电子技术课程设计论文

2022-05-12

下面是小编为大家整理的《电子技术课程设计论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘要:本文主要讲解了关于“电子技术课程设计”建设基础知识和基本的改革创新理念以及详细的改革措施。围绕教学内容、研究实验、组织实验的方式进行考核并且将存在的问题、漏洞进行专业的解剖深刻的谈论研究,近几年来通过研究结果表明,实践结果后的设计课程大大的提高了学生的学习兴趣,不仅如此还有效的增进了学生的学习操作能力,教学的效果毋庸置疑。

第一篇:电子技术课程设计论文

电子技术课程设计教学探索

摘 要 从电子技术课程设计的重要性入手,说明该课程是电子技术基础理论课与工程实践之间的桥梁,是培养工程型、应用型大学生人才的基础。详述课题设计要求、内容、方法,提出设计的模块化,指出指导教师在课程运行中的作用和课程对指导教师的要求。实践表明,电子技术课程设计起到引导大学生从理论转向工程实践的作用,提高了学生的实践和学习积极性。

关键词 电子技术课程设计;数字钟;模块化设计

Key words electronic technology; system design; engineering practice; circuit; experiment

1 引言

电子技术基础理论课通常是在介绍一些常用的半导体器件的基础上,着重研究电子线路的基本概念、原理和一些基本电路的分析方法[1],内容多,大部分学生在学完这门课程后只是了解了一些专业术语,掌握了一些基本电路的原理以及计算公式,而对理论知识运用不灵活,稍微复杂的电路图就看不懂,也不会分析和调试电路,更谈不上设计和制作电路,实验部分也只是对理论教学的简单验证,导致理论和实践脱节[2-3]。

一般来说,学生对实践性强的课程会很感兴趣,但是长期以来,学生对这门课程的学习普遍感到比较吃力,甚至一些学生由于在学习该课程时产生畏惧感,导致在以后的学习中凡是遇到分析模拟电路和门运算及触发器参数时都不自觉地带有畏难情绪,从而影响了后续相关专业课程的学习。对于教师来说,也有許多教师反映难教,教学效果比较差。实际上,看似枯燥的课程在理论的运用上有很强的灵活性,电子技术课程设计课程就是为较好解决理论和应用问题而设立的。

电子技术课程设计课是一门研究电子技术应用的实践课程,是大学二年级学生在学习电子技术课程后的重要实践性教学环节,是实现基本理论知识到实际工程设计的桥梁。通过电子技术课程设计,对巩固和加深学生对基本理论知识的理解,提高学生实践动手能力,都具有重要作用,是教学做一体化的体现,为工程实践能力和创新能力的培养打下基础[4]。临沂大学自动化与电气工程学院各专业都开设了电子技术课程设计实践课,集中两周进行,共24学时。对该课从设立到实施都进行了有效探索,取得良好的教学效果。

2 课程内容设计

由于该课是在电子技术基础理论和实验课之后开设,学生已具备一定的理论基础和实践能力,课程以学生设计为主、教师辅导为辅进行[5-7]。整个过程为教师公布设计题目后,学生根据兴趣自选,然后查资料、确定方案、仿真、到创新实验室实验、利用万能实验板焊接元器件、测试性能,最后书写设计报告,答辩、演示,充分发挥主观能动性。

题目的选择 合适题目的选取是课程设计的第一步[8],所选题目尽可能多地覆盖电子技术的主要知识点,内容新颖,具有趣味性和实用性。在设计中注重系统概念,侧重模块化的分析和加强新技术的学习,学会对新器件利用参数手册完成应用和综合能力的培养。为此,实际运作时选取可调直流稳压电源、音频低频功率放大器、NPN型晶体管电流放大倍数测试、彩灯控制器、多波段脉冲发生器、555定时器报警电路、16路定时抢答器、数字钟等课题,两个学年的试运行表明,这些设计题目确实引起学生的极大兴趣。

课程设计流程 课程设计是一个循序渐进的过程,在课程正式开始前一到两周,教师将题目和参数设计要求(包括基本要求和发挥部分)以电子稿的形式提供;学生选择题目,通过图书馆或上网查阅相关资料,待对自己的课题有一定理解后集中;教师讲解电子系统设计的基本流程和主要环节注意事项;最后进入以学生为主体、教师为辅助的设计过程。流程图如图1所示。

模块化设计的引入 所谓模块化设计,就是将某些要素组合在一起,构成一个具有特定功能的子系统,将这个子系统作为通用性的模块与其他要素进行组合,构成新的系统,产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。模块化设计是现代设计中较为成熟的方法之一,可以缩短产品研发与制造周期,增加产品系列,提高产品质量,快速应对市场变化;并且方便重用、升级、维修和产品废弃后的回收和处理。以数字钟为例,说明模块化设计在电子技术课程设计中的应用。

首先对系统进模块分解,如图2所示。数字钟系统可以分成电源模块、振荡及多级分频器模块、计数模块、显示模块等。每一模块的设计和实验测定都可以独立完成,留出下一模块所需要的信号输出端即可。通过模块化分解,使设计的每一部分都可以在教材或参考书中找到设计理论原型,通过运算或查资料便可完成对应功能的设计。模块化设计的引入恰当地解决了学生拿到题目后的茫然,为学生在学习理论和工程设计间搭起桥梁。

教师的辅助作用 整个设计过程都是以学生为主体、教师为辅助。教师在提供课题后主要的工作就是引导和答疑,引导就是引导学生的设计思路,答疑是帮助学生分析其方案的可行性和各种方案的综合比较,解答设计实验中的意外现象(和学生想象或运算不一致的地方)。

学生设计进入模块综合焊接调试时,教师强调用电安全和焊接常识,引导学生注意整体布局的美观、规范,如电源线和底线要各成一列,用不同颜色的导线连接不同信号以便于区分等。

在确定连接无误后进行通电调试,引导学生从信号输入的一端开始逐个模块进行调试,出现故障要先分析是那个模块出现问题,用排除法逐渐缩小范围,最终找到故障的确切位置。啟发学生自己查找故障、分析原因并找到解决问题的方法,加深学生对电路工作原理的理解,学会利用调试方法查找故障。

设计报告、答辩 设计完成后,要求学生按规定的格式撰写设计报告[9-10],内容包括:封皮和目录;设计任务和技术指标;方案的选择,原理图、各模块的设计方案,元器件选择、列表;电路调试结果及结果分析;收获和体会及对设计过程出现的问题提出改进意见;参考文献。规范的报告可以提高学生的方案表达能力、工程制图能力和论文写作能力等综合素质。

答辩过程首先是设计最终实物的演示,之后为简述和对通过两周的设计过程的理解表述,回答指导教师和同学的提问,上交设计报告。

成绩评定 成绩是对学生学业的肯定,也是保证教学质量的关键,应该注重设计结论正确的同时强调整个设计方案实施的全过程[11]。评定实行过程评价法,因为设计过程就是学习和解决问题的过程,该过程直接反映出学生对课程的兴趣和学习能力。采用过程评价法,也是对教师工作的考验[12-13]。教师必须了解每位学生在整个设计阶段的表现,及时发现学生的每一处闪光点,适时鼓励并做好记录;而不是仅仅由最终的实物和课程设计报告的质量来评定,避免抄袭者得高分。成绩由五部分组成:预设方案的正确性,占总成绩的20%;仿真及各组成模块的实验结果,占总成绩的20%;设计课题的最终调试结果,占总成绩的30%;答辩及答辩时问题的回答情况,占总成绩的15%;设计报告中各个环节的表述及方案的论证、调试过程中问题及解决方法、数据处理及结果分析和收获等,占总成绩的15%。

3 课程效果及教学体会

电子技术课程设计的完成对促进学生从理论学习转向工程实践作用十分显著。通过课程设计,为学生提供锻炼的平台,提高学生的实践和学习积极性。由于设计题目与实际应用紧密相连,充分调动了学生的热情和自觉性,很多学生独立完成设计任务后兴奋不已,对自己设计和调试完成的电路爱不释手。课程设计提高了学生多方面的能力,学生在实践过程中相互讨论、相互配合,最终完成实验设计,每一步都发挥了主动性和创造性,提高了分析和解决问题及相互合作的能力。

课程结束后,很多学生以很大的热情报名参加了暑期全国大学生电子竞赛实训,2017年、2018年,学校参加全国大学生电子设计竞赛校级选拔赛的超过200人,最终派出60多人参加山东赛区竞赛,山东省赛区二等奖以上获奖率超80%。

通过对电子技术课程设计课程的教学实践,深深体会到对辅导教师的高要求,要求教师具备扎实的专业知识、丰富的实践经验,对所教的专业知识、专业的最新发展有较深的了解,并且有跟踪新知识的能力。教师在深入钻研专业的同时,还要深入了解学生,根据学生的具体情况去备课,探索新的教学方法,循序渐进地实现理论到实践的转化,突出实用效能,强化对实践性环节的教学和训练,引导学生主动获取知识,不断完善和提高教育教学水平。

参考文献

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[4]秦悦悦.高校应用型本科人才培养模式研究与实践[D].重庆:重庆大学,2009.

[5]薛严冰,车仁信,梁海峰,等.数字电子技术课程设计的改革与实践[J].实验室科学,2005(2):35-37.

[6]吴树林,马文川,高燕.改革实践教学,提高对学生知识和能力的培养水平[J].实验技术与管理,2004(2):95-98.

[7]王伟祖,郑旭明.建立综合设计实验平台培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2004(8):74-75.

[8]余新平.电子技术课程设计的实践教学模式探讨[J].长江大学学报自然科学版:理工卷,2010(1):347-348.

[9]谢自美.电子线路设计、实验、测试[M].武汉:华中科技大学出版社,2000:6.

[10]罗杰,陈大钦.电子技术基础实验[M].北京:高等教育出版社,2017:2.

[11]谭卢敏,邓鉴,江良平,等.电子技术课程多层次教学改革探索[J].轻工科技,2018(2):153-154.

[12]王连胜,徐桂荣,王良成,等.《数字电子技术基础实验》教学改革探究[J].实验科学与技术,2014(5):110-112.

[13]殷华.从技能竞赛看《电子技术基础》课程教学改革[J].职业,2009(33):143-144.

[14]张丽珍,胡月星.电子技术课程一体化教学的探索[J].教育观察,2018(2):84-85.

作者:谢印忠

第二篇:电子技术课程设计精品课程建设与改革实践

摘要:本文主要讲解了关于“电子技术课程设计”建设基础知识和基本的改革创新理念以及详细的改革措施。围绕教学内容、研究实验、组织实验的方式进行考核并且将存在的问题、漏洞进行专业的解剖深刻的谈论研究,近几年来通过研究结果表明,实践结果后的设计课程大大的提高了学生的学习兴趣,不仅如此还有效的增进了学生的学习操作能力,教学的效果毋庸置疑。

关键词:电子技术;课程设计;教学改革

模拟电子技术、数字电子技术、通信电子线路这些课程我们统称为电子技术的基础课程。本校电工电子教学实验基地共计创办了四门教学课程设计:“电子技术课程设计”、“EDA技术课程设计”“单片机技术课程设计”以及电子线路课程设计”各个相关专业还需要创办相对应的专业设计课程。这些基础课程加强了对学子的电子专业和信息系统方面的学习实验技能,提升了学子的工程素质修养。

一、课程设计建设基础和建设理念

近些年,我院也在积极研究和探讨创新课程标准和增加相关精品课程建设发展,在以往的教学课程内容相对于比较简单没得专业性,只是局限于课程的内容,而随着社会的发展进步学子对知识的需求量也越来越大,在这样的背景前提下我们必然要做到升华课程的内容,用无穷的知识去充实提升他们的能力,随着经济的发展进步“电子技术课程设计”得到焕然一新的改变,也因此得到了广大人民的认可,人们也蜂拥的选择学习这项专业,同时由于学习人群不断的增长,师资力量也不断地壮大为丰富课程设计的内容,提高课程设计水平提供了人员的保障。在“电子电子技术课程设计”建设实践中“一个优先、两个结合、三种意识”被指出为教学理念的明显时代特点。提出了师资团队优先建设,电子技术课程建设以及教学课程的创新,学子的培训教育相辅相成为重点。同时提出了电子技术课程建设和科研相融合;强调领先、精品、特色的思想理念。

“电子技术课程设计”是本院电子类型专业知识(电子、通信、控制)学子课程设计的必修课,再往后的学习过程中,在电子类专业基础课程设计中还可以选择3-5课作为选修课本。随着学习文化水平的提高,往后的课程设计也会慢慢地提高系统规模还有每一项的专业技术要点,大大的擴大提高学子的思维,全局观念与系统概念为学子的着重培养点。完全掌握综合电子系统的设计流程、结构设计方法、单元电路的设计和调试方法和系统总体联调和指标测试方法为最终教学目的。通过课程的学习让学子熟练的了解现代信息的资料的获取方法,其中包括电子资料、Web、纸质刊书、图书、手册获取元素资料,让学子不但具备电子系统的设计与调试能力,同时还需要掌握学会撰写技术论文和检验设计资料。

就目前的教育趋势“电子技术课程设计”在小学三年级前就应该进行,本院的设计教学课程主要是开导学子优先通过硬件电路方式完成系统的要求,学习过程中不希望学子执着系统教学模式,设计方式和创新设计内容,原因是因为目前很多的电子专业的学子依赖软件,轻视硬件,把输电作为重点从而忽略了轻模电。也考虑到学子的理论表达能力的欠缺后以后单片机的技术、DSP技术、EDA技术,嵌入式系统以及其他电子技术课程的学习安排所以我们在教学课程设计中还是以采用硬件电路的方法来诠释系统的要求,系统规模、设计手段、设计内容的创新我们是不推崇的。

系统功能与系统指标这两方面是设计题目必须具有的标准,我们通常会通过一个小型的电子系统设计,这个设计的目的主要是让学子熟悉的了解掌握电子电路设计过程中我们常用的方法以及设计的基本流程概念,了解掌握现代电子电路的设计的途中我们经常用到的辅助用品还有设计技巧,通过实践的积累提高我们学子的设计能力技术还有创新的逻辑思维。

二、课程建设措施

在以前的教学课程里,教师的讲为主从而导致学生很被动的学习接收知识,这种乏味的教育模式已经不再适合现如今社会的发展需求,随着社会的发展进步对于实现电子技术课程设计的改革发展势在必行,这不仅体现学子们的主体地位,并且也更能合适社会发展进步的需求。

(一)以人为中心,以学生的学习兴趣为教育的理念

“电子技术课程设计”提供了将近20个设计相关题目的课程,基本功能与扩展功能这两个部分是每题的核心部分,并且可以分层教学的全部需求,通过学子的实际状况我们针对题目不同的专业的特性,同时设计内容的实用性和先进性进行多方面的考虑。

(二)将实验室对外开放,为学子营造自由自律的学习环境

对实验室多外开放的前提下,提前一个月的小学期里安排设计工作计划,准确表明设计的要求核心,每一个设计题目,对应2-3个全方面的设计参考方案由指导老师以系统图框方式呈现。这些方案包含有1、将程序控制为中心设计方案2、小中型规模的集成电路构成每个单元电路、紧接着组合成系统的设计方案。

三、存在的问题

“电子技术课程设计”在学子完成电子技术理论课程之后是最佳的学习时间,但是限制的课程设计开始教课时,大多数学子还未完成数字电子技术和通信电子线路的基本理论学习。所以大多学子还是选择利用更多的时间去学习相关知识,不仅缩小了学子设计题目的决定范围,同时也妨碍了课程设计的本质和展现出来的效果。

结合上面所阐述,高等电气工程本科教育应当增强对本科人才的整体素质的全方位培训教育,以知识、能力和素质的共同发展同时提升,以学生的个性,全新的创造能力相结合的培育方式。

作者:孙涛

第三篇:电子技术课程设计教学实施探索

摘要 电子技术课程设计是电子信息工程、通信工程、自动化等专业的一门重要的实践课程,它与其他学科有着横向与纵向的联系,能最大限度地激发学生的学习主动性,提高学生解决工程实际问题的能力。

关键词 电子技术;课程设计;实践能力

Preliminary Exploration about Implementation of Curriculum Design of Electronic Technology//Huang Jing

Key words electronic technology; curriculum design; practical ability

Author’s address Suzhou Institute of Industrial Technology, Suzhou, Jiangsu, China 215104

电子技术是电子类各专业最重要的专业基础课程之一,也是电子类专业整个知识和能力体系的重要支柱之一。该课程的特点是内容多,解决问题的方式灵活,透彻理解难度大,对实践能力的要求高。如何在有限的时间内,使学生完整地理解基础理论,同时又具备较强的实践能力,始终是一大难题。电子技术课程设计课程很好地解决了这一问题,它将理论教学和实践教学很好地整合,培养学生简单电子产品的设计与制作能力。

电子技术课程设计是继模拟电子技术和数字电子技术两门基础理论课程之后的重要的实践性环节,集电子线路设计、系统综合、元器件参数计算和选择、电路仿真与调试、印制电路板设计、电路安装于一体,其目的是培养学生运用所学的理论知识解决实际工程问题的能力,是一门集综合性训练、创新性训练、合作训练于一体的课程。本文简要阐述电子技术课程设计实施过程及关键步骤,以更好地发挥该课程的优势。

1 实施阶段

选择合适的课程实施阶段,能对工科学生的专业发展起到极大的推动作用。对于应用电子、电子信息等专业,该课程安排在电子技术课程、电子装配课程和电子CAD课程之后;对于通信专业,最好安排在高频电子线路之后。集中安排两周时间,教师拟定题目后,以学生设计为主、教师辅导为辅进行实施。

2 课题的选取

课程设计的第一步是选取合适的课题,所选课题应尽可能覆盖电子技术的主要知识点,且能在规定时间内顺利完成。应结合生产实际,选择具有实用性和趣味性的课题,激发学生的学习兴趣。例如,比较实用的直流稳压电源的设计与制作、函数信号发生器的设计与制作,比较有趣味性的声光控开关的设计与制作、音乐彩灯控制器的设计与制作等。内容应兼顾模拟电子技术和数字电子技术知识。

对于理论程度较高的学生,可以选取一些较大型的题目,比如多功能数字电子钟、数字电压表等,由多人合作完成。让学生自行组成团队,推选负责人,分工明确,培养学生良好的团结协作精神和沟通能力,以及对整体项目和整个团队的责任感。通过团队的合作,使工科院校学生初步了解项目的范畴。当然更鼓励学生自带课题。

3 课程设计工作流程

学生初次接触电子技术课程设计,对整个设计过程不了解。因此,教师应先介绍课程设计的一般方法,使学生有一个整体的感觉。电子技术课程设计一般程序框图如图1所示,箭头向下为成功流程,向左或向右为失败流程。

教师根据学生实际情况下达设计任务,包括课题说明、设计项目、技术指标、参考资料等。并讲明拟解决的主要问题、重点、难点,减少学生对设计任务的盲目性。学生自行查阅资料,自行设计,反复对比自己的方案,进行合理的改进。

随着电子设计自动化(EDA)技术的发展,以计算机为平台,借助模拟软件对电路进行设计与验证,借助PCB软件进行印制电路板设计,是电子工程开发与应用领域的支撑技术。因此,在课程设计实施过程中可大胆进行教学改革与优化。学生设计方案初步拟定后,可先在电路仿真与分析软件(如Multisim平台)对电路进行仿真,观察电路功能能否满足设计要求。分析主要元器件参数对电路性能指标的影响,以确定元器件型号和参数。初步了解电路静态和动态工作情况,接着利用PCB设计软件(如Protel软件)设计印制电路板。然后是采购元器件,进入实验室装配调试电路,检测电路综合性能指标,做好数据记录。这个过程中学生难免会遇到一些障碍,可以检验学生实践技能的掌握程度,以及分析解决实际问题的能力。

最后,学生撰写电子技术课程设计总结报告,要求内容完整、格式统一,包括目录、前言、内容简介、技术指标、方案论证、系统方框图、原理图、印制电路板图、参数的计算、元器件的选择、实验结果分析、安装调试中遇到的问题与解决方法、元件明细表、参考文献、收获、体会等。通过训练,提高学生的科技写作能力,方案表达能力,工程制图能力等综合素质,为毕业设计打下坚实的基础。

4 教学实施条件

电子技术课程设计课程是一门充分体现学生学习主动性的课程。因此,需要开放的实验室管理模式,让学生随时都可以进入实验室装配调试自己设计的电路;需要宽松的作息制度,让学生根据自己的需要,决定是去图书馆查找资料还是去电子市场购买元器件;需要学校器件仓库的储备在质和量上提供保障,因为调试过程可能需要试用不同的元器件,仓库后勤保障到位,可以避免学生在调试过程中因缺乏元件而浪费时间;需要教师有宽泛的专业知识,学生的设计内容可能涉及多门专业课程,甚至交叉学科,因此对教师的专业能力也是一种考验,学校应配备实践经验丰富的教师担当。

5 成绩评价体系

平时成绩评价方法最好采用过程评价法,因为设计的过程就是学习的过程,也是解决问题的过程,该过程直接反映出学生对专业的兴趣和自学能力。采用边做边鉴定的方式,也是对教师指导工作的考验,及时发现学生的闪光点,适时地鼓励并做好记录;而不是仅仅由最终的实物和书面报告来评定,避免抄袭者得高分。同时过程评价法对于设计结果并不理想,但在整个设计过程中付出巨大努力的学生起肯定的作用。这样不仅更大限度地调动学生的学习积极性,而且培养了学生严肃认真的工作作风和严谨求实的科学态度。

考试成绩评定大致分为作品功能和设计报告两部分。作品功能部分指完成的实物是否达到预期的电路技术指标,设计报告部分看格式是否规范、内容是否完整真实。增添扩展功能的另外加分。

有条件的学校还可组织一次课程设计答辩,培养学生工程表述能力,同时还能开阔全体学生的知识面,更好地达到学习知识的效果。本课程还可为大学生电子设计竞赛积累知识、储备人才。

总之,实践性教学是现代工科教育的主要特征之一,课程设计是工科实践教学的重要环节。电子技术课程设计培养了学生独立思考、发现问题、分析问题、解决问题的能力,并激发了学生的创新意识和协作精神,提高了学生科技论文的撰写能力。

参考文献

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[4]李巧鸣.提高《电子技术》课程设计质量的初步设想[J].南京广播电视大学学报,1999(4):23-24

[5]梁建烈,农亮勤,黄开连,等.电子技术课程设计教学的探索和实践[J].贵州大学学报,2004(7):127-130

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者:黄璟

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