时间:2023-03-27 16:39:47
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇电子技术基础论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
电子电工专业教学的目的是培养合格的电子电工类专业技术人员,输送给用人单位。但什么样的毕业生能算是合格的专业技术人员?这要根据企业的需求而定,企业在人才规格和专业技能等方面对职业学校提供的毕业生有何具体要求,现代的生产技术有哪些新的发展,职业学校如果不充分了解这些,就势必不能培养出令企业满意的毕业生。结合学校的实际情况及学生的特点,制定合理的教学计划,开展教学。在实际操作中需要和企业适时沟通,也可采用企业设计人才的目标,适当改革教学计划和内容。
2要采用合适的教学方法,提高教学的效果
在课堂的实际教学中我常常采用项目教学法,在运用中,预期的效果得到了明显的体现。项目方法是通过实施一个完整的“项目”,由学生在一定的时间范围内独立组织和实施工作的教学方法。在建构主义教学理论的指导下,通过对“项目”的选取和创设情境,主要由学生自己合作完成预定“项目工作”的学习方式。项目教学法又称做行为导向法,它是在上世纪80年代世界职业教育教学论中出现的。行为导向教学法是学生同时用脑、心、手进行学习的一种教学法。这种教学法是以职业活动为导向,以能力为本位的教学,是全面的和学生积极参与的教学。学生能运用已有知识、技能的同时,在一定范围内学习到新的知识技能,也解决过去从未遇到过的实际问题。要完成一个项目必须调动完成项目所需的综合知识和综合技能,因此项目教学法具有综合性,并非教材中每个知识点、每项技能都能运用项目教学法。当一个一个学习任务完成后,需要运用相关知识完成一个实际项目时,使用项目教学法。因此,项目教学法多用一门课程或一个单元的结束。
3电子专业教学要因材施教,不断渗透道德教育
中职学生一毕业就走上工作岗位,从事方方面面的工作,所以我们在专业教学中很有必要渗透职业道德教育。目前,职业学校的招收生源中大部分的学生在初中阶段综合素质不高。这就给职业学校的教学管理带来很大负担,特别是电子技术基础课的教学更是难上加难。不停得灌输吃苦耐劳的思想,才能使学生走上社会能适应社会需求,能立足社会。
4结语
在当前的发展进程中,我国科技的飞速发展带动了各行各业先进技术的应用。在数字电视领域,从最初的安装到使用,再到售后的数字电视维护等方面都是需要技术支持。基于目前我国数字电视发展飞速,作为技术人员来说,要从源头上进行把控,及时发现数字电视使用过程中可能存在的隐患,并排除隐患。唯有,才能够更好的提升用户的使用感受,推动整个数字电视行业的整体发展。
2数字电视常见故障
相对于传统的电视技术来说,数字电视的诞生是源于互联网技术以及数字技术的使用。所以在进行数字电视的故障检查时,其故障往往也是源于数字技术进行故障的查询。首先,频道搜索故障。在数字电视使用的过程中,往往会出现这样的情况:邻居家的电视能够搜索到一百多个频道,但自己家的电视往往只能搜索到几十个频道。遇到这种现象就首先要意识到进行线路检测。其次,无图像故障。这种故障往往是在数字电视安装之初出现,或者是在用户搬家过程中自行接线造成这种现象。遇到这种问题,技术人员首先要想到的是线头与插孔是否相对应。其三,马赛克故障。即在看电视的过程中,画面会突然卡住不动,或者是图像在动,但是屏幕上却出现大量的马赛克。造成马赛克的原因主要是数字频道与模拟频道间的非线性产物。其次是用户家中装修铺设的电视电缆及器件不合格,造成网络的阻抗不匹配(信号反射过大)引起QAM信号严重畸变或信号功率电平衰减严重造成的。最后,机顶盒故障。常见的如机顶盒漏电、画面滚屏、无法开机、空频道、缺频点和信号中断等。
3数字电视故障判断及排除对策
尽管数字技术的发展已经相对成熟。但在任何一个技术发展的进程中,都存在利弊两个因素。数字电视的运行原理是通过对几套节目进行压缩编码,从而让节目能够在模拟频道内进行传输,到达用户终端。而在数字电视使用的过程中,其所有故障的出现都是源于信号传输问题。一旦信号传输出了问题,必然会导致用户终端的数字电视无法观看。所以对于技术人员来说,要快速的对存在的故障进行合理判断,才能够确保在第一时间为用户查找出问题的成因,用最短的时间来解决数字电视使用过程中出现的各种故障。
3.1技术人员自身素质的提升对于数字电视技术人员来说,通过学习不断提升自身对数字技术的了解和认知,是推动数字技术人员更快速解决问题的根本原因。通过自身技术水平的提升,能够推动其在数字故障排除过程中问题诊断和解决的效率。
3.2快速实现数字电视故障排除的技巧
3.2.1频道搜索不全问题的快速解决解决的数字电视频道搜索不全故障一查线路,二查电压,三查网络。排除该问题时,首先需要对接线的规范性进行查验。在具体的分线过程中,用户应该使用分支分配器来进行不同接线,以确保收视的准确性。如果在接线过程中,没有合理的将不同的分支进行有效区隔,而是将所有的线头都缠在一起,那么就很容易造成这种信号搜索不全的现象发生。其次是各个接线的绝缘外壳是否完整。如果某根线的绝缘外壳出现问题,从而导致漏电,这也有可能造成频道搜索不全的现象发生。其次是室外分配网络的检查。如果分配网络出现问题,也是有可能导致问题的发生。
3.2.2数字电视无图像问题的快速解决在进行数字电视使用的过程中,无图像问题也是令用户十分头疼的事情。遇到这种问题,先查接线是否正确。一般说来,数字电视的有线借接口分为输入和输出两个方面。所以在进行这两个插孔的使用时,需要严格规范。一般说来,视频线的外壳颜色为黄色,音频线的外壳为白色,所以进行连接时一定要注意对两个线进行明显的区分。第二个就是用户的电压检测。一般说来,过低的电压无法带动电视启动,自然也就会造成数字电视使用无图像现象。第三方面是数字电视的授权问题。一般这种情况会在电视屏幕上出现“该频道未授权”的字样。在这种情况下只需要联系售后人员进行权限的开通即可。
关键词:提问;设计;新颖;趣味
多年来,我在《电子技术基础》课程教学中体会到,要使学生牢固地掌握知识和技能,除了教师认真备课、讲课、实验实习等环节需一丝不苟外,设计巧妙的提问是十分必要的。因为课堂教学过程是一个特殊的认识过程,也是一个复杂的思维过程,教育心理学表明,学起于思,思源于疑,而课堂提问又是组织教学的重要手段。一个好的提问,不仅能激发学生的学习兴趣,启发学生的思维,集中学生的注意力,而且能调动学生的积极性,开发学生的智力。
一、 课堂提问,突出“启后”
一堂好课,少不了一段言简意赅的导入语,也少不了教师对学生的提问,所以,教师上课时,提问应注意与前节内容有关,将前节内容进行总结,提出的问题又与本节课内容有关,能激发学生的求知欲,使学生能从提问中受到一些启示。
比如,讲授单级放大电路时,我先对三极管、电阻、电容的作用进行总结提问,同学们回答三极管能起放大作用,我立刻提成新问题,单独一个三极管会将信号放大吗?然后再板书课题,这样先声夺人,能一下子把学生的思维带入新课题。
二、课题提问,突出“新颖”
教师在课堂上,提出同一个问题,可以从不同角度切入,效果就大不一样,我在讲数字电路基础知识时,讲授“与”和“或”的概念,是这样提问的。你们用二个开关同时控制一盏灯,会出现什么情况呢?学生回答:“可以将二个开关串联起来控制一盏灯,也可以将二个开关并联起来控制一盏灯”。我再问:“串联起来的灯在什么情况下亮,并联起来又怎样才能亮呢?”学生回答:“串联起来必须二个开关同时闭合灯才能亮,并联起来只要其中一个开关闭合灯就亮。”我立刻从学生的回答中总结出“与”和“或”的概念,学生很容易区别,并能牢固掌握。
三、课堂提问,注意“趣味”
前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说过:“热爱是最好的老师”在专业课提问中,应提出一些和教学内容有关的趣味性问题,寓趣于问,可激发学生的学习积极性、主动性。
比如讲述稳压电源时。我先让学生在电工台上组装一个稳压电源,然后要求测出输出电压值。再向学生提问:“输出电压除了改变可变电阻外,还可通过改变哪些参数来改变输出电压值?”学生通过实验,得出了改变输入电压、稳压二极管、取样电阻等都可改变输出电压。这样的提问,学生通过动手实验得出结论。使他们感受到了学习是一件乐事。
四、课堂提问,创设“情境”
在重视学生智慧挖掘、创新精神培养的课堂教学当前,我们仍要有教师旁征博引的讲解。这可丰富、深化教学内容,活跃课堂氛围。同时,课堂教学中创设情境,可使学生在学习中得到极大的满足,乐此不疲。在课堂教学提问时创设情境,可唤起学生强烈的求知欲望。
例如:讲数字电路中的“显示器”时,我带了一座数字钟进课堂,引起学生的注意,然后提问:“时间是怎样显示出来的呢?数字又是怎样形成的呢?还有你们手上的电子表是怎样显示的?”这样一来,充分调动了学生的学习积极性,集中了学生的注意力。再讲授新课时,收效良好。
五、课堂提问,寻找“疑点”
教学中有一些内容,学生似乎一看就懂,没有疑问,而实质上却是有疑问的。若在此处设问,引导学生探索问题,深挖教材,会收到良好的效果。我在讲电容并联时,提出电容并联时电容量为什么会增加呢?学生通过思考后回答,电容并联后相当于两极板面积增加。又如,讲述二极管时,书上提出了二极管能正向导通,反向截止。我提出了二极管正向导通时,为什么还要使所加的电压要大于其死区电压呢?学生通过思考,讨论得出了结论。通过提问,使学生真正掌握了书本上的知识。
六、课堂提问,注意“归纳”
学生已学过的知识、技能、方法对于学习新知识技能、方法会产生一定的影响作用,所以我们要及时将他们所学的进行总结归纳,让他们把所学的知识形成一个体系,教师将前后知识联系起来,提出一些问题。我在讲晶体三极管开关电路时,提出了“除三极管外,还有哪些元件可替代晶体三极管开关使用呢?”学生就会将前面所学的知识与之联系起来,寻找答案。
总之,课堂提问是一门教学艺术,这是教育学、心理学、教学方法在课堂中的具体体现。精心地设计课堂提问,对学生掌握知识、提高能力、开发智力能起到事半功倍的作用。
参考文献:
[1]《电子技术基础》张龙兴主编。高等教育出版社,2006
[2]《电工基础》周绍编高等教育出版社,2006
[3]《电工电子技术》粟亚冬、柳立、张庆华主编,中国劳动社会保障出版社,2008
关键词:汽车电子;电力电子;教学改革
作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)
基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0098-02
随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]
在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。
在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。
一、“汽车电子技术”课程结构
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。
在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。
在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。
课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。
在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。
专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。
四、结论
根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。
参考文献:
[1]李建秋,赵六奇,韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.
[2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.
[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部:理论版,2011,(27):221-222.
[4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.
[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.
[6]张新丰,陈慧,孟宗良,等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索,2012,31(2):131-134.
【关键词】 模拟电子技术 课程设计 双语教学 教学改革
【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2013)01(a)-0044-02
1 引言
模拟电子技术课程设计是电类专业的一门重要实践环节的必修课,其教学质量对学生专业素质的培养有着举足轻重的关系。双语教学是教育部2007年推出的高等教育改革的重要手段之一,我们已经在09电子信息工程专业开设了模拟电子技术理论课的双语教学,效果很好。而模拟电子技术课程设计是为能够应用所学理论知识和技能解决生产实际问题而设置的,因此学生必须经过实践教学环节的严格训练才有可能牢固掌握课程的基本内容。电子技术起源于西方,西方电子技术的发展要早于我国。为达到模拟电子技术课程设计的目的和要求,我们一直在探索一种更加适合自己特点并且又能够与国际接轨的教学方式,通过实践教学改革不断提高实践教学的质量。
2 对传统课程设计教学模式的反思
模拟电子技术课程设计是一门实践性很强的技术实践课程,该课程设计是针对《模拟电子技术》课程对学生能力培养的要求进行综合训练性质的课程,其目的是让学生通过有关课题的设计和线路搭试调试,进一步加深对所学基础知识的理解,培养和提高学生实践动手能力和分析解决实际问题的能力。在传统的课程设计教学工作中课程设计总是被看作理论教学的辅环节,例行的设计程序是学生根据教师已编好的课程设计指导书在面包板上搭试实验线路,机械地测试一些数据来验证所讲理论的正确性。在此过程中由于面包板被使用多次,难免有些插孔会变松,一旦导线去后会有接触不良的现象,以至会造成电路调试困难。对于许多异常现象绝大多数学生除了对预先设计好的电路反复检查实物电路有无错误外[1],就根本不知道问题出在哪儿了,即使有的学生很幸运的做出来了,也是知其然而不知其所以然。另外我们实践环节所用的很多芯片资料都是英文的,需要有一定的英文专业述语。因此我们教师的责任就是必须要在教学中不断地探索教学方法;要考虑如何发挥学生学习的主动性,培养学生独立思考、独立工作的能力;如何提高学生应用理论解决实际问题的能力和动手制作能力。
3 构建新的课程设计教学模式的指导思想及其探索
3.1 教学模式改革
为了改变传统实验教学模式所造成的被动局面,须建构一种既发挥教师的主导作用又能充分体现学生认知主体作用的新型教学模式[2]。适量的引入双语教学,对用到的专业述语用英文表达,并告诉学生上网查阅AD芯片、TI芯片、LM芯片和ST等芯片,让学生了解如何与国际接轨。我们必须要求课程设计的主体-学生明白课程设计是单独开设的一门课程,必须要上好。其次给学生提供三个以上的不同课题,课题的选择上既要结合学生目前学到的知识(因为他们才上了电路分析、模拟电子技术双语教学2门专业基础课),又要具有趣味性。让学生选择自己感兴趣的课题去做,其目的是让学生能够根据自己的兴趣自主学习,并同时要求学生仔细阅读课程设计的任务书和指导书,明确要做什么、需要用到哪些英文专业述语、如何去网上检索可能需要用到的相关芯片、将如何使用该芯片以及对芯片的器件的要求等等。再将电子工艺融进课程设计之中,即在课程设计中除了印制线路板不需要做(由于课时与硬件条件的原因,我选用了焊接板)外,要求学生了解设计中所用元器件及材料的类别、型号、规格、参数和符号;主要性能和一般的选用原则以及所用元器件的测量方法;熟悉电子装接工艺的基本知识和要求;掌握电子产品的手工焊接、装配、调试技术。提高了对常用仪器仪表及元器件的选用和使用能力,掌握了焊接的技能。在满足了电子工艺要求的同时还要求学生具有一定的艺术审美眼光,即出来的产品具有艺术欣赏性。
3.2 教学实施
我在带09电子信息工程专业学生模拟电子技术课程设计时已经尝试了上述的教学方法,结果另人满意。例如课程设计的其中一个课题要求学生设计一个简易的电子琴电路,能发出八个基本音阶。该课程设计要涉及到模拟电子技术理论中运算放大器的原理、振荡电路的原理,功放电路的原理。那么在其中学生需要掌握small-signal low-power amplifiers、distortion、driving low-impedance loads、……Wien-Bridge circuit、op-amp等重要的专业述语。使得学生很方便的阅读英文相关资料,同时又进一步加深了对于模拟电子技术双语理论课程概念的理解。
该课程设计另外一个关键知识点是如何选频,RC桥式振荡电路是由RC选频网络和同相比例运算电路组成,对不同频率的输入信号产生不同的响应[3]。通过对RC串并联选频网络的幅频及相频特性的分析找出选频点。起振时>1,=3时,振幅达到稳定且可以自动稳幅;按下不同琴键即改变RC值;八个基本音阶电路的构建基于此原理。在输出级功放选取时,学生又能够进一步加深对功放知识点的理解,学生经过查阅相关资料,选择了低频集成功率放大电路芯片及其所需的电路,设计出一个合理的综合电路图。在安装、调试、测试的过程中,遇到能否通过喇叭发出八个基本音阶问题。声音是否好听即悦耳;若发不出声音,需要找出问题所在,改进电路。这期间学生必须经过反复的独立思考、独立分析问题与解决问题的过程,同时还要有细心、耐心、恒心,从中培养了他们的动手能力与创新能力。在成功调试出电路后,有音乐细胞的学生还激动地当场弹奏了“欢乐颂”,班里其他的学生也都被这个曲子感染得欢呼了起来。虽然感到模拟电子技术这门课程非常抽象、难学;课程设计的过程也是艰苦的,但与有趣的作品结合起来,结果是另人欣慰的。
3.3 课程设计报告撰写
在课程设计教学改革中,对于课程设计报告撰写,我又提出了新的要求,即不能像写模拟电子技术实验报告那样写得简单化、模版化。而是要写成小论文的形式,不需要像写毕业设计论文那样多的字数,大约3000-4000字左右。我告诉学生论文正文应该围绕主题有其整篇论文的结构,即节、段的层次及其划分。正文应充分阐明对课题的观点、原理、方法及具体达到预期目标的整个过程。内容务求客观、科学、完备,要尽量让事实和数据说话。物理量和单位应采用法定计量单位等,完全属于科技论文的写作,虽然有一定的难度,但这样为他们今后毕业设计论文的写作起了一个引子和铺垫作用,让学生脑海里有这么一个意识存在。在我的鼓励下,结果也是非常令人满意。
4 结束语
根据我校以高级应用型人才的培养模式,本次课程设计对原有的教学方法与教学手段进行了改革,并且适当融入了双语教学,跟踪世界的电子技术发展,注重学生实践能力的培养,创新思维的培养。通过课程设计,学生不仅掌握了一个小产品的制作过程,而且掌握了相应的专业英文述语;更加理解和掌握了模拟电子技术课程的精髓。使学生将理论知识点运用到实践中,并通过实践将理论知识点有机的融合起来。使学生从兴趣中感知了理论知识,又从抽象的理论知识中获取兴趣,经过培训的学生已经在参加全国大学生电子设计竞赛中发挥了重要作用。改革也为学生今后的主动学习以及以后的毕业设计打下了良好的基础。
参考文献
[1] 刘长国.模拟电子技术课程设计的探讨[J].电子制作,2006.12,55-56.
关键词:电子技术,实验教学,探索
一、引言
《数字电子技术》是一门实践性很强的课程,是高等院校电子、电气类各专业和部分非电类专业学生必修的专业基础课,该课程的教学目标是使学生能够学习数字逻辑电路的基本原理、基本电路,能够系统地掌握数字逻辑电路的分析、设计及应用方法。该课程对于学好后继专业课程以及提高学生的工程实践能力都有着极其重要的作用。作为独立学院的中国地质大学江城学院,以培养应用型、创新型人才为出发点。实践教学是该课程的重要教学环节,是实现该课程教学目标和中国地质大学江城学院培养目标的关键,是学生获得动手能力的主要途径之一。而学生的动手操作能力,直接影响其创新意识和创新能力的发展。
二、数字电子技术实验教学中存在的问题
传统的实验教学往往是以老师讲解和演示为主,学生按照老师讲解的步骤或者实验指导书进行实验操作。这种实验方式按部就班,虽能避免学生在实验操作中出现一些这样那样的问题,使实验顺利完成。但这种实验方式存在着一些弊端:①实验操作中出现问题和故障的机会减少,甚至从头至尾没有任何问题,不利于学生分析、解决问题能力的培养,降低了学生的主观能动性和创造性的发挥;②压制了学生思考和发挥的空间;③老师讲解的时间多,学生相对实验时间变少,导致其动手机会减少和动手能力下降;④学生实验的兴趣不大。因此,打破传统的实验教学方式,改革实验内容,增加实验类型等,势在必行。
三、解决数字电子技术实践教学问题的对策
1. 加强基础实验,强调理论与实践的联系
为使学生建立起正确的数字电路的概念,明确逻辑和电路之间的关系,基础实验是必不可少的环节。其目的是教会学生常用电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、集成逻辑电路的应用、基本实验技能,并加深对理论知识的理解,强调动手能力和基本概念。基础实验内容以中小规模集成电路为载体,强调与课堂讲授相辅相成、相互补充。如设计译码显示电路,用集成计数器构成进制计数器,利用移位寄存器实现乘法和除法运算等,让实验不再是一味的验证,而是理论联系实际充分阐述和说明问题,使学生真正感受到知识的实用性。
2. 开设趣味型实验,激发学生的学习兴趣
在实践教学环节中开设一些接近生活实际且能使学生产生强烈的视觉和听觉效果的实验。科技论文。如在做基本逻辑门实验时,请同学设计“抢答器电路”;在做组合逻辑电路实验时,同样是优先编码器的设计,让学生设计“病房呼救系统”;在做触发器实验时,让学生设计“报警系统”;在做计数器实验时,让学生设计“电子时钟”;在做555多谐振荡器实验时安排学生设计“救护车鸣笛系统”等。科技论文。由于实验内容和实验题目使学生有学以致用的成就感,提高了学习兴趣和实验效果。让学生在实践中感悟、体察理论知识的重要性,在实践中遇到的问题,引导学生运用理论去解决以提高自己的能力。这样教学虽然省略了许多推理和分析过程,却极大调动了学生课程学习的积极性和自觉性,真正提高了学生动手操作、独立分析问题、研究问题与解决问题的能力。
3.开设研究型实验,激发学生的创新能力
研究型实验环节要求学生利用课余时间,以学生自愿组织的电子制作兴趣小组或科技作品制作小组的形式进行活动,也可以单个学生独立活动。在教师指导下,学生可根据自己的兴趣查阅有关资料自己拟订实验项目,将课外科技活动、电子制作大赛纳入教学活动中来,课内外学习相互结合,课堂教学与实践教学相融合,使学生视野开阔、能力增强。实验室在仪器设备和器材方面为学生提供方便。此类实验要求学生独立完成从电路的设计到实验的全过程,强调学习的自主性和创造性,激发学生的学习兴趣和潜在能力,提高研究和创新能力。
4. 建立完善的考核制度
为了使学生能重视实验且能更全面的考察学生的综合能力,我们进行了考核方式的改革。在考核方式上建立了融职业素质和职业能力为核心的课程考核标准。课程总成绩=职业素质成绩(20%)+职业能力成绩(80%)。其中职业素质成绩包括态度评价、安全评价和工作习惯评价,主要考察学生出勤纪律,学习态度,对实验本身意义的认知程度,对实验目的、实验内容的预知程度,对实验中人身及设备的安全重视程度,对实验善后工作的处理等。科技论文。职业能力成绩主要考察学生的现场动手和操作能力,排查实验故障的能力,对实验现象的观察和思考能力,实验设计及制作方法是否具有创新意识,实验报告是否正确、科学、严谨,对实验结果分析、结论是否合理。在评价方式上,采取现场打分,把实验过程的各个环节纳入考核要素中,通过观察了解每位学生的实验态度及动手能力,通过学生提出的问题和指导教师的提问了解学生对知识及实验技能的掌握程度,通过实验数据及实验报告了解学生处理现场问题的方法及能力,做到目标评价与过程评价的有机结合。
四、结束语
本文从现代教学设计理念、数字电子技术的教学目标以及中国地质大学江城学院的培养目标出发,对数字电子技术的实践教学方式进行了探索,提出了将学生所学理论、学生的兴趣、提高学生的研究与创新能力以及培养学生的职业素质有机结合的教学模式,在过去多年的教学中进行了积极的探索并取得了较好的教学效果。面对世界科学技术的迅猛发展,笔者将在教学内容、教学方式等方面进一步探索,以期取得更大的进步。
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“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,
第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。
“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。
四、结论
关键词:模拟电子技术;科技竞赛;教学改革
模拟电子技术是电子信息类各专业必修的专业基础课,具有很强的理论性和实践性[1].课程涉及半导体基础、放大器、反馈、信号的产生及处理等多方面内容,要求学生有较扎实的电路分析基础和物理基础.作为专业基础课,开课时间一般是在大二上学期,此时学生对专业尚迷茫,加之课程的强理论和工程实践性,使课程教学推进困难.因此,在创新应用型人才培养的模式下,如何调动学生积极性,转听讲为互动交流;如何直观地传授模电课程,为学生今后的专业发展打下基础等,一直是教师探讨的问题.本文针对课程教学存在的问题,从专业相关活动的举办到应用在课堂上进行教学改革,旨在提高学生的自主学习性.
1教学现状分析
在实际教学中,学生反映模拟电子技术学习普遍存在几个问题:(1)学生对电子类从业应具备的技能比较迷茫,不清楚模拟电子技术与后续相关课程的联系;(2)课程理论性强,学生学习时相对被动,以听为主,无法与教师讨论,枯燥乏味时直接放弃;(3)由于电路基础和物理基础相对薄弱,所以学习半导体基础如二极管、三极管时,过半学生对非线性器件的特性不能理解,造成后续章节如二极管的稳压原理、三极管的放大原理等学习效果不佳,以致于进入恶性循环.究其原因:(1)学生对专业的从业方向不了解,不能把握应用的学习目的;(2)模拟电子技术课程较难,理论推导多,大部分教材较为深入;(3)模拟电路涉及到了非线性器件的应用,要在掌握器件特性的基础上学习电路,对学生来说确实较难.为了让学生对课程产生兴趣,把握学习课程的目的,发挥主观能动性[2],扭转“我听老师讲”为“我跟老师切磋”的互动交流模式.一方面,学生得以学以致用,另一方面,督促教师改变“依书教书”的习惯,提高自己的专业水平.如此循环,形成良好的学风和教风,提高课程的整体教学水平.因此,对模拟电子技术课程教学进行了改革探索.
2教学改革思路
在分析模拟电子技术教学现状的基础上,提出发挥学生的主观能动性,改变“你教我学”的局面,结合专业培养计划和课程体系,鼓励学生多参加活动,包括:(1)开展“精英讲坛”,邀请企业界精英人士分享创新创业或者职业发展历程,为学生带来从业方向的指导,系统把握专业学习的目标;(2)与企业联合形成实践基地,组织学生到企业短期学习,认识专业的分工合作、部门设置和岗位职能等,系统上认知就业所需的职业技能;(3)组建校园小家电义务维修队,将所学知识与日常结合,学习系统的模块布局,认识二极管、三极管及放大器等的应用,切身感受电路就在生活中;(4)发挥学院科技协会的带头作用,定时举办科技节,宣传参加竞赛的重要性,并定期举办焊接、院级电子设计/挑战杯等赛事,组建种子队,备战全国电子设计大赛.提出一条以应用为基本出发点,以科技竞赛、实践项目为引导,实现教学互动的良好局面的教改思路.
2.1应用是基本出发点
电子技术应用在海陆空无孔不入,小到生活中可见的手机家电,大到航天船舶,更深入的是物联网智能时代[3].作为电子信息类的学生,不仅是既有领域的继承者,更是未来领域的开拓者.模拟电子技术课程的学习,就是使学生获取入门钥匙.模拟电子技术课程内容给出的是基本单元电路的原理和参数处理过程,缺乏系统的功能应用[4-5].学以用为先,结合多年的工程经验,以直流电源系统[6]为例(见图1),系统地给学生展示电子技术的应用.该系统用来产生1.2~5V的直流电压源,输出电流为1A.系统涵盖了模拟电子技术的大部分内容,包括差分放大电路(EA)、低通滤波(typII)、比较器(PWM)和互补输出级(MP&MN)等.在讲述相应的课程内容时,结合模块电路在系统中的功能进行讲解,并结合EDA工具[7](如Multisim等),仿真给出模块的输入输出波形,使得模块功能可观可测.讲述差分放大时,让学生设计差分电路(见图2a),涉及到了器件的对称性和电流源的设计;当讲述集成运放时,以低通滤波器(见图2b)和比较器(见图2c)为例,让学生明白集成运放线性和非线性应用的区别;当讲述功放时,引入互补输出级(见图2d),让学生明白功放管的工作原理、极限参数的依据,顺带地复习了大功率管的相关参数及器件选择;当讲述反馈时,以系统的电源稳定输出调节,让学生直观地明白反馈的自我调节原理;从整个系统的实现,学生可以了解到直流电源的产生和输送原理.因此,从应用的角度,全局把握系统功能,分化模块作用,直观上明白所学基本单元的用处.
2.2科技竞赛、实践项目是引导
目前,各大高校都在探索如何实现创新创业应用型人才的培养[8-10].从完善模拟电子技术“理论课——实验课——实训课”的课程设置到开放创新创业实验室,让感兴趣、想做事的学生能切实地将想法实现;从举办焊接大赛、院级电子设计大赛到组织学生参加省级或全国电子设计大赛,让学生在有限的时间里完成项目制作,真切体会所学得以所用的成就感;和企业联合建立实践基地,为学生提供假期、毕业实习机会,从实战项目中得到能力的提升,如器件识别、器件使用、测试方法和设计过程等,学会做事的基本流程,从项目管理上学会把握进度,责任落实到人.以2016年校电子设计大赛的赛题“简易信号发生器的设计”为例,来说明学生如何在赛事引导下实现专业知识的应用.题目的要求是产生一个频率、幅度可调的信号发生器,包括三角波、方波和正弦波.从开题到作品上交,为期3天,成果需包括实物和论文以及现场答辩,学生以3人一组,分工合作.题不难,但是时间短,需要学生平时对专业知识的把握以及如何应用有个较清晰的思路.结合专业知识以及平常所教,学生需对题目进行仔细分析之后,通过文献查阅,方案比较,然后选购器材、焊板调试,并根据结果做出论文以及答辩PPT.其中获奖学生的信号发生器方案见图3.该方案涉及到了集成运放的应用及反馈原理,包括积分电路(方波到三角波的变换)、正反馈振荡(方波的产生)以及带通滤波(方波到正弦波的变换),融合了模电的基本知识.通过该方案的仿真和调试,以及论文和答辩的理论阐述,相信学生对模拟电子技术的相关应用可以更直观、更身有体会.学生疲于学习,很多时候源于没有成就感.从应用出发,加之科技竞赛、实践项目的引导,学生能够获得阶段性的成就感,树立专业学习的信心,从而有了和教师讨论和沟通的驱动力.学生向教师求知,而非教师在灌输,这样的良好互动局面,是学生热情学习的环境.
3结语
结合多年的工程经验,将应用带入教学中,同时将从业方向信息与学生分享,并鼓励学生在课程设计时,不用局限于题目,只要有新想法,都可以拿来实现.每次的实现都是一次锻炼的机会,厚积薄发,就可以在以后的竞赛中更有实现作品的能力.该教学方法在学生的反应中收效很好,真切体现出学生是为了探索和解惑而学习,而非为了应付学分,充分发挥了学生的主观能动性,提高了学生学习的自主性.
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