应用型本科院校电子技术类课程设计的研究与改革

关 静

常州工学院 江苏常州 213000

应用型本科院校电子技术类课程设计的研究与改革

关 静

常州工学院 江苏常州 213000

本文对电子技术类课程设计的现状进行分析与研究，对教学方法提出了课程设计题目的模块化设计、课程设计内容的层次化设计及课程设计指导书突出实践这三方面的改革，在应用实践中收到了比较好的教学效果。总结发现这种教学改革方式对电子技术类课程设计、电子实习或实践具有一定参考价值。

课程设计；模块化；层次化

应用型本科院校和国内的一流大学相比，学校的师资力量相对比较薄弱，科研水平相对不高，教学任务比较繁重。和国内一流大学录取的生源相比较，这类高校录取的分数也相对较低，在种种不利的情况下，如何提高应用型本科院校电子技术类课程设计的教学质量，提高学生的应用设计能力是一项非常重要的、势在必行的教改研究课题。

电子技术类课程设计是电子技术课程设计、电子线路课程设计、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计等课程设计的统称。这些课程设计无论是在非电类相关专业还是电类相关专业的培养计划中都具有非常重要的作用。它是对电工技术、电子技术、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课内容的综合和实践，能够充分提高学生的感性认识，从而加强对电子技术类专业基础知识的理解。近年来，我国各高校的电子技术类课程设计都在不断完善，有的学校专门针对本校的情况编写了本校专用的课程设计指导书，并且相关的课程设计形式也日趋多样化。各高校纷纷根据教学条件，设计了各种内容和方式的课程设计。

一、教学状况分析

1.知识点相同，深度不同

开设电子技术类课程设计的非电类相关专业有机械设计制造及自动化专业、测控仪器与技术专业、土木工程等专业；电类相关专业有电子信息工程、电气工程及自动化、自动化专业、电子工程等专业。非电类相关专业的学生通常开设电工技术、电子技术等课程，电类相关专业的学生开设电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等课程。不同专业讲授电类相关知识时根据培养计划的需求不同、课时通常不同，但在课程设计中，由于知识点相同，所以不同专业的学生可以选用相同的设计题目，这就要求我们选用的课程设计题目要精练、有代表性。

2.学生应用水平参差不齐

在课程设计过程中，无论是什么专业的学生，几乎每个班级都有一部分学生的动手能力、理论知识的应用能力较强，同时也有一部分学生动手能力和理论知识的应用能力较弱，学生的实践能力不在同一水平上，这样相同课程设计题目对不同专业学生的要求不一样，即使对同一个专业的学生，也要分层次。

3.学生工程实践能力弱

学生大部分时间是用来学习理论知识，而如何把所学知识应用在课程设计中，对很多学生来说是陌生的，学生不知道如何开始着手设计、设计过程中要注意哪些环节。这就对课程设计指导书提出了相当高的难度，指导书的撰写要从学生的角度考虑，课程设计中要用到的知识与在课程教学中哪些学过的知识、理论相关，要细致介绍，如何将这些理论通过计算、近似等应用到实践中来举例一一加以说明。

二、教学方法的改革

针对上述情况，我们从以下3个方面着手，重新对电子技术类课程设计的内容和要求进行优化整合。

1.课程设计题目的模块化

尽管各个专业对电类知识的要求不一样，但在实践应用时有大量的知识点是相同的，仅仅是要求的深浅程度不同而已。根据此共性特征，我们对电子技术类课程设计题目进行整合，选用有代表性、涵盖知识点广泛、易于实现的题目进行模块化。每一个模块相当于一个较成熟的课程设计题目。笔者以“声控走廊灯的设计与制作”为例进行说明。

2.课程设计内容的层次化

尽管对电子技术类课程设计题目进行了模块化整合，每一个模块都非常具有代表性，但由于学生的实践能力不同，对同一个班级的课程设计内容的要求也不能完全相同。课程设计内容要有一定的层次性，要能够照顾到应用能力强弱不同的学生，既让有兴趣的同学有继续深入研究的空间，又能照顾到大部分学生应用能力的培养。这样可以激发学生的学习热情，从而提高学生整体的应用能力，提高学生的就业竞争能力。

3.课程设计指导书突出实践

课程设计指导书如果在理论分析、参数如何选取方面撰写时过于简单，会造成学生不会选取元器件参数、不会理论分析计算等；如果在实际制作过程这方面撰写得过于简单，会造成学生不会焊接、不会调试、不会查错、不会修改优化电路等，这些都不利于学生的深入学习与发展。因此课程设计指导书应从分析课程设计的题目开始，交代学生如何思考这个题目，如何查阅与此题目相关的资料，如何分析现状绘制原理框图，根据原理框图指出各单元电路涉及的元器件，依据其功能和要求及相关参数，分步引导学生参与具体器件的参数计算，由学生计算出参数，由学生确定器件的选择。课程指导书在实践环节依据学生的前瞻课程的学习情况，作出相关提示，由学生自主选择是否进行阅读，在介绍调试步骤的过程中，突出引入科学的调试方法，通过反复的“重点提醒标志”等方法，培养学生良好的调试习惯，把实用的调试方法与习惯潜移默化地传授给学生，间接提高学生实战能力。

三、教学实践举例

在学生学习完电子技术等课程后，将会开设电子技术类课程设计。如果课程设计的内容是声控走廊灯的设计与制作，其功能要求两个层次：(1)开关式控制：击掌一次灯亮，再击掌一次灯灭；(2)延时式控制：一次击掌后灯亮，延时10秒后自动熄灭。根据设计任务的要求，首先引导学生如何将击掌的声音信号转换成电信号，这就需要传感器电路，但由于传感器电路输出的电信号经常比较微弱，所以我们需要放大电路，经放大后的电信号要实现开关式控制和延时式控制两种控制方式，开关式控制中要求击掌一次灯亮，再击掌一次灯灭，如果将击掌信号视为触发脉冲，则上述现象恰好与T＇触发器的翻转功能相一致，所以我们选用T＇触发器实现开关式控制；延时式控制要求击掌一次后灯亮10秒钟自动熄灭，如果我们将上述击掌信号视为触发信号，将此触发信号加到一个单稳态触发器上恰好可以满足上述要求，所以我们在放大电路后用一个双路开关实现上述两种控制方式，开关拨到一端实现开关式控制，开关拨到另一端实现延时式控制，经过T＇触发器或单稳态触发器输出的信号是数字信号，驱动能力略显不足，所以我们考虑增加一级驱动放大电路，然后再输出给电灯控制电路。此课题的选用有代表性、涵盖知识点广泛、易于实现模块化；另外，功能要求分为两个层次，适合有一定自学能力的学生，课程设计指导书要进行对应指导，突出实践，例如考虑能够用＋6V电池作为电源而选用MOS型器件，考虑性价比及实用性选用驻极体话筒作为传感器电路，由于驻极体话筒的输出阻抗大，考虑与驻极体话筒的阻抗匹配选用输入电阻大的同相比例放大电路，且放大后的信号要满足MOS型器件电源3～18V电源要求，据此可选择出同相比例放电电路的输入电阻和反馈电阻的阻值。上述T＇触发器和单稳态电路可用D触发器实现，考虑MOS型芯片选用CD4013即可，电灯控制电路需要模拟信号输入，所以上述CD4013输出的数字信号要经过放大电路才可使用。上述分析过程均与实践有关，课程设计指导书就要突出这些实践内容，对为何选取这些元器件，元器件参数如何计算，焊接好的电路如何调试都要详细，给学生以茅塞顿开的效果，一步步引导学生完成上述功能，最终提交出焊接实物。

四、结束语

国内外高校对电子技术类课程设计体系都在进行改革，课程设计题目模块化是各综合型大学正在尝试的一个方向，结合应用型本科院校的教学特点，在题目模块化的基础上实现内容的层次化，着重突出实践应用，能够充分地提高学生的分析能力、动手能力、实践能力等。这在近几年电子技术类课程设计教学实践中已经得到了充分地论证。通过我校对电子技术类课程设计的教学改革与研究发现：

1.许多公共课程的课程设计可以通过课程设计的模块化设计满足不同专业的需要。这类课程设计使用同一个平台完全可以照顾到不同的专业背景。

2.同一个模块的课程设计，通过设计内容或功能要求的分层次化以满足针对不同专业，不同能力的学生的需要。通过这种方式既可以提高学生的潜能，又可以激励学生的学习兴趣，还可以满足不同专业学生的需要。

3.课程设计指导书要突出实践，通过设计案例的实现，锻炼学生的实际应用能力，深受用人单位的好评。

综上所述，电子技术类课程设计的教学改革与研究对提高教学质量，对学生创新、应用能力的培养无疑具有积极的意义，对类似公共课程的课程设计或实习实践也具有一定的参考作用，具有较大的推广价值。

[1]高林，张俊梅.依托电子综合设计培养学生创新应用能力[J].中国现代教育装备，2010，1：141～143

[2]田秀红，刘宝庆.试论电子技术课教学改革与创新[J].教育与职业，2010，1：125～127

[3]庄哲民，沈民奋.基于CDIO理念的Ι级项目设计与实践[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

关静，硕士，讲师。