電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)

　　電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)【1】

　　摘要：以積極心理學(xué)基本理論為指導(dǎo)，對(duì)我院開(kāi)設(shè)課程《電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了初步的探索和實(shí)踐。

　　實(shí)踐證明，指導(dǎo)教師和學(xué)生都從中獲益良多，達(dá)到了雙贏的效果.

　　項(xiàng)目資助信息：

　　本論文為“北京聯(lián)合大學(xué)人才強(qiáng)校計(jì)劃人才資助項(xiàng)目”成果.

　　關(guān)鍵詞：正向心理學(xué)，電工電子技術(shù)，課程設(shè)計(jì)，正向激勵(lì)

　　當(dāng)前，高等教育質(zhì)量問(wèn)題，高校畢業(yè)生的綜合素質(zhì)水平、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等問(wèn)題受到社會(huì)和高校的普遍重視。

　　各級(jí)各類(lèi)高校都在積極進(jìn)行教育教學(xué)改革，探索有效的教學(xué)方法和模式，以期培養(yǎng)出更具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)和更具有發(fā)展后勁的高素質(zhì)應(yīng)用性人才。

　　本文以正向心理學(xué)基本理論為指導(dǎo)，對(duì)我院開(kāi)設(shè)課程《電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐并取得了可喜的成效。

　　一、積極心理學(xué)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的啟示

　　積極心理學(xué)，是由美國(guó)前心理學(xué)會(huì)主席塞利格曼發(fā)起和推動(dòng)的一個(gè)心理學(xué)研究新領(lǐng)域。

　　它提倡研究積極的人格特質(zhì)，把增進(jìn)個(gè)體的積極體驗(yàn)和培養(yǎng)個(gè)體的自尊作為培養(yǎng)個(gè)體積極人格的最主要途徑。

　　它促使一個(gè)人具有良好的情緒，表現(xiàn)為熱愛(ài)生活，珍愛(ài)生命，具有強(qiáng)烈的責(zé)任感、堅(jiān)強(qiáng)的意志和不竭的前進(jìn)動(dòng)力。

　　而這種良好的情緒不僅有助于人們深入、細(xì)致地觀察，促進(jìn)記憶、激發(fā)想象、活躍思維，而且能夠增強(qiáng)操作的準(zhǔn)確性和精確性，提高操作的效率和增強(qiáng)人們的創(chuàng)造力。

　　增強(qiáng)個(gè)體的積極情緒體驗(yàn)是積極心理學(xué)研究的主要內(nèi)容。

　　積極心理學(xué)認(rèn)為增進(jìn)個(gè)體的積極情緒體驗(yàn)是發(fā)展個(gè)體積極人格、積極力量和積極品質(zhì)的一條最有效的途徑。

　　對(duì)于積極情緒，積極心理學(xué)家B.L.Fredrick提出了著名的“拓展-構(gòu)建”理論。

　　該理論認(rèn)為積極情緒具有拓展并構(gòu)建個(gè)體即時(shí)的思想或行為作用，也就是為即時(shí)的思想和行為提供充足的資源，例如使個(gè)體在當(dāng)時(shí)的情景條件下反應(yīng)更準(zhǔn)確、認(rèn)知更全面、思維的創(chuàng)造性更活躍等。

　　在擴(kuò)建即時(shí)資源的基礎(chǔ)上，積極情緒還能幫助個(gè)體建立起長(zhǎng)遠(yuǎn)的、有利于個(gè)人未來(lái)發(fā)展的資源。

　　同時(shí)，積極情緒體驗(yàn)中的個(gè)體能更全面認(rèn)識(shí)自己面臨的任務(wù)，從而保證個(gè)體在特定情境中能做出最有效的反應(yīng)。

　　二、電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)改革必要性

　　本課程是我院交通工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)科大類(lèi)必修課程。

　　對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)典型課題的分析、設(shè)計(jì)及實(shí)際調(diào)試，使學(xué)生鞏固電工電子技術(shù)的基本知識(shí)與概念;通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代電子器件的應(yīng)用與設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手操作能力方面得到鍛煉，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

　　該課程傳統(tǒng)的教授模式基本上都是由教師提供一個(gè)工作量和難度適中的指導(dǎo)書(shū)，由學(xué)生按照指導(dǎo)書(shū)中的方法和步驟，循序漸進(jìn)地完成設(shè)計(jì)。

　　這種教學(xué)方式的不足體現(xiàn)在如下方面：

　　1、教學(xué)形式單一、死板，學(xué)生就像機(jī)器一樣機(jī)械地操作，使最后的設(shè)計(jì)成果幾乎千篇一律。

　　2、由于有完整的指導(dǎo)書(shū)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和操作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的幾率以及問(wèn)題類(lèi)型的多樣性減少，不利于學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

　　3、同樣由于設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的存在，使學(xué)生只是被動(dòng)地參與到課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，獨(dú)立思考時(shí)間減少，幾乎沒(méi)有獨(dú)立發(fā)揮想象力的空間，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的鍛煉和培養(yǎng)。

　　4、未必每個(gè)學(xué)生對(duì)指導(dǎo)書(shū)中的項(xiàng)目都感興趣，如果學(xué)生遇到不感興趣的主題，會(huì)極大地影響其學(xué)習(xí)和參與的主觀積極性和能動(dòng)性，自然課程設(shè)計(jì)的結(jié)果也就好不到哪去了。

　　可見(jiàn)這種教學(xué)方法沒(méi)有充分考慮學(xué)生基礎(chǔ)和接受能力以及學(xué)習(xí)興趣的差異等關(guān)鍵因素，導(dǎo)致基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上進(jìn)度，而基礎(chǔ)好的學(xué)生又缺少足夠的發(fā)展空間。

　　三、積極心理學(xué)指導(dǎo)下電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)改革實(shí)踐

　　根據(jù)我院的大綱要求，本課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)EDA設(shè)計(jì)進(jìn)行。

　　積極心理學(xué)強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中要增強(qiáng)學(xué)生的積極情緒體驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生把求知當(dāng)作一種享受和挑戰(zhàn)。

　　為此作者根據(jù)多年授課經(jīng)驗(yàn)和該門(mén)課程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如下一些關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。

　　1、學(xué)習(xí)、理解環(huán)節(jié)――注重學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)

　　首先介紹EDA技術(shù)及可編程邏輯器件的工作原理，幫助學(xué)生建立EDA設(shè)計(jì)流程和FPGA編程下載的概念。

　　為了使學(xué)生有切身體驗(yàn)，體會(huì)利用 EDA設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、編輯、綜合、編譯和仿真等環(huán)節(jié)，特地為學(xué)生制作了自學(xué)講義：“原理圖輸入設(shè)計(jì)――Quartus II 軟件應(yīng)用初步”，下發(fā)到每位學(xué)生手中，讓學(xué)生自己按照講義內(nèi)容一步一步操作完成一個(gè)2-4譯碼器的設(shè)計(jì)和仿真。

　　之所以讓學(xué)生自學(xué)這部分內(nèi)容，主要是考慮到對(duì)特定軟件的學(xué)習(xí)，之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言等編程知識(shí)，而且在現(xiàn)代的信息化時(shí)代，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)相�P知識(shí)的掌握速度和能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了老師，只要方法得當(dāng)，他們很快就會(huì)掌握要領(lǐng)。

　　再者也考慮到了學(xué)生的差異性，給予他們一定的自由度，使得每個(gè)學(xué)生都可以按照自己的進(jìn)度學(xué)習(xí)，讓每位學(xué)生都有所收獲。

　　事實(shí)也證明這種方法是可行的，有些同學(xué)掌握非常快，而且興趣盎然，一完成馬上向老師報(bào)告，當(dāng)?shù)玫浇處煹谋頁(yè)P(yáng)和肯定后更是以極大的熱情投入到了下一個(gè)環(huán)節(jié)中去;而對(duì)于進(jìn)展較慢的同學(xué)來(lái)講，希望他們把基礎(chǔ)打扎實(shí)，而不是一味求快，這時(shí)老師的態(tài)度非常關(guān)鍵，一定要給予他們正向的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)，肯定他們付出的努力和取得的進(jìn)展，使他們?cè)敢饪朔�困難繼續(xù)前行。

　　2、掌握、應(yīng)用環(huán)節(jié)――照貓畫(huà)虎

　　通過(guò)對(duì)2-4譯碼器的設(shè)計(jì)和仿真，學(xué)生已經(jīng)對(duì)如何利用原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真有了一個(gè)初步的體驗(yàn)，接著讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)3-8線譯碼器。

　　學(xué)生要完成該任務(wù)，必須把上一任務(wù)的原理和操作步驟理解吃透，這無(wú)形中又鞏固和消化了所學(xué)知識(shí)。

　　這一過(guò)程中，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的才能，教師在指導(dǎo)中如發(fā)現(xiàn)某個(gè)學(xué)生遇到的問(wèn)題和先前其他學(xué)生的問(wèn)題相同時(shí)，會(huì)直接找前面的同學(xué)來(lái)進(jìn)行解答。

　　這樣一方面給指導(dǎo)教師騰出了時(shí)間去解決更棘手的問(wèn)題，另一方面也給學(xué)生提供了一個(gè)展示自我，總結(jié)歸納自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，而同學(xué)之間的交流和溝通也更加順暢，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室氣氛非�；钴S。

　　接下來(lái)通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)三人表決器設(shè)計(jì)并生成一個(gè)元件，引入層次化設(shè)計(jì)和可重用元件的概念。

　　接著給學(xué)生布置獨(dú)立完成的任務(wù)：通過(guò)層次化設(shè)計(jì)方法，利用自己生成的半加器元件設(shè)計(jì)一個(gè)全加器。

　　從而全面理解和掌握層次化設(shè)計(jì)的概念和方法。

　　3、初級(jí)應(yīng)用進(jìn)階――VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)

　　原理圖設(shè)計(jì)法雖然直觀清楚，但對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)講，還是需要利用VHDL語(yǔ)言來(lái)完成。

　　因此掌握VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)的基本原則和方法，也是學(xué)生必備的技能之一。

　　其中首要任務(wù)就是對(duì)VHDL語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則的掌握。

　　這一環(huán)節(jié)我仍然采用了學(xué)生利用講義自己練習(xí)的方法，在講義中，根據(jù)不同的語(yǔ)句特地安排了不同的例題進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

　　例如，通過(guò)用VHDL語(yǔ)言描述一個(gè)2輸入與非門(mén)，了解一個(gè)完整VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)和組成;通過(guò)設(shè)計(jì)加法器，了解信號(hào)與變量的概念;通過(guò)8-3線優(yōu)先編碼器設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)使用CASE語(yǔ)句;通過(guò)設(shè)計(jì)奇偶校驗(yàn)器，掌握LOOP語(yǔ)句的使用;通過(guò)設(shè)計(jì)比較器，學(xué)會(huì)使用NEXT和EXIT語(yǔ)句。

　　通過(guò)大量的實(shí)例練習(xí)，學(xué)生很快掌握了VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)的基本規(guī)則和語(yǔ)法要領(lǐng)。

　　特別是我在講義中人為設(shè)置了多處語(yǔ)法和邏輯錯(cuò)誤，讓學(xué)生自行找出并排除，這一過(guò)程極大促進(jìn)了學(xué)生對(duì)VHDL語(yǔ)法規(guī)則的深刻理解和掌握，也很好的鍛煉了學(xué)生自己分析故障排除錯(cuò)誤的能力，使他們充分體會(huì)到馬虎粗心帶來(lái)的時(shí)間和精力成本，意識(shí)到細(xì)心對(duì)完成設(shè)計(jì)的重要性。

　　學(xué)生互相幫助，通過(guò)互查找到了大部分錯(cuò)誤，同時(shí)五花八門(mén)的錯(cuò)誤類(lèi)型也極大地豐富了我的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于我來(lái)講，也是難得的學(xué)習(xí)提高機(jī)會(huì)。

　　4、實(shí)戰(zhàn)篇――熟悉開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，讓自己的程序動(dòng)起來(lái)

　　如果說(shuō)前面的訓(xùn)練還局限于紙上談兵，則這部分練習(xí)就是從虛幻走向現(xiàn)實(shí)，夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵一步。

　　這里采用我校實(shí)訓(xùn)基地實(shí)驗(yàn)室提供的GW-48系列SOPC/EDA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

　　首先提供一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例――十進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)，完成VHDL文本輸入設(shè)計(jì)-工程創(chuàng)建-綜合分析-仿真分析-生成RTL電路-引腳鎖定-編程下載-實(shí)物展示的完整設(shè)計(jì)流程。

　　學(xué)生真切的看到了一個(gè)設(shè)計(jì)程序如何下載到芯片中，使開(kāi)發(fā)系統(tǒng)變成一個(gè)實(shí)際的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的過(guò)程。

　　而學(xué)生對(duì)EDA最感興趣和神奇之處，也就在于設(shè)計(jì)什么樣的程序下載，就能使芯片變成什么樣的器件。

　　可以是一個(gè)頻率計(jì)，也可以成為一個(gè)秒表。

　　這極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

　　在好奇心的驅(qū)使下，學(xué)生反復(fù)演示和對(duì)照開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的各部分硬件組成，完成對(duì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的熟悉和了解。

　　之后還可以提供一些典型單元電路的設(shè)計(jì)，如七段數(shù)碼管顯示、按鍵輸入、2N分頻器等，讓學(xué)生自己完成引腳鎖定和編程下載，為后續(xù)完整的獨(dú)立設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

　　這一過(guò)程中給學(xué)生以持續(xù)的、正向的激勵(lì)非常重要，可以促使他們克服恐懼和畏難情緒。

　　5、小試牛刀――秀出自我

　　至此學(xué)生已基本掌握開(kāi)發(fā)一個(gè)完整系統(tǒng)的所有關(guān)鍵技能和知識(shí)，后續(xù)任務(wù)是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單但完整的設(shè)計(jì)案例向?qū)W生介紹從設(shè)計(jì)選題、方案論證到完成設(shè)計(jì)驗(yàn)證、寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告的FPGA設(shè)計(jì)的全過(guò)程。

　　最后提供若干不同的設(shè)計(jì)題目讓學(xué)生自由選擇，比較典型的題目有：頻率計(jì)、數(shù)字鐘、密碼鎖、交通燈控制器及彩燈控制器設(shè)計(jì)等。

　　學(xué)生選題自由度較大，能力較強(qiáng)且自信的學(xué)生可以單獨(dú)一人一題，獨(dú)立完成;不太自信或能力較差的學(xué)生可以自由組團(tuán)，3-4人一組共同完成，每人根據(jù)自己的長(zhǎng)項(xiàng)完成設(shè)計(jì)的一部分，不擅長(zhǎng)的項(xiàng)目或模塊可通過(guò)小組合作，請(qǐng)其他同學(xué)幫助完成，但要在最后的報(bào)告中明確表明自己完成的部分。

　　這一做法有效避免了抄襲和因任務(wù)太過(guò)艱巨而使學(xué)生喪失動(dòng)力和信心的情況發(fā)生，最大程度保護(hù)了學(xué)生的激情和接受挑戰(zhàn)的勇氣。

　　6、追求卓越――更上一層樓

　　上一過(guò)程的每個(gè)題目都按難易程度分層給出，有基本功能和附加功能。

　　對(duì)于能力較強(qiáng)又積極進(jìn)取的學(xué)生來(lái)說(shuō)，會(huì)自覺(jué)完成所有設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)所有功能，比如呂某同學(xué)，表現(xiàn)非常出色;而對(duì)于另一部分學(xué)生來(lái)講，悟性很高，能較快且較好完成基本功能，但自己不會(huì)主動(dòng)完成附加功能，這時(shí)我就會(huì)對(duì)他們進(jìn)行一些積極的引導(dǎo)和鼓勵(lì)，促使他們接受更大的挑戰(zhàn)，而且大部分同學(xué)在鼓勵(lì)下還是很樂(lè)意做到更好，比如薛某就是典型代表;當(dāng)然也有個(gè)別同學(xué)，只滿足于完成基本功能，任你怎么說(shuō)，就是不動(dòng)，說(shuō)自己不會(huì)也不愿意學(xué)，指導(dǎo)教師也就只好放棄。

　　整個(gè)教學(xué)過(guò)程通過(guò)教師精心組織和實(shí)施，教師并不事無(wú)巨細(xì)地告訴學(xué)生如何去做，而是以答疑為主。

　　學(xué)生遇到問(wèn)題不是簡(jiǎn)單地幫助其排除，而是提出產(chǎn)生故障的各種可能，由學(xué)生自行排除，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和發(fā)表不同見(jiàn)解.設(shè)計(jì)驗(yàn)收采用提問(wèn)和討論方式檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將理論和實(shí)踐真正結(jié)合起來(lái)，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)上述嘗試和探索，得到一些啟示和收獲：

　　1、盡可能多提供不同的設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)選擇真正感興趣并愿為之付出辛苦和努力去完成的題目。

　　同時(shí)題目也應(yīng)有一定實(shí)用性和先進(jìn)性，學(xué)生完成后真正有所收獲。

　　教師也需要長(zhǎng)期和深厚的積累，并隨時(shí)關(guān)注業(yè)界最新技術(shù)動(dòng)態(tài)，及時(shí)、恰當(dāng)?shù)膶⑵湟�入課程設(shè)計(jì)的任務(wù)規(guī)劃和安排中。

　　2、讓學(xué)生深刻地理解原理。

　　只有理解原理才能有效進(jìn)行模塊劃分，同時(shí)學(xué)生完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中才能減少困惑和盲目，目標(biāo)更加清晰，而且從中習(xí)得的知識(shí)和技能才更容易內(nèi)化為自己的綜合實(shí)力。

　　對(duì)每個(gè)課設(shè)題目，都鼓勵(lì)學(xué)生從不同途徑尋找和獲得與課題相關(guān)的各種文獻(xiàn)資料，從而達(dá)到對(duì)課題原理和背景知識(shí)的全方位和透徹理解。

　　3、充分利用實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，保證給定題目可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上完成，而且每個(gè)題目都分層次、循序漸進(jìn)提出任務(wù)要求，以滿足不同能力和水平的學(xué)生。

　　既照顧能力較差的學(xué)生，使他��能完成設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)一個(gè)個(gè)小目標(biāo)的完成，學(xué)生也更易獲得成就感和保持持久的興趣和激情繼續(xù)完成下一目標(biāo)。

　　4、題目的內(nèi)容和難度要適當(dāng)，保證大多學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以完成，同時(shí)照顧到學(xué)有余力的學(xué)生，給學(xué)生留有發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間，也鼓勵(lì)學(xué)生自己尋找感興趣的題目去做。

　　5、教師要積極參與到學(xué)生的設(shè)計(jì)中。

　　這是一個(gè)教學(xué)相長(zhǎng)的過(guò)程，教師參與學(xué)生設(shè)計(jì)，能更全面和真實(shí)了解學(xué)生的水平和遇到的問(wèn)題，提供更有效的指導(dǎo);反之，了解不同學(xué)生在不同設(shè)計(jì)題目中遇到的問(wèn)題，又極大的豐富了教師的經(jīng)驗(yàn)，在幫助學(xué)生解決各類(lèi)問(wèn)題的過(guò)程本身也是對(duì)教師一個(gè)極好的鍛煉。

　　就作者本人來(lái)講，通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，感覺(jué)在幫助學(xué)生解決問(wèn)題的同時(shí)，自己也收獲頗深。

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　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)【2】

　　摘 要： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，是對(duì)電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程，對(duì)于學(xué)生全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識(shí)與設(shè)計(jì)方法具有重要的教學(xué)意義。

　　文章對(duì)于電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、要求、教學(xué)過(guò)程等進(jìn)行了研究，并提出了改進(jìn)意見(jiàn)。

　　關(guān)鍵詞： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)過(guò)程

　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，是電子技術(shù)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)電子類(lèi)和其他相近專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程，對(duì)于全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識(shí)、設(shè)計(jì)方法具有重要的教學(xué)意義。

　　1.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與要求

　　本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。

　　一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，通過(guò)電路方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能。

　　在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。

　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過(guò)查閱資料、調(diào)查研究等，獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試，并獨(dú)立寫(xiě)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)�、文理通順的�?shí)驗(yàn)報(bào)告。

　　具體地說(shuō)，學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)完成一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類(lèi)型和特性，掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊(cè)的基本方法;掌握用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告;培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

　　2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程

　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成課題，達(dá)到對(duì)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計(jì)涵蓋模擬電路知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí)，因此課程設(shè)計(jì)的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。

　　教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個(gè)部分。

　　2.1課堂講授。

　　課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前，需要確定指導(dǎo)老師。

　　由指導(dǎo)老師通過(guò)兩學(xué)時(shí)的教學(xué)，明確課程設(shè)計(jì)的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績(jī)?cè)u(píng)定方法等。

　　在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個(gè)課題中選擇一個(gè)。

　　2.2設(shè)計(jì)與調(diào)試環(huán)節(jié)。

　　2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計(jì)。

　　前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計(jì)、電路仿真等。

　　在確定方案時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證和計(jì)算，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。

　　設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具體電路設(shè)計(jì)。

　　學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)，通過(guò)論證與選擇，確定總體方案。

　　此后是對(duì)方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算，稱(chēng)為預(yù)設(shè)計(jì)階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計(jì)算。

　　最后畫(huà)出總體電路圖(原理圖和布線圖)，此階段約占課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)的30%。

　　2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試，指標(biāo)測(cè)試等。

　　在安裝與調(diào)試這個(gè)階段，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行安裝和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書(shū)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

　　預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后，學(xué)生即可購(gòu)買(mǎi)所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。

　　運(yùn)用測(cè)試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板)，使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

　　此階段往往是課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，所需時(shí)間約占總學(xué)時(shí)的50%。

　　2.3撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告，總結(jié)交流與討論。

　　撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。

　　學(xué)生寫(xiě)報(bào)告，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。

　　總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。

　　除此之外，還應(yīng)對(duì)以下幾部分進(jìn)行說(shuō)明：設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄，設(shè)計(jì)方案說(shuō)明、比較，實(shí)際電路圖，功能與指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)，等等。

　　總結(jié)報(bào)告具體內(nèi)容如下：課題名稱(chēng)、內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。

　　畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電路的工作原理。

　　組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。

　　總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻(xiàn)，收獲、體會(huì)，并對(duì)本次設(shè)計(jì)提出建議。

　　2.4成績(jī)?cè)u(píng)定。

　　課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力，而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和分析的能力。

　　因此，課程設(shè)計(jì)的考核分為以下部分：設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。

　　設(shè)計(jì)成品：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否達(dá)到技術(shù)要求。

　　(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問(wèn)題的能力)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有設(shè)計(jì)題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法、收獲體會(huì)等。

　　課程設(shè)計(jì)答辯：考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

　　3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的步驟

　　在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中，通常只介紹單元電路的設(shè)計(jì)。

　　然而，一個(gè)實(shí)用的電子電路通常是由若干個(gè)單元電路組成的。

　　通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱(chēng)為單元電路。

　　因此，一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅包括單元電路的設(shè)計(jì)，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等)。

　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專(zhuān)用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了單元電路的設(shè)計(jì)外，還包括集成電路的合理選用。

　　電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來(lái)越重要，不過(guò)從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計(jì)仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。

　　電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。

　　雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方法有所不同(尤其單元電路的設(shè)計(jì))，但總體電路的設(shè)計(jì)步驟是基本相同的。

　　電子電路的一般設(shè)計(jì)方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計(jì)與方案論證、單元電路的設(shè)計(jì)、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

　　4.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的效果

　　學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣系統(tǒng)訓(xùn)練后，各方面技能都通過(guò)考核，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的改革【3】

　　摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了基于“實(shí)際工程項(xiàng)目”的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革。

　　文中以1 000 s秒表電路設(shè)計(jì)為例，以EDA仿真軟件為基礎(chǔ)，對(duì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了教學(xué)改革，并建立了完善的成績(jī)?cè)u(píng)定體系。

　　實(shí)踐證明新的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，點(diǎn)燃了學(xué)生的求知欲望。

　　關(guān)鍵詞：EDA 電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 改革實(shí)踐

　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是該校電氣、計(jì)算機(jī)、信息類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)重要的理論和實(shí)踐綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，其教學(xué)效果直接影響著學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性和創(chuàng)新性。

　　該校傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)都是買(mǎi)成套產(chǎn)品讓學(xué)生按圖組裝，焊接、調(diào)試，根據(jù)作品和報(bào)告給定成績(jī)。

　　這種傳統(tǒng)方式的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)缺乏鍛煉，學(xué)習(xí)興趣降低，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和主動(dòng)探索精神。

　　為了提高我校實(shí)踐教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)，又恰逢我院新進(jìn)PCB板制作設(shè)備，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)引進(jìn)了Proteus仿真，Protel原理圖繪制和PBC制作，進(jìn)行了基于“實(shí)際工程項(xiàng)目”教學(xué)改革，下面就以1 000 s秒表電路設(shè)計(jì)為例，介紹電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程。

　　1 課程設(shè)計(jì)選題

　　要想挑起學(xué)生動(dòng)手興趣，提高設(shè)計(jì)熱情，學(xué)生親自參與課程設(shè)計(jì)全過(guò)程，可以自擬感興趣的題目，增強(qiáng)學(xué)生的自我意識(shí)和參與感。

　　當(dāng)然，教師給定的題目必須貼近生活實(shí)際，有較強(qiáng)的應(yīng)用背景，與實(shí)驗(yàn)條件匹配，且不要限制太死板，要給學(xué)生發(fā)揮的空間。

　　一般讓學(xué)生提前一個(gè)月的時(shí)間選題，可以留充足的時(shí)間在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)元器件。

　　秒表在電子產(chǎn)品中用到非常廣泛，又較全面的覆蓋了電子技術(shù)的主要知識(shí)點(diǎn)，現(xiàn)以1 000 s秒表為例，對(duì)該校電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面改革。

　　2 建立模塊化設(shè)計(jì)思想

　　根據(jù)題目，上網(wǎng)查找資料，確定1 000 s秒表這個(gè)項(xiàng)目分4個(gè)模塊。

　　他們分別是基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)譯碼顯示部分。

　　確定基本RS觸發(fā)器的職能是啟動(dòng)和停止秒表工作;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為計(jì)數(shù)器提供清零信號(hào);時(shí)鐘發(fā)生器用555定時(shí)器構(gòu)成，為計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘信號(hào);計(jì)數(shù)及譯碼顯示是對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，并用數(shù)碼管顯示出來(lái)。

　　確定好各模塊基本功能后，通過(guò)查閱資料，熟悉相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)各模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　3 Proteus仿真

　　為了高效設(shè)計(jì)，對(duì)各模塊電路分別進(jìn)行仿真，即分別測(cè)試基本RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器邏輯功能，待各模塊電路仿真工作正常后，在將有關(guān)電路逐級(jí)連接起來(lái)進(jìn)行測(cè)試，直到測(cè)試整個(gè)1 000 s秒表整個(gè)電路的功能，，最終的仿真設(shè)計(jì)電路圖為圖1所示。

　　模塊1為用集成與非門(mén)構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，它的一路輸出為模塊3的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出為與非門(mén)C(U1)的輸入控制信號(hào)，按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)K2，則門(mén)A(U1)輸出，門(mén)B(U1)輸出，K2復(fù)位，和狀態(tài)保持不變;再按動(dòng)K1，則由0變?yōu)?，門(mén)C(U1)開(kāi)啟，為計(jì)數(shù)器啟動(dòng)做好準(zhǔn)備，由1變?yōu)?，送出負(fù)脈沖，啟動(dòng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。

　　模塊3的輸入觸發(fā)脈沖由模塊1的提供，輸出負(fù)脈沖通過(guò)非門(mén)B(U3)加到計(jì)數(shù)器的清零端，為計(jì)數(shù)器提供清零信號(hào)。

　　模塊2為用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時(shí)鐘源。

　　當(dāng)基本RS觸發(fā)器時(shí)，門(mén)C(U1)開(kāi)啟，555產(chǎn)生的脈沖信號(hào)通過(guò)門(mén)C(U1)作為計(jì)數(shù)脈沖加于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端。

　　模塊4是計(jì)數(shù)顯示部分。

　　采用異步二-五-十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS90芯片，該芯片，先通過(guò)不同的連接方式，測(cè)試74LS90的四種不同的邏輯功能，然后把它工作于十進(jìn)制計(jì)數(shù)的8421碼狀態(tài)。

　　經(jīng)過(guò)仿真，電路設(shè)計(jì)合理，仿真結(jié)果好。

　　這種設(shè)計(jì)和仿真方法有利于檢查和排除故障，保證設(shè)計(jì)高效、圓滿完成。

　　4 繪制電路原理圖和PCB板建立

　　為了更接近于工程實(shí)踐，電路設(shè)計(jì)仿真好后，學(xué)生還需根據(jù)PROTEL軟件進(jìn)行原理圖的繪制和PCB板的制作，設(shè)計(jì)PCB板時(shí)盡量自動(dòng)布線后，再加上人工修改，這樣使布線更合理。

　　根據(jù)每個(gè)學(xué)生上交的PCB板文件，教師根據(jù)該院新引進(jìn)的PCB板生產(chǎn)設(shè)備印制出學(xué)生獨(dú)一無(wú)二的PCB板。

　　接下來(lái)的工作就是焊接元器件和調(diào)試硬件電路，因?yàn)橛蟹抡婊�礎(chǔ)，大大減少了硬件調(diào)試時(shí)間，產(chǎn)品的合格率得到了很大提高。

　　5 全面的考核系統(tǒng)

　　建立完善的成績(jī)考核系統(tǒng)是保證電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　結(jié)合工程實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般流程，根據(jù)各個(gè)環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的所占比重，課程設(shè)計(jì)成績(jī)由設(shè)計(jì)方案成績(jī)(占20%)、軟件仿真成績(jī)(25%)、硬件調(diào)試成績(jī)(占35%)和總結(jié)報(bào)告成績(jī)(占20%)四部分組成。

　　設(shè)計(jì)方案成績(jī)重點(diǎn)考察學(xué)生是否認(rèn)真查閱資料，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)方案與器件選型，按課題要求完成電路圖設(shè)計(jì)，所涉及的方案是佛偶偶有創(chuàng)新性。

　　在軟件仿真成績(jī)和硬件調(diào)試成績(jī)的評(píng)定過(guò)程中，不僅要重視結(jié)果，而且要重視過(guò)程，通過(guò)提問(wèn)等方式來(lái)進(jìn)一步考核學(xué)生對(duì)于設(shè)計(jì)電路原理的理解和掌握程度，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

　　總結(jié)報(bào)告成績(jī)考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范程度，內(nèi)容完整性，電路原理圖和印制電路板圖繪制的規(guī)范情況。

　　通過(guò)近幾年的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革，激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、協(xié)作和配合能力，鍛煉了學(xué)生的科技總結(jié)報(bào)告撰寫(xiě)能力，提高了我校電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生的整體素質(zhì)。

　　為他們參加校內(nèi)和全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽奠定了基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 柴文妍，王皖貞.電子信息工程專(zhuān)業(yè)�綜合課程設(shè)計(jì)�教學(xué)實(shí)踐與探討[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(3)： 60-62.

　　[2] 李松松，郭顯久，曹立杰，等.電子信息工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2011(22)：51-52.

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