电子信息工程专业实践环节的研究与探索

陈华敏+任立民

摘要：实践教学模式和实践教学体系对学生综合和创新能力培养起着关键的作用。电子信息工程专业必须制订适应时代发展要求的实践教学体系，对电子信息工程专业的实验课程、工程实践、课程设计、电子设计竞赛、学生电子科技活动等实践教学环节进行改革和创新，构建合理的实践平台，才能确保培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力，激发学生的创新能力。

关键词：实践教学模式；实践教学体系；改革；交叉训练；创新能力

0引言

实践教学是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节，它是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。为了培养电子信息工程专业具有创新精神的应用型工程技术人才，必须构建科学合理的实践教学体系。

1根据OBE理念构建科学的实践教学模式

为了适应用人单位对大学生的要求，高校培养的大学生不仅需要具有比较扎实的基础理论知识和系统的专业知识，还应该具备较强的动手能力和创新能力。根据南阳理工学院应用型工程人才的培养目标，电子信息工程应用型本科专业的实践教学体系由基础实验层、提高设计层、实际应用层、科技活动层四个部分组成。

1.1基础实验层

包括：模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电子CAD实验、信号与系统实验、通信原理实验、单片机技术实验等。基础实验层我们的做法是：①专业基础课必须开设实验课；②去掉部分简单验证性的实验，多做一些设计性的实验，通过实验来帮助理解和记忆理论知识。③一些比较重要的理论课程必须开设实验，如《通信原理》，如果不具备通信实验室，可以采用仿真来帮助学生理解晦涩难懂的理论知识。

1.2提高设计层

包括：电子设计自动化实验、传感与检测技术实验、嵌入式系统实验、DSP技术及应用实验等。提高设计层的实验主要在校内实验中心完成。这一层次的实验可以让学生了解如何设计电子产品，可以通过哪些计算机辅助方法来设计，如何进行测试等内容。

1.3实际应用层

实际应用层主要通过校外实习基地来完成。应用型本科专业的学生通过校外实习基地的实际接触，可以发现书本知识的局限性，理论知识如何应用于实践，在进行电子产品的设计时实物大小的限制，实际工作中各种规章制度的限制等等。目前，与该院开展人才培养合作的单位与南阳信利佳光电有限公司、许昌瑞信电子有限公司、南阳中光厂等公司。

1.4科技活动层

①为了培养学生的专业兴趣，对主要专业基础课程及专业核心课程设立相应的课程设计来夯实学生的基本技能，提高学生的设计、制作能力，并不断优化完善课程设计模式。

比如在《电子设计自动化课程设计》中，实行“一翻、二图、三编、四调”，即“一翻”，翻译相关的英文资料：“二图”，利用计算机设计开发板的原理图和PCB图：“三编”，编写VHDL程序：“四调”，调试VHDL程序，调试整机使整体功能实现。这种课程设计的模式既锻炼了学生的自主学习能力，又培养了学生的团队协作能力，提高了学生的动手能力。《电子设计自动化课程设计》的流程如图l所示。

②为了让毕业设计工作能真正发挥其应有作用，我们对每个关键环节做好把关工作，对毕业设计的题目教研室开展论证工作讨论其可行性和难易程度，对毕业设计过程我们通过有效的监管措施来保证学生的工作量饱满，对毕业设计论文我们采取指导老师分组进行互相盲审，学生修改到审阅教师认为可以答辩才参加答辩。

③在三、四年级阶段积极开展实践创新活动。利用该院单片机实验室、EDA实验室、创新实验室等良好的实验条件，引导和鼓励优秀学生参加科技制作活动。在取得多项全国大学生电子设计竞赛奖项的基础上，进一步加强学生科技创新活动，着力培养大学生的工程实践能力和创新能力。

2课程设计内容相互交叉训练

为了提高学生对所学知识综合应用能力，我们提出了课程设计相互交叉训练方法，尽可能地要求课程设计题目涉及的内容是一个课程群而非单一的一门课程。表1是课程设计相互交叉训练内容说明。

3狠抓电子竞赛。促进教学改革

电子设计竞赛不是一项单纯目的、一赛了事的大学生学科竞赛，它已经纳入教改实践，推动高等工程教育教学内容的改革，尤其是给高等学校的实践教学课程体系、实验内容的改革、实验室建设工作带来实在的推动，因此我们狠抓电子竞赛，促进教学改革。

从前几届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成2大类，即：功能题和指标题。试题的特点是：实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大，竞赛命题内容紧扣当前教学内容与教学环节。竞赛的命题既强调理论联系实际又注意基础知识与综合能力的结合、设计计算与制作测试的结合、电子技术基本内容与多专业内容的结合、传统器件与新型器件应用的结合。所涉及的电子信息类专业课程涵盖面广：可选用的器件种类丰富等；设计手段多种多样，既可以采用傳统的电路设计方法，也可以采用现代电子设计工具，如用VHDL或者Verilog-HDL通过FPGA/CPLD编程实现等。

我们在进行实践教学内容的改革时也考虑了这些特点，完善实验室建设，改革实践教学模式，对有潜力的学生，想学的学生创造机会，提供固定的实验室便于他们进行电子设计，每年暑假安排动手能力强的老师对这部分学生进行集中培训。这使我院相当一部分学生的知识和能力达到电子设计大赛的水平，并在电子设计大赛中屡创佳绩。

4开放学生思维。充分发挥学生的创新能力

通过把许多实际项目中的精华和核心部分经过总结，再结合当今电子界最高档的微型贴片元件，经过成本的预算和压缩，我们研制出了一块结合当今最新技术的FPGA开发板，我们大胆尝试，让学生亲自去做这个系统，让他们扮演实际工程师的角色，在整个过程中再给予指导，使学生学到了多方面的知识，并且也大大强化了以前所学的知识，从硬件到软件完全自己设计，完成之后相当于给自己制作了一个功能非常强大的开发系统，北京炜煌公司老总陈新对我们能设计出这么高档次的开发系统称赞说：“想不到你们理工学院的学生开发水平这么高，没毕业就已经达到了在公司里才具备的开发能力”。这个开发系统将伴随学生走上社会，在以后找工作和搞科研的过程中发挥很大的作用：经过实验，从很多学生带着感激的反馈信息和开发出的产品来看，效果超乎想象；并且我们也和很多高校在一起深入探讨过我们的方案，我们的方案得到了北京理工大学教授张忠蒹教授和上海交通大学刘中元教授的高度评价，并要求来该校考察。这些教学效果的取得一方面得益于我们的课程建设，一方面取决于教师、学生的共同努力。图2为采用SMT元件设计的功能强大的FPGA开发系统。endprint

5利用横向科研项目后盾，真题真做

枯燥的理论难以引起学生的兴趣。对于学生来说，不只局限于所学的内容是什么也想知道为什么和怎么用。因此我们让科研项目走进课堂，通过科研项目揭示隐藏在课程内容背后的概念本质，提炼渗透在知识链中的逻辑规律以及相应知识的應用，既能充实教学内容，又理论联系实际，使得课堂变得生动有趣，调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生的创新意识，促进应用型人才培养模式的形成。

在指导毕业生毕业实践教学过程中，我们紧紧围绕培养应用型本科人才目标的要求，对教学内容进行大胆改革和探索，采用真题真做的方案，让学生也去面对实际项目，通过这些工厂里的工程技术难题来提高自己的能力，磨练出真正的本事。学生真真切切地认识到实际的科研项目的开发流程和艰辛，磨练学生的意志；这样的综合课题即便对于研究生也有很大难度，但是，我们清楚地认识到，只有好的方法还不够，实践才是检测理论的唯一方法，要在这样的基础上付出更大的努力才能获得丰硕的成果。经过总结分析以及实践效果的比较，证明对学生的能力培养有明显提高。

通过真题真做，学生本专业对口岗位就业率明显提高，并且得到了用人单位的良好评价，给该院带来了很高的社会声誉。

6通过教改项目推动实践教学

近几年，依托一批教改项目进一步推动了该系的实践教学，这其中包括《我国高校应用型人才培养模式研究》、《电子信息工程专业实践性教学环节的研究与实践》、《将模块化、应用型案例教学引入单片机课程教学的研究》、《电子设计自动化核心课程改革》、《电子设计自动化精品课程建设》等教改项目。

例如在教改项目《将模块化、应用型案例教学引入单片机课程教学的研究》的研究过程中，单片机技术的模块化案例教学已经在2013级、2014级和2015级电子信息工程专业本科教学中实行了教学改革，教学内容的选取针对应用型本科的教学要求和教学实际来选取：应用多媒体教学手段和PROTEUS仿真软件，使得复杂问题简单化、抽象问题形象化，收到了良好的教学效果，学生分析问题、解决问题的能力及动手能力得到了进一步的提高。2016年《电子设计自动化》核心课程改革项目立项，2017年在2014级电子信息工程专业本科的《电子设计自动化》教学中进行了教学改革，将项目教学法应用于该课程的教学中，通过具体的项目设计，实施“项目教学法”，学生在老师的引导下，从项目入手，在好奇心的驱动下，对理论知识进行学习，对项目任务进行设计，对实践操作进行实施，在“做中学”，在“学中做”，对培养学生的综合实践能力和创新思维能力具有积极的促进作用。图3为学生在进行《电子设计自动化》的项目设计和调试的图片。

7结束语

电子信息工程专业实践教学体系通过这两年的实践，学生的专业兴趣得到了显著提高；对本专业的认识加强：创新成果比以前有了显著的提升。目前还有部分项目需要进一步完善。要进一步调整基础理论课程的相关实验项目，让有限的实验项目能够发挥更大的作用；进一步加强对外合作，拓展实习基地，开阔学生的视野；增加开放实验室项目数量，让学有余力的学生增强自身动手能力。endprint