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电子设计基础课程总结范文1
【关键词】电子信息专业;教学改革;创新;实践
随着电子信息技术日新月异的发展,物联网技术、三网融合、4G通信技术等电子信息新技术发展迅速,社会需要更多的具有创新精神和创新能力与时俱进的电子信息应用型人才,因此推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神、创新能力及实践能力,是时展与社会进步对人才培养提出的新的要求。以电子信息新技术为背景,把着力点放在培养学生的创新精神与实践能力上,是提升电子信息本科教学质量的一个重要突破口。
我校的电子信息科学与技术专业于2001年开始招生,经过十余年的发展,专业建设和人才培养取得了可喜的成果。但与其他重点院校及国外名校相比较,还存在诸多不足,包括以下几方面:
1)创新实践环节相对薄弱,学生的综合应用能力不强。
全国大学生电子设计竞赛中,很多学生存在如下共同缺陷:(1)知识面不够宽,综合运用知识能力不强。学生选定一个项目后,对方案比较、论证也不够充分,往往对参考电路生搬硬套,不会采用先进的简便电路。另外,综合运用知识分析问题的能力不强。(2)实验技能不强 一些同学不会正确设计实验数据表格,不会通过实验数据正确分析、总结、归纳、解决问题。在安装焊接过程中,操作不熟练,电路布局不规范,电路调试与故障查找、排除等方面的能力不强,这也反映了实验课内容验证性多而设计性、综合性实践少,学生的设计能力和综合能力未能得到应有的开发和提高。(3)新器件、新技术应用能力较差 有一些竞赛题若能采用新技术、新器件,如CPLD/FPGA实现某些电子系统设计,不仅电路简单、省工、省时,性能指标也优于传统电路。参赛学生这方面的知识和能力与全国大学生电子设计竞赛的要求尚有一定的差距。这也反映了在教学中过分强调理论知识的系统性传授,而对学生实践能力和综合素质培养重视不够。
2)课程结构设置不合理,影响到人才的培养质量。
一是,课程结构不合理,学生知识结构单一。学科及专业的划分过细,致使学生知识面不宽,视野狭窄,思路不够开阔。二是,专业基础课中没有电子信息概论课程,这些课程能够提升学生对本专业的兴趣,使他们为自己的就业及职业早做规划。三是,专业课程界限划分过严,自设围墙,使那些创业创新类课程缺乏,造成学科知识面狭窄,影响了学生综合素质、专业素质能力的形成。四是,基础课用时多,应用课程、实践课程设置不够合理,缺少培养学生专业素质和综合素质的实践课和活动课。
3)注重知识的传授,忽视了学生创新能力的培养和个性的发展。
我校的电子信息专业由无线电物理专业演变而来,前些年本科生被授予的是理学学士学位。在授课时注重知识的传授,理论传授较多,忽视了学生的创新能力培养。创新精神与创新能力、求知精神与学习能力,求实精神与理论联系实际的能力是现代人才素质的核心。因此,必须加强专业学生创新精神与创新能力的培养。
4)课程内容和实验内容没有及时更新,不能适应电子信息新技术对人才的要求。
如今电子信息技术发展日新月异,物联网技术、智能信息处理、三网融合、4G通信技术、智能传感器等电子信息新技术发展迅速,社会需要更多的具有创新精神和创新能力与时俱进的电子信息应用型人才。因此需要我们重新调整培养计划,在培养计划中新增反映新技术应用的课程和实验,也需要该专业的全体教师下大力气,修改理论教学大纲和实验大纲,将最新的信息技术在课程教学中充分体现。
针对以上情况,主要在以下几方面进行了改革:
1)以新技术贯穿教学体系,建立阶段式电子信息实践和创新协同发展人才培养体系。
在电子信息专业课程结构上,优化课程结构和内容,将现代电子信息新技术贯穿始终,以重点培养学生实践动手和创新能力为主要目的,把四年制本科生分为两个阶段进行应用创新型人才培养,在课程的设置上也根据各阶段的培养目标进行整合与优化。
第一阶段,夯实基础,拓宽知识,培养创新思维。
大学一、二年级为夯实基础、拓宽知识的第一阶段。主要通过学科基础、专业基础课程平台进行基础教育。根据电子信息学科的特色和知识结构,在教学内容上不仅有系统深入的电子信息科学知识和较系统全面的计算机、网络、通信、电子方面的知识;而且更要有反映现代最新电子信息科技发展的动态,具有科学性、前瞻性和实用性的知识,以及其他学科的基础知识。这样,不仅使学生具备扎实的基础理论知识、坚实宽广的专业基础知识,而且也具备较广的人文、社会、经济和管理等方面的知识。在一年级开设了电子工艺课程、电子信息技术概论及新生研讨课,电子工艺实验使学生了解和掌握了电子产品技术流程和最新元器件,培养了学生动手及实践能力,电子信息技术概论及新生研讨课使了解了专业基础知识和前言技术,采用讨论式教学,培养其创新思维,以问题启发学生认知电信学科,了解当代新技术,增加学生对本学科的兴趣。二年级强化专业课程综合性实验、课程设计,加大计算机电路设计、仿真等课程内容,鼓励学生参加校级、学院科研训练,对学生在掌握知识、实践应用、开拓视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸多方面进行整体的培养与训练。
尽管电子技术的发展日新月异,新的器件层出不穷,但电子技术课的基础地位不能动摇。在此基础上更新教学内容,着重分析由功能单元构成的通用集成电路(如集成运放、集成功放、集成A/D, D/A转换器等)和计算机应用集成电路,同时还要引入ASIC教学内容(如:CPLD, FPGA等)。打破课程实验模式,增加系统级概念,增加设计性和研究性实验,加强学生实践能力。
第二阶段,发展个性, 追求创新,加强实践能力。
大学三四年级为发展个性、追求创新的第二阶段。主要根据学生的兴趣、个性和能力进行引导,使学生向应用研究型、应用开发型等方向分流。在电路课程设计中,教师可以为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段,开阔同学们的视野,强化同学们的工程概念,并给出多种设计制作的题目供同学们练习。在教学形式上基础课、科研课、专题课和讲座相结合,根据社会发展、电子和通信学科发展和学生的需求灵活调整。尤其是短期的教学安排,不能是单一课程的堆加,而以问题或项目的形式,拓宽课程所涵盖的学科范围,引导学生探究最新学术动态,以整合性的思维方式分析和解决实际问题。
2)以电子设计竞赛为立足点,创建以增强学生应用创新能力为核心的实践体系。
全国大学生电子设计竞赛主要有以下几种类型:电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类、控制类等。试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。涉及到的电子信息类专业课程有:低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、控制技术、可编程逻辑器件、EDA、通信技术等课程[1]。题目涉及的内容是一个课程群,竞赛成绩也从一个侧面反映了这个课程群的教学水平和教学改革。
第一,强化设计性和研究性实验,增加综合型实验,鼓励设计创新型实验。
以培养学生设计能力和初步科研能力为目标,以掌握基本实验方法为主线,重组实验教学内容,构建新的实验体系,重视系统级概念。
设计性实验可包括各单元电路的设计及小系统设计。采用积木式、模块化结构,将设计的单元电路组合成小系统电路,完成应用电路系统设计。如增设单片机课程设计,在教师指导下由学生独立设计课题方案,自己编程、调试,全面独立完成各项设计内容。以中大规模集成器件为主,引入EDA方法,使学生通过设计性实验了解产品设计和制作过程,培养学生的综合应用能力以及利用现代化分析、测试手段的能力。
第二,以电子设计竞赛为立足点,以各种形式激发学生的学习及创造激情。
建立以电子设计竞赛为依托的平台,积极开展第二课堂活动,成立电子协会,涵盖专项培训、特色实验训练、电子设计资源交流平台、校级和院级电子设计竞赛以及激励机制的电子信息实践活动体系,该体系对学生创新精神和工程能力培养起促进作用。
第三,设立校内外开放性实验室,建立产学研实践基地。
为了使学生自主进行实践应用创新能力的培养,增大自主性,在实训实验室和基本专业实验室集中实践能力培养外,专门设立开放性实验室,使各类学生根据自己的方向、兴趣、时间随时进入到开放实验室进行实践能力培养。同时,建立校内、外两种形式的产学研实践基地,周期短的项目可在校内的产学研实践基地进行,周期长的项目在校外的产学研实践基地进行。这种“集中”和“自由”相结合的管理方式为不同层次学生进行各类实践能力培养提供了必要的条件。实习着力发挥了企业的技术和设施优势,使学生体验了企业实际环境和基本要求,接触实际工程,明确了自己的专业发展目标。
电子信息技术专业具有信息技术与工程应用相融合、与其它学科交叉性、技术发展快速性、应用领域广泛性等特点,电子信息专业培养的人才应该是掌握一定的基础理论知识,具有较宽的知识面,能很快掌握新技术、适应性强、上手快的应用型创新人才[2]。因此,我们将继续着力进行教学改革探索,实施素质教育,培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风,培养学生工程实践素质、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力,以培养新技术形势下适应当今信息社会的应用型创新人才。
【参考文献】
电子设计基础课程总结范文2
论文关键词:第二课堂 创新能力 教学改革 电信类专业
论文摘要:针对电子电信类专业的特点,制定了各个教学阶段第二课堂活动的基本内容和实施方法,方便了指导教师从事第二课堂的指导活动;在各个教学阶段实施第二课堂教学实践活动,培养学生的创新能力。通过第二课堂实践,我校电子电信类专业的学生对专业课的学习兴趣不断增加,学生的创新显著提高。
第二课堂活动是指在完成专业人才培养方案中的课程和实践环节之外,结合所学知识,在教师指导之下利用业余时问进行的科研和实践活动。为提高学生的综合素质和创新能力,促进学生个性发展,山东工商学院(以下简称“我校”)从2002年开始实施第二课堂与创新学分学校文件规定,实行学分制的本科学生在校期间必须取得第二课堂学分5分,否则不能毕业。
第二课堂与学生所学专业关系密切,学校文件只是给出了宏观的要求,不可能具体到每个学科、每个专业的实施细节就电信类专业来说,专业的理论性强,且具有较强的实践性第二课堂的重点是培养学生的实践能力及创新能力。为了做好电信类专业的第二课堂与创新活动,我们按照教学过程的几个不同阶段,规定了第二课堂与创新活动的内容及评价方法。
一、基础课学习阶段的第二课堂活动
按照规定,学生在学习基础学科和人文社会学科课程时可在教师指导下,利用业余时间开展课程内容专题讨论、学术报告,并写出书面总结,经任课教师考核,学生可以取得1到个第二课堂学分。
在基础课学习阶段,任课教师来自于兄弟院系,他们与学生所在院系没有直接隶属关系。学生所在院系无法直接给这些教师下达第二课堂活动的任务。为此,从2004年开始执行导师制度,即每个班级安排一名专业教师,负责指导该班级的第二课堂活动。
电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的学生结合基本原理课程,完成了指导教师布置的用基本原理分析当前金融危机的题目。学生都能够运用所学的知识,对这次金融危机爆发的原因进行深入细致的分析和解释不但巩固了所学知识,同时通过图书、网络等手段了解了当前经济活动的热点问题。
二、专业基础课学习阶段的第二课堂活动
在专业基础课学习阶段,学生可开展课外专题讨论、写读书报告、组织课外科技活动小组等多种形式的活动,由教师考核每项活动可得l到2个该类学分。电信类专业的专业基础课包含电路分析、模拟电子技术、数字电子技术及信号与线性系统分析等课程。模拟电子技术及数字电子技术课程均包含1周的课程设计,且授课学时较多。因此,我们结合电路分析、信号与线性系统分析这两门课程,设置了课外讨论题目。如线性系统的时域解法综述(电路实例),通信系统频分复用方式的频域分析,系统的时域解法与变换域解法的比较等。要求写出书面报告,由指导教师评分。
学生在学习信号与系统时,还未开通信原理课。要完成通信系统的频域分析,要用到频域分析的基本原理(信号的调制与解调、信号滤波),以及通信系统的频分复用系统,后者指导教师可以做适当指导。通过这一题目,学生知道了频域分析的用途,并对后续课程有一个大致的了解,激发其学习兴趣。另外,开展专题演讲活动也可作为这一阶段的第二课堂活动。由学生自己选择题目,并在课下准备材料,制作成幻灯片(限定时间为5分钟);由指导教师组织在多媒体教室进行演讲比赛,指导教师按照演讲情况进行评分。这项活动,可以锻炼学生的组织材料能力、多媒体课件制作能力及演讲能力,能够在工作中更好地表达自己的思路及方案。
三、专业课学习阶段的第二课堂活动
在专业课学习阶段,学生参加教师的科研课题,或由教师组织成立课外科技活动小组,完成一定的科研任务,并撰写文献综述、生产现状调查、研究论文、实验设计等,由教师考核,每项活动可得l到2个该类学分。
在这一阶段,学生已具备一定的专业知识和科技工作能力,但还不完善,需要在教师的指导下才能工作。学生参与第二课堂活动,可在教师指导下,完成某个项目的部分或全部工作,经历科研及开发工作的整个过程,积累科研开发工作经验。
电子设计大赛是第二课堂活动的重要内容。我校自电子信息工程专业成立至今,每年都组织学生参加两年一度的全国大学生电子设计竞赛及山东省大学生电子设计竞赛。竞赛的时间在每年的9月,我们在暑假前组织学生自愿报名,学生组队参加,利用假期进行认真的理论与实践方面的准备,学习单片机的编程技术,常用电子仪器的使用方法,电路图的制版及元器件的焊接技术,以及各种传感器电路及其应用。学生拿到竞赛题目后能够在规定时间内完成设计任务。参加过电子设计竞赛的学生感慨地说,参赛过程学到的东西实在是太多了,好多都是教材中没有的新技术。除此之外,提倡学生根据自己的兴趣进行组合参加各种形式的电子竞赛,如“ZLG杯”ARM嵌入式系统电子设计竞赛,富士通微电子杯MB95200系列MCU竞赛等。至今,我校学生已多次获国家及山东省的奖项。
选拔有能力的学生参与教师的科研课题,这是第二课堂活动的另一项内容。学生到课题组后,教师为学生分配一定的任务并提供适当的条件,学生在教师指导下工作。例如,在嵌入式系统开发中,LCD显示驱动子系统的开发,无线数据传输子系统的开发,这样的小题目非常适合学生去完成。学生在课题组工作,不仅学到了知识,而且得到了在科研团队中的工作经验为今后从事科研工作打下了良好的基础。
学生成立技术协会,也是第二课堂活动的内容。爱好电脑的学生参加电脑技术协会, "协会是学生人数较多的协会学生一起交流电脑装机技术,系统维护技术,网页制作技术等他们把所学到的知识,利用业余时间运用到为同学、教师的服务中。符合勤工俭学条件的,可以在相应部门的岗位上帮助教师做电脑维护工作,学校支付一定的报酬。另外,校外的小企业需要开发网页,大的软件公司不愿承担过小的项目,这种网页开发特别适合学生去做。通过这样的开发过程,学生的网页制作技术水平得到提高,并得到与企业打交道的经验,还得到一定的报酬。
鼓励学生学习嵌入式系统开发技术。虽然专业培养计划中已开设单片机原理课程,但对电信类专业来说,只知道单片机是不够的,还要进一步学习嵌入式系统技术。嵌入式开发系统品种繁多,各种单片机开发板,ARM开发系统价格仅几百元,学生可以结合自己的兴趣,自己购买开发学习板,利用业余时间学习。不少学生把嵌入式系统的开发作为毕业设计的题目,并取得了良好的成绩。
四.总结
电子设计基础课程总结范文3
关键词:电子设计自动化,课程创新,教学改革,实验设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0082-02
随着微电子技术在世界范围内的飞速发展,以及各相关产业对电子电路技术的需求日益增长,《电子设计自动化》已经成为电子信息工程等相关专业的重要课程,也是国内外诸多理工科一流高校的电子信息类专业必修的核心课程[1-3]。尤其在近年来,智能硬件的发展与半导体技术的革新为电子系统设计带来了革命性的变化,电子设计自动化技术已经一跃成为现代电子工业的核心学科,引领了现代信息技术的发展方向,也成为了电子信息工程专业本科生考研深造与就业所必需的重要技能[3]。综上,考虑到创新研究型实验对学生的创新意识和能力培养的重要作用,笔者作为学校《电子设计自动化》课程的任课教师,对本课程的实验课程进行了综合性的思考与建设。
一、《电子设计自动化》课程实验改革的必要性
我们通过对国内外一流高校的调研发现,许多著名高校的EDA技术本科教学有两个明显的特点:一是课程在各工科专业的普及率极高;二是在实验中大量引入新技术、新方法与新器件,更多地注重创新性、设计性、综合性项目,突出EDA技术的实用性,以及面向工程实际的特点[4]。这些特点让我们认识到,通过《电子设计自动化》课程实验的改革与建设,既能够帮助学生更好地理解《电子设计自动化》的理论知识,增强学生的实践能力,更能够紧跟学科和行业的需求发展,为课程拓宽评价方法,提高教学效果,为学生树立创新精神,培养科学素质,增强科创能力,最终增强其综合素质,提高学院与学生的综合竞争力有很好的帮助。
二、实验改革方案及主要工作
为了充分结合现有的实验课程基础,全面提高试验课程效果,笔者从实验过程管理、实验设计、考核与评价反馈四个角度对《电子设计自动化》实验进行了综合性的方向改进,具体内容如下。
1.实现项目化的实验过程管理。笔者基于对科研与教学工作的熟悉,以《电子设计自动化》课程实验为改进对象,将其现有的实验课程学时进行压缩,补充对应EDA能力所需要的主要课程知识点,融合现代EDA技术的最新发展,并将最后四个学时设置为一次综合性、设计性的“综合实验”,实验过程及实验报告作为实验课程成绩的重要评价因素。该综合实验采用项目化的过程管理,学生须在给定的范围中任选题目或自选题目,在四个小时内完成该题目的主要设计,并在课程完成后提交课程报告时以“项目任务书”的形式填写实验报告,系统阐述选题原因、题目关键环节、设计时遇到的主要困难及解决方案、最终成果演示及存在不足分析等。
2.设计层次性的“综合实验”项目。为了确保实验教学的实际效果,保持学生的创新热情,全面提高电子设计水平,在上述“综合实验”的实验项目设计的基础上划分为三个层次:第一层次为逻辑行为的实现;第二层次为控制与信号传输功能的实现;第三层次为电子系统模块的实现。每个层次设置三至五个题目。此外,考虑到学生实验时间的约束,随着教学课程的进行,预先在教学中对“综合实验”进行题目的预告和必要的讲解,让学生提前进行课外的准备和练习,并将该四个学时的“综合实验”集中安排在一个下午进行,学生通过集中性的高强度的学习、讨论和实验,完成主要的“综合实验”功能。
3.设置创新导向的评价激励形式。考虑到该门课程的授课时段为大三下学期的后半段,学生的专业基础课及绝大多数专业课业已经结束,笔者在课堂上渗透该门课程对于考研及科学研究的重要意义,以及对于科创及电子行业就业的作用,在完成课程教学的同时讲授和提供论文撰写及专利申请与重要竞赛的资料信息,并鼓励学生利用课余时间进行深入钻研、挖掘,并主动利用配套实验课程进行研究性学习,进而促进学生的科创热情向论文(算法)、软件著作权(程序)、专利(电子电路)及重要竞赛(电子设计类)的成果转化。
4.提供实时动态的评价反馈渠道。结合自身工作特长与经验,笔者利用信息技术手段,设置了“韩博士工作室”教学专题网站(http://),为学生及时访问和评价的反馈提供渠道。通过调查问卷、在线信箱、有奖问答、专题活动等方式,在授课过程中进行多次课下问卷调研,并开设贯穿授课全过程的实时反馈渠道,作为授课、答疑等必要教学活动的有效补充,便于及时了解学生对于综合性实验的接受程度以及对课程各方面的综合评价。
三、实验改革周期及内容
为了更好地实现对《电子设计自动化》课程实验的改革与创新,笔者制定了以十二个月为周期的长期方案,主要分为以下五个关键性阶段。
1.第一阶段,时间为1个月。结合《电子设计自动化》学科发展现状及人才培养需要,更新课程教案,丰富和扩充现有教学大纲及授课内容,补充相关多媒体与软硬件资料,完成“综合实验”的选题与设计。
2.第二阶段,时间为2个月。截至开学前,与实验课程老师进行充分的沟通和协调,完成各个“综合实验”项目的软硬件环境配置、具体要求、实施细则及评价方法,严格制定精密科学的给分标准。
3.第三阶段,时间为2个月。完成课程的教学与本项目的实施,除了完整进行原有授课内容的教学以外,按照既定方案进行综合性创新意识的培养、综合能力的渗透、实验技能的提高,并全面介入、观察、管理和把控“综合实验”的开展、实施与评价等各个环节。
4.第四阶段,时间为4个月。结合课程成绩,在课程结束后主动发现和联系具有良好科创能力的学生,在学生的自我意愿的基础上为其推荐和设置针对性的毕业设计选题,同时鼓励和推荐其参加与之水平相适应的科创竞赛,并进行必要的指导和培训。
5.第五阶段,时间为3个月。根据前期各个阶段的进展情况,稳步完成此次立项的后续各项相关工作,总结此次立项成绩与不足,鼓励、指导优秀学生将其成果、申请专利或获取软件著作权。
四、实验改革实践成果与创新点
自《电子设计自动化》课程实验改革在学校实施一年以来,已经取得了良好的效果。首先,对于学生而言,实验改革的实施有效地拓宽了学生的视野,并实现教学与行业的相互影响与促进。大部分学生在结课后的反馈表明,通过完成本项目所涉及的授课课程,使学生熟悉了具有一定强度的开发过程,培养了其科学的态度、严谨的作风与创新的精神。截止课程结束,已经有相当数量的学生能够掌握基本的EDA项目开发、电子设计类专利申请及学术论文撰写、电子设计类科创竞赛准备及参赛等综合性的技能,一大批学生在各类相关竞赛中获奖;其次,对于学校而言,通过实验改革的实施,实现了以项目模式重构实验课程内容,构造了“教―学―做―研”一体化的EDA教学模式,有效实现了学校《电子设计自动化》课程的教学深度挖掘与教学效果的提升,并进一步实现了学校EDA课程相关实验室的建设与完善,使得进行综合性、设计性实验所必需的软件、系统、例程、方案及芯片、板卡、连接线缆等软硬件设施得到了补充;最后,对于任课教师而言,通过本项目的发展与磨合,有助于任课教师及实验教师更好地了解学生现状,为后续编制符合学生学习特点与发展需要的新教材、新课件与新方案打下基础,从而实现对现有EDA实验项目的更新和发展。
参考文献:
[1]丁达春.《电子设计自动化》课程改革探索[J].教育教学论坛,2013,(49):41-42.
[2]王艳玲,何新凤.电子设计自动化精品课程建设的实践[J].广西教育,2016,(19):58-59+74.
[3]唐燕影.在《电子设计自动化》课程教学中引入案例教学法[J].知识窗(教师版),2014,(12):65.
[4]汪志成,赵杰.基于CDIO理念的《电子系统设计自动化》课程改革初探[J].考试周刊,2015,(57):10-11.
Reform and Innovation of "EDA" Experiment
HAN Peng,LI Yan ,LIU Zhi-gang,NIU Xue-fen
(Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao,Hebei 066004,China)
电子设计基础课程总结范文4
【关键词】合一教学;CAD;三本院校;创新能力
引言
《电子线路CAD及仿真》课程是电子信息技术及相关专业的专业基础课程,是一门直接面向应用的基础课程。现代电子电路设计就是使用计算机辅助电路设计,利用计算机绘制电路图,制作印刷电路板,在计算机的辅助下完成电路设计,利用计算机进行电路优化、数字或模拟电路的仿真。
电子CAD(Protel)已成为当今电子线路设计人员必备的工具。本课程的任务,旨在使学生学会利用Protel进行电路设计的一般方法,为学生将电路理论知识应用于实践建立一座桥梁。
1.《电子线路CAD及仿真》课程现状
每个电子类专业都开设《电子线路CAD及仿真》这门课程,但是普遍存在以下几方面问题:
(1)开课时间太晚
很多学校CAD课程都是在大二上学期才开课,这样就严重影响学生们实际动手能力。电子线路CAD这门课程学习的是一个制图软件protel,如果这个制图软件没学,学生自己想动手做一块板,是非常困难的。很多高校在学生大一的时候就开设了模拟电子线路和数字逻辑电路课程,学习完这两门电子类专业基础课程要参加实训制作电路板,可是由于没有上电子线路CAD这门课程,导致不会制作电路板。从而影响学生实训在制作以及参加一些课外电子制作比赛。所以,我们建议电子线路CAD这门课程越早开设越好,不需要专业课程的知识,只要求掌握protel这个软件的使用,等后续学到了专业课再自己设计电路。
(2)实验教学课时不足
电子线路CAD这门课程是一门实践操作能力很强的软件课程,如果老师只是照本宣科的把知识点从头到尾讲一遍,学生没能够自己及时的动手操作实践一下,理论课程上讲的内容很快就会忘记,等到有机会上机操作的时候,就感觉很难入手。所以,建议在硬件资源条件允许的情况下,把理论课程和实验课程合二为一,统一在机房上课,教师讲完一个知识点,就让学生在电脑上操作,有问题当场解决。授课内容从简单到复杂,从一个个小任务到最后的完整项目。让学生很好的体会一个项目的进行过程。
(3)考核体系不完善
由于是一门软件课程,很多学校在考核上没有制定一个严格的方法,导致学生在学习过程中没有压力,总感觉自己会了,实际动手制板的时候PCB布局布线问题多多。要求加大考核力度,掌握不好的同学不给及格。提高他们的动手实践能力,更早得接触用人单位的人才需求。
2.《电子线路CAD及仿真》课程改革方法
贯彻应用型本科“理论教学与工程实践训练有机融合”的教育教学模式的原则,在具体内容讲述中突出重点和难点,使学生全面了解电子电路设计软件Protel的应用,熟练应用该软件绘制电路图,制作电路印刷板。学习该课程使学生具有电路设计软件的应用能力,掌握电子电路设计软件的一般方法,为学习不断升级的软件和其他电路设计软件打下基础。学生在学习该课程时,应以实操为主。教学方法:课堂理论与实践相结合。
讲授方法以实例贯穿始终。学生要在理解课堂内容的基础上,重在应用,多练多应用。在实际操作过程中理解和掌握Protel99基本原理、操作技能。加大考核要求和难度,平时成绩和期末考试相结合的方式,其中平时成绩占课程成绩40%;期末考试占课程成绩60%。平时考核的内容包括课堂回答问题、上机实验完成情况以及考勤情况等,重在平时课堂教学。强化学生更加熟练掌握电子设计软件的使用以及专业技能的培养和整体素质的培养。增加仿真软件的学习内容,让学生们能够自己独立设计电路,并且掌握如何利用仿真软件进行调试电路和分析电路,从而大大提高学生们独立思考能力和创新能力。掌握了仿真软件的使用,学生们就可以离开实验室,在宿舍调试电路,包括编写程序等。
3.《电子线路CAD及仿真》课程改革目标
争取把全院的电子线路CAD课程全部软件升级,把电子线路CAD课程软件由原来的protel升级为Altium Designer。让学生们更早的接触企业里面使用的软件。提高电子线路CAD课程的教学效果,又能提高学生电子设计的能力,更好的满足用人单位的需求。
电子线路CAD课程我院已经开展了10年了,同时我院计算机辅助设计(电子CAD)认证考试工作也已经开展6年,据统计拿到电子设计初级工程师的学生有800多名,拿到电子设计高级工程师的学生有300多名;拿到证书的毕业生就业前景也比较乐观。对他们的工作也有很大的帮助。
改革目标:
(1)争取调动多数学生学习电子类课程的积极性,重视平时课堂的学习过程,避免平时松散,考前搞突击的现象,平时课堂练习质量较改革前有明显提高;
(2)希望能够提高学生们综合运用能力,由于学生通过自己参加实际项目的设计,使学生较早接触一些综合应用性强的专业知识,学生在实际动手设计上多下功夫,从而提高他们的综合运用能力和表达能力,增加了学生互相交流学习的机会;
(3)培养和锻炼了学生对知识的理解和分析能力、应用能力,有利于解决问题能力、社会调查、交往能力等综合素质的提高。由单纯考核课程的知识转变为知识、能力和综合素质的考核。
4.结束语
我院的《电子线路CAD及仿真》课程采用了此教学模式进行课程教学,从这几年的教学总结情况来看,这种教学方法很受学生欢迎,极大的提高了学生们学习兴趣且提高学生的动手实践能力和创新应用能力,就业情况也非常不错。课程打破了传统的学科型教学体系,按项目重新序化了教学内容,涵盖了常用的两大类PCB(单面板、双面板)的设计技能。通过项目化教学改革,激发了学生学习兴趣,增强了实践能力,培养了电子产品系统设计能力,提高了整体素质。以项目为载体的教学模式取得了显著的教学效果。
通过项目化教学改革,学校学生就业率达到了94%,专业对口率也有较大提高;学生职业能力强,受到用人单位的好评;电子线路CAD初级认证、高级认证工程师通过率均在90%以上;学生参加省级以上竞赛多次获奖。教学改革效果证明项目化教学改革模式是科学的、有效的,符合高职高专学生知识需求和认知规律,符合企业的岗位人才需求。
参考文献
[1]钟爱琴.任务驱动教学法在《电子CAD》课程教学中的运用[J].职业教育研究,2009(1).
[2]闫瑞瑞,田瑞利,米志红.电子CAD项目化教程[M].北京:电子工业出版社,2010.
[3]张涛.电子CAD课程的教学探讨[J].自动化与仪器仪表,2006(1).
[4]周玉蓉,徐益,赵平.基于工作过程的模具设计与制造专业课程体系构建与实施[J].教育与职业,2010,5(14).
电子设计基础课程总结范文5
关键词:电子设计;开放实验;教学
一、引言
电子设计能力是高等学校培养电子类专业学生能力的一个重要方面,培养学生能在科研机构或企事业单位从事电子设计、研究、技术开发等方面工作。学生应具备较强的实验操作能力,但由于实验课时等各类原因限制,各高校只能选择做一些具有代表性的实验,一些具有探索性和趣味性的实验无法开设。选择开放实验,打破实验内容和时间的限制,注重培养学生的自主性和创造性,有利于提高学生的实验操作技能和科研创新能力。
二、开放实验课题的选择
根据开放实验的特点选择不同层次的实验教学内容,可将开放实验分为专业基础实验、综合性实验、科研创新性实验,安排不同年级的学生选做相关部分的实验项目,达到因材施教的目的。对低年级学生要求重点选择基础实验,对二年级或三年级学生可以选取一些综合性实验或趣味性实验。对高年级学生重点培养创新性实验。
1、专业基础实验
专业基础开放实验主要面向学生普及电子类知识,内容涉及万用表、示波器、函数信号发生器、数字交流毫伏表、稳压电源等常用仪器的使用方法;基本元器件的识别和用法,包括电阻、电容、二极管、三极管、稳压管、数码管,蜂鸣器、继电器、光耦、晶闸管等;基本电子线路的测量方法和安装能力,查找和排除器件故障的能力;正确记录、处理、分析实验数据、写出完整的设计报告的能力。学生刚入学对电子器件有浓厚的兴趣,可安排到实验室进行基础实验的学习。
2、综合性实验
在学习了电子类基础课程后,学生已经初步掌握了电子类的相关知识,开放实验可以针对简单的实际问题,可以让学生从电路设计、制作、焊接到最终提交报告,完成一个系统的设计过程。或者学校可以采购电子散件,例如音响散件,万用表散件、收音机散件等,使学生了解其工作原理,完成电路焊接、调试、文档整理等各个环节,从而系统地掌握电子设计各项技能。也可以增加一些趣味性实验,比如电子狗,装入电池后,在声控、磁控、光照满足任一条件下小狗即可行走,并伴有小狗的全叫声。这样既提高了学生的动手能力,又提高了学习兴趣。
3、科研创新性实验
针对高年级学生,开放实验项目的选取可以是与教师科研相关的实验项目,也可以是学生自己提出的有创意的研究课题。学校每年都要组织学生参加国家、省级教育机构举办的各种竞赛活动,例如电子设计、节能减排、蓝桥杯、挑战杯等科技大赛,比赛内容往往比较新颖和独特,开放实验也可以将这些比赛内容转化为开放实验内容。既扩大了开放实验的广度,也使学生接触到前沿的知识,开阔了学生视野。
三、实验教学开放形式
1、实验时间开放
设有专门的开放实验室,开放实验室全天开放,部分教学实验室在满足基本教学的情况下也可适当开放,学生可以在课堂之余去实验室完成开放实验,安排指导教师值班并负责答疑,极大地提高了实验室的利用率。
2、实验元器件开放
在开放实验室中集中设置元器件柜子,将常用的电阻、电容等价格较为便宜的器件分门别类存放,学生在做好相关登记的情况下可以自由取用。部分特殊器件价格在老师把关的情况下允许学生自行采购,实验结束后统一报销,将元器件或作品上交。这样既减轻了老师的工作量,也能使学生全方位了解所用的器材、会估算其价格,有助于培养学生的自理能力。
3、实验场地开放
实验室配置一些常用电子类工具,比如烙铁,焊丝,螺丝刀,钳子等。学生自带电脑,可以在实验室完成器件的焊接和调试工作。也可以在宿舍或其他实践基地完成。
四、成绩评定标准
开放实验不同于传统的课堂实验,时间和场地较为灵活,对开放实验项目的评价不能只重视结果,需要建立一套立体化评价方式。开放实验的考核包括平时成绩、实验报告成绩以及答辩成绩,将这三项按照一定比例确定最终成绩。平时成绩考核包括学生的出勤、实验态度、实验纪律、实际操作能力等多方面因素。实验报告评定包括数据原始记录、方案设计合理程度、思路是否清晰、结果和分析讨论的深入程度、报告严谨规范程度等。答辩成绩由学生对自己的设计进行陈述,指导老师或答辩组成员提出问题,学生回答给出相应成绩。如果有实物或设计作品,可以通过演示,检查焊接、实现功能的情况综合给出答辩成绩。
五、建立和完善规章制度
实验室开放的同时不仅增加了仪器设备维护的工作量,也增加了元器件的损耗量。因此建立仪器设备登记借用制度、元器件领用管理办法等是非常有必要的。建立了良好的制度,必须贯彻执行。另外要建立健全电子设计开放实验作品档案管理制度,对设计新颖的作品要建档保存,同时,要搜集其他院校优秀获奖作品资料,找出差距,总结经验。
六、加强对在职人员的培训
电子设计开放实验也是对老师和实验技术人员综合素质和能力的检验。要确保开放实验顺利进行,必须要具有实验技能水平高的实验室工作人员,安排现有人员到企业学习或聘请有经验的专家到现场传授经验,提高他们的专业技能水平。同时要加强常规仪器设备的维护、维修、多媒体、网络技术应用的培训,不断提高实验技术队伍的业务能力。
七、结语
我校电子设计开放实验教学过程中选用了自动鱼食投放、智能浇水花盆、家庭防盗报警系统、语音控制小车等设计课题,学生对这些课题很感兴趣。开放实验实施以来,取得了显著的成绩,学生在各类大赛中获得了诸多奖项,提高了动手实践创新能力。由于一些原因,开放实验的普及率不够高,部分开放实验项目学生参与意识不强,希冀在学校层面建立一套激励学生积极参与开放实验的措施。将开放实验纳入学生实践教学环节中,通过学分的形式或者采取与各类竞赛相结合的形式激励和督促学生参与开放实验,也可以在申请大学生创新创业项目时优先考虑,将学生参加开放实验变成一种自发的行为。
作者: 苏玉萍 单位:西北民族大学电气工程学院
参考文献:
[1]边晓明,吴岭清.电子设计创新实验室开放模式探索[J].实验科学与技术.2010,Vol.8(6):73-76.
[2]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索.2010,Vol.29(4):79-82.
电子设计基础课程总结范文6
关键词:数字电子技术;实验教学;改革;创新能力
Research on training of students’ innovation in experimental teaching
of digital electronic technology
Ma Xiaohong, Yin Xianglei
Shaanxi university of technology, Hanzhong, 723003, China
Abstract: For improving the innovation of students in digital electronic experiment, experiment method had been proposed. Suggestions of innovating the experiment was proposed from the experiment teaching content, experiment teaching means and experimental concrete implementation etc. As the fact proved, the ability in analyzing and solving practical problems of students had been improved. The goal of teaching had achieved.
Key words: digital electronic technique; experimental teaching; reform; innovation ability
数字电子技术是电子、通信、电气信息类等专业的核心基础课之一,是一门实践性、理论性均很强的基础课程。随着各类新型可编程器件的出现,如CPLD,ISP,EDA仿真软件等。这些新技术不管是在验证理论、加深学生对理论理解方面,还是在实验进度方面、远程实验教学方面、实验成本和实验安全方面,都对现有的传统实验具有非常好的互补性[1]。因为数字电子技术实验课程的教学模式发生了很大的改变,学生在创新能力方面就显得不足,实验教学的创新性也要进行与时俱进的改革。因此加强数字电子技术课程的实验教学,培养学生的实践创新能力,是高校理工科专业教学的首要任务。为了达到这一目的,文章从实验教学内容、实验教学手段以及实验的具体实施等方面对该课程的实验教学改革提出几点建议。
1 实验教学内容方面
实验内容的设计是实验教学的重中之重,其设计的好坏会直接影响到实验教学的效果,笔者从以下几方面进行了实验教学内容的改革。
1.1 正确发挥各类实验的作用
对于数字电子技术实验,可以分为基础验证性实验、设计性实验、综合性实验等三类实验[2]。应该以重视基础、发挥能力为原则,正确发挥这几类实验的作用。
1.1.1 扩展和丰富基础验证性实验
基础验证性实验是针对某知识点而设计的实验,是培养基本的实验技能所必须具有的基础实验,也是其他各类实验教学模式的重要基础。通过基础验证性实验,可以让学生熟悉实验的基本原理、方法及实验过程,熟练掌握信号发生器、示波器、万用表等常规实验仪器的使用,电路故障查找、排除方法,牢固掌握实验的基本理论、规范基本实验操作、数据处理方法,并学会如何撰写实验报告、分析实验数据。
以前我校的数字电子技术实验课只进行TTL和CMOS数字集成器件逻辑功能的测试,现在增加了包括高低电平输入电流、高低电平输出电源电流、输入短路电流、平均传输迟延、电压传输特性、空载导出功耗、空载截止功耗、扇出系数等参数在内的TTL和CMOS数字集成器件参数的测试。特别是在进行电压传输特性曲线的绘制时,可以让学生充分理解集成器件的输入输出特性之间的非线性关系,从而进一步理解电平和电压概念之间的关系。实验中用到了信号发生器、示波器、万用表等电子仪器,实验学时也同时由两个学时增加到4个学时。通过这一实验,学生熟练掌握了常用电子仪器的使用方法、常用电子元器件的参数测试,为以后的设计性、综合性实验打下坚实的基础[3]。
1.1.2 加大设计性、综合性实验
设计性实验是针对某章内容而设计的实验,其着重培养学生工程设计、制作等方面的创新能力。这类实验是学生学习知识的目的,也是在为以后的课程设计、毕业设计做准备,对工科学生来说至关重要,应加大力度,重点培养。因为缺少了设计性实验,同时也就缺少了对学生创新能力的培养。因此在进行设计性实验时,例如交通信号灯控制电路设计、60秒计数器实验等,实验教师只给出实验目的和实验的基本要求,由学生自己设计实验方案、实验线路,自己选择实验仪器和设备,经指导教师签字同意后予以实施。整个设计、调试过程完全由学生自己动手。实践证明,设计性实验与实际应用联系得愈加紧密,愈能激发起学生学习的主动性与能动性,从而更容易提高学生的基本技能。
综合性实验是针对某几个章节内容而设计的实验,其内容可以涉及几个理论教学单元,着重于几个理论教学单元相互之间的联系。综合性实验是以培养独立分析问题和解决问题的能力为根本目的,它可以起到把所学到的知识融会贯通的作用。因此在实验教学中,应把培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力和提高综合素质的目的放在首要位置。
1.2 延伸性实验阶段
我们面向全院学生开设了电子系统综合设计课程,并结合“‘飞思卡尔’杯全国大学生智能汽车竞赛”“全国大学生电子设计大赛”“高校挑战杯大赛”等比赛,将数字电子技术和模拟电子技术以及单片机等几方面内容结合起来,进一步将先进的CPLD/FPGA器件和EDA技术应用到电子设计系统中,让学生学会电子系统综合设计、电子系统自动化设计及仿真、CPLD/FPGA数字应用系统设计等几个现代电子系统综合设计方法。近几年来,我院参加全国“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的成绩逐年提高。
2 实验教学手段方面
2.1 引入先进的EDA技术
EDA教学实验环境是一个虚拟模式下的实验环境,是一个理想化的实验环境。EDA技术的出现不仅为电路设计提供了一种崭新的模式,而且它所提供的实验环境更是电工电子类实验教学中的全新模式。它不但提供了丰富的分立元件和集成元器件,而且还提供了最先进的仪器设备。在使用时,不会出现元器件接触不良、损坏等不良因素。对于抽象晦涩的变化过程,它还可以通过波形、图像等形式生动、形象、直观地显示出来,既便于学生理解,又节省了经费。
几年来的改革实践证明,将仿真软件应用到实验教学中,不仅加深了学生对基本概念、基本原理的理解,弥补了实验所用元器件和实验仪器缺乏所带来的不足,避免了对实验器材的损耗,还节省了实验时间,提高了实验效率。
2.2 制作网络课件,引入网络化教学
在实验教学过程中,实验仪器的使用是最基本的。但很多学生因为没有掌握好仪器的使用方法,以至于花费大量的时间在仪器使用上,甚至有些学生因为不会使用仪器而导致实验失败。利用多媒体和网络技术提供一种互动,将各种电子仪器的使用方法做成课件挂在网上,让学生在进实验室之前,先学习仪器的使用方法,再来实验室进行硬件环境下验证。既有利于学生系统掌握相关实验知识,又节约了实验室操作时间,提高了实验效果。
2.3 成立创新实验室和电子设计兴趣小组
为有进一步发展需要的学生提供良好的学习环境和实验室创新场所,培养学生的团队协作精神,培养具有创新精神和领导才能的优秀人才,我们还成立了电子设计兴趣小组和创新实验室。在创新实验室里,学生可以自拟实验项目,然后在实验室教师的指导下,开展设计型实验,使学生把课堂上所学的基本方法、概念理解和掌握得更彻底,并结合校内外创新项目、电子设计大赛、“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛等大赛,充分发挥学生学习的自主性与创造性,充分展现学生内在的创造力与学习力,极大地提高了学生学习知识的兴趣,培养了学生的动手操作能力[4]。
3 实验具体实施
实验可分为预习、验证、总结等三个阶段[5]。
预习阶段,对于验证性实验,主要是在网络课件上提前学习芯片的测试方法、工作条件以及各种常用电子仪器的使用方法等;对于设计性实验,要求熟悉所需知识,能根据大纲进行简单的分析计算;对于综合性实验,除过上述要求外,还需要进行方案评估与设计,并用EDA仿真软件提前模拟。因为预习阶段是整个实验的基础,它的好坏将直接影响实验效果,所以对于任何层次的实验都必须有相应的预习实验报告。
验证阶段,主要是考查学生对方案的验证能力、故障查找和排除能力等实际操作能力。因为学生对于实验相对来说比较生疏,所以故障率就比较高,也没
有实际动手经验。这时候,指导教师的任务就非常重,要引导学生掌握故障分析方法,并教会学生如何正确记录实验数据、分析实验现象。
总结阶段,要求学生写出实验报告。实验报告包括对数据的分析处理、总结以及实验的心得体会等几个方面。
4 结束语
作为省级实验教学示范中心,以提高学生的整体实验素质为前提,在实验教学方面不断做出大胆的改革和创新,学生分析、解决实际问题的能力明显增强。2010年,我校学生在第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛西部赛区的比赛中,共获得1个一等奖,3个二等奖,2个三等奖;全国比赛1个二等奖。2011年我校学生在第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛西部赛区的比赛中,共获得4个一等奖,1个二等奖,1个优胜奖;全国比赛3个一等奖。实践证明,实验教学改革效果明显,总体达到了预期目标。
参考文献
[1] 李升源,刘宏,周克良.电工电子虚拟实验与真实实验的互补性[J].实验技术与管理,2010,27(4):74-76.
[2] 马晓虹.浅析电工电子实验课的教学改革[J].科技广场,2008,2:201-202.
[3] 张晓晖,陈新华.数字电子技术实验教学的改革与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(10):120-121,154.