电子技术课程设计探索与研究

2022-05-08 17:45:02 | 浏览次数:

摘要:电子技术课程设计是对电子技术理论的实践应用,从课程设计选题到设计发挥学生的主动性和创造性,培养学生解决实际问题能力方面阐述了具体做法和要求。并对电子技术课程设计的改进提出了几点看法。

关键词:电子技术课程设计

1 引言

随着教育教学改革的不断发展,大力培养创新型人才日趋深化,以传授知识为基本模式的传统教育已不再适应当今时代的发展要求。高等教育的人才培养模式应不再局限于向学生提供某个一成不变的知识体系,而是培养学生发现问题并且解决问题的思维方法,以使他们在今后工作和学习中,能够更加开拓视野,能够运用所学知识技能解决实际问题。

电子技术由模拟电子技术和数字电子技术两部分构成,它具有工程技术的特点,实践性很强。实践证明,电子技术课程设计能够促进大学生的实践能力、创新能力和综合素质的提高,培养大学生的协作精神和理论联系实际的学风,同时使学生在毕业设计和毕业后从事电子技术方面的工作都有很大帮助。

2 课程设计教学总体规划

电子技术课程设计目的是:巩固和加深“模拟电子技术”和“数字电子技术”的理论知识和应用能力。要求学生灵活运用所学的本专业的知识,通过对一个较小的控制系统或小电子产品的设计与电路仿真,使学生掌握电路设计、制作的基本方法,提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。

通过专业课课程设计应达到如下基本要求:能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。

为达到以上的教学要求和目的,在学生学完了电子线路课程以后,我们在教学实践中安排了两次课程设计,时间分别为三周。课程设计中我们摒弃常见的学生完成电路设计后,在面包板上搭接电路进行调试,而是采用制作印刷电路板,从而使学生既能得到电子技术工艺方面的训练,同时又保证电路的连接可靠性。

3 课程设计教学实践环节

总结多年的课程设计实践,以往的实践教学环节多以老师为中心,学生参与其中。其它如到图书馆查阅相关资料,参数计算,原理图设计,元件选择,印刷电路版的设计,购买特殊元器件,电路焊接调试等,均由学生独立完成。

设计课题的选择,我们主要考虑以下几个因素:(1)形式比较简单,有较多的参考资料,大部分学生均可完成;(2)所需的器件在学校所在的城市基本可以购买到,完成设计的成本较低;(3)有一定的计算工作量,能用到学生的理论知识;(4)有一定的难度,能区分出学生的能力。

根据以上的原则,我们试验两个方案:第二个方案是每次教师指定2个课题供学生自由选择其一,根据所学的电子技术理论知识掌握情况,学生会选择自已较有把握的题目进行设计。第二个方案是要求所有学生做同一个课题,这个方案有太大的局限性。但每个方案都要求学生独立完成设计任务,同时同学们可以在设计中不段将方案进行优化,使其更加贴近实际。设计课程包括:楼道声光控照明系统设计、八路抢答器系统设计及电子万年历系统设计等。

课程设计安排是三周的时间进行。第一周,安排学生自行查阅资料,进行基本电路设计及方案论证,计算相关电路参数,进入实验室了解有关电路设计制作环境。第二周,学生完成电路的理论设计以后,画出电路图,及有关设计依据,交由指导老师审核后,才能购买元件,进行印刷版设计。第三周,学生进入实验室制作电路板,对腐蚀后的电路板进行打孔,完成元器件的焊接,电路调试等工作。指导老师对学生在描图、腐蚀、打孔、焊接、调试过程中出现的问题给予必要的指导。

设计报告撰写要求包括:一、设计任务书。课程设计任务书由指导教师填写并经教研室主任审核批准后向学生下达,其内容包括:(1)设计题目,(2)技术参数和设计要求,(3)设计任务,(4)进度安排,(5)指导教师;二、电路设计框图及系统概述。三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算。四、调试过程及结果分析。五、设计安装及调试过程中的体会。六、参考文献

课程设计的评分分为课程设计任务完成情况、课程设计报告撰写和设计功能实现情况等几个部分。

4 课程设计实践效果及分析

电子技术课程设计方案,使学生成为了课程设计的主体,其学习的积极性与主动性得到了很大的提高;由于课程设计时间紧,加上教师现场督察,促使每个同学都能自觉独立地投入到课程设计中,对学生的锻炼效果特别好。

在课程设计中,所有的同学都能完成电路的基本功能部分。在电子电路设计中,有的学生采用了PROTEUS仿真软件进行电路功能仿真,在印刷版的设计过程中,有的同学采用了计算机辅助设计软件PROTEL完成版图设计,设计完成的版图美观、布线合理、无毛刺。所有学生都反映,通过课程设计,自已的电子线路设计能力和电子技术基本技能得到了很大的提高。

5 课程设计的改进及思想

电子技术课程设计是电子技术基础教学过程中的重要实践教学环节,其最终的目的是培养学生电子电路系统的初步设计能力。下面谈谈经验体会和改进的设想。

目前,我们在教学计划中只安排了两次的电子技术课程设计,课程设计进行的时间安排在完成数字电路,对一些较新的电子线路辅助设计软件(如PROTEL、PSPICE、EWB、PROTEUS)涉及较少,对单片机和大规模集成电路(CPLD/FPGA)在电子线路系统中的应用基本没有涉及。以上各部分知识,都是电子线路设计发展的方向。并且要增加可供学生选择的课题数,有利于培养学生的创新能力和多方面能力。

课程设计题目的选择,是完成课程设计教学目的的一个关键环节。课程设计的选题,也可以参考历年的电子设计竞赛的题目,对题目的功能指标进行必要的简化,这样,可以设计出较好的又符合电子线路设计发展方向的题目,极大提高学生的实践能力。

参考文献:

1.1俭,叶小燕,沈建国“模拟电子技术课程设计”教学实践[J].苏州城市建设环境保护学院学报,2003。

2.周促浩,吴运昌,程莉电子线路仿真实验与EDA课程设计[J]华北航天工业学院党报,2000。

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