淺談以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程設(shè)計改革

李學(xué)軍 秦宏伍 馬玉靜 李杰

【摘 要】課程設(shè)計是運用所學(xué)課程知識完成具有一定綜合性、創(chuàng)新性的小項目，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)之一。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)特點，以汽車電子綜合設(shè)計為試點探討改革思路，提高實踐教學(xué)質(zhì)量和效果，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力，培養(yǎng)出滿足社會需求的應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】電氣工程及其自動化；課程設(shè)計；應(yīng)用型人才

1.前言

課程設(shè)計是非常重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。該環(huán)節(jié)根據(jù)課程的特點，強調(diào)課程知識點和實際工程之間的關(guān)聯(lián)。通過課程設(shè)計對學(xué)生進行綜合性、創(chuàng)新性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運用課程重點知識解決實際問題、工程問題的能力。本文從課程設(shè)計和大型作業(yè)兩個方面論述以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的改革探索，為培養(yǎng)高質(zhì)量、應(yīng)用型電類本科人才提供改革思路。

2.課程設(shè)計改革

以《汽車電子綜合設(shè)計》課程設(shè)計為試點的課程設(shè)計教學(xué)改革。汽車電子是汽車與駕駛員進行信息交流的窗口，也是汽車高尖端技術(shù)的主要部分，各國一直在努力開發(fā)汽車電子技術(shù)，并不斷取得新的進展。汽車電子正逐步向數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，用數(shù)字化的虛擬儀表取代我國現(xiàn)階段普遍采用的電器式或電子式儀表已成為實現(xiàn)車輛自動化的一個重要課題。面對缺少汽車電子硬件實驗設(shè)備的現(xiàn)狀，利用虛擬儀器技術(shù)模擬汽車儀表盤，設(shè)計綜合數(shù)據(jù)采集、信號分析、儀器面板等多項內(nèi)容的虛擬汽車儀表盤。利用dSPACE科研設(shè)備的優(yōu)勢，開發(fā)基于dSPACE的仿真平臺，在工控機和controldesk軟件下模擬仿真汽車的轉(zhuǎn)速、耗油、速度等模擬和數(shù)字信號源，然后再進行模擬和數(shù)字信號的采集和分析，通過建立轉(zhuǎn)換函數(shù)模型在虛擬儀表盤上顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速、汽車車速、油耗、溫度及轉(zhuǎn)向燈等信息。利用虛擬儀器技術(shù)模擬汽車儀表盤，不僅可以完成先進汽車儀表盤的功能，而且免去汽車機械及電子器件，降低成本，提高可研性，在計算機測控技術(shù)、汽車電子技術(shù)等課程的教學(xué)及開放實驗中具有廣泛的實用價值。

課程設(shè)計實施思路：在電氣、自動化專業(yè)的《汽車電子綜合設(shè)計》課程設(shè)計中，每5名學(xué)生做一個汽車電子綜合設(shè)計題目，5名學(xué)生的分工不同，選出一名學(xué)生負(fù)責(zé)整體設(shè)計與規(guī)劃，并參與整個設(shè)計過程，2人做系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計，2人搭建放大電路、驅(qū)動裝置和檢測裝置等半實物，并根據(jù)另一小組提供的控制器設(shè)計虛擬控制器進行半實物仿真驗證，這樣既保證了在有限時間內(nèi)共同完成繁重的設(shè)計任務(wù)，又鍛煉了學(xué)生相互配合和團隊意識，同時也使得學(xué)生需要不斷的交流才能共同完成一個設(shè)計任務(wù)。通過這樣的課程設(shè)計形式，改變了只做理論設(shè)計，沒有實物的狀況。但該改革也有一個弊端，每個學(xué)生不能從頭至尾完成一個任務(wù)，他只能完成整個課程設(shè)計的一部分工作。

在此基礎(chǔ)上，為了充分地放手讓學(xué)生獨立思考，獨立設(shè)計，在課程設(shè)計進行中，多鼓勵學(xué)生查閱資料，鼓勵多種設(shè)計方案，盡量選擇性能好、適應(yīng)強度高的設(shè)計方案，且盡量與工程實際接軌，對課程設(shè)計的考核嚴(yán)格把關(guān)。指導(dǎo)教師要定期地到各組答疑，并進行提問，同時檢查方案的正確性、設(shè)計進度及學(xué)生的出勤情況。學(xué)生們課程設(shè)計完成后，改變以往指導(dǎo)教師單獨進行答辯驗收方式，改由3-5名指導(dǎo)教師組成答辯小組，模仿畢業(yè)設(shè)計答辯方式，綜合考核學(xué)生實際設(shè)計能力和掌握水平。成績評定由設(shè)計說明書、仿真實驗結(jié)果、答辯、考勤與紀(jì)律組成，從而確保課程設(shè)計達到應(yīng)用所學(xué)知識，發(fā)揮技能、培養(yǎng)能力，進行工程實踐訓(xùn)練的目的。

3.成果推廣

借鑒《汽車電子綜合設(shè)計》課程設(shè)計的經(jīng)驗，在《電氣技術(shù)PLC課程》、《過程控制》課程設(shè)計中推廣，將理論設(shè)計和實驗驗證相結(jié)合。學(xué)生首先根據(jù)設(shè)計要求進行理論設(shè)計，然后再實訓(xùn)、實驗設(shè)備上驗證。目前要求只有動手操作部分合格后，方能參加答辯得到最后的設(shè)計成績，初始階段不能設(shè)立較高的要求，需循序漸進，根據(jù)效果再作調(diào)整。

以上三門課程設(shè)計改革的效果明顯，學(xué)生能將所學(xué)的專業(yè)理論知識和生產(chǎn)實踐有機結(jié)合起來，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而進一步增強學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用。

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