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時間：2023-03-08 14:51:49
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇電子技術(shù)課程設(shè)計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1.引言
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計是配合數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與實驗教學(xué)的一個非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它能幫助學(xué)生鞏固數(shù)字電子技術(shù)的理論知識，提高學(xué)生電子電路的設(shè)計水平，增強學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和動手能力，強化學(xué)生的創(chuàng)新意識，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。
如今越來越注重學(xué)生的實踐動手能力，我們有必要對數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)進行改革，適應(yīng)市場對人才的需求。
2.數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計的現(xiàn)狀及存在問題
2.1重理論，輕實踐。
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計一般為期一周，學(xué)生在一周內(nèi)很難完成查閱資料、選擇方案、設(shè)計電路、安裝調(diào)試及撰寫報告的任務(wù)。由于時間緊迫，所選課題受到限制，因此大多數(shù)學(xué)生只重視理論設(shè)計，而忽視實踐制作及調(diào)試，整個設(shè)計變得枯燥乏味，使得課程設(shè)計有名無實，不能真正提高學(xué)生的動手能力。
2.2選題盲目。
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計一般由指導(dǎo)教師擬定若干課題，學(xué)生從中選擇，由于選題時間有限，學(xué)生選題帶有一定的盲目性。另外，指導(dǎo)教師擬定的課題往往難度太大，內(nèi)容太偏，使學(xué)生失去設(shè)計興趣，過于依賴教師，加重輔導(dǎo)教師的負擔(dān)。
2.3綜合職業(yè)能力認知度較低，積極性不高。
數(shù)字電子技術(shù)一般在大二第一學(xué)期開設(shè)，學(xué)生參與的實習(xí)實訓(xùn)較少，大多數(shù)學(xué)生的工作崗位職業(yè)意識淡薄，綜合職業(yè)能力認知度較低，在學(xué)習(xí)過程中只注重數(shù)字電子技術(shù)理論知識的學(xué)習(xí)，理論學(xué)習(xí)與實踐脫節(jié)，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低，自我懷疑，造成在數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計過程中積極性不高、動手能力較差。
2.4仿真軟件利用率較低。
目前，應(yīng)用EDA軟件進行電子線路輔助設(shè)計已經(jīng)成為一種潮流。Prote1具有功能強大、操作方便等諸多優(yōu)點，是目前最為流行、使用最多的EDA軟件之一，在課程設(shè)計中學(xué)生完全可以利用EDA仿真軟件進行電路仿真，利用Prote1軟件設(shè)計印刷電路板，彌補自行設(shè)計電路的不足。由于很多學(xué)生對這些軟件了解不多，現(xiàn)代化的軟件利用率較低，與現(xiàn)代企業(yè)實際脫節(jié)。
3.關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計改革的幾點建議
3.1合理制訂計劃。
合理的課程設(shè)計計劃對課程設(shè)計教學(xué)的實際效果起著很重要的作用。將數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計的時間改為兩周，課程設(shè)計的內(nèi)容在原來的基礎(chǔ)上增加設(shè)計制作印刷電路板及組裝調(diào)試。這樣，學(xué)生就有充裕的時間完成任務(wù)，充分發(fā)揮主動性，使課程設(shè)計的成果多種多樣。課程設(shè)計的計劃制訂擬定如下：
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計計劃表
3.2靈活選題，教師把關(guān)，貼近實際。
合理選題對課程設(shè)計完成的質(zhì)量及學(xué)生的能力培養(yǎng)有很大的影響，選用實用性較強的課題能激發(fā)學(xué)生的興趣，提高課程設(shè)計質(zhì)量，增強學(xué)生的成就感。目前，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各種成熟的電子電路數(shù)不勝數(shù)，為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢，在平時的授課過程中，教師要為學(xué)生灌輸課程設(shè)計的必要性及要求，有意識地多介紹一些常見芯片的典型應(yīng)用，多提一些趣味性較強、實用性較高的題目（如電子密碼鎖、循環(huán)流水燈等），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵學(xué)生自由選題，指導(dǎo)學(xué)生合理選題，選出感興趣的課題，這樣既可進一步調(diào)動學(xué)生設(shè)計的積極性，又可減輕輔導(dǎo)教師的負擔(dān)，還可避免以往課程設(shè)計中學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
3.3營造職業(yè)氛圍，樹立職業(yè)意識。
講解現(xiàn)代企業(yè)的運行模式、管理理念，產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)流程，設(shè)計時按課題對學(xué)生進行分組、分工，權(quán)責(zé)明確，將一個個設(shè)計課題當(dāng)成產(chǎn)品去做，努力培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和動手能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識及創(chuàng)新思維能力，積極營造職業(yè)氛圍，樹立學(xué)生的職業(yè)意識，幫助學(xué)生形成社會人的基本品格。
3.4充分利用現(xiàn)有的仿真軟件。
在授課過程中，介紹電子線路設(shè)計中的常用軟件，讓學(xué)生提前了解，在平時實驗時就學(xué)習(xí)使用，在課程設(shè)計時鼓勵學(xué)生用仿真軟件進行電路仿真，用繪圖軟件進行繪圖。
3.5合理制定評定體系。
合理的評定指標是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，對于數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計可采用以下方案評定：
3.5.1審閱課程設(shè)計報告，報告占總評成績的40%，報告要求條理清楚，格式規(guī)范，圖表完備，技術(shù)用語正確等。
3.5.2現(xiàn)場實物測試并提問，其中指標完成占30%，外觀占5%，焊點質(zhì)量及布線占5%，該項占總評成績的40%。
3.5.3集體答辯，根據(jù)組員分工情況集體答辯，該項占總評成績的20%。
3.5.4總結(jié)分析設(shè)計、調(diào)試中出現(xiàn)的問題，就課題中出現(xiàn)的問題進行綜合分析，評選出優(yōu)秀作品，予以獎勵。
4.結(jié)語
課程設(shè)計是數(shù)字電子技術(shù)課的一個重要實踐環(huán)節(jié)，如何提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、切實加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)是各高校普遍重視的問題。制訂合理的設(shè)計計劃、合理選題及應(yīng)用先進的軟件進行輔助設(shè)計等，可以激發(fā)學(xué)生對課程設(shè)計的濃厚興趣，使學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合技能得到提高，為將來的畢業(yè)設(shè)計及工作打好基礎(chǔ)。
參考文獻：
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0101-02
電子技術(shù)課程設(shè)計是該校電氣、計算機、信息類等相關(guān)專業(yè)重要的理論和實踐綜合設(shè)計環(huán)節(jié)，其教學(xué)效果直接影響著學(xué)生動手實踐的積極性和創(chuàng)新性。該校傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計都是買成套產(chǎn)品讓學(xué)生按圖組裝，焊接、調(diào)試，根據(jù)作品和報告給定成績。這種傳統(tǒng)方式的課程設(shè)計，學(xué)生的創(chuàng)新意識缺乏鍛煉，學(xué)習(xí)興趣降低，不利于培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和主動探索精神。為了提高我校實踐教學(xué)效果，加強學(xué)生綜合素質(zhì)，又恰逢我院新進PCB板制作設(shè)備，電子技術(shù)課程設(shè)計引進了Proteus仿真，Protel原理圖繪制和PBC制作，進行了基于“實際工程項目”教學(xué)改革，下面就以1 000 s秒表電路設(shè)計為例，介紹電子技術(shù)課程設(shè)計的實施過程。
1 課程設(shè)計選題
要想挑起學(xué)生動手興趣，提高設(shè)計熱情，學(xué)生親自參與課程設(shè)計全過程，可以自擬感興趣的題目，增強學(xué)生的自我意識和參與感。當(dāng)然，教師給定的題目必須貼近生活實際，有較強的應(yīng)用背景，與實驗條件匹配，且不要限制太死板，要給學(xué)生發(fā)揮的空間。一般讓學(xué)生提前一個月的時間選題，可以留充足的時間在網(wǎng)上購買元器件。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)的主要知識點，現(xiàn)以1 000 s秒表為例，對該校電子技術(shù)課程設(shè)計進行了全面改革。
2 建立模塊化設(shè)計思想
根據(jù)題目，上網(wǎng)查找資料，確定1 000 s秒表這個項目分4個模塊。他們分別是基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)譯碼顯示部分。確定基本RS觸發(fā)器的職能是啟動和停止秒表工作；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為計數(shù)器提供清零信號；時鐘發(fā)生器用555定時器構(gòu)成，為計數(shù)器提供時鐘信號；計數(shù)及譯碼顯示是對時鐘進行計數(shù)，并用數(shù)碼管顯示出來。確定好各模塊基本功能后，通過查閱資料，熟悉相關(guān)理論知識，對各模塊電路進行設(shè)計。
3 Proteus仿真
為了高效設(shè)計，對各模塊電路分別進行仿真，即分別測試基本RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)器邏輯功能，待各模塊電路仿真工作正常后，在將有關(guān)電路逐級連接起來進行測試，直到測試整個1 000 s秒表整個電路的功能，，最終的仿真設(shè)計電路圖為圖1所示。模塊1為用集成與非門構(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C（U1）的輸入控制信號，按動按鈕開關(guān)K2，則門A（U1）輸出，門B（U1）輸出，K2復(fù)位，和狀態(tài)保持不變；再按動K1，則由0變?yōu)?，門C（U1）開啟，為計數(shù)器啟動做好準備，由1變?yōu)?，送出負脈沖，啟動單穩(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，輸出負脈沖通過非門B（U3）加到計數(shù)器的清零端，為計數(shù)器提供清零信號。模塊2為用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。當(dāng)基本RS觸發(fā)器時，門C（U1）開啟，555產(chǎn)生的脈沖信號通過門C（U1）作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端。模塊4是計數(shù)顯示部分。采用異步二-五-十進制加法計數(shù)器74LS90芯片，該芯片，先通過不同的連接方式，測試74LS90的四種不同的邏輯功能，然后把它工作于十進制計數(shù)的8421碼狀態(tài)。經(jīng)過仿真，電路設(shè)計合理，仿真結(jié)果好。這種設(shè)計和仿真方法有利于檢查和排除故障，保證設(shè)計高效、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踐，電路設(shè)計仿真好后，學(xué)生還需根據(jù)PROTEL軟件進行原理圖的繪制和PCB板的制作，設(shè)計PCB板時盡量自動布線后，再加上人工修改，這樣使布線更合理。根據(jù)每個學(xué)生上交的PCB板文件，教師根據(jù)該院新引進的PCB板生產(chǎn)設(shè)備印制出學(xué)生獨一無二的PCB板。接下來的工作就是焊接元器件和調(diào)試硬件電路，因為有仿真基礎(chǔ)，大大減少了硬件調(diào)試時間，產(chǎn)品的合格率得到了很大提高。
5 全面的考核系統(tǒng)
建立完善的成績考核系統(tǒng)是保證電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合工程實際產(chǎn)品設(shè)計的一般流程，根據(jù)各個環(huán)節(jié)在設(shè)計電子技術(shù)課程設(shè)計的所占比重，課程設(shè)計成績由設(shè)計方案成績（占20%）、軟件仿真成績（25%）、硬件調(diào)試成績（占35%）和總結(jié)報告成績（占20%）四部分組成。設(shè)計方案成績重點考察學(xué)生是否認真查閱資料，獨立完成設(shè)計方案與器件選型，按課題要求完成電路圖設(shè)計，所涉及的方案是佛偶偶有創(chuàng)新性。在軟件仿真成績和硬件調(diào)試成績的評定過程中，不僅要重視結(jié)果，而且要重視過程，通過提問等方式來進一步考核學(xué)生對于設(shè)計電路原理的理解和掌握程度，分析問題和解決問題的能力。總結(jié)報告成績考察學(xué)生實驗報告的規(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。
通過近幾年的電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)改革，激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實踐動手能力，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)報告撰寫能力，提高了我校電氣專業(yè)學(xué)生的整體素質(zhì)。為他們參加校內(nèi)和全國電子設(shè)計大賽奠定了基礎(chǔ)。
電子技術(shù)課程設(shè)計是繼“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”課程之后的重要實踐性環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)電子信息類學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力有著重要的作用。該課程的基本任務(wù)之一是鞏固和加深學(xué)生對“電路原理”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗課”中所掌握的實驗技能，另一方面是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科研作風(fēng)及在電子技術(shù)方面的實踐技能，提高學(xué)生綜合運用電子技術(shù)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。
學(xué)生針對三位半數(shù)字萬用表，通過熟悉查找資料、設(shè)計電路、計算機仿真、安裝調(diào)試、性能分析與改進等環(huán)節(jié)，初步掌握常用電子產(chǎn)品的一般設(shè)計方法和步驟，體會電子產(chǎn)品的設(shè)計和調(diào)試過程，為以后的專業(yè)知識學(xué)習(xí)、綜合實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的專業(yè)基礎(chǔ)。
一、課程設(shè)計改革的目的
電子技術(shù)課程設(shè)計一般安排在大二下學(xué)期進行，考慮到該階段的學(xué)生已經(jīng)具備一定的數(shù)字電路和模擬電路的基本知識，因此該課程要求學(xué)生設(shè)計并制作一個具有實用價值的電路[3]。這個階段的學(xué)生對于電路設(shè)計一般只有一個模糊的認識，工程意識淡薄，對電子元器件的實際功能和電子產(chǎn)品設(shè)計步驟沒有清晰的認識，工程實踐能力不強，缺乏開發(fā)、設(shè)計的創(chuàng)新能力與意識。在前期的電子類相關(guān)課程實驗中，大部分實驗的電路功能單一，只能夠簡單的、被動重復(fù)教師講授或者書本上面的理論，電路功能和生活中使用的實際電子產(chǎn)品的電路有一定的距離，學(xué)生的興趣得不到足夠的激發(fā)。在電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程中，我們通過引入實際實用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬用表的設(shè)計與制作，可使學(xué)生加深對基礎(chǔ)理論知識的理解，掌握技術(shù)的關(guān)鍵點，培養(yǎng)動手能力、設(shè)計思維能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，尤其是對于提高大學(xué)生的工程素養(yǎng)具有重要的作用。因此該課程的改革對提高電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量，充實電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)實踐內(nèi)容具有十分重要的現(xiàn)實意義。
二、課程設(shè)計改革的方法
在“電子線路課程設(shè)計”的具體實施過程中以實際實用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬用表為核心，通過三位半數(shù)字萬用表各部分功能電路理論的講授，使學(xué)生對基于模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的三位半數(shù)字萬用表的工作原理有一個清晰的認識，同時，自主設(shè)計并制作一塊三位半數(shù)字萬用表，進而達到增強學(xué)生實踐能力、培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生對數(shù)字模擬電路設(shè)計應(yīng)用的興趣。具體的教學(xué)改革方法包括以下四個方面：
1. 充實“電子技術(shù)課程設(shè)計”的實踐教學(xué)內(nèi)容
近年來，隨著各專業(yè)課程體系改革的推進，專業(yè)培養(yǎng)計劃以及相應(yīng)教學(xué)大綱的調(diào)整與修改，同時考慮到學(xué)生進行電子技術(shù)課程設(shè)計時的理論水平的局限性和后續(xù)單片機技術(shù)、DSP技術(shù)、EDA技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等其他電子技術(shù)課程的教學(xué)安排，我們在電子技術(shù)課程設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計中，應(yīng)該改變以往單一功能電路的設(shè)計，引入和現(xiàn)階段大學(xué)生水平相適應(yīng)的實際電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動手解決實際問題的能力。
本實施過程中，我們通過引入實際實用電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬用表作為課程設(shè)計的主要內(nèi)容，并編寫相應(yīng)的配套“電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書”。主要內(nèi)容涉及電壓（交直流）、電流（交直流）、電阻、電容、三極管、二極管等的測量電路的原理，雙積分A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，線性運放的應(yīng)用，正弦波的生成電路，自動關(guān)機電路，LCD的驅(qū)動等。充分考慮到學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，讓他們通過該課程的學(xué)習(xí)，加深數(shù)電、模電等基礎(chǔ)理論知識的理解與應(yīng)用。
2. 改革“電子技術(shù)課程設(shè)計”的教學(xué)方法與教學(xué)手段，注重理論結(jié)合實際
在以往的課程設(shè)計中，部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，存在混學(xué)分，完成任務(wù)的心態(tài)，對于實踐過程中涉及的電路原理，存在知其然，不知其所以然的問題。為了改變這種情況，在本次改革的實施中，我們制作了很多配套的多媒體教學(xué)課件，加強理論知識的講授，使學(xué)生在明白三位半數(shù)字萬用表各部分電路原理的基礎(chǔ)上，對各部分電路進行獨立焊接調(diào)試，并對調(diào)試好的電路進行測試，注重電路重點部分的輸出，并教會學(xué)生調(diào)試數(shù)字、模擬電路的基本方法；同時，通過改變部分電子元器件的參數(shù)，觀察該參數(shù)對數(shù)字萬用表精度的影響，進而加深學(xué)生對電路原理的理解。另外，指導(dǎo)教師還應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生利用EDA電路設(shè)計仿真軟件，例如，Protel電路設(shè)計軟件，結(jié)合課程設(shè)計的內(nèi)容，來拓展學(xué)生的知識面和電子產(chǎn)品設(shè)計能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強教學(xué)的靈活性，使學(xué)生的工程素養(yǎng)得到提高。
3. 增加教學(xué)互動，引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生解決實際問題的興趣與能力
在“電子技術(shù)課程設(shè)計”的進行中，學(xué)生不可避免地會遇到各種實際問題，指導(dǎo)教師應(yīng)該針對問題的難易程度，有針對性地指導(dǎo)學(xué)生課外去查閱相關(guān)資料，并積極地參與到學(xué)生解決問題的過程中去，及時糾正學(xué)生錯誤的解決問題的思路與方法。嚴格要求學(xué)生認真對設(shè)計過程中遇到的問題進行分析、反思和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)并反思自己設(shè)計過程中的不足，找出努力的方向。另外，指導(dǎo)教師還應(yīng)該組織對學(xué)生遇到的問題定期的進行總結(jié)與歸納，并整理成相應(yīng)的“Q&A”文檔，通過課程電子郵件或課程主頁在網(wǎng)上，供學(xué)生學(xué)習(xí)與參考。
4. 注重軟件仿真與實際電路調(diào)試相結(jié)合
由于計算機軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，在電子應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了很多成熟的開發(fā)與仿真軟件，例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本課程的理論講解階段，引入電路仿真，讓學(xué)生對電路的輸入輸出，以及電路參數(shù)對整個電路結(jié)構(gòu)性能的影響有一個大體的了解，等學(xué)生焊接完成該部分電路后，實際測試電路的輸出，進而比較軟件仿真的輸出和實際測量之間的差距，分析其原因，并通過多次改變電路的參數(shù)和輸入的方式進行綜合分析，加深學(xué)生對電路的理解。尤其適當(dāng)仿真軟件輸出和實際測試輸出出現(xiàn)較大的差距時，引導(dǎo)學(xué)生去查詢相關(guān)資料，分析該現(xiàn)象的原因，并形成相應(yīng)的文檔，共享給所有的學(xué)生。在本課程改革選用的三位半數(shù)字萬用表的模擬電路部分尤其需要如此，特別是其中的電容測量電路，涉及正弦波的發(fā)送、放大、濾波等電路，這部分電路軟件仿真和實際輸出存在一定的差距，要著重引導(dǎo)學(xué)生去分析每一小塊電路出現(xiàn)誤差的原因，以及如何改進，還要讓學(xué)生學(xué)會判斷仿真輸出和實際輸出在什么樣的范圍內(nèi)是合理的。
仿真軟件在理論分析方面具有強大的功能，而實物連線除了讓學(xué)生更熟悉元器件及其性能之外，更加讓學(xué)生對元器件的誤差以及因此可能引起的誤差或錯誤的原因產(chǎn)生更深的體會，這些都是在課本以及“電子技術(shù)實驗”等課程中不能收獲的。
結(jié)束語
通過實踐，我們發(fā)現(xiàn)這項教學(xué)改革效果十分明顯。教師們精心準備的題目引起了學(xué)生的極大興趣，可以將學(xué)生前期學(xué)習(xí)到的理論知識進行實踐，加深數(shù)字電路和模擬電路知識的理解，尤其是通過實際電子產(chǎn)品三位半數(shù)字萬用表的設(shè)計與制作，可以激發(fā)學(xué)生對實際遇到的問題的思考，提高學(xué)生的觀察能力和實際動手能力，進而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過理論結(jié)合實際，培養(yǎng)學(xué)生的開拓性思維和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
【參考文獻】
[1]粟田禾. 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的教學(xué)改革與實踐. 高職教育研究，2006（2）.
對于“電子技術(shù)課程設(shè)計”題目的選擇尤為重要。首先，設(shè)計的題目要夠多，這樣學(xué)生的可選擇性才夠大；其次，設(shè)計內(nèi)容要新穎有趣，有一定的使用價值，每個題目都可以鞏固學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程重要的知識點，比如：電壓超限報警電路的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)比較器和555電路以及各種邏輯門的使用；編碼電子鎖的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)觸發(fā)器和門電路；多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會用到包括寄存器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容；廣告燈控制電路包括了可逆計數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報警電路等單元部分，會用到顯示譯碼器、計數(shù)器和555電路等電子知識。指導(dǎo)教師在告訴學(xué)生設(shè)計題目的同時還要把實驗室的現(xiàn)有資源給學(xué)生講清楚，學(xué)生可在這些限定的條件下進行設(shè)計，比如：實驗室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器，邏輯門只有與非門。這樣，學(xué)生在設(shè)計過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應(yīng)地改成實驗室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識，能夠隨機應(yīng)變。當(dāng)然如果實驗室確實無法提供器件，也要鼓勵學(xué)生自己去購買，這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能，提高他們親歷親為的能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.預(yù)設(shè)計方案的確立
進行預(yù)設(shè)計時要鼓勵學(xué)生用模塊化的分析和設(shè)計方法進行設(shè)計。學(xué)生通過查閱資料，根據(jù)設(shè)計要求自行確定實施方案，給學(xué)生提供更大的自，使學(xué)生能夠相對獨立地進行實踐，充分揚其所長。由于學(xué)生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響，初步的設(shè)計方案難免存在遺漏和錯誤，教師要對學(xué)生的設(shè)計進行把關(guān)，保證他們的設(shè)計能實現(xiàn)基本功能。同時，也可通過集體答疑的方式組織學(xué)生公開講解設(shè)計方案，讓學(xué)生互找問題、討論解決方法，從而達到優(yōu)化設(shè)計方案的目的。這些方法增強了教學(xué)的互動性，同時也為學(xué)生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間，調(diào)動了學(xué)生們學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計方案確定以后就要進行仿真實驗。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件，它提供了大量的仿真元件模型，且儀器儀表種類之多是很多電子實驗室無法比擬的。通過Multisim進行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計中存在的問題，進一步優(yōu)化設(shè)計方案，同時增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深了學(xué)生對理論知識的理解，提高了學(xué)生的實踐能力，也使學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。最后，學(xué)生把初步的設(shè)計方案上升到理論的高度，寫出一份詳細的預(yù)設(shè)計報告，包括設(shè)計題目、設(shè)計任務(wù)、總體方案的設(shè)計、單元電路的設(shè)計、元器件的選擇與參數(shù)計算，畫出總體電路圖，列出所用元器件的詳細列表和參考文獻。這樣，做到設(shè)計思路清晰明了，為后面的安裝調(diào)試做好充分的準備。
3.安裝調(diào)試
按照自己的設(shè)計方案進行安裝調(diào)試，是學(xué)生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預(yù)設(shè)計報告中元器件列表領(lǐng)取器件，然后分模塊進行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整體布局的美觀、規(guī)范，比如：電源線和地線要分開，各成一列，并分別用不同顏色的導(dǎo)線進行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進行通電調(diào)試。在調(diào)試階段，有些學(xué)生只要發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手，指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生從信號輸入的一端開始逐個模塊進行調(diào)試，排除故障的方法要從大范圍到小范圍，最終找到故障的確切地點。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學(xué)生自己查找、分析原因，找到解決的方法。通過調(diào)試使學(xué)生加深對電路工作原理的理解，學(xué)會調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后，不要馬上拆線交給老師完事，指導(dǎo)老師要鼓勵學(xué)生用調(diào)試好的電路做實驗，例如：可以對單元電路的輸出進行實際的測算，并跟理論分析結(jié)果進行比較，進一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計為學(xué)生提供鍛煉的平臺，提高學(xué)生的實踐能力和學(xué)習(xí)積極性。
4.撰寫總結(jié)報告
總結(jié)報告是學(xué)生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié)，不能等同于平時的實驗報告，因此，學(xué)生應(yīng)按規(guī)定的格式進行書寫?？偨Y(jié)報告的圖紙要規(guī)范，所有圖紙都按工程設(shè)計標準嚴格要求。這樣可提高學(xué)生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì)，為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。
5.建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵
在注重結(jié)論正確的同時，應(yīng)該強調(diào)整個設(shè)計方案實施的全過程。成績評定包含五個部分：一是預(yù)設(shè)計方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果，占總成績的25%；二是實驗動手能力（包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等），占總成績的30%；三是學(xué)生的答辯情況，占總成績的10%；四是設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神，占總成績的10%；五是總結(jié)報告（包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會等）占總成績的25%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學(xué)生在課程設(shè)計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
二、改革的效果
1.培養(yǎng)了學(xué)生對設(shè)計性實驗的興趣，增強了學(xué)生動手實驗的信心由于設(shè)計題目與實際緊密聯(lián)系，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自覺性，學(xué)生在獨立完成電路后興奮不已，很多同學(xué)對自己設(shè)計并調(diào)試成功的電路愛不釋手。
2.提高了學(xué)生多方面的能力在動手實踐設(shè)計過程中，學(xué)生們從通過查找資料給出預(yù)設(shè)計方案到互相配合著進行安裝調(diào)試，最終得出實驗結(jié)果，每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動性和創(chuàng)造性，提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。
2電路與模擬電子技術(shù)課程目標
本課程的總體目標是：通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電路與模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。其中包括：（1）知識目標：掌握電路基本概念、基本分析和計算方法；會計算電路主要參數(shù)；掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法；會判斷器件類型、電路工作狀態(tài)；（2）能力目標：培養(yǎng)學(xué)生正確使用常用儀表的能力；培養(yǎng)學(xué)生正確選擇元器件的能力；培養(yǎng)學(xué)生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生識讀與分析電路的能力；培養(yǎng)學(xué)生安裝和焊接電路的能力；培養(yǎng)學(xué)生電路測試方案的設(shè)計能力和對測試數(shù)據(jù)的分析能力；培養(yǎng)學(xué)生排除電路故障的能力；培養(yǎng)學(xué)生進行簡單電路設(shè)計的能力；（3）情感目標：通過趣味案例激發(fā)學(xué)生好奇心和學(xué)習(xí)興趣；通過學(xué)習(xí)情境挖掘?qū)W生的求知欲和創(chuàng)造欲，樹立學(xué)生自信心。
3電路與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計
本門課程設(shè)計的理念是：以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點，理論學(xué)習(xí)以必須，夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學(xué)過程中采用多種教學(xué)方法和手段：傳統(tǒng)的教學(xué)法、直觀教學(xué)法、探究法、啟發(fā)式教學(xué)和多媒體教學(xué)手段。
4電路與模擬電子技術(shù)課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學(xué)情分析：高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。雖然學(xué)生對電類專業(yè)課入門的學(xué)習(xí)具有一定的興趣，但這種興趣不夠穩(wěn)定，需要教師創(chuàng)設(shè)適度的情境，適時地激發(fā)。所以在教學(xué)過程中，教師要力求做到將深奧的知識淺顯化，抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導(dǎo)體器件，放大電路，負反饋。教師對重點、難點的處理方法有：（1）傳統(tǒng)的講解法；（2）直觀式教學(xué)；（3）配合flas演示；（4）通過萬用表測試加深理解；（5）創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境。例如:在半導(dǎo)體器件的講解部分，可采用直觀式的教學(xué)法，帶領(lǐng)學(xué)生認識各種不同的二極管，三極管。對于三極管的講解，配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例，來說明課堂的教學(xué)組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內(nèi)容是深入模擬電子技術(shù)部分的第一道難關(guān)。學(xué)生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內(nèi)容，才可以舉一反三去理解后續(xù)學(xué)習(xí)的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)設(shè)計，把啟發(fā)式教學(xué)貫穿整個教學(xué)過程，通過探究實驗操作和多媒體仿真，把抽象的理論知識難度降低，達到突破難點，幫助學(xué)生化難為易，讓學(xué)生輕松愉快充滿信心地完成學(xué)習(xí)。
5考核方案
課程的考核方案根據(jù)學(xué)院教務(wù)處的要求，期中成績占30%，平時成績占30%，期末成績占40%。平時成績包括：課堂考核，課后作業(yè)，單元測驗。在學(xué)期結(jié)束前另有為期一周的教學(xué)實習(xí)，教師根據(jù)維修電工的考試內(nèi)容結(jié)合實際情況申報，并由系部統(tǒng)一采購實習(xí)耗材。實習(xí)的考核分為：優(yōu)———電路功能完全實現(xiàn)，性能優(yōu)良，工藝精美。良———電路功能基本實現(xiàn)，性能優(yōu)良。中———電路功能基本實現(xiàn)，性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下，電路功能基本實現(xiàn)。不及格———電路功能未實現(xiàn)且學(xué)習(xí)態(tài)度有問題。
6教學(xué)評價
課程的教學(xué)評價包括：校內(nèi)督導(dǎo)評價，同行專家評價，教師自我評價，學(xué)生評價。
（2）科學(xué)的編制電子課程設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容，大力推舉開放性實驗室的管理模式的完善建立，在編制課程設(shè)計的大綱環(huán)節(jié)上，我們應(yīng)該充分了解電子技術(shù)課程設(shè)定的教學(xué)目標的定位，以新一輪的教學(xué)改革為指導(dǎo)方向，要充分注重教學(xué)的實踐性、素質(zhì)教育、自主創(chuàng)新，要突出對學(xué)生的自主創(chuàng)新的能力和實際操作能力的雙方面能力培養(yǎng)，為學(xué)生制定出一系列的、分為不同層次的、不同渠道的實踐訓(xùn)練課程，推動課程結(jié)構(gòu)和其他科目的貫通，從而使電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)能跟上時展的腳步，能滿足社會主義市場經(jīng)濟對這樣的人才需求。當(dāng)今社會信息化發(fā)展突飛猛進，我們必須要用現(xiàn)代化的信息武器來武裝自己，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)的設(shè)備、教學(xué)材料和各種教學(xué)媒體進行模擬演練、虛擬實驗練習(xí)并構(gòu)建完善的電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)題庫，使這一教學(xué)具有科學(xué)、綜合、實踐、新穎、包含的知識量多、內(nèi)容完善的特點，從而可以推動學(xué)生對研究電子科學(xué)的積極性。我們在編寫課程設(shè)計指導(dǎo)書的時候，要對學(xué)生參與實踐操作的環(huán)節(jié)加以充分的重視，讓學(xué)生通過查詢各種不同的資料，為他們提供自主創(chuàng)新、通過計算機軟件進行模擬、接通電力原件、測試調(diào)試環(huán)節(jié)的依據(jù)，從而使學(xué)生在科學(xué)有效的指導(dǎo)下實現(xiàn)自主的實踐的充分鍛煉。
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0135-02
按照我校新修訂的教學(xué)大綱的要求，電子技術(shù)課程設(shè)計是在學(xué)生修完電子技術(shù)類課程的基礎(chǔ)上而開設(shè)的一門實踐課程，以加強學(xué)生的設(shè)計能力、動手能力和綜合應(yīng)用的能力，為畢業(yè)設(shè)計和將來的獨立工作打下良好的基礎(chǔ)。電子技術(shù)課程設(shè)計是一門獨立的必修課，以本專業(yè)某一設(shè)計為任務(wù)進行電路的分析、設(shè)計、安裝和調(diào)試，最終使之成為具有特定功能的電子產(chǎn)品。這一實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，既加深了學(xué)生對電路電子理論知識的理解，同時還提高了學(xué)生的實踐技能，實現(xiàn)了由知識向技能轉(zhuǎn)化的能力。當(dāng)前，加強各類實踐性教學(xué)已經(jīng)成為各高校的共識，我校在修訂新版教學(xué)計劃時，有針對性地突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，開設(shè)適合本專業(yè)的課程設(shè)計題目，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
一、電子技術(shù)課程設(shè)計存在的問題
我院為適應(yīng)新的教學(xué)大綱的要求，不斷探討電子技術(shù)課程設(shè)計新的教學(xué)方法，教學(xué)質(zhì)量得到一定的提高，但由于社會發(fā)展對人才的多樣化和多層次化的更新需求，仍存在一些實際問題。首先是傳統(tǒng)的電子、電氣、測控、自動化等專業(yè)的電子技術(shù)課程設(shè)計題目單一、專業(yè)針對性不強。教學(xué)實踐環(huán)境偏“硬”，沒有加強一些優(yōu)秀的設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)，和工程實際問題離得太遠。其次是電子技術(shù)課程設(shè)計往往由老師將印刷好的電路板成品直接發(fā)給學(xué)生，學(xué)生按照設(shè)計好的電路原理圖焊接元器件，最后進行調(diào)試。只要電路原理圖連線準確，焊接點牢固，基本上都可以調(diào)試出較好的結(jié)果。然而，實踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多同學(xué)對電路中的各應(yīng)用模塊功能和具體的元器件的參數(shù)如何選擇不太了解，設(shè)計的局限性限制了學(xué)生的發(fā)揮，沒有達到最佳的實踐效果。因此，優(yōu)化電子課程設(shè)計內(nèi)容，改進課程設(shè)計的實現(xiàn)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是電子技術(shù)課程設(shè)計改革的重要方面。
二、電子技術(shù)課程設(shè)計改革的方法
1.優(yōu)化電子課程設(shè)計內(nèi)容。電子技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代快，新技術(shù)和新方法層出不窮。為了適應(yīng)這種變化，使學(xué)生們能夠更好地掌握當(dāng)今技術(shù)發(fā)展，高校應(yīng)該優(yōu)化電子課程設(shè)計這一實踐環(huán)節(jié)，淘汰陳舊的元器件和設(shè)計方法，增加新的課程設(shè)計的內(nèi)容和設(shè)計手段，充實教學(xué)內(nèi)容。電子課程設(shè)計時間緊，任務(wù)重，要求在1.5周內(nèi)完成從總體方案確定單元電路設(shè)計參數(shù)計算器件選擇電路圖繪制電子電路仿真焊接調(diào)試撰寫設(shè)計說明書等一系列任務(wù)，這就要求同學(xué)們能對所學(xué)的內(nèi)容很好地融會貫通，形成完整的知識體系，才能較好完成課程設(shè)計的環(huán)節(jié)。這就需要建立系統(tǒng)、科學(xué)的課程體系。即在課程設(shè)計開始之前，學(xué)生們應(yīng)該修完電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)課程，同時應(yīng)該增加電子工藝實習(xí)、單片機、計算機電子輔助設(shè)計CAD和Protel軟件設(shè)計電路板等一系列電路設(shè)計模塊，使課程設(shè)計環(huán)節(jié)更深入、更豐富、更科學(xué)。在課程設(shè)計的選題上，指導(dǎo)教師應(yīng)該選擇具有實用性、綜合性、先進性的題目，題目既不要太大，也不要過于簡單，應(yīng)該符合教學(xué)大綱的要求，突出理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生們對課程設(shè)計產(chǎn)生較濃厚的興趣。還可以讓一些動手能力強，參加過課外科技競賽，有實戰(zhàn)經(jīng)驗的同學(xué)自擬課程設(shè)計的題目，鼓勵學(xué)生設(shè)計多套設(shè)計方案，自行選擇器件，計算元器件參數(shù)等，拓展學(xué)生工程實踐的經(jīng)驗和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。在設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師及時指導(dǎo)與糾正錯誤，總結(jié)設(shè)計過程中出現(xiàn)的新思路和新方法，不斷改進和完善設(shè)計內(nèi)容。
2.改進課程設(shè)計的實現(xiàn)模式。傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的方案，將插座、電子元件等在電路板上面手工連線進行焊接，然后再使用信號源、萬用表等電子設(shè)備進行調(diào)試，檢驗一定的模擬輸入信號下是否產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)字信號。如果輸出與輸入信號不符又無法查明具體原因，就需要更換較多的元件進行試驗，既浪費了大量的時間又增加了材料的損耗。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，將電子設(shè)計新技術(shù)、新方法融入到設(shè)計中，建立仿真實驗平臺，使學(xué)生們可以在計算機上進行電路設(shè)計和仿真，提高了效率和準確性。常用的仿真軟件如Protel和Mutisim都可以根據(jù)仿真給出相關(guān)器件的參數(shù)，以及輸入輸出數(shù)據(jù)和波形圖。我校的仿真軟件選取的是Protel99SE軟件,它是一個基于Windows平臺的EDA設(shè)計系統(tǒng),主要包含五大功能模塊：原理圖設(shè)計模塊、印刷電路板設(shè)計模塊、自動布線模塊、可編程邏輯器件模塊和仿真模塊，它的功能模塊在課程設(shè)計中可以起到驗證、糾錯和優(yōu)化的功能，簡化了設(shè)計與驗證的過程。
3.注重過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，設(shè)計結(jié)果雖然重要，但整個設(shè)計過程更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。指導(dǎo)教師只從設(shè)計要求和內(nèi)容上進行指導(dǎo)，放手讓學(xué)生自己去查閱資料，設(shè)計方案并進行論證。盡可能讓學(xué)生走出校門，自己進行市場調(diào)研，對新的電子產(chǎn)品和器件有所了解，自主選擇和購買。這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高理論聯(lián)系實際的能力。開放實驗室管理，讓學(xué)生在整個課程設(shè)計期間自由安排時間，設(shè)計、裝配和調(diào)試自己設(shè)計的電路；提供網(wǎng)路服務(wù)，學(xué)生可以在網(wǎng)上下載學(xué)習(xí)資料、研究設(shè)計方案和進行相應(yīng)的仿真設(shè)計；提供充足的元器件和調(diào)試所需的一切實驗室設(shè)備，保證設(shè)計過程的順利進行，為學(xué)生們提供自主寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。
4.完善考評制度。建立科學(xué)完善的考評制度，對學(xué)生成績進行合理公平的評定，是保證教學(xué)質(zhì)量和充分調(diào)動學(xué)生積極性的重要方面。根據(jù)課程設(shè)計的內(nèi)容采取不同的側(cè)重點進行評分，將課程設(shè)計細分為設(shè)計過程、焊接過程、調(diào)試結(jié)果和答辯等內(nèi)容，按照3：3：3：1的權(quán)重綜合各項分數(shù)得到最后的成績。指導(dǎo)教師對每個學(xué)生的表現(xiàn)要把握準確，既要考慮過程的完成質(zhì)量，還要考慮學(xué)生本身對理論的掌握和實際問題的聯(lián)系，對有創(chuàng)新思維的同學(xué)要相應(yīng)提高分數(shù)。
課程設(shè)計作為一項重要的實踐環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生們對理論知識的深入理解，并及時了解前沿的新技術(shù)和新方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，增強動手能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。實踐證明，實施的電子技術(shù)課程設(shè)計改革是有效果的，在全國和遼寧省舉辦的各種如“挑戰(zhàn)杯”“大學(xué)生電子設(shè)計競賽”等課外科技創(chuàng)新活動中，我校大學(xué)生均取得非常好的成績，學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力得到明顯提高。
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電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程因?qū)ο?、?nèi)容不同，并受到諸多因素的影響，在實際教學(xué)中，單一的教學(xué)法很難滿足實際教學(xué)工作。應(yīng)認識到PBL和TBL教學(xué)法的利弊，結(jié)合電子技術(shù)課程設(shè)計的特點靈活選擇教學(xué)法，充分發(fā)揮這兩種教學(xué)法的優(yōu)勢，真正達到“授業(yè)、解惑”的目的。通過表1可以看出PBL教學(xué)法對培養(yǎng)學(xué)生解決問題的技能非常有效。電子技術(shù)課程設(shè)計正是以解決實際工程中遇到的具體問題為基礎(chǔ)，因此非常適合在該學(xué)科中應(yīng)用PBL教學(xué)法。同時電子技術(shù)課程設(shè)計綜合應(yīng)用模電、數(shù)電、EDA軟件、單片機等電子技術(shù)，包含的知識面相當(dāng)廣，單純采用PBL教學(xué)法對學(xué)生能力要求和跨學(xué)科能力太高，也會使得教學(xué)目標不夠清晰。而且電子技術(shù)課程設(shè)計內(nèi)容難度跨度較大，尤其是在難度最大的設(shè)計性實驗時不可能一個人獨立完成，必須要以團隊合作的形式完成。
因此，電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)改革中將PBL教學(xué)法與TBL教學(xué)法相結(jié)合，針對該門課程三個層次實驗（基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗）各自的特點和難易程度進行教學(xué)方法的選擇和綜合應(yīng)用?；A(chǔ)性實驗（如基本放大電路、集成運算放大電路、門電路等）主要是考核學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握，內(nèi)容較為簡單，可以只采用PBL教學(xué)法。教師只需要給出實驗設(shè)計的問題，由學(xué)生獨立完成，不需要進行分組，培養(yǎng)學(xué)生自主的動手能力；綜合性實驗不再是單一的知識點、單一的學(xué)科，考核的知識可能是跨學(xué)科多個知識點，比如“基于單片機的信號發(fā)生器的實現(xiàn)”結(jié)合了單片機原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電路三門課程的內(nèi)容以及EDA仿真軟件的應(yīng)用。綜合性實驗最明顯的特點是跨學(xué)科。教師只需給出實驗的要求和技術(shù)指標，學(xué)生自主選擇決定學(xué)習(xí)哪些知識來解決問題，體現(xiàn)了典型的PBL教學(xué)法的應(yīng)用優(yōu)勢。具體實驗過程中主要采用分組討論，單人完成或按組匯報兩種方式；設(shè)計性實驗在三個實驗層次是難度最高的，學(xué)生幾乎不可能單獨完成，同時老師還需要給予一定的指導(dǎo)，給出明確的學(xué)習(xí)目標及知識點，適合采用TBL教學(xué)法分組討論，按組匯報。同時設(shè)計性實驗往往都是給出一個需要解決的實際問題，比如心電圖采集系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)的方法也不是唯一的。這又是PBL教學(xué)法應(yīng)用最適合的情況。因此，對于設(shè)計性實驗最好采用兩種方法綜合應(yīng)用。
教學(xué)實踐結(jié)果
經(jīng)過一段時間的教學(xué)實踐，PBL和TBL教學(xué)法結(jié)合應(yīng)用于電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、增強了團隊協(xié)作精神，激發(fā)了學(xué)生的興趣，有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。但是，在教學(xué)的過程中也存在值得注意的問題：學(xué)生負擔(dān)明顯增加，學(xué)生查資料整理出合理的方案基本上需要一周的時間，再做實驗調(diào)試完成，基本上又是一周的時間，大大占用學(xué)生平時的時間，需要學(xué)生主動配合；分組實驗后，有少部分學(xué)生的依賴思想比較嚴重，在小組中承擔(dān)的任務(wù)量少，對這部分學(xué)生獨立動手能力的培養(yǎng)缺乏；考核評分階段不再是根據(jù)單純的考試成績考核，包含了對小組貢獻、討論發(fā)言積極性、前期材料收集的部分等等，增加了評分考核的難度。需要老師對每個部分的過程有充分掌控和了解，對老師的能力有更高的要求。
為實現(xiàn)溫度檢測和報警功能，系統(tǒng)應(yīng)該由溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換與顯示模塊、放大電路、電壓比較電路以及報警電路等部分組成，系統(tǒng)框圖見圖1．其中，溫度傳感器將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號，A/D轉(zhuǎn)換與顯示電路將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并經(jīng)過數(shù)碼管完成數(shù)值顯示，其它電路用于實現(xiàn)當(dāng)溫度超過設(shè)定值時的報警功能．
2溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計
該設(shè)計的主要目的是基于ICL7107和相關(guān)模塊實現(xiàn)室內(nèi)溫度的檢測和報警功能，因此，設(shè)計中需要考慮各芯片的選型和電路設(shè)計方法．由于ICL7107模塊的測量范圍在-199.9~+199.9mV或-1.999~+1.999V[2]，因此，需要選擇一款輸出為模擬信號的溫度傳感器，并對其進行必要的信號轉(zhuǎn)換．由于需要增加溫度上限報警功能，因此，需要考慮對信號進行適當(dāng)?shù)姆糯?、電壓比較以及報警驅(qū)動等處理．按照設(shè)計要求系統(tǒng)最終選擇的模塊主要包括：ICL7107、LM35、OP07、LM339、蜂鳴器等，其中各模塊的選型和電路設(shè)計如下：
2.1溫度傳感器
AD590和LM35是工程上常用的兩款集成溫度傳感器，均具有將溫度信號轉(zhuǎn)換為某一模擬信號量的特征[3]．其中，AD590模塊的輸出電流值與開氏溫標呈線性關(guān)系[4]，見式（1）．在溫度檢測中，需要設(shè)計電流轉(zhuǎn)電壓電路、電壓跟隨以及減法電路等，從而將輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然而這會增加后續(xù)電路的復(fù)雜度和成本．
2.2A/D轉(zhuǎn)換與顯示
ICL7107是一種高性能、低功耗、低成本的三位半A/D轉(zhuǎn)換芯片[6]．該芯片內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換、時鐘、參考電壓、七段譯碼顯示驅(qū)動等功能，只要外部連接少量無源元件就能夠?qū)崿F(xiàn)一款高性能的儀表面板的設(shè)計．該模塊的典型應(yīng)用電路見圖2．在圖2中，待測信號通過ICL7107芯片的30和31腳差分接入，然后經(jīng)過內(nèi)部的自動校零、信號正向積分和反向積分等處理，最后將得到的數(shù)字信號經(jīng)2~25腳外接的4片共陽極數(shù)碼管完成顯示．由于本設(shè)計只要求顯示溫度信息，因此只外接3片數(shù)碼管．為敘述方便，圖中已接入了LM35模塊和負電壓發(fā)生電路．此外，通過調(diào)節(jié)參考電壓（35和36腳之間）refU的數(shù)值，該模塊可以實現(xiàn)不同的量程．當(dāng)1VrefU=時，滿量程為1.999V；當(dāng)100mVrefU=時，其滿量程為199.9mV．模擬公共端（32腳）能夠提供比正電源低約2.8V的電壓，當(dāng)與反向信號輸入端（30腳）相連時，可抑制輸入信號引入的共模干擾．在電路設(shè)計中，該引腳常有三種連接情況．第一種，與32腳相連，此時ICL7107會自動關(guān)閉32腳的恒壓作用，從而實現(xiàn)信號的差分輸入方式，以消除電路中的共模電壓．此連接方式尤其適合于檢測與外電路處于不同的供電系統(tǒng)下的信號輸入．需要注意，此種連接方式在Proteus仿真中將無法通過編譯，然而實際電路卻能正常工作．第二種，與35腳相連，配合提供電壓參考，以消除來自于參考源的共模電壓．第三種，當(dāng)待檢測信號與系統(tǒng)處于相同的供電系統(tǒng)下時，該腳可以懸空．此時，在Proteus仿真電路中，該引腳將始終保持在2V恒壓狀態(tài)，而在實際電路中則該引腳則保持在2.45V恒壓狀態(tài)．38和40腳之間應(yīng)連接100pF電容．通過對學(xué)生作品的調(diào)試發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計中經(jīng)常發(fā)生接錯元件的情況．如果此處電容值選錯，則會出現(xiàn)數(shù)碼管的示數(shù)不隨30和31腳的輸入電壓信號變化的現(xiàn)象．35和36腳之間的電壓差應(yīng)保持在100mVrefU=或1VrefU=狀態(tài)下，從而可以實現(xiàn)ref±2U的顯示范圍．由于LM35模塊的溫度檢測范圍為-55℃~+150℃，因此，取1VrefU=即可滿足室內(nèi)溫度檢測的需要．27~29腳外接阻容元件構(gòu)成系統(tǒng)的積分電路．當(dāng)選擇滿量程為2V時，與28腳相連的電阻推薦為470kΩ；而當(dāng)選擇滿量程為200mV時，則推薦為47kΩ．27和29腳推薦采用聚丙烯電容，以減少漏電流，然而設(shè)計中也可采用瓷片電容．該芯片需要工作在±5V下，其中26腳接-5V，1腳接+5V．若26腳接地，則會出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象．當(dāng)然，若在某種場合下，系統(tǒng)只能提供單電源供電，則也可以利用該芯片提供的時鐘信號（38腳）配合反相器、整流二極管以及電容構(gòu)造負電源，具體電路見圖2．
2.3報警電路設(shè)計
為實現(xiàn)溫度上限報警功能，需要對溫度傳感器的輸出信號進行放大，電壓比較以及設(shè)計蜂鳴器驅(qū)動電路等處理．其中，信號放大電路可以由集成運算放大器構(gòu)成，如UA741，LM324，OP07等模塊[7-10]．經(jīng)過多個方案對比，最終該系統(tǒng)采用了集成運算放大器OP07，實現(xiàn)了同相比例放大器的設(shè)計，從而實現(xiàn)對LM35的輸出信號進行10倍放大的功能．OP07具有輸入偏置電流低（為±2nA）和開環(huán)增益高（300V/mV）的特點，尤其適合用于微弱信號放大處理．系統(tǒng)采用了基于LM393的電壓比較電路，對放大后的信號進行比較，調(diào)節(jié)2腳的電位可設(shè)置溫度的上限值．設(shè)計中，由于LM393采用集電極開路的輸出方式，因此，需要連接上拉電阻．經(jīng)電壓比較后的信號再經(jīng)8050三極管驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，具體電路見圖3，圖中D1用作續(xù)流，防止蜂鳴器啟停產(chǎn)生的反向電流擊穿三極管．
3系統(tǒng)調(diào)試
電路焊接完畢后，需要進行必要的調(diào)試，相關(guān)步驟如下：（1）確定1腳電壓為+5V，21腳為0V，26腳為-3.2V~-4.2V之間；（2）通過連接在36腳的電位器，調(diào)節(jié)refU為1V；（3）手捏LM35進行手動加溫，檢測LM35的輸出端電壓是否有變化，以確定LM35工作正常；（4）按下連接在37腳的按鍵，觀察數(shù)碼管是否顯示888，以確認數(shù)碼管連接正常；（5）短接30和31腳，觀察數(shù)碼管是否顯示000；（6）檢測LM35的輸出電壓，若與顯示數(shù)值存在誤差，則可通過微調(diào)36腳電壓解決；（7）調(diào)節(jié)LM393芯片的2腳電壓，根據(jù)需要設(shè)置溫度報警的上限數(shù)值．手捏LM35進行手動加溫，驗證報警電路是否工作正常．若預(yù)實現(xiàn)低溫界限報警，則只需要將2和3腳位置對換即可；（8）若設(shè)計中誤將共陰極數(shù)碼管連接到了ICL7107，則會導(dǎo)致系統(tǒng)黑屏，并且會造成ICL7107的永久性損壞．
中圖分類號：G642；TN702 文獻標識碼：A
一、電子技術(shù)課程設(shè)計現(xiàn)狀
目前，有很多的高校電子技術(shù)課程還處于研究的初級階段，在課程內(nèi)容的設(shè)計和實施方面存在許多困難。但是少數(shù)的重點院校在進行了課程設(shè)計改革后都取得了良好的效果，甚至開發(fā)出了很多的課程設(shè)計項目。經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)限制電子技術(shù)課程設(shè)計的原因有很多，其主要的原因就是實驗的安全性和經(jīng)費的限制。
二、電子技術(shù)課程的工作過程定位
所謂工作過程就是指為了完成一項工作并且為了獲得良好成果而實施的完整工作程序，工作過程對課程設(shè)計具有極為重要的作用，不僅要對工作任務(wù)進行歸納總結(jié)，還得分析其工作的過程，才能從中學(xué)習(xí)并掌握相應(yīng)的知識與能力。要想正確地定位工作過程，就要形成以學(xué)生為本的教學(xué)定位，突出工作過程的特征，研發(fā)出項目化及課程化的教學(xué)構(gòu)成體系。
三、電子技術(shù)課程的設(shè)計與教學(xué)改革
1.電子技術(shù)課程設(shè)計與內(nèi)容
為了學(xué)生能在畢業(yè)后更好地就業(yè)，學(xué)校的教育應(yīng)該與企業(yè)的需求相結(jié)合，以崗位需求和國家標準作為行動標準，以就業(yè)素質(zhì)為基礎(chǔ)，進行教學(xué)內(nèi)容的改革，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。為了更加貼合就業(yè)市場，我們可以分析市場上的電子企業(yè)，針對其特點及發(fā)展趨勢，制訂學(xué)校的教學(xué)任務(wù)與目標；還可以根據(jù)行業(yè)中的專業(yè)技術(shù)規(guī)律分析其工作過程中的典型細節(jié)，把電子類專業(yè)的課程分為幾個不同的領(lǐng)域分別進行指導(dǎo)與教學(xué)。要讓學(xué)生能夠在課程的學(xué)習(xí)中學(xué)會分析、計算和實際操作與設(shè)計，電子技術(shù)課程的內(nèi)容選擇需要以基礎(chǔ)知識為核心，并注重可持續(xù)發(fā)展的原則，依據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容，布置實踐與理論相結(jié)合的項目任務(wù)。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)改革與實施
（1）變革教學(xué)手段。按照以工作過程為導(dǎo)向的任務(wù)驅(qū)動型課程的開發(fā)思路，使用各式各樣以學(xué)生為本的教學(xué)手段，能夠更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強教師與學(xué)生間的互動，提升學(xué)生對于電子技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)積極性，改善教學(xué)的效果。在課堂教學(xué)中，教師可以使用案例、演示及研究式教學(xué)方法，在課堂上增加教師的演示環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對電子器件有深刻地認識，而通過設(shè)置情境并提出問題讓學(xué)生自己模擬實施的教學(xué)方式，能使學(xué)生具備解決、分析問題的能力，并在學(xué)習(xí)的過程中互相學(xué)習(xí)、交流思路。在實踐教學(xué)的過程中，教師可以使用現(xiàn)場教學(xué)、項目教學(xué)及討論式教學(xué)等方式，以就業(yè)為導(dǎo)向，通過真實的情境設(shè)置，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，通過加入對工作過程學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，達成教學(xué)一體化。
（2）完善教學(xué)資源。教學(xué)資源是課程建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)，學(xué)校的教學(xué)資源庫不僅可以豐富和規(guī)范教師的授課備課教材，為教師的教學(xué)提供更好的支 持；還可以給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生能夠通過自主學(xué)習(xí)達到學(xué)習(xí)目標。企業(yè)的原始教材庫和通過實驗教學(xué)完善后的資源庫是學(xué)校教學(xué)資源的主要來源，要想推動教學(xué)模式的改革，提升教學(xué)的質(zhì)量，并在最大限度上滿足學(xué)生和教師的教學(xué)需求，就需要建立更加完善的立體化教學(xué)資源庫。
（3）改進考核制度。課程考核是評判學(xué)生學(xué)習(xí)成果和衡量教師教學(xué)效果的重要標準，科學(xué)的考核制度應(yīng)該要充分地體現(xiàn)出學(xué)生對于基本知識和實踐技能的掌握程度和學(xué)習(xí)效果。可以分為三個方面進行考核，其中筆試占一半，實驗成績占五分之二，再加上平時的成績，這樣的考核方式既注重了理論知識，也沒有忽視實踐能力的重要性，有利于培養(yǎng)全面的綜合性人才。
四、結(jié)語
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，電子技術(shù)在智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方面都表現(xiàn)出廣泛的發(fā)展前景，但是伴隨著電子技術(shù)在高校課程的開展與運用，教學(xué)過程中的弊端漸漸突顯。
