电子电路教学设计范文
时间:2023-10-10 17:26:08
导语:如何才能写好一篇电子电路教学设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
【文章摘要】
计算机技术的迅速发展,为软件
的开发与应用创造了广阔的发展空
间。在电子线路设计领域中,软件应
用作为其重要组成部分,能够为电路
设计提供更为高效的参数优选方案,
其在当下社会应用和教学中所占比
重也日渐增加。在电路研究与设计过
程中,已有越来越多的设计者利用电
脑仿真技术对电路设计进行分析与
调试,计算机软件的应用逐渐成为当
下电子电路设计中的重要工具。本文
从电子电路设计过程中的设计质量,
设计周期及成本计算角度出发,对电
子电路设计教学中的软件应用进行
分析,并通过探讨不同类软件在电子
电路设计教学中的应用特点,为电子
电路教学提供有效的教学依据。
【关键词】
软件应用;电子电路设计;设计教学
1 电子电路设计教学发展概况
随着计算机技术的飞速进步,软件的
开发与利用日渐成为当下社会各领域发
展的重要构成部分,在现阶段的电子电路
设计中,各类软件的应用在为电路设计提
供极大便利的同时,也为电子线路连接及
功能的验证提供了有效途径。各类软件在
日渐普及和广泛应用中得以不断完善,这
也极大的促进了计算机软件在电子电路
设计中的应用。在电子电路的实际设计应
用中,由于电子电路结构设计和线路搭建
涉及到了多个电子领域,如电路图绘制,
电路设计,元件设计及结构调动等,都需
要不同类型的软件进行应用设计。在当下
我国电子电路的设计与教学中,理论课程
与课程实验的有机结合为学生的电路学
习设计提供了良好的发展空间。计算机软
件的应用教学,使得学生在掌握了软件应
用的基础上,能够以软件工具开展电子电
阻的设计,搭建和线路调试。在计算机软
件的电子电路教学设计与应用中,模拟电
子技术实验教学是一个极具代表性的实
例,学生在模拟电子电路设计的课程中,
能够在课程内容中学习到电路技术和计
算机技术的基础知识,并通过课堂练习和
课程实践不断加深对计算机软件应用和
电子电路设计的认知,在课程教学后期的
课程实践中,教师通过带领学生开展电路
设计实践,以进一步促进学生软件知识和
电子电路知识的有机融合。电子电路教学
的开展,为计算机软件和电路设计应用的
结合提供了发展前提,这也为我国电子电
路技术的发展奠定了基础。
各类软件在电子电路
设计教学中的运用
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
2 电子电路设计教学中软件应用意
义探讨
在电子电路的实际设计与开发中,
电路结构的软件设计仿真测试已成为当
下最具有效性的技术,加之越来越多的电
子电路设计者选择运用计算机软件对电
子电路设计进行研究,这就使计算机软件
应用在电子电路的设计中具有十分重要
的意义。计算机软件提供的软件仿真功能
为电子电路的方案设计提供了有力的参
考,学生能够利用软件进行对预先设计好
的电路方案进行仿真,并通过对比方案设
计与当真结果对具体内容进行改进,这在
帮助学生完善仿真方案的同时,也进一步
巩固了其对知识的掌握,提升了电路设计
中发现问题和处理问题的能力。与传统形
式的电路测量检验方式不同,计算机软件
的应用仅需要将电路接口连接到实验箱,
通过程序调试模拟实际应用环境,以更为
高效率的检测出电路系统的设计错误。软
件应用在为电子电路设计提供仿真环境
的同时,也能够在学生的电子理论学习中
起到极大的辅助作用。在电子电路教学开
展过程中,课程理论和实验设计的有机结
合能够进一步加深学生对电路知识的理
性认知,而在电路的设计和应用检测过程
中,由于校园客观环境的限制,电路的检
验与应用通常无法得到充分开展,而利用
计算机软件设计则能够有效实现对电路
设计的检验和校正,使得学生能够在真正
意义上掌握电子电路设计课程中的研究
方法。
3 各类软件在电子电路教学中的具
体运用
3.1 CAD 软件在电子电路教学中的
应用
CAD 软件系统是当下电路设计软件
中图形设计功能作为全面的应用软件,其
在电子电路设计教学中的应用也十分广
泛。在电路设计教学的开展中,CAD 软
件为课程开展提供了绘图,几何造型以及
特征计算等功能,在进行电路设计过程
中,教师能够通过带领学生进行元件设
计,是学生进一步掌握不同电路元件的功
能,并以此为基础,使学生利用不同元件
的特性进行电路的功能设计。CAD 软件
在为电路教学设置元件设计功能的同时,
也自带有元件库,电路的实际设计可以直
接对元件进行调用,这也能够有效节约电
路原理图设计时间。在利用该软件开展教
学时,教师还要强调实际元件和虚拟元件
的区别,并通过在教学过程中着重强调,
以保证学生实际电路连接的准确性和安
全性。
3.2 EWB 软件在教学中的具体应用
分析
EWB 计算机软件是一种用于电路设
计与仿真的EDA 工具软件,与CAD 软件
不同,EWB 软件中包含更多的高品质模
拟电路元件和组件模型。教师在开展电子
电路设计教学时能够在元件调用的基础
上,引导学生利用软件进行多种功能仿
真,如对以连接的电路结构进行交流频
率特性分析,静态分析和参数扫描分析
等。EWB 软件主要结构包括函数信号发
生器和仿真电路模板等,学生能够在课程
设计中通过元件调用和参数整合,完成电
路设计,并通过将电路系统调用与仿真模
板中,对其进行功能测试。在电路仿真教
学过程中,教师应首先开展信号发生器教
学,使得学生能够依据实际电路结构设计
选定对应的激励信号,以此保证电子电路
结构仿真结构的准确性和有效性。
3.3 PSPICE 仿真软件在电路设计教
学中的应用
作为现阶段不同类型电路分析与设
计仿真软件之一,PSPICE 软件具有十分
优越的实用性能。该软件主要包括电子线
路仿真,图形方式输出,模拟计算电路功
能和网表生成等功能,不仅能够对模拟电
子线路进行仿真与模式实验,也能够与实
体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在
电子电路的设计教学中,教师要将课程演
示重点放在利用 PSPICE 软件模拟连接
电路上,使学生能够在掌握元件参数的基
础上,更为全面的掌握电路波形和电压电
流值的检测方法。PSPICE 仿真软件的应
用,也为电路设计教学中元件参数的优化
提供了科学有效的途经,教师通过对比软
件中不同模拟元件的功能,以选择灵敏度
高和容差关系稳定的软件开展教学,这能
够极大的优化电路设计中的元件参数,并
使得电子电路设计的教学质量得到有效
提升。
4 结束语
不同类型计算机软件在电子电路教
学中的应用,为电路设计与功能检测提供
了有效的教学方式。教师在备课过程中通
过对比不同电路软件的应用特点,并选取
更具教学价值的应用软件开展电子电路
教学,能够更为全面的对电路参数进行讲
解,进而培养学生电路工程设计的眼光,
为学生今后的就业与发展打下坚实的基
础。
【参考文献】
[1] 周长森. 电子电路计算机仿真技
术的实际应用探究[J]. 山东科学
技术出版社.2011(6):6-14.
[2] 胡晓云,邓肖月.EDA 技术在电
子电路教学中的应用. 实验与探
索.2012
[3] 胡卫平.CAISD 软件包的研制及其
在逆变器优化设计中的应用. 北
京电子教育出版社.2009,9-15
[4] 周淑芳. 柔性电路板在电子电路
篇2
“电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6]
一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题
由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题:
1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求
一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。
2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标
“电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。
3.评价方法和标准简单,随意性大
教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。
在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。
二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践
几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。
1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库
“电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。
另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。
2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式
改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。
3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求
在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。
4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片
做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。
5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合
鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。
三、结束语
“电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。
参考文献:
[1]John D.Enderle.生物医学工程学概论[M].封洲燕,译.北京:机械工业出版社,2010.
[2]李刚,张旭.生物医学电子学[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]余学飞.现代医学电子仪器原理与设计[M].第二版.华南理工大学出版社,2007.
[4]刘剑,杨立才,刘常春.“生物医学传感器与测量”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报,2011,(1):15-17.
篇3
关键词:电路;教学设计;教学实践;数字化教学
作者简介:喻学锋(1977-),男,湖北黄石人,武汉大学物理科学与技术学院,副教授;李茜(1990-),女,青海民和人,武汉大学物理科学与技术学院硕士研究生。(湖北?武汉?430070)
基金项目:本文系2012年武汉大学教学研究项目的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)28-0051-02
二十一世纪是数字化的时代。数字技术,是指借助一定的设备将各种信息,包括图、文、声、像等,转化为电子计算机能识别的二进制数字后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。[1]数字技术改变了人们的生活,也正冲击着教育。近年来,一些教育工作者提出了数字化教学理念,相应的教学研究和实践也逐步展开。如何发挥数字技术的优势,开展教学活动,实现课程的数字化教学,成了当今教育工作者所广泛关注的问题。[1]
一、什么是数字化的电路教学
对于一门课程来说,所谓数字化教学,主要包括教学内容的数字化和教学手段的数字化。教学内容的数字化,主要指利用数字技术把电路课程中所具有的电、磁等信号转换成数字信号,或把语音、文字、图像等转变为数字编码,用于传输、处理与分析。教学手段的数字化,主要指利用数字化工具教学,如利用计算机和投影等设备授课,利用计算机网络教学,利用电路仿真软件改造电路实验等。综上所述,数字化电路教学的实施过程就是信息技术全面改造电路课程的教学过程,是数字化技术在电路教学中整合和灵活运用的过程,也是教学改革中技术路线改革的实践过程。[2]
二、数字化电路教学的必要性
如同黑板、粉笔等出现后,班级教学代替了私塾式教学,数字化技术的发展也必然引起新的教学革命。而对于“电路”课程,数字化教学显得更为必要:
1.数字化教学可以极大地增加“电路”课堂教学的信息量
“电路”课程中包含了大量的文字信息和图像信息。传统教学手段以板书为主,过多板书和手工画图会影响学生听课效果,使得学生对老师传授内容缺乏积极思考的过程。利用数字化形式,以其大容量、多样性、高效率等优势,可极大地增加课堂教学的信息量。笔者在教学实践中发现,应用数字技术进行电路课堂教学,其展现的信息量是传统教学模式的1.5~2倍。并且,数字化教学可以将教师从板书中解放出来,节约出的课堂时间可用来补充讲解教学中的重点、难点,从而扩大授课的范围,增加学生的知识面,提高电路教学的效果。
2.数字化技术可以使枯燥的电学知识形象化
“电路”这门课名词术语、概念、特征数值均多且描述繁杂,学习记忆起来比较枯燥。而数字化技术的多样性表现手段可以将教学需要的文字、图像、声音等多媒体素材与应用程序集于一体,使抽象的名词能直接与相应的图像结合,形象生动,让学生在学习过程中通过多种媒体信息源的刺激,使本来单调烦琐的内容变得易于理解和记忆。并且,由于电路器件属于微观形态,往往难以用语言表述清楚其形态、位置、结构,而通过数字技术形象化的展示,会有百闻不如一见之效。
3.培养学科兴趣和开拓专业视野的需要
“电路”是电子科学与技术、电气工程和电子信息类专业的一门重要的技术基础课,也是学生接触的第一门电学课程。因此,使学生在高效率掌握知识的同时,培养学生对电学这个学科知识的兴趣非常重要。而数字化技术可利用多方位的数字化元素,如视频、图像等,给“电路”课程教学带来的趣味性,可大大增强学生对电学相关知识的兴趣和求知欲。并且,通过建设“电路”课程网站,可共享相关多媒体课件,并进行网上答疑,这无疑又能扩大学生的眼界,增强学生的辨识能力,同时也会密切师生关系,产生亲和力,进一步增强学生学习电路课程的热情。
三、数字化“电路”教学的设计
利用数字技术设计“电路”课程的数字化教学模式,是一项十分艰苦而有意义的工作,下面就课堂内外的教学活动讨论数字化“电路”教学的设计方式。
1.设计数字化的课堂讲述模式
篇4
一、在《电子线路板设计与制作》课程教学中引入项目教学的必要性
《电子线路板设计与制作》是应用电子技术专业的一门核心课程,是专业技能培养与职业素质拓展的重要环节。本课程主要以企业真实电子产品的设计与制作任务为载体,面向应用电子技术专业的电子线路板生产、电子生产工艺管理、产品研发助理等岗位设置的课程。本课程重视学生在校学习与实际工作的一致性,根据学生特点、课程目标和校内外教学条件,在教学实施过程中为了更好地提高本课程的教学效果,有针对性地采取集中教学、分组实施、工学交替、任务驱动以及项目教学的组织形式。通过不断加强学生实践技能训练,实现高职教育高端技能型专门人才的培养目的。
项目教学法起源于美国,盛行于德国,适合于高职教育。所谓项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法[1]。学生在完成指定学习项目的同时,应用相关知识,在实践的第一线培养解决问题的综合能力。在项目教学中,学习过程成为人人参与的实践活动,注重的不仅是最终结果,而是整个项目的学习和完成过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程所要求的专业知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题、解决问题的能力及协作能力和团队精神等。针对高职学生的职业要求,《电子线路板设计与制作》课程的项目教学,主要以培养学生的创新能力和创新精神、良好的职业发展能力为主旨,以行业科技和社会发展的先进水平为标准,充分体现项目教学的规范性、先进性和实效性。
二、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的理念
(一)开发校企合作的项目化课程
高职院校的社会功能是服务社会地方经济的发展,其主要方式是进行校企合作培养行业以及社会经济发展所需要的高端技能型专门人才。因此,在学生的专业核心能力的培养方面一定要能够坚持基于行业企业的典型工作任务来实施教学。本课程通过对行业企业的典型工作岗位的调研,整合了电子行业对于人才专业技能以及综合职业能力的各项要求,通过学校教师、企业专家等进行深入研究与探讨,共同开发了适合学生学习,满足企业职业技能需求的六个学习情境,形成了完整的项目化课程。
(二)构建工作过程行动导向教学模式
在《电子线路板设计与制作》课程的教学模式中,采用了基于工作过程行动导向的教学模式。课程设计的学习情境内容都是来源于企业的实际产品的开发与制作过程。在教学过程中,首先应用项目设计任务书的形式对学生进行项目任务的布置以及任务分解。按照资讯、计划、实施、检查、评价的步骤进行电子产品的设计。然后通过对产品的功能需求分析,对设计的任务进行直观的理解,根据设计产品的特征进行产品设计的计划,并根据计划进行任务实施,在规定时间内设计完成的产品通过自查、互查以及教师查阅的方式进行产品功能的检查与分析,最后进行项目实施结果的评价分析,总结本次项目设计的得失以及完成情况等。实践证明,其构建了完整的工作过程行动导向教学模式,教学效果显著提升。
(三)推进学生为主、教师为辅的教学过程
在《电子线路板设计与制作》课程教学过程中,坚持教师主导、学生主体的教学理念。在电子产品的设计与制作过程中,教师主要是引导学生进行项目任务的分析,进行设计流程以及设计工艺的指导。对学生设计过程中的重点难点进行剖析,对设计中的相关注意事项进行总结归纳等。
(四)工学结合提高学生的综合职业素养
在《电子线路板设计与制作》课程实施项目教学过程中,引入了企业的实际产品,如通过脉冲点火器的设计与开发,培养学生进行单面板绘制的专业能力,通过欧式电烤箱的线路板设计,培养学生进行双面线路板设计所需要具备的工艺理念,而相对比较复杂电子产品单片机最小系统的电路设计,培养学生解决实际工业产品设计的综合职业能力。
三、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的内容
为了保证学生今后就业时能够很快胜任应用电子专业技术岗位的需求,在教学实施过程中以教学效果最优化为目的,以产品的设计与制作过程为导向,紧密结合应用电子专业人才培养方案,在与校企合作的技术专家经过反复研讨后,选择了贴近合作企业实际的6个典型项目作为教学内容,项目教学规划如表1所示。设计6个学习项目的最终目的是为了实现学生职业能力的可持续发展,如表2所示。四、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的效果通过项目教学法在《电子线路板设计与制作》课程中的实施,教学效果显著提高,一方面由于教学情境内容都是采用企业的实际产品,充分调动了学生学习的积极性和激情,学生电子产品的设计与制作能力得到明显增强。另一方面由于采用企业典型的工作任务,学生在学习过程中能够掌握实际的电子产品的开发流程、生产工艺以及设计技巧等,对于学生综合职业能力的培养具有一定的现实意义。
篇5
关键词:项目教学;数字电路;课程设置;教学实例
项目教学是将某门专业课程按类别分为若干知识和技能单元,每个知识和技能单元作为一个教学项目,每个教学项目都以应用该项知识和技能完成一个具体的项目任务作为目标,所以,项目教学是将理论与实践融于一体的教学模式。把理论知识和实践知识较好的融于到具体项目是搞好项目教学的关键,所以,数字电路课程结构必须按照项目教学模式来重新设置,本文结合作者项目教学实践经验和研究工作对基于项目教学模式的数字电路课程设置进行浅显探讨。
一、课程的性质与作用
《数字电路》是高等职业院校电子信息专业、通信专业等电类专业的一门核心职业技术基础课,是实践性较强的课程。
本课程主要针对企业生产第一线产品装配、调试、检验、维修、生产管理等岗位。通过基于工作任务的项目式教学,培养学生的逻辑电路分析能力、逻辑电路设计能力(即用中小规模集成电路设计具有一定功能的逻辑电路,而不是设计一个编码器、译码器、计数器等)、常用仪器仪表使用能力(如双踪示波器、稳压电源、信号源、计数器、频率计、万用表等仪器仪表使用能力)、逻辑电路制作能力、故障排除能力、仿真工具使用能力、自学能力、设计报告编写能力及职业素质养成,本课程培养的核心能力是逻辑电路分析能力、逻辑电路设计能力。
二、课程结构整体设计
课程教学设计的理念:以项目教学开展课程教学;实现理论实践一体化教学;以职业能力培养为主线,以应用为目的。依据此理念设计出的课程教学内容体系如图1所示。
项目实验包括单元实验、仿真实验、设计实验3个方面。“单元实验”训练常用电子仪器的使用方法和数字电路的基本测试方法,它所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。“仿真实验”主要利用EWB平台进行实验,使学生掌握仿真工具的使用方法,并能利用仿真工具对一些设计实验、项目实训内容进行仿真。“设计实验”是通过常用的数字集成电路实现简单功能的逻辑电路。
项目实训采用EWB仿真设计+实物制作相结合的手段,项目实训内容主要利用中小规模集成电路实现具有一定功能的数字系统。在项目实训中鼓励学生将课外科技活动、数字电路制作大赛纳入教学活动中来,课内外学习相互结合,使学生视野开阔、能力增强。
理论教学与实践教学时间比例为1∶1;并安排2周课程设计进行综合实践训练。
(一)项目设计的思路
项目设计的思路:设计的项目应覆盖整个工作领域和承载这个工作领域所需要的知识和技能;项目结构划分应体现工作体系的特征;在以项目划分为线索进行工作分析的基础上,合理设计项目结构。
项目内容设计具体原则:项目应覆盖知识点和技能要求;知识点的内容应最大限度地融于项目教学之中;项目大小要根据学习内容进度和要求来确定;项目内容设计要考虑教学组织的可行性和合理性。
(二)课程教学实施思路
课程教学实施思路:理论教学主要结合在项目实验、项目实训中进行教学。
课程的教学以项目作为核心实例带动知识点讲授,以工作任务完成过程为主线选择和组织课程内容,以完成工作任务为主要学习方式,每一个项目分解为若干个工作任务,通过每一个工作任务使学生掌握必要的理论知识和技能。大部分内容教学实施在实验室中进行理论实践一体化教学,可先分析再实践,或先实践再分析理论知识,或随讲随练,讲练结合,工学交替,理论教学与实践教学同步进行。教学实施过程中突出“以职业能力培养为主线,以应用为目的”原则,重点加强对学生实践能力的培养,通过对项目设计制作训练,培养学生综合应用知识的能力。
(三)实践教学的4个层面
本课程教学模式是基于工作过程的项目式教学,借助这种教学模式和项目实验、项目实训、课程设计3个实践平台,构建了由基础训练、应用训练、创新训练和综合训练组成的“四个层面”的实践教学体系,为学生实践能力培养提供强有力保障,能使学习者在实践活动中主动学习和有效应用知识,极大提高教学效果和学生职业能力培养的效率。
三、教学内容的选取与规划
(一)教学内容选取依据
教学内容要集中体现课程教学目标,内容的选取应该以企业对岗位知识能力要求和学生适应岗位变化的可持续发展能力要求为依据。这就要求数字电路课程组的教师经常到企业进行知识和能力要求的调研,对企业所要求的知识点和能力进行分析,根据调研结果及时调整教学内容,使数字电路的内容符合行业企业发展的需要。另外,教学内容的选取还要考虑能较好地解决“基础知识、技能与学生适应岗位变化的可持续发展能力”的关系,“基础知识与应用能力”的关系,“理论与实践”的融合关系、比例关系等关系,使《数字电路》课程内容体系具有高等职业教育的针对性,适应电子信息职业岗位能力的培养。
(二)教学内容具体规划
1、理论教学内容。必修模块:数字电路基础,逻辑门电路,组合逻辑电路,触发器,时序逻辑电路,脉冲电路;选修模块:半导体存储器与可编程器件,数/模转换与模/数转换;拓展模块:MAX+PLUSII软件操作训练,用VHDL语言设计功能模块(拓展模块不纳入正常教学,利用课余时间结合数字电路设计制作竞赛开展教学,满足部分学生需求)。
2、项目实训内容。项目实训内容体系如图2所示,具体实训内容:加法计算器的设计与制作包括逻辑门电路功能的测试和加法计算器的设计两个项目。涉及相关知识:与、或、非逻辑运算,复合逻辑运算,TTL门电路,OC门,三态门,TTL门电路、CMOS门电路的分类及其比较,TTL与CMOS数字集成电路的使用规则,逻辑代数的基本定律及规则,组合逻辑电路的描述,组合逻辑电路的分析,最小项与最大项,常用数制与BCD码;逻辑函数的化简,组合电路设计方法,数字信号与模拟信号,组合逻辑电路中的竞争-冒险现象。抢答器的设计与制作包括译码器功能的测试、编码器功能的测试、锁存器功能的测试和抢答器电路设计等4个项目。涉及相关知识:LED显示器,显示译码器,译码器,使用变量译码器实现组合逻辑函数;编码器,二进制优先编码器功能扩展;D 锁存器;抢答器的组成框图(包括编码器、译码器、锁存器)。计数器的设计与制作包括触发器逻辑功能测试、简单计数器逻辑功能测试、集成计数器功能测试和计数器的设计与调试等4个项目。涉及相关知识:基本RS触发器,同步触发器,边沿D触发器,边沿JK触发器;时序逻辑电路的组成,计数器的类型,计数器的分频功能,同步时序电路分析;集成四位二进制加法计数器 74LS161,集成四位二进制同步加法计数器 74LS163,集成异步十进制计数器74LS290,可逆计数器74193;计数器模数的变化,振荡器。数字钟的设计与制作完成有一定功能数字钟(能显示小时分钟基本功能)设计制作,这一个项目是对前面所有相关知识的综合运用和检验。
四、教学组织与实施
教学组织与实施的思路:教学内容结构以项目和案例作为单元展开教学内容,教学组织形式采取实际操作与讲解相结合,单元学习时间为4课时;教学过程中正确处理知识学习与工作任务的关系,做到知识学习为完成任务服务,知识学习为技能形成服务;最后,学生通过学习获得报告、图纸、工艺文件、作品等学习成果。
项目的具体组织实施过程中,重点考虑如何通过设计恰当的工作任务引入相关理论知识。例如通过“三人表决电路设计”、“简单加法计算电路设计”两项工作任务,引入组合电路设计方法、逻辑函数化简方法等知识点;通过这两个任务,学生容易理解化简后结果尽可能用相同芯片去实现它,因此“与或式”结果不如“与非与非式”,“与或式”就意味着要用与门和或门,再简单的逻辑函数至少要两个芯片,“与非与非式”只用与非门,如果逻辑函数不复杂,一个芯片可解决问题。又如通过“用74160及简单门电路构成八进制计数器(0-7)”和“数字钟中分钟指示电路设计与调试”两个工作任务,引入N进制计数器的构成方法:串接法(即级联法)、复 位法、置数法。
五、教材编写与选择
项目式教学教材选用应该是以主、辅两本教材结合使用的选用原则。为了保证项目教学的顺利实施,应该以自编校本教材为主教材,选择理论知识顺序与校本教材基本一致的规划教材为辅助教材。校本教材在章节顺序上,以项目和工作任务为主线来编排内容顺序,兼顾学生的认知规律,并将知识和能力有机地融入到完成工作任务的具体过程中;在内容编排上,按先基本逻辑电路后逻辑部件、先单元电路后系统电路、先数字电路后脉冲电路的原则编排,实践与理论在内容上相互充实、相互补充,边学边做。
采用两本教材的目的是满足部分自学能力较强学生扩展知识的需要,对一些内部电路的分析、原理的分析,自学能力较强学生可通过自学获得知识,培养学生的自学能力。
六、项目教学实例
以“智力竞赛抢答器的设计”这一项目为例说明项目教学的具体实施过程。这个项目的实施过程包括4个阶段:
第一阶段:任务布置。第一步是教师布置工作任务,讲解必要的相关知识,如原理框图;第二步是分小组讨论,按强弱搭配原则分小组讨论,教师参与学生的讨论,提出要解决的关键问题,即如何实现数码管显示与按键数字相对应的数码,如何实现闭锁功能,学生展开对这两个问题的讨论,教师逐步启发学生,得到解决问题的基本方法。
第二阶段:仿真设计。第一步是利用仿真平台在仿真实验室中进行仿真设计,搭接电路并激活仿真软件,查看所设计的电路能否实现工作任务所要求的技术指标;第二步是教师对学生仿真设计结果进行考核。
第三阶段:电路制作。第一步是学生在面包板上搭接电路,自行排除故障;第二步是分小组进行答辩并考核。
第四阶段:教师总结。可挑选1-2个电路进行演示,并讲解工作原理。
通过本项目的学习,学生不仅掌握了锁存器、编码器、显示译码器的原理,动手能力得到了很大提高,电路制作的速度、排除故障能力明显提高。整个项目教学体现了课程整体设计的理念,应用了计算机仿真、实验室制作教学手段,采用了项目教学式、小组讨论式、启发式等教学方法。
随着数字技术的不断发展,数字电路的教学内容和模式应不断的改革,这就要求数字电路课程组老师在总结经验的基础上大胆创新,做到与时俱进,并在今后的教学过程中还要不断深入研究和探索。
参考文献:
1、李珈.数字电路课程教学改革的实践[J].职业教育研究,2008(6).
2、侯国相.项目教学法在数字电路课程教学中的实践[J].辽宁教育行政学院学报,2008(8).
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关键词:Protel 99se;Cadence;ADS;工具栏按钮功能;软件间的配合使用
二、多种EDA软件简介及其对照
1、Protel
目前主要EDA软件有Protel 、Cadence、ADS、EWB、PSpice等电路设计软件,其中以Protel 、PSpice和EW较为简单基础、容易上手,而以Cadence、ADS更适用于从事大规模、高精度的电路系统设计。在中国最为常用的软件是Protel,这当然也是中国大陆的电子工程师们已经形成了一种习惯所决定的,而在国外就不一定了。Protel系列软件的最大特点是简单、适合教学的,其系统性能也很稳定。
2、Cadence
Cadence 在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对的优势。Cadence 包含的工具较多几乎包括了EDA 设计的方方面面。Cadence软件在中国应用比较晚;
3、ADS
ADS软件在射频电路设计、通信系统中的高频电路设计和电磁辐射和电磁屏蔽等方面有很多的应用。在新版的ADS2008软件中还具有增强的图形化使用者操作界面的功能,可以使得系统的设计速度加快。另外。ADS2008软件还将3D技术应用到电磁分析等方面,使得ADS2008软件功能愈显强大。
三、Protel 99se软件的相关配置及其特点
1、Protel 99se 软件的基本配置及其功能
a、SCH5.0 的特点:主要用于原理图的设计,其具有集成性高、支持层次化自动设计、元件库强大扩充功能、任意的绘图页尺寸、兼容性高、提供基本的设计验证工具、为印制电路板设计提供网络表等特点。还具有分层组织设计功能、设计同步器等功能。
b、PCB5.0的特点:自动化布线功能、智能化的覆铜技术、与电气原理设计系统的动态连接、面向生产工艺的设计功能。可以进行多达32层信号层、16层内部电源/接地层的布线设计,交互式的元件布置工具极大地减少了印制板设计的时间。
2、Protel 99se 软件的完整配置
Protel 99se 软件的完整配置包括SCH5.0、PCB5.0、ROUTE5.0、PLD5.0、SIM5.0;其中ROUTE5.0是一个集成的无网格自动布线系统,布线效率高;在该完整配置中集成了PLD开发环境,可使用原理图或CUPL硬件描述语言作为设计前端,能提供工业标准JEDEC输出;该配置还包含一个基于最新Spice3.5标准的仿真器,可为用户设计前端提供了完整、直观的解决方案;
四、对Protel 99se的文件分类、字体设置
1、Protel 99SE可以的文件类型
Protel 99SE可以建立十种文件类型。我们在讲课的时候需要指出:Schmatic Docment文件对应的库函数是Schmatic Library;而PCB Docment文件对应的库函数是PCB Library。
2、字体设置
第一步:选择Preferences命令后,在图1对话框所示的自动备份参数设置;
第二步:单击Protel 99SE 中的Change System Font按钮,屏幕弹出图2所示的字体设置对话框,可以进行字体、字体式样、字号大小、字体颜色等设置;
图1 自动备份参数设置 图2 字体参数设置
五、工具栏按钮功能以及常见封装形式的记忆
1、形象直观工具栏按钮的讲解与记忆
Protel99SE提供形象直观的工具栏,可以通过对工具按钮中常用的命令进行形象、联想等方式进行记忆,这在开始学习Protel的过程中必须的过程:
2、常见的封装形式记忆
参考文献:
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关键词:项目教学;创新思维;设计思路
新课程改革下的电子专业课程的课堂教学,主要采用以项目教学、任务驱动为主的课堂教学模式,这就要求教师首先要切实结合新课改“教学大纲”中对学生能力培养提出的要求,把培养学生的创新思维的意识渗透进我们的课堂教学过程中,精心设计有利于培养学生创新思维能力,引导和激发学生的创新意识。
由于目前职业学校学生创造性思维不强的缘故,我们对目前职业学校学生课堂中所表现出来的创造性思维深表忧虑。这引起了我们对专业课课堂教学实际操作过程的反思,那么,如何在课堂教学中培养学生具有创意设计思路呢?笔者认为:
1.教师要转变教育观念,注重学生创意设计思路的培养
现代教育呈现出大发展的趋势,新的教育理念不断引入教育教学实践中,这就要求教师积极更新教育观念。教育的职能是通过教师的具体教学实现的。教师要建立符合教育发展的新教育观,才能更好地切入教学实际。教师通过营造轻松有效的课堂氛围,增强对课程的驾驭能力,从而调动学生对学习电子专业课程的积极性,与此同时,对教师自身专业知识的更新、综合素质的提高具有促进作用。教师在教学过程中还应注重自身创造性思维的发挥,以自我的创新思维带动学生发散思维的培养,顺利实现教学目标,完成教学任务。
2.善于创设教学情境,激发学生的创意设计思路的兴趣
情境学习在目前的教育界好评不断,倡导在电子专业课堂教学中要尽量采用项目式教学,并且在教学中创设学习情境,提高学生学习效率。职校学生好奇心强,如果能够在实际教学中创设生动有趣、丰富多彩的教学情境,通过接近生活的画面引导学生学习,不仅能够激发学生的求知欲,而且能够让学生在主动参与的过程中积极地去思考,增强学生的自信心。专业课教学通过使用项目教学法、案例教学法、任务驱动法等新的教学方法,与情境教学相结合,为培养学生的自主创新思维与能力创造了良好的条件。
3.课堂教学中注重学生的实践训练,提高创新能力
实践是检验学习效果的最佳途径。电子专业课程不同其他文化课程,它更注重实践的应用效果。因此,在电子专业课教学中,学生需要亲自参加技能训练。在这个环节中,教师不做过多的硬性要求,学生可以根据自己的兴趣、爱好选择技能实践内容,让学生在宽松的环境中活跃思维,施展才华,提高创新能力。
例如,我们要求同学们设计一个楼梯的照明电路,要求是使用方便和节约电能。这是一个非常实际的问题,学生对这个非常感兴趣,他们积极讨论,主动思考。有的采用双触开关,有的采用闸刀双掷双控,这都能很好地满足布置的设计要求。开关的设计固然重要,但课堂中要结合现实生活中的节能理念,思考对照明灯具的选择,实现光照亮度和节能、使用方便的最佳组合。通过这种教学方法,学生体会到电工电子知识在生活、生产中的重要作用。通过这种教学方法激发了学习的动机,激发了学生从不同的角度思考和创新的动机。
4.要建立一个鼓励创造性学习的评价机制
因为创意设计思路的培养、创造性学习必然导致学习结果的多样化,因此在评价学生时必须是多角度的。不仅要评价思维学习的结果,而且还应注意评价创意设计思路的过程和方法。俄国作家托尔斯泰说过:“知识,只有当它靠积极思维得来而不是凭记忆得来的时候,才是真正的知识。”这些年通过对电子专业课的教学,笔者加强了对学生的收敛思维和发散思维的训练,从而很好地增强了他们创意设计思路的形成和个性特长的发展,提高了学生在课堂上的学习效率,并且从广度和深度方面提高了学生对于实际应用知识的能力。同时,也使学生的其他素质(兴趣、意志、情感等)也得到相应的提高。实践证明,结合专业课教学,培养学生创意设计思路的培养,对全面提高职业学校学生的素质是大有裨益的。
参考文献:
[1] 叶 澜,白益民,王 ,等.教师角色与教师发展新探[M].北京:教育科学出版社,2001.
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关键词:PCB;PADS;电子线路CAD;项目式教学
随着电子技术和电子产品井喷式的快速发展,印刷电路板设计与制造的需求量也急剧增加。在这种背景下,PCB设计与制造形成了新的具有巨大潜力的产业。为此,电子类专业学生能力培养也应该紧跟时代的潮流,将PCB设计与制造的人才培养作为该课程的教学目标,故对电子线路CAD课程的教学改革也势在必行。
1 教学背景
电子线路CAD课程作为本校电子信息工程、通信工程、电气及其自动化等专业的专业课程,其教学的主要目的是让学生可借助计算机辅助设计软件(Altium Designer或Protel99SE),进行印刷电路板的原理图绘制和PCB设计,培养学生的独立动手能力和创新能力,为以后就业提供必要的专业职业技能。本院开设此课程已有多年,并配套有相应的电子技术基础、电子工艺等实习实训环节和上机实验的实验室,达到了电子线路CAD课程的教学条件。
电子线路CAD课程的主要内容为:(1)原理图绘制。包括原理图设计、原理图元件设计等。(2)PCB设计。包括PCB元件库封装文件、元件封装设计、PCB设计基础和PCB自动设计与手动设计等。
2 存在的问题
电子线路CAD课程的教学方式通常是以教师讲授为主,教师通过系统细致的理论知识讲解,让学生对此课程在知识结构上有了一定程度的了解,再以实验结果是否为实验要求为准,以此检查学生对此课程的掌握程度。在此模式下,学生对PCB设计的整个系统流程没有直观理解。如果让学生单独设计印刷电路板,即使所涉及的元器件不是很多,大部分学生依旧有种无从下手的茫然。正是这种茫然,直接导致学生对PCB设计的兴趣缺失,无法激发其对电子线路CAD课程学习的热情和自我学习的主观能动性。
随着PCB技术的不断发展,目前世界上许多大型PCB设计与制造企业用诸如Pads,Cadence等计算机辅助PCB设计软件,可以设计多层、高速PCB电路板,满足现今中高端印刷电路板设计的需求,从而实现了印刷电路板设计与制造的软件升级。而目前,电子线路CAD课程在教学上主要讲授Protel99SE,Altium Designer等计算机辅助PCB设计软件,进行单面板或双面低速PCB设计,这些教学内容不足以让学生在进入相关企业后直接进入到PCB设计与制造的第一线。学生在进入PCB设计与制造第一线前,要重新培训和学习相应的计算机辅助PCB设计软件,如Pads,Cadence等,无疑增加了学生的就业成本。
为此,需要对电子线路CAD课程的教学内容进行调整和改革,提高电子类专业学生的职业技能,提升其就业竞争力。
3 采取的措施
针对电子线路CAD课程教学问题,笔者在课程教学方法和教学内容上进行了改进,具体如下。
3.1 教学方法的改进
电子线路CAD课程原本是以教师为中心、以讲授为主的传统教学方法,现调整为以学生为中心的项目式教学方法。项目式教学法是在教师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。这种以学生为主体、教师为引导、注重理论与实践相结合的教学方法,让师生共同完成项目,共同进步,让学生对电子线路CAD课程要求掌握的知识点有了深刻的理解,极大地提高了学生学习PCB设计的兴趣,加强学生自我提高职业技能的意识,丰富了学生的就业准备。
3.2 教学内容的改进
对于电子线路CAD课程而言,理论是基础,实践才是根本。为此,改进课程的教学内容也是大势所趋。在此,笔者将该课程教学内容的理论教学和实践教学的权重进行调整,同时改进实践教学,由原本的验证性实践改为验证性实践和综合性实践,加强学生实践环节。在实践教学环节里,验证性实验主要加强学生对本课程基本知识的掌握,综合性实验则提高知识综合处理能力和开发学生发散思维。其课程教学内容改革具体权重分配变化如图1所示。
PADS软件是Mentor Graphics公司的电路原理图和PCB设计工具软件,作为业界主流的PCB设计平台,以其强大的交互式布局布线功能和易学易用等特点,在消费电子、半导体、通信、医疗电子等当前最活跃的工业领域得到广泛的应用。为此,为迎合PCB设计与制造的发展趋势,笔者将PADS9.5引入到电子线路CAD中,取代以前的AltiumDesigner软件。
4 教学成果
通过对电子线路CAD课程教学方法和教学内容的改进,开展以学生为中心的项目式教学,大部分学生基本掌握了用PADS软件来绘制原理图和PCB设计,并能简单设计印刷电路板,熟悉了印刷电路板的整个工艺流程。在此学习过程中,学生动手能力有了明显的增强,自我学习的主观能动性得到激发,学习兴趣大幅度提高,甚至有部分学生在毕业前就选择PCB设计作为将来从事的行业,更有甚者,为进一步加强自己的PCB设计的职业技能,专门去参加校外硬件工程师的培训。
总之,通过电子线路CAD课程教学的改进,学生在该课程学习结束后,基本能够直接进入PCB设计与制造的第一线,将学校所学知识直接与企业需求挂钩,在如今的就业大潮中具有就业竞争力,达到了PCB人才培养的目标,这也是目前学校培养应用型技术人才值得借鉴的方向。
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论文关键词:项目实训,电子电路,实践课程,改革
1 电子电路实践课程改革的内容
1.1 电子技术实践课程体系的改革
为了体现电子技术实践课程的自主学习、知识综合、创新设计、工程实现、研究探索、项目规划、交流沟通、团队合作的宗旨,拟把电子电路实践课程体系划分为5个模块20多个实验项目构成,如图1所示,每个实验明确局部目标,每个模块完成阶段目标,可配合理论教学,在二年级分阶段性实施教学。实现课程内多知识点融合、跨课程知识体系融合、已学与拓展知识融合与课外研学融合的实践。使学生尽早综合运用知识,尽早接触工程实际,尽早开展探索研究,向前覆盖已学知识,向后拓展未学知识。
1.2 进行实验项目内容的改革
项目内容要突出工程背景、方法多样、综合应用及研究探索。对学有余力的学生引导其尝试运用电子新技术。
选择具有生活和工程背景的内容,让学生在体验“学有所用”的乐趣中,激发兴趣这一原始动力。着重选择实现方法具有多样性,实验结果具有变化和不确定性,展示科学研究的研究和探索性,尽量设计少有现成方案借鉴的项目。
课程内开展设计性实验项目的研究,尽量做到从点到面,分层次地扩大知识面覆盖率。课程之间开展综合性实验项目的研究,在模拟电路、数字电路课程都学完后进行综合电路设计,可以融合模拟电路、数字电路、FPGA、多门课程的知识与技术方法,实现跨课程知识融合,最后完成从单元到系统的综合。
研究项目既然融合了已学的模拟电路或数字电路等知识,则更需要自学FPGA、PSOC、单片机等拓展技术,实现已有知识与拓展知识融合。电子电路可在咫尺之间产生千变万化,鼓励学生学习电子的新器件、新技术与新方法,借助于日臻完善的电子电路及系统设计与实现的软硬件结合的平台,激发学生的想象力和创造力,保持课程内容体系的先进性。
课程团队可以组织指导创新大赛、飞思卡尔大赛、电子设计竞赛等课外研学活动,完成理论到工程认知的转变和创新。
1.3 实验项目考核要求的竌母?通过综合设计性、工程实践性、研究探索性实验项目的实践过程,考察学生在观察分析、设计构思、项目计划、组织管理、工程实现、总结表达等方面的综合能力,激励实践过程中表现出的思维、应变、研究探索、团队合作等综合素质。
考核学生运用基本理论进行项目需求分析的能力,如电路方案的合理性;理论计算和仿真结果是否合理;实验表格是否完整等。
督促学生建立实践的观念,电子电路与系统设计不能纸上谈兵,解决好原理—仿真—硬件实现的关系,即考核学生的动手能力,如硬件电路布局是否清晰,连线是否整齐,是否预留测试接口;仪器使用是否熟练、操作是否规范,功能与性能指标的完成程度、完成时长等。
考核学生对项目各功能构思的技巧性、自主思考与独立解决问题的能力。中学语文论文
考核参数测试方案的合理性(包括各关键点的波形及实测数据)。完成设计的基本要求或提高要求程度如何,实验原始数据必须当堂找老师进行现场验收并登记,以保证考核的公正和严谨性。
通过验收作品,演讲答辩、交流总结等,考核学生实验总结表达、应变、研究探索及团队合作等方面的综合能力。
1.4 实践模式的改革
教师可以采用多样化教学形式、层次化任务驱动、过程化考核激励,引导学生关注实践过程,做精做透每一个实验。如专题讲座、技术展示、案例分析、主题讨论、方案论证、质疑讲评等方法教学,鼓励学生自主选择任务要求、自主设计方案进程、自主构建实验平台、自主展示实践成果,实现学生自主研学、创新实践过程。
1.5 综合优化实践环境的建设
统筹布局,集成打造建成多学科交融、软硬件一体、资源丰富、配置合理、充分开放的先进实验教学环境,满足学生学习、研究、设计、分析、仿真、实验、制作、焊接、测试等不同环节的软硬件需求。
2 课题研究需解决的关键问题
课题研究需解决的关键问题是精心设计一整套实验内容、教学模式与考核方式。最重要的是,它应渗透着实验教学改革的理念,相对做到科学性、基础性与先进性的有机融合,具有较好的实用性和适用性,对综合培养学生知识、能力和素质有较显著效果,有示范性。其中设计的案例应具备的教学思想如下。
2.1 科学性
(1)案例要体现实验的科学研究目的与实际应用背景。(2)案例是精心设计的。(3)教学内容与要求的定位切合学生实际,服务于培养目标。(4)案例经过教学检验证明可行。
2.2 基础性
(1)突出经典的基本概念、基本方法和基本电路。(2)应始于基础,循序渐进地提升要求。不能讲创新就忽视经典基础内容,创新始于基础。(3)要掌握好涉及基本概念、理论和方法的基础单元电路实验,应有指标性要求,训练测量操作与结果分析的规范方法。(4)能激励学生对经典实验对象进行适度的探究。
2.3 先进性
(1)反映新技术和教学改革的可行成果。这是开展人才培养模式改革的具体成果。(2)合理地运用了新技术手段。实验内容反映并运用新技术,实验手段与时俱进,实验教学以多种方式辅助开展。(3)强调实验方法。强化实验过程中的方案比较、定性与定量分析。(4)采用多元考核。注重实验过程与效果,有不同于传统方式的、客观量化的多元考核方式。
2.4 实用性
(1)应该配合学校办学定位和人才培养目标。(2)在综合培养学生的知识、能力和素质上具有可操作性,能体现学科专业培养特色。(3)实验系统与装置应实用、完整、正确,是优质实验教学资源的具体展现。
2.5 互动性
(1)强调师生之间的互动性、交流的生动性,以拓展知识、引发思考。(2)促使学生之间开展探讨、合作,在智力与非智力素质培养上能取得一定育人效果。
2.6 适用性
(1)具备分等级的评价系统,能够提供不同定位的需求。(2)采用模块分层结构,适于不同专业、不同层次要求的实验教学需求。(3)具有相应的分级评价标准,考核适用性较强。
2.7 强调特色
(1)案例是精心设计的,培养目标是明确的,能够实现具体教学目的之达成。(2)案例设计应服务于该校人才培养目标的定位,照搬未必适合该校实际,要有所创新。(3)案例应反映专业培养侧重,有自身特色。
3 结语
对电子技术实践课程的实训项目内容进行改革和探索,是针对新世纪能力型人才培养的需要, 着力提升学生的工程素养,着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,引导学生了解电路系统在生活和工程实际中的应用,体验电路功能实现方法的多样性及根据工程需求进行技术方案选择的过程。使学生尽早综合运用知识、尽早接触工程实际,熟悉工程实践中应用必要的技术和现代化工具的方法。鼓励学生站在基础、面向未来,关注电子新技术发展,尽早开展探索研究。
参考文献
[1] 候艳红.电路分析课程教学设计的研究与实践[J].考试周刊,2015(81):104,170.
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1.1教学内容以具体项目为依托
从选用项目化教学的教材到课堂转移到理实一体化的实验实训室,以期最大程度地将传统的理论知识融入到每个项目中的简易电子产品设计,项目设计内容跟随理论知识由浅入深、由简到难,将模拟电子技术中的理论知识分层次、分章节地融入每个电子产品制作,实现真正意义上的项目化的理实一体化教学。
1.2教学过程以学生为主体
项目化的知识体系,理实一体化的实验实训教学环境,可以实现学生为主体的教学过程,教师起着引导作用,整个项目过程完全由学生自主完成,学生可以进行分组讨论,查漏补缺,最终实现个人掌握理论知识并转化为实际项目的制作与功能实现。这种教学方式有益于学生发挥自己的主动性和特长,在此过程中也培养了学生的责任感和协作精神,体验到个人与集体共同学习和收获的成就感。在理实一体化的环境中进行的项目化教学很好地实现了教学过程中老师引导,学生成为课堂主体地位的教和学的效果,激发了学生学习理论知识的动力,提高了学生动手能力,让学生在课程学习中对本专业的专业知识和职业能力素质要求有了真切的感悟和体验。
2理实一体化环境中项目化教学设计
模拟电子技术课程的项目化教学设计,即在理实一体化实验实训环境下将课程进行项目化。现以项目二简易扩音器的认识与检测为例,结合模拟电子技术课程的实质内容,对课程进行以下设计,为理实一体化环境下模拟电子的项目化教学研究作以参考。
2.1简易扩音器的制作项目简介
简易扩音器的主要功能是将声音信号转换成电信号,简易扩音器内部电路将小信号放大后通过扬声器播放出来,主要有以下几部分组成:话筒、内部放大电路、扬声器。简易扩音器的核心部分是内部放大电路,作为放大电路的核心器件三极管,三极管的特性分析与管脚检测方法是学生必须掌握的基础知识,放大电路包含基本共发射极放大电路,功率放大电路,电路的构建与电路中电子元件参数的选择,电路信号的传递与检测是项目中要掌握的重中之重。
2.2简易扩音器的制作项目任务分解
将基本理论知识融入一个具体项目,意味着一个完整的项目要进行不同阶段的任务分解,通过任务分解,将理论知识融入到每个阶段的小任务中去,每个任务都是在理实一体化的实验环境下进行,理论知识贯穿在学生从简单电子元件的认识和特性的检测,到简单电子电路的组建,电路的分析,电路功能的实现,学生掌握知识的同时能够熟练掌握各类仪器仪表的操作和使用方法。通过教师引导模块、技能训练(学生操作)模块、技能思考(学生总结)模块,在具体的项目实施的过程中,项目化的教学的实施,使得模拟电子技术课程不再只是纯知识的教授,其课程核心被放到了学生对于基础专业知识的应用上,实现了技能型人才基本素质的培养和提高。
3结语
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