)賽中既要考察學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,又要考察學(xué)生的理論知識(shí)和創(chuàng)新能力;既有涉及知識(shí)面廣、功能多的系統(tǒng)設(shè)計(jì),又有單一功能的電路設(shè)計(jì);既有以指標(biāo)性設(shè)計(jì)為目的的題目,又有以功能性設(shè)計(jì)為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時(shí)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中又鼓勵(lì)學(xué)生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)。所以,對(duì)電子技術(shù)類(lèi)課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)和推動(dòng)作用。

2.對(duì)參賽學(xué)生的能力要求

參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生應(yīng)具備的實(shí)踐能力包括[5]:電子元器件的識(shí)別及使用方法、印制電路板設(shè)計(jì)與制作等電子設(shè)計(jì)制作基礎(chǔ);集成直流穩(wěn)壓電源、運(yùn)算放大器電路、信號(hào)產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設(shè)計(jì);通用鍵盤(pán)及顯示電路、單片機(jī)與液晶顯示接口電路、單片機(jī)與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì);FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設(shè)計(jì)及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等。

3.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中反映的問(wèn)題

我校歷屆培訓(xùn)及競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng),主要表現(xiàn)出以下一些問(wèn)題[6]。

(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競(jìng)賽題目后,學(xué)生都是先翻教科書(shū),不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻(xiàn),特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。

(2)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。對(duì)一個(gè)制作項(xiàng)目能夠提出的設(shè)計(jì)方案很少,不能對(duì)方案進(jìn)行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單先進(jìn)的電路,綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力較差。反映我們的實(shí)踐教學(xué)缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。

(3)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力差。有的制作項(xiàng)目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),不僅性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡(jiǎn)單。反映我們的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

(4)不適應(yīng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求。競(jìng)賽中學(xué)生對(duì)競(jìng)賽題目的各類(lèi)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和改善上感到無(wú)從下手。

(5)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不強(qiáng)。競(jìng)賽過(guò)程中,一部分同學(xué)在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過(guò)程中操作不熟練,不能適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,不能通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問(wèn)題。反映我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)少,學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用能力沒(méi)有得到應(yīng)有的訓(xùn)練。

(6)單片機(jī)知識(shí)的應(yīng)用能力有限。很多競(jìng)賽題要用到單片機(jī)的知識(shí)去完成設(shè)計(jì),部分參賽同學(xué)因單片機(jī)知識(shí)與應(yīng)用能力不夠,未能取得較好的競(jìng)賽成績(jī)。

(7)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)的質(zhì)量不高。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴(yán)謹(jǐn)。反映我們的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)忽視了實(shí)驗(yàn)報(bào)告這個(gè)重要環(huán)節(jié)。

4.電子技術(shù)類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)改革

根據(jù)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容及要求,針對(duì)學(xué)生在培訓(xùn)和競(jìng)賽過(guò)程中暴露的問(wèn)題,我們對(duì)電子技術(shù)類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了如下改革。

4.1改革實(shí)踐教學(xué)體系

依據(jù)學(xué)科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),結(jié)合我校實(shí)際,將實(shí)踐教學(xué)從理論教學(xué)中分離出來(lái),單獨(dú)設(shè)課、單獨(dú)考核,構(gòu)建起一個(gè)與理論教學(xué)體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充,相對(duì)獨(dú)立、科學(xué)優(yōu)化的實(shí)踐教學(xué)體系。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)劃分為三個(gè)層次[7]。

(1)基本技能訓(xùn)練層:以電子工藝實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握萬(wàn)用表的使用,電子元器件識(shí)別、檢測(cè),印制板制作、焊接,直流穩(wěn)壓電源組裝,收音機(jī)安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測(cè)量、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握信號(hào)發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

(2)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)層:以電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)的主要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì),熟悉常用電子元器件,學(xué)會(huì)查閱元器件手冊(cè)及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法,讓學(xué)生通過(guò)安裝調(diào)試,學(xué)會(huì)通過(guò)調(diào)整元件參數(shù),滿足實(shí)驗(yàn)指標(biāo)要求。

(3)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐層:以傳感器技術(shù)及應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等課程實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等課外活動(dòng)為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),掌握用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)平臺(tái)和最新的工具進(jìn)行高效的綜合設(shè)計(jì),用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進(jìn)行“虛、實(shí)、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生能獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到制作的全過(guò)程,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行電路級(jí)的綜合設(shè)計(jì)能力以及系統(tǒng)級(jí)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

4.2更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容的改革,要根據(jù)認(rèn)知規(guī)律、學(xué)科特點(diǎn)、實(shí)踐教學(xué)自身的規(guī)律和學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(1)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容[8]。增加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)Protel電路設(shè)計(jì)軟件和EDA電路設(shè)計(jì)仿真軟件的實(shí)踐應(yīng)用;增加電子實(shí)習(xí)課時(shí),增加和競(jìng)賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)。

(2)增加能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力的工藝性操作實(shí)踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個(gè)別驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數(shù)字化,模塊化的器件,如集成穩(wěn)壓電源、集成運(yùn)放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對(duì)于綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生選擇最新器件來(lái)完成設(shè)計(jì)。

(3)對(duì)整個(gè)課程體系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化組合,將同類(lèi)課程體系或同類(lèi)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并,創(chuàng)建新的綜合實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容,把本專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)同單片機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應(yīng)用,并把電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽知識(shí)結(jié)合其中。

(4)設(shè)立學(xué)生科研基金,資助運(yùn)用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設(shè)計(jì)與制作的學(xué)生課題[10]。把科研引進(jìn)教學(xué)過(guò)程,鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實(shí)際問(wèn)題的研究,培養(yǎng)學(xué)生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測(cè),數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納,撰寫(xiě)科研論文等能力。

4.3改革實(shí)踐教學(xué)方法

(1)實(shí)施開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)

在實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐時(shí)間、實(shí)踐方法、組織形式等方面實(shí)行開(kāi)放式教學(xué),打破時(shí)間、空間的限制,提供給學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體[11]。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,設(shè)定必做實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)的比例,前者保證教學(xué)基本要求和基本技能訓(xùn)練,后者則由學(xué)生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實(shí)驗(yàn)課題中選擇,以達(dá)到因材施教的目的。課程設(shè)計(jì)、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師只提出設(shè)計(jì)的總體要求和要達(dá)到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標(biāo),設(shè)計(jì)步驟,給學(xué)生一個(gè)較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學(xué)生充分的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。由學(xué)生完成從方案制定、電路設(shè)計(jì)、元件篩選、焊接組裝、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試到設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)、答辯等全部過(guò)程,教師變指導(dǎo)為引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。

(2)增大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的力度

在安排好課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,制訂實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放項(xiàng)目、開(kāi)放計(jì)劃。在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間里,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的同時(shí),還為學(xué)生提供萬(wàn)用表、信號(hào)源、示波器、電類(lèi)實(shí)驗(yàn)箱、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備,還安排教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。建立現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約與管理系統(tǒng),在開(kāi)放的平臺(tái)上,選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以個(gè)人預(yù)約,預(yù)約的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)時(shí)間、場(chǎng)地、內(nèi)容、指導(dǎo)教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開(kāi)放管理方式,提高了實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備的利用率。

(3)開(kāi)設(shè)電子技術(shù)實(shí)踐選修課

根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的情況,我們?yōu)殡婎?lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等選修實(shí)踐課,內(nèi)容包括簡(jiǎn)單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設(shè)計(jì)與制作等,為愛(ài)好電子設(shè)計(jì)的學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

(4)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

我校每年舉行的全校大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,按照全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的方式進(jìn)行,在為電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者提供施展才能機(jī)會(huì)的同時(shí),也為參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽選拔了隊(duì)員。在校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門(mén)的支持及全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已成為我校學(xué)生最喜愛(ài)的科技活動(dòng)。

(5)認(rèn)真組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

我校是專(zhuān)升本不久的本科院校,電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)時(shí)間不長(zhǎng),基礎(chǔ)薄弱,參加全國(guó)性的電子設(shè)計(jì)大賽的經(jīng)驗(yàn)更少,我們把參賽作為學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、取經(jīng)、提高的過(guò)程,參賽成績(jī)逐年提高。

篇8

1.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與要求

本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計(jì),內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求,通過(guò)電路方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求,通過(guò)查閱資料、調(diào)查研究等,獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試,并獨(dú)立寫(xiě)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的?shí)驗(yàn)報(bào)告。

具體地說(shuō),學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐,應(yīng)達(dá)到以下基本要求:建立電子系統(tǒng)的概念,綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)完成一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,了解電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類(lèi)型和特性,掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊(cè)的基本方法;掌握用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告;培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生獨(dú)立完成課題,達(dá)到對(duì)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練,要求本課程設(shè)計(jì)涵蓋模擬電路知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí),因此課程設(shè)計(jì)的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個(gè)部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前,需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過(guò)兩學(xué)時(shí)的教學(xué),明確課程設(shè)計(jì)的要求,主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績(jī)?cè)u(píng)定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求,要求學(xué)生從多個(gè)課題中選擇一個(gè)。

2.2設(shè)計(jì)與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計(jì)。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計(jì)、電路仿真等。在確定方案時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,根據(jù)技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行方案分析、論證和計(jì)算,獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下:題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具體電路設(shè)計(jì)。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì),通過(guò)論證與選擇,確定總體方案。此后是對(duì)方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算,稱為預(yù)設(shè)計(jì)階段,包括元器件的選用和電路參數(shù)的計(jì)算。最后畫(huà)出總體電路圖(原理圖和布線圖),此階段約占課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)的30%。

2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試,指標(biāo)測(cè)試等。

在安裝與調(diào)試這個(gè)階段,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行安裝和調(diào)試,達(dá)到任務(wù)書(shū)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后,學(xué)生即可購(gòu)買(mǎi)所需元器件等材料,并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測(cè)試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板),使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn),所需時(shí)間約占總學(xué)時(shí)的50%。

2.3撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,總結(jié)交流與討論。

撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫(xiě)報(bào)告,不僅要對(duì)設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié),而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下方面:系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外,還應(yīng)對(duì)以下幾部分進(jìn)行說(shuō)明:設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄,設(shè)計(jì)方案說(shuō)明、比較,實(shí)際電路圖,功能與指標(biāo)測(cè)試結(jié)果,存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn),等等。總結(jié)報(bào)告具體內(nèi)容如下:課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。畫(huà)出完整的電路圖,并說(shuō)明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容,包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn),指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值,列出系統(tǒng)需要的元器件清單,列出參考文獻(xiàn),收獲、體會(huì),并對(duì)本次設(shè)計(jì)提出建議。

2.4成績(jī)?cè)u(píng)定。

課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力,而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和分析的能力。因此,課程設(shè)計(jì)的考核分為以下部分:設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。設(shè)計(jì)成品:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,是否達(dá)到技術(shù)要求。(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問(wèn)題的能力)實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有設(shè)計(jì)題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法、收獲體會(huì)等。課程設(shè)計(jì)答辯:考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力,設(shè)計(jì)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神,等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中,通常只介紹單元電路的設(shè)計(jì)。然而,一個(gè)實(shí)用的電子電路通常是由若干個(gè)單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此,一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅包括單元電路的設(shè)計(jì),還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成,以及單元電路之間如何連接,等等)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,各種通用和專(zhuān)用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn),電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了單元電路的設(shè)計(jì)外,還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來(lái)越重要,不過(guò)從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā),課程設(shè)計(jì)仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方法有所不同(尤其單元電路的設(shè)計(jì)),但總體電路的設(shè)計(jì)步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計(jì)方法與步驟包括:總體方案的設(shè)計(jì)與方案論證、單元電路的設(shè)計(jì)、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

篇9

作者簡(jiǎn)介:謝靜,1983年生,女,陜西西安人,南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師,碩士,主要研究領(lǐng)域?yàn)檎n程改革與教學(xué)改革研究、教師發(fā)展與教師教育研究。【摘要】針對(duì)EDA教學(xué)中存在的問(wèn)題,結(jié)合測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)自身就業(yè)需求,對(duì)EDA課程教學(xué)模式進(jìn)行研究與探討,提出了“以能力為目標(biāo)的教學(xué)實(shí)踐一體化改革”,通過(guò)教學(xué)模式改革、實(shí)踐模式改革以及課程考核方式改革,引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,同時(shí)強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的重要性。

【關(guān)鍵詞】EDA課程;教學(xué)改革;創(chuàng)新能力Study on the EDA Curriculum Reform Aim at the Ability

Xie Jing, Zhu Hui-ling

(School of Mechanical Engineering, University of South China, Hengyang, Hunan, 421001)

Abstract:According to EDA curriculum-teaching problems,combined with practical situation of measurement and control technology and instrumentation specialty, the paper discusses the necessity of reformation in the EDA curriculum, put forward the "the teaching reform and practice integration aim at the ability " .Through teaching reform, practice reform and Curriculum Evaluation Reform, we obtain quite good effects. First, we guide students to change their academic idea, second, enhance students' innovation capability, finally, emphasize the importance to establish and perfect the practical teaching system.

Key words:the EDA curriculum; teaching reform; innovation capability1緒論

EDA 是英文“Electronic Design Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)”的縮寫(xiě)[1], EDA 課程是一門(mén)發(fā)展迅速、工程性強(qiáng)、緊密結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。針對(duì)目前EDA 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,結(jié)合本校測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案,分析本專(zhuān)業(yè)就業(yè)需求,對(duì)EDA課程進(jìn)行一系列教學(xué)改革,將以學(xué)科為主的課程體系,轉(zhuǎn)變成以能力為目標(biāo)的一體化教學(xué)體系。

2EDA 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

EDA課程以控制理論、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程為基礎(chǔ),將超大規(guī)模集成電路課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性課程作為后續(xù)課程,在學(xué)生能力培養(yǎng)體系中具有承上啟下的作用[2-4]。

從教學(xué)效果來(lái)看,主要存在以下幾方面問(wèn)題:(1) 理論教學(xué)中,大部分教師教學(xué)方法單一,課堂教學(xué)枯燥、單調(diào),引不起學(xué)生興趣,學(xué)生不愿學(xué)、學(xué)不會(huì)。 (2)實(shí)踐教學(xué)弱化了學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。從實(shí)踐內(nèi)容來(lái)看,EDA 課程實(shí)踐性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,芯片接線復(fù)雜,要花費(fèi)大量精力接線、查錯(cuò),缺乏靈活性。因此,造成學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。從實(shí)踐平臺(tái)來(lái)看,傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與之相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)平臺(tái)有關(guān),近幾年電子技術(shù)發(fā)展如此之快,要求實(shí)驗(yàn)平臺(tái)更新?lián)Q代的頻率加快,這無(wú)疑增加了學(xué)校的經(jīng)費(fèi)投入,而多數(shù)學(xué)校的設(shè)備更新?lián)Q代遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)的落后。(3) 難以將學(xué)生個(gè)人能力的培養(yǎng)和知識(shí)傳授二者兼顧在一起。學(xué)生滿足于概念、公式、作業(yè)、考試的學(xué)習(xí)過(guò)程,不清楚所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用環(huán)境,在電路設(shè)計(jì)中,缺乏對(duì)市場(chǎng)、成本、制造等現(xiàn)實(shí)因素的考慮,難以提高工程創(chuàng)新能力。

3EDA課程改革

3.1理論教學(xué)模式改革

3.1.1教學(xué)方法改革。教學(xué)過(guò)程中不再區(qū)分“理論課”、“習(xí)題課”和“討論課”,將教、學(xué)、做有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)電路時(shí)由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象或者故障,理論教學(xué)中引入仿真軟件,直觀體現(xiàn)電路的功能以及性能指標(biāo),加深學(xué)生對(duì)于書(shū)本知識(shí)的理解,同時(shí)活躍課堂氣氛,達(dá)到激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性的目的。

3.1.2教學(xué)內(nèi)容改革。在課本內(nèi)容之外補(bǔ)充講解“工程應(yīng)用實(shí)例”,并向?qū)W生推薦幾篇近期核心期刊上的有關(guān)文章, 彌補(bǔ)理論教學(xué)內(nèi)容落后實(shí)際的缺陷,擴(kuò)展學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.2實(shí)踐教學(xué)模式改革

實(shí)踐課程建立在理論教學(xué)的基礎(chǔ)之上,對(duì)理論課有畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用[7-8]。

3.2.1實(shí)驗(yàn)方法改革。本著“少而精、易掌握、重實(shí)踐”的原則,鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生標(biāo)新立異的思維,在實(shí)驗(yàn)中理解、消化和鞏固所學(xué)的知識(shí)。

3.2.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)改革—增加仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為演驗(yàn)證性內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)結(jié)果早已知道,不能激發(fā)學(xué)生的興趣,導(dǎo)致部分學(xué)生做實(shí)驗(yàn)敷衍了事,不能很好的將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合。

仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是在計(jì)算機(jī)上虛擬出一個(gè)元器件種類(lèi)齊備、先進(jìn)的電子工作臺(tái)。在硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)施前,利用 Multisim 軟件和modelsim軟件的仿真功能先進(jìn)行模擬仿真、調(diào)試,成功后再用硬件進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)方式一方面可以克服實(shí)驗(yàn)室各種條件的限制,另一方面又可以針對(duì)不同目的(驗(yàn)證、測(cè)試、設(shè)計(jì)、糾錯(cuò)和創(chuàng)新等)進(jìn)行訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生分析、應(yīng)用和創(chuàng)新的能力。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式相比,突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為中心的開(kāi)放模式,不僅實(shí)驗(yàn)效率得到提高,還能訓(xùn)練學(xué)生正確的測(cè)量方法和熟練地使用儀器技能。

3.2.3建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心。為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí),培養(yǎng)個(gè)性發(fā)展,要求創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放和實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放,營(yíng)造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的良好氛圍。

4實(shí)施改革后的成效

EDA課程一體化改革改變傳統(tǒng)課程以學(xué)科知識(shí)為中心的結(jié)構(gòu),整合了能力和項(xiàng)目要求,解決了教學(xué)中知識(shí)的傳授與個(gè)人能力的培養(yǎng)不能兼顧的這一矛盾。

4.1理論教學(xué)方面。 在教學(xué)過(guò)程中,按照“可編程器件原理+EDA設(shè)計(jì)環(huán)境+VHDL語(yǔ)言+數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思路,系統(tǒng)講述相關(guān)課程。在教學(xué)開(kāi)始緒論部分,講述EDA技術(shù)在提高電子產(chǎn)品功能、縮短生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品上市的時(shí)限性方面具有巨大的優(yōu)越性,使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到它已成為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的熱門(mén)技術(shù),是大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的必需手段,同時(shí)向同學(xué)演示交通燈、出租車(chē)計(jì)價(jià)器、搶答器等幾個(gè)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生想掌握EDA技術(shù)的迫切心情。在良好的課堂氣氛基礎(chǔ)上,由教師為主體,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主體,通過(guò)在課堂上搭建仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),與學(xué)生一起設(shè)法解決有關(guān)問(wèn)題,捕捉課堂上的奇思妙想,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。

4.2實(shí)踐教學(xué)方面

4.2.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)。開(kāi)發(fā)了一套基于CPLD的VHDL軟件模擬平臺(tái)。CPLD芯片可實(shí)現(xiàn)上萬(wàn)次重復(fù)編程,使得系統(tǒng)內(nèi)硬件搭建軟件化,降低實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí),擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能,提高了系統(tǒng)的靈活性,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的多樣性。

4.2.2通過(guò)項(xiàng)目靈活運(yùn)用課程內(nèi)容。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)教材教學(xué)內(nèi)容滯后當(dāng)今前沿電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀10-15年的缺陷,在實(shí)踐教學(xué)中,以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),使教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合。請(qǐng)校外高級(jí)工程師指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生參加教師科研或教改活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)術(shù)論文、課外科技活動(dòng)等。

4.2.3實(shí)踐課程效果。以往的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中,很多學(xué)生只是照搬書(shū)本上的電路,對(duì)所設(shè)計(jì)內(nèi)容并未真正理解,花了很大功夫最終設(shè)計(jì)的電路卻錯(cuò)誤百出,不能運(yùn)行,導(dǎo)致效果很不理想。將電路仿真軟件作為項(xiàng)目論證、元器件選擇、設(shè)計(jì)與檢測(cè)、改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)制作的先行手段,運(yùn)用軟件中提供的各種儀器和電子器件對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn),進(jìn)而深入理解所學(xué)電子知識(shí)。課程改革后95%學(xué)生成功制作了電子作品,提高了學(xué)習(xí)興趣和信心。

該專(zhuān)業(yè)學(xué)生在2012年第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽湖南賽區(qū)獲得1個(gè)二等獎(jiǎng),衡陽(yáng)市第五屆大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽獲得1個(gè)二等獎(jiǎng),1個(gè)三等獎(jiǎng)。

5結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)EDA課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討,主要包括教學(xué)模式改革、實(shí)踐模式改革以及課程考核方式改革,強(qiáng)調(diào)了理論與實(shí)踐、教書(shū)與育人、學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合,期望能夠解決EDA課程教學(xué)中存在的問(wèn)題。通過(guò)本研究,反思我國(guó)目前EDA課程中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題并尋找到癥結(jié)點(diǎn),為EDA課程的改革提供一定的指導(dǎo)意義。

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篇10

關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ);研究型教學(xué);教學(xué)改革;創(chuàng)新能力;教學(xué)輔助軟件

作者簡(jiǎn)介:劉浩(1977-),男,四川達(dá)州人,東華大學(xué)信息學(xué)院,副教授;任立紅(1966-),女,內(nèi)蒙古赤峰人,東華大學(xué)信息學(xué)院,副教授。(上海 201620)

基金項(xiàng)目:本文系2012年度上海市教委重點(diǎn)課程項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):901-07-010155)的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)35-0052-02

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為基本出發(fā)點(diǎn),研究型教學(xué)是與國(guó)家創(chuàng)新體系和高等教育改革高度契合的一種現(xiàn)代教學(xué)模式。實(shí)施研究型教學(xué)是我國(guó)創(chuàng)建高水平大學(xué)的重要路徑和改革方向。[1]創(chuàng)新能力是不僅關(guān)注知識(shí)結(jié)論本身,還要探究其背景、概念、方法、局限性等,善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題,注重逆向思辨的綜合能力。[2]研究型教學(xué)模式已成為當(dāng)前重點(diǎn)高校教學(xué)改革亟待解決的深層次問(wèn)題?!澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”是電類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是學(xué)好后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的前提,在電類(lèi)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中具有承上啟下的重要作用。[3]近年來(lái),在學(xué)?!胺€(wěn)量提質(zhì)”的新目標(biāo)下,筆者結(jié)合“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程特點(diǎn)及我校信息學(xué)院的實(shí)際情況,從教改思路、內(nèi)容體系、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面對(duì)研究型教學(xué)改革進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐,取得了一定的成果。

一、教改的基本思路

一方面,“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。這一特點(diǎn)打破了學(xué)生習(xí)慣于數(shù)學(xué)分析的思維模式,教師應(yīng)通過(guò)啟發(fā)式和討論式教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生面向應(yīng)用的創(chuàng)新意識(shí)。另一方面,電子學(xué)科發(fā)展迅速,該課程應(yīng)與現(xiàn)代教育技術(shù)充分結(jié)合,從發(fā)展的角度更新課程內(nèi)容體系,并適當(dāng)通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)吸收國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)成果。因此,該課程確立了“夯實(shí)經(jīng)典,面向發(fā)展,注重實(shí)踐,促進(jìn)創(chuàng)新”的教改思路,堅(jiān)持理論性、工程性和前沿性并重的原則,在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)線性與非線性、理論解析與工程方法、基礎(chǔ)理論與前沿應(yīng)用、元件與系統(tǒng)的辯證統(tǒng)一,并推進(jìn)以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的多元化考核方式。教師以“元器件基礎(chǔ)電路電路系統(tǒng)”為主線,從設(shè)計(jì)的角度講授某一電路的獲得過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生站在系統(tǒng)的高度解析電路及其局限性,并獲得重新構(gòu)造電路的思路。課程教學(xué)將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題放在更重要的地位,并用研究的方法解決問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

二、課程內(nèi)容體系的更新

“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程需要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)(理論教學(xué)64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí))使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。新修訂的課程內(nèi)容體系更加注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的銜接,在保證經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上重點(diǎn)講授集成運(yùn)放組成的各種信號(hào)運(yùn)算、信號(hào)處理和信號(hào)產(chǎn)生電路,并延伸到模擬集成電路和模數(shù)混合系統(tǒng)等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)級(jí)的分析與設(shè)計(jì)能力。理論教學(xué)應(yīng)簡(jiǎn)化器件內(nèi)部機(jī)理的介紹,弱化缺乏工程背景的解題技巧及公式記憶,強(qiáng)化器件的組合應(yīng)用與接口擴(kuò)展機(jī)制,加強(qiáng)主流新技術(shù)的探討;實(shí)踐教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)引入研究型和設(shè)計(jì)型實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),為此出版了課程配套的“十一五”規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教材《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》。目前,多媒體教學(xué)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)的發(fā)展使得教學(xué)輔助軟件能夠融入課堂,為學(xué)生豐富的探索和實(shí)踐提供了現(xiàn)代化手段。適用于該課程的研究型教學(xué)輔助軟件包括EDA仿真軟件Multisim、Proteus和工程計(jì)算軟件Matlab、MathCAD。[4]在此基礎(chǔ)上,筆者將EDA仿真作為理論課的工具及學(xué)生進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)的前提,建立了“理論·仿真·硬件”相互融合的教學(xué)模式,以保證研究型教學(xué)落到實(shí)處。

三、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn)

1.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平善課程體系

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,世界各國(guó)高校都在大力開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)應(yīng)用,然而海量的數(shù)字化資源會(huì)使學(xué)生感到無(wú)所適從。為此,筆者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)給學(xué)生提供少而精的數(shù)字化資源,與課堂教學(xué)相輔相成。除了教學(xué)大綱、教學(xué)日歷和教學(xué)課件,網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)提供的數(shù)字化教學(xué)資源還包括教學(xué)輔助軟件、往屆試卷及答案詳解、國(guó)家級(jí)電子技術(shù)精品課程和國(guó)際一流大學(xué)電子技術(shù)課程的網(wǎng)址,方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)還提供與課程相關(guān)的在線輔導(dǎo)答疑,并通過(guò)微博、QQ群、飛信群等網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)方式開(kāi)展憶阻器、在系統(tǒng)可編程模擬器件、新型傳感器等前沿技術(shù)的專(zhuān)題討論,并讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查模擬電子技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利與應(yīng)用,撰寫(xiě)調(diào)研報(bào)告,促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。

2.將EDA仿真演示融入理論教學(xué)

EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,改變了以變量估算和硬件實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的電路設(shè)計(jì)方法。在理論教學(xué)中引入重點(diǎn)內(nèi)容的EDA仿真演示,有利于快捷地將理論性和應(yīng)用性融于一體,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)的拓展,并為實(shí)踐教學(xué)打下基礎(chǔ)。由于學(xué)時(shí)與場(chǎng)所限制,教師需要在備課時(shí)充分考慮課堂投影演示與本機(jī)顯示的不同,精心設(shè)計(jì)演示范例與互動(dòng)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生思考,由學(xué)生得出結(jié)論,并事先做好演示范例的中間版本以便重點(diǎn)演示關(guān)鍵步驟。例如,筆者在課堂上利用EDA仿真軟件邊演示邊講解電路引入負(fù)反饋前后各種參數(shù)、輸入輸出信號(hào)波形、頻率響應(yīng)特性的異同,學(xué)生通過(guò)直觀的比較加深了對(duì)負(fù)反饋?zhàn)饔玫睦斫?。此外,筆者在布置書(shū)面作業(yè)時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)作業(yè)中的疑難問(wèn)題進(jìn)行仿真,并在作業(yè)本上寫(xiě)出心得體會(huì)。

3.強(qiáng)化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維

現(xiàn)行的理論教學(xué)往往只講器件和基礎(chǔ)電路,很少涉及如何由各種元器件通過(guò)某種聯(lián)結(jié)組成一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)。筆者在緒論課中就結(jié)合實(shí)際闡明電路系統(tǒng)的組成及各部分的作用,并給出簡(jiǎn)圖;之后課程中每一個(gè)新內(nèi)容都會(huì)回到系統(tǒng)簡(jiǎn)圖上來(lái),逐漸深化、細(xì)化,并引導(dǎo)學(xué)生尋找反例,這樣不但使學(xué)生建立了系統(tǒng)的概念,而且能夠舉一反三。在EDA的輔助下,學(xué)生對(duì)各種電路無(wú)須精確的理論計(jì)算,但要掌握近似估算的方法,弄清楚電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及其局限性、性能指標(biāo)的折衷考慮。要注意各章節(jié)之間的相互配合和銜接,堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維,強(qiáng)化以集成運(yùn)放為基礎(chǔ)的知識(shí)體系,使學(xué)生建立系統(tǒng)觀念、工程觀念,學(xué)會(huì)定性分析與辯證的思維方法。

四、多層次的實(shí)踐教學(xué)

1.利用Multisim軟件開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)

研究型教學(xué)是理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的一種教學(xué)方式。然而由于學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件的限制,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo),利用EDA軟件開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)當(dāng)前課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的不足。目前EDA軟件的種類(lèi)很多,其中Multisim軟件提供了多種常用的虛擬電子儀器與元器件,特別適合于模擬電路系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)。[5]學(xué)生可以通過(guò)這些儀器觀察電路的運(yùn)行狀態(tài),查看電路的仿真結(jié)果,許多設(shè)置、使用和讀數(shù)與實(shí)際的測(cè)量?jī)x器類(lèi)似。因此,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是首先在EDA實(shí)驗(yàn)室安排了一節(jié)課的Multisim認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),隨后按教學(xué)日歷分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)三個(gè)階段。各階段都增加了相應(yīng)的仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)之前,筆者要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并進(jìn)行Multisim仿真及課外研究,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室通過(guò)儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際的硬件操作。虛擬實(shí)驗(yàn)和硬件實(shí)驗(yàn)不可重此輕彼,而應(yīng)軟硬結(jié)合。筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)課件的演示減少講解時(shí)間,讓學(xué)生有更多的時(shí)間用于實(shí)際操作與硬件調(diào)試。這種“理論·仿真·硬件”相互融合的教學(xué)模式將仿真考核和課外研究作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要部分,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握,提高了學(xué)生的仿真能力、設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)調(diào)試能力。

2.重視綜合實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)

研究型教學(xué)需要一種類(lèi)似科學(xué)研究的氛圍以及一對(duì)一的師生互動(dòng)。綜合實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)能夠較好地彌補(bǔ)理論教學(xué)大班授課的不足。有限的學(xué)時(shí)在一定程度上制約了實(shí)踐教學(xué)的深入開(kāi)展,為此筆者壓縮了前期驗(yàn)證型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的次數(shù),在實(shí)驗(yàn)課程的后期安排了三次融合整學(xué)期知識(shí)點(diǎn)的綜合實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生強(qiáng)化“系統(tǒng)化模擬電路”的定性思維。期末的課程設(shè)計(jì)則由指導(dǎo)教師布置若干難度適中的研究課題,要求學(xué)生從查閱資料開(kāi)始自主進(jìn)行電路設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真分析,經(jīng)教師審查后方可選購(gòu)器件,安裝調(diào)試電路,測(cè)量各種參數(shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,提出改進(jìn)意見(jiàn),并根據(jù)規(guī)范格式書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告,完成一次較完整的工程研究訓(xùn)練。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步拓展課程設(shè)計(jì)內(nèi)容并發(fā)表科技小論文,在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)突出的學(xué)生將被選拔參加各種課外科技活動(dòng)和競(jìng)賽。

五、結(jié)束語(yǔ)

研究型教學(xué)是面向創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的新型教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),也是創(chuàng)建高水平大學(xué)的重要途徑。本文以“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程為例,從教改思路、內(nèi)容體系、教學(xué)方法及實(shí)踐環(huán)節(jié)等多個(gè)方面探討了研究型教學(xué)改革的具體措施和方法,建立了學(xué)生為主體、教師為向?qū)У慕虒W(xué)模式。教學(xué)實(shí)踐表明,這些改革措施有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生探索學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高了電類(lèi)本科生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

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