電子類專業(yè)論文范文
時間:2023-04-02 20:14:47
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篇1
在提高普通民辦高校辦學(xué)質(zhì)量這一系統(tǒng)工程中,課程體系與課程內(nèi)容的改革無疑是一個核心的問題。尤其是專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)與課程平臺的建設(shè)對于人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。電子信息類的專業(yè)基礎(chǔ)課程體系改革建設(shè)同樣對其他專業(yè)課程體系改革有著重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價值。本文依據(jù)應(yīng)用性本科院校人才培養(yǎng)的需求,針對電子信息類的四門專業(yè)基礎(chǔ)課,從課程體系建設(shè)的角度對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,理論課程與工程應(yīng)用相結(jié)合的具體方法進(jìn)行了探討和研究?!峨娐贩治龌A(chǔ)》、《信號與系統(tǒng)》、《模擬電子技術(shù)》和《數(shù)字電子技術(shù)》四門課程是電子信息類專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,具有理論性強、公式定理多、計算量大等特點。而這四門課程內(nèi)容循序漸進(jìn),聯(lián)系緊密,對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)意義更是重大。同時著眼于民辦普通高?!皯?yīng)用型、創(chuàng)新性”的人才培養(yǎng)目標(biāo);充分考慮其生源情況,堅持“因材施教、突出實踐、個性發(fā)展”的方針;深入研究課程群之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性;優(yōu)化和精簡教學(xué)內(nèi)容;強調(diào)理論課堂引入仿真軟件的教學(xué)手段;立體的、科學(xué)的開展電類專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的建設(shè)和改革。
二、建設(shè)和改革的指導(dǎo)思想
1.課程體系突出“綜合化、應(yīng)用性”人才培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合民辦普通高校的辦學(xué)實際,強調(diào)學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng),使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論、工程實踐、運用現(xiàn)代化技術(shù)等方面得到全面鍛煉,注重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識,培養(yǎng)學(xué)生用綜合與整體性眼光解決工程技術(shù)問題的能力,塑造具有高素質(zhì)的“應(yīng)用型、創(chuàng)新型”專門人才。
2.科學(xué)的、立體的專業(yè)基礎(chǔ)課程體系建設(shè)要讓專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的建設(shè)改革取得成效,必須是系統(tǒng)和科學(xué)的。一方面對課程理論內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合,與時俱進(jìn),做好教材建設(shè);其次,結(jié)合計算機(jī)仿真軟件輔助教學(xué),改善教學(xué)手段;另外,加強實踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的地位,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗,補充設(shè)計性實驗。在課程體系建設(shè)中,以“掌握原理”為準(zhǔn)則,貫穿“加強實踐、提高興趣、培養(yǎng)技能、積極創(chuàng)新”的理念。
3.注重專業(yè)基礎(chǔ)課程間的內(nèi)在聯(lián)系體系內(nèi)課程建設(shè)應(yīng)盡量減少課程群中課程間的人為隔斷,從課程體系的角度對授課內(nèi)容進(jìn)行整合;考慮課程之間的相互銜接,理順課程間的相互關(guān)系,制定統(tǒng)一的教學(xué)大綱和實踐計劃表。
三、建設(shè)和改革的主要內(nèi)容
1.課堂教學(xué)與工程應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合根據(jù)電子信息類四門專業(yè)基礎(chǔ)課程的特點,結(jié)合三本院校生源的實際情況,突出“綜合化、應(yīng)用性”,將Matlab與《電路分析》和《信號與系統(tǒng)》;Multisim與《模擬電子技術(shù)》和《數(shù)字電子技術(shù)》有機(jī)結(jié)合起來。在理論課的教學(xué)中引入Matlab軟件輔助分析電路問題讓理論教學(xué)變得直觀、易懂,是化解教學(xué)窘境的有效手段。通過Multisim仿真軟件來繪制電路,觀察電路的工作過程,讓學(xué)生一看就懂,一聽就會,突出重點的同時又解析了難點。利用仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué),即降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)門檻,又提高了其學(xué)習(xí)興趣,對理論課程教學(xué)效果的改善是顯而易見的。同時,對于應(yīng)用性本科院校,將仿真軟件引入課堂教學(xué),還有更長遠(yuǎn)的意義。通過軟件仿真,學(xué)生不僅對知識理解更深刻,掌握更牢固,應(yīng)用更熟練,并進(jìn)一步加強了理論聯(lián)系實際的運用能力,縮短了傳統(tǒng)課程與相關(guān)實用技術(shù)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿的距離;對學(xué)生的職業(yè)發(fā)展之路作了很好的鋪墊。
2.優(yōu)化整合,統(tǒng)一部署體系內(nèi)課程建設(shè)不能孤立單干、各自為政;應(yīng)減少課程群中課程間的人為隔斷,從課程體系的角度對授課內(nèi)容進(jìn)行整合;考慮課程之間的相互銜接,理順課程間的相互關(guān)系,制定統(tǒng)一的教學(xué)大綱和實踐計劃表。在教材建設(shè)上,削枝強干,注重基本理論和知識性,合理定位內(nèi)容的廣度和深度;弱化復(fù)雜推導(dǎo)和深度計算,突出概念和原理,強調(diào)其在實際工程電路中的分析與運用;注重揭示課程內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系和普遍規(guī)律,前呼后應(yīng),渾然一體,力求構(gòu)建一個良好的教材體系。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),注重營造工程環(huán)境,加強集中實踐課程建設(shè);以綜合性實驗為載體,實行跨課程的基礎(chǔ)理論應(yīng)用訓(xùn)練的和技能訓(xùn)練。有助于學(xué)生對所學(xué)知識的宏觀把握和深入理解,提升了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
獨立學(xué)院經(jīng)過十余年的發(fā)展,已經(jīng)形成一批新的高等教育資源,在發(fā)展本科教育中發(fā)揮了重要的作用。但隨著獨立學(xué)院數(shù)量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大,同質(zhì)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,人才培養(yǎng)、專業(yè)設(shè)置等方面的雷同和缺乏特色已成為制約獨立學(xué)院發(fā)展的主要原因。教育部《獨立學(xué)院設(shè)置與管理辦法》等相關(guān)文件出臺后,母體高校的“光環(huán)效應(yīng)”逐漸減退,獨立學(xué)院在專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)等方面遭遇到前所未有的挑戰(zhàn)。為了更好地適應(yīng)市場和社會需求,有效提高電子信息類專業(yè)工程應(yīng)用能力,眾多高校都在積極研究與探索。
篇2
1獨立學(xué)院電子類專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析
實踐教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力、創(chuàng)新能力、項目實踐能力、團(tuán)隊合作能力為中心理念,通過對實踐性課程進(jìn)行知識的掌握—基本技能培訓(xùn)—項目研究和實踐—學(xué)科競賽鍛煉—創(chuàng)新精神的培養(yǎng)等階段,促使學(xué)生達(dá)到知識、技能與素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)活動。美國電子類專業(yè)的實踐性課程教學(xué)模式具有多元性和廣泛的開放性,其教學(xué)計劃中的電子類專業(yè)實踐性課程的學(xué)時數(shù)占總學(xué)時數(shù)的42%-46%,是美國高等教育的亮點,稱為“多元開放型”教學(xué)模式;英國電子類專業(yè)實踐課程教學(xué)模式是以國家電子技能職業(yè)資格來推動的,形成以電子技能實踐、培訓(xùn)和考證為特色的“資格推動型”實踐性課程教學(xué)模式;加拿大電子類專業(yè)實踐性課程教學(xué)模式則把對學(xué)生自我實踐學(xué)習(xí)能力和自我評價能力的培養(yǎng)與專項電子技能作為確定實踐教學(xué)模塊或單元的依據(jù),稱為“能力基礎(chǔ)型”實踐課程教學(xué)模式。
在國內(nèi),電子類專業(yè)教學(xué)模式主要有這些形式,“211”教學(xué)模式:前2年主要是理論基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),到第三學(xué)年開始,由專業(yè)指導(dǎo)教師對電子類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專項電子基本技能訓(xùn)練,第四學(xué)年主要是專業(yè)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計等?!?+1”實踐性課程教學(xué)模式:是讓學(xué)生有3年的時間進(jìn)行理論知識學(xué)習(xí)、專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和基本的實踐訓(xùn)練,然后通過最后一年的畢業(yè)設(shè)計,來提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。基本上都是按照電子類專業(yè)的專業(yè)設(shè)置、實踐性課程設(shè)置體系及管理模式來進(jìn)行的。因此,獨立學(xué)院電子類專業(yè)現(xiàn)行的教學(xué)模式大多是照搬母體高校的教學(xué)模式。但由于獨立學(xué)院的學(xué)生在生源上一般都是三本,其理論研究能力和自覺學(xué)習(xí)能力與母體高校的學(xué)生有一定差距,何況獨立學(xué)院的辦學(xué)指導(dǎo)思想和人才培養(yǎng)規(guī)格與母體高校是有區(qū)別的,所以照搬母體高校的實踐教學(xué)模式并不適合獨立學(xué)院人才的培養(yǎng),有必要探尋適合獨立學(xué)院自身辦學(xué)指導(dǎo)思想的教學(xué)模式。
2獨立學(xué)院電子類專業(yè)實踐教學(xué)改革的意義
電子類專業(yè)是典型的工科專業(yè),所培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)目標(biāo)即為電子類產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)支持、銷售等與電子技術(shù)密不可分的領(lǐng)域,隨著高校的規(guī)?;瘮U(kuò)招及國家經(jīng)濟(jì)的快速增長,對高校畢業(yè)生的創(chuàng)新能力的要求也越來越高,電子類專業(yè)更是首當(dāng)其沖。電子類專業(yè)學(xué)生除了要具有扎實的理論知識之外,還要有很高的實踐動手能力和創(chuàng)新能力,而這些能力的培養(yǎng)離不開各個層次的實驗教學(xué),因此,實驗教學(xué)的地位也越來越重要。探索實踐教學(xué)改革的新途徑,使學(xué)生在形式活潑、趣味性強、有意義、有成就感的創(chuàng)新實踐教學(xué)活動中掌握并運用原來感覺枯燥的理論和實驗,在創(chuàng)新實踐活動中體驗成功的快樂,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力和實踐動手能力,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和項目實踐、項目開發(fā)、項目研究的能力。結(jié)合社會需求和學(xué)生實際情況,探索并總結(jié)適合獨立學(xué)院電子類專業(yè)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)模式,為獨立學(xué)院電子類專業(yè)人才培養(yǎng)提供新思路和新方法。
3獨立學(xué)院電子類專業(yè)實踐教學(xué)改革的內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,可將獨立學(xué)院電子類專業(yè)的實踐教學(xué)內(nèi)容分成三個部分,即實驗課程教學(xué)、課程教學(xué)實習(xí)、畢業(yè)論文設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)。在整個教學(xué)過程中,堅持基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與專業(yè)技能教學(xué)相結(jié)合,突出專業(yè)核心能力和綜合能力培養(yǎng),強調(diào)素質(zhì)教育的原則,使學(xué)生具有解決實際問題的能力和良好的專業(yè)素質(zhì)
3.1實驗課程教學(xué)改革
電子類專業(yè)實驗課程教學(xué)包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、柱子電子技術(shù)、高頻電子線路、微機(jī)原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電子測量技術(shù)與儀器等課程的實驗。在實驗中,通過教師演示和學(xué)生自己動手,提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程的積極性和學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過理論聯(lián)系實際,鞏固基礎(chǔ)理論知識,學(xué)會基本的實驗方法,實驗課程教學(xué)顯得尤為重要。實驗課程教學(xué)要始終以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力為中心,構(gòu)建驗證性、綜合性、設(shè)計性實驗比例合理的實驗體系,除了壓縮淘汰陳舊的實驗內(nèi)容外,還要減少驗證性實驗的比例,提高綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗的數(shù)量和質(zhì)量。
3.2課程教學(xué)實習(xí)
電子類專業(yè)的課程教學(xué)實習(xí)包括焊接技能訓(xùn)練、萬用表的裝配與使用、計算機(jī)安裝和維修、收音機(jī)的裝配與調(diào)試、彩色電視機(jī)電路調(diào)測和維修、印刷電路板設(shè)計等項目。這一環(huán)節(jié)一般采用集中學(xué)習(xí)的形式,在相應(yīng)課程的理論教學(xué)中間或結(jié)束后進(jìn)行,是基礎(chǔ)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)院要以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo),切實推進(jìn)實踐教學(xué)實習(xí)課程改革,通過基礎(chǔ)技能的實訓(xùn),使學(xué)生掌握從事電子產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)所必需的焊接、安裝、調(diào)試和檢測等技能。另外,還要加強學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),要求學(xué)生掌握與專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用軟件,并以此為工具,為專業(yè)服務(wù),如用計算機(jī)分析實驗數(shù)據(jù),編寫一些實用程序等。
3.3畢業(yè)論文設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)
畢業(yè)論文設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)是綜合專業(yè)技能訓(xùn)練階段,通過這一環(huán)節(jié)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力,完成就業(yè)前的職業(yè)技能綜合訓(xùn)練,是實踐教學(xué)的高級階段,也是學(xué)生實踐技能培養(yǎng)中最重要的階段。學(xué)院要按照實際工作崗位的任務(wù)、職責(zé)和能力的原則來確定該學(xué)生的實習(xí)計劃,教師應(yīng)對學(xué)生畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計的課題方向、難度和工作量做出評估,主動協(xié)調(diào)學(xué)生與企業(yè)的關(guān)系,促進(jìn)畢業(yè)設(shè)計的順利完成。鼓勵學(xué)生在生產(chǎn)實踐中尋找課題,允許他們自由選擇指導(dǎo)老師,自行制訂方案和挑選合作者,包括有關(guān)業(yè)務(wù)聯(lián)系、業(yè)務(wù)洽談、設(shè)備選購、人力組織等,使學(xué)生具有走向社會、融入社會、處理好方方面面關(guān)系的能力,提高學(xué)生就業(yè)能力。
4獨立學(xué)院電子類專業(yè)實踐教學(xué)改革的措施
4.1轉(zhuǎn)變實踐教學(xué)理念
獨立學(xué)院管理人員要轉(zhuǎn)變觀念,進(jìn)一步重視實踐教學(xué),重視實踐教學(xué)人才。實踐教學(xué)不能停留在對理論課程重點、難點知識的驗證上,而是要在培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力,獨立運用課本知識解決實際問題能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力等方面下大工夫。特別是像電子專業(yè)這類純工科專業(yè),學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力直接影響著其畢業(yè)后的就業(yè)問題,而解決好學(xué)生的就業(yè)問題,培養(yǎng)出符合國家、社會需要的高層次人才正是教育的本質(zhì)所在。因此無論是獨立學(xué)院管理人員還是普通教師,都要樹立實踐教學(xué)和理論教學(xué)同等重要,教學(xué)和科研同樣重要的理念,都應(yīng)該把更多的精力放在學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上。
4.2加強實驗室和實習(xí)基地建設(shè)
實驗室和實習(xí)基地建設(shè)是提高實踐教學(xué)質(zhì)量的基本保障,是提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力,增強學(xué)生專業(yè)技能的基礎(chǔ)平臺。獨立學(xué)院要整合有效資源,建好電工電子技術(shù)實驗室、通訊實驗室、電子測量實驗室等專業(yè)實驗室,通過合理選擇儀器設(shè)備和科學(xué)的管理,開出實用的實驗項目,使他們發(fā)揮最大的效能。同時,選擇專業(yè)對口、有一定規(guī)模、迫切需要電子專業(yè)技術(shù)人員的企事業(yè)單位進(jìn)行合作,建立校內(nèi)外實習(xí)基地。與地方政府共建電子設(shè)計公共技術(shù)平臺,借助政府的資金和技術(shù),為學(xué)生提供培訓(xùn)和實踐的機(jī)會,為學(xué)生提供廣闊的實踐教學(xué)平臺。
4.3加強學(xué)生素質(zhì)拓展教育
學(xué)院加大力度開展素質(zhì)拓展教育,充分利用第二課堂,鼓勵學(xué)生參加社團(tuán)活動,指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目和科技創(chuàng)新項目的研究。開展形式多樣的院級科技競賽活動,選拔和指導(dǎo)學(xué)生參加省級和國家級電子設(shè)計大賽、機(jī)械設(shè)計大賽、程序設(shè)計大賽和數(shù)模競賽等科技競賽,提高學(xué)生專業(yè)興趣,增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。鼓勵學(xué)生參加各類專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),考取從業(yè)資格證書,提高學(xué)生就業(yè)競爭力。
篇3
【關(guān)鍵詞】“成就式”教學(xué)模式 成就感 電子類專業(yè)
筆者通過近幾年的調(diào)研與觀察發(fā)現(xiàn),電子類專業(yè)學(xué)生對本專業(yè)“厭學(xué)”現(xiàn)象比較普遍,且有逐年遞增的趨勢。部分學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)過程是“被動”學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)態(tài)度也極不認(rèn)真,沒有鉆研精神;部分學(xué)生雖然會“主動”學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真刻苦,但其對自己未來的專業(yè)職業(yè)前途感到迷茫且沒有自信。文章就產(chǎn)生這些心理狀態(tài)的原因進(jìn)行了分析,提出了“成就式”教學(xué)模式,以期激發(fā)學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣及對專業(yè)知識的好奇心。以“數(shù)字電子鐘邏輯電路”為例
一、設(shè)計思路
數(shù)字電子鐘是一種日常生活中學(xué)生常接觸的一種電子產(chǎn)品,人們使用的比較頻繁,把數(shù)字電子鐘作為練習(xí)項目,容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)字電子鐘利用數(shù)字電路來顯示時、分、秒的計時裝置,它具有顯示直觀、走時準(zhǔn)確、無機(jī)械傳動裝置等優(yōu)點,因而比傳統(tǒng)的機(jī)械鐘更實用,得到廣泛應(yīng)用。
二、學(xué)情分析
(一)學(xué)生已經(jīng)熟悉了數(shù)字電子鐘的電路組成圖以及具備了石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器的工作原理。
(二)學(xué)生熟練校時電路;清零裝置;六十進(jìn)制的秒、分計數(shù)器及二十四進(jìn)制的時計數(shù)器;以及秒、分、時的譯碼顯示部分等的應(yīng)用與安裝。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)
1.會用中小規(guī)模集成電路設(shè)計一臺能顯示時、分、秒的數(shù)字電子鐘。2.掌握秒、分為00――59 六十進(jìn)制計數(shù)器,時為00――23 二十四進(jìn)制計數(shù)器使3.掌握由晶體振蕩電路產(chǎn)生1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號使用方法。
(二)能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生動手能力,可手動校準(zhǔn)。只要將開關(guān)置于校準(zhǔn)位置,即可對分別對分、時進(jìn)行手動脈沖輸入校準(zhǔn)或連續(xù)脈沖校準(zhǔn)調(diào)整。
四、項目教學(xué)過程
(一)第一階段:確定項目
確定項目的課題是該專業(yè)課程的關(guān)鍵知識模塊,并且能體現(xiàn)課程的重、難點。以完成該課程的教學(xué)任務(wù)及學(xué)生掌握一定的技能為目標(biāo)。
1.主項目:數(shù)字電子鐘邏輯電路
2.子項目:(1)1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖電路;(2)(單次脈沖,連續(xù)脈沖電路;(3)秒、分、時計數(shù)電路;(4)譯碼、顯示電路;(5)整點報時電路
(二)第二階段:項目的準(zhǔn)備:
1.項目計劃準(zhǔn)備:教師要公布教學(xué)計劃及項目任務(wù),并負(fù)責(zé)輔導(dǎo)學(xué)生解惑答疑,有需要時要對任務(wù)進(jìn)行示范;學(xué)生要根據(jù)自身特點選擇項目任務(wù)。2.實施計劃準(zhǔn)備:教師負(fù)責(zé)人員分配,分成小組,每組6-7人,確定一名組長,并負(fù)責(zé)一個子項目的任務(wù);學(xué)生的任務(wù)成員分工、任務(wù)分解、查閱資料、搜集數(shù)據(jù)、研究學(xué)習(xí)方法。3.知識技能準(zhǔn)備:教師要與學(xué)生一起學(xué)習(xí)數(shù)字電路結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計方法,學(xué)生要積極配合。
(三)第三階段:項目的實施
1.振蕩電路的設(shè)計與制作;本振蕩器由集成電路定時器555與RC組成的多諧振蕩器,1MHz的振蕩器經(jīng)6次10分頻得到1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖,供時鐘計數(shù)器使用,學(xué)生自行完成電路連接,R為可調(diào)電阻,微調(diào)R1可以調(diào)出1MHz。
2.分頻電路的設(shè)計與制作:先對時鐘信號進(jìn)行14級分級,選用CD4060,然后再進(jìn)行二級分頻,二級分頻器可采用中規(guī)模集成電器74Ls390就得到1Hz的時鐘信號。有學(xué)生完成電路的連接。
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作者簡介:
篇4
【論文關(guān)鍵詞】 電工電子 仿真 實驗室建設(shè)
【論文摘要】電工電子類實驗是職業(yè)中學(xué)電工電子類專業(yè)課程的重要組成部分,教學(xué)的質(zhì)量高低在很大程度上取決于專業(yè)課演示實驗和學(xué)生分組實驗的實際開出率。由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)校在實驗設(shè)備的配備上很難跟得上實驗教學(xué)的要求。在這種情況下,如何尋找實驗教學(xué)的突破口,直接影響了實驗教學(xué)任務(wù)能否順利完成。通過教學(xué)實踐和探索,發(fā)現(xiàn)利用虛擬仿真軟件可以很好地解決這個問題。
電工電子類實驗是職業(yè)中學(xué)電工電子類專業(yè)課程的重要組成部分,教學(xué)的質(zhì)量高低在很大程度上取決于專業(yè)課演示實驗和學(xué)生分組實驗的實際開出率。本文以中等職業(yè)教育電工電子實驗在教學(xué)中的作用為基礎(chǔ)、結(jié)合目前中等職業(yè)教育電工電子類實驗課開出率的現(xiàn)狀和原因分析,以及仿真實驗在實驗教學(xué)中的優(yōu)勢等方面,探討利用仿真軟件組建電工電子仿真實驗室的可行性和實用性。
一、實驗課對教學(xué)的重要性
教師的演示實驗對學(xué)生起著潛移默化的直接示范作用,為學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)概念和規(guī)律提供了直觀的環(huán)境,通過指導(dǎo)學(xué)生觀察和分析實驗現(xiàn)象,使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識,從而更好地理解和掌握電子概念和規(guī)律。成功的演示實驗可以引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,而學(xué)生的分組實驗是最具體的,需要學(xué)生開動腦筋,動手操作,比用其他方法更能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更有利于學(xué)生觀察現(xiàn)象,并從中發(fā)現(xiàn)問題而獲取知識,更能加深學(xué)生對知識的理解和掌握。所以,加強實驗教學(xué)是學(xué)習(xí)電工電子技術(shù),推行職業(yè)教育,掌握技能的重要措施。
二、實驗教學(xué)現(xiàn)狀及主要原因分析
現(xiàn)實中,總有很多實際情況影響教師演示實驗和學(xué)生分組實驗的開出率,從而直接影響了教學(xué)效果。究其原因主要還是因為學(xué)校已有實驗設(shè)備陳舊落后,或者數(shù)量跟不上學(xué)生規(guī)模的發(fā)展,使分組實驗難以組織和進(jìn)行。學(xué)校經(jīng)費不足,對損耗損壞的儀器設(shè)備無力及時補充。實驗設(shè)備管理有難度,儀器設(shè)備人為損壞或?qū)W生操作失誤損壞多。
三、中等職業(yè)教育電子類專業(yè)實驗課程簡介
1.電工基礎(chǔ)實驗:常用電工儀器儀表的使用 、晶體管簡易測量等。
2.數(shù)字電子技術(shù)實驗:基本邏輯門電路、組合邏輯電路等。
3.模擬電路實驗:電子儀器實驗、晶體管的簡易測試、整流、濾波和穩(wěn)壓、單級交流放大器、穩(wěn)壓電源制作等。
4.高頻電子技術(shù)實驗: 通頻帶展寬電路、LC振蕩器 、調(diào)幅與檢波系統(tǒng) 、非線性波形變換、調(diào)頻與鑒頻系統(tǒng)、FM 接收機(jī)組裝等。
5.電子設(shè)計自動化實驗:1位全加器輸入設(shè)計 、多路選擇器設(shè)計 、8位硬件加法器設(shè)計、7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計等。
6.C語言程序設(shè)計實驗:C語言程序的運行環(huán)境和運行、C語言程序 、數(shù)據(jù)類型、輸入與輸出、綜合程序設(shè)計等。
7.電子組裝工藝與設(shè)備實驗:波形合成法測頻率、信號發(fā)生器的使用、頻率特性測試儀的使用、元器件的識別與測量、檢測等。
8.單片機(jī)原理與接口技術(shù)實驗:清零程序 、MCS—51實驗系統(tǒng)的使用、數(shù)據(jù)傳送程序 、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒灥取?/p>
9.電子CAD實驗:PROTEL99軟件的安裝、基本操作、原理圖編輯入門、原理圖設(shè)計、元件庫編輯 、印制電路板的編輯、PCB元件庫編輯、電路仿真等。
四、仿真軟件功能簡介
根據(jù)上述電子類專業(yè)實驗課程內(nèi)容選擇仿真軟件。
1.電子仿真軟件Multisim。它有十分豐富的電子元器件庫,可供用戶調(diào)用組建仿真電路進(jìn)行實驗;它提供18種基本分析方法,可供用戶對電子電路進(jìn)行各種性能分析;它還有多達(dá)17臺虛擬儀器儀表和一個實時測量探針,可以滿足一般電子電路的測試和實驗。較新的版本NI Multisim10軟件則不僅僅局限于電子電路的虛擬仿真,其在虛擬儀器、單片機(jī)仿真等技術(shù)方面都有更多的創(chuàng)新和提高。功能相當(dāng)強大,能勝任各種電子電路的分析和仿真實驗。
2.Proteus的ISIS。是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng),可仿真各種電路和IC,并支持單片機(jī),元件庫齊全,使用方便,是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點是可全部滿足單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS-232動態(tài)仿真、C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。該軟件功能極其強大,可滿足學(xué)校C語言程序設(shè)計實驗和單片機(jī)實驗教學(xué)仿真要求。
3.FX-TRN-BEG-C是三菱公司新推出的中文版PLC教學(xué)軟件,是一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學(xué)平臺。它利用3D虛擬空間設(shè)計,模擬出各種真實場景,操作簡單、效果明顯。例如,交通信號燈控制、正反轉(zhuǎn)控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機(jī)控制等等,每一個場景都惟妙惟肖。學(xué)生可以在任何一個場景中按照控制要求進(jìn)行編程,繪出梯形圖,并對PLC進(jìn)行仿真運行操作,觀察運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求,完全能勝任中等職業(yè)教育PLC實驗教學(xué)要求。
五、仿真實驗在實驗教學(xué)中的優(yōu)勢
1.彌補了實驗經(jīng)費不足的缺陷
傳統(tǒng)電工電子類專業(yè)實驗需要有儀器設(shè)備和元器件的支持。有些實訓(xùn)器材價格昂貴,如單片機(jī)實訓(xùn)箱、PLC實訓(xùn)裝置,有些實驗耗材大,有些實驗設(shè)備易損壞等等,都制約著學(xué)校實驗項目和數(shù)量的開出。在這種情況下,仿真電子實驗實訓(xùn)很好地彌補了因?qū)嶒炂鞑暮徒?jīng)費不足造成的這種遺憾。而且,仿真實驗一般不用考慮儀器的更新?lián)Q代,只需通過軟件的升級就能保證仿真設(shè)備的先進(jìn)性。一些因需要價格昂貴或特殊設(shè)備而無法開展的實驗,也可以通過仿真輕易實現(xiàn)。 2.投入少,幾乎無損耗的實驗過程,維護(hù)成本低
傳統(tǒng)的電工電子實驗中,如果因為人為原因或者別的因素造成短路或電壓過高、儀器檔位選擇錯誤等,都很容易燒毀元器件,甚至燒毀貴重儀器。使用仿真技術(shù)可以從根本上避免實際儀器價錢高、易損壞、維護(hù)難的問題。甚至即使是人為地大幅度增大電源電壓、人為選擇錯誤量程,都不用擔(dān)心儀器會損壞,把對儀器設(shè)備的投入轉(zhuǎn)化成計算機(jī)軟硬件的投入,把儀器設(shè)備的維護(hù)轉(zhuǎn)變成對計算機(jī)軟硬件的維護(hù),極大地減少了投入成本和維護(hù)成本。更不用擔(dān)心學(xué)生在實驗過程中會觸電造成人身安全事故。這些都是傳統(tǒng)電工電子類實驗不可能做到的。
3.豐富的測量儀器和元器件庫
除了常規(guī)實驗常用的萬用表、雙通道示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、掃頻儀等,還有邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀、失真分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等??朔话銓W(xué)校儀器品種、數(shù)量不足的問題。元器件庫,包括基本元件、半導(dǎo)體器件、運算放大器、TTL和CMOS數(shù)字電路等,并且用戶可以通過元件仿真編輯器自行創(chuàng)建或修改所需元件模型,還可以進(jìn)行元件模型的擴(kuò)充和更新。更重要的是不再需要購買實際元件,極大地減低了實驗成本。
4.有利于學(xué)生開展探索性研究性實驗
傳統(tǒng)的電工電子實驗教學(xué),由于實驗條件的局限性,實驗老師在課前會把本節(jié)課所需的儀器設(shè)備和元器件準(zhǔn)備好,然后學(xué)生按照實驗的要求和步驟進(jìn)行實驗,這樣的實驗,學(xué)生很少有自我發(fā)揮的機(jī)會,這也不符合目前以學(xué)生為主體的教育理念。在仿真實驗中,實驗成本下降了,儀器儀表和元器件的選擇范圍擴(kuò)大了,更利于以學(xué)生為主體,開展一些設(shè)計研究性實驗和探索性實驗,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
六、結(jié)論
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,一般的電工電子實驗都可以通過計算機(jī)輔助分析和仿真技術(shù)來完成。計算機(jī)仿真在實驗教學(xué)中的應(yīng)用,越來越體現(xiàn)出它相對于傳統(tǒng)電工電子實驗的優(yōu)勢。通過教學(xué)實踐證明,用仿真軟件進(jìn)行實驗教學(xué)是可行的,結(jié)合了目前計算機(jī)仿真最新技術(shù)組建而成的電子仿真實驗室,為電工電子專業(yè)教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的平臺,能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,完全可滿足電工電子技術(shù)課程多層次實驗教學(xué)的需要,使學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力得到全面的鍛煉和發(fā)揮,滿足現(xiàn)代仿真教學(xué)的需要。
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篇5
論文摘 要 :《電工基礎(chǔ)》是中等職業(yè)學(xué)校電子類專業(yè)基礎(chǔ)電學(xué)理論課程。學(xué)生學(xué)習(xí)時普遍感到抽象難懂,枯燥無味,教師感到難教,教學(xué)效果差?!峨娮蛹寄芘c訓(xùn)練》則是電子類專業(yè)實訓(xùn)操作較多,學(xué)生較為喜歡的課程。本文旨在對專業(yè)教學(xué)中,相關(guān)聯(lián)課程的有機(jī)結(jié)合教學(xué)提供參考。
我國職業(yè)教育課程是按照科學(xué)門類劃分各分支學(xué)科內(nèi)容的,在課程設(shè)置上具有很強的學(xué)科性和系統(tǒng)性, 造成我國職業(yè)教育專業(yè)基礎(chǔ)理論在內(nèi)容上的重復(fù)。在這方面,很多專業(yè)教師都有發(fā)現(xiàn),實際教學(xué)中如何處理好這樣的矛盾呢?
一、《電工基礎(chǔ)》課難上的反思
學(xué)生因素:①知識基礎(chǔ)因素。就目前全國職業(yè)中專生源來看,就讀生的知識基礎(chǔ)普遍不夠扎實,偏科現(xiàn)象較為突出。初中物理電學(xué)知識不過關(guān)的學(xué)生占有較大比重,其中女生更為突出。②學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成因素。沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,不會合理安排學(xué)習(xí)時間,學(xué)習(xí)意志力差。③學(xué)習(xí)興趣因素。部分學(xué)生由于初中成績差,教師沒有給予足夠的關(guān)注,因此,對學(xué)習(xí)本身不感興趣。
教師因素:①業(yè)務(wù)能力因素。教師對教材把握能力有差別,尤其是青年教師,對《電工基礎(chǔ)》教學(xué)大綱沒有進(jìn)行認(rèn)真徹底的學(xué)習(xí)、研究,對《電工基礎(chǔ)》各章節(jié)在教學(xué)中的處理不能很好地把握一個度,造成知識講授得過深過難。這樣必然會造成教學(xué)的盲目性,缺乏針對性。②教學(xué)方法因素?!耙越處熤v授為重心”的教學(xué)方法仍然存在于現(xiàn)實教學(xué)中,這種單一教學(xué)方法不利于學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā),加上學(xué)生知識基礎(chǔ)差,使原本直觀、具體的問題變得抽象,難于理解。③其他因素。目前,職業(yè)學(xué)校的學(xué)制多數(shù)為三加一或二加一,甚至是一加一(前者是學(xué)生在校學(xué)習(xí)年數(shù),后者為見習(xí)、實習(xí)年數(shù)),學(xué)生的在校學(xué)習(xí)時間大大縮短,這也使各專業(yè)課程要壓縮授課時間,《電工基礎(chǔ)》自然也不例外。
二、如何才能提高學(xué)生對《電工基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)興趣,并結(jié)合《電子技能與訓(xùn)練》把理論知識有效地運用到技能的訓(xùn)練中
1.努力鉆研本專業(yè)關(guān)聯(lián)課程知識,開拓視野
專業(yè)課教師要加強學(xué)習(xí),不斷地更新自己的知識結(jié)構(gòu),拓寬知識面,豐富自身的專業(yè)知識。教師更要注重相關(guān)聯(lián)專業(yè)課程的學(xué)習(xí),專業(yè)教師對所教課程理解得越透徹、越深刻、越全面,擁有相關(guān)、相近的專業(yè)知識越多,知識的講解就越簡潔、越精彩、越輕松。
2.吃透教學(xué)大綱,協(xié)調(diào)制訂教學(xué)計劃
要認(rèn)真學(xué)綱?!峨姽せA(chǔ)》課程的授課內(nèi)容,要側(cè)重基礎(chǔ)性、實用性、實踐性。相關(guān)課程任教老師要互相了解對方的教學(xué)進(jìn)度及教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)實際的需要進(jìn)行調(diào)整,兩者有機(jī)結(jié)合。
3.創(chuàng)新教學(xué)方法,理論與實踐緊密結(jié)合
職校生最大的特點是文化基礎(chǔ)差,分析問題和解決問題的能力較差,而定性的理解能力和模仿能力較強?!峨姽せA(chǔ)》純理論只會增加他們的痛苦和厭學(xué)情緒。因此,教師基礎(chǔ)理論教學(xué)中要善于采用重復(fù)、停頓以及抑揚頓挫等多種方式的講解,努力使學(xué)生在聽的過程中產(chǎn)生到實踐中去嘗試應(yīng)用的強烈愿望。從這個角度來看,在教學(xué)過程中應(yīng)多講解定性的內(nèi)容,多讓學(xué)生了解和掌握元器件、電路的基本性質(zhì)和使用特點,少做定量的分析計算。
4.尊重個性差異,努力實踐“因材施教”
教學(xué)中充分尊重學(xué)生個性,尊重學(xué)生差異,因材施教。盡可能做到使每一位同學(xué)的積極性和潛能都發(fā)揮到極致,讓每一位學(xué)生都能愉快地學(xué)習(xí),主動地探索。
5.重視理論與實訓(xùn)操作相結(jié)合,做到評價方法多元化
更新傳統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)教師在平時教學(xué)中應(yīng)多方面、有針對性地對學(xué)生進(jìn)行能力訓(xùn)練,而在進(jìn)行考評時則要把學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、進(jìn)取精神、課堂協(xié)作、實訓(xùn)實操能力、自主探索能力等列入評價標(biāo)準(zhǔn)之中,做到評價方法多元化。
專業(yè)相關(guān)聯(lián)課程若能做到有機(jī)結(jié)合,特別是理論課程與實踐課程的有效結(jié)合,既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,也將提高教育教學(xué)過程的實效性,值得我們?nèi)プ龈喔由钊氲奶骄俊?/p>
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篇6
論文關(guān)鍵詞:EDA,實驗系統(tǒng),模塊
1 引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展及電子系統(tǒng)設(shè)計周期縮短的要求,EDA技術(shù)得到迅猛發(fā)展。
EDA是ElectronicDesign Automation(電子設(shè)計自動化)的縮寫。EDA技術(shù),就是以大規(guī)模可編程邏輯器件為設(shè)計載體,以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式,以計算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計開發(fā)工具,通過使用有關(guān)的開發(fā)軟件,自動完成電子系統(tǒng)設(shè)計的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真,直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作,最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)S眉尚酒囊婚T新技術(shù)[1]。
目前,幾乎所有高校的電類專業(yè)都開設(shè)了EDA課程,為加強教學(xué)效果,通常都使用專門的EDA實驗箱來輔助教學(xué),但是實驗箱采用了一體化結(jié)構(gòu),所有的電路和器件都在一塊電路板上,在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展,不利于學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計,復(fù)雜系統(tǒng)難以實現(xiàn);實驗箱體積較大,不便攜帶;EDA 實驗箱、單片機(jī)實驗箱、DSP實驗箱、ARM實驗箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的,但不同實驗箱上相同模塊不能共享,存在資源浪費。由于實驗箱的上述缺點,很多高校都紛紛開始設(shè)計開發(fā)自己的實驗系統(tǒng)模塊,提高實驗箱的利用率,提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力[2][3]。
2 EDA實驗系統(tǒng)開發(fā)的特點
EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)具有以下特點:
(1)實驗內(nèi)容由單一性向綜合性發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)主要是學(xué)生用來學(xué)習(xí)EDA課程、下載程序、進(jìn)行仿真的工具;使用實驗系統(tǒng)是老師用來培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計數(shù)字電路的能力、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握開發(fā)語言的手段。因此EDA實驗系統(tǒng)僅在電子類專業(yè)的EDA課程中使用,系統(tǒng)所提供的實驗內(nèi)容僅限于簡單的數(shù)字電路設(shè)計,包括計數(shù)器、編碼譯碼器的設(shè)計、數(shù)碼管的顯示等。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,電信、通信等專業(yè)紛紛引入EDA實驗系統(tǒng),在“通信原理”等課程的實驗教學(xué)中被廣泛應(yīng)用于實踐[4],實驗內(nèi)容也從單一的基本數(shù)字電路的設(shè)計發(fā)展到集EDA技術(shù)實驗、單片機(jī)實驗、DSP實驗等為一體的綜合性的實驗平臺[5]。因此,EDA實驗平臺逐漸面向電子信息類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行課程的學(xué)習(xí),課外競技活動,電子類設(shè)計比賽,并逐漸用于教師進(jìn)行科研。
(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從一體化向模塊化發(fā)展
早起開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用一體化的實驗箱設(shè)計,所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣,系統(tǒng)的使用雖然可以幫助學(xué)生掌握軟件的應(yīng)用,但也使學(xué)生對硬件電路不了解;另外,系統(tǒng)在功能上難以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展,不利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,復(fù)雜的系統(tǒng)則難以實現(xiàn)。因此在后來的EDA實驗系統(tǒng)的開發(fā)上,大都都采用了模塊化的結(jié)構(gòu)[7][8],即FPGA、單片機(jī)等做在一塊核心板上,其IO口以插針形式引出,以方便和外圍電路的連接;外圍電路則以模塊的形式單獨做在不同的電路板上,比如數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等;根據(jù)不同的實驗摘要的模塊搭建自己設(shè)計的電路,從而提高學(xué)習(xí)興趣,增強實驗教學(xué)的效果;此外,模塊化的設(shè)計還方便老師對學(xué)生設(shè)計的重復(fù)實現(xiàn),有利于教學(xué)水平的提高雜志鋪。
(3)核心芯片由單一化向豐富化發(fā)展
早期開發(fā)的EDA實驗系統(tǒng)由于僅用于EDA課程的學(xué)習(xí),其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件,開發(fā)語言環(huán)境主要為界面友好、操作簡便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術(shù)向不同學(xué)科不同專業(yè)的滲透,核心芯片逐漸發(fā)展為FPGA、單片機(jī)和DSP器件的綜合使用,開發(fā)語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣,實驗系統(tǒng)能提供的實驗內(nèi)容和規(guī)模均有所增加,除了基本的數(shù)字電路設(shè)計實驗?zāi)K以外,還可以增設(shè)調(diào)制解調(diào)模塊、幀同步模塊、信號波形產(chǎn)生模塊等,擴(kuò)大了實驗系統(tǒng)的使用率,使實驗設(shè)備向大型化、先進(jìn)化發(fā)展。
(4)使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動向主動發(fā)展
電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,早期的實驗平臺由于其電路設(shè)計的封閉性,實驗內(nèi)容只停留在驗證實驗上,很難加入自己設(shè)計的外圍電路。而模塊化數(shù)字電路開放實驗平臺由于其接口電路的開放性,有能力的學(xué)生可以自行設(shè)計外圍電路達(dá)到提高的目的,對于成功的設(shè)計還可以加到以后的實驗教學(xué)中,成為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的模塊。
另外,由于整合了單片機(jī)、DSP等芯片的功能模塊,實驗內(nèi)容得到很大擴(kuò)展,學(xué)生在實驗過程中可以拓寬知識面,主動去學(xué)習(xí)了解實驗所需要的知識,學(xué)習(xí)的主動性得到很大的提高,并且,由于實驗由簡單的驗證實驗向綜合的大型設(shè)計過渡,學(xué)生在實驗過程中更容易理解數(shù)字電路設(shè)計中硬件的概念以及工程的概念。
學(xué)生在設(shè)計實驗時,可能會用到一些實驗系統(tǒng)沒有開發(fā)出的模塊,這時,學(xué)生需要自己設(shè)計該電路模塊的電路圖以及制作PCB板,直至實際制作出該功能模塊。這樣,學(xué)生除了掌握編程、還需要去學(xué)習(xí)怎樣設(shè)計并制作電路板、學(xué)習(xí)該模塊與核心板的接口電路設(shè)計等相關(guān)知識,因此,在實驗過程中,學(xué)生的積極性和主動性得到提高。同時,由于實驗的規(guī)模逐漸增加,同學(xué)之間需要團(tuán)結(jié)合作才能共同完成一個實驗,因此也鍛煉了同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)合作精神。
3 結(jié)論
一個好的EDA實驗平臺,能培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、很強的實踐操作能力、工程設(shè)計能力、綜合應(yīng)用能力、科學(xué)研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。我國高?,F(xiàn)階段所研制開發(fā)的EDA綜合實驗平臺,能有效整合和優(yōu)化多個電子類實驗課程的功能,為單片機(jī)和 EDA技術(shù)等課程提供了綜合實驗平臺,為高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供良好的實驗條件和氛圍。隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及EDA技術(shù)的不斷深入發(fā)展,EDA實驗平臺的開發(fā)也將會日益完善:大規(guī)模可編程器件將被使用;實驗系統(tǒng)將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。
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篇7
【關(guān)鍵詞】校企協(xié)同;大類招生;創(chuàng)新能力;實踐教學(xué)
Research on the Innovation and Practical Ability of Undergraduate Based on the College Enterprise Cooperation Model
YUE Xue-jun ZHANG Hui LING Kang-jie LI Hai LI Ling-yan CAI Kun GAN Hai-ming
(College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou Guangdong 510642,China)
【Abstract】With the rapid development in universities, it has brought some problems including students majored in electrical engineering have low participation in teaching,the content of teaching far away from the practical needing,and paying more attention to theoretical test rather than practice.After establishing the construction of school-enterprise cooperation platform and specializing management of the staff in the training base,the School of Electronic Engineering of South China Agricultural University has built up a multiple win-win mechanism.Based on student interest and the actual needs,and graduate design meeting industry practice,we have cultivating the compound talents.The practice results show that these training plan has improved the innovation ability of undergraduate and enhance its employability.
【Key words】School enterprise cooperation;Classified recruiting;Innovative ability;Practical teaching
采用校企協(xié)同模式是我國高等教育改革和發(fā)展的重要途徑之一,是培養(yǎng)新時代技能應(yīng)用創(chuàng)新型人才的根本之路[1]。因此,樹立科學(xué)的質(zhì)量觀,注重教育內(nèi)涵特色發(fā)展,以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,不斷深化教育教學(xué)改革,不斷培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才,充分調(diào)動行業(yè)企業(yè)參與學(xué)校人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建和實施工學(xué)結(jié)合、頂崗實習(xí)、畢業(yè)選題與企業(yè)實際相結(jié)合的校企協(xié)同培養(yǎng)模式,不斷適應(yīng)日益嚴(yán)峻的就業(yè)競爭態(tài)勢需要,進(jìn)一步推動校企深度合作發(fā)展[2]。
1 當(dāng)前創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式上存在主要問題
近年來,隨著我國高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展,各高校在電子類學(xué)生能力的培養(yǎng)建設(shè)方面都進(jìn)行了卓有成效的改革嘗試,但伴隨教育規(guī)模的迅速擴(kuò)大,教育數(shù)量與質(zhì)量的矛盾日益凸顯,在課程教學(xué)過程中存在著一些嚴(yán)重制約學(xué)生職業(yè)能力提升的問題。而電子工程類專業(yè)的核心課程實踐操作性都非常強,課程實踐效果直接影響學(xué)生的專業(yè)技能。目前課程教學(xué)中存在的主要問題如下:
1.1 教學(xué)過程學(xué)生的參與性差
很多學(xué)校的課程教學(xué)模式,仍以教師為中心,偏重于講授為主;而作為與職業(yè)技能培養(yǎng)相關(guān)的課程的如果僅僅是用教師填鴨式的理論教學(xué),學(xué)生參與少,終究是紙上談兵,無法培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和職業(yè)技能,更談不上培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會需要的電子類技術(shù)技能人才,同時還會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的激情。
1.2 課程內(nèi)容脫離實際崗位需求
目前許多高校課程教學(xué)中仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)理論體系,實踐采用仿真教學(xué),教學(xué)內(nèi)容無法與時俱進(jìn),導(dǎo)致實際工作崗位需要研發(fā)設(shè)計能力、操控和維護(hù)先進(jìn)設(shè)備的能力、質(zhì)量控制和檢測的能力、現(xiàn)場管理的能力、對前沿技術(shù)的追蹤能力以及團(tuán)隊合作能力沒能得到鍛煉,學(xué)生畢業(yè)后無法迅速進(jìn)入崗位角色,教學(xué)內(nèi)容與實際工作需求黏合度不夠。
1.3 考核重視理論,實踐形同虛設(shè)
一直以來我國教育習(xí)慣用試卷來檢驗學(xué)生對知識的掌握程度,作為實踐性強的電子類核心課程也沒擺脫這種考核模式。這種“重理論輕實踐,重知識輕應(yīng)用”的誤導(dǎo),致使學(xué)生缺乏對問題的分析和解決能力,對具體項目的操作能力更是欠缺。動手能力、實踐能力、實際操作能力成為電子工程專業(yè)大類學(xué)生的核心競爭能力,起著相當(dāng)大的作用。
這些單一的培養(yǎng)模式,管理模式,評價手段限制了學(xué)生個性的發(fā)展,已不適“以人為本”的教育理念。創(chuàng)新環(huán)境的缺乏,激勵機(jī)制的不健全,影響和制約了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[3]。
2 校企協(xié)同模式探究
協(xié)同理論由德國物理學(xué)家哈肯于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立,強調(diào)復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的互動產(chǎn)生超出各要素單獨作用的效果,從而形成整個系統(tǒng)的聯(lián)合行為,達(dá)到“1+1>2”的效果[4]。
協(xié)同創(chuàng)新通過具有不同特征和利益訴求的主體之間良性互動,產(chǎn)生系統(tǒng)疊加的非線性效用,實現(xiàn)了主體間優(yōu)勢互補,進(jìn)而創(chuàng)造出新的價值。作為一種“共贏”的姿態(tài),它是在創(chuàng)新理論和協(xié)同理論基礎(chǔ)上升華的一項更為復(fù)雜的創(chuàng)新組織方式。
高??煞譃閮蓚€層次:一是,高校主體內(nèi)部知識共享層級;二是,高校與其他主體的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新?;趨f(xié)同創(chuàng)新理念構(gòu)建校企合作的平臺與模式,即校企協(xié)同創(chuàng)新是高校協(xié)同創(chuàng)新的核心和重點。校企合作是高校和企業(yè)利用不同的教育環(huán)境、教育方法和教育理念,培養(yǎng)符合行業(yè)需求的高素質(zhì)人才的特殊教育模式。協(xié)同創(chuàng)新,協(xié)同是手段,創(chuàng)新是目的。高校和企業(yè),作為社會組織的兩大主體,校企合作一方面能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)要素優(yōu)化配置,另一方面能夠滿足合作雙方最關(guān)切的利益訴求[5]。
在良好的校企合作中,高等院??梢燥@著提高科技成果的轉(zhuǎn)化率,為企業(yè)獲得穩(wěn)定資金支持,培養(yǎng)高素質(zhì)、實用創(chuàng)新型大學(xué)生人才。根據(jù)企業(yè)和社會實際需求,及時推進(jìn)學(xué)科建設(shè),走在時代前沿,大大提高大學(xué)生的就業(yè)率。企業(yè)在校企協(xié)同中,借助高校的科研力量,實現(xiàn)創(chuàng)新資源共享和優(yōu)化配置,縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本及風(fēng)險,獲得高素質(zhì)優(yōu)秀人才,提高社會聲望等[6]。高校在企業(yè)支持下,獲得資金和資源的支持,人才充分得到實踐。
在大類招生的背景下,校企協(xié)同模式具有更多的內(nèi)涵和實際價值,主要包括戰(zhàn)略性、動態(tài)性、利益多元化等特性[7]。
3 搭建校企協(xié)同平臺,多途徑增強本科生創(chuàng)新實踐能力
3.1 搭建校企聯(lián)合創(chuàng)新平臺
研究設(shè)立校企合作機(jī)構(gòu),健全試運行機(jī)制,搭建校企合作平臺(校企共建技術(shù)中心,產(chǎn)業(yè)園及學(xué)生工作室等),以營造校企合作環(huán)境,建立“高校――企業(yè)”共同體。以企業(yè)生產(chǎn)需要為主導(dǎo),學(xué)生參與研發(fā)輔助工作,通過與廣州創(chuàng)龍電子科技有限公司、廣州維德科技有限公司、廣州廣嵌電子科技有限公司及旗下的粵嵌教育集團(tuán)協(xié)同培養(yǎng)電子工程大類的專業(yè)學(xué)生,在校企聯(lián)合創(chuàng)新平臺對電子工程類學(xué)生培養(yǎng)體制改革的研究和試點實踐。學(xué)生可利用該平臺的設(shè)備和資源,在導(dǎo)師的指導(dǎo)和企業(yè)生產(chǎn)需要條件下,深入開展形式多樣的科學(xué)研究和創(chuàng)新發(fā)明。一方面既可以增強本科生理論聯(lián)系實際的能力,提高創(chuàng)新能力,增強學(xué)校學(xué)院的研究水平。另一方面,部分科研成果可直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù),提高企業(yè)生產(chǎn)效率,達(dá)到“共贏”格局。
3.2 建立和健全本科生培養(yǎng)試行機(jī)制
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)電子工程學(xué)院在校企合作過程中結(jié)合學(xué)生課程進(jìn)度,研究具有戰(zhàn)略合作高度的管理計劃,對校企合作地位明確定位,通過建立和健全本科生培養(yǎng)試行機(jī)制,切實推進(jìn)校企合作教育。
1)建立安全管理制度。對于學(xué)生的人身安全,由院校針對實現(xiàn)全事故制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,降低實習(xí)安全管理風(fēng)險。對于企業(yè)內(nèi)部技術(shù)問題,校企簽訂合作協(xié)議,對企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、管理等方面進(jìn)行嚴(yán)格保密和限制。校企共建技術(shù)中心、實訓(xùn)基地、產(chǎn)業(yè)園等場所由專人專職管理,責(zé)任分工明確,流程規(guī)范,最大限度減少事故發(fā)生。
2)明確雙方合作定位和切入點,建立校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制。對于培養(yǎng)內(nèi)容,項目規(guī)劃要合理分配資源,避免教學(xué)培養(yǎng)過程色不明、職責(zé)混淆不清的問題。建設(shè)校企協(xié)作平臺形成一種常態(tài)化、規(guī)范健全的長效運行機(jī)制,對于合作項目,要建立有效評價體系和經(jīng)費保障機(jī)制。定時定量評價合作效果,及時反饋,同時與生產(chǎn)進(jìn)程對接,做到有問題及時發(fā)現(xiàn),有價值成果及時應(yīng)用。
3)完善清晰的校企合作產(chǎn)權(quán)制度,建立研究成果分享和分配機(jī)制。對于創(chuàng)新成果,要及時申請專利,撰寫論文,申報成果鑒定,切實保護(hù)創(chuàng)新成果,保護(hù)創(chuàng)新主體的利益,激勵進(jìn)一步深入研究,對于企業(yè)使用創(chuàng)新成果,要分清權(quán)責(zé),可以采用股份合作制,技術(shù)入股等形式開展研究成果共享。明確分配方案,促進(jìn)企業(yè)積極開展新技術(shù)、新工藝的商業(yè)轉(zhuǎn)化與社會推廣,切實保障校企合作的基礎(chǔ)。
4)構(gòu)建可操作的與政府合作保障機(jī)制,積極謀求多方面合作與交流。政府作為校企合作的權(quán)威指導(dǎo)者和專門監(jiān)督機(jī)構(gòu),對推行校企協(xié)同合作,考核合作效能具有重要價值。依據(jù)政府構(gòu)建的校企合作方面的法律法規(guī),激勵約束機(jī)制上,制定相應(yīng)可操作的實施辦法。在政府搭建的校企合作平臺上,尋找合作伙伴,多方面加強與外界交流,多角度深入企業(yè)的生產(chǎn)需要,緊跟政府的指導(dǎo),謀求“高校――政府――企業(yè)”三維合作空間[8]。
5)建立與就業(yè)為導(dǎo)向的實習(xí)制度。學(xué)院學(xué)校要深入考察企業(yè)需要,緊跟時展要求,及時將生產(chǎn)一線的技術(shù)革新,更新到實習(xí)教學(xué)內(nèi)容中來。整合企業(yè)和學(xué)院優(yōu)勢,依托企業(yè)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程,應(yīng)針對學(xué)生學(xué)習(xí)與實踐的特點,建立以就業(yè)為目的的實習(xí)實訓(xùn)機(jī)制,理論聯(lián)系實際,更好指導(dǎo)實踐創(chuàng)新[9]。
4 建立以畢業(yè)論文為導(dǎo)向的校企合作模式
本科生畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生培養(yǎng)計劃中至關(guān)重要的一環(huán),是保證學(xué)生實踐能力和鍛煉創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)可以通過綜合運用專業(yè)理論知識,讓學(xué)生掌握專業(yè)設(shè)計工作的流程和方法,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。根據(jù)電子專業(yè)設(shè)置的課程體系及教師研究方向情況,結(jié)合企業(yè)實際需求,建立學(xué)生畢業(yè)選題與企業(yè)行業(yè)相結(jié)合制度,體現(xiàn)教學(xué)模式過程的實踐性與開放性??梢匝埿F蠛献鲉挝慌c電子專業(yè)教師共同商討并確定學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容、形式以及開展辦法。為了驗證研究的畢業(yè)設(shè)計方案效果,與校企合作單位商討選派一定數(shù)量的大四學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計[10],利用企業(yè)的一些實際項目作為學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計課題,讓本科制導(dǎo)師、企業(yè)技術(shù)人員、本科生共同解決企業(yè)產(chǎn)生、技術(shù)、管理上的難題,使得教師的科研得到實踐情景支撐,進(jìn)一步提高下一屆的本科生畢業(yè)水平,實現(xiàn)了人才培養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展。
5 結(jié)語
創(chuàng)新對于一個國家、一個民族來說,具有重要價值和意義,科技是立國之本,創(chuàng)新是強國之路。在當(dāng)今瞬息萬變的國際競爭環(huán)境中,校企協(xié)同創(chuàng)新面有著極大的復(fù)雜性、不確定性和緊迫性[11]。基于校企協(xié)同作用的本科人才培養(yǎng)模式提高了本科生的創(chuàng)新實踐能力,增強了本科生的就業(yè)競爭力。
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篇8
《通信原理》課程知識范圍廣泛,涵蓋大量的通信技術(shù)概念及原理,每節(jié)課授課內(nèi)容信息量較大。采用傳統(tǒng)的課堂板書形式教學(xué),不僅需要大量的時間書寫文字及公式推導(dǎo),還需要繪制圖表及框圖以幫助學(xué)生理解記憶,這無疑消耗了有限的課堂授課時間,影響教學(xué)效率。為此,課堂授課環(huán)節(jié)可以采用多媒體輔助教學(xué),在課前可以參考課程教材輔助所自帶的多媒體參考課件,同時結(jié)合自身授課內(nèi)容及進(jìn)度精心準(zhǔn)備并制作該課程的多媒體教學(xué)課件。在多媒體課件中對授課內(nèi)容進(jìn)行提煉,取其精華,去其冗余。特別針對一些繁雜的概念性的解析,課件中主要顯示其必要的提綱性文字,再結(jié)合口述、舉例等方法予以解析;此外,針對理論公式的詳細(xì)推導(dǎo)、系統(tǒng)框圖等,也可以減少中間推導(dǎo)的冗余過程,而在重要的推導(dǎo)環(huán)節(jié)增加必要和詳細(xì)的說明,以幫助學(xué)生的深入理解。運用多媒體課件教學(xué)的過程中,一方面不僅可以大大節(jié)約文字書寫及圖表繪制的時間,極大的提升課程的教學(xué)效率,且可以選擇性的增補教學(xué)大綱外的必要的教學(xué)信息,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中將知識活學(xué)活用,舉一反三。另一方面,在多媒體教學(xué)過程中,部分抽象性的文字?jǐn)⑹隹梢暂o以教學(xué)錄像、網(wǎng)絡(luò)圖片或flas等,使其內(nèi)容形象化、具體化、生動化。多元化的多媒體課件教學(xué)演示過程不僅可以動靜快慢結(jié)合、圖文聲像并茂,且可以使復(fù)雜抽象的概念原理簡單化和形象化,既提高了學(xué)生對通信系統(tǒng)基本原理的感性認(rèn)識,又起到了活躍課程氣氛的效果,從而有效的激發(fā)學(xué)生對《通信原理》課程專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣。
2.中英文結(jié)合雙語教學(xué),使學(xué)生熟練掌握專業(yè)英語,與國際化接軌
自上世紀(jì)90年代,我國高等學(xué)校通信類專業(yè)已引入了包括Wiley、WorldScience等出版社國外系列經(jīng)典教材,包括A.Goldsmith等編著的《WirelessCommunication》、J.G.Proakis等編著的《PrincipleofCommunicationSystems》等。上述教材已先后為國內(nèi)多所985重點大學(xué)通信、電子類的本科生教學(xué)所采用并日益普及。另一方面,隨著我國通信事業(yè)的長足進(jìn)步。目前,我國的電信科學(xué)研究院、中國移動通信研究院等科研院所與華為、中興等國內(nèi)通信設(shè)備提供商在通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議制定、基站關(guān)鍵技術(shù)解決方案及終端服務(wù)等領(lǐng)域已逐步取代了索尼-愛立信、諾基亞-西門子等傳統(tǒng)科技巨頭,其關(guān)鍵技術(shù)的科技含量無論在亞洲抑或歐美市場都極具競爭力。與國際接軌,意味著無論在民企、私企、國企或是外資企業(yè),通信業(yè)務(wù)相關(guān)的關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議及基本原理、樣機(jī)使用、維護(hù)等說明均采取英文版本??梢哉f,沒有良好的專業(yè)英文功底,甚至將很難適應(yīng)于學(xué)生日后畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)所面對的技術(shù)工作需求。為了幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時,盡快的適應(yīng)、學(xué)習(xí)并掌握通信行業(yè)的英文資料學(xué)習(xí)、查閱等需求,在課程的授課環(huán)節(jié)中,采取了中英文結(jié)合的雙語教學(xué)模式。為了能讓學(xué)生逐步適應(yīng)雙語教學(xué)的進(jìn)度,在課程實踐中,采用循序漸進(jìn)的方式。首先,在課程的教學(xué)及課件制作過程中,適量引入一些知識、概念的專業(yè)英文名稱及系統(tǒng)流程概念的中英文對照,例如,正交頻分服用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM)、多輸入多輸出(Multi-InputMulti-Output,MIMO),大規(guī)模天線(LargeScaleAntenna)[2]等技術(shù)概念的中英文解析,并鼓勵學(xué)生在課后通過互聯(lián)網(wǎng)或電子圖書館等方式進(jìn)一步查閱相關(guān)技術(shù)的特點及擴(kuò)展知識。在熟悉相關(guān)技術(shù)專業(yè)名詞及概念后,在逐步過渡到全英文多媒體課件教學(xué),使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時,提升相應(yīng)的專業(yè)英文技能。從期末學(xué)生的反饋意見及教學(xué)實踐過程來看,大多數(shù)學(xué)生在中英文雙語授課的模式中,不僅學(xué)習(xí)到了通信系統(tǒng)的基本理論知識,同時也能較好的掌握相關(guān)的專業(yè)英語。
3.新技術(shù)專題報告,填補教科書空白,使學(xué)生了解國內(nèi)外通信技術(shù)的前沿動態(tài)
無線通信領(lǐng)域的新技術(shù)新原理發(fā)展迅速,每年在IEEE數(shù)據(jù)庫中針對無線通信領(lǐng)域的理論創(chuàng)新科技論文多達(dá)數(shù)以萬計。針對通信領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的日新月異,《通信原理》本科教材的知識內(nèi)容略顯陳舊,例如,即便國內(nèi)不少高校均使用的新版教材《通信原理》(國防工業(yè)出版社,第六版)中,仍未涉及到當(dāng)前國內(nèi)外業(yè)已廣泛商用化的第四代無線通信系統(tǒng)的理論框架及原理。為了填補教科書新知識新技術(shù)的空白,同時激發(fā)學(xué)生對當(dāng)前通信領(lǐng)域最新前沿技術(shù)動態(tài)的了解與掌握,在課程教學(xué)過程中,采取專題技術(shù)報告的形式,結(jié)合授課教師的科研領(lǐng)域,為學(xué)生詳細(xì)講解相關(guān)的新技術(shù)、新知識,激發(fā)學(xué)生對當(dāng)前通信行業(yè)尖端高新技術(shù)的求知欲。例如,筆者在該課程授課過程中,針對新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與構(gòu)建等領(lǐng)域,邀請了中山大學(xué)—思科中國(Cisco)網(wǎng)絡(luò)工程研究院高級工程師為學(xué)生舉辦了一次專題知識講座,講座的內(nèi)容圍繞新一代無線通信網(wǎng)絡(luò),包括自組織網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)原理,并結(jié)合實際工程應(yīng)用為學(xué)生做了多角度的講解。講座結(jié)束前,專家與學(xué)生分享了上述通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)熱點問題及相應(yīng)的文獻(xiàn)查閱方法,幫助有興趣繼續(xù)深造的學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識內(nèi)容。通過反饋,大多數(shù)學(xué)生在專題講座后加深了對通信行業(yè)前沿技術(shù)的了解,并明確了自己未來的努力方向,這一教學(xué)形式深受學(xué)生廣泛好評。
4.結(jié)語
篇9
武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院副教授周圣軍認(rèn)為,科研技術(shù)成果應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)能,企業(yè)創(chuàng)造利潤再促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,通過市場、產(chǎn)品、技術(shù)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的突破與整合,這樣才能形成產(chǎn)業(yè)良性循環(huán),電子行業(yè)才能永葆生命力,人類后現(xiàn)代文明才能長遠(yuǎn)發(fā)展。
一門心思學(xué)電子
改革開放以后,國內(nèi)計劃經(jīng)濟(jì)體制逐漸被打破,市場開始活躍起來。中國各行各業(yè)猶如蓄勢待發(fā)的艦船,瞄準(zhǔn)時機(jī),轟轟然開啟了“破冰之旅”。在這種發(fā)展際遇下,國內(nèi)外高新電子科技企業(yè)間融合的腳步一步步加快。同時,市場對一系列電子產(chǎn)品的旺盛需求,也催生了電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。
電子信息類專業(yè)也隨著市場白熱化發(fā)展程度“人氣”一路高漲。本身對電子產(chǎn)品非常感興趣的周圣軍高中畢業(yè)后即選擇了武漢理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系。“當(dāng)時信息電子類專業(yè)比較熱門,而且高中時我就對晶體管器件結(jié)構(gòu)、太陽能電池工作原理就有強烈的好奇心,而且微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的核心”。
2005年本科畢業(yè)后,周圣軍師從郭順生教授,開始了碩士階段的學(xué)習(xí)與研究工作。也是在這一階段,他接觸到LED,進(jìn)入到半導(dǎo)體照明領(lǐng)域。隨后在一次半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)研討會上與劉勝教授的見面,讓周圣軍決定在這位教授的指導(dǎo)下攻讀博士學(xué)位。在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間,周圣軍從事大功率LED芯片的設(shè)計與制造技術(shù)的研發(fā)工作。獲得博士學(xué)位之后,周圣軍在上海交通大學(xué)丁漢教授的指導(dǎo)下從事博士后研究工作。在第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明研究領(lǐng)域,周圣軍在Applied Surface Science、Applied Optics、Applied Physics A、Optics Express、Optics & Laser Technology、Physica Status Solidi和Science in China等國際權(quán)威期刊以及ICNS、ECTC和ICEPT等國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了SCI檢索論文15篇、EI檢索論文24篇,上述論文受到中國、美國、德國、法國、瑞典、日本、韓國、印度等國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和三安光電、東芝(Toshiba)等著名企業(yè)研究人員的關(guān)注和引用。
到2014年,已在國內(nèi)完成博士后研究工作的周圣軍,在劉勝教授的推薦下,來到美國密歇根大學(xué)安娜堡分校,學(xué)校濃厚的學(xué)術(shù)氛圍及安靜的校園環(huán)境,讓他潛心研究利用納米壓印技術(shù)提高GaN基藍(lán)光LED和AlGaN基深紫外LED芯片的出光效率。1年之后,他回到了湖北武漢,成為武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院的一名教師。
回顧十余年的微電子工程研究,周圣軍坦言,“在慢慢接近心中的電子世界”。在癡迷中選擇,在熱愛中成長,在堅持中發(fā)展――這樣形容他,毫不為過。
兩次走出“象牙塔”
作為莘莘學(xué)子中的一員,周圣軍原本也可以像其他人一樣埋頭實驗室,在安靜無擾的“象牙塔”中度過幾年的學(xué)習(xí)時光。但機(jī)遇垂青,讓他看到了更精彩的世界。
研二時,憑借優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績與較高的科研天分,周圣軍加入佛山國星光電科技股份有限公司開展校企聯(lián)合項目,與該公司副董事長余彬海博士一起從事LED封裝測試設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。“實驗室挪到了企業(yè),能夠嗅到整個市場上的風(fēng)吹草動”,既充滿挑戰(zhàn)的興奮,又持有害怕失敗的緊張。
周圣軍深知,自己的“武器”就是實驗室中的各項設(shè)備,每天都在高度緊張的狀態(tài)下與各種精密儀器打交道。功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過將近兩年的探索,周圣軍提出采用曲線擬合法和查表法快速、高精度的計算LED芯片發(fā)光波長的新方法,使LED發(fā)光波長的計算精度達(dá)到0.1nm,基于此成果研制的表面貼裝LED在線測試分選設(shè)備被成功應(yīng)用于國內(nèi)外眾多LED封裝公司的產(chǎn)線,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益?!翱吹阶约貉邪l(fā)出來的技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)線,轉(zhuǎn)化成了一個個可以摸得著、看得見的產(chǎn)品”,周圣軍當(dāng)時激動不已。
在此期間,在LED光學(xué)、電學(xué)和色度學(xué)參數(shù)的測試方法上,周圣軍均取得了突破性研究進(jìn)展,部分學(xué)術(shù)成果在美國物理學(xué)會旗下的國際儀器儀表領(lǐng)域權(quán)威期刊Review of Scientific Instruments上發(fā)表,吸引了國內(nèi)外同行廣泛關(guān)注。由于周圣軍的研究成果在LED光學(xué)、電學(xué)和色度學(xué)參數(shù)的測試?yán)碚撋先〉昧送黄菩赃M(jìn)展,并且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,他的碩士學(xué)位論文獲得了湖北省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文。
隨著學(xué)習(xí)及科研的持續(xù)深入,周圣軍在大功率GaN基藍(lán)光LED芯片設(shè)計與制造技術(shù)方面的造詣更上一層。2011年,他受邀擔(dān)任廣東量晶光電科技有限公司研發(fā)主管,負(fù)責(zé)該公司大功率GaN基藍(lán)光LED芯片的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。這是他第二次“牽手”高科技企業(yè),迎接市場的挑戰(zhàn),同樣取得了令人矚目的成績。
在大功率LED芯片的核心技術(shù)方面,經(jīng)過近3年的持續(xù)性攻關(guān),周圣軍帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊研發(fā)的大功率藍(lán)光LED芯片的發(fā)光效率達(dá)到160 lm/W,168H加速壽命實驗條件下(85℃/85%RH),大功率LED芯片的光衰小于2%,并實現(xiàn)了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
與在校園實驗室單純做研究相比,周圣軍認(rèn)為這兩段經(jīng)歷讓他明白了,“技術(shù)必須為人類造福,只有合作才能共贏”。
“合作才能共贏”
一人難挑千斤擔(dān),眾人能移萬座山。10余年學(xué)習(xí)科研經(jīng)驗,尤其是近5年的從業(yè)經(jīng)歷,讓周圣軍對“團(tuán)隊合作”有著強烈的感觸。
在廣東量晶光電科技有限公司擔(dān)任研發(fā)主管期間,周圣軍帶領(lǐng)來自美國、英國、德國、新加坡以及中國大陸和臺灣地區(qū)的博碩士研發(fā)團(tuán)隊對大功率LED芯片的核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),讓他在真實的市場產(chǎn)業(yè)化面前,強烈地感受到“合作”的力量?!捌髽I(yè)把不同背景的研發(fā)人員聚集起來,建立統(tǒng)一平臺,為了一個共同的目標(biāo)而奮斗”。最終,他們攻克了難關(guān),研發(fā)出了大功率LED芯片的核心技術(shù)。
周圣軍認(rèn)為,在攻克某個關(guān)鍵技術(shù)時要講求團(tuán)隊合作,同樣在新時展態(tài)勢下,市場、企業(yè)、科研人員更要聯(lián)合起來,才能多方共贏。“技術(shù)創(chuàng)新不是閉門造車,要擁有國際視野,尋找未解決的核心技術(shù),然后一起攻克它”,誠然,以市場為導(dǎo)向,以企業(yè)資本為驅(qū)動力,才能支撐科研人員的研究腳步,從而加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的步伐。
“企業(yè)盈利,才有能力擴(kuò)展研發(fā)隊伍,研發(fā)出來的技術(shù)再促進(jìn)企業(yè)發(fā)展”,就這是周圣軍眼中的“良性循環(huán)。”
身處企業(yè),技術(shù)要與市場接軌。人在校園,人才要與企業(yè)接軌。2015年,回歸武漢大學(xué)不久的周圣軍,開始著手組建科研團(tuán)隊。在這個“良性循環(huán)”系統(tǒng)中,他要做好的是“人才培養(yǎng)”環(huán)節(jié)。“人才是科技發(fā)展的根基,以國家、市場需求為導(dǎo)向進(jìn)行人才培養(yǎng)是極其重要的”,他認(rèn)為“理論基礎(chǔ)扎實,實踐經(jīng)驗豐富的人才是時代所需”。
篇10
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路課程;實踐平臺;工程設(shè)計;實驗
1概述
在教學(xué)過程中,具備數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實踐工程能力,涉及相關(guān)數(shù)字系統(tǒng)課程體系教學(xué)與實踐,在各高校的電氣、電子信息類專業(yè)中,數(shù)字電路是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,隨著數(shù)字技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,在后續(xù)專業(yè)課程中,顯而易見,隨著電子產(chǎn)品數(shù)字化部分比重增大,它在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中基礎(chǔ)性地位越來越突出。
因此,培養(yǎng)適合現(xiàn)代電氣、電子、信息技術(shù)發(fā)展的卓越人才,創(chuàng)新數(shù)字電路的課程幾次理論與工程實踐教學(xué)迫在眉睫。
根據(jù)我校近幾年電氣、電子課堂教學(xué)的實踐情況,數(shù)字電路課程應(yīng)該以面向應(yīng)用的數(shù)字電路設(shè)計為核心,在熟練掌握基本電路教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上引入先進(jìn)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法的課程教學(xué)和實踐內(nèi)容。
工程實踐過程中,逐步從自底向上的設(shè)計方法逐步轉(zhuǎn)變到自頂向下的設(shè)計方法中來,以教師科研應(yīng)用來拓展,以全面培養(yǎng)優(yōu)秀數(shù)字設(shè)計卓越技術(shù)人才[1]。
2探索構(gòu)建數(shù)字電路教學(xué)中的多層次的創(chuàng)新實踐平臺
2.1多層次的數(shù)字電路創(chuàng)新實驗平臺構(gòu)思。
面向卓越人才培養(yǎng)的數(shù)字電路課程創(chuàng)新實踐教學(xué),可以分層次進(jìn)行在各個教學(xué)階段逐步推進(jìn),包括:面向基礎(chǔ)的數(shù)字設(shè)計的基本原理與工程創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊、面向應(yīng)用的數(shù)字電路課程設(shè)計教學(xué)和結(jié)合科研項目的創(chuàng)新實踐平臺[2][6]。
多層次的數(shù)字電路創(chuàng)新實驗平臺架構(gòu)如圖1所示。
2.2數(shù)字設(shè)計的基礎(chǔ)原理與實驗教學(xué)。
數(shù)字電路基礎(chǔ)原理和實驗教學(xué)是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的課程體系的基礎(chǔ)入門階段,是培養(yǎng)數(shù)字邏輯代數(shù)與邏輯電路的重要過程,大類可分為時序邏輯電路和組合邏輯電路,其中時序邏輯電路主要包括:鎖存器、觸發(fā)器和計數(shù)器,組合邏輯電路包括,編譯碼器、多路復(fù)用器、比較器、加(減)法器、數(shù)值比較器和算術(shù)邏輯單元等。教學(xué)的目的是訓(xùn)練學(xué)生掌握組合和時序邏輯電路堅實理論基礎(chǔ),使學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實驗技能,不但要注重基本數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計理論的理解,同時讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步了解面向應(yīng)用和現(xiàn)代科技進(jìn)步數(shù)字電路新的設(shè)計理念[2][3]。
2.3面向應(yīng)用的數(shù)字電路課程設(shè)計實踐教學(xué)。
隨著電子設(shè)計自動化技術(shù)(EDA)和可編程器件(CPLD)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,以EDA技術(shù)為主導(dǎo)的數(shù)字系統(tǒng)理念已經(jīng)成為企業(yè)工程技術(shù)的核心。數(shù)字電路課程設(shè)計主要培養(yǎng)學(xué)生利用中小規(guī)模數(shù)字集成電路器件和大規(guī)??删幊唐骷M(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計和開發(fā)能力。在卓越工程師培養(yǎng)背景下,結(jié)合前階段數(shù)字電路課程理論教學(xué)和實驗教學(xué)的實際情況及EDA技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,適時進(jìn)行數(shù)字電路課程設(shè)計和EDA技術(shù)課程的綜合銜接,以及課程深度融合[4]。主要內(nèi)容包括:
2.3.1基于Multisim等相關(guān)軟件的數(shù)字系統(tǒng)仿真實驗??梢詷?gòu)建虛擬數(shù)字實驗系統(tǒng),不但較好地模擬實物外觀外,還可以利用系統(tǒng)提供的實驗平臺開展實驗的設(shè)計、仿真,進(jìn)行實驗內(nèi)容的邏輯驗證。
2.3.2基于通用和專用數(shù)字芯片的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計。其主要特點是有很好的直觀性和具體性。
2.3.3基于硬件描述語言(HDL)的數(shù)學(xué)系統(tǒng)硬件描述。采用硬件描述語言實現(xiàn)數(shù)字邏輯設(shè)計,基于EDA環(huán)境仿真和驗證??梢越Y(jié)合上述(1)和(2)的優(yōu)點,采用硬件設(shè)計軟件化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電路課程設(shè)計的實驗教學(xué)中,通過綜合性實驗的自行設(shè)計和實驗,對實驗內(nèi)容、實驗規(guī)模、實驗方法進(jìn)行了綜合創(chuàng)新設(shè)計[5]。
2.4結(jié)合科研項目的數(shù)字設(shè)計實驗創(chuàng)新平臺。
在高等院校,教師即承擔(dān)教學(xué)任務(wù),同時有各自的科學(xué)研究方向,同學(xué)們可以根據(jù)自己的研究興趣,加入教師的科研團(tuán)隊,形成教學(xué)與科研互利的良性循環(huán)。面向卓越工程師培養(yǎng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計,可以借助橫向或縱向科研項目形成綜合教學(xué)體系。比如:搭建在線可編程門陣列(FPGA)創(chuàng)新實驗平臺,形成數(shù)字電路、電路線路課程設(shè)計、可編程邏輯器件以及集成芯片系統(tǒng)設(shè)計,形成面向數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的課程體系[3]。同時,應(yīng)用高校與知名企業(yè)建立的校企合作平臺,把企業(yè)界的研究信息和研發(fā)需求引入到教學(xué)平臺,開拓了學(xué)生的研究思路和視野,提升了學(xué)生設(shè)計復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的能力;目前,我校正在與國際知名的半導(dǎo)體公司Xilinx、Altera和Cypress陸續(xù)建立卓越人才大學(xué)培養(yǎng)計劃,利用大學(xué)設(shè)置小學(xué)期,在FPGA和PSoC開發(fā)平臺上進(jìn)行了面向?qū)嶋H應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計,在實踐平臺上不僅有學(xué)校的任課教師,還有知名企業(yè)派來的一線工程師指導(dǎo)同學(xué)們的實踐,相比改革前,取得很好的實踐效果,同學(xué)們的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計水平得到了提高,同時在編程、接口、通信協(xié)議等方面也有了深刻的認(rèn)識。
對于優(yōu)秀的學(xué)生,借助全國各種形式的大學(xué)生電子(信息)設(shè)計競賽這個創(chuàng)新平臺,組織他們積極參與,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)研究興趣和創(chuàng)新意識,綜合所應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計知識,發(fā)揮競賽團(tuán)隊的協(xié)作精神。每年,我們都有部分優(yōu)秀學(xué)生通過努力,創(chuàng)新設(shè)計的作品獲得專業(yè)認(rèn)可,并取得了良好的參賽成績,也使得數(shù)字設(shè)計課程體系的建設(shè)上了一個新的臺階。
3基于創(chuàng)新平臺的課程體系優(yōu)化與實踐
卓越工程師培養(yǎng)要求的數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計課程體系協(xié)調(diào)好相關(guān)電氣、電子類專業(yè)上下游相關(guān)理論課程、實驗綜合性設(shè)計同時得到協(xié)調(diào)發(fā)展。如何實踐論文所提到的創(chuàng)新實驗平臺,應(yīng)該引進(jìn)現(xiàn)代數(shù)字設(shè)計理念,重點把EDA軟件、設(shè)計工具、開發(fā)平臺與傳統(tǒng)的數(shù)字電路基礎(chǔ)理論教學(xué)相銜接。我們在這幾年對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程體系、創(chuàng)新實踐教學(xué)內(nèi)容等方面的進(jìn)行了改革與探索,取得了一定的成效。經(jīng)過這幾年的實踐,我們逐步構(gòu)建了面向應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程優(yōu)化體系[5],如圖2所示。
4不斷探索數(shù)字電路理論教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐
4.1以數(shù)字電路設(shè)計為目的強化基本邏輯電路理論教學(xué)。
在進(jìn)行復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計之前應(yīng)該熟練掌握這些常用基本組合和時序邏輯電路,包括電路的功能、電路的描述以及電路的應(yīng)用場合等。
樹立電路設(shè)計思想首先需要熟練掌握一些基本的邏輯功能電路。其次,樹立電路設(shè)計思想需要理論講解與實踐相結(jié)合,逐步熟悉硬件描述語言的描述方式。數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計強調(diào)采用硬件描述語言來對電路與系統(tǒng)進(jìn)行描述、建模、仿真等[2][3]。
4.2掌握面向應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)工程設(shè)計方法。
學(xué)生在掌握數(shù)字電路基本概念和一般電路的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的方法、途徑和手段。其主要內(nèi)容包括:數(shù)字系統(tǒng)與EDA的相關(guān)概念、可編程邏輯器件、硬件描述語言、電路元件的描述、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法、開發(fā)環(huán)境與實驗開發(fā)平臺以及應(yīng)用實例的介紹等。這些課程內(nèi)容涉及面較廣,為了提高教與學(xué)的效果,探索總結(jié)了以下的教學(xué)重點內(nèi)容,并作為教學(xué)實踐中的教學(xué)切入點[1]。
隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步,現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計在方法、對象、規(guī)模等方面已經(jīng)完全不同于傳統(tǒng)的基于固定功能的集成電路設(shè)計[1][2]?,F(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計采用硬件描述語言(HDL)描述電路,用可編程邏輯器件(PLD)來實現(xiàn)高達(dá)千萬門的目標(biāo)系統(tǒng)。這一過程需要也應(yīng)該有先進(jìn)的設(shè)計方法。根據(jù)硬件描述語言的特性和可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點以及應(yīng)用的需要,在教學(xué)過程中闡述了先進(jìn)設(shè)計方法。例如:采用基于狀態(tài)機(jī)的設(shè)計方法設(shè)計復(fù)雜的控制器(時序電路),應(yīng)用或設(shè)計鎖相環(huán)或延時鎖相環(huán)來處理時鐘信號,應(yīng)用自行設(shè)計(IPcore)軟核來提高數(shù)據(jù)吞吐量[1][2][3]。
4.3深化數(shù)字電路實驗教學(xué)改革。
實驗實踐教學(xué)過程中,注重基礎(chǔ)訓(xùn)練與實踐創(chuàng)新相結(jié)合的實驗教學(xué)改革思路,加強學(xué)生工程思維訓(xùn)練、新平臺工具的使用、遇到邏輯問題的綜合分析能力,理論與實踐相結(jié)合的分析能力。在實踐過程中的提高創(chuàng)新性和綜合性能力,面向應(yīng)用的數(shù)字電路創(chuàng)新平臺建設(shè),需要不斷提高課程試驗、實驗和實踐過程在教學(xué)中的比例,在符合認(rèn)知規(guī)律的同時,逐步加強來源與實際需要的綜合性數(shù)字設(shè)計實驗。
5結(jié)語
數(shù)字電路是電氣、電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,論文針對當(dāng)今卓越工程師培養(yǎng)的要求,以及在教學(xué)過程中遇到的主要問題,探討了面向應(yīng)用的數(shù)字電路課程創(chuàng)新實踐平臺。提出了多層次的數(shù)字電路創(chuàng)新實驗平臺結(jié)構(gòu)和面向應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程優(yōu)化體系。目的在于,通過課程及相關(guān)課程體系改革與創(chuàng)新,使得學(xué)生更快、更好的適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)發(fā)展的需求。
參考文獻(xiàn)
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