改革数字电子技术课程设计培养创新人才

高志敏 赵文兵

摘 要：本文介绍了湖北汽车工业学院“数字电子技术课程设计的教学改革”课题组，以“立足于创新教育，培养和提高学生创新能力”为指导思想，通过几年来不断努力所取得的改革成果。

关键词：数字电子技术 改革 创新能力

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）03（b）-0024-02

作为数字电子技术教学中最重要的实践性环节之一，课程设计的教学目标在于升华所学知识，培养学生在数字电路方面的综合设计能力。然而，以往的教学过程中存在着忽视学生综合素质的培养、缺乏完整的过程训练、选题和考核方式单一等诸多弊端，甚至在某种程度上还束缚了学生才能的充分发挥。社会需求具有理论知识又有工程实践能力的复合型高级工程技术人才，学生的创新精神和实践能力的培养是各高校普遍重视的问题，因此，与时俱进，总结多年来的实践教学工作，对数字电子技术课程设计进行教学改革势在必行。

1 教学改革的方案

紧紧把握创新源于自主学习能力的提高这一主题，立足于调动学生的学习积极性和创造性，使学生求真务实的科学精神得到加强，良好的意志品质得到锻炼，构建一种既能发挥教师主导作用、又能激发学生认知主体作用的新型教学模式。

（1）课程设计同步于理论课，贯穿整个学期。将设计过程中的选题及方案论证、电路设计、组装与调试和报告撰写等多个环节分解到不同时间节点，层进式学习。

（2）以人为本、因材施教，根据学生的能力不同提供了不同层次的设计题目。

（3）充分发挥教师的主导作用，注意各个环节的学习情况反馈，针对相关问题进行重点指导。

（4）成绩评定采用采用过程考核与结果考核相结合、鼓励创新的教学评价机制，更多地为学生创造个性化学习的条件。

（5）规范总结报告的撰写，培养和训练学生的科学论文写作能力。

2 教学改革的实施

2.1 教学安排

数字电子技术课程设计的计划学时为1周，通常安排在期末理论课及课程实验结束之后。这一时段学生有准备课程考试的压力，而实验室的教学任务仍很繁重，能够提供的开放时间并不充分。为了避免教学流于形式，课程设计的计划安排必须打破常规：在理论课初期布置课程设计的课题、要求以及各阶段性任务等；在适当的时间节点上引入相关知识点的学习；借助网络课堂、实验室开放以及集中答疑等多种手段，提高学生对课程设计的关注度，自主学习、自主设计。

数字电子技术课程设计的教学安排见表1。

2.2 课题选定

以往课程设计的课题多是教师指定并给出相关设计框图，学生按部就班的完成其余部分。这样的方法忽视了对电子设计新方法的学习，也限制了学生主观能动性的发挥，不能有效地避免雷同现象。因此，课程设计的选题原则上应结合数字电子技术的发展，与已开设的数字电子技术实验项目保持渐进性关系，具有一定的实用性、通用性以及教学性。同时，在保证时间和实验条件可行的情况下，可以适当拓宽课题的深度和难度。

（1）设计课题为多选项，学生任选其一。

（2）就同一道题目而言，分层次拓宽课题的大小和难度。以“十字路口交通灯设计”为例，分别给出了基本要求和提高要求，基本要求为“直行部分”，提高要求则增加了“左拐、右拐、左右拐”等。前者面向全体学生，以保证基本教学内容的落实；后者面向学有余力的同学，为其自由发挥提供一定的空间。

2.3 教学指导

课程设计的教学中体现着素质教育的实施，必须坚持“学生为主体、教师为主导、训练为主线、知识落实为关键”的教学指导思想，深化改革，不断提高教学质量。在整个教学活动中，教师负责项目的设计和实施，以各种行之有效的教学方式，帮助和指导学生自主学习，体验创新，更好地理解和把握分析问题和解决问题的思想和方法。

（1）以课堂集中讲授的方式向学生介绍课程设计的基本思路、步骤和方法，让学生充分了解课题设计的性能、指标内容及要求。同时，将课堂教学进行有效延伸，相关的资料、参考文献等内容通过网站及时发布和更新。

（2）课程设计的题目双向选择，给学生以更多的时间和空间。一方面鼓励学生个性的发挥，结合课程内容自拟题目（须经指导教师审查同意后方可执行）；另一方面也要鼓励学生发挥创新能力，在完成设计要求的基础上对电路的功能或性能有进一步拓展。

（3）检查和指导学生的设计方案时应倡导“研究式”的教学方式，注重观念新、论据新、论证方法新，不求全责备，不以成见定论，敢于支持合情合理的不同见解。这样既可以活跃学生的思维，又为学生提供锻炼和表现的机会，培养他们良好的创新习惯。

（4）Multisim是一种以Windows为基础的仿真工具，可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。在课程设计中导入Multisim应用软件的学习，对整个教学效果的促进作用十分显著。当一个新的设想产生后，学生可以先在计算机上完成电路的构建与仿真，大胆尝试多种方法、多种方案，通过观察和分析实验现象，发现问题和提出问题，进而修改、完善设计任务。

（5）在进入到课设准备四、五阶段时，原则上要求安排辅导答疑4～6次，结合学生的具体问题有针对性地进行辅导。

（6）注意课程设计各个环节的学习情况反馈，加强师生之间的交流。不同阶段和节点上教与学的绩效情况如何，在关注到课堂和实验室现场实时反馈的同时，不能忽视网络课堂这一现代教育技术的优势。

（7）验收环节上增设的答辩项目，可以进一步加深学生对设计的理解，提高语言表达能力、自我推销能力、反应能力和竞争意识，为今后的毕业设计及工作提供了一次锻炼机会。要考虑到低年级同学初次接触这样的场面有一定的畏惧、畏难心理，指导教师应从拟定发言提纲、掌握答辩技巧、注意仪态与风度等方面帮助学生做好准备，保证答辩的质量和效果。

2.4 设计报告的撰写

作为对课程设计的全面总结，设计报告是实践教学活动中必不可少的一环，包括技术指标、方案的设计、参数的计算、元器件的选择、流程框图、原理图和装调测试中遇到的问题分析与解决方法及实验结果分析、收获、体会等内容。

撰写设计报告是一项重要的工程设计训练，不但要求学生认真、及时地完成，行文排版规范，文字简练准确，撰写清楚整洁，更应该强调内容实事求是，分析客观具体，在遣词造句上应有科学态度，切忌用夸张和华美的词藻。

2.5 成绩考核

课程设计是一项有创造性的实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。在验收环节上，改变了以往只看结果的做法，采用实物验收和答辩的形式。实物验收包括组装工艺、功能演示及性能指标的测试；答辩包括设计主导思想、设计过程讲述，电路设计中的创新点等。通过答辩可以培养学生的语言表达能力、自我推销能力、反应能力和竞争意识。另外，考核中还应注重培养学生遵守纪律、安全操作和团结协作的精神。

3 结语

改革后的数字电子技术课程设计，突破了传统教学思维模式，融入新技术、新手段，突出了以学生为中心的开放模式，激发了学生的学习积极性和创造性，使学生的个人内在潜能得到更充分的发挥。这一形式的课程设计不仅是工程设计的初步训练，也将成为实现学校培养与社会需求无缝对接的重要平台。

参考文献

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[3] 苏丽华.电子课程设计的探讨与实践[J].实验室科学，2009（2）：72-74.