應用型本科院校電子技術類課程設計的研究與改革

關 靜

常州工學院 江蘇常州 213000

應用型本科院校電子技術類課程設計的研究與改革

關 靜

常州工學院 江蘇常州 213000

本文對電子技術類課程設計的現(xiàn)狀進行分析與研究，對教學方法提出了課程設計題目的模塊化設計、課程設計內(nèi)容的層次化設計及課程設計指導書突出實踐這三方面的改革，在應用實踐中收到了比較好的教學效果?？偨Y發(fā)現(xiàn)這種教學改革方式對電子技術類課程設計、電子實習或實踐具有一定參考價值。

課程設計；模塊化；層次化

應用型本科院校和國內(nèi)的一流大學相比，學校的師資力量相對比較薄弱，科研水平相對不高，教學任務比較繁重。和國內(nèi)一流大學錄取的生源相比較，這類高校錄取的分數(shù)也相對較低，在種種不利的情況下，如何提高應用型本科院校電子技術類課程設計的教學質量，提高學生的應用設計能力是一項非常重要的、勢在必行的教改研究課題。

電子技術類課程設計是電子技術課程設計、電子線路課程設計、模擬電子技術課程設計、數(shù)字電子技術課程設計等課程設計的統(tǒng)稱。這些課程設計無論是在非電類相關專業(yè)還是電類相關專業(yè)的培養(yǎng)計劃中都具有非常重要的作用。它是對電工技術、電子技術、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等專業(yè)基礎課內(nèi)容的綜合和實踐，能夠充分提高學生的感性認識，從而加強對電子技術類專業(yè)基礎知識的理解。近年來，我國各高校的電子技術類課程設計都在不斷完善，有的學校專門針對本校的情況編寫了本校專用的課程設計指導書，并且相關的課程設計形式也日趨多樣化。各高校紛紛根據(jù)教學條件，設計了各種內(nèi)容和方式的課程設計。

一、教學狀況分析

1.知識點相同，深度不同

開設電子技術類課程設計的非電類相關專業(yè)有機械設計制造及自動化專業(yè)、測控儀器與技術專業(yè)、土木工程等專業(yè)；電類相關專業(yè)有電子信息工程、電氣工程及自動化、自動化專業(yè)、電子工程等專業(yè)。非電類相關專業(yè)的學生通常開設電工技術、電子技術等課程，電類相關專業(yè)的學生開設電路原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等課程。不同專業(yè)講授電類相關知識時根據(jù)培養(yǎng)計劃的需求不同、課時通常不同，但在課程設計中，由于知識點相同，所以不同專業(yè)的學生可以選用相同的設計題目，這就要求我們選用的課程設計題目要精練、有代表性。

2.學生應用水平參差不齊

在課程設計過程中，無論是什么專業(yè)的學生，幾乎每個班級都有一部分學生的動手能力、理論知識的應用能力較強，同時也有一部分學生動手能力和理論知識的應用能力較弱，學生的實踐能力不在同一水平上，這樣相同課程設計題目對不同專業(yè)學生的要求不一樣，即使對同一個專業(yè)的學生，也要分層次。

3.學生工程實踐能力弱

學生大部分時間是用來學習理論知識，而如何把所學知識應用在課程設計中，對很多學生來說是陌生的，學生不知道如何開始著手設計、設計過程中要注意哪些環(huán)節(jié)。這就對課程設計指導書提出了相當高的難度，指導書的撰寫要從學生的角度考慮，課程設計中要用到的知識與在課程教學中哪些學過的知識、理論相關，要細致介紹，如何將這些理論通過計算、近似等應用到實踐中來舉例一一加以說明。

二、教學方法的改革

針對上述情況，我們從以下3個方面著手，重新對電子技術類課程設計的內(nèi)容和要求進行優(yōu)化整合。

1.課程設計題目的模塊化

盡管各個專業(yè)對電類知識的要求不一樣，但在實踐應用時有大量的知識點是相同的，僅僅是要求的深淺程度不同而已。根據(jù)此共性特征，我們對電子技術類課程設計題目進行整合，選用有代表性、涵蓋知識點廣泛、易于實現(xiàn)的題目進行模塊化。每一個模塊相當于一個較成熟的課程設計題目。筆者以“聲控走廊燈的設計與制作”為例進行說明。

2.課程設計內(nèi)容的層次化

盡管對電子技術類課程設計題目進行了模塊化整合，每一個模塊都非常具有代表性，但由于學生的實踐能力不同，對同一個班級的課程設計內(nèi)容的要求也不能完全相同。課程設計內(nèi)容要有一定的層次性，要能夠照顧到應用能力強弱不同的學生，既讓有興趣的同學有繼續(xù)深入研究的空間，又能照顧到大部分學生應用能力的培養(yǎng)。這樣可以激發(fā)學生的學習熱情，從而提高學生整體的應用能力，提高學生的就業(yè)競爭能力。

3.課程設計指導書突出實踐

課程設計指導書如果在理論分析、參數(shù)如何選取方面撰寫時過于簡單，會造成學生不會選取元器件參數(shù)、不會理論分析計算等；如果在實際制作過程這方面撰寫得過于簡單，會造成學生不會焊接、不會調試、不會查錯、不會修改優(yōu)化電路等，這些都不利于學生的深入學習與發(fā)展。因此課程設計指導書應從分析課程設計的題目開始，交代學生如何思考這個題目，如何查閱與此題目相關的資料，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參數(shù)，分步引導學生參與具體器件的參數(shù)計算，由學生計算出參數(shù)，由學生確定器件的選擇。課程指導書在實踐環(huán)節(jié)依據(jù)學生的前瞻課程的學習情況，作出相關提示，由學生自主選擇是否進行閱讀，在介紹調試步驟的過程中，突出引入科學的調試方法，通過反復的“重點提醒標志”等方法，培養(yǎng)學生良好的調試習慣，把實用的調試方法與習慣潛移默化地傳授給學生，間接提高學生實戰(zhàn)能力。

三、教學實踐舉例

在學生學習完電子技術等課程后，將會開設電子技術類課程設計。如果課程設計的內(nèi)容是聲控走廊燈的設計與制作，其功能要求兩個層次：(1)開關式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅；(2)延時式控制：一次擊掌后燈亮，延時10秒后自動熄滅。根據(jù)設計任務的要求，首先引導學生如何將擊掌的聲音信號轉換成電信號，這就需要傳感器電路，但由于傳感器電路輸出的電信號經(jīng)常比較微弱，所以我們需要放大電路，經(jīng)放大后的電信號要實現(xiàn)開關式控制和延時式控制兩種控制方式，開關式控制中要求擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅，如果將擊掌信號視為觸發(fā)脈沖，則上述現(xiàn)象恰好與T＇觸發(fā)器的翻轉功能相一致，所以我們選用T＇觸發(fā)器實現(xiàn)開關式控制；延時式控制要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動熄滅，如果我們將上述擊掌信號視為觸發(fā)信號，將此觸發(fā)信號加到一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿足上述要求，所以我們在放大電路后用一個雙路開關實現(xiàn)上述兩種控制方式，開關撥到一端實現(xiàn)開關式控制，開關撥到另一端實現(xiàn)延時式控制，經(jīng)過T＇觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號是數(shù)字信號，驅動能力略顯不足，所以我們考慮增加一級驅動放大電路，然后再輸出給電燈控制電路。此課題的選用有代表性、涵蓋知識點廣泛、易于實現(xiàn)模塊化；另外，功能要求分為兩個層次，適合有一定自學能力的學生，課程設計指導書要進行對應指導，突出實踐，例如考慮能夠用＋6V電池作為電源而選用MOS型器件，考慮性價比及實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輸入，所以上述CD4013輸出的數(shù)字信號要經(jīng)過放大電路才可使用。上述分析過程均與實踐有關，課程設計指導書就要突出這些實踐內(nèi)容，對為何選取這些元器件，元器件參數(shù)如何計算，焊接好的電路如何調試都要詳細，給學生以茅塞頓開的效果，一步步引導學生完成上述功能，最終提交出焊接實物。

四、結束語

國內(nèi)外高校對電子技術類課程設計體系都在進行改革，課程設計題目模塊化是各綜合型大學正在嘗試的一個方向，結合應用型本科院校的教學特點，在題目模塊化的基礎上實現(xiàn)內(nèi)容的層次化，著重突出實踐應用，能夠充分地提高學生的分析能力、動手能力、實踐能力等。這在近幾年電子技術類課程設計教學實踐中已經(jīng)得到了充分地論證。通過我校對電子技術類課程設計的教學改革與研究發(fā)現(xiàn)：

1.許多公共課程的課程設計可以通過課程設計的模塊化設計滿足不同專業(yè)的需要。這類課程設計使用同一個平臺完全可以照顧到不同的專業(yè)背景。

2.同一個模塊的課程設計，通過設計內(nèi)容或功能要求的分層次化以滿足針對不同專業(yè)，不同能力的學生的需要。通過這種方式既可以提高學生的潛能，又可以激勵學生的學習興趣，還可以滿足不同專業(yè)學生的需要。

3.課程設計指導書要突出實踐，通過設計案例的實現(xiàn)，鍛煉學生的實際應用能力，深受用人單位的好評。

綜上所述，電子技術類課程設計的教學改革與研究對提高教學質量，對學生創(chuàng)新、應用能力的培養(yǎng)無疑具有積極的意義，對類似公共課程的課程設計或實習實踐也具有一定的參考作用，具有較大的推廣價值。

[1]高林，張俊梅.依托電子綜合設計培養(yǎng)學生創(chuàng)新應用能力[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010，1：141～143

[2]田秀紅，劉寶慶.試論電子技術課教學改革與創(chuàng)新[J].教育與職業(yè)，2010，1：125～127

[3]莊哲民，沈民奮.基于CDIO理念的Ι級項目設計與實踐[J].高等工程教育研究，2008，6：19～22

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

關靜，碩士，講師。