電子線路設計與制作范文

時間:2023-12-28 17:56:46

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電子線路設計與制作

篇1

一、在《電子線路設計制作》課程教學中引入項目教學的必要性

《電子線路板設計與制作》是應用電子技術專業的一門核心課程,是專業技能培養與職業素質拓展的重要環節。本課程主要以企業真實電子產品的設計與制作任務為載體,面向應用電子技術專業的電子線路板生產、電子生產工藝管理、產品研發助理等崗位設置的課程。本課程重視學生在校學習與實際工作的一致性,根據學生特點、課程目標和校內外教學條件,在教學實施過程中為了更好地提高本課程的教學效果,有針對性地采取集中教學、分組實施、工學交替、任務驅動以及項目教學的組織形式。通過不斷加強學生實踐技能訓練,實現高職教育高端技能型專門人才的培養目的。

項目教學法起源于美國,盛行于德國,適合于高職教育。所謂項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法[1]。學生在完成指定學習項目的同時,應用相關知識,在實踐的第一線培養解決問題的綜合能力。在項目教學中,學習過程成為人人參與的實踐活動,注重的不僅是最終結果,而是整個項目的學習和完成過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程所要求的專業知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題、解決問題的能力及協作能力和團隊精神等。針對高職學生的職業要求,《電子線路板設計與制作》課程的項目教學,主要以培養學生的創新能力和創新精神、良好的職業發展能力為主旨,以行業科技和社會發展的先進水平為標準,充分體現項目教學的規范性、先進性和實效性。

二、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的理念

(一)開發校企合作的項目化課程

高職院校的社會功能是服務社會地方經濟的發展,其主要方式是進行校企合作培養行業以及社會經濟發展所需要的高端技能型專門人才。因此,在學生的專業核心能力的培養方面一定要能夠堅持基于行業企業的典型工作任務來實施教學。本課程通過對行業企業的典型工作崗位的調研,整合了電子行業對于人才專業技能以及綜合職業能力的各項要求,通過學校教師、企業專家等進行深入研究與探討,共同開發了適合學生學習,滿足企業職業技能需求的六個學習情境,形成了完整的項目化課程。

(二)構建工作過程行動導向教學模式

在《電子線路板設計與制作》課程的教學模式中,采用了基于工作過程行動導向的教學模式。課程設計的學習情境內容都是來源于企業的實際產品的開發與制作過程。在教學過程中,首先應用項目設計任務書的形式對學生進行項目任務的布置以及任務分解。按照資訊、計劃、實施、檢查、評價的步驟進行電子產品的設計。然后通過對產品的功能需求分析,對設計的任務進行直觀的理解,根據設計產品的特征進行產品設計的計劃,并根據計劃進行任務實施,在規定時間內設計完成的產品通過自查、互查以及教師查閱的方式進行產品功能的檢查與分析,最后進行項目實施結果的評價分析,總結本次項目設計的得失以及完成情況等。實踐證明,其構建了完整的工作過程行動導向教學模式,教學效果顯著提升。

(三)推進學生為主、教師為輔的教學過程

在《電子線路板設計與制作》課程教學過程中,堅持教師主導、學生主體的教學理念。在電子產品的設計與制作過程中,教師主要是引導學生進行項目任務的分析,進行設計流程以及設計工藝的指導。對學生設計過程中的重點難點進行剖析,對設計中的相關注意事項進行總結歸納等。

(四)工學結合提高學生的綜合職業素養

在《電子線路板設計與制作》課程實施項目教學過程中,引入了企業的實際產品,如通過脈沖點火器的設計與開發,培養學生進行單面板繪制的專業能力,通過歐式電烤箱的線路板設計,培養學生進行雙面線路板設計所需要具備的工藝理念,而相對比較復雜電子產品單片機最小系統的電路設計,培養學生解決實際工業產品設計的綜合職業能力。

三、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的內容

為了保證學生今后就業時能夠很快勝任應用電子專業技術崗位的需求,在教學實施過程中以教學效果最優化為目的,以產品的設計與制作過程為導向,緊密結合應用電子專業人才培養方案,在與校企合作的技術專家經過反復研討后,選擇了貼近合作企業實際的6個典型項目作為教學內容,項目教學規劃如表1所示。設計6個學習項目的最終目的是為了實現學生職業能力的可持續發展,如表2所示。四、基于項目教學的《電子線路板設計與制作》課程設計的效果通過項目教學法在《電子線路板設計與制作》課程中的實施,教學效果顯著提高,一方面由于教學情境內容都是采用企業的實際產品,充分調動了學生學習的積極性和激情,學生電子產品的設計與制作能力得到明顯增強。另一方面由于采用企業典型的工作任務,學生在學習過程中能夠掌握實際的電子產品的開發流程、生產工藝以及設計技巧等,對于學生綜合職業能力的培養具有一定的現實意義。

篇2

論文摘要:電子線路CAD技術在高職的電子信息工程技術專業中是非常重要的一門課程,在電子設計以及畢業設計中都講用到該技術。電子線路CAD技術主要是用來繪制電路圖,并在計算機上利用該繪圖軟件對電路進行排列,從而讓設計出的電路更加的美觀。本文主要是針對電子線路CAD技術在高職電子設計中的應用進行研究。

對于高職學生而言,要學習的不僅僅是專業知識,動手能力是在學好專業知識的基礎上更高的一個層次,也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中,電子信息工程技術專業的學生經常會遇到電子設計等問題,因此,在進行電子設計的時候需要用到的很多專業知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術在電路板的制作方面的應用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術在電子設計中的應用進行研究與探索,說明電子線路CAD技術與電子設計的關系以及在電子設計中發揮的作用。

1、電子線路CAD技術與電子設計的關系

隨著電子技術的廣泛發展以及新型元器件和集成電路的廣泛應用,電路在設計方面也越來越復雜與集成化,因此,對電路的要求也越來越精密。而為了達到電路在復雜與集成化方面的要求,在制作電路的時候單靠手工的操作已經不能完成設計的目的了。所以,就產生了現在我們所用到的電子線路CAD技術。我們在電子設計過程中利用它就能達到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術在電子設計中的應用

電子線路CAD技術是使用當前被廣泛應用的計算機輔助繪圖和設計軟件,然后結合學過的專業知識進行設計,以加快設計進程、縮短設計周期、提高設計質量等。電子線路CAD技術在電子設計中的應用主要是一下幾個方面:

2.1 繪制電路圖

在進行電子設計的過程中,要實現電路的功能最重要的就是編程,但是只有編程并不能完善整個設計,還需要有一個完善的電路來承載這個程序,讓它實現它本該實現的功能。在電子設計中,我們一般運用的軟件是PROTEL,繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫,能夠為我們電子設計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進行電子設計確保了電路原理圖的精密度,并且繪制過程也更為方便。比如:我們在畫好一個元器件后,覺得它應該放在其他的位置,則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。

2.2 計算機仿真

電子線路CAD技術在電子設計的應用過程中還具備運用其仿真的功能,檢查電路的功能是否達到了我們所預期的功能,并且能夠對一些數據進行仿真,可進一步對電路進行分析。對于PROTEL軟件而言,在它的MULTISIM中有很多種仿真功能,這些仿真功能可以進行直流工作電的分析、瞬態分析、溫度掃描分析、參數掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進行仿真的時候,我們首先要進行一個功能仿真,大致了解一下該電路的功能是否達到了預期的功能,然后進行數據仿真,對該電路進行具體的分析,并改正錯誤的地方。在進行仿真過后,分析結果一般都是以數值或波形的方式顯示出來。

2.3 PCB板的設計

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進行布線后的一種電路板。在進行PCB板的設計之前,首先要將電路原理圖導入,而導入的電路原理圖必須是通過仿真的,而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后,設計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進行布線。采用該軟件對電路圖進行布線,設計者可以先采用自動布線功能對電路進行大致的布線,然后用手動布線功能對其進行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設計好之后,在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單,只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設計電路板的三維視圖。

3、讓學生更好地掌握電子線路CAD技術

如上所述,掌握了電子線路CAD技術對于學生而言,可以更好地進行電子線路方面的設計工作。但在學習這一項技術的過程中,我們往往會發現學生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍本,介紹軟件的功能、菜單等,輔以一些應用的例子。學生學習后多呈現一種臨時性的記憶,即在課程中會用,考核結束后在不長的時間后就不再掌握的現象。

解決這一問題的方法以,通過實踐我們認為采用類似德國職業教育所推行的以行動為導向的項目教學法為好。其基本的思路是:

(1)先整體后具體:在學習CAD技術時,先期進行總體介紹,讓學生有全局的認識,打消畏難的情緒;而后開始進入各項目的的學習實踐。

(2)先低頻后高頻:總體而言學生進入學習后應從簡而繁,低頻的一些電子產品其電路較之高頻的簡單,學習應從其中入手。

(3)先規范后異型:突出異型電路板的設計制做,其目的是讓學生今后在實際工作中具有變通的能力,在CAD技術中也手工調整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層,先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點是,對于各個CAD制作的電路,不應僅停留于電腦的設計,在教學的過程中應讓學生的設計成為成品。這樣可使學習更為直觀,并更有成就感,隨之的效果是學生對學習到的技術彌久常新。當然,這種做法也會使教學的成本大幅上揚,但從人才培養的角度看,這樣的投入是值得的。

4、結語

在電子設計中運用電子線路CAD技術,不僅解決了電子設計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時,讓學生通過在自主地進行一些電子設計,并在的過程中運用該技術,適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術。

參考文獻

[1]朱潔.電子線路CAD技術在高職電子信息工程專業畢業設計中的應用[J].中國現代教育裝備,2010,(15):55~57.

篇3

關鍵詞:電子線路設計;Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE、應用

近年來,我國電路設計發展迅速,規模不斷擴大,日益趨于復雜。這一形勢下,傳統電路設計手段已經難以滿足現代電子線路設計的要求。當前,以Mutisim、PSPIC、Protel+99+SE等為主的仿真設計軟件開始廣泛應用于電子系統的設計與分析當中,并已經成為比不可少的重要工具。鑒于仿真設計軟件在電力與系統設計中的關鍵作用和重要地位,對電子線路設計中仿真設計軟件的應用進行探討十分必要,對于我國電子線路設計的與時俱進、長足發展具有積極的現實意義。

一、電子線路設計中Mutisim軟件的應用

電子線路設計中一般有一些編程是面向對象的程序編程,這些編程令大家再對電路進行設計時,可以進行抽象層上的描述,考慮到特定的制造工藝,能夠對于Altera公司Quartus II軟件的邏輯綜合工具進行設計,也就是對于制造工藝版圖之間可以實現任意的轉換,假如有新系統的需求,就可以直接通過抑制生成新的工藝,這樣就可以對于電路的一些時序或是面積的設計優化,并且能夠將新工藝的網表進行直接生成。而且在設計中,該軟件的應用可以對很多的方面生成一定的設計,比如對于異步FIFO、倍頻時鐘的產生,該設計軟件可以對于Altera公司的自帶IP核進行調用,設計結果是改善了設計周期,并且減小了設計的面積,對于整個布局布線也達到了更加的優化,并且使得系統達到了更高的要求。該設計還能夠在像素時鐘的上升沿將數據采集到寄存器中,并且將這些數據進行轉換后生成新的設計,RAW2RGB模塊將采集的數據轉換成RGB信號,存儲緩沖模塊用于控制數據的緩沖,將數據寫入SDRAM;LCM Controller模塊產生LCD控制信號,將SDRAM中的數據送到LCD上,這樣就完成了圖像的采集與顯示。

(一)Multisim軟件的內涵

該軟件是專門用于電路設計與仿真的系統工具,是連接理論設計與實際操作間的虛擬工作平臺,具有十分強大的功能,除電路設計功能外,還能夠對整個系統和電路信號作出仿真分析。應用Mutisim可對各種電子電路作出設計、仿真及演示,包括模擬電路、電工電路、高頻電路、數字電路等。

(二)Mutisim軟件的實際應用

選取二階高通有源濾波器,來就Mutisim軟件的應用進行探討。二階高通有源濾波器要求其頻帶內具有穩定而均勻的增益,屬于經典濾波器的典型范例。因對其電路數理的分析極為繁瑣,故輔以Mutisim軟件應用十分必要。其應用原理如圖1所示,將仿真開關打開,對雙蹤示波器的輸入輸出波形進行觀察,并對電路電壓增益進行估算。通過觀察分析,理論值與試驗值在高頻段的偏差較大,而在中頻段則比較相近。究其原因主要是由于運算放大器屬非理想器件而造成的。這時,應用Mutisim軟件來對阻容參數對電路頻響特性的影響進行模擬,通過對比仿真后電路截止角頻率的變化及對參數設計的改變,來加速明確而階高通有源濾波器的數理變化和相關公式的運用,很大程度上減少了其電路實際設計中的繁瑣工程量,設計效率大大提升。

二、電子線路設計中PSPIC軟件的應用

(一)PSPICE軟件的內涵

該軟件是電子線路分析的通用模擬軟件,具有強大的電路仿真和設計功能,包括六大功能模塊,分別為:Optimizer模塊、Probe模塊、Model Editor模塊、Stimulus模塊、A/D模塊及Capture模塊。PSPICE軟件通過對電子線路進行的提前moines分析,來測試各電路參數,檢查電氣規則,并對器件庫構建功能作出分析。

(二)PSPICE軟件的實際應用

在設計一級較強穩定型的電路時,在選擇晶體管相關參數后,為獲取靜態的穩定工作點,就需要應用PSPICE軟件來對電流負反饋分壓式偏置電路進行仿真。其仿真設計原理如圖2所示,集電極調幅電路載波信號確定為Vc,從調幅電路集電極來對調制低頻信號進行輸入,并將輸出信號傳送至二極管檢波電路進行解調。參考圖2,Q1級甲類放大電路設計中,應對直流(交流)通路設置的合理性進行充分的考慮,且LC諧振回路的特定頻率應當同載波信號頻率相一致。

在輸入較大低頻信號時,會形成過大的調幅波電壓調幅系數,容易造成過大的直、交流負載差異,進而導致軟件仿真的失真。這就要求,在應用該軟件進行電子線路設計時,應對每一電路分立元件及參數對電路輸出向的影響作出充分的考慮和整體的把握。

三、電子線路設計中Protel+99+SE軟件的應用

(一)Protel+99+SE軟件的內涵

Protel+99+SE是當前作為流行的仿真設計軟件,具有強大的綜合設計環境,包括PCB電路板設計、原理圖設計、報表制作、層次原理圖設計、邏輯器件設計、電路仿真等功能。因其自身所具備的強大功能,促進了電子線路設計效率的大大提升,從而成為電子線路設計中仿真設計軟件的首選。

(二)Protel+99+SE軟件的實際應用

應用Protel+99+SE軟件來進行二級管伏安特性電路的仿真。其步驟如下,第一,啟動Protel+99+SE程序,創建一個新的原理圖文檔,并在原理圖瀏覽器中進行庫文件的添加和路徑的設置。之后,運用仿真元件庫中相關元器件符號來對二極管伏安特性測試電路進行繪制;第二,對仿真環境進行設置,依據設計要求在菜單命令中進行相關參數的設置,完成后單擊關閉;第三,執行菜單命令,進行線路仿真,得到二極管伏安特性曲線;第四,對仿真結果進行分析。

在二級管伏安特性電路仿真中應用Protel+99+SE軟件,可產生直流移動曲線,通過分析直流,來對一系列靜態工作點作出分析,從而對差異電源電壓下,各電路節點直流電壓/流,及元器件的功率、直流電壓/流進行顯示。

結語

基于仿真設計軟件的電子線路仿真分與設計,為電子線路系統設計與電子產品研發注入了新的活力,促進了其設計質量和效率的大幅度提升,并使得電力設計缺陷發生率得以進一步降低。通過對仿真設計軟件在電子線路設計應用的實證論述,可以看出仿真設計軟件具有高效性,在一定程度上彌補了傳統手段的不足,是現代電子線路設計與分析中的強有力工具。■

參考文獻

[1]陳封.基于PSPICE的通信電子線路仿真研究[J].現代商貿工業.2011(16)

[2]張奕雄.通信電子線路Pspice仿真的研究與實現[J].現代電子技術.2010(11)

[3]徐宏慶.電子線路設計中仿真設計軟件的應用[J].中國現代教育裝備.2010(2)

篇4

一、實驗教學仍然存在一定問題

1.內容抽象,晦澀難懂

高頻電子線路是繼電路理論、低頻電子線路之后必修的基礎課,學生在學習中普遍反應內容抽象難懂,實驗中知識理解不透,容易在細節卡殼,導致實驗難以繼續進行。

2.學生興趣不高

學生對做實驗興趣不高,雖然要求學生在實驗前寫預習報告,但很多學生并沒有認真完成,而是照抄實驗指導書,對實驗沒有自主預習的積極性。

3.實驗課時少,學習效果欠佳

高頻電子線路總共學時為48學時,實驗學時只占8學時,選取4個實驗項目,每個實驗項目只有2學時。學生普遍認為實驗課很實用,但課堂上既要聽老師講解實驗原理、操作步驟、注意事項,還要實際操作,時間根本不夠用。學生普遍反應實驗課時間短,學習任務重。國內很多學者探究了高頻電子線路實驗課教學的改革方式,如牛芳琳等和劉艷等分別從內容設計和考核方式上進行改進,在一定程度上改善了實驗教學中存在的問題,但仍不能解決課時少的問題;鐘福如等采用文獻計量法和內容分析法,對近十年高頻電子線路的教研論文進行分析,認為信息技術對高頻教學的影響很大,應探討“翻轉課堂”“混合式學習”等教學理念對高頻教學的影響。翻轉課堂(TheFlippedClassroom)又稱“顛倒課堂”,是一種理想化的教學模式,它讓學習者把知識傳授的過程放在教室外,而把知識內化的過程放在教室內,使老師和同學得到更好的溝通與交流。這種教學模式對解決高頻電子線路實驗教學中學生知識理解不透、實驗課時不足、動手機會少的問題有一定參考價值。本文根據高頻電子線路實驗課中存在的問題及高頻實驗教學特點,設計高頻翻轉課堂教學模式,并結合具體案例來說明該教學模式的實施過程。

二、基于翻轉課堂的實驗教學模式構建

高頻實驗翻轉課堂教學模式與一般的翻轉課堂基本一致,都包括課前學習資源開發、實驗資源自主學習、課堂活動,以及課后的反饋與評價。但高頻電子線路實驗課與普通的知識類或純操作類課程有些不同,它不僅包括該次實驗的基礎知識,還包括實驗操作步驟及最終實驗結果。

三、高頻實驗翻轉課堂教學設計案例

以“高頻電子線路”中“高頻小信號調諧放大器”實驗為例,說明高頻實驗翻轉課堂的教學設計過程。高頻小信號調諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路,主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。通過該課程的學習,深化學生對小信號調諧放大電路的工作原理。教學設計過程依照高頻實驗翻轉課堂的過程進行,流程如下:

1.課前學習資源開發

教師首先根據教學內容與目標制定教學計劃,根據需要錄制教學微視頻,并查找相關資料;然后制作學習任務單,將微視頻及其他資源組織起來,使學生更好地了解學習任務。教師在資源開發時,要考慮到學生基礎水平的差異性,僅介紹高頻部分知識很難滿足學生的學習需求,還應加入“電路原理”等相關內容,使基礎薄弱的學生能快速掌握該實驗內容。學習單內容設計如下:目標導入。要求學生觀看微視頻,了解實驗目的及實驗中重點掌握內容。實驗思考。根據理論教學內容,對實驗內容進行猜想與思考,提出問題。原理講解。學生觀看相應微視頻,對實驗原理進一步學習,加深理論內容。步驟講解。對實驗原理了解后,觀看相應微視頻,介紹實驗中要用到的儀器及使用方法,并介紹實驗步驟(給出對應的學習資料,方便學生查找)。設計方案。對整個實驗了解后,針對實驗中的細節(晶體管靜態工作點、諧振回路參數等)進行探究和設計。仿真實驗。根據實驗設計方案,利用Multisim仿真軟件驗證設計方案的可行性,并填寫實驗結果。方案修正。根據仿真結果,修正實驗設計方案。在微視頻學習階段,教師先不給出實驗中電路元件的參數設置,只給出正確的實驗結果,引發學生發現設計中的不足。

2.實驗資源自主學習

學生從網絡上下載學習資料包,根據學習任務單中的內容進行學習。在學習中,學生可根據自己的基礎情況,有針對地學習資料包中的其他學習資料,同時針對有疑惑的問題與老師或其他同學交流。

3.課堂活動

課堂上,老師首先簡單介紹實驗安排,并給出實驗中電路元件的參數設置,學生可與自己的實驗方案進行對比,針對有疑惑的地方分組討論,或者教師單獨講解,然后學生開始實驗。通過課前學習,學生已經基本掌握了本次實驗的內容及步驟,直接按照仿真實驗中的電路圖設計電路板,對電路元件進行焊接(學生在之前的學習中已經學習了焊接技巧),調試電路,做出小信號調諧放大電路板,對電路板輸入特定的高頻信號,利用示波器觀察真實的實驗結果,填寫實驗報告。等實驗結束后,老師通過課前交流情況、課堂表現和最終成果展示,帶領大家討論實驗過程中的問題和心得,使學生對工作原理、電路元件選取、電路板的制作及焊接,有一個更加深入具體的認識。這種實驗方式極大地提高了學生的動手實踐能力,加深所學知識的印象,同時也節省了實驗知識學習,使學生更加關注實驗操作過程和實驗結果的討論。

4.反饋與評價

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關鍵詞:《電子線路》;課程改革;實踐教學

《電子線路》是一門技術基礎課,是為專業課學習打基礎的,起到承上啟下的作用。但是,高職院校《電子線路》課程教學普遍存在著以下幾個問題:(1)現行《電子線路》教材內容落后,以分離元件電路分析為主,集成電路介紹為輔的課程體系遠不能適應目前電子設備中集成電路大量推廣使用的客觀現實。(2)高職院校《電子線路》教材理論水準定位偏高,給自學能力、理解能力和知識接受能力還不強的職校生帶來了困難。(3)教學過程中重理論、輕實踐,重系統知識、輕專業需要和知識應用的問題表現得十分突出,這和職業教育要從學科型轉到職業能力型的要求相矛盾。因此我們要從教學思想、教材體系、教學內容、教學方法等各方面進行課程改革,以便建設《電子線路》新的課程體系。那么,如何使《電子線路》課程的教學更加符合培養學生職業能力的要求呢?下面結合教學實踐談談《電子線路》課程改革的基本思路。

適當降低理論深度,突出物理概念,理論聯系實際,使課程內容和體系更好地為高職院校教育這一層次服務高職院校培養的是懂技術、懂管理、能操作的應用型高級人才。在知識結構方面,基礎理論要少而精。然而就目前采用的全國統編《電子線路》教材來看,教材內容和結構基本上沒有擺脫大學教材的框架,某種意義上可以說是大學教材的濃縮,內容一般都較深,理論水準定位偏高,使得很多學生對教學內容難以理解消化。加之學生在前面課程的學習中形成了嚴格分析與計算的習慣,《電子線路》課上第一次碰到工程估算的概念,很不適應,于是學不懂《電子線路》的內容,造成了被動局面。因此必須降低教材的理論深度,對內容合理取舍、深入淺出,突出物理概念。對課程中有些較為復雜的公式,在講清物理意義的前提下可不作具體的推導,使教材內容和學生的知識能力相適應。對傳統的分析方法應有取舍,如三極管的電流放大作用,統編教材上沿用大學教材模式,從三極管內部載流子運動過程進行分析,學生很難理解。若采用三極管的電流分配關系進行分析,內容篇幅少了很多,學生對三極管的電流放大作用的概念就很容易接受。再如適用于分離元件功放電路的圖解法,負反饋放大器的開閉環算法等,可不再作為主要的電路分析法。對于像二極管整流,調諧放大器,功率放大器等內容,若能理論聯系實際,結合一些生產實例講授教學內容及其應用,還能起到事半功倍的效果。

緊跟電子技術的發展,改革課程內容和體系從教學法的觀點來看,課程體系恰當與否直接影響教學質量的好壞。一個好的課程體系,不僅要符合初學者的認識規律,而且應當注意經典理論與先進科技的適當結合。從上世紀60年代集成電路問世起,隨著電子技術的飛速發展,模擬集成電路塊的種類愈來愈多,功能愈來愈強,在許多電子設備中已經改變了用分離元件組裝電子線路的傳統作法。這就給電子技術人員的培訓方法及要求帶來新的要求,過去要求技術人員根據輸入和輸出條件逐級分配指標、逐級設計的傳統方法,而現在取而代之的是正確選擇和使用集成電路塊及其附加電路和接口電路等。因此,《電子線路》課程應在確保基礎的前提下,跟蹤電子技術的發展,建立以集成電路為主干的新課程體系,例如在講好半導體基本知識和講清基本放大電路概念的基礎上,圍繞著模擬集成電路講分離元件電路。可以適當壓縮一些內容,如多級放大器的分析與設計、放大器微變等效電路分析法等。像負反饋放大器的分析、功率放大器等內容可以借助于集成電路進行討論。從而用較多的時間去培養和提高學生的實踐動手能力。

根據專業教學需要,專業工作需要和崗位職業能力的需要,確定課程教學內容傳統的教學模式是先有教材,教師根據教材編寫授課計劃,講授學科內容。編寫教材一方面要兼顧學科的系統性、完整性,同時又要考慮發行后教材使用的廣泛性,這樣的教材針對性自然不強。各專業對《電子線路》課程內容及深淺程度要求不盡相同,兩者差異的存在使得授課內容一定意義上脫離了專業需要,專業必需的內容沒有講,客觀上造成人力、物力的浪費和一些必需知識的殘缺。畢業生常感到“在學校學習的某些知識在工作中根本用不上”。許多畢業生不能很快上崗操作,需要一個較長的適應期。這從一個側面反映教學與崗位工作相脫節,學生的專業能力不適應工作崗位的需求,甚至滯后于科技的發展,所以在《電子線路》的教改中,我們應瞄準崗位目標,實施能力教學,不要過多地考慮知識容量,而以學生學習專業課和畢業后直接從事崗位需求為準講授課程內容。以下幾點在教學過程中值得考慮:(1)建立以職業能力為中心的課程體系,要針對培養職業能力的目標來定教學內容和教學大綱,要深刻理解專業課培養學生職業能力目標。針對不同專業制定《電子線路》所需要掌握的內容。(2)在給各專業班級分配任課教師時,一定要考慮該教師所學或者從事過的專業,盡可能做到專業與教學內容對口。(3)積極創造條件,爭取在三到四年內讓每位任課教師參加一定的專項生產實踐,以便更好地熟悉專業及其發展趨勢。(4)《電子線路》課程的各任課教師要經常和與其他專業課教師座談,及時掌握專業課教學對《電子線路》的要求,并結合專業課的實例來充實教學內容。

加強工程實踐訓練,實行三層次實踐教學《電子線路》課是實踐性很強的技術基礎課,對于培養和提高學生實踐動手能力,突出高職院校辦學特點具有顯著的作用,因此必須加強實踐教學環節。受過去學科型教育思想的影響,長期以來《電子線路》實驗依附于《電子線路》理論教學,實驗只是作為驗證理論的補充,而不是作為培養能力的重要途徑。實驗教學以二多(分離元件實驗多,驗證性實驗多)、二少(實驗課時少,實驗占本課程成績比例少)為主要特點。多數學生不重視實驗,往往是一看(看實驗指導書)、二抄(抄實驗數據)、三完成(完成實驗)。這幾年許多學校進行了實驗教學改革,適度增加了實驗課時,增多集成電路實驗次數,實驗單獨設課,這些都在一定程度上提高了實驗課的教學質量,加強了對學生能力的培養。但要從根本上提高學生的實踐動手能力,還是要從實驗課內容和教學方法上進行改革,其立足點是“學”而不是“教”,根本目的在于創造一個良好的教學環境,組織吸引學生積極主動地參與實驗教學過程,變被動實驗為主動實驗,激勵學生自主實驗學習,讓他們在實驗學習中學出興趣,獲得知識。三層次實踐教學正是基于這樣的考慮而設計的。所謂三層次實踐教學就是把實驗內容分為基本實驗、提高性實驗、綜合練習三個層次,各層次的實驗內容,要求及指導方法由淺入深,由易到難,以符合學生的認識規律,對基本技能、基本方法做到反復練習,做到“熟能生巧”。基本實驗是對學生實驗基本理論、基本方法、基本技能等“三基”進行初步訓練。可安排在前面驗證理論的五個實驗中,內容包括常用儀表練習,常用元器件的識別、測試與應用,基本放大電路和運算放大電路的靜態、動態測試,測量數據的處理、誤差分析等。這樣安排便于學生入門,提高其實驗興趣,同時也為以后實驗打下基礎。電子儀表是電子實驗的工具,一定要熟練掌握其實驗方法,放大器的靜態、動態測試是電子實驗的基礎也要反復練習,掌握各種測試方法和技巧。提高性實驗安排在基本實驗之后的其他十個實驗中,內容有研究特性指標、分析與排除故障、焊接與調試電路,目的是進一步加強和提高學生實驗的“三基”。這時實驗講義可根據需要寫得簡明扼要,對一些基本要求安排得多一些,并且反復練習。有些內容如焊接實驗電路板、擬定實驗步驟、設計實驗記錄表格可在不同的實驗中讓學生完成其中的一項或兩項。綜合練習安排在期末,集中一段時間(三周或四周)進行,以培養技術人員應有的能力為主要任務,對學生進行綜合練習,在動手與動腦的協作中完成知識技能的結合,使之成為課程的綜合能力。具體有以下幾個方面:讀識繪制電路圖的能力;查閱技術資料的能力;選用器件和電路,分析估算電路的能力;搭接調試電路的能力;分析排除故障的能力;制作電路產品,解決工藝問題的能力。綜合練習教師只需給出練習課題和技術指標,其他具體工作如查資料、定方案、選擇電路、制作印刷電路板、選擇儀表、組織實驗、分析實驗結果等則是在教師的指導下由學生獨立完成。綜合練習課題選擇得是否適當直接關系到它的教學效果,在選題時既要考慮所選課題應能使學生綜合應用所學理論和技能,達到培養能力促進理論學習,促進技能訓練的目的,又要考慮學校的實際條件和學生的知識能力。注意不能脫離學生的原有實驗基礎,避免綜合性太強、太復雜,應使絕大多數學生經過努力可以在規定的時間內完成為標準。

當然,要保證課程改革順利進行,只有正確的改革思路還不夠,還需要一定的輔助條件作保證,如:(1)課時分配。目前高職院校《電子線路》課程中理論課時比較多,實踐課時比較少,在以能力為本位的新體系中,我們要在“必需、夠用”的前提下,精講理論,以便拿出更多的時間去加強實踐教學。(2)教師業務能力的提高。現在任教《電子線路》課程的教師大都是大學或研究生畢業后直接分配到高職院校的,他們理論水平較高,實踐動手能力較差,不利于培養學生的動手能力,需要學校創造條件,逐步提高教師的實踐動手能力。(3)課程改革與專業改革的相容性。要提高學生能力,滿足崗位需求,單靠改革《電子線路》一門課程是不可能實現的,只有把《電子線路》課程改革和專業結構及專業課程改革結合起來同時進行,學生的專業能力才能提高,才能滿足崗位需求。

參考文獻

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[2]任為民.電子技術基礎課程設計[M].北京:中央廣播電視大學出版社,1997.

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關鍵詞:電子線路實驗;教學改革;研究

隨著電子信息技術的飛速發展,未來社會需要的是動手能力強,具有一定創新能力的高素質專業技術人才。對此,部隊院校也在就如何培養在校學員的實際動手能力問題進行深入研究。帶著這個問題筆者近年來利用節假日休息時間親赴地方高校進行了深入調研,借鑒地方高校辦學經驗,筆者主要就《電子線路實驗》教學改革問題進行了研究。下面談談自己的幾點思考,愿與同事們共商。

一、目前我院《電子線路實驗》課程教學的基本情況

《電子線路實驗》課程是我院生長干部大專班學員“軍事電子技術”的基礎課。該課程屬于實踐性教學。其教學目的是:通過本課程的學習和實踐為學員學習相應的理論提供必要的實踐基礎并使其初步掌握電工、電子儀器儀表的使用方法,提高學員的實際動手能力。

目前,我院生長干部大專班《電子線路實驗》課程只能在學院現有的電子模擬實驗平臺上進行一些較為簡單的模擬電子實驗,實驗內容主要包括:電子線路高頻放大器、中頻放大器、低頻放大器、振蕩器、變頻器、功率放大器、頻率變換、邏輯門、組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路設計等簡單的電子電路設計實踐性內容。由于《電子線路實驗》課時少,可供實驗的設備少,學員的實際動手能力較差,難以真正適應未來部隊信息化建設的需要。

二、關于《電子線路實驗》課程教學改革的思考

根據目前我院《電子線路實驗》課程的教學實際,結合地方高校的成熟教學經驗,筆者認為,我院生長干部大專班《電子線路實驗》課程應切實從以下方面加大教學改革:

(一)從教學理念上進行教學改革。學院應從部隊信息化建設的實際需要出發,真正確立起部隊需要什么樣的人才,院校就培養的什么樣人才。要將學院的教學理念由重視基礎理論和專業技術理論逐步向注重學員實際動手能力上轉變,要注重提高學員利用所有知識正確分析問題和解決實際問題的能力。目前地方高校在提高學生實際動手能力方面做了不少創新,值得我們加以移植和借鑒。

(二)從實驗設備上進行改革。目前,我院的電子線路實驗設備比較陳舊、功能不夠齊全,而且數量也比較有限。隨著電子信息技術在部隊的廣泛應用,EDA技術已成為電子線路實驗教學改革的寵兒,并已成為提高電子線路實驗教學質量的有效途徑。采用計算機模擬進行電子線路實驗,可以大大節省實驗經費,又能開展傳統實踐課中所難以完成的實驗,可以在較短時間內完成傳統實驗方法需很長時間才能完成的實驗課堂,有效地提高了實驗效率,并可以方便地進行多種實驗方案的比較、優化和篩選,從而選擇出最佳的實驗方案,為實際電路的實驗設計與制作打下堅實基礎。另外,采用模擬手段,可使教學過程變得更加生動、直觀、多樣化、圖文并茂,能有效提高學員實驗的興趣,以便拓展學員的視野,充實學員的知識結構,讓學員把更多的精力投人到創造性實驗中。目前,由Interactive Lnage Technologi公司推出的電子工作臺EW13具有界面友好、形象直觀、操作簡便和采用圖形方式創建電路的特點,對元器件既提供了理想模型和實際模型,又可以對它設置不同的故障,所用儀器的外型和操作方法與實際儀器相似,非常適合做測量方法的學習工具。因此,我們要進一步加強電子實驗室建設,積極引進PLC實驗室、計算機及其應用設備,高性能電工電子實驗裝置,數電、模電電氣控制綜合實驗設備,電子線路實驗箱等作為電子線路模擬實驗平臺,使我院的電子線路實驗設備得到質的提高。

(三)從實驗內容上進行改革。通信指揮教研室在加強電子線路基礎理論教學的同時要注意及時更新教學內容、拓寬學員的知識面。大家知道,電子技術的飛速發展主要體現在器件的不斷更新,從電子管到晶體管,從晶體管到小規模、中規模、大規模、超大規模集成電路,再到可編程邏輯器件乃至數模混合集成電路等,然而萬變不離其宗,電子線路的基本原理沒有變。學員在院校學習的時間有限,所學知識應是部隊信息化建設急用的基礎知識和技能。因此,必須把培養學員分析問題、解決問題的能力放在突出地位,我們的教學不能只處于一種被動的跟蹤,要具有一定的超前思想。電子線路中放大、振蕩、頻率變換、邏輯函數、邏輯門、組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路等都是基本內容,對這些內容進行基本的驗證性實驗、設計性實驗是十分必要的;在此基礎上應更新實驗教學內容,實驗教學要結合理論教學,讓學員多用一些由功能單元構成的通用器件進行實驗。只有這樣,才能有利于學員鞏固和加強基礎知識,加深理解、學以致用,為后續課程打下良好基礎,這不僅有利于學員更好地掌握教學內容,而且有利于學員到部隊后能隨時適應部隊信息化建設的需要。

(四)從實驗的教學方式上進行改革。在實驗教學過程中,教員應依據學員的知識水平,搞好有針對性的教學,對于基礎理論扎實、知識面廣、動手能力強的同學可以給以施展才華的機會,及時給他們提供一些選做內容。如:數字鐘的設計,學員可以根據自己的能力做出1小時計數、24小時計數的數字鐘等。對于一些基礎比較差的學員,要進行重點指導、重點教練;也可讓其編入動手能力強的學員小組內,實現以強帶弱的功效;也可以單獨組織他們,讓他們做一些比較簡單的電路設計,使每個學員都能得到不同的收獲,使其分享自己成功的喜悅,進而激發學員對《電子線路實驗》課程的學習興趣。

(五)從實驗的教學方法上進行改革。一是可以探索讓學員自擬電子系統設計題目,開展創新實驗活動。學員通過基礎理論課的系統學習,具有一定的動手創造欲望。因此,采取自擬題目設計,讓學員自己查閱資料,選定設計方案,實驗器材,獨立完成裝配調試,最后寫出實驗報告。教員在整個實踐教學過程中主要起指導作用,僅對實驗原理把關,提供參考資料,引導排除故障,最后統一驗收學員的設計電路。而后教員組織實驗結果講評。既要肯定成績,也要指出存在的問題。采取這種教學方法,有效克服了傳統的驗證性實驗教學的種種弊端,進而能有效提高學員的創造性思維能力和實際動手能力。二是將實驗內容專題化。所謂專題化,就是將基礎實驗內容專題化,例如,低頻電子線路基礎實驗內容專題化,是將基本實驗內容劃分為:RC阻容放大器,負反饋放大器,運放的線性應用、非線性應用等若干個專題。但由于實驗學時的限制,學員不可能對每個專題內容都樣樣做到,因而,可以將專題內容分為學員選做內容和必做內容。必做內容,應以訓練學員基本技能為出發點,如RC阻容放大器應為必做專題,因為對于初次接觸電子線路的學員來說,可能有些學員從未拿過烙鐵,對電阻、電容、晶體管等器件還不太認識和熟悉。所以,RC阻容放大器實驗是一個最基本的實驗環節,學員首先應通過這個實驗來熟悉、識別各種元件的特點,熟悉電子儀器、儀表的使用方法。選做內容是學員根據自己的興趣愛好自由選擇專題內容,自行設計、實驗、調試,并由教師進行驗收,最后由學員寫出實驗報告。

參考文獻

1.王澄非主編,《電路與數字邏輯設計實踐》,東南大學出版社

2.馬克聯主編,《電工基本技能實訓指導》,化學工業出版社

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關鍵詞:電子線路;小組合作;實踐;探索

新時期下,電子線路課堂教學模式受到了來自企業和學校雙方的影響,學校結合企業的用人模式調整職業教育的教學模式,以培養高素質、高技術的應用型人才;隨著企業對應用型人才的要求逐步提高,對職校人才培養模式也提出了新的要求和標準。但是當前大多數職業學校對學生的培養模式參照了普通高校的“滿堂灌”教學模式,即教師授課,學生聽課,知識被動傳輸的模式。受其影響,學生所收獲的理論知識多于實踐操作能力,這就與“以就業為導向,以服務為宗旨”的職業教育目標相悖。因此,創造良好的課堂學習環境,引導學生主動參與操作實踐的“小組合作”式教學模式就有了巨大的生存空間和實踐魅力。

一、小組合作探索的意義、價值與表現

(一)小組合作探究的意義

在電子線路課堂教學中運用小組合作探究的模式,是通過將課堂教學內容項目化管理與分配的方式,分配各小組合作,各小組通過討論、實踐操作等形式合作完成教學課程中的部分任務,最終合并班級任務,從而達到整個課堂教學項目。這一方法實現了“三個轉變”,即促進了課堂教學主體由教師向學生過渡的轉變;給學生動手操作帶來機會,變被動接受知識為主動探索提高;同時也轉變了教學模式,簡化了復雜的、理論性極強的電子路線教學內容,利于教師的教和學生的學。小組合作的方式極大地提高了學生的學習興趣和效率,鍛煉了學生的動手能力,為校企培養優質人才提供了保障。

(二)小組合作探究的價值

在當前的校企合作人才培養模式之下,企業對職業人才的需求越來越高,學校也需要從傳統的教學模式之中發現不足,結合社會需求,改進教學模式,從而全面提升人才培養的效率與效果。在電子線路等理論性極強、教學內容復雜、實踐操作要求高的課程中,小組合作探究不僅可以輕松實現“三個轉變”,更是最大限度地將實踐引進課堂,成為了新時期下職業性人才培養的重要手段和方案。

(三)小組合作優勢的表現

在電子線路課堂,小組合作學習探究方式的優勢主要體現在對課堂的科學分組和對學生興趣的激發上。課堂分組方面,小組合作探究的方式要求對課堂資源進行科學的劃分和整合,針對不同基礎的同學,科學地分組,實現優秀的帶動普通的,普通的影響較差的,這一劃分方式極大地優化了學生的學習結構,有利于提高整體課堂效果。學生興趣方面,小組合作的方式給學生創造了動手實踐的機會,可以結合自己的實踐操作,更加深刻地理解理論知識;且小組的模式之下,教師通過獎勵和競爭的方式也會大大提高學生的興趣。

二、小組合作教學模式的設計

(一)科學分組,項目化分配教學任務

在設計小組合作教學模式的時候,教師要注意科學劃分任務、科學分配小組成員。在人員分配上,要充分考慮學生基礎的差距,每個小組劃分1-2名優秀的學生來帶動小組合作探究,從而帶動所有,補齊短板;任務劃分上,將復雜的教學任務項目化管理,分配各小組完成項目內容,從而達到“眾人拾柴火焰高”的教學效果。

(二)問題導向,將獎勵機制帶進課堂

小組合作探究學習的方式,對學生的動手實踐能力是一個極好的鍛煉,對復雜的教學內容和枯燥的理論知識也是一個很好的分解。教師在設計小組合作教學模式的時候,將獎勵機制帶進課堂,教師以問題為導向,鼓勵學生進行自主探究和發現,激發學生的主觀能動性,對表現優秀的小組和同學進行激勵,對其學習興趣和積極性也是很好的提升。

(三)延伸課堂,促使學生自主研討提升

在開放實驗室的前提下,將小組合作探究的學習方法延伸到課外。對于復雜的、深奧的電子線路教學內容,教師除了引導學生在課堂上進行探索和學習之外,要充分利用延伸課堂對學生進行引導。教師在課堂教學的基礎之上,梳理好可以由學生自主討論完成的任務,鼓勵學生利用課余時間對電子線路中的復雜問題、已經學過的問題進行深入探討。

三、小組合作教學模式的幾點注意

(一)評價機制要完善

小組合作的成果是整個小組學習能力的主要表現,在小組合作的教學模式中激勵機制對學生的積極性有較大的提高作用,評價機制也對學生的積極性有著不可磨滅的重要性。教師要通過評價機制,及時掌握小組合作探究學習過程中產生的問題,并做好調整,獎勵優秀的同時,也要鼓勵基礎薄弱的學生。

(二)監督機制要存在

監督機制要存在,是為了杜絕小組成員在合作完成任務時投機取巧,將任務包辦給組內基礎較好的學生。其目的在于敦促小組所有成員合作完成學習內容,從而起到實踐鍛煉的效果,提高整體教學質量。小組合作探究學習的方式,不僅能夠實現“三個改變”,更能夠極大的將實踐與課堂相結合,對學生的學習興趣和學習效果都有極大的提升作用。但是,對這一模式的應用需要結合具體的課程和班級學生狀況,不能盲目套用。只有結合具體的教學實際,針對學生的學習狀況進行適當的應用,才能夠更好地發揮小組合作在教育教學中的作用。電子線路教學由于內容復雜、原理枯燥,通過小組合作的方式,無論是對課堂質量,還是人才培養,都是極具推動力的嘗試。

參考文獻:

[1]譚學文.新時期小組合作在中職電子專業課堂實踐中的運用[J].西部皮革,2016,04:292

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(山東科技大學電子通信與物理學院通信工程系,山東 青島 266590)

【摘 要】高頻電子線路是一門理論性和實踐性很強的基礎課。針對教學現狀,將教學內容模塊化、教學目標項目化,以實用化項目的設計與制作為主線,注重理論與實踐結合,適時地引入電子設計自動化等技術,探討了項目教學法的具體內容和方法,激發學生自主學習的積極性,有力推進了高素質應用型人才的培養。

關鍵詞 高頻電子線路;項目教學法;應用型人才

作者簡介:趙海濤,山東科技大學電子通信與物理學院通信工程系,博士,講師。

“高頻電子線路”課程是電子與通信類專業的一門專業基礎課,具有很強的理論性、實踐性和工程型。在“高頻電子線路”課程學習中,學生要掌握模擬通信系統各單元電路的工作原理、電路組成和設計方法。其任務是研究高頻電子線路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設計為主。學生通過本課程的學習,不但應該掌握必要的基礎理論知識,而且還應在分析問題、解決問題和實際動手能力等方面得到鍛煉和提高。而傳統教學仍然采用先講授理論知識再集中實驗的模式,現有的實驗項目主要為驗證性實驗。雖然這種驗證性實驗可以幫助學生理解和加深課堂所學的內容,但由于高頻實驗典型電路都是設計好的,電路連接過于簡單,學生只是對輸入、輸出信號做簡單的分析,學生能夠動手操作、自由發揮的空間太少,不利于發揮學生的主觀能動性。這于當今社會強調實用技能,強調知識創新等素質教育不能同步,因而難以適應社會的發展需要,因此,對傳統教育模式進行的改革迫在眉睫。

為了使學生更好地掌握高頻電路基礎理論知識,提高其理論聯系實踐、分析問題、解決問題的能力,培養其進行電子電路設計的實踐技能,本文將項目教學法引入高頻電子線路的教學實踐中,通過學生實做項目,把傳統教學和項目教學有機融合,有效提高了學生理論聯系實踐、分析問題和解決問題的能力,取得了很好的教學效果。

1 教學內容模塊化 教學目標項目化

由于無線通信的飛躍發展,新理論、新電路、新器件、新工藝層出不窮,日新月異,但與無線通信相關的高頻電子線路的基本理論與基本電路并未過時,例如,諧振回路與耦合回路仍然是組成高頻電子線路必不可少的部分;放大器、振蕩器、調制與解調的原理依然未變。在教學過程中,深入研究高頻電子線路課程體系,準確把握課程重要內容,及時更新教學內容。把教學內容分為4個相對獨立的教學模塊:放大器、振蕩器、調幅與解調、調頻與解調。針對每一教學模塊,設置與前沿科學問題密切相關的科研項目作為教學目標,學生在學習理論知識的同時,將理論知識用于實踐,制作實際電路,實現項目要求的各項指標。教師在課堂教學教授新知識的同時,注重講解與項目設計內容相關的知識,指導學生運用理論知識指導實踐。

2 項目內容實用化 理論實踐并重

根據模塊化教學內容,設計了接收機中頻放大器、高頻丙類功率放大器、LC振蕩器、調幅發射與接收系統、調頻發射與接收系統等5個項目,給出相應的技術指標,在課堂教學時教授各項目的核心理論知識,并提供實用的設計思路,教會學生如何根據所學理論知識,設計實際電路。以高頻小信號放大器和振蕩器為例,介紹項目教學的實施過程。

2.1 高頻放大器

在講解放大器模塊內容時,以模擬電子線路中學過的小信號放大器為引子,推出高頻小信號放大器,比較兩者的異同點。通過回憶晶體管的混Π模型和Y參數模型從電路機理上分析高頻小信號放大器的性能參數和造成放大器不穩定的原因。在課堂授課的同時,將接收機中頻放大器作為項目教學案例,讓同學們邊學理論邊完成。

項目設計內容:接收機中頻放大器

主要技術指標:

中心頻率f0=20MHz,電壓增益Au≥35dB,通頻帶2f0.7=4MHz,負載電阻RL=1kΩ,電源電壓Vcc=12V。

在課堂授課時,講解放大器的設計思路和設計關鍵點。主要包括(1)選擇晶體管與計算Y參數。選擇Yre小且頻率特性好的晶體管,通過混Π參數求解Y參數。(2)選擇電路型式。根據電壓增益要求,選擇多級放大器來實現。為了保證電壓增益的要求,采用共射組態的多級單調諧放大器。(3)根據穩定增益確定放大器的級數。(4)根據多級單調諧放大器的總通頻帶和單級通頻帶的關系,計算單級通頻帶。(5)確定電路形式,計算直流偏置電路參數和諧振回路參數。

2.2 LC振蕩器

在進行課堂教學時,首先給出振蕩器的概念,指出振蕩器的關鍵是沒有外接輸入小信號,對比其與小信號放大器的異同,加深對小信號放大器和當前所學知識的區別與聯系。在教授LC振蕩器原理時,提出項目設計內容,講解LC振蕩器的構成原理,講解LC振蕩器從起振過渡到平衡狀態的過程,強調設計振蕩器時,特別要注意滿足起振條件,并給出設計振蕩器起振條件的經驗值。在講解電容反饋振蕩器時,指出該類型振蕩器的特點,提出改進性能的方法。

項目設計內容:LC調頻振蕩器

已知條件:Vcc取12V,晶體管3DG6,變容二極管2CC1D。

主要技術指標:中心頻率f0=6.5MHz,頻率穩定度(f/f0)≤10-3/小時,輸出電壓Uo≥200mV,最大頻偏fm=±50kHz。調制頻率(500~10000)Hz。

在學生理解設計原則的基礎上,講解實際振蕩器的設計重點。主要包括:(1)確定電路形式,設置靜態工作點。采用減弱晶體管與諧振回路耦合的西勒振蕩器,其頻率穩定度可達10-4~10-5數量級,滿足設計要求。(2)繪制原理圖,估算決定靜態工作點的電阻和旁路電容值,估算振蕩回路的元件值。(3)估算射極輸出元件值,估算偏置電路元件值。

上述課堂教學與項目教學的結合,讓學生充分認識到了理論知識對實踐的指導作用。通過學習理論知識,通過項目分解,電路設計和參數計算,變成自己能夠參與設計的內容,有效調動了學生主動學習的興趣。

3 項目成果電路化 仿真實做結合

設計電路要轉化為應用電路,還需培養學生計算機仿真分析、電路安裝調試的能力。

在首個項目理論設計完成后,將電子線路EDA技術引入課堂教學,以高頻小信號放大器為例介紹PSpice電路模擬軟件的功能及應用。通過實例講解,讓學生深刻體會調節靜態工作點可改變放大器的增益,調節諧振回路的諧振阻抗可以改變放大器的通頻帶,調節L、C值可以改變放大器的中心頻率等知識。通過EDA仿真分析,修正理論計算參數,優化系統性能。

在EDA仿真結束后,講解高頻印制電路板的設計方法。掌握選用元器件及各種接線端子的規格、尺寸,合理安排各部件的位置,按照電路圖連接引腳,完成布線。講授Protel軟件在高頻電路中的布線技巧,如高速電路管腳間的引線最好采用全直線、45度折線或圓弧轉折,對特別重要的信號線或局部單元可實施地線包圍措施,模擬地線、數字地線分開等。讓學生自己動手,繪制印制板,通過裝配、調試等環節,讓學生真正能夠把理論知識轉化為實際項目產品。通過“真刀真槍”的訓練,有效培養了學生的工程設計能力和動手能力,增強了其學習的積極性和主動性,強化了學生對所學專業的認可度

4 項目考核報告化 演示答辯結合

在項目完成后,教師給出項目設計報告書寫規范。學生撰寫項目設計報告,從項目方案論證、電路選型、參數計算、電路仿真、電路調試裝配等方面著手,將設計思想和理論實踐結合的過程通過文字呈現出來。在項目報告提交后,分組進行答辯演示環節,學生演示自己的項目成果,并重點講述如何分析問題和解決問題的。根據學生平時參與項目設計情況,結合成果演示和報告給出項目考核成績。項目考核成績納入課程考評成績,每個項目占10%分數,期末考試占總成績的50%。

高頻電子線路是培養電子信息、通信類人才的的重要專業基礎課,是鞏固前續電路相關課程、進一步學習后續專業課程的橋梁,在學科體系中起承上啟下的作用。教師不僅教授理論知識,更重要的是培養學生理論實踐相結合、提高分析問題和解決問題的能力。作者結合多年的教學科研經驗,突破傳統教學模式,將項目教學法引入課堂教學,設置模塊化教學內容和項目化教學目標,有機融合課堂教學和項目教學,學生通過理論學習、項目設計、電路調試等環節真正體會到所學課程的實用性。項目教學法的實施有效激發了學生學習的積極性、思考的主動性,使學生更加深刻地理解所學知識,真正做到學有所用、學能所用,為培養高素質應用型人才奠定了堅實基礎。

參考文獻

[1]曾興雯.高頻電子線路[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[2]張肅文.高頻電子線路[M].5版.北京:高等教育出版社,2009.

[3]胡宴如.高頻電子線路[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.

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【關鍵詞】本科生;高頻電子線路課程;實效性

高頻電子線路課程是高校電子信息類本科專業一門重要的專業必修課,在整個學科體系中具有承上啟下的重要作用,有著不可替代的地位。通過本課程的學習,使學生掌握高頻電子技術專業知識和技能,成為實踐能力強、具有良好職業道德、可持續發展能力的高素質、高技能人才。訓練學生綜合知識的能力,培養學生的團隊合作精神、語言表達能力、決策能力、自學能力、客觀評價能力、競爭意識等職業綜合素質,為以后從事專業工作奠定基礎。因此,提高高頻電子線路課程的實效性有著極其重要的意義。本文著重從教師認真鉆研運用好新教材,精心組織教學內容,改革創新教學方法和手段,建立和諧的師生關系,提高教師素質等方面來闡述如何提高高頻電子線路課程實效性。

一、認真鉆研運用好新教材是提高高頻電子線路課程實效性的根本

高頻電子線路課程教材是提高高頻電子線路課程實效性的基礎。高頻電子線路課程教材的內容不斷更新、與時俱進,越來越貼近實際、貼近時代、貼近學生,能及時反映本門學科國內外的先進科學技術水平和最新研究成果,是實際生活中高頻電子線路的理論總結。這不僅提高了學生的學習興趣,而且擴大了學生的視野、開闊了學生的思路,增強了學生對新問題的反映能力和聯想能力,培養了學生的思維能力。這就要求教師要從高頻電子線路課程的要求、特點出發,按照“理論聯系實際”的原則,突出重點,吃透教材,開展教研活動,把握教學重點、難點,備好課。高頻電子線路課程教材的根本要求是對大學生進行專業技術教育,他不同于一般的專業基礎課,重點不僅是理論知識的傳授,還要注重對實際問題的分析解決。因此,教學的重點是講授高頻電子線路的基本理論、基本原理、基本方法,有的容易理解的概念及有關的理論知識,可指導學生在課外自學,或先擬出思考題,指導學生看書,然后進行課堂討論,最后教師做出總結。要堅持用教研活動的形式集體備課,比如讓每位教師提前準備教材中的某一章節的內容,然后在教研會上做主題發言或“說課”,然后大家補充完善,對重點、難點、疑點問題,大家開展討論,達成共識,充分發揮教研室教師的集體智慧,資源共享、經驗分享、共同提高。

二、精心組織教學內容是提高高頻電子線路課程實效性的基礎

高頻電子線路課程是對電子信息專業大學生進行專業知識和技能教育的主渠道,因而精心組織教學內容,是提高高頻電子線路課程實效性的基礎。

精選教學內容。高頻電子線路課程的課堂教學的教學內容的選擇,直接關系到學生的學習積極性的發揮。難度過大,多數學生不理解而失去學習興趣;難度過小,學生也沒有興趣。因此,教師必須具備較強地駕馭教材的能力。一方面要在精選知識、融會貫通上下功夫,搞好整體優化,注重高頻電子線路課程各章節的互相聯系及其他課程的知識在某一章節中的應用,敢于打破高頻電子線路課程各章節各自的體系結構,按照課程之間相關知識的內在邏輯,構建知識模塊,剔除交叉重復的部分,重構出少而精的教學內容。另一方面,教師要以現實生活中的應用最廣泛的理論和技術問題為基點,以基本概念、基本原理、基本方法和重要技術為要素,構建若干內容上具有相對獨立性、主題突出而鮮明的教學模塊(群)。這樣做,既活化教材的基本思想,增強了教材和教學內容的吸引力,又能在學生的思想深處打上教學模塊(群)的烙印。

巧設教學環節。教學環節的設計是高頻電子線路課程課堂教學是否成功的前提條件。高頻電子線路課程的課堂教學任務是將抽象的高頻電子理論轉化為學生內在的知識結構并指導自己的實踐。因此,教師在備課時,首先應圍繞教學任務和內容,設法通過自己的引導,將教學內容與豐富的實際電路聯系起來,并從中選擇學生普遍關注并與和高頻電子線路課程實際教學內容密切相關的各種技術熱點、難點問題,在課堂上提出問題,讓學生帶著問題聽講,針對問題討論,引導學生進行思考,從而激發學生的熱情。其次要有研究意識。備課時要結合教材要求研究當前的技術熱點、難點問題。在課堂中讓學生發現問題、分析問題和解決問題,對于自己一時難以回答的問題,可以和學生一起討論解決,這有利于學生開動腦筋、活躍思維,從而提高課堂教學效果。最后要有精品意識。教師要廣泛運用多媒體等現代化教學設備,制作優質教學課件,打造精品課程,更新教學手段以提高效果。

三、建立和諧的師生關系是提高高頻電子線路課程實效性的前提

教學是師生共同組成的雙邊活動,必然存在著教師與學生、學生與學生之間的互動關系。多年的教學實踐證明,和諧的師生關系對整個教學過程有一種無形而潛在的影響,它能使學生積極主動參與到教學活動中來,使學生的創新精神和實踐能力得到充分地發揮,使學生的獨立想法充分地表現出來,從而有利于增強學生的學習動機,提高教學實效性。

和諧的師生關系要求教師對學生進行人文關懷。一是關懷學生的需要。需要是推動學生進行活動的內部原動力,是激勵學生為達到一定目的而努力的內在原因。教師應對學生的需要給予充分的滿足,從而激發他們的各方面熱情。二是關懷學生的成長和發展。人是教育的出發點,人的成長、人的發展是教育的生長點,人的完善個性、豐富的創造力是教育的歸宿點。三是關懷學生的個性發展。個性是個人區別于他人的本質規定性。教師要著力塑造學生的主體性品質,強化學生的主體意識,尊重學生的主體地位,發揮學生在知識建構、能力培養和性格塑造上的重大作用。四是關懷學生品德的提高。良好的品德不僅是社會對人的要求,也是個人安身立命的基礎,教師引導人們追求真善美,以健康的人格、積極的心態去迎接未來社會的種種挑戰,以豐滿的人性為基礎去追求人生的真諦。和諧的師生關系要求教師在教學過程中堅持“以學生為本”的原則。一方面,充分發揮學生的主體作用,提高學生的參與意識。課堂不再是由教師一統天下,師生間可圍繞一個共同的主題暢所欲言,在教師充分發揮導向作用的同時,每個學生都有權利和機會發表自己的意見,也都有義務尊重他人的發言,維護正常的教學秩序,師生間是一種雙向的溝通關系,對于不同的觀點,師生都可以做出自己的選擇。學生的積極參與,不僅能提高學生的學習興趣,而且可以鍛煉學生獨立思考和自由表達能力,使學生在不知不覺中將原本感覺枯燥的高頻電子線路課程變成自己“愿學、要學、樂學”的課程。另一方面,教師應該重視課堂教學中的多向交往。教師應深入學生當中,運用目光、表情、手勢、姿勢等身體語言提醒和鼓勵學生,并與學生進行及時、廣泛而有效的人際交往和信息交流,做到師生互動,并進而建立良好的師生關系。

四、教學方法和手段的多樣化是提高高頻電子線路課程實效性的重要方法途徑

教學方法直接關系到課堂教學的效果。在高頻電子線路課程的課堂教學中,教師出于課堂控制和順利完成教學任務的目的,主要采用以教師為中心的講授式教學方法。這種“一言堂”的教學方法,很難從全方位多角度地體現這門課的生機與活力。因此,教師要綜合運用案例教學法、討論式教學法、模擬教學法、情境教學法、發現式教學法、自主學習法等都多種教學方法。不管采用什么教學方法,關鍵在于能夠把課上活,最大程度地調動學生參與教學的積極性。針對課程的特點要求以及實際情況,為提高高頻電子線路課程課堂教學的針對性和感染力,教師努力把“注入式”教學轉變為“互動式”、“啟發式”教學,教師要充分激發學生的積極性,讓學生積極參與課堂教學,大膽發言和討論,教師進行正確引導,培養學生正確的學習方法和獨立獲取知識的能力,尊重學生以提高效果。

在教學手段上,隨著信息技術的發展,特別是多媒體技術在教育、教學上的應用,使得現代化教學手段正在取代傳統的教學方式。利用多媒體技術進行教學,會給高頻電子線路課程教學注入新的活力,帶來較好的教學效果。多媒體的利用,一方面因其教學信息含量更大,而且可以同時呈現聲、像等多方面的信息,可以在一定程度上改變了教師講授的單調性,使教學過程直觀形象、生動活潑,具有濃厚的情感性和強烈的吸引力,可以大大提高高頻電子線路課程教學的說服力。另一方面可以讓學生多種感官參與教學,有助于吸引學生的無意注意,讓它們主動融入課堂教學,使學生成為課堂教學的真正主體。這對高頻電子線路課程的課堂教學的教學效果起到了積極作用。同時,在高頻電子線路課程教學中逐步推廣多媒體網絡同步教學,不斷提高多媒體網絡教學質量,是新時期推動提高高頻電子線路課程實效性的一個重要突破口。因此,教師要不斷地加強學習,盡可能地在課堂教學中運用這些現代化的教學手段。

五、提高教師素質是提高高頻電子線路課程實效性的的關鍵和保證

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1.精心組建合作小組合作教學是以合作小組的形式展開教學的,所以精心組建合作小組是成功進行中職電子線路合作教學的必要前提,具體應做到以下兩點:第一,混合編組。合作小組的組建應實行混合編組,以保證小組內的學生各具特色,取長補短,相互促進。一般而言,混合編組應綜合考慮學生的性格、成績、能力、品行、意愿等多種因素,以利于學生在合作時展開爭議,相互影響帶動,以提高知識學習的廣度和深度。第二,合理分工。為了確保合作教學的效果,教師應讓小組成員進行合理分工,明確小組成員的角色與職責,如可分設組長、檢查員、記錄員、匯報員等,以使各小組成員積極參與、相互配合,高效地完成合作主題。此外,為了培養學生的綜合能力,小組成員的職責分工可動態輪換,以使每一個學生都能體驗到參與合作的快樂。

2.巧妙設計合作主題合作教學的目的并非是組建合作小組,而是讓合作小組圍繞主題展開討論,以加深學生對主題的認識與理解,提升教學效率與效果。因此,中職教師必須根據電子線路的教學內容,巧妙設計合作主題,引發學生合作的興趣與動機。具體而言,合作教學的主題應有如下特征:第一,探究性。教師應設計探究性主題,以有效激發學生的合作探究欲望,并對電子線路知識產生新的領悟,培養學生思維的靈活性與發散性。如在《晶體二極管和二極管整流電路》的教學中,我就指導學生分組進行了“探究二極管特性”的合作探究性實驗主題,通過要求學生認真操作與觀察實驗中出現的現象,并探索實驗規律或原因,經過一系列地操作、觀察、爭論,既深化了課文知識,又提高了學生的動手能力,實現了理論與實踐的高度結合。第二,層次性。由于學生電子線路的知識水平與學習能力存在個體差異,所以合作主題應具有層次性,以適合各層次學生的需求,讓每一個學生都能在的有的基礎上得到發展。如在《直流穩壓電源》的教學中,針對穩壓電源原理的認識,就可設計易、中、難三個主題:①穩壓電源電路由哪幾部份電路組成?作用如何?②如何測試電路是否穩壓?③如何將所制作的穩壓電源與實際用電器連接使用?由于這三個問題具有明顯的層次性,有利于不同層次的學生找到各自的能解決的主題,以激發其參與合作的積極性與自信心。

3.適時進行合作指導合作教學注重生生互動,但若自由度過大,則容易偏離合作主題,導致合作教學缺乏實效。因此,中職教師在開展電子線路合作教學的過程中,仍離不開教適時的監控與指導,以培養學生交流與合作的能力,促使學生進行高效率和高質量的學習活動。首先,教師應注重培養學生的合作學習技能,一是加強學生傾聽行為的培養,讓學生懂得尊重與理解他人的意見,激活思維;二是幫助學生提高表達能力,以準確表達自己的觀點,讓學生樂于交流;三是培養學生形成良好的“求助”與“幫助”行為,以便集思廣益,提升合作學習效果。其次,教師應隨時關注、適時介入學生合作學習的進程,以解決合作過程中的跑題、偏題、冷場等問題,以引導學生深入合作,提升合作實效。