改进通信电子线路课程设计培养高素质应用型人才
2010-02-16王恩成张常年王振红
王恩成 张常年 王振红
北方工业大学 北京 100144
改进通信电子线路课程设计培养高素质应用型人才
王恩成 张常年 王振红
北方工业大学 北京 100144
本文结合我校通信工程专业实际,在实施课程设计的教学过程中,对如何提高学生的自主性、探索性和创造性能力,培养高素质应用型人才进行了初步尝试和研究。
课程设计;通信电子线路;应用型人才
我国工程界对当前工科专业毕业生的创新精神和实践能力评价不一,但批评居多。如:工程基础知识和工程技术知识面太窄;不熟悉工程实施环境,对本专业产品的设计、制造过程了解肤浅;对一些工程技术问题理解的依据仅限于教师、教科书,缺乏自己的见解,更缺乏创新意识;不善于向实践学习,基本技能差,眼高手低等等。这些批评说明:高素质工程人才的成长,除了学生个人主观能动因素外,学校教育因素也是人材成长和发展的重要途径,尤其是各专业基础课教师和专业课教师更应针对社会对人才需求不断地进行课程的改革和更新。
一、通信电子线路课程设计的目的与现状
具体到电子与信息、通讯等专业来说,通信电子线路是一门重要的专业基础课,通过该课程的学习,可以使学生掌握通信电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续课程学习打下良好的基础。通信电子线路课程设计是以学生自学为主,以单元电路或系统设计为任务所进行的电路设计、焊接与调试的过程。通过该课程设计,应能使学生加深对通信电子线路基础理论课的理解,培养其进行电子电路设计的实践技能,提高其分析问题和解决问题的能力,为毕业设计和将来独立工作打下扎实的基础。但是,通信电子线路主要讲授电子线路中的非线性部分,理论较抽象,难以理解和掌握,属于难学难懂的课程,与该课程在同一学期安排的课程较多,学生学习压力较大,很多同学会对该课程产生畏难情绪,丧失学习积极性,往后越学越被动,教学效果达不到预期目的。由于学生对基本理论的掌握不够扎实,在进行课程设计时,往往无所适从。
二、通信电子线路课程设计传统模式的分析
通信电子线路是历史比较长的一门课,传统的通信电子线路课程设计通常是在理论教学和考试之后,在1、2周的时间之内,让学生集中精力去完成某个单元电路或系统的设计。这种方式可以使学生在短期内对通信电路有较为全面的认识,但是其缺点也是显而易见的:(1)由于课程设计的时间较短、还需要完成整个电路的调试、验收、写报告等整个过程,因此,课程设计时的题目通常比较单一,可供选择的设计电路变化不多。学生也很难在短时间内设计出多个电路来,当然也就无法了解:同样的功能可以用不同的电路来实现。(2)电路调整地余地不大。为了使课程设计能够顺利完成,老师通常会指定1、2种典型电路,而这些电路的元器件参数也基本给定,学生很难掌握在调整器件的参数后,电路会如何变化。(3)动手能力的锻炼不充分。由于课程设计时间比较集中,限制较多,很难达到让学生多动手、容易着手去做、效果很直观、兴趣培养、树立信心等教学目的。因此,对于通信课程设计的教师来说,不断探索和改革教学模式,达到最好的教学效果,帮助学生进一步掌握好理论知识,使得理论与实践相结合,就是摆在面前的新课题。
三、通信电子线路课程设计的改进
1.将通信电子线路课程设计的内容融于课堂教学之中
为了克服课程设计时间较短、任务多的缺点,我们在进行通信电子线路课堂教学时,将课程设计的一些题目提前布置给学生,让其结合书本知识,查阅相关文献,画出相关的原理图,并将其作为评定成绩的一部分。如,在学习完调制电路的内容之后,即将小型调幅发射机课程设计的任务告知学生,并根据其工作原理及步骤等引导学生思考:该小型调幅发射机由哪几个电路模块组成?该发射机中若要采用振荡级,应选用哪种类型最好?三极管如何选取?三极管基极电压如何获取?偏置电阻如何选取?各电容器在电路中起什么作用?其容量如何确定?等等。学生由于刚学完相应的内容,印象比较深刻,而且时间充裕,学生有足够的时间和精力将一些细节问题弄明白。通过查阅资料,能将理论知识和实际应用结合起来,反过来会进一步促进课程教学。
2.将通信电子线路课程设计的内容与EDA仿真有机结合
EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)技术,是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。将EDA技术引入教学,可以使抽象的理论形象化、复杂的电子线路实际化,并可以不断地修改电路和参数,即时观察输出结果,以加深对电子线路本质的理解。我校针对通信和电子专业都开设有专门的EDA课程,但是学生在学习的时候,只是按照大纲要求,熟悉软件的基本操作并对一些典型电路进行仿真,没有将仿真结果与实际测试结合起来。在课程设计的前期,我们要求学生必须要对自己的原理图,利用Multisim等EDA软件进行原理图仿真并观察结果,这就为课程设计的顺利进行打下了基础,避免了一些低级错误。同时,学生对原理图进行仿真的过程,就是思考整个设计电路如何接线等的过程,通过这样的训练,可以使得学生对课程设计的整体做到心中有数。对实际电路进行调试并与仿真结果相对照,学生的动手能力和对基本理论的掌握都会有显著的提高。
3.将通信电子线路课程设计与开放式实验教学模式相结合
为了更好地培养应用型人才,我校一直坚持开放式实验教学模式,使学生有充足的时间和场地在教师指导下去做实验。但是,许多学习中等偏下的学生积极性不高,仅满足于完成教学大纲要求的几个实验即可,因此,实验室的利用率不是很高。针对这种情况,我们在布置课程设计的时候,明确要求所有的学生在完成仿真之后,一定要到相关实验室去熟悉课程设计中需要用到的实验仪器的操作,掌握原理图中用到的一些集成电路各管脚的定义和接法、常用元器件的选择和测量等,对这些要求的完成情况将是课程设计最终成绩的一部分。通过这种方式,不仅使得学生能够提前进入实训状态,而且可以避免在课程设计中,拿出整块的时间让学生熟悉仪器的使用,更好地完成课程设计本身的要求。
4.在通信电子线路课程设计的考核中,过程与结果并重
在课程设计中,由于元器件质量、焊接技术等因素的影响,并不是最优异的学生,其最终电路的性能就最好。如,在调频收音机课程设计中,由于大量采用分立元件,最终的接收效果受元器件质量的影响很大。因此,在通信电子线路课程设计的考核中,我们将最终电路的比重降低,将分数分散在若干个环节中,并注重在验收原理图及最终电路时,通过学生答辩、设计总结报告的撰写等来综合考核其是否真正掌握了课程设计的要领以及电路图是否独立完成等。采用这种方式,基本上可以做到通过最终成绩来反映学生在课程设计中的表现。
四、结束语
本文针对通信电子线路课程设计的特点以及教学中所出现的问题,结合学校自身的情况和要求,对如何进行教学改革、提高教学效果提出了几点看法。随着教学活动的不断深入,新的教学方法、教学形式在教学过程中的不断尝试,还会引发一些新的问题,还需要进一步去解决和完善。需要把课程设计中的各个环节有机结合起来,真正实现实践教育,才能为培养高素质应用型人才打下坚实基础。
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Improving course design of “communication electronic circuit”, training high-quality applied talents
Wang Encheng, Zhang Changnian, Wang Zhenhong
Information engineering college of north china university of technology,Bejing, 100144, China
Combining the practice of communication engineering in our school, we carry on preliminary study in how to improve the autonomy, exploratory, creative ability of students and cultivate advanced applied talents in this paper.
course design;communication electronic circuit;applied talents
2009-10-09
王恩成,博士,讲师。