电子设计课程十篇

时间:2023-03-20 21:35:20

电子设计课程

电子设计课程篇1

课题内容设计合理与否,将直接影响到课程设计的综合训练效果。在具体课题内容设计时,应注意以下几点:

选择具有实用性和趣味性的课题从学生的实际水平出发,帮助学生选择适合自己的题目,使题目与理论知识密切相关,又具有较强的趣味性和实用性,与生产实际相结合。例如,要求学生组装一整的收音机、家居生活中能用到的声光控开关、门窗防盗报警器等。又如我们选用的《音乐彩灯控制器设计》、《多功能数字钟的电路设计》、《交通灯控制逻辑电路设计》等课题,学生做起来积极性很高。更重要的是通过这一过程,学生运用专业技能解决实际问题的综合能力得到了提高。

选择能综合应用理论知识的课题要求学生综合运用本课程的基本理论和知识,独立完成一项实际课题。通过查阅资料、线路设计、选择元器件、电路安装调试,使学生所学的基本理论和知识充分运用于解决实际问题。例如电子脉搏计这一课题,要应用到传感器、放大电路、有源滤波电路、整形电路以及数字电路中的各种门电路、触发器、计数器及译码、驱动显示电路。又如数字钟电路设计这一课题,数字钟是一个典型的数字电路系统,选此作为设计题目,可使学生将学过的比较零散的数字电路知识有机地、系统地联系起来用于实际,培养综合分析、设计电路的能力。还可选用有源滤波器的设计题目,使学生进一步加深领会运算放大器在信号处理电路中的应用,选用交流宽带放大器的设计,使学生对放大电路的三种不同组态的特点、应用场合以及电路的设计方法得到练习,并通过这个对基本放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频带宽度以及引入负反馈对放大器性能的改善得到进一步的理解,同时提高学生理论联系实际的能力。

课题内容要注重集成电路和新技术、新产品的应用当今时代电子技术飞跃发展,新技术、新产品层出不穷,课程设计可以弥补教材的滞后性。在电路设计中,应尽量采用集成电路,特别是集成运算放大器和某些专用芯片(如模拟乘法器、锁相环)作为电路的重要构件,体现出现代电子电路的设计是各种集成电路构件的组合的先进设计理念,尤其是将模拟电路、数字电路与微处理器相结合,以数字电路为主,软硬件结合,以硬件电路设计为主,符合现代电子电路结构的发展方向。例如我们原来经常选定分立元件OTL和OCL功放电路设计课题,随着目前大量的集成功放芯片的上市,我们就把这些课题内容并入《集成电路音响放大器》、《音频信号发生器》等课题中。又如在数字脉搏计课题中,介绍了锁相倍频的新概念,同时介绍了集成电路CC4046和C14526构成的锁相倍频电路。通过这些课题设计将一些集成电路的工作原理以及使用方法介绍给学生,并在实践中得到练习,使所学的理论知识更加丰富。

选择适应专业需要,结合专业特点的课题为了拓宽学生的知识领域,使学生对专业有所认识和了解,提高学生对专业的兴趣和学习的积极性,在课程设计中引入了一些结合专业特点的课题。例如数字转速测试系统与频率计设计,由于转速测量在工业控制领域和人们的日常生活中经常遇到,在工厂里测电机每分钟的转速,自行车里程测速计,心率计以及汽车时速的测量等都属于这一范畴。又如PWM(电动机调速系统),由于该系统在工业控制的调速系统中得到广泛地应用,同时,又由于该系统由脉宽调制器和脉冲放大器两大部分组成,而脉宽调制器又包括锯齿波发生器和电压比较器,密切地联系了电子技术课程的基本内容。这些课题对掌握基础知识,开阔学生的视野,增强对专业课的认识,提高学习的积极性都能起到较大的作用。

注意选择和后续专业课有关的课题为对电子技术课程的进一步提高和为后续课程打下一定基础,可考虑选择一些模拟电路和数字电路综合性的课题,以使学生对电子技术有一个全面的、综合的认识,对后续专业课有一定了解,为后面的学习打好基础。例如《调速系统的给定积分器》课题。

课程设计的组织实施

以人为本,因材施教教师只在大思路上作一定的引导,对具体方案不做过多干预,只起组织、引导、检查、把关和解决一些疑难问题的作用,放手让学生大胆实践,以充分发挥学生的主动性和创造性。我们的改进做法是:在注重结论正确的同时,强调整个设计方案实施的全过程,即使得出的结论不尽如人意,甚至是错的,只要学生能找出其中的原因并提出相应的改进措施,仍然可获得较好的成绩;相反,如果结论是抄袭得来的,即便是正确的,设计成绩也按不及格处理。如电子脉搏计的设计课题,只给出设计方案的原理框图,讲明基本原理、总体构思和适当的设计提要,在设计任务书中给出原始数据及主要技术要求,而具体的原理图及元件的参数,集成电路的选择,电路的安装调试等工作则要求学生独立完成,这样做可培养学生的自学和独立解决问题的能力,学生的收获更大。

虚实结合,重在“真品”(1)采用机辅分析。电子设计自动化(EDA)技术是以计算机为工作平台,对电子电路或系统进行自动分析和设计的计算机辅助技术,它的应用使得电路功能、参数的分析和设计都可以脱离具体对象,在构筑于计算机平台上的虚拟环境中通过仿真处理而自动实现。EDA技术已成为现代电子工程开发与应用领域的支撑技术,在电子行业,Miltisim、Protel等电子仿真软件,已成为电子工程设计的必备工具。学习和掌握应用计算机对电子电路的分析是目前和今后发展的必然趋势,将其应用到课程设计领域也是教学改革的方向。一是应用Miltisim设计电路仿真。在学生根据设计课题拟定初步方案后,要求他们先在电路仿真与分析软件Milltisim平台上对于所设计的电路进行仿真,观察电路功能是否满足设计要求,分析主要元器件参数对电路指标的影响,初步了解电路静态和动态的工作情况,在Milltisim平台上调试电路使之达到技术指标,为电路的实调做准备。二是应用ProtelForWindows设计印刷电路板。在Milltisim仿真后,给学生介绍印刷电路板的自动化设计软件ProtelForWindows和设计印刷电路板的基本工程知识,要求学生应用ProtelForWindows设计软件绘制本组设计的电路原理图并设计出印刷电路板图。通过几年课程设计的实践,对有源滤波器、交流宽带放大器、数字温度计、数字钟、交通灯控制器等设计课题采用MilltisimEDA软件与虚拟样机,指导学生进行电子技术课程设计,取得了较好的教学效果。(2)结合传统设计。近年来,全国各高校都开设了EDA技术的教学和实践课程。对机电类专业的学生而言,电子技术课程设计是学生在学完电子技术理论课程后进行的一次综合性训练,其目的是培养学生综合运用所学理论知识的能力、独立设计电子产品的能力和对电子产品实际安装、调试的能力。如果学生没有从原理图设计开始一直做到样机调试成功,经历整个电子产品的设计、开发过程,又如何能提高电子技术课程设计的作用?所以要将传统课程设计与EDA技术的训练相结合,比较电路实测的性能和计算机的仿真结果,以认识计算机仿真在电路设计中所起的作用,使学生对EDA技术的了解不只是停留在软件系统的操作上,而是对该技术在电子设计中所起的作用有一个整体的认识,能对学生综合能力的培养有所帮助。

形成组合,团结协作在组队方面,采取电子设计竞赛的组织方式,2~3人为一组,要求学生不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案,还必须落实自己具体的设计任务,如计算机辅助分析、硬件电路的制作、调试、资料的查阅、整理和总结等,有分工有合作,以培养学生的团队精神。

电子设计课程篇2

我们所做的是电子商务物流配送系统,起初选题时,我想做医药方面的,但是考虑实际情况,就选择了物流配送。我们五人一组,内容包括:系统规划、系统分析和系统设计三部分内容。以下是各个方面的具体内容:

一、系统规划内容包括:

(1)系统建设的背景、必要性和意义

(2)系统规划目标、任务

(3)人员组织

l项目负责人(如企业经理,可虚拟)。

l项目小组成员及职责。

(4)项目建设进度

进度表中应规定各个任务优先次序和完成任务的时间安排,给项目组成员分配具体任务和确定任务完成的时间。(用visio作甘特图)

(5)现状初步调查

初步调查主要调查企业当前电子商务开展的现状、基础设施条件、需求、存在的主要问题等。

(6)可行性分析

包括开发新系统必要性,新系统开发方案的经济性(含项目成本预算),技术上的可行性,组织管理上的可行性及环境的可行性等。

二、系统分析内容包括

(1)新系统业务流程分析

可借用相应工具用图形方式描述,如Visio绘制业务流程图、活动图、状态图等。

(2)需求分析,构建逻辑模型。

用Visio或其他工具绘制UML用例图

三、系统设计内容

(1)电子商务系统的硬件平台

网络设备、服务器、客户端主机

(2)网络拓扑结构(用Visio工具画出网络拓扑结构图)

(3)电子商务系统软件构成

l系统软件(操作系统软件、WEB服务器软件、数据库软件)

l应用软件

(4)拟采用的开发技术(ASP、.net、php等选择)

(5)应用系统方案,可包括:

l功能设计(绘制功能结构图)

l类设计(用Visio完成类图)

l数据库设计(用Visio完成表结构设计,并体现表之间的联系)

l外观设计(不少于5个界面,可借用Visio或Dreamweaver等工具完成)

电子设计课程篇3

随着时代的发展和信息技术的进步,高校的教学模式、教学方法也逐渐在发生着变革,如慕课教学、翻转课堂等新的教学手段不断涌现,为高校教学发展注入了新的活力。伴随着课程体系的整合,电工电子学作为工科非电类专业学生学习的一门电类基础课,课程教学学时数在逐年减少。如何在有限的课程教学学时要求下,保证学生能够顺利的掌握电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子技术的应用,为后续相关知识的学习和工作打下基础,这就要求教师不仅仅关注学时内的课堂教学,对课程的课后教学,延续教学部分也要多下功夫。同时,电工电子学还是一门实践性较强的电类技术基础课程,除了要求学生学习掌握理论知识之外,对学生进行实验研究能力、动手操作能力、实践创新能力的培养也是十分必要的。要完成这样的目标,光依靠有限的课堂教学学时显然是不大可能。必须切实做好课后延续教学部分的教学设计,有效的利用新平台新技术,实现课后延续教学对课内教学的有益补充。本文就课后延续教学的一些教学形式和教学方法做了分析和探讨,希望从Blackboard网络平台教学,Multisim电路仿真实验教学和开放实验室的实践教学等教学方式中,寻找到课后延续教学行之有效的教学途径。通过课上和课后教学过程训练完整有机的结合,将对学生的能力培养贯穿其中,使学生既掌握基本的知识要求,又能够有能力的拓展,保障人才培养质量。

作为课内正常课堂教学的补充,课后延续教学也一直是教师们在教学活动中常常进行的。但之前采用的教学形式常见的比如常规的习题课,课后答疑讲解其开展形式都有着局限和约束。习题课能够针对全体学生集中讲解,但是需要集中的时间和地点,要应对减少课堂学时的任务要求,就只能在课后寻找集中的时间,安排难度比较大。也容易演变成变相的课堂教学。课后教师针对个别学生的单独答疑,针对性强,答疑效果也比较好,但是每个学生单独答疑消耗教师的时间成本很大,效率不够高。如何结合新技术,利用新的教学手段是教师们在设计课后延续教学方案时需要考虑的问题[1-3]。

1 Blackboard网络平台教学

Blackboard网络教学平台是美国Blackboard公司开发的数字化教学网络平台,03年开始进入中国以来已经在近300所高校和教育机构中得到了应用。Blackboard网络教学管理平台拥有一套强大的教育信息处理功能,其核心功能包括了网络课程、教学资源展示、教学互动、交互讨论、数据统计和评测反馈等等。运用Blackboard网络教学平台作为课后延续教学手段,通过在网络上搭建的“教”与“学”的环境,可以不受时间地点的限制,具有灵活方便、资源共享的优点。

Blackboard平?_具有强大的信息资源管理功能。教师可以在开课之前就在平台上上传课程的基本信息,包括课程教学大纲、教学日历、教学课件、课程设置情况和教学方式方法等内容。既方便师生之间的联系,也让学生能够及时了解课程的信息,做好预习和复习。在课堂教学完成了基本知识讲解的任务之后,学生可以通过Blackboard平台下载课件自己进行学习。同时Blackboard平台中提供的作业模块和测试模块可以让教师定期作业和测试。学生通过作业练习进一步加深对基本知识的消化理解吸收。教师可以通过平台跟踪学生的作业进度,检查学生作业的完成情况,对学生个人的作业情况进行单独的在线反馈。教师也可以通过平台限时测验,检查学生学习情况,及时查漏补缺。平台还具有部分测验题目的自动批阅功能、数据参数统计功能。不仅减少了教师的工作量,而且统计出来的数据更便于教师掌握学生的学习情况,对全体学生有共性的错误和薄弱点在课程课堂教学中可以集中的加以讲解,及时改进。对少数学生的个别错误则直接订正,留给学生自己思考的空间。对于课程中的一些重点、难点问题,教师可以在Blackboard平台中上传相关参考资料,或者是制作成专题的慕课视频单独讲解,帮助学生突破重难点问题。

Blackboard平台中良好的交互讨论功能,可以提供分组讨论和专题讨论,学生和教师都可以在讨论版块中发言,学生的很多问题可以由其他学生解答或者是大家一起讨论解答,不需要依赖教师一个人来回答。同时也不需要教师一遍一遍的反复回答,所有学生都能够在讨论版中看到问题分析讨论的整个过程。

而这一切都不需要占用课堂教学资源,完全可以在课后由学生和教师一起完成,提高了资源的利用效率。学生更多了自己自主学习的空间,教师也节省了大量的时间精力。因此应用Blackboard网络教学平台开展课后教学将会是一种非常行之有效的教学方式。

2 Multisim电路仿真实验教学

电工电子学是一门实践性较强的电类技术基础课程,学生除了学习理论知识之外,还需要进实验室进行实践能力的锻炼。然而课堂实践教学学时有限,实验室资源有限也限制了学生实践锻炼的机会。如何有效利用有限的资源,就需要在课后的延续教学部分多做准备。美国国家仪器(NI)公司的Multisim电路仿真软件为我们提供了一种电路分析设计实践的好工具,是我们开展实验课后延续教学的好帮手。

Multisim软件是一款功能强大、界面友好的电路仿真软件,它拥有非常丰富的元器件和测量仪器库,可以进行各种电子电路的虚拟仿真,分析工具强大。只需要在课堂教学中花费少量时间介绍引入学生学习使用Multisim软件,我们就可以利用Multisim软件开展课后延续教学了。在学生正式进实验室做实验之前,教师可以布置Multisim软件仿真实验作为正式实验的预习工作。学生通过仿真软件熟悉常用电子元器件的功能,对电路的结构参数、测试结果做到心中有数。而选择电路元器件、连接电路、仿真测试参数的过程,锻炼了学生的电路分析能力,也为实际电路的连接实现打下了良好的基础。避免了盲目实验,不熟悉电子元件带来元器件烧毁、实验失败、数据错误等种种问题。而Multisim软件中丰富的仪器设备也可以有效弥补实验室中可能出现的仪器不足的问题,可以在常规实验之后扩展开设一些需要特殊设备的设计性、综合性实验。突破了实验资源场地所带来的限制,可以让学生充分展开手脚,放飞思维,大胆设计实验。

Multisim软件不仅可以用于常规实验的预习,还可以进行深入复杂实验的扩展,灵活度非常高,便于在课后开展,也是延续教学非常好的一种教学方式。

3 开放实验室的实践教学

纯软件仿真的东西带给学生的更多还是一个感性认识,要切实掌握知识,提高实践能力还是需要一定量的实际实物操作的。电工电子学课程实验可以分为基础层实验和应用创新层实验。在电工电子学课程学时被压缩之后,课堂内的实验教学更多的只能保证基础性实验的进行,没有时间开展应用创新实验。基础层实验多为验证型实验,主要保证通过实验加强学生对相关知识点的理解,锻炼学生的基本实验动手操作能力。应用创新层实验则多为设计性、综合性实验,拓展了实验的深度和广度,对学生的实践能力和创新能力提出了更高的要求,需要学生更多的进行自主钻研和思考。将课后延续教学也纳入实验教学培养计划,学生通过实验网上预约系统,自己在课后进入实验室进行实践操作。开放实验室向学生提供更多的实验资源和实验场地,体现了以人为本的教学观念,让学生成为实验的主体。对于能力比较弱的学生,课内学时不足以让他完成实验的,他可以通过课后延续教学去补足。避免学生因实践环节困难而产生畏难和退缩,以至于越拉越远跟不上进度。对于能力强的学生,课后延续教学则可以给他更大的自由发挥空间。在课后延续教学中教师布置一些更为综合性、开放性的题目,让学生自主设计和开展实验,提高了挑战性,也更大程度上激发了学生的??新欲望。

通过这样的课后延续可以使电工电子学课程实践学时真正得到大力度的增加,从而更加系统的对学生实践能力和创新能力进行培养,将知识与能力有机结合,实现知识、素质、能力的一体化。相信这样开放性课后延续教学实验将会受到了学生普遍的欢迎,取得良好效果。

电子设计课程篇4

关键词:电子信息工程;实践教学;课程设计;创新应用型人才

一、引言

近年来,随着信息技术的快速发展和广泛应用,信息产业在国民经济的发展中起着越来越重要的作用,与人们的生活变得越来越息息相关。与此同时,企业及社会对电子信息类人才的需求在不断加大,且对电子信息类人才的培养提出了新的要求和标准。具有良好的理论基础,能够融会贯通,实践及动手能力优秀的应用型、复合型及创新型人才越来越能得到企业的青睐和社会的认可。然而,长期以来由于受教育理念、管理模式、教学方法等因素的影响,在我国的高等教育中,往往对大学生动手能力及创新能力的培养不足,大学实践教学一直是我国高等教育的薄弱环节。这种传统的培养方式和模式已经不能适应国家提出的大众创业和万众创新的发展战略对人才的要求,因此对电子信息工程专业学生的实践动手能力及创新能力的培养变得更加重要和紧迫,对该专业实践课程体系建设的探讨和研究有着非常重要的意义。

二、专业培养目标及教学现状

电子信息工程专业是我国高等教育中普遍开设的重要本科专业,其主要目标是培养学生适应社会发展需要,在电子信息领域掌握扎实的基础理论和基本技能;具有兼顾软硬件基础、较强的工程实践能力;具有在信号与信息处理、信息获取与检测等领域从事设计与开发的能力。但是,由于传统教育教学的惯性,毕业生大部分都是理论有余,实践动手能力不足,工程应用能力欠缺,企业所需人才的素质培养难以在教学过程中得以完成和实现。现阶段,在电子信息工程专业的教学中普遍存在以下几方面问题。1.教育教学理念陈旧,重理论轻实践。教学过程中,无论是培养方案的制定,教学计划的落实,还是教学过程的开展,都过度强调理论知识的重要性,而对相应课程的实践教学重视不足。2.专业知识内容更新较慢,与企业需求脱节。当今,电子信息行业正在飞速发展,知识更新换代的步伐也在加快。然而教学过程中相关专业课程的知识内容陈旧,讲授内容更新较慢,且相关课程教师与业界企业联系较少,对企业对人才需求的认知不足,导致人才的培养与企业对人才的需求脱节。3.实践教学环节薄弱,不能做到多课程知识内容相融合。由于硬件平台更新速度和信息技术发展速度不匹配,导致在实践内容的设置上应用性不强,与企业所需技术及技能相脱离。

三、课程设计环节在实践教学体系中的强化

针对电子信息工程专业的人才培养目标和教育教学现状,不同的高校也都在采取相应的措施来改进教学、改进人才培养的模式,力争人才培养最大可能地满足企业及社会对人才的需求。同时,不同高校也都在改进、优化自己的实践教学体系,强化实践教学在人才培养过程中的作用,以期取得最好的人才培养效果。结合本校的发展定位及电子信息工程专业的教学特点和人才培养定位,在应用型、复合型、创新型人才培养目标的指导下,我们在人才培养的过程中,加强对学生实践动手能力及工程实训能力的培养,对实践教学进行改革以构建多元化的实践教学体系。实践教学改革的关键是教学内容的改革,在实践教学体系建设的过程中,结合本校的特点,并汲取和爱尔兰塔拉理工学院合作办学的经验,电子信息工程专业对课程设计环节进行了强化,加强其在实践教学过程中的作用,提升其在实践教学体系中的重要性,进而优化实践教学体系的建构。课程设计共包括四个,分别在第四至七学期进行,具体每个课程设计的内容、要求、侧重点、涉及课程等分别如下。1.课程设计I面向人群:二年级第二学期的学生。题目:(a)音响放大器的设计;(b)增益可自动变换的放大器设计。本课程设计题目及功能要求可根据指导教师的要求适当做调整,学生根据自己的兴趣从两个题目中选择一个。本课程设计在第四学期开设,要求学生运用分立元件及集成芯片实现设计题目所要求的功能,其主要侧重于对电路分析、数字电子技术和模拟电子技术等专业基础课所学知识的综合运用,重点在于培养学生进行资料查阅、电路设计、电路调试及报告撰写等方面的能力。2.课程设计II面向人群:三年级第一学期的学生。题目:(a)温度湿度检测系统设计。(b)高效率DC-DC开关电源设计;(c)四旋翼飞行器设计。同课程设计I一样,题目及功能要求可根据指导老师的要求适当调整,两个题目学生二选一来完成。本设计是在学生学习完单片机原理及应用这门课程之后开设的,主要是侧重于带控制器(单片机)的小型电子系统的设计、仿真以及系统功能实现,旨在强化学生对控制器硬件资源的应用及辅助电路的设计,并加强对学生程序设计能力的培养以及软硬件系统的协同调试能力的训练。3.课程设计III面向人群:三年级第二学期的学生。题目:(a)基于Hi3516C的运动目标检测系统设计;(b)基于单片机的六自由度机械臂控制系统设计;(c)基于WIFI模块的无线数据传输系统设计;(d)电动汽车的控制系统设计。本课程设计是在单片机原理及应用、DSP原理及应用及EDA技术等课程均讲授完后,在第六学期开设,设计过程中学生可根据自己的学习情况自行选择所应用的控制器(单片机、DSP或FPGA)。课程设计题目朝多样化和趣味化演变,能够更好地激发学生的专业兴趣和学习热情,学生可以根据自己的兴趣爱好以及将来的发展方向选择设计题目,同时对某些难度大且功能多的设计题目允许学生组成团队来完成设计工作,这可有效促进学生集思广益、取长补短、互助进步,并有效锻炼学生的沟通协调及团队协作能力。4.课程设计IV面向人群:四年级第一学期的学生。该课程设计是在完成所有专业基础课程、专业理论课程及嵌入式系统设计课程后在第7学期所开设的,该阶段不再采用统一布置设计题目集中指导的方式,而是把每位学生都分配给一位专业指导老师,设计题目由指导老师和学生共同协商确定,并要求其有一定的难度和综合性。该阶段的课程设计主要侧重于对学生所学专业课程的整体掌握能力、所学专业知识的综合运用能力和独立完成系统设计的工作能力的培养。从选题、设计方案确定到具体软硬件功能实现等环节,都需要学生自行查阅资料进行学习、验证和设计来完成。以上四个课程设计由易到难、由简到繁、逐步递阶,由专业基础课知识的运用逐步过渡到专业课知识的综合运用,由基于分离元件的简单系统设计逐步过渡到基于控制器的片上系统设计,这极大地锻炼了学生对专业知识的综合运用能力和实践动手能力,有效优化了电子信息工程专业的实践教学体系,是实现应用型、复合型、创新型人才培养体系结构的重要组成部分。

四、总结

课程设计实践教学环节的开展,将专业理论授课与实践应用有机地结合起来,且将不同课程知识的应用串联起来,做到了课内多知识点融合,跨课程知识综合,并逐渐构建了学生的专业知识体系层次与结构,为专业知识的综合掌握及应用创造了条件,为应用型、复合型、创新型人才的培养提供了保证。经过多年的发展,我校电子信息工程专业的实践教学体系已经逐渐完善起来,取得了良好的教学效果,人才培养质量得到大幅度的提高,越来越得到用人企业及社会的认可。

作者:李义丰 褚御芝 朱晓梅 包亚萍 单位:南京工业大学计算机科学与技术学院

参考文献:

[1]潘宇,李伟.电子信息工程专业创新型人才培养模式的研究与实践[J].白城师范学院学报,2014,28(5):25-27.

[2]宋跃,杨雷,杨杰等.电子信息工程专业实验实践体系的创新与实践[J].东莞理工学院学报,2014,21(1):95-98.

[3]鲍玉军,黄文生,钱显毅等.适应“卓越计划”培养模式的电子信息工程专业教学探讨[J].常州工学院学报,2014,27(6):64-68.

电子设计课程篇5

关键词:电子设计竞赛;电子信息;实践教学

全国大学生电子设计大赛是一项全国性大学生赛事,每两年举行一届,我校从2005年开始参加。结果发现,参加比赛的低年级同学在后来的电子类基础和专业课程的学习中,接受理论知识非常快,考试成绩都在良好以上,以此为出发点,我们尝试了在电子类课程教学中实行实践到理论再到实践的教学方法,并对教学内容重新进行了组织,取得良好的教学效果。

电子信息类课程体系改革措施,包括按专业分模块的理论课程体系改革,加强综合型和创新型实验、增加实验课时、改革实验考核方式的实验课程改革,加强集中性实践环节和课外科技活动的实践改革。这些改革措施提高了学生学习兴趣,增强了学生动手能力和创新能力,提高了参赛成绩,为以后的毕业设计和走向工作岗位奠定了坚实的基础。The contents and characteristics and signification of the national electronic design competition are introduced.An analysis on the shorting of the ordinary system of electronic information courses is bining the need of the National electronic design competition and that of training 21st century advanced electronic information talent,the reformation of electronic information courses,such as the theory courses consist of module by major,enhancing the synthetical experiments and creative experiments,enhancing the out-of-class technical activity,computer aided instruction based on MATLAB is presented.After this method is introduced in class,improving the testing of experiments,and etc.After the reformation,the enthusiasm of the students on studying the course is promoted,and the technical and creative ability of the students is enhanced,the performance of the students in the National electronic design competition is improved.

一、参加比赛暴露出传统教学模式的不足

通过参加比赛,我们发现传统的教学存在较多的不足之处,直接导致学生学习上存在如下几点缺陷:

1.知识面窄。针对实际产品的制作时,知识面非常狭窄,思维不够活跃。不能够提出多种设计方案来选择根本原因在于知识面窄,综合应用所学知识的能力不强。

2.实践能力较弱。部分同学虽然做过相关课程的实验,但是制作实际产品时,却不知从何做起,基本的电子制作技能较差,焊接不牢固、虚焊、布线不规范、发现故障不会排除等,实际应用能力亟待提高。

3.查阅资料能力较弱,自学能力较差。针对这些缺陷,我们在教学设计上进行了相应的改革,加强实践教学,增加学生动手时间,提高学生自学能力,采用了实践到理论再到实践的教学方法。

二、实践到理论再到实践的教学方法

1.先理论后实践的缺点。电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。

2.实践到理论再到实践的作用及效果。低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下:

参加过两次全国电子设计大赛和省大学生机器人大赛,我们向学校申请建设了创新设计实验室,以此为基础,安排低年级新生在实验室制作一些简单的电路并测量结果。购买了一些组装机器人组件,让学生根据说明自行组装,实现各种功能。尽管他们对工作过程不懂,但在实际操作过程中,学生对传感器的作用、电子线路的功能实现、机电配合等都有了感性认识,并对电子线路如何进行工作产生了浓厚的兴趣,心理上产生了获取相关知识的冲动。

教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。

3.与项目教学法相结合。我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。

在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。

设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。

设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还应参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。

参考文献:

[1]曾文波.搞好电子设计竞赛深化实践教学改革,电气电子教学学报,2000.

电子设计课程篇6

目前电子信息类专业学生对高频电子线路课程的学习动手操作能力匮乏,只注重理论知识的学习。本文在剖析学生对高频电子线路课程学习过程中出现典型问题的基础上,阐述了加强学生动手操作能力、团队协作能力以及电子元器件排除故障能力的观点,并浅谈了对高频电子线路课程设计及相关实践环节的改革实践,为高校高频电子线路课程的教学和课程设计提高一定的参考。

关键词:

高频电子线路;课程设计;改革;实践

高频电子线路是大学电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类学科的一门重要的专业基础课,涉及的知识点非常多,在整个培养方案中起到过渡的作用。该课程主要对高频电子线路的基本原理和基本分析方法的研究,以单元电路的分析和设计为主。笔者多年在高频电子线路课程教学一线中,发现学生在高频电子线路课程学习中只学一些基本知识,不注重动手操作实践能力,喜欢搞系统仿真,对电子元器件电路的搭建、焊接及调试缺乏积极性。鉴于上述问题,本文提出了一些高频电子线路课程设计的改革措施,为一线课程教师提高一定的参考。大学课程设计的最终目的是将学生从厚厚的书本理论知识学习的轨道上逐渐引向公司实际需求上来,理论联系实际,把简单的孤立单元电路加以系统化、集成化,且将电路原理分析、设计与电路搭建、调试等手段结合起来,让学生掌握集成电路设计的方法,了解实际科学实验的流程和实施办法,为以后的工作生涯埋下伏笔。

1加强学生的团队协作精神

高频电子线路课程设计是高校电子信息类学生在学习高频电子线路的过程中一门至关重要的课程,是高校学生在本科学习中一次熟悉实验流程的基础训练,是加强学生动手能力和自主学习能力的有效措施之一,同时,在课程设计中也能锻炼学生们的协作精神。在该课程实践的过程中,极个别小组不能在规定的时间内按时完成课程任务要求,经过研究主要存在四个原因:一是有些课程设计所需原件较多,同学们对有些器件不够熟悉导致实验无法进行,必须寻找更可靠的设计方案;二是有些同学不能合理的分配时间,存在“前松后紧”的现象,令整个设计小组的进度受阻;三是小组内交流程度不够,许多设备的参数设置不能匹配,导致整个系统无法兼容;四是在最后调试的过程中遇到问题小组交流不够及时,不能协商出好的解决方法。综合上述四个原因,在今后的课程设计中,必须提高同学们之间交流的频率,培养协作精神,并能从合作的过程中寻找解决问题的方案。为了响应国家培养创新人才的号召,使同学们在今后的竞争中能够脱颖而出,必须使学生们集各种优势于一身。首先要具备实践意识,众所周知实践是检验真理的唯一标准,在实践过程中要做到一切以实际为本;其次要加强合作意识,任何大项目的完成都是多人合作的结果,只有在众人的努力下,结果才会更准确;最后要培养管理的能力,一个工程是否能够顺利完成,要看管理的科学性,合理的管理制度往往能事半功倍。

2课程设计对高频电子线路教学的探索

实践开放的个性化实验教学模式,主要采取以下一些措施:对于学生专业实践能力的培养更多的看中实践能力,而不是过去的实验项目,为了形成一个完整的实践能力知识体系,将培养学生需要完成的专业实践能力的若干个知识点进行拆分,同时提供远多于实践学时要求的实验项目为学生设计,每个项目中包含着代表基础型、提高型、挑战型等不同程度层次的多个知识点。一般情况下,实验项目包含的知识点越多,则体现其具有很强的综合性和复杂性。在实验考核中主要的关注点在于学生对知识点的完成情况,因此学生不必完成那些固定僵化、一成不变的实验项目,但是整个实验体系所要求的关于实践能力知识点的训练是学生必须要完成的,这样可以避免“一无所知进实验室”和“老师手把手做实验”等现象。对于能力不同和兴趣爱好不同的学生可以较好的满足他们的个性化需求,使他们可以依据对自己的定位,自行选择对设计专业实验结构的参与,实现实验结构的因人而异,因材施教。本文提出的开放性自主实验模式,不仅为学生可以提供充分的探索空间,满足不同层次的学生需求,更重要的是在参与设计实验结构的过程中还能更好地帮助学生,全面性综合性的认识专业实践能力。

3教学手段的多样化

3.1基于ProtelDXP或AltiumDesigner等软件的计算机辅助教学。ProtelDXP电路设计是一种应用广泛的微机版电子电路辅助设计软件。使用ProtelDXP辅助教学的过程主要在课下完成,学生通过对高频电路的分析、估算、电路图制作和PCB板图制作等环节的学习。可培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的能力,使学生熟悉小型产品设计的流程和基本方法。

3.2基于数字化教学平台的辅助教学。东北电力大学搭建了数字化教学平台,其中高频电子线路作为校级精品课程位列其中。在该教学平台上,主要由电子教案、教学大纲、授课计划、课程PPT以及课程录像等模块组成。在开放的网络平台上,教师可在讨论板块上可与学生进行实时交流,及时将相关的教学资料和作业要求实时上传,让学生按时完成对应课程内容的测试题,及时了解学生对阶段性理论知识的掌握程度。

4高频电子线路课程设计案例

4.1设计完成系统结构框架图。通过构建框架图可以培养学生相应的设计能力,为大学本科阶段的学习或者将来实际参加工作打下坚实的基础。通过对系统结构框架图的设计,学生可以增强一定的自学能力、查阅文献的能力以及动手能力。

4.2设计PCB电路板。此环节能够培养学生的工程设计能力,通过电路原理图的封装设计,使得学生能够掌握相应的技巧。

4.3硬件电路的搭建与调试。本环节可以通过硬件电路的搭建来培养学生的实际动手操作能力,综合应用学生所学知识。最终通过对硬件的调试完成整个电路的设计,由实验结果分析判断设计的性能与效果。

5结束语

高频电子线路作为电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程等电子信息类专业的重要专业基础课,其课程设计不仅检验学生对已学的理论知识的掌握程度,而且在一定程度上还培养学生动手操作能力和创新意识。本文作者长期在一线教学实践过程中,对高频电子线路配套的课程设计做出了相应的调整和改革,并且取得了阶段性成果。下一阶段的主要工作是提高学生对高频电子线路课程设计的积极性,培养学生动手操作能力和创新能力,让学生真正意识到动手操作能力的重要性。

参考文献

[1]邓忠惠.结合电子设计竞赛促进《高频电子线路》的教学改革[J].高校理科研究,2010(30).

[2]孙雷明,秦连铭.高频电子线路教学浅析[J].办公自动化,2010(14).

[3]陆静霞,李林,邹春富.基于仿真软件的高频电子线路实验优化[J].实验室研究与探索,2011,05:50-54+59.

[4]石博雅《.高频电子线路》课程改革探讨[J].中国电力教育,2008,17:136-137.

[5]谢晶.《高频电子线路》课程教学改革的研究与探索[J].教育教学论坛,2016,05:62-63.

电子设计课程篇7

关键词 电子技术综合设计;实践能力;创新思维

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2017)02-0113-02

Reform and Practice of Integrated Design of Electronic Techno-logy//ZHOU Tao, ZHANG Ruimin, LIU Qiao, LI Shuanming, ZHONG Furu

Abstract This article introduces the curriculum reform and practice from the aspects of teaching goal, teaching content, teaching imple-mentation, teaching method, examination method and teaching effect. The reform of the integrated design course of electronic tech-nology will be beneficial to the improvement of students’ practical ability, and to cultivate the students’ innovative thinking.

Key words integrated design of electronic technology; practical ability; innovative thinking

1 引言

随着石河子大学人才培养模式的不断改革,以及社会对高等教育培养具备实践能力、创新思维人才目标要求的提出,实践教学环节作为工科专业人才培养体系中的重要组成部分[1],成为当下大学生创新思维和创新能力培养的重要环节。电子技术综合设计是一门实践性非常强的实训类课程,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试电子电路,旨在培养学生掌握综合模拟、数字、高频电路知识,解决电子信息方面常见实际问题的能力,培养学生电子电路设计与EDA(Electronic Design Automation)调试工具的使用方法,以及开展项目管理的基本方法。

2 现状

以往的教学安排中主要侧重电子电路的设计和仿真,留给学生自己用于思考和设计的时间有限,设计基本停留在纸上和计算机上。因此,教学效果很难达到预期的教学目的。虽然W生在参加接下来的相关课程的课程设计、大学生训练计划、全国大学生电子设计大赛、毕业设计时理论分析能力得到提高,但实际设计和调试时却出现大量问题很难得到快速解决的现象。所以,这种教学模式不再适应目前新的人才培养方案对于电子信息工程专业提出的要求以及创新人才的培养。

3 课程改革探索与实践

电子技术综合设计课程的改革与探索主要从课程教学目标、课程教学内容、课程教学实施、教学方法、考核方法和教学效果等几个方面进行。

课程目标 电子技术综合设计将学生已学过的电路基础、模拟电路、数字电路以及高频电路等课程的知识综合运用在该课程中[2],从而培养学生具备电子元器件的识别和选择,电子电路仿真和电路设计软件的使用,电子电路的分析和设计以及实际应用电路项目的开发、管理等综合能力,使学生切实经历从原来课本上的电路到EDA软件的仿真电路再到实际看得到、摸得着的电路的实现过程。该课程是对现有课程体系的完善和补充[3],帮助学生拓展视野,提升学生参加课外科技活动、校级SRP(Student Research Project)活动、国家大学生创新计划以及全国电子设计竞赛等专业竞赛的兴趣和毕业设计的质量与水平。

教学内容 课程的主要内容按照基本知识验证、专业知识综合、创新设计能力培养的原则进行安排,主要包括:常用电子元器件基础知识;常用电子测量仪表的使用;电路仿真软件的使用;印刷电路板的设计与实现;电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试;撰写总结报告、答辩等。

1)常用电子元器件基础知识:主要讲解电阻、电容、电感、电位器、变压器等常用元件的区分,还包括一些电子常用术语,比如单面板、双面板、焊盘、焊接面、虚焊、桥接等。

2)常用电子测量仪表的使用:包括万用表、示波器、函数发生器、直流稳压电源的基本使用方法。

3)电路仿真软件的使用:主要讲解电路仿真软件Multisim的使用。

4)印刷电路板的设计与实现:Altium Designer软件中电路原理图的绘制和PCB图的绘制方法。

5)电子电路系统设计方案提出、论证、设计、元件焊接、系统调试:对全班学生进行分组,四个人一组,每组一个设计题目,每组经过方案的提出、讨论、修改、教师审核、论证后设计出电路仿真图,仿真没有问题后设计PCB图,然后制成单面板进行元件焊接、调试。

6)撰写总结报告、答辩:系统设计完成后,每组撰写总结报告,提出系统的优点和设计不足,以及设计过程中自己的心得体会,最后制作幻灯片进行课程汇报答辩。

教学实施 在完成各个教学内容时,课程采用项目驱动的方式使学生在掌握理论知识的同时,实践能力也得到不同程度的提高。整个教学过程分为4个项目进行,通过项目的完成,学生逐步完成课程的学习,综合能力也在不知不觉中得到锻炼。

1)基本元件及电路测试项目。教学内容的前两部分讲解完成后,要求每个学生进行基本元件参数的测试、电路虚焊、双面板线路测试等。通过该项目,学生掌握电子元件与电路测试的基本方法和常用测量仪器的使用方法。

2)电子电路设计和仿真项目。在该项目中,教师首先讲解电路仿真软件Multisim的使用方法,然后以实例设计一个两级晶体管放大电路。在此过程中,教师从元件参数的选取、放大倍数的计算、系统测试和修改等方面给学生进行讲解。讲解完成后,学生参考实例设计一个放大倍数不同的晶体管放大电路作为练习。练习完成后,全体学生设计一个波形发生电路用来产生方波、三角波信号。学生设计过程中可相互交流,碰到问题可询问教师,最终完成项目预期目标。该项目完成后,学生可以掌握电路仿真软件的使用方法和电路设计的基本原则。

3)电子电路制板与焊接调试项目。前两阶段的项目完成后,教师讲解电路制板软件Altium Designer的使用方法和手工腐蚀法制作单面电路的流程,讲解和制作过程以上一个项目中的两级晶体管放大电路为例,讲解的过程中学生如果有问题可随时提出,教师进行解答。最终要求学生自己实现一个两级晶体管放大电路的印刷电路板的绘制,以及电路的腐蚀、焊接、通电调试。通过该项目,学生掌握了电子电路从书本的理论知识到实物实现的过程。

4)C合设计与总结项目。学生按学号进行随机选题,题目内容涵盖模拟电路(如连续可调直流稳压电源)、数字电路(如循环彩灯控制器)、高频电路(如小信号阻容耦合放大电路设计)。题目选定后,题目相同的学生分成一组,组建项目小组。项目组成员提出设计方案,经过理论论证,设计完成仿真电路和PCB电路,然后采用手工腐蚀法实现电路系统的板面布线,最后进行元件焊接和调试。系统完成后,整个课程基本接近尾声,每组学生要对自己的设计方案进行汇报答辩。通过该项目,学生掌握了复杂电路的设计与实现,以及团队合作完成项目设计、管理、总结的过程。

教学方法 课程的教学方法,打破传统理论课程完全靠教师讲授以及实验课程以学生动手为主的模式,采用教师讲授、项目训练、学生参与设计和讨论、分析讲解和答辩的形式。学生有机会表达自己的观点和设计思路,充分调动积极参与的兴趣。

考核方法 课程的总评成绩由5个部分组成:考勤10%+课程表现10%+项目完成情况30%+课程答辩情况20%+课程报告30%。新的考核标准打破原来课程总评成绩主要由平时成绩、设计成绩两部分组成的模式,主要以学生在教学实践活动中的参与度和完成度作为考量,注重学生实践能力和综合能力的培养。

教学效果 经过两周的项目驱动训练和实践环节的总结,学生对于测量仪器的使用更加熟练,对常用电子元器件的选用和封装了解得更为清楚,对电子电路的设计和实现更加有信心,分析问题、解决问题的能力得到了很大的提高。

4 结论

课程改革和实践在石河子大学电子信息工程2012级、2013级和2014级为期两周的电子技术综合设计课程中进行,学生对于课程内容安排和各个环节的设计比较欢迎,加大了学生创新思维和创新能力的培养。课程实施的整个过程侧重基础能力培养,将项目管理理念贯穿整个课程的始终,加大创新能力的培养。学生在后续的毕业设计和课外科技活动中凸显了较强的实践和创新能力。■

参考文献

[1]吴大鹏,黄沛昱.“电子系统综合设计”课程建设探索[J].电气电子教学学报,2014,36(6):41-43.

电子设计课程篇8

【关键词】电子综合设计 实践能力 创新能力 系统化 教学改革

Abstract: In order to solve the general problems in electronic comprehensive designing course, this paper proposed a new systematic reform scheme including basic courses, comprehensive project designing, evaluation system and integration of information resources for improvement of student?蒺s practical ability and innovative ability.

Key words: electronic comprehensive designing, practical ability, innovative ability, systematism, teaching reform

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0141-02

电子综合设计是一门具有极强综合性的实践类课程,区别于一般的课程实验,它更多地考察学生综合动手设计能力,需要学生前期具有各类电子技术知识的积累和电子设计自动化工具的使用能力[1]。

1.课程现状分析:

许多大专院校都开设了电子综合设计课程,目的是培养学生的综合动手设计能力,由于各种原因,课程并没有真正达到预期的效果,总结为以下几点:

(1)电子综合设计是电子技术的综合应用,是各类电子基础课程的扩展和提升。但目前电子综合设计课程普遍缺少与基础类课程的关联性,不利于学生对开发技能的进阶学习。

(2)电子综合设计课程时间周期较长,参与人数较多,学生以小组为单位完成较为复杂的课题设计,需要一大批掌握综合设计能力的老师全程指导,目前的现状是大学教师普遍缺乏实践动手能力,掌握的开发能力也较为单一,制约了学生创造力的发展。

(3)电子综合设计考察的是学生对于各项电子开发技能的综合应用,课题的设计应覆盖更广知识面。而目前设计的课题很少从综合的系统设计层面考虑,不能让学生得到较为全面的锻炼。

(4)大多数院校多以配套实验教材作为学生信息资源,实时性较差,很多时候会出现一本实验教材使用很多年,学生设计完全跟不上电子技术的更新。

2.教学改革方法研究:

2.1 教学改革目标分析

作为一门实践类课程,需要充分贯彻理论联系实际的思想,以学生动手实践为主体,发挥学生在教学体系中的主观能动作用。教学改革从以下三点目标开展:

(1)建立创新的实践教学结构体系,理论课程和实践课程有机结合,通过合理安排教学计划,保持课程教学连贯性,使学生尽可能的掌握多种开发技能。

(2)将教师队伍建设和评价体系相结合,以评价体系作为辅助,通过项目开发、专业技能的定向培训等方式培养一批骨干教师,形成一个有层次的教学梯队。

(3)以激发学生的自主创新能力为目标[2],开发涵盖广范围专业知识,迎合社会技术热点,具有实用价值的系统性课题;建立电子综合设计信息数据库,缩短学习入门时间,让学生将更多的精力放在创新设计上。

2.2教学改革方法实现

教学改革主要从四个方面实现:基础课程建设改革、实践项目改革、评价体系改革和信息资源改革。

(1)基础课程建设改革:综合各门相关课程的特点,建立各门课程实验的关联性。如前所述,电子综合设计课程是各门基础课程设计的扩展和提升,可以将电子综合设计的内容划分为多个模块,根据模块的不同功能和不同的难度分解在不同的课程设计内容中。在电子综合设计课程阶段,综合应用各种开发技能,将每种模块功能实现提升,同时整合各个模块完成较大规模的系统设计。

(2)实践项目改革:课题的设计结合当前的技术热点,更能有利于提高学生的兴趣,同时也能提升学生以后进入社会的竞争力[3]。考虑到电子综合设计的难度分配,将整个电子综合设计分解成两个教学单元:第一个教学单元完成系统基本功能的设计;第二个教学单元以实现的基本功能为平台,学生自主实现创新性设计。

(3)评价体系改革:建立双向评价体系,评价内容包括四个方面的内容:学生对课题的评价、学生对老师教学质量的评价、老师对学生课程完成质量的评价、学生评优。根据学生对课题的评价,对课题内容进行更新或者淘汰,有利于课程自身的发展;学生对于老师教学质量的评价有利于课程教学质量的提升以及教师队伍的建设;老师对学生的评价及学生评优有利于培养学生的竞争意识和优化设计能力。

(4)信息资源改革[4]:改变传统编写实验教材的方式,建立信息资源数据库,将每个课题的相关内容进行整合,包括必要开发工具及其使用指南等,同时数据库能够实现实时更新。学生在进行课题设计的时候能够通过访问数据库查阅所需要的资源,缩短学习入门的时间,提高设计的效率。

3.总结:

本文通过分析电子综合设计与实践课程在应用中存在的共性问题,提出一种创新性的改革方案,通过分别对基础课程建设、实践项目、评价体系和信息资源进行改革达到提升电子综合设计课程整体教学质量的目的。

参考文献:

[1]田淑珍,杨士强在硬件实验中培养学生的创新实践能力.计算机教育,2012(19):39-41.

[2]苏小红, 梁佳, 童志祥. 发掘本科生创新潜能, 提升创新意识和实践能力[J]. 计算机教育, 2009(19): 4-9.

[3]范伟, 黄贤英, 徐世军. 计算机应用型人才培养创新模式思考. 计算机教育, 2011(17): 13-15.

[4]陈新龙,胡国庆.电工电子层次化E-Learning的提出及其建设.现代教育技术.2010(20):82-84.

电子设计课程篇9

关键词 课程设计 光电子学 教学 实践

中图分类号:G642

文献标识码:A

光电子学是光信息科学与技术专业一门理论与实践并重的专业基础课,是后续专业课程学习和毕业后从事光电类研究和开发重要基础。围绕“厚基础、宽口径、高素质、强实践、重创新”的人才培养模式,除了开设光电技术实验外,我们还开设了光电子学课程设计。与光电技术实验相比,光电子学课程设计更能发挥学生的主动性和创造性,学生通过课程设计过程对教学内容进行综合应用,而且把已经学过的激光技术、工程光学、物理光学、数字电子技术等相关课程的理论知识综合应用于课程设计,加强了学生的综合实践训练,知识应用能力明显提高。

1 课程设计的教学组织及实施

1.1 课程设计题目的选定

课程设计一般教学时间较短(2周左右),在这么短的时间内,如何有效培养学生将理论知识运用到实践中去的能力是一个值得探讨的问题。尽管学生对光电子学、激光技术、物理光学等相关课程的理论知识有所掌握,缺乏应用于实际的训练,难以进行复杂的系统设计。因此,在突出课程重点内容的基础上将知识面适当拓宽,着重于学生基本技能的培养,设计的题目难易适中,不宜过大过于复杂,以便让学生有一个循序渐近的学习过程。另一方面,课程设计在选题上应考虑到与当前应用领域和产业的充分结合。设计题目具有一定的实用价值,激发学生学习的主动性、积极性。为保证每个学生都有一定的工作量,达到训练效果,根据学生人数拟定题目,每个题目最多三个学生。学生根据兴趣自由选题,题目选定之后,根据设计题目的内容和任务进行小组讨论,明确个人分工,以便于进行考核与检查。

1.2 课程设计的实施

根据课程设计题目的内容和任务,学生通过文献调研,运用相关理论知识对设计题目进行分析,经过组内讨论,提出相应的设计方案,说明设计原理,对设计方案进行理论、仿真或实验等相关分析,记录相关实验现象、实验数据、遇到的问题以及解决方式等详细资料,分析设计的可行性,对原来的设计方案进行优化或更改。

1.3 课程设计的考核

课程设计的成绩分为平时成绩、设计报告和答辩三部分。平时成绩主要考核学生出勤、进度、学习态度、资料占有量等总体表现,占总成绩的20%。设计报告主要考核学生的设计报告,如设计原理的论述,方案的论证,结果的分析,书写格式等方面,占总成绩的60%。答辩主要考核学生掌握知识的准确程度、熟练程度、口头表达能力,占总成绩的20%。在评定成绩时,我们还参照每个学生在小组内的具体分工,根据承担工作量的多少进行成绩划分。

2 目前存在的一些问题

我校光信息专业建设起步较晚,课程设计教学过程中还存在一些问题,需要借鉴其他院校的教学模式,结合自身特点进行教学改革。(1)课程设计是在理论课讲授结束后进行的,两者没有有效地衔接;(2)课程设计题目是老师制定,没有有效发挥学生的主动性和创新性;(3)制定更加详细的评分标准,完善考核体系;(4)师资力量薄弱。

3 课程设计教学改革的一些举措

3.1 加强专业课教学与课程设计的衔接

课程设计光电子学课程结束之后进行的,专业课教学与课程设计教学有意识地融合与衔接十分重要。在课堂理论知识教学过程中,广泛收集资料,结合光电技术的实际范例详细剖析光电子学基本原理的应用,使枯燥的专业课教学变成类似于“案例教学”,激发学生的学习兴趣,还可以启发和引导学生理论联系实际。在专业课理论教学阶段,把课程设计的题目、任务和设计要求等相关信息作为案例告诉学生,让学生带着问题去学习,加强理论教学与课程设计的联系。因此,课程设计不再是两周时间,而是贯穿于整个专业课学习阶段,学生在课堂教学中对课程设计已经具有初步的认识和准备,进入课程设计后,节省了课程设计时间,学生有更多的时间对设计题目进行思考,设计方案更加优化,有利于学生创造性的发挥。

3.2 发挥学生的创新性,进行自主选题

课程设计具有很强的实践性,是学生将理论应用于实践的一次训练。因此,在制定课程设计题目时应与实际应用相联系。在教师制定课程设计的同时,可以组织学生根据自己的兴趣爱好自主制定设计题目,鼓励学生利用教材、文献、专利等相关资料,进行独立思考,拿出自己设想与方案。

3.3 完善考核体系

课程设计不同于专业课教学,强调的是学生的实践能力。如何监控教学过程,客观反映学生的学习成果,成为教学质量保障的重要问题。我们将课程设计的成绩分为平时成绩、设计报告和答辩三部分,并制定了相应的评分标准。学生需认真填写考勤表,详细记录自己遇到的问题和解决过程,填写小组讨论记录表,每个学生在课程设计期间的表现被如实记录,尽可能消除个别学生完全不动手的情况,让每组所有的学生都参与到课程设计中来。综合设计题目之间的差异以及学生课程设计的学习过程对学生课程设计的成绩进行评价。既激发了学生学习的积极性和主动性,又规范了教师的教学活动,有效保障了教学质量。

3.4 加强师资团队建设,增强课程设计的指导

教师指导是保障课程设计教学质量,提高学生实践能力的关键环节。在课程设计教学过程中,教师应起到组织、引导、检查以及解决问题的作用。教师要及时掌握每组学生的课程设计状况,参与小组讨论,在鼓励学生发挥主动性的同时,给予正确的引导,帮助他们解决疑难问题,以保证课程设计教学质量。

4 结束语

光电子学课程设计是培养学生实践能力的重要环节。结合本校光信息科学与技术专业的教学体系现状,我们对光电子学课程设计的组织模式进行了初步的改革与实践。在课程设计中尽可能调动学生的主观能动性,从课程设计的选题、设计内容的实现与总结答辩,都由学生自己完成,取得了较好的实践效果,提高了学生理论联系实际的能力。但仍然存在一定问题,在今后的教学中还需不断探讨,进一步提高课程设计的质量。

参考文献

[1] 闫秋会,南晓红等.课程设计教学模式的研究[J].西安建筑科技大学学报,2008(4):94-97.

电子设计课程篇10

关键词:电子创新设计 多媒体 项目递进 毕业设计

电子创新设计课程是计算机、电子、通信相关专业开设的专业选修课,是电子设计者的必修课。主要培养学生运用Protel软件进行电子原理图的设计与开发、电路板的设计和制作,以及电子逻辑分析和仿真。学生通常在修完计算机文化基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子线路课程后开设该课程。在修完该课后,又不可避免地使用学过的Protel知识进行单片机原理及应用等课程的设计,在生产实习,甚至学生的毕业设计中,都会大量使用Protel软件进行电路设计及制作电路板。电子创新设计课程教学效果除关系到加深先修课程相关理论理解及灵活运用外,更直接影响到生产实习及毕业设计效果和质量。我们分析了传统教学方法和手段的不足,在教学中积极探索先进的教学手段及理念,取得了较好的教学效果。

1 建设交互式多媒体教学网络系统平台

传统的多媒体教学以多媒体讲台为中心,利用先进科技手段将抽象的概念及难以理解的内容通过图形、图像、动画、视频生动形象地展现在大屏幕上。这样教师就可将精力集中用于课程内容的安排与讲解上。在Protel使用讲解过程中,学生可以直观地看到教师每步的操作过程,但是一旦上机自己操作,问题百出,那些上课反复强调的重点知识,全都还给了教师。毕竟Protel是一门是实践操作性很强的课程,听懂、理解课上内容远远不够,只有自己经历操作过程得出正确结果,才是真正掌握。如何把理论讲解与实践操作有机结合,是提高Protel教学效果的关键。交互式多媒体教学网络系统平台的建立并不是简单地把课堂搬进实验室,它是通过计算机网络将教师机与学生机有机互联,并整合各种教学资源,交互性是它的最大亮点。这种模式彻底打破了教师讲、学生听的被动教学过程,让学生能够充分享受边学、边动手、边解惑的过程,在良性互动中,体会学习的乐趣,进而提高教学效果。具体教学过程如下:

1.1 广播式教学

在系统中,传统的黑板和教具变为每名学生的从机屏幕。教师授课时,只需将教师机上的多媒体信息(音频、图形、图像、视频等)以广播形式发到每台学生机上,该种教学模式适合对学生共性问题进行集中讲解演示。同时,学生机通过网络共享教师机先进的运算、图形和图像处理性能及各种存储资源,节省了学校教育硬件经费支出。

1.2 差别辅导

由于学生个体性差异,需要教师有针对性地对个别学生进行专门辅导,这种情况在学生学习该课程的初期特别明显。由于学生刚接触Protel软件,对工具特性不了解,工程设计思路不清楚。传统实验教学中,通常出现教师满场跑,对学生举手提问应接不暇的困境,这不仅影响了课程的严肃性,而且降低了实践指导效率。现在,教师只需通过远程控制学生机上键盘和鼠标操作,并且在操作中还有音频指导。

1.3 协同互助

学生之间的交流与探讨是必不可少的,如何提高讨论效率,这不仅关系到教学效果,而且无形中锻炼了学生间的协作能力。利用交互式多媒体网络系统,可以完成学生间互教互学。

1.4 互联验收

当学生完成教师布置的任务,提交结果时,教师可以对学生的学习情况及时检查。通过依次浏览学生机界面,了解学生知识点掌握程度。同时,对于优秀的样板设计,通过网络广播给需要指导的学生,以起到示范和带动其他学生的作用。

2 构建项目递进式教学理念

先进的教学设备配上先进的教学理念才能发挥其巨大作用。传统课堂教学以教师授课为中心,学生则是被动地接受知识。因此,改革教学方法,使之适应交互式多媒体教学网络系统平台是亟待解决的问题。我们提出了以项目为驱动,学生为中心,教师为引导的教学模式。让项目贯穿于整个教学活动中,学生根据项目要求自主设计学习过程,主动参与,自主协作。对于一些复杂疑难问题,教师通过实例操作讲解演示,拓展学生思路,培养其独立探索创新能力。

递进式项目教学法中,项目选择至关重要。这里的项目有两层含义,单从本课程教学活动讲,根据电路板设计过程,教学内容可分为原理图元件设计、原理图设计、封装设计、PCB设计4个模块。依据各个模块的重要性,设计相应若干由易渐难、由浅入深的项目。通过完成项目的各个关键节点,来理解Protel软件操作技巧,进而培养学生整体把握该软件设计电路的能力。由于课程时间及学生相关知识的局限,要让设计最后变成PCB板,时机还不成熟。为了教学内容的连贯、完整,结合我校“深度融合地方经济,着力打造安徽省工程技术人才培养基地,积极主动为地方经济和社会发展服务”的办学思想,我校根据专业不同分别在大三第二学期和大四第一学期安排为期3周的生产实习。这时学生比较全面修完单片机、DSP、FPGA课程,可以利用所学知识解决工程实际问题。故从整个本科教学环节看,项目此时就是要求学生使用Protel软件,设计相应PCB板,动手解决实际问题。例如,我校电科专业2008级2周校内生产实习的内容就是让学生设计出控制机械手臂电路板。学生使用Protel软件设计出PCB文件,通过热转印、化学腐蚀、钻孔、元件焊接、程序下载、软硬件调试等,最后控制机械臂搬移物体。在整个过程中,学生兴趣高涨,自主学习能力得到极大锻炼,更在项目实践中增强团队协作意识,加深了Protel使用技能及方法的理解。近年来,随着高等教育扩招,学生综合素质整体下降。加之毕业设计时间与找工作、考研时间冲突,导致毕业设计质量大幅下降。毕业设计可以看做是更高层次Protel设计综合项目。如何提高毕业设计兴趣,选题是关键。教师可以选取与生活密切相关的课题,通过鼓励学生制作电路实物来提高学生兴趣。学生有了扎实软件使用技能、模块项目开发经验,在教师必要指导下就可以较好地独立完成毕业设计。

考核方式上取消了传统的笔试或上机考试,采用更为灵活的大作业形式。大作业在课内完成,为期5~6学时。大作业内容包含设计电路板的全部过程,无形中让学生自觉总结该课程所学内容,一定程度上有利于知识沉淀。同时,大作业开放模式体现了学生为中心、教师为引导的主动学习模式,锻炼了团队协同开发能力,综合地考查了学生学习能力及学习效果。

3 结束语

基于交互式多媒体教学网络的项目递进式教育方法克服了传统教学呆板、被动式学习模式,有助于调动学生学习的主动性,提高学生创新和动手解决实际问题的能力,更为如何提高毕业设计质量开拓了一条新的研究道路。

参考文献

[1]胡烨,姚鹏翼,陈明.Protel 99SE原理图与PCB设计教程[M].北京:机械工业出版社,2011.

[2]乔春芳,张柏英.交互式多媒体教学与管理网络系统的综合运用[J].中国电化教育,2006(1):102-104.