于帅珍 高 玲
(安徽财经大学,安徽 蚌埠 233030)
改革电子技术课程设计教学体系培养创新人才
于帅珍 高 玲
(安徽财经大学,安徽 蚌埠 233030)
电子技术课程设计是培养学生实践能力、综合能力和创新能力的重要环节, 通过对课程设计教学模式的探索,对课程设计教学体系进行了改革, 全面培养学生的工程实践能力和创新能力。教学实践证明, 这些教学方法可以激发学生的学习热情, 充分调动学生学习的积极性和创新能力。
电子技术课程设计;改革;创新
理论教学和实践教学是学校创新人才培养体系的两个重要支柱,实践教学对培养电子信息工程专业学生的动手和创新能力起着重要的作用。电子技术课程综合设计是电子信息工程专业的学生在学完相应的理论课后进行的一次综合性训练,其目的一方面可以巩固、加深和拓展所学的理论知识,为较好完成后续课程的学习和设计做准备;另一方面可以培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能,提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力,因此综合性强、实践性突出的“电子技术课程设计”对学生的训练和锻炼是其他教学环节所不能替代的,是专业建设中值得重点建设的重要环节。
近年来,随着电子技术的飞速发展,电子信息工程专业的实践教学条件也在不断改善,但是我们的实践教学仍然存在许多问题: 在课程设计过程中,不能很好地软硬并重、虚实结合,要么偏重硬件设计、但是测试过程中故障点太多,最后以失败告终,要么偏重软件设计,学生只会纸上谈兵;设计题目不多、陈旧,学生之间存在严重的抄袭现象,学生对课程设计的积极性很难调动起来;教学形式呆板,学生可自由发挥的空间不多,创新能力得不到充分的发挥;成绩的评定缺乏规范性,老师只看做出正确试验结果的快慢和课程设计报告是否达到要求,对评定的标准不能具体量化,很难真正反映学生的真实水平。
在实践教学中,教师应该坚持以培养创新型人才为目标的办学特色,深化实践教学改革、优化实践课程体系、精选实践教学课题内容,培养新世纪应用型创新人才。
2.1软硬并重,虚实结合
传统的课程设计方法只重视硬件设计,一般先在图纸上把电路设计好,然后根据设计好的电路在面包板上连线、最后再进行调试,这种设计方法故障点多,学生查找故障困难,他们根本就不知道哪里有故障点,从哪里开始查找故障点,最后肯定会使许多同学对调试失去耐心,导致设计失败。另一方面在调试过程中,为了使电路的性能达到最优,元器件可能会被多次拆掉再重连线,导致器件损坏严重,而面包板也由于被多次使用,有些插孔难免会变松,造成插进去的导线接触不良、电路调试困难,元器件损耗大、课程设计效率低,学生的成功率也低,最终导致学生失去设计兴趣,甚至有些院校由于经费的限制,课程设计只好停留在设计阶段,并没有将设计的内容制作成实物,这种模式不仅没有调动学生的积极性,也失去了开设计课程设计本身的意义。
随着EDA技术的发展,Multisim、Proteus等计算机仿真软件已成为电子工程设计不可缺少的工具,学习并运用计算机仿真软件设计和分析电路,是提高学生电子技术设计水平和设计能力的有效方法,利用仿真软件设计电路不仅能够减少学生由于设计不合理对元器件造成的损坏和不必要的损耗,同时能够方便地修改电路参数,充分利用计算机仿真技术模拟、调试、选择最佳参数,缩短了电子产品的设计时间。但是如果教师只重视软件设计,那么学生对硬件电路的调试及故障分析得不到锻炼,最终只能是纸上谈兵。
因而电子线路课程设计方法应该是“软”与“硬”同步进行。将电路图变成产品,将理论知识化为实际,是学生最感兴趣的部分,也是他们在设计过程中受益最多的部分,因此学生可以边设计边实验,可以利用仿真软件方便地对电路参数进行调试,快速查找故障、 修改电路、分析实验结果的正确性,最终解决问题,较快地实现了电路设计过程中的前期预测效果,最后再组装实物、调试电路,由于前期已经用软件对电路进行了调试并使设计的内容达到了优化,所以在对实物进行组装调试时能快速地达到设计效果,这种设计方法是对学生分析问题、解决问题的能力以及创新能力培养的最佳训练方案。所以教师只有采用软硬并重,虚实结合的课程设计方法才能培养出合格的应用型创新工程技术人员。
2.2及时更新课程设计的内容
以往我们对课程设计的内容几年才更换一次或每年少变一点,这样不仅会使学生对课程设计失去兴趣、影响他们的积极性,而且经常发生抄袭现象,根本达不到课程设计全面锻炼的目的,另一方面当前电子技术及IC技术的发展日新月异,新技术不断地推出,对电子技术课程设计的要求也在不断地提高,若设计内容不及时更新,不能满足学生对新知识、新技术的渴望,不能培养出新世纪应用型创新人才。
2.3优化设计题目
好的设计题目可以激发学生的兴趣,提高学生的积极性,这种内在的学习动力不仅能够提升教学效果,而且能够真正寓教于乐,所以在电子技术实践教学中老师应将电子技术的新器件和新发展及时地引入到实践教学中,课程设计的内容要具有综合性、先进性、实用性、趣味性,并能及时地更新和完善课程设计的内容,这对于造就和培养高素质应用型创新人才非常重要;题目的难易程度要适中,能体现出对基本理论、基本概念、基本技能的综合应用;设计内容要与生活实际相关,如《乒乓球游戏机》这个题目,就是将设计内容与游戏相联系,活泼新颖,受到了学生的极大喜爱。
2.4设计题目数量充足、形成团队、鼓励学生创新
以往的课程设计题目单一,往往一个班共用一个或几个题目,学生不能根据自己的兴趣爱好自由地选择题目,最终造成大部分同学设计方案类同,抄袭现象严重,这样不仅没有充分调动学生的积极性,同时也失去了开设课程设计本身的意义。
另外,以往老师觉得学生能力有限担心他们在规定时间内完不成设计任务,所以总是详细讲解课程设计内容、要求,甚至给出具体的设计资料,给出确定的器件,指定学生设计的步骤,结果在同一个课题上学生给出了相同的设计方案,学生能自由发挥空间变小,创新能力的发挥得到了限制。
针对上面的问题要求老师给出的课程设计题目数量要多,可以采用大学生电子设计竞赛的组织方式:每2人为一组共同设计一个题目但又要分工不同,学生可自由选题,也可以自己给出一个比较好的题目,但要保证不重复;让每组的同学可以共同分析设计课题,确定设计方案,同时每个学生也必须完成各自具体的设计任务,如计算机辅助设计与仿真;硬件电路的制作与调试;资料的查阅以及设计报告的整理和总结等。这样,每个学生不仅熟悉自已的设计任务,同时对整个课题的全过程都能有所了解。既可以减少抄袭现象,同组间又可以相互讨论,这种分工协作的设计方法能够提高学生独立分析问题和解决问题的能力。
在实践过程中, 老师应鼓励学生创新,对于学生设计中创新的部分,虽然有可能不完全成熟,但指导老师要给予充分的肯定和鼓励,并给出引导性的建议,这样可以提高学生的探索精神、研究能力、以及浓厚的科学兴趣,从而提高设计质量。
2.5做好设计前的基本功
课程设计前要求学生仔细阅读课程设计的任务书和指导书,明确自己要做什么、怎样去网上查找可能要用到的相关芯片、怎样使用该芯片以及对芯片的外围器件的要求等等都要搞清楚。还要将电子工艺融进课程设计当中,要求学生了解设计中用到的元器件的型号、规格、参数、符号、主要性能和一般的选用原则以及所用元器件的测量方法;熟悉电子组装工艺的基本知识和要求;掌握电子产品的手工焊接、装配、调试技术;通过这种训练能够提高对常用仪器仪表及元器件的选用和使用能力,掌握了焊接技能与技巧;同时还要求学生具有一定的艺术审美眼光,这样学生做出来的产品既能满足电子工艺要求又具有艺术欣赏性。
2.6强化考核、建立完善的成绩评定体系
完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键。以往的评定方法是教师只看结果,不管过程,其弊端是教师的主观性较大,评定的标准没有具体量化,很难真正反映出学生的真实水平。在这个问题上可以做如下改进:(1)在注重结论正确的同时,要强调整个设计方案实施的整个过程,即便得出的结论并不如意,甚至是错误的,但是只要学生能找出问题所在,并提出相应的改进措施,就可以获得较好的成绩。(2)同一设计题目可按课题的大小和难度分层次考核,如“ 十字路口交通灯设计”,可以给出基本要求和提高要求,基本要求假设为“直行部分”,提高要求可增加“左拐、右拐、左右拐”等,根据学生做的难度分层考核,这样不仅能保证基本教学内容的落实,保持了学生进行实践活动的积极性;而且还能给学有余力的同学提供一定的自由发挥空间。(3)综合考察每位学生是否已掌握设计方法、制作工艺、仪器使用、故障查找、调试技巧等各个不同环节, 即使同组同学成绩评定也不能相同, 以防个别同学出现偷懒、混水摸鱼的现象。(4)完整的设计报告中应该包含方案论证、电路的基本原理、每个模块的功能、元器件的选择、数据处理、调试结果分析、文献查询等内容。(5)采用仿真、实物、论文和答辩相结合的办法来综合评定电子线路课程设计的成绩。
2.7及时了解目前市场上电子信息工程人才的需求状况
在科学技术迅猛发展的今天, 国际竞争日趋激烈,对人才的要求也越来越高,我们应充分运用课程设计实践教学的特点和优势,培养适合21世纪需要的应用型创新人才。
安徽财经大学根据这种应用型创新人才的培养模式,在进行课程设计时对原有的教学方法与教学手段进行了改革,并且跟踪世界的电子技术发展,注重学生实践能力和创新思维的培养。通过课程设计,学生不仅掌握了一个小产品的制作过程,而且掌握了电子技术课程的精髓;使学生将理论知识运用到实践中,又通过实践将理论知识有机的融合起来;使学生从兴趣中掌握了抽象的理论知识,又从抽象的理论知识中获得了兴趣,经过这种电子课程设计后的学生已经在参加全国大学生电子设计竞赛中发挥了重要作用;并且这种实践教学模式也会为学生今后的主动学习以及创新思维的培养打下良好的基础。
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Reforming the teaching of the electronic technology curriculum designs and cultivating innovation talents
Electronics technology curriculum design is the key to cultivate students’ practical ability, comprehensive ability and innovative ability, this paper explores teaching mode of course projects and reforms teaching content, Engineering practice and innovation ability of students are comprehensively trained.Teaching practice showed that the teaching reform can arouse the studen ts’enthusiasm and innovation ability.
Electronics technology curriculum design ; reform; innovation
G642
A
1008-1151(2015)10-0112-02
2015-09-11
2014年度安徽财经大学校级教学质量与改革工程研究项目(acjyyb2014121)。
于帅珍(1968-),女,山东烟台人,安徽财经大学电子信息工程系副教授,硕士,研究方向为教学研究及实践。