電子信息工程技術專業工程化課程教學探索研究

顧 麗

(南京江寧高等職業技術學校，南京 211110)

0 引言

近年來，國家大力推進“新工科”建設，提升教育教學的質量，貼近生產實際，提升工程教育水平[1]。南京江寧高等職業技術學校電子信息專業，是省部級重點專業、特色專業、品牌專業，作為江蘇省中職首批領航學校，肩負人才培養使命，聚焦江寧產業，聚焦未來科技，注重在傳統工科基礎上的新工科建設，為未來企業培養高素質技能型人才。

1 工程化教學的必要性與可行性

1.1 五年高職技術人才培養脫離工程實際

五年高職人才培養問題鱗次櫛比，主要表現為學生動手能力弱，專業技能差，就業質量不高。企業卻呈現招工難的問題。究其原因，表現在兩個方面，一是人才培養與企業實際需求脫節，二是學校培養缺乏企業深度參與。

1.2 專業課程設計缺乏工程性特征

在專業實踐課程教學上，基本采用驗證性、模仿性、演示性實踐，學生工程能力的培養課程缺失嚴重，實踐的內容僅限于對理論知識的驗證。學生自主設計、工程改進、創新能力得不到培養，不能有效培養發現問題、分析問題、解決問題的能力。

2 面向工程應用的電類專業課程教學改革

面向新工科電子類基礎課程體系包含工程體系和課程體系，如圖1所示。其中工程體系主要包括分層遞進的工程問題和應用；課程體系包含電子信息類基礎教育的內容，分層遞進的課程體系。兩條軸線各分為四層，各教學內容間相互對應[2]。

圖1 面向新工科電子類專業技術基礎課程體系

3 項目工程化實施

本文以HE1601函數信號發生器組裝與調試中鋸齒波轉正弦波及放大電路為工程化案例，實施課程工程化教學方法的改革。

3.1 項目實施相關要求

鋸齒波轉正弦波及放大電路的作業流程為：(1)識別元器件；(2)檢測元器件質量；(3)插件；(4)焊接電路；(5)通電測試。應用的基礎理論知識主要有差分放大電路、共基共射組合放大電路、二極管伏安特性、迭加原理等。

課程實施所需的工量具包括：萬用表、電烙鐵、鑷子、尖嘴鉗等，所設計的零部件包括12個二極管2D51-62(規格4007)、3個三極管2Q51-53(規格C1907)。

鋸齒波轉正弦波及放大電路課程電原理，如圖2所示。正弦形成及主放大單元組成原理框圖，如圖3所示。

3.2 電路功能與工作過程

該單元電路將2號電路板產生的三角波轉換成正弦波，并將其和2號電路板送來的三角波和方波進行可選擇的放大，作為整機的輸出信號。輸出信號幅值由0.03 mV～22V分四擋連續可調。其有輸出信號直流電平可調功能，調節范圍為-5～+5 V。

圖2 電原理圖

圖3 正弦形成及主放大單元組成原理框圖

三角波—正弦波變換電路由三級二極管橋式電路D51～D62構成，三級橋式電路的輸入端并聯，輸入待變換的三角波，輸出通過電阻分壓電路進行疊加，在公共分壓電阻上獲得變換的正弦波。三級橋式電路工作于二極管伏安特性的非線性段，且彼此相互作用。

放大電路由準差分放大器和射極跟隨器構成。2Q51、2Q52構成單端輸入、單端輸出準差分放大器。2R64+2W51是兩管的射極耦合電阻，并起電流負反饋作用，調節2W51可改變2Q51的增益。2C53起改善放大器高頻特性作用。調節2W52可使兩管射極靜態平衡。2Q51的增益A≈5。

2Q53構成射極跟隨器。輸出電壓u0由射極電阻2R71與2R72的分壓點取出，使u0的直流電壓為0，而2Q53的射極直流電平為0.8 V。

3.3 工程技術要求

(1)正弦波形成電路輸出正弦波的直流電平為0 V，VPP≈1.6 V。

(2)輸出信號波形：正弦波、三角波、方波。

(3)輸出信號峰值：分四擋：0 dB、-20 dB、-40 dB、-60 dB，由0.03 mV～22 V連續可調。

(4)輸出信號直流電平可調范圍：-5～+5 V(0 dB擋)。

4 結論

傳統教學模式落后。學生被動接受知識，自主學習受到了阻礙，失去對專業課程的學習興趣，教學效果差[3]； 教學實踐模式單一，目前教學實訓一般采用手工連線的方式實現某種功能，通常以驗證結果為目的，南京江寧高等職業技術學校研發壓接式電工電子實驗法，也以手工連線為主要方式，當實驗電路規模達到一定程度時，電路的可靠性會大大下降。通過工程化教學法，改變課堂教學中的不足，學生通過解決工程中實際問題，理論知識的應用能力大為提升，綜合素質得到全面提升。