電子信息工程技術(shù)專業(yè)工程化教學研究

時間:2022-12-16 09:37:36

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電子信息工程技術(shù)專業(yè)工程化教學研究

摘要:在三教改革背景下,針對以往電子組裝工藝課程教學過程中存在的問題,進行了工程化教學的必要性與可行性分析,提出了面向工程應(yīng)用的電類專業(yè)課程教學改革的教學模式。以HE1601函數(shù)信號發(fā)生器組裝與調(diào)試中鋸齒波轉(zhuǎn)正弦波及放大電路為工程化案例,闡述實施課程工程化教學方法的改革。

關(guān)鍵詞:電子信息工程技術(shù);基于工作過程;課程改革

近年來,國家大力推進“新工科”建設(shè),提升教育教學的質(zhì)量,貼近生產(chǎn)實際,提升工程教育水平[1]。南京江寧高等職業(yè)技術(shù)學校電子信息專業(yè),是省部級重點專業(yè)、特色專業(yè)、品牌專業(yè),作為江蘇省中職首批領(lǐng)航學校,肩負人才培養(yǎng)使命,聚焦江寧產(chǎn)業(yè),聚焦未來科技,注重在傳統(tǒng)工科基礎(chǔ)上的新工科建設(shè),為未來企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。

1工程化教學的必要性與可行性

1.1五年高職技術(shù)人才培養(yǎng)脫離工程實際

五年高職人才培養(yǎng)問題鱗次櫛比,主要表現(xiàn)為學生動手能力弱,專業(yè)技能差,就業(yè)質(zhì)量不高。企業(yè)卻呈現(xiàn)招工難的問題。究其原因,表現(xiàn)在兩個方面,一是人才培養(yǎng)與企業(yè)實際需求脫節(jié),二是學校培養(yǎng)缺乏企業(yè)深度參與。

1.2專業(yè)課程設(shè)計缺乏工程性特征

在專業(yè)實踐課程教學上,基本采用驗證性、模仿性、演示性實踐,學生工程能力的培養(yǎng)課程缺失嚴重,實踐的內(nèi)容僅限于對理論知識的驗證。學生自主設(shè)計、工程改進、創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng),不能有效培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

2面向工程應(yīng)用的電類專業(yè)課程教學改革

面向新工科電子類基礎(chǔ)課程體系包含工程體系和課程體系,如圖1所示。其中工程體系主要包括分層遞進的工程問題和應(yīng)用;課程體系包含電子信息類基礎(chǔ)教育的內(nèi)容,分層遞進的課程體系。兩條軸線各分為四層,各教學內(nèi)容間相互對應(yīng)

3項目工程化實施

本文以HE1601函數(shù)信號發(fā)生器組裝與調(diào)試中鋸齒波轉(zhuǎn)正弦波及放大電路為工程化案例,實施課程工程化教學方法的改革。

3.1項目實施相關(guān)要求

鋸齒波轉(zhuǎn)正弦波及放大電路的作業(yè)流程為:(1)識別元器件;(2)檢測元器件質(zhì)量;(3)插件;(4)焊接電路;(5)通電測試。應(yīng)用的基礎(chǔ)理論知識主要有差分放大電路、共基共射組合放大電路、二極管伏安特性、迭加原理等。課程實施所需的工量具包括:萬用表、電烙鐵、鑷子、尖嘴鉗等,所設(shè)計的零部件包括12個二極管2D51-62(規(guī)格4007)、3個三極管2Q51-53(規(guī)格C1907)。鋸齒波轉(zhuǎn)正弦波及放大電路課程電原理,如圖2所示。正弦形成及主放大單元組成原理框圖,如圖3所示。

3.2電路功能與工作過程

該單元電路將2號電路板產(chǎn)生的三角波轉(zhuǎn)換成正弦波,并將其和2號電路板送來的三角波和方波進行可選擇的放大,作為整機的輸出信號。輸出信號幅值由0.03mV~22V分四擋連續(xù)可調(diào)。其有輸出信號直流電平可調(diào)功能,調(diào)節(jié)范圍為-5~+5V。三角波—正弦波變換電路由三級二極管橋式電路D51~D62構(gòu)成,三級橋式電路的輸入端并聯(lián),輸入待變換的三角波,輸出通過電阻分壓電路進行疊加,在公共分壓電阻上獲得變換的正弦波。三級橋式電路工作于二極管伏安特性的非線性段,且彼此相互作用。放大電路由準差分放大器和射極跟隨器構(gòu)成。2Q51、2Q52構(gòu)成單端輸入、單端輸出準差分放大器。2R64+2W51是兩管的射極耦合電阻,并起電流負反饋作用,調(diào)節(jié)2W51可改變2Q51的增益。2C53起改善放大器高頻特性作用。調(diào)節(jié)2W52可使兩管射極靜態(tài)平衡。2Q51的增益A≈5。2Q53構(gòu)成射極跟隨器。輸出電壓u0由射極電阻2R71與2R72的分壓點取出,使u0的直流電壓為0,而2Q53的射極直流電平為0.8V。

3.3工程技術(shù)要求

(1)正弦波形成電路輸出正弦波的直流電平為0V,VPP≈1.6V。(2)輸出信號波形:正弦波、三角波、方波。(3)輸出信號峰值:分四擋:0dB、-20dB、-40dB、-60dB,由0.03mV~22V連續(xù)可調(diào)。(4)輸出信號直流電平可調(diào)范圍:-5~+5V(0dB擋)。

4結(jié)論

傳統(tǒng)教學模式落后。學生被動接受知識,自主學習受到了阻礙,失去對專業(yè)課程的學習興趣,教學效果差[3];教學實踐模式單一,目前教學實訓一般采用手工連線的方式實現(xiàn)某種功能,通常以驗證結(jié)果為目的,南京江寧高等職業(yè)技術(shù)學校研發(fā)壓接式電工電子實驗法,也以手工連線為主要方式,當實驗電路規(guī)模達到一定程度時,電路的可靠性會大大下降。通過工程化教學法,改變課堂教學中的不足,學生通過解決工程中實際問題,理論知識的應(yīng)用能力大為提升,綜合素質(zhì)得到全面提升。

參考文獻:

[1]何克抗.論創(chuàng)客教育與創(chuàng)新教育[J].教育研究,2016,37(4):12-24+40.

[2]謝紅梅,周勇,陸榮.工程化課程教學探索研究———以“C語言程序設(shè)計”課程為例[J].工業(yè)和信息化教育,2021(1):48-52+57.

[3]瞿曉,孫月蘭,鄭玉珍,等.新工科背景下電工電子學課程改革的思考與探索[J].高教學刊,2021,7(16):139-143.

作者:顧麗 單位:南京江寧高等職業(yè)技術(shù)學校