李 艷,詹 曦
(西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院,四川 綿陽(yáng) 621000)
“通信電路”課程主要基于無(wú)線通信系統(tǒng)的幾個(gè)通信功能模塊展開,采用非線性的電路分析方法,理論分析難度較高也比較抽象;“通信電路實(shí)驗(yàn)”課程由于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)限制,一般也是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),能夠?qū)τ诶碚撝R(shí)得到一定程度的支撐。課程設(shè)計(jì)類課程是理論與實(shí)踐有效結(jié)合的橋梁[1][2]。“通信電路課程設(shè)計(jì)”課程,讓學(xué)生在掌握基本的放大、振蕩、調(diào)制解調(diào)與混頻電路基本單元電路的理論和實(shí)踐分析方法的基礎(chǔ)上,將理論到實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)真正的跨越,從而培養(yǎng)學(xué)生的分析設(shè)計(jì)能力與工程能力,切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。[3][4]
我校的“通信電路課程設(shè)計(jì)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)從課程設(shè)計(jì)題目、課程設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái)、課程設(shè)計(jì)過(guò)程管控以及課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等幾方面進(jìn)行了建設(shè)與探索,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的軟硬件平臺(tái)進(jìn)行了建設(shè)。該課程逐步形成以“系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及選擇→元器件選型→單元電路仿真→系統(tǒng)仿真→PCB設(shè)計(jì)→PCB板制作→電路焊接與裝配→電路系統(tǒng)調(diào)試→電路實(shí)驗(yàn)參數(shù)測(cè)試→實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析”為主線的設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)整個(gè)電子產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)流程,突出電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),同時(shí)留給學(xué)生自由的擴(kuò)展與創(chuàng)新空間。
根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目的難度、工作量及特點(diǎn),題目分為基礎(chǔ)性題目與綜合性題目?;A(chǔ)性題目需要完成一個(gè)單元電路的整個(gè)流程的設(shè)計(jì),比如LC諧振放大器,正弦波振蕩器,AM調(diào)制器等單元電路,能夠讓基礎(chǔ)較弱的同學(xué)也能夠完成整個(gè)設(shè)計(jì)流程的訓(xùn)練。綜合性題目難度偏大,一般是整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)或者高頻類儀器儀表題目,比如“溫度信號(hào)的無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”“AGC放大器的設(shè)計(jì)”等,從評(píng)價(jià)機(jī)制上進(jìn)行層次區(qū)分,從而引導(dǎo)不同基礎(chǔ)的同學(xué)選擇不同層次的題目。
采用將每類題目進(jìn)行指標(biāo)分化與細(xì)化的方法,從最初的10來(lái)個(gè)題目,已建成總數(shù)超過(guò)100個(gè)題目的大型課程設(shè)計(jì)題目庫(kù),能夠?qū)崿F(xiàn)“一人一題”。這些題目庫(kù)里面每個(gè)題目都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范,這樣從根本上避免學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)題目時(shí)參考別人的成果。
將設(shè)計(jì)題目與“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”、“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生科技作品競(jìng)賽”等大學(xué)生課外科技活動(dòng)接軌,比如增加了“簡(jiǎn)易頻譜分析儀的設(shè)計(jì)與制作”、“雙路語(yǔ)音信號(hào)同傳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”等這些電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目。這類題目難度、綜合度都較高,對(duì)于這類題目鼓勵(lì)學(xué)生采取團(tuán)隊(duì)聯(lián)合形式進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
每年更新設(shè)計(jì)題目庫(kù),將設(shè)計(jì)題目與工程實(shí)踐結(jié)合,也允許學(xué)生自行擬題,但需要指導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)的審核,需符合課程設(shè)計(jì)大綱。
(1)課程中采用多個(gè)教學(xué)視頻單元,這些視頻對(duì)于每類題目的要求與指標(biāo)進(jìn)行了講解。教學(xué)視頻都提前發(fā)布給學(xué)生,學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(2)建立了優(yōu)秀作品展示柜,學(xué)生可以觀摩,學(xué)習(xí)優(yōu)秀作品的布局布板,并激發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮能動(dòng)性、創(chuàng)新性完成課程設(shè)計(jì),將自己的作品放進(jìn)展示柜。
(3)建設(shè)了“常用元器件標(biāo)識(shí)與選用”、“課程設(shè)計(jì)制作與測(cè)試注意事項(xiàng)”等課程設(shè)計(jì)相關(guān)文檔,對(duì)學(xué)生進(jìn)行元器件選型、裝調(diào)有較好的指引作用。
教學(xué)視頻、優(yōu)秀作品展示柜、教學(xué)文檔等教學(xué)資源促進(jìn)了學(xué)生按照規(guī)范設(shè)計(jì)項(xiàng)目,避免學(xué)生在設(shè)計(jì)、調(diào)試測(cè)試中走彎路。
(1)建設(shè)了完備的元器件庫(kù),包括常用的電阻、電容、電感進(jìn)行分類標(biāo)識(shí);對(duì)于重要芯片學(xué)生每年可以復(fù)用,在有限的經(jīng)費(fèi)下學(xué)生能夠完成高質(zhì)量的作品。
(2)建設(shè)了包含熱轉(zhuǎn)印、打孔、切割等完整的PCB工藝設(shè)備,為學(xué)生熟悉PCB制作流程以及快捷制作PCB板提供有力保障。
(3)課程設(shè)計(jì)前,實(shí)驗(yàn)室的儀器、設(shè)備都進(jìn)行檢查,相關(guān)的儀器輔助配套備齊,確保課程設(shè)計(jì)時(shí)儀器的正常使用。
儀器設(shè)備、元器件、制版工藝設(shè)備等的硬件資源建設(shè),為學(xué)生順利完成課程設(shè)計(jì)提供了有力保障。
(1)課程設(shè)計(jì)階段,電源、信號(hào)源、示波器、掃頻儀等實(shí)驗(yàn)儀器,以及熱轉(zhuǎn)印等制版設(shè)備、裝調(diào)設(shè)備全天向?qū)W生開放,確保課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的有效使用。
(2)在課程設(shè)計(jì)期間,指導(dǎo)老師在實(shí)驗(yàn)室輪流值班,并建立了課程qq群,學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等問(wèn)題可以及時(shí)進(jìn)行答疑解惑。
(3)每個(gè)同學(xué)都建立了一個(gè)學(xué)習(xí)進(jìn)度和完成進(jìn)度表格,學(xué)生需要在規(guī)定時(shí)間完成各個(gè)階段的設(shè)計(jì)流程,老師檢查后在上面簽署完成情況。這樣一方面可對(duì)完成過(guò)程有記錄可查,另一方面也督促了學(xué)生按照進(jìn)度有效完成課程設(shè)計(jì)。
(4)設(shè)計(jì)規(guī)范的報(bào)告模板,其對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容、文檔結(jié)構(gòu)、參考文獻(xiàn)、圖表等都進(jìn)行了規(guī)范要求,訓(xùn)練了學(xué)生規(guī)范撰寫科技報(bào)告的能力。
教學(xué)過(guò)程的各種監(jiān)管措施促進(jìn)了學(xué)生規(guī)范、有序的高質(zhì)量完成課程設(shè)計(jì)。
在課程設(shè)計(jì)的要求中,結(jié)合每類題目的難度、綜合性等不同,給出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)分值說(shuō)明。對(duì)于基礎(chǔ)性題目,最高分限制為85分;而對(duì)于綜合性題目,給每個(gè)題目都標(biāo)注了難度系數(shù),根據(jù)難度系數(shù)的不同,給出了相應(yīng)的分值要求。對(duì)于綜合性題目,若學(xué)生最后沒(méi)有完成整個(gè)系統(tǒng),可以將系統(tǒng)拆分,根據(jù)完成度予以評(píng)價(jià)。
具體的考核方式由三個(gè)方面來(lái)綜合確定:設(shè)計(jì)過(guò)程40%+設(shè)計(jì)報(bào)告30%+答辯30%。在課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中,始終貫穿以提升學(xué)生能力為中心的指導(dǎo)思想,表1為課程設(shè)計(jì)的考核方式、考核內(nèi)容與考核能力的具體內(nèi)容。
表1 課程設(shè)計(jì)考核方式、考核內(nèi)容與考核能力
“通信電路課程設(shè)計(jì)”是電子信息類專業(yè)學(xué)生非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,本文立足教學(xué)實(shí)際,針對(duì)學(xué)生層次特點(diǎn),以提高學(xué)生分析問(wèn)題能力、工程應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力為目標(biāo),從課程設(shè)計(jì)題目、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、教學(xué)過(guò)程管控以及課程評(píng)價(jià)體系建設(shè)幾個(gè)方面對(duì)課程進(jìn)行了改革與探索,通過(guò)后續(xù)的跟蹤表明,通過(guò)該課程的訓(xùn)練,學(xué)生在電子設(shè)計(jì)大賽等競(jìng)賽活動(dòng)中取得了優(yōu)良成績(jī),切實(shí)提高了學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力,提升了就業(yè)質(zhì)量。