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教学在电子设计中的实践述评

 论文栏目:电子设计论文     更新时间:2013-8-15 10:32:35   

基于工作过程教学的实施过程,是学生加深专业知识的理解和应用专业知识解决实际问题的能力培养过程[4]。为降低学生在完成岗位工作任务过程中的畏难情绪,提高专业技术学习兴趣,教师在设计岗位工作任务过程时要注意真实工作岗位的工作过程顺序,要把总体工作任务分解成一个个既独立又相互联系的子任务,并把握好每个子任务的完成难度,可以使学生在逐步独立完成各子任务的过程中体验完成工作任务的快乐,树立问题解决的自信心,增强克服各种困难的勇气,最终归总完成总体工作任务。在实施工作过程教学中可以分为以下几个阶段:

一、模拟真实工作岗位下达工作任务

将全班学生自由组合分成若干个研发小组,每个研发小组由三到五个学生组成,组员之间可以根据自己的专业特长和兴趣爱好进行合理分工。教师下达研发工作任务,对研发任务作适当的解释说明和提出具体的目标要求。期间教师要根据工作任务的目标要求讲授必备的专业理论知识,并提供必要的有关技术背景资料。如在我系电子信息专业的智能电子产品设计课程教学中就是在模拟企业真实的研发岗位环境来开发一个智能数字温度报警器,要求学生在两个星期时间内完成样机的安装调试工作,写出比较完善的使用说明书。

二、接受研发工作任务

学生在充分理解研发工作任务之后,积极收集、整理、理解相关产品的技术资料,写出功能需求说明书。在上述智能数字温度报警器的设计工作任务中,要求根据设计的温度计使用领域写出相应的功能需求说明,包括测试的温度极限、测试温度的精度、报警温度的上限和下限等。

三、提出研发任务的设计方案

学生研发小组根据功能需求说明书和已有的专业知识应用经验,在进行可行性的分析和评估之后,提出研发任务的设计方案,例出工作任务的具体实施计划。期间教师要充分与学生研发小组沟通和交流,指出设计方案和具体实施计划中可能存在的问题和采取应对措施的解决方法,协助学生研发小组自主完善设计方案和具体实施计划。在上述智能数字温度报警器的设计工作任务中,决定把温度计应用在家庭环境温度的测试。因此在设计方案中选择STC12C2052单片机为控制核心,用线式温度传感器DS18B20来检测环境温度,通过一个四位的数码管来显示温度,采用两个不同颜色的发光二极管来报警当前环境温度处在温限范围。这种设计方案在硬件上比较容易实现,但是在软件上实现从温度传感器DS18B20读出检测的温度值具有一定的难度。

四、仿真环境下验证设计方案

学生研发小组根据具体实施计划开始设计硬件电路和编写软件,在仿真环境下对总体设计按功能分成功能模块,并对每一个功能模块在硬件和软件上进行验证、修改和完善,然后合并所有功能模块,直至总体验证达到了设计目标要求为止。可以把系统分成测温功能模块、报警功能模块和显示功能模块三个部分在Protus仿真环境中仿真。智能数字温度报警器在仿真环境下的电路原理图如1所示。期间学生研发小组会遇到很多技术难题,教师应鼓励学生之间发扬相互帮助的精神,有意识的培养学生之间沟通、交流和合作的能力,对个别的学生或普遍性的技术难题进行针对性的技术指导。在上述智能数字温度报警器的设计方案中。

五、样机的制作及测试

由于仿真环境与实际应用环境有一定的差别,因此根据仿真结果确定最终设计方案并在进行样机制作时,需要在硬件和软件上做适当的修改,调整样机有关工作参数使样机工作在最佳状态。样机制作完成后,要对制作的样机按照功能需求说明书的功能指标在各种使用环境下进行功能测试,并记录这些功能测试的数据,通过分析这些测试数据来确定样机性能的稳定性。这是工作过程中最重要的环节,是学生对各种专业知识进行系统融合,进一步理解、巩固和掌握理论知识的过程,是专业理论知识与实际应用相结合的过程。教师要有意识的引导学生从专业的角度去发现问题、分析问题,充分应用系统专业知识逐步解决问题。

六、整理设计文档

在工作任务完成之后,教师要组织学生回顾工作任务的完成过程,对设计方案和任务完成过程的优缺点展开讨论,特别在技术创新方面给予充分的肯定,帮助学生总结专业知识的应用经验,为将来在适应职业岗位的基础上激发技术创新能力奠定厚实的基础。其中整理工作项目设计的技术文档,撰写样品使用说明书,是总结专业知识的应用经验最有效的方法。

七、结语

把培养学生职业能力和各种专业知识系统整合融入到典型的工作任务中,将岗位的工作技能贯彻到工作过程中的企业真实岗位工作过程教学方法,使学生通过不断的工作实践熟悉企业相关岗位的工作流程,熟练岗位的操作技能,并在工作过程中应用专业知识进行独立分析问题和解决实际问题,掌握专业知识的应用技能。实践证明在《智能电子产品设计》实训课程中引入基于工作过程的教学方法,使学生经历一个完整独立的智能电子产品研发全部流程后,不但增强了实际动手能力,加深了专业知识的理解和巩固,提升了的职业技能,而且调动了学生自主学习的积极性,激发了学生电子设计的创新热情,是发展学生综合素质行之有效的好教学方法,对其它专业课程教学有现实的指导意义。

作者:周泽湘 单位:广东松山职业技术学院


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