电路设计课程范文

电路设计课程篇1

1、教学时间短。

实验发现青少年注意力集中的有限时间在10min左右，成年人注意力集中的有限时间虽然比青少年长，但依然不超过20min。所以一段长达45min或者更长的教学视频，肯定会造成学习者认知负荷过重，精神疲劳、学习效果不甚理想。而微课的时间一般都限制在了3－10min，在这段时间里学习的学习者可以保持高度注意力，学习效率自然会事半功倍。

2、教学内容短小而精悍。

微课内容单一，目标明确。微课主要是为了讲解课程中的某个知识点，把课程出现的重点和难点变成若干个片段化视频，分别标明知识点内容，并配以辅教学资源，便于学生有选择地进行个性化学习，也就是我们现在常说的碎片化学习，只学主要的，一次学一点，有针对性的学，不懂的地方反复观看，避免了满堂灌式面面俱到的学习，也弥补了课堂当中无法针对知识点或技能进行深化讲解的缺陷，使学习者无论何时、何地，都能以任何方式学习任何内容。

3、资源文件小。

微视频及配套的辅助资源容量小，资源总体容量一般在几十兆左右，便于教师在线观看和研究。也有利于学习者灵活方便地将其下载保存到终端设备上进行移动学习。

二、微课在《电子线路课程设计》课程教学中的应用

为了能更好地利用微课，高郊完成《电子线路课程设计》课堂教学，微课视频及学生参与微课的时间尽量不要超过10min，基于微课的课堂内教学活动设计过程如下。

1、微课的制作。

(1)微课的时间最好不要超过3min，使学生可以利用课后的少量时间进行学习，从而有郊克服长时学习给学生带来的疲惫感。(2)微课内容要与所讲的知识点紧密结合，不同的知识点应分布在不同微课中，且越细越好，这样学生可以根据自身对知识点的掌握程度，有选择性地学习自己想学的知识。(3)微课的难度要适中，应充分考虑学生的兴趣，针对不同层次的学生制作相应的微课视频。微课最后要说明的问题，不要太多，可以围绕一个问题展开，但解决方案要有多种;难度要适中，不要太难也不能太简单，要有一定的前瞻性，因为太简单的问题不能引起学生讨论的兴趣，太难的问题会使大部分同学产生畏惧感，进而影晌同学们的参与程度。

2、围绕微课进行课堂教学活动设计。

微课课堂教学活动的设计应从微课实施的环节来设计，包括分组、讨论、汇报等阶段，微课教学课堂活动各阶段设计的基本原则是让尽量多的学生参与到微课学习过程中。在设计分组时，可以采取就近分组方法，即相邻的3到6个人组成一组，并尽量考虑层次均匀搭配。对微课教学中小组讨论的设计要点是:就微课中提出的观点进行探讨时，讨论的时间要合适，小组讨论的时间一般为3到6min，因为有些小组会迅速得出讨论结果，而有些小组则很长时间得不出结果，这会使他们失去耐心、产生挫败感;且讨论时间过长，会浪费宝贵的课堂时间，影响教学任务的完成。在汇报阶段，可以采取辩论的形式汇报讨论结果，也可教师指定小组进行汇报，具体要教师根据学生课堂讨论情况，决定汇报形式。若是争议很大的问题，可以采取辩论的形式进行汇报;容易的问题，则可由教师指定汇报的小组。但千万不要总是采取辩论的形式汇报，这可能使参与意愿不高的同学永远置于学习之外。感觉讨论与自己无关，而不参与讨论过程。

3、坚持在每周利用微课针对某一知识点进行一次教学活动。

刚开始，可能有部分同学参与意愿不强，这时一定要多鼓励。实验表明，比起仅仅通过讲、听和看，通过课堂讨论获取知识会更容易、信息量也更大。加入课堂讨论设计的课堂，将更有活力和激情，学习的效率也更高，坚持一段时间定会有意外收获。

三、结束语

本文主要对微课在《电子线路课程设计》课堂教学中的应用进行了探讨，作为一种新的教学模式，它悄然改变了传统课堂的教学结构，很好的解决了传统教学方法在《电子线路课程设计》教学中出现的问题，真正改变了教师的“教”和学生的“学”，随着微课平台的不断完善，相信微课在《电子线路课程设计》课堂教学中将发挥更大的作用。

电路设计课程篇2

语音信号的抽样和重构，在理论方面涉及到滤波器的设计和抽样定理［2，3］，实践方面涉及到滤波器和抽样定理的具体实现，还包含模拟电路和数字电路的基础知识，是理论和实际紧密结合的。因此，将其作为电子课程设计的题目，可以使学生充分巩固和加深理解基础核心课程的知识，提高自学能力和解决实际问题的能力。本文将其作为“电子线路课程设计”的教学平台进行构建的。

1语言信号抽样和重构系统设计

语音信号的抽样与重构系统是对经过抗混叠滤波后的语音信号进行8kHz自然抽样，然后把抽样信号进行重构，恢复出原信号，并将信号通过扬声器输出。系统构成如图1所示，包括电源电路、语音信号的输入电路、抽样时钟产生电路、信号抽样电路、信号重构电路和功率放大电路等。

1)电源电路电源电路可以提供±12V和±5V的直流电源。实现方法是将220V交流电经过变压器和整流桥变成+15V和－15V的直流电［1，2］。先将+15VDC输入到模块LM7812和LM7805，转变成为+12VDC和+5VDC输出;而将－15VDC输入到LM7912和LM7905，转变成－12VDC和－5VDC输出。

2)语音信号的输入电路语音信号的输入电路包括语音信号的采集和抗混叠滤波。根据奈奎斯特抽样定理，设计的抽样频率为8kHz。为避免频谱混叠，对信号要进行抗混叠滤波［4］。因此，将语音信号通过麦克风转换为电信号后，对信号进行放大和滤波。低通滤波器的参数如下:截止频率为3400Hz、通带衰减3dB、阻带衰减40dB，用滤波器设计软件Filterlab进行设计［5］。

3)抽样时钟产生电路抽样时钟产生电路的功能是产生8kHz的双极性方波信号。通过参数设计，芯片NE555可以用来产生频率和占空比可变的单极性方波信号。但后续抽样电路需要的是双极性的方波信号，故还需进行极性转换，可以采用运算放大器实现。

4)信号抽样电路信号抽样电路的功能是对语音信号进行自然抽样，可以使用四通道双向模拟开关芯片CD4066实现。双极性方波信号接到控制端，控制模拟开关的通断控制音频信号的通过，达到抽样目的。

5)抽样重构电路抽样后信号的重构过程，就是一个内插过程，是通过低通滤波器实现的。这里的滤波器参数与抗混叠滤波器参数相同。

6)功率放大电路功率放大电路的功能是对重构后信号进行功率放大，驱动扬声器，核心芯片为LM386。

2课程设计流程安排及要求

第一阶段:教师讲解设计的整体功能及系统划分，学生初步了解整个设计的组成和结构。同时完成学生的分组，二人一组自愿组合，第二阶段:学生根据设计内容，查找相关资料，独立完成电路设计。利用Multisim对各单元电路进行仿真，完成设计报告。设计报告内容包括系统概述、单元电路设计、分析和仿真［6］。其设计任务包括:①介绍系统设计的思路与总体方案;②介绍单元电路参数的选择和计算;③给出仿真电路图和仿真结果;④给出工作分工和元器件明细表;⑤给出引用的参考文献。第三阶段:焊接之前，要求学生画出布局布线图，包括元器件在实验板上的摆放和排列、器件所有管脚之间的连接以及电源和地的安排等。布局布线图完成后便进行电路的焊接和调试，最后完成总结报告。总结报告包括:①系统功能描述;②各单元电路的调试和实际改进的电路图;③系统测试结果，给出重要测试点的实测波形;④课程收获和建议。

3结语

电路设计课程篇3

关键词： 《射频集成电路设计》课程 教学改革 理论教学 实验教学

当前无线通信、全球定位及雷达等行业的爆炸性增长推动射频（RF）电路设计领域再次兴起，对射频集成电路设计工程师的需求巨大。不少高校已将《射频集成电路设计》课程作为电子信息类学生的专业必修课。射频集成电路设计与低频模拟集成电路设计及分立射频电路设计是完全不同的工作。本课程涉及多方面的基础知识、信息量大、实践性强，因此搞好射频集成电路的教学工作对提高教学质量、培养学生的实践能力和创新意识、提高就业竞争力等方面均具有重要意义［1］。

一、理论教学方面

1.兼顾基础性与工程性确定授课内容。

目前，“射频集成电路设计”课程有大量的国内外优秀教材可选，如Thomas H. Lee著的“The design of CMOS radio frequency integrated circuits”，Reinhold Ludwig及Pavel Bretchko著的“RF circuit design：Theory and applications”，W. Alan Davis及Krishna K. Agarwal著的“Radio frequency circuit design”，等等。不同的教材针对的读者各不相同，有的针对具有坚实理论基础的研究生，有的针对工程技术人员。针对本科生的教学，前期应讲授基本理论知识，使学生快速进入射频领域，接着转向更实用的射频集成电路设计，避开冗长的数学推导。讲授内容包括传输线分析、Smith圆图、多端口网络、滤波器设计、放大器设计及振荡器、混频器设计等。

建立并完善弹性教学制度。在教学目标不变的情况下，教学计划根据实际情况进行适当调整，从提高就业竞争力的角度使学生得到专业化训练，综合培养职业技能与职业意识。

2.利用生动形象的课件辅助教学。

多媒体课件是提高课堂教学质量的重要手段。制作课程的电子课件，反映教师的授课思想，体现授课内容精华，使学生提纲挈领地掌握知识要点。课件中穿插图片、动画、视频等媒体素材［2］，力求生动形象，使学生印象深刻。课件与板书相互补充，取长补短，避免枯燥的课堂讲解，很好地完成教学目标。在多媒体课件的教学过程中，不断积累经验，注重与同类课件之间的交流，取其所长，不断完善。教师应不断提高自身的专业素养及创新能力，使多媒体课件真正发挥集中性和交互性的作用，活跃课堂气氛，培养学生的学习兴趣，激发学生的感官效能，加快知识点的接收、理解和记忆，促进学生自主学习，提高教学效率。

3.以教师为主导和以学生为主体相结合。

教学过程中，教师起主导作用。教师不仅要有丰富扎实的理论知识和实践操作能力，而且要有丰富的教学、科研经验。要利用教学、科研、产业化相结合的新型模式，将科研优势转化为教学优势，用科研、产业的成果丰富和完善射频集成电路的理论与实践教学。要通过课程项目研究开发、项目教学与成果转化，做到与行业接轨。在课程项目化过程中要与企业建立密切的联系，在课程内容和实践教学体系的设置上不断调整，力求带给学生最新的知识与技能，保证让学生学有所用［3］。应追踪国内外专业动向，对近几年射频集成电路领域所取得的成果和有待深入研究的问题进行介绍，保证课程内容的时效性与先进性，让学生了解射频集成电路行业的现状及发展趋势，激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。

高质量的课堂教学不仅与教师的专业知识、教学能力有关，学生的专业背景、学习能力和学习态度对课堂教学的有效性也有一定的影响。教师在授课过程中要活跃课堂教学气氛，循序渐进地引导学生进行思考，培养其自主学习能力、表达交流能力，营造快乐学习的氛围。

二、实验教学方面

1.从基础性、全面性、工程性三个方面完善实验内容。

射频集成电路的问题较多地表现在电路匹配、灵敏度、器件参数一致性等问题，解决这些问题需要有强大的工具支持。ADS（Advanced Design System，先进设计系统）是一种功能强大的射频电路设计工具［4］。实验内容的设置包括基础部分和工程部分，并兼顾全面性的要求。基础部分包括DC仿真、AC仿真、S参数仿真、瞬态仿真等，工程部分包括射频滤波器、低噪声放大器、混频器设计等。

2.建立网络教学平台。

网络教学平台在时间和空间上对课堂教学进行了扩展。下载中心有大量的与课程相关的资料，包括国内外优秀教材推荐，国内外射频领域的优秀团队及最近研究进展，实用软件学习指南，典型的工程实例，等等，为感兴趣的学生进行更深入的研究提供了捷径。学生可在网上与教师进行交流、挖掘潜在人才。

三、结语

本文从理论教学和实验教学两个方面对“射频集成电路设计”课程教学改革进行了有益的探讨。经过近几年的研究及建设，本课程的教学取得了较好的效果，深受学生好评。

参考文献：

［1］Reinhold Ludwig.射频电路设计――理论与应用［M］.北京：电子工业出版社，2002.

［2］王云，褚庆昕，涂治红.射频电路与天线立体化实验教材建设［J］.中国现代教育设备，2011，11：124-126.

［3］梁飞媛.教学方法的思变［J］.教育学术月刊，2011，9：105-107.

电路设计课程篇4

关键词 微波电路；教学实践；教学效果

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0056—02

1 课程特点

微波电子线路课程是一门研究在微波频段工作的电子器件及其电路组成的专业基础课。微波电子线路一般泛指构成微波系统中各种功能模块的元器件与电路结构，也称为微波有源电路。随着微波半导体材料技术和工艺水平的发展，先后出现半导体二极管、砷化镓金属半导体场效应管、PIN二极管和变容管等微波半导体器件，并在微波系统中获得广泛的应用。这种以半导体为核心组成的微波电子线路称为微波固态电路。在微波半导体器件发展的同时，又研制出微波混合集成电路（MIC）和单片微波集成电路（MMIC），同时，低噪声集成电路、大规模和超大规模微波集成电路发展迅速，中功率微波发射机实现固态化，但是大功率微波振荡和放大必须依靠微波电真空器件，比如行波管、速调管、磁控管等。这些微波器件在雷达、通信、导航、卫星地面站等得到广泛应用。

微波电子线路课程所学习的内容具有应用广泛、技术难度高、内容更新较快的特点，这要求微波电子线路课程的教学要不断地探索和研究，以适应微波频段电子装备教学和工作的需要。

该课程的学习可以采用微波技术的分析方法，从电磁场的角度去分析，但是比较复杂；也可以等效成电路去分析，这是习惯的分析方法，在分析过程中做一些等效和近似在工程上是允许的，是不影响本质的。学习过程中强调物理概念原理分析、重视实践能力的培养以及最新技术发展在课程中的体现。教学方法体现启发性，重视知识能力、素质的协调发展，注重实践能力和创新能力的培养。

2 教学内容设计

根据人才培养方案的要求，该课程教学时间为30大纲学时。依据该课程的课程标准、课程设计，理论教学20学时，实践学时10学时；授课方式上采用理论和实践相结合的教学方式，理论教学上突出岗位任职所需的基础理论，借助实际微波器件的应用介绍，分析微波电子器件和微波设备的发展前景。通过边讲解边实践的方式，加深学员的理解。

具体进度：为了方便学习和知识的交流，首先对微波传输线理论和其他微波无源元器件组成微波无源电路进行回顾复习；对微波无源器件及等效电路，简要介绍一下微波电抗元件、连接元件、终接元件、衰减器和移相器、阻抗匹配器和变换器以及定向耦合器、微波滤波器谐振器、微波铁氧体等的特点和运用。

对微波有源器件分4个模块进行学习。

第一个模块的内容是微波频率变换器（混频器），主要介绍频谱搬移的原因、原理及工作过程。采用数学的方法对频率变换的原理进行定量分析，并结合实际的频率变换电路进行讲解。进而介绍微波混频器件即微波二极管工作原理，重点分析微波混频器的特性和主要技术指标，介绍各种微波混频器的工作原理，最后讨论微波混频器的镜像回收。

第二个模块内容是微波晶体管放大器，主要介绍微波晶体管低噪声放大器。与低频放大器相比，微波放大器是采用S参量作为分析和设计放大器的主要网络参数，说明S参数（分布参数）与集总参数的区别、微波双极型晶体管低噪声放大器和微波场效应管低噪声放大器设计方法、使用特点与应用场合，讨论以双极型晶体管放大器为主。

第三个模块内容是微波控制器件与微波控制电路。微波控制器件是组成微波控制电路的重要部件，主要讲述微波控制电路及其应用，包括微波开关、数字移相器、电调衰减器、微波调制器及限幅器等。微波控制元件有微波半导体器件和微波铁氧体器件，重点内容是微波PIN二极管的原理及其组成。

最后一个模块内容是微波电真空器件。尽管近年来微波半导体器件得到迅速发展，微波电真空器件仍然有存在的必要性。主要介绍三大电真空器件即磁控管、速调管、行波管的结构、工作原理和应用特点。

3 教学方法设计

教学改革的核心是教学方法的改革，教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上，基于任职教育学员底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状，力求避免单纯的注入式，改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合，把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、总结巩固等环节进行教学实践。课题引入阶段尽量由设计实例或工程实际问题引入课题，即在介绍一些重要章节前，列举一个设计实例或工程实际问题，通过分析、设计，引入相关知识和理论，等学员的兴趣被调动起来，并产生诸多疑问时再进行内容讲解。而有实验条件的内容要争取进行现场教学，讲练结合。即将课堂讲授与技能训练合理结合起来，有些教学内容可以安排在实验、实训中进行，边讲边练，讲练结合。边讲边练主要用于介绍微波电路工作原理后，由学员对电路的功能及外部特性进行测试；讲练结合则是由学员根据微波电路的功能对电路进行测试后，由教师和学员对测试结果进行讨论，归纳总结，以加深对理论的理解。这样，将教学过程放在实验、实训中，有利于学员实现由感性到理性的自然过渡，在边学边练中更深刻地领会所学知识，在头脑中建立起理论与实际的联系，使学员逐步提高学习能力和实践技能，引导学员将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

4 考核方式设计

该课程的教学以提高学员的综合能力素质为最终目标，考核方式采用对教学全过程综合评估，具体考核环节包括4个环节：课堂表现、实验成绩、创新能力和课程结束考试。在4个方面进行加权，综合评估后得出学习成绩。

1）课堂表现：根据学员的课堂表现进行评价，包括学员功能的积极性、互动性、课堂回答问题的质量等。重点考查学员学习态度、课堂表现等情况。

2）实验成绩：实验环节的定位在于使学员加深对理论的理解和增强实践能力。通过观察学员实验的科学性、规范性，根据实验科目的完成情况进行评价。

3）创新能力：由于微波电子线路是一门实践性很强的课程，创新能力通过学员的小制作和参与科技创新活动等情况来评估。考核重点在于学员对理论知识的掌握以及相应的实践能力。

4）课程结束考试：课程结束考试主要考查对微波器件、电子电路的理论知识的理解掌握情况和综合应用能力。

5 教学效果分析

微波电子线路课程已经在雷达、通信等专业的多个教学班进行讲授，从教学效果来看，学员对微波电子线路的有关理论有了深入的认识，顺利地从集总参数的低频电子线路跨入分布参数的微波器件和微波电子线路的分析运用，实验技巧、动手能力得到锻炼和加强。存在的问题主要是有的课易放难收，学员在讨论中思维纵横捭阖，天马行空，致使教学任务完不成；课堂教学的内容丰富了，学员的基础知识掌握得又不够牢。但总的说来，收获总是多于问题。该课程教学设计的实施培养了学员的创新精神和多元化思维，学员的成长与进步非常显著。

参考文献

[1]周道雷.任职教育理论与实践研究[M].北京：军事科学出版社，2009.

[2]张宝书.军队院校教育学[M].北京：军事科学出版社，2006.

电路设计课程篇5

关键词：翻转课堂；教学模式改革；电子线路；实践课程

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0161-02

一、前言

电子线路实践教学是电子信息类工科专业课中重要的组成部分，是培养学生技术应用能力和操作动手能力的重要环节。为提高学生的实践创新能力，需要不断改革教学内容，改善教学方法，增加实验教学时间。与传统的电子线路实践教学相比较，开放式的综合设计实践教学得到了广泛认同，在培养学生综合素质方面取得了显著的效果。但综合设计性实践的授课时间长，课程学时量大，对实验室场地、实验室的使用时间、实验授课人员的需求倍增。翻转课堂的教学模式是把传统的学习过程翻转过来，将知识传授通过信息技术的辅助在课前完成；实践的过程，即知识内化在教师的指导和同伴的协助下在课堂上完成。因此，我们将翻转课堂的教学手段运用到开放式课程中，结合两者的优势，提出了一种基于翻转课堂教学模式的电子线路开放式课程设计。

二、电子线路实践课程的开放式教学模式设计

首先，对电子线路实践教学的课程进行分层设计，结合基础性验证实验、开放性综合实验、创新设计三种实践模式，使得不同难度的内容衔接交错，实现“基础”、“设计”与“创新”的有机统一。依据实验内容的难度和课时数将电子线路实践的教学内容分成三个层次：一是“基础验证”，内容相对基础，覆盖面宽泛，完成难度相对简单。其教学目标是使学生全面掌握常用器件、常用工具，为后续课程奠定基础。二是“设计实践”，给定设计目标和必要的电子器件，由学生自主设计完成一个内容相对综合、难度适中的设计任务。其教学目标是使学生通过查找资料、比较和验证，完善设计方案，完成理论报告和实物制作。三是“创新项目”，只提供设计目标、功能指标和性能指标，由学生个人或组队完成一件实物作品。其教学目标是使学生初步掌握电子产品的设计和开发。这三种难易程度不同的课程设计，不但可以完成基本的教学目标，还能充分发挥学生的主观能动性，让学有所长的学生得到更大程度的提升。

其次，创新电子线路实践课程的教学模式，建立开放的教学氛围、开放的教学过程，改革教学考核方式，从而突破实验场地不足、器件资源不充足等局限，充分发挥学生的主观能动性。传统的电子线路实践教学，要求实践的全过程集中在特定实践、特定地点和特定内容上。我们在“基础验证”的基础上提出了“设计实践”和“创新项目”这两种教学模式，模糊课内与课外的界限，拓展了实践过程中“教”与“学”的概念和内涵。实施新的教学模式的关键在于开放的实践过程，即不再将课程的全过程都集中在特定的时间、特定的地点和特定的内容上。

三、电子线路开放式课程的翻转课堂教学模式

翻转课堂的本质是一种整合化的主动学习工具，其组织形式包括项目驱动法、问题解决式学习、案例教学、在线观看视频、在线测试等教学元素。参照美国翻转课堂教学先驱Robert Talbert教授所总结的翻转课堂的实施模型，我们提出了更适用于电子线路开放式课程的翻转课堂教学模式。

翻转课堂教学模式在电子线路开放式课程中的应用，包括课前、课内和课后三个阶段。

（一）课前

教师根据教学目标制作教程材料，供学生自学，其形式包括教学视频、在线测试以及实物模型等。教师借助在线统计工具，评估学生对知识点的认知程度，有针对性地调整课堂活动。以基础验证部分的教学环节为例，其教学目标是向学生介绍常用工具、常用元器件的外形特征和选型。我们将每节课分解为2～3个知识点，为每个知识点录制5分钟左右的视频，学生观摩后在线答题，然后进入下一个知识点的学习，由此完成课前的知识传递。

（二）课内

知识的传递在课前完成，而知识的内化则是在教师的指导和同伴的协助下在课堂上完成。翻转课堂对教师最大的挑战在于如何使课堂上的学习活动促进学生更深层次的学习，加速知识的内化。我们设定的教学目标是让学生利用所学知识，通过查找资料、比较和验证，完成理论报告和实物制作。这一阶段，通过项目驱动、学习小组等，组织学生进行互学、互助、互评。由于前期的认知结构、先备知识、学习经验存在差异，学生间的交流与合作更易于查漏补缺。

（三）课后

通过课堂上的互动和讨论，学生明确了知识点的疏漏，利用教师提供的学习资源进行巩固和补救，整理和完善各组的项目成果，由教师进行总结性评价，从而完成翻转课堂的过程。

基于翻转课堂的开放式教学模式，不仅突破了实验场地不足、课时数不充足的局限，还能提高教学效率，充分发挥学生的主观能动性。不过要普遍应用这种新的教学模式也存在一些难题：教师需要花费更多精力制订明确可达的学习目标，设计清晰简练的学习路线，精心组织课堂活动调动学生的学习积极性；要求教师具备更高要求的职业技能，加大了教师的工作量，从而增加了教学难度。

四、翻转课堂的开放式实践教学案例

下文以“带记忆调光台灯电路制作”这一教学项目为例，介绍翻转课堂在开放式实践教学中的应用。

（一）教学目标

实施分层教学，允许学生根据个人情况选修不同程度的项目，分别设置学习目标如下：①基础验证部分。掌握带记忆调光台灯设计原理，熟练掌握焊接技术，可以通过测试、分析排除故障。②设计实践部分。掌握用Protel DXP软件绘制原理图的技术，独立完成带记忆调光台灯设计原理图绘制，掌握印制电路板制作过程，熟练掌握焊接技术，通过测试、分析等排除故障。③创新项目部分。根据项目提供的功能和性能指标，自主设计一种调光台灯，自主完成器件选型，绘制原理图，运用软件仿真，制作实物，进行焊接、调试，测试并分析故障原因。

（二）教学设计

在以往的教学中，“带记忆调光台灯电路制作”需要8周课时完成，课堂上讲授电路原理、绘图软件的使用等陈述性知识以及焊接技术等程序性知识着力颇多，而学生在实际操作中，因个体程度差异较大，教师无法给予及时有效的反馈。这违反了电子线路课程设置的初衷，消耗了学生的求知欲，严重影响了实践教学的效果。而小组中的学习同伴间的协作、互助和分享，更有易于学生对知识点的掌握；在实践中的互动与沟通，更容易发掘学生在学习上的困难与盲点。

因此，我们对“带记忆调光台灯电路制作”这一教学项目进行重新设计，在课前为学生提供学习资源、在线小测试等，完成陈述序知识的学习；通过录制教学视频，让学生自主学习专业软件的使用及焊接技术等程序性知识；课堂时间则允许学生根据知识点的掌握情况以及个人兴趣自由组合，选择不同难度的教学任务，组成项目小组。通过“学生自评―小组互评―教师验收”形成最终课程评价，完成知识的查漏补缺，深化学习效果。

（三）教学评价

通常，电子线路的课程考核模式是“报告成绩+实物验收成绩”。该考核模式单一，不能体现学生的综合水平。在实施开放式“翻转课堂”进行分层教学时，为使教学评价适应多元化教学模式，我们为不同难度的课程设计设置了不同的权重，当学生选择不同项目的同时也选择了课程的难易系数。同时，根据作品的功能和性能指标，结合每个学生对项目组贡献度的互评指标对教学效果进行评价，弥补了以往平时成绩记录的模糊性，大大激发了学生对课程的参与程度。

（四）成效反馈

本课程的学生反馈渠道是匿名的调查问卷，主要从课程总体评价、教学模式的喜欢程度、课程影响力、学生学习模式等几个维度进行调查，有助于后续课堂教学模式的改进。学生反馈了学习感想并提出了不少建议，如增加本科生助教、调整实验室开放时间、制订小组考评方式等。从统计结果得到如下反馈。

1.课程的总体满意度达到90%以上。

2.分层教学模式（基础验证、设计实践、创新项目等）的满意度为86.7%～96.7%。

3.学习模式、互动形式、学习效果检查形式的调查。

实践表明：基础薄弱或不努力的学生产生了学习困难，而到课率高的学生成绩相对较高；自主学习和交流讨论能够提高学习效率；平时成绩与期末成绩高度相关。

五、展望

翻转课堂对于实践教学类课程是一个巨大的挑战，利用好丰富的教学资源，是开展好翻转课堂教学模式的基础。在这样的环境下，教师需要不断更新知识储备，跟踪科技发展的趋势，把课程资源建设、教学活动设计等作为重点，不断提升自己的实践技能和教学水平，进而更好地指导学生的主动学习，这也是翻转课堂的最终目的。

参考文献：

[1]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014，（1）：96-104.

[2]赖锦辉.强调“竞赛标准+竞赛奖励”的翻转课堂教学模式[J].计算机教育，2013，（16）.

[3]张金磊.“翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育：综合版，2013，（10）：59-64.

电路设计课程篇6

关键词：电气线路设计 课程改革 教学方法

运动控制技术是电气工程自动化专业一个重要主线，涵盖了许多课程。电气线路设计是电气自动化设备安装与维修专业高级阶段的一门重要课程， 对该门课程进行的教学改革，对学生综合职业能力的培养有着重大的意义。

一、课程教学改革的目的

笔者学院电气自动化设备安装与维修专业高级阶段一直有电气线路设计这门课程，原教学内容包含龙门刨床的工作原理、电气线路设计的原则及按控制要求进行线路设计、绘图等。长期以来，这门课程的教学模式为：老师讲一些龙门刨床工作原理、电气线路设计的原则等知识，然后布置电气线路设计的任务，学生根据控制要求在坐标纸上绘制原理图。在这种教学模式下，学生既要理解龙门刨床的工作原理，又要绘制电气原理图，而无法进行线路安装、调试。因此，电气线路设计这门课程永远停留在纸上谈兵的阶段。造成这种现象的原因主要是：原课程理论知识太多，而且很多知识与电气线路设计无关；原课程没有配套符合企业生产实际的实训设备；原课程无法实现“工学结合”的一体化教学理念。为了将电气线路设计建设成为基于工作过程的一体化课程，打造学生自主学习的平台，我们对课程进行了教学改革。

二、课程改革的流程

1.开展行业企业调研

教师与有关的行业企业广泛接触，了解本专业的人才需求状况、岗位人才能力要求、专业技术发展趋势等。通过问卷调查、走访企业等形式进行调研和收集资料，从而准确定位本专业的人才培养目标。遴选企业实践专家，并邀请其参与课程开发。

2.企业实践专家访谈

邀请实践专家参加实践专家访谈会，协助提取本课程有关的典型工作任务。以企业真实工作任务来设计基于工作过程的学习任务，使学生在“真实”的职业情境中掌握职业能力。

3.建立学习资源包

教师根据实践专家访谈会中提取的典型工作任务，制定教学大纲、编写工作页和教学指导书。

4.学生为主、教师为辅的教学设计

教师制定工作任务书，学生通过资讯、决策、计划、实施、修正、评价等环节实现“做中学，学中做”，教师成为引导学生的组织者。

三、课程改革的内容

电气线路设计是电气自动化专业一门重要的专业课程，掌握电气线路设计方法是高级维修电工应具备的一项基本技能。因此，我们在电气线路设计课程的教学内容和教学过程上作了大胆的调整。

第一，以电气线路设计课程为主线，改进教学方法，更新教学手段，优化教学内容，加强理论与实践一体化教学。

第二，以能力培养为主线，以8种典型工作任务为载体，从电路的设计到线路的安装与调试，重构课程教学内容和教学流程。使学生在完成工作任务的过程中，通过有规律地经历获取信息―制订计划―作出决策―实施计划―过程控制―评价反馈等工作过程，递进式培养理论知识和实践能力，最终实现其隐形的综合职业能力的培养。

第三，为了满足一体化教学，使学生在工作任务中学习、掌握相关知识与维修技能，根据企业“真实”的职业情境制作开发电气实训柜，以满足学生学习的需求。

最后，制作相关教学资料，包括教学大纲、学材（工作页）和教学指导书为教师教学服务。

四、课程改革的特色

1.灵活采用教学方法，实现三种能力的培养

采用“任务驱动”“启发引导”“分组竞赛”等灵活的教学方法和手段，创设专业教学活动的情境，以学生为主体，教师为主导，技能训练为主线，以综合职业能力为培养目标，充分发挥学生主观能动性和创新精神。选择典型工作任务，注重师生互动、教学相长。实现对学生专业能力、方法能力、社会能力的综合培养。

2.工学结合的教学形式

课程教学分为三个阶段：课程教学的前期实行教、学、做一体化；在课程中期，实行课堂和实训室一体化教学；课程教学的后期，安排学生到车间，实行工学结合。在教学中及时引进先进的设计理念，有效地培养学生创新意识和可持续发展能力。加强与企业的“零距离”对接，强调学生“真刀真枪”的岗位训练，有效地培养学生的职业素质与实际工作能力。

3.电气实训柜的制作

根据企业实际情况，结合教学要求，协同企业共同研发电气线路设计课程所需的电气实训柜。通过电气实训柜这个载体，学生可以验证自己设计线路的可行性，从而提高学生对复杂线路设计的兴趣。

电路设计课程篇7

关键词：Altium Designer软件；“理实一体化”；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0257-02

《电子线路设计自动化》是电子信息工程和自动化等电类专业开设的一门专业基础课，讲授Altium Designer软件的使用方法，本课程主要包含了原理图设计、印制电路板（PCB）设计、设计原理图时需加载的元件库绘制与设计PCB时需加载的元件封装库绘制，即仅涉及AD软件的PCB项目工程的设计制作部分。这门课程的实践性非常强，单纯依靠教师的讲授远不能达到让学生掌握这门工具性课程的目的，必须想办法提高学生兴趣，让学生能够主动多练习、多实践，在有限的时间内让学生更好的掌握软件使用方法。作者在十余年的教学过程中，经过不断的研究与探索，在课堂中经过多次教学改革，取得了一些成效，学生的学习主动性及动手操作能力得到提高，教学效果得到明显改善。本文结合作者《电子线路设计自动化》课程多年的教学经验，对该课程的教学改革进行了探讨。

一、教学方式研究

2002年开设本课程时，采用的教学方法是任课教师在多媒体教室上课，专任的实验教师在机房指导学生上机，课时分配上课堂授课学时较多，占■，上机学时较少，占■。上课时学生只能看任课教师操作，两次课堂学习后才能进行实际的上机练习，学生在上机操作中很容易遗忘课堂讲述的内容，而且当时学生中个人拥有计算机的并不多，除了上机课之外也不方便进行练习。上机时由专业实验教师进行指导，也不利于任课教师了解学生的学习进度，无法针对学生实际掌握情况调整后续课程的讲解。总体说来，这种教学方式，学生练习时间太少，软件使用不够熟练，教学效果并不理想。为增加学生练习时间，增强教师对学生的了解，本课程于2006年进行了第一次教学改革。本次改革将课时重新进行了分配，授课学时减少到■，上机学时增加到■，一次课堂教学后进行一次上机练习；同时，上机时由任课教师进行指导，方便任课教师了解学生的软件掌握程度。这种教学方式，增加了上机练习时间，任课教师对学生知识掌握程度有一定的了解，授课效果有所改善。但是学生课堂学习与上机练习仍然不同步，虽然增加了练习时间，但是上机时依然有些内容会被遗忘，所以，本课程的教学方式仍有很大的改善空间。本课程于2013年进行了“理实一体化”的教学改革，即理论与实践一体化的教学方法。采用小班化授课，以1个自然班（40人左右）为单位进行教学活动；本课程直接在新建的专用机房授课，不再区分授课学时和上机学时。在讲授过程中学生计算机受教师控制与教师计算机同步，学生无法操作计算机，从而提高学生的注意力，使其专心学习。一部分内容讲解之后，学生先操做一遍教师讲授的内容，再进行教师布置的新任务的练习，教师全程辅助指导。这种教学方式大大增加了学生的练习时间，也便于任课教师掌握学生的学习情况，同时对出现较集中的问题可以随时讲解演示。

二、教学内容研究

本课程主要讲授AD软件设计原理图与设计PCB板图的功能。学生在学习电路、模拟电子技术和数字电子技术等基础课程的过程中对原理图已经非常熟悉，学习起来相对容易一些。而电路板虽然在生活中常常用到，但因其都置于电子设备的内部，不易被看到，因此学生了解不多，学习起来相对困难一些。课程开设之初，任课教师仅仅是拿印制电路板厂家的成品PCB板到课堂上，让学生观察，然后结合电路板设计环境进行授课，学生在学习之后对PCB的结构仍然一知半解，不能完全掌握。之后教师将实验室做的基础PCB板带到课堂让学生观察、学习，使学生对电路板的基本组成有了进一步了解，但学生对于元件封装的型号、焊盘大小、铜膜线的线宽等细节问题仍然不够明白，缺乏实际操作经验。“理实一体化”改革之后，本课程的实践练习环节在原本仅进行上机练习的基础上增加了实物PCB板的制作与元件的焊接。一个具体的实物制作贯穿在整个课程的教学过程中，从设计原理图到设计PCB板图，再到实物PCB板的制作与元件的焊接，在整个学习过程中学生能更好的理解元件封装、焊盘、铜膜线在AD软件中与实物的对应关系，从而达到更好的掌握AD软件应用的目的。举例来说，选取心形流水彩灯电路让学生制作成品。这是一个有趣的小制作，设计制作完成之后LED灯循环点亮，非常漂亮。学生也可以将LED灯设计成其他形状，在LED位置变化的同时，可以更好的理解电路板的布局、布线规则。虽然本课程学时数有限，不能很好地掌握复杂电路的设计制作，但通过实际电路的制作，学生更好地理解了电路板上元件封装和焊盘等设计对象之间的关系，为今后在实际工作中设计制作复杂电路打下了坚实的基础。

三、教学技巧研究

《电子线路设计自动化》课程的操作性极强，学生要想熟练的掌握AD软件的应用，单纯靠教师的讲授是不行的，而且在有限的学时中教师也无法讲解全部的软件内容。因此，在课堂教学中教师更重要的任务是引导学生自主学习，以项目任务驱动学生兴趣，使软件的学习能有一个延续性。课程开设之初，由于所讲授的软件版本（Protel99se）较低且内容较少，因此课堂授课时间相对充足，授课内容比较详细，教师可以在授课过程中按照每个设计环境下的菜单及工具箱进行逐一讲解。学生虽然课堂上听的内容细致，但是听课学时多、上机学时少，到上机练习的时候具体操作方法反而记住的少、遗忘的多，因此操作中出现的问题也多，软件掌握情况较差。授课学时与上机学时调整后，教师仍然按照各设计环境下的菜单及工具箱逐一讲解，有些注意事项则留到学生进行上机练习时再做说明，同时亦根据学生的掌握程度差异进行不同的指导。上机课过后的授课学时中，教师再将上机时学生提问较多或出错较多的问题进行集中讲解，学生对软件操作过程加深了印象，取得了较好的学习效果。进行“理实一体化”改革之后，“教”“学”同步，教师将每节课按项目进行划分，每个项目的操作中包含不同的工具和设计对象，学生完成项目之后即掌握了这些工具的具体操作方法和设计对象的属性设置。每个项目包含的工具和设计对象不同，而各工具和设计对象之间是有共性的，比如各设计对象的属性设置，各个设计环境的参数设置等。项目教学的实施提高了学生的自学能力，使学生们可以举一反三，在将来遇到其他未曾使用过的工具和设计对象时，就可按照在课堂上的学习方法去学习新工具的使用。结束课堂练习后学生们再进行分组讨论，将自己的学习心得与大家分享，帮助同学们更快的掌握软件使用方法，也激发大家自主学习的兴趣。

四、考核方式改革

本课程实践性较强，而实践性强的课程在考核时采用单纯的笔试并不容易考察出学生的真实水平。课程开设之初，受机房设备等限制，只能采用笔试，笔试的考核仅反映了学生对软件的菜单、工具箱、设计对象的属性设置和PCB设计流程等的掌握程度，而不能反映学生在实际操作中可能出现的问题。但软件的使用，最重要的就是实际应用，因此这种考核方式成为了在教学条件限制下所采用的无奈之举。随着教学改革的逐步推进和机房设备的逐渐完善，课程考核采取笔试与上机考试相结合的方法。在机房进行考试，试卷上理论题占10%，上机操作设计PCB板所占比例为90%，此考核方式较大程度上反映了学生对软件实际应用的掌握程度。“理实一体化”改革之后，课程考核不再集中到期末一次进行，而是在课堂教学中增加两次考核，所有的考核全部采用上机考试模式，实行“2+2+6”考核模式。“2+2+6”考核模式的具体实施为：完成设计原理图的学习和设计PCB板的学习之后，分别进行一次考核，在最终成绩中各占20%，完成所有课程的学习之后再进行一次综合考试，占最终成绩的60%，最终成绩满分为100分。这种考核方式反映了学生对软件的掌握程度，并可以随时掌握学生的学习情况，也可以激励学生在学习整个课程的过程中刻苦努力，不会出现考试前集中突击的现象。

五、结论

《电子线路设计自动化》课程经过两次教学改革，尤其是实现“理实一体化”的教学模式后，激发了同学们的学习兴趣，创造了良好的学习氛围，取得了较好的学习效果。然而，Altium Designer软件是在不断更新的，随着软件的更新其内容会越来越多，而课堂学时毕竟有限，因此，如何在课堂上更好的让学生掌握软件应用，进而激起学生热爱电子设计制作的热情，从而自发去学习课堂上无法涉及的软件操作及电子设计制作的相关内容，是教学中要持续探索的。

参考文献：

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[2]宋莉.浅谈Protel电子线路设计的项目教学方法[J].新西部（理论版），2013，（7）.

[3]朱达凯，范涤.“理实一体化”教学模式的研究与探索[J].职业教育研究，2006，（10）.

电路设计课程篇8

[关键词]数字电路 逻辑设计 CDIO 教学方法

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）03-0132-02

“数字电路与逻辑设计”是电子电气信息类等专业电子技术方面入门性质的专业基础必修课程，服务于电气自动化、电子科学与技术、电子信息与智能检测、通信与信息系统等学科，是一门重要的技术基础课，对实现应用型人才培养目标具有承上启下的关键作用。然而目前该课程教学模式与信息专业快速发展的要求相脱节；课程教学内容偏重理论分析，教学方式较为单一，以课堂讲授为主。部分学生感到本课程学习内容枯燥无味，接受知识被动。很多学生仅仅把应付考试而不是应用知识作为课程学习的目标，结果导致即使考试成绩不错，许多学生对数字系统的构成、设计、生产等流程依然不甚了解，无法做到学以致用，限制了课程对学术专业素质培养的关键作用的发挥。

针对这一现状，本文借鉴国外先进的CDIO工程教育理念，遵循“首要教学原理”，提出“数字电路与逻辑设计”立体化教学改革方案：通过设定工程化培养目标、教学内容的体系层次化建设、改进教学方法和手段、改革考核方式等措施，提高学生自主性和独立性，培养学生创新思维，探索培养具有现代创新思维卓越工程人才的立体化教学模式。

一、立体化课程教学资源建设

（一）课程教学内容的体系化、层次化建设

“数字电路与逻辑设计”的知识点很多，学生在初学时往往难以抓住课程思路主线，容易失去学习的动力和积极性，因此要特别重视教学内容的体系化。

对于理论教学内容，可以通过设计“脉络图”或“层次结构图”的形式把课程的主要内容及其应用、发展形象的表示出来。在每章节内容学习之前都要强调所学内容在整个课程体系的位置，从而使学生深入理解数字电子技术的发展历程、知识构成体系和各种有价值的应用，从而调动学生的学习兴趣，提高学习的积极性。

其次，根据学科发展，对课程的内容不断进行更新和优化设计，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的教学内容体系，从而让学生逐步理解和掌握课程的内容体系。

（二）多维立体化课程教学平台建设

除了基本的课程教学内容建设外，还应该充分利用各种网络技术和现代教育技术手段建设多维度立体化的课程教学平台，依托教学平台进一步提高课程的教学效果。

课程的立体化教学平台的建设，应体现以学生为本的指导思想，将教材、教案、多媒体课件、教学录像、试验指导、试题和试卷库等各种形式的教学资源进行优化组合，以提供多维度开放性的教学环境。学生可以通过平台进行教学内容的预习，并可下载教学内容和相关资料，作业可以通过平台提交，教师可以进行在线作业批改、成绩统计，为学生的课外学习提供了很好的网络课堂，从而使课堂在时间和空间上得到有效拓展。

二、立体化课程实验体系建设

（一）构建“基础实验”、“大型实验”和“综合型实验”三个层次的实验教学内容

基础层次的教学包括电路基础实验和模拟电子基础实验内容，目的是培养学生的基本实验技能，及其基本分析和解决问题的能力，采取分组的实验方法，保证每个学生都有机会实际操作，动手练习；大型实验层次主要是模电大型实验，教学目的是培养学生独立分析、处理问题的能力，鼓励创新思维，促进知识更新，让学生在系统分析、设计与应用上有所提高，采取的教学方法是由学生在规定范围内自主选题，在实验室自主完成，一人一组；综合提高型层次开设的是电子系统设计与实践实验，教学目的是让学生综合运用前面各实验层次所学到的专业知识和工程技能，面对较大规模的电子系统进行设计分析，培养学生自主学习、创新、系统分析、设计与应用的能力，此层次的实验教学结合电子设计竞赛等课外科技活动进行，采取的教学方法是在指导教师的辅导下，在开放式的实验环境中，经过需求分析、资料查询、方案论证、设计调试、测试分析等过程，最后完成课题。

（二）实验教学内容的动态更新和优化

根据学科发展，对实验教学内容不断进行更新和优化设计：设计一些跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学内容体系，从而逐步培养学生动手实践能力和创新精神。如：在基础层次的数电实验环节可以进行计数器、数字钟等基于MSI的验证和设计性实验，在数电大型实验中可以让学生进行基于VHDL的QuatusII数字钟设计，并下载于FPGA芯片，使学生对SOC有最基本的认识，在综合提高型实验中又可以让学生用单片机系统完成同样的设计。

三、基于CDIO理论的教学方法改革

CDIO工程教育理念是麻省理工学院和瑞典皇家学院等四所大学工程教育改革的成果。CDIO分别代表构思 （Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO理念倡导工程教育从科学向工程回归，以工程和生产设计环节为核心，让学生主动地、实践地学习。“首要教学原理”是当代美国著名教授Merrill博士提出的教学理论，认为学习者只有处于五项情境之中，才能促进学习。CDIO理念与“首要教学原理”相辅相成。在教学方法上面，主要从以下几个方面入手进行改革。

（一）建立新型的多层立体授课体系

根据CDIO能力培养大纲，“数字电路与逻辑设计”课程的教学体系可以设计为课堂教学、试验教学和创新应用的层次结构，如图1所示。

按照图1所示的课程授课体系，通过在课堂教学、试验教学和创新应用三个不同层次上的教学和实践，能够在让学生充分掌握理解所学知识的基础上，达到培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、团队合作精神的课程教学目标。

（二）遵循CDIO理念，增加教学的引导性、开放性和前瞻性

CDIO理念倡导以应用环节为核心，让学生主动实践地学习。教学的引导性就是课堂教学以应用中的问题为起点，引导学术思考，组织教学内容。开放性指的是针对问题，采用启发式教学，让学生列举和搜索多元化解决方案，不拘泥于教材示例。前瞻性是指通过教师展示数字技术新的思想、最新的科研成果，让学生思考技术的发展趋势和未来的核心技术。

四、课程考核方式改革

CDIO模式是能力本位的培养模式，与知识本位的培养模式是有本质区别的。CDIO标准要求采用有效的方法来衡量学生的基本个人能力和人际合作能力、产品和系统构建能力以及学科专业知识。在对课程内容进行优化整合以后，建立了新的教学评价体系，细化了课程考核方法，加大了平时考核力度，将一次考核变为全程考核，并且在开学之初就向学生公布课程考核办法，使学生在学习的过程中有明确的努力方向。课程的考核成绩包括：课堂回答问题的情况、作业完成的质量、实验项目完成的质量、期末试卷得分情况，同时对于一些在实验项目中有突出表现的团队和个人给予加分。

五、总结

本文针对现有“数字电路与逻辑设计”课程教学过程中存在的种种问题，借鉴CDIO工程教育理念，从课程教学资源建设、教学方法和课程考核方式改革等几个方面论述了如何对课程进行立体化教学改革的具体措施。笔者所研究立体化教学改革不是某个教学环节的独立改变，而是教学内容、教学手段、教学方法和考核方式等整个教学过程的立体化变革。以先进的教学理论引导课程教学改革，必将激发学生学习的兴趣与热情，消除学生对学习的乏味感和知难感，使其主动、积极地投入课程的学习和实践中去，从而提高教学效果，为专业基础课程的教学探索出一种新模式，实用性强，具有重要推广价值。

[ 参 考 文 献 ]

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[4] 金建设，张树坤，徐伟明等.电路与电子线路实验教学改革的实践[J].实验技术与管理，2006（12）.

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