电子科技创新能力实践教学新平台的研究与实践

郭杰荣 王先春 蔡剑华

摘要：对电子信息课程的建设提出建立一套完整的平台，从理论（利用计算机模拟方法）和实验两方面配合开展电信技术实验的研究，并希望建立一个完整的设计开发系统。结合开放实验室促进学生将上课学到的基础知识和自己的灵感创作结合起来，设计、制作自己想要实现的各种各样的电子产品，实现了理论与实践、课内与课外的有机结合。

关键词：实践教学；平台；模式；创新

电子工程项目实践教学是电子专业实施创新教育、提高学生创新思维的重点，是学生树立工程意识，培养学生实践能力和创新能力的关键环节。在培养学生的电子设计能力的工程项目实践活动中，通过设计性实验，让学生独立完成从查找资料、拟定实验方案，直至设计编写实验报告的全过程。培养学生在“工程”设计、制作和组织管理等方面的创新能力。这就要求在现有的条件下，建立新的电子开发设计综合平台。

一、电子系统集成开发环境通用软硬件平台

通常，选择优秀的电子设计开发工具有如下几个约束条件：

1.电子设计开发工具的使用授权限制

2.设计语言、设计数据、设计格式的兼容性

3.电子设计开发工具与计算机及其操作系统的兼容性问题

4.设计项目实际需要的限制

不同的设计对象，其电子设计开发集成开发环境架构有很大的差别。例如，在经典的板级电子系统设计中，通常是将许多专用集成电路（ASIC）芯片、通用的门电路芯片设计在一块印刷电路板（PCB）上来完成整个电子系统的设计，其设计的基本素材是集成电路芯片；在现代的芯片级电子系统设计中，通常是将许多的软、硬知识产权（IP）核或电路模块设计在一个超载规模集成电路芯片上来完成整个电子系统设计，将设计流程中各个阶段所需要的不同的电子设计开发工具软件集成在一个硬件平台上，进行项目设计开发的软硬工作环境。在此环境中，项目的设计数据通过文件方式在各个电子设计开发工具之间流转，就像工厂里生产流水线上的产品流动一样，直到产品生产全过程结束。我们拟采用ORCAD/Pspice、ProtelDXP、QuarterII构建的电子系统集成开发环境通用软硬件平台。

各类不同的电子设计工具之间数据共性参数的提取转换不仅是实现减少电子组装生产准备时间、提高产品的导入率的关键技术，更主要的意义是它填平了设计软件之间的鸿沟，做到了存储格式上的统一，进而实现了对不同类型的设计文件及其工艺流程的模拟仿真。作为一名电子信息专业的学生，必须掌握从系统设计级、电路设计级到物理实现级整个过程分析设计的能力，能熟练使用新器件，新的开发工具，并不断更新观念，只有这样，才能适应时代发展，才能把握现在，创造未来!

二、培养模式

对于培养学生工程应用能力来说，我们针对以下方面实施：

1.以“电子创新实验室”为依托，培养学生综合的动手实践能力

实验室是高等学校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地。为鼓励和支持学生在课余时间参加开放式实验教学，加强学生第二课堂的建设，我们专门成立了“电子创新实验室”，制订了《电子创新实验室管理办法》，并提供了专项经费支持。以创新实验室为依托成立学生科技活动社团，为电子实践活动提供自由活动空间和必需实验设备。并且每年积极申报科研项目经费用于实验元器件的购买和学生课外科技活动项目的支持。

为了更好地利用开放实验室，电子创新实验室全天候对学生开放，并安排专门的老师值班和辅导答疑。有了创新实验室，电子科技协会的会员们便可在这里把上课学到基础知识和自己的灵感创作结合起来，设计、制作自己想要实现的各种各样的电子产品，实现了理论与实践、课内与课外的有机结合。

2.以“工程项目实践活动”为手段，树立学生工程设计的思想

工程项目实践活动是我院电子专业实施创新教育、提高学生创新思维的重点，是学生树立工程意识，培养学生实践能力和创新能力的关键环节。我院电子工程项目实践活动包括两个方面的内容：一是以培养学生的设计能力的工程项目实践活动，二是以培养学生研究能力的工程项目实践活动。在培养学生设计能力的工程项目实践活动中，我们要求学生自己组织成课题小组，自己独立设计工程实践项目的实验方案，然后交给指导老师审阅，对其可行性作出分析和指导，然后让学生自己动手去完成整个工程项目，最后由指导老师进行评估。这是一个在教师间接指导下的学生自我设计工程项目、实验方案的实践教学层次，目的在于通过设计性实验，让学生独立完成从查找资料、拟定实验方案，直至设计编写实验报告的全过程。学生可以利用课余时间，也可以在每年寒、暑假集中时间参与教师的科研项目，使学生初步掌握科学研究方法，为将来从事科学研究打下基础。

3.以“学生为中心”，精心组织电子科技协会

通过近几年的实践经验，我们初步建立起学生课外科技创新培养体系。电子科技协会的创建主要从以下两个方面进行了考虑：一方面，电子科技协会的组织，要摆脱传统教育中“以教师为中心”的教学模式，建立以“学生为中心”的管理体制，充分体现大学生的主体作用。另一方面，为了加强电子科技协会的指导，我们挑选了一批教师作为电子科技协会的指导教师，要求指导教师创新教学方法，他们的任务一是担负起对电子科技协会会员培训的任务，完成对学生所不能胜任的、系统的、全面的基础知识和实验技能的培训，轮流负责对学生释疑解惑。

平台建立后可以应用于生产实习、认识实习、课堂演示、课程设计等教学环节，在应用中不断发现问题，不断改进和完善。应采用各类形式进行反馈研究，逐步形成具有特色、效果明显的教学体系。同时充分发动学生参与各类创新性活动与竞赛，进行技术研究，以获奖、作品及论文形式体现成果。

（作者单位 湖南文理学院物理与电子科学学院）