電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究與實(shí)踐

王曉麗，周 潯，薛海鷹

(裝甲兵工程學(xué)院 控制工程系，北京 100072)

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門綜合實(shí)踐課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)綜合知識(shí)的綜合性實(shí)踐訓(xùn)練[1]。通過(guò)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程，學(xué)生可以了解電子工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、研制流程，理解方案論證、設(shè)計(jì)調(diào)試、項(xiàng)目匯報(bào)等環(huán)節(jié)的重要意義，掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，具備運(yùn)用電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)、創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的能力和素質(zhì)。我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法及項(xiàng)目牽引4個(gè)方面實(shí)施了電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革，能夠引導(dǎo)學(xué)生了解整個(gè)工程項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)到實(shí)踐能力的轉(zhuǎn)化[2]。

1 豐富教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系

我院電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括電子工藝練習(xí)、電路設(shè)計(jì)和調(diào)試(要求學(xué)生必須使用電子元器件和可編程邏輯器件兩種不同的方式實(shí)現(xiàn))，同時(shí)還有PCB的學(xué)習(xí)，學(xué)生在2周之內(nèi)，接觸的東西比較繁多，而且學(xué)生本身的基礎(chǔ)存在一定的差距，很難高質(zhì)量地完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)。因此可以根據(jù)不同的學(xué)生，制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，改變學(xué)生具體的上課形式，構(gòu)建更適應(yīng)學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)的課程體系。我們把電子工藝練習(xí)及PCB的學(xué)習(xí)內(nèi)容，轉(zhuǎn)移到前導(dǎo)實(shí)踐課程——電子工程訓(xùn)練課程中[3]。從現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及參考近年來(lái)電子競(jìng)賽相關(guān)方向的題目，從豐富教學(xué)內(nèi)容入手，優(yōu)化課程體系[4-5]。

目前，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)置了基于通用器件的電子電路設(shè)計(jì)、基于可編程器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于單片機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3個(gè)類型共24項(xiàng)難度適中、常用的備選設(shè)計(jì)題目，不僅包含模擬和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,增加了電路設(shè)計(jì)專題,還包含有可編程邏輯器件、AVR單片機(jī)、Protues仿真等先進(jìn)技術(shù),使教學(xué)內(nèi)容更加豐富、先進(jìn)。學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣任選題目，鼓勵(lì)有能力、有興趣的學(xué)生多選設(shè)計(jì)題[6]。同時(shí)為激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，學(xué)生也可自擬設(shè)計(jì)題目，經(jīng)教師指導(dǎo)把關(guān)后進(jìn)行課題設(shè)計(jì)。

2 改革教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能

本著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐的理念，我們改變了傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生做”的方式，少講甚至不講理論知識(shí)，僅是提綱挈領(lǐng)地給學(xué)生指引一下他們?cè)O(shè)計(jì)所要查找資料的方向[7]，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)生遇到了實(shí)際問(wèn)題再進(jìn)行單獨(dú)答疑。

在組織方式上，參照電子競(jìng)賽的方式進(jìn)行，3名學(xué)生一組，每組指定一個(gè)負(fù)責(zé)人。每組學(xué)生可在指定的選題中任選一個(gè)設(shè)計(jì)題目，在2周內(nèi)3人協(xié)力完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)[8]。每組發(fā)放一塊小黑板，負(fù)責(zé)人每天以板書(shū)的形式展示本組當(dāng)天完成的任務(wù)。驗(yàn)收考核環(huán)節(jié)采取所選項(xiàng)目的硬件實(shí)現(xiàn)情況、軟件調(diào)試情況及小組答辯的方式。相同題目之間的小組，根據(jù)所完成項(xiàng)目的性能、指標(biāo)及完成速度展開(kāi)競(jìng)賽，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，比賽的結(jié)果在最終的成績(jī)?cè)u(píng)定上占有一定的比重。這種教學(xué)模式就要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間，不僅要共同討論設(shè)計(jì)課題和選擇設(shè)計(jì)方案，還必須落實(shí)自己具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，以達(dá)到了解和熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)課題全過(guò)程的目的。同時(shí)由于引入了競(jìng)賽機(jī)制，不但可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，還能發(fā)掘他們創(chuàng)新的潛能[9]。

3 改進(jìn)教學(xué)方法，提高課程教學(xué)效果

在電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，利用視頻、圖片等多媒體手段形象地展示相關(guān)內(nèi)容，可以增強(qiáng)這門課程的趣味化、生活化，激發(fā)學(xué)生對(duì)所選課題的興趣。我們利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)中心門戶網(wǎng)站，上傳了一些跟學(xué)生課程設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行查閱。同時(shí)在網(wǎng)上展示歷年來(lái)學(xué)生參加大學(xué)生電子競(jìng)賽的相關(guān)照片和我們自己制作的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中不同小組之間的競(jìng)賽視頻。通過(guò)這些視頻和照片，激勵(lì)學(xué)生努力把所選的項(xiàng)目做到最好。

同時(shí)加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度，課程設(shè)計(jì)的時(shí)間不局限于課堂。實(shí)行開(kāi)放式管理模式，時(shí)間開(kāi)放和資源開(kāi)放。學(xué)生可以根據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)上自由預(yù)約的形式，課余時(shí)間自行到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室提供自主學(xué)習(xí)環(huán)境[10]。由于帶著任務(wù)，學(xué)生雖然沒(méi)有教師時(shí)刻看管著也會(huì)很自覺(jué)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)由于帶著疑問(wèn)去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的效率也更高，而且這樣也可以更節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源。采用這種形式，增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)度安排的靈活性，有助于學(xué)生自主設(shè)計(jì)能力、工程能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[11-12]。

4 引入科研項(xiàng)目，儲(chǔ)備學(xué)科競(jìng)賽力量

課程除了設(shè)置的3個(gè)類型24項(xiàng)難度適中、常用的備選設(shè)計(jì)題目之外，還引進(jìn)了學(xué)科的相關(guān)科研項(xiàng)目的子課題作為課程設(shè)計(jì)題目，選拔一些優(yōu)秀學(xué)生參與這部分課題的設(shè)計(jì)。同時(shí)結(jié)合一年一度的學(xué)院科技創(chuàng)新活動(dòng)，每年更新一些科技制作課題，學(xué)生完成項(xiàng)目之后，即可參加學(xué)院的科技創(chuàng)新活動(dòng)評(píng)比。

以教學(xué)、科研及競(jìng)賽項(xiàng)目為電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目，為學(xué)生創(chuàng)造了研究性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高了其實(shí)踐技能。在課程結(jié)束之后，學(xué)生依然可以進(jìn)行后續(xù)的深層次學(xué)術(shù)研究，通過(guò)項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程的工程磨煉，提高學(xué)生的實(shí)踐技能，大大激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)發(fā)揮出了巨大的作用。同時(shí)，學(xué)生參與教學(xué)科研活動(dòng)，可以解決創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展中規(guī)模、層次及條件等一系列問(wèn)題，極大程度促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展，這些學(xué)生作為教學(xué)科研工作的生力軍，也是每年學(xué)院參加各項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽的主要力量。

5 結(jié)束語(yǔ)

在課程改革中我們突出了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及工程素質(zhì)的養(yǎng)成，體現(xiàn)了“內(nèi)容綜合、面向工程、緊跟時(shí)代、激發(fā)創(chuàng)新”的特征，促進(jìn)了電子技術(shù)創(chuàng)新教育體系的不斷完善和可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)多次獲得全國(guó)、北京市及華北賽區(qū)的各類獎(jiǎng)項(xiàng)，其中2009年獲得全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2012年獲得全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”智能車大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)的好成績(jī)。

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