關(guān) 靜

常州工學(xué)院 江蘇常州 213000

應(yīng)用型本科院校電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的研究與改革

關(guān) 靜

常州工學(xué)院 江蘇常州 213000

本文對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析與研究，對(duì)教學(xué)方法提出了課程設(shè)計(jì)題目的模塊化設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的層次化設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書突出實(shí)踐這三方面的改革，在應(yīng)用實(shí)踐中收到了比較好的教學(xué)效果?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)改革方式對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)、電子實(shí)習(xí)或?qū)嵺`具有一定參考價(jià)值。

課程設(shè)計(jì)；模塊化；層次化

應(yīng)用型本科院校和國內(nèi)的一流大學(xué)相比，學(xué)校的師資力量相對(duì)比較薄弱，科研水平相對(duì)不高，教學(xué)任務(wù)比較繁重。和國內(nèi)一流大學(xué)錄取的生源相比較，這類高校錄取的分?jǐn)?shù)也相對(duì)較低，在種種不利的情況下，如何提高應(yīng)用型本科院校電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力是一項(xiàng)非常重要的、勢(shì)在必行的教改研究課題。

電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子線路課程設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)等課程設(shè)計(jì)的統(tǒng)稱。這些課程設(shè)計(jì)無論是在非電類相關(guān)專業(yè)還是電類相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中都具有非常重要的作用。它是對(duì)電工技術(shù)、電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容的綜合和實(shí)踐，能夠充分提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，從而加強(qiáng)對(duì)電子技術(shù)類專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。近年來，我國各高校的電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)都在不斷完善，有的學(xué)校專門針對(duì)本校的情況編寫了本校專用的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，并且相關(guān)的課程設(shè)計(jì)形式也日趨多樣化。各高校紛紛根據(jù)教學(xué)條件，設(shè)計(jì)了各種內(nèi)容和方式的課程設(shè)計(jì)。

一、教學(xué)狀況分析

1.知識(shí)點(diǎn)相同，深度不同

開設(shè)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的非電類相關(guān)專業(yè)有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)、測(cè)控儀器與技術(shù)專業(yè)、土木工程等專業(yè)；電類相關(guān)專業(yè)有電子信息工程、電氣工程及自動(dòng)化、自動(dòng)化專業(yè)、電子工程等專業(yè)。非電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生通常開設(shè)電工技術(shù)、電子技術(shù)等課程，電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程。不同專業(yè)講授電類相關(guān)知識(shí)時(shí)根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃的需求不同、課時(shí)通常不同，但在課程設(shè)計(jì)中，由于知識(shí)點(diǎn)相同，所以不同專業(yè)的學(xué)生可以選用相同的設(shè)計(jì)題目，這就要求我們選用的課程設(shè)計(jì)題目要精練、有代表性。

2.學(xué)生應(yīng)用水平參差不齊

在課程設(shè)計(jì)過程中，無論是什么專業(yè)的學(xué)生，幾乎每個(gè)班級(jí)都有一部分學(xué)生的動(dòng)手能力、理論知識(shí)的應(yīng)用能力較強(qiáng)，同時(shí)也有一部分學(xué)生動(dòng)手能力和理論知識(shí)的應(yīng)用能力較弱，學(xué)生的實(shí)踐能力不在同一水平上，這樣相同課程設(shè)計(jì)題目對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的要求不一樣，即使對(duì)同一個(gè)專業(yè)的學(xué)生，也要分層次。

3.學(xué)生工程實(shí)踐能力弱

學(xué)生大部分時(shí)間是用來學(xué)習(xí)理論知識(shí)，而如何把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)中，對(duì)很多學(xué)生來說是陌生的，學(xué)生不知道如何開始著手設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)過程中要注意哪些環(huán)節(jié)。這就對(duì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書提出了相當(dāng)高的難度，指導(dǎo)書的撰寫要從學(xué)生的角度考慮，課程設(shè)計(jì)中要用到的知識(shí)與在課程教學(xué)中哪些學(xué)過的知識(shí)、理論相關(guān)，要細(xì)致介紹，如何將這些理論通過計(jì)算、近似等應(yīng)用到實(shí)踐中來舉例一一加以說明。

二、教學(xué)方法的改革

針對(duì)上述情況，我們從以下3個(gè)方面著手，重新對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求進(jìn)行優(yōu)化整合。

1.課程設(shè)計(jì)題目的模塊化

盡管各個(gè)專業(yè)對(duì)電類知識(shí)的要求不一樣，但在實(shí)踐應(yīng)用時(shí)有大量的知識(shí)點(diǎn)是相同的，僅僅是要求的深淺程度不同而已。根據(jù)此共性特征，我們對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行整合，選用有代表性、涵蓋知識(shí)點(diǎn)廣泛、易于實(shí)現(xiàn)的題目進(jìn)行模塊化。每一個(gè)模塊相當(dāng)于一個(gè)較成熟的課程設(shè)計(jì)題目。筆者以“聲控走廊燈的設(shè)計(jì)與制作”為例進(jìn)行說明。

2.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的層次化

盡管對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行了模塊化整合，每一個(gè)模塊都非常具有代表性，但由于學(xué)生的實(shí)踐能力不同，對(duì)同一個(gè)班級(jí)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求也不能完全相同。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要有一定的層次性，要能夠照顧到應(yīng)用能力強(qiáng)弱不同的學(xué)生，既讓有興趣的同學(xué)有繼續(xù)深入研究的空間，又能照顧到大部分學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而提高學(xué)生整體的應(yīng)用能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭能力。

3.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書突出實(shí)踐

課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書如果在理論分析、參數(shù)如何選取方面撰寫時(shí)過于簡單，會(huì)造成學(xué)生不會(huì)選取元器件參數(shù)、不會(huì)理論分析計(jì)算等；如果在實(shí)際制作過程這方面撰寫得過于簡單，會(huì)造成學(xué)生不會(huì)焊接、不會(huì)調(diào)試、不會(huì)查錯(cuò)、不會(huì)修改優(yōu)化電路等，這些都不利于學(xué)生的深入學(xué)習(xí)與發(fā)展。因此課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書應(yīng)從分析課程設(shè)計(jì)的題目開始，交代學(xué)生如何思考這個(gè)題目，如何查閱與此題目相關(guān)的資料，如何分析現(xiàn)狀繪制原理框圖，根據(jù)原理框圖指出各單元電路涉及的元器件，依據(jù)其功能和要求及相關(guān)參數(shù)，分步引導(dǎo)學(xué)生參與具體器件的參數(shù)計(jì)算，由學(xué)生計(jì)算出參數(shù)，由學(xué)生確定器件的選擇。課程指導(dǎo)書在實(shí)踐環(huán)節(jié)依據(jù)學(xué)生的前瞻課程的學(xué)習(xí)情況，作出相關(guān)提示，由學(xué)生自主選擇是否進(jìn)行閱讀，在介紹調(diào)試步驟的過程中，突出引入科學(xué)的調(diào)試方法，通過反復(fù)的“重點(diǎn)提醒標(biāo)志”等方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的調(diào)試習(xí)慣，把實(shí)用的調(diào)試方法與習(xí)慣潛移默化地傳授給學(xué)生，間接提高學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力。

三、教學(xué)實(shí)踐舉例

在學(xué)生學(xué)習(xí)完電子技術(shù)等課程后，將會(huì)開設(shè)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)。如果課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是聲控走廊燈的設(shè)計(jì)與制作，其功能要求兩個(gè)層次：(1)開關(guān)式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅；(2)延時(shí)式控制：一次擊掌后燈亮，延時(shí)10秒后自動(dòng)熄滅。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，首先引導(dǎo)學(xué)生如何將擊掌的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這就需要傳感器電路，但由于傳感器電路輸出的電信號(hào)經(jīng)常比較微弱，所以我們需要放大電路，經(jīng)放大后的電信號(hào)要實(shí)現(xiàn)開關(guān)式控制和延時(shí)式控制兩種控制方式，開關(guān)式控制中要求擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅，如果將擊掌信號(hào)視為觸發(fā)脈沖，則上述現(xiàn)象恰好與T＇觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能相一致，所以我們選用T＇觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)開關(guān)式控制；延時(shí)式控制要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動(dòng)熄滅，如果我們將上述擊掌信號(hào)視為觸發(fā)信號(hào)，將此觸發(fā)信號(hào)加到一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿足上述要求，所以我們?cè)诜糯箅娐泛笥靡粋€(gè)雙路開關(guān)實(shí)現(xiàn)上述兩種控制方式，開關(guān)撥到一端實(shí)現(xiàn)開關(guān)式控制，開關(guān)撥到另一端實(shí)現(xiàn)延時(shí)式控制，經(jīng)過T＇觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)能力略顯不足，所以我們考慮增加一級(jí)驅(qū)動(dòng)放大電路，然后再輸出給電燈控制電路。此課題的選用有代表性、涵蓋知識(shí)點(diǎn)廣泛、易于實(shí)現(xiàn)模塊化；另外，功能要求分為兩個(gè)層次，適合有一定自學(xué)能力的學(xué)生，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要進(jìn)行對(duì)應(yīng)指導(dǎo)，突出實(shí)踐，例如考慮能夠用＋6V電池作為電源而選用MOS型器件，考慮性價(jià)比及實(shí)用性選用駐極體話筒作為傳感器電路，由于駐極體話筒的輸出阻抗大，考慮與駐極體話筒的阻抗匹配選用輸入電阻大的同相比例放大電路，且放大后的信號(hào)要滿足MOS型器件電源3～18V電源要求，據(jù)此可選擇出同相比例放電電路的輸入電阻和反饋電阻的阻值。上述T＇觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)電路可用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，考慮MOS型芯片選用CD4013即可，電燈控制電路需要模擬信號(hào)輸入，所以上述CD4013輸出的數(shù)字信號(hào)要經(jīng)過放大電路才可使用。上述分析過程均與實(shí)踐有關(guān)，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書就要突出這些實(shí)踐內(nèi)容，對(duì)為何選取這些元器件，元器件參數(shù)如何計(jì)算，焊接好的電路如何調(diào)試都要詳細(xì)，給學(xué)生以茅塞頓開的效果，一步步引導(dǎo)學(xué)生完成上述功能，最終提交出焊接實(shí)物。

四、結(jié)束語

國內(nèi)外高校對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)體系都在進(jìn)行改革，課程設(shè)計(jì)題目模塊化是各綜合型大學(xué)正在嘗試的一個(gè)方向，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的教學(xué)特點(diǎn)，在題目模塊化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的層次化，著重突出實(shí)踐應(yīng)用，能夠充分地提高學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力、實(shí)踐能力等。這在近幾年電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中已經(jīng)得到了充分地論證。通過我校對(duì)電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與研究發(fā)現(xiàn)：

1.許多公共課程的課程設(shè)計(jì)可以通過課程設(shè)計(jì)的模塊化設(shè)計(jì)滿足不同專業(yè)的需要。這類課程設(shè)計(jì)使用同一個(gè)平臺(tái)完全可以照顧到不同的專業(yè)背景。

2.同一個(gè)模塊的課程設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)內(nèi)容或功能要求的分層次化以滿足針對(duì)不同專業(yè)，不同能力的學(xué)生的需要。通過這種方式既可以提高學(xué)生的潛能，又可以激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以滿足不同專業(yè)學(xué)生的需要。

3.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要突出實(shí)踐，通過設(shè)計(jì)案例的實(shí)現(xiàn)，鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，深受用人單位的好評(píng)。

綜上所述，電子技術(shù)類課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與研究對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新、應(yīng)用能力的培養(yǎng)無疑具有積極的意義，對(duì)類似公共課程的課程設(shè)計(jì)或?qū)嵙?xí)實(shí)踐也具有一定的參考作用，具有較大的推廣價(jià)值。

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The research and reform of the electronic technology class course design in the application-oriented institutes

Guan Jing
Changzhou institute of technology, Changzhou, 213002, China

This paper analyzes and researches the actualities of the course design in the electronic technology class. a series of reforms in teaching methods were carried into execution through the modular and hierarchical design of course design and highlighting practices technique in the course design practice guide book. Much better teaching results were achieved. Conclusion that the teaching reform of similar electronic technology course design also has a certain reference value to some course such as public courses design, internship or practice was found.

course design; modular design; hierarchical design

2010-05-18

關(guān)靜，碩士，講師。