周開軍
摘 要 文章針對電子技術課程的實踐教學過程中出現周期長、效率低的問題,探討了虛實結合的電子技術課程教學方法,以及開放式實踐教學方法,分別從這兩個角度進行詳細剖析,指出了實踐教學過程中應注意的問題,并對兩種教學效果進行了討論。
關鍵詞 電子技術課程 實踐教學 虛實結合 開放式教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Explore Practical Teaching Methods of Applied College
Electronic Technology Courses
ZHOU Kaijun
(School of Computer and Information Engineering, Hu'nan University of Commerce, Changsha, Hu'nan 410205)
Abstract For long cycle and low efficiency problem of electronic technology practice teaching curriculum, the course explores the electronic technology combined with the actual situation of teaching methods, as well as an open practice teaching methods, respectively, a detailed analysis of these two perspectives, points out the practical teaching process should pay attention to the issue, and discussed two teaching effectiveness.
Key words electronic technology courses; practice teaching; combination of virtual and real; open teaching
0 引言
數字電子技術基礎和模擬電子技術基礎是電類專業重要的基礎課程,同多門專業課程聯系密切,有承上啟下的作用。而且數模混合電路設計是電子信息工程專業的前瞻性課程設計,作用十分重要。學生通過運用已經學過的數字電子技術基礎和模擬電子技術基礎知識,能比較完整實現系統功的設計、安裝和調試,因此,能夠加深對知識的理解和掌握,增強創新意識,提高學生分析、解決實際問題的能力。在以往的數模混合電路設計模式中,學生經過理論驗證后,能夠直接進入實物的組裝與調試過程。這種模式存在電路的參數計算繁瑣,設計方案不易修改、缺乏靈活性等弊端,很大程度上增加了設計周期,降低了設計效率。此外,針對電子技術課程的開放式教學是針對僵化和封閉的傳統教育提出來的,它注重培養學生的創新精神和實踐能力,激發學生學習的動機,使學生變為知識主動建構者,從而獲得更大容量的信息;同時,開放式教學還更新了教師的教學觀念,提高了教師的科研能力,真正實現了發現人的價值、發揮人的潛力、發展人的個性的教育意義。
1 建立虛實結合的課程結構體系
在傳統數?;旌险n程設計模式中,學生根據系統功能和技術指標確定各個模塊架構圖,并進一步確定單元電路的選型和器件參數。在確認器件參數后,直接進行元器件的安裝和通電調試,根據調試結果,修改電路和器件參數,若調試結果不滿足要求,則再次安裝調試,最后,直到調試的結果滿足了設計要求,具體的設計流程如圖1所示。
由此可以看出,如果調試結果滿足系統設計要求,則完成設計。而大多數情況卻達不到設計要求。因此,只能重新計算并修改器件的參數,選擇其他器件后再一次調試。這種反復的理論分析、參數的計算、頻繁的器件更換方式耗費了大量人力物力,在很大程度上延長了系統設計周期,降低了系統可靠性。在電子技術課程的設計中,許多學生多次遭受挫折,降低了課程設計積極性,卓越工程人才培養效果大打折扣,導致學生在后續的專業課程學習中產生了畏懼情緒,甚至對自己的專業學習失去信心。
圖1 傳統模式的數?;旌险n程設計流程
針對以往的數?;旌想娐废到y設計的不足,構建了電路設計與仿真軟件相結合的虛實課程設計模式,具體設計流程如圖2所示。學生根據給定的技術指標確定電路模塊,在電路制作前,利用虛擬仿真平臺進行電路仿真分析,根據仿真結果,判斷設計方案是否正確,若不正確,反復修改電路及器件參數直到滿足要求。如果滿足設計要求,則進行作品安裝與調試。
2 建立開放式的教學綜合訓練平臺
近年來,全國大學生電子設計競賽是由教育部倡導的四大學科競賽之一,從1993年至2011年已連續舉辦十屆,規模一屆比一屆大, 2011年,全國有1042所院校、11002支隊伍、33006名學生參加此項賽事,在規模上達歷屆之最。是影響較大的大學生群眾性科技活動之一,受到了全國各高校的高度重視。我院今年是第五次組隊參加全國大學生電子設計競賽,我系也組織了五個隊參賽,獲全國一等獎一項,全國二等獎一項,省級一等獎二項,省級二等獎一項, 作為一所普通商科院校,我校在參加全國性電子設計競賽這樣大規模、競爭非常激烈的競賽活動中,能取得這樣的好成績,實屬難得,可以說這次參加競賽取得了很大的成功。
圖2 虛實結合模式的數?;旌险n程設計流程
目前模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎等已成為各個高校中的機械與信息類專業的重要基礎課程。該類課程的應用領域越來越廣泛,它已成為系統硬件設計的必備技術。目前常用的數字電子技術、模擬電子技術及單片機系統設計等實驗裝置均以單調的理論驗證為目的,其作用能夠幫助學生系統地理解所學知識。事實上,大多數學生掌握了這些知識點后能夠應付考試,但沒有能力進行系統設計,換句話說,能夠背誦記憶知識,但不能運用所學的知識。通常,完成整個系統的設計需要多個交叉學科知識的協調與綜合運用。實際教學中的智能小車主要包括單片機接口技術、自動控制技術及通信技術等,它集成了大量智能傳感器(語音、超聲波、紅外、溫度等),同時,融合電子、機械、通訊、計算機、傳感器及控制等多學科知識。具有非常高的性價比,同時具有體積小的特點,能夠在一般性實驗基礎上,很好地提高學生的綜合運用知識能力,非常適用于電子設計競賽的實踐教學平臺。
3 結束語
本研究的實踐教學方法能夠結合以往課程設計與現代計算機輔助設計方法,將虛擬仿真驗證和實際電路系統制作同時進行,做到虛實結合,因此,既能提高學生的動手能力和創新能力,又能滿足現代電子設計發展要求,迎合實際應用技術需求,還能夠加深對所學知識的理解與掌握,提高創新能力和創新意識,達到卓越工程師人才培養的良好效果。
此外,實踐教學平臺是融合了多學科技術,并具有多種智能傳感器,且能夠完成多種功能的智能車,具有可維護性、透明性、可再生性、獨立性、可擴展性。各個功能模塊由老師帶領學生自己開發,各個任務完成程度能夠反映學生對知識掌握程度與知識運用能力。因此,通過這種電子技術課程的實踐教學模式,使學生由被動地接受知識變為主動地探索知識,從而達到了理論、實踐相結合的效果。
參考文獻
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