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電子設計基礎課程總結

時間:2023-09-28 18:00:23

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子設計基礎課程總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

電子設計基礎課程總結

第1篇

全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,其基本思路是針對特定的任務(題目),設計解決問題的方案,經過充分論證后,通過具體的電路系統實現,最終達到任務(題目)所要求的各項指標的特定產品的實現,并提交相應的報告。全國大學生電子設計競賽的特點是與高等學校相關專業的課程體系和課程內容改革密切結合,以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設工作。競賽的特色是與理論聯系實際學風建設緊密結合,競賽內容既有理論設計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創新能力。大學生電子設計競賽,其意義不僅僅是比賽本身,其對參賽學生的意義是不可小覷的,同時比賽更是帶動了電子信息類專業教學體系的改革,促進了電子信息類創新型人才的產生。

1大學生電子設計競賽是對學生所學知識的檢驗及進一步升華,學有所用,相得益彰該競賽主要針對的是電子信息類的在校學生,在本科期間,會學習電路、數字電子基礎、模擬電子基礎等基礎課程,以及相應的實驗,這些是專業基礎,是必不可少的。通過對競賽的準備階段,會不斷地學習充實自己,在深入學習的思考中,對專業基礎的認識已遠非書本上死板的知識點,而是從中窺出的更有價值的東西。學生通過自己的感悟和學習,會對基礎知識有更深刻的認識,有助于其他知識的學習,同時也是對所學基礎知識的靈活利用及升華。

2大學生電子設計競賽促進了相關教學體系的改革,使電子信息類專業蓬勃發展電子設計競賽促進傳統的教學內容和教學方法的改革,促進適應現代高等教育需要的一個新的教學課程體系的形成。大學生電子設計競賽已越來越成為推進高校教學改革的有利措施,并使電子信息類專業的教學內容按著理論和實踐并重、分析和綜合并重的道路發展。[1]我國現有的教育體制,存在重知識輕能力,重理論輕實踐,重分析輕綜合,重個體輕協作,重繼承輕創新等現象。按傳統方法培養的學生,在參加電子設計競賽時,就會發生諸多的問題。如:理論設計正確卻無法在工程上實現,單元電路正確卻無法實現系統聯調,個人能力很強卻各自為政等。原因則在于,電子設計競賽既強調理論設計,更強調系統實現;既考核學生綜合運用基礎知識的能力,更注重考察學生的創新意識;試題實用性強、綜合性強,涉及的內容是一個課程群而非單一的一門課程。電子設計競賽反映了電子技術的先進水平,又引導高校在教學改革中,應注重培養學生的工程實踐能力和創新設計能力,形式與內容基本符合面向21世紀人才培養的目標和需求,是對傳統教學方法的一個挑戰,對我們的教學提出了新的要求。課程體系和教學內容的改革思路,必須適應現代高等教育的需要,不斷改進教學內容,豐富實驗手段,開闊學生視野,強化工程概念,以鍛煉學生思維的廣闊性,培養其創新能力,使學生的知識和能力達到電子設計競賽的水平,隨著集成技術的飛速發展,集成器件的廣泛應用,傳統的《模擬電子線路》、《脈沖數字電路》等基礎課程的深度和廣度已遠不能滿足電子競賽和電子信息時代的要求.注重電子新技術的應用,加強大學生基礎教育的內涵更新和外延拓展勢在必行。實驗教學對于大學生,特別是工科大學生培養實際動手能力至關重要。但是,現行的實驗教學內容較陳舊,方法較單一,實驗安排過多過細,演示性、驗證性實驗太多,而綜合性、設計性、創新性實驗卻偏少。這樣的實驗教學模式,會誤導學生學習的目的性,削弱學生學習的主動性,阻礙學生創新思維的發揮和實踐能力的提高。而大學生電子設計競賽的舉辦,則為課程體系改革和教學內容更新提供了契機。許多院校總結參加競賽的經驗后,紛紛對課程體系進行了調整,在教學計劃中將電路類、單片機、計算機原理等課程提前安排;將單一驗證性實驗逐步轉向科學驗證、分析設計、系統綜合相結合;對傳統的實驗課進行整合,開設了《電子設計》選修課程和獨立的《電子設計綜合實驗課程》。由于競賽的需要,也促使實驗教學內容不斷更新,許多院校已經將一些新器件(如CPLD/FPGA等)和新技術(如EDA、電子電路軟件仿真、虛擬儀器技術等)引入實驗教學中,從而豐富了實驗內容和手段,提高了實驗課的技術含量。不少院校還投入巨資建立專門的電子創新設計實驗室(基地),為參賽隊員提供訓練、提高的場地,也面向全校學生,創造自主學習、獨立思考的環境,提供發揮創新思維、展示聰明才智的舞臺。[2]

3大學生電子設計競賽通過競賽的形式,培養大學生創新思維,促進電子信息類創新型人才的產生大學生電子設計競賽設計多門學科,多個專業。該項競賽是對學生設計能力、實踐能力、心理素質、團隊精神以及體力的一個大挑戰,它檢驗學生的綜合運用知識能力和綜合實驗能力。[3]實踐證明,學科競賽使得優秀學生脫穎而出,其個性與共性都得到了培養和加強。通過多學科知識和實際動手能力的綜合運用,學生的主動性得到充分發揮,創新思維得到激發,工程實踐的訓練得到加強,培養了他們嚴謹的科學工作態度、理論聯系實際的學風、利用信息資源的能力和團隊協作精神。此外,參賽學生在信心、勇氣以及克服困難的毅力等非理性思維及素質方面也有不同的表現。這些都為學生今后的發展、貢獻社會、回報學校打下堅實的基礎。[4]

4結語

大學生電子設計競賽是一個公平的舞臺,競賽以其獨有的方式與魅力,不僅促進著電子信息類專業教育的改革和發展,同時,也吸引著無數的有志學子的加入。在比賽中,學生學會了團結協作,學會了合理分工,提高了動手實踐能力,鍛煉了邏輯思維能力,學到了課本外的知識,培養了自己的創新能力,為以后步入社會打下了堅實的基礎。通過競賽,電子信息專業的腳步緊跟時展的潮流,同時,前沿的教學定會激勵出更多的電子信息類創新型人才。

第2篇

論文摘要:針對電子電信類專業的特點,制定了各個教學階段第二課堂活動的基本內容和實施方法,方便了指導教師從事第二課堂的指導活動;在各個教學階段實施第二課堂教學實踐活動,培養學生的創新能力。通過第二課堂實踐,我校電子電信類專業的學生對專業課的學習興趣不斷增加,學生的創新顯著提高。

第二課堂活動是指在完成專業人才培養方案中的課程和實踐環節之外,結合所學知識,在教師指導之下利用業余時問進行的科研和實踐活動。為提高學生的綜合素質和創新能力,促進學生個性發展,山東工商學院(以下簡稱“我校”)從2002年開始實施第二課堂與創新學分學校文件規定,實行學分制的本科學生在校期間必須取得第二課堂學分5分,否則不能畢業。

第二課堂與學生所學專業關系密切,學校文件只是給出了宏觀的要求,不可能具體到每個學科、每個專業的實施細節就電信類專業來說,專業的理論性強,且具有較強的實踐性第二課堂的重點是培養學生的實踐能力及創新能力。為了做好電信類專業的第二課堂與創新活動,我們按照教學過程的幾個不同階段,規定了第二課堂與創新活動的內容及評價方法。

一、基礎課學習階段的第二課堂活動

按照規定,學生在學習基礎學科和人文社會學科課程時可在教師指導下,利用業余時間開展課程內容專題討論、學術報告,并寫出書面總結,經任課教師考核,學生可以取得1到個第二課堂學分。

在基礎課學習階段,任課教師來自于兄弟院系,他們與學生所在院系沒有直接隸屬關系。學生所在院系無法直接給這些教師下達第二課堂活動的任務。為此,從2004年開始執行導師制度,即每個班級安排一名專業教師,負責指導該班級的第二課堂活動。

電子信息工程、電子信息科學與技術等專業的學生結合基本原理課程,完成了指導教師布置的用基本原理分析當前金融危機的題目。學生都能夠運用所學的知識,對這次金融危機爆發的原因進行深入細致的分析和解釋不但鞏固了所學知識,同時通過圖書、網絡等手段了解了當前經濟活動的熱點問題。

二、專業基礎課學習階段的第二課堂活動

在專業基礎課學習階段,學生可開展課外專題討論、寫讀書報告、組織課外科技活動小組等多種形式的活動,由教師考核每項活動可得l到2個該類學分。電信類專業的專業基礎課包含電路分析、模擬電子技術、數字電子技術及信號與線性系統分析等課程。模擬電子技術及數字電子技術課程均包含1周的課程設計,且授課學時較多。因此,我們結合電路分析、信號與線性系統分析這兩門課程,設置了課外討論題目。如線性系統的時域解法綜述(電路實例),通信系統頻分復用方式的頻域分析,系統的時域解法與變換域解法的比較等。要求寫出書面報告,由指導教師評分。

學生在學習信號與系統時,還未開通信原理課。要完成通信系統的頻域分析,要用到頻域分析的基本原理(信號的調制與解調、信號濾波),以及通信系統的頻分復用系統,后者指導教師可以做適當指導。通過這一題目,學生知道了頻域分析的用途,并對后續課程有一個大致的了解,激發其學習興趣。另外,開展專題演講活動也可作為這一階段的第二課堂活動。由學生自己選擇題目,并在課下準備材料,制作成幻燈片(限定時間為5分鐘);由指導教師組織在多媒體教室進行演講比賽,指導教師按照演講情況進行評分。這項活動,可以鍛煉學生的組織材料能力、多媒體課件制作能力及演講能力,能夠在工作中更好地表達自己的思路及方案。

三、專業課學習階段的第二課堂活動

在專業課學習階段,學生參加教師的科研課題,或由教師組織成立課外科技活動小組,完成一定的科研任務,并撰寫文獻綜述、生產現狀調查、研究論文、實驗設計等,由教師考核,每項活動可得l到2個該類學分。

在這一階段,學生已具備一定的專業知識和科技工作能力,但還不完善,需要在教師的指導下才能工作。學生參與第二課堂活動,可在教師指導下,完成某個項目的部分或全部工作,經歷科研及開發工作的整個過程,積累科研開發工作經驗。

電子設計大賽是第二課堂活動的重要內容。我校自電子信息工程專業成立至今,每年都組織學生參加兩年一度的全國大學生電子設計競賽及山東省大學生電子設計競賽。競賽的時間在每年的9月,我們在暑假前組織學生自愿報名,學生組隊參加,利用假期進行認真的理論與實踐方面的準備,學習單片機的編程技術,常用電子儀器的使用方法,電路圖的制版及元器件的焊接技術,以及各種傳感器電路及其應用。學生拿到競賽題目后能夠在規定時間內完成設計任務。參加過電子設計競賽的學生感慨地說,參賽過程學到的東西實在是太多了,好多都是教材中沒有的新技術。除此之外,提倡學生根據自己的興趣進行組合參加各種形式的電子競賽,如“ZLG杯”ARM嵌入式系統電子設計競賽,富士通微電子杯MB95200系列MCU競賽等。至今,我校學生已多次獲國家及山東省的獎項。

選拔有能力的學生參與教師的科研課題,這是第二課堂活動的另一項內容。學生到課題組后,教師為學生分配一定的任務并提供適當的條件,學生在教師指導下工作。例如,在嵌入式系統開發中,LCD顯示驅動子系統的開發,無線數據傳輸子系統的開發,這樣的小題目非常適合學生去完成。學生在課題組工作,不僅學到了知識,而且得到了在科研團隊中的工作經驗為今后從事科研工作打下了良好的基礎。

學生成立技術協會,也是第二課堂活動的內容。愛好電腦的學生參加電腦技術協會,"協會是學生人數較多的協會學生一起交流電腦裝機技術,系統維護技術,網頁制作技術等他們把所學到的知識,利用業余時間運用到為同學、教師的服務中。符合勤工儉學條件的,可以在相應部門的崗位上幫助教師做電腦維護工作,學校支付一定的報酬。另外,校外的小企業需要開發網頁,大的軟件公司不愿承擔過小的項目,這種網頁開發特別適合學生去做。通過這樣的開發過程,學生的網頁制作技術水平得到提高,并得到與企業打交道的經驗,還得到一定的報酬。

鼓勵學生學習嵌入式系統開發技術。雖然專業培養計劃中已開設單片機原理課程,但對電信類專業來說,只知道單片機是不夠的,還要進一步學習嵌入式系統技術。嵌入式開發系統品種繁多,各種單片機開發板,ARM開發系統價格僅幾百元,學生可以結合自己的興趣,自己購買開發學習板,利用業余時間學習。不少學生把嵌入式系統的開發作為畢業設計的題目,并取得了良好的成績。

四、總結

第3篇

關鍵詞:高頻電子線路;大學生;電子競賽

1 引言

全國大學生電子設計競賽是教育部倡導并組織的大學生科技競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,以推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革為目的,有助于高等學校實施素質教育,培養大學生的實踐創新意識,提高學生電子設計制作能力,為優秀人才的脫穎而出創造條件。《高頻電子線路》是電子類專業大學生必修的一門專業課,針對大學生電子大賽的特點,本文對《高頻電子線路》在大學生電子競賽的應用進行了探討。

2 大學生電子競賽

2.1 競賽特點

大學生電子設計大賽是面向全國高校學生最高層次的賽式,它對優化學生的知識結構,培養學生科學實踐和動手能力,增強創新和競爭意識, 提高學生的綜合素質起著積極的促進作用。因此,各高校對大學生電子設計大賽非常重視,僅吉林賽區每屆就有幾百個隊參賽,競爭十分激烈。參賽高校領導對其獲獎名次倍加關注,這是因為它不僅僅關系到學校的聲譽,同時也是對學校教學質量和指導教師科技能力的一個實際考核。

2.2 競賽時間和方式

全國大學生電子設計競賽從1997年開始每二年舉辦一屆,競賽時間定于競賽舉辦年度的9月份,賽期四天。全國大學生電子設計競賽每逢單數年的9月份舉辦,賽期四天三夜(具體日期屆時通知)。在雙數的非競賽年份,根據實際需要由全國競賽組委會和有關賽區組織開展全國的專題性競賽,同時積極鼓勵各賽區和學校根據自身條件適時組織開展賽區和學校一級的大學生電子設計競賽。

競賽采用全國統一命題、分賽區組織的方式,競賽采用“半封閉、相對集中”的組織方式進行。競賽期間學生可以查閱有關紙介或網絡技術資料,隊內學生可以集體商討設計思想,確定設計方案,分工負責、團結協作,以隊為基本單位獨立完成競賽任務;競賽期間不允許任何教師或其他人員進行任何形式的指導或引導;競賽期間參賽隊員不得與隊外任何人員討論商量。參賽學校應將參賽學生相對集中在實驗室內進行競賽,便于組織人員巡查。為保證競賽工作,競賽所需設備、元器件等均由各參賽學校負責提供。

3 高頻電子線路與歷年競賽題目

3.1 高頻電子線路課程特點

高頻電子線路是電子類專業的一門重要專業基礎課,在整個專業課程體系中起到承上啟下的作用,它涵蓋的知識面很寬。該課程的學習要求要有高等數學、電子技術、電路分析、信號與系統等課程知識作為支撐,才能夠很好理解和掌握相關的知識點。它的主要任務是研究高頻電子線路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設計為主。這門課程的主要內容包括:通信的基本概念、回路與器件的高頻特性、非線性電路的分析方法、諧振回路、阻抗變換電路、小信號調諧放大器、混頻器、高頻功率放大器、振幅調制與解調、角度調制與解調、干擾與噪聲和自動增益控制。各章節的內容具有相互關聯性又具有相對的獨立性。

3.2 競賽題目中高頻電子線路知識分析

以近幾年電子大賽題目為例來對題目中涉及的高頻電子線路部分進行分析:

2011年D題(LC諧振放大器)要求設計并制作一個低壓、低功耗LC諧振放大器。規定了衰減器指標,放大器指標等基本要求以及相應的發揮部分的要求。在這道題目中用到了諧振、放大、阻抗變化等相關章節知識。同樣,其它的幾道題目中也有高頻電子線路知識的體現。

以2013年全國競賽D和F題為例來進行分析。競賽題目:射頻寬帶放大器(D題)和紅外光通信裝置(F題)。射頻寬帶放大器(D題)要求設計并制作一個射頻寬帶放大器,并對輸入輸出電壓有效值、電壓增益和放大器帶寬的上下限頻率等參數都進行了要求。在這個題目中用到的基本都是高頻電子線路的知識,如阻抗變換電路、小信號調諧放大器和高頻功率放大器等章節的知識,對射頻信號放大器進行設計。紅外光通信裝置(F題)要求設計并制作一個紅外光通信裝置利用紅外發光管和紅外光接收模塊作為收發器件,用來定向傳輸語音信號,傳輸距離為2m,并對相關參數進行了要求,在這道題中用到了高頻電子線路中通信的基本概念、混頻和調制與解調等相關章節知識。

從以上分析可以看出,在每年的電子競賽中無論是國家級競賽還是省級競賽,題目中都會有高頻電子線路的相關知識,而且有的題目幾乎全是應用高頻電子線路知識來進行設計的。由此可見,高頻電子線路知識在大學生電子設計競賽中的應用十分廣泛。

4 總結

高頻電子線路課程知識面寬,要求基礎知識多、內容比較抽象,不易理解,但其知識點在大學生電子設計競賽中的應用卻非常廣泛。對參加電子設計大賽的學生來說,要想在電子競賽中取得好的成績,學好這門課程是十分必要的。同樣,對組織參加競賽的院校來講,加強這門課程的教學改革,探索出一種便于學生學習和理解的教學方法也是非常重要的。

[參考文獻]

[1]張肅文,陸兆熊.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,2003.

第4篇

全國大學生電子設計競賽是信息產業部人事司和教育部高等教育司主辦的四大學科競賽之一,是具有權威性和很大影響力的全國性電子類專業大學生課外科技競賽活動。全國大學生電子設計競賽的開展,不僅提高了大學生的電子設計制作能力、創新能力和協作精神,同時也促進了電子技術類課程的教學改革和教學質量的提高。我校自2005年開始已連續參加了三屆,本文依據我校參賽和培訓的情況,淺談我校以全國大學生電子設計競賽促進電子技術類課程實踐教學改革,培養學生的實踐能力和創新能力的體會。

1.全國大學生電子設計競賽的意義

1.1有利于培養學生的創新能力,激發學生對實踐課的興趣

傳統的實踐教學是理論教學的輔助,實驗內容多數是驗證理論知識,學生根據實驗指導書上的方法和步驟就可完成實驗,整個實驗過程學生完全是被動的[1]。這樣的驗證實驗不能實現對學生實踐能力和創新能力的培養,難以激發學生的對實踐教學的興趣。全國大學生電子設計競賽要求參賽學生在四天內完成從選題、搜集資料、設計方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設計、組裝、調試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設計報告的全過程,并且要求三人組隊參賽,是對學生綜合素質的全面考核,具有極大的挑戰性[2]。比賽中既要動手操收稿日期:2011-4-16基金項目:湖南省教育廳教學改革資助項目“應用型本科電子技術專業實踐教學體系改革的研究與實踐”(項目編號:湘教通[2009]321號)。作者簡介:張新安(1957-),男,湖南永州人,本科,副教授,研究方向為數字信號處理及實踐教學改革。作,又要理論分析。經過培訓和參加競賽的學生,其實踐能力與創新能力都得到很大的提高,同時激發了學生對實踐教學的興趣。

1.2有利于增強學生的競爭意識和就業能力

在電子設計競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實,動手能力強,經過嚴格訓練,具有創新意識和協作精神的優秀學生。無論獲獎與否,參加過培訓和電子設計競賽的學生,在系統設計、方案論證、合作精神與創新能力等方面都有很大的提高,在畢業設計中受到老師的青睞,在實際工作中,表現出較好的獨立性,創新精神、協作能力與競爭意識,得到社會及用人單位一致的肯定和好評,增強了就業能力[3]。

1.3有利于推動電子技術類課程的教學改革

電子競賽題目是一批高水平的教授、專家根據電子技術發展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數字電路、高頻電路、單片機應用、可編程器件、傳感器技術、自動控制技術和EDA等課程的內容[4],競賽中既要考察學生的實際動手能力,又要考察學生的理論知識和創新能力;既有涉及知識面廣、功能多的系統設計,又有單一功能的電路設計;既有以指標性設計為目的的題目,又有以功能性設計為目的的題目;既有基本要求,又有發揮部分,同時在電子設計競賽中又鼓勵學生使用新技術、新器件和新電路,以滿足先進的技術指標。所以,對電子技術類課程的教學改革具有指導和推動作用。

2.對參賽學生的能力要求

參加電子設計競賽的學生應具備的實踐能力包括[5]:電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設計與制作等電子設計制作基礎;集成直流穩壓電源、運算放大器電路、信號產生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉換器等單元電路設計;通用鍵盤及顯示電路、單片機與液晶顯示接口電路、單片機與D/A和A/D轉換電路等單片機最小系統設計;FPGA最小系統和配置電路的設計及FPGA的最小系統板下載等可編程邏輯器件系統設計,以及資料查閱、綜合系統設計、創新設計和撰寫設計報告等。

3.電子設計競賽中反映的問題我校歷屆培訓及競賽現場,主要表現出以下一些問題[6]。

(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競賽題目后,學生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術的期刊文獻,特別是上網搜集資料的能力差。

(2)對知識的綜合應用能力不強。對一個制作項目能夠提出的設計方案很少,不能對方案進行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設計出簡單先進的電路,綜合應用所學知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實踐教學缺少綜合性、設計性實驗的訓練。

(3)新技術、新器件的應用能力差。有的制作項目如能采用新技術、新器件,如FPGA、CPLD等實現系統設計,不僅性能指標優于傳統電路,而且電路簡單。反映我們的實踐教學內容陳舊,不能緊跟電子科學技術的發展。

(4)不適應工程設計技術指標要求。競賽中學生對競賽題目的各類技術指標的實現和改善上感到無從下手。

(5)實驗動手能力不強。競賽過程中,一部分同學在安裝、焊接、電路調試、故障查找和排除等過程中操作不熟練,不能適當地設計實驗數據表格,不能通過對實驗數據的歸納、總結去分析、解決問題。反映我們的實驗教學驗證性實驗多,綜合性、設計性的實驗少,學生的動手能力和綜合運用能力沒有得到應有的訓練。

(6)單片機知識的應用能力有限。很多競賽題要用到單片機的知識去完成設計,部分參賽同學因單片機知識與應用能力不夠,未能取得較好的競賽成績。

(7)設計報告撰寫的質量不高。設計報告的格式與內容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴謹。反映我們的實驗課教學忽視了實驗報告這個重要環節。

4.電子技術類課程的實踐教學改革

根據全國大學生電子設計競賽的內容及要求,針對學生在培訓和競賽過程中暴露的問題,我們對電子技術類課程的實踐教學進行了如下改革。

4.1改革實踐教學體系

依據學科專業特點,結合我校實際,將實踐教學從理論教學中分離出來,單獨設課、單獨考核,構建起一個與理論教學體系相互匹配,相互聯系、相互補充,相對獨立、科學優化的實踐教學體系。將實驗教學環節劃分為三個層次[7]。

(1)基本技能訓練層:以電子工藝實習、實訓為教學內容,掌握萬用表的使用,電子元器件識別、檢測,印制板制作、焊接,直流穩壓電源組裝,收音機安裝調試等基本操作技能。以電路分析、電子測量、模擬電子技術、數字電子技術等專業基礎課的實驗為教學內容,掌握信號發生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養正確記錄、處理數據及分析實驗結果的能力。

(2)課程設計實驗層:以電子技術、單片機技術、EDA技術等課程的實驗為教學的主要內容。通過對簡單電路的設計,熟悉常用電子元器件,學會查閱元器件手冊及通過互聯網尋找所需資料的方法,讓學生通過安裝調試,學會通過調整元件參數,滿足實驗指標要求。

(3)綜合設計實踐層:以傳感器技術及應用、單片機技術、EDA技術、電子系統綜合設計等課程實驗、電子設計競賽等課外活動為實踐教學環節,掌握用最先進的設計平臺和最新的工具進行高效的綜合設計,用組裝的系統電路板,用電子設計自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進行“虛、實、軟、硬”相結合的現代電子技術設計實踐。要求學生能獨立完成從設計到制作的全過程,提高學生運用所學知識進行電路級的綜合設計能力以及系統級的開發應用和創新能力。

4.2更新實驗教學內容

實踐教學改革的關鍵是教學內容的改革,要根據認知規律、學科特點、實踐教學自身的規律和學生實踐能力、創新能力的培養要求,更新實驗內容。

(1)減少驗證性實驗,增加應用性、設計性、綜合性、創新性實驗。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統和虛擬儀器等先進的實踐教學內容[8]。增加單片機課程設計的實驗課時,加強其實驗和設計應用,增加EDA技術和Protel課程設計的實驗課時,加強Protel電路設計軟件和EDA電路設計仿真軟件的實踐應用;增加電子實習課時,增加和競賽有關電路的制作內容。實踐教學內容要體現最新的科技成果,反映運用現代科學技術成果的新的實驗技術和新的實驗方法,實現實踐教學內容的與時俱進。

(2)增加能培養學生實際操作能力的工藝性操作實踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個別驗證性實驗仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數字化,模塊化的器件,如集成穩壓電源、集成運放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對于綜合型、設計型實驗,指導學生選擇最新器件來完成設計。

(3)對整個課程體系的實驗內容進行整體優化組合,將同類課程體系或同類學科的實驗項目合并,創建新的綜合實驗課程,實現學科之間實驗內容的互相交叉滲透。修改綜合設計內容,把本專業的理論知識同單片機技術和PLC技術更多地結合應用,并把電子設計競賽知識結合其中。

(4)設立學生科研基金,資助運用新技術、新器件、新思想的電子設計與制作的學生課題[10]。把科研引進教學過程,鼓勵學生參與教師的科研工作和生產中急需解決或探索的實際問題的研究,培養學生的方案論證、裝配、調整、檢測,數據處理、數據分析、總結歸納,撰寫科研論文等能力。

4.3改革實踐教學方法

(1)實施開放式實踐教學在實踐內容、實踐時間、實踐方法、組織形式等方面實行開放式教學,打破時間、空間的限制,提供給學生進行創造的環境,讓學生真正成為學習的主體[11]。在實驗內容上,設定必做實驗、選做實驗和自主實驗的比例,前者保證教學基本要求和基本技能訓練,后者則由學生根據自身的條件與興趣,在眾多的實驗課題中選擇,以達到因材施教的目的。課程設計、綜合性、設計性實驗,教師只提出設計的總體要求和要達到的效果,不制定統一的參數指標,設計步驟,給學生一個較大的創造空間。提倡方案的多樣性,給學生充分的創新機會。由學生完成從方案制定、電路設計、元件篩選、焊接組裝、程序設計、系統調試到設計報告撰寫、答辯等全部過程,教師變指導為引導,充分發揮學生的主動性。

(2)增大實驗室開放的力度在安排好課內實驗教學的基礎上,充分利用實驗室資源,制訂實驗室的開放項目、開放計劃。在實驗室開放時間里,為學生提供實驗場地的同時,還為學生提供萬用表、信號源、示波器、電類實驗箱、單片機實驗箱等設備,還安排教師進行現場指導。建立現代化的實驗中心網上實驗預約與管理系統,在開放的平臺上,選做實驗和自主實驗學生可以個人預約,預約的內容包括實驗時間、場地、內容、指導教師等,這種“集中”和“自由”相結合的開放管理方式,提高了實驗室和儀器設備的利用率。

(3)開設電子技術實踐選修課根據現代電子技術的發展和全國大學生電子設計競賽的情況,我們為電類專業的學生開設了如“電子制作”、“電子創新設計”等選修實踐課,內容包括簡單電路、系統電路和有創新特色的電子電路等的設計與制作等,為愛好電子設計的學生提供更多的學習機會。

(4)舉辦校內電子設計競賽,激發學生學習興趣我校每年舉行的全校大學生電子設計競賽,按照全國大學生電子設計競賽的方式進行,在為電子設計愛好者提供施展才能機會的同時,也為參加全國大學生電子設計競賽選拔了隊員。在校領導和有關部門的支持及全國大學生電子設計競賽的影響下,參賽人數逐年增多,大學生電子設計競賽已成為我校學生最喜愛的科技活動。

(5)認真組織學生參加全國大學生電子設計競賽我校是專升本不久的本科院校,電子類專業的辦學時間不長,基礎薄弱,參加全國性的電子設計大賽的經驗更少,我們把參賽作為學習、實訓、取經、提高的過程,參賽成績逐年提高。

第5篇

關鍵詞 應用型 電氣信息類 綜合訓練 創新能力

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

應用型本科院校已成為我國高等教育中不可或缺的一部分,為國家經濟建設培養了大量的應用型人才。應用型本科院校的辦學理念、目標定位和人才培養模式影響著學院的辦學水平和辦學規模。教育部指出:應用型本科院校應“培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才”。 目前,我國大部分工科院校的電氣信息類專業都是獨立分開進行培養,專業之間缺少交叉和融合的平臺,教學模式比較單一,不利于培養學生的專業綜合應用能力,不符合應用型本科院校的教學特點和辦學目標,必須要進行改革。

據此,我校針對電子與電氣信息類專業的學科特點,對自動化、電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等專業進行多專業綜合訓練方法的研究與實踐,針對學生在不同階段,采取不同的教學方法和教學手段,以此來達到培養學生綜合素質,提高學科創新能力,如圖1所示。

按這種模式培養的畢業生,基礎扎實、知識面寬、工程能力強、有創新意識。學生的知識結構得以改善,學生的綜合應用能力增強,滿足市場經濟對復合型人才的需求。同時這樣的教學過程又可以促進青年教師對學科內各個交叉專業的理解和掌握,快速提高青年教師的教學能力和業務能力,更加能體現應用型學院的教學特色,促進學院快速發展和壯大。

1 課程體系優化

為更好地培養應用型本科院校學習的實踐動手能力,在對人才培養模式進行修改,總的思路是:以一個“目標”和三個“結合”為指導思想進行教學內容優化,改進教學方法,構建合理的課程體系。

一個“目標”:培養學生“基礎扎實、知識面寬、工程能力強、有創新意識”為目標; 三個“結合”:理論知識與工程實踐相結合、專業基礎與先進技術相結合、教學與科研相結合。

課程體系優化主要從研究各專業基礎課的共同點和核心知識點入手,提高核心內容的教學質量,進而研究各專業教學內容的相互關系,研究各專業課程的交叉程度,并研究教學進度與學科競賽的時間關系,使學生掌握的知識和技能在內容及時間上更有利于其專業興趣培養,有利于多專業融合,有利于參加各種學科競賽。

尤其對于實驗實習等提高實際技能的教學環節要重點研究。我們設想課程體系優化后的技能訓練由三個模塊組成,如圖2所示:

2 多專業綜合訓練方法的研究與實踐

我們初步設想的多專業綜合訓練方法如圖3所示:

各專業學生在較好地掌握了本專業知識技能的條件下,首先進入綜合訓練實驗室進行專業交叉學習訓練,然后根據自身興趣參加興趣小組,提升實際動手能力,并組織校內電子制作競賽,從中選拔有能力的學生參加全國和地區學科競賽,實現專業知識的綜合應用。

由此需要研究綜合實驗室的組成、使用管理方法;研究如何組織學生開展興趣小組活動;研究如何組織學生參加各種學科競賽。

例如,各種興趣小組的活動如圖4所示:

3 改革考核方式,突出實踐應用能力

根據電氣信息類專業特點,對某些課程進行考核方式改革,改變以往單一的考核方式,而通過綜合評判來考察學生的學習成果,因此,我們按照每個專業的人才培養方案,精心選擇了某些課程進行考核改革。如表1:

同時根據學生參加各興趣小組的表現或參加競賽的成績作為課程成績,由老師根據學生水平決定學生可以免修某些課程。

比如我們規定在參加全國性電子設計競賽或飛思-卡爾智能車比賽中獲獎的同學,可以免修單片機原理這門課程,因為這兩類比賽主要是單片機的應用,學生既然能獲獎,則說明他能掌握單片機相關的專業知識,就沒有必要再重復學習,因此可以免修該課程。

4 組織學科競賽交叉,進行專業融合

以往的學科競賽,往往比較單一,電子類專業的學生只參加電子設計競賽,計算機專業的學生只參加軟件類的學科競賽,自動化專業的學生只參加控制類的比賽,各個專業之間缺乏有效交叉,不利于學生的發展和就業,同時也不利于各專業的完善和融合,不利于學院整體發展。

因此,我們對2012年、2013年學科競賽參加學生進行調整,鼓勵計算機專業的學生參與到電子設計競賽中,學生電路板制作和軟件編寫,同時也鼓勵電子類學生參與到軟件編寫和智能車比賽中,從而實現電氣信息類專業之間能有效融合,形成合力,學生能學到更多知識,目前已經取得較好效果。

5 對專業教學模式和實踐教學模式進行探討和改革

為了更好促進電氣信息類專業之間的融合,尋找專業共同點,鼓勵學生進行跨專業進行選課,特制定了《**系專業學生專業選修課管理暫行辦法》,規定學生在掌握本專業基礎課程的基礎上可以選修其他專業的專業選修課。同時,為了提高學生實踐動手能力,制定了《**系開放式實驗室使用規定》,盡可能提供學生實驗室使用機會,提高學生實踐能力。其次,為了培養學生的多專業背景,特別增加開設了公共選修課——信息技術創新與實踐,面向電氣信息類各專業所有學生。

6 總結

電氣信息類專業之間可以通過修改人才培養模式,參加學科競賽,對各專業進行有效融合,突出專業共同點,通過電氣信息類多專業共同訓練方法的研究,不僅可以促進各學科發展,也可以促進學生掌握全面知識,同時提高學生實踐能力,更加有效體現應用型院校的應用性強的特點,為社會培養更多合格的高級應用型人才。

參考文獻

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[4] 閆敬文.通信工程專業人才創新能力培養設想級方案設計[J].電氣電子教學學報,2003(4):8-11.

[5] 鄭春龍.以創新實踐實踐能力培養為目標的高校實踐教學體系的構建與實施[J].中國高教研究,2007(4):85-86.

第6篇

電子CAD技術教學模式項目驅動競賽評價討論考核辦法

隨著計算機技術的快速發展,計算機輔助設計(CAD)技術被迅速而廣泛的應用于電子工業領域,由于該技術能將電子電路設計全過程工作都放在計算機上高效便捷的完成,因此,該技術在電子電路設計中發揮著舉足輕重的作用,本課程主要講授的就是目前在國內使用非常廣泛,普及率極高的電子CAD軟件Protel在電子電路設計中的應用。Protel軟件是一個完整的全方位電路設計系統,能夠輔助設計者方便、快捷、高質量的完成電子設計全程的大量工作,所以,該軟件就成為每一名電子、電氣類專業學生都應當掌握的電子設計工具,《電子CAD技術》課程因此成為高職電子、電氣類專業必修的一門專業基礎課,搞好本課程的教學尤為重要。

一、《電子CAD技術》課程特點

《電子CAD技術》課程因其所講授的是電子CAD工具Protel軟件在電子設計工作全過程中的使用,因此,本課程應用性強,主要以計算機為學習平臺,注重上機操作,理論內容少,實踐訓練多,要求學生必須要有一定的計算機操作基礎、電學理論基礎及電子工藝基礎,強調聯系實際及實際工作運用。

二、當前《電子CAD技術》課程教學狀況

當前,本課程教學基本沿用傳統的教學模式,即按照教材的編排順序,根據教材編寫內容,先課堂講授,操作演示,后上機練習,鞏固提高。本人通過多年教學實踐,認為使用這種教學模式進行教學,教學效果很不理想,首先,教學太注重教材內容,按部就班,教法單一,這就不能充分激發學生的學習積極性,導致學生自始至終都感覺本課程枯燥乏味,對本課程不感興趣;其次,教學和上機練習偏重于軟件的操作學習,忽視了其在實際電子設計工作過程中的應用,導致學生直到本課程結束都不能充分認識到本課程的重要性、實用性,學生感到學習本課程沒什么用處,因此學完之后很快就忘,更不要說在將來的工作中熟練運用了。所以說,傳統教學模式已不適合《電子CAD技術》課程的教學了。

三、《電子CAD技術》課程教學新模式的探索

基于上述對《電子CAD技術》課程特點的分析,及對當前該課程教學所普遍采用的傳統教學模式的分析,結合多年在本課程教學工作中的體會,本人認為,要提高教學效果、更好地達到教學目標,應做到首先要學生明確學習本課程的必要性,其次激發學生的學習興趣,使他們喜歡上這門課,最后讓學生真正學會如何運用本課程所學去做實際工作,以達到在將來的工作崗位上能夠學以致用,要做到這些,必須打破傳統教學模式,對其進行革新,走出一條新路。

1.構建能完成電子設計全過程的實訓場所

《電子CAD技術》課程所教授的是輔助設計者完成電子設計工作全過程工作的CAD工具軟件Protel的操作運用,也就是說Protel軟件的操作運用貫穿于電子設計工作全程,為了真正做到聯系實際,符合培養高技能應用型人才的高職教育培養目標,讓學生在學習本課程時就處在與將來工作崗位環境相似的實訓場所中是關鍵所在,所以,構建能完成電子設計全過程的實訓場所尤為必要。該實訓場所至少應該包括計算機網絡構建完備的微機房,電路理論設計、PCB制作和電子產品組裝實訓室,以模擬電子企業中真實的電子設計場景,讓學生有身臨其境之感,學生在這樣的實訓場所中練習,不會與實際脫節,有利于更好的掌握本課程內容,做到學以致用。

2.通過多種方式使學生明確學習本課程的必要性、實用性

愛迪生曾經說過:“興趣可以創造出人間奇跡”,有了興趣學生才能積極主動的去學習。當前,電子、電氣類專業高職學生普遍存在學習興趣不高,學習動力不足,進取心不強,學習情緒化等缺點,如何激發學生的學習興趣,讓學生喜歡上這門課,主動學習這門課,就成為本門課程的第一個大問題,而要解決好這個大問題,我認為讓學生明白本門課學什么,所學用來做什么,怎么做,有多么實用、好用最為關鍵,因此,本課程一開始,就應當通過多種方式去解決這個關鍵:(1)選擇一個學生熟悉的電子產品實物為例,講解該產品是怎樣從無到有一步步設計出來的,從而引出電子設計全過程,牽出本門課要學習的電子CAD軟件Protel;(2)通過在實訓室組織設計一個簡單的電子產品小制作,學生用手工方式設計,教師采用CAD技術設計,將兩種設計方式進行比較,讓學生真切感受到本課程學習的必要性,實用性;(3)通過多媒體播放CAD技術相關最新資料、視頻,讓學生了解CAD技術的現狀,使學生充分認識到CAD技術是多么的有用,從而進一步激發學生的學習動力;(4)有條件的話,可以組織學生去電子企業參觀,通過到電子企業實地考察學習,學生才會對本課程真正感興趣,更加清楚這門課的意義何在,以后才能更好地將所學的知識技能轉化到生產實踐當中。

3.以實際的電子電路設計全過程工作步驟為主線,采用項目驅動,模擬真實的電子設計過程進行本課程的學習

制定學生感興趣的實用性電子電路設計項目,按照實際的電子電路設計全過程工作步驟,將項目劃分成一個個任務,每個任務都包含了一個設計步驟工作所需求的知識點、操作方法和技巧,學生一個任務一個任務的做,教師按照每個任務的需要講授所需知識技能,學生在完成一個個任務中完成課程的學習,最終循序漸進地完成整個項目,從而學好課程全部內容。學生在“做”中得到清晰的思路和方法,在“練”中得到鍛煉和總結,“學,做,練”完美結合,同時還使學生真切感受實際的電子設計工作是如何做的,增強學生的學習動力,使學生更加愿意學好這門課。

4.在訓練中引入競賽評價辦法和討論機制,激發學生的學習積極性

在本課程各階段的學習訓練中,引入競賽評價辦法和討論機制,所謂競賽評價辦法,就是在各階段的學習訓練中,組織學生進行設計競賽,看誰能夠更好更熟練的運用Protel進行電路設計,競賽結束,按照設計結果的質量和設計速度綜合評定,排定名次,每次競賽結果都計入平時成績,另外,每次競賽后都組織討論,讓學生充分的交流,互相取經,解決問題,教師參與其中,善加引導。通過這種辦法的引入,用競爭充分激發起學生的學習積極性,增強學生的學習主動性,發揮學生的主體作用,通過討論,增強學生的溝通能力,解決問題的能力。在最后的綜合訓練階段,引入需要多名學生合作完成的設計項目進行以設計小組為單位的設計競賽,以增強學生的團隊協作能力。總之,通過競爭、討論的方式,能夠使學生主動去學習,不只學習技能,還增強順應社會需求的良好素質。

5.改革考核辦法

將上機考試作為考核方式,將平時競賽成績作為平時成績,與期末的上機考試成績按比例相加作為總成績,這樣能充分客觀的反映學生對本門課的掌握程度和學習成果,符合本課程的特點,與前述的教學方法相輔相成。

四、結束語

本文針對《電子CAD技術》課程教學模式,做了一些新的探索和思考,旨在進一步提高教學效果、更好的達成教學目標,順應社會對高技能應用型人才的需求。本文闡述的教學新模式,已在教學中進行了試用,得到了較好的教學效果,今后,該模式還有待在教學中進一步檢驗,不斷改進、提高,以成為更適合本門課程教學工作的教學模式,為本門課程的教學打開一個新的更好的局面。

參考文獻:

第7篇

關鍵詞: 實驗教學模式 改革 開放式實驗教學 EDA技術應用

電子技術基礎課程包括模擬電子技術基礎和數字電子技術基礎兩大類。它是高等院校工科機電類各專業必修的一門專業基礎課,在課程體系中肩負著承上啟下的作用。實驗教學占其總學時的三分之一以上,在整個教學環節中是不可缺少的組成部分,能鞏固知識、訓練動手能力和培養學生開發創新的能力。因此,實驗教學的效果將直接影響整個專業課程的教學質量。

1.傳統的實驗教學模式存在的問題

1.1 教學內容陳舊,實驗教材單一。

傳統的實驗以基礎訓練型為主,比較強調通過實驗結果來驗證定律、定理和結論,聯系實際的綜合性實驗和設計性實驗數量不足,不能及時反映新知識、新技術,不利于學生創新能力的培養。

1.2 教學模式單一。

教材將實驗原理、儀器設備、實驗步驟等寫得很詳細。以教師為中心,課堂上教師講原理、步驟和進行操作示范等。學生兩人一組,基本上按照實驗指導書上的要求在已安裝好的實驗箱上完成操作,驗證一些已知的數據和波形,很少動腦筋去研究實驗方案的構思、實驗方法和技巧。

1.3考核方法不完善。

實驗成績主要以學生平時的實驗報告為主要考核依據,造成有的學生不注重實驗的過程而只注重實驗結果,實驗過程中多忙于記錄實驗數據,很少鉆研問題,沒有帶著問題去學、去做實驗;個別學生甚至上課不認真做實驗,在一旁觀望,等別人做好了抄別人的數據,教學質量難以提高,約束了學生的思維,不能發揮學生的主動性和創造性。

2.傳統實驗教學模式改革的重要性和必然性

在高等教育中培養學生的創新精神和創新能力是教學改革的核心目標,而實踐和實驗教學作為高校教學體系的重要組成部分,是培養學生實踐能力和創新能力的關鍵環節。加大實驗教學各個環節的改革力度是高等教育發展的必然要求。隨著學校招生規模的不斷擴大,受場地、經費等限制,實驗室的數量和儀器設備不能相應增加,使得教學資源相對匱乏,不能適應快速發展的社會對創新人才的要求。因此電子技術實驗教學采用開放式實驗教學和先進的虛擬仿真軟件代替傳統實驗教學方式的改革勢在必行。目前,開放式實驗教學和先進的虛擬仿真等電路仿真的主流軟件在電子技術實驗教學模式中已廣泛推廣和應用。

3.實驗教學模式的探索

3.1探索和研究開放式實驗教學模式。

各高校不斷探索開放式實驗教學的新思路,研究推廣開放式實驗教學的先進經驗,嘗到了開放式實驗教學的甜頭。湖南人文科技學院也不例外,學校對開放式實驗教學非常重視,經過幾年的探索和研究,總結了一系列開放式實驗教學的經驗和方法,主要工作如下:(1)更新了實驗室的運行機制,改過去自然班為單位、定時定內容安排實驗為全天候預約開放,學生自主到實驗室預約實驗時間;實驗內容也不限制,既可完成規定實驗項目,也可自帶實驗項目;(2)實驗內容必須適應開放實驗要求,實驗項目以設計性、綜合性為主,實驗方案和實驗步驟由學生自定;(3)充分利用校園網資源,將電子實驗室各種設備、儀器儀表的使用方法及常規實驗測量方法做成教學軟件,上傳到校園網上,供學生隨時查詢和學習;對實驗項目要求、學生預做實驗項目、實驗指導教師名單、實驗室編號、實驗成績等,在校園網上可直接預約和查詢。

另外,對學生所做的實驗項目嚴格把關。要求學生對預做的實驗項目要擬定實驗方案和詳細的實驗步驟,經指導教師審閱認可方能做實驗;實驗考核的方式也進行了改革,以隨機抽查一個實驗項目重做的方式做為考核成績。學生學習積極性高、積極開動腦筋、思考問題。

3.2充分利用EDA軟件調動學生的學習積極性。

EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,電子技術設計的核心就是EDA技術,EDA是指以計算機為工作平臺,融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包,主要能輔助進行三方面的設計工作,即IC設計、電子電路設計和PCB設計[1],使用普及、應用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。針對工程類學生普遍存在的“軟件硬,硬件軟”的問題,通過EDA實踐來加強學生硬件設計方面的能力,通過鼠標、鍵盤和烙鐵、改錐珠聯璧合,利用計算機虛擬仿真設計的優勢,解決傳統的電子設計的局限,這不僅是提高設計效率的需要,更是我國電子工業在世界市場上生存、競爭與發展的需要。我們以電子技術基礎課為突破口,引入虛擬仿真技術,創建虛擬實驗教學平臺。在電子技術虛擬仿真實驗平臺上,不但可以完成各種基本實驗,更可以進行設計性、綜合性實驗,為課程設計提供良好的條件,逐步實現以學生為中心的開放形實驗教學模式。通過虛擬仿真實驗,學生可以觀察和分析電路的結構、功能及工作原理,加強對實驗原理、規則和實物實驗操作要領的認識,提高學生的學習興趣,使學生感悟到應用最先進的技術樂趣,并能引導他們積極主動地去探索新知識。軟件使用很簡單,學生只要有靈感,掌握了電子技術基礎的基本原理和軟件的操作技巧,就可以自行設計電路進行仿真,并能通過觀察分析實驗結果,及時地驗證電路設計是否正確、合理。而且,軟件使用也很方便,成本低廉,只需一臺電腦裝上軟件既可,在寢室里都能完成操作,解決了場地小的問題,緩解了經費緊張的局面。

我們通過電子技術實驗教學模式的不斷深化改革,完善開放式教學的管理制度,有機地把開放式實驗教學模式和EDA技術的使用結合起來,激發了學生的學習興趣,調動了學生的學習積極性。開放式實驗教學收到了明顯的效果,在2007年的全國大學生電子競賽中,電子信息技術專業的學生獲得了國家級二等獎一個,省級三等獎二個。

第8篇

【Key words】Digital electronic technology; Course reform; EDA technology; “Pocket lab”

0 前言

“數字電子技術”是電子類本科專業的一門重要的學科基礎課程,它以數字電子技術的基本概念、原理、方法為基礎,注重數字邏輯電路的設計和應用。隨著以集成技術為代表的電子技術的飛速發展,新器件、新技術、新方法不斷出現,涌現許多基于“數電”的新課程,諸如DSP、FPGA、嵌入式系統設計,它已成為許多后續課程必不可少的主干課[1]。國內外知名高校都根據自身情況進行了形式多樣的教學改革,在教學模式、教學內容、教學方法等方面進行了創新實踐,引入了項目驅動式、多元化、信息化、啟發式等方法和手段,全面推動該課程的建設和發展[2-3]。本文結合我校本科專業電子信息工程(下稱本專業)的2013人才培養修訂方案,從“數電”課程建設的基本思路、教學內容和教學方法的改革等方面,做了幾點探索,以求能更好地開展“數電”及后續課程的教學,提高教學質量,培養電子設計與應用人才。

1 課程改革的背景

傳統的電子類本科專業教學計劃中,第三學期開設“電路分析”,第四學期開設“模擬電子技術”,和第五學期開設“數電”。這種傳統的教學體系實施了很多年,在培養學生的基礎理論知識和實踐應用能力方面具有很豐富的經驗。但是,由于教學計劃中“數電”課程學期時間上靠后的安排,導致后續FPGA、單片機等實踐性課程進一步推后,嵌入式系統設計等專業性課程甚至安排到大四學期,而這些課程在當前電子系統設計與應用技術中占據越來越重要的地位。學生專業素養的培養起步太晚,專業知識又接觸太遲,使之沒有充分的時間學習電子系統和綜合應用知識,導致學生“紙上談兵”、“一知半解”的現象普遍存在,對學生就業產生很大的負面影響,最終影響了專業教學效果和專業評價。這種現象,目前在很多高校普遍存在。

早期,我們已經將“數電”課程前移到第四學期,與“模電”并列開設,使學生能較早地進入電子系統設計領域,參與到全國電子設計大賽等相關活動中,大大拓展了學生自主學習空間,取得了一定的成效,也為本次課程改革積累了豐富的經驗。但是在部分課程時間安排和內容設置上還存在一些問題,教學方式和方法還有待進一步改進,工程實踐訓練環節還需加強。

為了解決這些問題,利用修訂2013人才培養方案的機會,我們大膽地實行本次專業培養方案的改革,對數字電子技術及相關課程設置做了大幅度調整,對相關課程的教學內容進行了優化,將數字電子技術課程群的教學改革推向深入。

2 課程改革的基本思路和目標

2.1 可行性保障

“數電”課程注重數字邏輯電路的分析、設計和應用,與“電路分析”、“模電”緊密銜接,又具有很大的獨立性。數字電路以邏輯代數為理論基礎,不需要考慮電壓、電流、功率等參數的計算,特別是引入EDA技術之后,將電路設計與軟件程序設計結合起來,通過硬件描述語言(HDL)編制程序來完成傳統的電路手工設計,方便、快捷、易懂,為我們將“數電”課程進一步前移之第二學期,提供了有效的教學方式和方法。后續開設的“工程認知實踐”、“FPGA系統設計”將進一步對此知識進行吸收、鞏固、深化,有效保障教學質量。

我們“數電”教研組成員有教授1人,副教授、高級實驗師2人,講師4人,其中具有博士學位的4人,中青年結合,年齡結構和學歷結構都較合理。成員長期以來一直擔任該課程的主講和實驗教學工作,編寫過多門課程的教學大綱、教案、實驗報告等教學資料。部分成員具有10年以上的教學工作經驗,并多人獲得該課程的校優秀教學質量獎,很受學生的歡迎。在理論的深層把握、實踐的動態驗證以及相應的技術等方面的支持上都有著可靠保證。

2.2 基本思路和目標

結合多年的教學經驗,我們對本專業進行了重新定位和認真的思考,對“數電”課程教學體系重新構建,確立了本課程改革的指導思路:

(1)如何有效的提高本課程的教學質量,優化課程設置,讓學生提前進入理論與工程實際相結合的訓練階段,是本課程改革的重點和目標。

(2)“軟件先行,以軟帶硬”,這是本課程改革的基本思路。將“數電”課程提前至大學第二學期開設,學生沒有先修“電路分析”、“模電”,缺乏電路、器件等方面基本知識,如何有效地教與學對于學生和教師都是一種考驗。我們著重引入EDA技術,脫離傳統的以電路結構為主的模式,利用HDL語言和QuartusⅡ軟件加強學生對數電電路的基本概念和基本功能的學習。“軟實現”為主,“硬測試”作為一種輔助手段。

(3)優化本課程教學內容和教學方法,擴大學生自主學習空間,采用各種手段提高學生的學習興趣,啟發和調動學生拓展思維、積極探索。

3 課程改革的實踐

3.1 課程群的開設時間設置

將“數電”提前至大學第二學期,構建新的本專業教學體系,這是個全新的研究課題。我們將“數電”提前至第二學期開設,超前于“電路分析”和“模電”。諸如“電子認知實習”、“微機原理與接口”、“單片機”、“FPGA系統設計”、“嵌入式系統”和“DSP”等應用和實踐性較強的課程也緊隨其后陸續開設。這就大大提前了培養學生電子設計與應用能力的時間,有望在第二學期結束的暑期,學生就能參加大學生電子設計競賽培訓等活動。這種實踐性能力的獲得,比基于傳統教學模式下至少提前2~3個學期,學生能提前為未來的學習和實習打開充裕的自主學習空間和就業準備空間,其意義是重大的。

3.2 “數電”教學內容的優化設置

由于“數電”開設時間大大提前,“數電”課程內容須作調整。減少對前期電路基礎知識的依賴,將邏輯門電路相關內容大大簡化,去除復雜的CMOS、TTL門電路內部結構分析,只作邏輯門電路的特點、性能、參數等概念性介紹;大量增加了利用HDL語言描述常用的組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路等內容,讓學生學會編程實現數字電路的方法;同時去除和調整了存儲器、555定時器、D/A與A/D轉換器等內容;引入EDA和FPGA技術,弱化學生對電路基礎知識的依賴,充分利用HDL語言,實現常用數字電路的分析、設計,從而達到“軟件先行,以軟帶硬”目的,并有效提高學生動手實踐能力。

3.3 教學方式和方法的改革與創新

3.3.1 優化教學內容,將EDA /FPGA技術引入課程教學

在理論教學中注重數字電路的基本理論、原理和應用,同時積極地把EDA 技術引入到課程教學中。引入Verilog VHDL 硬件描述語言,將Verilog VHDL 語言及其應用貫穿于“組合邏輯電路”、“觸發器”、“時序邏輯電路”等章節,使Verilog VHDL語言的程序設計方法與數字電路理論與應用密切銜接,實現“軟件先行,以軟帶硬”的教學效果。

實驗課程中,去除基于74系列器件的低層次簡單設計內容,將FPGA 技術全面引入到數字電路實驗教學中。總共安排13個實驗項目,其中7個是基于FGPA的復雜數字系統的設計,對學生綜合學習能力要求較高,能有效提高學生的自主學習能力,培養創新能力。

3.3.2 開放實驗室與“口袋實驗室”相結合

為培養學生的自學能力和創新能力,實驗室實行開放式管理,對學生全天開放,實驗教師定期實時指導。此外,推行“口袋實驗室”,進一步了擴展實驗空間,解決了實驗時空局限性的問題。學生可以租賃或自購便攜式實驗系統,隨時隨地將課程中的實例、實驗訓練以及自己的創意設計在系統上運行,充分打開自主學習空間[4]。

3.3.3 第二課堂教學法

開辟第二課堂能對課內內容進行深化總結。第二課堂以學生自主學習為中心來組織教學內容、開展教學活動,改變以教師為中心的傳統教學模式。結合“口袋實驗室”,教師根據教學需要布置課外實踐訓練作業,要求學生以組為單位完成不同的設計型與創新型的實驗,演示最終結果并提交相關及實踐報告。教師則利用答疑時間給予原理和方法指導。

3.3.4 改革效果

本次改革方案已經在12級本專業教學中進行了實踐,初步取得了較好的教學效果。學生對數字電子技術課程及數字電子系統設計的興趣明顯提高,大多數能夠獨立完成課程要求,自主學習能力和動手實踐能力大幅度提高,課程考核通過率達98%以上,實踐考核100%通過,課程總體評價優秀,很受學生歡迎。此外,學生參加興趣小組、創新計劃及各種電子設計競賽的積極性明顯提高,12級本專業學生加入我院電子協會的達80人數以上,并加入了教師組織的電子設計興趣小組,部分學生參與了2014年全國大學生電子設計競賽,取得了1個一等獎、3個二等獎的好成績,實踐和創新能力得到了很好的鍛煉。

第9篇

關鍵詞:應用型地方院校;自動控制原理;教學改革

作者簡介:高玉凱(1970-),男,山東東平人,大慶師范學院物理與電氣信息工程學院,副教授;崔峰(1983-),男,黑龍江大慶人,大慶師范學院物理與電氣信息工程學院,助教。(黑龍江 大慶 163712)

基金項目:本文系大慶師范學院校教改項目、黑龍江省教育科學規劃課題資助項目的研究成果。

中圖分類號:G642.0     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)05-0050-02

2004年5月,經教育部批準,在大慶高等專科學校的基礎上建立大慶師范學院,同時為適應黑龍江省基礎教育改革發展、大慶市城市轉型和大慶油田創建百年油田的需求,增設了油田和地方需要的相關工科專業,2008年自動化由專科專業升為本科專業,2010年大慶師范學院被確定為黑龍江省特色應用型本科高校培育單位。

“自動控制原理”是自動化專業的專業基礎課程,全面地向學生介紹自動控制的基本原理及其工程分析與設計方法,使學生清晰地建立起反饋控制的基本原理和基本概念,學會經典控制理論的分析方法和設計自動控制系統的方法,是自動化專業的方法論,是研究控制系統的普遍規律。該課程不僅要求學生具有扎實的高等數學、矩陣理論、復變函數與積分變換、電路分析、電子技術等基礎知識,而且還要有很強的工程分析能力。課程學習的效果直接影響到后續專業課程的學習,是后續“現代控制理論”、“運動控制系統”、“過程控制系統”、“計算機控制”等課程的重要基礎。大慶師范學院(以下簡稱“我校”)自動化專業的培養目標是以自控理論和控制系統為主線,依托學科發展,結合與自動控制相關的學科進行課程教學改革,培養適應油田發展建設、適應地方新型工業化進程、適應我國經濟建設需要,具有扎實的自動化專業基礎知識、基本理論和基本技能,能在石油石化行業和地方工業過程控制、檢測與自動化儀表等領域從事系統分析、設計、運行與維護等方面工作,具有創新精神和實踐能力的應用型人才。

我校自動化專業始終堅持依托并發揮大慶油田區域優勢,堅持立足大慶,融入油化,面向基層,服務龍江,為石油石化行業和地方經濟社會發展服務的服務面向定位。“自動控制原理”是自動化專業的專業基礎課,起著將基礎知識運用于專業問題的紐帶作用,為專業課程的學習打好堅實的基礎,并應用于工程實踐,解決生產實際問題。結合多年來的工程和教學實踐,筆者在該課程教學中主要采取了以下改革措施。

一、教學內容的改革

“自動控制原理”課程理論性強,含有大量的數學公式推導,而我校很多學生數學基礎較差,學習較為吃力。為了深化概念和原理,在授課過程中淡化數學推導,在保證控制理論內容的嚴謹性和系統性前提下,不刻意追求定理證明中數學上的嚴密性,而是增加系統實例分析。在“繪制根軌跡的基本法則中”,直接給出九條法則的結論,用簡單易懂的語言闡明其對于閉環系統特征根的影響及繪制方法,而忽略證明的過程。聯系閉環零極點與系統響應的關系,重點強調根軌跡方法的特點和在工程分析中的作用。學生一旦體會到數學抽象的豐富工程含義后,再不會感到枯燥無味,就會沿著邏輯思路,逐步深入理解。

在講“數學建模及傳遞函數”時,安排學生對學過的微分、導數、拉氏變換、電路圖等有關知識進行預習,課堂上占用一部分時間進行復習,幫助學生把相關的知識聯系起來,讓學生做到“心中有數”。

該課程在大三第一學期開設,此時“信號與系統分析”、“線性代數”、“復變函數與積分變換”和“傳感器”等課程已結課,學生具備了學習自動控制原理的基礎知識,還需要對書中的“拉普拉斯變換解決電路分析及微分方程求解”原理性法則和結論有深程度理解,又要善于應用測量傳感器實現反饋控制的原理并用于工程實踐。講授時一定要正確處理好理論分析與工程實踐二者之間的關系,使學生做到學以致用,用以助學。

二、教學思路的改革

重視習題討論課。在教學過程中經常出現的問題是,學生課上能聽懂,課下卻不會做習題。因為多數習題不是理解基本內容、簡單套用公式就能解出來的,還必須深刻理解概念和定理,掌握解題的基本思路和方法。為此,每一章都專門設立了習題討論課,以教材中典型習題為例,進行分析討論和歸納總結,使學生對題目類型和基本求解過程形成初步認識,然后組織學生對章中習題進行練習,把答案寫在黑板上,讓其他同學挑錯。充分發揮學生自身的主動性和思維能力,讓學生自己分析解題思路,自己求解、總結。經過這樣的習題課訓練,絕大多數學生對各章節的習題都有比較完整、清晰的認識,思維能力和解題速度迅速提高,基本解決了課后不會做習題的問題。

注重介紹控制學科前沿的最新發展,使課程具有先進性和時代感。結合數字化油田的建設,將無線傳感網絡的相關知識融入控制環節;結合抽油機智能舉升科研課題的開展,拓寬課程的知識層面,加強學生提出問題、分析問題和解決問題的能力;PID調節器理論聯系加熱罐溫度控制系統,強調工程應用。通過這些范例可以使學生感性地了解控制系統的結構、理性分析和工程應用的關系,能更好地學習、掌握自動控制的理論,并具備對系統進行定性分析、定量估算和動態仿真的能力。

三、教學手段的改革

按照人才培養方案的要求,我校“自動控制原理”課程需要講授八章的內容,概念定義多,公式的推導和分析方法的闡述嚴謹,所以主要教學手段仍然以傳統黑板教學授課為主。這樣能方便學生跟上教師的教學思路把筆記做好,有利于課后復習,避免遺忘,同時增加了對問題的思考時間,加深了知識的理解。多媒體教學的優勢在于所包容的信息量大,可以用簡單的方式把公式推導展現出來,節約了課堂時間,豐富了授課內容。但不足之處在于學生把握不住學習的重點,課堂上聽得津津有味,課下不知所以然。同時PPT播放速度太快,學生很難做到邊聽課的同時把授課筆記做得很好。

因此對于主要公式理論的分析,以板書為主,最終用多媒體以圖形或數據表的形式給出演示,特別是實際工程課題如果以圖形或動畫的形式播放,能形象直觀地增強學生對理論和應用問題的理解。

“自動控制原理”是一門與數學結合緊密的學科,強調板書教學,可以引導學生采用數學工具解決自動控制問題,切實提高其邏輯思維能力、工程分析能力和自控知識的綜合應用能力。

四、實踐教學環節的改革

首先,加大對“比例-積分-微分控制”(PID控制)的介紹和應用。在生產過程自動控制的歷史發展中,PID控制是歷史最久、實現方式最簡單、控制效果最顯著的基本控制方式,在工業控制系統中得到了廣泛應用。從硬件電路搭建PID調節器到學生結合“單片機原理與應用”課程用C語言去實現數字PID調節,使學生體會PID調節的方法及其對控制系統動態特性的影響,熟悉工業PID調節器與工控機、可編程邏輯控制器件之間的連接及編程,并讓學生從知網上尋找PID的相關信息及工程應用實例,通過這些方法讓學生了解PID調節器的使用,為學習各類先進控制方法奠定基礎。

其次,鼓勵學生參加大學生電子設計競賽,拓展創新教育平臺。大學生電子競賽的控制類選題是“自動控制原理”的典型應用。無論是國賽還是省賽,比賽從方案的制訂到器件的選擇、調試、制作、報告的書寫全部由學生獨立完成,教師只起到指導性的作用,這就使學生掌握了學習的主動性,自主獨立地分析問題,選擇參考資料,結合所學的數學建模、時域分析方法、頻域分析方法、采樣控制方法等理論知識來解決實際問題。通過電子設計大賽,能極大地發揮學生潛能,培養設計能力、動手能力、創新能力和團隊合作能力,因此大學生電子設計競賽為創新教育的開展提供了良好的平臺。我校李榮海和肖瑋兩位同學參加了2010年黑龍江省大學生電子設計競賽,在“水溫控制系統”題目中,利用所學的數學建模的知識,建立了溫控系統的數學模型,利用“PID控制”的相關知識,改善系統的穩定性,提高了設計系統的動態性能指標,最后憑借完美的表現獲得了黑龍江省大學生電子設計大賽一等獎。

最后,發揮計算機仿真軟件的輔助工具作用,為學習提供直觀形象的幫助。MATLAB軟件提供了分析控制系統的數學平臺,其控制工程工具箱能夠對系統進行建模、穩定性分析、繪制系統響應圖和根軌跡圖、描述頻率特性響應等,使抽象問題形象化;其Simulink仿真系統提供了一個虛擬平臺,可以將實際的控制系統在計算機平臺上付諸實踐,從而擺脫了實物的限制,使控制系統的分析和設計過程簡單化。

五、結論

新建地方應用型本科院校人才培養模式的研究是當今教育改革的一個重要課題,其自動化專業在“寬口徑,厚基礎,強素質,重實踐”的辦學方針指導下如何實現特色辦學,為地方社會培養應用型人才是高校教師需要積極思考并努力解決的問題。“自動控制原理”課程作為自動化專業的主干課程,其教學質量直接關系到自動化專業人才素質的培養。經過幾年不斷改革和實踐,結合我校實際情況,筆者在應用型地方本科院校“自動控制原理”課程教學改革中取得了一定的經驗和體會,通過教學改革,使學生們加深了對自動化專業的理解,調動了學生學習的積極性,使學生的工程實踐能力和創新能力都有了進一步的提高。

參考文獻:

[1]白晶,浦鐵成.應用型本科院校《自動控制原理》課程教學改革[J].中國科教新導刊,2011,(11):73.

第10篇

關鍵詞:技能競賽;高級技術技能人才;高職教育;電子信息

中圖分類號:G710 文獻標識碼:A 文章編號:1005-1422(2015)03-0025-03

收稿日期:2015-01-15

作者簡介:張永亮(1979-),男,廣東機電職業技術學院講師,應用電子技術專業群主任,碩士。主要研究方向:嵌入式系統設計、信號與信息處理。(廣東 廣州/510550)

羅 兵(1980-),男,廣東機電職業技術學院工程師。主要研究方向:高頻電子技術。(廣東 廣州/510550)

基金項目:本文為廣東省教育科研“十二五”規劃2013年度課題《以技能競賽引領電子信息類專業高級技術技能人才培養的研究與實踐》(2013JK200)、2014年度廣東省高等職業教育教學改革項目(201401059)、廣東機電職業技術學院人文社科重點課題《訂單班人才培養模式研究與實踐―以應用電子技術專業為例》的階段性研究成果之一。

一、引言

我國是制造業大國,但不是制造業強國,要建設現代制造業基地,建設創新型國家,必須培養造就一大批具有高超技藝和精湛技術的人才。當前企業對技能人才的需求非常迫切,以廣東省為例,截至2013年9月底,全省技能人才達929萬人,其中高技能人才221萬,技能人才的市場求人倍率(需求人數與求職人數之比)平均位于1.4以上,高于市場1.05-1.1的總體水平,技師和高級技師等高技能人才更是位于2.0以上。經過多年發展,珠三角地區已經完成了從傳統的農業經濟向重要的制造業中心轉變。電子信息產業已成為廣東省的支柱產業,2012年,全省實現總產值2.35萬億元,占全國的27.6%,連續22年居全國首位。當前,以信息技術和新能源技術為引領的第三次工業革命正在全世界范圍興起,珠三角電子制造企業正在實現從“中國制造”向“中國創造”轉型,迫切需要大批在研發、生產、管理、銷售與服務領域具備較高的專業理論知識水平,較高的操作技能,能夠高效獲取新技術、新知識、新信息,并能夠將掌握的理論知識用于生產實踐,創造性地開展工作,在實踐中創新,不斷解決新出現的各類實際問題的人才,即高級技術技能人才。

高職教育的一個重要職能是服務地方經濟建設,為企業培養人才,而技能競賽能有效地培養學生的實踐動手能力、創新創造精神以及務實的做事風格,是提高學校教學水平、人才培養質量的重要引擎。近年來,我國出現了各級政府部門、各行業企業以及學校舉辦的技能競賽,如全國電子設計大賽、全國職業技能競賽、全國挑戰杯比賽以及各省舉辦的國賽選拔賽,同時,還有飛思卡爾、合泰等企業舉辦的電子設計競賽等,旨在考核學生的電子元器件識別、應用能力,產品設計、調試能力,綜合分析、解決問題的能力以及良好的心理素質。2010年,廣東首次以省政府名義高規格開展了全省職業技能大賽,參加賽前訓練和競賽的人數達630多萬人次;2011年,全省開展爭當崗位技術能手活動,參與規模達到320萬人次;2013年,廣東舉辦68個職業的職業技能競賽,全省通過競賽帶動180萬人次參加培訓、崗位練兵、技能競賽,產生297名“廣東省技術能手”。在我國《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》文件中也指出,要廣泛開展職業技能競賽,把提高質量作為職業教育的重點,這是培養高級技術技能人才的重要舉措。因此,通過廣泛開展職業技能競賽,不僅可以發掘一大批民間優秀的高技能人才,而且還可以調動了廣大勞動者學技能、比技能的積極性,促進廣東省勞動者整體素質提升,為增強企業自主創新能力,推動產業轉型升級、經濟發展方式轉變和建設現代產業體系發揮重要的作用。

二、技能競賽引領高級技術技能人才培養的措施

電子信息類專業高級技術技能人才的培養,應樹立以學生為本,知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的教育理念,樹立注重全面能力培養為核心的教學觀念,建立有利于培養學生實踐能力、創新能力及綜合能力的教學和培訓體系。縱觀歷年各級電子設計競賽的題型,幾乎全部來自生產、生活實際,具體又可分為電源、儀器儀表、無線通信、高頻、數據處理與控制五大類,完全涵蓋了電子信息專業的全部知識點。通過技能競賽培訓、題型解析、現場指導對高等學校的專業建設、課程改革、人才培養具有顯著的指導作用。因此,培養電子信息類高級技術技能人才,就要從課程改革和實踐教學體系建設、競賽人才競爭性選拔和培訓機制、競賽氛圍、專業發展和“雙師”隊伍的建設等方面入手,加強實踐性教學環節,注重理論與實際的結合,強化工程實踐訓練,突出學生的創新能力及綜合能力培養。具體的實施措施如下:

技能競賽引領電子信息類專業高級技術技能人才培養的研究與實踐

(一)校企深度互嵌,建立以行業為依托,工學交替,協同創新的人才培養模式

轉變人才培養觀念,構建政府、學校、社會之間的新型關系,創新職業教育與產業合作模式,夯實高級技術技能人才培養平臺;校企共建實訓基地,采用“資源共出、內容共定、師資共派、成績共評”的“四共”聯合培養方式,為高級技術技能人才的培養奠定物質基礎;加強校企雙方互惠互利的協同創新,以市場為導向加強專業特色建設,提升人才培養質量;縮小學校和企業運作機制、校園與企業文化存在的差異,實現校園人到職業人的轉變。

(二)構建高級技術技能人才培養的課程和實踐教學體系

精簡驗證性實驗,增加模塊式綜合與設計性實驗、研究性實驗,開發應用虛擬仿真實驗;實驗課程內容與管理模式的更新,優化三層次(專業基礎課、專業核心課、綜合創新實驗)的實驗實踐課程體系;強化實驗預習、總結實驗技能,改革實驗教學的考核方式,促進實踐綜合能力的提高。

(三)推進電子信息類專業教學模式、教學內容和教學方法的調整和改革

在專業教學過程中,實施“教學、科研、生產、實踐”四位一體的教學改革,“寓教于研”提高學生參與創新的能力,推動學生對理論知識的反思;以課程改革與教學模式創新為重點,做到課程設置與職業崗位的要求相結合,課程內容與職業資格考證內容相結合;以職業資格標準作為教學目標,大力推進“綜合課程”“雙證課程”“企業課程”“一體化課程”的開發;實施以能力培養為主線,集理論教學、實驗、實訓一體化的項目、單元、產品等教學模式。

(四)完善競賽人才選拔和培訓機制,營造院校專業全覆蓋,教師學生齊參與的競賽文化

明確競賽的目的,規范競賽學員的選拔,重視學員的專業基礎,培養勇于開拓、不斷進取的創新精神;組建指導教師團隊,明確任務分工,指導學生設計模塊電路,促使訓練項目常規化;融入CDIO理念,保證訓練的連續和遞進性,同時強化階段考核機制,注重培訓實效;將競賽項目引入專業教學,實施“工作過程導向”,推進職業技能培訓向職業能力開發的轉變,以競賽促教學,促教改,章顯“做中學、做中教”的職業教育教學特色。

(五)推進電子信息類專業發展和“雙師”隊伍的建設

在師資隊伍培養上,堅持“內培”與“外引”相結合,建立完善的補充、淘汰、晉級、獎懲、考評長效機制,采取“送出去、送下去”的辦法,擴大“雙師”隊伍的規模;通過采用“專家進學校、骨干進協會、教師進企業、技藝進賽場”的“四進”方式,拓寬教師視野,實現教學與生產緊密結合,專業、行業一體化聯動,逐步提高教師的專業水平,打造真正的“雙師”教師;重視發揮兼職教師隊伍的骨干、傳幫帶、參謀和咨詢作用,堅持按需施教、訓教相融的原則,發揮兼職教師在教學工作中的重要作用。健全“雙師”教師管理和激勵機制,通過“待遇留人、感情留人、制度留人、事業留人”的“四留”方式,“地位激勵、文化激勵、聲譽激勵、環境激勵”的“四激勵”方式,充分發揮“雙師型”教師在教學、科研中的作用。

三、我校電子信息類專業實施過程

我校電子信息類專業目前開設應用電子技術、電子信息工程技術2個專業,其中應用電子技術專業2003年開始招生,2006年被評為省級示范性建設專業,2010年通過驗收,2011年獲得中央財政專項建設資金360萬,現有在校生356人;電子信息工程技術專業2010年開始招生,2012年通過教育廳新專業驗收,現有在校生329人。在技能競賽方面,學校、學院歷來比較重視,在充分研究歷年全國電子設計大賽、挑戰杯、全國職業技能競賽的基礎上,將技能競賽的能力素質分解為專業基本能力、專業能力和人文能力三部分,如圖1所示。

其中,專業基本能力包括元器件的識別和使用、常用儀器設備的使用、焊接技能、電路板的安裝與調試、信號的分析與測量、數據處理、資料的查閱、報告的撰寫;專業能力包括傳感器的原理和應用、微弱信號放大濾波電路、AD、DA轉換電

圖1 技能競賽的能力素質分解表

路設計、電路板的設計和制作、高頻信號的處理技術、線性和開關電源技術、單片機、DSP、EDA技術、軟件算法、數據處理方法、數據通信技術;人文能力包括良好的思想道德品質、良好的職業道德、較高的社會責任感、良好的團隊合作意識、良好的溝通和表達能力、終生學習的意識和自學能力。

根據專業能力的分析,我校電子信息類專業在專業課程內容和實踐教學體系方面進行深入的改革,構建了三層次的實驗和實踐教學體系,如圖2所示。

圖2 “三層次”的實驗實踐課程體系

底層為四大電路和大學物理構成的專業基礎課實驗;中間層為專業核心課實驗,由傳感信息采集、電路設計與制作、智能信息處理、電子電器維修四大類共16門專業課程的驗證性和設計性實驗為主體;頂層為綜合創新實驗,具體又細分為專業綜合實踐、個性化實驗和企業實踐。“三層次”課程體系由淺入深,夯實學生的專業基本知識、職業素質和職業技能,實現校園人到職業人的轉換。

我校電子信息類專業在2013年全國電子設計大賽的學員選拔和培訓過程中,按照能力和素質要求,實施了三階段的培訓方案,如圖3所示。

圖3 我校電子信息類專業全國大學生電子設計競賽培訓方案

首先進行的是第一階段選拔,在2013年5月底進行,通過筆試、實操考核選拔了50人參加接下來的專項培訓。

第二階段從2013年6月至2013年7月,采用“模塊法”對學員進行傳感信號采集、微弱信號放大、有源濾波、AD、DA轉換、C高級編程、雙機通信、PID算法等專項培訓,每周一次專項知識講課,并布置單元模塊電路設計,要求學生必須做出硬件實物,等下次上課時進行檢查,并且通過考核淘汰排名靠后的學生。這樣經過了8輪考核,最終選拔出了最后的12組共36名同學參加第三階段的培訓。

第三個階段從7月到8月30日,采用“真題法”進行實戰,指導教師從歷屆的比賽題目中,挑選難度適中的賽題,比賽的時間控制在4天3夜,學生必須獨立完成賽題所有的技術指標并撰寫技術文檔,在2個月時間內,經過4個2011和2009年真題的項目制作,最終選拔出了30人10組參加最后的比賽。雖然第三階段的培訓在暑假,但是學生們都克服了高溫酷暑,勤于備戰,付出總是有回報,在2013年9月份的全國電子設計大賽中,我校10支代表隊共獲得國家二等獎2項,廣東省一等獎3項,二等獎6項,創造了歷史最好成績。

四、結束語

電子技能競賽是高職院校人才培養的重要引擎,通過參加各級各類電子技能大賽,“以賽促教、以賽促學、教賽結合”,能引領高職院校關注電子信息產業的發展和新技術的應用,促進產教結合和校企合作,這對于推動廣東省及全國高職院校電子信息類專業的課程調整和教學改革,提升“雙師”隊伍水平和教學質量,實現“技能競賽與專業教學改革相結合、技能競賽與行業企業相結合、個人能力與團隊協作能力培養相結合”的競賽宗旨,培養產業界和教育界緊密銜接,適應經濟發展方式轉變、產業結構調整和社會發展需要的電子信息類高級技術技能人才具有重要的意義。

參考文獻:

[1]劉熠.221萬粵高技能人才仍存缺口[N].南方日報,2013-10-29.

[2]廣東省人民政府.廣東省人民政府關于印發廣東省信息化發展規劃綱要(2013-2020年)的通知[Z].

第11篇

【關鍵詞】電子類競賽;應用電子技術專業;課程體系;微控制器

0 引言

電子類競賽項目開展以來,一直充當著教學改革的“指揮棒”的角色,“以賽促學,以賽促教,以賽促改”已成為發展職業教育,完善培養技能型人才的長效機制[1]P36-37。本院應用電子技術專業參與競賽活動歷經近十年,積累了眾多大賽課題與成果,形成了多種賽項全面參與的形勢。但是大賽受益學生僅限于若干優秀學生,推廣面不夠寬。近年來,國內各類電子大賽越來越傾向于將工作過程系統化融入大賽,大賽的評審指標與產業要求相接軌,這與高職高專最近幾年將工作過程系統化融入專業與課程的改革正相穩合,本文在剖析電子類競賽的基礎上,對大賽成果進行升級并應用于日常教學,以期取得擴大受益人群的效果,使得以賽促建的優勢得到真正的發揮。

1 電子類競賽項目的透析

目前,全國面向高職高專院校開展的電子類的競賽,主要有全國大學生電子設計競賽和全國職業院校技能大賽。

1.1 競賽的主要技術體系

縱觀浙江省和教育部舉辦的大學生電子設計競賽與制作競賽,競賽的技術體系主要包含理論知識測試、電路識圖、元件選型與參數計算、原理圖繪制、PCB設計、PCB板制作、電子工藝焊接、單片機軟件程序編寫、電路調試、軟件調試、電子產品的結構與安裝工藝、電子產品的工藝文件編寫、電子產品的技術文件編寫、技術答辯等技術考核內容。整個競賽過程貼近生產、工藝、注重質量,以企業實際要求出發。

1.2 原課程體系與競賽的融合情況

通過參加各類電子競賽,我們清楚的認識到高職教育的培養目標和電子競賽的宗旨是一致的,競賽促進了電子信息專業課程體系,以電子競賽的實踐來促進教學改革,形成以“素質教育為基礎,能力培養為主線”的創新型應用性人才培養模式。

對于傳統的電子類基礎課程,如模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術等,整合為《電子技術基本技能實訓》、《單元電子電路分析與測試》和《電子電路調試與應用》。按照競賽的要求,通過《電子技術基本技能實訓》專門訓練學生的技能,并在后續的課程里不斷反復應用,以促進學生掌握。

新的應用電子技術專業人才培養方案中對于創新型應用性人才的培養,主要通過《簡易智能產品編程》、《微控制器應用》、《電子產品制圖與制板》、《電子產品生產工藝與管理》、《智能電子產品設計與制作》、《電子創新設計與制作》和《嵌入式系統應用》等課程的相輔相成,實現對學生的全面素質、技能的培養。

2 競賽引領下應用電子技術專業課程的改革

根據前面對競賽的深度剖析,我們對原來應用電子技術專業人才培養方案中實踐教學環節課程的教學組織做了相應調整。將競賽中對學生提出的要求融入日常課程的教學,并重新梳理了各個課程的教學內容及上下承接的關聯部分的內容。參照企業中的技術開發部與生產部管理模式,課程中實訓項目來自于競賽題目、教師科研項目、企業實際產品等方面。

教學開展的具體步驟:

(1)在《簡易智能產品編程》課程中,以競賽項目為例,培養學生的C語言編程技巧,要求學生能夠消化吸收。

(2)在《電子產品制圖與制板》課程中,以《微控制器應用》課程教學案例為例,培養學生根據任務要求利用Protel軟件,遵循國際和行業規范,依據國家標準,完成原理圖的設計與繪制,在符合PCB布局和布線要求的基礎上完成PCB設計,并制作出相應PCB板。

(3)在《電子產品生產工藝與管理》課程中,以后續課程所選教學案例為例,培養學生常用電子元器件、基本材料和工具的使用知識、電子產品的裝配準備工藝、線路基板焊接工藝、電子產品總裝和調試工藝、電子產品檢驗和包裝工藝、電子產品生產工藝文件編制等專業知識和相關技能;同時,培養學生理論聯系實際、根據企業實際條件決定生產工藝方案的管理意識,樹立質量第一的觀點和分工協作的團隊意識和嚴肅認真一絲不茍的嚴謹作風。

(4)在《微控制器應用》課程中,以競賽項目為例,培養學生能設計一個完整的、簡單的單片機應用系統,從單片機選型、接口電路搭建、內部資源分配、程序編寫以及下載調試等環節對學生進行全面綜合的訓練,使學生具備單片機應用的基礎能力。

(5)《智能電子產品設計與制作》、《電子創新設計與制作》和《嵌入式系統應用》的課程教學中,以競賽項目及企業項目為例,培養學生根據實際需求,選擇不同的控制器,從設計方案、成本核算、電路設計、工藝設計、程序設計及系統聯調、產品裝配、工藝文件編寫及使用說明書撰寫到項目總結與創新,完整的體驗項目開發的全過程。促使學生在學習的過程中不斷的總結、不斷的提升。

(6)在《生產實習》和《頂崗實習》等實踐環節中,讓學生親臨企業一線,切身感受工作中的壓力、努力和興奮等感受,促進其快速成長。

3 結論

電子競賽在高職高專院校的普遍開展,給予了我們許多的啟示,以電子競賽為載體,促進了專業課程改革,激發了學生的學習興趣,為培養更多的高素質技能型人才提供了有效指導。

【參考文獻】

[1]陳炳和.技能大賽對高職人才培養的價值研究[J].中國職業技術教育,2008(9).

[2]李天真, 崔立軍. 競賽引領下的應用電子技術專業課程體系重構[J].湖州職業技術學院學報, 2010(3):21-23.

[3]郭志俊, 趙玉鈴, 徐偉杰.論電子類競賽在專業課程改革中的作用[J].浙江水利水電專科學校學報,2011(6):82-84.

第12篇

關鍵詞:高頻電子線路實驗教學方法教學手段

(一) 目前高頻電子技術試驗課的現狀

高頻電子技術是電子信息類專業的重要基礎課程,是一門理論性、工程性與實踐性都很強的課程,它的內容豐富,應用廣泛。該課程的任務是研究高頻電子線路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設計為主。其主要內容包括:高頻電路的基本知識、高頻小信號調諧放大器、高頻諧振功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調制和解調、環形混頻器等內容。

隨著電子技術的飛速發展,對高頻電子技術試驗課提出了更高的要求。

1.1 教學現狀與需求分析

當前大部分“高頻電子線路”教學仍然沿用較為經典的內容。例如。在功率放大器章節中,動態負載線和丙類功率放大器的分析方法依然是其核心內容,而在目前的射頻功率放大器設計中,由于c類放大器具有非線性特性,所以應用較少,D類和E類放大器已經成為當前設計應用的主流;當前教學中,調制與解調主要以模擬調制(AM/FM,PM)方式強調,這些內容有助于理解調制與解調的基本概念,是教學內容中不可或缺的部分;因此,

“數字調制”方面的內容和要求在教學大綱中有待加強。

隨著科技的飛速發展,創新漸漸成為當今的主題。因此。在高頻電子線路實驗中的創新也變得極為重要。這就需要學生能用所學的理論充分與實際相鏈接,達到自主創新的目的。

如:開展電子設計大賽等相關的活動,不僅激勵學生學習的積極性。而且充分的調動了大家對于實驗的興趣。同時,大大提高了學生的動手、動腦能力。

1.2 實驗設備存在的問題

首先,由于設備的使用壽命有限,試驗室的設備損壞的程度比較嚴重,設備的更新和維護問題成為關鍵。

其次,再進行高頻實驗中,試驗設備很容易受到干擾,如何解決設備的干擾問題也尤為重要。

最后,就是實驗設備的選擇問題。現行高頻電子線路實驗課程中采用的高頻電子線路實驗箱,將高頻實驗所需的直流電源、頻率計、低頻信號源和高頻信號源設計成一個公共平臺。而且,這種整機實驗如果某部分電路或元件被損壞,實驗員檢修很困難,模塊不宜更換,且很難配置。因此,實驗器材的選擇也要予以考慮。

1.3 學生自身存在的問題

根據多年從事高頻實驗教學工作來看,學生在做實驗的時候自身也存在各方面的問題,比如有的學生害怕接觸實驗儀器。可能出于實驗設備昂貴的原因,學生都不敢隨便動用設備上的任何一個旋鈕或開關,這主要是因為學生的自信心不足造成;因此,培養學生的自信心及對實驗的重視和興趣成為關鍵問題。

(二) 高頻電子實驗教學的方法和手段

為了使學生更好的掌握高頻電子線路理論課程的內容。提高學生的學習興趣,培養學生的創新能力,這里就其淺談一下對高頻實驗教學的方法和手段。

2.1 高頻實驗教學的方法

首先,針對設備的老舊及維修問題,應當充分的考慮到學校的實際情況,將一些可以維修的器件進行維修,破損嚴重或不可維修的設備再進行更新;在設備的選擇上,除了配置的實驗箱外,應當采用單獨的示波器和信號發生器及輔助工具。

本校在設備的維護上有專職的維護人員,定期對設備進行維護;在課程的安排上。將數電、模電、信號與系統等基礎理論課程,放在高頻課程之前,層層深入,有助于學生的滲透和吸收。而且,在實驗前,要求學生進行實驗的預習。外部采用單獨的示波器和信號發生器,以及一些輔助工具。避免了設備的單一化,提高了學生對理論知識的掌握能力。

其次,對一些高頻電子線路實驗課程作為專業課實驗,應結合電子線路基礎課程,通過高頻電子線路實驗課程更加熟練的掌握電路的連接,及一些基本測試工具的使用方法。這樣不僅有利于老師的授課,更有利于學生對于理論知識的理解和掌握。

再次,高頻電子線路實驗課要求學生要有很強的實際操作能力和分析能力。因此,應當培養學生獨立思考和動手的能力,鼓勵學生要有創新思維。將理論與實際充分結合,運用到實際的生活中來。

2.2 高頻實驗教學的手段

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