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课程设计设计方案

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课程设计设计方案范文第1篇

关键词:NE555芯片;74LS系列芯片;计数;译码

中图分类号:TN402 文献标识码:A

1 引言

电子技术课程设计是电子技术课程教学中重要的实践环节,其任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深所学理论及实践技能,培养动手能力,提高学习兴趣,树立理论联系实际的工程观点。我院电信专业05级学生在数电课程设计教学中提出了一种基于中规模集成电路的数字钟设计方案。该方案电路简单、成本低廉、调试方便、工作可靠。电路主要功能部件采用中规模集成电路,所用元件品种少、体积小、价格低、通用性好、为同学们所熟悉。通过该电路的设计制作,同学们普遍反映这是一次将所学理论转化为实践技能的成功教学活动,同学们不仅从中提高了分析、解决问题的能力,更重要的是受到设计思想、设计技能、实验研究技能的训练。

下面将该数字钟电路作一简单分析、介绍。

2 数字钟的基本组成

(1)秒脉冲发生器

产生数字钟所需的脉冲信号(即按秒产生的脉冲信号)。

(2)计数器

由秒个位计数器、秒十位计数器、分个位计数器、分十位计数器、时个位计数器、时十位计数器组成。

秒个位计数器每计满10个秒信号即向秒十位计数器发出一个进位信号,同时向自身发出置零信号。秒十位计数器每计满6个进位信号即向分个位计数器发出一个分信号,同时自身置零。

分计数器工作情况与秒同。

时计数器每计满24小时复位。

(3)译码显示器

由译码器和显示器组成

(4)时间校准电路

当刚接通电源或走时出现误差时可通过人工干预将时、分计数器预先设置在某一数值或进行时间校准。

(5)进位与清零控制

由门电路组成。

图1 数字钟的基本逻辑框图

课程设计设计方案范文第2篇

1.公装设计实务教材内容设计有待于优化

教材是进行公装设计实务课程设计的灵魂。因此,要学好课程设计,我们首先要立足于教材。但就目前各高校使用的公装设计的相关教材来看,存在着教材内容枯燥乏味;教材知识理论性、专业性太强;课本缺乏课后习题设计和自行练习的内容等问题,不利于学生通过练习及时巩固理论知识。所以,公装设计的教材内容也应该随之改变和革新。但很多高校所采用的教材依然比较陈旧,存在设计理念落后、工艺技术俗套化、教材制图不规范、符号应用不规范等问题,致使学生在吸收和领悟教材知识的过程中显得十分吃力。

2.设计方案的实际运用效果较差

由于老师过度偏重于对理论知识的传授,导致学生的实际应用能力比较差。学生只是根据老师传授的基本制图方法,进行图纸设计,却没有结合实际情况,课程设计方案缺乏实践论证,课程方案的细节设计存在需索不足和漏洞,导致学生完成的课程设计方案可行性不强,设计方案在现实的公装设计中的实际运用效果较差,课程设计方案失去了其应有的价值和作用。

3.公装设计实务课程设计质量较低

现在很多老师只注重对学生进行公装设计理论知识的传授和一些基本绘制技巧的指导,却忽略了对课程设计的成果进行评估考核,致使学生的学习效果经不起考验。一旦真正考核起来,一系列问题就会被暴露出来。例如,图纸设计缺乏完整性、美观性和工整性,制图工具的使用存在不规范性,对绘图技巧的掌握还不够熟练等等。

2 提高公装设计实务教学课程设计质量的对策

1.合理编排课程,严格选用教材

公共建筑装饰设计服务于技术创新,因此学校要致力于对课程群的建设。在进行课程设置时,不仅要充分保证公装设计实务这门课程的课时,同时,还应开设设计美术、民用建筑设计与制造等相关课程,形成课程内容连贯、相关专业知识融会贯通的完整的课程体系,使课程与课程之间形成紧密的联系,并达到丰富学生专业知识的目的。

2.创新教学方法,提高教学质量

课程设计效果的优劣与老师的教学方法息息相关,因此,老师应该采用多元化的教学方法。首先,学校及老师应积极引入“项目教学法”。项目教学法的优势在于可以有效培养学生积极思考、自主学习和独立解决问题的能力。当然,老师在进行项目选择时,也要严格遵守综合性、真实性和代表性的原则,选择具有明确主题和真实内容的项目。其次,在向学生传授绘图工具的使用方法和相关的绘图技巧时,老师可以采用现场演示的方法,在课堂上亲自示范。最后,老师集中讲解只针对于大多数学生的对相关知识和技能的掌握,在具体的绘图过程和课程设计过程中,老师要采用“一对一”的指导方法,及时帮助学生纠正错误,规范制图。

3.鼓励和引导学生深入市场考察,积累相关知识和技巧

学生应该在学校和老师的鼓励和引导下,积极参与社会实践,深入市场考察调研,不断积累相关的专业知识和技巧。一是老师不能将教学仅仅局限于课堂和学校范围内,可以不断创造机会,带领学生到部分在公众建筑装饰有代表性的城市参观优秀公共建筑装饰设计实例。二是学生要通过深入施工现场进行调查,主要包括对施工工艺、做法、材料使用及色彩的运用、装饰形体的艺术造型等内容的考察,并积极向施工现场的工程技术人员进行请教,不断积累和丰富自己的学习经历和实战技巧。

4.强化课程设计的考核评估

经过实训之后,学生完成的课程设计是否能经得起实践的检验,学生是否真的掌握了制图技巧,其识图、制图能力是否有所提高,还需要经过严格的考核和评估。因此,学校及老师应该构建完善的考评体系,融入多样性的考评方法,把考评工作渗入到课程设计学习的全过程,把学生平时的技能操作计入考核范围,敦促学生加强对日常课程设计作业的重视程度。在对学生完成的课程设计进行考评时,要对设计图纸的美观性、精确性、完整性等进行严格要求,从而不断促使学生课程设计的规范化。

3 结语

课程设计设计方案范文第3篇

1.设计题目及内容的改革

对于“电子技术课程设计”题目的选择尤为重要。首先,设计的题目要够多,这样学生的可选择性才够大;其次,设计内容要新颖有趣,有一定的使用价值,每个题目都可以巩固学习电子技术课程重要的知识点,比如:电压超限报警电路的设计可巩固学习比较器和555电路以及各种逻辑门的使用;编码电子锁的设计可巩固学习触发器和门电路;多路数据巡回检测电路会用到包括寄存器、计数器、数据选择器和数据分配器等多个中等规模集成电路的内容;广告灯控制电路包括了可逆计数、逐位显示和蜂鸣报警电路等单元部分,会用到显示译码器、计数器和555电路等电子知识。指导教师在告诉学生设计题目的同时还要把实验室的现有资源给学生讲清楚,学生可在这些限定的条件下进行设计,比如:实验室可提供的触发器只有D触发器,逻辑门只有与非门。这样,学生在设计过程中用到其他的触发器和逻辑门时可以相应地改成实验室已有的器件。这就要求他们要熟练地掌握课本上的理论知识,能够随机应变。当然如果实验室确实无法提供器件,也要鼓励学生自己去购买,这使得他们熟悉了更多新型电子器件的规格和功能,提高他们亲历亲为的能力和学习兴趣。

2.预设计方案的确立

进行预设计时要鼓励学生用模块化的分析和设计方法进行设计。学生通过查阅资料,根据设计要求自行确定实施方案,给学生提供更大的自,使学生能够相对独立地进行实践,充分扬其所长。由于学生受到知识面的限制和其他主、客观原因的影响,初步的设计方案难免存在遗漏和错误,教师要对学生的设计进行把关,保证他们的设计能实现基本功能。同时,也可通过集体答疑的方式组织学生公开讲解设计方案,让学生互找问题、讨论解决方法,从而达到优化设计方案的目的。这些方法增强了教学的互动性,同时也为学生提供了充分发挥个人能力的空间,调动了学生们学习和创作的积极性。初步的设计方案确定以后就要进行仿真实验。Multisim是非常适合模拟/数字电路仿真的软件,它提供了大量的仿真元件模型,且仪器仪表种类之多是很多电子实验室无法比拟的。通过Multisim进行功能仿真可以发现一些设计中存在的问题,进一步优化设计方案,同时增强了学生学习的兴趣,加深了学生对理论知识的理解,提高了学生的实践能力,也使学生掌握了电子仿真软件的使用方法,为后续课程学习打下良好基础。最后,学生把初步的设计方案上升到理论的高度,写出一份详细的预设计报告,包括设计题目、设计任务、总体方案的设计、单元电路的设计、元器件的选择与参数计算,画出总体电路图,列出所用元器件的详细列表和参考文献。这样,做到设计思路清晰明了,为后面的安装调试做好充分的准备。

3.安装调试

按照自己的设计方案进行安装调试,是学生非常期待也是最能得到满足感的一个环节。按照预设计报告中元器件列表领取器件,然后分模块进行安装。在这个环节指导教师要引导学生注意整体布局的美观、规范,比如:电源线和地线要分开,各成一列,并分别用不同颜色的导线进行区分。在确定安装无误的情况下进行通电调试。在调试阶段,有些学生只要发现实验结果不对就手忙脚乱无从下手,指导教师要引导学生从信号输入的一端开始逐个模块进行调试,排除故障的方法要从大范围到小范围,最终找到故障的确切地点。在调试过程中要启发学生自己查找、分析原因,找到解决的方法。通过调试使学生加深对电路工作原理的理解,学会调试电路查找故障的方法。调试完毕后,不要马上拆线交给老师完事,指导老师要鼓励学生用调试好的电路做实验,例如:可以对单元电路的输出进行实际的测算,并跟理论分析结果进行比较,进一步理解电路的特性。这样做可以通过课程设计为学生提供锻炼的平台,提高学生的实践能力和学习积极性。

4.撰写总结报告

总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结,不能等同于平时的实验报告,因此,学生应按规定的格式进行书写。总结报告的图纸要规范,所有图纸都按工程设计标准严格要求。这样可提高学生的方案表达能力、工程制图能力和科技写作能力等基本综合素质,为毕业论文的书写打下基础。

5.建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键

在注重结论正确的同时,应该强调整个设计方案实施的全过程。成绩评定包含五个部分:一是预设计方案的正确性与合理性及仿真的结果,占总成绩的25%;二是实验动手能力(包括安装工艺水平、仪器使用、调试过程中分析和解决问题的能力以及创新精神等),占总成绩的30%;三是学生的答辩情况,占总成绩的10%;四是设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神,占总成绩的10%;五是总结报告(包括方案的论证、调试过程中出现的问题及解决方法、数据处理、结果分析、收获和体会等)占总成绩的25%。这样一种相对完善的成绩评定体系使学生在课程设计的任何一个环节都能认真对待,提高了学生学习的积极性和主动性。

二、改革的效果

1.培养了学生对设计性实验的兴趣,增强了学生动手实验的信心由于设计题目与实际紧密联系,充分调动了学生的学习热情和自觉性,学生在独立完成电路后兴奋不已,很多同学对自己设计并调试成功的电路爱不释手。

2.提高了学生多方面的能力在动手实践设计过程中,学生们从通过查找资料给出预设计方案到互相配合着进行安装调试,最终得出实验结果,每一环节都发挥了他们的主动性和创造性,提高了分析和解决各种问题的能力以及相互合作的能力。

三、结束语

课程设计设计方案范文第4篇

关键词:现代学徒制;机械设计;课程设计

2014年8月教育部提出在高职院校中开展“现代学徒制”的教学改革,深化产教融合、校企合作,进一步完善校企合作育人机制,创新技术技能人才培养模式。[1]“学徒制”指以师傅带徒工为主要形式,以某行业或职业的知识技能学习为内容,徒工可因劳动获得某种形式回报的职业教育形态,[2]是企业本位、基于工作进行学习的职业教育制度,它综合了学历职业教育和在职职业培训的优点,是一种理想的职业教育形式。[3]该校《机械设计》教学团队在这方面做了积极的探索,并进行了初步的应用。

1“现代学徒制”在《机械设计》课程设计的研究和探索

该校经过充分的调研提出了“岗位教学”的模式,该模式是指学生在进行课程设计阶段时,按照设计工程师的岗位职责将整个课程设计分为3个阶段:方案论证、样机设计、试制。方案论证阶段:《机械设计》教学团队聘请合作企业的设计工程师一起进行指导。在设计开始前,学校的教师和来自企业的设计工程师,一起同学生开展讨论会议,帮助学生了解目前市场对某些产品的需求,引入“头脑风暴”展开充分讨论,对其设计难度进行整体把握。引导学生自己提出合理的、可实行的设计目标,并初步确定设计方案,学生提交方案设计文稿。样机设计阶段:在上一段阶段所确定的设计方案基础上,根据校内教师和来自企业的设计工程师的特点,对指导的内容进行分工。校内教师指导学生资料准备、资料查询和理论计算方面的内容,来自企业的设计工程师因其对市场的了解和丰富的设计经验,主要指导学生在设计过程中的标准件、紧固件选型以及对设计方案中零、部件的结构工艺性优化等方面的内容。学生在校内教师和设计工程师的指导下根据实际设计情况,调整和完善设计方案并完成设计,提交三维设计模型、平面加工CAD图纸和设计计算书三项资料。试制阶段:在该阶段充分利用学校的“逆向工程实验室”的3D打印机-FDM成型机,根据三维模型在校内教师的指导下对上阶段所建立的三维模型进行打印制造,为后续装配做好准备。设计工程师在装配环节中充分指导学生对产品进行装配,并对在装配过程中出现的各种问题,指导学生进行手工修锉或者重新制造,直至完成整个产品装配。校内教师和设计工程师一起指导学生检验该设计方案是否达到预期的目标,并提出后续改进的意见和建议。完成该阶段内容后学生需提交完整的产品、产品设计图(三维模型和平面加工图)、使用说明书、后续改进方案和总结报告5项资料。

2“现代学徒制”在《机械设计》课程设计中的应用

根据《机械设计》教学团队所提出的“岗位教学”模式,在该学期“机制专业”的《机械设计》课程设计中应用了该模式,制定出了适合于“岗位教学”模式的教学课时分配。按照上述课时分配,教学团队根据此次全国创新设计大赛的题目,提出了“手持式封口胶带装置”“多功能手机保护壳”等题目供实训学生参考,并指导学生查阅资料。分析现有类似产品的优、缺点,学生提出对该产品的理解和分析。针对学生的理解和分析,提出产品功能性想法和设计方案。学生在教师的指导下,学生手绘总体方案草图,然后利用SOLIDWORKS、CATIA或UG等三维造型软件对零件进行建模、装配和投影平面图,利用AUTOCAD软件绘制加工用平面图,并与指导教师一起进行交叉校核、图纸标准化检查和审查。学生设计过程中的零件如图1所示。通过检查的设计方案,将其三维模型导出为STL文件格式后,利用3D打印设备,打印零件,并进行装配。

3结语

通过现代学徒制的“岗位教学”模式,在整个课程设计过程中,充分借助了来自企业的人力资源和经验,调动起学生的积极性和主动性。使学生亲身经历整个设计过程,给学生留下深刻印象,并帮助学生将理论知识和实际操作进行良好的衔接。取得了较好的教学效果和学生的好评,同时对现代学徒制在实践教学环节中进行了初步的探索和应用。

作者:李庆 刘之舟 张进春 单位:重庆电子工程职业学院

参考文献:

[1]教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见[EB/OL].教育部网站,2014.

课程设计设计方案范文第5篇

物流管理具有系统性、流程性、操作性等特点,并且学科的交叉性强,其涵盖了管理、经济、工程、计算机等多门学科。高校物流专业的教学既要注重物流理论的传授,把握物流技术发展的脉搏,更需要加强物流流程、操作能力、系统规划能力的培养[3]。因此,物流管理专业是一门实践性很强的学科,需要通过课程设计,促使学生了解物流行业现状与发展趋势,将所学的物流理论知识与技术方法融会贯通,应用到实践当中。从而巩固学生所学的物流理论知识与技术方法,提高学生的物流认知和物流应用能力,培养学生的创新意识和创造精神。物流管理人才教育不仅仅为了获取知识,更重要的是掌握知识创新和技术创新的本领和能力[4]。通过物流管理专业课程设计,学生深入实践、独立调研和查阅参考文献。培养了学生发现问题、分析问题和以创造性的思维去解决现有问题的能力,使创新能力得到了提高。从而达到物流管理专业的培养目标,即培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的,掌握物流经济与管理领域必需的基本理论及基本知识、具备企业物流与采购管理的专业技术技能、具有较强的实践能力和创新精神,能从事企业物流管理与制造企业物流管理领域一线工作的应用型人才。物流专业具有较强的操作性及应用性,对于学生的实践能力要求较高。物流管理课程中提到的众多物流设施和设备,与日常生活相距甚远,学生无法形成直观的了解。学生对专业知识重要度的认识与企业的需要也有较大偏差,企业苦于找不到合适的物流管理人才。因此,通过物流管理专业课程设计,组织学生参观制造企业及物流企业、社会调研和使用物流软件,让学生系统化的了解社会对物流管理人才的要求。培养学生对物流设施设备和物流软件的操作与应用能力,满足社会对物流管理人才的要求。

2面向创新能力培养的物流管理专业课程设计的三维体系构建

基于物流管理专业培养方案的定位与特色,构建了面向创新能力培养的、以物流专业的项目方案设计及制造实现的课程设计三维(竞赛型、实验型、课题型)体系,并对课程设计的支撑体系进行建设,系统化、规范化、可操作化开展专业类课程设计,如图1所示。在此基础上,学生参加学校一年一度物流设计大赛及毕业设计、参加全国二年一届大学生物流设计大赛,均取得很好的效果。①竞赛型设计维:把全国大学生物流设计大赛模式移入到课程设计(物流管理、运输与配送、物流系统分析与设计等)中。针对反映某企业实际问题而形成的案例集,按照竞赛要求与步骤(方案设计内容:针对性、有效性、覆盖面、综合性;方案设计方法:科学性、复杂性;方案表现能力;方案创新与应用性),参照竞赛评价指标体系,结合课程内容不同,把物流管理专业主干课程的课程设计首次规范化、程序化地进行。形成一套“知识准备—企业案例集—方案设计—答辩汇报—评价”五个阶段及考核点的指导与评价方式,把课程设计与每年一次的学校物流设计大赛、二年一次的全国大学生物流大赛进行对接,从中选拔参赛队比赛,有效提高了学生的综合分析、解决企业实际问题的能力。2007年探索至今,物流管理专业学生参赛队连续全国三届(二年一届、一校二队、一队五人)全部进入复赛,二届进入决赛,获全国银奖与优胜奖各一届,五人次获全国优秀指导教师奖。②实验型设计维:《生产管理》、《工业工程》、《质量管理》的课程设计是借鉴工科的课程设计方式来进行。设计是在经管院实验中心,把企业实际生产过程中的典型性问题作为解决对象。设计方案是围绕化油器、玩具小汽车等产品的装配工艺路线、装配操作、工序定额、装配流水线组织设计、流水线效率平衡与提高、过程控制与质量管理来进行三门课程设计的方案设计,且均需要在实验中心进行验证与实现。提升了学生的动手能力。③课题型设计维:利用课程教学老师的课题,主要包括国家自然科学基金、国家社会科学基金以及企业横向课题等,以及学生创新计划的项目资源,对项目合理分解、形成相关的课程设计方案(物流管理、质量管理、生产管理等)。

3物流管理主干课程设计的支撑体系

①建设稳定的指导教师与教研团队:从2007年开始,江苏科技大学建立了指导团队,且定期开展课程设计方面的实践教学改革研究,完成了“基于创新能力培养的物流专业实验教学研究”、“大学生物流设计大赛引入物流管理课程设计中的若干问题研究”、“基于三维仿真式教学的物流管理课程建设”等课题,发表了“基于创新能力培养的管理类大学生实践教学改革的探索”、“大学生物流设计大赛方式的课程设计与实践探索”等文章,初步探索出课程设计三维体系工作方式。充实的教研活动与团队协作为获得优秀教研室称号打下基础。②建立课程设计的项目库:把二年一届的全国大学生物流设计大赛案例集作为基本的方案设计项目,以设计性实验项目及部分科研课题方案设计项目的为补充。基本建立起物流管理专业主干课程的课程设计项目库,且进行更新。③构建课程设计指导的网络互动平台:基于2009年建成的《现代物流管理》、《生产运作管理》等精品课程网络互动交流平台,在课程开始时就在平台上布置课程设计的大纲、任务、进度、模版与范本,推行课程教学与课程设计互相衔接、部分并进、“细水长流”式指导方式,最后用1-2周集中突破,收到较好的效果。④以教科研课题与活动支撑课程设计:现在的物流专业课程设计指导团队,既是学院“物流与供应链管理”科技创新团队,又是学校物流管理专业品牌建设团队,承担着学科、教学、专业建设与教科研工作的多重任务,有力地支持了课程设计三维体系构建与实施工作,2011年起是物流管理专业为校级品牌建立专业建设点。

4结束语

课程设计设计方案范文第6篇

1根据教学实际,合理安排时间根据教学大纲,本课程设计安排两周时间,具体安排如下:1)理论设计,确定预设计方案:3d。要求画出框图,总体逻辑电路图,提出元器件清单。

2)安装调试,改进完善:5d。要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标,布线要求可靠并尽可能整齐,集成块数量要求尽量少。

3)撰写设计报告:1d。根据设计过程、设计结果撰写设计报告,并且行文格式要符合规范要求。

4)验收电路:0.5d。各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况,包括功能、布线工艺、集成块数量。

5)总结交流:0.5d。在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告(1周后交),必要时可以组织一次全班性的交流。如果集中进行设计实践,元件充足,这样的安排无疑是比较合理的。但由于一个学期往往同时开设多门课程,有许多课程又无法集中安排,这样给排课带来困难。由于事先又无法准确知道设计需要哪些元件,学校无法预先备有充足元件,而元件的购买在我们这里也无法在很短的时间内买到。因此,在实际教学中我们把时间分散,通常是在一个学期或半个学期内完成,每周有固定时间让老师指导学生进行设计,并进行答疑。这样学生能自由利用空闲时间进行电路设计,到实验室制作PCB板,得到实践锻炼的机会就大大增加了。

2明确设计要求,让学生心中有数

要求学生利用已学过的数字电子技术基础知识,充分发挥主动性,自行设计电路,自拟实验方案,最后完成电路设计、实验、测试、撰写设计报告等全部工作。具体是:

1)根据设计任务、技术指标对课题进行分析;通过查阅资料、理论计算,得到设计方案;选择元器件,搭接线路,实现方案;分析实验结果,写出设计总结报告。初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。

2)通过对典型数字电路的设计和仿真,掌握利用EDA技术分析和设计电路。3)通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献,寻找解决问题的途径;掌握常用基本电路的调试、测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用;对设计结果独立进行分析、评价,培养自学能力和独立分析问题、解决问题能力。

3切实加强各个实践环节,实现教学目标

数字电子技术课程设计是一个循序渐进的过程,这一过程中每一个阶段的成功与否对下一阶段及整个课程设计是否达到预期效果起着非常重要的作用[1]。因此每个环节都要十分重视,切实做好。

3.1讲解指标,明确方向

利用一定的时间给全体学生讲解教师拟出的每个题目的设计技术指标与要求,让学生充分了解题目设计的性能、指标内容及要求,以便明确设计应完成的任务。同时向学生介绍题目设计的大概思路、基本步骤和方法,这样使学生明确设计的目标和方向。

3.2双向选择,确定题目

在课程设计教学中,可由学生自己选择课题、自由组合,给学生以更多的时间和空间,有利于学生个性的发挥和创新能力的培养。实践证明,只有学生对课程设计的内容感兴趣,才会产生解决问题的兴趣,才会转化为学习的动力[2]。为了有效杜绝雷同现象,锻炼每个学生的动手能力,我们拟出了16个参考题目。先让学生根据自己的知识水平、兴趣爱好、掌握资料,选择题目;然后老师根据具体情况裁定。一般来说每个教学班大约35人,这样每个题目2~3人,并且要求学生设计电路时,可以发挥创新能力,在完成老师提出的功能基础上,可以进一步拓展电路的功能或提高电路的性能。另外,相同的题目可用不同的芯片来实现,这样学生设计内容雷同的机会就大大减少了。我们所出的题目几乎覆盖了数字电子技术各个知识面,从基本的中小规模集成电路,到随机存取存储器都包括在内,从数字钟、抢答器、交通灯到频率计、电压表、彩灯控制,这些课题既有知识性,又有实用性和趣味性。

3.3仿真设计,确定方案

EDA技术为分析和设计数字电路提供了一种全新的现代化的方法[3]。电路仿真是利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真[4]。利用仿真软件辅助电路设计,提高了设计的成功率,调动了学生的兴趣和积极性。重要的是学生可以利用该软件进行自主创新设计,通过软件仿真模拟,进行各种测试分析,修改和完善自己的设计,从而大大提高学生电路设计水平和分析问题、解决问题的能力,激发他们的创新意识[5]。因此,我们先让学生根据选定题目的技术指标和要求,在计算机上进行仿真设计。有时实现同一功能,往往可有多种方案,这就要求学生从功能、性能价格比、实现的可能性等角度出发综合考虑,最终制订合理的设计方案。

3.4购买元件,检测参数

学生根据自己的设计方案,定出元件清单,上报老师。老师根据实验室的情况,确定购买的元件,进行采购。对于中规模集成电路,我们通常利用购买管脚座和共用芯片的方法,也就是学生搭建电路时,焊接的只是管脚座,芯片可反复使用,这样既可节约经费,也可避免因某些学生焊接技术差而损坏集成芯片。学生拿到元件后,必须对元件进行检测,杜绝把参数不符合要求或已损坏的元器件焊接到电路中,进一步提高了学生检测、判别元器件好坏的能力。

3.5焊接元件,搭建电路

学生根据设计方案在万能板上进行焊接搭建电路,在装配电路的时候,一定要要求学生认真仔细、一丝不苟,不要出现错接或漏接,杜绝假焊、虚焊,以避免出现人为故障。同时要求元器件在线路板上的排列规范,疏密合理,美观科学。

3.6通电测试,完善功能

焊好电路后,在老师的指导下进行通电测试,看是否达到功能指标。对某些较复杂的电路可以先对各单元的电路分别进行装配调试,达到指标要求之后,再联系起来统调。学生在课程设计中出现了故障和问题,要善于用理论与实践相结合的方法,去分析原因,要学会区分是由于接线错误造成的故障还是由于器件本身损坏而造成的故障,这样就可能较快地找出解决问题的方法和途径。在课程设计过程中,还会出现一些预先估计不到的现象,比如电路的接法没有错误,电路仿真也成功,但就是不能实现电路的某些性能指标,这就需要改变某些元件的参数或更换元器件,甚至需要修改方案。

3.7反思过程,撰写报告

作品完成后,每个学生必须认真根据自己的设计方案和设计、检测过程,撰写设计报告。报告必须完整,它包括了技术指标、方案的设计、参数的计算、元器件的选择、流程框图、原理图和装调测试中遇到的问题分析与解决方法及实验结果分析、收获、体会等内容[6]。同时要求设计报告的行文排版要符合规范要求,这样可提高学生的科技写作能力、方案表达能力。

3.8充分准备,答辩验收

每个学生必须做好验收答辩的准备,按时答辩,检测验收,最后上交作品和设计报告。在验收环节上,我们采用了答辩形式,效果很好,使学生加深了对设计的理解,熟练操作,增强技能的目的,同时,提高了表达能力,为今后的毕业设计以及工作提供了一次锻炼机会[7]。

4完善考核体系,合理评定学生成绩

建立严格的实践考核与成绩评定体系,可以有效地增强实践指导教师的责任感,公平、公正地评价学生的实践能力,提高了学生对实践课程的重视程度。对于数字电子技术课程设计我们采用了下面的评分标准:

1)设计成果(PCB板)质量,占总成绩40。主要考查学生电路设计的难易程度;电路的设计是否规范合理、美观;电路的连接、调试方法是否正确;电路的性能是否能够达到设计的要求。同时,要求学生在设计过程中,要从生产实际和现有条件出发,力争做到制作的项目具有较高的性价比。

2)设计总结报告,占总成绩30。提供设计报告,包括方案论证、元件清单、原理图、存在问题、解决方法、调试步骤和数据分析等;书写、排版是否规范。

课程设计设计方案范文第7篇

1.1电子技术理论课程的现状

电子技术理论课程包括“模拟电子技术”和“数字电字技术”两部分内容,涉及到的知识点比较多,内容更新慢,课程难度大,学时少。同时,理论和实践联系不紧密。现在教学的矛盾点在于,如何能把理论知识与当前的实际应用结合起来,既能克服理论教学与实践教学的脱节问题,又能解决创新型人才培养与社会需求的脱节问题。现在我校正在向应用型本科人才培养的方向转型,这种情况下,首先对电子技术理论课程的内容进行整合,使整合后的教学内容既要保证模拟电子技术和数字电子技术这两部分内容的连贯性,又要为后续的“单片机”等相关课程打好基础。其次还要考虑电子技术的实践环节,因为实践教学是培养应用型创新人才的重要途径。在理论与实践的衔接上,重点强化理论指导实践的作用,并把实践环节与新技术、新材料结合起来,使电子技术这门课程能够立足于理论基础,但是可以展望新技术发展的未来。

1.2电子技术实践课程的现状

目前,我校机电一体化专业的电子技术课程设计时间是一周,教师指定题目,学生3~4人为一组,每个题目仅限2组选择,每组要求设计一个典型的电子电路应用系统。由于学时有限,设计的最终作品要求系统的原理电路仿真通过,并撰写说明书,没有要求必须进行硬件电路的焊接和调试。课程设计的这种教学模式虽然也在一定程度上锻炼了学生对电子电路的综合设计能力和仿真分析能力,但是没有达到培养创新精神和实践能力的目的。实践环节首先面临的就是学时不足的问题,对于没有接触过电子器件的学生来说,一周的时间要认识元器件、设计电路、仿真分析、制作PCB,最后要焊接调试实物,难度非常大,大部分同学基本无法完成。其次就是缺乏电子技术课程设计的平台,没有实物,比如二极管、晶体管和场效应管以及集成芯片等;没有实训场地,学生缺乏动手训练的机会。因此,学生的理论知识还停留在书本上,没有从抽象走到实物,从理论转化为实践。

2.电子技术课程设计的改革策略

我们国家是在2014年提出要加强应用型人才的培养,并且要引导一批本科高校向应用技术类高校转型。我校机械电子工程专业实践环节在现有的教学条件下,为保证应用型创新人才的培养,把课程设计分为选题构思、方案设计、仿真分析、硬件调试四个阶段。1)选题构思:每年提供给学生的题目会根据学生人数有所变化,但是会保证3~4人一组,每个设计题目仅限2组选择。同时还要考虑学生自选的题目,要求每个电路系统的选题都与我们生活或社会需求密切相关,比如设计一种在教学楼和宿舍楼道内使用声或光控制的节能电路、智能交通灯控制系统、洗衣机控制系统、手机充电器等。然后对设计任务进行分解,使每名同学都有自己的设计任务。这种类型的选题很容易引起学生的兴趣,使学生积极主动的参与到课程设计中来。2)方案设计:在完成同一个设计题目时要求设计方案要多样化。不同的小组可以采用不同的设计方案,或者采用同一个设计方案但是不同元器件的参数值完成同一个设计题目。要求学生借助图书馆和网络等资源查阅相关文献,明确设计思路,提出设计方案,并且需要反复论证电路方案的可行性。这个阶段既锻炼了学生查阅和分析文献的能力,又锻炼了学生对一般电子电路的综合设计能力。3)仿真分析:电子电路的仿真软有MulTIsim、ELECTRONICSWORKBENCH(EWB)、ProteusProfessional等,学生可以任选一款仿真软件,对本组设计的电路系统进行分析,通过修改元器件参数或者更换元器件,进一步完善电路设计方案,从理论上验证了电路方案的可行性。这个阶段通过电路系统仿真分析,既能达到理论结合实践,又能培养学生以仿真实验验证理论的习惯。4)硬件调试:仿真分析后,由指导老师对电路方案进行审核,审核通过,学生会自行列出硬件电路所需要的元器件清单,统一进行购买。然后由学生在电路板上进行焊接、调试等。这个阶段主要是培养学生的工程实践能力和创新能力。总之,电子技术课程设计的改革解决了各个实践环节如何合理分工、紧密衔接又相互支持等问题。实践过程中充分调动了学生的学习积极性,在很大程度上提高了学生的工程实践能力和团队协作能力,为应用型创新人才的培养打下了良好的基础。

3.电子技术课程设计实施方式

尽管课程设计的理论学时是一周,但是安排课程设计的时候一般会提前两周到三周的时间把设计任务书发给到学生,并对课程设计的内容做详细讲解。预留一定的时间让学生对相关资料进行查询;定时和学生沟通,可以选取学生感兴趣的题目,或者建议学生把课程设计的题目和生活联系起来,去分析、观察,提出自己的思路和想法,引导学生最终确定自己的方案;通过学习电路仿真软件,对方案进行仿真分析,并进一步完善;统一购买硬件,进行焊接和调试。

4.电子课程设计实例分析

脉搏信号携带了人体健康方面的综合信息,目前中医诊脉常用的方式还是人工诊脉的方法,大夫一般会测量病人10秒内腕部的筋脉搏动情况进行大致计算,记录病人1分钟的脉搏次数。这种测量方法一方面比较耗费时间,另一方面测量精度也不高。因此,市面上产生了各种脉搏测量仪,虽然在医疗实践方面获得了一定的应用,但是并没有一款脉搏测量仪获得普及。针对目前的这种情况,我们让学生设计了一款基于手机APP的脉搏测量仪,该款测量仪测量精度高,同时体积小,便于携带。现有的脉搏仪主要是往无创便携式的方向发展,无创脉搏仪检测的方式中主要是光电式居多,可采用红光或绿光作为检测光源,而现在大多数光电式脉搏仪都使用红光作为脉搏检测的光源。由于人体皮肤中含有的黑色素和血液中血红蛋白对绿光的吸收率要比红光好,所以本设计采用绿光作为脉搏检测的光源。包括主控芯片模块、液晶屏显示模块、脉搏传感器模块、通讯模块及一些辅助功能模块等。主控芯片模块选用的是STC12C5A60S2单片机,在晶振频率相同的情况下,该单片机的速度是普通51单片机的8~12倍,完全能满足设计要求。液晶显示模块选用2.8寸TFT嵌入的ILI9341控制芯片,字库芯片是GT30L32S4W标准点阵汉字库芯片。脉搏传感器模块主要由一个绿光的LED灯、光检测传感器、单级放大电路和滤波电路组成。通讯模块选择了HC-05蓝牙模块,该蓝牙模块功率消耗低,方便开发使用。同时还有时钟电路、稳压电路、复位电路、按键电路和报警提示电路等辅助电路模块。脉搏仪的测量原理是单片机内部设置一个定时器,进行2毫秒定时功能,当按下测量按键时,进入中断子程序,每2毫秒进行脉搏信号的采集并进行A/D转换,通过转换后的数值比较确定脉搏的波峰和波谷,当信号为波峰时开始计时,等待下一次的波峰到来后结束上一次的计时,计算出这两次脉搏间的时间差值,并存放于一个数组中,当数组记录到10个数值时,对数组进行求平均值运算即得出两次脉搏的时间差值,最后用一分钟来除以得出的平均值即为一分钟人体的脉搏次数。如果手机或者是带蓝牙功能的智能终端设备与本设计的蓝牙连接了,测得的脉搏次数会通过本设计的蓝牙模块发送到手机的APP上。设计制作的脉搏测量仪硬件电路,由主控芯片、液晶屏、测量电路、蓝牙模块、按键电路、时钟电路、复位电路等组成。经过不断的调试的和完善,本设计实现了脉搏次数的测量、液晶屏显示测得的脉搏次数、能与手机的蓝牙APP进行通讯和复位、报警等功能。

课程设计设计方案范文第8篇

关键词:电子技术;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)51-0075-03

电子技术课程设计是一门集基本理论、工程设计于一体的专业基础课程,是电子、信息类本科专业的基础必修课程。该课程是对电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等前期课程所学内容的消化、巩固、总结和提高。该课程的教学不仅要求学生掌握扎实的相关课程基本理论知识,更在于通过对学生进行综合训练,培养和提高学生在电子系统方面的工程设计能力、元器件装配能力、综合调试能力。同时,也为后续课程,如单片机系统课程设计、嵌入式系统课程设计及电子系统课程设计等实践课程的开展打下良好的基础,为学生今后从事相关专业技术工作提供了必要、专业的实践技能。

一、电子技术课程设计教学的不足

根据过去几年对电子技术课程教学情况的分析,结合相关企业对电子类人才的要求,我们认为该课程在教学设计上应从下面几个问题上重点改革。

(一)课程内容与社会需求差距较大,设计题目偏少

电子技术课程主要由理论和实践两部分构成,其中实践又分为实验和课程设计。理论是基础、实验是深入、课程设计是提高,它们相辅相成构成这门课程完整的教学体系。针对课程设计,一般本科院校的教学方式较为保守,沿用传统模式,忽视了相关行业、企业所采用的新技术、新软件,不能与社会同步,学生走出校门口不能立即胜任岗位工作,而是需要通过进一步的岗前培训才能满足岗位对人才的需求。同时,设计题目和类型偏少,内容相对陈旧,学生可选择的范围也不大,导致部分学生对本门课程学习的积极性不高,也影响了本课程的教学效果。

(二)教学方法较为单一落后

本门课程的教学时间为32学时(合计不到一周的教学时间),时间较短,为了在较短的时间让学生完成设计任务,教师总是详细讲解并指定相应的资料,将学生限制在指定的范围和实验元件内,不利于培养出具有竞争意识和创新能力。且在实验讲义中,编写教师对设计题目的电路实现方案编写得较细,学生可发挥的空间较小,导致部分学生不会自己独立思考,直接采用设计提示电路,或者直接抄袭其他学生的设计方案,不能更好地调动学生独立设计的积极性。

当前我们大部分老师都采用了多媒体授课,在教学过程中,教师过分地依赖电子课件,而忽略了其他的教学方法,如课堂演示、学生上台实操等。在涉及电子设计软件的操作时,学生需要实际动手训练,边听边做效果会更好。而用电子课件进行授课时,加快了课堂授课的节奏,学生对某些知识点来不及消化,教与学缺少良好互动,学生很难与老师保持同步,使得授课效果大打折扣。

(三)实践缺乏工程化思想

在电子信息和仪器仪表领域从事电路设计基本上是以工程化的方式进行的,将一个工程分成若干个模块,再由不同的项目团队分头完成。将现代电子领域里设计公司的理念融入课堂,让学生以设计团队为单位开展实训,能够使学生走出校门后更快地适应自己的岗位,但从目前大多数学校开设的课程来看,除了毕业设计会有几个学生一起合作完成外,实验、课程设计等几乎都是学生独立完成的,很多学生抱着应付的心态随大流,没有主动思考的意识,缺乏创新思维。大多数学生只是按照老师所给电路图像搭积木一样连线,不能真正弄懂电路的意图,因此在未提供电路图时往往束手无策。严重缺乏创新思维,使得学生在走出校门后不能从事完整的工程设计,面对很多简单的项目也会缺乏信心,无法在已有的岗位基础上实现更高的突破。

(四)成绩评定体系不够完善

目前的考核制度,虽然提升了平时成绩所占比例,但仍然是应试教育模式。在成绩评定时,往往根据调试结果以及撰写的设计报告给出成绩,学生在设计、制作、调试过程中遇到的问题以及解决方案等具体实施过程没有体现出来,评定的标准不能具体量化,不能很好地反应学生在本门课程中的收获和真实水平。

二、电子技术课程设计教学的改革

(一)结合专业的社会行业需求,丰富设计题目

设置合适的设计题目是提高电子技术课程设计教学效果的关键。随着电子技术的迅速发展,新器件不断涌现,将其与课程教学紧紧结合,才能跟上时代的步伐。因此,课程设计教学改革的第一步就是结合专业的社会行业需求,根据学生的实际情况,提供足够的课程设计选题,同时保证设计课题的内容具有综合性、实用性、先进性。

首先,本设计课程为学生提供了72个设计题目(课题内容统计情况见表1),保证学生具有较大的选择空间;每一个题目具有基本功能和扩展功能,从而满足具有不同实践能力的同学的要求。其次,大部分课题的设计要求尽量使用现有的能够实现该设计的新器件,设计并完成的小电子系统实用性较强,具有相当的使用价值,可以作为电子系统课程设计和仪器仪表课程设计的基本模块,也可以作为电子竞赛和创新项目的单元电路。再次,设计题目新颖,能激发学生的设计调试兴趣;大部分课题的设计内容与专业密切结合,从而增强学生的学习积极性。最后,每个设计题目都能够尽量训练前期课程中的相关知识点,比如:巩固电路分析基础中的分压电路、电容元件特性、变压器工作原理等;模拟电子技术课程中的基本共射、共基放大电路、功率放大器、比较器电路、波形发生电路等;数字电路中各种逻辑门电路、显示译码器、数据选择/分配器、触发器、寄存器、计数器、555电路和蜂鸣报警电路的应用等。教师在布置设计任务时,针对每个设计题目,以系统框图形式给出2~3个总体设计参考方案,以高集成芯片为核心,由中规模集成电路构成各单元电路,然后组合出系统的设计方案。

课程设计除了提供5个类型72项常用的备选设计题目之外,还引入了与学科相关的科研项目的子课题作为课程设计题目,选拔一些优秀学生参与这部分课题的设计。同时结合每年的本科生创新项目,每年更新一些设计课题。以教学、科研及竞赛项目为电子技术课程设计题目,为学生创造了研究性学习的机会,提高了其实践技能。通过项目开发过程的工程磨炼,提高了学生的实践技能,激发了学生的自主创新意识,对于学生工程素质的培养发挥了较大的作用。同时,学生参与教学科研活动,可以解决创新实践活动开展中的一系列问题,促进了创新实践活动的开展。

(二)丰富课题设计内容,合理安排教学进度

电子技术课程设计一般安排在大三上下学期进行分散教学。教学学时共32学时,每周3学时,共11周。教学进度和时间安排统计情况见表2。

本着培养学生独立设计、创新实践的理念,我们改变了传统的“老师讲,学生做”的方式,少讲甚至不讲理论知识,仅是提纲挈领地给学生指引一下他们设计所要查找资料的方向,在设计的过程中,学生遇到了实际问题再进行单独答疑。

在组织方式上,参照电子竞赛的方式进行,2名学生一组。每组学生可在指定的选题中任选一个设计题目,在11周内协力完成课程设计任务。学生在课程设计期间,不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案,还必须落实自己具体的设计任务,以达到了解和熟悉整个设计课题全过程的目的。同时由于引入了竞赛机制,不但可以增强学生的团队精神,还能发掘他们创新的潜能。

在课程设计前期,课程设计的任课教师可提前两周布置课程设计的教学任务,在这期间,完成学生的分组,两人一组自愿组合,提供课程设计题目供学生自行选择。学生选定题目后根据课题的设计要求和参数独立查阅相关资料,完成电路的初步设计。

课程设计第一阶段,完成方案设计。方案设计包括电路方框图、详细的电路原理图、电路工作原理的说明和元器件清单。完成电路设计后,学生还要使用Multisim软件完成对设计的电路进行仿真。通过软件仿真可以发现设计中存在一些的问题,进一步改善设计方案。学生掌握了电子仿真软件的使用方法,也为以后的课程学习打下基础。实验室将元件清单汇总,尽快完成元器件的准备工作。

课程设计第二阶段,完成电路原理图和PCB板绘制,并且完成PCB的制作。学生通过学习使用Protel软件,熟悉了电路布局、布线、电路板的制作过程,增强了对电子系统工程设计过程的认识。

课程设计第三阶段,完成元器件的焊接及整个系统的联调,测试技术指标。学生在教师指导下较好地完成元器件的焊接。焊接过程由低到高,分模块完成。确认安装无误后进行通电调试。在调试阶段,采用由前至后的顺序,从输入端开始逐模块调试。若存在故障,应该分模块检查,按照从大到小的范围进行排查,最终找到故障的确切地点并加以解决。学生通过对电路的调试可加深对电路工作原理的认识,学会调试、检查电路的方法。调试过程中教师要注重启发学生,自己分析查找故障位置和原因,并独立找到解决的方法。要求学生在测量完成技术指标后与理论结果进行分析比较,进一步了解电子电路学习过程中理论与实践的区别。通过课程设计为学生提供锻炼的平台,提高了学生的理论与实践能力。

课程设计第四阶段,完成并提交设计报告。设计报告包括以下部分:①系统方案论证;②各单元电路详细设计;③电路的仿真及仿真结果;④调试中出现的问题及解决方法;⑤系统测试结果;⑥心得体会。设计报告是对课程设计全过程的总结,学生要严格按规定的格式进行书写。设计报告的撰写可提高学生的表达、论证能力、科技写作能力等基本素质,为后续课程设计报告及毕业论文的撰写打下基础。

(三)改进教学方法,提高课程教学效果

在电子技术课程设计中,利用视频、图片等多媒体手段展示相关内容,可以激发学生对所选课题的兴趣。利用教学网站,提供一些跟学生课程设计题目相关的资料,学生可以随时进行查阅。同时加大实验室开放力度,课程设计的时间不局限于课堂。实行开放式管理模式,时间开放和资源开放。学生可以根据需要通过网上自由预约的形式,课余时间自行到实验室进行课程设计,实验室提供自主学习环境。由于带着任务,学生虽然没有教师时刻管理也会很自觉地进行学习。同时由于带着问题去学习,学习的效率也更高,而且这样也可以更节省实验室的教学资源。采用这种形式,增加了学生的实验时间,增强了学生进度安排的灵活性,有助于学生自主设计能力、工程能力、创新能力的培养。

(四)完善成绩评定体系

验收考核环节采取硬件实现情况、软件调试情况及考核答辩的方式。相同题目之间的小组,根据所完成项目的性能、指标及完成速度进行评定。

从电子技术课程设计这门课程的设置目的出发建立成绩评定体系(见表3):①方案设计的合理性、科学性,电路设计的正确性;②对Multisim、Protel等电路设计、仿真软件的熟练掌握程度、制作效果;③元件安装、焊接的工艺质量;④电路调试、故障排除、结果分析及回答问题的情况;⑤课程设计报告撰写。

在进行成绩评定时,注重调试效果正确的同时,应强调整个设计实施的整体情况,若部分同学的设计电路调试结果不尽如人意,只要学生能找出其中的原因,并提出相应的方法进行改进,仍可获得不错的成绩。另外,注重学生是否已掌握设计方法、制作工艺、仪器使用、调试方法、论文撰写等不同的环节,即使同组同学根据不同的表现也可给出不同的成绩。

三、结束语

电子技术课程设计是学生进行的第一个专业基础课程的课程设计。在课程改革中突出了学生创新意识及工程素质的养成,体现了“内容综合、面向工程”的特征,促进了电子技术创新教育体系的不断完善和可持续发展。通过本门课程的教学改革,丰富设计题目,且与实际联系,调动了学生的学习热情,培养了学生对设计性实验的兴趣。由于合理安排教学环节,学生经过自主查找资料和小组讨论,完成电路方框图、电路原理图、电路布线图的设计;完成对电路系统进行安装、焊接、调试、检查解除故障、测试参数;掌握了相关软件的应用。充分发挥了学生的主动性和创造性,提高了分析和解决电子电路中各种问题的能力。较为完善的课程成绩评价体系也较好地保证了课程设计的教学质量。通过后续的课程学习,学生的综合设计能力不断提高。

参考文献:

[1]贾俊荣.电子技术课程设计教学改革与实践[J].福建电脑,2013,(11):69-70

[2]佘新平.电子技术课程设计的实践教学模式探讨[J].长江大学学报(自然科学版),2010,7(1)347-348.

[3]赵宏音,肖明,张亚琴,等.“电子技术课程设计”的改革探索[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2004,22(3):198-201.