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1.引言
數字電子技術課程設計是配合數字電子技術基礎課程與實驗教學的一個非常重要的教學環節。它能幫助學生鞏固數字電子技術的理論知識,提高學生電子電路的設計水平,增強學生綜合分析問題和解決問題的能力,培養學生的實驗技能和動手能力,強化學生的創新意識,發展學生的創新思維。
如今越來越注重學生的實踐動手能力,我們有必要對數字電子技術課程設計的教學進行改革,適應市場對人才的需求。
2.數字電子技術課程設計的現狀及存在問題
2.1重理論,輕實踐。
數字電子技術課程設計一般為期一周,學生在一周內很難完成查閱資料、選擇方案、設計電路、安裝調試及撰寫報告的任務。由于時間緊迫,所選課題受到限制,因此大多數學生只重視理論設計,而忽視實踐制作及調試,整個設計變得枯燥乏味,使得課程設計有名無實,不能真正提高學生的動手能力。
2.2選題盲目。
數字電子技術課程設計一般由指導教師擬定若干課題,學生從中選擇,由于選題時間有限,學生選題帶有一定的盲目性。另外,指導教師擬定的課題往往難度太大,內容太偏,使學生失去設計興趣,過于依賴教師,加重輔導教師的負擔。
2.3綜合職業能力認知度較低,積極性不高。
數字電子技術一般在大二第一學期開設,學生參與的實習實訓較少,大多數學生的工作崗位職業意識淡薄,綜合職業能力認知度較低,在學習過程中只注重數字電子技術理論知識的學習,理論學習與實踐脫節,使學生學習興趣降低,自我懷疑,造成在數字電子技術課程設計過程中積極性不高、動手能力較差。
2.4仿真軟件利用率較低。
目前,應用EDA軟件進行電子線路輔助設計已經成為一種潮流。Prote1具有功能強大、操作方便等諸多優點,是目前最為流行、使用最多的EDA軟件之一,在課程設計中學生完全可以利用EDA仿真軟件進行電路仿真,利用Prote1軟件設計印刷電路板,彌補自行設計電路的不足。由于很多學生對這些軟件了解不多,現代化的軟件利用率較低,與現代企業實際脫節。
3.關于數字電子技術課程設計改革的幾點建議
3.1合理制訂計劃。
合理的課程設計計劃對課程設計教學的實際效果起著很重要的作用。將數字電子技術課程設計的時間改為兩周,課程設計的內容在原來的基礎上增加設計制作印刷電路板及組裝調試。這樣,學生就有充裕的時間完成任務,充分發揮主動性,使課程設計的成果多種多樣。課程設計的計劃制訂擬定如下:
數字電子技術課程設計計劃表
3.2靈活選題,教師把關,貼近實際。
合理選題對課程設計完成的質量及學生的能力培養有很大的影響,選用實用性較強的課題能激發學生的興趣,提高課程設計質量,增強學生的成就感。目前,隨著電子技術的不斷發展,各種成熟的電子電路數不勝數,為適應這一發展趨勢,在平時的授課過程中,教師要為學生灌輸課程設計的必要性及要求,有意識地多介紹一些常見芯片的典型應用,多提一些趣味性較強、實用性較高的題目(如電子密碼鎖、循環流水燈等),激發學生的學習熱情,鼓勵學生自由選題,指導學生合理選題,選出感興趣的課題,這樣既可進一步調動學生設計的積極性,又可減輕輔導教師的負擔,還可避免以往課程設計中學生抄襲的現象。
3.3營造職業氛圍,樹立職業意識。
講解現代企業的運行模式、管理理念,產品的開發、生產流程,設計時按課題對學生進行分組、分工,權責明確,將一個個設計課題當成產品去做,努力培養學生的實驗技能和動手能力,啟發學生的創造意識及創新思維能力,積極營造職業氛圍,樹立學生的職業意識,幫助學生形成社會人的基本品格。
3.4充分利用現有的仿真軟件。
在授課過程中,介紹電子線路設計中的常用軟件,讓學生提前了解,在平時實驗時就學習使用,在課程設計時鼓勵學生用仿真軟件進行電路仿真,用繪圖軟件進行繪圖。
3.5合理制定評定體系。
合理的評定指標是激發學生的學習動力,對于數字電子技術課程設計可采用以下方案評定:
3.5.1審閱課程設計報告,報告占總評成績的40%,報告要求條理清楚,格式規范,圖表完備,技術用語正確等。
3.5.2現場實物測試并提問,其中指標完成占30%,外觀占5%,焊點質量及布線占5%,該項占總評成績的40%。
3.5.3集體答辯,根據組員分工情況集體答辯,該項占總評成績的20%。
3.5.4總結分析設計、調試中出現的問題,就課題中出現的問題進行綜合分析,評選出優秀作品,予以獎勵。
4.結語
課程設計是數字電子技術課的一個重要實踐環節,如何提高學生的創新能力、切實加強學生動手能力的培養是各高校普遍重視的問題。制訂合理的設計計劃、合理選題及應用先進的軟件進行輔助設計等,可以激發學生對課程設計的濃厚興趣,使學生的創造力和綜合技能得到提高,為將來的畢業設計及工作打好基礎。
參考文獻:
[1]夏茂忠.電子技術綜合與應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2008.
關鍵詞:電子技術;課程設計;教學改革;研究與實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)05-1275-02
Study and Practice on Course Reform of Electronic Technology
ZHU Bin,TAN Yong
(The Physics and Electronics Department of Yangtze Normal University, Chongqing408100, China)
Abstract: Discuss the necessity of carrying on the reform and construction to electronic technology course project. From aspects such as teaching mode, course system, teaching fashion, we discuss fully how to carry on the reform of electronic technology course project. Pointing out that understanding the connotation of course deeply, catching the key problem of quality-oriented education, strengthening practical teaching and insisting sustainable development view are the guarantee for getting the anticipated achievement of electronic technology course project reform.
Key words: electronic technology; course project; teaching reformation; Study and Practice
1 引言
隨著國家專業目錄的調整,電子信息科學與技術專業涵蓋的范圍不斷拓寬,已經成為一個電子和信息工程方面的寬口徑專業,根據學科發展規劃和電子類的寬口徑人才培養目標,必須把培養學生的創新精神和實踐能力作為重點。
“電子技術課程設計”是繼模擬電路、數字電路和單片機原理等課程之后的重要實踐環節,在應用電子技術、電子信息科學與技術、測控技術與儀器等專業培養目標的實現過程中有著不可替代的作用。課程一般由指導教師給出所要設計的部件或整機的性能參數,由學生自己設計和調試電路,設計過程實質上是研制小型電子產品的過程,是工程設計的初步訓練,是實現學校培養與社會需求無縫對接的重要平臺。通過該課程,可培養和訓練學生科學的工作作風,促進學生對基礎理論知識的理解和掌握,培養學生的動手能力、設計思維能力和創新能力。因此,對“電子技術課程設計”進行教學改革勢在必行。
2 改革教學模式,更新內容體系
2.1 教學模式改革
由于“電子技術課程設計”是一門綜合性、實踐性很強的課程,電子產品及其實現又具有多樣性,因而它除了應達到一般專業課課程設計的要求外,還應特別注重培養學生解決實際問題的能力,注重發揮學生的創造性。對該課程進行教學模式改革必須基于課程的特點和教學目標,為此,課題組實施了以學生為主體的“層進循環互動式”教學模式,構筑一種既能發揮教師主導作用,又能激發學生認知主體作用的新型教學模式。
“層進循環互動式”教學模式將整個設計過程分為六個環節:基礎理論教學、選題及方案論證、電路設計、印刷版設計與制作、組裝與調試和總結報告撰寫?!皩舆M”即學生在每一個設計環節通過指導老師認定達到該環節的設計要求后,方可進行下一環節的設計工作,如果未達到要求,則繼續進行本環節的設計?!把h互動”指在課程設計的各個環節,指導教師與學生之間以進度報告的形式進行探討,學生將設計過程中遇到的問題反饋給教師,指導教師針對問題進行指導。
“層進循環互動式”教學轉變了以往單純的教師講學,學生聽課的教學模式,收到了很好的教學效果。學生反映,這種教學模式豐富了學生學習和探究的體驗,提升了合作與分享的個性品質,培養了研究之風和團隊意識。
2.2 內容體系更新
課題組在更新內容體系方面,倡導以培養學生的創新思維和創新設計能力為出發點,以培養學生的設計思維能力和實際動手能力為目標。
1) 課程內容體系的出發點
課題組將培養學生的創新思維和創新設計能力作為課程內容體系的出發點。課程內容體系的改革思路是:強基礎,寬視野,勤動手,培養創新意識、思維與能力。這就需要有一批具有強烈創新意識、理念,同時又勇于探索創新、敢于面對探索壓力的指導教師。在完善課程內容體系的過程中,團隊人員不斷進行創新教育的理論研究,達成了培養創新人才的基本共識:知識是基礎,創新是關鍵,實踐是根本。
2) 課程內容體系的目標
課題組以培養學生的設計思維能力和實際動手能力為目標。實踐是工程最本質、最重要的屬性,高等工程教育要回歸工程,必須加強實踐,重視實踐教學在工程能力培養方面的主導作用。在實踐方面,必須培養學生選擇設計方案和器件能力、分析電路的能力、電路設計及調試能力。改革現行“電子技術課程設計” 的教學現狀,突出學生的主體地位,面向工程實際,修訂培養方案、更新教學內容,優化實踐教學環境,提高教學質量。
3 完善課程教學體系
“電子技術課程設計”在以往的教學過程中存在著諸多弊端:1) 過分注重課堂教學,忽視學生的實踐能力、知識的綜合運用和科研能力的培養;2) 注重了教師在教學中的作用,忽視學生學習過程中的主動性和創造性;3) 以設計報告定成績的單一考核方式。4) 由教師指定實驗題目,實驗室規定元器件的綜合課程設計缺乏完整的過程訓練,也缺乏一個全面的基本技能、思維方式和創新思維的訓練過程。造成的不良后果是:學生只重視設計報告的撰寫,抄襲嚴重;不重視設計原理的理解和實踐能力的提高;限制了學生的選題,限制了學生的思路。這種教學不利于對學生的創新意識、創新能力和創新思維的培養,甚至在某種程度上還束縛了學生的能力、才能的充分發揮,為此,對“電子技術課程設計”的教學體系進行了以下改革。
3.1 修訂培養方案
由于“電子技術課程設計”課程與少數相關課程在同一學期開設,這在一定程度上增加了設計的難度,學生會因為自身基礎理論知識的缺乏產生畏難情緒,不利于學生主動性和創造性的發揮,也使得“電子技術課程設計”課程的教學質量難以保證,所以課題組對培養方案中的開課時間進行了適當的調整,對課程的課時進行了調整,減少了理論授課的課時,增加實踐課時。
3.2 改革設計選題
改革教師指定設計題目的弊端,采取學生自主選題和教師命題相結合的形式。教師命題分三個層次,學生根據自身情況選題。第一層次,基礎型。教師布置題目后,學生根據所學的理論知識經過分析和綜合基本上可以獨立完成設計內容。第二層次,提高型。設計內容由幾部分組成,主要部分由教師給出原理框圖。第三層次,綜合型。其題目來自工程實際,難度大。它要求學生應用所學的模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術、傳感器技術和自動控制理論等知識解決實際問題。學生經歷從查找資料開始,到設計方案的確定、選擇器件、安裝調試、查找故障等電子系統設計的全過程,可以得到系統的訓練。實踐發現:能完成這部分綜合型設計題目的學生大約15%左右,這部分學生可以集中起來參加各類電子設計大賽。
3.3 改革設計手段
“電子技術課程設計”以前的做法是根據電路的技術指標和性能要求,設計初始方案,確定原理框圖,計算各元件參數,畫出電路圖,然后進入實驗室搭接線路,先接好各單元電路,然后進行整體調試、調整參數。這種方法不利于規模較大的電子系統設計,容易損壞器件,設計調試周期長,已不適應社會的需求。因此,課題組要求在進行電路設計時盡可能進行仿真,充分利用學校的EDA實驗平臺和實習基地的資源。這種方法使學生掌握了電子系統設計的全過程,減少了儀器儀表及元器件的損壞,提高了學生的分析能力和動手能力。
3.4 改革考核方式
以往,“電子技術課程設計”以設計報告定成績,抄襲情況屢禁不絕,不重視“電子技術課程設計”的現象普遍存在,因此必須對考核方式進行改革。改革單純以設計報告為依據評價課程設計成績的現狀,實行課程設計全程考核機制,即在整個設計過程的每個環節,導師都對學生的設計態度、設計完成情況等各個方面作出全面合理的評價,每個環節的成績作為平時成績。設計報告成績作為卷面成績,電子作品成績作為實驗成績。電子作品成績和設計報告成績對不同層次的課題,用難度系數加以區分。
4 改革傳統教學方式
改革知識的單向傳輸教學方式,處理好教師的主導作用與學生主體地位的關系。改變過去管得死,教得細的做法,教師把主要精力放在引導上,既要循循善誘,又不能使學生產生依賴思想,充分體現學生的主體地位,給學生充分的自由空間,積極引導學生自己思考如何設計和完成設計。為此,課題組為課程配備了三名指導教師,將學生分成若干課題小組,課題組長根據設計要求,組織本組各成員模擬工程設計方法與步驟進行實際課題的設計,協同完成設計任務。
5 結語
創新是建立在自主學習能力的基礎之上的,通過改革,一方面培養學生的學習主動性,另一方面使學生的求真務實的科學精神得到加強,良好的意志品質得到鍛煉。素質教育的核心是培養學生的創新思維和創新能力,實踐課程的改革應緊扣培養學生自主創新能力這一主題,通過具體措施的實施,極大地調動學生的學習積極性和創造性,使學生的個人內在潛能得到更充分的發揮。通過這次改革,電子信息科學與技術專業學生的實踐創新能力得到了普遍提高,在2008年參加的市級和國家級設計大賽中奪得二等獎和三等獎的好成績。
參考文獻:
[1] 王德嘉. 模擬電子技術課程設計教學改革研究與實踐[J]. 理工高教研究, 2004(8): 115-116.
[2] 黃建宇, 于廣新, 阮維國. 發揮學生主動性提高學生綜合素質[J]. 遼寧教育行政學院學報. 2005(5): 35-36.
[3] 呂惠芳. 電子線路課程設計教學探索[J]. 常熟高專學報[J], 2004(2): 106-107.
[4] 趙宏音, 肖明, 張亞琴, 朱明光, 高篤順, 陳嵐峰, 趙子夫. “電子技術課程設計”的改革探索[J], 沈陽師范大學學報, 2004(3): 198-199.
關鍵詞:課程設計;數字電子技術;EDA;實驗平臺
進入 21 世紀以來,隨著微電子技術、電子技術和計算機技術的飛速發展,數字電子技術及其應用向著更為深入、更為廣泛的層次擴展。 電子產品的設計周期和上市時間日益縮短,電子產品的功能更加豐富,性能更加優良,由此推動了電子系統設計技術向電子設計自動化 EDA 方向發展,并且對 EDA 技術及其應用提出了更高的要求。
1.課程設計的背景
中國石油大學(華東)的“電工電子學”課程是“國家級精品課程”,以著重培養學生的系統觀念、工程觀念、科技創新等基本素質為教學方針。 多年來在教學和科研中緊跟電子技術發展的每一個關鍵時刻,教學組的教師都適時地對內容體系和教材進行更新和完善,堅持不斷進行課程改革,取得了豐碩的成果?!皵底蛛娮蛹夹g課程設計”是為大二學生暑期開設的一門必修課程,它是“數字電子技術基礎”和“電子技術實驗”等課程的后續課程,主要以培養學生的實踐能力和創新精神為目標,加深學生對理論知識的理解,切實提高動手和解決問題的能力。
2.課程設計的選題
針對電子專業的特點,我們在數字電子技術課程設計部分采用了“基于復雜可編程邏輯器件(CPLD)實現電阻、電感、電容的測量” 這一題目。 測量工作原理是將被測量轉換成頻率,由CPLD 實現頻率的計算, 并轉換成被測量信號后輸出顯示 。 電阻、電感、電容經過轉化電路,完成電阻/頻率(R/ F)轉換,電容/頻率(C/ F)轉換,電感/頻率(L/ F)轉換。用 CPLD 測量其頻率,具體功能分塊包括:多路選擇開關、分頻器、時間閘門計數器、測量計數器等。頻率測量的主要部件是一個帶門控計數端的計數器(測量計數器),被測信號(被測頻率)由此計數器計數。 如果門控計數器的開門計數時間恰好為 1 秒,則測量計數器的計數值就是輸入信號的頻率。 若改變開門計數時間,即可改變頻率測量的量程。 如開門時間為 0.1 秒,則量程為×10,開門時間為 0.01 秒,量程為×100,開門時間為 0.001 秒,量程為×1000。由計數器的數值即可換算電阻、電感、電容的大小。本課題要求設計一個測量電阻、電感、電容的 4 位十進制數字顯示的數顯儀表,根據頻率計的測頻原理,由測頻量程需要,選擇合適的時基信號即閘門時間,對輸入被測信號進行計數,實現測量的目的。 其數顯測量范圍為 0-99990Hz,滿刻度量程分為 9999、99990 兩檔,手動轉換量程,當輸入計數值大于實際量程時有溢出指示。
3.課程設計的實現
(1)按照現代數字系統的 Top-Down 模塊化設計方法,提出數字頻率計的整體設計方案,并進行正確的功能劃分,分別提出并實現控制器、受控器模塊化子系統的設計方案。
(2)針對 isp LEVER 的 EDA 設計環境 ,采用 VerilogHDL 語言,完成受控器模塊(測量計數器)的設計,并采用 Abel 語言編程進行仿真。
(3)在 isp LEVER 的 EDA 設計環境中 ,完成基于 Verilog 語言實現的控制器模塊(閘門計數器,量程開關,選擇開關)的設計,并采用 Abel語言進行仿真。(4)基于 isp LEVER 的 EDA 設計環境 ,采用 Verilog HDL 語言或原理圖,完成頂層模塊的設計并采用 Abel 語言編寫測試向量文件進行仿真。
4.結束語
通過課程設計的鍛煉,學生可以增強綜合分析問題及解決問題的能力,激發學習興趣和潛在的能動性。 有學生在總結報告中寫道:“通過這次課程設計, 我切身體會到給出一個命題,利用 Verilog 語言編程實現這個命題,并利用軟件模擬仿真,看功能是否得以實現的全過程。 一方面學到了許多新知識,另一方面使我們對數字電子設計的全過程有了一個全面的了解,同時也深刻感受到利用 EDA 軟件實現電子設計的強大優勢。 這樣的課程設計很適合我們,使我們受益匪淺”。
作者:張勇 張冬至 單位:中國石油大學信息與控制工程學院
參考文獻:
課題內容設計合理與否,將直接影響到課程設計的綜合訓練效果。在具體課題內容設計時,應注意以下幾點:
選擇具有實用性和趣味性的課題從學生的實際水平出發,幫助學生選擇適合自己的題目,使題目與理論知識密切相關,又具有較強的趣味性和實用性,與生產實際相結合。例如,要求學生組裝一整的收音機、家居生活中能用到的聲光控開關、門窗防盜報警器等。又如我們選用的《音樂彩燈控制器設計》、《多功能數字鐘的電路設計》、《交通燈控制邏輯電路設計》等課題,學生做起來積極性很高。更重要的是通過這一過程,學生運用專業技能解決實際問題的綜合能力得到了提高。
選擇能綜合應用理論知識的課題要求學生綜合運用本課程的基本理論和知識,獨立完成一項實際課題。通過查閱資料、線路設計、選擇元器件、電路安裝調試,使學生所學的基本理論和知識充分運用于解決實際問題。例如電子脈搏計這一課題,要應用到傳感器、放大電路、有源濾波電路、整形電路以及數字電路中的各種門電路、觸發器、計數器及譯碼、驅動顯示電路。又如數字鐘電路設計這一課題,數字鐘是一個典型的數字電路系統,選此作為設計題目,可使學生將學過的比較零散的數字電路知識有機地、系統地聯系起來用于實際,培養綜合分析、設計電路的能力。還可選用有源濾波器的設計題目,使學生進一步加深領會運算放大器在信號處理電路中的應用,選用交流寬帶放大器的設計,使學生對放大電路的三種不同組態的特點、應用場合以及電路的設計方法得到練習,并通過這個對基本放大電路的放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、頻帶寬度以及引入負反饋對放大器性能的改善得到進一步的理解,同時提高學生理論聯系實際的能力。
課題內容要注重集成電路和新技術、新產品的應用當今時代電子技術飛躍發展,新技術、新產品層出不窮,課程設計可以彌補教材的滯后性。在電路設計中,應盡量采用集成電路,特別是集成運算放大器和某些專用芯片(如模擬乘法器、鎖相環)作為電路的重要構件,體現出現代電子電路的設計是各種集成電路構件的組合的先進設計理念,尤其是將模擬電路、數字電路與微處理器相結合,以數字電路為主,軟硬件結合,以硬件電路設計為主,符合現代電子電路結構的發展方向。例如我們原來經常選定分立元件OTL和OCL功放電路設計課題,隨著目前大量的集成功放芯片的上市,我們就把這些課題內容并入《集成電路音響放大器》、《音頻信號發生器》等課題中。又如在數字脈搏計課題中,介紹了鎖相倍頻的新概念,同時介紹了集成電路CC4046和C14526構成的鎖相倍頻電路。通過這些課題設計將一些集成電路的工作原理以及使用方法介紹給學生,并在實踐中得到練習,使所學的理論知識更加豐富。
選擇適應專業需要,結合專業特點的課題為了拓寬學生的知識領域,使學生對專業有所認識和了解,提高學生對專業的興趣和學習的積極性,在課程設計中引入了一些結合專業特點的課題。例如數字轉速測試系統與頻率計設計,由于轉速測量在工業控制領域和人們的日常生活中經常遇到,在工廠里測電機每分鐘的轉速,自行車里程測速計,心率計以及汽車時速的測量等都屬于這一范疇。又如PWM(電動機調速系統),由于該系統在工業控制的調速系統中得到廣泛地應用,同時,又由于該系統由脈寬調制器和脈沖放大器兩大部分組成,而脈寬調制器又包括鋸齒波發生器和電壓比較器,密切地聯系了電子技術課程的基本內容。這些課題對掌握基礎知識,開闊學生的視野,增強對專業課的認識,提高學習的積極性都能起到較大的作用。
注意選擇和后續專業課有關的課題為對電子技術課程的進一步提高和為后續課程打下一定基礎,可考慮選擇一些模擬電路和數字電路綜合性的課題,以使學生對電子技術有一個全面的、綜合的認識,對后續專業課有一定了解,為后面的學習打好基礎。例如《調速系統的給定積分器》課題。
課程設計的組織實施
以人為本,因材施教教師只在大思路上作一定的引導,對具體方案不做過多干預,只起組織、引導、檢查、把關和解決一些疑難問題的作用,放手讓學生大膽實踐,以充分發揮學生的主動性和創造性。我們的改進做法是:在注重結論正確的同時,強調整個設計方案實施的全過程,即使得出的結論不盡如人意,甚至是錯的,只要學生能找出其中的原因并提出相應的改進措施,仍然可獲得較好的成績;相反,如果結論是抄襲得來的,即便是正確的,設計成績也按不及格處理。如電子脈搏計的設計課題,只給出設計方案的原理框圖,講明基本原理、總體構思和適當的設計提要,在設計任務書中給出原始數據及主要技術要求,而具體的原理圖及元件的參數,集成電路的選擇,電路的安裝調試等工作則要求學生獨立完成,這樣做可培養學生的自學和獨立解決問題的能力,學生的收獲更大。
虛實結合,重在“真品”(1)采用機輔分析。電子設計自動化(EDA)技術是以計算機為工作平臺,對電子電路或系統進行自動分析和設計的計算機輔助技術,它的應用使得電路功能、參數的分析和設計都可以脫離具體對象,在構筑于計算機平臺上的虛擬環境中通過仿真處理而自動實現。EDA技術已成為現代電子工程開發與應用領域的支撐技術,在電子行業,Miltisim、Protel等電子仿真軟件,已成為電子工程設計的必備工具。學習和掌握應用計算機對電子電路的分析是目前和今后發展的必然趨勢,將其應用到課程設計領域也是教學改革的方向。一是應用Miltisim設計電路仿真。在學生根據設計課題擬定初步方案后,要求他們先在電路仿真與分析軟件Milltisim平臺上對于所設計的電路進行仿真,觀察電路功能是否滿足設計要求,分析主要元器件參數對電路指標的影響,初步了解電路靜態和動態的工作情況,在Milltisim平臺上調試電路使之達到技術指標,為電路的實調做準備。二是應用ProtelForWindows設計印刷電路板。在Milltisim仿真后,給學生介紹印刷電路板的自動化設計軟件ProtelForWindows和設計印刷電路板的基本工程知識,要求學生應用ProtelForWindows設計軟件繪制本組設計的電路原理圖并設計出印刷電路板圖。通過幾年課程設計的實踐,對有源濾波器、交流寬帶放大器、數字溫度計、數字鐘、交通燈控制器等設計課題采用MilltisimEDA軟件與虛擬樣機,指導學生進行電子技術課程設計,取得了較好的教學效果。(2)結合傳統設計。近年來,全國各高校都開設了EDA技術的教學和實踐課程。對機電類專業的學生而言,電子技術課程設計是學生在學完電子技術理論課程后進行的一次綜合性訓練,其目的是培養學生綜合運用所學理論知識的能力、獨立設計電子產品的能力和對電子產品實際安裝、調試的能力。如果學生沒有從原理圖設計開始一直做到樣機調試成功,經歷整個電子產品的設計、開發過程,又如何能提高電子技術課程設計的作用?所以要將傳統課程設計與EDA技術的訓練相結合,比較電路實測的性能和計算機的仿真結果,以認識計算機仿真在電路設計中所起的作用,使學生對EDA技術的了解不只是停留在軟件系統的操作上,而是對該技術在電子設計中所起的作用有一個整體的認識,能對學生綜合能力的培養有所幫助。
形成組合,團結協作在組隊方面,采取電子設計競賽的組織方式,2~3人為一組,要求學生不僅要共同討論設計課題和選擇設計方案,還必須落實自己具體的設計任務,如計算機輔助分析、硬件電路的制作、調試、資料的查閱、整理和總結等,有分工有合作,以培養學生的團隊精神。
關鍵詞:案例教學 子項目 教學設備
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(c)-0204-02
電子技術實驗及實踐課程是實踐教學環節的重要組成部分,其中數字電子技術實驗及電子技術課程設計能夠很好地培養鍛煉學生的實踐動手能力。因此,在培養學生學好電子技術理論知識的同時,更加重視電子技術實驗及課程設計的實踐性。傳統的電子技術實踐教學以實驗項目為載體,目的是使學生掌握集成常用集成芯片的使用方法,以及一些經典電路的設計方法。然而學生掌握的知識是若干個分散的知識點,在學習完該門課程后不清楚如何學以致用,在后繼的課程設計或實際應用中往往一頭霧水,無從下手。為了增強學生對知識的綜合運用能力,更好的學以致用,此設計提出以一種實用的大型電路為主線貫穿整個實驗過程,將其拆分為若干項子電路形成單個的實驗項目,即將一個大型電路拆分為一個個單獨的功能模塊,每個模塊為一個實驗項目,所有項目組合起來即是一個實際電路。
1 設計方案
1.1 教學內容的設計
教學內容從集成芯片的使用,到簡單電路的設計以及最后綜合電路的搭建。以一種實用的大型電路為主線貫穿整個實驗過程,將其拆分為若干項子電路形成單個的實驗項目,形成了從易到難,從單獨知識點的學習到知識點的綜合運用,從注重知識的驗證到注重應用能力的培養,循序漸進、逐次提高的教學過程。以交通燈的設計為例說明的教學內容的安排以及與之前傳統教學的比較,如圖1所示。
由圖中可以看出,新的教學內容涵w了傳統的教學內容,對經典知識點的教學并沒有刪減,而且以案例貫穿整個實驗,等最后聯調及功能實現時學生會發現自己完成了一個復雜的電路設計。再通過教師的總結回顧,學生將掌握設計的整個過程,更有利于培養應用型技術型人才。
1.2 教學設備的設計
設計一個基于案例的電子技術實踐教學設備,該設備包含固定單元和與之匹配的若干個可拆裝單元,固定單元中包含常用的電路模塊,如邏輯電平開關、數碼顯示部分、蜂鳴器、可調頻率時鐘脈沖模塊等等,可拆裝單元根據不同集成芯片的種類及特點,可獨立或與其他單元共同承擔2-3個實驗項目或承擔一個課程設計案例,另有一個單獨模塊包含常用的電阻電容電感等常用元器件。部分原理圖如圖2所示。新設備能夠完成常規實驗,課程設計,也可以完成自主設計,學生和教師可以在此設備上驗證自己設計的電路。
2 結語
該設計教學內容新穎,以實用的案例為引線,貫穿整個實驗教學。選取契合理論教學重點的案例,并將案例的子電路分散在各實驗項目上,順利完成各個實驗項目也就意味著整個案例的實現。理論、實驗、實用相結合的形式不僅提升學習的趣味性,也能夠讓學生更好的把握知識間的內在聯系。
參考文獻
[1]康華光.電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,1999:128-133.
[2]涂用軍,王紅梅.電子電路繪圖與制版項目教程[M].北京:電子工業出版社,2011:109-120.