电子线路范文
时间:2023-04-09 09:30:47
导语:如何才能写好一篇电子线路,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
EDA技术即电子设计自动化的英文简写,其发展趋势极其迅猛,应用范围也不断地在扩展。该项技术以规模巨大的可编程逻辑器件(PLD)作为进行电子设计的载体,硬件描述语言(HDL)作为系统逻辑描述的一种主要表达方式,通过它来完成对系统逻辑的描述,再依托具有强大功能的计算机,通过运用与EDA技术相应的工具软件,完成电子系统的自动化设计。这种技术的应用使设计人员得以高效快速地完成设计任务,使设计所用周期时间得以缩短,减少了设计所需的投入成本。20世纪70年代由于计算机及集成电路的急剧发展,使电子技术受到剧烈的冲击,其更新换代的周期不断缩减,而专用的集成电路却不断提升其设计难度,致使两者之间的矛盾逐渐扩大,这就使得电子技术要不断地更新,从而满足电子产品生产的需要,经过近几十年的发展,电子设计技术大致经历了三个主要的发展阶段,从初期的CAD阶段到CAE阶段再到现在的EDA阶段,电子设计技术取得了飞跃性的发展。EDA技术最特别之处在于它的设计流程,与传统自下而上的电子设计流程恰恰相反,EDA技术选择使用自上而下的设计流程,它从电子系统设计的整体出发,在进行设计之前就将系统中各部分之间的结构规划好,在对方框图进行划分时完成相关的仿真和纠错工作,使用HDL对高层次逻辑进行描述,并运用综合优化方法完成所有有关工作,然后通过使用EDA技术,可以帮助用户实现对系统中任意一项硬件功能进行系统描述,最后再利用现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)来实现电子系统设计的结果。这种先进的电子技术有效地解决了传统电子设计技术的弊端,减少了实际应用中出现故障的几率,从而使设计效率得以大幅度提升。
2EDA技术在电子线路设计中的应用
2.1分频器的设计要求
分频器作为最基本的电子线路之一,采用哪种类型的分频器应根据设计具体的要求进行选择,通常在设计中下会遇到是选用半整数分频还是整数分频等的情况,有时设计也会对是使用等占空比还是非等占空比提出要求,并且在一种设计中也存在同时使用多种形式分频的情况,这要按照设计要求来决定。结合EDA技术在具体设计中的运用情况,本文以实现基准信号整数分频作为设计目标。
2.2分频器的设计思路
将电子系统的输入信号假定为时钟信号,再分别对其频率及周期进行设定,并将占空比设为60兆赫、20微妙和30%,然后把输入信号当做敏感信号进行4分频处理,这样就可以获得与输入信号相应的输出信号。与此同时,还应在另外一个系统中设置一个相关的复位信号,并设置与之相配的记数器,然后使之进入运行过程之中就可以达到实现设计的目的。
2.3分频器的设计实现
将分频器分成六个步骤可以使设计顺利实现,首先,找到允许程序通过的QuartusII标志,点击标志从而打开并进入程序;然后创建新的工程项目,基于现有的已完成工程项目,可以执行单击“OpenExistingProject”的操作,并选择项目所要保存的路径,这时可以使用已有的文件夹,也可以根据实际需要另建新的文件夹,之后将与项目相应的名称输入进去,这样就可以对已完成的文件在项目中进行加载,这一系列操作完成后根据试验箱芯片的型号选择需要用到的FPGA芯片,并对其进行从芯片封装到引脚数到速度的自上而下选择,对芯片的选取范围作进一步的缩小。完成对芯片的选择之后,选择需要对其进行调用的EDA工具,然后点击出现的工程对话框即完成这一步的具体操作;第三步硬件描述语言文件的建立,通过单击工具栏中File菜单栏正下方的New图标,将已编写好的语言程序输入到框内,完成后对其进行保存并确定相应的文件名,单击工具栏中的编译图标出现确定并单击即可,如果出现错误警告,则检查警告信息中的设计问题;第四步是仿真波形图的建立,可参考上一步进行操作,在对New中的波形文件进行选择时则有所不同,这时鼠标移至其下面的空白处并进行双击,由此进入到时序仿真的端口中,然后单击OK完成对仿真端口的选择;第五步仿真设置,在菜单栏中设置仿真的截止时间,一般设为20微妙即可,然后在时钟对话框中设置其起始时间、运行周期及结束时间,完成输入设置,最后选择低或者高电平的数据范围,完成选择后进行保存并注意文件与名称的一致性;最后一步是完成编译设置,编译仿真波形图并使其按照每隔四个时钟的周期,从输出端口获得等占空比的四分频波形,然后对占空比或者记数器的技术状态值进行更改,从而实现多种形式的分频。
3结语
篇2
仿真技术的发展和仿真软件的广泛使用,使电子设计自动化程度有了很大程度的提高。使电路设计过程由用实物组建实验电路进行测试为主的方式,变换为以计算机进行模拟仿真分析设计的电路设计方式。因此仿真软件的应用使电子线路的设计方法比以往的设计方法优越的多。(1)仿真软件的使用使电子线路设计的自动化、智能化程度更高,功能更丰富完善,使人类有充足的时间,精力发挥创造方面的才能。(2)仿真软件的使用节约了原材料和减少仪器仪表等,从而降低了成本。而且可以模拟仿真各个极限情况,如超低频、大功率、高温、低温等。(3)仿真软件的使用使所设计的电子产品质量和产品的合格率有了很大程度的提高。
2仿真软件在电子线路设计中的应用
随着电子设计自动化的发展,仿真技术也得到了很大程度的提高,仿真技术的发展促进了仿真软件的开发,目前国内出现了多种仿真软件,但是在电子设计自动化领域用的较多的是EWB和Protel。它们的出现对电子线路的设计起了革命性的变化。下面分别介绍这两种仿真软件在电子线路设计中所起的作用。首先,EWB这种仿真软件和其它的仿真软件比起来,其界面比较直观、操作起来也比较方便,它相当于一个虚拟的电子工作平台,具有丰富的元器件库,在对电路进行仿真的同时,还可以存储实验数据、波形、元器件清单、工作状态等,可以人为的设置短路、开路、漏电等故障。也可以对各种有源和无源电路,模拟和数字电路进行有效的仿真分析,在EWB7.0(Multisim2001)以上版本特别增加VHDL和VerilogHDL模块,另外还有射频电路仿真功能,这是目前众多通用电路仿真软件所不具备的。此外,从另一角度来看,随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子与电工设计,已经步入了电子设计自动化(EDA)的时代,采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试,已成为一种发展的必然趋势。Protel是一种功能强大的软件,其内部集成有模数混合仿真器,所以具有仿真分析功能。但它的特点是和原理图编辑融为一体,只要所有元器件取自仿真测试元件库,在完成原理图编辑后就可以启动仿真操作,不用再次输入仿真电路,节省了时间;而仿真元件库提供了数十种仿真激励振,多种标准的仿真元件,可以对模拟电路,数字电路及数字模拟混合电路进行模拟仿真分折;提供多种仿真分析方式,不仅可以进行一种仿真分析,而且可以同时进行多种仿真分析;以图形方式输出仿真结果,直观性强,并能以多种方式从不同角度观察分析结果。由于EWB和PROTEL两款软件具有很多优点,并且都可以进行仿真实验,对电路进行仿真分析。所以被广泛应用于教学和电子产品的开发中。它们可以提供多种分析手段;例如:直流工作点分析,交流频率分析,瞬态分析,傅立叶分析,噪声分析,失真分析,参数扫描分析,温度扫描分析等。它们在电子线路设计中都起着很重要的作用。因为一个电子产品的开发,一个实验电路的建立是需要满足很多条件的,电路结构的构建,元器件的选取,元件参数的设定都是有根据的。下面我们以一个5V的稳压电源为例来分析一下此电路的带负载能力。此时就要用到仿真软件。使用仿真软件对电路进行参数扫描分析。实际上也是通过仿真分析来研究电路参数的变化对电路特性的影响,在实验过程中我们只需要按照仿真分析步骤画好电路图,打开分析窗口设定R的起始值为1Ω,终止值为30Ω,增量步长设为1Ω,扫描形式为线性,选定与R相连的连接点为输出节点,选中直流工作点进行仿真分析,观察此时的分析图看一下电阻取值多大时,电压不会偏离5V。不仅电阻,也可以改变其他元器件的参数对电路任意节点进行观看测量。这样不仅加深对电路原理的理解,还为电路调试和设计提供了很大的方便。通过实例,可以看出运用EWB和Protel能将实验过程中难以实现的一些实验现象很直观的反映出来。这样有助于学生对难点的理解。除了这个实验,其它的几个实验也能够利用这些仿真软件很方便的做出来。仿真实验的完成对电子线路的设计有着直接的影响,对电子线路设计的帮助是很大的。
3结束语
篇3
一、当前电子线路教学存在的问题
1.教学内容局限于教材。部分教师在电子线路教学中墨守陈规,就教材讲教材,不仅教学内容一成不变,就连教学的顺序也是严格按照教材编排的顺序,没有能够紧密结合电子线路行业发展实际以及学生认知特点,导致教学呈现出高投入低效益的状况。
2.教学方式呈现单一化。许多教师在电子线路教学中,采取单向灌输的教学模式,不仅在教学中忽略学生的学习参与性,没有能够将学生充分吸纳到教学活动之中,并且在教学中人为地将各个部分的内容割裂开来,如从电路基础到低频电路,再到数字电路、高频电路,每一个部分都形成独立的体系,相互之间的联系与衔接出现问题,学生全面理解和掌握较为困难。
3.实验教学缺乏自主性。在电子线路教学中,教学实验多为认识性实验和验证性实验,许多学生在实验过程中完全是对照指导书摘录试验数据,然后进行实验总结,在实验操作中动手能力与实践创新能力不足。
4.教学实践操作性不足。电子线路教学是一门实践性较强的学科,单纯地进行理论教学,难以有效提升学生的综合素质,对于学生技能水平提高产生了影响。部分教师偏重于理论教学,没有能够为学生搭建实践操作的有效平台,导致学生理论水平与实践操作能力发展不均衡。
二、突破当前教学困境的主要途径
1.整合教学内容,提高教学实效性。针对当前职校电子线路教学中存在的教学内容方面问题,教师应当从两个方面入手进行整合,首先要结合实际教学需要以及学生认知特点进行教学内容的整合,要敢于打破原有教材的编排顺序,可以从电子线路的几大模块入手,按照理论到实践的顺序进行教学设计,从基础知识、单元电路设计一直到仿真实践,将每一个系统模块的重点突出来,适应学生的认知特点,在整体教学设计中是吸纳小电炉、大电路和集成电路的循序渐进目标。另外,教师在教学中还要保证教学内容的与时俱进,尤其是要紧密结合当前电子线路行业与领域的最新发展成果,将其作为教学补充内容,使电子线路教学工作紧贴行业与科技发展脉搏,提高教学实效性,为培养高素质的实用型人才奠定坚持基础。
2.优化教学方式,提高教学生动性。在电子线路教学中,教师一定要摒弃单向灌输的陈旧教学模式,体现学生的主体地位,并充分发挥信息化教学手段的作用。首先要给予学生更多的参与机会,在重难点方面对学生进行点拨之后,将更多的空间交给学生进行研究分析,发挥学生思维的积极性,提高教学成效。例如在教学高频小信号选频放大器这一章节的内容时,教师可以设计一组探究题,结合这一章节内容的要点,并与低频放大器进行对比分析,引导学生在学习中加深对两者的掌握效果,实现融会贯通的目标。另外,教师在教学活动中还要充分发挥信息化手段模拟演示的作用,如运用Multisim教学演示软件,能够清楚地进行模拟电路、数字电路以及混合电路等模拟演示活动,能够提高学生对理论知识的掌握效果,加深了教学形象性。
3.给予自主空间,提高学生创造力。职校教学工作目的是为了培养创新能力强、操作能力强的综合性实用人才,因此教师在教学中要给予学生充分的自主空间,提高学生的创造力。教师一方面要在实验教学中进行教学改革,让学生更多地参与其中。教师可以引导学生从单纯验证性试验转变为探究性试验,确定实验需要完成的目标,自主设计实验计划,准备实验器材,并在实验过程中自己发现问题、解决问题和提炼实验现象。同时,教师要积极创造机会让学生参加各类设计与创新竞赛活动,以及参与教师牵头的电子线路类型的科研项目研究活动,提高学生的科研能力。另外,教师还要结合教学内容与进度安排,对学生安排拓展性练习内容,如自主设计电子线路、查找线路故障问题等,在模拟实际条件的情况下提高学生实践运用能力。
4.理论联系实际,提高人才实用性。电子线路教学中,教师一定要理论联系实际,改变单纯理论教学为主的模式,将实践操作融入其中,并将教学从课堂向课外延伸,综合着力提升学生能力。首先,教师在电子线路教学中要强化实践操作内容的穿插,课堂上可以通过多媒体模拟演示或者实际操作的方式,配合理论讲解活动,提高教学活动的形象性,便于学生把握和巩固。其次,教师要注重课外实践与创新平台作用的发挥,可以与企业、科研单位建立正常性的联系制度,引导学生共同参与电子线路产品的研发设计,以及改进与生产等环节的工作,能够让学生在这样的实践环境中提升能力,巩固课堂所学内容,实现知识与能力的同步发展,在学校与未来就业岗位之间实现无缝对接。另外,教师还可以通过各种课外兴趣组织活动这样的途径,满足学生对电子线路研究方面的兴趣爱好,促进学生在这一方面的研究水平。
综上所述,在职校电子线路教学中,教师一定要注重创新,针对教学中存在的不足进行改进,才能够有效提升教学成效,培养高素质的技术性人才。
【参考文献】
[1]师亚莉.电子线路课程的工程教学构思[J].西安邮电学院学报.2011(S1)
[2]周围,韩建,全星慧.仿真演示在高频电子线路中的应用[J].现代电子技术.2011(07)
篇4
关键词:电子线路 故障诊断 故障处理
中图分类号:TN710 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)03-0256-01
1 故障原因
对于电子线路来说,工作中故障产生的原因主要有以下一些:
(1)元器件、电路板损坏。在电子线路中,元器件只要有一个损坏都会造成电路故障而无法正常工作。而对于电路板,电路板的连线有一条断裂或者内部存在短路、开路等现象,都将造成电路故障。
(2)安装和布线错误。安装时出现断路或元器件方向颠倒,线路设计不合理,闲置端未作正确处理等,都将造成电路的故障。
(3)连接线故障。比如连接线错接、漏接、多接等。有的连接线使用时间久了,外部塑封看似完整,实则内部已经断裂,接触不良等这都是常见的故障。
(4)人为错误。如测试者测试仪器使用不当,测试点位置接错,测试线断开或接触不良等。此外,测试设备本身故障或人为使用方法不当等都会造成故障。
(5)工作环境恶劣。电子线路在高温、低温和强干扰环境中工作,将会受到极大影响,严重时电路无法正常工作。
2 故障的诊断
电子线路中出现故障是在所难免的,查找故障时,要耐心和细心,认真分析和判断,一定能找出故障所在,常用的诊断电子线路故障的方法有以下几种:
2.1 目测感官法
目测法是用眼睛,按照从左到右,从上到下的习惯,对照、检查电路原理图和装配图,检查每个器件和集成电路的型号是否正确,极性有无接反,管脚有无损坏,连线有无错误(包括漏、错线、短路和接触不良等)、元器件有无冒烟等异常情况。此外,还要调动感官,注意电路是否有烧焦味道。
2.2 信号逐级检查法
先熟练掌握电路各部分的工作原理、工作波形、性能指标等,按照信号的流向逐级寻找故障。一般在电路的输入端增加一个幅值和频率都合适的输入信号,然后用示波器或电压表逐级检查信号在电路内部的传输情况,观察、判断其功能是否正常,如有异常,故障就在此级,发现故障应及时处理。
信号逐级检查法也可以从输出级向输入级倒退进行,即先从最后一级的输入端加合适信号,观察输出端是否正常。若正常,再将信号加到前一级的输入端,继续进行检查,直至各电路都正常为止。
2.3 替代法
用经过测试且工作正常的单元电路,代替相同的但存在故障或有疑问的相应电路,以便很快判断故障的部位。有些元器件的故障往往不很明显,如电容器的漏电,电阻的变质,晶体管和集成电路的性能下降等,可以用相同规格的优质元器件逐一替代,从而可很快地确定有故障的元器件。
2.4 估算对比法
对电路进行估算,把正常工作下的参数和电路实际进行对比,找出异常,也可诊断出故障。
2.5 分割测试法
对于一些有反馈回路的故障判断是比较困难的,如振荡器、带有各种类型反馈的放大器,因为它们各级的工作情况互相有牵连,查找故障时需把反馈环路断开,使之成为开环系统,然后接入一个合适的信号,再逐级查找发生故障的位置。
2.6 对半分割法
当电路由若干串联模块组成时,可将其分割成两个相等的部分(对半分割),通过测试的方法先判断这两部分中究竟哪一部分有故障,然后把有故障的再分成两半来进行检查,直到找出故障的位置。显然,采用半分割法可以减少测试的工作量。
应当指出,为了迅速查找电路的故障,可以根据具体情况灵活运用上述一种或几种方法,切不可盲目检测,否则不但不能找出故障,反而可能引出新的故障。
3 故障处理
找出故障之后就要及时处理故障,主要有以下方法:(1)若是元器件、电路板损坏,更换性能良好地元器件,检查电路板,通过补焊、接线或者更换新的电路板。(2)合理安装和布线。(3)提供良好的工作环境。(4)预先检测连接线、电源和设备,保证能正常工作,减少故障发生概率,测试过程中做到认真、准确。
4 结语
随着电子技术的迅速发展,电子线路已深入生产、生活的各领域,品种多、数量大、功能复杂,电子线路中的故障诊断也会随之变得困难和繁琐,故障的诊断和处理也需要继续完善和提高。
参考文献
[1]陈立新.基于电流电压检测法的电子线路故障诊断[J].仪表技术,2009,05.
篇5
关键词:EDA技术;通信电子线路;构成;应用
1EDA技术概述
1.1EDA技术内涵
EDA技术是电子设计自动化技术的简称,是计算机辅助技术、计算机辅助制造技术、计算机辅助测试技术以及计算机辅助工程等项目的融合。在EDA技术应用过程中,将计算机作为基础,借助硬件描述语言完成设计文件,能结合设计需求对设计文件进行集中的编辑和处理,运行逻辑编译单元、化简单元、分割单元、综合单元和估化单元等,确保布局布线效果的最优化,也能有效建立仿真模型。在EDA技术中,要对特定的目标芯片进行适当的适配编译,保证编程下载效果的最优化[1]。
1.2EDA技术构成
在EDA技术组成结构中,主要分为两个非常重要的软件包。第一个软件包主要是适配器,基本作用就是将综合器产生的表文件配置在对应的目标器中,产生最终下载文件。需要注意的是,适配器的选定目标期间范围要结合实际情况进行确定,不能超过综合器中制定的目标器件。第二个软件包是综合器,设计人员在EDA技术应用过程中要集中完成固定系统项目,针对原理图和状态图形进行综合性描述,发挥综合器对硬件系统进行编译和转化的优势,生成描述功能性的文件,落实相关需求。另外,在硬件结构参数给定的基础上,能实现综合器的全面工作,并且有效建立硬件和软件的连接,能将电路中的高级语言直接转化为低级语言描述。EDA技术能在提高电路设计工作实际效率和应用效果的同时,确保电路设计可操作性的完整性,也能促进电子工程技术的全面发展[2]。
2通信电子线路中EDA技术的应用分析
将EDA技术应用在通信电子线路中,不仅仅是为了提高工作的实效性,也是为了进一步升级其实际质量,践行智能化发展要求和运行目标,积极创设系统化的管控和技术应用措施,也为管理效果的全面优化奠定坚实基础。
2.1射频电子线路应用EDA技术
在EDA技术的工具包中,主要涉及的模块分为以下三种,分别为芯片辅助设计软件、系统设计软件和可编程芯片设计软件。其中,射频电子线路就是通信电子线路设计中的关键模块,需要设计人员给予高度关注,并且对技术应用类型以及应用机制展开深度挖掘和研究。在射频电子线路中,要借助软件结构对编制相关设计文件,借助计算机的相关工具对其进行编辑,践行自动逻辑编译的具体操作,应用分割操作对数据和信息进行整合,并且将复杂的程序结构化简,有效综合数据模块和信息单元,建立健全有效的仿真模型和计算体系,从而有效设计布线方案[3]。只有保证每一个工序的完整性,才能有效升级设计流程的完整程度。从而对目标芯片的逻辑映射以及适配编译等项目进行集中整合,确保编程下载效果的完整性,升级设计效果和设计要求。在实际设计项目中,要利用专业化仿真设计软件对不同单元的电路进行整合,升级设计效果、仿真实效性以及验证完整性。需要注意的是,在建立电子仿真元件模型的过程中,由于模型具有典型性,且内部元件参数存在离散特征,因此,会受到电子装配工艺以及电路连线分布参数的影响。设计人员要对线路进行安装、测试以及系统化调整,保证整个流程符合实际需求的基础上,最终投入生产。另外,在实际从设计项目中,也要对电路原理图和硬件电路制作图进行整合,将设计元素都在板图中表现出来,借助设计对电路的性能和正确性展开全面检查,从而完成设计图,发挥仿真软件检测电路连接效果的优势,修正基本问题,优化运行效率[4]。除此之外,设计人员也要对设计过程中的EDA技术功能性进行集中整合,若是板的实际尺寸不足,就会增加不同器件的密充效果,对布线规则也提出了更高的要求,使得设计难度增大,需要设计人员结合实际问题进行集中整合。
2.2分频器线路系统应用EDA技术
在电子线路中,分频器是基础项目,需要通信电子线路结合实际情况对分频器类型进行集中处理,设计线路也要结合半整数分频和整数分频进行集中整合,亦或是在同一个电子线路中使用多种分频形式,从根本上提高整体设计结构的完整性和有效性,利用更加系统化的管理机制和控制措施,升级管理效果[5]。在应用EDA技术的过程中,要对分频器设计结构进行整合,优化分频器设计方式的完整性。EDA技术也能将电子系统接收的信号设定为时钟信号,对敏感信号建立四分频处理,最终输出常规性信号,确保复位信号的完整性,配置对应的计数器后,能对信号转化项目进行整合,落实设计目标。需要注意的是,在实际设计过程中,要对系统中的允许程序进行标注处理。
3结语
总而言之,EDA技术是电子设计技术中的核心项目,是融合了智能技术和计算机技术的项目,在电子线路设计机制和板管理体系中的重点,相关设计人员要升级技术结构和管控措施,优化工作效率的同时,建立健全完整的处理效果,实现技术结构的全面升级,也能为通信电子线路的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]黄小英.探析通信电子线路中EDA技术的应用[J].信息通信,2014,44(10):214-214,215.
[2]杨树红.通信电子线路中EDA技术的实践运用浅析[J].山东工业技术,2015,34(23):123-124.
[3]刘南.电子线路实验教学探索与研究[C].2015年全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.2015:172-176.
[4]苗澎,唐路,田玲,等.“通信电子线路”课程实验教学方法探讨[J].电气电子教学学报,2016,38(03):110-112.
[5]李燕龙,陈晓,黄坤,等.创新驱动下实验方法研究--以OFDM通信系统设计实现为例[J].大众科技,2016,18(08):18-22.
篇6
关键词 “模拟电子线路” 课程安排 课程设计
中图分类号:G424 文献标识码:A
Analog Electronic Circuits Curriculum Reform
ZENG Heqiong[1], HU Jun[2], XIONG Qiong[1]
([1] Institute of Technology, Wuhan Yangtze Business University, Wuhan, Hubei 430065;
[2] Department of Computer Science, Hubei Vocational College of Bio-Technology, Wuhan, Hubei 430074)
Abstract Analog Electronic Circuits is a required course in college electricity professional, its status is essential in the whole curriculum system. In the analog electronic circuits teaching implementation process, there are some problems such as unreasonable curriculum, teaching materials cannot be adapted to students' cognitive level, the theory of touch with reality, and many other issues. This paper are more than a few issues to discuss and give solutions. After the actual teaching certificate, after teaching reform of Analog Electronic Circuits, can straighten out the students' knowledge architecture and achieve better teaching results.
Key words "Analog Electronic Circuits"; curriculum; course design
1 现有人才培养方案课程体系中“模拟电子线路”课程的安排问题
自长江工商学院电子信息工程专业创建以来,人才培养方案每年都会做相应的修订。其中的专业理论课的课程安排采用一种“自下而上”的方式,即:首先在大二上学期安排电路理论课程,然后在大二下学期学习模拟电子线路、数字逻辑电路等专业基础课程,如表1所示。
表1 电子信息工程专业理论课程开课时间表
事实上大多数学校开设的电子信息工程专业的专业课程的开课顺序也是如此。这样开课的好处是:在经过大一整个学期以及大二上学期部分课程(高等数学、线性代数、概率与数理统计、复变函数与积分变换、矢量分析与数理方程)训练以后,根据现实电路设计过程中抽象出来的电路理论课程需要用到的数学工具,学生比较熟悉,容易接受。第四学期开出的数字逻辑电路、模拟电子线路解决学生在设计电路的时候遇到的实际问题。最后在第四、第五学期开出的信号与系统、数字信号处理两门课程是解决由实际问题抽象到具体数学模型的问题。
这样的开课顺序固然有其优点,但其缺点也十分突出。因为实际中工程师在设计电路的时候是按照表2所示的过程开展的。而目前采用的开课顺序是不符合人的认知规律的。
表2 工程师设计电路的工作步骤
通过观察设计电路步骤表,可以发现电子信息工程的各个专业课程是解决在设计电路过程中不同阶段遇到的不同问题。这种自上而下解决问题的方式的特点是:先提出整体方案,再关注细节的实现。信号与系统课程解决的是整个过程中的第一到第四阶段所遇到的问题。数字信号处理课程解决第五到第六阶段的问题,电路理论解决第七阶段的问题。数字逻辑电路、模拟电子线路解决第八到第十阶段的问题。①②
表3 调整后的电子信息工程专业课程开课时间表
从人认知的角度来讲,以设计电路过程中这十个基本步骤为主线的开课方式肯定要比打乱认知顺序的开课方式更容易让学生接受。所以笔者提出以信号与系统、数字信号处理为电子信息工程专业的导入课程。具体调整课程顺序如表3。
这样调整的优点是:(1)依据先定义再实现的认知规律,有益于学生理解整个设计电路的过程,明晰信号与系统、数字信号处理两门课程在整个设计电路过程中的作用,利用模拟电子线路、数字逻辑电路完成电路设计、模拟仿真和具体电路实现功能。(2)掌握相关计算机软件,在计算机上可以轻易地实现课程中的知识点,使学生从直观上看到信号与系统、数字信号处理、模拟电子线路等课程的具体作用,能提高学生兴趣,为后续课程的学习打下良好的基础,促使他们对书上的内容产生更深刻的理解。(3)电路理论能使得在设计过程中得到的关于系统的数学表达式转换为关于电阻、电容、电感的电路方程,这样电路理论课程本身的作用得以最佳体现。
2 “模拟电子线路”课程教学的新思路
针对人才培养方案中的问题,为了适应电子科学技术的快速发展和独立学院培养高素质应用型人才的需要,我们从优化课程结构的总体要求出发,整合教学内容,进行模块化设计,较好地解决基础与应用、理论与实践、目前与发展、点线面之间的矛盾,使电子技术课程内容体系具有系统性、科学性、实用性。我们将该课程体系划分为:理论课程、实验课程、技能培训三部分,其中理论课程是模拟电子线路,实验课程是模拟电路实验,技能培训包括专业实训实验、电子工艺实训和模拟电路课程设计。具体提出如下的解决方案:
2.1 积极引进经典教材或者由教师自编教材
由于独立学院学生相对于一本、二本的学生,在学习能力、自我约束、逻辑分析问题能力、学习主动性等方面有所欠缺,因而面对模拟电路课程更加容易产生厌学情绪。如何提升他们学习模拟电子线路的效率,提高其分析问题、解决问题、以及动手的能力,是摆在教师面前的一个难题。目前很多教材都不太适合独立学院的学生使用。所以应该结合独立学院的特点,教师自编教材,可以综合经典教材优点和自身学生的特点,除了要符合人类思维习惯以外,还要穿插具体实例,先定义再实现,利于学生理解与学习。
2.2 实践教学改革②③
(1)目前模拟电子线路的实验环境多数是使用实验箱,如果安排过多的验证性实验,单纯的插拔导线,机械的连接器件,使得实验课程枯燥乏味,难以提起学生兴趣。结果是学生匆匆忙忙完成实验下课,实验背后的意义却不能完全理解。所以适当增加技能培训课程是十分必要的。
(2)考虑到大多数学生零基础的客观情况,开设专业实训和电子工艺课程,利用实验室提供的电路图、PCB板以及装配器件、电烙铁、示波器等工具,制作一个收音机或者万用表,专门用来训练学生的基本功。具体目标是使学生从“冰冷”的书本知识回归工作实际,让他们对电路有感性认识,并在此基础上培养他们识图、识器件的基本能力以及焊接技术。与此同时在装配过程中教师可以讲解PCB板的相关知识,拓宽学生的视野。
(3)完成了基础模拟电路实验、专业实训和电子工艺课程之后,开设1~2周的课程设计是非常必要的。课程设计的目的是让学生通过动脑动手解决一两个实际问题, 巩固和应用在本课程中所学的理论知识和实验技能。课程设计不仅能给学生提供一个理论联系实际、提高动手能力的机会, 还可以让学生利用这较短的时间,对所学的理论知识有一个充分、系统、全面的消化和吸收的过程。
课程设计过程安排如下:①教师结合工程实际应用,拟定综合性的课程设计题目,给出设计任务书。②学生根据所拟课题查阅有关书籍、手册,组织讨论系统的总体规范和具体功能,并提出“粗”的系统框图。其后,对于“细”的电路,通过教师引导和分析、比较设计电路方案,计算参数,选取元件,确保学生知道框图中模块使用什么电路适合。这样做的好处就是能够让学生看到电路设计在实际当中的应用,进一步激发他们的求知欲,这也符合“以问题为向导”、“以任务为导向”的教学思想。在这里以一个心电采集系统为例来进行说明,具体框图如图1。这个采集系统前端经过6个模块之后,输出的地方接入示波器可以看到漂亮的心电信号。在讨论这几个模块电路的时候,教师应该让学生在书中找到相应的章节:放大电路和滤波电路。有了理论支持,再对具体电路进行讨论,如何对书中电路图进行修改才能满足系统需要。为了尽可能囊括模拟电路的知识点,所以添加模块7到模块10,作用是在无心电信号输入时报警。③学生完成理论设计后,学生通过EWB、EDA、PROTEL等计算机辅助工作平台仿真,极大地提高了学生的学习兴趣和教学质量,进一步利用PROTEL制作电子线路板。④根据仿真结果进一步修改、完善电路,购置相关器件,首先学生通过面包板搭建电路,设计方案最终实现。最好一个模块一个面包板,这样不但可扩展性好,还可以有效地检错。⑤整体电路焊接,并对电路进行调试、分析、性能测试和故障排除等,完成设计,得到标准信号。⑥学生撰写课程设计报告,必须参加答辩,对于分组中的同学,教师要分别就设计细节提问,确保无“寄生虫”现象的发生,根据学生回答问题的情况和课程设计完成情况,指导教师给出最后的成绩。
图1 心电信号采集系统框图
(4)建立“电子开放实验室”,让学生自主地利用业余时间在实验室设计、调试自己的作品,为学生提供一个自主学习、创新制作的平台,为提高学生学习的积极性提供了条件保证。
3 结束语
在几年的教学工作中,常常发现非常多的学生对学习产生迷茫,觉得学习的课程并不具有实用价值。面对这种困惑,本文梳理整个人才培养方案中专业课程之间的关系,指出从工作出发或者以实际问题出发的教学安排,更能激发学生的学习兴趣,学习效率得以提高。
注释
① 康华光.电子技术基础-模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2006.
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关键词: 《电子线路》 教学 策略
《电子线路》是电子电工专业中理论性、实践性都很强的主干专业理论课程,其涉及的基本理论和分析方法对学生专业能力的培养起着相当重要的作用。但由于该课程知识容量大、涉及面广,其理论颇具抽象性,学生又缺乏实践经验,因此,学习过程中学生容易产生畏难心理。长期以来,以教师为中心的传统教学模式难以实现课程的教学目标。如何有效开展《电子线路》教学,不仅影响其他专业课的学习,也会影响学生专业能力的形成和综合素质的提高。笔者在多年的《电子线路》教学中进行了教学策略的探索与实践,获得了不少体会,在此作一阐述,以求抛砖引玉。
一、创设情境策略
创设情景策略就是在教学中教师不断地创设问题情景,引发学生的认知冲突,从而达到新知识意义建构的过程。它是以现实生活中遇到的问题为目标,让学生在类似现实的情境中学习的教学策略。
《电子线路》课中有丰富的资源可创设学习情境,例如:在“组合逻辑电路的设计”这一节的教学中,课前,我自制了简易的“举重比赛成绩判定”器,上课时先演示给学生看,然后提出问题,让学生根据这个电路的功能自己设计出电路。同时还提出了三人表决电路、交通灯控制电路和双联开关控制电路等与现实生活有关的三个课
题,学生可根据自己的兴趣选择课题进行电路设计,很多学生都会积极地完成。
二、化整为零策略
化整为零策略就是由教师根据教学内容先提出整体性的学习任务,让学生自己尝试将整体任务分解为各个局部的子任务,然后自主地发现完成各子任务所需的相应知识技能,并通过自主思考或小组探究,使问题得以解决、整体任务得以完成的过程。在教学实践中,由于职高学生理解问题的局限性和背景知识的不完全性,学习任务分解困难,教师应成为学生的协作者和指导者,且随时、随机进行引导,为学生的学习成功提供强有力的支撑。
例如:在“带有放大环节的串联型稳压电路”的教学中,我把这节内容的教学分解成以下几个子任务:①电路的组成,包括各元器件的连接和作用。②电路的工作原理。要求学生能利用前面学过的知识,如静态工作点的稳定过程,也就是用旧知识去“同化”新知识,又加上第一子任务的结果,从电网电压变化和负载变化这两方面分析,绝大部分学生都能分析其稳定过程。③输出电压可调范围的计算。可以根据分压原理来推导,在完成这个计算时有了前面静态工作点的近似计算的基础,学生完成就相对轻松多了。④故障分析与检修。这一任务必须在完成以上几个子任务后才能完成,以上几个子任务完成好,这一任务就很好地完成。因为知道元件的作用,会分析电路的工作原理,那么,哪个元件出现问题,会出现什么现象,应怎么处理,这些问题就会迎刃而解。在整个学习过程中,学生是以不断完成子任务的学习来完成全部的学习任务,而子任务的学习难度相对小一些,这样就可以化解学习困难的矛盾。
三、梯度深入策略
梯度深入策略就是在学习中通过教师的帮助使知识的重点、难点逐渐地自然地深入并成功过渡、迁移给学生的过程。在实践中教师逐步引导,使学生掌握和内化那些让其从事更高认知活动的技能。这种技能一旦获得,便可以在更多的学习中进行自我调节。当然,教师必须在“导”字上下功夫,重在引导,而不是包办代替。
例如:在由集成运算放大器构成的“反相输入比例运算电路”这节内容的教学中,我设计了这样三个问题:①集成运算放大器的两个重要推论“虚短”、“虚断”在这里是怎样体现的?使学生很自然地得到了“虚地”和I1=If这两个结论。②电路的Vi和Vo分别等于多少?(分别是该点与参考点之间的电压),再根据放大倍数的定义,闭环电压放大倍数Avf就可以推导出来了。③公式中的“―”表示什么意思?输出信号的极性与输入信号的极性相反。这样,学生能沿着这三个阶梯很方便地完成这部分内容的学习。其实《电子线路》这门学科中有很多内容都可以用这种教学方法,且效果很好。特别在复习课中教师更应创设问题的情境,让学生在问题解决中探索,通过知识的应用,收到巩固知识、训练思维的双重功效。只要阶梯设计得好,可以大大地降低学习难度,同时还能充分发挥学生自主学习的积极性。
学生综合素质能力的培养应该是当今教学的主要内容,教师应有以学生为主体的教学意识。学生不再是知识的被动接受者,而是知识意义的主动建构者。使学生在课堂上始终积极参与、相互交流合作,让他们真正成为知识意义的建构者,使他们的思维、表达、实践和合作能力都能得到充分发挥,这对培养学生的创新意识和实践能力都有很大的好处。
参考文献:
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1.中职电子线路课程理论与实践结合教学策略
1.1提高学习兴趣策略学习兴趣是能力培养的前提。因为学生的自我监控是学生自主地、独立地、自觉地从事和管理自己的学习活动,而不是在外界压力和要求下被动地从事和管理自己的学习活动。中职学校学生仅凭他们的初中的文化基础,要学好《电子线路》的系统理论,恐怕不现实。如何调动积极性,使学生主动积极学习是元认知能力培养的首要任务。教师可采用多种教学手段调动学生的学习兴趣。如利用多媒体教学手段,把抽象的内容具体化,复杂的过程简单化,枯燥的内容形象化,从而获得优异的成果。例PN节的形成,在教学中的难度较大,若利用多媒体技术,形象地演示载流子的扩散运动和漂移运动,起到了化难为易的作用,且提高课堂效率,学生也会被多彩的电子世界所吸引。教师也可以根据中职学校学生理论接受差,但喜欢动手的特点,扩大他们学习的兴趣,引导他们学习专业理论。在《电子线路》教学中,给学生电阻,三极管,二极管,电容等元件,让他们打开整流电路,收音机等查找元件,加深认识,用万用表测量各元器件,并进行一些小小的制作:电子门铃,收音机等,学生的学习积极性很高,在制作过程中遇到困难就会请教老师,教师再指导学生学习系统理论知识,学生就更容易理解。从而将学生的被动学习转化为主动学习。
1.2设置自我学习目标,明确学习目的的计划策略。中职生本身学习自控调节能力差,那么在教学中,教师就要有较好的控制能力,有意识地让学生按自己的计划主动来完成。如布置预习任务,检查学习结果,让学生自己制订学习目标,并将大目标转化成一个个的小目标,逐步完成小目标。如;计数器,译码器,显示器等电路是一个个小单元,讲完后,将一个个单元串接起来,形成计数显示器,这样学生就有清晰的概念,清晰的思路,较好完成学习任务。若让学生自己动手将获得更好的学习效果。
1.3启发自我提问、诱发学生产生元认知体验的策略。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。在中职学校,学生提问的现象较少,大多数学生只要问题的答案,对其解决问题的过程漠不关心。自我提问,就要在教学中不时提供一系列启发式问题,让学生在解题过程中,依据这些问题进行自我提问,启发自己的思路,并对思维进行自我监控,自我调节。
1.4构建新型师生关系,强化元认知训练《电子线路》在教学中教师必经摒弃“教师讲,学生听”这种压抑呆板的单向交往的形式,采用多种途径启发学生用眼观察,动手操作,动脑思维,语言表达,教师扮演的角色既是组织者又是积极的参与者,还是学生的朋友,实行教学民主,师生之间,关系融洽,让学生敢于提问,敢于讨论,甚至争辩,使教学更有生气。
1.5教学内容上要实现结构更新,现用的职高教材是不适用我校的职高生的,我校电子专业的学生,由于其文化课基础本身就比较差,对于专业课的学习更是难上加难。因此对于教材必须做出适当的处理。一方面针对现在的中职学生文化素质低,理解能力弱,以及中职学生毕业后主要从事操作性工作的客观实际,在组织教学时,理论要求应适当降低,要避繁就简。例如,在进行二极管的教学时,应以讲清二极管的特点、功能、应用及注意事项为主,对其内部PN结的形成过程,载流子的运动规律等微观内容要略讲,甚至不讲。另一方面要注意在教学中应以分立电路为基础,以集成电路为重点。分立电路是电子线路发展的基础,因此,在学习电子线路时必须从分立电路开始,建立电子线路的基本概念,掌握基本的理论和基础的分析方法。但也要看到,随着电子技术的发展,集成电路在实际应用中已日趋广泛。
2.实施先分散后集中式电子线路实训法
在笔者多年电工电子教学实践中,就常采用以下的一种教学方法――先分散后集中式电子线路实训法,深受学生们的喜爱。一实训内容的选取考虑到学生的工作兴趣和实训的难易程度,最终确定,收音机线路的安装为实训的主要内容,收音机的组装为辅。二实训前的各种准备和实施在平时实验课的时候,通过布置如基本放大电路的安装,使同学们锻炼读图能力,安装调试的各种技能,正确的使用万用表。
2.1进行“煽动性”的思想动员。早在学期初时,就指出期末将进行一周的电子线路实训,课题是收音机。从实训的内容和所需理论知识两方面引起学生上课的兴趣。在实训开始时又进行动员,着重从能力的培养来强调实训的重要性,理由如下:1)通过收音机制作,能把电路原理图上的电子元器件符号与元器件事物联系起来;2)通过收音机制作,能学会焊接工具的使用,操作方法;3)通过收音机制作,能熟练使用万用表,并利用万用表排除电路故障。4)通过收音机制作,能对各种元器件特性进行测量,并判断二极管的极性,三极管的管脚,并能根据色环判别电阻。
2.2选择适当的时机进行实施。通过多年的教学实践,笔者认为在学习完《电工基础》,《电子技术》上完晶体管,基本放大电路和集成运算放大器后比较合适。学生这时已具备一定的电工理论知识。
2.3安装工艺评分和实训报告。
2.3.1工艺评分。没有评分,有些学生就会偷懒,做得认真的学生就会缺少一点成就感,因此从以下几个方面来评定学生成果的等级:电路板元件排列是否合理,安装是否符合要求,底板焊点是否良好,焊接连线布线是否良好。收音机能正常工作的另外进行加分。比如焊点好坏的判别:一个合格的焊点表面光洁度好,呈半球面,没有气孔,各焊点大小均匀;不合格的焊点表面有毛刺,各焊点大小不一致,焊点附近斑斑点点,焊点表面有气孔,甚至元件引脚能动,拨动元器件引脚时引脚与焊点脱离,这样的焊点不合格,就是虚焊,假焊,在电路中会出现接触不良故障。
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关键词:中职 电子线路 教学模式
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)10-0073-01
中等职业学校人才培养目标是培养在生产第一线从事技术、管理和直接操作的劳动者,教学过程首先要激活学生的学习兴趣和求知欲,然后通过直观的感性认识逐步上升为理性认识,最后对理论知识进行探究、理解和掌握,进而培养对具体问题的分析和解决的能力。下面就教学过程中采用的几种教学模式提出来供同行商榷。
一、接受学习与发现学习相结合的模式
1.实施模式流程。首先,教师将定性知识以接受学习模式呈现给学生,学生以发现学习的模式通过对书本内容探索理解以及对实物或教具演示的观察比较分析,从直观思维上升到分析思维,最后将理性与感性有机结合,达到对知识的升华顿悟。
2.教学例证。教师给出定性知识,例如:桥式整流将交流电转变成脉动的直流电,再经过电容滤波后,脉动直流电将变得平滑,且输出电压平均值将增大。
学生通过发现比较转化知识;教师实验演示让学生观察各级波形,学生对各种波形及变化有一形象的认识后,再改变滤波电解电容的大小,观察此时波形平滑度和幅值有何变化,让学生思考或讨论,应用所学知识去解释现象,最后教师再作归纳和总结。
二、提问问题和解决问题的模式
1.模式的三个阶段。问题表征阶段是学生对要解决的问题进行表征和理解;策略选择阶段是在充分分析问题的各个方面后,提出可以用于解决问题的途径,并进行假设验证,最后形成自己解决问题的理念和策略,提出具体方案;问题解决阶段是将学生提出的种种方案归纳总结,以教师为主导,以学生为主体对各种思维过程的正确性和策略选择的合理性进行检查和评价。此模式能培养学生发散思维能力,采用此模式时,第二阶段教师要给予学生一段时间思考。第三阶段教师应注意向全体学生巧妙设疑并善于评价,达到教学互动目的。
2.教学例证。在学习完RC积分电路的结构原理后,提出如何改变输出三角波的幅值,学生从波形变化的过程及条件分析,得出可以改变电阻R、电容C或矩形脉冲的tp这几个参数,而每个参数的增大或减小又如何影响输出三角波的幅度,通过学生的分析,让他们自己搞清楚其中的因果关系,继而明白利用积分电路可以从宽窄不同的脉冲串中,把宽脉冲选出来。这一过程使学生领悟了具体问题如何全面、灵活地分析,掌握我们一些常用的分析电路的方法。
三、获取知识与应用知识的模式
对知识的学习有知识输入、转化、输出三个阶段。知识的输出即是知识的应用,例如在书本对共发射极放大器、共集电极放大器和共基极放大器的特点列表比较后,提出在多级放大器中为何共发射极接法用在中间级,而共集电极接法则常用来作为输入、输出级,同学们经过思考议论后得出结论,因为共发射极接法电压放大倍数和电流放大倍数都较大,功率增益高,多级放大器采用这一形式作为中间级主要目的是提高增益;而共集电极接法功率增益低,但输入电阻大,输出电阻小,正好符合信号源及带负载的要求,所以常作输入、输出级。接着教师再找出一些实例电路让学生分析,总结规律。
四、知识迁移和知识类比的模式
教学过程中很好地运用知识的迁移和类比模式可使学生化难为易,去繁为简,思维清晰,迅速掌握新知识。通过对不同学科知识比较和归纳,从而对学科知识进行整合,达到了举一反三,触类旁通的效果。例如将数学中十进制的进位规则迁移到二进制中,学生就很容易理解二进制转化为十进制时的“乘权相加法”。再如将逻辑代数与代数类比。
五、感性知识上升为理性知识的模式
人的认识过程是从感性知识上升为理性知识的过程。因此,正确的教学方法是先从多途径建立起感性认识,然后运用归纳类比和演绎推理的逻辑手段实现认识的飞跃。这样的理性认识才能成为有源之水,有本之木。感性认识可以通过下面几种方法获得。
1.实物:实物的直观性使学生一目了然,如二极管、三极管、可控硅,集成稳压器等等,应注意尽量使实物型号齐全,让学生比较分析。
2.演示实验:很多电路的原理、元器件的特性、信号的变化过程可通过示波器、万用表等显示测量出来,应尽可能地在课堂演示给学生看,既可提高学生的学习兴趣,又可灵活地设疑让学生讨论分析。
3.参观:适时按排到工厂参观,使学生对电子产品的生产过程有一初步了解,对生产操作工艺有一初步印象,更能激发他们为未来走上工作岗位而学习的热情。
参考文献
[1]谭铁龙. 中职电子线路教学模式的创新研究[J]. 中国科教创新导刊,2012,35:45.
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【关键词】 电子线路CAD Protel 模拟生产 CBE
近年来,随着电子技术的发展,在电路设计中,根据设计的复杂程度大多数工作都可以交给计算机完成,因此减少了设计中繁琐的手工劳动,从而保证了设计的规范化。因此,电路设计自动化EDA已成为当今时代电子设计的潮流。
Protel 设计系统是一套建立在IBM兼容PC环境下的电子设计自动化软件系统,由于其具有高度的集成化与可扩展性,受到广大用户的喜爱并很快接受,迅速成为世界计算机平台上最流行的电子设计软件,并且作为新一代电气原理图工业标准。利用Protel进行电路设计已作为大专院校电子及计算机控制专业毕业生必须掌握的技能之一,很多学校开设了《电子线路CAD》这门课程。并以Protel软件为主要讲授内容。并将该课程定为电子工程专业的主干核心课程,其培养目的是:通过《电子线路CAD》这门课程的学习,掌握用Protel计算机辅助设计软件按照电路设计的一般流程绘制电路原理图、印刷电路板的方法,从而具备设计印刷电路板的能力。那么本课程的课程建设体系就显得十分重要。
1. 课程建设改革的特色
1.1以软件应用、设计工艺及规范、电路仿真、布局布线技术、印制电路制板技术为教学基本内容,并将教学从软件的使用拓展到实际电路仿真和PCB印制电路板的设计与制板能力的培养,教学过程与电子产品设计与开发流程的紧密结合,教学的内容与职业岗位的能力高度吻合,以便取得很好的实际教学效果,从而提高了学生的实践应用能力。
1.2以“任务驱动”为理论导向,以完成“实际项目”为目标,以“模拟生产”、“实战实训”为手段来培养技能。整个课程学习过程中,要重新调整实践课和理论课程课时的分配,增强学生动手能力和创新能力。以“学工结合”为指导,并与相关企业进行课程开发、产品开发、教材建设和实践场所建设。将“任务驱动导向”和“实践工作过程导向”作以有机结合,并加强引入案例系统地设计学习单元,利用实践过程加强理论学习过程,实现了课程设计的“系统化”和课程内容的“项目化”。
1.3改革考核评价体系,强化课程总体与过程监控学习评价。按照每个理论学习单元评估表的有关评价指标评估学生的不同阶段学习能力,在课程结束后进行综合应用能力考核,并以PCB的制板能力评估学生对所学知识的实践综合应用能力。要求课程的考核评价体系更加全面,并具有实际的借鉴意义。
1.4根据实际教学内容,教学实施过程中将电子课件(PPT)、制板设备操作视频以及教师现场操作演示紧密结合,教学内容的展示更加生动和形象,并为学生课后自主学习提供了有效的保障。
2. 课程建设的教学方法与手段
2.1教学方法
2.1.1将传统的教学方法和项目教学法相结合。在对课程的每个学习单元进行学习时都采用准备、演练、和最后设计三个阶段。在前两个阶段我们首先给学生一个感性认识,通过讲解、演示、仿真等方法教授学生正确的设计方法,并能够较快的掌握所学知识,并通过此方法让学生完成实际项目的同时培养其独立工作能力和团队合作意识。
2.1.2启发与互动结合的教学法。通过对预设问题,讲解过程中采用引导学生思考和讨论结合,提高学生的学习兴趣。要求学生在课前精心准备项目的内容,在做必要的提示外,一切都需学生自己准备资料,以缩短讲解时间,提高讲课的效率,留出更多的时间让学生进行思考与实践。同时能够巧妙的设计器课堂的教学环节,带着问题结束课堂教学,将学习任务延伸到课外。
2.1.3边学边做与层层递进结合的教学方法。本课程采用学、教、做层层递进,课堂讲解与实践演示结合,在学生掌握后,需要学生自己动手做并将其做出总结。在此基础上提出进一步的要求,并让其根据所掌握的知识和技能完成后续任务,老师给予提炼总结反复重复循环,层层递进,从而调动学生自主学习的积极性。
2.2教学手段
2.2.1多种媒体教学。课堂教学以多媒体教室和网络化辅助教学手段相结合,采用多媒体教案、程序案例和网上教学资源。多媒体教学的充分使用,可以加大课堂教学的信息量,并实现了资源共享,大大提高教学效率,能够调动学生学习的积极性,并提高学生的自学能力。
2.2.2利用网络资源开展自主学习。开发和应用网络化辅助教学平台,包括该课程学习平台、作业平台和辅以配套的教学资源,为学生营造了一个良好的自主学习氛围。学生在任何时候可以通过网络来寻找自己需要的知识和方法。
2.2.3借助校内及校外生产线实施模拟训练。结合课程的理论教学,在不同阶段,引入实贱项目来模拟整个产品开发及生产的过程,边学边干,边干边学,提高学生的动手能力。可以到校外实训基地顶岗实习。在校外基地完成产品生产过程,把所学知识应用到实际工作中,又在实际工作中不断地学习和积累经验,提高学生实战经验。
2.2.4聘请相关专业工程技术人员参与教学。通过教学可以将他们丰富的经验传授给学生,将先进的技术介绍给学生,以提高教学的有效性。
2.2.5根据相应岗位的需要来不断调整教学大纲。随着EDA技术的不断发展,其应用也在发生不断的变革,满足市场的要求,也是我们培养学生的目标,而市场的要求就是企业的要求,为此我们要根据这些变化的需求来调整教学大纲,培养适应企业需求的技能型人才,提高学生的就业技能。
2.2.6改革课后作业的形式
进一步改进课后作业的布置内容,将原先的抄书式作业改为大型综合式、项目式及课题式,让学生主动到机房、图书馆收集相关资料,最终完成作业。学生完成作业的过程中要收集大量的资料,这样既达到了复习本课程的目的,还能够使学生了解到很多书本以外的知识,大大提高了学生的专业素质。
2.2.7采用 CBE 的教学模式
大胆的采用CBE(CBE是英文Competency Based Education的缩写)的教学模式,以能力培养为基础,将课堂理论教学转移到实验室机房进行。将更多形象、直观的电路图设计展现在学生的面前,同时根据教学内容的不同和学生基础水平,采取启发性讲授、引导学生质疑问难、动手实践、调查探究、交流辩论等多种方式,培养学生自主学习的能力。
3. 课程建设的创新
相对于其他本科院校,在电子线路CAD课程建设过程中,课程组首先明确了课程定位,能够很好地协调应用能力培养与理论教学的关系,课内教学与企业教学活动的关系。在课程设计、课程体系开发和学生实际应用能力的培养方面形成独特的体系和队伍。在多年的教学过程中完善了教学实验、实训设计的硬件资源环境。在一些实训设计过程中与电子设计大赛过程中学生能够应用所学知识解决一些实际的工程问题,学生的创新意识大大提高了。
参考文献:
[1] 王卫兵.Protel 99se基础教程.北京邮电大学出版社,2011.9.