摘要:電子技術課程設計是配合電子技術課堂教學和實驗教學的一個教學環節。它能起到鞏固所學知識、培養綜合能力、提高實驗技能、激發創新思想的作用。首先,要選好課題;其次,要做好實施工作;最后,要進行綜合評定。
關鍵詞:電子技術課程設計 選題 學生獨立設計 綜合評定
電子技術課程設計是配合電子技術課課堂教學和實驗教學的一個教學環節。它能起到鞏固所學知識、培養綜合能力、提高實驗技能、激發創新思想的作用。筆者結合多年來承擔電子技術教學及其課程設計的工作經驗,對該設計的各個環節提出幾點看法。
一、選題時應注意的問題
一般來說。電子技術課程設計的教學任務是在集中時間內使學生通過親自設計制作一個有實用價值的電子產品,鞏固和加深在電子技術理論課中所學理論知識和在實驗課中所學的實驗技能。基本掌握常用電子電路的一般設計方法和步驟。親身經歷電子電路的設計和實驗過程。為達到此目的,更好地完成教學任務。任課教師的主觀態度和教學方法很重要,其中教師能否認真選題就是關鍵的一步。筆者認為。教師在選題時要考慮如下問題。
(1)不同專業的電子技術課程設計安排的學時不同,應提出不同的要求。在進度上。既要有幾個小時可以完成的部分,還要有要求幾十個小時才能完成的部分;在要求上,要有按部就班的部分。也要有綜合性較強、需要鉆研的部分。總之,要全面考慮。使得選題的適應面廣、綜合性強,切實保證達到預期的效果。
(2)教學上要循序漸進。加強對學生自學能力和獨立工作能力的培養。鼓勵創新。這也是技工教育辦學的特色之所在。在實際教學環節中,教師應該為學生盡可能地提供所需查閱的資料。為學生自行探索提供便利。更大程度地發揮學生有創造性的想象力。
(3)加強學生在生產實踐方面的訓練。電子技術基礎課程設計一般是技校學生所面對的第一次設計。它不同 某一次的某一單方面的實驗。而是具有一定的系統性和完整性的設計。完成該課程設計后,學生對電子電路的設計、安裝、調試、常用元器件的性能以及管腳排列等都有了更深刻的了解,使學生有一個整體的概念和設計的思路:為以后的畢業設計和工作打下良好的基礎。
(4)考慮選題的實際性,強調應用。要使得題目更加結合日常生活中經常遇到的一些實際問題。或具備一定的應用前景,或結合學生專業的特點,來充分調動學生的積極性,使學生由被動變設計發展為主動設計。比如。設計應用不同場合的報警器、不同范圍的穩壓電源、多路智力搶答器、簡易信號發生器等。在實驗室允許的情況下。學生可以自行選擇感興趣的實驗項目,這樣有利于對學生個性的培養。
二、實施步驟
(1)授課環節 課程設計教學是學生在學習完電子技術課程(包括模擬電子電路和數字電子電路)之后進行的。學生已經有了一定的理論基礎、實驗技能和自學能力。課程設計應該采取以自學為主的教學方法。讓學生在解決問題的實踐(包括設計和實驗等)中得到提高。對于初次搞電子技術課程設計的學生。要講解常用電子電路的一般設計方法。使得學生有一個整體的感覺。而且也知道在遇到問題后。應該如何下手解決。雖然電子電路種類繁多、千差萬別,但是設計的總體思路大致是一樣的。比如選擇總體方案、設計單元電路、選擇元器件、計算參數、實驗調試(電路功能的修改和測試)、方案的最后確立環節等。要啟發學生根據具體實際情況。靈活掌握。授課學時在24個,不宜過多。
(2)學生獨立設計階段。這部分時間完全由學生自己掌握,要求學生完成總體方案的設計、單元電路和元器件的選擇、參數的設計等。為進實驗室做好準備。教師只提供必要的指導和答疑。在答疑期間應盡量鼓勵學生開動腦筋。多提不同方案。進行深入分析和比較,以便做出合理的選擇;引導學生既要兼顧模擬電路,也要兼顧數字電路。不要盲目熱衷于數字化方案;要引導學生考慮如何保證性能可靠、降低成本、減少功耗和體積等實際問題。要讓學生知道明確提出和選擇一個令人滿意的方案并不是很容易的事情。要學會在分析論證和設計過程中不斷改進和完善,使學生意識到做什么事情也都不是一帆風順的。遇到問題應該如何對待。如何去換個角度來思考問題。還要鼓勵感興趣的學生。除完成課程設計的基本教學任務外,對設計題目要做進一步研究。
值得注意的是,有的教師為了省事。不鼓勵學生創新。而是重復以前所做的題目。這樣會導致學生產生惰性,也是對學生不負責的體現。
(3)實驗室動手環節。在進入該環節時。教師應該預先審核每組學生所設計的原理圖。以保證沒有原則性的錯誤。這部分是學生通過親自動手來驗證自己設計的成果的。同時也是對教師的考查。實驗環節是問題比較多的部分。由于學生們一方面急于驗證自己的設計效果,一方面為了提高速度。再加上學生經驗的不足。往往會出現一些低級錯誤。比如電源沒有打開、設備電源線未接、集成電路的地線不接。甚至集成電路器件插反、電源反接等。一旦出現錯誤后,大多數學生不是冷靜地去考慮問題出現的原因,而是焦急的等待教師的幫助。所以在進實驗室之前對學生要強調應注意這些問題,盡量避免上面的類似的錯誤。
對于學生在實驗室中出現的問題,應該視具體的情況具體處理。如果有可能造成損失的就要先斷電,比如電源接反、集成電路插反等。然后提示學生電源部分的故障,從電源人手開始進行檢查,并告訴他們在下次通電之前,必須經過教師的檢查。如果不是電源故障,則引導學生自己來查找,一是檢查電路的連接,二是用所掌握的理論來分析原理圖,根據信號的傳輸以及電壓電流值來逐級排查。學生大多是只顧檢查電路的連接,而忽略至關重要的第二步。這也是考查學生理論和實踐聯系的關鍵。這時教師切不可盲目直接指出問題的所在,而應該啟發學生結合所學內容,自己設計的原理圖,來獨立分析問題。比如在CM0S集成電路的使用中,為了抗干擾,要求不使用的管腳不可以懸空,這一點在門電路中很重要。
(4)講評及總結報告。在完成上述幾個環節后,教師的講評是必需的。針對學生在獨立設計階段和實驗階段所遇到的問題進行總結,并且對有創造性的和有個性的新穎方案予以表揚和必要的講解。為活躍課堂氣氛,可以采取大家共同討論的方式。
設計報告很重要,要求每一個學生都必須撰寫,內容包括:題目名稱、任務和要求、電路原理的設計(其中含總體方案及其論證、單元電路的設計和元器件的選擇、完整的電路圖、主要參數等)、實驗調試中的問題以及解決方法、結果、收獲、體會等。該環節可以加強學生對設計報告寫作能力的訓練。設計完成后都應該有完整的技術報告,這是工程技術人員嚴謹作風和良好素質所必需的。所以對學生的設計報告要統一規格,嚴格要求。
三、綜合評定
評定學生的課程設計成績,也是調動學生積極性的一個很重要的因素。所以,教師必須全面了解在整個設計階段學生的表現,給每個學生一個合理的成績。既要考慮到他們在獨立設計和實驗階段的表現和完成質量的高低,又要看選用的器件是否先進或完成的指標是否很高,是否利用已有的條件,合理實現所規定的要求,還要看設計報告的質量。另外,要考慮
學生對題目的深入研究的程度,應該進行適當的酌情加分。
通過多年對電子技術課程設計教學實踐的摸索以及和歷屆畢業生的長期交流,筆者對電子技術課程設計的各個環節總結了一些經驗,并將其運用到的教學中。實踐表明,該課程使學生掌握了電子電路的分析、設計方法以及實驗技巧,更重要的是鍛煉和培養了學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力,并激發了學生的創新意識和協作精神,其效果顯著。