發(fā)布時間：2022-09-25 16:49:05
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)字電路實訓總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
論文關(guān)鍵詞：高職院校，課程改革，項目教學，數(shù)字電路
《數(shù)字電路》是高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程，學生通過這門課程的學習，能夠掌握《數(shù)字電路》的相關(guān)知識，為將來的就業(yè)奠定基礎。長期以來《數(shù)字電路》的教學過程是先由教師在課堂上講解理論知識，然后再讓學生進入實驗室完成相關(guān)的驗證性實驗。但是這種被動式的教學模式其教學效果并不是非常理想。因此，需要對《數(shù)字電路》的教學模式進行改革。如何實現(xiàn)《數(shù)字電路》的有效教學，如何激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)理論和實踐的有機結(jié)合，如何提高學生分析問題和解決問題的能力，這些都是《數(shù)字電路》課程改革中亟待解決的問題。起源于德國的項目教學法作為一種切實可行的教學模式[1]，已經(jīng)受到了全國各所高職院校的廣泛關(guān)注。項目教學法是將課程知識轉(zhuǎn)化為若干個教學項目，師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動，這是一種理論與實踐相結(jié)合的真實演練。在《數(shù)字電路》的課程改革中引入項目教學，不僅打破了理論課、實驗課和實訓課的界限，將理論教學、實踐教學、企業(yè)要求融于一體，達到了高職教育與企業(yè)生產(chǎn)的零距離，而且實現(xiàn)了以就業(yè)為導向，以技能為核心的辦學宗旨。
一、項目教學法的優(yōu)勢
1、激發(fā)學生的學習興趣
捷克教育家夸美紐斯說過，興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教學環(huán)境的主要途徑之一[2]。事實證明，興趣是誘發(fā)學生學習動機和學習注意力的重要因素。然而目前高職學生的整體素質(zhì)并不是非常理想項目教學，他們學習興趣不濃，學習能力不強期刊網(wǎng)?！稊?shù)字電路》中抽象的概念、繁瑣的公式和縝密的推導很容易使他們失去學習的興趣。因此，在《數(shù)字電路》的教學過程中可以采用項目教學法，以實用性、趣味性、創(chuàng)造性的項目來激發(fā)學生的學習興趣，變以前的“你不想學習，我壓你學；你不會學習，我來教你學”為“你不想學習，我來引導你學；你不會學習，我來吸引你學。”項目教學法打破了傳統(tǒng)的教學模式，它把技能訓練與理論教學做到了有機的結(jié)合，無論是元件特性的分析，電路的焊接組裝，還是項目的調(diào)試，故障的排查，都需要學生親自動手。學生通過觀察、比較、分析，逐步加深對知識的理解，這樣可以很好地激發(fā)學生的學習興趣。
2、提高學生的動手能力
在傳統(tǒng)的教育模式中，僅僅把學生當作教育的對象和客體，忽視了學生主體性的培養(yǎng)和發(fā)展，學生受到太多的限制和束縛，主要表現(xiàn)在重理論、輕技能，眼高手低。研究表明，項目教學法能夠使學生對知識的掌握邁上一個新臺階，讓學生把知識轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄堋⒓寄苻D(zhuǎn)變?yōu)榧记?。技能、技巧的形成和完善，是動作技能與心智技能互相聯(lián)系、互相促進的過程。在《數(shù)字電路》傳統(tǒng)的教學過程中，元件的特性、電路的工作原理一般都是通過老師抽象的講解來完成的。而在《數(shù)字電路》的項目教學過程中，是將課程的知識點轉(zhuǎn)化為若干個完整的項目，它將理論教學、實踐教學、企業(yè)要求融于一體，實現(xiàn)了課程的綜合化和模塊化。為了完成項目任務，學生就必須掌握元件的檢測、電路的焊接、項目的調(diào)試、故障的排查等相關(guān)知識。在此期間，學生通過烙鐵、萬用表、示波器、信號發(fā)生器等的使用，一方面鞏固了自己的理論知識，另一方面提高了自己的動手能力。
二、《數(shù)字電路》項目教學的設計
1、項目任務的確定
項目教學有別于傳統(tǒng)的教學模式，課程中理論知識和實踐技能的傳授是通過實施具體的項目來完成的。因此，在《數(shù)字電路》的項目教學中，項目任務的選取是項目教學法成功與否的關(guān)鍵。項目任務的選取要以教學摘要求融入于四個階段項目和一個綜合項目之中，其項目任務的設計為：（1）三人表決器的設計與制作；（2）智力競賽搶答計時器的設計與制作；（3）多功能數(shù)字鐘的設計與制作；（4）循環(huán)彩燈的設計與制作；（5）脈寬測量電路的設計與制作。
2、項目教學的實施
項目任務在教學實施的過程中是一個學生全體參與的實踐活動，它注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項目的過程。在《數(shù)字電路》的項目教學實施過程中，要以項目任務作為教學單元[3]項目教學，采用分組方式，每組包含3～4名學生，每個項目應該按照知識結(jié)構(gòu)分解成若干個子任務，每個子任務要明確學生需要掌握的知識和技能，子任務的實施要以學生為中心，教師則充當技術(shù)支持的角色，當學生遇到疑難問題時，主要由小組成員共同探討尋找解決問題的方法，期間教師可以選擇恰當?shù)臅r機對學生給予指導和幫助，逐步培養(yǎng)學生養(yǎng)成勤于思考的好習慣。項目實施的流程為：（1）項目導入；（2）師生共同分析項目，確定若干個子任務；（3）針對各子任務，教師引入相關(guān)的知識，工學交替，實現(xiàn)理論教學與實踐教學的同步進行；（4）學生利用所學的知識依次對各子任務提出實施方案；（5）學生利用Multisim仿真軟件檢測設計的電路是否符合要求，待檢測通過后，再依次完成各子任務；（6）學生把各子任務進行級聯(lián)，通過綜合調(diào)試完成整個項目；（7）教師推選優(yōu)秀的項目成果進行展示，學生之間相互借鑒，取長補短；（8）教師引導學生對該項目所涉及到的知識進行歸納、總結(jié)，加深學生對知識的理解。
3、項目教學的考核
項目教學的考核注重學生在項目任務實施過程中綜合能力的表現(xiàn)，主要以學生完成項目的情況來考核其學習效果，期間可以引入企業(yè)人員的參考文獻教學的理論知識、操作技能、測試方法等相關(guān)內(nèi)容以書面形式給學生進行筆試，占總成績25％，由教師批改后給出得分。
三、項目教學法中的注意事項
1、項目教學內(nèi)容要體現(xiàn)企業(yè)崗位的要求
高職教育的人才培養(yǎng)目標是復合型人才，既強調(diào)人才的實用型、技能型，又注重培養(yǎng)人才的職業(yè)能力、社會能力、創(chuàng)造能力和發(fā)展能力。學生作為準職業(yè)人，無論將來從事何種職業(yè)，都必須具備良好的職業(yè)道德素質(zhì)和職業(yè)技能素質(zhì)。在《數(shù)字電路》中應用項目教學法，不僅能將理論知識和實踐技能相結(jié)合，提高學生運用理論知識解決實際問題的能力，而且通過模擬與企業(yè)實際生產(chǎn)過程，還能提高學生對未來崗位的適應能力。因此，首先，教師在選擇項目教學內(nèi)容前，要走訪往屆畢業(yè)學生的企業(yè)，分別對各相關(guān)崗位進行調(diào)研，了解企業(yè)對這些崗位的要求，如該崗位對知識的要求、對能力的要求、對素質(zhì)的要求等；其次，針對《數(shù)字電路》的具體教學目標，教師要將教學內(nèi)容與實際的工作過程作有機的結(jié)合項目教學，編制有一定應用價值的教學項目，凸顯項目教學法的職業(yè)導向、能力目標、任務引領、學生主體、實訓操作等特點期刊網(wǎng)。
2、不是課程的所有內(nèi)容都要采用項目教學法
隨著項目教學法的推廣，有些教師認為《數(shù)字電路》中的所有內(nèi)容都應該采用項目教學法[4]，其實這是一種對項目教學法的片面理解。項目教學法是以生產(chǎn)某一產(chǎn)品或完成某一任務來劃分項目的，需要將課程內(nèi)容與市場需求、企業(yè)的生產(chǎn)過程緊密地聯(lián)系起來。因此，《數(shù)字電路》中不同的內(nèi)容需要采用不同的教學方法。例如在不同進制的轉(zhuǎn)換上可以采用類比法，在布爾代數(shù)、卡諾圖、真值表等基本概念上可以采用講授教學法，在組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的設計、集成電路的應用等內(nèi)容上可以采用項目教學法。項目教學法的思路是邊學邊用，教學要以“少而精”為原則，旨在引導學生先對項目感興趣然后再主動學習。這就要求教師不僅熟悉教材，而且能夠深入企業(yè)第一線，了解各崗位的技能要求，熟悉生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工序銜接。這樣才能合理選擇《數(shù)字電路》中的教學內(nèi)容，根據(jù)教學要求和高職學生的特點采用項目教學法。
三、結(jié)束語
以實踐為導向、注重課程內(nèi)容要體現(xiàn)企業(yè)崗位的要求已成為當前高職教育課程改革的趨勢。在《數(shù)字電路》中采用項目教學法，實現(xiàn)了理論和實踐的有機結(jié)合，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代高職教育的特點和發(fā)展方向。項目教學法采用理論、實踐相結(jié)合，分組教學、師生互動的教學方式，創(chuàng)造了學生主動參與、相互協(xié)作、探索創(chuàng)新的全新教學模式，這與高職教育“以能力為本位，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的復合型人才”的教育目標是一致的。面對數(shù)字電路技術(shù)日新月異的發(fā)展，《數(shù)字電路》的課程改革依然任重道遠，它還需要在具體的教學過程中根據(jù)廣大師生的反映來進行不斷地調(diào)整和完善。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：開放實驗 課題式教學法 EDA教學
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0168-01
電設計自動化技術(shù)（EDA）是電氣信息類實驗教學中很重要的內(nèi)容（如圖1），本文將探討EDA教學改革。實驗教學中主要探討實驗室開放模式和課題式教學法的特點和意義，并通過實踐說明該方法的具有較好的效果。理論教學中，采用多樣化多媒體課件和電子教案為主進行課堂教學，同時借助BB網(wǎng)絡課程建設輔助教學。
1 開放實驗室教學法及其實踐
開放實驗室是教學體系的一個重要組成部分，它在培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力方面有著舉足輕重的作用?！禘DA技術(shù)》課程教學需要根據(jù)本校實際來進行改革，我?！禘DA技術(shù)》課程以系統(tǒng)級的設計為中心，以抽象、高層次的設計描述為重點，以當前最流行的FPGA/CPLD器件為驗證、實現(xiàn)載體，熟練掌握最先進的EDA開發(fā)工具，利用EDA工具和所學的系統(tǒng)級的設計思想與設計方法，高效地完成實際電子系統(tǒng)的設計、驗證與實現(xiàn)。這些實現(xiàn)必須借助大量各級各類實驗。除了課堂教學、課內(nèi)實驗之外，必須加大實驗室的開放力度。
1.1 開放實驗室項目規(guī)劃
電氣、電子等熱門專業(yè)，近幾年學生人數(shù)增加較快，實驗設施的配置應考慮到資源共享，開放實驗室必須以教學任務為目標，提高資源利用率，減少重復建設。
1.2 規(guī)范日常管理
為了促進EDA教學效果，對EDA實驗室采用開放式管理，在班級中成立EDA興趣小組等方法，能夠讓學生能夠根據(jù)興趣愛好和業(yè)余時間在教師指導下持續(xù)地學習EDA技術(shù)，這樣能促進理論與實踐相結(jié)合，達到培養(yǎng)具有應用能力學生的目的。同時，還需要對這些日常事務建立規(guī)范的操作流程和實施細則，明確責任和義務，確保實驗室開放的質(zhì)量。
1.3 實驗室向?qū)W生開放
鼓勵學生參加開放實驗。學生進入開放實驗室之前，應該了解各種規(guī)章制度，儀器的使用規(guī)范的實驗操作流程，規(guī)章制度和操作規(guī)范可以訂制成手冊，讓學生自行學習。
開設選修實驗課程。從2009年開始就在電子類相關(guān)專業(yè)選修實驗課程，在先修數(shù)字電路課程的基礎上講授EDA工具及數(shù)字系統(tǒng)設計方法。作為選修課實驗課，目前學生的重視程度不夠，受益面不夠廣泛，主要針對還沒有學習數(shù)字電路課程的低年級自覺的學生。
2 課題式教學法及其實踐
為了能更好地達到教學效果，在教學中采用課題教學法，讓學生帶著問題進行實驗探究。具有多種優(yōu)勢：一是輔助設計軟件安全可靠，當學生在課題探索初期，即使考慮不周，也不會造成安全事故；二是直觀高效，通過仿真運行，可以立即得出數(shù)據(jù)，觀測信號圖像等；三是元器件庫的可選擇面廣，并且容易修改，有利于學生的自主探索。
2.1 EDA與數(shù)字電路課程多種教學模式結(jié)合
在EDA教學中引入課題式教學法，務必要注意和數(shù)字電路課程相結(jié)合的方式。使學生在掌握傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設計方法的基礎上進一步學習現(xiàn)代最新的數(shù)字系統(tǒng)設計方法，既實現(xiàn)了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的有機結(jié)合，又保持了數(shù)字電路課程教學內(nèi)容的連貫性。
2.2 課題式教學法的三個層次
EDA教學突出實踐，強調(diào)學生多動手，所以引入的課題根據(jù)學生和教師的作用不同，分為三個層次。其中前兩個層次為關(guān)鍵層次，第三個層次為提高層次，在EDA實驗教學中發(fā)揮重要的作用。
第一個層次為基本應用型課題為主。課程開始，采取教師課內(nèi)實驗中現(xiàn)場授課和指導實驗的教學方式，以便迅速引導學生入門。主要用EDA來實現(xiàn)常用的功能器件，比如計數(shù)器、多路選擇器、交通燈控制器、分頻器等。這個器件通過數(shù)字電路課程可以找到理論支撐。
第二層次為教師指導的擴展型課題為主。在學生熟悉實驗環(huán)境后，采取布置課題，學生自主完成、教師指導的教學模式，引導、培養(yǎng)學生自己獲取知識的能力。
第三層次以學生自主創(chuàng)新、自我發(fā)揮型課題為主。該階段以學生自主綜合創(chuàng)新設計型實踐為主，采取引導、探索性方法。引導學生發(fā)揮個性，培養(yǎng)學生的知識應用能力、信息獲取和選擇能力、動手實踐能力、創(chuàng)新能力。
2.3 課題式教學模式實踐效果及總結(jié)
較長期的教學實踐證明，這套課題式教學方法對于學生理論知識的學習和實踐動手能力的培養(yǎng)是非常有效的。在后續(xù)課程、學生畢業(yè)設計、電子設計競賽等環(huán)節(jié)得到了廣泛的應用，取得了較好的效果，受到了多方面的好評。
大部分學生在畢業(yè)設計中用到EDA技術(shù)，部分以VHDL進行數(shù)字系統(tǒng)設計為課題的同學出色的完成了設計，被評為優(yōu)秀畢業(yè)論文。
學生在全國大學生電子設計競賽中，廣泛使用EDA技術(shù)，進行電路仿真、設計印刷線路板，并利用VHDL進行設計，在2011年全國大學生電子大賽中獲得省級一、二、三等獎共6項。
3 建立網(wǎng)絡教學平臺和考試方法的改革
網(wǎng)絡教學平臺是課堂教學的有力補充，網(wǎng)絡教學資源非常豐富，包括網(wǎng)絡課程、教學資源、EDA技術(shù)實例、習題庫及網(wǎng)絡互動平臺等。可以隨時下載各種學習資料、練習系統(tǒng)，方便學生自主學習，擴展了學生的知識面，培養(yǎng)了學生的信息素養(yǎng)搭建各種網(wǎng)絡教學平臺如作業(yè)提交、郵件服務、軟件上傳下載、信息、輔導答疑平臺等，做到了師生互動，對教學的各個環(huán)節(jié)給予了有力的支持，保證了教學質(zhì)量。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：課程改革；工作任務；課程項目；技術(shù)情境；教學導航
作者簡介：陳麗茹（1962-），女，遼寧開原人，哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學院信息工程系，副教授；劉蓮秋（1964-），女，遼寧蓋州人，哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學院信息工程系，副教授。（黑龍江哈爾濱150030）
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）12-0093-02
隨著我國科技和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，社會對人才的需求正在發(fā)生著深刻的變化，教育行業(yè)受到各方面的重視。在教育部和財政部實施的國家示范性院校建設政策鼓舞下，高等職業(yè)技術(shù)學院以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，以培養(yǎng)高級應用型、技藝型人才為目標。這類人才主要是在不同行業(yè)、企業(yè)的工作和生產(chǎn)過程中負責管理、監(jiān)督、檢測、分析、技術(shù)服務等幾項工作。因此，高等職業(yè)技術(shù)學院正進行較大規(guī)模的專業(yè)建設和課程改革，要求高職專業(yè)的學生除了具備必要的基礎理論、專業(yè)技術(shù)知識外，還必須具有解決工作生產(chǎn)中實際問題的能力，以適應今后的工作。
“電子技術(shù)”分為模擬電子和數(shù)字電子兩大部分，在教學中從職業(yè)崗位工作任務分析著手以掌握知識和技能為根本、以工作方向為培養(yǎng)目標、以工作過程為導向，強調(diào)把完整的工作過程及其操作要求作為課程內(nèi)容。當工作過程導向課程運用項目載體設計學習情境時，這一工作過程實際上就成了完成具體項目的自始至終的步驟。通過課程分析和知識、能力、素質(zhì)分析，打破傳統(tǒng)的教學模式，構(gòu)建了“以工作任務為中心、以課程項目為主體的教學方法”。在教學中掌握課程技術(shù)原理及應用方面知識體系的完整性是非常重要的，使學生在完整的工作過程中培養(yǎng)應對復雜技術(shù)情境的能力。在教學中以典型電子電路制作的工作任務為中心，以多模塊應用為切入點，引入對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓學生在具體應用電路的制作過程中開發(fā)創(chuàng)新思維，完成相應工作任務，并構(gòu)建相關(guān)的理論知識，發(fā)展職業(yè)能力。
一、模擬電子技術(shù)教學導航
模擬電子技術(shù)是研究對仿真信號進行處理的模擬電路的學科。它以半導體二極管、半導體三極管和場效應管為關(guān)鍵電子器件，包括功率放大電路、運算放大電路、反饋放大電路、信號運算與處理電路、信號產(chǎn)生電路、電源穩(wěn)壓電路等研究方向。
理論知識：基本半導體知識、放大電路、集成運算放大電路、直流穩(wěn)壓電源。
技能訓練：常用元件的識別與測量、放大電路性能分析、集成運算放大電路基本應用。
1.模塊1：半導體器件
（1）知識重點：半導體基礎知識；半導體二極管外部特性；晶體三極管外部特性。（2）知識難點：半導體PN結(jié)。（3）教學方式：從半導體PN結(jié)入手，簡單介紹半導體的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。結(jié)合實踐教學，重點掌握半導體的外部特性。（4）技能要求：二極管與三極管的簡易測試。
2.模塊2：放大電路
（1）知識重點：放大電路的基本組成；放大電路的分析；多級放大電路的極間耦合；負反饋對放大電路的性能的影響。（2）知識難點：放大電路的分析；放大電路的負反饋。（3）教學方式：從基本放大電路入手，介紹放大電路的靜態(tài)與動態(tài)分析、多級放大、電路反饋；結(jié)合實踐教學，重點掌握放大器的外部特性。（4）技能要求：放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)整與動態(tài)參數(shù)測試。
3.模塊3：集成運算放大器
（1）知識重點：集成運放的結(jié)構(gòu)和特點；基本運算電路；集成運放的線性應用電路。（2）知識難點：集成運放的線性應用電路。（3）教學方式：從理論集成運放條件入手，掌握各基本運算電路和電壓比較器的功能；結(jié)合實踐教學，重點掌握集成運放的外部特性。（4）技能要求：電路的調(diào)整與測試。
4.模塊4：直流穩(wěn)壓電源
（1）知識重點：整流與濾波電路；穩(wěn)壓電路；開關(guān)電源。（2）知識難點：開關(guān)電源。（3）教學方式：從二極管整流特性、電容器充放電入手，講解整流、濾波電路；穩(wěn)壓電源重點講授集成穩(wěn)壓電路和開關(guān)電源。（4）技能要求：電路的調(diào)整與測試。
二、數(shù)字電子技術(shù)教學導航
數(shù)字電子技術(shù)主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應用，邏輯門電路組合和時序電路的分析和設計、集成芯片各腳功能。隨著計算機科學與技術(shù)突飛猛進地發(fā)展，用數(shù)字電路進行信號處理的優(yōu)勢也更加突出。為了充分發(fā)揮和利用數(shù)字電路在信號處理上的強大功能，可以先將模擬信號按比例轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送到數(shù)字電路進行處理，最后再將處理結(jié)果根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為相應的模擬信號輸出。
理論知識：集成門電路與組合邏輯電路、時序邏輯電路、波形產(chǎn)生與整形電路、中規(guī)模集成電路應用。
技能訓練：組合邏輯電路應用、時序邏輯電路應用、邏輯電路限定符號識圖。
1.模塊1：數(shù)字電路基礎
（1）知識重點：數(shù)字脈沖信號；二進制與8421BCD碼；基本函數(shù)與邏輯運算；邏輯函數(shù)的化簡和變換。（2）知識難點：邏輯函數(shù)的化簡和變換。（3）教學方式：從二進制與邏輯函數(shù)基本規(guī)則入手，學習邏輯運算規(guī)則、邏輯函數(shù)化簡與變換。（4）技能要求：邏輯函數(shù)的化簡和變換。
2.模塊2：組合邏輯電路
（1）知識重點：基本邏輯符號及意義；門電路的邏輯功能和基本特性；組合邏輯電路的分析常用組合邏輯電路的邏輯功能。（2）知識難點：基本邏輯符號及意義；組合邏輯電路。（3）教學方式：從基本原理與邏輯符號讀解入手，重點介紹電路的邏輯功能與外部特性。（4）技能要求：基本邏輯符號讀圖；門電路和組合邏輯電路。
3.模塊3：觸發(fā)器
（1）知識重點：各類觸發(fā)器的邏輯功能；觸發(fā)器限定符號及其意義。（2）知識難點：觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。（3）教學方式：借助限定符號意義讀解，幫助理解各種觸發(fā)器的邏輯功能與控制方式；結(jié)合實踐教學，重點掌握電路的外特性。（4）技能要求：觸發(fā)器的邏輯功能測試。
4.模塊4：時序邏輯電路
（1）知識重點：時序邏輯電路的特點；時序邏輯電路的限定符號及其意義；寄存器；集成計數(shù)器應用。（2）知識難點：集成計數(shù)器應用；限定符號及其意義。（3）教學方式：從觸發(fā)器入手，由D觸發(fā)器構(gòu)成寄存器；由T和T觸發(fā)器分別構(gòu)成同步和異步二進制計數(shù)器。借助限定符號的意義來理解時序邏輯電路的邏輯功能。結(jié)合實踐教學，重點掌握電路的外特性。（4）技能要求：常用的相關(guān)集成電路的應用。
5.模塊5：波形產(chǎn)生與整形電路
（1）知識重點：555定時器；多諧振蕩器與單穩(wěn)態(tài)電路；施密特觸發(fā)器；石英晶體振蕩器。（2）知識難點：555定時器；多諧振蕩器。（3）教學方式：以555定時器為重點，介紹多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)電路和施密特觸發(fā)器的功能。重點掌握電路的外特性。石英晶體振蕩器從阻抗頻率特性入手。（4）技能要求：常用的相關(guān)電路的應用入手。
三、電路組裝、測量與調(diào)試教學導航
電子電路組裝、測量與調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有重要的地位，任何一個電子產(chǎn)品都是由設計焊接組裝調(diào)試形成的，焊接是保證電子產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性最基本環(huán)節(jié)，調(diào)試是保證電子產(chǎn)品正常工作的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
理論知識：常用電子儀表、電路的裝配、調(diào)試與測量知識。
技能訓練：常用電子測量儀表的使用、常用電路元件與數(shù)字集成電路測量、電路的裝配與調(diào)試。
1.模塊1：常用電子儀器知識重點
（1）知識重點：雙蹤示波器；半導體管特性圖示儀；毫伏表；信號發(fā)生器；集成電路測試儀。（2）知識難點：雙蹤示波器；半導體管特性圖示儀。（3）教學方式：重點講授電子儀器的操作和使用方法。（4）技能要求：儀器的基本操作方法；半導體特性測量。
2.模塊2：電子元器件的識別與簡易測量
（1）知識重點：電子無源元器件；電子有源元器件；表面安裝元器件。（2）知識難點：表面安裝元器件。（3）教學方式：重點講授各種電子元器件的識別與選用方法。（4）技能要求：元器件的識別與選用方法、常用數(shù)字集成電路測試。
3.模塊3：電路的裝配、調(diào)試與測量
（1）知識重點：裝配、焊接工藝；電路測試與測量。（2）知識難點：電路測試。（3）教學方式：介紹電路裝配工藝，分析電路測試與測量基本方法，結(jié)合實訓進行教學。（4）技能要求：電路裝配、測試與測量。
四、電子電路仿真教學導航
電路仿真技術(shù)是近十年來在電子技術(shù)研究領域的一場革命。設計人員利用計算機及其軟件的強大功能，在電路模型上進行電路的性能分析和模擬實驗，從而得到準確的結(jié)果，然后再付諸生產(chǎn)，極大地減少了實驗周期和試制成本，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，受到了電子生產(chǎn)廠家的一致歡迎。現(xiàn)在，電子仿真技術(shù)已成為電子工業(yè)領域不可缺少的先進技術(shù)，因此為了確保電路設計的成功，消除代價昂貴并且存在潛在危險的設計缺陷，就必須在設計流程的每個階段進行周密地計劃與評價。電路仿真給出了一個成本低、效率高的方法，能夠在進入更為昂貴費時的原型開發(fā)階段之前，找出問題所在。
理論知識：EWB與Multisim平臺基本知識，Multisim在電子仿真實驗中的應用。
技能訓練：模擬電路電子仿真和數(shù)字電路電子仿真。
模塊：電子電路仿真。
（1）知識重點：Multisim平臺的使用；Multisim在電子仿真實驗中的應用。（2）知識難點：Multisim軟件的使用。（3）教學方式：從電子實驗實例入手，學習Multisim軟件的使用，在學會使用的基礎上，結(jié)合電子知識，完成電子實驗的仿真。（4）技能要求：用Multisim進行電子仿真的方法。
五、綜合實訓項目――有源多媒體音箱的設計與制作
1.知識要求
掌握模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的綜合應用思路；掌握電子產(chǎn)品綜合設計的基本思路。
2.技能要求
能進行電子電路的綜合制作調(diào)試；能有條理地撰寫設計說明書；能對設計項目進行總結(jié)展示。
3.教學任務
通過有源多媒體音箱的設計、制作及測試，掌握電子產(chǎn)品的設計流程及注意事項，學會元器件的特性測試和電路組裝、測試，熟悉電子產(chǎn)品組裝的工藝要求及生產(chǎn)過程。
4.教學活動設計
（1）通過讓學生利用圖書館、上網(wǎng)等手段查閱相關(guān)資料，在教師指導下對有源多媒體音箱進行設計，掌握電子產(chǎn)品的設計流程及注意事項。
（2）在校內(nèi)生產(chǎn)線的工作崗位上，根據(jù)所設計電路選擇元器件，進行元器件的性能、參數(shù)測試。規(guī)劃電路板，進行元器件的布局和印制電路板的制作。完成各部分電路的焊接、組裝，對已經(jīng)組裝的電子產(chǎn)品進行參數(shù)測試及調(diào)試，使其達到設計要求。
（3）要求學生撰寫實踐報告及產(chǎn)品說明書。
5.相關(guān)知識
（1）理論知識。元器件的識別、測試方法；印制電路板的制作，元器件的布局；焊接工藝、電路調(diào)試方法；產(chǎn)品說明書的撰寫。
（2）實踐知識。元器件的選擇、測試；印制電路板的規(guī)劃和制作；元器件的焊接、組裝；電路的調(diào)試及參數(shù)測試；實踐測試報告的編寫。
“電子技術(shù)”課程的教學改革就是以職業(yè)為導向，以提高學生就業(yè)競爭能力為目的，以市場需求為運作平臺。因此應將該課程實訓的內(nèi)容和電子元器件及電路的研發(fā)實驗、生產(chǎn)流程與企業(yè)結(jié)合到一起，通過校企合作，學生以一個普通職業(yè)人的身份，真正達到工學結(jié)合的課程改革。
參考文獻：
[1]教育部關(guān)于加強高職教育人才培養(yǎng)工作的意見[Z].教高[2000]2號.
[2]教育部關(guān)于以就業(yè)為導向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見[Z].教高[2004]1號.
關(guān)鍵詞: 電路板焊接 布線 原則
焊接是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)之一,如果沒有相應的工藝質(zhì)量保證,任何一個設計精良的電子產(chǎn)品都難以達到設計要求。電子產(chǎn)品的功能取決于電子元器件正確的相互連接,這些元器件的相互連接大都依據(jù)于電路板焊接。電路板焊接在電子產(chǎn)品的裝配中,一直起著重要的作用。即使當前有許多連接技術(shù),但電路板焊接仍然保持著主導地位。
盡管所有焊接過程的物理一化學原理是相同的,但電子電路的焊接又具有它自身的特點,即高可靠與微型化,這是與電子產(chǎn)品的特點相一致的。電路板的焊接質(zhì)量是受多方面因素影響的。例如基金屬材料的種類及其表層、鍍層的種類和厚度、加工工藝和方式,焊接前的表面狀態(tài),焊劑成分,焊接方式,焊接溫度和時間,被焊接基金屬的間隙大小,助焊劑種類與性能,焊接工具,等等。不僅被焊元器件引線表面的氧化物及引線內(nèi)部結(jié)構(gòu)的金屬間化合物狀況是影響引線可焊性的重要原因,而且印制板表面的氧化物也是影響焊盤可焊性的主要原因。
錫焊的質(zhì)量主要取決于焊料潤濕焊件表面的能力,即兩種金屬材料的可潤性,即可焊性。如果焊件的可焊性差,就不可能焊出合格的焊點?？珊感允侵负讣c焊錫在適當?shù)臏囟群秃竸┑淖饔孟?形成良好結(jié)合的性能。不是所有的材料都可以用錫焊實現(xiàn)連接的,只有部分金屬有較好可焊性,一般銅及其合金、金、銀、鋅、鎳等具有較好可焊性,而鋁、不銹鋼、鑄鐵等可焊性很差。一般需要特殊焊劑與方法才能錫焊。
為了使焊錫和焊件達到良好的結(jié)合,焊件表面一定要保持清潔。即便是可焊性良好的焊件,如果焊件表面存在氧化層、灰塵和油污,在焊接前務必清除干凈,否則影響焊件周圍合金層的形成,從而無法保證焊接質(zhì)量。手工焊接是傳統(tǒng)的焊接方法,雖然批量電子產(chǎn)品生產(chǎn)已較少采用手工焊接了,但對電子產(chǎn)品的維修、調(diào)試中不可避免地還會用到手工焊接。焊接的質(zhì)量也直接影響到維修效果。手工焊接是一項實踐性很強的技能,在了解一般方法后,要多練;多實踐,才能有較好的焊接質(zhì)量。對電路板焊接布線應注意的幾點原則我總結(jié)如下。
1.輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行,以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產(chǎn)生寄生耦合。
2.電路與模擬電路的共地處理?，F(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路),而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾的問題,特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整個PCB對外界只有一個結(jié)點,所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題,而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數(shù)字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統(tǒng)設計來決定。
3.導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。如非要取直角,一般采用兩個135°角來代替直角。
4.大面積導體中連接腿的處理。在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如:①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heatshield),俗稱熱焊盤(Thermal)。這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。
5接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應在2―3mm以上。
6.正確的單點和多點接地。在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHz,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時,如果采用一點接地,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。
7.信號線布在電(地)層上在多層印制板布線時,由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多,再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)增加一定的工作量,成本也相應增加。為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層,最好保留地層的完整性。
8.盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。
9.設計規(guī)則檢查。布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規(guī)則,同時也需確認所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面:線與線、線與元件焊盤、線與貫通孔、元件焊盤與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產(chǎn)要求?電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方?對于關(guān)鍵的信號線是否采取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線及輸出線被明顯地分開?模擬電路和數(shù)字電路部分是否有各自獨立的地線。后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路?對一些不理想的線形進行修改。在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標志是否壓在器件焊盤上?以免影響電裝質(zhì)量。多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小?如電源地層的銅箔露出板外,容易造成短路。
本文目的在于說明PCB進行印制板設計的流程和一些注意事項,為設計人員提供設計規(guī)范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。
參考文獻:
關(guān)鍵詞： 電子電工學 教學內(nèi)容 實驗教學 教學方式 考核方式
隨著時代的進步，各高校教育改革力度的加大，電子電工學的改革也在不斷地進行。南京理工大學泰州科技學院作為一個新興的理工科學院，本著高起點、高標準的方針，投入了大量資金用于添置新型實驗設備，為實踐性教學提供了良好的硬件環(huán)境，而且在理論教學的實施方面嚴格規(guī)范考核標準，將應用性人才的培養(yǎng)作為主要的目標。
在教學和實踐的過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：理論課的內(nèi)容相關(guān)性，實驗的考核，以及如何提高學生實驗熱情。在進行理論和實踐的教學進程中，我們通過和學生、教授、同行的交流，經(jīng)過課群組討論，總結(jié)出了以下改進建議，并將其應用于教學實踐中，取得了較好的效果。
1.教學內(nèi)容方面
進一步優(yōu)化課程體系，適應當今教育的培養(yǎng)需要。
在我院，除了電子電氣類專業(yè)開設傳統(tǒng)的電子線路、數(shù)字電路、模擬電路課程之外，非電類專業(yè)基本上都是開設的電工類課程。由于各個專業(yè)對課程的要求不同，教師對教學進度的把握難度加大。電工學作為一門非電類專業(yè)的技術(shù)基礎課程，它的主要任務是為學生學習專業(yè)知識和從事工程技術(shù)工作打好理論基礎，并使他們接受一定的基礎技能的訓練。因此，在課程內(nèi)容的設置上，針對不同專業(yè)，包括機械、工業(yè)、環(huán)境工程等的需要，我院開設了不同“版本”的電工學課程。具體調(diào)整措施如下：
（1）與時俱進地在課堂教學中引入電子技術(shù)學科發(fā)展的新技術(shù)、新器件、新產(chǎn)品等內(nèi)容，特別是與學習、生活密切相關(guān)的電子新產(chǎn)品。如教師在講解電路的作用時，除了講述傳統(tǒng)的放大器電路作為說明電路的傳遞和處理信號功能外，還加入比較貼近學生生活的MP3、手機等等，以此激發(fā)學生的學習興趣，從而達到調(diào)動學生學習的積極性、開闊學生的視野、拓展學生的思路的目的。
（2）在電路的基礎部分教學中，教師仍主要采用在課堂授課方式，而在習題課上盡量不給學生提供現(xiàn)成結(jié)論，而是首先提出問題，然后講清思路，最后將本課程分析研究問題的方法展示給學生。針對我院生源的情況，我們對這一部分基礎知識的講授要慎之又慎。在課堂教學中講授專業(yè)知識的同時，還應注重科學的思維方法的培養(yǎng)。這樣可以逐漸啟發(fā)學生的思維，使原來高中以學習文科為主的思維慢慢向理工科的思維過渡，從而激發(fā)他們學習本課程的興趣。同時，教師應針對各章節(jié)的重點內(nèi)容，設置典型的思考題和習題，讓學生自行思考和解答，然后在課堂上采用教師、學生共同點評的方式，培養(yǎng)學生獨立思考的能力，為后續(xù)課程的學習奠定堅實的基礎。
（3）在模擬電路課程的講解中主要以低頻小信號為主，介紹集成元件以分立元件為輔，對于集成元件則主要介紹其外部特性，內(nèi)特性僅做簡單的說明。各章基本上按先介紹器件，后介紹應用電路的順序展開分析討論。而相對較大信號時也僅做簡單的分析，不做進一步的討論［1］。
在數(shù)字電路內(nèi)容的編排上，采用從基礎知識到綜合認識，從系統(tǒng)了解到創(chuàng)新設計的思路。從最基本的邏輯函數(shù)、基本邏輯器件入手，再到由基本邏輯器件構(gòu)成的數(shù)字電路，進一步深入到由基本數(shù)字電路構(gòu)成的簡單的數(shù)字電路應用系統(tǒng)等模塊，每個模塊處于不同的層次，只有在掌握了前面的模塊的基礎上，才能進行后面的模塊的學習。
模擬電路與數(shù)字電路這部分，由于不同專業(yè)的側(cè)重點不同，所以在講授的重點上，應著重闡述各種電路的特點及其在不同工程上的實際應用，學生通過該課程的學習能掌握電子線路的基本理論和基本分析方法，從而能進一步解決以后遇到的工程實際問題。
2.實驗教學方面
隨著時代的發(fā)展，社會對大學生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的要求越來越高，我們對電工、電子實驗在教學過程進行了一些改進，以適應應用性人才的培養(yǎng)需要。
由于傳統(tǒng)的實驗教學基本依附于課堂教學，學生要在規(guī)定的時間內(nèi)去完成教師指定的實驗內(nèi)容，多數(shù)實驗還必須嚴格按照規(guī)定好的操作步驟來進行，學生只要按照規(guī)定的操作步驟做，一般情況下就可能達到預定的結(jié)果。實驗內(nèi)容基本都是由教師自己設計實驗完成的，在實驗手冊上已經(jīng)明確地標出了注意事項和可能出現(xiàn)問題的解決方法，因此每次學生做實驗時，表面上都能很順利地完成，相應的定理、定律也得到了驗證，但對學生來說這只是一種被動接受的過程，久而久之，學生會對實驗失去興趣，認為做實驗就是接線、測數(shù)據(jù)，然后寫個報告了事。
就如何激發(fā)學生的學習興趣這一問題，我們一方面對實驗的內(nèi)容方面進行改進，增加設計性、綜合性實驗，并將其作為實驗教學的重點。在利用現(xiàn)有的實驗室資源的前提下，學生可以在教師的指導下，通過查閱相關(guān)資料，由學生自行設計實驗電路、擬定實驗步驟、數(shù)據(jù)表格，獨立完成實驗操作。這樣就使學生在實驗中的角色和地位由被動變?yōu)橹鲃樱蔀榱苏麄€實驗過程的主要參與者［2］。在這個方面，我們已經(jīng)通過學生自主創(chuàng)新的電子設計大賽進行了實踐證明，通過自行設計綜合性實驗，學生的動手能力、創(chuàng)新思維能力得到了明顯的提高。另一方面，我們正在進行開放性實驗室的嘗試。傳統(tǒng)的實驗課，一般是由教師進行統(tǒng)一的安排，基本上是以班級為單位，并規(guī)定實驗時間。時間結(jié)束，不論是否完成該實驗，學生都得離開實驗室，下次課做新的實驗內(nèi)容，這樣對于那些基礎較差、動手能力不強的學生來說，就無法完成整個實驗，因而也就不能進行數(shù)據(jù)分析和得到正確結(jié)論，結(jié)果只能“借用”別人的測量結(jié)果。如此以往，學生就會失去興趣，對做實驗越來越?jīng)]有信心。而相對的，開放性實驗教學可以從實驗時間、內(nèi)容、次數(shù)上都具有可調(diào)性。學生可以通過網(wǎng)上預約或是實驗室預約來自行選擇實驗時間做實驗，這樣既避免了上實驗課程發(fā)生沖突，也使實驗室資源得到充分利用。
3.教學方式方面
電工電子技術(shù)課程的內(nèi)容涉及的知識面較廣，信息量大。對于一些抽象的內(nèi)容，教師難以用語言清楚描述，學生也不太容易理解。隨著計算機的普及，多媒體課件教學已成為教學手段改進的必然趨勢，與傳統(tǒng)的教學方法相比，它具有形象生動、直觀、信息量大、圖形標準化、節(jié)省時間等優(yōu)點。
相對傳統(tǒng)教學而言，多媒體教學也有其自身的不足，比如信息量過大、部分畫面一閃而過、不便于學生的記憶等等。因此，我院的電子課群組全體教師集思廣益，在精心編制了本課程的配套的多媒體課件并應用于教學的同時，不斷推敲如何才能將兩者進一步地有機結(jié)合；在將原來抽象、復雜的內(nèi)容用生動的圖像和動畫表現(xiàn)出來的同時，保留原有的傳統(tǒng)板書的內(nèi)容，這樣可以更好地幫助學生理解難懂的知識點，向?qū)W生形象、直觀地展示有關(guān)內(nèi)容，并使學生對知識點的印象更加深刻。如：在電路中改變某個電阻的參數(shù)對電路工作狀態(tài)的影響，在講解這個問題時，我們可以先用推導的方法，在黑板上進行證明之后，結(jié)合應用型軟件（如：EWB）進行仿真，直觀地給出結(jié)果［3］。這樣既可以增加課堂教學的信息量，培養(yǎng)學生的學習興趣，又提高了教學效率，給學生留下更加深刻的印象。
4.考核方式方面
合理的考核方式是衡量教學改革成功的關(guān)鍵因素。在綜合考慮了考核的出發(fā)點，并結(jié)合本專業(yè)的教學特點，充分體現(xiàn)素質(zhì)教育和實踐能力教學的情況下，我們對電工學整體課程的考核方式進行了改革，進一步規(guī)范了考核方式。從原來的基礎理論占60%、實踐能力占30%、平時成績占10%的考核標準修改為基礎理論占40%、實踐能力占40%、平時成績占20%，即在考核上加強實踐能力的要求，以達到端正學生在實踐課程上的學習態(tài)度，明確其學習的目標，引起學生對實踐課程的重視的目的。學生自覺地加強在實踐環(huán)節(jié)的學習力度，從而進一步提高動手能力。
實踐證明，通過以上四點改革措施，學生的動手能力進一步加強，在求職應騁及生產(chǎn)實踐中普遍獲得了用人單位的好評。
參考文獻：
［1］劉雅嫻.電子線路課程教學改革的嘗試［J］.中國科教創(chuàng)新導刊，2008，09.
生物醫(yī)學工程（biomedical engineering， BME）始于20世紀60年代，是一門理、工、醫(yī)高度交叉融合的新興邊緣學科，是電子、計算機、通信、智能儀器、傳感檢測、醫(yī)學儀器以及生物學、現(xiàn)代醫(yī)學等在生命科學中的應用與融合?；卺t(yī)療器械新興產(chǎn)業(yè)對于醫(yī)學工程人員的巨大市場需求，湖北科技學院生物醫(yī)學工程專業(yè)主要培養(yǎng)醫(yī)療儀器的質(zhì)控、維護與研發(fā)及生物醫(yī)學信息采集、傳輸、處理、分析、存儲等方面的“厚基礎、多口徑、強能力、高素質(zhì)”的復合應用型人才。為了讓學生具備醫(yī)學儀器的原理與構(gòu)造知識，具有進行操作、管理、質(zhì)量保證及醫(yī)學儀器初步設計與開發(fā)的能力，且能在生物醫(yī)學工程、電子技術(shù)、計算機與信息科學等領域從事教學、科研與開發(fā)工作，則要求學生必須具有扎實的電子技術(shù)基礎知識及較強的綜合運用能力和研究創(chuàng)新能力。為此，構(gòu)建以實驗、實訓課程教學為主體的電子技術(shù)實驗教學中心，開展電子技術(shù)類實驗課程，培養(yǎng)學生電路分析、設計及應用的能力是實現(xiàn)生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的必備環(huán)節(jié)[1]。
電子技術(shù)實驗分為數(shù)字電子技術(shù)實驗和模擬電子技術(shù)實驗兩大類，本文針對本院數(shù)字電子技術(shù)實驗教學中曾經(jīng)存在的問題，從實驗內(nèi)容的設置、實驗教學方式方法的改進等方面進行了教學改革，以達到鞏固學生所學理論知識，培養(yǎng)學生綜合運用知識、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，且更大程度上提高學生電路設計、創(chuàng)新和實踐動手能力，從而提高教學質(zhì)量的目的。
1 數(shù)字電子技術(shù)實驗教學曾存在的問題
在過去的幾年中，本院生物醫(yī)學工程專業(yè)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學曾存在以下幾個主要方面的問題。
（1）實驗內(nèi)容設置簡單。
數(shù)字電子技術(shù)實驗總學時為24學時，每2學時（90min）為一次課，設置了12個實驗項目。為了保證在2學時時間里順利完成實驗，實驗內(nèi)容大多過于簡單，且大部分為基礎驗證性實驗，缺乏綜合性設計性實驗項目，導致對學生的綜合能力鍛煉得不到顯著效果。且在后面的實驗過程中，由于學生已掌握基本實驗操作方法且實驗內(nèi)容過于簡單，實驗完成時間非常短，導致學生對實驗的重視程度降低，對教師的教學水平和態(tài)度表示質(zhì)疑。
（2）實驗教學方式方法傳統(tǒng)。
教師在實驗教學過程中過于依賴實驗指導書，按部就班的講解書上的實驗內(nèi)容，缺少啟發(fā)學生思考的行為?？刹捎檬裁捶椒ā⑹裁葱酒瑏韺崿F(xiàn)電路，優(yōu)缺點有哪些；當電路出現(xiàn)問題而得不到理想結(jié)果時，問題出現(xiàn)在哪里，如何測試電路，如何找出問題并解決問題；這些問題式、思考式的教學方法在以往的教學中體現(xiàn)較少。在實驗操作過程中，教師往往把一個實驗項目從頭到尾演示一遍，學生依葫蘆畫瓢，對實驗一知半解，不主動思考為什么這樣連接線路，出現(xiàn)問題更是無從下手，更談不上對實驗結(jié)果的分析與總結(jié)。這樣的教學方式不僅使理論知識得不到鞏固，動手能力也得不到提高，從而使得開展實驗課的意義得不到體現(xiàn)，與專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求相處甚遠。
（3）實驗室教學管理沉悶。
實驗是個科學及嚴謹?shù)男袨?，一般情況下要求學生獨立完成實驗，但是很多教師在實驗室的管理上過于嚴格，不允許學生之間進行相互溝通與交流，實驗氛圍死氣沉沉。這樣雖然可以保證獨立性，但是在一定程度上也影響了實驗效果。有些學生甚至也不敢和任課教師進行交流，電路出現(xiàn)問題也無法解決，課后抄襲別人的實驗數(shù)據(jù)來完成實驗報告。
（4）考核方式不合理。
實驗教學考核方式不夠客觀，傳統(tǒng)的實驗考核以實驗報告為主要依據(jù)。由于實驗教學時，老師不可能同時監(jiān)督所有的實驗學生，所以抄襲的實驗數(shù)據(jù)及實驗報告的情況時有發(fā)生，致使一些學生養(yǎng)成了對別人的依賴心理及學習懶惰的壞習慣[2]。
數(shù)字電子技術(shù)實驗是一門邏輯性、實踐性、應用性很強的課程，要求學生具備應用系統(tǒng)分析、設計及制作的能力[3]?；谝陨显霈F(xiàn)的主要問題，在現(xiàn)階段的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學中，該研究者進行了以下方面的教學改革與實踐。
2 實驗內(nèi)容改革
在實驗教學內(nèi)容上，從專業(yè)培養(yǎng)目標出發(fā)，全面修訂了實驗教學大綱，優(yōu)化實驗知識結(jié)構(gòu)，形成梯次的教學內(nèi)容體系，即基礎性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新設計性實驗。在實驗總學時保持不變的前提下，減少驗證性實驗項目，增加了綜合性、設計性實驗項目，并且注重實驗項目課程內(nèi)綜合更新、課程間重組以及跨學科交叉融合，尤其重視醫(yī)學和生物醫(yī)學工程專業(yè)知識綜合運用能力和研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近兩年，面向本院生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生所開設的數(shù)字電子技術(shù)實驗項目及學時分配如表1所示。
從表1可知：實驗項目從12個減少到9個，但是總學時保持未變；從實驗內(nèi)容設置來看，實驗難度成梯度；實驗類型分為基礎驗證性、設計性和綜合創(chuàng)新設計性三種。純粹的驗證性實驗只有2個，分別為實驗一邏輯門測試和實驗四觸發(fā)器功能測試。實驗一為第一次實驗課，先要教會學生使用實驗箱和認識芯片實物，向?qū)W生傳授實驗技巧，所需時間較多，因此設置的內(nèi)容稍簡單，讓學生的實驗過程既順利又充實而有成就感，從而激起學生的實驗興趣。實驗五分為兩個部分：先驗證計數(shù)器及寄存器邏輯功能，隨后重點完成常用計數(shù)器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的擴展應用設計，如果只是單純的芯片功能測試，就缺乏應用訓練，不利于后面相關(guān)設計性實驗的開展。實驗二和實驗三為組合邏輯電路設計，分為小規(guī)模和中規(guī)模，內(nèi)容上不重復，電路的實現(xiàn)從采用邏輯門升級到采用中規(guī)模集成芯片。實驗六為經(jīng)典的時序邏輯電路設計，考慮到難度稍難及根據(jù)往屆實驗情況，將其學時調(diào)為3學時，通過該實驗項目，學生對時序邏輯電路的設計流程、動作特點及測試方式有了更深刻的理解。實驗七為綜合性實驗，主要進行綜合實踐訓練，培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力。時鐘脈沖信號在數(shù)字電路的工作中起控制作用，因此，特設置了一個采用經(jīng)典的模數(shù)綜合器件555定時器來構(gòu)建簡易時鐘脈沖信號源的實驗項目。前八個實驗基本涵蓋了數(shù)字電路理論內(nèi)容，且按照理論課章節(jié)順序來設置。在實驗課程的最后，為了綜合考查學生知識運用、創(chuàng)新、動手操作及團隊合作能力，特設置了一個系統(tǒng)設計性實驗項目，如《交通燈控制電路設計》。該設計任務涉及到多個功能模塊，由于電路較復雜，設定學時為6學時，需要學生綜合運用所學知識來實現(xiàn)，作為實驗課程考核部分之一。
綜上，整個實驗教學分為四個階段：基礎訓練實驗階段、基礎設計實驗階段、綜合應用訓練階段和系統(tǒng)設計實驗階段。使學生從基本的實驗設備和器件的使用、實驗數(shù)據(jù)的處理、知識的綜合運用、電路設計調(diào)試到實踐創(chuàng)新能力都得到了訓練。
3 實驗方式方法改革
在學生掌握了常用的實驗儀器如數(shù)字電路實驗箱、萬用表、信號發(fā)生器等的使用方法，熟識了常用的集成電路芯片的基礎上，結(jié)合各實驗項目的要求及特點，采用多種實驗方式來完成實驗。驗證性實驗可只用數(shù)字電路實驗箱來實現(xiàn)，多個芯片同時在實驗箱上連接，連線方便，費時較短，一次實驗課中可以完成多個任務。較簡單設計性實驗采用分立元件連接來構(gòu)建電路，既可以鍛煉學生動手能力，又可以在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗。綜合設計性實驗由于難度最高，可讓學生用軟件仿真出電路原理圖，然后制作PCB板，實現(xiàn)電路實物。
課程開始時教師講授的時間不易超過15min，主要幫助學生完成對實驗的理解，思路的建立。實驗方案的設計、實驗電路的搭建及問題的排解，要有學生自主完成。在實驗進行中，教師和學生各自的定位要準確，教師主指導，注重培養(yǎng)學生的實驗興趣。在整堂實驗課中，要讓學生體現(xiàn)主動性，感受到“做中學”的樂趣。
由于實驗內(nèi)容大部分為設計性實驗，如果純粹依賴實驗指導書進行教學，較難達到培養(yǎng)學生電路設計能力的目的。因此在現(xiàn)階段，采用項目驅(qū)動法[4]來開展實驗教學，具體做法為：開學初把數(shù)字電子技術(shù)實驗的所有實驗項目以電子文檔的形式發(fā)送給學生，每個設計性實驗只提供設計任務、設計要求和可供參考使用的芯片種類，設計方案和電路原理圖由學生自主完成。這樣既可以改善學生的懶惰思想，又可以實現(xiàn)課前預習、培養(yǎng)學生查閱參考文獻的和初步設計的能力。對于學時較長和難度較大的實驗項目，2～3名學生可組成小團隊，團隊成員在參閱大量參考文獻后進行小組討論，多次討論后確定設計方案。在電路構(gòu)建及測試過程中，每個成員都必須積極參與，教師也給予一些必要性的指導。經(jīng)過兩年的實踐發(fā)現(xiàn)，該實驗教學方法有效增強了學生的自主學習能力、分析問題及解決問題能力、自我管理能力、團隊合作能力和創(chuàng)新實踐能力。每次實驗完成之后，學生不僅對相關(guān)知識有了更深刻的理解，也獲得了滿足感，極大提高了學生參與實驗的興趣。
4 實驗室教學管理改革
對于任何一個實驗項目，都允許并鼓勵學生之間相互交流，教師作為引導者雖不過多干預學生的實驗過程，但是也積極關(guān)注他們的實驗進度，認真聆聽他們的實驗想法，適時給出建議，甚至和學生進行熱烈討論，幫助他們構(gòu)建更正確的實驗方案。當學生搭建的電路不能正常工作時，不過多責備，反而是啟發(fā)他們自己尋找問題的所在，鼓勵學生多思路分析問題。因此，實驗室的氛圍既嚴謹又活躍，絕大部分學生都非常專注的投入到實驗中，實驗效果理想率可達到95%以上，實驗數(shù)據(jù)抄襲的現(xiàn)象非常少。
5 實驗考核方式改革
很多學生不重視數(shù)字電子技術(shù)實驗教學的原因之一就是其考核方式不太合理，實驗成績要么只占數(shù)字電路課程成績的百分之二十，要么只由實驗報告的成績和平時考勤成績組成，導致有些學生認為只要期末考試卷面成績高就行，實驗做不做問題不大，有些學生雖然每次實驗都出勤，但是在實驗室并不認真做實驗，實驗報告抄襲他人。
基于這些現(xiàn)象，近兩年本院生物醫(yī)學工程專業(yè)開展的數(shù)字電子技術(shù)實驗考核方式做了如下改革。
（1）電子技術(shù)實驗單獨為一門課程。該課程成績中模擬電子技術(shù)實驗成績占50%，數(shù)字電子技術(shù)實驗成績占50%。就數(shù)字電子技術(shù)實驗成績而言，平時出勤率僅占10%，實驗過程中的表現(xiàn)占40%，系統(tǒng)設計實驗考核成績占30%，實驗報告成績占20%。因此，學生的實驗態(tài)度與實驗能力最大程度上決定了其課程成績。這就使得絕大部分學生能以正確、積極的態(tài)度來對待實驗課程，并盡量通過自主努力完成實驗。
（2）系統(tǒng)設計實驗項目考核時，分模塊考核。比如在《交通燈控制電路設計》實驗項目中，總分100分，完成時鐘信號源電路模塊，得10分；完成定時器模塊，得25分；完成控制器模塊，得40分；完成譯碼驅(qū)動器模塊，得15分；設計方案闡述和回答教師提問部分完成，得10分。這樣不僅避免由于電路硬件原因?qū)е码娐废到y(tǒng)最終實驗效果不理想而得零分，打擊學生信心的情況出現(xiàn)，又可以讓學生在實驗過程中能逐級測試電路，保證最后的電路系統(tǒng)效果理想，且對學生的團隊合作能力和答辯能力進行了培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞： 中職院校 電子技術(shù) 開放式實驗
中職電子專業(yè)是一門專業(yè)難度相對比較大的課程，對學生有較高的要求。隨著國家新課程改革標準的推行，現(xiàn)代電子技術(shù)專業(yè)教學內(nèi)容與傳統(tǒng)教學內(nèi)容有著較大的出入。傳統(tǒng)電子技術(shù)專業(yè)內(nèi)容以電子技術(shù)與操作技術(shù)為主。教師在教學過程中只需依據(jù)課例進行授課并示范，而學生也只需記憶授課內(nèi)容，便完成了教學目標。然而，現(xiàn)代電子專業(yè)課程則要求學生學習理論知識的同時，具備實際動手操作能力。因此，將開放式實驗室應用到中職電子技術(shù)教學中具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、開放性實驗室的必要性
（一）電子教學發(fā)展的要求。電子技術(shù)課程的內(nèi)容具有一定的抽象性和很強的實用性。因此，教師在日常教學過程中如果采用傳統(tǒng)教學模式，僅依靠教材知識則難以實現(xiàn)教學目標，技術(shù)與原理很難讓學生掌握。因此，一定要改變傳統(tǒng)教學模式，創(chuàng)新教學方法，以實現(xiàn)教學目標。針對此點，開放性實驗室便有了用武之地。
（二）中職學生的學習要求。開放性實驗室，主要目的在于培養(yǎng)學生實踐能力，提高學習能力，并發(fā)揮實驗室應有的價值。為使學生更好地學習，中職應重新設計教學課程，將之與電子電工實驗室的使用有機結(jié)合，提高實驗室的應用率，繼而加大開發(fā)程度。教學過程中，教師要讓學生的主體地位得到充分體現(xiàn)，對學生學習中的表現(xiàn)與狀態(tài)給予充分重視，改變傳統(tǒng)學生被動接受知識的狀態(tài)。開放性實驗室的建立是實現(xiàn)這一目標的很好途徑。
二、開放性實驗室的實施內(nèi)容
隨著時代不斷發(fā)展，社會中各行各業(yè)飛速發(fā)展，使職業(yè)教育產(chǎn)生巨大壓力，因此，中職只有改變教學模式，注重培養(yǎng)專業(yè)應用型人才，使學生動手能力得到增強，才能在一定程度上緩和這種壓力。目前，最重要的是如何提高學生學習與動手操作的積極性，除此之外，日常教學過程中還要找出傳統(tǒng)電子技術(shù)專業(yè)實驗教學中的不足之處，如電子實驗室中設備未能及時更新，陳舊的設備脫離時代；實驗室沒有做到合理管理，導致事故發(fā)生。另外，電子技術(shù)實驗教學的教材脫離現(xiàn)實生活，教材中描述的場景與問題基本以模擬為主，讓學生感到知識與實際生活脫節(jié)等問題。因此，應盡快改變電子技術(shù)實驗課的教程，繼而采用新的教學模式。這里，我們將開放性實驗室作為新的教學方案，通過不斷實驗、研究與討論，找出新方案的主要問題及對應解決辦法，讓方案幫助學生最有利地發(fā)展。
（一）大概目標。通過開展實驗室電子技術(shù)技能課程，有效檢驗該教學方式的實用性與效果。通過范例實訓，學生的學習積極性被充分調(diào)動起來。只有讓學生主動參與，并結(jié)合教師引導，進一步分析處理，才能在此過程中收獲知識。學生進行試驗之前已初步掌握了部分電工基礎知識。通過電子線路專業(yè)基礎課程教學，學生了解部分基本分析電路的方法和基本技術(shù)與應用。學生擁有一定基礎，再通過動手練習，讓教學效果事半功倍，最后結(jié)合理論，提高實踐有效性。
（二）實訓：TTL邏輯探針。實訓目標是要學生掌握數(shù)字信號的基本內(nèi)容，并能明確模擬信號與數(shù)字信號之間的區(qū)別。此外，還要了解數(shù)字電路的基本邏輯知識，并在實際過程中進行操作。在此基礎上，學生要能分析并了解TTL數(shù)字集成電路，并能繪制與工程相關(guān)，如電路原理、實物等的圖，繪制上述兩圖，需要學生在理解前者的前提下，將集成電路的功能充分發(fā)揮出來才能完成后者。除了會制圖，還要對集成電路中各管腳的功能了若指掌，正確理解數(shù)字集成電路的懸空腳。教學過程中應向?qū)W生提供任務指導書，內(nèi)容主要包括背景、材料及要求等，并分解實訓內(nèi)容，結(jié)合學生當前學習水平，布置最合適他們的任務，不僅方便學生進行試驗操作，還能提高試驗成功率。成功的實驗會讓學生產(chǎn)生自我成就感，學生會感覺學習非常有趣。實驗不僅促進師生之間的交流，教師還能從中總結(jié)新技能。
三、結(jié)論
隨著時展，電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越趨完整。中職作為培養(yǎng)企業(yè)高精尖人才的重要基地，是電子生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的核心。實際教學過程中，實施開放式實驗室教學模式，能使學生專業(yè)技能得到切實提高。因此，開放性實驗教學應得到大力推廣并普及，幫助學生更有效地提高專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修；教學方法
Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China
Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method
近年來，隨著我國數(shù)控技術(shù)的普及和數(shù)控設備的大量應用，大多數(shù)高職院校在數(shù)控技術(shù)專業(yè)或機電專業(yè)都開設了數(shù)控機床故障診斷與維修課程，在本課程教學中主要面臨的困難有如下兩方面：（1）課程教學中涉及的知識較多，如機械結(jié)構(gòu)、電氣控制、液壓與氣動、數(shù)控編程與工藝等，而高職學生底子薄，課程教學安排時間又有限，學習會有一定的難度。（2）數(shù)控機床維修要求學生有較強的故障判斷分析能力和實際動手能力，在傳統(tǒng)的教學模式下很難培養(yǎng)出來。因此如何保證數(shù)控機床故障診斷與維修課程內(nèi)容的實用性、實效性？如何引導學生掌握該課程學習方法，提高技能？在有限的時間和空間內(nèi)如何提高課堂教學效率？如何進行理論與實際相結(jié)合？如何加強現(xiàn)場管理，提高學生的綜合素質(zhì)？筆者針對以上幾個問題在教學中進行了一些有效的探索。
1 教學內(nèi)容選取
作為教師，只有了解現(xiàn)場維修人員的工作，才能知道我們教學中的重點是什么。20世紀七八十年代的數(shù)控維修人員要對模擬電路、數(shù)字電路有較深刻的理解，他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數(shù)控技術(shù)緊隨IT技術(shù)發(fā)展，電路板已被專用的大規(guī)模集成電路所取代，數(shù)據(jù)傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主，目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態(tài)信號的檢測工具，對于CNC本身和數(shù)字伺服部分維修幫助非常有限。可以這樣認為，今后現(xiàn)場維修人員能夠處理的硬件將越來越少，取而代之的是借助各類軟件及相關(guān)技術(shù)資料（廠家和數(shù)控系統(tǒng)提供），及時準確判斷故障類型，確定維修方法。為了達到上述要求，必須建立“理”“實”一體化教學體系，在教學內(nèi)容設計上應注重數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的多樣性，課堂上注重培養(yǎng)學生的自主學習能力，使學生能夠觸類旁通，由于新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的不斷應用，要有一定的學習能力，跟上現(xiàn)代數(shù)控機床的發(fā)展。為了體現(xiàn)這一思路，可以將數(shù)控機床故障診斷與維修課程的教學內(nèi)容體系設計如下：
（1）注重3個層面訓練：即學生閱讀電氣圖紙的訓練；查閱相關(guān)維修資料的訓練；故障檢測與排除的訓練。（2）6個教學內(nèi)容模塊：即數(shù)控機床低壓電器部分的故障分析；數(shù)控系統(tǒng)的硬件裝接；數(shù)控機床機械拆裝及故障；可編控制器的應用；數(shù)控機床機電聯(lián)調(diào)；數(shù)控機床常見故障排除。
通過上述教學內(nèi)容的安排，使學生掌握數(shù)控機床維修的基本技能和方法。
2 做好相關(guān)知識拓展的教學
筆者總結(jié)自己多年數(shù)控機床調(diào)試維修的經(jīng)驗，認為要想快速準確地判斷故障，適應數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，必須拓展相關(guān)知識，加強理論基礎。如本課程所需的一些專業(yè)基礎知識包含在計算機原理、電子技術(shù)、電氣控制與PLC、數(shù)控原理、液壓原理、數(shù)控機床結(jié)構(gòu)等課程中。學生如果在學習數(shù)控機床維修之前，對上述相關(guān)專業(yè)知識缺乏了解或者遺忘，在上課時會感到很吃力，聽不懂，更談不上有自己對故障現(xiàn)象的分析理解，在實踐中無從下手，逐漸喪失對課程的學習興趣，缺乏專業(yè)知識，也不利于學生今后的職業(yè)發(fā)展。對于這種情況，教師在典型故障分析過程中，對所涉及的有關(guān)專業(yè)知識，要進行適當?shù)难a充和拓展，使學生能夠理論聯(lián)系實際，掌握所學內(nèi)容，拓寬維修思路。如在講解數(shù)控機床回參考點故障時，就必須增加數(shù)控原理中光電編碼器的知識點，這樣學生才能理解回參考點工作原理。而講解電動刀架常見故障分析時，需補充霍爾開關(guān)的相關(guān)知識，學生才能理解刀架轉(zhuǎn)不停的故障檢測方法。有理論做基礎，能收到事半功倍的效果，數(shù)控機床故障才能快速準確地定位，增加學生學習該課程的自信心和興趣。在數(shù)控故障中，往往是同一現(xiàn)象，原因卻很多，沒有理論作基礎，光靠經(jīng)驗是不行的，這也是目前部分企業(yè)在崗電工，至今仍無法承擔數(shù)控維修的原因。
3 教學中合理安排實踐教學
由于數(shù)控機床采用的數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)性非常強，不同品牌數(shù)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)、診斷方法、參數(shù)設置差異非常大，作為職業(yè)技術(shù)教育，數(shù)控維修授課及實訓設備應該有針對性，由于各種原因，大部分學校實訓設備不能完全跟上數(shù)控系統(tǒng)的更新，因此很難培養(yǎng)走出校門就基本滿足企業(yè)需要的數(shù)控維修調(diào)試人員，在教學環(huán)節(jié)中必須注重加強學生實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，可以采用如下方式：數(shù)控維修仿真─數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試─數(shù)控機床整機故障維修。
