电子信息工程专业“工程导论”探索与实践

孙俊卿，华克强，魏 国

(中国民航大学工程技术训练中心，天津 300300)

我校电子信息工程专业主要培养航空电子设备制造、维修和检测方面的工程技术人才。“工程导论”课程开设的目的是培养学生的工程意识，加强学生对未来工作岗位的认识和大学四年课程体系的总体了解。

“工程导论”课程内容涉及知识面宽，采用基于工程项目的教学，有利于学生初步认识工程项目开发所需要的知识、能力和素质要求、使他们亲身体验工程项目开发的过程［1，2］。

1 课程的工程项目分析

“工程导论”是第一学期开设的必修课，本课程通过典型工程项目案例分析使学生初步认识到:①现代工程师所从事的工作是从事产品、过程或系统的构思、设计、实现和运行中的某个环节或全部过程;②在从产品、过程或系统构思研发到运行改进乃至终结废弃的生命全过程中工程师需要具备工程科技基础知识(数学、物理、计算机、电子技术、控制理论、信号与信息处理等);③工程师必须具有设计和应用、表达和交流、沟通协调和职业责任感等工程能力和素质。

针对民航电子信息工程专业课程重点分析航空维修的任务和工程师的职责。学生经过飞机的机型培训、飞机附件的修理培训、维修基础理论和基本技能培训等，成为具有航空维修资质的工程技术人员。

学生通过了解现代民航客机的通信系统、导航系统、雷达系统、自动飞行控制系统和仪表显示系统等典型电子系统的功用和工作概况，知道一体化课程体系中核心课程的内容和教学安排，使其建立大学四年所学课程的初步概念。

2 课程的工程项目内容

学生通过典型工程项目案例介绍可以掌握项目论证书的编写方法。项目内容涉及:研究意义、研究内容、研究思路、研究基础和条件、经费预算、进度安排和风险分析等;项目管理是围绕项目目标确定项目任务，进行任务分解、安排任务进度、编制完成任务所需的资源预算，从而保证项目能够在合理的工期内，用尽可能低的成本和尽可能好的质量完成项目的各项任务。

通过工程项目案例，针对飞机自动飞行控制系统、导航系统和航材库存管理等部分，重点介绍电子信息相关的信息获取、信息处理和信息应用等内容。使学生了解民航电子信息工程所涉及的内容、技术与手段，初步掌握系统设计、系统建模和仿真方法。

3 课程的工程项目实践

在课程的最后部分安排了工程项目设计练习，使学生练习项目说明书编制，项目计划编制，项目组织实施，通过抽象出来的简单项目练习，了解本专业需要的基础知识。下面以“红外电路故障诊断系统”工程项目为例介绍课程安排。

1)给定任务，明确分工

我们要求学生利用红外热成像技术、计算机图象信号处理技术和电子技术，设计一非接触式电路故障诊断系统。通过将被测电路与正常工作电路热像图比较，实现对规范电路进行元件级故障诊断。给定的主要指标为:电路板尺寸为 120mm×180mm;采集电路工作时的热像图，并对采集的图像信息进行适当的图象处理;通过实验确定故障的信息偏差阈值;考虑对环境条件的补偿;按实验室条件考虑经费预算。

我们建议四人组成的团队分工安排为:①全体参加系统方案制定;②一人完成系统集成及环境、装置设计安装;③一人完成电源、激励信号设计、数据采集和设备安装调试;④一人完成数据处理软件制作和样本模板库;⑤一人完成被测电路制作及故障电路制作。

2)独立设计，适时指导

学生针对设计任务，需要学习有关的专业知识与技能，收集整理有关的技术资料，构思设计方案。教师在这个过程中主要是组织协调小组活动，监控活动的内容、进度和效果，及时提供资源、技术和方法上的帮助，以保证各项工作按期完成。教师还需要引导不同小组在不同的约束条件下采取不同的工程设计方案。

3)正确引导，综合评价

项目完成后要求学生提交的技术资料包括:编写任务书和项目实施计划，文献检索和查询资料，方案比较和系统结构确定，电路参数和元部件选择，系统、机械和电路等设计图纸和元器件清单，成本核算，系统建模仿真及分析讨论等。学生最终利用PPT演讲5分钟，内容包括项目简要描述、主要研究内容和关键技术、研究目标和成果形式、技术路线、进度安排、分工和经费。最后答辩3分钟。

4 结语

“工程导论”是理论与实践相结合的代表性课程之一。教师自身的工程知识和实践经历，教学内容和训练项目的合理安排，教学资源的建立和利用，各种教学方法和手段的合理运用，教学过程的有效组织实施，学生工程知识的学习和能力培养的正确引导等都会对教学效果产生直接影响。

课程目前为36学时，尚无现成的教材。为此，教师制作了PPT、课件和录像等资料用于教学。课堂教学中每次围绕一个主题，通过启发式、讨论式教学调动学生参与教学、主动思考的积极性。

本课程所涉及的问题大多没有唯一答案。我们在课堂教学中适当安排提问和讨论，课后让学生自己查阅与讲授主题相关的资料，并整理总结。通过这些环节，可以培养学生查阅参考文献的能力和自学能力。

［1］ 陈宫，牛秦州.基于项目开发的教学模式的探索与应用［J］.长春:长春理工大学学报(社会科学版).2011(9)126-128

［2］ 6.蒋兴加.基于项目教学法工程素质培养探讨［J］.北京:中国电力教育.2011(89)64-65.