智能电子产品设计与制作课程的教学研究

【摘要】    《智能电子产品设计与制作》课程是电子类专业的一门必修课，不仅需要多门专业理论知识为基础，还应兼具动手操作与调试能力，课程难度较高，所以传统的理论教学不适用于本课程中。本文论述了以信息化教学与项目化教学相结合的方式。这种教学方式可以加强学生的自律能力、个性化学习与课堂学习氛围，充分发挥学生的主观能动性，改变了传统教学中学生学习的被动性。主要从教学理念、教学策略、教学过程、教学资源、学习效果评价五个方面进行分析设计与调整，着重培养学生动手操作与独立思考能力。

【关键词】    智能化电子产品    教学设计    教学策略    教学过程

引言：

在“互联网+教育”的时代，将信息化教育引入课堂是现代教育的必然趋势[1]，信息化教学是一种分享与协作的学习，可以激发学生的自主学习能力。国家教育部多次强调“互联网+教育”的深刻意义。在高职院校的学生中，学习能力普遍较弱，如果教师一味的灌输知识，学生们接受理解较慢，久而久之对于知识衔接不上，很可能适得其反。如果采用信息化教学，充分利用大数据、人工智能等优势，可以便捷的实现音频、视频、动画等教学手段[2]，在课堂中学习氛围会大大提高。为了使学生未来就业与市场需求相吻合，对于该专业的人才培养刻不容缓。主要以智能电子产品开发为载体，将学生已经掌握的学科知识综合运用，并且将理论与实践相结合最终渗透于智能电子产品设计与制作课程中。整体综合要求较高，学习难度系数较大。这门课是知识与实践的结合体，不仅需要牢固的知识体系作为设计支撑，还需要一定程度的动手操作能力。在选择实训项目时，要采用涉及综合知识广泛，并可以与现代新技术新案例相衔接且具有代表性的项目讲授，并将思政元素巧妙融入课堂中，使学生具有大国工匠的使命感。学生们可以举一反三，将综合知识与动手能力融会贯通。

一、课程开设背景

在互联网与物联网相结合的时代，智能化产品是两个学科之间的桥梁，有着举足轻重的作用。为了使学生紧跟着社会发展动向，我院增设《智能电子产品设计与制作》这门学科。

《智能电子产品设计与制作》是在《单片机技术与应用》课程的一门后续实践课程，单片机课程教学内容过多，无法兼顾实践与理论相结合，学生们通常学习完单片机课程不能理解如何实现，甚至认为单片机是一门抽象的学科，学生很难对单片机以及后续课程有着学习热情，但是《智能电子产品设计与制作》确是一门深化单片机的一套系统课程，是一门综合性很强的课程，主要以实践为主，理论为辅教学。该课程主要涉及了单片机、电路分析、模拟电路、传感器等多方面的电子理论知识，同时还需兼备焊接、画PCB版图等实践操作能力。对学生的基本功要求很高，所以本课程开设在大二。本课程适用于高职类应用电子技术专业的学生。

二、课程教学设计

2.1教学理念设计

由于学生基础水平不同，传统教学理念设计主要以中等水平的学生为参考，又由于《智能电子产品设计与制作》课程内容较多，涉及知识具有连贯性，很容易造成“满堂灌”的教学模式，为了摒弃传统的教学理念，增加学生动手操作能力，采取“学生为主，教师为辅”教学，构建课前、课中、课后三个阶段。利用学校提供的网络信息平台发布课前预习的资料，安排学生提前预习新知识，规定学生在一定时间内完成课前任务并设置合适的预习题，教师可以通过网络平台掌握学生预习效果，平台都会将数据提供给教师，这样教师在课堂中授课中会有所侧重，课中教师主要负责提供实验所需材料和对不同模块重点内容的讲解并指导实践，不同模块增添流程思维导图并配合实验视频，课后分析总结并增加思维探索。

2.2教学策略设计

本课程采取讲授指导、小组讨论、分组实训的教学模式。智能电子产品设计与制作先设计程序，同时又离不开制作，即先设计后制作。教学过程中以项目教学为主，培养学生实践能力，内容循序渐进解决学生兴趣缺乏问题[3]，将课程模块化，一个项目周期8到16学时，项目内容由浅及深。将学生分为固定讨论小组完成项目，小组每位同学都有不同分工，到下一个项目时，分工互换，这样项目学习完成后，每位同学兼具了硬件、软件、焊接的技能，掌握了设计与制作的流程，探索让“学生在实践中学习，在学习中实践”[4]，同时有效的提高了学生们的学习积极主动性。

2.3教学过程设计

《智能电子产品设计与制作》课程是实践为主的一门课程，首先要明确设计流程与制作流程。前期和中期进行设计实训，将软件编程、外围电路设计、系统仿真知识有效的结合起来，拓展学生们的思维模式。后期明确制作产品的流程与产品调试，更加注重学生们的动手与解决问题的能力。只有同时兼备了以上能力，学生才能全面认识掌握这门课程。教学内容的选取主要基于实验室器材与实验材料，并且兼顾学生的接受能力与未来就业的发展方向而选择的合适的项目。

教学过程是由浅及深，在不同学习阶段对学生有不同的能力要求，具体教学内容如表一。图一是一个项目的完整流程图。

2.4教学资源设计

传统的教育资源主要依靠教材内容以及教师指导，而由于《智能电子产品设计与制作》课程内容较多，涉及知识较为广泛，学生可能欠缺一个知识点而难以完成整个项目，所以在传统教学资源上進行添加，主要借助网络平台学习通的课程搭建，学生可以在平台上互相探讨知识，也可以在线跟教师交流互动，解决课堂中的疑惑，教师可以在平台上推荐相关网络课程作为知识延伸，通过增加学习通网络平台可以更好服务于学生的学习。

2.5学习评价设计

本课程的最终成绩结果由平时成绩+项目成绩+终结性考核相结合的方式。其中平时成绩主要由出勤、课堂提问、课堂纪律组成。项目成绩主要由实训报告、组长评价、教师评价、学生自评组成（组长评价是在一个项目过程中对组员表现能力的认定，教师评价是此项目的完成度）。终结性考核是期末每位同学的实操能力，考核评定包括：系统仿真、原理图设计、焊接与调试、软件编程与调试。

三、结束语

智能化电子产品在我们的生活中随处可见，《智能电子产品设计与制作》是智能化电子产品的基础学科，选择的项目内容相对简单。

通过对五个项目的实践，丰富了学生的创作思维与动手能力，培养了学生发现问题并解决问题的能力，更进一步说培养了学生们的职业与创业能力，这对以后踏入工作岗位中有着极大的促进作用。

参  考  文  献

[1]徐金虎，鲍克端，陈双双.信息化教学平台嵌入混合式教学模式的路径研究[J].科技经济导刊，2020，28（30）：110-111.

[2]李昕，辛元芳，邢丽坤，郭来功.嵌入式系统课程信息化教学的研究与实践[J].科技视界，2021（05）：7-8.

[3]李娟，何坚.项目案例与学习评估结合的嵌入式系统教学新方法[J].大学，2021（27）：71-73.

[4]袁越阳.新工科背景下校企教研合作教学模式分析——以嵌入式单片机原理及应用课程教学为例[J].四川职业技术学院学报，2021，31（04）：54-57+84.

殷佳琪（1992.12-），女，汉，甘肃兰州人，天津理工大学硕士研究生，兰州资源环境职业技术学院助教，研究方向：应用电子技术。