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电子技术课程设计教学改革研究与实践

2014-04-11王晓丽薛海鹰

实验技术与管理 2014年7期
关键词:课程设计竞赛题目

王晓丽,周 浔,薛海鹰

(装甲兵工程学院 控制工程系,北京 100072)

电子技术课程设计是一门综合实践课程,是学生学习电子技术十分重要的教学环节之一,是对学生学习电子技术综合知识的综合性实践训练[1]。通过电子技术课程设计的实践过程,学生可以了解电子工程项目开发、研制流程,理解方案论证、设计调试、项目汇报等环节的重要意义,掌握电子系统的设计和调试方法,具备运用电子技术基础知识设计电路系统、创造性解决实际问题的能力和素质。我们从教学内容、教学模式、教学方法及项目牵引4个方面实施了电子技术课程设计教学改革,能够引导学生了解整个工程项目实施的过程,发掘学生的创造潜能,实现理论知识到实践能力的转化[2]。

1 丰富教学内容,优化课程体系

我院电子技术课程设计的主要内容包括电子工艺练习、电路设计和调试(要求学生必须使用电子元器件和可编程逻辑器件两种不同的方式实现),同时还有PCB的学习,学生在2周之内,接触的东西比较繁多,而且学生本身的基础存在一定的差距,很难高质量地完成相应的设计任务。因此可以根据不同的学生,制定不同的标准,丰富教学内容,改革教学方法,改变学生具体的上课形式,构建更适应学生能力素质培养的课程体系。我们把电子工艺练习及PCB的学习内容,转移到前导实践课程——电子工程训练课程中[3]。从现代电子技术的发展趋势及参考近年来电子竞赛相关方向的题目,从丰富教学内容入手,优化课程体系[4-5]。

目前,电子技术课程设计设置了基于通用器件的电子电路设计、基于可编程器件的数字系统设计和基于单片机的测控系统设计3个类型共24项难度适中、常用的备选设计题目,不仅包含模拟和数字电子技术的相关内容,增加了电路设计专题,还包含有可编程逻辑器件、AVR单片机、Protues仿真等先进技术,使教学内容更加丰富、先进。学生根据自己的能力和兴趣任选题目,鼓励有能力、有兴趣的学生多选设计题[6]。同时为激发学生的设计主动性和创造性,学生也可自拟设计题目,经教师指导把关后进行课题设计。

2 改革教学模式,激发学生创新潜能

本着培养学生独立设计、创新实践的理念,我们改变了传统的“老师讲,学生做”的方式,少讲甚至不讲理论知识,仅是提纲挈领地给学生指引一下他们设计所要查找资料的方向[7],在设计的过程中,学生遇到了实际问题再进行单独答疑。

在组织方式上,参照电子竞赛的方式进行,3名学生一组,每组指定一个负责人。每组学生可在指定的选题中任选一个设计题目,在2周内3人协力完成课程设计任务[8]。每组发放一块小黑板,负责人每天以板书的形式展示本组当天完成的任务。验收考核环节采取所选项目的硬件实现情况、软件调试情况及小组答辩的方式。相同题目之间的小组,根据所完成项目的性能、指标及完成速度展开竞赛,教师进行点评,比赛的结果在最终的成绩评定上占有一定的比重。这种教学模式就要求学生在课程设计期间,不仅要共同讨论设计课题和选择设计方案,还必须落实自己具体的设计任务,以达到了解和熟悉整个设计课题全过程的目的。同时由于引入了竞赛机制,不但可以增强学生的团队精神,还能发掘他们创新的潜能[9]。

3 改进教学方法,提高课程教学效果

在电子技术课程设计中,利用视频、图片等多媒体手段形象地展示相关内容,可以增强这门课程的趣味化、生活化,激发学生对所选课题的兴趣。我们利用现有的实验中心门户网站,上传了一些跟学生课程设计题目相关的资料,学生可以随时进行查阅。同时在网上展示历年来学生参加大学生电子竞赛的相关照片和我们自己制作的电子技术课程设计中不同小组之间的竞赛视频。通过这些视频和照片,激励学生努力把所选的项目做到最好。

同时加大实验室开放力度,课程设计的时间不局限于课堂。实行开放式管理模式,时间开放和资源开放。学生可以根据需要通过网上自由预约的形式,课余时间自行到实验室进行课程设计,实验室提供自主学习环境[10]。由于带着任务,学生虽然没有教师时刻看管着也会很自觉地进行学习。同时由于带着疑问去学习,学习的效率也更高,而且这样也可以更节省实验室的教学资源。采用这种形式,增加了学生的实验时间、增强了学生进度安排的灵活性,有助于学生自主设计能力、工程能力、创新能力的培养[11-12]。

4 引入科研项目,储备学科竞赛力量

课程除了设置的3个类型24项难度适中、常用的备选设计题目之外,还引进了学科的相关科研项目的子课题作为课程设计题目,选拔一些优秀学生参与这部分课题的设计。同时结合一年一度的学院科技创新活动,每年更新一些科技制作课题,学生完成项目之后,即可参加学院的科技创新活动评比。

以教学、科研及竞赛项目为电子技术课程设计题目,为学生创造了研究性学习的机会,提高了其实践技能。在课程结束之后,学生依然可以进行后续的深层次学术研究,通过项目研发过程的工程磨炼,提高学生的实践技能,大大激发学生的自主创新意识,对于学生工程素质的培养发挥出了巨大的作用。同时,学生参与教学科研活动,可以解决创新实践活动开展中规模、层次及条件等一系列问题,极大程度促进了创新实践活动的开展,这些学生作为教学科研工作的生力军,也是每年学院参加各项学科竞赛的主要力量。

5 结束语

在课程改革中我们突出了学生创新意识及工程素质的养成,体现了“内容综合、面向工程、紧跟时代、激发创新”的特征,促进了电子技术创新教育体系的不断完善和可持续发展。近年来多次获得全国、北京市及华北赛区的各类奖项,其中2009年获得全国大学生电子设计竞赛一等奖1项,2012年获得全国大学生“飞思卡尔”智能车大赛一等奖1项的好成绩。

[1] 赵宏音,肖明,张亚琴,等.“电子技术课程设计”的改革探索[J].沈阳师范大学学报:自然科学版,2004,22(3):198-201.

[2] 崔巅博,王晓丽,童睆,等.培养学员创新能力的创新实践教育体系研究[J].实验技术与管理,2013,30(3):144-146.

[3] 李梅,赵冬梅,肖萍.加强实践教学改革,全面提高学生的综合素质[J].实验室研究与探索,2011,30(6):261-263.

[4] 张新安,熊文元,包本刚.电子技术专业实践教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理,2011,28(7):24-27.

[5] 赵林森.关于电子技术课程设计的教学探索[J].西安邮电学院学报,2011,16(增刊1):23-30.

[6] 佘新平.电子技术课程设计的实践教学模式探讨[J].长江大学学报:自然科学版,2010,7(1):347-348.

[7] 刘颖,侯建军,陈后金.实验教学示范中心课程设计的建设与实践[J].中国大学教学,2008(4):75-77.

[8] 陈林,汪小燕,曾喻江.竞赛式课程设计教学方法探索[J].中国电力教育,2011(26):121-122.

[9] 高云鹏,滕召胜,黎福海,等.开放实验室与学科竞赛平台相结合的创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2012,29(4):360-366.

[10] 高宁,宋晓娜,李沛.开放式电子工程训练教学实践与研究[J].中国电力教育,2011(21):144-145.

[11] 于源.项目教学法在电子技术课程设计中的应用与研究[J].辽宁教育行政学院学报,2010,27(5):84-86.

[12] 应芳琴.任务驱动法在电子技术课程设计教学中的探索与实施[J].中国现代教育装备,2010(3):93-95.

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