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電子設計范文1
英文名稱:Electronic Design Engineering
主管單位:九三學社陜西省委員會
主辦單位:西安市三才科技實業有限公司
出版周期:半月
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-6977
國內刊號:61-1379/TN
郵發代號:52-142
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1994
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電子設計范文2
【關鍵詞】電子設計競賽;創新思維;動手能力
一、引言
自1994年開始舉辦的全國大學生電子設計競賽已成為我國電子信息領域舉辦時間最長、規模最大、最具影響力的大學生學科競賽活動,已成為教育發展和教學改革的一種良好的輔助和促進手段,通過競賽培養了大批學生團隊合作精神和克服困難的創新精神[1]。這項競賽得到了絕大多數設有電子信息類專業學校的積極響應,通過大學生電子設計競賽,旨在為更多的學生營造參與科技和創新活動的環境,培養和提高大學生的創新意識和創新能力。
在近幾年來的電子設計競賽培訓過程中,在參賽學生選拔、培訓內容選擇、培訓方式及具體措施等方面做了一些有益的嘗試,總結其中的體會與大家共享。
二、參賽學生的選拔
在參賽小組的選拔中,首先由學生自由組隊報名,要求組隊后的3個隊員各自具有較強的能力且隊員之間能配合默契,在單片機系統設計與應用,模擬和數字電路的應用,硬件焊接與調試,計算機編程以及撰寫設計報告論文等方面要有所分工;然后組織報名參賽隊進行選拔考試,內容包括模擬電路、數字電路、單片機、傳感器等方面的基本知識及應用,典型測量系統的設計方案,對電子競賽的了解,參加競賽的優勢自述等;最后指導老師根據各參賽隊成員選拔考試的結果、面試表現以及綜合考慮各參賽隊在團隊合作、硬件制作、軟件編程、報告撰寫能力等方面的實力,確定參加競賽的5個組和各組成員。
三、參賽學生的培訓
從歷年的競賽題目中確定各參賽小組的第一次訓練題目,盡量做到各參賽小組選擇不同的訓練題目,按照電子競賽的要求,規定在一個適當的時間內完成實物的制作、性能指標的測試、總結報告的撰寫。
在第一個實際系統設計后,協商電子設計競賽第二次訓練題目,要求盡可能多地涉及未曾接觸的知識點,在規定的時間內完成設計任務,然后各小組演示實物的功能,測試電子系統的各項指標,注重測試方法是否正確,測試性能指標是否符合設計要求,對于差異較大的需要認真分析其原因,找出合理的解決方案并實施。
最后,要求各參賽小組認真整理前一階段培訓完成的實物,單元電路要求注明電源要求、詳細且清楚的輸入輸出接口信息,達到的性能指標并形成文字,軟件要求有整體的說明,需要占用的資源說明、語句有詳細的注釋。輔導老師對培訓中出現的問題向學生做詳細的介紹,對競賽中容易出現的問題也需要提醒學生。在參賽的前一天不安排具體的工作,保證學生能休息好,以極佳的狀態參加電子設計競賽。
四、輔導中幾點體會
作為指導過多屆電子設計競賽的教師,談談輔導電子競賽的一些體會。
(一)充分發揮學生的主觀能動性
培養具有創新能力的高素質人才是高校教學追求的目標,參加電子競賽的主體是學生,因此學生的積極性至關重要。參加電子競賽的目的要求學生在競賽中能做得最好,能全身心地投入到訓練和競賽中去,參賽學生的理論知識和實踐動手能力要能得到充分的結合,在電子競賽中能創造性地完成命題的要求,往往能取得較好的競賽成績。參加電子設計競賽培訓的學生,通過電子設計競賽后,個人的能力方面能得到很大的提高,與其他學生相比在畢業設計階段能更好更快地進入課題的研究,因而深受教師的歡迎。
(二)注重創新思維及團隊合作能力的培養
大學生電子競賽為具有創新能力的學生提供了一個展示才能的舞臺,教師在培訓中應結合實際擬定電子系統設計題目,鼓勵學生進行多個方案的設計,特別是對具有創新思維的設計方案應引起足夠的重視,教師和學生共同分析討論,比較其優缺點,對方案進行細化和優化,進行電路分析計算,有可能就要進行軟件仿真,減少不必要的失誤,在此基礎上完成電路的制作。在培訓中既要向學生傳授知識,還要刻意培養學生的團隊精神,鼓勵大組合作,高低年級合作,充分調動每位學生的積極性,同時指導教師也應該具備必要的專業技能和奉獻精神,并通過不斷學習新知識來提高自己。
(三)培養學生系統能力
在大學生電子競賽輔導中,不僅要培養單元電路的設計安裝調試能力,更要培養學生根據某一設計任務的技術指標細化每一個單元電路的功能和技術指標,對任務在總體上有一個明確的認識。如溫度控制系統:就應從溫度傳感器的選用(Pt電阻、Cu電阻、熱電偶、半導體集成溫度傳感器等),小信號放大濾波、單片機數據采集顯示、控制算法程序的編寫、執行機構控制電路等方面來考慮各個部分的性能指標,只有各個部分設計合理,才能以較低的價格設計出整體性能達標具有實用價值的系統。
五、結束語
2009年9月參加由中華人民共和國教育部高等教育司和信息化部人教司主辦的全國大學生電子設計競賽,07級學生王輝、程偉、游俏俊組成的參賽隊設計制作完成的“智能模擬恒流源路燈控制系統”一路過關斬將,最終榮獲全國一等獎,學生代表王輝赴北京人民大會堂領獎。實踐表明我們采取的參賽學生選拔方式,培訓內容的選擇,培訓方式在大學生電子設計競賽培訓輔導過程中收到很好的成效,在較短的時間內學生的工程實踐能力和創新意識得到了很大的提高。
參考文獻
[1]王越,韓力,沈伯弘,趙顯利,俞信,胡克旺.大學生電子設計競賽的開展與學生創新能力的培養[J].中國大學教學,2005(10).
[2]全國大學生電子設計競賽章程[EB/OL].http://.cn 2007.
作者簡介:
電子設計范文3
一、對“全國大學生電子設計競賽”的認知
全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革。全國大學生電子設計競賽的特點是與高等學校相關專業的課程體系和課程內容改革密切結合,以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設工作。競賽的特色是與理論聯系實際學風建設緊密結合,競賽內容既有理論設計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創新能力。競賽的組織運行模式為:“政府主辦、專家主導、學生主體、社會參與”十六字方針,以充分調動各方面的參與積極性。
二、高職院校學生參加全國大學生電子設計競賽的意義
1、電子設計競賽培養高職學生的創新意識。電子設計競賽為學生實踐動手能力的培養搭建了一個平臺,利用這個平臺學生能理論聯系實際,電子競賽培養了學生的創新能力、協作精神、動手能力并使學生得到了工程訓練,提高學生針對實際問題進行設計、制作的能力,激發了學生學習專業課程的興趣和積極性。
2、電子設計競賽推動實踐教學體系改革和實驗室建設。電子設計競賽與高等學校相關專業的課程體系和課程內容密切相關,組織電子設計競賽可以推動高職院校電子類專業課程體系的構建、教學內容的更新、教育教學改革和專業實驗室建設。競賽的教學采用開放式實驗教學模式,既有時間開放,又有內容開放,有助于學生學習的靈活性和主動性的提高,有助于學生創新能力的培養和增強。
3、電子設計競賽提高老師的業務能力。電子設計競賽培養學生的同時,教師也受益匪淺。由于競賽命題范圍廣,涉及多門課程,既有硬件又有軟件,并鼓勵新技術的應用,所以要求指導教師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經驗。為此,老師必須相互學習,共同提高,并要求老師自覺地涉及新知識、新技術。知識和經驗的相互滲透和補充使得指導教師的業務素質提高很快,這無疑使教師能夠在日常的教學和科研中發揮更重要的作用。
凡參加過電子設計競賽的畢業生都普遍受到社會的廣泛歡迎和用人單位的青睞,尤其是那些參賽獲獎的同學更是得到企業的高薪聘用。因為他們是在當前建設創新型國家的背景下,最具有活力、最具有朝氣、最富有發散思維、最具有發明創造力和發展潛力的主力軍。
三、電子設計大賽在激發高職院校學生學習興趣中的作用
愛因斯坦有句至理名言:“興趣是最好的老師”,古人亦云:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。興趣是學習的原動力、是學習的催化劑,它對學生的學習有著神奇的內驅動作用,能變無效為有效,化低效為高效。
1、電子設計競賽就是一種競技,競技本身就充滿期待,帶給人快樂。參加競賽的學生從選題(或自擬)、教師指導、完成作品,學生自己感覺到每一點進步,都會覺得離勝利更近一步,每一天的努力都是積攢力量,都是為最后決戰做著準備,整個過程都充滿著艱辛付出后所收獲的那份快樂。另外,電子設計競賽快樂還來自于一種共同戰斗的友誼。學生之間,老師之間,師生之間,相互協作、相互鼓勵、相互幫助,都在為最后勝利而努力。
2、電子設計競賽讓學生積極期望。積極期望就是從改善學習者自身心理狀態入手,對自己喜歡的專業充滿信心,自己對本專業產生信心,想象中的興趣會推動學生認真學習本專業知識和技能,從而導致對本專業真正感興趣。學生通過參加競賽,期望獲得名次,為求職添彩。
3、滿足電子類專業學生和電子愛好者的心理需要。學生參加電子設計競賽,創新和設計能力大大提高,大開了眼界,并且與外校參賽選手進行交流,從中獲取了寶貴的經驗。對于拿了獎的學生,獲得名次就是一種肯定,對于沒拿獎的學生,更是一種動力。
4、電子設計競賽是一個循序漸進的過程。對參賽學生實踐、設計能力的培訓是有組織、有計劃進行的,基本有一個培訓周期,循序漸進地提高學生的各項能力,逐步激發學生的學習興趣。
四、通過設計競賽平臺,激發高職院校電子類專業學生興趣
興趣是最好的老師,有了興趣,學生學習起來就會感覺到比較輕松,學習由被動變為主動、由消極對待變為自覺探索,學習效率得到有效提高。全國大學生電子設計競賽就是一項特別能激發學生學習興趣的學科競賽。
1、設立“電子設計創新基地開放日”。高職院校在電子類專業新生入學初和學習過程中,定期開放電子設計創新基地,能夠幫助電子類專業大一、大二的學生以及電子愛好者了解電子類學科發展趨勢與行業發展方向。開放日活動主要包括基地參觀、作品展示和電子設計競賽介紹等。通過大三電子類專業的學生向學弟學妹們介紹和演示了基地的各項電子類作品,如MP3音樂播放器、收音機、客流量計數器、家用電器GSM控制、GPS衛星定位系統、無線傳輸模塊、自動水位控制、自制示波器等多項作品,使參觀的學生對這些作品表現出了濃厚的興趣?;顒硬粌H加深了低年級同學對專業的認識,同時也展示了本校大學生在電子領域的實踐成果,很好地激發了學生參加電子設計競賽和電子類科研項目的熱情。
2、組織和動員電子類專業學生踴躍報名參加競賽。電子設計競賽應由學校電子類專業所屬教學單位專業教師組成教師指導小組,教學職能部門、電子協會積極加以宣傳。學生自愿報名參加,經過公平、公正、激烈地選拔,落實最佳人選。這一活動,無疑吸引了一群想施展自己才華的學生,被選上的學生斗志昂然,顯示出一定的綜合實力,而對落選的學生是一種動力,學好本專業、提高水平的動力,激發了學生學習專業的興趣。參加全國大學生電子設計競賽獲得成功的學生的學習經歷、參賽經歷對低年級學生學習興趣的激發以及增強他們能力意識等方面有良好的輻射作用。
3、成立電子設計興趣小組。電子設計競賽與課外科技活動相結合,以電子設計興趣小組為依托,探索開展科技創新活動的新模式,為學有余力的電子類專業學生和電子愛好者提供創新設計的舞臺,培養和提高學生的創新實踐能力,為全國大學生電子設計競賽活動的開展打下良好的基礎。利用電子設計興趣小組這個平臺,大力組織開展一些跟電子設計競賽有關的選修課、講座、技能訓練等活動。
4、鼓勵學生積極加入學校社團組織———電子協會。電子協會是學生的一個社團組織,是電子愛好者交流心得和切磋技藝的平臺,是選拔學生參加全國大學生電子設計競賽的搖籃。組織電子協會成員到街道、社區、企業為廣大人民群眾進行家電義務維修,將所學到的知識回報社會的同時,學生的理論知識得以鞏固、技能得以提高、經驗不斷豐富積累,盡情享受學以致用的樂趣,使愛好和興趣不斷加深。
5、高職院校教師應注重提高自身實踐能力。提高實踐能力是高職院校教師尤其是青年教師克服自身弱點、提高教學水平、實現自我發展的必然途徑。電子類專業教師要積極參與學生電子設計競賽的帶隊指導工作,通過組織學生參加全國大學生電子設計競賽,不僅鍛煉了參賽學生的綜合能力,而且對指導教師的教學水平和實踐能力的提高也有極大的促進作用。高職院校教師只有提高了自身實踐能力,具備更高的教學水平、科研能力,學生才能在與其學習中,有一個良好、正確的導向,有實質性的提高與進步,教師的人格魅力才能吸引學生,使學生對本專業產生濃厚的興趣。
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1明確培養目標,建立層次化實訓教學內容體系
把握競賽精神,明確電子設計競賽控制系統設計方向的培養目標,關鍵在于把握競賽命題內容,與時俱進,從而引導實踐教學的發展,全面提高學生工程實踐能力。在實踐教學過程中重點解決兩個問題,一是如何加強學生的基礎能力,二是如何提高學生的綜合設計能力,最終使學生的電子制作技能、控制系統設計調試技能及解決實際問題的能力達到全國大學生電子設計競賽所要求的標準。分析歷屆控制類題目的命題內容發現,對大學生控制系統設計能力的培養,涉及傳感器應用、模擬電路制作、功率電路制作、數字電路制作、控制算法編寫、機械制作等多方面的知識,具有非常強的綜合性。典型的控制系統結構框圖如圖1所示。其中檢測電路主要涉及各類傳感器及其相應調理電路的設計制作;控制電路涉及單片機、ARM、FPGA等控制器的應用;驅動電路主要包括電機驅動和其他功率電路的設計制作;機械統主要包括電機的應用、機械結構的制作等。另外根據具體要求,還可能需要通信電路和其他的擴展電路。針對控制系統設計所需的知識結構,建立層次化的實訓教學內容體系,合理分配基本性實驗、設計性實驗、綜合性實驗比例,按階段實施學習計劃,逐步培養學生從基礎模塊訓練到驅動程序的編寫能力,再到PID控制算法的編寫與調試能力,最終使學生達到一般控制系統的綜合設計能力,具體的教學內容如表2所示。實踐教學內容整體包含了3個層次的訓練:①訓練學生掌握電工電子工程實踐的基礎知識和基本技能;②訓練學生掌握儀器儀表的使用方法及與單片機有關的基礎知識;③訓練學生掌握與控制系統設計有關的各個功能模塊的設計與調試方法;④對學生知識面進行拓展,訓練學生學習與高級控制系統設計有關的知識。
2以開放實驗室為基礎,改革實踐教學管理體制
為了全面提高學生控制系統設計能力這一實踐教學的根本目標,一方面要打破傳統的實踐教學模式,不再以“自動控制原理”“電機學”“傳感器檢測技術”等理論課程的界限劃定分屬于各門課程的實踐教學,而是要建立起由驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗綜合構成的層次化實踐教學內容體系;另一方面要在管理上打破陳規,建立以學生自主管理為基礎的開放實驗室,模糊課堂與課余的時間概念,將實踐教學向課堂外有效延伸。開放實驗室作為學生開展課外科技活動的主要場所,是支撐實踐教學環節的基本物質保障,近年來得到了各高校的重視。開展較早的院校均通過向學生開放實驗室資源培養出了許多優秀的工程實踐人才,通過參加學科競賽、課程設計、畢業設計等教學環節的評比,這些學生的動手能力、協作精神以及創新思維等綜合素質都明顯提高,獲得了教師、同學、社會的普遍認可。但是,隨著越來越多的學生積極參與開放實驗室,隨之而來的場地、設備、經費及管理方面的問題也日益凸顯,制約了實踐教學活動的順利展開,教師引導并幫助學生實現實驗室自主管理成為解決該問題的有效途徑。在如何引導學生的自主管理體制問題上,學校也做了積極的探索,包括以下3個方面。(1)模擬公司管理制。將學生以班集體的組織形式招收到開放實驗室中,實驗室的日常管理主要由班長負責,教師主要與班長進行溝通協調,一般不直接參與管理,基本的管理組織結構如圖2所示。班長作為總負責人定期安排組織工作,下屬5個部門的具體分工如下:①技術部,主要負責實驗室的儀器儀表等設備的管理以及技術培訓工作;②財務部,主要負責班費的管理工作;③元器件庫,主要負責學生常用元器件的購買、分發、管理工作;④網絡部,主要負責網站的建設和管理工作;⑤辦公室,主要負責組織協調安全、衛生、紀律、規章制度等日常管理工作。(2)師徒培訓制。對技術知識的渴望是開放實驗室中組建班集體的核心動力來源,為了讓學生們能夠得到有效的技術培訓,可采用師徒制的方法引導學生互幫互助,先進帶動后進,形成“大三帶大二、大二帶大一、老師帶大四”的基本制度。這種制度不僅讓更多的學生受益,而且師生之間建立了深厚的師徒情分,在實踐過程中提高了學生的團隊合作意識,不僅為電子競賽,也為學生畢業后進入社會合作創業打下了堅實的感情基礎。(3)項目考核制。為了對每個團隊學生的階段性學習成果進行測試,可利用學校的各種政策和經費支持,通過創新項目對學生團隊進行綜合性考核,讓學生對工程項目的立項申請、方案論證、項目實施、實驗驗證、總結報告等環節有一個系統性的認知,培養更加有效的工程思維能力。具體的項目經費不僅可以通過國家大學生創新項目獲得,也可以通過校企合作、大學計劃等多個方式獲得,作為開放實驗室的重要物質保障。
3采用實例化教學手段,自制實驗設備
實驗設備的選用是實踐教學體系形成的重要環節,為了適應大學生電子設計競賽的要求,結合學校實踐教學體系的內容特點以及學生掌握知識結構的基本情況,實驗室自行研制了更加符合學校實際情況的實驗設備,不僅節約了設備購置經費,降低了成本,還能夠以自制設備為基礎,拓展一些有特色的實踐教學課程,并應用于課程設計、畢業設計等其他教學環節。根據一般控制系統設計的基本特點,以培養學生對于簡單系統建模、理論模型的工程應用、PID控制算法設計、C語言實現以及控制系統分析5個方面的能力為目的,選擇有代表性的、學生感興趣的控制系統設計案例作為教學對象,以實例帶動學生學習,讓學生直觀地感受到控制系統設計的難度和技巧,激發學生的學習興趣和想象力,促進學生創新實踐水平的提高。如圖3所示,結合歷屆電子競賽題目,自制ARM、FPGA等開發板以促進學生對高級嵌入式系統處理器的學習和掌握,自制智能小車、兩輪自平衡小車、四軸飛行器等比較典型的控制系統作為實驗教學設備,由簡入繁,逐步深入,具有一定的代表性,且受到大學生的普遍喜愛。興趣與理論的結合能進一步提高學生的設計能力。實驗設備研制過程中,通過組織學生申請立項,使其積極參與示例程序的編寫與硬件調試工作,并且將學生設計使用過程中的實際感受及時反饋記錄,最終開發出了符合學校實際情況的教學設備,提升了實踐教學效果。
4實踐教學方法的創新性設計
實踐教學方法是指導教師以工程實踐為主,培養學生工程素養、獲得工程技能的一系列教學活動的組合,實踐教學與理論教學相輔相成。實踐教學方法的創新,有賴于打破傳統的以理論教學為主、實踐教學為輔的教學觀念。為了吸引學生興趣,以實踐教學推動理論知識的掌握和吸收,可以從以下3個方面進行把握。(1)實踐教學課程的設置更加具有針對性和系統性,有效整合學校分散的實踐教學資源,形成系統化解決某個問題的課程體系。比如以控制系統設計為目的,相關的課程設置可以涵蓋如下5個方面:①控制系統常用傳感器課程,包括溫度傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、傾角傳感器、角度位移傳感器、音頻信號檢測器等;②控制系統常用微控制器課程,包括單片機、FPGA、ARM、DSP;③控制系統常用模塊課程,包括鍵盤和LED控制、液晶顯示器、觸摸屏、ADC和DAC、無線收發模塊、語音模塊等;④控制系統常用電機控制課程,包括舵機、直流電機、步進電機的控制等;⑤控制系統PID控制算法課程,包括增量式PID算法設計、位置式PID算法設計等。(2)提倡學生先做后學,學完再做。首先在實踐過程中發現實際問題,然后通過理論學習與實驗解決問題,使學生獲取的知識結構更加具有針對性,過程中教師要注意引導學生掌握解決某個問題的有效途徑和方法,了解學生的思維方式,而不是把主要精力放在問題本身上,積極營造民主、寬松的實踐教學氛圍,鼓勵學生大膽提問,不唯師、不唯書,通過討論、網絡、請教、看書等各種各樣的方法最終達到解決問題的目的。(3)突出學生在實踐教學過程中的主體地位。教師引導學生以工程項目化的方式面對并解決問題,激發學生的學習興趣,使教師對學生的實踐教學成為一種自我意識激發下的活動,模糊課堂與生活的界限,鼓勵學生利用課余時間主動投入到實踐活動當中來,當學生從實踐中獲得成就感和榮譽感后,就會感染更多的學生參與,形成良性循環。
5結語
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模擬電子技術是一門技術性和實踐性很強的課程,尤其在實踐過程中,有很多因素影響實驗結果,比如噪聲、接地方式、強弱電隔離等,而這些因素往往是無法統一定量分析的,對于初學者來說就會覺得模電太難掌握,往往一個實驗花很長時間都解決不了問題。如果把模擬電子技術作為第二課堂電子設計的第1門課,絕大多數同學都會因為模電琢磨不定,實驗做不出來,結果喪失信心,無法堅持學習。而單片機則相對較簡單,實踐也容易出效果,把單片機作為第1門課,學生會在看到實驗結果時獲得成就感,從而建立信心增強對電子設計的興趣。學完單片機然后再開始學習模電,有了之前建立的信心以及一些實踐的方法,學生就有勇氣面對困難,堅持不懈。學習完前面提到的兩門基礎課程的理論和實踐之后,要把模電和單片機結合起來,安排兩個培訓項目:(1)語音采集與回放系統;(2)簡易數控電源設計。通過這兩個項目的培訓,可以建立系統的概念,掌握一個完整項目的系統設計方法??紤]到電子設計不同項目對微控制器的不同要求,后續課程再安排FPGA相關課程及實驗項目。前面各階段培訓之后,學生已經具備基本的電子設計的專業能力,之后的培訓課程安排就必須要進一步提高學生的設計能力,力求把每一個電子設計的作品做到高指標、高精度。因此我們挑選一些難度較大,指標較高的電子設計題作為后一階段的強訓課程內容。第二課堂電子設計課程設置必須遵循由簡到難、由局部到整體、由粗到精的原則。
二、第二課堂培訓方法研究
第二課堂課程設置好之后,還必須注重培訓方法。由于學生是剛開始接觸電子設計,對很多東西都不懂,碰到問題也不知如何去解決,再加上剛開始跟學長們也不是很熟,也沒怎么交流,導致在最開始的幾個星期里會像個無頭蒼蠅到處亂撞,基本上拿到一個問題都不會自己獨立地去思考,更不用說形成自己的方案甚至去實施自己的方案了。那么培訓時,老師必須采取科學的方法,引導學生分析問題,解決問題。電子設計的培訓基地為學生提供了很好的實踐環境和實驗條件,為了確保每一課程項目的培訓都能提高學生的專業能力,一定要有合適的培訓方法。電子設計重實踐,但培訓時一定要注意實踐必須以理論為指導,引導學生從理論入手,通過實踐驗證理論設計是否正確,實踐中遇到問題時又要上升到理論,補充理論知識,最后解決問題。培訓過程中,切忌全程灌輸,要啟發學生獨立思考,培養學生的自學能力,這樣學生才能在提高專業能力的同時又具備一定的創新能力。下面以模電的實踐培訓為例,探討第二課堂的培訓方法。學生剛開始對模電的認識還是比較模糊。用分立元件實現10W的低頻功率放大器,經過這個項目的培訓后,學生的動手能力可以大幅提高,而且能建立對模電的具體認識。但這個項目難度也是很大的,培訓時既要培養學生的自學能力和獨立解決問題的能力,又要在適當的時候幫助學生找到解決問題的方法,以免學生長時間解決不了問題時喪失信心。根據題目要求,將5mV信號放大為10w×8Ω姨=8.94V,電壓放大倍數為1788倍,單級放大電路不能滿足要求,必須采用多級放大電路。因此,本次設計要用到差分放大電路,集電極輸出的共射放大電路和乙類功率放大電路。培訓時,首先要求學生自己通過《模擬電子技術》課本理解這三種電路的基本原理,包括放大電路的靜態分析與動態分析。當學生具備理論基礎后,指導學生確定直流電源電壓及進行器件選型,各級三極管的型號根據UCEO,ICM和PCM三個參數確定。三極管型號確定后,學生就可以結合電路指標和三極管的放大系數確定各級靜態工作點及動態范圍,最終獨立設計出完整的低頻功率放大器電路圖。此時的電路設計還完全停留在理論設計,由于學生理論水平有限,設計出的電路多少都存在問題,不過經過后面的調試后,電路會逐步得到改善,所以老師不必在這個階段指出問題,要培養學生獨立發現問題并且解決問題的能力。接下來,要求學生按自己設計的電路先焊接輸入級差分放大電路,調試好后再焊接調試中間放大的共射放大電路。當這兩級電路聯調時,大部分同學會發現電壓放大倍數比兩級單獨設計的放大倍數的乘積要小得多,但每級單調時又與理論設計符合。出現這個問題后,學生往往無法找到真正原因,自然也無法把問題解決。其實問題在于學生對多級放大電路的放大倍數計算沒有理解清楚,他們只知道整體放大倍數等于各級放大倍數的成績,而這里各級放大倍數已經不是每級獨立的放大倍數了,還要考慮前后級輸入輸出電阻對各級放大倍數的影響,所以這時要提醒學生查閱多級放大電路的放大倍數的計算方法。理解了這一點后,學生就知道了問題所在,進而找到辦法,通過增加射級跟隨電路把兩級電路隔離,就解決了這個問題。經過一段時間的培訓,學生基本上可以簡單地去分析一些問題了,盡管分析得還不是很全面,但至少不會像最開始進實驗室的那種碰到問題無從下手的問題了。拿到題目,首先就是將題目進行仔細的分析,將題目要求做的系統分成若干個小的模塊,再逐個完成。在完成各個小模塊的同時,學生會碰到很多之前還沒有考慮到的一些細節,由此可能會產生一些問題,這時就需要去網上找相關的資料來解決這些問題。最后每個模塊完成后,需要將它們結合在一起形成一個系統來完成想要完成的功能,在此過程中又會碰到兩個模塊之間相互影響、參數不匹配等問題,這又需要我們去解決匹配與相互影響的問題,在解決這些問題的同時學生的能力也得到了提高。在培訓時,要求學生在規定時間內完成規定的題目,在做的過程中會出現各種意想不到的情況,所以必須在盡可能短的時間內找出問題和解決問題。不懂的知識可以去學習,硬件、軟件調不出來,只要有耐心,認真分析總能找出原因,從而找到解決問題的方法。出現問題時應保持冷靜、沉著,不應急躁,急躁也不能解決問題,說不定還會造成更嚴重的問題。這在一定的程度上使得學生的應變能力得到提高。其次,是團隊精神的培養。在做項目時非常需要團隊精神,三個人必須互相信任、互相配合、分工合作,只有這樣才能在最短的時間內完成項目。在順境時小組成員要相互提醒保持冷靜,逆境時要相互鼓勵共度難關,出現問題時不能相互埋怨一個實驗能否順利地做成功,取決于每一個小組成員之間的相互溝通,比如,做硬件的告訴寫軟件同學的思路,以及硬件上面可能存在的一些問題,是否在軟件上面可以得到彌補,如果可以,就讓軟件去彌補彌補。如果軟件彌補不了的,就去解決硬件上面的問題,爭取讓軟件和硬件相輔相成。大家都減輕負擔。同時也應該充分認清楚自己小組之間的強項,比如,小組在軟件上面存在著一些不足,那么做硬件的就盡量去為軟件的減輕負擔,讓實驗能夠順利地進行?;蛘弋斳浖容^簡單的時候,負責軟件的同學就告訴在軟件上面哪些地方可以彌補硬件上面的不足,這樣做到軟硬結合。隨著所做項目的增多,經驗積累增多,后面所做的項目也越來越難,每個項目給的時間也越來越緊,要想在規定的時間內完成任務,就不能像之前那樣拖拖拉拉,而且單憑個人能力是無法做到的,這時學生開始真正意義上的分工合作。最開始同學們本打算自己都盡快地完成自己的那一部分,然后爭取提前兩天完成每個項目,然后每個組員再將自己負責的那一部分講給小組其他成員聽,以及在這過程中應該避免什么問題,讓小組其他成員在此基礎上加以理解并消化,爭取讓每個小組成員都盡可能多地學到東西。但在實際中,或許是題目太難,又或者是配合得不夠好,總是在每個項目快要截止的那天才能做出來,甚至有的項目在超過截止日期之后還沒做出來,又由于時間緊迫,所以每個項目做完之后也沒什么時間進行小組內部交流,小組內部成員學到的東西都有一定的局限性,這也預示著在接下來的日子里還有更多的東西要學,絲毫不能有半點松懈。
三、結語
電子設計范文6
1培養規格和目標
電子設計自動化技術(簡稱EDA技術)是現代電子設計領域的一門新技術,它以計算機軟件為工作平臺,融合微電子、計算機、現代電子理論等學科和技術,培養學生的電子設計自動化應用能力和現代電子技術的設計方法,提升電子、電信類專業從業人員的專業素質和職業技能。蘇州經貿職業技術學院自2004年開始,把“計算機輔助電子設計和分析、仿真(PROTEL、EWB、EDA)等軟件的熟練使用”納入學生培養的核心技能之一,為本地區電子設計行業的生產、服務和管理一線培養了一批從事電路繪圖與PCB(PrintedCircuitBoard,印制電路板)制版技術人員、電子設計自動化工程師助理和小型電子企業技術應用與設計人員等高技能人才。電子設計自動化高技能人才培養是面向電子設計自動化應用能力和現代電子技術的設計方法,提升電子、電信類專業從業人員的專業素質和職業技能,為電子設計行業的生產、服務和管理一線培養電子電路繪圖與PCB設計及制版技術人員、電子設計自動化工程師助理和小型電子企業技術應用、技術革新與設計人員等。
2培養的內容
以“工作過程系統化”理論為指導,以促進學生職業生涯發展為目標,以“工作過程導向”理念來開發構建培養電子設計自動化高技能人才的課程體系。即以職業分析為基礎,到相關企業的工作崗位調研崗位職責,分析職業崗位的工作過程,歸納匯總技能培養的典型工作任務;把行動領域的典型工作任務引領到學習領域的課程,構建實施典型工作任務的課程體系;遵循學生認知學習、職業成長兩方面規律,對學習情境進行設計,形成特色課程。依據培養的目標,走訪蘇州市工業園區、高新區內飛利浦、諾基亞、華碩、三星等著名企業,基本明確電子設計自動化工作崗位的職責。在此基礎上,重構電子設計自動化高素質技能型人才的工作結構和知識結構,歸納匯總出十大典型工作任務:電子電路原理圖設計繪制,電子電路PCB設計繪制,電子電路PCB制作,CPLD開發工具的使用,CPLD的組合邏輯電路設計,CPLD的時序邏輯電路設計,CPLD的圖形輸入法設計,CPLD設計的VHDL語言實現,CPLD設計的仿真、下載和調試,綜合CPLD應用的設計實現。根據歸納匯總出的典型工作任務,以基本電路、元件為基礎,到電子CAD技術(Protel電子電路原理圖與PCB設計)起步,再到電子電路的仿真設計、PLD(ProgrammableLogicDevice,可編程邏輯器件)的設計與應用,最后是EDA綜合應用及開發技術的由簡單到復雜、由易到難、由硬件到軟件、從實物驗證到數字仿真的課程內容體系,形成電子設計自動化高素質技能型人才培養計劃和方案。
3培養實踐
3.1以課程建設為載體,實現教學過程特色化,教學建設精品化
課程的教學實施以學生為中心,把教學內容以真實工作任務或社會產品為載體,綜合采取討論式、開放式、探究式、實踐式等教學方法,融“教、學、做”為一體。充分利用電子設計軟件平臺和多媒體現代化教學手段,構建基于網絡的電子設計、仿真、驗證等教學環境,增強教學效果。通過4年的建設,課程鏈中的課程已建成1門省級精品課程(含實訓),1門院級精品課程,1門課程的教材分別獲省級、院級精品教材建設立項,并于2009年12月正式出版使用。
3.2課程教學案例化,實訓內容產品化,實戰內容項目化
電子綜合設計技能的培養主要通過課程教學、綜合實訓和項目實戰3個由淺入深、由簡單到復雜的途徑實現。學習內容以產品、工作任務或項目為載體,課程鏈中的模擬電路是以生活中的典型產品如整流器、助聽器、樓道感應燈、手機充電器等作為內容載體;電子CAD課程、電子裝配與工藝、EDA技術課程分別以電子元(部)件、單元(功能)電路或較小應用系統案例為內容載體;電子綜合實訓、EDA實訓以出租車計費器、多功能數字鐘、交通燈控制器和頻率計等產品為載體。實戰內容主要通過參與各類具體的科研項目實現,包括學生主持申報的江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃立項項目3項和教師主持、學生參加的項目1項。
3.3技能培養過程標準化、職業化
課程鏈中的課程都有與職業資格高級工種相容的課程標準(大綱),課證融通,教學基本要求是電子高級工,設置以任務引領型為基本取向,以工作本位學習和崗位職責范圍為主要形式,內容教學采用任務驅動、項目導向等有利于增強學生能力的教學模式;重視學生校內學習與實際工作的一致性,探索課堂與實習地點的一體化;力求做到理論融于實踐,動腦融于動手,力爭實現所學與所用零距離。