以电子产品设计全过程统领分析应用电子技术专业课程

以电子产品设计全过程统领分析应用电子技术专业课程

　一、综述
　　应用电子技术专业的专业课程很多，在教学过程中有很多学生对于所学习的各门专业课程的体系不了解。基于目前高等职业教育基于工作过程系统化教学的改革的思路，结合对于电子专业课程教学的分析以及作为访问工程师在企业的实际工作经历，以实际电子产品生产的全过程为基础对应用电子专业的专业课程进行统领分析。主要分析在电子产品的实际生产过程中所需要的各项专业技能以及各个专业技能与所对应的专业课程之间的关系。
　　二、电子产品的设计过程
　　结合多年的应用电子技术专业课程的教学经历以及在相关企业对于电子产品的实际过程的了解，本文用图1来阐述电子产品的生产过程中各个环节与电子专业的各种理论课程之间的联系。
　　要设计一个实用的电子产品，首先需要做的事情就是根据功能需求设计相应的功能电路，在这个过程中需要设计者有很强的电路理论知识以及相关的设计经验，同时设计出的产品要符合工艺的要求。作者认为在这个工作阶段的工作难度很大，需要先进行简单电路原理的设计逐步积累。设计出原理图一定要经过软件的测试，测试所设计的电路能不能与功能需求对应，各项参数能不能满足功能需求。在这个过程中要求设计者掌握测试软件，目前业内广泛使用的是multism仿真软件。
　　如果设计的原理图成功，说明我们离成功迈出了很大的一步，但是一个电子产品最终表现是一个PCB板。作者认为PCB有两个作用：一是承载电子元器件；二是要用铜膜线将电子元器件按照原理图连接起来。要将原理图做成与之对应的PCB，就需要应用protel软件来进行设计，在设计的过程中除了熟悉使用protel软件的操作以外，同时还需要掌握电子工艺的标准，这样才能设计出完善的PCB。
　　PCB设计成功以后就是元器件的安装与调试，当调试成功以后安装上外壳。这样一个电子产品就设计成功了。
　　三、电子专业课程与电子产品设计过程之间的联系
　　在电子产品的设计过程与电子专业的专业课程之间，作者认为联系二者的就是专业技能。在整个电子产品设计的过程之中需要相关的专业技能，而专业课程的开设就是围绕专业技能而进行的。
　　在电子产品设计的第一个阶段也就是原理图设计阶段，所需要的专业技能就是电路理论知识以及仿真软件的使用。围绕这个技能所以开设了《电路分析》、《模拟电路》、《数字电路》、《单片机原理与应用》、《高频电路》、《信号与线性系统》、《通信原理》、《移动通信技术》等专业课程。学生在系统地掌握了各种电路的基本理论、本电路的结构、常见的设计思维方法才有可能根据功能需求设计出相对应的电路。同时在设计的过程之中需要掌握电路仿真软件来仿真所设计的电路能否满足功能分析所需要的要求。
　　设计的第二阶段就是如何将设计成功的电路原理图转化成与原理图相对应的符合电子工艺标准的印制板。这个阶段所需要掌握的专业技能就是印制板文件（PCB）的制作。在这个阶段需要掌握设计软件Protel，以及设计过程中的工艺标准。所以所开设的课程《电子CAD》、《电子工艺标准》等就是为本阶段的专业技能服务的。
　　设计的第三阶段就是元器件的安装，这个构成中需要掌握的专业技能就是常见元器件的识别以及安装方法。围绕本阶段的技能，开设了《常见电子元器件》等课程。主要就是要了解常见器件的识别方法，安装的注意事项。同是本阶段也需要充分考虑电子产品的工艺标准。
　　设计的第四阶段就是产品的调试，本阶段所需要的专业技能就是产品调试的一般思路以及一般步骤，常见的测量仪器的使用方法以及操作规范。所以围绕这个专业技能开设了《电子测量技术》、《电工测量技术》等课程。
　　四、电子各专业课程之间的联系
　　电子专业的各个专业课程的开设都是围绕整个电子产品的设计过称中所需要的各种专业技能而展开的。各门课程之间也有一定的联系。在这里作者做简单的分析，希望能够是专业课程的体系更加清晰。
　　《电路分析》是电子专业最基本的课程，本门课程主要是用线性的方法对电路的基本原理以及基本结构做了详细的分析，以线性元件以及线性的分析方法为主。为电子专业的学生提供了基本的电路理论以及电路分析中的基本定理与分析方法。《模拟电子技术》主要讨论的是电子理论中的一个基本问题，就是如何不失真地放大小信号。主要就是围绕如何消除或者减小失真来放大信号。分析的基本方法是对于非线性的放大器件三极管进行线性的近似处理。《数字电子技术》分析的电路中另外一个基本问题，也就是如何采用合适的电路实现特定的逻辑功能，在本门课程之中主要是了解对于逻辑的建立化简以及电路实现逻辑的基本方法。同时提供了实现逻辑的常用的数字电路的集成芯片。《单片机原理与应用》主要是适应了现在电路的设计思路，用软件的控制功能来实现对于硬件电路的控制。《高频电子线路》主要解决了电路中的三个基本的问题，电路中电源的设计方案、电路中小功率信号的放大、振荡信号的形成。分析的方法主要建立在非线性的分析方法上。《信号与线性系统》、《通信原理》等主要是提供了对与实际的电子产品的功能需求的分析方法，对于各种设计方案的简化、对电子产品的分析以及评估。以上作者认为可以归结为电路理论课程。
　　应用课程中有《电子CAD》、《电路设计与仿真》、《电子工艺标准》、《电子测量技术》、《常用电子元器件》等。《电子CAD》主要讨论的就是印制板设计软件Protel软件的使用。《电路设计与仿真》主要讨论电路仿真软件multism的应用，分析所设计的电路是否满足设计的要求。《电子工艺标准》主要讨论分析了在电子设计的过程之中所需要考虑的工艺标准。在电路的设计中要充分考虑电路的功耗、电磁场效应等情况。《电子测量技术》主要是在电子产品的调试阶段对于常用的电子测量仪器的使用方法的讲解。
　　五、结语
　　总体来说，应用电子技术专业的专业课程都是依照电子产品设计的过程而开设的，也是为了学生需要掌握各专业技能而开设的，以电子产品的设计过程来统领分析电子专业课程易于让学生掌握整个电子专业课程的体系内部联系。能更进一步做到学以致用，为将来的就业打好基础。对于高等职业院校的课程改革以及实现高等职业院校的产学研的结合也具有一定的指导意义。