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电子设计课程

时间:2023-06-06 09:31:27

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子设计课程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

电子设计课程

第1篇

【关键词】电子设计教学;课改背景;课改思路;课改方法

电子设计自动化是现代电子设计技术的核心,是现代微电子技术和现代电子设计技术的有机结合,为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性,对于现代电子科技的发展有着重要的意义。在电子设计自动化的人才培养过程中,应当明确电子设计自动化的重要性以及其对专业人才的需求方向,传统的教学模式已经不适用现代电子科技课程的教学,必须要对电子设计自动化课程进行教学改革。

一、课程改革的背景

改革开放以来,我国电子信息产业实现了持续快速发展,特别是进入21世纪以来,产业规模、产业结构、技术水平得到大幅提升。近年来,随着电子设计自动化开发工具功能的不断完善,使得现场可编程门阵列技术以空前的规模和速度渗透到各行各业,并成为当今电子设计领域中应用最为广泛的可编程逻辑器件之一,同时使得社会对电子设计自动化的人才需求量也越来越大。

然而在经过企业的专家调研、访谈,毕业生的回访等信息反馈后,发现大家对现在学生的电子设计自动化技术的应用能力表示遗憾。在实际的电子设计工作中,大部分学生都不能将学习到的知识运用到实际工作中去,等学生在工作中才明白电子设计自动化技术对以后的发展和复杂数字系统的设计、产品的升级更新的重要性时已经为时已晚。因此,现代的电子设计自动化教学的主要任务是要建立一个健全的电子设计教学体系,以解决学生只是学习零碎的知识而用不出来的矛盾与尴尬。为了使我院电子信息工程专业的电子设计自动化教育紧跟社会的发展,改变现今高职与社会脱节的现状,必须要对现有的电子设计自动化专业教学课程进行改革。

二、课程改革的思路

进行电子设计自动化教学课改,必须要明确课程改革的思路。在课程教学改革中,应当贯彻以学生为主体的指导思想,引入校企合作、任务领域的开发机制。课程标准修订和课程设计过程中要与企业紧密合作,以企业对新型电子产品设计研发能力的要求为课程核心。电子设计自动化课程改革的思路需要考虑到以下几点:

1、对专业岗位群进行企业调研。在进行课程调研时,要与专业调研相结合,在选取调研对象时应广泛选取不同性质、不同类型、不同规模的企业的工程技术人员进行调研。调研的方法可以采用问卷调查法,通过调研及座谈根据电子信息工程技术、应用电子技术专业人才素质的要求,把所涉及到的职业活动分解为项目,再对工作项目进行分析,获得每个项目的具体工作任务,并对完成此项任务所需要的职业能力作出详细的描述。

2、以工作过程为导向,设计学习情境实施的教学资料、教学方法与组织。在教学方法上,不拘泥于某几种教学方法,而是根据学生的个性特征及教师的教学特点,运用各种各样的教学方法达到教学的目的。在教学组织上,采用模拟项目开发的方式,按照企业管理方式进行项目管理,让学生身为“准员工”体会工作环境和工作过程,强化学生的自我管理能力和组织能力、锻炼学生的合作、沟通能力和责任心。

3、根据行动领域设计学习领域及学习情境。结合电子设备装接工的国家职业标准,确定了“电子设计自动化” 这一行动领域对应的学习领域学习目标与学习内容,再按照学生学习规律与职业成长规律将学习领域划分为5个学习情境,构成5个学习情境组成的学习情境库,方便对不同基础的学生组织教学。

4、融入电子制图员、助理电子设计师职业标准、企业标准、电子设计的主流器件、新技术、新工具等“六新”,结合企业操作技能要求和工艺标准,确定课程标准。然后,根据典型工作任务的特点,将各教学内容进行知识的解构。按照职业成长规律与认知学习规律,以项目的形式,将课程分解为若干学习情景,将之前解构的各知识点重构到相应的学习情景中,真正实现“用什么,学什么”。

三、改革的方法

明确了电子设计自动化课程改革的思路后,就需要采取相应的措施方法来实施改革。笔者提出以下几点改革方法建议,以供参考。

1、调查研究法。可以成立专门的课程改革团队,深入行业企业一线进行人才需求调研、岗位工作知识能力素质要求调研、学生岗位工作适应性调研、专家访谈、毕业生访谈等,收集课程改革第一手材料,然后进行数据汇总、处理和分析,把用人单位对学生的要求与课程改革有机地结合起来,使课程改革与建设方案更加符合社会需要,更具有针对性和可操作性。

2、探索实践法。探索实践法主要是指在实际的教学组织过程中,按照课程改革方案不断优化教学方法,提高学生学习效率和教学效果,特别是提高教学质量的自我监控能力,以实践的方式探索适合高职信息工程类专业学生电子设计自动化课程的教学方式及方法。

3、试点对比分析法。通过试点班级、试点教师实施课改教学,记录课程教学的过程以及出现的问题,主要包括学生的主动学习意识和课程的参与度,学生的学习态度和学习效果,教师的教学组织是否合理,讲义的内容组织是否合理,教学资料是否充分等;然后进行纵向的历史对比分析和横向的试点与非试点对比分析,找出课程实施中的问题,并研究提出解决问题的方法和措施。

四、课程改革的特色

针对我院的实际教学情况以及设施条件,结合当前社会对电子设计自动化人才的需求,在实行电子设计自动化课程改革时,应当建立起具有本院特色的课程改革体系,因材施教,以使本院学生更好的融合所学电子设计自动化知识在实际工作中的应用。

1、工学结合,“教、学、做”合一。以职业能力为核心、融入职业标准,以真实工作任务为载体,创设“教学做”一体化的教学情境,实行行动导向的教学模式。

2、提出虚实结合、软硬结合、实验室与网上虚拟实验实训结合的新的实践教学体系。充分利用网络的虚拟实验实训室,开展虚拟平台的仿真教学。实现教学资源的校内、校外共享。

3、学习与工作接轨,能力培养贯穿始终。体现课程设计与教学活动的“渐进性、真实性、实用性、先进性”,学生学习的过程就是实际的工作过程,实现了与实际工作的零距离接轨。

第2篇

关键词:电子设计自动化,课程创新,教学改革,实验设计

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0082-02

随着微电子技术在世界范围内的飞速发展,以及各相关产业对电子电路技术的需求日益增长,《电子设计自动化》已经成为电子信息工程等相关专业的重要课程,也是国内外诸多理工科一流高校的电子信息类专业必修的核心课程[1-3]。尤其在近年来,智能硬件的发展与半导体技术的革新为电子系统设计带来了革命性的变化,电子设计自动化技术已经一跃成为现代电子工业的核心学科,引领了现代信息技术的发展方向,也成为了电子信息工程专业本科生考研深造与就业所必需的重要技能[3]。综上,考虑到创新研究型实验对学生的创新意识和能力培养的重要作用,笔者作为学校《电子设计自动化》课程的任课教师,对本课程的实验课程进行了综合性的思考与建设。

一、《电子设计自动化》课程实验改革的必要性

我们通过对国内外一流高校的调研发现,许多著名高校的EDA技术本科教学有两个明显的特点:一是课程在各工科专业的普及率极高;二是在实验中大量引入新技术、新方法与新器件,更多地注重创新性、设计性、综合性项目,突出EDA技术的实用性,以及面向工程实际的特点[4]。这些特点让我们认识到,通过《电子设计自动化》课程实验的改革与建设,既能够帮助学生更好地理解《电子设计自动化》的理论知识,增强学生的实践能力,更能够紧跟学科和行业的需求发展,为课程拓宽评价方法,提高教学效果,为学生树立创新精神,培养科学素质,增强科创能力,最终增强其综合素质,提高学院与学生的综合竞争力有很好的帮助。

二、实验改革方案及主要工作

为了充分结合现有的实验课程基础,全面提高试验课程效果,笔者从实验过程管理、实验设计、考核与评价反馈四个角度对《电子设计自动化》实验进行了综合性的方向改进,具体内容如下。

1.实现项目化的实验过程管理。笔者基于对科研与教学工作的熟悉,以《电子设计自动化》课程实验为改进对象,将其现有的实验课程学时进行压缩,补充对应EDA能力所需要的主要课程知识点,融合现代EDA技术的最新发展,并将最后四个学时设置为一次综合性、设计性的“综合实验”,实验过程及实验报告作为实验课程成绩的重要评价因素。该综合实验采用项目化的过程管理,学生须在给定的范围中任选题目或自选题目,在四个小时内完成该题目的主要设计,并在课程完成后提交课程报告时以“项目任务书”的形式填写实验报告,系统阐述选题原因、题目关键环节、设计时遇到的主要困难及解决方案、最终成果演示及存在不足分析等。

2.设计层次性的“综合实验”项目。为了确保实验教学的实际效果,保持学生的创新热情,全面提高电子设计水平,在上述“综合实验”的实验项目设计的基础上划分为三个层次:第一层次为逻辑行为的实现;第二层次为控制与信号传输功能的实现;第三层次为电子系统模块的实现。每个层次设置三至五个题目。此外,考虑到学生实验时间的约束,随着教学课程的进行,预先在教学中对“综合实验”进行题目的预告和必要的讲解,让学生提前进行课外的准备和练习,并将该四个学时的“综合实验”集中安排在一个下午进行,学生通过集中性的高强度的学习、讨论和实验,完成主要的“综合实验”功能。

3.设置创新导向的评价激励形式。考虑到该门课程的授课时段为大三下学期的后半段,学生的专业基础课及绝大多数专业课业已经结束,笔者在课堂上渗透该门课程对于考研及科学研究的重要意义,以及对于科创及电子行业就业的作用,在完成课程教学的同时讲授和提供论文撰写及专利申请与重要竞赛的资料信息,并鼓励学生利用课余时间进行深入钻研、挖掘,并主动利用配套实验课程进行研究性学习,进而促进学生的科创热情向论文(算法)、软件著作权(程序)、专利(电子电路)及重要竞赛(电子设计类)的成果转化。

4.提供实时动态的评价反馈渠道。结合自身工作特长与经验,笔者利用信息技术手段,设置了“韩博士工作室”教学专题网站(http://),为学生及时访问和评价的反馈提供渠道。通过调查问卷、在线信箱、有奖问答、专题活动等方式,在授课过程中进行多次课下问卷调研,并开设贯穿授课全过程的实时反馈渠道,作为授课、答疑等必要教学活动的有效补充,便于及时了解学生对于综合性实验的接受程度以及对课程各方面的综合评价。

三、实验改革周期及内容

为了更好地实现对《电子设计自动化》课程实验的改革与创新,笔者制定了以十二个月为周期的长期方案,主要分为以下五个关键性阶段。

1.第一阶段,时间为1个月。结合《电子设计自动化》学科发展现状及人才培养需要,更新课程教案,丰富和扩充现有教学大纲及授课内容,补充相关多媒体与软硬件资料,完成“综合实验”的选题与设计。

2.第二阶段,时间为2个月。截至开学前,与实验课程老师进行充分的沟通和协调,完成各个“综合实验”项目的软硬件环境配置、具体要求、实施细则及评价方法,严格制定精密科学的给分标准。

3.第三阶段,时间为2个月。完成课程的教学与本项目的实施,除了完整进行原有授课内容的教学以外,按照既定方案进行综合性创新意识的培养、综合能力的渗透、实验技能的提高,并全面介入、观察、管理和把控“综合实验”的开展、实施与评价等各个环节。

4.第四阶段,时间为4个月。结合课程成绩,在课程结束后主动发现和联系具有良好科创能力的学生,在学生的自我意愿的基础上为其推荐和设置针对性的毕业设计选题,同时鼓励和推荐其参加与之水平相适应的科创竞赛,并进行必要的指导和培训。

5.第五阶段,时间为3个月。根据前期各个阶段的进展情况,稳步完成此次立项的后续各项相关工作,总结此次立项成绩与不足,鼓励、指导优秀学生将其成果、申请专利或获取软件著作权。

四、实验改革实践成果与创新点

自《电子设计自动化》课程实验改革在学校实施一年以来,已经取得了良好的效果。首先,对于学生而言,实验改革的实施有效地拓宽了学生的视野,并实现教学与行业的相互影响与促进。大部分学生在结课后的反馈表明,通过完成本项目所涉及的授课课程,使学生熟悉了具有一定强度的开发过程,培养了其科学的态度、严谨的作风与创新的精神。截止课程结束,已经有相当数量的学生能够掌握基本的EDA项目开发、电子设计类专利申请及学术论文撰写、电子设计类科创竞赛准备及参赛等综合性的技能,一大批学生在各类相关竞赛中获奖;其次,对于学校而言,通过实验改革的实施,实现了以项目模式重构实验课程内容,构造了“教―学―做―研”一体化的EDA教学模式,有效实现了学校《电子设计自动化》课程的教学深度挖掘与教学效果的提升,并进一步实现了学校EDA课程相关实验室的建设与完善,使得进行综合性、设计性实验所必需的软件、系统、例程、方案及芯片、板卡、连接线缆等软硬件设施得到了补充;最后,对于任课教师而言,通过本项目的发展与磨合,有助于任课教师及实验教师更好地了解学生现状,为后续编制符合学生学习特点与发展需要的新教材、新课件与新方案打下基础,从而实现对现有EDA实验项目的更新和发展。

参考文献:

[1]丁达春.《电子设计自动化》课程改革探索[J].教育教学论坛,2013,(49):41-42.

[2]王艳玲,何新凤.电子设计自动化精品课程建设的实践[J].广西教育,2016,(19):58-59+74.

[3]唐燕影.在《电子设计自动化》课程教学中引入案例教学法[J].知识窗(教师版),2014,(12):65.

[4]汪志成,赵杰.基于CDIO理念的《电子系统设计自动化》课程改革初探[J].考试周刊,2015,(57):10-11.

Reform and Innovation of "EDA" Experiment

HAN Peng,LI Yan ,LIU Zhi-gang,NIU Xue-fen

(Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao,Hebei 066004,China)

第3篇

关键词:电子设计竞赛;电子信息;实践教学

全国大学生电子设计大赛是一项全国性大学生赛事,每两年举行一届,我校从2005年开始参加。结果发现,参加比赛的低年级同学在后来的电子类基础和专业课程的学习中,接受理论知识非常快,考试成绩都在良好以上,以此为出发点,我们尝试了在电子类课程教学中实行实践到理论再到实践的教学方法,并对教学内容重新进行了组织,取得良好的教学效果。

电子信息类课程体系改革措施,包括按专业分模块的理论课程体系改革,加强综合型和创新型实验、增加实验课时、改革实验考核方式的实验课程改革,加强集中性实践环节和课外科技活动的实践改革。这些改革措施提高了学生学习兴趣,增强了学生动手能力和创新能力,提高了参赛成绩,为以后的毕业设计和走向工作岗位奠定了坚实的基础。The contents and characteristics and signification of the national electronic design competition are introduced.An analysis on the shorting of the ordinary system of electronic information courses is bining the need of the National electronic design competition and that of training 21st century advanced electronic information talent,the reformation of electronic information courses,such as the theory courses consist of module by major,enhancing the synthetical experiments and creative experiments,enhancing the out-of-class technical activity,computer aided instruction based on MATLAB is presented.After this method is introduced in class,improving the testing of experiments,and etc.After the reformation,the enthusiasm of the students on studying the course is promoted,and the technical and creative ability of the students is enhanced,the performance of the students in the National electronic design competition is improved.

一、参加比赛暴露出传统教学模式的不足

通过参加比赛,我们发现传统的教学存在较多的不足之处,直接导致学生学习上存在如下几点缺陷:

1.知识面窄。针对实际产品的制作时,知识面非常狭窄,思维不够活跃。不能够提出多种设计方案来选择根本原因在于知识面窄,综合应用所学知识的能力不强。

2.实践能力较弱。部分同学虽然做过相关课程的实验,但是制作实际产品时,却不知从何做起,基本的电子制作技能较差,焊接不牢固、虚焊、布线不规范、发现故障不会排除等,实际应用能力亟待提高。

3.查阅资料能力较弱,自学能力较差。针对这些缺陷,我们在教学设计上进行了相应的改革,加强实践教学,增加学生动手时间,提高学生自学能力,采用了实践到理论再到实践的教学方法。

二、实践到理论再到实践的教学方法

1.先理论后实践的缺点。电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。

2.实践到理论再到实践的作用及效果。低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下:

参加过两次全国电子设计大赛和省大学生机器人大赛,我们向学校申请建设了创新设计实验室,以此为基础,安排低年级新生在实验室制作一些简单的电路并测量结果。购买了一些组装机器人组件,让学生根据说明自行组装,实现各种功能。尽管他们对工作过程不懂,但在实际操作过程中,学生对传感器的作用、电子线路的功能实现、机电配合等都有了感性认识,并对电子线路如何进行工作产生了浓厚的兴趣,心理上产生了获取相关知识的冲动。

教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。

3.与项目教学法相结合。我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。

在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。

设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。

设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还应参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。

参考文献:

[1]曾文波.搞好电子设计竞赛深化实践教学改革,电气电子教学学报,2000.

第4篇

Abstract: In this paper, from the experience that our university participated in the National Undergraduate Electronic Design Contest and achieved remarkable results to discuss higher education reform, the need to develop students' creative ability and acceleration in curriculum reform. We introduce a more successful training system and organization operating in contest.

关键词: 电子设计竞赛;实践教学;课程体系;创新人才

Key words: Electronic Design Contest;practice teaching;curriculum system;creative talents

中图分类号:G521文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0239-02

0引言

全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办[1],从1994年到现在,先后举办了近十届全国竞赛和四届专题竞赛。大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革,为人才培养服务”的宗旨,不断推进高校教育教学的改革与发展[1][2]。我校从1997年开始面向全校召集优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛,成绩斐然,先后获得国家一等奖三项,国家二等将五项,山东省一、二等奖励多项。这些成绩对学生的鼓舞很大,要求参赛的学生逐年增多,参与的专业范围也不断扩大。参加过电子设计竞赛的学生在系统设计、方案论证、整机调试、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,也增强了他们的自信心。他们在毕业设计和以后的科研工作中,独立工作的能力较强,受到了教师和用人单位的欢迎和好评。我们从以下几个方面,谈谈通过组织大学生电子设计竞赛,对程体系改革与创新能力培养的促进作用。

1大学生电子设计竞赛促进了电子技术相关课程教学体系的改革与完善

通过组织参加全国大学生电子设计竞赛及赛前选拔与培训,发现我校本科生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等缺点。这反映出教学过程重理论轻实践、重软件轻硬件,也说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少,反映电子技术应用的前沿课程少。针对这些问题,我们对电子类课程体系进行了一些调整和改革。

首先在教学内容上,由于新技术、新器件应用范围越来越广和电子技术的飞速发展,我们开出了“可编程逻辑器件及其应用”、“电子设计自动化”、“现代电子系统设计”、“条形码与IC卡技术”等新课程,编写了教学大纲,经过多年实践,效果良好,丰富和完善了电子技术课程体系。配合课程体系和电子技术竞赛编写了新的理论教材“电子设计自动化”和实验教材“电子技术测量与实验”。在新教材中,舍弃了过时陈旧的内容,引入新的内容,增加了电子线路软件仿真的内容,使硬件软件相结合,丰富了实验手段。新教材还增加了大量的设计性和综合设计性实验内容,满足不同程度学生的需要。实验教学环节已由单纯的“验证”实验向“单元验证、分析设计、系统综合”实验相结合的方向转变。根据新教材构建了模块化的EDA实验教学内容体系,具体框图如图1所示。

其次从教学目的和教学内容上,明确了实验课的目的是让学生通过实际动手,掌握一般的实验方法和技巧,巩固已有的理论知识,提高其分析和解决实际问题的能力,培养其创新精神和实事求是的作风。我们将实验教学内容分为验证性实验和非验证性实验两种,并逐步加大了非验证性实验的比例。验证性实验是依据教学大纲要求预先设计好的,只要求学生按照已知的方法和步骤进行操作即可,这种实验方式在基础训练阶段是必不可少的,但因为其本身在时间、空间和内容上的局限性,不利于学生自由发挥,也不利于学生创新能力的培养。而非验证性实验因可让学生自主设计和拓展实验,从而提高了其挑战性,也极大地激发了学生的创新欲望,对培养学生的实际动手能力和创新精神是非常有利的。

同时对教学方法也进行了改革。教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的[1][3],竞赛促进教学内容的更新,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,以达到理想的教学效果。我们的新课程体系和教材给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,我们将原来的集中实验教学方法,改为集中实验与开放实验、虚拟实验、分布实验等多种实验教学模式相结合的方式,实验模式由过去的单一模式向多元化的实验教学模式转变。我们的开放式教学包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。内容上的开放是指学生在实验中除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。

通过教学体系、方法的改革与不断完善,在平时的学习中就能给有兴趣有能力的学生提供实践实习的条件和空间,逐步培养他们的实际动手能力和创新能力。同时,通过实际动手设计可以让学生更好的消化课本上的知识,理论联系实际,激发大学生的学习积极性和主动性。

2全国大学生电子设计竞赛促进了实验室硬件水平和综合适应能力的不断提高

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于电子技术各类实验室的装置基本上是老三样(电压表、信号源、示波器),学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就显得非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。比如我们在竞赛中使用的先进的数模混合型示波器以及数字示波器,受到学生的一致认可,通过多年的竞赛,在学校的大力支持下,电工电子学教学中心的实验室建设起点高,设备先进,为电子竞赛提供了一个良好的环境。

3全国大学生电子设计竞赛推动了电子技术课程设计内容和体系的不断发展

课程设计是学生相对集中,实践功能较强,比较能真实反映一个学生实践动手能力的一项教育教学内容[4]。因此,为了不断适应电子技术发展的要求,同时也为初步选拔电子设计竞赛学生做一个基本参考,整个课程设计体系也要不断发展与完善。

首先从设计内容上,设计的内容不断更新,难度也不断增加;其次从软件设计工具上,随着电子设计开发工具的不断发展,通过各种渠道将ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各种流行的仿真软件及开发工具逐一介绍给广大学生使用;再次从软件编程语言上,Able、VHDL、Verilog等多种流行的硬件编程语言都被广大学生所逐渐熟悉;最后从硬件设计和测试工具上,自主设计制作了小型的“SZD-III型PLD实验开发系统”、大型PLD课程设计演示仪器、电子竞赛系统开发板等。

4全国大学生电子设计竞赛使优秀学生脱颖而出,促进了教师业务水平的提高

电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强,特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。他们不循规蹈矩,不死读书本,而是积极进取,学以致用,理论密切联系实际,通过赛前的培训以及大赛的洗礼,使他们在各方面更加成熟。参赛的学生报考研究生时也受到硕士生导师的青睐,而没有上研究生的同学在联系工作时也极受欢迎,不少公司在招聘时深有感触的说:“像这样的学生有多少我们要多少”。这些学生的成才,也在低年级学生中产生了良好的辐射作用。

对于教师而言,由于我们的课程是面向全校学生的专业基础课,教学任务比较重,为提高效率,施行的是模拟、数字、电工电子学三门课程教学人员相对固定的方法。每位老师基本上只负责其中一门课程。这样一来,虽然教师能够对所负责的这一门课程内容比较熟练,但时间长了对其它两方面的知识,缺乏必要的联系,从长远看,不利于教师业务水平的提高,不利于学生的培养,因为学生将来面对实际的电路系统,所需要考虑的问题是综合性的,如果教师在教学过程中不能帮助学生树立一个综合考虑问题的思想,这是教学上的一个遗憾。而通过组织教师参加电子设计竞赛的培训工作,一定程度上改善了这一状况。教师们在辅导参赛学生训练的过程中,不但提高了业务素质,而且认识到在教学中贯穿综合考虑解决问题的思想对学生能力培养的重要性。

5创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的培训内容体系和组织运行模式

经过多届全国、山东省、学校竞赛,根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域,目前已经形成较为合理的培训体系,培训内容涉及电子系统设计、EDA、单片机、制作与安装工艺、功率电子、软件设计等内容,经过多年实践,效果良好。同时也创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的组织运行模式。

5.1 平时积累通过电子技术相关课程体系的改革与完善,使得有兴趣和能力的学生在平时的学习中就能够获得一定的经验积累和实践机会,使得动手能力、创新能力、设计水平得到一定程度的提高。

5.2 择优选拔在电子设计竞赛开赛前,通过报名、笔试、实物制作、面试、推荐等方式择优选出30-50名学生参加培训和比赛。

5.3 强化训练培训开始时,根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域邀请相关教师为学生进行授课,让学生在短时间内能够对相关领域知识有较深入的理解,打好设计基础,然后由负责老师带领参赛学生在现有硬件条件下对学生的软件、硬件综合设计能力进行强化训练。

5.4 模拟竞赛根据现有的硬件设备和条件,尽量节约开销,选择合适的可以完成的设计题目,把培训学生进行分组,让学生在限定的时间内利用现有的器件和设备完成一次设计,强化锻炼并检验参赛学生的设计水平和动手能力,并让学生对真正的竞赛有初步的认识和体验。

5.5 合理组合在培训和模拟竞赛期间,不同的学生在不同的方面可能会有各自突出的表现,比如有的学生硬件水平很好,有的学生软件水平很高,有的学生综合设计能力很强,教师要善于发现学生的特点,并把突出的学生有机的组合成一个整体,保证参赛队伍的质量和水平。

6总结

竞赛是对学生综合能力的全方位考核,既有理论分析,又有实践动手,是全面素质的培养[1][2][5]。在专题竞赛中既培养了学生面对众多社会需求选择最佳实施方案的能力,又使学生经历了由策划、设计、制造、调试、试用全研制的开发过程,很多学生反映这段特殊学习经历终生难忘。“通过前期培训和选拔以及四天竞赛,胜读四年书本”,有不少学生这样评价电子设计竞赛,这种说法不免夸大,但也从侧面反映了在学生眼里竞赛对于学生综合素质提高的巨大作用。

在该项竞赛的引导下,电子技术相关课程已经和正在经历着一系列调整和改革―优化传统基础知识、大胆引进前沿技术、不断拓宽学生专业口径、加强工程实践能力培养、重视创新教育的探索和实践。

参考文献:

[1]姚建永,吴贻文.参加电子设计竞赛,促进教学改革.高校教育研究, 2008(17):31-33.

[2]陈立章,宋学瑞,彭红.组织电子设计竞赛培养大学生创新能力总结和体会.湖南医科大学学报,2008(4):95-97.

[3]林寿英.以电子设计大赛促进电子技术课程本科教学改革.福建农林大学学报,2008(11):103-105.

第5篇

论文摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。

对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。

1、电子线路CAD技术与电子设计的关系

随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。

2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用

电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面:

2.1 绘制电路图

在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。

2.2 计算机仿真

电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。

2.3 PCB板的设计

PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。

2.4 三维视图

在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。

3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术

如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。

解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是:

(1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。

(2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。

(3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。

(4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。

最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。

4、结语

在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。

参考文献

[1]朱洁.电子线路CAD技术在高职电子信息工程专业毕业设计中的应用[J].中国现代教育装备,2010,(15):55~57.

第6篇

21世纪是科技的时代,科技时刻都在发生着变化,高校比其它行业更应该走在科技的前沿,电工电子设计课程的套件也应紧跟科技步伐,淘汰落后的套件,让新的具有时代科技色彩的套件及时出现,满足学生对科技知识的追求,丰富学生的知识内容。套件的难易程度应该根据学生的知识水平制定,不应过难和过易。有的套件难得让学生根本无从下手,这也就降低了学生做实验的兴趣,而有的套件又简单的十几分钟就做完了,学生又无事可做。这些细节问题需要教师认真思考、总结,根据不同的学生来制定相应的实验套件,不仅要让学生参与到实验中,还要通过实验达到培养他们的目的。

一、课内教学模式的改变

传统的电工电子设计课程课内教学模式多是“讲做写”形式,就是教师讲解实验理论,然后学生做实验,最后书写实验报告,这样的模式普遍、普通。对于学生而言这样的模式早已厌烦,做实验就像走流程,流程走完实验结束,根本提不起学生兴趣,也很难让学生在实验中理解知识、主动思考、创新。“学生为主教师辅助”模式,这种模式主要是针对电工电子设计课程的课内教学,它与以往旧模式相比让学生变为实验主体,而非教师,让学生来主导实验,教师辅助。开展这样的模式,首先让学生在做实验前自己先通过各种信息途径学习电工电子的基础知识,这样以来学生从被动学习变主动学习,锻炼了学生自主学习的能力。然后再在实验课中听取教师讲解实验,自己独立动手完成实验,实验中遇到的问题自己先想法解决,最终再由教师指导点评。这样的模式把实验完全交给学生,学生来主导实验,告别了以往的“教师做实验学生看,学生看完了再重复教师的实验步骤”的老套教学模式,充分调动学生的积极主动性,发挥学生自身知识潜力来完成实验,培养了学生主动学习、独立思考、自己动手、勤于钻研的良好习惯。

二、课外教学模式的改变

电工电子设计课程的课外教学模式是一种新的教学模式,这种模式有两种形式:一种是电工电子设计课程与其它电类相关实验课程形成某种关联,从而使两个或几个实验联系在一起,形成一个实验系统。第二种是电工电子设计课程课外的实习,例如让学生到与电工电子设计课程相关的企业或工厂中实践实习。第一种课外教学模式在高校中的应用,将为高校实验课程开辟一种新的教学模式,它能将多个相关实验课程联系在一起形成一个实验系统,最大化的发挥每个实验的效用,不尽能让实验资源得到最大化的利用,也能开阔学生眼界,丰富学生的知识结构。例如,电工电子设计课程和PCB课程就能形成这种新教学模式,PCB课程中所制作出的电路板就能在电工电子设计课程中通过元器件的焊接使电路板变为一个会运作的电路。像这样相互关联的实验在高校中很多,都可以采用此模式进行组合。第二种课外教学模式也就是现在高校经常开展的校企联合模式,这种模式能让学生直接接触到实际生产,能够加深他们对知识的印象,看看自己所学的知识怎样被应用到社会实际生产中,知识怎样转化为生产力,是活生生的教科书。学生通过这样的实践实习所得收获是实验室教学所无法给予的。

三、总结

高校电工电子设计课程的教学改革任务艰巨,想要一下见成果是很难得,这就需要我们实验教师在平时实验课教学中认真总结教学经验、不断探索新的教学思路,敢于创新新的教学理念,把电工电子设计课程的教学改革路子扎扎实实走下去。只要我们坚持不懈的努力,就一定能看到教学改革的丰硕成果,一定能为社会培养出更加出色的人才。

作者:王嘉博 单位:西安科技大学工程训练中心

第7篇

针对电子、电气类专业学生在创新性实践项目实施过程中暴露的问题和新升本科院校在电子设计竞赛中的困难进行研究,提出大学生创新性实验项目和电子设计竞赛相结合的教学模式进行探索,结合绥化学院的实践经验进行分析。实践表明,该教学模式既能保证创新实践项目的完成,又能促进电子设计竞赛取得较好成绩。

关键词:

创新性实践项目;电子设计竞赛;教学模式

创新性实践项目和电子设计竞赛是构建一个理论和实际相结合的、展示学生创新能力的平台。但是创新性实践项目和电子设计竞赛在实施过程由于受实验仪器设备和场地等因素的限制,双师型教师的缺乏和学生自主学习能力不强,导致学生创新实践项目完成情况较差,电子设计竞赛成绩不理想。针对绥化学院电气信息类专业的学生,结合这6年指导电子设计竞赛和实践教学的经历和感悟,探索创新性实践项目与电子设计竞赛相结合的教学模式,将平时的教学实践渗透到学生的创新培养中去。

一、创新性实践项目与电子设计竞赛相结合教学模式的教学现状

(一)绥化学院创新性实践项目和电子设计竞赛教学现状。电子设计竞赛是我国大学生中最具影响力的赛事之一,从黑龙江省来看,新升本科院校参赛队较少,获奖的队伍相对较少。新升本科院校在目前的电子设计竞赛中处于较困难的时期。在参赛观念、政策、指导教师、学生素质、实验设备、实验技术和经费相对薄弱。结合绥化学院的现状和教学条件,要取得较好的竞赛成绩,提高教学质量是急需解决的问题。[1]创新性实践项目充分调动了学生的主动性、积极性和创造性,使学生在大学阶段获得了创新性的科学研究锻炼,促进学生自主创新能力和团队协作能力的培养。同时,构建了以学生为主体的、更加适应学生个性化发展的学习方式和培养方式,有力地推进了实践教学改革,促进了教育教学质量的提高。[2]

(二)学生在企业实习实践中存在的弊端。由于目前国内的一些公司在生产过程中的自动化水平不高,有很多的环节还是需要人工进行操作,而一些有实力的公司,在电子生产的过程中基本实现了自动化,实现自动化的同时也就不需要低端的工人,而懂自动化又会操作、使用高端机器的人才则受到了青睐。到电子、电气类公司实习所做的工作基本上就是生产线上的操作,这些工人每天的工作基本上是重复性工作,在工作过程中枯燥无味,很容易产生厌烦的心理,在这样的公司实习,对于实习生来讲,除了能够锻炼在工作单位踏实肯干的毅力和掌握该产品的生产流程外没有任何帮助。据调查,大多数的实学生都沦为廉价劳动力,而且实习期间大学生的待遇的确有限,还有一些学生反映实习内容与专业根本不相关,甚至无事可做,显然实习结束后肯定被企业所淘汰。这样大学期间的校外基地实习、学生实践训练就成了摆设。实习非就业,在没有相互利益的前提下,公司不会按照标准员工的培养方式来培养,经过简单的培训就能到生产线上去操作,这个是公司需要的。这样我们培养的电子、电气类专业的毕业生到工作单位的工作是设计研发新的产品,或是对目前所生产的产品的生产工艺进行改进,或是产品测试检修人员,或是到生产线上去当工人。我们目前的毕业生正处于两难的尴尬局面,只有一少部分人能搞设计、搞研发,而让学生到生产线上去当工人,学生还不认可。

二、创新性实践项目与电子设计竞赛相结合教学模式的探索与实践

(一)具体的组织与管理及实施过程。绥化学院组织电子、电气类专业的学生从2010年参加全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔杯智能汽车竞赛、毕昇杯全国大学生电子创新设计竞赛、博创杯全国大学生嵌入式物联网设计竞赛、蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛等,取得一定成绩并培养了多批优秀的实践动手能力较强的毕业生。成立电子创新园区,为学生提供课外科技活动场所,配置电子仪器设备和电子元器件,电子创新园区全天开放,早上5点到晚上10点,有专人负责管理。每个实验室配有指导教师。从经验来看,开放实验室有效利用和挖掘实验室资源,促进了实践教学改革,培养了学生的独立自学能力和动手操作能力,提高了学生的专业素质和创新能力。以前教师和学生在制作电路时,常常碰到少元器件的情况,现在电子元器件有专人负责,统一购买库存没有的元器件,分类放好,领取使用统一填写领用单。大学生电子设计竞赛有严格时间要求,需要参赛学生在4天3晚完成作品,学生必须迅速选题,拟定设计方案,明确分工,在设计与调试中耐心细致。时间紧迫,题目难度大,指标要求高,许多参赛同学一直守在实验室,每天只休息4、5个小时,有的甚至通宵苦战。完成设计成品到撰写技术报告的全过程,需要培养学生平时的动手能力和理论联系实际的能力。学生从进入电子创新园区开始初级培训选拔,并通过电子设计竞赛进一步锻炼队伍,学生通过自由组合和安排分为3人一组,要求参加电子设计竞赛学生申请创新性实践项目,给学生们提供专用实验室、配备实验仪器并安排指导教师,使学生参与到竞赛和创新性实践项目中,解决了创新性实践项目与电子竞赛相脱离的状态。指导学生电子技术基本理论知识、电子测量技术、单片机技术、仿真软件和制作模块电路、数字电路等。在2013年全国大学生电子设计竞赛中获得国家二等奖1项,黑龙江省一等奖1项、二等奖2项。

(二)建立一支高水平的“双师型”教师队伍。教师是培养学生动手能力的关键,加强“双师型”教师队伍建设,是绥化学院近2年的工作重点。“双师型”教师的培养,关键在于拓宽教师队伍多元化、多渠道的培养途径。只有在一线生产中,与企业技术人员一起解决生产中的实际问题,才能切实提升自身教学水平和专业技能。学校采取派专业课教师到企业实践,请具有丰富实践经验的技术人员来校传授,专业理论课与技能训练课双肩挑,组织教师专业技能训练等方法,提高双师型教师动手实践能力,使双师型教师及时地将新技术、新工艺运用于教学之中。2012年绥化学院派出6名教师分别到浙江亚龙教育装备股份有限公司、北京华清远见教育集团学习嵌入式技术。这些教师既具有专业理论水平,还有丰富的工程实践能力,讲课时能适当引入工程实例,由他们指导电子设计大赛和创新性实验项目,才能培养出好的参赛学生,取得好的参赛成绩,保证创新性实验项目的完成质量。[3]

(三)设置激励机制。激励机制体系,包括学生参赛激励和教师指导激励两个方面。针对学生的激励政策包括赛前训练、参赛及获奖的学分置换和奖励政策;针对教师的激励政策包括教师指导赛前训练、参赛及参赛的工作量计算及获得的奖励,在年度评奖、教师晋升职称、提职等给予优待政策。对积极参与大学生科技创新活动的获奖学生,可申请专业课程实行加分奖励。学生参加科技创新竞赛获得省级三等奖及以上奖励,可以免修部分相关实践环节的学分。通过了解目前已就业学生的基本情况,总结出“一专多长”这个名词。一专多长是指:要求学生至少有一门专业课为优秀,即为“一专”。对大多数的专业课都有一个了解,即为“多长”。就电子、电气类专业来讲,学生在大学学习的过程中要学到很多门专业课,学生不可能把每一门的专业课全部学好。而到工作岗位,用到的往往就是一两门专业课的知识,也就是说学好一门专业课就能找到一份不错的工作,但前提是这门课程要优秀。同时,也要对本专业的其他专业课程进行了解,以便在涉及到学科交叉的时候能有个参考。对实践教学体系进行改革,调整实验实训课程开设的科目和学时,减少实验内容单一,实验教学模式缺乏创造性的课程。增加综合性、设计性的独立设课的实训课程,在低年级逐步引入创新设计实践,培养学生动手实践能力,培养学生的团队精神,注重综合能力和工程实践能力的培养。[4]

(四)创新性实践项目与电子设计竞赛相结合教学模式总结阶段。通过参加电子竞赛活动,为在校学生开拓视野、促进理论和实践的结合,学生通过这样的比赛不仅得到了综合训练,同时在比赛中培养团队合作意识。使他们在各方面更加成熟。这些学生的成才,也对低年级学生中产生了良好的辐射作用。电子设计大赛加强高校中青年教师队伍建设,提升教师工程实践能力和工程素养,培养电子设计竞赛指导教师后备力量,推动了师资队伍建设。电子设计大赛促进电气信息类实践教学体系的改革,推动了我校电子信息领域的教育教学改革及人才培养。针对大赛中发现的一些问题,对现有的电子类课程体系进行调整和改革。把创新性项目与电子设计大赛项目有效引入常规的课程教学,分层次,分模块构建一系列实践实训课程,使实践教学体系更加完善。

三、结束语

绥化学院的实践证明,创新性实践项目与电子设计竞赛相结合教学模式是可行的。电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础,实践动手能力强,特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才华的空间。通过大赛,学生在综合素质上有所提高,在激烈的就业竞争中也得到了社会的认可。电子设计竞赛有力的推动创新性实践项目的课程体系改革和课程内容更新;有利于教学水平的提高。创新性实践项目与电子设计竞赛进一步强化实践教学,完善和优化实践教学体系,制订和健全实践教学的管理制度,以保证实践教学质量的进一步提高。

参考文献:

[1]王新辉,等.新升本院校参加全国大学生电子设计竞赛的现状与对策[J].长沙大学学报,2008(2).

[2]陈丽娜.将综合性设计性实验和大学生创新实验项目结合起来[J].信息工程,2011(1).

[3]肖卫初,邓曙光,陈伟宏.创新性实践项目与电子设计竞赛相结合教学模式[J].中国电力教育,2012(12).

第8篇

【关键词】大学生电子设计竞赛;创新实践平台;平台建设与实施

1 构建大学生电子设计竞赛创新实践平台的意义

大学生电子设计竞赛内容体现了前沿技术与产业应用的融合、绿色节能理念与企业发展的需求,不仅包括了电子信息相关的基础知识和技能,同时包含了自动控制技术、通信技术、传感技术、数据存储技术等,所以这项比赛从开办初期就得到了绝大多数理工类学校的大力参与。“大学生电子设计竞赛”创新实践平台为理工科学生创新能力培养提供了条件和保障。通过大学生电子设计竞赛使学生在实践中学习,在学习中实践,激发学生的学习兴趣和求知欲望,鼓励学生不断开拓进取、勇于发明和创新。通过创新实践平台,要让学生利用学到的知识去研究和发现实际问题并进一步解决这些问题;在研究和解决问题的过程中激发学生的学习兴趣和成才的动力,锻炼学生的学习能力、实践能力、创新能力及沟通能力,使参与项目的学生凝聚成为一个个富有创新意识的团队,并在团队合作中锻炼其组织、管理、合作能力。“大学生电子设计竞赛”平台为学生的创新实践活动提供了软硬件、师资等方面的支持,为学生的团队创新活动提供了平台,同时在校园内形成良好的校园科技和创新实践氛围。

2 构建大学生电子设计竞赛创新实践平台的措施

第一,广泛宣传电子大赛,普及科技创新活动。

很多同学在面对电子大赛时很犹豫,尽管非常想通过大赛锻炼下自己,但又很担心专业学的不好或者拖团队的后腿,思想包袱很重。辅导员、班导师、任课教师等多种渠道应加强动员,通过宣传版、网站等多种媒介,介绍以往电子大赛中取得的成绩,破除学生对大赛的神秘感和恐惧感。同时以讲座或演讲等形式,让已经获奖的同学介绍参加竞赛的感触和感想,鼓励学生加入到大赛队伍中来,锻炼自己,充实自己,提高自己。

第二,加强教师队伍建设,提升教师专业素质。

教师对电子大赛的指导是开展大学生电子大赛的重要推动力。为了给予学生专业的指导,需要建立一支奉献精神强、科研能力强、经验丰富的指导教师队伍,担任学生的科研导师,为学生提供坚实的后盾。因此形成一个稳固的指导教师团队和优秀教师成长的长效机制,加强教师队伍建设,提升教师专业素质和内涵,提高教育教学质量。

第三,建立规范的管理制度。

建立科学、规范的运行机制和完善的管理制度,是大学生电子设计竞赛持续发展的保障和重要动力。全校和全院范围内,制定鼓励学生参加电子竞赛管理办法、学生获得奖项后的奖励办法、竞赛指导教师奖励办法等激励机制。

3 大学生电子设计竞赛创新实践平台的建设

第一,多层次课程体系的建设。

电子设计竞赛创新实践平台面向于所有理工科学生,由于各年级学生专业知识掌握程度不同,该平台在教学方式上应有别于传统的课程教学,采取“感受式教学”。这种教学方法强调以学生为主角,在老师的指导下学生自己理解、设计和验证课程的主要知识点。

该平台的建设包括理论课程体系平台、实践课程体系平台、竞赛题库平台三个方面。理论课程体系包括电路类、信号类和计算机类课程。电路类包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、EDA等,使学生掌握各种电子线路的分析计算和基本的设计计算;信息类有信号与系统、数字信号处理课程;计算机类有微机原理与应用、单片机等课程。实践课程体系平台包括课内实验和课程设计两个部分,突出设计性和综合性实验,重点建设电子电路设计、单片机应用系统设计、工程设计等主要实践课程,以综合性、设计性和应用性教学内容为主,加深学生对相关专业知识的理解及应用。竞赛题库平台是将历年考题和大赛指导团队提供试题分为基础级、提高级和实战级。每隔一段时间要求各参赛队伍在规定时间内完成试题,根据各组优势和劣势稍作调整。

第二,硬件设施的建设。

硬件设施是电子设计竞赛创新实践平台的物质条件保证,创新离不开实践,创新实践平台也必须具有良好的硬件场地环境和各种用于实践教学的设备设施。搭建电子设计竞赛创新实践平台首先要充分利用各学院等单位现有的创新实践条件,也就是依托各学院等单位的实验室、实习基地建立创新实践基地,通过政策支持鼓励面向全校师生开放,为学生提供独立操作、独立设计和独立思考的场所和一个良好的学习交流平台。其次,创新实践平台的模块化组建。平台的构建主要从平台资源的整合和平台实践条件的建设两个方面着手,将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合和优化组合后,按功能模块化的方式进行组建,分为基本电子技术类、自动控制类和通信类。

4 结语

本文从建设意义、管理措施及如何建设三个方面介绍了大学生电子设计竞赛的创新平台,重点讨论了课程体系的建设、竞赛题库的建设以及硬件设施的建设。

【参考文献】

[1]高明煜,刘国华.电子设计竞赛与学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2011(1):70-71.

第9篇

培养计划修订要遵循高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的要求,坚持全员性与社会性、科学性与规范性、基础性与实践性、个性化与自主性、特色化与国际化五大原则,建立一个符合电子信息类专业特点的“通识教育+专业教育”的人才培养体系及学科平台课程体系。

1.1课程内容

在知识结构方面,要求学生有良好的思想素养与专业知识。专业知识主要有学科基础课、专业核心课程、高校学生电子设计能力培养的探讨楼然苗(浙江海洋学院,浙江舟山316022)专业方向课、专业选修课。课程设置一定要有针对性,象模拟电路、数字电路、单片机技术、EDA技术、电路原理图与PCB设计、电子综合设计等课程一定要重点把握。一些针对性不强的课程如计算机辅助设计、集成电路设计可作为辅修或选修课程。

1.2课程学时

以“精简教学内容、压缩课堂教学学时,加强实践教学环节的有效性”为原则,合理分配课堂学时与实验学时的比例,对于与学生电子设计能力关系密切的课程需适当增加一些学时。如电子信息类专业方向课中的电子设计自动化、电子综合设计辅导等课程可适当提高实验学时数;专业核心课中的单片机原理及应用课程可按2:1.5设定理论学时与实验学时比(32学时+24学时)。

1.3集中实践教学环节

去消一些效果不好、由学生自主联系、分散实习的课程或减少学分,减少一些效果不好的课程设计、毕业设计学时或改为完成设计作品学分制。为了让学生拥有对一个电子产品从设计、开发到成品的全过程能力,除一般的实验、课程设计、毕业设计外,可重点开设电路图与PCB制作、C语言编程、单片机设计、电子设计等综合技能训练项目。

1.4形成系统教学

将大学生学科竞赛的培训与辅导教学内容纳入课程学分系统中,形成系统的教学计划,为提高学生电子设计创新能力及参加全国全省大学生电子设计竞赛奠定基础。

1.5学分的替代制度

建立学分免修、替代制度,将学生专利、学术论文、竞赛获奖等纳入学分免修、替代等制度中,促进学生参与创新研究的积极性。

2.教材改革与建设

要鼓励教师选用国内外优秀教材,鼓励教师编写有校本专业特色的教材,体现专业特色、行业特色和学校特色。对电子信息类专业来说,出版编写一些实用性强、有工程项目应用实例的实践教材是非常有必要的,如电子综合设计实例与辅导、电路原理图与PCB设计实例、单片机设计实例辅导等等。

3.课堂与实验教学改革

在课堂教学中要积极推动课程教学范式的根本性转变,在基础课程中可探索包班制、分级制、分层制、挂牌上课等基础课程综合改革,逐步实行教考分离。在学科基础课、专业课中实施任务驱动、基于问题、合作学习、案例教学等研究性教学方法,积极探索各种理论与实践互动的教学方式,培养学生的自学能力、研究能力、合作能力。对一些与电子设计能力培养关系密切的课程的课堂与实验教学可作以下一些偿试。

3.1将与计算机操作关系密切的如“单片机原理及应用”、“电路原理图与PCB设计”等理论课放在电子交互教室(机房)上课,在教学中将理论教学与上机实训内容交替进行,强化教学效果。

3.2探索慕课等网络助学平台教学方式。分清教师讲与学生学的内容,在网上可布置课外学生个人学习内容、探究式学习内容、拓展性学习内容,提高学生自主学习能力。一些选修课、方向课可借助网络课堂等形式开设。

3.3实验项目尽量与实际电子设计工程项目结合起来,真题真做,促进“教、学、做”相结合的“理论实际一体化”教学模式。

3.4实施教考分离,以机考替代纸质考试,或实施以设计作品为主的课程成绩评分制度,促进实践动手能力的提高。

4.实践环节的改革

通过对电子信息类大学生就业岗位能力要求的调研,合理制定学生的专业技能标准,明确职业技能考证要求,优化实践教学环节,提高实践学分,从基本素质、基础技能、专业技能、综合训练四个步骤及素质拓展、基础技能、专业技能、专业综合能力、综合实习和创新实践六个模块构建实践教学体系。对一些效果不好的课程设计报告、毕业设计论文学分评定制,可改成以课程设计实物作品、毕业设计实物作品、发表的科技论文、获得的知识产权(专利)证书、学科竞赛获奖证书等为主的成果学分评定制;一些分散的学生自主生产实习、毕业实习可改为教师带队制的集中实习;有条件的高校可建设校内电子焊接加工生产线,使之成为具备电子路线设计、加工、生产、测试全过程功能的电子设备校内生产实习基地。

5.课外学科竞赛教学

大学生学科竞赛是促进提高创新实践能力的重要载体,要建立一套与教学培养计划相辅助的学科竞赛教学体系,适当开设一些电子设计类知识的公选课、必修课,成立学生电子设计兴趣小组(社团),提供开放的活动场地,在教师指导下开展日常的电子设计活动,鼓励并辅导学生进行科技、知识产权申请等学术研究活动,活跃校园学术研究气氛,也为大学生电子设计竞赛打下基础。

6.职业证书考证教学

职业技能证书是为了适应用人单位工作的客观需求。在教学上一定要强化与职业考证相关的实践性教学环节。可将职业技能考证培训内容整合到相关教学课程及实验内容中,减少课外考证辅导的教学学时。建立校内电子工程师考证、电工考证、电子CAD考证点并设立网上辅导平台,开放考证训练的实训场地,提高电子工程师、板级工程师、电工等考证学生的持证率。

7.小结

第10篇

(一)暑期赛前培训阶段经过中期培训以后,按照比赛要求让学生自愿组队。在队内,队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向,对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间,分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围,赛前半月进行模拟比赛演练,严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后,准备好相关的仪器和器件,并让学生进行有针对性的准备。

(二)赛后工作在学生完成参赛作品测试后,召集指导老师和参赛学生召开专门会议,对本届比赛的作赛后总结,总结本次比赛题目涉及的知识点,完成项目时的不足之处,以及今后努力的方向。最后,并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存,传承给下一届的学生作为参考。

二、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革

通过组织学生参加大学生电子设计竞赛,发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题,我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。

(一)理论和实践并重,不断完善课程体系和教学内容根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容,我们对课程体系和教学内容进行了调整,调整主要内容有三个方面,第一,理顺各门课之间的衔接关系,做到教学内容知识宽但不重复。些外,为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术,我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程,分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二,在重视理论教学的同时,加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外,还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课,在实习环节增加了《综合设计》实践环节,让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三,由于可编程器件的不断发展和应用,对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中,我们增加《数据结构》等程序设计类课程,以加强对学生程序设计能力的培养。

(二)实践教学体系改革根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索,我们优化了实践教学体系,按照学生认识———训练———创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系,实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。在实验教学内容设计方面,对于基础性和设计性实验,我们规定了必做内容和选做内容;对综合性和创新性实验,我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样,对学生即达到某一实验目的的共性训练,又实现了对学生的个性化培养。

(三)不断丰富教学方法和教学手段,提高了教学的质量和效率除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外,我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中,对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作,我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段,不仅提高了教学质量和效率,而且节约实验成本和实验室的有效利用率。

三、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设

大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求,原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台,我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标,建成了7个实验平台:高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度,为最大限度地发挥实验室的效能,除实验教学所安排的时间段外,其他时间段面向所有学生开放,这种管理方式,保障了多元化实践教学模式的正常运行。

四、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设

大学生电子设计竞赛题目有类型较多,涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中,教师会接触到各种各样的知识和技术,在指导竞赛过程中,教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野,每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导,教师在参与实践的过程中,不断积累经验,吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助,而且也会慢慢找到自己的研究方向,并充分运用以往的研究经验,形成清晰的学术观念,逐渐地提高自己的科研能力。因此,竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。

五、结语

第11篇

关键词:电子设计竞赛;“大基础、大工程”;实践教学;创新能力

作者简介:徐鹏(1978-),男,安徽宿松人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,讲师;杨奕(1970-),男,重庆人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,副教授。(重庆 400054)

基金项目:本文系重庆市教委高等教育教学改革重点项目(项目编号:122003)、重庆理工大学高等教育教学改革项目(项目编号:2012020)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0162-02

全国大学生电子设计竞赛是由教育部、信产部组织面向高校大学生的创新类科技活动,其目的在于推动高等院校信息与电子类学科课程内容和课程体系的改革,推动高等院校实施的素质教育,培养学生工程应用能力、提高学生解决实际问题及电子设计制作的能力,培养学生团队协作精神,积极鼓励青年学生踊跃参加课外科技活动,尤其是在高校青年学生设计创新能力和团队协作精神培养方面起到了积极的引导和推动作用。

一、全国大学生电子设计竞赛的特点

全国大学生电子设计竞赛起源于1994年,每2年举办1届,竞赛中由3人组队,自行选题,并在规定的时间完成题目的相应要求。[1]大学生电子设计竞赛的特点:一是竞赛采用“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”的组织运行模式;二是竞赛规模大,参赛人数多,具有一定的权威性和影响力,受到各高校的高度重视;三是竞赛题目涉及到的专业知识面广,其中包括“模拟电路”、“数字电路”、“高频电路”、“传感器技术及应用”、“单片机接口技术”、“DSP技术”、“自动控制原理等多门课程。竞赛题目涵盖了工业、科研、实验等方面经常涉及到的电子信息类知识,并依靠多门学科知识才能很好地完成题目要求。[2-5]这就要求选手们应具有很强的电路设计能力、电子制作能力、计算机应用能力,同时也要求组员之间具有很好的团队协作能力。

二、“大基础、大工程”人才培养模式

重庆理工大学电子信息与自动化学院(以下简称“我院”)早在1995年就组织学生参加电子设计大赛,通过近几届的赛前培训和正式比赛发现学生普遍存在理论基础不够扎实、动手能力较弱、工程素养较差、设计方案生搬硬套、创新意识较弱等方面的问题,这也反映出电气信息类专业教学(尤其是实践教学环节)过程中存在的一系列问题,如理论和实践教学的脱节、综合能力培养不够、团队协作意识较弱等,说明现有人才培养模式(尤其是实践教学部分)和课程体系有待改革。

我院在2005年对自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程等专业按电气信息大类制定人才培养方案,将各专业的公共基础、专业基础模块贯通,建立了统一的公共基础平台和电气信息类学科基础平台。同时在“大基础、大工程”教育思想的指导下,加入工程能力培养环节以加强实践能力培养环节,进行了“2-1-1”人才培养模式的改革实践。“2-1-1”模式即:入学前两年面对电气信息类所有专业按学科大类进行“大基础”的基础理论教学;第三年根据学生志愿按专业方向进行分流培养;第四年根据学生的就业情况并结合课程设计及毕业实习进行工程能力的培养。“2-1-1”分段培养模式充分贯彻了“大基础、大工程”的教育思想理念,体现了“通才与专才相结合、共性和个性相结合、个人发展与行业需求相结合”的人才培养特色。参与电子设计大赛的学生主要是三年级的学生,由于对前两年电类基础课程的学习有了一定的理论基础,在第三年的专业分流培养过程中,主要是开设专业基础课程,并配以相应的实践教学环节,但针对电子设计大赛的综合性、个性化实践教学环节较少,目前我院主要通过电子设计竞赛教练组组织学生进行课外培训来解决,但在整个培训中对学生缺少有效监控,培训也缺乏系统性。因此,对进入专业阶段学习的基础素质较好的学生有必要提前开设类似于专业综合设计的创新性和个性化的实践环节,为电子设计大赛锻炼队伍,提高学生的综合设计能力。[6]

三、电子设计竞赛与实践教学改革

我院经过几年的教学实践,在“大基础、大工程”教育理念背景下构建了由浅入深四个实践教学层次(实践技能层、学科基础层、综合应用层、创新实践层)和十二小类(计算机基础、物理实验、专业试验、生产实习、创业实践等)实践活动,并融合贯通为“4-12”实验实践教学体系(见图1)。实践教学按“分层培养,阶梯递进,逐步提高”的方式进行,[6]通过开设层次化的工程实训系列课程,一个阶段完成一种能力的训练,循序渐进地提升学生认知、实验、工程设计和实施等综合能力。

由图1可以看出,在“4-12”实践教学方案中,专业综合设计和创新性实验主要集中在四年级开设,相对于电子设计竞赛具有一定的滞后性,因此,可以考虑将四年级阶段的一部分实践环节提前到三年级下学期进行,但这样的调整必然会影响到常规的教学计划。下面就近几年我院竞赛培训和实践教学的情况提出相应的改革措施和解决办法。

1.建设柔性综合实践教学体制

专业综合实践环节可以考虑在三年级下学期和四年级上学期分别开设,学生可以选择在任意阶段完成该环节,采用分散和集中相结合的管理方式。为了不过多影响原有的教学进程可采用分散方式进行综合实践,其主要针对参加电子设计大赛和一些学有余力的三年级学生,也可以吸收部分大二学生参与实践过程,辅助三年级学生完成电路板的绘制以及元器件的焊接等工作。在学生选课前,每位电子设计大赛指导教师都需拟定1~2个综合实践题目,每个题目限定一组学生(3人)完成,指导教师要定期对课题进展情况进行监控。学期结束前,指导教师组以课题完成以及答辩情况进行综合评价,考核通过的学生可提前获得相应的专业综合实践环节学分。总之,建立柔性的综合实践教学体制,将电子设计培训工作转换为实践教学环节,能有效地调动师生双方的积极性,提前对参赛学生完成了综合性设计能力方面的训练,对后期的集中培训工作有较好支持。

2.完善导师责任制

以往的综合实践教学环节,往往是一位教师面对多组学生,整个环节集中在2~3周的时间完成,同时很多教师在此阶段还有其他的授课教学任务,指导效果都无法保证。通过柔性的实践教学方式,将2~3周的集中实践环节扩展到整个学期进行,教师可以在整个学期中弹性安排指导工作,并对实践过程进行有效的监控,实践过程的控制可以参照毕业设计的管理模式。指导教师主要是参与电子设计竞赛指导的教练,同时其他教师有相关的科研工作需要学生参加的,也可以提出相应的题目供学生选择。在导师组中,人员配备上采用“老带新”方式,老教师在实践教学过程中担任组织和管理工作,青年教师主要承担具体指导工作,每个青年教师都有相应的老教师作为直接责任人形成“指导梯队”,既有利于发挥青年教师的能动性,也能有效地利用老教师的丰富的指导经验。另外,我院在指导教师工作开展方面也提供了许多便利条件,如设立电子设计大赛专用实验室,并提供相应的硬件设备和元器件支持,并在此同时面对全院教师开放专业实验室,专任教师可以参与指导学生实验工作并从事相应的科研工作。

3.建立开放性综合实验室

自我院学生参加电子设计大赛以来,其培训和指导工作一直由我院相关教师负责组织,往往培训基地只能依托于基础实验中心或专业实验中心,主要的仪器设备也都借用实验中心的,给实验室的管理工作带来了极大不便,尤其是近几年学生参赛人数增多,各方面资源矛盾显得尤为突出。建立开放性综合实验室能有效解决资源分配的矛盾,开放性的综合实验室作为专业实验中心的一个下设实验室,服从实验中心的统一管理,其主要工作是承担学生课外电子制作辅导和各类电子设计竞赛的培训任务,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,为学生创新精神和实践能力的培养提供宽广的平台,同时实验室也针对大四学生开设专业综合设计等实践环节。开放性综合实验室的仪器设备实行“专用专管”制度,实验室单独配套各类专用仪器设备,不占用其他实验室的仪器设备,实验室可以安排电子设计大赛指导教师作为管理人员,各专用设备落实相应的责任人。开放性综合实验室针对全校有意愿参加电子设计大赛的学生和教师开放,学生须经过校级电子设计竞赛的选拔测试,合格者方能进入实验室参加各项培训活动。

在“大基础、大工程”原有的实践教学模式下,通过设立柔性实践环节、完善导师负责制以及建立开放性综合实验室等措施,使参赛学生在正式比赛之前得到了一定的综合设计能力,为电子设计竞赛提供了有力的支持和保障。

四、拓展学生科技活动,加强创新能力培养

要培养学生的创新能力和团队协作能力,仅依靠常规实践教学远不能满足要求,尤其是在“大基础、大工程”人才培养模式下,更加重视学生创新能力的培养。为此,我院在每年的10月份都会举行全校性的电子设计竞赛,通过比赛选拔全国比赛队员,而且在每届市级别电子设计竞赛时也会组织学生参赛,对各类比赛不仅提供设备仪器和元件费用支持,对获奖团队还有一定的奖励政策,如获得国家奖的队员可以免修4个学分的专业选修课。除此之外,还借助学校“开拓杯”科技竞赛活动以及“大学生创新实验”积极开展丰富多彩的科技活动,为学生开展电子小发明等活动营造了良好的环境,并为电子设计竞赛培训工作奠定了基础。同时针对各类的电子设计竞赛及课外科技活动,加大创新实验室开放,提供实训场地,在开放时间内,还为学生提供相应设备,为学生的自主学习提供了良好的环境。

五、结束语

全国大学生电子设计竞赛为青年学生施展才能提供了舞台,同时也推动了“大基础、大工程”人才培养模式下的实践课程教学改革。通过近几年对实践环节的改革,教学效果有了一定的提高,竞赛也获得了较理想的成绩,但改革创新是永无止境的,新技术、新知识的不断涌现,如何将其融入到教学中,如何提高学生学习、创新、设计的能力,以及工程素养,一直是高校实践教学改革的主线,总之,培养创新型人才是高等学校长期而艰巨的任务。为此,教育工作者应不断地探索改革、努力提高教育教学水平。

参考文献:

[1]王越,韩力.大学生电子设计竞赛的开展与学生创新能力的培养[J].中国大学教学,2005,(10):4-6.

[2]赵云娣,肖看.大学生课外科技创新活动培训系统的研究与实践[J].实验室研究与探索,2006,25(4):415-417.

[3]姚有峰,张斌,聂丽.从电子设计竞赛谈实践教学改革与创新能力培养[J].实验室研究与探索,2009,28(9):140-142.

[4]韦文祥,李勇成,吴新开,等.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索,2009,28(10):11-13.

第12篇

全国大学生电子设计竞赛作为全国范围的面向大学生的群众性科技活动,不仅锻炼了大学生们针对实际问题进行电子设计制作的能力,而且,在电子信息类专业课程,特别是电子线路实验课的建设和教学改革方面起到了积极的推动作用。为了能适应高职电子信息类教育的培养目标,结合高职学生特点,使毕业生符合社会对专业人才的要求,能在较短的时间内适应专业工作并具有一定的后续发展能力,根据目前高职教育发展的实际情况,结合国内外职业教育的先进经验,及自己参加指导大赛的经验和教学实践研究,以参加省级和全国大学生电子设计与制作竞赛培训工作为研究平台,建立模块化课程群,将有效推动电子信息类专业的项目化教学改革和相应课程群的建设。

课程体系和教学内容改革

依托电子设计竞赛平台,推进课程体系和教学内容的改革。从历届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成5类,即电源类;信号源类;无线电类;仪器类和数据采集与控制类。试题的特点是:实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、单片机原理、电子测量等;实践性教学环节有:电子电路实验课、单片机原理实验课、课程实训等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等;设计手段可以采用传统的,也可以采用现代电子设计工具,如mutisum辅助分析和ISP在系统可编程等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中,应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。高职的课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点,使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此,结合我校实际情况,在课程体系、教学内容的改革方面需进行以下几方面工作:

(1)以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合与优化

将电子信息工程系通信技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的管理进行合并划分,成立基础课程教学研究室和专业课程教学研究室。基础课程教研室主要负责系部:电路分析、模拟电子电路、高频电子电路、数字电路等课程的理论和实验教学。专业课程教研室根据课程相近性主要负责系部:电力电子、单片机原理机应用、FPGA、传感器与测试技术等课程的理论和实验教学。

从参赛同学的情况看,参加竞赛的同学大多数已系统完成基础理论课和实验课的学习,并学习了部分专业课程的知识,有一定的理论知识基础和动手能力。但是,由于所学各门课比较独立,同学们普遍缺乏面对实际工程问题,设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此,我们在大学二年级的下学期为学生开设“电路综合设计应用”选修课,为同学们提供了进一步锻炼提高的机会。在这门课程中,为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段,开阔同学们的视野,强化同学们的工程概念,并给出多种设计制作的题目供同学们练习。

受电子设计竞赛的启发,我们在课程的实际设计制作环节中,仿照竞赛的要求将同学分组,从较简单的应用电路开始,要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试,并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中,鼓励学生用不同的方案实现,以锻炼学生的思维的广阔性,培养其创新能力。

(2)调整与合并电子技术实验系列课程,建立现代电子技术实验课程教学体系

可以通过专业课程的相关性把专业课结合起来,像传感器与测试技术这门课程和单片机课程都安排有实训,如果把两门课程结合起来进行实训,不仅内容丰富而且学生也很容易将各专业课结合起来。

(3)改善实验室硬件水平

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于学生电子技术的各类实验室装置基本上是老三样(电压表、信号源、示波器),学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就的非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。因此我们在新实验室建设中应配备一些较先进的设备,比如10年广西区电子设计竞赛测量电源的指标是三位半,需要用四位或以上的万用表来矫正,当时实验室没有高精度万用表以至于影响了比赛成绩,通过比赛的教训现在实验室升级了硬件配备了多台高精度万用表,同时也让学生能接触到精度较高的设备。

(4)建立四个层次的实验教学模式

现代电子技术实验课程的教学模式[3]为:基础实验->综合设计性实验->综合设计性实验->设计研究性实验。

① 基础实验目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。

② 设计性实验培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。

③ 综合设计性实验培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。

④ 设计研究性实验培养学生创新设计能力,科学研究能力与新技术、新器件应用的能力,并要求学生发表研究论文。

教学方式的改革

传统的电子信息类专业教学内容,重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。按传统方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,就会发生诸多的问题。如:理论设计正确却无法在工程上实现;单元电路正确却无法实现系统联调;个人能力很强却各自为政,不能实现强强联合等等。这是因为电子竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的优劣与快慢的竞赛。它既强调理论设计,更强调系统实现。它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。题目涉及的内容是一个课程群而非单一的一门课程。因此竞赛的形式与内容基本上符合面向21世纪人才培养的目标和需求,是对传统教学方法的一个挑战,如不改革传统的教学内容和教学方法,建立一个新的教学课程体系,就无法适应现代高职教育的需要。

采用基于工作过程的项目教学法,改变以往教师为主教授的方式,学生成为课堂的主体,教师在教学活动中起引导作用。学生具有更多的发挥空间,有利于提高学习的兴趣、加强主动性。项目计划已经在单片机课程教学中进行项目式教学,项目任务的教学过程分为以下环节:布置工作任务——选定设计方案——利用仿真软件完成硬件设计和软件设计——仿真系统功能——通用板焊接制作——调试——修改设计——设计文件归档。

教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的。竞赛促进教学内容的更新,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,达到理想的教学效果。为了给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,将原来的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。

开放式教学[4]包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。

内容上的开放是指学生们在实验里除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。

此外,还应设立了专门的开放实验室,在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备了单片机开发器、FPGA实验板、计算机等实验设备,为学生课外科技活动,进行设计性和综合性实验提供实验场地和仪器设备。

建立起高校科技创新平台,鼓励课外科技活动的开展

为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供一个良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,建立了现代电子创新设计实验室。实验室的建设与管理纳入全校实验室的建设中。可以共享教学基地的资源,提高资源利用率。

(1)因材施教,鼓励创新,培养拔尖人才

在电子电路实验课和课程设计等实践教学环节中,对有创新设计思想,能力较强的优秀学生,可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较高的成绩。

(2)成立电子课外科技活动中心

电子课外科技活动中心主要由课外科技活动积极分子和优秀学生干部组成。活动中心的仪器设备由系实验室资助,由学生管理。他们利用课余时间和节假日到为学校职工和同学进行电子设备维修,运用所学的知识为社会服务。

(3)设立创新设计基金,制定奖励政策

学校出台政策,设立了校创新设计基金,制定了多项奖励政策。创新设计基金主要资助运用新思想,新技术,新器件的电子设计(电子类)与制作的课题,学生每年都可以申请。为调动师生的积极性,制定多项奖励政策,如:对获得(电子大赛)全国一等奖的学生免试升本。鼓励学生进行课外科技活动,将课外科技活动取得的成果纳入学分。设立主讲教授和主讲教师岗位,安排教学效果好的教师多讲课并提高课酬。设立校、系教学改革课题基金,计入工作量。教学改革成果、教学研究论文与科研成果、科研论文同等对待。

结 语

高职院校以电子设计竞赛为依托,进行技能竞赛与课程群建设之间良性互动机制的建立和运作,对于培养符合目前高职教育的发展需要专业综合素质人才,加强双师型队伍建设,推动专业教学的改革等方面发挥着不可代替的作用,可以实现课内第一课堂教学与课外第二课堂教学、实践教学基地建设与教学实施、学生与教师等方面的多赢。

参考文献:

[1] 范唯,吴爱华. 对高等职业教育发展的思考和建议[J].中国高等教育,2006年Z3期.

[2] 吴国辉,付丽苑,李彩云等. 推动高职电信类专业教改探讨[J].教育研究,2011(5),18:270-271.

[3] 谢自美,严国萍,柳键. 从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养[C]. 全国大学生电子设计竞赛组织委员会,2003:85-88.