| 标题 | “电子技术课程设计”教学改革探讨 |
| 范文 | 王成群 【摘 要】电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程之后的重要实践环节。本文分析了该阶段学生的特点及存在的问题，以三位半数字万用表的电路设计、调试、制作、测试及性能分析等步骤作为切入点，从课程内容的设计，教学方法和教学手段的改进，及激发学生解决实际问题的兴趣与能力等方面进行探索、改革。实践表明，该方法对激发学生的兴趣，培养学生自主解决实际问题的能力具有良好的效果。 【关键词】电子技术 课程设计 教学改革 电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程之后的重要实践性环节，对培养电子信息类学生的实际动手能力和创新能力有着重要的作用。该课程的基本任务之一是巩固和加深学生对“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”和“电子技术基础实验课”中所掌握的实验技能，另一方面是培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能，提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力。 学生针对三位半数字万用表，通过熟悉查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试、性能分析与改进等环节，初步掌握常用电子产品的一般设计方法和步骤，体会电子产品的设计和调试过程，为以后的专业知识学习、综合实习、毕业设计、从事生产和科研工作打下一定的专业基础。 一、课程设计改革的目的 电子技术课程设计一般安排在大二下学期进行，考虑到该阶段的学生已经具备一定的数字电路和模拟电路的基本知识，因此该课程要求学生设计并制作一个具有实用价值的电路[3]。这个阶段的学生对于电路设计一般只有一个模糊的认识，工程意识淡薄，对电子元器件的实际功能和电子产品设计步骤没有清晰的认识，工程实践能力不强，缺乏开发、设计的创新能力与意识。在前期的电子类相关课程实验中，大部分实验的电路功能单一，只能够简单的、被动重复教师讲授或者书本上面的理论，电路功能和生活中使用的实际电子产品的电路有一定的距离，学生的兴趣得不到足够的激发。在电子技术课程设计的教学过程中，我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表的设计与制作，可使学生加深对基础理论知识的理解，掌握技术的关键点，培养动手能力、设计思维能力和创新能力，激发学生的学习兴趣，提高学生综合素质，尤其是对于提高大学生的工程素养具有重要的作用。因此该课程的改革对提高电子技术课程设计的教学质量，充实电子技术课程设计的教学实践内容具有十分重要的现实意义。 二、课程设计改革的方法 在“电子线路课程设计”的具体实施过程中以实际实用电子产品三位半数字万用表为核心，通过三位半数字万用表各部分功能电路理论的讲授，使学生对基于模数转换芯片的三位半数字万用表的工作原理有一个清晰的认识，同时，自主设计并制作一块三位半数字万用表，进而达到增强学生实践能力、培养学生工程素养、激发学生对数字模拟电路设计应用的兴趣。具体的教学改革方法包括以下四个方面： 1. 充实“电子技术课程设计”的实践教学内容 近年来，随着各专业课程体系改革的推进，专业培养计划以及相应教学大纲的调整与修改，同时考虑到学生进行电子技术课程设计时的理论水平的局限性和后续单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统等其他电子技术课程的教学安排，我们在电子技术课程设计实践教学内容的设计中，应该改变以往单一功能电路的设计，引入和现阶段大学生水平相适应的实际电子产品的设计与制作，激发学生的学习兴趣，培养学生动手解决实际问题的能力。 本实施过程中，我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表作为课程设计的主要内容，并编写相应的配套“电子技术课程设计指导书”。主要内容涉及电压（交直流）、电流（交直流）、电阻、电容、三极管、二极管等的测量电路的原理，双积分A/D转换器的应用，线性运放的应用，正弦波的生成电路，自动关机电路，LCD的驱动等。充分考虑到学生的知识结构，让他们通过该课程的学习，加深数电、模电等基础理论知识的理解与应用。 2. 改革“电子技术课程设计”的教学方法与教学手段，注重理论结合实际 在以往的课程设计中，部分学生学习兴趣不高，存在混学分，完成任务的心态，对于实践过程中涉及的电路原理，存在知其然，不知其所以然的问题。为了改变这种情况，在本次改革的实施中，我们制作了很多配套的多媒体教学课件，加强理论知识的讲授，使学生在明白三位半数字万用表各部分电路原理的基础上，对各部分电路进行独立焊接调试，并对调试好的电路进行测试，注重电路重点部分的输出，并教会学生调试数字、模拟电路的基本方法；同时，通过改变部分电子元器件的参数，观察该参数对数字万用表精度的影响，进而加深学生对电路原理的理解。另外，指导教师还应该指导学生利用EDA电路设计仿真软件，例如，Protel电路设计软件，结合课程设计的内容，来拓展学生的知识面和电子产品设计能力，激发学生的学习兴趣，增强教学的灵活性，使学生的工程素养得到提高。 3. 增加教学互动，引导并激发学生解决实际问题的兴趣与能力 在“电子技术课程设计”的进行中，学生不可避免地会遇到各种实际问题，指导教师应该针对问题的难易程度，有针对性地指导学生课外去查阅相关资料，并积极地参与到学生解决问题的过程中去，及时纠正学生错误的解决问题的思路与方法。严格要求学生认真对设计过程中遇到的问题进行分析、反思和总结，发现并反思自己设计过程中的不足，找出努力的方向。另外，指导教师还应该组织对学生遇到的问题定期的进行总结与归纳，并整理成相应的“Q&A”文档，通过课程电子邮件或课程主页发布在网上，供学生学习与参考。 4. 注重软件仿真与实际电路调试相结合 由于计算机软件和硬件技术的飞速发展，在电子应用领域产生了很多成熟的开发与仿真软件，例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本课程的理论讲解阶段，引入电路仿真，让学生对电路的输入输出，以及电路参数对整个电路结构性能的影响有一个大体的了解，等学生焊接完成该部分电路后，实际测试电路的输出，进而比较软件仿真的输出和实际测量之间的差距，分析其原因，并通过多次改变电路的参数和输入的方式进行综合分析，加深学生对电路的理解。尤其适当仿真软件输出和实际测试输出出现较大的差距时，引导学生去查询相关资料，分析该现象的原因，并形成相应的文档，共享给所有的学生。在本课程改革选用的三位半数字万用表的模拟电路部分尤其需要如此，特别是其中的电容测量电路，涉及正弦波的发送、放大、滤波等电路，这部分电路软件仿真和实际输出存在一定的差距，要着重引导学生去分析每一小块电路出现误差的原因，以及如何改进，还要让学生学会判断仿真输出和实际输出在什么样的范围内是合理的。 仿真软件在理论分析方面具有强大的功能，而实物连线除了让学生更熟悉元器件及其性能之外，更加让学生对元器件的误差以及因此可能引起的误差或错误的原因产生更深的体会，这些都是在课本以及“电子技术实验”等课程中不能收获的。 结束语 通过实践，我们发现这项教学改革效果十分明显。教师们精心准备的题目引起了学生的极大兴趣，可以将学生前期学习到的理论知识进行实践，加深数字电路和模拟电路知识的理解，尤其是通过实际电子产品三位半数字万用表的设计与制作，可以激发学生对实际遇到的问题的思考，提高学生的观察能力和实际动手能力，进而增强学生的学习兴趣；通过理论结合实际，培养学生的开拓性思维和创新意识，提高学生的综合素质。 【参考文献】 [1]粟田禾. 电子技术基础课程设计的教学改革与实践. 高职教育研究，2006（2）. [2]姚青梅等. 电子技术课程设计的教学改革与实践. 天津工程师范学院学报，2006（4）. [3]威开友.“电子技术课程设计”教学改革与实践.课程教材改革，2013（8）. [4]金丹，王鲁杨.“电子技术课程设计”教学改革分析与思考.中国电力教育，2013（2）. |
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