以“彩燈控制器”課題為個案、探析高職電子類畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)

1、以“彩燈控制器”課題為個案、探析高職電子類畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 在高職教育中畢業(yè)設(shè)計作為專業(yè)知識與工程實踐相結(jié)合的重要教學(xué)環(huán)節(jié),通過畢業(yè)設(shè)計,可提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的能力,以及應(yīng)用專業(yè)技能解決工程實際問題的能力。高職電子類畢業(yè)生通過兩年半學(xué)習(xí),具有一定的專業(yè)理論知識和本專業(yè)應(yīng)有的實際動手能力,但在畢業(yè)設(shè)計過程中如何選擇有創(chuàng)意的課題,怎樣收集、歸納對本課題有用的資料,如何設(shè)計出可行的電路圖,并組裝成實用的實物,對他們而言都是新問題,也是難點。指導(dǎo)教師在畢業(yè)設(shè)計的每個階段引導(dǎo)、啟發(fā)和帶領(lǐng)學(xué)生是至關(guān)重要的,可使他們少走彎路, 建立自信心,直到順利完成畢業(yè)設(shè)計。 一、課題選擇階段課題選擇在畢業(yè)設(shè)計中是

2、極其重要的,是畢業(yè)設(shè)計能否正常開展的決定因素,也是能否培養(yǎng)學(xué)生各項能力的先決條件。若把過時或者高尖端的產(chǎn)品當(dāng)作畢業(yè)設(shè)計課題,往往與實際脫節(jié),而學(xué)生設(shè)計完成后也難以應(yīng)用于工程實際中;若由學(xué)生自行選題,難以把握課題的難度和方向,如果選擇的課題偏離本專業(yè)知識,指導(dǎo)教師難以幫助學(xué)生解決問題。因此,指導(dǎo)教師應(yīng)幫助學(xué)生選好課題。 (一)把握課題的難度選用課題偏離本專業(yè)知識,范圍過專過窄,則難以完成或不能取得階段結(jié)果,指導(dǎo)教師應(yīng)選難度適中課題,能針對學(xué)生學(xué)過的專業(yè)課程,讓學(xué)生有發(fā)揮的基礎(chǔ)。選用“彩燈控制器”課題,難度中等,貼近主要專業(yè)課,可從較復(fù)雜的單片機(jī)技術(shù)來設(shè)計。突出編程的能力,也可以用較基礎(chǔ)的數(shù)電、模

3、電等技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇。 (二)確定課題的實用價值和創(chuàng)新程度彩燈控制器實用價值體現(xiàn)在生產(chǎn)實踐、日常生活中應(yīng)用廣泛,如車站屏幕顯字,交通燈,廣告, 比賽記分顯示臺,市夜景、舞臺布置等均用到它。創(chuàng)新程度體現(xiàn)在彩燈循環(huán)的方式多種多樣,給學(xué)生留有較大的拓展空間。如采用單片機(jī)技術(shù),只要修該程序末尾的字符編碼,就可使顯示的內(nèi)容根據(jù)需要而變換,例如節(jié)日標(biāo)語使用它非常方便, 無需?；ㄈ肆?、物力張貼標(biāo)語。并且可添加相關(guān)燈光電路的功能,如光控、聲控、觸摸等。 (三)了解課題需用的元件來源和成本若無元件的支撐,實物是無法實現(xiàn)的,為此擬訂課題的時候應(yīng)考慮可能用到的元件來源;同時應(yīng)考慮課題成

4、本是否符合學(xué)生的經(jīng)濟(jì)能力。在擬定課題前,應(yīng)對周邊地區(qū)彩燈的元件進(jìn)行調(diào)查。 二、資料收集階段在收集資料方面,紛繁的資料使學(xué)生往往難理出頭緒,或是找到的資料不能在設(shè)計中應(yīng)用。例如:在資料收集前,就有學(xué)生找來一音樂彩燈資料,循環(huán)方式多達(dá)21種,準(zhǔn)備模仿設(shè)計,但觀其電路,循環(huán)方式全由一型號“CD71061”的IC完成,但找不到該IC的詳細(xì)資料,亦買不到元件,顯然不可行。指導(dǎo)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的收集資料,鍛煉高效獲取有用信息的能力。 (一)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實地收集資料彩燈在日常生活非常普遍。筆者讓學(xué)生調(diào)查當(dāng)?shù)夭薀舻姆N類,并拆卸舊彩燈控制器,讓學(xué)生了解控制器內(nèi)部電路的構(gòu)造,最后,由學(xué)生總結(jié)調(diào)查結(jié)果。這讓學(xué)

5、生知道市場有怎樣的彩燈產(chǎn)品,有哪些可改進(jìn)的地方。并讓學(xué)生注意收集其他燈光電路的資料,這可讓學(xué)生開拓思路。 (二)引導(dǎo)學(xué)生定方向找資料由于彩燈控制器設(shè)計有單片機(jī)和數(shù)字電路兩大專業(yè)方向,單片機(jī)側(cè)重于編程技巧,數(shù)電側(cè)重專業(yè)基礎(chǔ)技能,兩方面要了解的資料多,不定專項, 找資料費時、費力、不精。讓學(xué)生查找,幫其分析兩個方向的資料各近十篇,之后學(xué)生選了數(shù)電方向,則學(xué)生能集中精力研究該方面的資料。 (三)引導(dǎo)學(xué)生歸納資料資料不進(jìn)行歸納,則難以得出電路的工作規(guī)律,更難以為后面設(shè)計所用。筆者采取小組討論的方式,指導(dǎo)學(xué)生歸納資料,得出彩燈電路的功能模塊,應(yīng)有四部分:電源變換電路,信號產(chǎn)生電路, 信號變換控制電路,燈

6、光電路。這樣學(xué)生學(xué)會了怎樣目標(biāo)明確的收集方法,并把這一方法應(yīng)用到以后的設(shè)計過程中。 三、電路設(shè)計階段電路設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計過程中的重難點。如何著手去設(shè)計并富有創(chuàng)意,又要顧及各個子電路之間的相互諧調(diào)性等等,這些需要指導(dǎo)教師適時引導(dǎo)學(xué)生理清設(shè)計的思路,啟發(fā)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)的知識,發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力和動手能力,解決設(shè)計中遇到的問題,讓他們少走彎路,順利地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。 (一)引導(dǎo)學(xué)生確定設(shè)計的總體方案由于首次進(jìn)行大型的綜合性設(shè)計,學(xué)生往往會出現(xiàn)有點想法就著急設(shè)計的現(xiàn)象,描好了局部, 才發(fā)現(xiàn)整體電路不能諧調(diào)。須引導(dǎo)學(xué)生“確定設(shè)計的總體方案”,讓他們理出先整體后局部的有條理的設(shè)計思路,對各功能模塊選擇可行性

7、結(jié)構(gòu)和方案,最后將所選的方案和結(jié)構(gòu)組合成不同的整體系統(tǒng),通過綜合分析比較,確定最佳的系統(tǒng)總體方案,據(jù)此畫出系統(tǒng)框圖。 (二)啟發(fā)學(xué)生模塊化設(shè)計電路圖學(xué)生在列出系統(tǒng)方框圖之后產(chǎn)生了靈活的設(shè)計方法模塊設(shè)計法,參見圖2(多色混合循環(huán)彩燈控制器)。 四、實物制作階段實物制作是“用事實說話的過程”,體現(xiàn)設(shè)計是否可行的標(biāo)志。由于設(shè)計過程的估算、仿真與現(xiàn)實之間存在一定差距,元件質(zhì)量的好壞等使實物制作存在一些預(yù)想不到的問題。指導(dǎo)教師在此點撥學(xué)生,幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題;通過實物制作,提高學(xué)生的動手能力,增強(qiáng)學(xué)生的自信心,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,對電路做出改善,添加電路功能。本次畢業(yè)設(shè)計,電路

8、比較簡單,但學(xué)生能成功將相關(guān)燈光電路的功能,如光控、手動功能容入彩燈控制器,體現(xiàn)一定的創(chuàng)新程度,并且應(yīng)用自身知識、技能排除了制作中的故障,完善了電路,實物能在生活中應(yīng)用。 總之,在高職教育中畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)與工程實踐之間的重要結(jié)合點,做好畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),使學(xué)生掌握較好的設(shè)計思路和方法,順利完成畢業(yè)設(shè)計,不僅鞏固學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識, 而且得到工程知識和技能訓(xùn)練,提供讓學(xué)生向工程技術(shù)人才轉(zhuǎn)化的過渡平臺,使學(xué)生在走上工作崗位后能綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論和專業(yè)技能解決工程中的實際問題,成為合格的工程技術(shù)人員, 達(dá)到高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1楊志忠.數(shù)字電子技術(shù)M.北京:高等教育出版社,2002.2周良權(quán).模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社