第二课堂电子设计论文范文

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一、第二课堂电子设计课程设置研究

模拟电子技术是一门技术性和实践性很强的课程，尤其在实践过程中，有很多因素影响实验结果，比如噪声、接地方式、强弱电隔离等，而这些因素往往是无法统一定量分析的，对于初学者来说就会觉得模电太难掌握，往往一个实验花很长时间都解决不了问题。如果把模拟电子技术作为第二课堂电子设计的第1门课，绝大多数同学都会因为模电琢磨不定，实验做不出来，结果丧失信心，无法坚持学习。而单片机则相对较简单，实践也容易出效果，把单片机作为第1门课，学生会在看到实验结果时获得成就感，从而建立信心增强对电子设计的兴趣。学完单片机然后再开始学习模电，有了之前建立的信心以及一些实践的方法，学生就有勇气面对困难，坚持不懈。学习完前面提到的两门基础课程的理论和实践之后，要把模电和单片机结合起来，安排两个培训项目：（1）语音采集与回放系统；（2）简易数控电源设计。通过这两个项目的培训，可以建立系统的概念，掌握一个完整项目的系统设计方法。考虑到电子设计不同项目对微控制器的不同要求，后续课程再安排FPGA相关课程及实验项目。前面各阶段培训之后，学生已经具备基本的电子设计的专业能力，之后的培训课程安排就必须要进一步提高学生的设计能力，力求把每一个电子设计的作品做到高指标、高精度。因此我们挑选一些难度较大，指标较高的电子设计题作为后一阶段的强训课程内容。第二课堂电子设计课程设置必须遵循由简到难、由局部到整体、由粗到精的原则。

二、第二课堂培训方法研究

第二课堂课程设置好之后，还必须注重培训方法。由于学生是刚开始接触电子设计，对很多东西都不懂，碰到问题也不知如何去解决，再加上刚开始跟学长们也不是很熟，也没怎么交流，导致在最开始的几个星期里会像个无头苍蝇到处乱撞，基本上拿到一个问题都不会自己独立地去思考，更不用说形成自己的方案甚至去实施自己的方案了。那么培训时，老师必须采取科学的方法，引导学生分析问题，解决问题。电子设计的培训基地为学生提供了很好的实践环境和实验条件，为了确保每一课程项目的培训都能提高学生的专业能力，一定要有合适的培训方法。电子设计重实践，但培训时一定要注意实践必须以理论为指导，引导学生从理论入手，通过实践验证理论设计是否正确，实践中遇到问题时又要上升到理论，补充理论知识，最后解决问题。培训过程中，切忌全程灌输，要启发学生独立思考，培养学生的自学能力，这样学生才能在提高专业能力的同时又具备一定的创新能力。下面以模电的实践培训为例，探讨第二课堂的培训方法。学生刚开始对模电的认识还是比较模糊。用分立元件实现10W的低频功率放大器，经过这个项目的培训后，学生的动手能力可以大幅提高，而且能建立对模电的具体认识。但这个项目难度也是很大的，培训时既要培养学生的自学能力和独立解决问题的能力，又要在适当的时候帮助学生找到解决问题的方法，以免学生长时间解决不了问题时丧失信心。根据题目要求，将5mV信号放大为10w×8Ω姨=8.94V，电压放大倍数为1788倍，单级放大电路不能满足要求，必须采用多级放大电路。因此，本次设计要用到差分放大电路，集电极输出的共射放大电路和乙类功率放大电路。培训时，首先要求学生自己通过《模拟电子技术》课本理解这三种电路的基本原理，包括放大电路的静态分析与动态分析。当学生具备理论基础后，指导学生确定直流电源电压及进行器件选型，各级三极管的型号根据UCEO，ICM和PCM三个参数确定。三极管型号确定后，学生就可以结合电路指标和三极管的放大系数确定各级静态工作点及动态范围，最终独立设计出完整的低频功率放大器电路图。此时的电路设计还完全停留在理论设计，由于学生理论水平有限，设计出的电路多少都存在问题，不过经过后面的调试后，电路会逐步得到改善，所以老师不必在这个阶段指出问题，要培养学生独立发现问题并且解决问题的能力。接下来，要求学生按自己设计的电路先焊接输入级差分放大电路，调试好后再焊接调试中间放大的共射放大电路。当这两级电路联调时，大部分同学会发现电压放大倍数比两级单独设计的放大倍数的乘积要小得多，但每级单调时又与理论设计符合。出现这个问题后，学生往往无法找到真正原因，自然也无法把问题解决。其实问题在于学生对多级放大电路的放大倍数计算没有理解清楚，他们只知道整体放大倍数等于各级放大倍数的成绩，而这里各级放大倍数已经不是每级独立的放大倍数了，还要考虑前后级输入输出电阻对各级放大倍数的影响，所以这时要提醒学生查阅多级放大电路的放大倍数的计算方法。理解了这一点后，学生就知道了问题所在，进而找到办法，通过增加射级跟随电路把两级电路隔离，就解决了这个问题。经过一段时间的培训，学生基本上可以简单地去分析一些问题了，尽管分析得还不是很全面，但至少不会像最开始进实验室的那种碰到问题无从下手的问题了。拿到题目，首先就是将题目进行仔细的分析，将题目要求做的系统分成若干个小的模块，再逐个完成。在完成各个小模块的同时，学生会碰到很多之前还没有考虑到的一些细节，由此可能会产生一些问题，这时就需要去网上找相关的资料来解决这些问题。最后每个模块完成后，需要将它们结合在一起形成一个系统来完成想要完成的功能，在此过程中又会碰到两个模块之间相互影响、参数不匹配等问题，这又需要我们去解决匹配与相互影响的问题，在解决这些问题的同时学生的能力也得到了提高。在培训时，要求学生在规定时间内完成规定的题目，在做的过程中会出现各种意想不到的情况，所以必须在尽可能短的时间内找出问题和解决问题。不懂的知识可以去学习，硬件、软件调不出来，只要有耐心，认真分析总能找出原因，从而找到解决问题的方法。出现问题时应保持冷静、沉着，不应急躁，急躁也不能解决问题，说不定还会造成更严重的问题。这在一定的程度上使得学生的应变能力得到提高。其次，是团队精神的培养。在做项目时非常需要团队精神，三个人必须互相信任、互相配合、分工合作，只有这样才能在最短的时间内完成项目。在顺境时小组成员要相互提醒保持冷静，逆境时要相互鼓励共度难关，出现问题时不能相互埋怨一个实验能否顺利地做成功，取决于每一个小组成员之间的相互沟通，比如，做硬件的告诉写软件同学的思路，以及硬件上面可能存在的一些问题，是否在软件上面可以得到弥补，如果可以，就让软件去弥补弥补。如果软件弥补不了的，就去解决硬件上面的问题，争取让软件和硬件相辅相成。大家都减轻负担。同时也应该充分认清楚自己小组之间的强项，比如，小组在软件上面存在着一些不足，那么做硬件的就尽量去为软件的减轻负担，让实验能够顺利地进行。或者当软件比较简单的时候，负责软件的同学就告诉在软件上面哪些地方可以弥补硬件上面的不足，这样做到软硬结合。随着所做项目的增多，经验积累增多，后面所做的项目也越来越难，每个项目给的时间也越来越紧，要想在规定的时间内完成任务，就不能像之前那样拖拖拉拉，而且单凭个人能力是无法做到的，这时学生开始真正意义上的分工合作。最开始同学们本打算自己都尽快地完成自己的那一部分，然后争取提前两天完成每个项目，然后每个组员再将自己负责的那一部分讲给小组其他成员听，以及在这过程中应该避免什么问题，让小组其他成员在此基础上加以理解并消化，争取让每个小组成员都尽可能多地学到东西。但在实际中，或许是题目太难，又或者是配合得不够好，总是在每个项目快要截止的那天才能做出来，甚至有的项目在超过截止日期之后还没做出来，又由于时间紧迫，所以每个项目做完之后也没什么时间进行小组内部交流，小组内部成员学到的东西都有一定的局限性，这也预示着在接下来的日子里还有更多的东西要学，丝毫不能有半点松懈。

三、结语

第二课堂电子创新设计基于良好的实践环境，培养学生的专业能力，要达到好的培养效果，首先，必须合理地设置培养课程，遵循由简到难、由局部到整体、由粗到精的原则。其次，要注重培养方法，培训时既要培养学生的自学能力和独立解决问题的能力，又要在适当的时候帮助学生找到解决问题的方法，提高学生的专业能力。最后，还要强调同学之间的团结协作精神，小组队员要有一定的分工，每个人负责一部分，相互帮助，相互学习提高。这样，项目设计和制作才会更顺利更快完成，专业能力才能得到更大的提高。

作者：吴艳玲单位：武昌理工学院