應(yīng)用型高校電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)方法探討

周開(kāi)軍

摘 要 文章針對(duì)電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)周期長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，探討了虛實(shí)結(jié)合的電子技術(shù)課程教學(xué)方法，以及開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)方法，分別從這兩個(gè)角度進(jìn)行詳細(xì)剖析，指出了實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，并對(duì)兩種教學(xué)效果進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞 電子技術(shù)課程 實(shí)踐教學(xué) 虛實(shí)結(jié)合 開(kāi)放式教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Explore Practical Teaching Methods of Applied College

Electronic Technology Courses

ZHOU Kaijun

（School of Computer and Information Engineering， Hu'nan University of Commerce， Changsha， Hu'nan 410205）

Abstract For long cycle and low efficiency problem of electronic technology practice teaching curriculum， the course explores the electronic technology combined with the actual situation of teaching methods， as well as an open practice teaching methods， respectively， a detailed analysis of these two perspectives， points out the practical teaching process should pay attention to the issue， and discussed two teaching effectiveness.

Key words electronic technology courses； practice teaching； combination of virtual and real； open teaching

0 引言

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)是電類(lèi)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，同多門(mén)專業(yè)課程聯(lián)系密切，有承上啟下的作用。而且數(shù)?；旌想娐吩O(shè)計(jì)是電子信息工程專業(yè)的前瞻性課程設(shè)計(jì)，作用十分重要。學(xué)生通過(guò)運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，能比較完整實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，因此，能夠加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在以往的數(shù)?；旌想娐吩O(shè)計(jì)模式中，學(xué)生經(jīng)過(guò)理論驗(yàn)證后，能夠直接進(jìn)入實(shí)物的組裝與調(diào)試過(guò)程。這種模式存在電路的參數(shù)計(jì)算繁瑣，設(shè)計(jì)方案不易修改、缺乏靈活性等弊端，很大程度上增加了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)效率。此外，針對(duì)電子技術(shù)課程的開(kāi)放式教學(xué)是針對(duì)僵化和封閉的傳統(tǒng)教育提出來(lái)的，它注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，使學(xué)生變?yōu)橹R(shí)主動(dòng)建構(gòu)者，從而獲得更大容量的信息；同時(shí)，開(kāi)放式教學(xué)還更新了教師的教學(xué)觀念，提高了教師的科研能力，真正實(shí)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)人的價(jià)值、發(fā)揮人的潛力、發(fā)展人的個(gè)性的教育意義。

1 建立虛實(shí)結(jié)合的課程結(jié)構(gòu)體系

在傳統(tǒng)數(shù)?；旌险n程設(shè)計(jì)模式中，學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)確定各個(gè)模塊架構(gòu)圖，并進(jìn)一步確定單元電路的選型和器件參數(shù)。在確認(rèn)器件參數(shù)后，直接進(jìn)行元器件的安裝和通電調(diào)試，根據(jù)調(diào)試結(jié)果，修改電路和器件參數(shù)，若調(diào)試結(jié)果不滿足要求，則再次安裝調(diào)試，最后，直到調(diào)試的結(jié)果滿足了設(shè)計(jì)要求，具體的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

由此可以看出，如果調(diào)試結(jié)果滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，則完成設(shè)計(jì)。而大多數(shù)情況卻達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此，只能重新計(jì)算并修改器件的參數(shù)，選擇其他器件后再一次調(diào)試。這種反復(fù)的理論分析、參數(shù)的計(jì)算、頻繁的器件更換方式耗費(fèi)了大量人力物力，在很大程度上延長(zhǎng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期，降低了系統(tǒng)可靠性。在電子技術(shù)課程的設(shè)計(jì)中，許多學(xué)生多次遭受挫折，降低了課程設(shè)計(jì)積極性，卓越工程人才培養(yǎng)效果大打折扣，導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中產(chǎn)生了畏懼情緒，甚至對(duì)自己的專業(yè)學(xué)習(xí)失去信心。

圖1 傳統(tǒng)模式的數(shù)?；旌险n程設(shè)計(jì)流程

針對(duì)以往的數(shù)模混合電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，構(gòu)建了電路設(shè)計(jì)與仿真軟件相結(jié)合的虛實(shí)課程設(shè)計(jì)模式，具體設(shè)計(jì)流程如圖2所示。學(xué)生根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)確定電路模塊，在電路制作前，利用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行電路仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果，判斷設(shè)計(jì)方案是否正確，若不正確，反復(fù)修改電路及器件參數(shù)直到滿足要求。如果滿足設(shè)計(jì)要求，則進(jìn)行作品安裝與調(diào)試。

2 建立開(kāi)放式的教學(xué)綜合訓(xùn)練平臺(tái)

近年來(lái)，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是由教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競(jìng)賽之一，從1993年至2011年已連續(xù)舉辦十屆，規(guī)模一屆比一屆大， 2011年，全國(guó)有1042所院校、11002支隊(duì)伍、33006名學(xué)生參加此項(xiàng)賽事，在規(guī)模上達(dá)歷屆之最。是影響較大的大學(xué)生群眾性科技活動(dòng)之一，受到了全國(guó)各高校的高度重視。我院今年是第五次組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，我系也組織了五個(gè)隊(duì)參賽，獲全國(guó)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，全國(guó)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，省級(jí)一等獎(jiǎng)二項(xiàng)，省級(jí)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)， 作為一所普通商科院校，我校在參加全國(guó)性電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽這樣大規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的競(jìng)賽活動(dòng)中，能取得這樣的好成績(jī)，實(shí)屬難得，可以說(shuō)這次參加競(jìng)賽取得了很大的成功。

圖2 虛實(shí)結(jié)合模式的數(shù)?；旌险n程設(shè)計(jì)流程

目前模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等已成為各個(gè)高校中的機(jī)械與信息類(lèi)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。該類(lèi)課程的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，它已成為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的必備技術(shù)。目前常用的數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)裝置均以單調(diào)的理論驗(yàn)證為目的，其作用能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)地理解所學(xué)知識(shí)。事實(shí)上，大多數(shù)學(xué)生掌握了這些知識(shí)點(diǎn)后能夠應(yīng)付考試，但沒(méi)有能力進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，換句話說(shuō)，能夠背誦記憶知識(shí)，但不能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。通常，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要多個(gè)交叉學(xué)科知識(shí)的協(xié)調(diào)與綜合運(yùn)用。實(shí)際教學(xué)中的智能小車(chē)主要包括單片機(jī)接口技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及通信技術(shù)等，它集成了大量智能傳感器（語(yǔ)音、超聲波、紅外、溫度等），同時(shí)，融合電子、機(jī)械、通訊、計(jì)算機(jī)、傳感器及控制等多學(xué)科知識(shí)。具有非常高的性價(jià)比，同時(shí)具有體積小的特點(diǎn)，能夠在一般性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，很好地提高學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)能力，非常適用于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本研究的實(shí)踐教學(xué)方法能夠結(jié)合以往課程設(shè)計(jì)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，將虛擬仿真驗(yàn)證和實(shí)際電路系統(tǒng)制作同時(shí)進(jìn)行，做到虛實(shí)結(jié)合，因此，既能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，又能滿足現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)發(fā)展要求，迎合實(shí)際應(yīng)用技術(shù)需求，還能夠加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握，提高創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到卓越工程師人才培養(yǎng)的良好效果。

此外，實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是融合了多學(xué)科技術(shù)，并具有多種智能傳感器，且能夠完成多種功能的智能車(chē)，具有可維護(hù)性、透明性、可再生性、獨(dú)立性、可擴(kuò)展性。各個(gè)功能模塊由老師帶領(lǐng)學(xué)生自己開(kāi)發(fā)，各個(gè)任務(wù)完成程度能夠反映學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度與知識(shí)運(yùn)用能力。因此，通過(guò)這種電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)模式，使學(xué)生由被動(dòng)地接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)地探索知識(shí)，從而達(dá)到了理論、實(shí)踐相結(jié)合的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊婉霞，王關(guān)平，周蓓蓓.電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的EDA教學(xué)實(shí)踐探索.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013.36（12）：124-128.

[2] 吳軍，彭芳，鄔蒙，樊蓉.CDIO模式下課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐.中國(guó)電力教育，2013.35：117-118.

[3] 閆曉梅，高文華.基于"卓越計(jì)劃"的電子技術(shù)課程教學(xué)改革.中國(guó)電力教育，2013.34：80-82.