基于CDIO工程教育理念的電子技術(shù)課程教學(xué)改革

1、基于CDIO工程教育理念的電子技術(shù)課程教學(xué)改革基于DI工程教育理念的電子技術(shù)課程教學(xué)改革電子技術(shù)課程包括模擬電子技術(shù)部分和數(shù)字電子技術(shù)部分，該課程兼具理論性和工程性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程理論才能具有重要作用。該課程的教學(xué)內(nèi)容既有相對(duì)穩(wěn)定的電路根本理論與分析方法，又有更新較快的新技術(shù)與新器件，因此如何有效地組織電子技術(shù)教學(xué)，進(jìn)步學(xué)生的工程理論才能是相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革中始終關(guān)注的重要內(nèi)容。DI工程教育理念是工程教育的新型理念。DI代表構(gòu)思nEive、設(shè)計(jì)Design、施行Ipleent和運(yùn)行perate。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品的運(yùn)行、維護(hù)和廢棄的全生命周期為載體，建立一體化的互相支撐和有機(jī)聯(lián)絡(luò)的課

2、程體系，讓學(xué)生以主動(dòng)的、理論的方式學(xué)習(xí)工程1。鑒于電子技術(shù)根底課程緊貼工程實(shí)際的特點(diǎn)，以DI形式組織電子技術(shù)根底課程教學(xué)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程理論才能。1.基于DI工程教育理念的電子技術(shù)課程體系改革按照DI工程教育理念，需要給學(xué)生傳授系統(tǒng)的、整體的電子技術(shù)根底知識(shí)，便于學(xué)生從總體上構(gòu)思與設(shè)計(jì)實(shí)用的電子系統(tǒng)。為此，需要以電子系統(tǒng)的根本構(gòu)造為根底，重新規(guī)劃電子技術(shù)課程的內(nèi)容體系，適時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，使得電子技術(shù)根底課程可以跟上電子技術(shù)快速開展的步伐，不斷進(jìn)步學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程理論才能。1.1按照電子系統(tǒng)的構(gòu)成規(guī)劃電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代電子系統(tǒng)通常是模/數(shù)混合的系統(tǒng)，模擬部分完成輸入

3、信號(hào)的調(diào)理放大、濾波、輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)功率放大和電源管理功能，數(shù)字部分完成復(fù)雜的控制功能多數(shù)情況下需借助U/AR/FPGA/DSP等各種可編程器件，模擬與數(shù)字部分的接口通過(guò)AD和DA來(lái)完成。按照這樣的構(gòu)造來(lái)組織電子技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，合理規(guī)劃模擬電子技術(shù)部分和數(shù)字電子技術(shù)部分的授課內(nèi)容，同時(shí)注重內(nèi)容間的銜接過(guò)渡，將使得電子技術(shù)根底課程的每一部分內(nèi)容都有明確的應(yīng)用方向，各部分內(nèi)容構(gòu)成有機(jī)的整體。1.2及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容隨著電子技術(shù)的不斷開展，新技術(shù)與新器件層出不窮，這就要求電子技術(shù)課程需要持續(xù)地更新教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)電子技術(shù)的快速開展。為此，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容中增加了諸如開關(guān)電源、開關(guān)電容、D類功放、鎖相環(huán)、

4、FPGA等新技術(shù)與新器件的內(nèi)容，適應(yīng)了電子技術(shù)飛速開展的需要2，可以使學(xué)生緊跟電子技術(shù)的學(xué)科前沿。2.基于DI工程教育理念的電子技術(shù)課程授課形式改革按照DI工程教育理念，教學(xué)過(guò)程應(yīng)該讓學(xué)生不斷地構(gòu)思、理論，為此需要改進(jìn)傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)過(guò)程，真正表達(dá)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。詳細(xì)的做法如下：2.1任務(wù)驅(qū)動(dòng)的授課形式由于電子技術(shù)課程的內(nèi)容與實(shí)用的電子系統(tǒng)模塊嚴(yán)密對(duì)應(yīng)，筆者在授課過(guò)程中采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)形式。以設(shè)計(jì)一個(gè)根本的電子系統(tǒng)為任務(wù)切入點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生討論和考慮，培養(yǎng)學(xué)生的neive，構(gòu)思與DDesign，設(shè)計(jì)才能。例如在講解比較器的應(yīng)用時(shí)，筆者以生活中常用的電子熱水器溫度控制系統(tǒng)為例，指

5、出簡(jiǎn)易的溫度控制開關(guān)可由單門限比較器實(shí)現(xiàn)，為了防止溫度在過(guò)臨界值時(shí)頻繁的開閉需要一個(gè)根據(jù)可以維持之前狀態(tài)的開關(guān)，啟發(fā)學(xué)生考慮如何根據(jù)維持當(dāng)前的輸出，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生得出用正反響維持之前輸出的遲滯比較器構(gòu)造。2.2利用仿真和電路模塊演示，使課堂變身為實(shí)驗(yàn)室授課過(guò)程中，實(shí)用ultisi軟件仿真電路的工作原理，使學(xué)生直觀地理解電路的工作過(guò)程。這種仿真不只是簡(jiǎn)單的原理演示，充分利用了ultisi元件庫(kù)中的模型參數(shù)可以修改的特性，實(shí)時(shí)修改器件使用中需要考慮的工作溫度、失調(diào)與漂移等參數(shù)，使學(xué)生實(shí)在明白電路的設(shè)計(jì)與電路的實(shí)現(xiàn)中需要考慮的詳細(xì)問(wèn)題。例如，筆者在講授放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定性分析時(shí)，通過(guò)設(shè)定不同的晶體管

6、工作溫度參數(shù)，形象地展示了溫漂對(duì)放大電路工作點(diǎn)的影響。同時(shí)，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了典型電路的演示模塊，結(jié)合ADI公司的一款電路設(shè)計(jì)套件中提供的數(shù)據(jù)采集與虛擬儀表模塊，在課堂上實(shí)現(xiàn)了實(shí)物演示與波形觀測(cè)的統(tǒng)一，使得課堂變身為實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)上述措施不斷培養(yǎng)學(xué)生的IIpleent，實(shí)現(xiàn)與perate，運(yùn)行才能。2.3建立興趣小組，實(shí)現(xiàn)DI的全過(guò)程培養(yǎng)按照DI形式進(jìn)展電子技術(shù)根底課程的授課過(guò)程中，相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)表現(xiàn)出濃重的興趣。對(duì)這部分學(xué)生建立了興趣小組，按照DI形式進(jìn)展工程驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，使學(xué)生真正表達(dá)neive，構(gòu)思、DDesign，設(shè)計(jì)、IIpleent，實(shí)現(xiàn)、perate，運(yùn)行的全過(guò)程

7、，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的分析與設(shè)計(jì)實(shí)用電子系統(tǒng)的才能。對(duì)于興趣小組的學(xué)生，教師按照教學(xué)進(jìn)度，指定相應(yīng)的綜合設(shè)計(jì)題目，由學(xué)生按大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的形式組隊(duì)完成題目的文獻(xiàn)查詢、方案設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)與元器件選娶PB制版、電路的焊接與調(diào)試等。同時(shí)，鼓勵(lì)并支持有興趣的學(xué)生提出創(chuàng)新性的想法和詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)方案，教師協(xié)助分析其可行性并提出改進(jìn)措施，而后由學(xué)生完成上述電路的設(shè)計(jì)與制作。3.基于DI工程教育理念的電子技術(shù)課程考核方式改革傳統(tǒng)的電子技術(shù)根底課程考試多以學(xué)期末的閉卷筆試決定成績(jī)，這種考試在相當(dāng)程度上只是考核了學(xué)生做題的才能，無(wú)從考核學(xué)生的工程理論才能，使得成績(jī)與才能不符。DI工程教育形式強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中全程的才能培養(yǎng)，因此，以筆試成績(jī)?yōu)橹鞯目己朔绞揭巡缓蠒r(shí)宜。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)嘗試了過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的課程考核方式，將學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的仿真設(shè)計(jì)方案與測(cè)本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理試結(jié)果按一定比例計(jì)入期末成績(jī)，表達(dá)了考知識(shí)的掌握與考知識(shí)的運(yùn)用現(xiàn)結(jié)合的DI理念。4.結(jié)論通過(guò)筆者的教學(xué)理論說(shuō)明