以“彩灯控制器”课题为个案、探析高职电子类毕业设计指导

1、以“彩灯控制器”课题为个案、探析高职电子类毕业设计指导 在高职教育中毕业设计作为专业知识与工程实践相结合的重要教学环节,通过毕业设计,可提高学生综合应用所学专业知识的能力,以及应用专业技能解决工程实际问题的能力。高职电子类毕业生通过两年半学习,具有一定的专业理论知识和本专业应有的实际动手能力,但在毕业设计过程中如何选择有创意的课题,怎样收集、归纳对本课题有用的资料,如何设计出可行的电路图,并组装成实用的实物,对他们而言都是新问题,也是难点。指导教师在毕业设计的每个阶段引导、启发和带领学生是至关重要的,可使他们少走弯路, 建立自信心,直到顺利完成毕业设计。 一、课题选择阶段课题选择在毕业设计中是

2、极其重要的,是毕业设计能否正常开展的决定因素,也是能否培养学生各项能力的先决条件。若把过时或者高尖端的产品当作毕业设计课题,往往与实际脱节,而学生设计完成后也难以应用于工程实际中;若由学生自行选题,难以把握课题的难度和方向,如果选择的课题偏离本专业知识,指导教师难以帮助学生解决问题。因此,指导教师应帮助学生选好课题。 (一)把握课题的难度选用课题偏离本专业知识,范围过专过窄,则难以完成或不能取得阶段结果,指导教师应选难度适中课题,能针对学生学过的专业课程,让学生有发挥的基础。选用“彩灯控制器”课题,难度中等,贴近主要专业课,可从较复杂的单片机技术来设计。突出编程的能力,也可以用较基础的数电、模

3、电等技术进行创新,学生可根据自身的学习情况进行选择。 (二)确定课题的实用价值和创新程度彩灯控制器实用价值体现在生产实践、日常生活中应用广泛,如车站屏幕显字,交通灯,广告, 比赛记分显示台,市夜景、舞台布置等均用到它。创新程度体现在彩灯循环的方式多种多样,给学生留有较大的拓展空间。如采用单片机技术,只要修该程序末尾的字符编码,就可使显示的内容根据需要而变换,例如节日标语使用它非常方便, 无需常花人力、物力张贴标语。并且可添加相关灯光电路的功能,如光控、声控、触摸等。 (三)了解课题需用的元件来源和成本若无元件的支撑,实物是无法实现的,为此拟订课题的时候应考虑可能用到的元件来源;同时应考虑课题成

4、本是否符合学生的经济能力。在拟定课题前,应对周边地区彩灯的元件进行调查。 二、资料收集阶段在收集资料方面,纷繁的资料使学生往往难理出头绪,或是找到的资料不能在设计中应用。例如:在资料收集前,就有学生找来一音乐彩灯资料,循环方式多达21种,准备模仿设计,但观其电路,循环方式全由一型号“CD71061”的IC完成,但找不到该IC的详细资料,亦买不到元件,显然不可行。指导教师应引导学生进行有效的收集资料,锻炼高效获取有用信息的能力。 (一)引导学生进行实地收集资料彩灯在日常生活非常普遍。笔者让学生调查当地彩灯的种类,并拆卸旧彩灯控制器,让学生了解控制器内部电路的构造,最后,由学生总结调查结果。这让学

5、生知道市场有怎样的彩灯产品,有哪些可改进的地方。并让学生注意收集其他灯光电路的资料,这可让学生开拓思路。 (二)引导学生定方向找资料由于彩灯控制器设计有单片机和数字电路两大专业方向,单片机侧重于编程技巧,数电侧重专业基础技能,两方面要了解的资料多,不定专项, 找资料费时、费力、不精。让学生查找,帮其分析两个方向的资料各近十篇,之后学生选了数电方向,则学生能集中精力研究该方面的资料。 (三)引导学生归纳资料资料不进行归纳,则难以得出电路的工作规律,更难以为后面设计所用。笔者采取小组讨论的方式,指导学生归纳资料,得出彩灯电路的功能模块,应有四部分:电源变换电路,信号产生电路, 信号变换控制电路,灯

6、光电路。这样学生学会了怎样目标明确的收集方法,并把这一方法应用到以后的设计过程中。 三、电路设计阶段电路设计是毕业设计过程中的重难点。如何着手去设计并富有创意,又要顾及各个子电路之间的相互谐调性等等,这些需要指导教师适时引导学生理清设计的思路,启发学生灵活应用所学的知识,发挥他们的创新能力和动手能力,解决设计中遇到的问题,让他们少走弯路,顺利地进行毕业设计。 (一)引导学生确定设计的总体方案由于首次进行大型的综合性设计,学生往往会出现有点想法就着急设计的现象,描好了局部, 才发现整体电路不能谐调。须引导学生“确定设计的总体方案”,让他们理出先整体后局部的有条理的设计思路,对各功能模块选择可行性

7、结构和方案,最后将所选的方案和结构组合成不同的整体系统,通过综合分析比较,确定最佳的系统总体方案,据此画出系统框图。 (二)启发学生模块化设计电路图学生在列出系统方框图之后产生了灵活的设计方法模块设计法,参见图2(多色混合循环彩灯控制器)。 四、实物制作阶段实物制作是“用事实说话的过程”,体现设计是否可行的标志。由于设计过程的估算、仿真与现实之间存在一定差距,元件质量的好坏等使实物制作存在一些预想不到的问题。指导教师在此点拨学生,帮助学生去发现问题、分析问题、解决问题;通过实物制作,提高学生的动手能力,增强学生的自信心,进一步激发学生的创新思维,对电路做出改善,添加电路功能。本次毕业设计,电路

8、比较简单,但学生能成功将相关灯光电路的功能,如光控、手动功能容入彩灯控制器,体现一定的创新程度,并且应用自身知识、技能排除了制作中的故障,完善了电路,实物能在生活中应用。 总之,在高职教育中毕业设计是教学与工程实践之间的重要结合点,做好毕业设计指导,使学生掌握较好的设计思路和方法,顺利完成毕业设计,不仅巩固学生所学的专业知识, 而且得到工程知识和技能训练,提供让学生向工程技术人才转化的过渡平台,使学生在走上工作岗位后能综合应用所学的专业理论和专业技能解决工程中的实际问题,成为合格的工程技术人员, 达到高职院校培养应用型人才的目标。【参考文献】1杨志忠.数字电子技术M.北京:高等教育出版社,2002.2周良权.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社