導語：如何才能寫好一篇電工電子電路設計報告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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電子電路是無線電工程等專業(yè)重要的基礎課程之一，是一門實踐性很強的課程。本文結合教學經(jīng)驗，分析了該課程的教學背景與現(xiàn)狀，并從高校的教學設施、教師自身素質(zhì)及教學內(nèi)容等方面詳細闡述了該課程相關的教學策略。

【關鍵詞】：

電子電路教學

一、課程教學背景分析

《電子電路》這門課程對于與信息工程、無線電工程專業(yè)以及其他電類專業(yè)都是非常重要的專業(yè)基礎課。它涉及許多理論知識、電路中常用的基本功能部件以及實際電路，是一門實踐性很強的課程。

課程教學現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)很多高校都開設有工程專業(yè)，而電子電路作為該專業(yè)的基礎課程之一，其教學雖然取得了一定成績，但在某些程度上，仍然存在一定的問題。

學校教學實驗設施

計算機機房

大部分高校的計算機機房仍是很多年前的設備，計算機配置相對落后，運行速度較慢，上機操作形同虛設。

電工實驗室

電工實驗仍然使用十幾年前的儀器設備，與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及電路設計的要求脫節(jié)，實驗質(zhì)量在一定程度上受到很大影響。

教師教學方法

目前，很多高校使用的教材仍然是十多年前的舊版教材，雖然很多專業(yè)知識在理論上并無太大變化，但隨著科技的進步，很多新型電子元器件與儀器產(chǎn)品已經(jīng)應用到各個行業(yè)，如果仍以陳舊的教學課程來培養(yǎng)學生，顯然達不到社會對人才的需求標準。

另外，本課程的實踐環(huán)節(jié)也非常重要，但是由于我國高校大部分教師是應試模式教育中培養(yǎng)出來的，本身即缺乏一定的實踐經(jīng)驗，所以在教學過程中，有意無意的避開實驗教學環(huán)節(jié)，不能達到培養(yǎng)學生實踐能力的目標，更不用說培養(yǎng)學生的思維能力、創(chuàng)新能力。

學生學習理念

由于課程本身比較抽象，而學校的教學設施相對落后，教師授課枯燥乏味，就會極大的影響學生的學習興趣，尤其是遇到某些困難和問題時，就會出現(xiàn)厭學現(xiàn)象，僅僅在考前突擊復習，應付考試，對很多理論概念掌握不夠深刻，實際動手應用能力也很難達到要求。

綜上所述，各種原因綜合導致了很多學生畢業(yè)參加工作后，很難適應企業(yè)的對人才要求的標準，不能勝任工作需求，需要再次參加培訓。所以對于高校教學人員來說，如何能夠培養(yǎng)出思維靈活、動手能力強且有創(chuàng)新意識的新一代專業(yè)人才，是一項艱巨的任務。

教學策略分析

（一）改善教學設施

高校要合理增加對教學實驗設施的投入，建設符合現(xiàn)代要求的實驗室，增加教學實驗環(huán)節(jié)，把理論培養(yǎng)與實踐創(chuàng)新放到同等重要的地位。

（二）提高教師自身素質(zhì)

教師要充分了解學科技術的前沿，將當前更多的新工藝（現(xiàn)代新產(chǎn)品設計流程）、新電子元件（目前廣泛使用的新器件）、新儀器產(chǎn)品（現(xiàn)代電子儀器的使用）等內(nèi)容融入課堂教學，提高學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，激發(fā)創(chuàng)新思維、提高動手能力。

（三）課程教學內(nèi)容

1.要突出對學生能力培養(yǎng)。

能熟練使用焊接工具和常用儀器儀表；

能對典型電子電路進行分析，并進行簡單電子產(chǎn)品功能分析、設計；

能進行電子電路原理圖的繪制；

了解產(chǎn)品的成本核算方法，會進行電子產(chǎn)品成本估算；

熟練掌握基本的、規(guī)范的操作技能，能進行小型電子電路的制作；

能進行電子電路調(diào)試并熟練檢查、排除故障；

能進行信息查詢和資料整理；

能進行中間調(diào)試過程的記錄并編寫最終技術文檔；

能以團隊合作形式完成電子產(chǎn)品的開發(fā)；

會使用各種信息媒體對制作成果進行演示。

2．以典型電子產(chǎn)品為載體實施教學，增強學生的學習興趣。如選擇競賽搶答器、LED數(shù)字顯示器、運動小車、信號燈、數(shù)字鐘、電子秤、電子鎖、報警器、穩(wěn)壓電源等常見的、學生易于接受的電子產(chǎn)品作為設計分析的對象，使學生更容易進入電路分析的氛圍中，同時有利于學生形成個性化的設計方案。

3．學習情境重點突出，能力培養(yǎng)有所側重。學習情境的設置依托了數(shù)字電路和模擬電路各關鍵知識點，教學任務的安排不僅考慮到了本課程在專業(yè)課程體系中的位置，同時以電路分析、設計能力，電路接線、制板能力，技術指標分析編制能力為能力培養(yǎng)的主線，從淺入深、由易至難，循序漸進地培養(yǎng)學生全面技能。

4．在工作任務實施過程中，促進學生的自主創(chuàng)新意識，在工作任務確定的知識領域中引導學生進行自主性的電子產(chǎn)品單元電路設計、制作、調(diào)試。在引導學生自主創(chuàng)意設計的過程中，把握學生設計思路的難易程度、理論范圍，充分體現(xiàn)學生的創(chuàng)新思想，豐富學生制作的多樣性，提升學生設計制作的興趣和積極性。同時，在多個工作任務的實施過程中，通過創(chuàng)新思考、理論分析與設計、電路制作調(diào)試、功能實現(xiàn)報告展示的學做練一體的教學模式，加強了學生的創(chuàng)新能力、制作技能、團隊配合和個體表達能力；同時反復而不斷提升的設計、制作、驗證、報告過程，讓學生的電子電路設計制作的基本技能得到了鞏固。評價采用分階段分重點評價的模式，重點評價學生的職業(yè)能力，兼顧重要的理論知識點。

5.在實驗教學和實驗室科學化管理中加強計算機的應用。引入包括多媒體演示、電子教案、計算機仿真技術、局域網(wǎng)教學在內(nèi)的多種教學手段，將直接影響實驗教學質(zhì)量。

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關鍵詞：Multisim；虛擬仿真；電子技術；實驗教學

中圖分類號：TP391.9；G712文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2020）07-0183-04

ApplicationofVirtualSimulationSoftwareintheTeaching

ofElectronicTechnologyinUniversities

CAOHaiyan1，ZHANGDawei2

（1.SchoolofCommunicationTechnology，CommunicationUniversityofChina，NanguangCollege，Nanjing211172，China；

2.AcademicDepartmentofCommunicationUniversityofChina，NanguangCollege，Nanjing211172，China）

Abstract：Conformtothetransformationanddevelopmentofthemainelementsofteaching，teachingresourcesandteachingmediainthe“internetplus”era，mostteachersareexploringonlineandofflinehybridteachingmethodsthatmeettheneedsoftheirownuniversities.Inviewofthecurrentteachingsituationandproblemsofelectronictechnologycoursesinourschool，thispaperpresentsamethodologytoapplyMultisimvirtualsimulationsoftwareintoexperimentalteaching.TheapplicationandadvantagesofMultisimvirtualsimulationsoftwareinpracticalteachingareillustratedbyspecificexamples.Itisappliedinthenetworkteachingprocessof“nostopteaching，nostoplearning”，Italsoprovidesakindofteachingthoughtandmethodforthefollowingteachingreform.

Keywords：Multisim；virtualsimulation；electronictechnology；experimentalteaching

0引言

我校現(xiàn)有電子信息類廣播電視工程、通信工程、電子信息工程專業(yè)和計算機類計算機科學與技術、數(shù)字媒體技術、智能科學與技術共計6個專業(yè)，電子技術課程是上述專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。是學生硬件類課程的基礎，為學生后續(xù)專業(yè)課學習、畢業(yè)設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、各類計算機設計競賽以及從事硬件類工作、科研提供了重要的保障。長期以來，課程的主要任務就是掌握電子電路的基本原理，強調(diào)電路的分析方法與設計研究，尤其是注重學生掌握電子電路器件的外部特性與實際應用能力的培養(yǎng)。因此，如何緊跟電子技術的發(fā)展，搞好課程教育和教學改革，提高教學質(zhì)量，是高校教師一直研究的內(nèi)容文章文結合學校的實際，提出在電子電路課程的教學中引入虛擬仿真軟件，輔助理論教學、補充實驗設備不足，進一步引導學生應用到課程設計、畢業(yè)設計和電子設計競賽，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

1虛擬仿真軟件在電子技術教學中的可行及必要性

在電子技術課程的教學中，由于該課程工程實踐性強，需要理論教學與實驗教學相結合，培養(yǎng)學生的動手能力和科技創(chuàng)新能力。教師既需要在課堂上進行一些簡單必要的演示實驗來引導學生掌握理論知識點，也需要讓學生課后實際動手實驗實踐。因此，在工科教學過程中實驗環(huán)境或不可缺。傳統(tǒng)的課程教學采取課程實驗定制電子技術實驗箱，并需要配備相應的信號源和測量儀器等多個儀器。但是定制實驗箱的電路元器件參數(shù)被限定了，更換不同參數(shù)的元器件不方便，對于一些擴展實驗，綜合設計類實驗實訓存在一定的局限性；并且由于我校為傳媒類院校，對工科專業(yè)實驗室的投入資金有限，不可能購買所有能用到的實驗箱和儀器儀表；而且學生在實驗過程中不能夠完全掌握元器件在電路中的作用，在實驗驗證過程中會發(fā)生元件參數(shù)錯誤、電路連線錯誤、儀器儀表使用錯誤等，導致儀器儀表損壞；由于不可避免的情況，無法正常線下授課學習，只能網(wǎng)絡學習的情況下，師生均采購實驗設備是不切實際的事情。綜合上面幾點考慮，如果能有一種虛擬仿真軟件，有豐富的元器件庫和儀表資源、能夠方便修改元器件參數(shù)進行電路分析等相關功能的軟件，可以針對性地解決上述問題。而Multisim軟件能夠滿足以上實驗教學和實驗設計需求。

2Multisim軟件主要功能和優(yōu)點

Multisim是美國國家儀器（NI）公司推出的電子電路仿真軟件，它用軟件的方法虛擬電子元器件以及各類電子電工儀表，通過軟件將元器件和儀器融為一體，能滿足中小規(guī)模的模擬、數(shù)字邏輯以及混合電路的仿真需要，軟件的主要特點如下。

2.1圖形界面直觀易用

該軟件的操作界面延續(xù)了EWB軟件的實驗工作臺的特點，可以像在紙上繪制電路圖一樣，利用鼠標直接拖拽電路元件和測試儀器放置在界面上，并可以直接用鼠標劃線構成導線連接元件。

2.2豐富的元器件和測試儀器

該軟件元件和儀表資源非常齊全，提供了當前國際主流元件商提供的一萬多種元件，并且可以通過設置修改元件的基本參數(shù)，甚至可以在設計過程中創(chuàng)建自己需要的新的元器件。測試儀器庫的測試儀器也很齊全，涵蓋目前市面常用的測量儀器，并且面板設置跟真實儀器非常相似，使用方法一樣。

2.3強大的仿真和電路分析功能

該軟件具有較強的電路仿真和分析功能，可以提供電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、線性和非線性分析等多種電路分析方法；還可以設計、測試和演示各類電子電路，包括電路基礎、模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電子電路及部分微機接口電路等。

基于該軟件的上述特點，在高校電子技術基礎課程教學中，可以利用仿真軟件檢測設計電路的正確與否，及時排查錯誤。相對于利用實際硬件驗證，提高了效率，節(jié)省了時間，避免了實際原材料的消耗和浪費，節(jié)約成本。并且在仿真的過程中，可以快速修改參數(shù)，及時觀察出電路的輸出情況，理解不同元件、不同參數(shù)對整個電路的影響，加深對實驗實訓內(nèi)容的理解，掌握理論知識。[2]

3Multisim在電子技術教學中的應用

基于Multisim軟件在電子技術課程中采用虛擬仿真教學法，不僅可以及時將抽象的概念形象化，還可以將一些學習方法等以動態(tài)方式體現(xiàn)出來，降低了學生學習理解的難度，拉近了課程教學目標與市場需求的距離；還可以根據(jù)需要隨意控制，使實驗結果反復重現(xiàn)，大大提高了課堂教學效率，也可以由學生自己動手得到實驗結果，提高了學生的工程應用能力，使學生的學習興趣得到了有效激發(fā)和提高。

3.1基于Multisim軟件的實驗方法

學生在電子技術的學習和實驗過程中，利用Multisim仿真軟件來驗證和設計實驗實訓，需要遵循如下的步驟，如圖1所示。

首先分析實驗目的和實驗任務需求，根據(jù)電路功能確定實驗方案并選合適的元件，設計電路原理圖。然后在Multisim仿真軟件中搭建好電路模型，設置好元件參數(shù)并仿真。如果仿真結果不正確，則需要分析錯誤結果，找出電路設計的問題，修改設計電路圖重新仿真完善。如果結果正確，則可以記錄實驗結果、分析數(shù)據(jù)、整理實驗報告冊。同時還可以通過修改電路中元件的參數(shù)，來分析總結參數(shù)的變化對電路的影響。

3.2Multisim軟件在電子技術教學中的應用實例

負反饋放大電路是模擬電子技術中比較典型的基礎驗證性實驗，在實驗室中，需要進行基本放大電路和負反饋放大電路兩種電路的連接和改接。學生在連線和儀器使用方面還比較生疏，很難在有限的實驗時間熟練達到實驗并驗證的目的。可先用Multisim仿真該實驗，能夠使學生更好地理解實驗內(nèi)容，有條件的情況下再進行實驗箱實物操作連接驗證。既保護了實驗儀器，也提高了學生電路設計的能力，也在特殊情況下解決了沒有實驗設備的缺點。

本例中建立的負反饋放大電路是一個帶有電壓串聯(lián)負反饋的兩極阻容耦合放大電路，如圖2所示。

將圖2電路圖改接，將Rf斷開后分別并在Rf1和RL上，其他連接不動，構成不含負反饋的基本放大電路，如圖3所示。

3.2.1放大電路輸出失真的觀察

將上述電路圖的輸入信號的幅度提高10倍，使負反饋放大電路Ui=100mV，基本放大電路Ui=10mV。用示波器觀察輸出波形，如圖4、圖5所示。由輸出波形圖可以看出，如果輸入信號的幅度設置過大，超出了放大器的放大區(qū)，輸出波形將產(chǎn)生失真。圖5的基本放大電路產(chǎn)生了飽和（削底）失真，圖4的負反饋放大電路頂部和底部都產(chǎn)生了失真。

3.2.2放大電路動態(tài)參數(shù)的測量

調(diào)整輸入信號幅度，在保證示波器監(jiān)視下的輸出波形Uo不失真的情況下，分別測量上述兩幅圖的中頻電壓放大倍數(shù)AV、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。

計算公式為AV=Uo/Ui；Ri=R1*Ui/（Us-Ui）；Ro=（Uo/UL-1）RL，其中R1=5.1kΩ，RL=2.4kΩ。測量及計算后的數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)表1的計算數(shù)據(jù)分析，可以驗證到：

（1）與無任何反饋的基本放大電路相比較，此帶有電壓串聯(lián)負反饋的兩極阻容耦合放大電路的動態(tài)性能的變化：極大地提高了輸入電阻，降低了輸出電阻，降低了放大倍數(shù)。

（2）將輸入信號幅度控制在一定的范圍內(nèi)，放大后的輸出波形均保持為不失真的狀態(tài)，如圖6、圖7所示。

在實驗的過程中，還可以讓學生利用直流電壓表測量三極管三個極的靜態(tài)電壓參數(shù)；試著改變一些元器件的參數(shù)，看看輸出和靜態(tài)工作點有什么變化；分別增大兩個電路信號源的輸出幅度至產(chǎn)生輸出失真，觀察反饋對非線性失真的改善情況等等。而這些在沒有電路箱的時候也很容易實現(xiàn)，甚至操作上比有電路箱更方便實現(xiàn)。學生親自動手畫圖，改動電路，親眼看到示波器值的變化，然后啟發(fā)他們用理論知識去解釋所發(fā)生的現(xiàn)象，就能引起他們對理論學習的興趣，激發(fā)動手實驗的樂趣，提高分析問題、解決問題的能力，增加自行設計電路的信心。[3]

4結論

總而言之，在高校電子技術類課程的教學過程中，可以充分利用虛擬仿真Multisim軟件到理論和實驗的教學中去。Multisim軟件界面清晰，使用簡單，元器件和儀器等電子資源豐富，且可以定期更新下載較新的元器件庫和儀器儀表。在線上、線下的理論、實驗教學過程中均可以進行使用，并可以先進行預先仿真設計和分析，排查問題后再結合硬件實際操作，加深學生對知識的理解。

參考文獻： 

[1] 俞志英.Multisim仿真軟件在模擬電子技術實驗教學中的應用 [J].信息技術與信息化，2019（4）：113-114+117. 

[2] 豆玉杰，張霞.Ewb在電子電路教學中的作用 [J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2007（2）：109-110. 

[3] 劉景艷，李玉東.Multisim仿真軟件在電工電子實驗教學中的應用 [J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（19）：36-39. 

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電工電子技術實踐技能與能力培養(yǎng)體系

(一)課內(nèi)實驗課內(nèi)實驗按照“由簡單到綜合、由學習到創(chuàng)新”的思路，設置了由操作性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗等“四個層次”組成的實驗教學體系。操作性實驗，重點針對電工電子技能方面的工程訓練，使學生掌握元器件的辨識、使用，儀器儀表的操作，基本電工電子電路的安裝、調(diào)試和測試方法等。驗證性實驗，重點解決理論與實踐相結合，理想模型與實際物體相結合等問題。通過實驗比較深入的理解基礎理論，掌握科學實驗的方法和步驟，培養(yǎng)學生實驗技能以及在實踐中運用、推廣和提高知識的能力。設計性實驗，主要培養(yǎng)學生根據(jù)實驗目的和實驗目標，設計實驗方案，選擇儀器設備，組裝實驗系統(tǒng)以及調(diào)試、測試、分析和總結等能力。綜合性實驗，以自由組合形成選題小組，通過自選或自定設計題目等方式，使學生能夠較系統(tǒng)地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現(xiàn)、裝配調(diào)試，直到最后的文檔整理和總結報告等全過程的各個環(huán)節(jié)。(二)集中技能培訓集中技能培訓是針對具體問題，學生通過器件選擇、產(chǎn)品制作、安裝調(diào)試等訓練，熟悉電工、電子產(chǎn)品的制造工藝以及器件和電路的安裝、測試和調(diào)試方法。在內(nèi)容選擇上，與現(xiàn)代電工電子技術實際應用并將國家職業(yè)技能考核標準融入教學內(nèi)容中;在訓練方法上，讓學生身臨實踐現(xiàn)場“真刀真槍”地訓練。(三)創(chuàng)新實踐活動創(chuàng)新實踐活動安排在課外進行，針對各專業(yè)常見的實際問題以及電子設計競賽、電工數(shù)學建模競賽和電工技能鑒定等活動，開展綜合訓練、創(chuàng)新設計或自主實驗，對學生電工電子技術的應用能力進行再提高。同時，結合各專業(yè)學生的生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習，有針對性地進行相關設備的電工電子技術方面的實踐。在學生進行生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習的時候，根據(jù)現(xiàn)場電工電子技術應用的實際，給學生布置電工電子技術方面的實習內(nèi)容，學生在專業(yè)實習的同時，得到電工電子技能與能力的培養(yǎng)。

教學方法和教學手段的改革

學生利用課外時間，通過查閱文獻、咨詢等多種渠道開展自學活動，構建各自獨到的見解。組織討論。教師在課堂組織學生開展討論。在討論中，教師要注重啟發(fā)引導，并根據(jù)實際情況設疑、質(zhì)疑，充分調(diào)動學生的思維，主動思考，踴躍發(fā)言。對于錯誤的、模糊的觀點，教師要及時予以糾正。效果評價。評價采用學生自我評價、同學之間評價和教師評價相結合的方式進行。通過同學評價加深知識的理解和掌握，促進共同進步;通過教師的評價，指出存在的問題，并為學生布置課后思考題，進一步實現(xiàn)知識的升華。PBL教學法的靈活運用，不僅提高了學生對電工電子基本知識和基本理論的掌握和理解，而且培養(yǎng)了學生自學能力、探究問題、分析問題、解決問題、歸納整合和交流表達、團隊合作等實際工作能力。集中實踐教學采用任務驅動教學模式在電工工藝實習和電子工藝實習等集中實踐教學中，采用任務驅動教學模式組織教學活動，培養(yǎng)學生的綜合應用能力。1．電工工藝實習首先進行電工安全知識、電工工具使用、電工儀器儀表的選擇與使用、導線的連接與絕緣的恢復、室內(nèi)線路的敷設與安裝、動力線路的敷設與安裝、電纜接頭的制作和常用低壓電器的選擇與安裝等基本技能與能力訓練，然后，采用任務驅動教學模式，以典型機床動力配電盤或電氣控制柜為載體，將相關教學模塊、訓練項目與內(nèi)容有機結合，使學生通過電工產(chǎn)品的安裝、調(diào)試以及技術文件的編寫，掌握電工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與調(diào)試、測試方法。2．電子工藝實習首先進行示波器、萬用表、信號發(fā)生器、交流毫伏表、直流穩(wěn)壓電源等常用電子儀器的操作方法以及電子器件辨識與檢測、電路板制作與焊接技術等基本技能與能力訓練，然后，以方波發(fā)生器、電壓報警器和SMT技術的FM收音機為載體，將教學模塊、訓練項目與內(nèi)容有機地結合起來，使學生通過電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和測試以及技術文件編寫等訓練，掌握電子產(chǎn)品整機裝配與調(diào)試工藝流程以及整機裝配與調(diào)試的項目和方法。

作者：張運波 鄭文 姜志宏 單位：長春工程學院

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電路實習報告總結一 一：實習目的

1、學習焊接電路板的有關知識，熟練焊接的具體操作，電子電路實習報告。

2、看懂收音機的原理電路圖，了解收音機的基本原理，學會動手組裝和焊接收音機。

3、學會調(diào)試收音機，能夠清晰的收到電臺。

4、學習使用protel電路設計軟件，動手繪制電路圖。

二：焊接的技巧或注意事項

焊接是安裝電路的基礎，我們必須重視他的技巧和注意事項。

1、焊錫之前應該先插上電烙鐵的插頭，給電烙鐵加熱。

2、焊接時，焊錫與電路板、電烙鐵與電路板的夾角最好成45度，這樣焊錫與電烙鐵夾角成90度。

3、焊接時，焊錫與電烙鐵接觸時間不要太長，以免焊錫過多或是造成漏錫;也不要過短，以免造成虛焊。

4、元件的腿盡量要直，而且不要伸出太長，以1毫米為好，多余的可以剪掉。

5、焊完時，焊錫最好呈圓滑的圓錐狀，而且還要有金屬光澤。

三：收音機的原理

本收音機由輸入回路高放混頻級、一級中放、二級中放、前置低放兼檢波級、低放級和功放級等部分組成接收頻率范圍為535千赫1065千赫的中段。

1、具體原理如下原理圖所示：

2、安裝工藝要求：

動手焊接前用萬用表將各元件測量一下，做到心中有數(shù)，安裝時先安裝低矮和耐熱元件(如電阻)，然后再裝大一點的元件(如中周、變壓器)，最后裝怕熱的元件(如三極管)。電阻的安裝：將電阻的阻值選擇好后根據(jù)兩孔的距離彎曲電阻腳可采用臥式緊貼電路板安裝，也可以采用立式安裝，高度要統(tǒng)一。瓷片電容和三極管的腳剪的長短要適中，它們不要超過中周的高度。電解電容緊貼線路板立式焊接，太高會影響后蓋的安裝。棒線圈的四根引線頭可直接用電烙鐵配合松香焊錫絲來回摩擦幾次即可自動上錫，四個線頭對應的焊在線路板的銅泊面。由于調(diào)諧用的雙聯(lián)撥盤安裝時離電路板很進，所以在它的圓周內(nèi)的高出部分的元件腳在焊錫前先用斜口鉗剪去，以免安裝或調(diào)協(xié)時有障礙，影響撥盤調(diào)諧的元件有T2和T4的引腳及接地焊片、雙聯(lián)的三個引出腳、電位器的開關腳和一個引腳腳，實習報告《電子電路實習報告》。耳機插座的安裝：先將插座靠尾部下面一個焊片往下從根部彎曲90度插在電路板上，然后用剪下來的一個引腳一端插在靠尾部上端的孔內(nèi)，另一端插在電路板對應的J孔內(nèi)(如圖)，焊接時速度要快一點以免燙壞插座的塑料部分。發(fā)光二極管的安裝要彎曲后，直接插在電路板上焊接。喇叭安放挪位后再用電烙鐵將周圍的三個塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去把喇叭壓緊以免喇叭松動。

3、調(diào)試過程：

測量電流，電位器開關關掉，裝上電池(注意正負級)用萬用表的50mA檔，表筆跨接

在電位器開關的兩端(黑表筆接電池負極、紅表筆接開關另一端)若電流指示小于10mA，則說明可以通電，將電位器開關打開(音量旋至最小即測量靜態(tài)電流)用萬用表分別依次測量D、C、B、A四個電流缺口，若被測量的數(shù)字在規(guī)定(參考電路原理圖)的參考植左右即可用烙鐵將這四個缺口依次連通，再把音量開到最大，用雙聯(lián)撥盤即可收到電臺。在安裝電路板時注意把喇叭及電池引線埋在比較隱蔽的地方，并不要影響調(diào)諧撥盤的旋轉和避開螺絲樁子，電路板挪位后再上螺絲固定。當測量不在規(guī)定值左右時仔細檢查三極管的極性有無裝錯，中周是否裝錯位置以及虛假錯焊等，若哪一極不正常則說明哪一極有問題。

四、用protel制作電路圖

使用protel99SE制作的電路圖如下所示：

五、體會和感想

通過本次實習學習了焊接電路板的有關知識，熟練掌握了焊接的具體操作;了解了收音機的基本原理，學會了動手組裝和焊接收音機，而且在散件的組裝過程中還進一步學習了電子技術以及電子安裝工藝和測量調(diào)試技術;在用protel制圖時，通過自己的努力，學會了本軟件的基本操作。但在實習時，犯過不少錯誤，比如焊接時的漏錫、虛焊、焊錫無光澤;組裝收音機時的雜音等等，好在有老師的及時教導和自己的細心研究，問題都順利的解決了。這次實習不僅學到了科學知識，鍛煉了動手能力，還培養(yǎng)了自己對科學和工作一絲不茍的態(tài)度，對以后的學習、工作和生活都大有裨益。

電路實習報告總結二 光陰荏苒，歲月如梭，一個月的時光就這樣匆匆從指間流逝。從開始接觸電工電子實習，到自己制作網(wǎng)球狀音響，一個月來受益匪淺、收獲頗豐。

電工電子實習的主要目的是培養(yǎng)學生的動手能力。對一些常用的電子設備有一個初步的了解，能夠自己動手做出一個像樣的東西來。電子技術的實習要求我們熟悉電子元器件、熟練掌握相關工具的操作以及電子設備的制作、裝調(diào)的全過程，從而有助于我們對理論知識的理解，幫助我們學習專業(yè)的相關知識。培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，提高分析、解決問題的能力。 通過一個這些日子以來的的電子實習，使我對電子元件及音響的裝機與調(diào)試有一定的感性和理性認識，打好了日后學習電子技術課的入門基礎。同時實習使我獲得了收音機的實際生產(chǎn)知識和裝配技能，在提高了我分析問題和解決問題的能力的同時，也增強了獨立工作的能力。最主要的是培養(yǎng)了我與其他同學的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。

我熟悉了手工焊錫常用工具的使用及其維護與修理;基本掌握了手工電烙鐵的焊接技術，能夠獨立的完成簡單電子產(chǎn)品的安裝與焊接;并且熟悉了電子產(chǎn)品的安裝工藝的生產(chǎn)流程。此外，在電工方面我掌握了常用的電工工具，如鋼絲鉗、尖嘴鉗、螺絲刀、萬用表、電烙鐵等使用方法及注意事項。在電子方面，熟悉了常用電子器件類別，如電容、電阻、二極管等型號、規(guī)格、性能、使用范圍及基本測試方法。在理論知識方面，我還系統(tǒng)地學習了：①元器件的焊接技術 ②元器件基本知識和測試 ③萬用表的使用等等。

實習起初，我們先是聽指導老師詳細講解各器件的用途與實習中用到的工具的使用，以及焊接技術的要領，及安全知識教育。之后我們便進入到電子技術實習的練習操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟沒有實際操作過，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上，我們謹小慎微、認真練習，不敢有絲毫懈怠。

實習中最關鍵的就是焊接。其基本操作五步法準備施焊，加熱焊件，熔化焊料，移開焊錫，移開烙鐵，看似容易，實則需要長時間練習才能掌握。在不斷練習的過程中，焊接技術日趨成熟。當我終于能用最短時間完成一個合格焊點時，對焊接的恐懼早已消散，取而代之的是對自己動手能力的信心。在這一過程當中我深深的感覺到，看似簡單的，實際上可能并非如此。這一次的實習沒有多少東西要我去想，更多的是要我去做，一看電路圖都懂，但沒有親自去做它，就不會懂理論與實踐是有很大區(qū)別的，看一個東西簡單，但它在實際操作中就是有許多要注意的地方，有些東西也與你的想象不一樣，我這次的實習就是要我跨過這道實際和理論之間的鴻溝。

實習當中感觸最深的便是實踐聯(lián)系理論的重要性，當遇到實際問題時，只要認真思考，用所學的知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。實習對自己的動手能力是個很大的鍛煉。實踐出真知，縱觀古今，所有發(fā)明創(chuàng)造無一不是在實踐中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力，就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中，我鍛煉了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力。這次的表貼電路的焊接。培養(yǎng)和鍛煉我的實際動手能力，使我成為理論知識與實踐充分地結合，而且還具有較強的實踐動手能力，能分析問題和解決問題的高素質(zhì)人才，為以后的順利就業(yè)作好準備。 實習，使我更深刻地了解到了實踐的重要性，通過實習我更加體會到了學以致用這句話的道理，終于體會到實習前的自大，實習時的迷惘，實習后的感思這句話的含義了，有感思就有收獲，有感思就有提高。

總之，實習使我獲得了表貼收音機的實際生產(chǎn)知識和裝配技能，培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強了獨立工作的能力其中感觸最深的便是實踐聯(lián)系理論的重要性，當遇到實際問題時，只要認真思考，用所學的知識，再一步一步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。在實習過成中，要時刻保持清醒的頭腦，出現(xiàn)錯誤，一

定要認真的冷靜的去檢查分析錯誤!在最后終于聽到自己所做的表貼收音機成功播放出動人的聲音，真的很高興，總算覺得自己的努力還沒有白費!

在此我很感謝指導老師對我的細心指導，從她那里我學會了很多的東西，短暫的實習結束了，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是理論聯(lián)系實際的能力，提高自己分析問題和解決問題的能力，時刻保持清醒的頭腦，出現(xiàn)錯誤，一定要認真的冷靜的去檢查分析錯誤，思考著做事，態(tài)度端正，必能事半功倍。

篇5

【關鍵詞】獨立學院；CDIO；電子信息工程

【Abstract】This paper analyzes of the current situation of analog circuits course and the necessity of CDIO educational reform in independent college， and combining with the characteristics of this course and discusses the CDIO educational reform measures in independent college. Letter according to the electronic engineering specialty， and connecting with the school actual situation， based on CDIO education concept and denso laboratory， expect to build a suitable for their own development teaching system， to enhance the cultivation of students' practical ability， improve the effect of the practice teaching.

【Key words】Independent college； CDIO； Electronic information engineering

0 引言

獨立學院培養(yǎng)人才目標應定位于應用型，探索自身特色的實踐教學，不盲從母體學校的培養(yǎng)模式，又區(qū)別于一般公立本科教學模式，進行CDIO教學實踐是一條創(chuàng)新之路。本文從提高獨立學院學生電子綜合應用實踐能力出發(fā)，以電子信息工程專業(yè)模電CDIO教改為范本，圍繞實踐教學探討能力培養(yǎng)轉型，從教育觀念、教學內(nèi)容、教學方法及課程設置等方面對模擬電路基礎課程教學進行探索和改革。

獨立學院的模電教學整體以往是重理論輕實踐，學生們接觸到電子器件和電路的知識，只靠在課堂聽講，沒有感性的認識，很多知識點都很難理解，特別是模擬電路中的基本電子器件和基本電路，如果這部分的知識沒有學好，對后續(xù)的教學內(nèi)容時就會有困難。模擬電路基礎作為電子信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。模擬電路基礎課程既要求學生具有深厚的理論基礎，同時也必須具備較強的工程實踐能力。該門課程的教學一直是個難點，學時少與內(nèi)容多，學習難度大與學生興趣不高等矛盾始終存在，教學效果一直不夠理想。純粹的理論教學已不能適應社會對電子技術人才的社會需求，進一步加強理論與實踐的結合，以CDIO為引導，進行對模擬電路基礎課程的教學改革是很有必要的。

1 模電CDIO教改模式和措施

引入任務驅動式CDIO教學模式，模擬電路的通過項目引導的方式，讓學生在項目完成過程中能夠更好地掌握學習到的知識，學生在做項目過程中，不僅要對理論知識進行理解和計算，還必須掌握畫電路圖，電路仿真，實物制作，儀器設備操作等實踐環(huán)節(jié)，所有這些環(huán)節(jié)都要學生自己根據(jù)理論知識去思考、設計。通過這些環(huán)節(jié)，學生在實踐任務的驅動下復習舊知識，學習新知識和新技能，學生積極主動參與學習，極大調(diào)動學生的學習興趣，從而對教學內(nèi)容有更加深刻的認識和理解。

為此教改團隊制定了CDIO教學大綱，制作了劇本式教案，革新了理論教學體系。在教學中把重點放在各種基本放大電路及其分析方法、放大電路中的反饋、模擬集成電路及其應用等方面。精講最基本的概念與方法，基于基礎知識的遷移擴大，再到重要的分立元件電路，最終到其組成經(jīng)典電路的基本概念、基本工作原理和基本分析方法。這對本科生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)起著重要的作用，這一過程中要求學生概念清楚、基礎理論扎實，也是學生靈活應用集成電路的關鍵。對電子器件以及各種集成電路內(nèi)部的工作原理分析則進行壓縮，注重電子電路的組成及結構設計方法，重點講解器件的應用。盡量減少繁雜的數(shù)學推導，以定性分析為主，定量計算為輔。同時加強電子工程系模擬電路實踐教學力度，在有限的學時中進行重點知識點的任務實踐，精選經(jīng)典電路設計，使任務涵蓋模擬電路基礎課程各重要知識點，設計任務要符合重要知識點融合，要充分考慮學生的實際情況，符合教學要求的“做中教、做中學，教學實踐合一”的教學理念，實現(xiàn)培養(yǎng)學生的自主學習能力和動手實踐能力。

根據(jù)CDIO為指導的現(xiàn)代工程人才培養(yǎng)模式，任務驅動式的教學模式具體實施如下：按照五個階段進行：任務下達―任務講解―任務準備―任務實施―項目評價。教師下達任務書，提出完成任務書的建議，學生以小組方式，學生閱讀任務書，進行查找相關元件及電路資料的任務準備，按學習任務書的要求完成設計方案的討論，通過方案比較確定最終方案的制定。學生根據(jù)制定的方案設計電路，進行仿真，完成電子電路設計制作，正確選用測試儀器進行電路性能指標測試。任課教師在任務實施過程中進行始終給予指導，幫助學生尋求解決問題的方法。最后在學生任務完成后進行考核和評價，根據(jù)實踐訓練情況，檢測評價。教師分析并作課堂小結深入分析，幫助學生正確認知實踐任務的知識點和相關信息，提高學生的動手設計能力。

本次模電CDIO教改創(chuàng)新了教學模式，在電子工程系14級電子信息工程專業(yè)開展了模電CDIO項目教學實踐，模電知識點圍繞CDIO項目實施教學，學生能在掌握完整的項目所需知識點后很快進入項目實踐，教學效果良好，深受學生好評。在模電CDIO項目實踐過程中采用教師總體把控，學生自愿組合，將12級電工專業(yè)4個教學班級的學生劃分為20個小組。教師向學生下達項目任務書后，學生根據(jù)項目要求自行設計電子電路并調(diào)試成功，學生根據(jù)項目設計成果編寫項目報告和匯報PPT，學生項目小組上講臺進行成果展示和講解，教師根據(jù)學生表現(xiàn)進行評分，以作為實踐成績折算納入學生期末最終成績，整個考核過程透明清晰高效。學生完成模電項目設計電路板60個，項目資料60份。通過模電CDIO項目的成功實施，學生掌握了資料搜索能力，元器件應用能力，電子儀器儀表的檢測能力，電子電路的設計和制作能力，極大地促進了學生的工程實踐能力

將CDIO工程教育理念和能力培養(yǎng)體系貫穿整個教學活動中，將模電知識點融入到項目設計中講解，全面落實了能力目標培養(yǎng)體系，完成了模電CDIO教改能力矩陣圖，完成了制定了初步的考核評價體系，進一步明確了模電課程的課程定位和理論框架，制定了完善的CDIO教學項目設計。有多個系統(tǒng)化的單項及綜合應用項目訓練，有項目實施后的考核評價體系，一體化教學，邊講邊學，邊學邊練。根據(jù)運用CDIO工程教學理念組織教學內(nèi)容，技能培養(yǎng)分層次，項目訓練系統(tǒng)化，考核方式多樣化。

2 結束語

模電CDIO教學改革已經(jīng)實施，在我院電子工程系電子信息工程專業(yè)的教學實踐中取得了良好教學效果，教改團隊也從本輪教學實踐中總結經(jīng)驗，不斷完善教改中某些不足之處。學生在學習完理論知識后，能在較短時間內(nèi)馬上進入到實踐。本次模電CDIO教改實踐充分調(diào)動了學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高了學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)和鍛煉了學生的動手能力和實踐能力，增強了學生的創(chuàng)新意識和學習能力，極大地提升了學生的工程實踐能力。

【參考文獻】

[1]朱海霞，鐘麗娜，等.應用人才培養(yǎng)模式下的模電課程教改淺析[J].中國教育技術裝備，2014（22）：111-112.

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關鍵詞：電氣信息工程；創(chuàng)新培養(yǎng)；實驗實踐

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）18-0066-02

隨著信息時代的到來、社會和科技的發(fā)展，信息技術在實際生活中得到了廣泛應用，急需培養(yǎng)既具備系統(tǒng)的電氣專業(yè)理論和技能又掌握扎實的信息技術及應用的高級專門人才。電氣信息工程專業(yè)就是將電力系統(tǒng)、電氣自動化設備、信息技術相結合的國家引導性、跨專業(yè)的新型綜合性專業(yè)。它具有專業(yè)口徑寬、就業(yè)適應面廣的特點。隨著電力系統(tǒng)、電氣自動化設備相關企業(yè)、林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以后該專業(yè)的人才需求量更大。

如何辦好該專業(yè)，使學生順利畢業(yè)，順利勝任新崗位，服務單位，回報社會是現(xiàn)實急切需要解決的問題。

一、確立切合實際的專業(yè)培養(yǎng)目標

全國也只有幾所高校開設此專業(yè)，不同高校有不同的辦學思想和特色優(yōu)勢。[1-2]依據(jù)最近幾年的專業(yè)調(diào)研，該專業(yè)畢業(yè)生供不應求。在了解并熟悉與本專業(yè)相關的社會需求的基礎上，結合南京林業(yè)大學（簡稱“我校”）自身特點和優(yōu)勢，逐步確立了專業(yè)培養(yǎng)目標：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的，擁有扎實的理論知識并具有一定實際操作能力、創(chuàng)新能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的，可以從事與電氣信息工程相關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、研制開發(fā)、試驗分析、信息處理和計算機技術應用等領域工作的應用型高層次人才，以適應我國電力領域不同層次、林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)的發(fā)展需求。

二、確立合理的專業(yè)課程體系，并不斷優(yōu)化

1.專業(yè)課程體系設置原則

電氣信息工程專業(yè)是將電氣工程、控制科學與工程、信息與通信工程、計算機科學四個專業(yè)方向融合在一起的新型專業(yè)。考慮到我校該專業(yè)畢業(yè)生主要流向林業(yè)高科技加工企業(yè)等相關行業(yè)，依托我校信息科學技術學院在信息、控制等方面的優(yōu)勢，在進行該專業(yè)課程結構設置時，遵循“以弱電為主體，強電為用，電氣控制與信息技術相結合”的原則。按照“加強公共基礎和專業(yè)基礎，拓寬專業(yè)，適度交叉；整合相關課程，適當減少學時，增加教學內(nèi)容的廣度；增加綜合性和設計性實驗，強化實踐環(huán)節(jié)；以培養(yǎng)能力、注重應用”的人才培養(yǎng)模式設置了公共基礎課程模塊、專業(yè)基礎課程模塊、專業(yè)方向課程模塊和實踐課程模塊。

2.課程體系優(yōu)化配置的特色

首先，加強信息技術在電氣工程領域的應用，保持電子與計算機技術相關課程的教學不斷線。開設以信號處理、單片機原理及應用、計算機控制技術、電氣控制與PLC和電力通信技術等為主的弱電課程。其次，突出強電特色。開設電力與拖動、電力系統(tǒng)分析、工廠供電、電力系統(tǒng)繼電保護、高電壓技術、電力系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)遠動及調(diào)度自動化等為主的強電課程。最后，在不同的教學階段充分利用Protel 2004、Multisim 7、autoCAD和matlab等軟件技術和實驗硬件設備，進行電子電路設計、單片機應用設計、PLC控制設計、電力工程課程設計和電力系統(tǒng)綜合設計等課內(nèi)外實踐教學。要求學生得到電工電子技術、信息控制技術及計算機技術等方面的相關訓練，從而具備分析與解決電氣工程技術及控制技術問題的能力。該專業(yè)課程體系充分體現(xiàn)了電氣信息類學科“強弱結合、軟硬兼施”的理念。[3-4]

時代在發(fā)展，企業(yè)在進步。要求我們要不斷地了解企業(yè)用人需求變化，及時調(diào)整專業(yè)課程結構，力求逐漸形成自己的專業(yè)特色。

三、建設并完善實驗和實踐教學體系

1.加快強電實驗室建設的同時不斷提高教師自身的工程素質(zhì)

利用2010年中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金教學實驗平臺建設項目啟動的契機，加快繼電保護、電力系統(tǒng)綜合自動化、現(xiàn)代電網(wǎng)模擬實驗室等強電課程實驗室建設，編制適合專業(yè)課程的實驗內(nèi)容，并嘗試進行部分設備的自主研發(fā)和校企合作。不僅提高了教師自身的工程素質(zhì)和專業(yè)科研水平，增強科學研究和生產(chǎn)實踐能力，形成以科研促進教師教學水平提高的良好態(tài)勢。

2.建立“遞進式”的實驗和實踐教學體系

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關鍵詞：電子實習；實驗教學；Arduino

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0039-04

電子實習是高等學校電類專業(yè)教學計劃中的一個重要環(huán)節(jié)，是高等學校電子與電工技術課程教學的重要組成部分。它為學生的理論聯(lián)系實際提供重要的實踐活動，使學生能夠了解并初步掌握一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制作、調(diào)試與研制開發(fā)過程，并從中學到有關新技術、新工藝方面的知識和基本技能。電子實習課程的關鍵在于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的實際動手能力。學生在其中獲得的感性認識可以為學習電子與電工技術課程、其他相關課程，以及后續(xù)電子產(chǎn)品制造與創(chuàng)新設計工作奠定基礎。傳統(tǒng)的電工和電子實習課程，已經(jīng)足夠重視實習中的動手能力。但高校的電子實習課程在過去的近10年中一直保持固定不變，與目前電子產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代脫節(jié)。目前的電子實習課程包括基礎焊接訓練、簡單的電子設備組裝訓練、完成晶體管收音機的元器件識別、篩選、測試、焊接、組裝和調(diào)試過程，這些是多數(shù)大學電子訓練課程選擇的主要實踐方法。這些訓練已經(jīng)不能反應當前電子產(chǎn)品技術的進步，雖然在一定程度上能夠達到培訓學生的動手能力的目的，但導致學生缺乏興趣，在實習中敷衍了事，因此不能引導和促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學實踐內(nèi)容和現(xiàn)代電子產(chǎn)品的脫節(jié)將導致兩方面的問題。首先，盡管作為目前電子實習課程主體的晶體管收音機仍然是世界上存在最廣泛的電子設備，但隨著電子技術、計算機技術和封裝工藝的飛速發(fā)展，其所涉及的技術在工科電子類教學中所占比例正在不斷減少，這減弱了對專業(yè)課程學習的支撐。其次，為降低實驗難度，教學中使用的設備只具有單一的功能，與現(xiàn)有廣泛使用的、功能強大的移動設備相比難于激發(fā)學生的興趣。同時，教學內(nèi)容陳舊、模式固化也限制了學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。怎樣使電子實習能夠激發(fā)不同專業(yè)學生的學習興趣，同時培養(yǎng)大學生的創(chuàng)造能力是現(xiàn)代高校電子實習課程亟待解決的問題。

針對目前這些問題，很多高校通過引入各種新型設備、建設新的創(chuàng)新實驗室等措施提供后續(xù)的電子實習課程。這些課程為學生提供特定的創(chuàng)新實驗平臺，使其熟悉一些單片機和PLC系統(tǒng)的開發(fā)基礎和技巧。但是受限設備成本，難于滿足大多數(shù)學生的需求，且設備不易更換。近年來，隨著開源運動的發(fā)展，開源思想從最初的軟件領域逐步拓展到電子、機械領域。在帶來各種創(chuàng)新的同時，也降低了相應設備的成本。本文通過引入開源硬件Arduino到現(xiàn)有的電子實習訓練中，作為當前教學的有效補充，同時探索現(xiàn)代大學生電子實習教學的改進方向。

一、Arduino簡介

Arduino是一套能用來實現(xiàn)傳感和控制電路的開發(fā)工具，它由一個安裝微處理器核心電路板和不同設備構成。作為一套電子開發(fā)套件，Arduino核心通過USB接口與電腦相連，采用類似Processing的語言進行應用開發(fā)，因此具有易學易用的特點。受到開源運動的影響，Massimo Banzi和David Cuartielles等人在2005年設計了最初的Arduino硬件，并將其設計資料公布于網(wǎng)絡上。開源促進了Arduino本身的發(fā)展，截至目前為止，Arduino已經(jīng)了近13個不同的版本，其應用范圍涵蓋從無人飛機到快速成型機等各個領域。已經(jīng)成為一個新興地、并且飛速發(fā)展的硬件開發(fā)平臺。使用Arduino可以方便的構建通過傳感器感知外界環(huán)境（比如溫度、壓強、濕度、顏色等等），并且當外界環(huán)境發(fā)生變化時，可以按照預先設定的程序通過控制馬達、制動器、繼電器等對環(huán)境進行干預。可以使用Arduino開發(fā)單獨電子功能模塊，也可以設計在運行時與電腦互動的應用。因此Arduino可以用于開發(fā)交互產(chǎn)品，例如支持外部開關、溫度傳感器、紅外傳感器等信號的讀取，控制各式各樣的LED電燈模塊、觸摸屏控制、蜂鳴器、電機和其他各種支持輸入輸出的物理設備。整個Arduino電子實驗平臺的成本可以控制在幾百元之內(nèi)，可以組裝形式多樣的功能模塊，包括PWM調(diào)控燈亮度實驗、交通燈設計實驗、搶答器設計實驗等十幾種電子工作平臺。而且隨著各種Arduino社區(qū)的不斷發(fā)展，可以得到低成本的技術支持。對于訓練使用者的基礎技能，激發(fā)其創(chuàng)造性具有非常好的價值。Arduino支持多種操作系統(tǒng)Windows、Macintosh、Linux，開發(fā)系統(tǒng)配置簡單編程語言易學易用，具有電路設計經(jīng)驗的同學能夠根據(jù)自己的設計思路設計新的模塊，可以對其擴展或改進，開發(fā)獨具特色的計算機與Arduino的交互平臺。沒經(jīng)驗的同學可以根據(jù)課堂講解迅速掌握系統(tǒng)開發(fā)的技巧。對于工科院校的老師而言，Arduino易于理解和使用，適用于各類專業(yè)學生，因此是最合適教學設備之一。

二、實驗課程

本文利用Arduino電子平臺的開放性、低成本和易用性等優(yōu)勢，在電子實習課程中加入一個新的教學環(huán)節(jié)，以彌補電子實習中創(chuàng)新力度不夠的問題。鑒于學生的參與教學過程的程度對能力培養(yǎng)的重要性，整個課程被設計為演示和實踐兩個部分。首先以開源平臺Arduino為基礎，結合計算機接口技術，為學生提供體現(xiàn)電子產(chǎn)品特點和發(fā)展趨勢的電子實驗課程。其次，在學生掌握電子的知識、數(shù)字電路和模擬電路的基礎上，通過老師的對電子平臺的講解和實驗演示，在實踐環(huán)節(jié)中將自己所掌握的電路知識實踐化。學生可以根據(jù)自己的想法任意設置電路，編寫簡單的程序，通過計算機控制整個電路運行過程。由于這個平臺安裝簡單可以反復使用，像積木可以隨意組合任意搭配，極大的提高了它使用性能，使學生積極參與到教學過程中，對電子電路方面知識得到最大限度的運用，同時動手能力和創(chuàng)新能力得到了鍛煉。

演示環(huán)節(jié)中包含兩個實驗，分別為傳感器電路和燈光控制電路。前者利用所搭建的傳感器電路通過USB口與計算機相連，將外部數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁中。而后者則提供計算機控制接口，通過網(wǎng)頁控制外部搭建的LED燈光。在后續(xù)的實踐環(huán)節(jié)，學生將在這兩個電路的基礎上自行擴展，并可以修改程序改變輸入輸出的參數(shù)和控制方法。以下將對實驗平臺和實驗設計進行詳細介紹。

（一）演示環(huán)節(jié)

在演示環(huán)節(jié)安排的兩個實驗按照難易程度進行安排。第一個傳感器電路演示了計算機如何讀取外部傳感器電路的信息。實驗以簡單的電路向學生展示基本元器件的識別、檢測和連接方法，同時介紹Arduino的安裝、使用和開發(fā)的基本知識。第二個燈光控制電路則在第一個實驗的基礎上，演示了如何構造計算機控制的電子功能模塊。為增加實驗的趣味性和實用性，這兩個實驗都計算機中運行的瀏覽器作為顯示和控制終端。

1.傳感器電路。傳感器是測量物理量的主要手段，在現(xiàn)代智能控制中占據(jù)非常重要的地位。如圖1所示本實驗演示設計為傳感器電路，接口服務和瀏覽器界面三個部分，演示了以光線傳感器控制LED燈光亮度，并將當前亮度數(shù)據(jù)通過USB接口送入計算機，并在網(wǎng)頁界面中動態(tài)顯示。

傳感器電路由LED燈、光敏電阻、10千歐、470歐、面包板和面包板跳線搭建，可獨立運行，同時將傳感器以每秒10次的速率送往上位機（如圖2所示）。上位機運行的接口服務通過USB端口接收數(shù)據(jù)，并通過socket服務和http協(xié)議將其送往瀏覽器。這個模塊通過NodeJS實現(xiàn)，因此可以方便的運行于各種不同的系統(tǒng)中。最后通過瀏覽器中運行的網(wǎng)頁將實時接收到的傳感器數(shù)據(jù)以圖形方式動態(tài)的顯示出來。

在演示過程中將依次向學生講解系統(tǒng)結構設計、電路實現(xiàn)、控制程序的編制方法，以及接口服務器的原理以及網(wǎng)頁界面的實現(xiàn)方法。演示過程中讓學生改變室內(nèi)燈光，并觀察LED和計算機界面中的顯示信息。這個演示應用可以方便的擴展為智能室內(nèi)燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，或者更改為根據(jù)室內(nèi)燈光自動調(diào)節(jié)顯示器亮度的智能家庭助手系統(tǒng)。

2.燈光控制電路。計算機控制是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的特征，在第一個實驗的基礎上，本演示增加了與計算機連接的雙向控制，演示了通過將計算機控制電路的過程。在演示過程中，可在課堂上直接在第一個電路的基礎上現(xiàn)場搭建本實驗的硬件部分。與第一個演示類似，本實驗仍分為燈光控制電路、接口服務和瀏覽器界面三個部分，如圖3所示。

電路部分增加了多個LED光源，以實現(xiàn)控制功能的演示。在瀏覽器、接口服務和電路之間增加了反向回路，使控制命令可以從網(wǎng)頁傳遞到電路。在演示過程中則反復強調(diào)系統(tǒng)結構設計、電路實現(xiàn)、控制程序的編制方法。由于本實驗采用網(wǎng)頁控制實際物理電路的特性，演示過程中可采用本地控制和遠程控制兩種方式。首先讓學生在本地的瀏覽器界面中控制電路中的各路LED，觀察LED和計算機界面中的顯示信息。然后讓學生在網(wǎng)絡上模擬異地控制，觀察物理電路中的燈光變化情況。這個演示應用可以方便的擴展為智能室內(nèi)燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，或者更改為根據(jù)室內(nèi)燈光自動調(diào)節(jié)顯示器亮度的助手系統(tǒng)。

（二）實踐環(huán)節(jié)

實踐環(huán)節(jié)主要作用是鞏固學生對課堂內(nèi)容的理解，使學生通過改變電路、改變控制程序和應用形式等不同手段發(fā)揮自身創(chuàng)造性，達到鍛煉學生思考和動手能力的目的。根據(jù)課程的時間可酌情安排元器件識別、電路板設計、制作、電路調(diào)試和實驗報告撰寫等訓練環(huán)節(jié)。

鍛煉學生思考和動手能力是實踐環(huán)節(jié)的重點，同時應向學生介紹現(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。例如，如何將微處理器和計算機技術引入家電設備后形成智能家居；如何將本節(jié)課提供的實驗系統(tǒng)原型擴展成為具有自動監(jiān)測自身故障、自動測量、自動控制、自動調(diào)節(jié)，并具有遠程控制功能的現(xiàn)代集成控制系統(tǒng)。可以結合實際課堂上的移動設備控制的演示和多媒體演示，激發(fā)學生的學習興趣和能動性，鼓勵他們總結實驗心得，將本節(jié)課的內(nèi)容用于感光燈、窗簾控制等與實際生活息息相關的產(chǎn)品制作中。

三、小結

從本門課程的教學實踐中可以看出，Arduino開源平臺應用簡單，但形式多樣，在課堂中使學生完全可以根據(jù)自己的興趣，創(chuàng)新制作一些電子模塊，然后運用編程語言進行交互。這套平臺具有可接受的成本和逐漸成熟的開源社區(qū)的支持，可以通過反復實驗提高學生創(chuàng)新能力和動手能力。從實驗安排中看，這兩個實驗保持的新穎性，其功能原型與當前最新的電子產(chǎn)品接近，在這兩個實驗的基礎上，可以進一步開發(fā)先進的智能家電和智能控制應用，通過網(wǎng)頁直觀的演示實踐過程，能夠大大提高學生對電子電路的學習興趣。通過新舊兩種課程的設置方案的對比，可以看出本方案更注重實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增加了設計電路、編寫程序、通過計算機端口讓電子設備與計算機互動，充分的把計算機和電路知識結合起來，通過課堂實踐發(fā)現(xiàn)新的課程安排，在課堂中學生積極性能更好的發(fā)揮其能動性。

電子實習為工科學生的實踐的重要一環(huán)，對培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力具有重要作用。因此，我們要重視工程技術訓練中心在實踐課程中的安排，堅持以學生為中心，把教學重點從傳統(tǒng)的技能傳授轉變?yōu)榕囵B(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神上來，培養(yǎng)適應社會和企業(yè)需要的新型工科人才。

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篇8

“三電”是電氣類專業(yè)的基礎課，具有很強的理論性與實踐性，是電氣類學生必須掌握的重要課程。為深化教學改革和適應創(chuàng)新型應用型本科人才培養(yǎng)目標，近年來常熟理工學院在教學中始終以培養(yǎng)學生工程素質(zhì)和綜合應用能力為宗旨，圍繞如何將教學理念切實地轉化為教學行為，將學科競賽滲透到教學方法、教學內(nèi)容等實際教學工作中，對學校應用型本科專業(yè)“電路分析基礎”“數(shù)字電子技術”“模擬電子技術”課程的教學方法進行了不懈的改革與實踐。

學科競賽

學科競賽的開展為“三電”課程的改革提供了有效途徑，對培養(yǎng)和提高大學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、解決實際問題和實踐能力非常有效。我們將結合電氣類相關專業(yè)課程的特點，以大學生學科競賽為引領，以培養(yǎng)學生的自主學習能力為手段，以提高學生實踐能力為目標，深化“三電”課程教學改革，探索實用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新方法。

學科競賽涉及“三電”課程的知識點不僅豐富，而且內(nèi)容靈活，學生需在熟悉基礎知識的基礎上，綜合運用課程知識點。學科競賽設計方案開放，也為學生的創(chuàng)新提供了很好的平臺。參賽者可以用不同的方法實現(xiàn)同一個項目，通過比賽項目，激發(fā)學生對“三電”課程的學習興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

（1）中國機器人大賽暨RoboCup公開賽。1999年，在RoboCup國際委員的支持和授權下，首屆中國機器人大賽暨RoboCup公開賽在中國重慶舉辦，目前是中國機器人最具影響力的賽事，比賽共設立12類65項賽事。機器人競賽種類多、規(guī)模大、水平高。

（2）“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽。教育部委托高等學校自動化專業(yè)教學指導分委員會主辦。競賽分競速賽與創(chuàng)意賽兩類比賽。自2006年首次舉辦以來，“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽已經(jīng)成功舉辦了8屆。

（3）電子設計競賽。是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革。競賽的特點是與高等學校相關專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)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。自1994年首次舉辦以來，全國大學生電子設計競賽已經(jīng)成功舉辦了11屆。

堅持學科競賽與課程改革相結合

以學科競賽為載體，將使改革進一步具體化，可操作性強。近年來電氣與自動化工程學院在江蘇省電子競賽、全國大學生電子設計競賽、中國機器人大賽暨RoboCup公開賽、“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽等多種競賽中取得了優(yōu)異的成績。

常熟理工學院已經(jīng)成功舉行了4屆“華能環(huán)保”杯智能汽車競賽，2屆“天銀機電杯”機器人競賽，5屆“瑞特杯”電工電子競賽，使學院各個專業(yè)方向都有相應的學科競賽作為載體，開展理論、實踐教學改革。通過學科競賽的鍛煉，學生能廣泛地了解“三電”課程的知識點、理論聯(lián)系實踐，更好地掌握“三電”課程的知識點。

2014年TI（Texas Instruments）杯江蘇省大學生電子設計競賽題，有6個題目：（A題）四旋翼飛行器、（B題）金屬物體探測定位器、（C題）鎖定放大器的設計、（D題）帶嘯叫檢測與抑制的音頻功率放大器、（E題）Σ-Δ型A/D轉換電路、（F題）無線電能傳輸裝置。每個題目要求學生在4天內(nèi)完成，而且提出了比較高的性能指標。通過4天的比賽，有些學生體會到，沒有系統(tǒng)掌握“三電”課程內(nèi)容，等到用的時候才發(fā)現(xiàn)，有的概念模棱兩可，不知道如何去應用，沒有將理論轉化為實踐，這方面的不足，使得設計缺乏系統(tǒng)性，顧此失彼，非常被動。將學科競賽與課堂教學結合起來，將大賽作品融入到課堂教學中，活躍了課堂氛圍，提高了學生的學習興趣，鞏固了學生對理論知識的理解和掌握。

學科競賽促進了理論教學改革的推進

由于科學技術的迅猛發(fā)展，使得電氣信息類專業(yè)課程的內(nèi)容更新快，而教材建設往往落后于技術的發(fā)展，只有把最新的技術和成果運用到教學中，才能使學生掌握本領域內(nèi)的最新發(fā)展動態(tài)。通常教師上課時將傳統(tǒng)的分立元件教學內(nèi)容作為重點，講的內(nèi)容原理性過多，沒有將重點放在集成電路的應用、電路設計等方面。將Multisim、Protel、Matlab等軟件工具應用于“三電”課程或實踐環(huán)節(jié)的教學中，可更好地讓學生掌握實際電路的應用。在課堂教學時通過學科競賽的電路設計案例，加深學生對理論知識的理解和掌握，激發(fā)學生學習的熱情。

以（F題）無線電能傳輸裝置題為例，以磁耦合諧振式實現(xiàn)無線能量傳輸，題目要求以TI公司提供的MOS管、電源管理等芯片為核心，搭建一個無線電能傳輸裝置，通過對電路中電感線圈、電容等值的調(diào)節(jié)與計算，調(diào)節(jié)LC諧振，以達到一定距離電能無線傳輸?shù)哪康模⑶冶M可能提高傳輸效率。這部分的內(nèi)容涉及到“三電”課程中的很多知識點，包括MOS管構成的驅動電路，橋式整流電路，計算諧振電感、諧振頻率、效率η等。以此為例，激發(fā)學生的學生興趣，課堂效果非常好。

在課堂上講解、分析與“三電”課程緊密相關的學科競賽試題，并將學生分組，3人一組，共同完成布置的學科競賽試題，合理分工，期末課程結束前，對每組學生進行課題答辯，考核，作為部分考試成績。不但有助于學生深入掌握理論內(nèi)容，更有助于理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，加深了對理論、概念的理解，同時增強了學生的記憶，教學效果得到顯著提高。

學科競賽促進了實踐教學改革的推進

理論教學和實驗教學是“三電”兩個不可缺少的組成部分，實驗教學不但能加深對“三電”理論教學的理解，而且對學生的動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)至關重要。但目前的實驗教學存在著諸多弊端，從實驗內(nèi)容上看，驗證性實驗過多，綜合性、設計性實驗偏少，從實際操作上看，學生多、設備少，學生動手的時間不足，這樣的實驗教學模式嚴重削弱了學生學習的主動性，阻礙了學生創(chuàng)新能力和實踐動手能力的提高。

由學科競賽的導向可以看出，每年的電子競賽的命題專家，都會讓大家使用新的技術、新的元件，培養(yǎng)學生接觸新事物的能力，而我們的實驗課程中使用的元件，都是好幾年前的元件，更新的速度太慢，沒有機會讓學生接觸新的技術。

學科競賽的舉行為“三電”實驗教學改革和實驗內(nèi)容的更新提供了有利的支撐。針對目前實驗教學存在的弊端，對實驗教學內(nèi)容進行改革，將實驗內(nèi)容由易到難分為三個層次：

（1）基礎驗證性實驗。這部分實驗用來驗證課堂上所講授的基本理論和方法，其目的是讓學生理解基本電子器件的工作原理。這部分的內(nèi)容面向所有的學生，將這部分的內(nèi)容整理成“電子技術課程設計”的題庫，學生按照一定的流程完成該部分的要求，并完成實驗報告。

以（F題）無線電能傳輸裝置題為例，傳輸裝置的發(fā)射與接收部分均為空心線圈，需要計算電感值，從而選擇合適的線圈，選取1MM漆包線，以20CM為線圈外徑，單股密繞10圈，并在之后的測試中適時地調(diào)整線圈匝數(shù)。這部分的內(nèi)容，對學生的要求不高，但學生完成后，對電感有了新的認識。

（2）提高性實驗。對于想進入大學生創(chuàng)新實驗平臺的學生來說，這部分的內(nèi)容是進入實驗平臺的前提，讓學生獨立完成實驗步驟及測試方法的擬定，元件的選擇等。學生帶著自己完成的課題參與考核，考核通過才有資格進入創(chuàng)新實驗平臺。以（F題）無線電能傳輸裝置題為例，其中對逆變電路開關器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。此處用的開關器件為TI公司的CSD19533KCS MOS管，課程內(nèi)容肯定不會涉及芯片的使用，新的芯片能考驗學生的實踐應用能力，使其對學過的知識舉一反三。

（3）綜合設計性實驗。要求讓學生獨立完成電子電路設計、元器件選擇、電路的安裝和調(diào)試、擬定實驗步驟和測試方法等。以電子競賽的內(nèi)容為基本素材，將歷屆電子競賽內(nèi)容作為綜合設計性實驗。已經(jīng)進入創(chuàng)新實驗平臺的學生，在進入一段時間的學習后，完成綜合設計型實驗內(nèi)容，基本上具有綜合應用知識的能力以及解決實際問題的能力。以（F題）無線電能傳輸裝置題為例，完成理論計算，電路焊接，實現(xiàn)電能無線傳輸，盡可能提高傳輸效率。這個題目相對來說有一定的難度，對學生的要求也比較高。

“三電”教學改革的成果

常熟理工學院長期堅持教學改革，積極探索學科競賽與“三電”教學的教學方法與手段，自2010年以來，學生在各類大學生學科競賽中取得了豐碩的成果，見表1。

篇9

競賽內(nèi)容涉及電子技術、計算機技術、自動控制理論、傳感器技術和通信技術多個專業(yè)等，涉及的專業(yè)課程有：模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機、可編程器件、電子測量等。全國大學生電子設計競賽試題實用性強、綜合性強、技術水平發(fā)揮余地大。電子設計競賽的試題反映了電子技術的先進水平，引導高校在教學改革中培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設計能力。這對于電子信息類專業(yè)課程，特別是實驗實踐類課程的建設和教學改革方面起到了積極的指導和推動作用[2]。

1實驗課程體系的改革

電子設計競賽是面向大學生的群眾性科技活動，其規(guī)模和影響越來越大，它要求參賽者在規(guī)定的4天時間里，3人一組完成題目選擇、方案論證、電路設計、電路安裝、軟件設計、系統(tǒng)調(diào)試到論文寫作等一系列工作。電子設計競賽全面檢驗了大學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設計能力。它引導高校加強大學生動手能力的培養(yǎng)。因此，我們在教學改革過程中突出了實驗教學的重要性。將模擬電子技術實驗和數(shù)字電子技術實驗從理論課程中獨立出來，由原來的0.5學分增加為1學分，并將EDA技術滲透到實驗課程的每一個教學環(huán)節(jié)。既加強了基于分立器件測量、安裝、調(diào)試的實驗，又引入了流行的電子設計軟件的仿真分析，還包括了大規(guī)模集成電路的設計。讓學生在大二階段就能較全面地接觸電子設計的方法和技術，鍛煉其能力。在大二短學期，開設了“電子工藝和課程設計”課程，它是我校繼模擬和數(shù)字電子技術理論課程和實驗課程之后的重要實踐課程。學生在3周的時間內(nèi)投入全部的精力，學習典型電子電路的系統(tǒng)設計、安裝和調(diào)試，從而獲得電子制造工藝的基礎知識，了解電子產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程。該課程培養(yǎng)了學生綜合應用電子技術基礎知識，解決實際問題的能力，起到鞏固所學知識，加強綜合能力，提高實驗技術，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。后續(xù)還開設了“數(shù)字系統(tǒng)設計實踐”課程，該課程除了由若干有實踐經(jīng)驗的教師作少量的課堂講授外,重點放在以學生為主制作作品,從立項、設計、制作、調(diào)試、完善到撰寫報告等均由學生自主完成，教師只作方向性指導，對作品進行評分，并作為該課程的修業(yè)成績。一學期共完成6-7個作品，每個作品的完成時間控制在2-3周，期間學生可以和老師反復討論修改設計，直至制作完成。該課程倡導了學生的自主創(chuàng)新精神[3]。

通過這些實踐課程，培養(yǎng)學生的實踐技能、動手能力和分析問題及解決問題的能力，啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維潛力。在整個實驗課程體系里，還包括單片機實驗、高頻電子線路實驗、DSP實驗、嵌入式系統(tǒng)設計實驗等，通過這些課程的學習，學生能獲得全面的電子設計技能。

2實驗教學內(nèi)容的改革

電子工業(yè)的飛速發(fā)展,使得電子工業(yè)生產(chǎn)技術的更新?lián)Q代非常迅速。高校電子類實驗課程要緊跟電子工業(yè)發(fā)展的趨勢,時刻保持教學內(nèi)容的先進性，才能使學生得到較大的收益。因此，在課程的教學改革中，要體現(xiàn)以機、電、計算機應用一體化為發(fā)展方向的電子技術新內(nèi)容，引入現(xiàn)代化的教學手段，以提高學生各方面能力是很有必要的[4]。

2.1EDA技術的應用

在電子技術實驗教學改革中，借助EDA技術開展理論、實驗一體化教學，豐富實驗教學手段。EDA軟件大體可分為電路仿真軟件、電路板級設計軟件、可編程邏輯器件開發(fā)軟件和芯片級設計軟件等幾類[5]。在模擬電路實驗教學中引入PSPICE，ORCAD，EWB，MULTISIM等軟件對電路進行仿真，可調(diào)用虛擬元器件和虛擬儀器儀表，搭建電路模型，仿真出真實電路的結果。可以設置各種元件故障進行仿真，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況，以論證設計的正確性，還能仿真各種在實際電路中會產(chǎn)生破壞性影響的故障；在數(shù)字電路實驗中引入支持硬件描述語言的可編程邏輯器件及其開發(fā)軟件，如：MAXPLUSⅡ，QUARTUS，ISPLEVER，MODELSIM等。在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言HDL完成設計，可自動實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、布局布線、邏輯仿真，完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。設計者僅僅利用軟件完成對系統(tǒng)硬件功能的描述，在EDA工具的幫助下并選用相應的FPGA／CPLD器件，即可得到最后的設計結果。盡管目標系統(tǒng)是硬件，但整個設計和修改過程如同完成軟件設計一樣方便和高效，使復雜數(shù)字系統(tǒng)設計自動化成為可能。在電子工藝和課程設計中引入protel軟件與制版系統(tǒng)，讓學生動手制作電路板。利用廣泛使用的PROTEL軟件,學生可以把設計好的電路原理圖繪制出來，并且根據(jù)設計要求選擇元器件、電路板的材料、外形、尺寸等,并且給出元件的封裝形式,通過軟件繪制出PCB板圖。最終，通過雕刻機進行電路板的制作。通過以上課程的學習，使學生具備電子設計的基本技能，即為學生參加大學生電子設計競賽做好準備，又為畢業(yè)后參加工作奠定良好基礎。

2.2創(chuàng)新性開放實驗

創(chuàng)新性開放實驗項目是指我校在課程實驗教學計劃之外，由學生自主選擇并在教師指導下自行動手進行的，具有較強實踐性和創(chuàng)新性的實驗項目。項目選題來源于教師的科研課題或生產(chǎn)生活中迫切需要解決的實際問題，并堅持創(chuàng)新性和實踐性原則，使學生接觸國內(nèi)外新技術、新材料、新工藝、新方法，充分地體現(xiàn)學生的主體性和實踐性，包括實驗內(nèi)容的自主性、實驗方法手段的多樣性、實驗過程的探索性等。在整個實驗過程中，學生要經(jīng)過方案設計、模塊設計、系統(tǒng)調(diào)試、項目驗收、項目答辯等全方位訓練，全面培養(yǎng)學生的主體學習意識和創(chuàng)新能力[6]。創(chuàng)新性開放實驗項目在培養(yǎng)學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力方面，能起到與大學生電子設計競賽同樣的作用。并且創(chuàng)新性開放實驗項目供全院各電子信息類專業(yè)學生選修，使得受益學生更眾。

3實驗教學方法的改革

3.1開放實驗室

建立開放實驗室，將傳統(tǒng)的集中實驗教學方法，改為開放式實驗教學。讓學生自由選擇實驗時間，并根據(jù)自己的專業(yè)和愛好選擇實驗內(nèi)容，做自己感興趣的實驗，這樣有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。在開放實驗室除了配備信號源、示波器、萬用表等常規(guī)實驗設備外,還應配備單片機開發(fā)板、DSP開發(fā)板、可編程邏輯器件開發(fā)板、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板、計算機、邏輯分析儀等實驗設備，為學生進行綜合設計性實驗和創(chuàng)新性實驗提供實驗場地和儀器設備。學院成立了創(chuàng)新電子協(xié)會，吸收在電子設計方面有興趣和特長的同學加入到協(xié)會中來，協(xié)會成員到開放實驗室進行創(chuàng)新實驗，可方便的使用實驗室的儀器和設備。開放實驗室作為協(xié)會相對固定的實驗場所，不僅高效利用了實驗儀器，方便了成員之間的交流和溝通，還能吸收個別同學參與到實驗室的日常管理中來，協(xié)助開放實驗室教師做好實驗室管理。

3.2泛在式學習環(huán)境

計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和電子產(chǎn)品的普及，為構建泛在式學習環(huán)境提供了技術支持。泛在計算技術將是未來信息技術的重要發(fā)展方向。信息技術在推動教育信息化的過程中有著重要作用[7]。我們以浙江省電工電子基礎課實驗教學示范中心建設為契機，建立了中心網(wǎng)站，提供各種教學資源，如：課程信息、多媒體教學課件、例程、參考書目、教學視頻等，部分教師還建立了個人教學主頁教學信息。隨著手提電腦和3G手機的普及，學生可隨時隨地訪問中心網(wǎng)站，獲取需要的資源。學生還可以在網(wǎng)上針對重點、難點進行提問，教師及時做出解答，與學生雙向互動。學生還可到開放實驗室來，與實驗室值班老師進行交流與討論。

篇10

關鍵詞：PLC；教學問題；對策研究

隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，以微機處理器為基礎的應用于工業(yè)控制領域的專用計算機技術──可編程控制器（以下簡稱PLC）技術應運而生，《PLC原理及應用》也因此成為了職業(yè)學校工科類專業(yè)一門重要的綜合性很強的專業(yè)課程，其教學目標是：使職業(yè)學校的廣大學生掌握PLC基本原理及其在自動控制系統(tǒng)中的應用，培養(yǎng)學生運用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，維護和管理自動化生產(chǎn)線的基本技能，并為廣大學生今后從事現(xiàn)代軟生產(chǎn)線控制技術的應用與開發(fā)打下良好的基礎。

然而，據(jù)筆者調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前職業(yè)學校《PLC原理及應用》課程教學普遍存在著以下四個方面的突出問題，為此，筆者根據(jù)幾年來對本課程教學的實踐與探索，在逐一分析這些教學問題的基礎上，相應地提出了解決問題的對策和建議，以供廣大教學同仁的參考。

問題一 教學基礎比較薄弱

《PLC原理及應用》課程先修課程有：《數(shù)字電路》、《微機原理》、《自動控制原理》，所涉及的主要教學內(nèi)容有：微機原理、計算機應用基礎、數(shù)字邏輯、電子電路、低壓電器、電氣控制、閉環(huán)控制等。但由于各方面的原因，如因專業(yè)不同所致的課程開設時間先后不同和教學內(nèi)容詳略取舍不同，學生個體學習基礎上的差異等，致使本課程學生學習基礎不一，尤其是對于《數(shù)字電路》和《自動控制原理》這兩門課程，很大一部分學生學習基礎都較差，從而導致本課程教學基礎薄弱，教學難度很大。

對策：淡化本課程中與先修課程聯(lián)系緊密的以下純理論性的教學內(nèi)容，如：PLC系統(tǒng)物理模型；開關量、模擬量的采集和控制方法；PLC系統(tǒng)軟件的編程；PLC通信原理和方法等。這樣就既能回避教學基礎薄弱這一客觀教學現(xiàn)實，又能集中課時于PLC實踐性教學內(nèi)容，突出本課程“實踐性”和“應用性”的教學特點，有利于實現(xiàn)本課程在職業(yè)學校的教學目標。但與此相反，凡涉及到與PLC實踐性教學密切相關的先修課程中教學內(nèi)容，如低壓電器、繼電器控制系統(tǒng)等，教師應該引起高度重視，新授前先給廣大學生上好復習課，否則，學生就很難掌握將電氣控制原理圖轉化為PLC梯形圖的程序設計方法，很難掌握有關PLC外圍電路設計知識以及安裝接線等方面的操作技能，更談不上形成能夠根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場的控制要求，利用PLC技術改造和革新傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)線路的能力。

問題二 教學重點把握不準

PLC產(chǎn)品種類繁多，發(fā)展很快，但目前還沒有一本能與職業(yè)學校《PLC原理及應用》課程教學目標完全相對應的教材，有的教材內(nèi)容與企業(yè)對PLC技術人才的需求嚴重脫節(jié)，有的教材所介紹的產(chǎn)品型號與學校教學設備很不配套，甚至還有一部分教材幾乎編寫成了某一種或某幾種PLC產(chǎn)品說明書，章節(jié)不少，但涉及PLC編程方法和實際應用的內(nèi)容卻不多。我們教師往往還是根據(jù)教材逐章逐節(jié)地編寫授課計劃、教案和實訓指導書，未能在PLC技術應用上突出教學重點，重視和加強諸如PLC指令及應用、PLC編程方法和綜合實用案例實訓等方面的教學，而將這門實踐性很強的綜合性課程──《PLC原理及應用》，在教學內(nèi)容和教學模式上都過于“理論化”，因此難以實現(xiàn)本課程在職業(yè)學校教學目標。

對策：授課教師首先應該深入企業(yè)實際，了解企業(yè)PLC技術的發(fā)展及其對PLC技術人才的需求，再根據(jù)企業(yè)需求，參考多本教材，并結合學校設備的實際情況和廣大學生學習特點，編寫出能夠體現(xiàn)職業(yè)學校《PLC原理及應用》課程教學目標的授課計劃、教案和實訓指導書，在授課計劃上優(yōu)先保證以下教學內(nèi)容的課時（以占總課時的70%為宜）：PLC原理和軟元件；基本邏輯指令及應用；典型單元程序及應用；編程軟件的使用和編程方法；步進順控指令及應用；常用功能指令及應用；綜合應用案例實訓。

問題三 教學方法呆板單一

《PLC原理及應用》課程具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點，在教學過程中，既有一般又有特殊，既有新授又有復習，既有理論又有實訓，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復雜實用案例，同時職業(yè)學校的學生又是一個學習基礎、習慣和動機差異很大的群體。這就決定了我們職業(yè)學校的教師一定要根據(jù)本課程不同教學內(nèi)容及其特點，采取不同的教學方法，同時，無論是理論教學還是實踐教學，我們教師還要努力做到因材施教，在如何充分調(diào)動廣大學生學習積極性和發(fā)揮廣大學生主觀能動性上多下功夫。但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前擔任《PLC原理及應用》的很多教師采取的是“一言堂”和“填鴨式”的教學，勢必也就造成了“言者津津，聽者昏昏”的教學局面。

轉貼于 對策：在《PLC原理及應用》課程教學上，尤其是PLC指令及應用、編程方法和實際應用等教學內(nèi)容上，最適宜于采取雙邊互動式教學方法。為了搞好雙邊互動式教學，就要求我們教師在備課時把教材上靜態(tài)的知識轉化為課堂上動態(tài)的教學信息，并且在教學過程中要想方設法地創(chuàng)造出一個可以實現(xiàn)雙邊互動式教學的環(huán)境和氣氛，通過創(chuàng)設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式，有效地開展雙邊互動式教學。

同時還要圍繞《PLC原理及應用》課程“多變性”的教學特點，注重基礎，強化共性，即以一種型號PLC為主線，重點學習有關PLC共性的內(nèi)容，如工作原理、波形圖、指令含義、編程原理等。圍繞《PLC原理及應用》課程“典型性”的教學特點，在PLC技術應用教學中，通過典型案例，如交通信號燈、小車往返送料等，實施案例教學法，提高學生運用基本知識分析和解決實際問題的能力。針對《PLC原理及應用》課程“應用性”的教學特點，引入項目教學法，要求學生運用PLC技術對工業(yè)自動化控制領域的實用控制系統(tǒng)，如機械手、電梯等，進行編程、接線和仿真調(diào)試，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力。

問題四 實驗實訓教學急待改革

目前在《PLC原理及應用》課程實踐教學上，由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余，明明白白，加之所做的實驗實訓都是“簡單驗證式”或“機械重復式”方面的項目，在一定程度上為學生“依葫蘆畫瓣”提供了方便，學生在實驗實訓時只需要進行程序輸入、線路連接等簡單操作即可順利完成。這種實驗實訓教學方法，目前已被我們教師廣泛認可和采用，但至少我認為：沒有問題的、不需學生動腦的實驗實訓是毫無意義的。對于與PLC技術應用密切配合的實驗實訓教學，教師只有指導學生運用PLC編程方法親自編程操作，在實驗實訓中既動手又動腦，既能發(fā)現(xiàn)問題又能在教師啟發(fā)指導下分析問題和解決問題，才能從本質(zhì)上學好這門課程，從而最終實現(xiàn)本課程在職業(yè)學校的教學目標。

對策：首先在編寫實驗實訓指導書時，我們教師應該根據(jù)企業(yè)對PLC技術人才的需求，結合學校實際設備情況，針對職業(yè)學校本課程教學特點和教學目標，在如何引導廣大學生在實驗實訓中既動手又動腦上多下功夫。職業(yè)學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體，因此實驗實訓教學同樣要做到因材施教，采取因人而異的分層教學，即按學生學習能力分組，確定每組不同的實驗實訓目標，從而使成績好的和成績差的學生在實驗實訓中，都能夠得到相應的鍛煉和培養(yǎng)。除要求學生在規(guī)定時間做完基本的實驗實訓項目外，還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題，讓廣大學生自主選擇，教師現(xiàn)場指導，或者督而不導，從而促使學生自主地分析在實驗實訓中所遇到的問題，寫出實驗報告交教師評判，師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目，如電梯、機械手等，還可以采取分工合作的教學形式，將全班同學分成不同的小組，由教師明確各小組在實訓中的任務和目標，從而培養(yǎng)廣大學生團結協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)和能力。

《PLC原理及應用》課程最重要的特點是“綜合應用性”，因為一個實用的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)往往是很復雜的，其中可能包括機、電、液、氣等內(nèi)容，而且還會因行業(yè)不同控制要求也有所不同。故在本課程的實踐教學中，應把機械、電工、電子、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技術進行有機地聯(lián)系，擴大實驗實訓課時的比重，逐步加大學校相關設備的投入，如氣動裝置控制、模擬自動生產(chǎn)線控制、電子自動門控制、沖切設備自動控制、自動電梯控制等，并用PLC技術實現(xiàn)相關的控制系統(tǒng)，建立較為完備的PLC技術仿真實訓室，從而為“PLC仿真項目開發(fā)”的實訓教學創(chuàng)造良好條件。教學實踐證明，只有通過PLC仿真項目方面的實訓，讓學生親自編程、實際接線和仿真調(diào)試，并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進，才能真正培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，真正實現(xiàn)學生畢業(yè)后在PLC技術應用領域“零距離上崗”的最終教學目標。

參考文獻：

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