电子线路设计与制作范文

时间:2023-12-28 17:56:46

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电子线路设计与制作

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一、在《电子线路设计制作》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。

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论文摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。

对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。

1、电子线路CAD技术与电子设计的关系

随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。

2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用

电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面:

2.1 绘制电路图

在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。

2.2 计算机仿真

电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。

2.3 PCB板的设计

PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。

2.4 三维视图

在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。

3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术

如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。

解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是:

(1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。

(2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。

(3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。

(4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。

最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。

4、结语

在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。

参考文献

[1]朱洁.电子线路CAD技术在高职电子信息工程专业毕业设计中的应用[J].中国现代教育装备,2010,(15):55~57.

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关键词:电子线路设计;Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE、应用

近年来,我国电路设计发展迅速,规模不断扩大,日益趋于复杂。这一形势下,传统电路设计手段已经难以满足现代电子线路设计的要求。当前,以Mutisim、PSPIC、Protel+99+SE等为主的仿真设计软件开始广泛应用于电子系统的设计与分析当中,并已经成为比不可少的重要工具。鉴于仿真设计软件在电力与系统设计中的关键作用和重要地位,对电子线路设计中仿真设计软件的应用进行探讨十分必要,对于我国电子线路设计的与时俱进、长足发展具有积极的现实意义。

一、电子线路设计中Mutisim软件的应用

电子线路设计中一般有一些编程是面向对象的程序编程,这些编程令大家再对电路进行设计时,可以进行抽象层上的描述,考虑到特定的制造工艺,能够对于Altera公司Quartus II软件的逻辑综合工具进行设计,也就是对于制造工艺版图之间可以实现任意的转换,假如有新系统的需求,就可以直接通过抑制生成新的工艺,这样就可以对于电路的一些时序或是面积的设计优化,并且能够将新工艺的网表进行直接生成。而且在设计中,该软件的应用可以对很多的方面生成一定的设计,比如对于异步FIFO、倍频时钟的产生,该设计软件可以对于Altera公司的自带IP核进行调用,设计结果是改善了设计周期,并且减小了设计的面积,对于整个布局布线也达到了更加的优化,并且使得系统达到了更高的要求。该设计还能够在像素时钟的上升沿将数据采集到寄存器中,并且将这些数据进行转换后生成新的设计,RAW2RGB模块将采集的数据转换成RGB信号,存储缓冲模块用于控制数据的缓冲,将数据写入SDRAM;LCM Controller模块产生LCD控制信号,将SDRAM中的数据送到LCD上,这样就完成了图像的采集与显示。

(一)Multisim软件的内涵

该软件是专门用于电路设计与仿真的系统工具,是连接理论设计与实际操作间的虚拟工作平台,具有十分强大的功能,除电路设计功能外,还能够对整个系统和电路信号作出仿真分析。应用Mutisim可对各种电子电路作出设计、仿真及演示,包括模拟电路、电工电路、高频电路、数字电路等。

(二)Mutisim软件的实际应用

选取二阶高通有源滤波器,来就Mutisim软件的应用进行探讨。二阶高通有源滤波器要求其频带内具有稳定而均匀的增益,属于经典滤波器的典型范例。因对其电路数理的分析极为繁琐,故辅以Mutisim软件应用十分必要。其应用原理如图1所示,将仿真开关打开,对双踪示波器的输入输出波形进行观察,并对电路电压增益进行估算。通过观察分析,理论值与试验值在高频段的偏差较大,而在中频段则比较相近。究其原因主要是由于运算放大器属非理想器件而造成的。这时,应用Mutisim软件来对阻容参数对电路频响特性的影响进行模拟,通过对比仿真后电路截止角频率的变化及对参数设计的改变,来加速明确而阶高通有源滤波器的数理变化和相关公式的运用,很大程度上减少了其电路实际设计中的繁琐工程量,设计效率大大提升。

二、电子线路设计中PSPIC软件的应用

(一)PSPICE软件的内涵

该软件是电子线路分析的通用模拟软件,具有强大的电路仿真和设计功能,包括六大功能模块,分别为:Optimizer模块、Probe模块、Model Editor模块、Stimulus模块、A/D模块及Capture模块。PSPICE软件通过对电子线路进行的提前moines分析,来测试各电路参数,检查电气规则,并对器件库构建功能作出分析。

(二)PSPICE软件的实际应用

在设计一级较强稳定型的电路时,在选择晶体管相关参数后,为获取静态的稳定工作点,就需要应用PSPICE软件来对电流负反馈分压式偏置电路进行仿真。其仿真设计原理如图2所示,集电极调幅电路载波信号确定为Vc,从调幅电路集电极来对调制低频信号进行输入,并将输出信号传送至二极管检波电路进行解调。参考图2,Q1级甲类放大电路设计中,应对直流(交流)通路设置的合理性进行充分的考虑,且LC谐振回路的特定频率应当同载波信号频率相一致。

在输入较大低频信号时,会形成过大的调幅波电压调幅系数,容易造成过大的直、交流负载差异,进而导致软件仿真的失真。这就要求,在应用该软件进行电子线路设计时,应对每一电路分立元件及参数对电路输出向的影响作出充分的考虑和整体的把握。

三、电子线路设计中Protel+99+SE软件的应用

(一)Protel+99+SE软件的内涵

Protel+99+SE是当前作为流行的仿真设计软件,具有强大的综合设计环境,包括PCB电路板设计、原理图设计、报表制作、层次原理图设计、逻辑器件设计、电路仿真等功能。因其自身所具备的强大功能,促进了电子线路设计效率的大大提升,从而成为电子线路设计中仿真设计软件的首选。

(二)Protel+99+SE软件的实际应用

应用Protel+99+SE软件来进行二级管伏安特性电路的仿真。其步骤如下,第一,启动Protel+99+SE程序,创建一个新的原理图文档,并在原理图浏览器中进行库文件的添加和路径的设置。之后,运用仿真元件库中相关元器件符号来对二极管伏安特性测试电路进行绘制;第二,对仿真环境进行设置,依据设计要求在菜单命令中进行相关参数的设置,完成后单击关闭;第三,执行菜单命令,进行线路仿真,得到二极管伏安特性曲线;第四,对仿真结果进行分析。

在二级管伏安特性电路仿真中应用Protel+99+SE软件,可产生直流移动曲线,通过分析直流,来对一系列静态工作点作出分析,从而对差异电源电压下,各电路节点直流电压/流,及元器件的功率、直流电压/流进行显示。

结语

基于仿真设计软件的电子线路仿真分与设计,为电子线路系统设计与电子产品研发注入了新的活力,促进了其设计质量和效率的大幅度提升,并使得电力设计缺陷发生率得以进一步降低。通过对仿真设计软件在电子线路设计应用的实证论述,可以看出仿真设计软件具有高效性,在一定程度上弥补了传统手段的不足,是现代电子线路设计与分析中的强有力工具。■

参考文献

[1]陈封.基于PSPICE的通信电子线路仿真研究[J].现代商贸工业.2011(16)

[2]张奕雄.通信电子线路Pspice仿真的研究与实现[J].现代电子技术.2010(11)

[3]徐宏庆.电子线路设计中仿真设计软件的应用[J].中国现代教育装备.2010(2)

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一、实验教学仍然存在一定问题

1.内容抽象,晦涩难懂

高频电子线路是继电路理论、低频电子线路之后必修的基础课,学生在学习中普遍反应内容抽象难懂,实验中知识理解不透,容易在细节卡壳,导致实验难以继续进行。

2.学生兴趣不高

学生对做实验兴趣不高,虽然要求学生在实验前写预习报告,但很多学生并没有认真完成,而是照抄实验指导书,对实验没有自主预习的积极性。

3.实验课时少,学习效果欠佳

高频电子线路总共学时为48学时,实验学时只占8学时,选取4个实验项目,每个实验项目只有2学时。学生普遍认为实验课很实用,但课堂上既要听老师讲解实验原理、操作步骤、注意事项,还要实际操作,时间根本不够用。学生普遍反应实验课时间短,学习任务重。国内很多学者探究了高频电子线路实验课教学的改革方式,如牛芳琳等和刘艳等分别从内容设计和考核方式上进行改进,在一定程度上改善了实验教学中存在的问题,但仍不能解决课时少的问题;钟福如等采用文献计量法和内容分析法,对近十年高频电子线路的教研论文进行分析,认为信息技术对高频教学的影响很大,应探讨“翻转课堂”“混合式学习”等教学理念对高频教学的影响。翻转课堂(TheFlippedClassroom)又称“颠倒课堂”,是一种理想化的教学模式,它让学习者把知识传授的过程放在教室外,而把知识内化的过程放在教室内,使老师和同学得到更好的沟通与交流。这种教学模式对解决高频电子线路实验教学中学生知识理解不透、实验课时不足、动手机会少的问题有一定参考价值。本文根据高频电子线路实验课中存在的问题及高频实验教学特点,设计高频翻转课堂教学模式,并结合具体案例来说明该教学模式的实施过程。

二、基于翻转课堂的实验教学模式构建

高频实验翻转课堂教学模式与一般的翻转课堂基本一致,都包括课前学习资源开发、实验资源自主学习、课堂活动,以及课后的反馈与评价。但高频电子线路实验课与普通的知识类或纯操作类课程有些不同,它不仅包括该次实验的基础知识,还包括实验操作步骤及最终实验结果。

三、高频实验翻转课堂教学设计案例

以“高频电子线路”中“高频小信号调谐放大器”实验为例,说明高频实验翻转课堂的教学设计过程。高频小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。通过该课程的学习,深化学生对小信号调谐放大电路的工作原理。教学设计过程依照高频实验翻转课堂的过程进行,流程如下:

1.课前学习资源开发

教师首先根据教学内容与目标制定教学计划,根据需要录制教学微视频,并查找相关资料;然后制作学习任务单,将微视频及其他资源组织起来,使学生更好地了解学习任务。教师在资源开发时,要考虑到学生基础水平的差异性,仅介绍高频部分知识很难满足学生的学习需求,还应加入“电路原理”等相关内容,使基础薄弱的学生能快速掌握该实验内容。学习单内容设计如下:目标导入。要求学生观看微视频,了解实验目的及实验中重点掌握内容。实验思考。根据理论教学内容,对实验内容进行猜想与思考,提出问题。原理讲解。学生观看相应微视频,对实验原理进一步学习,加深理论内容。步骤讲解。对实验原理了解后,观看相应微视频,介绍实验中要用到的仪器及使用方法,并介绍实验步骤(给出对应的学习资料,方便学生查找)。设计方案。对整个实验了解后,针对实验中的细节(晶体管静态工作点、谐振回路参数等)进行探究和设计。仿真实验。根据实验设计方案,利用Multisim仿真软件验证设计方案的可行性,并填写实验结果。方案修正。根据仿真结果,修正实验设计方案。在微视频学习阶段,教师先不给出实验中电路元件的参数设置,只给出正确的实验结果,引发学生发现设计中的不足。

2.实验资源自主学习

学生从网络上下载学习资料包,根据学习任务单中的内容进行学习。在学习中,学生可根据自己的基础情况,有针对地学习资料包中的其他学习资料,同时针对有疑惑的问题与老师或其他同学交流。

3.课堂活动

课堂上,老师首先简单介绍实验安排,并给出实验中电路元件的参数设置,学生可与自己的实验方案进行对比,针对有疑惑的地方分组讨论,或者教师单独讲解,然后学生开始实验。通过课前学习,学生已经基本掌握了本次实验的内容及步骤,直接按照仿真实验中的电路图设计电路板,对电路元件进行焊接(学生在之前的学习中已经学习了焊接技巧),调试电路,做出小信号调谐放大电路板,对电路板输入特定的高频信号,利用示波器观察真实的实验结果,填写实验报告。等实验结束后,老师通过课前交流情况、课堂表现和最终成果展示,带领大家讨论实验过程中的问题和心得,使学生对工作原理、电路元件选取、电路板的制作及焊接,有一个更加深入具体的认识。这种实验方式极大地提高了学生的动手实践能力,加深所学知识的印象,同时也节省了实验知识学习,使学生更加关注实验操作过程和实验结果的讨论。

4.反馈与评价

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关键词:《电子线路》;课程改革;实践教学

《电子线路》是一门技术基础课,是为专业课学习打基础的,起到承上启下的作用。但是,高职院校《电子线路》课程教学普遍存在着以下几个问题:(1)现行《电子线路》教材内容落后,以分离元件电路分析为主,集成电路介绍为辅的课程体系远不能适应目前电子设备中集成电路大量推广使用的客观现实。(2)高职院校《电子线路》教材理论水准定位偏高,给自学能力、理解能力和知识接受能力还不强的职校生带来了困难。(3)教学过程中重理论、轻实践,重系统知识、轻专业需要和知识应用的问题表现得十分突出,这和职业教育要从学科型转到职业能力型的要求相矛盾。因此我们要从教学思想、教材体系、教学内容、教学方法等各方面进行课程改革,以便建设《电子线路》新的课程体系。那么,如何使《电子线路》课程的教学更加符合培养学生职业能力的要求呢?下面结合教学实践谈谈《电子线路》课程改革的基本思路。

适当降低理论深度,突出物理概念,理论联系实际,使课程内容和体系更好地为高职院校教育这一层次服务高职院校培养的是懂技术、懂管理、能操作的应用型高级人才。在知识结构方面,基础理论要少而精。然而就目前采用的全国统编《电子线路》教材来看,教材内容和结构基本上没有摆脱大学教材的框架,某种意义上可以说是大学教材的浓缩,内容一般都较深,理论水准定位偏高,使得很多学生对教学内容难以理解消化。加之学生在前面课程的学习中形成了严格分析与计算的习惯,《电子线路》课上第一次碰到工程估算的概念,很不适应,于是学不懂《电子线路》的内容,造成了被动局面。因此必须降低教材的理论深度,对内容合理取舍、深入浅出,突出物理概念。对课程中有些较为复杂的公式,在讲清物理意义的前提下可不作具体的推导,使教材内容和学生的知识能力相适应。对传统的分析方法应有取舍,如三极管的电流放大作用,统编教材上沿用大学教材模式,从三极管内部载流子运动过程进行分析,学生很难理解。若采用三极管的电流分配关系进行分析,内容篇幅少了很多,学生对三极管的电流放大作用的概念就很容易接受。再如适用于分离元件功放电路的图解法,负反馈放大器的开闭环算法等,可不再作为主要的电路分析法。对于像二极管整流,调谐放大器,功率放大器等内容,若能理论联系实际,结合一些生产实例讲授教学内容及其应用,还能起到事半功倍的效果。

紧跟电子技术的发展,改革课程内容和体系从教学法的观点来看,课程体系恰当与否直接影响教学质量的好坏。一个好的课程体系,不仅要符合初学者的认识规律,而且应当注意经典理论与先进科技的适当结合。从上世纪60年代集成电路问世起,随着电子技术的飞速发展,模拟集成电路块的种类愈来愈多,功能愈来愈强,在许多电子设备中已经改变了用分离元件组装电子线路的传统作法。这就给电子技术人员的培训方法及要求带来新的要求,过去要求技术人员根据输入和输出条件逐级分配指标、逐级设计的传统方法,而现在取而代之的是正确选择和使用集成电路块及其附加电路和接口电路等。因此,《电子线路》课程应在确保基础的前提下,跟踪电子技术的发展,建立以集成电路为主干的新课程体系,例如在讲好半导体基本知识和讲清基本放大电路概念的基础上,围绕着模拟集成电路讲分离元件电路。可以适当压缩一些内容,如多级放大器的分析与设计、放大器微变等效电路分析法等。像负反馈放大器的分析、功率放大器等内容可以借助于集成电路进行讨论。从而用较多的时间去培养和提高学生的实践动手能力。

根据专业教学需要,专业工作需要和岗位职业能力的需要,确定课程教学内容传统的教学模式是先有教材,教师根据教材编写授课计划,讲授学科内容。编写教材一方面要兼顾学科的系统性、完整性,同时又要考虑发行后教材使用的广泛性,这样的教材针对性自然不强。各专业对《电子线路》课程内容及深浅程度要求不尽相同,两者差异的存在使得授课内容一定意义上脱离了专业需要,专业必需的内容没有讲,客观上造成人力、物力的浪费和一些必需知识的残缺。毕业生常感到“在学校学习的某些知识在工作中根本用不上”。许多毕业生不能很快上岗操作,需要一个较长的适应期。这从一个侧面反映教学与岗位工作相脱节,学生的专业能力不适应工作岗位的需求,甚至滞后于科技的发展,所以在《电子线路》的教改中,我们应瞄准岗位目标,实施能力教学,不要过多地考虑知识容量,而以学生学习专业课和毕业后直接从事岗位需求为准讲授课程内容。以下几点在教学过程中值得考虑:(1)建立以职业能力为中心的课程体系,要针对培养职业能力的目标来定教学内容和教学大纲,要深刻理解专业课培养学生职业能力目标。针对不同专业制定《电子线路》所需要掌握的内容。(2)在给各专业班级分配任课教师时,一定要考虑该教师所学或者从事过的专业,尽可能做到专业与教学内容对口。(3)积极创造条件,争取在三到四年内让每位任课教师参加一定的专项生产实践,以便更好地熟悉专业及其发展趋势。(4)《电子线路》课程的各任课教师要经常和与其他专业课教师座谈,及时掌握专业课教学对《电子线路》的要求,并结合专业课的实例来充实教学内容。

加强工程实践训练,实行三层次实践教学《电子线路》课是实践性很强的技术基础课,对于培养和提高学生实践动手能力,突出高职院校办学特点具有显著的作用,因此必须加强实践教学环节。受过去学科型教育思想的影响,长期以来《电子线路》实验依附于《电子线路》理论教学,实验只是作为验证理论的补充,而不是作为培养能力的重要途径。实验教学以二多(分离元件实验多,验证性实验多)、二少(实验课时少,实验占本课程成绩比例少)为主要特点。多数学生不重视实验,往往是一看(看实验指导书)、二抄(抄实验数据)、三完成(完成实验)。这几年许多学校进行了实验教学改革,适度增加了实验课时,增多集成电路实验次数,实验单独设课,这些都在一定程度上提高了实验课的教学质量,加强了对学生能力的培养。但要从根本上提高学生的实践动手能力,还是要从实验课内容和教学方法上进行改革,其立足点是“学”而不是“教”,根本目的在于创造一个良好的教学环境,组织吸引学生积极主动地参与实验教学过程,变被动实验为主动实验,激励学生自主实验学习,让他们在实验学习中学出兴趣,获得知识。三层次实践教学正是基于这样的考虑而设计的。所谓三层次实践教学就是把实验内容分为基本实验、提高性实验、综合练习三个层次,各层次的实验内容,要求及指导方法由浅入深,由易到难,以符合学生的认识规律,对基本技能、基本方法做到反复练习,做到“熟能生巧”。基本实验是对学生实验基本理论、基本方法、基本技能等“三基”进行初步训练。可安排在前面验证理论的五个实验中,内容包括常用仪表练习,常用元器件的识别、测试与应用,基本放大电路和运算放大电路的静态、动态测试,测量数据的处理、误差分析等。这样安排便于学生入门,提高其实验兴趣,同时也为以后实验打下基础。电子仪表是电子实验的工具,一定要熟练掌握其实验方法,放大器的静态、动态测试是电子实验的基础也要反复练习,掌握各种测试方法和技巧。提高性实验安排在基本实验之后的其他十个实验中,内容有研究特性指标、分析与排除故障、焊接与调试电路,目的是进一步加强和提高学生实验的“三基”。这时实验讲义可根据需要写得简明扼要,对一些基本要求安排得多一些,并且反复练习。有些内容如焊接实验电路板、拟定实验步骤、设计实验记录表格可在不同的实验中让学生完成其中的一项或两项。综合练习安排在期末,集中一段时间(三周或四周)进行,以培养技术人员应有的能力为主要任务,对学生进行综合练习,在动手与动脑的协作中完成知识技能的结合,使之成为课程的综合能力。具体有以下几个方面:读识绘制电路图的能力;查阅技术资料的能力;选用器件和电路,分析估算电路的能力;搭接调试电路的能力;分析排除故障的能力;制作电路产品,解决工艺问题的能力。综合练习教师只需给出练习课题和技术指标,其他具体工作如查资料、定方案、选择电路、制作印刷电路板、选择仪表、组织实验、分析实验结果等则是在教师的指导下由学生独立完成。综合练习课题选择得是否适当直接关系到它的教学效果,在选题时既要考虑所选课题应能使学生综合应用所学理论和技能,达到培养能力促进理论学习,促进技能训练的目的,又要考虑学校的实际条件和学生的知识能力。注意不能脱离学生的原有实验基础,避免综合性太强、太复杂,应使绝大多数学生经过努力可以在规定的时间内完成为标准。

当然,要保证课程改革顺利进行,只有正确的改革思路还不够,还需要一定的辅助条件作保证,如:(1)课时分配。目前高职院校《电子线路》课程中理论课时比较多,实践课时比较少,在以能力为本位的新体系中,我们要在“必需、够用”的前提下,精讲理论,以便拿出更多的时间去加强实践教学。(2)教师业务能力的提高。现在任教《电子线路》课程的教师大都是大学或研究生毕业后直接分配到高职院校的,他们理论水平较高,实践动手能力较差,不利于培养学生的动手能力,需要学校创造条件,逐步提高教师的实践动手能力。(3)课程改革与专业改革的相容性。要提高学生能力,满足岗位需求,单靠改革《电子线路》一门课程是不可能实现的,只有把《电子线路》课程改革和专业结构及专业课程改革结合起来同时进行,学生的专业能力才能提高,才能满足岗位需求。

参考文献

[1]康光华.电子技术基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]任为民.电子技术基础课程设计[M].北京:中央广播电视大学出版社,1997.

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关键词:电子线路实验;教学改革;研究

随着电子信息技术的飞速发展,未来社会需要的是动手能力强,具有一定创新能力的高素质专业技术人才。对此,部队院校也在就如何培养在校学员的实际动手能力问题进行深入研究。带着这个问题笔者近年来利用节假日休息时间亲赴地方高校进行了深入调研,借鉴地方高校办学经验,笔者主要就《电子线路实验》教学改革问题进行了研究。下面谈谈自己的几点思考,愿与同事们共商。

一、目前我院《电子线路实验》课程教学的基本情况

《电子线路实验》课程是我院生长干部大专班学员“军事电子技术”的基础课。该课程属于实践性教学。其教学目的是:通过本课程的学习和实践为学员学习相应的理论提供必要的实践基础并使其初步掌握电工、电子仪器仪表的使用方法,提高学员的实际动手能力。

目前,我院生长干部大专班《电子线路实验》课程只能在学院现有的电子模拟实验平台上进行一些较为简单的模拟电子实验,实验内容主要包括:电子线路高频放大器、中频放大器、低频放大器、振荡器、变频器、功率放大器、频率变换、逻辑门、组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路设计等简单的电子电路设计实践性内容。由于《电子线路实验》课时少,可供实验的设备少,学员的实际动手能力较差,难以真正适应未来部队信息化建设的需要。

二、关于《电子线路实验》课程教学改革的思考

根据目前我院《电子线路实验》课程的教学实际,结合地方高校的成熟教学经验,笔者认为,我院生长干部大专班《电子线路实验》课程应切实从以下方面加大教学改革:

(一)从教学理念上进行教学改革。学院应从部队信息化建设的实际需要出发,真正确立起部队需要什么样的人才,院校就培养的什么样人才。要将学院的教学理念由重视基础理论和专业技术理论逐步向注重学员实际动手能力上转变,要注重提高学员利用所有知识正确分析问题和解决实际问题的能力。目前地方高校在提高学生实际动手能力方面做了不少创新,值得我们加以移植和借鉴。

(二)从实验设备上进行改革。目前,我院的电子线路实验设备比较陈旧、功能不够齐全,而且数量也比较有限。随着电子信息技术在部队的广泛应用,EDA技术已成为电子线路实验教学改革的宠儿,并已成为提高电子线路实验教学质量的有效途径。采用计算机模拟进行电子线路实验,可以大大节省实验经费,又能开展传统实践课中所难以完成的实验,可以在较短时间内完成传统实验方法需很长时间才能完成的实验课堂,有效地提高了实验效率,并可以方便地进行多种实验方案的比较、优化和筛选,从而选择出最佳的实验方案,为实际电路的实验设计与制作打下坚实基础。另外,采用模拟手段,可使教学过程变得更加生动、直观、多样化、图文并茂,能有效提高学员实验的兴趣,以便拓展学员的视野,充实学员的知识结构,让学员把更多的精力投人到创造性实验中。目前,由Interactive Lnage Technologi公司推出的电子工作台EW13具有界面友好、形象直观、操作简便和采用图形方式创建电路的特点,对元器件既提供了理想模型和实际模型,又可以对它设置不同的故障,所用仪器的外型和操作方法与实际仪器相似,非常适合做测量方法的学习工具。因此,我们要进一步加强电子实验室建设,积极引进PLC实验室、计算机及其应用设备,高性能电工电子实验装置,数电、模电电气控制综合实验设备,电子线路实验箱等作为电子线路模拟实验平台,使我院的电子线路实验设备得到质的提高。

(三)从实验内容上进行改革。通信指挥教研室在加强电子线路基础理论教学的同时要注意及时更新教学内容、拓宽学员的知识面。大家知道,电子技术的飞速发展主要体现在器件的不断更新,从电子管到晶体管,从晶体管到小规模、中规模、大规模、超大规模集成电路,再到可编程逻辑器件乃至数模混合集成电路等,然而万变不离其宗,电子线路的基本原理没有变。学员在院校学习的时间有限,所学知识应是部队信息化建设急用的基础知识和技能。因此,必须把培养学员分析问题、解决问题的能力放在突出地位,我们的教学不能只处于一种被动的跟踪,要具有一定的超前思想。电子线路中放大、振荡、频率变换、逻辑函数、逻辑门、组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路等都是基本内容,对这些内容进行基本的验证性实验、设计性实验是十分必要的;在此基础上应更新实验教学内容,实验教学要结合理论教学,让学员多用一些由功能单元构成的通用器件进行实验。只有这样,才能有利于学员巩固和加强基础知识,加深理解、学以致用,为后续课程打下良好基础,这不仅有利于学员更好地掌握教学内容,而且有利于学员到部队后能随时适应部队信息化建设的需要。

(四)从实验的教学方式上进行改革。在实验教学过程中,教员应依据学员的知识水平,搞好有针对性的教学,对于基础理论扎实、知识面广、动手能力强的同学可以给以施展才华的机会,及时给他们提供一些选做内容。如:数字钟的设计,学员可以根据自己的能力做出1小时计数、24小时计数的数字钟等。对于一些基础比较差的学员,要进行重点指导、重点教练;也可让其编入动手能力强的学员小组内,实现以强带弱的功效;也可以单独组织他们,让他们做一些比较简单的电路设计,使每个学员都能得到不同的收获,使其分享自己成功的喜悦,进而激发学员对《电子线路实验》课程的学习兴趣。

(五)从实验的教学方法上进行改革。一是可以探索让学员自拟电子系统设计题目,开展创新实验活动。学员通过基础理论课的系统学习,具有一定的动手创造欲望。因此,采取自拟题目设计,让学员自己查阅资料,选定设计方案,实验器材,独立完成装配调试,最后写出实验报告。教员在整个实践教学过程中主要起指导作用,仅对实验原理把关,提供参考资料,引导排除故障,最后统一验收学员的设计电路。而后教员组织实验结果讲评。既要肯定成绩,也要指出存在的问题。采取这种教学方法,有效克服了传统的验证性实验教学的种种弊端,进而能有效提高学员的创造性思维能力和实际动手能力。二是将实验内容专题化。所谓专题化,就是将基础实验内容专题化,例如,低频电子线路基础实验内容专题化,是将基本实验内容划分为:RC阻容放大器,负反馈放大器,运放的线性应用、非线性应用等若干个专题。但由于实验学时的限制,学员不可能对每个专题内容都样样做到,因而,可以将专题内容分为学员选做内容和必做内容。必做内容,应以训练学员基本技能为出发点,如RC阻容放大器应为必做专题,因为对于初次接触电子线路的学员来说,可能有些学员从未拿过烙铁,对电阻、电容、晶体管等器件还不太认识和熟悉。所以,RC阻容放大器实验是一个最基本的实验环节,学员首先应通过这个实验来熟悉、识别各种元件的特点,熟悉电子仪器、仪表的使用方法。选做内容是学员根据自己的兴趣爱好自由选择专题内容,自行设计、实验、调试,并由教师进行验收,最后由学员写出实验报告。

参考文献

1.王澄非主编,《电路与数字逻辑设计实践》,东南大学出版社

2.马克联主编,《电工基本技能实训指导》,化学工业出版社

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关键词:电子线路;小组合作;实践;探索

新时期下,电子线路课堂教学模式受到了来自企业和学校双方的影响,学校结合企业的用人模式调整职业教育的教学模式,以培养高素质、高技术的应用型人才;随着企业对应用型人才的要求逐步提高,对职校人才培养模式也提出了新的要求和标准。但是当前大多数职业学校对学生的培养模式参照了普通高校的“满堂灌”教学模式,即教师授课,学生听课,知识被动传输的模式。受其影响,学生所收获的理论知识多于实践操作能力,这就与“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育目标相悖。因此,创造良好的课堂学习环境,引导学生主动参与操作实践的“小组合作”式教学模式就有了巨大的生存空间和实践魅力。

一、小组合作探索的意义、价值与表现

(一)小组合作探究的意义

在电子线路课堂教学中运用小组合作探究的模式,是通过将课堂教学内容项目化管理与分配的方式,分配各小组合作,各小组通过讨论、实践操作等形式合作完成教学课程中的部分任务,最终合并班级任务,从而达到整个课堂教学项目。这一方法实现了“三个转变”,即促进了课堂教学主体由教师向学生过渡的转变;给学生动手操作带来机会,变被动接受知识为主动探索提高;同时也转变了教学模式,简化了复杂的、理论性极强的电子路线教学内容,利于教师的教和学生的学。小组合作的方式极大地提高了学生的学习兴趣和效率,锻炼了学生的动手能力,为校企培养优质人才提供了保障。

(二)小组合作探究的价值

在当前的校企合作人才培养模式之下,企业对职业人才的需求越来越高,学校也需要从传统的教学模式之中发现不足,结合社会需求,改进教学模式,从而全面提升人才培养的效率与效果。在电子线路等理论性极强、教学内容复杂、实践操作要求高的课程中,小组合作探究不仅可以轻松实现“三个转变”,更是最大限度地将实践引进课堂,成为了新时期下职业性人才培养的重要手段和方案。

(三)小组合作优势的表现

在电子线路课堂,小组合作学习探究方式的优势主要体现在对课堂的科学分组和对学生兴趣的激发上。课堂分组方面,小组合作探究的方式要求对课堂资源进行科学的划分和整合,针对不同基础的同学,科学地分组,实现优秀的带动普通的,普通的影响较差的,这一划分方式极大地优化了学生的学习结构,有利于提高整体课堂效果。学生兴趣方面,小组合作的方式给学生创造了动手实践的机会,可以结合自己的实践操作,更加深刻地理解理论知识;且小组的模式之下,教师通过奖励和竞争的方式也会大大提高学生的兴趣。

二、小组合作教学模式的设计

(一)科学分组,项目化分配教学任务

在设计小组合作教学模式的时候,教师要注意科学划分任务、科学分配小组成员。在人员分配上,要充分考虑学生基础的差距,每个小组划分1-2名优秀的学生来带动小组合作探究,从而带动所有,补齐短板;任务划分上,将复杂的教学任务项目化管理,分配各小组完成项目内容,从而达到“众人拾柴火焰高”的教学效果。

(二)问题导向,将奖励机制带进课堂

小组合作探究学习的方式,对学生的动手实践能力是一个极好的锻炼,对复杂的教学内容和枯燥的理论知识也是一个很好的分解。教师在设计小组合作教学模式的时候,将奖励机制带进课堂,教师以问题为导向,鼓励学生进行自主探究和发现,激发学生的主观能动性,对表现优秀的小组和同学进行激励,对其学习兴趣和积极性也是很好的提升。

(三)延伸课堂,促使学生自主研讨提升

在开放实验室的前提下,将小组合作探究的学习方法延伸到课外。对于复杂的、深奥的电子线路教学内容,教师除了引导学生在课堂上进行探索和学习之外,要充分利用延伸课堂对学生进行引导。教师在课堂教学的基础之上,梳理好可以由学生自主讨论完成的任务,鼓励学生利用课余时间对电子线路中的复杂问题、已经学过的问题进行深入探讨。

三、小组合作教学模式的几点注意

(一)评价机制要完善

小组合作的成果是整个小组学习能力的主要表现,在小组合作的教学模式中激励机制对学生的积极性有较大的提高作用,评价机制也对学生的积极性有着不可磨灭的重要性。教师要通过评价机制,及时掌握小组合作探究学习过程中产生的问题,并做好调整,奖励优秀的同时,也要鼓励基础薄弱的学生。

(二)监督机制要存在

监督机制要存在,是为了杜绝小组成员在合作完成任务时投机取巧,将任务包办给组内基础较好的学生。其目的在于敦促小组所有成员合作完成学习内容,从而起到实践锻炼的效果,提高整体教学质量。小组合作探究学习的方式,不仅能够实现“三个改变”,更能够极大的将实践与课堂相结合,对学生的学习兴趣和学习效果都有极大的提升作用。但是,对这一模式的应用需要结合具体的课程和班级学生状况,不能盲目套用。只有结合具体的教学实际,针对学生的学习状况进行适当的应用,才能够更好地发挥小组合作在教育教学中的作用。电子线路教学由于内容复杂、原理枯燥,通过小组合作的方式,无论是对课堂质量,还是人才培养,都是极具推动力的尝试。

参考文献:

[1]谭学文.新时期小组合作在中职电子专业课堂实践中的运用[J].西部皮革,2016,04:292

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(山东科技大学电子通信与物理学院通信工程系,山东 青岛 266590)

【摘 要】高频电子线路是一门理论性和实践性很强的基础课。针对教学现状,将教学内容模块化、教学目标项目化,以实用化项目的设计与制作为主线,注重理论与实践结合,适时地引入电子设计自动化等技术,探讨了项目教学法的具体内容和方法,激发学生自主学习的积极性,有力推进了高素质应用型人才的培养。

关键词 高频电子线路;项目教学法;应用型人才

作者简介:赵海涛,山东科技大学电子通信与物理学院通信工程系,博士,讲师。

“高频电子线路”课程是电子与通信类专业的一门专业基础课,具有很强的理论性、实践性和工程型。在“高频电子线路”课程学习中,学生要掌握模拟通信系统各单元电路的工作原理、电路组成和设计方法。其任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。而传统教学仍然采用先讲授理论知识再集中实验的模式,现有的实验项目主要为验证性实验。虽然这种验证性实验可以帮助学生理解和加深课堂所学的内容,但由于高频实验典型电路都是设计好的,电路连接过于简单,学生只是对输入、输出信号做简单的分析,学生能够动手操作、自由发挥的空间太少,不利于发挥学生的主观能动性。这于当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育不能同步,因而难以适应社会的发展需要,因此,对传统教育模式进行的改革迫在眉睫。

为了使学生更好地掌握高频电路基础理论知识,提高其理论联系实践、分析问题、解决问题的能力,培养其进行电子电路设计的实践技能,本文将项目教学法引入高频电子线路的教学实践中,通过学生实做项目,把传统教学和项目教学有机融合,有效提高了学生理论联系实践、分析问题和解决问题的能力,取得了很好的教学效果。

1 教学内容模块化 教学目标项目化

由于无线通信的飞跃发展,新理论、新电路、新器件、新工艺层出不穷,日新月异,但与无线通信相关的高频电子线路的基本理论与基本电路并未过时,例如,谐振回路与耦合回路仍然是组成高频电子线路必不可少的部分;放大器、振荡器、调制与解调的原理依然未变。在教学过程中,深入研究高频电子线路课程体系,准确把握课程重要内容,及时更新教学内容。把教学内容分为4个相对独立的教学模块:放大器、振荡器、调幅与解调、调频与解调。针对每一教学模块,设置与前沿科学问题密切相关的科研项目作为教学目标,学生在学习理论知识的同时,将理论知识用于实践,制作实际电路,实现项目要求的各项指标。教师在课堂教学教授新知识的同时,注重讲解与项目设计内容相关的知识,指导学生运用理论知识指导实践。

2 项目内容实用化 理论实践并重

根据模块化教学内容,设计了接收机中频放大器、高频丙类功率放大器、LC振荡器、调幅发射与接收系统、调频发射与接收系统等5个项目,给出相应的技术指标,在课堂教学时教授各项目的核心理论知识,并提供实用的设计思路,教会学生如何根据所学理论知识,设计实际电路。以高频小信号放大器和振荡器为例,介绍项目教学的实施过程。

2.1 高频放大器

在讲解放大器模块内容时,以模拟电子线路中学过的小信号放大器为引子,推出高频小信号放大器,比较两者的异同点。通过回忆晶体管的混Π模型和Y参数模型从电路机理上分析高频小信号放大器的性能参数和造成放大器不稳定的原因。在课堂授课的同时,将接收机中频放大器作为项目教学案例,让同学们边学理论边完成。

项目设计内容:接收机中频放大器

主要技术指标:

中心频率f0=20MHz,电压增益Au≥35dB,通频带2f0.7=4MHz,负载电阻RL=1kΩ,电源电压Vcc=12V。

在课堂授课时,讲解放大器的设计思路和设计关键点。主要包括(1)选择晶体管与计算Y参数。选择Yre小且频率特性好的晶体管,通过混Π参数求解Y参数。(2)选择电路型式。根据电压增益要求,选择多级放大器来实现。为了保证电压增益的要求,采用共射组态的多级单调谐放大器。(3)根据稳定增益确定放大器的级数。(4)根据多级单调谐放大器的总通频带和单级通频带的关系,计算单级通频带。(5)确定电路形式,计算直流偏置电路参数和谐振回路参数。

2.2 LC振荡器

在进行课堂教学时,首先给出振荡器的概念,指出振荡器的关键是没有外接输入小信号,对比其与小信号放大器的异同,加深对小信号放大器和当前所学知识的区别与联系。在教授LC振荡器原理时,提出项目设计内容,讲解LC振荡器的构成原理,讲解LC振荡器从起振过渡到平衡状态的过程,强调设计振荡器时,特别要注意满足起振条件,并给出设计振荡器起振条件的经验值。在讲解电容反馈振荡器时,指出该类型振荡器的特点,提出改进性能的方法。

项目设计内容:LC调频振荡器

已知条件:Vcc取12V,晶体管3DG6,变容二极管2CC1D。

主要技术指标:中心频率f0=6.5MHz,频率稳定度(f/f0)≤10-3/小时,输出电压Uo≥200mV,最大频偏fm=±50kHz。调制频率(500~10000)Hz。

在学生理解设计原则的基础上,讲解实际振荡器的设计重点。主要包括:(1)确定电路形式,设置静态工作点。采用减弱晶体管与谐振回路耦合的西勒振荡器,其频率稳定度可达10-4~10-5数量级,满足设计要求。(2)绘制原理图,估算决定静态工作点的电阻和旁路电容值,估算振荡回路的元件值。(3)估算射极输出元件值,估算偏置电路元件值。

上述课堂教学与项目教学的结合,让学生充分认识到了理论知识对实践的指导作用。通过学习理论知识,通过项目分解,电路设计和参数计算,变成自己能够参与设计的内容,有效调动了学生主动学习的兴趣。

3 项目成果电路化 仿真实做结合

设计电路要转化为应用电路,还需培养学生计算机仿真分析、电路安装调试的能力。

在首个项目理论设计完成后,将电子线路EDA技术引入课堂教学,以高频小信号放大器为例介绍PSpice电路模拟软件的功能及应用。通过实例讲解,让学生深刻体会调节静态工作点可改变放大器的增益,调节谐振回路的谐振阻抗可以改变放大器的通频带,调节L、C值可以改变放大器的中心频率等知识。通过EDA仿真分析,修正理论计算参数,优化系统性能。

在EDA仿真结束后,讲解高频印制电路板的设计方法。掌握选用元器件及各种接线端子的规格、尺寸,合理安排各部件的位置,按照电路图连接引脚,完成布线。讲授Protel软件在高频电路中的布线技巧,如高速电路管脚间的引线最好采用全直线、45度折线或圆弧转折,对特别重要的信号线或局部单元可实施地线包围措施,模拟地线、数字地线分开等。让学生自己动手,绘制印制板,通过装配、调试等环节,让学生真正能够把理论知识转化为实际项目产品。通过“真刀真枪”的训练,有效培养了学生的工程设计能力和动手能力,增强了其学习的积极性和主动性,强化了学生对所学专业的认可度

4 项目考核报告化 演示答辩结合

在项目完成后,教师给出项目设计报告书写规范。学生撰写项目设计报告,从项目方案论证、电路选型、参数计算、电路仿真、电路调试装配等方面着手,将设计思想和理论实践结合的过程通过文字呈现出来。在项目报告提交后,分组进行答辩演示环节,学生演示自己的项目成果,并重点讲述如何分析问题和解决问题的。根据学生平时参与项目设计情况,结合成果演示和报告给出项目考核成绩。项目考核成绩纳入课程考评成绩,每个项目占10%分数,期末考试占总成绩的50%。

高频电子线路是培养电子信息、通信类人才的的重要专业基础课,是巩固前续电路相关课程、进一步学习后续专业课程的桥梁,在学科体系中起承上启下的作用。教师不仅教授理论知识,更重要的是培养学生理论实践相结合、提高分析问题和解决问题的能力。作者结合多年的教学科研经验,突破传统教学模式,将项目教学法引入课堂教学,设置模块化教学内容和项目化教学目标,有机融合课堂教学和项目教学,学生通过理论学习、项目设计、电路调试等环节真正体会到所学课程的实用性。项目教学法的实施有效激发了学生学习的积极性、思考的主动性,使学生更加深刻地理解所学知识,真正做到学有所用、学能所用,为培养高素质应用型人才奠定了坚实基础。

参考文献

[1]曾兴雯.高频电子线路[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[2]张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社,2009.

[3]胡宴如.高频电子线路[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.

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【关键词】本科生;高频电子线路课程;实效性

高频电子线路课程是高校电子信息类本科专业一门重要的专业必修课,在整个学科体系中具有承上启下的重要作用,有着不可替代的地位。通过本课程的学习,使学生掌握高频电子技术专业知识和技能,成为实践能力强、具有良好职业道德、可持续发展能力的高素质、高技能人才。训练学生综合知识的能力,培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识等职业综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。因此,提高高频电子线路课程的实效性有着极其重要的意义。本文着重从教师认真钻研运用好新教材,精心组织教学内容,改革创新教学方法和手段,建立和谐的师生关系,提高教师素质等方面来阐述如何提高高频电子线路课程实效性。

一、认真钻研运用好新教材是提高高频电子线路课程实效性的根本

高频电子线路课程教材是提高高频电子线路课程实效性的基础。高频电子线路课程教材的内容不断更新、与时俱进,越来越贴近实际、贴近时代、贴近学生,能及时反映本门学科国内外的先进科学技术水平和最新研究成果,是实际生活中高频电子线路的理论总结。这不仅提高了学生的学习兴趣,而且扩大了学生的视野、开阔了学生的思路,增强了学生对新问题的反映能力和联想能力,培养了学生的思维能力。这就要求教师要从高频电子线路课程的要求、特点出发,按照“理论联系实际”的原则,突出重点,吃透教材,开展教研活动,把握教学重点、难点,备好课。高频电子线路课程教材的根本要求是对大学生进行专业技术教育,他不同于一般的专业基础课,重点不仅是理论知识的传授,还要注重对实际问题的分析解决。因此,教学的重点是讲授高频电子线路的基本理论、基本原理、基本方法,有的容易理解的概念及有关的理论知识,可指导学生在课外自学,或先拟出思考题,指导学生看书,然后进行课堂讨论,最后教师做出总结。要坚持用教研活动的形式集体备课,比如让每位教师提前准备教材中的某一章节的内容,然后在教研会上做主题发言或“说课”,然后大家补充完善,对重点、难点、疑点问题,大家开展讨论,达成共识,充分发挥教研室教师的集体智慧,资源共享、经验分享、共同提高。

二、精心组织教学内容是提高高频电子线路课程实效性的基础

高频电子线路课程是对电子信息专业大学生进行专业知识和技能教育的主渠道,因而精心组织教学内容,是提高高频电子线路课程实效性的基础。

精选教学内容。高频电子线路课程的课堂教学的教学内容的选择,直接关系到学生的学习积极性的发挥。难度过大,多数学生不理解而失去学习兴趣;难度过小,学生也没有兴趣。因此,教师必须具备较强地驾驭教材的能力。一方面要在精选知识、融会贯通上下功夫,搞好整体优化,注重高频电子线路课程各章节的互相联系及其他课程的知识在某一章节中的应用,敢于打破高频电子线路课程各章节各自的体系结构,按照课程之间相关知识的内在逻辑,构建知识模块,剔除交叉重复的部分,重构出少而精的教学内容。另一方面,教师要以现实生活中的应用最广泛的理论和技术问题为基点,以基本概念、基本原理、基本方法和重要技术为要素,构建若干内容上具有相对独立性、主题突出而鲜明的教学模块(群)。这样做,既活化教材的基本思想,增强了教材和教学内容的吸引力,又能在学生的思想深处打上教学模块(群)的烙印。

巧设教学环节。教学环节的设计是高频电子线路课程课堂教学是否成功的前提条件。高频电子线路课程的课堂教学任务是将抽象的高频电子理论转化为学生内在的知识结构并指导自己的实践。因此,教师在备课时,首先应围绕教学任务和内容,设法通过自己的引导,将教学内容与丰富的实际电路联系起来,并从中选择学生普遍关注并与和高频电子线路课程实际教学内容密切相关的各种技术热点、难点问题,在课堂上提出问题,让学生带着问题听讲,针对问题讨论,引导学生进行思考,从而激发学生的热情。其次要有研究意识。备课时要结合教材要求研究当前的技术热点、难点问题。在课堂中让学生发现问题、分析问题和解决问题,对于自己一时难以回答的问题,可以和学生一起讨论解决,这有利于学生开动脑筋、活跃思维,从而提高课堂教学效果。最后要有精品意识。教师要广泛运用多媒体等现代化教学设备,制作优质教学课件,打造精品课程,更新教学手段以提高效果。

三、建立和谐的师生关系是提高高频电子线路课程实效性的前提

教学是师生共同组成的双边活动,必然存在着教师与学生、学生与学生之间的互动关系。多年的教学实践证明,和谐的师生关系对整个教学过程有一种无形而潜在的影响,它能使学生积极主动参与到教学活动中来,使学生的创新精神和实践能力得到充分地发挥,使学生的独立想法充分地表现出来,从而有利于增强学生的学习动机,提高教学实效性。

和谐的师生关系要求教师对学生进行人文关怀。一是关怀学生的需要。需要是推动学生进行活动的内部原动力,是激励学生为达到一定目的而努力的内在原因。教师应对学生的需要给予充分的满足,从而激发他们的各方面热情。二是关怀学生的成长和发展。人是教育的出发点,人的成长、人的发展是教育的生长点,人的完善个性、丰富的创造力是教育的归宿点。三是关怀学生的个性发展。个性是个人区别于他人的本质规定性。教师要着力塑造学生的主体性品质,强化学生的主体意识,尊重学生的主体地位,发挥学生在知识建构、能力培养和性格塑造上的重大作用。四是关怀学生品德的提高。良好的品德不仅是社会对人的要求,也是个人安身立命的基础,教师引导人们追求真善美,以健康的人格、积极的心态去迎接未来社会的种种挑战,以丰满的人性为基础去追求人生的真谛。和谐的师生关系要求教师在教学过程中坚持“以学生为本”的原则。一方面,充分发挥学生的主体作用,提高学生的参与意识。课堂不再是由教师一统天下,师生间可围绕一个共同的主题畅所欲言,在教师充分发挥导向作用的同时,每个学生都有权利和机会发表自己的意见,也都有义务尊重他人的发言,维护正常的教学秩序,师生间是一种双向的沟通关系,对于不同的观点,师生都可以做出自己的选择。学生的积极参与,不仅能提高学生的学习兴趣,而且可以锻炼学生独立思考和自由表达能力,使学生在不知不觉中将原本感觉枯燥的高频电子线路课程变成自己“愿学、要学、乐学”的课程。另一方面,教师应该重视课堂教学中的多向交往。教师应深入学生当中,运用目光、表情、手势、姿势等身体语言提醒和鼓励学生,并与学生进行及时、广泛而有效的人际交往和信息交流,做到师生互动,并进而建立良好的师生关系。

四、教学方法和手段的多样化是提高高频电子线路课程实效性的重要方法途径

教学方法直接关系到课堂教学的效果。在高频电子线路课程的课堂教学中,教师出于课堂控制和顺利完成教学任务的目的,主要采用以教师为中心的讲授式教学方法。这种“一言堂”的教学方法,很难从全方位多角度地体现这门课的生机与活力。因此,教师要综合运用案例教学法、讨论式教学法、模拟教学法、情境教学法、发现式教学法、自主学习法等都多种教学方法。不管采用什么教学方法,关键在于能够把课上活,最大程度地调动学生参与教学的积极性。针对课程的特点要求以及实际情况,为提高高频电子线路课程课堂教学的针对性和感染力,教师努力把“注入式”教学转变为“互动式”、“启发式”教学,教师要充分激发学生的积极性,让学生积极参与课堂教学,大胆发言和讨论,教师进行正确引导,培养学生正确的学习方法和独立获取知识的能力,尊重学生以提高效果。

在教学手段上,随着信息技术的发展,特别是多媒体技术在教育、教学上的应用,使得现代化教学手段正在取代传统的教学方式。利用多媒体技术进行教学,会给高频电子线路课程教学注入新的活力,带来较好的教学效果。多媒体的利用,一方面因其教学信息含量更大,而且可以同时呈现声、像等多方面的信息,可以在一定程度上改变了教师讲授的单调性,使教学过程直观形象、生动活泼,具有浓厚的情感性和强烈的吸引力,可以大大提高高频电子线路课程教学的说服力。另一方面可以让学生多种感官参与教学,有助于吸引学生的无意注意,让它们主动融入课堂教学,使学生成为课堂教学的真正主体。这对高频电子线路课程的课堂教学的教学效果起到了积极作用。同时,在高频电子线路课程教学中逐步推广多媒体网络同步教学,不断提高多媒体网络教学质量,是新时期推动提高高频电子线路课程实效性的一个重要突破口。因此,教师要不断地加强学习,尽可能地在课堂教学中运用这些现代化的教学手段。

五、提高教师素质是提高高频电子线路课程实效性的的关键和保证

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1.精心组建合作小组合作教学是以合作小组的形式展开教学的,所以精心组建合作小组是成功进行中职电子线路合作教学的必要前提,具体应做到以下两点:第一,混合编组。合作小组的组建应实行混合编组,以保证小组内的学生各具特色,取长补短,相互促进。一般而言,混合编组应综合考虑学生的性格、成绩、能力、品行、意愿等多种因素,以利于学生在合作时展开争议,相互影响带动,以提高知识学习的广度和深度。第二,合理分工。为了确保合作教学的效果,教师应让小组成员进行合理分工,明确小组成员的角色与职责,如可分设组长、检查员、记录员、汇报员等,以使各小组成员积极参与、相互配合,高效地完成合作主题。此外,为了培养学生的综合能力,小组成员的职责分工可动态轮换,以使每一个学生都能体验到参与合作的快乐。

2.巧妙设计合作主题合作教学的目的并非是组建合作小组,而是让合作小组围绕主题展开讨论,以加深学生对主题的认识与理解,提升教学效率与效果。因此,中职教师必须根据电子线路的教学内容,巧妙设计合作主题,引发学生合作的兴趣与动机。具体而言,合作教学的主题应有如下特征:第一,探究性。教师应设计探究性主题,以有效激发学生的合作探究欲望,并对电子线路知识产生新的领悟,培养学生思维的灵活性与发散性。如在《晶体二极管和二极管整流电路》的教学中,我就指导学生分组进行了“探究二极管特性”的合作探究性实验主题,通过要求学生认真操作与观察实验中出现的现象,并探索实验规律或原因,经过一系列地操作、观察、争论,既深化了课文知识,又提高了学生的动手能力,实现了理论与实践的高度结合。第二,层次性。由于学生电子线路的知识水平与学习能力存在个体差异,所以合作主题应具有层次性,以适合各层次学生的需求,让每一个学生都能在的有的基础上得到发展。如在《直流稳压电源》的教学中,针对稳压电源原理的认识,就可设计易、中、难三个主题:①稳压电源电路由哪几部份电路组成?作用如何?②如何测试电路是否稳压?③如何将所制作的稳压电源与实际用电器连接使用?由于这三个问题具有明显的层次性,有利于不同层次的学生找到各自的能解决的主题,以激发其参与合作的积极性与自信心。

3.适时进行合作指导合作教学注重生生互动,但若自由度过大,则容易偏离合作主题,导致合作教学缺乏实效。因此,中职教师在开展电子线路合作教学的过程中,仍离不开教适时的监控与指导,以培养学生交流与合作的能力,促使学生进行高效率和高质量的学习活动。首先,教师应注重培养学生的合作学习技能,一是加强学生倾听行为的培养,让学生懂得尊重与理解他人的意见,激活思维;二是帮助学生提高表达能力,以准确表达自己的观点,让学生乐于交流;三是培养学生形成良好的“求助”与“帮助”行为,以便集思广益,提升合作学习效果。其次,教师应随时关注、适时介入学生合作学习的进程,以解决合作过程中的跑题、偏题、冷场等问题,以引导学生深入合作,提升合作实效。