电子电路设计与实践篇1
【关键词】工作过程导向;校企合作;学习情境
电子线路板（即印刷电路板，简称pCB板）是信息电子工业最基本的构件，有“电子产品之母”之称。随着科学技术的发展，新兴电子产品不断涌现，使pCB产品的用途和市场也不断扩展。电子线路板设计是现代电子产品设计技术的发展方向，具有基础性、专业性、应用性和先进性的特点。
《电子线路板设计与制作》是电子信息工程技术专业的核心课程，是一门实践性和技术性都很强的专业课程。通过本课程的学习，使学生能正确使用电子CaD（protelDXp）软件，完成常用电子应用系统原理图的绘制、印刷电路板的设计以及印刷电路板的制作等任务，为今后从事电子应用系统设计、技术创新等工作奠定基础。印刷电路板作为工艺管理、产品研发、成本控制、生产运行、质量控制的直接对象，有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及环境意识的培养，成为职业素质训导的重要平台。
一、课程开发思路
（一）校企合作共同开发，将学科课程转变为面向职业岗位的工作过程导向的课程
课程开发团队（含高层次企业专家、实践专家）通过对pCB市场人才需求和岗位技能要求的调查，调研了我院所在的鲁南地区以及长三角地区电子信息制造业行业企业，与企业工作现场一线专家进行论证和探讨，综合分析了电子产品开发技术人员以及开发助理员岗位，明确了典型工作任务。在此基础上，进行职业能力分析，根据能力复杂程度整合典型工作任务形成行动领域;然后根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为学习领域课程。
我院与无锡恒尚工控技术有限公司等合作，以“校中厂”的合作模式，建成具有真实职业氛围的校内实训室，为课程现场教学、实施项目教学提供很好的条件。同时通过聘请校外企业工作一线专家指导和参与课程改革及教学，构建教学任务，开发实践项目，实现了由专业教师独立开发教学内容转变为校企合作共同开发，由原来的模拟实训转变为真实项目操作、真实职业场景实训，由原来的学做分离转变为学中做、做中学。将该课程的教学内容从传统的软件操作技能训练过渡到电路设计能力的培养，并延伸到实际印刷电路板制作的实践技能训练，实现教学和工作的零对接。
（二）设置学习情境，教学内容从“软件应用”过渡到“工作过程导向”
传统以软件应用为线索的教学内容主要包括原理图的绘制和pCB板图的设计两方面。由于本课程的实践性很强，课程开发团队基于pCB板制作的工作过程为导向，将电子线路板的设计与电子工艺制作进行整合设计。根据原理图绘制―pCB图设计―pCB板制作的工作流程，采用以企业的实际研发项目、典型产品案例为载体设计学习情境，按照电路由简单到复杂的原则，构建与企业生产过程相一致的完整的工作过程。共设置了6个学习情境，16个学习任务。
学习情境一：实用门铃电路的制作。设置了2个学习任务，印刷电路板的生产认知和实用门铃电路的手工制作。主要目的是通过生产认知，首先给学生以感性认识，并进行简单的制板操作。
学习情境二：三端稳压电源的设计与制作。设置了3个学习任务，分别是三端稳压电源原理图的绘制、pCB图设计、及pCB板制作。通过这个学习情境，让同学们熟悉protelDXp的基本应用，完成简单电路原理图及pCB图设计与pCB板的制作。
学习情境三：数码管元件及封装的设计。设置了2个学习任务，通过原理图库元件和封装库元件的制作，可以解决库元件的不足及封装的不适合。
学习情境四：U盘电路的设计与制作。设置了3个学习任务，通过该情境的学习，让同学们掌握较复杂的含总线的电路原理图的绘制、pCB设计及制作。
学习情境五：单片机数据采集系统的设计与制作。通过该情境的学习，让同学们掌握层次原理图的绘制及pCB设计与制作，用于解决特别复杂的电路的设计。
学习情境六：计算机有源音箱的设计与制作。综合实训项目，旨在培养学生综合设计的能力。
二、教学实施及考核评价
（一）教学实施环节紧扣学生技能培养
本课程教学实施的重点在于对学生实际操作技能的训练，为此，我们充分利用校中厂――无锡恒尚工控技术有限公司进行实地训练，同时聘请企业的一线技术工人担任我们课程的实习教师。具体实施步骤如下：
首先安排学生认知实习。通过到校中厂参观，并进行简单的制板实训使学生在了解工艺的前提下，产生对电子线路板设计与制作的感性认知，以方便学生进一步学习设计方面的知识，掌握设计技能。这既符合学生的认知规律，又符合行动导向的原则，同时激发了学生学习的积极性。
其次通过设置模拟真实工作岗位的实践性任务，实施理实一体化教学。教师示范操作并进行理论阐述，学生分组操作、实战演练、检查评价，以便达到掌握知识和锻炼技能的目的。
最后，工学结合，顶岗实践。安排学生到校中厂顶岗实践，在真实的工作环境和工作岗位上进一步提高职业技能及岗位适应能力。
（二）教学方法行动导向，体现教学做一体
教学团队专兼职教师共同采用符合工作过程导向的教学模式，通过一体化的场景及企业实际生产环境，双师示范指导学生亲自操作，使学生做中学、学中思、思中悟。通过运用六步教学法、任务驱动法、虚拟仿真等多种教学方法和手段优化教学过程，提高教学效果。教学过程中，我们通过布置任务、分析任务、探索知识，培养技能、实战演练、检查评估、拓展训练，任务总结六个步骤，由浅入深使学生快速掌握电子系统原理图的绘制及pCB板图设计与制作，引导学生通过项目实践寻找完成任务的途径和方法。
（三）课程评价方式多元，注重过程考核
本课程通过学生自评、小组互评以及教师评价等多种方式，注重考核学生的专业知识的综合运用，岗位技能的掌握和职业素养的提高。考核涵盖项目全过程，每个项目我们制定了公共考核和过程考核评价标准。学生顶岗实习期间的考核由企业专家负责。公共考核点主要包括工作与职业操守、学习态度、团队合作精神、交流及表达能力、组织协调能力等，占每个项目考核的30%;过程考核占70%，包含图纸的设计过程和电路板的制作过程，主要考核点有软件操作、图纸设计质量、加工方案制订、pCB板制作过程、pCB板质量及调测等。
通过工作过程导向的课程开发与实践，在教学实施的过程中取得了良好的教学效果，课程组也编写了一部工学结合、工作过程导向的教材。教学过程中通过真实的任务锻炼了学生的操作技能，提高了学生的职业能力，也增强了学生学习的积极性和主动性。学生通过学中做，做中学，自身的综合职业能力不断提高。
参考文献
[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究――理论、实践与创新[m].北京：清华大学出版社，2007.
电子电路设计与实践篇2
【关键词】数字电子技术；实践教学改革；任务驱动
【中图分类号】H191【文献标识码】a【文章编号】1672-5158（2012）09-0349-02
0、引言
重点培养学生的动手实践能力和科技创新能力是应用型本科院校人才培养的主要目标，专业基础课程和相关实践教学活动是实现目标的关键因素。同时，数字电子技术课程是高等院校电子信息工程、自动化、机械电子工程等专业的一门必修课程，在工科课程体系中占有关键地位，数字电子技术课程属于专业基础课程，工程实践性强、知识面宽，概念较抽象。实践教学能够加深学生对理论知识的理解、检验所学知识、加深认识、开拓思维，并能培养学生动手实践能力和科技创新实践能力，提高学生参与电子设计竞赛的能力和积极性。
因此，进行数字电子技术课程的实践教学内容和模式改革迫在眉睫，由此充分调动学生参与电子设计竞赛的积极性，加强培养学生的动手实践能力和科技创新实践能力。本文引入“任务驱动式”教学法，构建多层次实践教学平台，将eDa技术应用于数电实践教学，丰富了数字电子技术课程实践教学的内容，对数字电子技术课程实践教学进行改革。
1、数字电子技术课程传统实践教学缺陷
目前，大多数应用型本科院校数字电子技术实践教学主要缺陷是实践教学模式落后、实验设备陈旧、教学内容跟不上社会需求。
实践教学模式以教师为核心，实验中，教师简单讲授实验的理论知识，提供74系列固定功能的标准芯片，认识芯片原理和基本功能后，按照教师或实验指导书的思路、方法和步骤“自底而上”地构建数字系统，学生处于被动接受状态，懒于思考，不利于学生创新实践能力的培养。教学设备大多还是采用几年前的实验箱，设计功能有限，设计方案缺乏灵活性，设计中需芯片量大、接线复杂，效率低，同时学生对实验箱里的电路不能彻底理解，实验就成了按照实验指导书插线、验证的简单工作。实践内容主要是74系列芯片功能验证，简单系统的设计，设计手段脱离社会需求，没有先进的eDa设计软件与设计方法的讲授与实践。
2、数字电子技术实践教学改革探索
2.1实践教学模式改革
传统的数字电子技术课程实践教学模式以教师为中心，采用教师先讲，学生按照教师或实验指导书的思路，按照指定步骤进行实验，整个过程学生处于被动接受的状态，虽然强调了知识的系统性，但却忽略了学生自主设计能力的培养。“任务驱动式”教学法将数字电子技术课程的核心内容组织成一个个实践任务，为了完成任务抽取每个部分的所需知识进行相关设计和融合，在教师主导下以学生为主体来实现任务进行实践教学，任务驱动法，使学生变“被动”为“主动”，有利于培养学生的自主学习和创新能力。
各个实践教学任务均采用“任务驱动式”教学法，教师首先根据学生对知识的掌握情况，设计出可操作、系统、开放、涵盖全面且具有工程『生的教学任务；针对每一个实践教学任务的教学过程分解为确定任务设计目标、任务设计分析、收集相关所需知识、任务实施和任务评价与改进等五个步骤进行引导性教学，逐步学习数字电子技术的相关知识，整个学习过程中充分激发了学生的兴趣，培养了学生自主解决实际问题和创新能力。
2.2构建多层次实验教学体系
根据学生实践能力培养的循序渐进性，构建了由基础验证性实验、综合设计性实验、工程创新性实验三个层次。
基础验证性实验让学生认识数字电子技术的基本原理和方法，熟悉数字电子技术的常用芯片，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路等基本电路的分析和设计方法，学生完成从理论知识学习到实验设备认知设计的过渡，并培养学生严谨求实的实验精神。
综合设计性实验是学生根据教师给出的实验设计任务，学生自行综合所学知识，进行电路设计并进行电路功能的测试；该层次是实践教学的中心，大多数同学应该在基础验证性实验的基础上完成综合设计性实验，重点培养学生综合设计能力。
工程创新性实验是通过课程设计完成系统的电路设计、仿真、制作、测试等整个项目的系统工作，提交完整设计报告。学生在设计过程中可自行拟题，自由组合形成电子设计团队，培养学生的团队协作精神、自主解决实际问题的能力和工程创新能力。
2.3丰富实践教学内容引入eDa技术教学
传统数字电子技术实验教学以硬件搭建为主，在实验箱或面包板上采用常规ttL逻辑器件进行数字电路的搭建和设计，该方法操作对象为实际的电子元器件，具有易懂、直观等优点，但是一旦设计错误，必须重新进行搭建设计，浪费设计时间，同时线路连接错误有可能导致烧坏芯片，不利于实验设备的管理。
随着电子技术和计算机技术的高速发展，ewB、maX+plus等优秀的电子设计自动化eDa开发软件不断涌现，设计人员可以在计算机上完成电路的原理图设计、硬件语言输入、波形输入、仿真设计、可进行逻辑综合、时序分析等方面的工作。eDa技术能够极大提高系统的设计效率，缩短设计时间，借助eDa技术进行数字电路设计和调试成为重要发展方向。
在数字电子技术实践教学过程中，采用传统以硬件搭建的实验内容为讲述基本原理和基本知识，打下坚实的专业基础。同时，需把先进的eDa技术引入实践教学中，通过eDa软件演示设计过程、验证设计结果，并引导学生进行eDa开发软件和硬件描述语言的学习。
3、数字电子技术实践教学的有力补充
（1）积极开展数字电子技术课程设计，培养综合设计创新能力。课程设计是实践教学的关键环节，设计过程中重点把关设计题目质量和学生设计过程。
（2）开放型实践教学是数字电子技术课堂实践教学的有力补充，积极建设开放型数字电子技术实验室，让学生能够充分参与到开放型实验学习中。
（3）积极组织院级、校级科协机构，让学生组成数字电子技术设计项目小组，共同讨论进行学习。
（4）积极组织学生参加校级、院级开展的数字电子技术实践技能大赛、电子设计竞赛，参与电子设计竞赛以培养学生的科技创新能力。
电子电路设计与实践篇3
（江苏科技大学，江苏张家港215600）
摘要：电工电子技术课程作为专业基础课程，其技术实践教学水平对教学效果有着重要的影响。本文从基于项目导向法的电工电子技术实践教学所具有的优势出发，在阐述基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念的基础上，以音乐盒的设计和制作为项目导向法的应用实例，对基于项目导向法的电工电子技术实践教学情境设计、教学步骤以及教学考核方法进行论述。该研究对电工电子技术实践教学有一定的借鉴作用。
关键词：项目导向法；电工电子技术；实践教学
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1002-4107（2015）09-0016-02
收稿日期：2015-01-06
作者简介：须磊（1984—），女，江苏张家港人，江苏科技大学张家港校区电气与信息工程学院实验师，主要从事电路与系统设计、应用电子技术实验研究。
电工电子技术课程作为面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程，是重要的专业基础课程之一，同时还注重职业与项目分析等方面的内容。本课程在教学过程中，强调促进学生职业岗位能力以及职业素质等方面的发展。从这个层面出发，本文基于项目导向法，对电工电子技术实践教学进行研究分析。
一、基于项目导向法的电工电子技术实践教学优势
项目导向法在教学中的应用指的是学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个设定的共同任务为中心，在完成所设定任务的过程中，学生可以学习与掌握该项目所涉及的知识与技能，完成该项目中所涵盖的教学任务[1]。从现有的电工电子技术实践教学来看，主要难点在于如何解决学生被动学习与学生本身能力差这两方面的问题。项目导向法在电工电子技术实践教学中的应用可以有效地解决这两个方面的问题，这是因为项目导向法在应用过程中，强调的是学生在教师的引导下，紧紧围绕电工电子技术实践教学中的一个任务来实施的主动探索与互相协作的教学方式，通过完成既定任务的教学过程，来帮助学生掌握电工电子技术实践教学中应完成的教学目标。项目导向法的电工电子技术实践教学强调的是理论应联系实践，关注的是电工电子专业理论知识的教学应以实践教学为主要目标，理论知识教学应指导实践教学，为实践教学服务。技术实践环节是项目导向法这一教学手段在电工电子技术实践教学中应用的核心部分，其在推动学生理论知识掌握与实践能力提高方面有着一定的优势。
二、基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念
项目导向法在教学中贯彻的理念是重视理论知识应联系实践，关注的是专业课程理论知识的教学应坚持以实践为教学的主要目的，指导学生的实践，并实现为实践服务的最终目的。实践环节作为项目导向法实施的关键，从实践的项目设计、项目实施以及项目成果的验收，都需要紧密联系，是一个动态的统一的整体[2]。项目导向法的这些教学理念在应用电工电子技术实践教学中应该贯彻实施的全过程。基于项目导向法的电工电子技术实践教学在应用的过程中，强调的是以电工电子技术实践培养的需求为基础，联系技术发展的实际情况，把电工电子技术的教学内容设置成为具体的项目，把这些设计后的项目或者任务让学生独立完成。也就是说，基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念是以认知心理学作为基础，通过各类科学方法的应用，提高学生主动学习的能力，促使学生能够自主发展。基于项目导向法的电工电子技术实践教学理念在应用过程中把教学过程和项目设计两者进行有效的融合，在完成教师所设计的项目的过程中提高学生对电工电子技术实践技能的运用能力，提高学生对相关专业知识与技能的掌握能力。基于项目导向法的电工电子技术实践教学方式在应用的过程中有明晰的学习目标与学习成果，因而可以推动学生在自主学习能力方面的提高，同时还能提高学生探究学习、创新精神以及团队精神等诸多方面的能力，促进学生的全面发展。
三、基于项目导向法的电工电子技术实践教学策略
（一）情境设计
电工电子技术实践教学所涉及的内容包括电路原理、磁路与电机控制、模拟电路以及数字电路等等[3]。对于多数学生来说，简单的拼“积木”式的实践教学方式很难激发他们的学习兴趣，以音乐盒的设计和制作这项实践教学项目来说，所涉及的知识点包括电路及工作原理，音乐盒电路分为音乐播放电路、彩灯闪烁控制电路以及工作定时电路三个部分。在这个项目的实施过程中主要涉及两个部分：一是学生自己的业余制作，二是教师引导的项目实施。通过学生事先的业余制作可以有效地提高学生对该实践教学项目相关知识的预习程度，还可以确保该实践教学项目的顺利实施。项目导向法作为教学模式的应用其本身是根据职业能力培养的需要，密切联系产业发展实际，将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成具体技能的训练项目，将具体的项目或任务交给学生自己完成的教学方法。除了确定项目设计中的主题以外，还要关注到如何有效地组织教学。项目导向法在应用的过程中需要营造和电工电子技术实践教学相关的工作岗位的情况，让学生能够通过学习情境来体验技术实践所涉及的相关知识与相关技能，进而提高学习效果。在教学组织过程中项目小组会随着项目的变化而进行合理的调整。在教学情境设计过程中还应关注各类教学方法的应用，基于项目导向法的电工电子技术实践教学是以实施项目为主，通过项目设计与项目实施过程来完成学习[4]。在教学过程中，教师应关注对学生自主学习的引导，合理地安排师生的互动、交流以及讨论。
（二）实践教学程序
基于项目导向法的电工电子技术实践教学步骤分为三步，即项目设计、项目实施以及项目成果验收。
项目设计是基于项目导向法的电工电子技术实践教学实施的首要环节，对该教学模式的应用效果有着重要的作用[5]。项目设计需要教师以电工电子技术实践教学的教学任务与教学难点等为基础，联系全社会对电工电子技术专业实践教学的需求，在广泛查阅与此相关的资料的前提下，确定课程任务。仍以音乐盒的设计与制作这一项目设计为例，在确定课程任务的基础上设计出实施方案，即在明确音乐盒设计与制作这一任务的基础上来明确具体的实施方案。教师在项目设计中应以学生为中心，兴趣作为主线，项目设计所涉及的任务要具有一定的衔接性，不但可以复习已经学习过的知识，还可以关注到新学习的知识。在音乐盒设计与制作中所涉及的知识包括电路、电路工作原理以及音乐盒电路分等相关内容，也就是说，根据电工电子实践教学目标，把所涉及的教学内容分解成为不同的项目，每个项目再进一步分解为不同的任务。
项目实施是在项目设计的基础上，通过推动学生完成项目中所涉及的任务的方式来完成项目的实施。在项目实施过程中，学生通过每一个具体的教学任务来开展自己的学习，通过项目实施过程来掌握电工电子技术实践教学要求应掌握的知识与技能。以上文所提到的音乐盒的设计与制作为例，在项目实施过程中，电路板与起装饰作用的板子可以设计成电路板，通过pCB软件的应用来进行设计，可以事先做好，进而确保项目实施顺利。在项目的实施过程中，教师应掌握学生对项目中所涉及任务的完成情况，对学生进行必要的指导与评价。
项目成果验收指的是教师所设计的项目在项目结束后，教师应让学生对自己所设计的作品或者完成的工作成果进行展示。针对这些项目成果进行评价分析，如教师可以引导学生对优秀的成果进行总结，明确优秀成果的产生过程与体会，进而在确保学生技术实践成果具有真实性的基础上，进一步提高学生对相关知识与相关技能的掌握程度。仍旧以音乐盒的设计与制作为例，其所涉及的知识包含的内容较多，如对音乐片、扬声器、电解电容以及发光二极管等相关器件知识的掌握情况，这些都需要教师通过项目成果验收来对整个项目的设计、实施以及成果验收等进行分析整理，为以后的实践教学提供必要的教学资料。
四、基于项目导向法的电工电子技术实践教学考核方法
基于项目导向法的电工电子技术实践教学需要考核方法的支持[6]。项目导向法在应用于电工电子技术实践教学时，如果只采用传统的试卷考核方式，很难对学生的实践能力进行评价。加之该方式在应用的过程中通常是采用项目小组的方式来组织实施，这就决定了需要优化现有的教学考核方法。教师可以根据电工电子技术实践教学目标、教学内容以及该课程项目设计的时间情况，通过提高项目实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等方式来对学生的学习情况进行考核。除此以外，在对电工电子技术实践教学考核中还可以采用过程性考核与终结性考核两者结合的方式，在学生参与项目实施过程中关注对学生的过程考核，同时还要针对实施报告、项目答辩以及提交已经完成的项目成果等来进行终结性考核，把过程性考核与终结性考核成绩权重划分为百分之六十和百分之四十，以此为基础对学生的技术实践学习情况进行评价[7]。并结合对学生的评价结果来指导学生以后的学习，进而推动学生的全面发展。
电子电工技术实践教学本身是一项系统化的动态工程，需要教师在教学过程中，以该课程所具有的特点为基础，结合学生的实践情况，不断优化教学手段。只有这样才能从根本上发挥项目导向法在电工电子技术实践教学中所具有的优势，进而从根本上推动电工电子技术实践教学水平的提升。
参考文献：
[1]张立娣.“电工电子技术”课程教学内容的改革与实践[J].宁夏教育，2014，(11).
[2]崔凤.基于工作过程的“电工电子技术”实训教学设计[J].实验科学与技术，2014，(10).
[3]暴琳，许琳莉.现代教育技术与“电工电子技术”课程相结合[J].中国电力教育，2014，(11).
[4]胡华文，何丙年.项目导向教学模式本质与实施探析[J].教育教学论坛，2014，(3).
[5]银花.实施“三二一”项目导向教学模式加强实践教学管理[J].教育教学论坛，2014，(10).
电子电路设计与实践篇4
1.全国大学生电子设计竞赛的意义
1.1有利于培养学生的创新能力，激发学生对实践课的兴趣
传统的实践教学是理论教学的辅助，实验内容多数是验证理论知识，学生根据实验指导书上的方法和步骤就可完成实验，整个实验过程学生完全是被动的[1]。这样的验证实验不能实现对学生实践能力和创新能力的培养，难以激发学生的对实践教学的兴趣。全国大学生电子设计竞赛要求参赛学生在四天内完成从选题、搜集资料、设计方案、分析论证、元器件选择、硬软件设计、组装、调试、测试、排除故障、做出成品和撰写设计报告的全过程，并且要求三人组队参赛，是对学生综合素质的全面考核，具有极大的挑战性[2]。比赛中既要动手操作，又要理论分析。经过培训和参加竞赛的学生，其实践能力与创新能力都得到很大的提高，同时激发了学生对实践教学的兴趣。
1.2有利于增强学生的竞争意识和就业能力
在电子设计竞赛中能脱颖而出的都是理论知识扎实，动手能力强，经过严格训练，具有创新意识和协作精神的优秀学生。无论获奖与否，参加过培训和电子设计竞赛的学生，在系统设计、方案论证、合作精神与创新能力等方面都有很大的提高，在毕业设计中受到老师的青睐，在实际工作中，表现出较好的独立性，创新精神、协作能力与竞争意识，得到社会及用人单位一致的肯定和好评，增强了就业能力[3]。
1.3有利于推动电子技术类课程的教学改革
电子竞赛题目是一批高水平的教授、专家根据电子技术发展的最新信息拟出的。选题涵盖了模拟电路、数字电路、高频电路、单片机应用、可编程器件、传感器技术、自动控制技术和eDa等课程的内容[4]，竞赛中既要考察学生的实际动手能力，又要考察学生的理论知识和创新能力；既有涉及知识面广、功能多的系统设计，又有单一功能的电路设计；既有以指标性设计为目的的题目，又有以功能性设计为目的的题目；既有基本要求，又有发挥部分，同时在电子设计竞赛中又鼓励学生使用新技术、新器件和新电路，以满足先进的技术指标。所以，对电子技术类课程的教学改革具有指导和推动作用。
2.对参赛学生的能力要求
参加电子设计竞赛的学生应具备的实践能力包括[5]：电子元器件的识别及使用方法、印制电路板设计与制作等电子设计制作基础；集成直流稳压电源、运算放大器电路、信号产生电路和处理电路、显示电路和a/D转换器等单元电路设计；通用键盘及显示电路、单片机与液晶显示接口电路、单片机与D/a和a/D转换电路等单片机最小系统设计；FpGa最小系统和配置电路的设计及FpGa的最小系统板下载等可编程逻辑器件系统设计，以及资料查阅、综合系统设计、创新设计和撰写设计报告等。
3.电子设计竞赛中反映的问题
我校历届培训及竞赛现场，主要表现出以下一些问题[6]。
（1）查阅参考资料的能力差。在拿到竞赛题目后，学生都是先翻教科书，不去查找具有最新技术的期刊文献，特别是上网搜集资料的能力差。
（2）对知识的综合应用能力不强。对一个制作项目能够提出的设计方案很少，不能对方案进行充分的论证和比较，生搬硬套参考电路，不能设计出简单先进的电路，综合应用所学知识分析和解决问题的能力较差。反映我们的实践教学缺少综合性、设计性实验的训练。
（3）新技术、新器件的应用能力差。有的制作项目如能采用新技术、新器件，如FpGa、CpLD等实现系统设计，不仅性能指标优于传统电路，而且电路简单。反映我们的实践教学内容陈旧，不能紧跟电子科学技术的发展。
（4）不适应工程设计技术指标要求。竞赛中学生对竞赛题目的各类技术指标的实现和改善上感到无从下手。
（5）实验动手能力不强。竞赛过程中，一部分同学在安装、焊接、电路调试、故障查找和排除等过程中操作不熟练，不能适当地设计实验数据表格，不能通过对实验数据的归纳、总结去分析、解决问题。反映我们的实验教学验证性实验多，综合性、设计性的实验少，学生的动手能力和综合运用能力没有得到应有的训练。
（6）单片机知识的应用能力有限。很多竞赛题要用到单片机的知识去完成设计，部分参赛同学因单片机知识与应用能力不够，未能取得较好的竞赛成绩。
（7）设计报告撰写的质量不高。设计报告的格式与内容存在很多缺陷，方案论证不够充分，理论分析不够严谨。反映我们的实验课教学忽视了实验报告这个重要环节。
4.电子技术类课程的实践教学改革
根据全国大学生电子设计竞赛的内容及要求，针对学生在培训和竞赛过程中暴露的问题，我们对电子技术类课程的实践教学进行了如下改革。
4.1改革实践教学体系
依据学科专业特点，结合我校实际，将实践教学从理论教学中分离出来，单独设课、单独考核，构建起一个与理论教学体系相互匹配，相互联系、相互补充，相对独立、科学优化的实践教学体系。将实验教学环节划分为三个层次[7]。
（1）基本技能训练层：以电子工艺实习、实训为教学内容，掌握万用表的使用，电子元器件识别、检测，印制板制作、焊接，直流稳压电源组装，收音机安装调试等基本操作技能。以电路分析、电子测量、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课的实验为教学内容，掌握信号发生器和示波器等常用仪器的使用方法，培养正确记录、处理数据及分析实验结果的能力。
（2）课程设计实验层：以电子技术、单片机技术、eDa技术等课程的实验为教学的主要内容。通过对简单电路的设计，熟悉常用电子元器件，学会查阅元器件手册及通过互联网寻找所需资料的方法，让学生通过安装调试，学会通过调整元件参数，满足实验指标要求。
（3）综合设计实践层：以传感器技术及应用、单片机技术、eDa技术、电子系统综合设计等课程实验、电子设计竞赛等课外活动为实践教学环节，掌握用最先进的设计平台和最新的工具进行高效的综合设计，用组装的系统电路板，用电子设计自动化仿真软件matlab、muhisim等工具，进行“虚、实、软、硬”相结合的现代电子技术设计实践。要求学生能独立完成从设计到制作的全过程，提高学生运用所学知识进行电路级的综合设计能力以及系统级的开发应用和创新能力。
4.2更新实验教学内容
实践教学改革的关键是教学内容的改革，要根据认知规律、学科特点、实践教学自身的规律和学生实践能力、创新能力的培养要求，更新实验内容。
（1）减少验证性实验，增加应用性、设计性、综合性、创新性实验。增加DSp、pLD、FpGa、嵌入式系统和虚拟仪器等先进的实践教学内容[8]。增加单片机课程设计的实验课时，加强其实验和设计应用，增加eDa技术和protel课程设计的实验课时，加强protel电路设计软件和eDa电路设计仿真软件的实践应用；增加电子实习课时，增加和竞赛有关电路的制作内容。实践教学内容要体现最新的科技成果，反映运用现代科学技术成果的新的实验技术和新的实验方法，实现实践教学内容的与时俱进。
（2）增加能培养学生实际操作能力的工艺性操作实践。注重电子元器件特别是新型元器件的使用[9]。元器件选择方面，除个别验证性实验仍保留部分分立器件外，其余均采用集成化，数字化，模块化的器件，如集成稳压电源、集成运放、集成功放、集成a/D，D/a等器件，Ram、epRom集成电路，以及aSiC可编程控制器。对于综合型、设计型实验，指导学生选择最新器件来完成设计。
（3）对整个课程体系的实验内容进行整体优化组合，将同类课程体系或同类学科的实验项目合并，创建新的综合实验课程，实现学科之间实验内容的互相交叉渗透。修改综合设计内容，把本专业的理论知识同单片机技术和pLC技术更多地结合应用，并把电子设计竞赛知识结合其中。
（4）设立学生科研基金，资助运用新技术、新器件、新思想的电子设计与制作的学生课题[10]。把科研引进教学过程，鼓励学生参与教师的科研工作和生产中急需解决或探索的实际问题的研究，培养学生的方案论证、装配、调整、检测，数据处理、数据分析、总结归纳，撰写科研论文等能力。
4.3改革实践教学方法
（1）实施开放式实践教学
在实践内容、实践时间、实践方法、组织形式等方面实行开放式教学，打破时间、空间的限制，提供给学生进行创造的环境，让学生真正成为学习的主体[11]。在实验内容上，设定必做实验、选做实验和自主实验的比例，前者保证教学基本要求和基本技能训练，后者则由学生根据自身的条件与兴趣，在众多的实验课题中选择，以达到因材施教的目的。课程设计、综合性、设计性实验，教师只提出设计的总体要求和要达到的效果，不制定统一的参数指标，设计步骤，给学生一个较大的创造空间。提倡方案的多样性，给学生充分的创新机会。由学生完成从方案制定、电路设计、元件筛选、焊接组装、程序设计、系统调试到设计报告撰写、答辩等全部过程，教师变指导为引导，充分发挥学生的主动性。
（2）增大实验室开放的力度
在安排好课内实验教学的基础上，充分利用实验室资源，制订实验室的开放项目、开放计划。在实验室开放时间里，为学生提供实验场地的同时，还为学生提供万用表、信号源、示波器、电类实验箱、单片机实验箱等设备，还安排教师进行现场指导。建立现代化的实验中心网上实验预约与管理系统，在开放的平台上，选做实验和自主实验学生可以个人预约，预约的内容包括实验时间、场地、内容、指导教师等，这种“集中”和“自由”相结合的开放管理方式，提高了实验室和仪器设备的利用率。
（3）开设电子技术实践选修课
根据现代电子技术的发展和全国大学生电子设计竞赛的情况，我们为电类专业的学生开设了如“电子制作”、“电子创新设计”等选修实践课，内容包括简单电路、系统电路和有创新特色的电子电路等的设计与制作等，为爱好电子设计的学生提供更多的学习机会。
（4）举办校内电子设计竞赛，激发学生学习兴趣
我校每年举行的全校大学生电子设计竞赛，按照全国大学生电子设计竞赛的方式进行，在为电子设计爱好者提供施展才能机会的同时，也为参加全国大学生电子设计竞赛选拔了队员。在校领导和有关部门的支持及全国大学生电子设计竞赛的影响下，参赛人数逐年增多，大学生电子设计竞赛已成为我校学生最喜爱的科技活动。
（5）认真组织学生参加全国大学生电子设计竞赛
我校是专升本不久的本科院校，电子类专业的办学时间不长，基础薄弱，参加全国性的电子设计大赛的经验更少，我们把参赛作为学习、实训、取经、提高的过程，参赛成绩逐年提高。
电子电路设计与实践篇5
(一)分析存在问题、逐步构建实践教学体系
应用电子技术专业是广州铁路职业技术学院的一个老专业，和其它许多高职院校一样，之前在专业的教学过程中，实践教学仍依附于理论教学，没有把实践教学与理论教学放在相同重要的教学地位来考虑。由于实践教学没有独立设课，各课程的实践环节只考虑本课程的内容要求，实践教学存在一定的单一性、封闭性和局限性现象，再加上许多课程的实践没有独立的考核，因而学生对实践教学环节重视程度不够，影响了实践教学的质量。构建应用电子技术专业的实践教学体系，首先要求要转变传统的教育观念。从以教师为中心的教育观念转变为以学生为主体、以教师为主导的教育模式；从单一的理论课程和实验验证为中心的教育观念转变为分层次的综合性的课程设计体系；从实验的设置属于理论教学的评价体系转变为以实验课程为主体的、学生自我评价为中心的实践评价体系；从实验室组织层次多、功能单一、制度落后的管理体制转变为资源共享、系统优化、开放式的管理格局。根据这一要求和专业培养目标，重新制定主要课程的教学大纲，包括：《电工与电子技术》、《高频电子技术》、《电子测量》、《单片机原理与应用》、《彩色电视机原理》、《eDa技术》、《电子系统设计》等课程。其中把实践教学摆到了与理论教学同等重要的位置上，并根据教学大纲构建了新的实践教学体系。具体内容为：通过分层次开设实验来构建实践课程教学体系；通过建设校内与校外实训基地来提高教师综合素质和产学研合作水平；实验室和实践教学大纲、教材的建设；实践教学质量监控建设。这个体系的构建不是一步到位的，它需要在实际的工作中不断的完善。
(二）对应实践教学体系、逐步实施、改进和完成
1.通过分层次实验来构建实践课程教学体系。按照教学
总体考虑和学生知识、能力的程度，将应用电子技术各门课程的实验课分为三个层次：①基本训练型实验。安排一定的简单内容的基础实验，使学生在实验过程中理解实验内容，学习各种仪器仪表的操作，学习实验数据测量与处理方法，培养严肃认真的工作态度。例如最开始学习的《电工技术》的实验就采用这种方法。②提高型实验。目的是让学生灵活运用所学知识和技能，培养学生的运用知识的能力，在教师的指导下分析给定的功能、特点，并根据电路或系统的功能在教师的指点下自行设计实现这一功能的电路或系统，最后进行实验测试。例如《模拟电子技术》和《数字电子技术》的实验。③设计型实验。通过培养学生在灵活运用知识的情况下来提高设计能力。例如在《eDa技术》中用multiSim2001来设计电路，这种设计型实验要利用计算机平台大力推广与应用。应用电子技术类专业的实践课程教学体系分为三个层次的实验、两个独立设课的实践教学平台。三个层次为基础性实验层、设计提高性实验层、综合设计性实验层。三个层次的实验落实在两个独立设课的实践教学平台的建设上。其中两个独立设课的实践教学平台是：①基础电子类实践教学平台。包含“电子工艺、“低频电子”、“数字电子”和“eDa技术”。②应用类实践教学平台。包含“彩色电视机应用”、“家用电器维修”、“单片机应用”和“电子系统设计应用”。通过实践课程的教学全面培养学生的应用能力和创新意识。
2.校内、校外实训基地和产学研合作教育基地建设。建设校内电子设计训练基地，培养学生的实践与创新能力。广州铁路职业技术学院根据应用电子专业的特点，已建立电子设计综合实训室，其中购买了数字示波器、频谱分析仪、专业制版机等一批设备。通过基地的建设，培养专业能力强的学生骨干，并通过他们的示范和带动作用，逐步形成良好的专业学习氛围，发挥其专业导向作用。建设校外实习基地，突出校外实践教学产学互动性。为了使各校外实习环节落到实处，使学生了解企业实际工程设计的要求，提高学生适应工作的能力，应加强和企业的联系，在人才培养、技术服务、人员培训等多方面与实习单位建立起双方互惠
互利的良好关系，提高专业教师产学研合作水平。至今，已与广州高科电子有限公司、东莞同旭电子有限公司和神州数码网络广东分公司签署校企合作协议，利用暑假把二年级的学生提早送到企业进行实习，并积极与电子企业开展产学研合作教育建设，2008年9月即将投入使用的Smt实训车间就是与企业进行合作的产物。
3.实验室和实践教学大纲、教材的建设。实验室建设方面，广州铁路职业技术学院投资100多万元，购置了较新的实验仪器和设备，其中全面更新了电子、电工实验的仪器和设备，新建了电子实习实验室、单片机实验室、eDa实验室和电子综合实验室等。此外专业所属的电气系狠抓实验室日常管理，要求设备完好率和实验开出率要达到95%以上。几年来在应用电子技术专业课程的实验教学体系建设中，对各门实验课的教学大纲和实验内容进行了更新、精选，编写了各门实践课程的教学大纲和实验实训指导书，其中包括《模拟电子线路实验指导书》、《数字电子线路实验指导书》、《电子测量实验指导书》、《高频电子线路实验指导书》、《计算机组装实训指导书》、《电子实训指导书》、《eDa电路制作实训指导书》、《彩色电视机实训指导书》、《单片机实训指导书》、《电子系统设计指导书》等共10本实验实训指导教材，这些教材体现了当前实践教学改革的总体思路，反映了设计性实验的教学要求，对培养学生的设计能力具有重要指导作用。
4.加强实践教学质量监控建设。教研室每学期制定工作
电子电路设计与实践篇6
关键词：工程热力学；教学改革；教材；教学方法
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2013）49-0217-02
《电路与电子学》是电子电气信息类等专业电子技术方面入门性质的专业基础必修课程，服务于电气自动化、电子科学与技术、电子信息与智能检测、通信与信息系统等学科，开课面广，学生人数多，是一门较大的技术基础课，对实现应用型人才培养目标具有承上启下的关键作用，其教学质量和水平的高低将直接对专业课程的学习和人才培养产生重大而深远的影响。本课程的实践性很强，实验是该课程必不可少的一部分。由于实验条件的限制，涉及的相关实验大部分是验证型的，通过现有的实验箱和模块完成，学生只是机械地完成实验操作，而缺少对实验结果的深层次分析，更得不到对创新能力的培养。另一方面由于实验时间的局限性，实践环节与理论教学往往脱节严重，达不到以实验配合理论教学的目的。因此，针对《电路与电子学》课程的实验课程建设是非常必要的。
一、《电路与电子学》实验课程的建设实施
实践教学活动的设计思想是：强调实践教学在课程中的地位，理论与实践并重，在教学内容和要求上理论教学与实践教学相互衔接、逐渐深入。具体做法如下。
1.构建“基础实验”、“大型实验”和“综合提高型实验”三个层次的实验教学内容。基础层次的教学包括电路基础实验和模电基础实验内容，目的是培养学生的基本实验技能，及其基本分析和解决问题的能力，采取的教学方法是一人一组的实验方法，保证每个学生都有动手练习的机会；大型实验层次主要是模电大型实验，教学目的是培养学生独立分析处理问题的能力，鼓励创新思维，促进知识更新，让学生在系统分析、设计与应用上有所提高，采取的教学方法是由学生在规定范围内自主选题，在实验室自主完成，一人一组；综合提高型层次开设的是电子系统设计与实践实验，教学目的是让学生综合运用前面各实验层次所学到的专业知识和工程技能，面对较大规模的电子系统进行设计分析，培养学生自主学习、创新、系统分析、设计与应用的能力，此层次的实验教学结合电子设计竞赛等课外科技活动进行，采取的教学方法是在指导教师的辅导下，在开放式的实验环境中，经过需求分析、资料查询、方案论证、设计调试、测试分析等过程，完成课题。
2.根据人才培养需求，对实验教学内容进行更新、整合和优化。为了培养具有扎实基础理论和创新意识，并具有较强实践能力的专业人才，根据学科发展，对实验教学进行更新和优化设计：设计一些跨学期、跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学内容体系，从而逐步培养学生动手实践能力和创新精神。例如：在基础层次的数电实验环节可以进行计数器、数字钟等基于mSi的验证和设计性实验，在数电大型实验中可以让学生进行基于VHDL的Quatusii数字钟设计，并下载于FpGa芯片，使学生对SoC有最基本的认识，在综合提高型实验中又可以让学生用单片机系统完成同样的设计。又例如：在数电大型实验中可以进行基于VHDL和FpGa的交通灯控制器设计，在提高层次的单片机实验中可以开设同样的实验，让学生对基于不同硬件设施的设计有更深的感受。类似的实验还有智力竞赛抢答电路等。
3.充分利用先进技术和科研成果，建设符合电子信息时代要求的实验教学环节。①转变电子电路的设计思想和设计方法，将以搭试、焊接为主的传统实验方法过渡为以系统设计、仿真和系统实现为主，将先进的eDa技术引入传统的模电实验教学过程，强化eDa技能训练和工程意识培养。目前课程选择multisim、QuartusⅡ、niosiiiDe等软件来组建eDa公共实验平台，构建软件仿真和硬件实验并重的电子技术课程实验教学新模式。multisim电路仿真软件主要应用于模拟电子技术、数字电子技术、网上虚拟实验、模电大型实验等实验的教学环节，maX+plusⅡ、QuartusⅡ应用于数字电路大型实验和提高层次实验环节。②用信息化教学手段为提高教学质量提供基础。建立电路与电子学实验教学网站，提供实验的教学大纲、授课计划、课件、实验仪器使用帮助信息等实验教学材料，学生可以通过网络进行实验内容的预习，并可下载实验内容和相关应用软件，实验报告可以通过网站提交，教师可以进行网上在线实验报告批改、成绩统计，为学生的课外学习提供了很好的网络课堂，从而使实验室在时间和空间上得到有效拓展。
二、课程建成后的主要特色和创新点
1.将课程经典内容与现代技术有机结合，将eDa技术融入课程教学全过程，使理论教学和实践教学效果都得到有效提高。将eDa仿真技术作为一种教学辅助手段引入到实验教学中，能够实现依靠手工调试的传统数字电路设计方法向现代数字系统设计方法转变。较好地突破了教学中的重点和难点，激发了学生学习的兴趣，巩固和加深了对理论知识的掌握，从而提高理论教学和实践教学效果。
2.对实验教学内容进行整合和更新，开设跨学期、跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学体系。根据人才培养和学科发展需求，对实验教学内容进行不断更新和优化。从学生认知的实际过程出发，建立从“基础实验”到“综合提高型实验”的层次化实验教学体系。首先从较为简单的实验开始，激发学生的学习兴趣，建立学习信心。然后逐渐提高实验的难度和综合程度，通过实验，使学生的实践动手能力得到不断提高。
3.将课程教学与学生创新意识的培养相结合，利用科研和教学研究成果，加强学生的综合能力的培养。充分重视学生创新意识的培养。通过将教师的科学研究和教学研究成果融入课程的实验环节，让学生深刻认识到科学研究对学科发展起到的推动作用，领会科研创新的精髓，从而激发学生的创新意识，鼓励学生用创新的思维解决问题，不断提高综合能力和素养。
通过对课程实验的改革与实践，激发了学生学习兴趣，提高了学生的动手能力与实际技能，同时学生对于实验仪器的使用、电路调试与排故、实验报告和实验记录的撰写能力也得到较大的提高。使学生较早地参与科学研究和社会、生产实践，普遍提高大学生的人文素质、科学素质、创新精神和创业、实践能力，有利于增强社会竞争能力和提高就业率。
参考文献：
[1]杨霓清，陈延湖.电路与电子系列基础课程立体化改革与建设[J].电气电子教学学报，2009，（6）.
[2]李圣清，罗飞.电路电子学精品课程建设的探索与实践[J].湖南工业大学学报，2010，（5）.
电子电路设计与实践篇7
全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司主办。竞赛要求参赛者在规定的4天时间里，在竞赛组委会派出的专家全程监控下，3人一组完成题目选择、方案论证、电路设计、电路安装、软件设计、系统调试和论文写作等一系列工作。全国大学生电子设计竞赛试题实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程包括电路分析、高频电路、数字电路、模拟电路、单片机原理、eDa、电子测量等；实践性教学环节包括电子线路实验课、单片机原理实验课、课程设计和生产实习等；可选用的器件包括分立元件、集成电路、可编程逻辑器件和单片机等；设计手段可以采用传统的，也可以采用现代电子设计工具，如pspice辅助分析和CpLD在系统可编程。电子设计竞赛试题既反映了电子技术发展的先进水平，又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
一、课程体系改革
课堂教学和实验教学是相辅相成的，是学生学习与掌握知识的重要手段。学生在大学期间的学习，是一个认识、实践、再认识、再实践的过程。就认识而言，可以在课堂上认识，也可以在实验室里认识；而就实践而言，也同样可以在课堂上实践。主课程设置上可作如下安排：（1）一年级下学期开设《电路分析》课程并安排实验课，让学生掌握基本的分析电路和设计电路的知识；（2）二年级上学期开设《电子技术基础》课程并安排实验课，在学期末进行两周的电子技术基础课程设计，让学生掌握模拟电路和数字电路的分析和设计知识，锻炼工程实践能力，使学生对电子专业产生浓厚的兴趣；（3）二年级下学期开设《高频电路》《eDa》和《电子电路设计（protel）》课程并安排实验，培养学生利用计算机设计电路的能力；（4）三年级上学期开设《单片机原理与接口技术》和《传感器原理与应用》两门课程并安排实验，在学期末进行两周的单片机课程设计，让学生制作一个简单实用的电子产品，充分调动学生的积极性，在设计过程中初步掌握程序编制及单片机电路的设计方法，了解电子产品的开发过程；（5）三年级下学期开设《电子测量》和《单片机应用设计》选修课，以单片机为控制核心并结合数字电路和模拟电路设计多个电子产品，使学生熟练掌握程序编制及单片机电路设计方法，熟练掌握各种仪器的使用方法，初步具备独立开发电子产品的能力，为电子设计竞赛培养后备人才。
大学生电子设计竞赛分为全国性比赛和省级比赛，都是每两年举办一次，单数年份为全国性比赛，双数年份为省级比赛，通常在九月初举行。参加竞赛的同学主要为大三的学生，参赛前已系统地完成电子线路理论课和实验课的学习，并掌握了一部分单片机和大规模可编程逻辑器件应用的知识，具有一定的理论基础和动手能力。但是，由于所学各门课程比较独立，同学们普遍缺乏解决实际工程问题和设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此，在电子设计竞赛前的暑假，需要对参赛队员进行培训。由于学生已经在《单片机应用设计》选修课中得到锻炼，培训可以在此基础上进行。重点提高学生分析和解决问题的能力、设计制作较大规模应用电路的工作经验和多学科知识的综合应用能力。在培训过程中仿照竞赛要求将同学分组，从较简单的应用电路开始，要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试，并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中，鼓励学生用不同的方案实现，培养学生的创新能力。
二、师资队伍建设
现行教育体制目前还存在一些问题，重知识传授而轻素质与能力的培养，重理论研究而轻实践环节的训练，重对传统的继承而轻对现状的突破和创新。认为实验课只是一个辅助环节，实验课的老师可以随意配备，任课老师只要会示波器、信号源和稳压电源等简单仪表的使用就可胜任实验课的教学任务，这种观点是片面的。实验课不单纯是让学生学会仪表的使用，学会测量几个实验数据，更重要的是要帮助他们树立一种系统观念、培养他们系统分析问题、解决问题的能力，提高工程实践能力和培养创新精神。这些不仅要求任课老师有深厚的理论基础，而且还要有较高的业务能力。为此，实验课应该配备一支综合素质高、业务能力强的实验教师队伍。我国现行高等院校大部分实验教师是青年教师，他们理论基础较好，但实践经验缺乏。为了提高教学效果，一方面他们可以向有经验的老教师学习；另一方面，可以到电子企业考察学习，从实际的工作中获取实践经验。
三、培养学生创新能力
电子电路设计与实践篇8
摘要：针对高职院校人才培养目标及社会的需求，结合高职院校《汽车电工电子技术》的教学目标，提出了“三层次一体化”课程体系：即基础实践教学、综合实践教学、创新实践教学，培养学生的动手能力、创新意识，通过“三层次一体化”教学的应用与实施，课程教学效果得到了明显的提升。
关键词：三层次一体化；汽车电工电子技术；教学改革
中图分类号：G4文献标识码：a文章编号：16723198（2014）17012602
1引言
《汽车电工电子技术》是高职汽车运用技术专业的一门必修的专业技术基础课程，为后续的《汽车电器设备》、《发动机电控系统检修》等专业课程服务，它涵盖的内容多，理论性强。一直以来，大多都是采用传统的教学模式和教学方法，使得《汽车电工电子技术》的教学与汽车专业的实际脱节，导致学生的学习热情不高，另一方面，《汽车电工电子技术》课程理论性极强，高职学生的基础不是很好，使得学生普遍反映听不懂。因此高职汽车专业《汽车电工电子技术》的课程改革迫在眉睫。
2“三层次一体化”的提出
《汽车电工电子技术》的主要目标是培养学生电工、电子操作基本技能，教会学生正确识别与检测电路元器件，正确使用电工仪表及量具，正确识读与分析汽车电路，最终进行汽车电路检测的综合能力。针对这样的要求，我们提出构建“三层次一体化”课程体系，理实一体化教学手段，突出培养学生的操作能力与操作规范，强化学生的专业综合素质。
图1分层教学结构图在构建《汽车电工电子技术》课程体系时，将内容分为三部分：基础实践部分，该部分内容主要体现在学生对电工电子基本知识的掌握；主要培养学生的电工职业规范与素养；综合实践部分，体现在学生对电工电子综合知识的应用，主要培养学生的汽车电路读图能力；创新教学部分，以创意实践教学为主，主要培养学生的电路设计及制作动手能力，分层教学将以上三个教学活动有机的结合起来，让基础一般的同学学会基本的电工操作规范与元器件的识别技巧，让基础较好的同学技能上在此基础上进一步提升，能在汽车电路识图分析的基础上进行汽车电子小产品的制作。
2.1“基础实践”教学
“基础实践”是以电工电子基础实验教学为主，培养学生的基本操作规范及职业素养。在设置基础实验项目时以专业实用为原则、以培养学生的职养素养为目标，选取了如下项目（如表1所示）。
表1电工电子基础实验列表
2.2“综合实践”教学
综合实践教学以简单的汽车电路的连接与分析为主，培养学生的识图能力、电路分析能力，结合汽车运用技术专业的人才培养目标和《汽车电工电子技术》的理论知识，我们将知识点进行整合，设置了如表2所示的几个项目。
表2综合实践教学项目列表
2.3“创新实践”教学
创新实践教学是在“综合实践”的基础上学生自主设计，自行讨论方案，自己组织实施，在设计和实施的过程中通过不断的实验验证，得到切实可行的设计方案，不断提高学生的创新意识，提高创新能力和动手能力。在整个教学过程中设计了两个创新实践项目（如表3所示）。在进行一室一厅照明电路的设计时，学生以团队合作的形式，大家共同提出设计方案，经过不断的讨论修改，最终形成适合现代人生活的电路设计图。
表3综合实践教学项目列表
2.4“三层次一体化”实践教学
对于基础较好的学生我们进行“三层次一体化”实践教学，同时也提出了更高的要求，增加了电子产品设计与制作大赛，学生以小组为单位实施，该层次属于选做内容，目的在于培养学习基础较好的学生的创新能力与动手能力。
在“三层次一体化”实践教学过程中，采用“提出问题查阅资料启发作品”式的创新教学方法，教师预先将问题及要求提出来，然后让学生上网或图书馆查阅相关资料，构思多种解决方案，对这些构思出来的方案进行讨论验证，如遇到不能解决的问题，教师进行启发提示，直至方案设计完成，并将自己的方案变成实物，经过包装美化，形成作品。经过系统训练，学生在解决问题上变被动为主动，使创新能力大大提高，学生通过参与和制作，增强了动手能力。
3“三层次一体化”在实践教学中的实际运用
3.1“基础实践”的运用
“基础实践”教学，我们首先是让学生对元器件的结构进行认知，然后使用仪表、仪器对元器件及电路进行检测，固化学生对元器件的原理及使用的掌握。下面以“二极管的认识”为例来进行说明。
我们首先讲二极管的结构（图2），在电路图中二极管的符号（图3），在实际电路中二极管的外形（图4）。
图2二极管的结构
图3二极管的符号
图4二极管的外形接着再讲解二极管的单向导电性（如图5所示），电流只能从正极（+）流向负极（-），而不能从负极（-）流向正极（+），并用形象的图形表现出来，如图3所示，不同材料的二极管在正向导通时具有不同的正向管压降，锗管导通管压降为0.3V，硅管导通管压降为0.7V。
图5二极管的单向导电性
图6认识晶体二极管口诀
在学习“二极管的认识”时，为了便于学生记忆，我们编制了相应的方法口诀（如图6所示）。
3.2“综合实践”的运用
“综合实践”是在学生完成了基础实践情况下进行的，同时综合实践与基础实践是相互交叉进行的，综合实践是基础实践教学的升华。下面以“汽车前照明电路的连接与分析”为例来进行说明。
“汽车前照明电路的连接与分析”是学生已经进行了基础实验1、2、3之后进行的。学生分组进行，首先给定学生电路图（如图7所示），及相应的元器件，学生按照电路图将实物连接起来，通电检查电路连接是否正常，在验证的过程中如发现问题，记录下来，最后将每一组的问题进行汇总讨论，就形成了汽车前照明电路的分析结论，为后续课程排故课程提供分析思路。
图7汽车前照明电路图3.3“创新实践”的应用
创新实践是在“基础实验”及“综合实践”的基础上的提升，他们之间是密切联系的。“创新实践”主要完成“一室一厅照电路设计”及“汽车闪光器的制作”两个实验。下面以“汽车闪光器的制作”为例来进行说明。
表4汽车闪光器的制作电路图及元器件列表
汽车闪光器的制作流程如下：识别并检测各元器件焊接电阻R1-R4（注意色标）焊接电容C1、C2（注意极性）焊接红、绿LeD（注意极性）焊接三极管（注意管脚）焊接电源（注意电源极性）检测质量，查找并分析故障完工成产品报告。要完成汽车闪光器的制作，学生必须正确运用前面的基础实践与综合实践的内容，一个项目做完，学生的综合应用能力、分析问题、解决问题的能力得到极大的提升。
4结束语
通过采用“三层次一体化”教学，学生的学习积极性提高了，学生可以看到自己的作品成为成品，变被动学习为主动学习，学生的实际工作能力、知识运用能力得到了很大提高，教学效果得到了很好的改善与提升。
参考文献
[1]马建辉，郭鹏.高职《汽车电子控制技术》课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2011，（21）.
[2]张建英.浅谈高职汽车运用技术专业教学改革[J].科学之友（B版），2007，（03）.
电子电路设计与实践篇9
关键词：电力电子技术；实践教学；教案
作者简介：屈克庆（1970-），男，河南洛阳人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海200090）
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1007-0079（2014）09-0077-02
“电力电子分析与设计”课程是上海电力学院（以下简称“我院”）本科生教育中为电力电子与风力发电专业方向开设的一门专业选修课，也是必选课程。这门课程着重教授现代电力电子技术内容，要求理论课程与实践紧密结合，以激发学生的学习兴趣，培养学生的理论知识和实践能力为目的，能为本科毕业设计和今后工作奠定良好的基础，以期满足当今社会急剧增长的对电力电子技术的知识和人才需求。
一、教学现状和分析
电力电子技术是一门关于电能变换与利用的学科，涉及到发电、输电、配用电、传动等各个环节。随着当今社会迅速发展，广泛应用于工业企业、交通运输、生活医疗、新能源发电等各个方面，这些都与实践内容密切相关。
电力电子技术是在时展要求下产生的节能与发电技术，是高校电气专业的一门重要课程，其理论性和工程实践性都很强，是学生既感兴趣，又普遍感觉较难的一门课程。结合多年的教学实践总结，探讨了这其中的主要原因，大概可分为以下三个方面：
1.电力电子技术内容繁多，并且知识点分布广泛
根据应用的场合和要求不同，电力电子电路形式和内容纷繁多样。
从应用场合上划分主要有基本四种变换形式：直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流；每种变换形式从电源种类上看包括有单相、三相、多重化、多电平电路，从负载方面上看包括有电阻负载、阻感负载、阻容负载；从电力电子元件上看主要包括有二极管、晶体管、晶闸管、门极可关断晶闸管Gto、场效应管moSFet、绝缘栅型场晶体管iGBt；采用不同的元件、电路和负载都会产生不同的效果。
从应用目的上包括有幅值的变化（如电压的升高与降低）、频率的改变（如变频调速）、相位的移动（如无功补偿）、相数的改变（如三相到多相）、功率或转矩的变化（如电机传动）、谐波的治理（如电力滤波）。
从不同形式的电力电子电路和不同的负载特性上，都可以得到不同的工作波形，对于波形的把握与理解，也是电力电子技术区别于其他学科的显著特点之一。这需要在理解电力电子器件的特性上掌握电路的功能和结构特点，建立电路的数学模型，并进行多种电路的对比总结，才能具备分析主电路功能的基本能力。
2.电力电子技术涵盖涉及学科众多，并且理论内容广泛
既涵盖到电气基础的课程有：电路、电子技术、电机学、电磁场，又涉及到电气专业的课程有：控制理论、微机原理、电力系统分析、运动控制系统等。
电力电子技术是一门弱电控制强电的技术，也是所谓将“粗电”变换为“精电”过程，学科跨度和综合性非常广。实际的电力电子装置既包括由电力电子器件等构成的主电路，又包括由DSp等微处理器构成的控制电路。
首先在主电路设计中，根据以电路、电机和电力系统为主的应用对象，进行原理分析和推证，实施具体的功能要求和性能指标。
其次在控制电路设计中，要根据装置要求和特点，不仅要实现各种功能要求，而且考虑谐波及电磁干扰问题，很多装置也需要DSp等微处理器来进行算法实现。最后还要进行整体结构设计和测试emi影响。
大学三年级本科生已具备了电路、电机的基础知识，讲授电力电子技术课程是以主电路作为内容。由于在初步学习各专业课阶段，尚未形成多学科知识交叉汇总的全面思维模式。虽然能掌握主电路基本原理，对于涉及控制电路和应用对象，常感到困惑并难以理解。如何培养学生形成对电学各学科的整体意识，而不能“只见树木，不见森林”，是这项教学课程所要探讨的主要内容和目的之一。
3.电力电子技术的理论内容发展迅速，并且实践应用范围广泛多样
电力电子技术自身的理论体系处于迅速发展阶段。其中：电力电子器件的发展起决定性作用，从二极管、三极管、晶闸管、moSFet、iGBt、iGCt等的发展，推动了主电路结构的本质变化；根据本质不同的器件形成纷繁多样的主电路拓扑形式，又因不同的实际要求而形成众多独立不同的控制方式，其中形成了具有突破性的控制理论，比如pwm技术、软开关技术、空间矢量等。
如何将电力电子器件、主电路结构、控制方法和理论相结合，培养学生从电力电子技术的发展来全面理解和掌握知识，懂得从发展历史上进行思考和总结，也是需要探讨的内容之一。
电力电子技术的实践性非常强，这种实践性体现在对电力电子装置的设计、调试和操作等诸多方面。在实践中，需要对电路功能和各项指标进行综合验证，不仅要求懂得硬件设计和调试，涉及到主电路、元器件、印刷电路板、布线和布局；也要求懂得软件设计和配合，包括有汇编、C语言、DSp、FpGa等。电力电子器件对环境和用法要求较高，在使用之前需要对电路非常熟悉，即便是工作经验丰富的人员，也还有预料不到的情况发生，导致器件和电路损坏。
对于大三学生而言，仅仅具备了有限的初步认识，实践能力欠缺，体现在实验教学当中，电力电子器件的损坏现象最为普遍。这当中自然有主观的因素，但是如何降低损耗，增强学生实践意识，提高学生动手能力，也是教学改革面临的难点和重点之一。
二、教学目的和特点
从本科教学计划上看，大学本科生在第三学年学习了“电力电子技术”，这门课程内容丰富，但因2～3学分课时有限，主要是讲授以晶闸管为主的整流和逆变电路，让学生掌握传统的相控式电路及应用。此外，也着重讲授直流变换电路中的升压及降压基本工作原理，初步介绍moSFet和iGBt为主的斩控式逆变和整流电路。通过对这门课程的教授，使学生掌握四种基本变换的主电路拓扑结构和特点，对电力电子技术有了基本认识，奠定了学生的基本电力电子知识体系。
结合前述情况的分析可知，现有的课程内容不完全适应我院新开辟的“电力电子与风力发电”专业方向的教学需要，除此之外，近十多年间电力电子技术在节能、传动、新能源、电力系统等行业迅猛发展，因此有必要在课程内容中增加这方面知识的比重，以及通过增设“电力电子分析与设计”专业选修课的方式拓展学生的知识面。
这门课程介绍由iGBt和moSFet为主要电力电子器件所构成的现代电力电子电路，重点要求掌握直流-直流斩波器、直流-交流逆变器这两种应用最普遍系统的分析与设计方法。内容包括主电路的选择、功率器件的选择、控制电路的设计、驱动和保护电路的设计、变压器设计及元件参数的技术、仿真实践等。该课程注重将理论分析和实际应用相结合，使学生掌握新型电力电子电路的分析方法，具备初步的设计能力。
三、课程内容
现代电力电子技术主要是围绕pwm技术展开的，其中DC/DC和DC/aC变换是基本的两种电源变换方式，也是实践生产中最为普遍的应用方式，不仅涉及到基本的变换电路及参数，而且涵盖了基本的变换理论和技术。
课程内容结合了多年的实践和教学总结，是从电力电子装置的角度来传授相关理论、知识和经验，培养学生对电力电子的系统知识，树立整体观念。教学形式以理论教学和仿真实践相结合，各占一半课时。这两部分内容交叉进行，如单周进行理论教学，双周进行实践教学。其中：第一部分理论教学内容安排如下表1所示。在理论教学的同时，配合进行以matLaB的实践教学，仿真实践内容安排如下列表2所示。
四、教学效果总结
经过2学期的教学工作，笔者总结了一下教学效果。同学们普遍认为在学习这门课程以后，能够全面理解和掌握以DC/DC斩波变换，以及DC/aC逆变的基本原理和基本控制方法，学会了应用matlab仿真软件对电力电子电路进行分析方法，设计控制电路参数和调试控制参数。在后期的本科毕业设计中，学生能够轻松上手，对复杂的毕业设计如新能源发电，领悟和掌握较快，较多同学的毕业论文被评为优秀本科毕业设计论文。不足之处在于，由于受制于课时和实践条件有限，只是通过仿真实践来掌握学习。如果能进一步联系实验教学，更能提高学生的感性认识，提高动手实践能力。
在今后的教学实践中，仍然面临提高本科学习兴趣、全面提高学生理论知识水平和动手实践能力等问题，这些都是值得深入分析和探讨，不断改进完善的重要课题。
参考文献：
[1]钟炎平.电力电子电路设计[m].武汉：华中科技大学出版社，
2010.
电子电路设计与实践篇10
【关键词】电子技术课程设计教学改革
电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程之后的重要实践性环节，对培养电子信息类学生的实际动手能力和创新能力有着重要的作用。该课程的基本任务之一是巩固和加深学生对“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”和“电子技术基础实验课”中所掌握的实验技能，另一方面是培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能，提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力。
学生针对三位半数字万用表，通过熟悉查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试、性能分析与改进等环节，初步掌握常用电子产品的一般设计方法和步骤，体会电子产品的设计和调试过程，为以后的专业知识学习、综合实习、毕业设计、从事生产和科研工作打下一定的专业基础。
一、课程设计改革的目的
电子技术课程设计一般安排在大二下学期进行，考虑到该阶段的学生已经具备一定的数字电路和模拟电路的基本知识，因此该课程要求学生设计并制作一个具有实用价值的电路[3]。这个阶段的学生对于电路设计一般只有一个模糊的认识，工程意识淡薄，对电子元器件的实际功能和电子产品设计步骤没有清晰的认识，工程实践能力不强，缺乏开发、设计的创新能力与意识。在前期的电子类相关课程实验中，大部分实验的电路功能单一，只能够简单的、被动重复教师讲授或者书本上面的理论，电路功能和生活中使用的实际电子产品的电路有一定的距离，学生的兴趣得不到足够的激发。在电子技术课程设计的教学过程中，我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表的设计与制作，可使学生加深对基础理论知识的理解，掌握技术的关键点，培养动手能力、设计思维能力和创新能力，激发学生的学习兴趣，提高学生综合素质，尤其是对于提高大学生的工程素养具有重要的作用。因此该课程的改革对提高电子技术课程设计的教学质量，充实电子技术课程设计的教学实践内容具有十分重要的现实意义。
二、课程设计改革的方法
在“电子线路课程设计”的具体实施过程中以实际实用电子产品三位半数字万用表为核心，通过三位半数字万用表各部分功能电路理论的讲授，使学生对基于模数转换芯片的三位半数字万用表的工作原理有一个清晰的认识，同时，自主设计并制作一块三位半数字万用表，进而达到增强学生实践能力、培养学生工程素养、激发学生对数字模拟电路设计应用的兴趣。具体的教学改革方法包括以下四个方面：
1.充实“电子技术课程设计”的实践教学内容
近年来，随着各专业课程体系改革的推进，专业培养计划以及相应教学大纲的调整与修改，同时考虑到学生进行电子技术课程设计时的理论水平的局限性和后续单片机技术、DSp技术、eDa技术、嵌入式系统等其他电子技术课程的教学安排，我们在电子技术课程设计实践教学内容的设计中，应该改变以往单一功能电路的设计，引入和现阶段大学生水平相适应的实际电子产品的设计与制作，激发学生的学习兴趣，培养学生动手解决实际问题的能力。
本实施过程中，我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表作为课程设计的主要内容，并编写相应的配套“电子技术课程设计指导书”。主要内容涉及电压（交直流）、电流（交直流）、电阻、电容、三极管、二极管等的测量电路的原理，双积分a/D转换器的应用，线性运放的应用，正弦波的生成电路，自动关机电路，LCD的驱动等。充分考虑到学生的知识结构，让他们通过该课程的学习，加深数电、模电等基础理论知识的理解与应用。
2.改革“电子技术课程设计”的教学方法与教学手段，注重理论结合实际
在以往的课程设计中，部分学生学习兴趣不高，存在混学分，完成任务的心态，对于实践过程中涉及的电路原理，存在知其然，不知其所以然的问题。为了改变这种情况，在本次改革的实施中，我们制作了很多配套的多媒体教学课件，加强理论知识的讲授，使学生在明白三位半数字万用表各部分电路原理的基础上，对各部分电路进行独立焊接调试，并对调试好的电路进行测试，注重电路重点部分的输出，并教会学生调试数字、模拟电路的基本方法；同时，通过改变部分电子元器件的参数，观察该参数对数字万用表精度的影响，进而加深学生对电路原理的理解。另外，指导教师还应该指导学生利用eDa电路设计仿真软件，例如，protel电路设计软件，结合课程设计的内容，来拓展学生的知识面和电子产品设计能力，激发学生的学习兴趣，增强教学的灵活性，使学生的工程素养得到提高。
3.增加教学互动，引导并激发学生解决实际问题的兴趣与能力
在“电子技术课程设计”的进行中，学生不可避免地会遇到各种实际问题，指导教师应该针对问题的难易程度，有针对性地指导学生课外去查阅相关资料，并积极地参与到学生解决问题的过程中去，及时纠正学生错误的解决问题的思路与方法。严格要求学生认真对设计过程中遇到的问题进行分析、反思和总结，发现并反思自己设计过程中的不足，找出努力的方向。另外，指导教师还应该组织对学生遇到的问题定期的进行总结与归纳，并整理成相应的“Q&a”文档，通过课程电子邮件或课程主页在网上，供学生学习与参考。
4.注重软件仿真与实际电路调试相结合
由于计算机软件和硬件技术的飞速发展，在电子应用领域产生了很多成熟的开发与仿真软件，例如ewB、oRCaD、pSpiC、muhisim等。在本课程的理论讲解阶段，引入电路仿真，让学生对电路的输入输出，以及电路参数对整个电路结构性能的影响有一个大体的了解，等学生焊接完成该部分电路后，实际测试电路的输出，进而比较软件仿真的输出和实际测量之间的差距，分析其原因，并通过多次改变电路的参数和输入的方式进行综合分析，加深学生对电路的理解。尤其适当仿真软件输出和实际测试输出出现较大的差距时，引导学生去查询相关资料，分析该现象的原因，并形成相应的文档，共享给所有的学生。在本课程改革选用的三位半数字万用表的模拟电路部分尤其需要如此，特别是其中的电容测量电路，涉及正弦波的发送、放大、滤波等电路，这部分电路软件仿真和实际输出存在一定的差距，要着重引导学生去分析每一小块电路出现误差的原因，以及如何改进，还要让学生学会判断仿真输出和实际输出在什么样的范围内是合理的。
仿真软件在理论分析方面具有强大的功能，而实物连线除了让学生更熟悉元器件及其性能之外，更加让学生对元器件的误差以及因此可能引起的误差或错误的原因产生更深的体会，这些都是在课本以及“电子技术实验”等课程中不能收获的。
结束语
通过实践，我们发现这项教学改革效果十分明显。教师们精心准备的题目引起了学生的极大兴趣，可以将学生前期学习到的理论知识进行实践，加深数字电路和模拟电路知识的理解，尤其是通过实际电子产品三位半数字万用表的设计与制作，可以激发学生对实际遇到的问题的思考，提高学生的观察能力和实际动手能力，进而增强学生的学习兴趣；通过理论结合实际，培养学生的开拓性思维和创新意识，提高学生的综合素质。
【参考文献】
[1]粟田禾.电子技术基础课程设计的教学改革与实践.高职教育研究，2006（2）.
[2]姚青梅等.电子技术课程设计的教学改革与实践.天津工程师范学院学报，2006（4）.