浅谈电子系统设计课程对电子专业教学的重要性

发表时间:2021/4/30   来源:《中国教师》2021年1月第3期   作者:袁梦鑫
[导读] 学员对于电子专业的教学兴趣不高,源于理论课抽象晦涩

         袁梦鑫  
         (武警警官学院  四川 成都  610213)

【摘要】:学员对于电子专业的教学兴趣不高,源于理论课抽象晦涩,缺乏学习主动性,通过开设电子系统设计课程加入动手实践能大力提升学员的学习积极性,让虚渺的电路变得形象起来,让电子专业教学不再枯燥。
【关键词】:电子系统设计;电子专业;教学

         引言
         在科学技术飞速发展的21世纪,电子技术己经渗透到各个学科中,引起了各个方面的重视,电子技术也成为国民经济强有力的基础产业。电子专业的技术基础课程理论抽象晦涩,例如学员虽然学习了电路、模电、数电、单片机、传感器等课程,但这些课程重点讲授的是电子元器件和电路的基本原理、基本理论,与实际的项目设计相脱节,常常感到无从下手,即使开始了设计工作,也因不清楚设计的要领而经常走弯路,导致设计效率低下。因此非常有必要开设电子系统设计课程来衔接电路理论与工程实际,对于电子专业的教学具有极其重要的作用。
         一、电子系统设计课程作用
         本课程以实践环节为主,根据课程的性质、任务、要求及学习的对象,将课程内容分为二个部分:理论讲授和技能实训。理论讲授主要结合具体的设计方案,给学员介绍常用的电子系统设计所要用到的理论知识,与《电子技术》《电工电子实验》《传感器技术与应用》《单片机原理及应用》等课程的理论有机结合,形成一个整体,让学员设计一个综合使用的电子系统。综合技能实训主要包括从用EDA软件设计一个电子控制系统并进行电路板的制作、线路整体安装、调试及基本故障处理的训练。
         二、电子系统设计课程目标
         本课程以训练为主,少讲多练,边讲边练,并辅以现代化的教学手段(投影,视听资料,多媒体课件等)进行教学,经过全面的实训后,学员应达到下列要求:
         (1)了解电子系统设计的基本常识与方法;
         (2)熟悉各类电子系统设计的步骤;
         (3)掌握查阅电子系统设计资料的方法;
         (4)学会利用现有的技术资料,设计简单的综合电子系统;
         (5)具有一定的硬件电路调试能力和软件编程能力;
         (6)熟悉KEIL C51、AD、Proteus等软件的应用。
         三、电子系统设计课程实施方法
         1.提高学员学习兴趣
         爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师。”学员有了兴趣就会去探索,去思考,去自行寻找相关知识进行学习,并且学习效果比老师教授的还显著。为了激发学员的学习兴趣,可以先带领学员制作简单的小制作,例如点亮一个小灯,使学员亲自动手进行焊接,把理论知识变成实物,产生强烈的成就感,从而增加进一步探索电子知识的愿望。从简单到复杂,从知识性到创造性,多加肯定,激发自信,可以培养学员学习专业知识的兴趣。
         2.提高学员实践能力
         抽象的理论学习,学员的理解只停留在面上,理解不深刻。

比如在制作中经常用到电阻、电容、二极管、三极管、发声、发光等器件,学员只知道书本上的符号,但对市面上品种繁多的实物却搞不清楚,例如对于三极管的类型如何区分,管脚怎样识别无法判断,因此要培养学员对它们的识别和判断能力,是电子设计的首要问题。这就要求所学的理论知识要在实践中验证,才能巩固理论知识的理解。
         3.提高学员综合能力
         在电子系统设计的整个过程中,学员通过学习动手能够正确识别和使用元器件,了解各个单元电路的工作原理,除此之外在电路组装过程中可能出现各种故障,这就要求学员还需要通过分析实际情况、查阅各种资料来排查故障,从而有效锻炼学员分析问题、解决问题、独立思考的能力。
         四、电子系统设计实施建议
         电子系统设计,除了利用课堂实践时间,学员还需课后多加练习,多学多练,勤能补拙。
         1.内容结合实际,由易到难
         对于刚刚开始搞设计的学员,如果一开始就让他们制作复杂的电路,往往会使之畏难而退,或者制作失败而挫伤积极性,所以可以先安排他们先通过仿真软件设计一些功能单一的小系统,再通过面包板搭建系统,最后学习焊接技术把仿真变成实物成品。随着学员的知识能力水平的不断提高逐步加大制作难度。同时要加强辅导,如果不经过教师的有序指导就盲目动手,可能烧毁元器件与电路,严重挫伤学员的积极性和学习兴趣。
         2.强调工艺规范,养成良好的习惯
         由于课程对象大部分是初次接触电子系统设计的学员,所以必须从最基本的制作常识讲起,如元器件的检查、元件极性的判断、焊前处理、电焊工具使用等方面严格规范。在通电调试时,要求学员认真检查元件是否有错焊、虚焊、搭锡等现象,是否有因导线去过裸露铜丝相碰或其他原因引起的短路等等。在设计过程中或多或少都会出现这样那样的故障,要尽量让学员理解每个单元电路的原理,教会学员找出电路的关键测试点,引导学员根据关键测试点的电位来判断电路是否正常工作,判断故障点,最终排除故障。总之要让学员在制作过程中的每一步都要一丝不苟,养成良好的行为习惯。
         3.合理设计电路,为教学服务
         本着切合学员实际、注重趣味性及实用性、元件易购、成本不高等原则,尽量每组器材保障到位,合理分工,保证每个学员都能参与实践。另外,为了体现教学内容,教员提前做好辅导,下发任务,尽量安排实践的每个单元电路的工作原理都能在教材中找到答案,学员也能够用教材上的理论知识帮助分析电路,读懂电路,让学员真正做到理论与实践相结合,提升阶段也可以鼓励他们自行设计电路,积极参加电子设计大赛,为今后的毕业设计做准备。
         五、结语
         电子系统设计课程的安排,解决了传统教学中存在的问题,激发了学生参与实践的原动力,调动了学习的积极性和主动性,培养了创新意识,提高了学生的综合设计和实践能力,让电子专业教学不再枯燥,为后续层次的学习和走向工作岗位打下了坚实的基础。
         
         [1]许岳兵,张登玉,谭岳衡,龙祖强.综合电子系统设计的教学研究与实践[J].科技创新导报.2012,(21):158.
         [2]杨文渊.课外电子制作对电子专业课教学的促进作用[J].电子世界.2012(6).
         
         作者简介:
         袁梦鑫(1981-),女,汉族,河南许昌人,讲师,硕士研究,研究方向:电子系统设计。
        
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