电子设计技术论文

2022-05-11

今天小编给大家找来了《电子设计技术论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。[摘要]高职教育是培养面向一线生产的技术应用型人才,即具备一定的理论知识和较强的实践操作技能。这就要求我们在教学中必须基础知识和动手能力的培养双线并重。文章针对如何在课程设置和教学设计中将理论与实践应用进行整合,系统地培养学生的职业技能的问题,以应用电子技术专业的电子技术课程的重新开发和设计为例,探讨了工作过程系统化课程开发的思路和方法。

第一篇:电子设计技术论文

电子设计竞赛与“电力电子技术”课程教学改革

摘 要: 本文结合全国大学生电子设计竞赛,提出培养学生创新、团队精神、工程实践能力的教学改革探索,介绍在“电力电子技术”课程教学中进行教学改革的主要方法和手段及要实现的教学改革目标。

关键词: 电子设计竞赛 电力电子技术 教学改革

教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届,从历届竞赛题目来看,主要有以下几种方向题目:电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目,几乎每一届都会出现电源设计方向的题目,因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标,不但可以丰富教学内容,明确教学任务,而且可以提高学生实践能力。

电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院(以下简称我校)卓越工程试点专业,可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中,调整和改革电气类专业人才培养机制,体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标,探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求,设计更好的教学方法,注重理论知识与实践教学相结合,让学生在做中学,以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。

1.教学改革目标

电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标,提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践,解决社会实践问题(如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等)的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系,厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破,使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识,激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程,课内教学以理论为主,课外教学以实践为主,使学生得以全面发展。确定课程教学目标,结合全国大学生电子设计竞赛历届题目,分阶段构建课程知识培养架构;以学生为主体,以能力培养为核心,引入多种教学方法和教学手段,改变课程考核方式,全面对课程教学进行改革,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

2.教学方法改革

为了完成以上教学任务,对课程教学方法进行改革,在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法,激发学生学习热情,培养学生相应能力,同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。

2.1学科基本内容教学改革

首先利用多媒体教学环境进行课堂教学,充分利用多媒体教学,进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等,将抽象问题形象化,这样教学更生动具体,提高学生的学习兴趣,更好地掌握教学内容,同时提高教学效率和教学质量,获得较好的教学改革效果。

其次,根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践,有利于巩固和深化教学内容,提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中,教师必须布置学习要点让学生自学,要求学生组成兴趣小组,利用网络或图书馆查阅资料,结合课堂所学知识开展专题自主学习,然后由小组负责人在课堂上进行汇报,不同小组学生先互评,然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性,给学生课外自学提供适当引导,提高学习效率,对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助,使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。

2.2实验教学改革

在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求,采用任务驱动教学,使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多外围电路,如PWM电路、测量放大、输出控制等,涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识,以电力电子技术课程开发带动其他课程学习,起到以点带面的作用。教师给出设计方案,让学生分析方案,或设计满足性能指标的电力电子系统,最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评,分析设计方案的优缺点,并提出改进意见。使学生理论联系实际,加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论。教学过程中,坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则,打破班级整体概念,以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件,一般将学生分为4~6人的学习小组,以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件,配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目,从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。

2.3电子设计竞赛培训与选拔

以全国大学生电子设计竞赛为目标,鼓励学生参加各种电子设计竞赛,选拔优秀学生进行专门培训,提出相应的学习目标和要求,促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略,针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求,以满足不同需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。一方面,对于经典理论和基本知识点,必须让学生掌握。另一方面,让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快,为了使培养的学生适应市场需求,教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。

3.教学手段改革

理论必须联系实际,电力电子技术有很强的实践性,实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段,是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时,课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计,课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足,充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室,软硬结合,提高实验教学质量。此外,还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件,通过这种互动式直观教学,解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题,形象生动地完成课程教学内容,加深对教学重点和难点的理解,增强教学效果。

4.结语

结合全国大学生电子设计竞赛教学改革,学生对本课程学习基础扎实,思维和视野扩大,除掌握课程知识本身外,还掌握获得知识的方法,自学能力得到增强,培养创新意识,以点带面,对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用,使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识,实践能力得到训练和提高,争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。

参考文献:

[1]李建坡.依托电子设计竞赛培养信息类专业学生创新与实践能力[J].东北电力大学学报,2010(10).

[2]王立华.大学生电子设计竞赛电源类赛题分析[J].实验科学与技术,2013(2).

[3]王福兴.从大学生电子设计竞赛看专业基础实验课改革[J].中国科教创新导刊,2011(16).

[4]鲁明丽.基于卓越计划的“电力电子技术”课程教学改革探索[J].中国电力教育,2014(02).

基金项目:广东石油化工学院教育教学研究和改革项目(2014)

作者:罗如山 刘美 王涛 任红卫

第二篇:应用电子专业电子技术课程设计实践探索

[摘要]高职教育是培养面向一线生产的技术应用型人才,即具备一定的理论知识和较强的实践操作技能。这就要求我们在教学中必须基础知识和动手能力的培养双线并重。文章针对如何在课程设置和教学设计中将理论与实践应用进行整合,系统地培养学生的职业技能的问题,以应用电子技术专业的电子技术课程的重新开发和设计为例,探讨了工作过程系统化课程开发的思路和方法。

[关键词]高等职业教育工作过程系统化电子技术课程

[作者简介]田秀红(1959- ),女,吉林农安人,长春职业技术学院教务处,副教授,主要从事高职院校实践教学管理工作;高芳(1972- ),女,辽宁盖县人,长春职业技术学院工技术分院,讲师,研究方向为专业建设及课程改革;王屹(1964- ),女,吉林四平人,长春职业技术学院工技术分院机电一体化实训中心主任,副教授,主要从事机电专业实践教学工作。(吉林长春130033)

电子技术作为应用电子技术专业的核心课程,对专业培养目标起着重要的支撑作用。但在以往的教学中,我们发现由于电子技术课程理论性强、内容抽象难以理解,学生的学习兴趣不高,教学效果不好,直接影响了后续专业课程的学习。因此,我们根据高职学生的学习特点、认知水平和知识技能系统建构的过程,进行了基于工作过程系统化的电子技术课程的开发和设计尝试,在教学中重点采取以实例贯穿,从感性认识入手上升到理性认识,再到实践中应用的教学组织和教学方法。

一、电子技术课程设计的理念和思路

基于工作过程的学习领域课程开发应该是建立在经过企业调研和市场需求调查分析,确定专业人才培养目标,然后对专业面向的职业岗位群进行职业能力分析,构建学习领域课程体系的基础上,再进行课程开发和设计的。所以,我们在进行电子技术课程重新开发和设计时,先调研分析应用电子技术专业的就业职业岗位群,归纳职业岗位能力,在此基础上构建应用电子技术专业课程体系,明确电子技术课程的地位和作用,然后紧紧围绕电子技术课程的能力培养目标选取教学内容,以工作过程为导向进行教学设计,采用行动导向教学模式,让学生通过电子产品制作的完整工作过程,系统培养学生的方法能力、专业能力和社会能力。

二、构建专业课程体系,进行电子技术课程定位

我们由企业调研和市场需求调查分析,确定应用电子技术专业人才培养目标和职业岗位群,并紧紧围绕职业岗位技能、知识和素质要求,构建了应用电子技术专业的课程体系。

根据应用电子技术专业的职业岗位、职业能力分析和课程体系可知,电子技术课程是应用电子技术专业的专业核心课程,主要培养和训练学生的专业素养和专业通用能力,为后续课程的学习准备必要知识和技能。因此,确定的电子技术课程核心能力目标为:仪表、工具使用能力;元器件检测能力;电路分析、识图、读图能力;电路装配、调试能力;电路故障检修能力;专业资料使用、自主学习能力;团队协作、沟通表达能力。

三、基于工作任务设计教学情境

课程教学内容的选取和教学载体的选择,既要满足专业知识的要求,还要符合高职学生的认知规律和职业能力培养规律。因此,我们根据高职学生的认识水平和知识技能系统建构的过程的特点,打破学科体系,重新序化课程内容,从实用出发,对原有的知识体系从应用的角度进行新系统化的改造,按照初学者的认知规律,从现象、产品入手,引出系统的知识,再以直观、具体的工作过程,对知识进行归纳总结,然后提出新任务,进行设计讨论,进行知识的应用和提升,从而实现知识、技能、实践一体化。

通过对电子产品的生产过程进行教学加工,我们归纳出小型电子产品装配的教学过程。通过一个电子产品的装配全过程,不仅应用到所需的专业知识和技能,还训练了学生的方法能力和社会能力,因此我们以产品为载体,任务为驱动,设计电子技术课程的学习情境。我们按照学生的认知规律和职业能力培养规律,选择典型的、涵盖电子电路知识点的代表性产品作为学习载体,并根据每个产品的设计与制作过程对教学内容进行整合和序化,构建了六个学习情境(见下图)。

学习情境的设计重新序化了课程内容,从实用出发,对原有的知识体系从应用的角度进行新系统化的改造,以工作过程为导向,根据完成项目任务所需的支撑知识重新对课程内容进行排序,重新组合教学内容。

学习情境中的电子产品选取具有实用性、典型性、综合性、趣味性和可行性,每个学习情境都是一个电子产品从设计、组装到调试和检修完整的工作过程。从能力培养的角度出发,理论知识以必需够用为度,舍弃复杂、烦琐的理论推导和计算;以工作过程为导向,融枯燥的理论学习于趣味的工作过程中,让学生在实践操作中完成知识的学习、总结和提升,使教学过程和学习过程符合学生认知规律和知识体系的构建过程。

四、基于工作过程设计教学过程

每个学习情境按照电子产品生产过程为导向组织教学。通过师生互动的方式,教师引导学生完成任务,使学生在完整的工作过程中得到方法能力、专业能力和社会能力的训练。以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,给学生提供足够的自由学习的空间,培养学生独立自主学习的能力。以小组合作的方式开展学习,能够培养学生的合作精神和团队意识,锻炼其人际交往和沟通能力。

课程的教学过程采取做中学、学中做、边学边做的教、学、做一体化方式,教学过程的设计与电子产品的设计与制作的工作过程相一致,使学生能够在任务完成的工作过程中,锻炼能力,探索知识,总结经验,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的整合。

五、建立促进学生职业能力培养的过程评价体系

由于电子技术课程教学目标由知识培养向能力培养转变,以及基于工作过程系统化教学模式的采用,我们对考核评价体系进行了改革,建立了基于过程考核和能力考核的评价体系。

在基于工作过程的教学模式中,学生已成为教学和学习的主体,因此学生也成为评价主体,学习评价由个人评价、小组评价和教师评价组成,使他评和自评相结合,从多个方面、多个角度出发对学生的学习态度、学习过程、分析问题、解决问题的实际动手能力,进行更全面、更客观、更科学的评价。不但检查学生对知识、技能掌握的情况,还要考查学生的学习过程和学习态度,对学生的学习过程和学习结果进行综合评价。具体的考核内容和考核形式包含以下几个方面:(1)学生学习积极性和阶段学习效果评价(考勤、课堂表现、单元考试);(2)自主学习能力评价(独立工作计划、作业、产品制作);(3)表述能力评价(课堂发言、讨论);(4)团队合作及协作学习能力评价(项目合作);(5)综合能力评价(操作考试)。

六、关于进行课程建设的几点思考

1.高素质的“双师型”教师队伍是课程实施的关键。教师在教学过程中不仅要进行知识的教授,还要进行实践操作演示,对项目实施过程中出现的各种问题进行现场解答。因此,教师是实施工作过程系统化课程的基础和关键,高素质的“双师型”教师队伍将确保工作过程系统化课程开发、教学模式和教学方法从选择、设计到实施全过程的工作质量,确保教学目标的实现。

2.完善的校内外实训基地是课程实施的保障。完善的校内外实习实训基地是培养技术应用型人才的一个重要条件,也是正确实施工作过程系统化课程的基础保障。

学生的理论知识、操作技能的学习和工作态度的形成是建立在工作任务完成的基础上的,学生要在真实或仿真的职业环境中,通过主动完成工作任务,依靠自己的努力达到学习目标,将专业理论知识在完成工作任务的过程中重构,逐步形成职业能力。因此要建设完善的校内外实训基地,并充分发挥其作用,打破教室和实验室、学校和工厂的界限,形成“动态的教室”与“开放的实验室”,使课程在虚拟或真实的工作环境中实施,将理论教学内容与实训教学内容有机地糅合在一起,教、学、做等活动同步进行,使学生真正做到知行合一。

[参考文献]

[1]姜大源,吴全全.当代德国职业教育主流教学思想研究——理论、实践与创新[M].北京:清华大学出版社,2007(4).

[2]欧盟ASIA-LINK项目“关于课程开发的课程设计”课题组.职业教育与培训——学习领域课程开发手册[M].北京:高等教育出版社,2007(6).

作者:田秀红 高 芳 王 屹

第三篇:电子技术课程设计教学探索

摘 要: 电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练,是对电子类专业学生进行综合能力培养的实践课程,对于学生全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识与设计方法具有重要的教学意义。文章对于电子技术课程设计的重点、要求、教学过程等进行了研究,并提出了改进意见。

关键词: 电子技术课程设计 教学设计 教学过程

电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练,是电子技术课程的实践性教学环节,是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程,对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。

1.电子技术课程设计的重点与要求

本课程的重点是电路设计,内容侧重综合应用所学知识,设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求,通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力,培养学生创新实践的能力。

电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求,通过查阅资料、调查研究等,独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试,并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。

具体地说,学生通过课程设计教学实践,应达到以下基本要求:建立电子系统的概念,综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计;掌握电子系统设计的基本方法,了解电子系统设计中的关键技术;进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用器件的原则;掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法;掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法;进一步熟悉电子仪器的正确使用方法;学会撰写课程设计总结报告;培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

2.电子技术课程设计的教学过程

电子技术课程设计是在教师指导下,学生独立完成课题,达到对学生理论与实践相结合的综合性训练,要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识,因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。

教学环节可以分为以下四个部分。

2.1课堂讲授。

课程设计开始前,需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学,明确课程设计的要求,主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。

在课堂教学环节中,指导老师介绍课题的基本情况与要求,要求学生从多个课题中选择一个。

2.2设计与调试环节。

2.2.1前期准备、方案及电路设计。

前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材,根据技术指标,进行方案分析、论证和计算,独立完成设计。设计工作内容如下:题目分析、系统结构设计、具体电路设计。

学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过论证与选择,确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算,称为预设计阶段,包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图(原理图和布线图),此阶段约占课程设计总学时的30%。

2.2.2在实验室进行电路安装、调试,指标测试等。

在安装与调试这个阶段,要求学生运用所学的知识进行安装和调试,达到任务书的各项技术指标。

预设计经指导教师审查通过后,学生即可购买所需元器件等材料,并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路(并制作相应电路板),使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点,所需时间约占总学时的50%。

2.3撰写总结报告,总结交流与讨论。

撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告,不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结,而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面:系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外,还应对以下几部分进行说明:设计进程记录,设计方案说明、比较,实际电路图,功能与指标测试结果,存在的问题及改进意见,等等。

总结报告具体内容如下:课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图,并说明电路的工作原理。组装调试的内容,包括使用的主要仪器和仪表;调试电路的方法和技巧;测试的数据和波形并与计算结果比较分析;调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,列出系统需要的元器件清单,列出参考文献,收获、体会,并对本次设计提出建议。

2.4成绩评定。

课程的实践性不仅体现实际操作能力,而且体现独立完成设计和分析的能力。因此,课程设计的考核分为以下部分:设计方案的正确性与合理性。设计成品:观察实验现象,是否达到技术要求。(安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力)实验报告:实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩:考查学生实际掌握的能力和表达能力,设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神,等等。

3.电子技术课程设计的步骤

在“电子技术基础”理论课程教学中,通常只介绍单元电路的设计。然而,一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此,一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计,还包括总体电路的系统设计(总体电路由哪些单元电路构成,以及单元电路之间如何连接,等等)。随着微电子技术的发展,各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现,电子系统的设计除了单元电路的设计外,还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要,不过从教学训练角度出发,课程设计仍应保留一定的单元电路内容。

电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。

虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同(尤其单元电路的设计),但总体电路的设计步骤是基本相同的。

电子电路的一般设计方法与步骤包括:总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。

4.电子技术课程设计的效果

学生经过这样系统训练后,各方面技能都通过考核,为后续课程的学习打下了扎实的基础。

参考文献:

[1]高吉祥,易凡,丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2006.

[2]杨志忠,华沙,康广荃.电子技术课程设计[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,2008.

[4]侯建军,佟毅,刘颖等.电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计[M].北京:高等教育出版社,2007.

作者:蒋志勇 赵素文

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