時間:2023-09-28 18:00:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子設(shè)計基礎(chǔ)課程總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競賽之一,其基本思路是針對特定的任務(wù)(題目),設(shè)計解決問題的方案,經(jīng)過充分論證后,通過具體的電路系統(tǒng)實現(xiàn),最終達到任務(wù)(題目)所要求的各項指標(biāo)的特定產(chǎn)品的實現(xiàn),并提交相應(yīng)的報告。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的特點是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,以推動其課程教學(xué)、教學(xué)改革和實驗室建設(shè)工作。競賽的特色是與理論聯(lián)系實際學(xué)風(fēng)建設(shè)緊密結(jié)合,競賽內(nèi)容既有理論設(shè)計,又有實際制作,以全面檢驗和加強參賽學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力。大學(xué)生電子設(shè)計競賽,其意義不僅僅是比賽本身,其對參賽學(xué)生的意義是不可小覷的,同時比賽更是帶動了電子信息類專業(yè)教學(xué)體系的改革,促進了電子信息類創(chuàng)新型人才的產(chǎn)生。
1大學(xué)生電子設(shè)計競賽是對學(xué)生所學(xué)知識的檢驗及進一步升華,學(xué)有所用,相得益彰該競賽主要針對的是電子信息類的在校學(xué)生,在本科期間,會學(xué)習(xí)電路、數(shù)字電子基礎(chǔ)、模擬電子基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程,以及相應(yīng)的實驗,這些是專業(yè)基礎(chǔ),是必不可少的。通過對競賽的準(zhǔn)備階段,會不斷地學(xué)習(xí)充實自己,在深入學(xué)習(xí)的思考中,對專業(yè)基礎(chǔ)的認識已遠非書本上死板的知識點,而是從中窺出的更有價值的東西。學(xué)生通過自己的感悟和學(xué)習(xí),會對基礎(chǔ)知識有更深刻的認識,有助于其他知識的學(xué)習(xí),同時也是對所學(xué)基礎(chǔ)知識的靈活利用及升華。
2大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進了相關(guān)教學(xué)體系的改革,使電子信息類專業(yè)蓬勃發(fā)展電子設(shè)計競賽促進傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,促進適應(yīng)現(xiàn)代高等教育需要的一個新的教學(xué)課程體系的形成。大學(xué)生電子設(shè)計競賽已越來越成為推進高校教學(xué)改革的有利措施,并使電子信息類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容按著理論和實踐并重、分析和綜合并重的道路發(fā)展。[1]我國現(xiàn)有的教育體制,存在重知識輕能力,重理論輕實踐,重分析輕綜合,重個體輕協(xié)作,重繼承輕創(chuàng)新等現(xiàn)象。按傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的學(xué)生,在參加電子設(shè)計競賽時,就會發(fā)生諸多的問題。如:理論設(shè)計正確卻無法在工程上實現(xiàn),單元電路正確卻無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào),個人能力很強卻各自為政等。原因則在于,電子設(shè)計競賽既強調(diào)理論設(shè)計,更強調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn);既考核學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識的能力,更注重考察學(xué)生的創(chuàng)新意識;試題實用性強、綜合性強,涉及的內(nèi)容是一個課程群而非單一的一門課程。電子設(shè)計競賽反映了電子技術(shù)的先進水平,又引導(dǎo)高校在教學(xué)改革中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力,形式與內(nèi)容基本符合面向21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求,是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一個挑戰(zhàn),對我們的教學(xué)提出了新的要求。課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革思路,必須適應(yīng)現(xiàn)代高等教育的需要,不斷改進教學(xué)內(nèi)容,豐富實驗手段,開闊學(xué)生視野,強化工程概念,以鍛煉學(xué)生思維的廣闊性,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力,使學(xué)生的知識和能力達到電子設(shè)計競賽的水平,隨著集成技術(shù)的飛速發(fā)展,集成器件的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的《模擬電子線路》、《脈沖數(shù)字電路》等基礎(chǔ)課程的深度和廣度已遠不能滿足電子競賽和電子信息時代的要求.注重電子新技術(shù)的應(yīng)用,加強大學(xué)生基礎(chǔ)教育的內(nèi)涵更新和外延拓展勢在必行。實驗教學(xué)對于大學(xué)生,特別是工科大學(xué)生培養(yǎng)實際動手能力至關(guān)重要。但是,現(xiàn)行的實驗教學(xué)內(nèi)容較陳舊,方法較單一,實驗安排過多過細,演示性、驗證性實驗太多,而綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗卻偏少。這樣的實驗教學(xué)模式,會誤導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性,削弱學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,阻礙學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)揮和實踐能力的提高。而大學(xué)生電子設(shè)計競賽的舉辦,則為課程體系改革和教學(xué)內(nèi)容更新提供了契機。許多院校總結(jié)參加競賽的經(jīng)驗后,紛紛對課程體系進行了調(diào)整,在教學(xué)計劃中將電路類、單片機、計算機原理等課程提前安排;將單一驗證性實驗逐步轉(zhuǎn)向科學(xué)驗證、分析設(shè)計、系統(tǒng)綜合相結(jié)合;對傳統(tǒng)的實驗課進行整合,開設(shè)了《電子設(shè)計》選修課程和獨立的《電子設(shè)計綜合實驗課程》。由于競賽的需要,也促使實驗教學(xué)內(nèi)容不斷更新,許多院校已經(jīng)將一些新器件(如CPLD/FPGA等)和新技術(shù)(如EDA、電子電路軟件仿真、虛擬儀器技術(shù)等)引入實驗教學(xué)中,從而豐富了實驗內(nèi)容和手段,提高了實驗課的技術(shù)含量。不少院校還投入巨資建立專門的電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室(基地),為參賽隊員提供訓(xùn)練、提高的場地,也面向全校學(xué)生,創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)、獨立思考的環(huán)境,提供發(fā)揮創(chuàng)新思維、展示聰明才智的舞臺。[2]
3大學(xué)生電子設(shè)計競賽通過競賽的形式,培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,促進電子信息類創(chuàng)新型人才的產(chǎn)生大學(xué)生電子設(shè)計競賽設(shè)計多門學(xué)科,多個專業(yè)。該項競賽是對學(xué)生設(shè)計能力、實踐能力、心理素質(zhì)、團隊精神以及體力的一個大挑戰(zhàn),它檢驗學(xué)生的綜合運用知識能力和綜合實驗?zāi)芰Α3]實踐證明,學(xué)科競賽使得優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出,其個性與共性都得到了培養(yǎng)和加強。通過多學(xué)科知識和實際動手能力的綜合運用,學(xué)生的主動性得到充分發(fā)揮,創(chuàng)新思維得到激發(fā),工程實踐的訓(xùn)練得到加強,培養(yǎng)了他們嚴謹?shù)目茖W(xué)工作態(tài)度、理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)、利用信息資源的能力和團隊協(xié)作精神。此外,參賽學(xué)生在信心、勇氣以及克服困難的毅力等非理性思維及素質(zhì)方面也有不同的表現(xiàn)。這些都為學(xué)生今后的發(fā)展、貢獻社會、回報學(xué)校打下堅實的基礎(chǔ)。[4]
4結(jié)語
大學(xué)生電子設(shè)計競賽是一個公平的舞臺,競賽以其獨有的方式與魅力,不僅促進著電子信息類專業(yè)教育的改革和發(fā)展,同時,也吸引著無數(shù)的有志學(xué)子的加入。在比賽中,學(xué)生學(xué)會了團結(jié)協(xié)作,學(xué)會了合理分工,提高了動手實踐能力,鍛煉了邏輯思維能力,學(xué)到了課本外的知識,培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新能力,為以后步入社會打下了堅實的基礎(chǔ)。通過競賽,電子信息專業(yè)的腳步緊跟時展的潮流,同時,前沿的教學(xué)定會激勵出更多的電子信息類創(chuàng)新型人才。
論文摘要:針對電子電信類專業(yè)的特點,制定了各個教學(xué)階段第二課堂活動的基本內(nèi)容和實施方法,方便了指導(dǎo)教師從事第二課堂的指導(dǎo)活動;在各個教學(xué)階段實施第二課堂教學(xué)實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過第二課堂實踐,我校電子電信類專業(yè)的學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣不斷增加,學(xué)生的創(chuàng)新顯著提高。
第二課堂活動是指在完成專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的課程和實踐環(huán)節(jié)之外,結(jié)合所學(xué)知識,在教師指導(dǎo)之下利用業(yè)余時問進行的科研和實踐活動。為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,促進學(xué)生個性發(fā)展,山東工商學(xué)院(以下簡稱“我校”)從2002年開始實施第二課堂與創(chuàng)新學(xué)分學(xué)校文件規(guī)定,實行學(xué)分制的本科學(xué)生在校期間必須取得第二課堂學(xué)分5分,否則不能畢業(yè)。
第二課堂與學(xué)生所學(xué)專業(yè)關(guān)系密切,學(xué)校文件只是給出了宏觀的要求,不可能具體到每個學(xué)科、每個專業(yè)的實施細節(jié)就電信類專業(yè)來說,專業(yè)的理論性強,且具有較強的實踐性第二課堂的重點是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及創(chuàng)新能力。為了做好電信類專業(yè)的第二課堂與創(chuàng)新活動,我們按照教學(xué)過程的幾個不同階段,規(guī)定了第二課堂與創(chuàng)新活動的內(nèi)容及評價方法。
一、基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動
按照規(guī)定,學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科和人文社會學(xué)科課程時可在教師指導(dǎo)下,利用業(yè)余時間開展課程內(nèi)容專題討論、學(xué)術(shù)報告,并寫出書面總結(jié),經(jīng)任課教師考核,學(xué)生可以取得1到個第二課堂學(xué)分。
在基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段,任課教師來自于兄弟院系,他們與學(xué)生所在院系沒有直接隸屬關(guān)系。學(xué)生所在院系無法直接給這些教師下達第二課堂活動的任務(wù)。為此,從2004年開始執(zhí)行導(dǎo)師制度,即每個班級安排一名專業(yè)教師,負責(zé)指導(dǎo)該班級的第二課堂活動。
電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生結(jié)合基本原理課程,完成了指導(dǎo)教師布置的用基本原理分析當(dāng)前金融危機的題目。學(xué)生都能夠運用所學(xué)的知識,對這次金融危機爆發(fā)的原因進行深入細致的分析和解釋不但鞏固了所學(xué)知識,同時通過圖書、網(wǎng)絡(luò)等手段了解了當(dāng)前經(jīng)濟活動的熱點問題。
二、專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動
在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段,學(xué)生可開展課外專題討論、寫讀書報告、組織課外科技活動小組等多種形式的活動,由教師考核每項活動可得l到2個該類學(xué)分。電信類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課包含電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)及信號與線性系統(tǒng)分析等課程。模擬電子技術(shù)及數(shù)字電子技術(shù)課程均包含1周的課程設(shè)計,且授課學(xué)時較多。因此,我們結(jié)合電路分析、信號與線性系統(tǒng)分析這兩門課程,設(shè)置了課外討論題目。如線性系統(tǒng)的時域解法綜述(電路實例),通信系統(tǒng)頻分復(fù)用方式的頻域分析,系統(tǒng)的時域解法與變換域解法的比較等。要求寫出書面報告,由指導(dǎo)教師評分。
學(xué)生在學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)時,還未開通信原理課。要完成通信系統(tǒng)的頻域分析,要用到頻域分析的基本原理(信號的調(diào)制與解調(diào)、信號濾波),以及通信系統(tǒng)的頻分復(fù)用系統(tǒng),后者指導(dǎo)教師可以做適當(dāng)指導(dǎo)。通過這一題目,學(xué)生知道了頻域分析的用途,并對后續(xù)課程有一個大致的了解,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。另外,開展專題演講活動也可作為這一階段的第二課堂活動。由學(xué)生自己選擇題目,并在課下準(zhǔn)備材料,制作成幻燈片(限定時間為5分鐘);由指導(dǎo)教師組織在多媒體教室進行演講比賽,指導(dǎo)教師按照演講情況進行評分。這項活動,可以鍛煉學(xué)生的組織材料能力、多媒體課件制作能力及演講能力,能夠在工作中更好地表達自己的思路及方案。
三、專業(yè)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動
在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段,學(xué)生參加教師的科研課題,或由教師組織成立課外科技活動小組,完成一定的科研任務(wù),并撰寫文獻綜述、生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查、研究論文、實驗設(shè)計等,由教師考核,每項活動可得l到2個該類學(xué)分。
在這一階段,學(xué)生已具備一定的專業(yè)知識和科技工作能力,但還不完善,需要在教師的指導(dǎo)下才能工作。學(xué)生參與第二課堂活動,可在教師指導(dǎo)下,完成某個項目的部分或全部工作,經(jīng)歷科研及開發(fā)工作的整個過程,積累科研開發(fā)工作經(jīng)驗。
電子設(shè)計大賽是第二課堂活動的重要內(nèi)容。我校自電子信息工程專業(yè)成立至今,每年都組織學(xué)生參加兩年一度的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽及山東省大學(xué)生電子設(shè)計競賽。競賽的時間在每年的9月,我們在暑假前組織學(xué)生自愿報名,學(xué)生組隊參加,利用假期進行認真的理論與實踐方面的準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)單片機的編程技術(shù),常用電子儀器的使用方法,電路圖的制版及元器件的焊接技術(shù),以及各種傳感器電路及其應(yīng)用。學(xué)生拿到競賽題目后能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。參加過電子設(shè)計競賽的學(xué)生感慨地說,參賽過程學(xué)到的東西實在是太多了,好多都是教材中沒有的新技術(shù)。除此之外,提倡學(xué)生根據(jù)自己的興趣進行組合參加各種形式的電子競賽,如“ZLG杯”ARM嵌入式系統(tǒng)電子設(shè)計競賽,富士通微電子杯MB95200系列MCU競賽等。至今,我校學(xué)生已多次獲國家及山東省的獎項。
選拔有能力的學(xué)生參與教師的科研課題,這是第二課堂活動的另一項內(nèi)容。學(xué)生到課題組后,教師為學(xué)生分配一定的任務(wù)并提供適當(dāng)?shù)臈l件,學(xué)生在教師指導(dǎo)下工作。例如,在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,LCD顯示驅(qū)動子系統(tǒng)的開發(fā),無線數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的開發(fā),這樣的小題目非常適合學(xué)生去完成。學(xué)生在課題組工作,不僅學(xué)到了知識,而且得到了在科研團隊中的工作經(jīng)驗為今后從事科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。
學(xué)生成立技術(shù)協(xié)會,也是第二課堂活動的內(nèi)容。愛好電腦的學(xué)生參加電腦技術(shù)協(xié)會,"協(xié)會是學(xué)生人數(shù)較多的協(xié)會學(xué)生一起交流電腦裝機技術(shù),系統(tǒng)維護技術(shù),網(wǎng)頁制作技術(shù)等他們把所學(xué)到的知識,利用業(yè)余時間運用到為同學(xué)、教師的服務(wù)中。符合勤工儉學(xué)條件的,可以在相應(yīng)部門的崗位上幫助教師做電腦維護工作,學(xué)校支付一定的報酬。另外,校外的小企業(yè)需要開發(fā)網(wǎng)頁,大的軟件公司不愿承擔(dān)過小的項目,這種網(wǎng)頁開發(fā)特別適合學(xué)生去做。通過這樣的開發(fā)過程,學(xué)生的網(wǎng)頁制作技術(shù)水平得到提高,并得到與企業(yè)打交道的經(jīng)驗,還得到一定的報酬。
鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。雖然專業(yè)培養(yǎng)計劃中已開設(shè)單片機原理課程,但對電信類專業(yè)來說,只知道單片機是不夠的,還要進一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。嵌入式開發(fā)系統(tǒng)品種繁多,各種單片機開發(fā)板,ARM開發(fā)系統(tǒng)價格僅幾百元,學(xué)生可以結(jié)合自己的興趣,自己購買開發(fā)學(xué)習(xí)板,利用業(yè)余時間學(xué)習(xí)。不少學(xué)生把嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)作為畢業(yè)設(shè)計的題目,并取得了良好的成績。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞:高頻電子線路;大學(xué)生;電子競賽
1 引言
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部倡導(dǎo)并組織的大學(xué)生科技競賽之一,是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,以推動高等學(xué)校促進信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革為目的,有助于高等學(xué)校實施素質(zhì)教育,培養(yǎng)大學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識,提高學(xué)生電子設(shè)計制作能力,為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。《高頻電子線路》是電子類專業(yè)大學(xué)生必修的一門專業(yè)課,針對大學(xué)生電子大賽的特點,本文對《高頻電子線路》在大學(xué)生電子競賽的應(yīng)用進行了探討。
2 大學(xué)生電子競賽
2.1 競賽特點
大學(xué)生電子設(shè)計大賽是面向全國高校學(xué)生最高層次的賽式,它對優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實踐和動手能力,增強創(chuàng)新和競爭意識, 提高學(xué)生的綜合素質(zhì)起著積極的促進作用。因此,各高校對大學(xué)生電子設(shè)計大賽非常重視,僅吉林賽區(qū)每屆就有幾百個隊參賽,競爭十分激烈。參賽高校領(lǐng)導(dǎo)對其獲獎名次倍加關(guān)注,這是因為它不僅僅關(guān)系到學(xué)校的聲譽,同時也是對學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和指導(dǎo)教師科技能力的一個實際考核。
2.2 競賽時間和方式
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽從1997年開始每二年舉辦一屆,競賽時間定于競賽舉辦年度的9月份,賽期四天。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽每逢單數(shù)年的9月份舉辦,賽期四天三夜(具體日期屆時通知)。在雙數(shù)的非競賽年份,根據(jù)實際需要由全國競賽組委會和有關(guān)賽區(qū)組織開展全國的專題性競賽,同時積極鼓勵各賽區(qū)和學(xué)校根據(jù)自身條件適時組織開展賽區(qū)和學(xué)校一級的大學(xué)生電子設(shè)計競賽。
競賽采用全國統(tǒng)一命題、分賽區(qū)組織的方式,競賽采用“半封閉、相對集中”的組織方式進行。競賽期間學(xué)生可以查閱有關(guān)紙介或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)資料,隊內(nèi)學(xué)生可以集體商討設(shè)計思想,確定設(shè)計方案,分工負責(zé)、團結(jié)協(xié)作,以隊為基本單位獨立完成競賽任務(wù);競賽期間不允許任何教師或其他人員進行任何形式的指導(dǎo)或引導(dǎo);競賽期間參賽隊員不得與隊外任何人員討論商量。參賽學(xué)校應(yīng)將參賽學(xué)生相對集中在實驗室內(nèi)進行競賽,便于組織人員巡查。為保證競賽工作,競賽所需設(shè)備、元器件等均由各參賽學(xué)校負責(zé)提供。
3 高頻電子線路與歷年競賽題目
3.1 高頻電子線路課程特點
高頻電子線路是電子類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個專業(yè)課程體系中起到承上啟下的作用,它涵蓋的知識面很寬。該課程的學(xué)習(xí)要求要有高等數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、電路分析、信號與系統(tǒng)等課程知識作為支撐,才能夠很好理解和掌握相關(guān)的知識點。它的主要任務(wù)是研究高頻電子線路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設(shè)計為主。這門課程的主要內(nèi)容包括:通信的基本概念、回路與器件的高頻特性、非線性電路的分析方法、諧振回路、阻抗變換電路、小信號調(diào)諧放大器、混頻器、高頻功率放大器、振幅調(diào)制與解調(diào)、角度調(diào)制與解調(diào)、干擾與噪聲和自動增益控制。各章節(jié)的內(nèi)容具有相互關(guān)聯(lián)性又具有相對的獨立性。
3.2 競賽題目中高頻電子線路知識分析
以近幾年電子大賽題目為例來對題目中涉及的高頻電子線路部分進行分析:
2011年D題(LC諧振放大器)要求設(shè)計并制作一個低壓、低功耗LC諧振放大器。規(guī)定了衰減器指標(biāo),放大器指標(biāo)等基本要求以及相應(yīng)的發(fā)揮部分的要求。在這道題目中用到了諧振、放大、阻抗變化等相關(guān)章節(jié)知識。同樣,其它的幾道題目中也有高頻電子線路知識的體現(xiàn)。
以2013年全國競賽D和F題為例來進行分析。競賽題目:射頻寬帶放大器(D題)和紅外光通信裝置(F題)。射頻寬帶放大器(D題)要求設(shè)計并制作一個射頻寬帶放大器,并對輸入輸出電壓有效值、電壓增益和放大器帶寬的上下限頻率等參數(shù)都進行了要求。在這個題目中用到的基本都是高頻電子線路的知識,如阻抗變換電路、小信號調(diào)諧放大器和高頻功率放大器等章節(jié)的知識,對射頻信號放大器進行設(shè)計。紅外光通信裝置(F題)要求設(shè)計并制作一個紅外光通信裝置利用紅外發(fā)光管和紅外光接收模塊作為收發(fā)器件,用來定向傳輸語音信號,傳輸距離為2m,并對相關(guān)參數(shù)進行了要求,在這道題中用到了高頻電子線路中通信的基本概念、混頻和調(diào)制與解調(diào)等相關(guān)章節(jié)知識。
從以上分析可以看出,在每年的電子競賽中無論是國家級競賽還是省級競賽,題目中都會有高頻電子線路的相關(guān)知識,而且有的題目幾乎全是應(yīng)用高頻電子線路知識來進行設(shè)計的。由此可見,高頻電子線路知識在大學(xué)生電子設(shè)計競賽中的應(yīng)用十分廣泛。
4 總結(jié)
高頻電子線路課程知識面寬,要求基礎(chǔ)知識多、內(nèi)容比較抽象,不易理解,但其知識點在大學(xué)生電子設(shè)計競賽中的應(yīng)用卻非常廣泛。對參加電子設(shè)計大賽的學(xué)生來說,要想在電子競賽中取得好的成績,學(xué)好這門課程是十分必要的。同樣,對組織參加競賽的院校來講,加強這門課程的教學(xué)改革,探索出一種便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的教學(xué)方法也是非常重要的。
[參考文獻]
[1]張肅文,陸兆熊.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,2003.
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是信息產(chǎn)業(yè)部人事司和教育部高等教育司主辦的四大學(xué)科競賽之一,是具有權(quán)威性和很大影響力的全國性電子類專業(yè)大學(xué)生課外科技競賽活動。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的開展,不僅提高了大學(xué)生的電子設(shè)計制作能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神,同時也促進了電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。我校自2005年開始已連續(xù)參加了三屆,本文依據(jù)我校參賽和培訓(xùn)的情況,淺談我校以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進電子技術(shù)類課程實踐教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的體會。
1.全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的意義
1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對實踐課的興趣
傳統(tǒng)的實踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助,實驗內(nèi)容多數(shù)是驗證理論知識,學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書上的方法和步驟就可完成實驗,整個實驗過程學(xué)生完全是被動的[1]。這樣的驗證實驗不能實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學(xué)生的對實踐教學(xué)的興趣。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽要求參賽學(xué)生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設(shè)計方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設(shè)計、組裝、調(diào)試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設(shè)計報告的全過程,并且要求三人組隊參賽,是對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考核,具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要動手操收稿日期:2011-4-16基金項目:湖南省教育廳教學(xué)改革資助項目“應(yīng)用型本科電子技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系改革的研究與實踐”(項目編號:湘教通[2009]321號)。作者簡介:張新安(1957-),男,湖南永州人,本科,副教授,研究方向為數(shù)字信號處理及實踐教學(xué)改革。作,又要理論分析。經(jīng)過培訓(xùn)和參加競賽的學(xué)生,其實踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時激發(fā)了學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣。
1.2有利于增強學(xué)生的競爭意識和就業(yè)能力
在電子設(shè)計競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實,動手能力強,經(jīng)過嚴格訓(xùn)練,具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的優(yōu)秀學(xué)生。無論獲獎與否,參加過培訓(xùn)和電子設(shè)計競賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高,在畢業(yè)設(shè)計中受到老師的青睞,在實際工作中,表現(xiàn)出較好的獨立性,創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競爭意識,得到社會及用人單位一致的肯定和好評,增強了就業(yè)能力[3]。
1.3有利于推動電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革
電子競賽題目是一批高水平的教授、專家根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機應(yīng)用、可編程器件、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)和EDA等課程的內(nèi)容[4],競賽中既要考察學(xué)生的實際動手能力,又要考察學(xué)生的理論知識和創(chuàng)新能力;既有涉及知識面廣、功能多的系統(tǒng)設(shè)計,又有單一功能的電路設(shè)計;既有以指標(biāo)性設(shè)計為目的的題目,又有以功能性設(shè)計為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時在電子設(shè)計競賽中又鼓勵學(xué)生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進的技術(shù)指標(biāo)。所以,對電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)和推動作用。
2.對參賽學(xué)生的能力要求
參加電子設(shè)計競賽的學(xué)生應(yīng)具備的實踐能力包括[5]:電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設(shè)計與制作等電子設(shè)計制作基礎(chǔ);集成直流穩(wěn)壓電源、運算放大器電路、信號產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設(shè)計;通用鍵盤及顯示電路、單片機與液晶顯示接口電路、單片機與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機最小系統(tǒng)設(shè)計;FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設(shè)計及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計,以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計和撰寫設(shè)計報告等。
3.電子設(shè)計競賽中反映的問題我校歷屆培訓(xùn)及競賽現(xiàn)場,主要表現(xiàn)出以下一些問題[6]。
(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競賽題目后,學(xué)生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻,特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。
(2)對知識的綜合應(yīng)用能力不強。對一個制作項目能夠提出的設(shè)計方案很少,不能對方案進行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設(shè)計出簡單先進的電路,綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實踐教學(xué)缺少綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練。
(3)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力差。有的制作項目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計,不僅性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡單。反映我們的實踐教學(xué)內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
(4)不適應(yīng)工程設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求。競賽中學(xué)生對競賽題目的各類技術(shù)指標(biāo)的實現(xiàn)和改善上感到無從下手。
(5)實驗動手能力不強。競賽過程中,一部分同學(xué)在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過程中操作不熟練,不能適當(dāng)?shù)卦O(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格,不能通過對實驗數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問題。反映我們的實驗教學(xué)驗證性實驗多,綜合性、設(shè)計性的實驗少,學(xué)生的動手能力和綜合運用能力沒有得到應(yīng)有的訓(xùn)練。
(6)單片機知識的應(yīng)用能力有限。很多競賽題要用到單片機的知識去完成設(shè)計,部分參賽同學(xué)因單片機知識與應(yīng)用能力不夠,未能取得較好的競賽成績。
(7)設(shè)計報告撰寫的質(zhì)量不高。設(shè)計報告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴謹。反映我們的實驗課教學(xué)忽視了實驗報告這個重要環(huán)節(jié)。
4.電子技術(shù)類課程的實踐教學(xué)改革
根據(jù)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的內(nèi)容及要求,針對學(xué)生在培訓(xùn)和競賽過程中暴露的問題,我們對電子技術(shù)類課程的實踐教學(xué)進行了如下改革。
4.1改革實踐教學(xué)體系
依據(jù)學(xué)科專業(yè)特點,結(jié)合我校實際,將實踐教學(xué)從理論教學(xué)中分離出來,單獨設(shè)課、單獨考核,構(gòu)建起一個與理論教學(xué)體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補充,相對獨立、科學(xué)優(yōu)化的實踐教學(xué)體系。將實驗教學(xué)環(huán)節(jié)劃分為三個層次[7]。
(1)基本技能訓(xùn)練層:以電子工藝實習(xí)、實訓(xùn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握萬用表的使用,電子元器件識別、檢測,印制板制作、焊接,直流穩(wěn)壓電源組裝,收音機安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測量、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗為教學(xué)內(nèi)容,掌握信號發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實驗結(jié)果的能力。
(2)課程設(shè)計實驗層:以電子技術(shù)、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實驗為教學(xué)的主要內(nèi)容。通過對簡單電路的設(shè)計,熟悉常用電子元器件,學(xué)會查閱元器件手冊及通過互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法,讓學(xué)生通過安裝調(diào)試,學(xué)會通過調(diào)整元件參數(shù),滿足實驗指標(biāo)要求。
(3)綜合設(shè)計實踐層:以傳感器技術(shù)及應(yīng)用、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計等課程實驗、電子設(shè)計競賽等課外活動為實踐教學(xué)環(huán)節(jié),掌握用最先進的設(shè)計平臺和最新的工具進行高效的綜合設(shè)計,用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設(shè)計自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進行“虛、實、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計實踐。要求學(xué)生能獨立完成從設(shè)計到制作的全過程,提高學(xué)生運用所學(xué)知識進行電路級的綜合設(shè)計能力以及系統(tǒng)級的開發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
4.2更新實驗教學(xué)內(nèi)容
實踐教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容的改革,要根據(jù)認知規(guī)律、學(xué)科特點、實踐教學(xué)自身的規(guī)律和學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實驗內(nèi)容。
(1)減少驗證性實驗,增加應(yīng)用性、設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進的實踐教學(xué)內(nèi)容[8]。增加單片機課程設(shè)計的實驗課時,加強其實驗和設(shè)計應(yīng)用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設(shè)計的實驗課時,加強Protel電路設(shè)計軟件和EDA電路設(shè)計仿真軟件的實踐應(yīng)用;增加電子實習(xí)課時,增加和競賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實踐教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新的實驗技術(shù)和新的實驗方法,實現(xiàn)實踐教學(xué)內(nèi)容的與時俱進。
(2)增加能培養(yǎng)學(xué)生實際操作能力的工藝性操作實踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個別驗證性實驗仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數(shù)字化,模塊化的器件,如集成穩(wěn)壓電源、集成運放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對于綜合型、設(shè)計型實驗,指導(dǎo)學(xué)生選擇最新器件來完成設(shè)計。
(3)對整個課程體系的實驗內(nèi)容進行整體優(yōu)化組合,將同類課程體系或同類學(xué)科的實驗項目合并,創(chuàng)建新的綜合實驗課程,實現(xiàn)學(xué)科之間實驗內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設(shè)計內(nèi)容,把本專業(yè)的理論知識同單片機技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應(yīng)用,并把電子設(shè)計競賽知識結(jié)合其中。
(4)設(shè)立學(xué)生科研基金,資助運用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設(shè)計與制作的學(xué)生課題[10]。把科研引進教學(xué)過程,鼓勵學(xué)生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實際問題的研究,培養(yǎng)學(xué)生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測,數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納,撰寫科研論文等能力。
4.3改革實踐教學(xué)方法
(1)實施開放式實踐教學(xué)在實踐內(nèi)容、實踐時間、實踐方法、組織形式等方面實行開放式教學(xué),打破時間、空間的限制,提供給學(xué)生進行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體[11]。在實驗內(nèi)容上,設(shè)定必做實驗、選做實驗和自主實驗的比例,前者保證教學(xué)基本要求和基本技能訓(xùn)練,后者則由學(xué)生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實驗課題中選擇,以達到因材施教的目的。課程設(shè)計、綜合性、設(shè)計性實驗,教師只提出設(shè)計的總體要求和要達到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標(biāo),設(shè)計步驟,給學(xué)生一個較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學(xué)生充分的創(chuàng)新機會。由學(xué)生完成從方案制定、電路設(shè)計、元件篩選、焊接組裝、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試到設(shè)計報告撰寫、答辯等全部過程,教師變指導(dǎo)為引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。
(2)增大實驗室開放的力度在安排好課內(nèi)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用實驗室資源,制訂實驗室的開放項目、開放計劃。在實驗室開放時間里,為學(xué)生提供實驗場地的同時,還為學(xué)生提供萬用表、信號源、示波器、電類實驗箱、單片機實驗箱等設(shè)備,還安排教師進行現(xiàn)場指導(dǎo)。建立現(xiàn)代化的實驗中心網(wǎng)上實驗預(yù)約與管理系統(tǒng),在開放的平臺上,選做實驗和自主實驗學(xué)生可以個人預(yù)約,預(yù)約的內(nèi)容包括實驗時間、場地、內(nèi)容、指導(dǎo)教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開放管理方式,提高了實驗室和儀器設(shè)備的利用率。
(3)開設(shè)電子技術(shù)實踐選修課根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的情況,我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學(xué)生開設(shè)了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設(shè)計”等選修實踐課,內(nèi)容包括簡單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設(shè)計與制作等,為愛好電子設(shè)計的學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機會。
(4)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計競賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣我校每年舉行的全校大學(xué)生電子設(shè)計競賽,按照全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的方式進行,在為電子設(shè)計愛好者提供施展才能機會的同時,也為參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽選拔了隊員。在校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的支持及全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學(xué)生電子設(shè)計競賽已成為我校學(xué)生最喜愛的科技活動。
(5)認真組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽我校是專升本不久的本科院校,電子類專業(yè)的辦學(xué)時間不長,基礎(chǔ)薄弱,參加全國性的電子設(shè)計大賽的經(jīng)驗更少,我們把參賽作為學(xué)習(xí)、實訓(xùn)、取經(jīng)、提高的過程,參賽成績逐年提高。
關(guān)鍵詞 應(yīng)用型 電氣信息類 綜合訓(xùn)練 創(chuàng)新能力
中圖分類號:G424 文獻標(biāo)識碼:A
應(yīng)用型本科院校已成為我國高等教育中不可或缺的一部分,為國家經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)了大量的應(yīng)用型人才。應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)理念、目標(biāo)定位和人才培養(yǎng)模式影響著學(xué)院的辦學(xué)水平和辦學(xué)規(guī)模。教育部指出:應(yīng)用型本科院校應(yīng)“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才”。 目前,我國大部分工科院校的電氣信息類專業(yè)都是獨立分開進行培養(yǎng),專業(yè)之間缺少交叉和融合的平臺,教學(xué)模式比較單一,不利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合應(yīng)用能力,不符合應(yīng)用型本科院校的教學(xué)特點和辦學(xué)目標(biāo),必須要進行改革。
據(jù)此,我校針對電子與電氣信息類專業(yè)的學(xué)科特點,對自動化、電子信息工程、通信工程、計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)進行多專業(yè)綜合訓(xùn)練方法的研究與實踐,針對學(xué)生在不同階段,采取不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段,以此來達到培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì),提高學(xué)科創(chuàng)新能力,如圖1所示。
按這種模式培養(yǎng)的畢業(yè)生,基礎(chǔ)扎實、知識面寬、工程能力強、有創(chuàng)新意識。學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)得以改善,學(xué)生的綜合應(yīng)用能力增強,滿足市場經(jīng)濟對復(fù)合型人才的需求。同時這樣的教學(xué)過程又可以促進青年教師對學(xué)科內(nèi)各個交叉專業(yè)的理解和掌握,快速提高青年教師的教學(xué)能力和業(yè)務(wù)能力,更加能體現(xiàn)應(yīng)用型學(xué)院的教學(xué)特色,促進學(xué)院快速發(fā)展和壯大。
1 課程體系優(yōu)化
為更好地培養(yǎng)應(yīng)用型本科院校學(xué)習(xí)的實踐動手能力,在對人才培養(yǎng)模式進行修改,總的思路是:以一個“目標(biāo)”和三個“結(jié)合”為指導(dǎo)思想進行教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化,改進教學(xué)方法,構(gòu)建合理的課程體系。
一個“目標(biāo)”:培養(yǎng)學(xué)生“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、工程能力強、有創(chuàng)新意識”為目標(biāo); 三個“結(jié)合”:理論知識與工程實踐相結(jié)合、專業(yè)基礎(chǔ)與先進技術(shù)相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合。
課程體系優(yōu)化主要從研究各專業(yè)基礎(chǔ)課的共同點和核心知識點入手,提高核心內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量,進而研究各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的相互關(guān)系,研究各專業(yè)課程的交叉程度,并研究教學(xué)進度與學(xué)科競賽的時間關(guān)系,使學(xué)生掌握的知識和技能在內(nèi)容及時間上更有利于其專業(yè)興趣培養(yǎng),有利于多專業(yè)融合,有利于參加各種學(xué)科競賽。
尤其對于實驗實習(xí)等提高實際技能的教學(xué)環(huán)節(jié)要重點研究。我們設(shè)想課程體系優(yōu)化后的技能訓(xùn)練由三個模塊組成,如圖2所示:
2 多專業(yè)綜合訓(xùn)練方法的研究與實踐
我們初步設(shè)想的多專業(yè)綜合訓(xùn)練方法如圖3所示:
各專業(yè)學(xué)生在較好地掌握了本專業(yè)知識技能的條件下,首先進入綜合訓(xùn)練實驗室進行專業(yè)交叉學(xué)習(xí)訓(xùn)練,然后根據(jù)自身興趣參加興趣小組,提升實際動手能力,并組織校內(nèi)電子制作競賽,從中選拔有能力的學(xué)生參加全國和地區(qū)學(xué)科競賽,實現(xiàn)專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。
由此需要研究綜合實驗室的組成、使用管理方法;研究如何組織學(xué)生開展興趣小組活動;研究如何組織學(xué)生參加各種學(xué)科競賽。
例如,各種興趣小組的活動如圖4所示:
3 改革考核方式,突出實踐應(yīng)用能力
根據(jù)電氣信息類專業(yè)特點,對某些課程進行考核方式改革,改變以往單一的考核方式,而通過綜合評判來考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,因此,我們按照每個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,精心選擇了某些課程進行考核改革。如表1:
同時根據(jù)學(xué)生參加各興趣小組的表現(xiàn)或參加競賽的成績作為課程成績,由老師根據(jù)學(xué)生水平?jīng)Q定學(xué)生可以免修某些課程。
比如我們規(guī)定在參加全國性電子設(shè)計競賽或飛思-卡爾智能車比賽中獲獎的同學(xué),可以免修單片機原理這門課程,因為這兩類比賽主要是單片機的應(yīng)用,學(xué)生既然能獲獎,則說明他能掌握單片機相關(guān)的專業(yè)知識,就沒有必要再重復(fù)學(xué)習(xí),因此可以免修該課程。
4 組織學(xué)科競賽交叉,進行專業(yè)融合
以往的學(xué)科競賽,往往比較單一,電子類專業(yè)的學(xué)生只參加電子設(shè)計競賽,計算機專業(yè)的學(xué)生只參加軟件類的學(xué)科競賽,自動化專業(yè)的學(xué)生只參加控制類的比賽,各個專業(yè)之間缺乏有效交叉,不利于學(xué)生的發(fā)展和就業(yè),同時也不利于各專業(yè)的完善和融合,不利于學(xué)院整體發(fā)展。
因此,我們對2012年、2013年學(xué)科競賽參加學(xué)生進行調(diào)整,鼓勵計算機專業(yè)的學(xué)生參與到電子設(shè)計競賽中,學(xué)生電路板制作和軟件編寫,同時也鼓勵電子類學(xué)生參與到軟件編寫和智能車比賽中,從而實現(xiàn)電氣信息類專業(yè)之間能有效融合,形成合力,學(xué)生能學(xué)到更多知識,目前已經(jīng)取得較好效果。
5 對專業(yè)教學(xué)模式和實踐教學(xué)模式進行探討和改革
為了更好促進電氣信息類專業(yè)之間的融合,尋找專業(yè)共同點,鼓勵學(xué)生進行跨專業(yè)進行選課,特制定了《**系專業(yè)學(xué)生專業(yè)選修課管理暫行辦法》,規(guī)定學(xué)生在掌握本專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上可以選修其他專業(yè)的專業(yè)選修課。同時,為了提高學(xué)生實踐動手能力,制定了《**系開放式實驗室使用規(guī)定》,盡可能提供學(xué)生實驗室使用機會,提高學(xué)生實踐能力。其次,為了培養(yǎng)學(xué)生的多專業(yè)背景,特別增加開設(shè)了公共選修課——信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐,面向電氣信息類各專業(yè)所有學(xué)生。
6 總結(jié)
電氣信息類專業(yè)之間可以通過修改人才培養(yǎng)模式,參加學(xué)科競賽,對各專業(yè)進行有效融合,突出專業(yè)共同點,通過電氣信息類多專業(yè)共同訓(xùn)練方法的研究,不僅可以促進各學(xué)科發(fā)展,也可以促進學(xué)生掌握全面知識,同時提高學(xué)生實踐能力,更加有效體現(xiàn)應(yīng)用型院校的應(yīng)用性強的特點,為社會培養(yǎng)更多合格的高級應(yīng)用型人才。
參考文獻
[1] 陳小虎.電氣信息與電子信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué),2009(4):55-56.
[2] 資訊網(wǎng).“電子信息工程”專業(yè)通過2009年度國家級特色專業(yè)建設(shè)點評審[EB/OL].[2010-01-14].http:///ournews/www/index/show/id/604.
[3] 宋躍.電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系改革的研究與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2010(12):11-19.
[4] 閆敬文.通信工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)設(shè)想級方案設(shè)計[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2003(4):8-11.
[5] 鄭春龍.以創(chuàng)新實踐實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的高校實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實施[J].中國高教研究,2007(4):85-86.
電子CAD技術(shù)教學(xué)模式項目驅(qū)動競賽評價討論考核辦法
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)被迅速而廣泛的應(yīng)用于電子工業(yè)領(lǐng)域,由于該技術(shù)能將電子電路設(shè)計全過程工作都放在計算機上高效便捷的完成,因此,該技術(shù)在電子電路設(shè)計中發(fā)揮著舉足輕重的作用,本課程主要講授的就是目前在國內(nèi)使用非常廣泛,普及率極高的電子CAD軟件Protel在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用。Protel軟件是一個完整的全方位電路設(shè)計系統(tǒng),能夠輔助設(shè)計者方便、快捷、高質(zhì)量的完成電子設(shè)計全程的大量工作,所以,該軟件就成為每一名電子、電氣類專業(yè)學(xué)生都應(yīng)當(dāng)掌握的電子設(shè)計工具,《電子CAD技術(shù)》課程因此成為高職電子、電氣類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,搞好本課程的教學(xué)尤為重要。
一、《電子CAD技術(shù)》課程特點
《電子CAD技術(shù)》課程因其所講授的是電子CAD工具Protel軟件在電子設(shè)計工作全過程中的使用,因此,本課程應(yīng)用性強,主要以計算機為學(xué)習(xí)平臺,注重上機操作,理論內(nèi)容少,實踐訓(xùn)練多,要求學(xué)生必須要有一定的計算機操作基礎(chǔ)、電學(xué)理論基礎(chǔ)及電子工藝基礎(chǔ),強調(diào)聯(lián)系實際及實際工作運用。
二、當(dāng)前《電子CAD技術(shù)》課程教學(xué)狀況
當(dāng)前,本課程教學(xué)基本沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即按照教材的編排順序,根據(jù)教材編寫內(nèi)容,先課堂講授,操作演示,后上機練習(xí),鞏固提高。本人通過多年教學(xué)實踐,認為使用這種教學(xué)模式進行教學(xué),教學(xué)效果很不理想,首先,教學(xué)太注重教材內(nèi)容,按部就班,教法單一,這就不能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,導(dǎo)致學(xué)生自始至終都感覺本課程枯燥乏味,對本課程不感興趣;其次,教學(xué)和上機練習(xí)偏重于軟件的操作學(xué)習(xí),忽視了其在實際電子設(shè)計工作過程中的應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)生直到本課程結(jié)束都不能充分認識到本課程的重要性、實用性,學(xué)生感到學(xué)習(xí)本課程沒什么用處,因此學(xué)完之后很快就忘,更不要說在將來的工作中熟練運用了。所以說,傳統(tǒng)教學(xué)模式已不適合《電子CAD技術(shù)》課程的教學(xué)了。
三、《電子CAD技術(shù)》課程教學(xué)新模式的探索
基于上述對《電子CAD技術(shù)》課程特點的分析,及對當(dāng)前該課程教學(xué)所普遍采用的傳統(tǒng)教學(xué)模式的分析,結(jié)合多年在本課程教學(xué)工作中的體會,本人認為,要提高教學(xué)效果、更好地達到教學(xué)目標(biāo),應(yīng)做到首先要學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的必要性,其次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們喜歡上這門課,最后讓學(xué)生真正學(xué)會如何運用本課程所學(xué)去做實際工作,以達到在將來的工作崗位上能夠?qū)W以致用,要做到這些,必須打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,對其進行革新,走出一條新路。
1.構(gòu)建能完成電子設(shè)計全過程的實訓(xùn)場所
《電子CAD技術(shù)》課程所教授的是輔助設(shè)計者完成電子設(shè)計工作全過程工作的CAD工具軟件Protel的操作運用,也就是說Protel軟件的操作運用貫穿于電子設(shè)計工作全程,為了真正做到聯(lián)系實際,符合培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才的高職教育培養(yǎng)目標(biāo),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時就處在與將來工作崗位環(huán)境相似的實訓(xùn)場所中是關(guān)鍵所在,所以,構(gòu)建能完成電子設(shè)計全過程的實訓(xùn)場所尤為必要。該實訓(xùn)場所至少應(yīng)該包括計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完備的微機房,電路理論設(shè)計、PCB制作和電子產(chǎn)品組裝實訓(xùn)室,以模擬電子企業(yè)中真實的電子設(shè)計場景,讓學(xué)生有身臨其境之感,學(xué)生在這樣的實訓(xùn)場所中練習(xí),不會與實際脫節(jié),有利于更好的掌握本課程內(nèi)容,做到學(xué)以致用。
2.通過多種方式使學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的必要性、實用性
愛迪生曾經(jīng)說過:“興趣可以創(chuàng)造出人間奇跡”,有了興趣學(xué)生才能積極主動的去學(xué)習(xí)。當(dāng)前,電子、電氣類專業(yè)高職學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)動力不足,進取心不強,學(xué)習(xí)情緒化等缺點,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生喜歡上這門課,主動學(xué)習(xí)這門課,就成為本門課程的第一個大問題,而要解決好這個大問題,我認為讓學(xué)生明白本門課學(xué)什么,所學(xué)用來做什么,怎么做,有多么實用、好用最為關(guān)鍵,因此,本課程一開始,就應(yīng)當(dāng)通過多種方式去解決這個關(guān)鍵:(1)選擇一個學(xué)生熟悉的電子產(chǎn)品實物為例,講解該產(chǎn)品是怎樣從無到有一步步設(shè)計出來的,從而引出電子設(shè)計全過程,牽出本門課要學(xué)習(xí)的電子CAD軟件Protel;(2)通過在實訓(xùn)室組織設(shè)計一個簡單的電子產(chǎn)品小制作,學(xué)生用手工方式設(shè)計,教師采用CAD技術(shù)設(shè)計,將兩種設(shè)計方式進行比較,讓學(xué)生真切感受到本課程學(xué)習(xí)的必要性,實用性;(3)通過多媒體播放CAD技術(shù)相關(guān)最新資料、視頻,讓學(xué)生了解CAD技術(shù)的現(xiàn)狀,使學(xué)生充分認識到CAD技術(shù)是多么的有用,從而進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力;(4)有條件的話,可以組織學(xué)生去電子企業(yè)參觀,通過到電子企業(yè)實地考察學(xué)習(xí),學(xué)生才會對本課程真正感興趣,更加清楚這門課的意義何在,以后才能更好地將所學(xué)的知識技能轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實踐當(dāng)中。
3.以實際的電子電路設(shè)計全過程工作步驟為主線,采用項目驅(qū)動,模擬真實的電子設(shè)計過程進行本課程的學(xué)習(xí)
制定學(xué)生感興趣的實用性電子電路設(shè)計項目,按照實際的電子電路設(shè)計全過程工作步驟,將項目劃分成一個個任務(wù),每個任務(wù)都包含了一個設(shè)計步驟工作所需求的知識點、操作方法和技巧,學(xué)生一個任務(wù)一個任務(wù)的做,教師按照每個任務(wù)的需要講授所需知識技能,學(xué)生在完成一個個任務(wù)中完成課程的學(xué)習(xí),最終循序漸進地完成整個項目,從而學(xué)好課程全部內(nèi)容。學(xué)生在“做”中得到清晰的思路和方法,在“練”中得到鍛煉和總結(jié),“學(xué),做,練”完美結(jié)合,同時還使學(xué)生真切感受實際的電子設(shè)計工作是如何做的,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,使學(xué)生更加愿意學(xué)好這門課。
4.在訓(xùn)練中引入競賽評價辦法和討論機制,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
在本課程各階段的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中,引入競賽評價辦法和討論機制,所謂競賽評價辦法,就是在各階段的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中,組織學(xué)生進行設(shè)計競賽,看誰能夠更好更熟練的運用Protel進行電路設(shè)計,競賽結(jié)束,按照設(shè)計結(jié)果的質(zhì)量和設(shè)計速度綜合評定,排定名次,每次競賽結(jié)果都計入平時成績,另外,每次競賽后都組織討論,讓學(xué)生充分的交流,互相取經(jīng),解決問題,教師參與其中,善加引導(dǎo)。通過這種辦法的引入,用競爭充分激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,通過討論,增強學(xué)生的溝通能力,解決問題的能力。在最后的綜合訓(xùn)練階段,引入需要多名學(xué)生合作完成的設(shè)計項目進行以設(shè)計小組為單位的設(shè)計競賽,以增強學(xué)生的團隊協(xié)作能力。總之,通過競爭、討論的方式,能夠使學(xué)生主動去學(xué)習(xí),不只學(xué)習(xí)技能,還增強順應(yīng)社會需求的良好素質(zhì)。
5.改革考核辦法
將上機考試作為考核方式,將平時競賽成績作為平時成績,與期末的上機考試成績按比例相加作為總成績,這樣能充分客觀的反映學(xué)生對本門課的掌握程度和學(xué)習(xí)成果,符合本課程的特點,與前述的教學(xué)方法相輔相成。
四、結(jié)束語
本文針對《電子CAD技術(shù)》課程教學(xué)模式,做了一些新的探索和思考,旨在進一步提高教學(xué)效果、更好的達成教學(xué)目標(biāo),順應(yīng)社會對高技能應(yīng)用型人才的需求。本文闡述的教學(xué)新模式,已在教學(xué)中進行了試用,得到了較好的教學(xué)效果,今后,該模式還有待在教學(xué)中進一步檢驗,不斷改進、提高,以成為更適合本門課程教學(xué)工作的教學(xué)模式,為本門課程的教學(xué)打開一個新的更好的局面。
參考文獻:
關(guān)鍵詞: 實驗教學(xué)模式 改革 開放式實驗教學(xué) EDA技術(shù)應(yīng)用
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程包括模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)兩大類。它是高等院校工科機電類各專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在課程體系中肩負著承上啟下的作用。實驗教學(xué)占其總學(xué)時的三分之一以上,在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中是不可缺少的組成部分,能鞏固知識、訓(xùn)練動手能力和培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)創(chuàng)新的能力。因此,實驗教學(xué)的效果將直接影響整個專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。
1.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式存在的問題
1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊,實驗教材單一。
傳統(tǒng)的實驗以基礎(chǔ)訓(xùn)練型為主,比較強調(diào)通過實驗結(jié)果來驗證定律、定理和結(jié)論,聯(lián)系實際的綜合性實驗和設(shè)計性實驗數(shù)量不足,不能及時反映新知識、新技術(shù),不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.2 教學(xué)模式單一。
教材將實驗原理、儀器設(shè)備、實驗步驟等寫得很詳細。以教師為中心,課堂上教師講原理、步驟和進行操作示范等。學(xué)生兩人一組,基本上按照實驗指導(dǎo)書上的要求在已安裝好的實驗箱上完成操作,驗證一些已知的數(shù)據(jù)和波形,很少動腦筋去研究實驗方案的構(gòu)思、實驗方法和技巧。
1.3考核方法不完善。
實驗成績主要以學(xué)生平時的實驗報告為主要考核依據(jù),造成有的學(xué)生不注重實驗的過程而只注重實驗結(jié)果,實驗過程中多忙于記錄實驗數(shù)據(jù),很少鉆研問題,沒有帶著問題去學(xué)、去做實驗;個別學(xué)生甚至上課不認真做實驗,在一旁觀望,等別人做好了抄別人的數(shù)據(jù),教學(xué)質(zhì)量難以提高,約束了學(xué)生的思維,不能發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。
2.傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式改革的重要性和必然性
在高等教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是教學(xué)改革的核心目標(biāo),而實踐和實驗教學(xué)作為高校教學(xué)體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。加大實驗教學(xué)各個環(huán)節(jié)的改革力度是高等教育發(fā)展的必然要求。隨著學(xué)校招生規(guī)模的不斷擴大,受場地、經(jīng)費等限制,實驗室的數(shù)量和儀器設(shè)備不能相應(yīng)增加,使得教學(xué)資源相對匱乏,不能適應(yīng)快速發(fā)展的社會對創(chuàng)新人才的要求。因此電子技術(shù)實驗教學(xué)采用開放式實驗教學(xué)和先進的虛擬仿真軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗教學(xué)方式的改革勢在必行。目前,開放式實驗教學(xué)和先進的虛擬仿真等電路仿真的主流軟件在電子技術(shù)實驗教學(xué)模式中已廣泛推廣和應(yīng)用。
3.實驗教學(xué)模式的探索
3.1探索和研究開放式實驗教學(xué)模式。
各高校不斷探索開放式實驗教學(xué)的新思路,研究推廣開放式實驗教學(xué)的先進經(jīng)驗,嘗到了開放式實驗教學(xué)的甜頭。湖南人文科技學(xué)院也不例外,學(xué)校對開放式實驗教學(xué)非常重視,經(jīng)過幾年的探索和研究,總結(jié)了一系列開放式實驗教學(xué)的經(jīng)驗和方法,主要工作如下:(1)更新了實驗室的運行機制,改過去自然班為單位、定時定內(nèi)容安排實驗為全天候預(yù)約開放,學(xué)生自主到實驗室預(yù)約實驗時間;實驗內(nèi)容也不限制,既可完成規(guī)定實驗項目,也可自帶實驗項目;(2)實驗內(nèi)容必須適應(yīng)開放實驗要求,實驗項目以設(shè)計性、綜合性為主,實驗方案和實驗步驟由學(xué)生自定;(3)充分利用校園網(wǎng)資源,將電子實驗室各種設(shè)備、儀器儀表的使用方法及常規(guī)實驗測量方法做成教學(xué)軟件,上傳到校園網(wǎng)上,供學(xué)生隨時查詢和學(xué)習(xí);對實驗項目要求、學(xué)生預(yù)做實驗項目、實驗指導(dǎo)教師名單、實驗室編號、實驗成績等,在校園網(wǎng)上可直接預(yù)約和查詢。
另外,對學(xué)生所做的實驗項目嚴格把關(guān)。要求學(xué)生對預(yù)做的實驗項目要擬定實驗方案和詳細的實驗步驟,經(jīng)指導(dǎo)教師審閱認可方能做實驗;實驗考核的方式也進行了改革,以隨機抽查一個實驗項目重做的方式做為考核成績。學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高、積極開動腦筋、思考問題。
3.2充分利用EDA軟件調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,電子技術(shù)設(shè)計的核心就是EDA技術(shù),EDA是指以計算機為工作平臺,融合應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包,主要能輔助進行三方面的設(shè)計工作,即IC設(shè)計、電子電路設(shè)計和PCB設(shè)計[1],使用普及、應(yīng)用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。針對工程類學(xué)生普遍存在的“軟件硬,硬件軟”的問題,通過EDA實踐來加強學(xué)生硬件設(shè)計方面的能力,通過鼠標(biāo)、鍵盤和烙鐵、改錐珠聯(lián)璧合,利用計算機虛擬仿真設(shè)計的優(yōu)勢,解決傳統(tǒng)的電子設(shè)計的局限,這不僅是提高設(shè)計效率的需要,更是我國電子工業(yè)在世界市場上生存、競爭與發(fā)展的需要。我們以電子技術(shù)基礎(chǔ)課為突破口,引入虛擬仿真技術(shù),創(chuàng)建虛擬實驗教學(xué)平臺。在電子技術(shù)虛擬仿真實驗平臺上,不但可以完成各種基本實驗,更可以進行設(shè)計性、綜合性實驗,為課程設(shè)計提供良好的條件,逐步實現(xiàn)以學(xué)生為中心的開放形實驗教學(xué)模式。通過虛擬仿真實驗,學(xué)生可以觀察和分析電路的結(jié)構(gòu)、功能及工作原理,加強對實驗原理、規(guī)則和實物實驗操作要領(lǐng)的認識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感悟到應(yīng)用最先進的技術(shù)樂趣,并能引導(dǎo)他們積極主動地去探索新知識。軟件使用很簡單,學(xué)生只要有靈感,掌握了電子技術(shù)基礎(chǔ)的基本原理和軟件的操作技巧,就可以自行設(shè)計電路進行仿真,并能通過觀察分析實驗結(jié)果,及時地驗證電路設(shè)計是否正確、合理。而且,軟件使用也很方便,成本低廉,只需一臺電腦裝上軟件既可,在寢室里都能完成操作,解決了場地小的問題,緩解了經(jīng)費緊張的局面。
我們通過電子技術(shù)實驗教學(xué)模式的不斷深化改革,完善開放式教學(xué)的管理制度,有機地把開放式實驗教學(xué)模式和EDA技術(shù)的使用結(jié)合起來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。開放式實驗教學(xué)收到了明顯的效果,在2007年的全國大學(xué)生電子競賽中,電子信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生獲得了國家級二等獎一個,省級三等獎二個。
【Key words】Digital electronic technology; Course reform; EDA technology; “Pocket lab”
0 前言
“數(shù)字電子技術(shù)”是電子類本科專業(yè)的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程,它以數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、原理、方法為基礎(chǔ),注重數(shù)字邏輯電路的設(shè)計和應(yīng)用。隨著以集成技術(shù)為代表的電子技術(shù)的飛速發(fā)展,新器件、新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn),涌現(xiàn)許多基于“數(shù)電”的新課程,諸如DSP、FPGA、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計,它已成為許多后續(xù)課程必不可少的主干課[1]。國內(nèi)外知名高校都根據(jù)自身情況進行了形式多樣的教學(xué)改革,在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行了創(chuàng)新實踐,引入了項目驅(qū)動式、多元化、信息化、啟發(fā)式等方法和手段,全面推動該課程的建設(shè)和發(fā)展[2-3]。本文結(jié)合我校本科專業(yè)電子信息工程(下稱本專業(yè))的2013人才培養(yǎng)修訂方案,從“數(shù)電”課程建設(shè)的基本思路、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革等方面,做了幾點探索,以求能更好地開展“數(shù)電”及后續(xù)課程的教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)電子設(shè)計與應(yīng)用人才。
1 課程改革的背景
傳統(tǒng)的電子類本科專業(yè)教學(xué)計劃中,第三學(xué)期開設(shè)“電路分析”,第四學(xué)期開設(shè)“模擬電子技術(shù)”,和第五學(xué)期開設(shè)“數(shù)電”。這種傳統(tǒng)的教學(xué)體系實施了很多年,在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識和實踐應(yīng)用能力方面具有很豐富的經(jīng)驗。但是,由于教學(xué)計劃中“數(shù)電”課程學(xué)期時間上靠后的安排,導(dǎo)致后續(xù)FPGA、單片機等實踐性課程進一步推后,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計等專業(yè)性課程甚至安排到大四學(xué)期,而這些課程在當(dāng)前電子系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)中占據(jù)越來越重要的地位。學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)起步太晚,專業(yè)知識又接觸太遲,使之沒有充分的時間學(xué)習(xí)電子系統(tǒng)和綜合應(yīng)用知識,導(dǎo)致學(xué)生“紙上談兵”、“一知半解”的現(xiàn)象普遍存在,對學(xué)生就業(yè)產(chǎn)生很大的負面影響,最終影響了專業(yè)教學(xué)效果和專業(yè)評價。這種現(xiàn)象,目前在很多高校普遍存在。
早期,我們已經(jīng)將“數(shù)電”課程前移到第四學(xué)期,與“模電”并列開設(shè),使學(xué)生能較早地進入電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域,參與到全國電子設(shè)計大賽等相關(guān)活動中,大大拓展了學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間,取得了一定的成效,也為本次課程改革積累了豐富的經(jīng)驗。但是在部分課程時間安排和內(nèi)容設(shè)置上還存在一些問題,教學(xué)方式和方法還有待進一步改進,工程實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)還需加強。
為了解決這些問題,利用修訂2013人才培養(yǎng)方案的機會,我們大膽地實行本次專業(yè)培養(yǎng)方案的改革,對數(shù)字電子技術(shù)及相關(guān)課程設(shè)置做了大幅度調(diào)整,對相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化,將數(shù)字電子技術(shù)課程群的教學(xué)改革推向深入。
2 課程改革的基本思路和目標(biāo)
2.1 可行性保障
“數(shù)電”課程注重數(shù)字邏輯電路的分析、設(shè)計和應(yīng)用,與“電路分析”、“模電”緊密銜接,又具有很大的獨立性。數(shù)字電路以邏輯代數(shù)為理論基礎(chǔ),不需要考慮電壓、電流、功率等參數(shù)的計算,特別是引入EDA技術(shù)之后,將電路設(shè)計與軟件程序設(shè)計結(jié)合起來,通過硬件描述語言(HDL)編制程序來完成傳統(tǒng)的電路手工設(shè)計,方便、快捷、易懂,為我們將“數(shù)電”課程進一步前移之第二學(xué)期,提供了有效的教學(xué)方式和方法。后續(xù)開設(shè)的“工程認知實踐”、“FPGA系統(tǒng)設(shè)計”將進一步對此知識進行吸收、鞏固、深化,有效保障教學(xué)質(zhì)量。
我們“數(shù)電”教研組成員有教授1人,副教授、高級實驗師2人,講師4人,其中具有博士學(xué)位的4人,中青年結(jié)合,年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)都較合理。成員長期以來一直擔(dān)任該課程的主講和實驗教學(xué)工作,編寫過多門課程的教學(xué)大綱、教案、實驗報告等教學(xué)資料。部分成員具有10年以上的教學(xué)工作經(jīng)驗,并多人獲得該課程的校優(yōu)秀教學(xué)質(zhì)量獎,很受學(xué)生的歡迎。在理論的深層把握、實踐的動態(tài)驗證以及相應(yīng)的技術(shù)等方面的支持上都有著可靠保證。
2.2 基本思路和目標(biāo)
結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗,我們對本專業(yè)進行了重新定位和認真的思考,對“數(shù)電”課程教學(xué)體系重新構(gòu)建,確立了本課程改革的指導(dǎo)思路:
(1)如何有效的提高本課程的教學(xué)質(zhì)量,優(yōu)化課程設(shè)置,讓學(xué)生提前進入理論與工程實際相結(jié)合的訓(xùn)練階段,是本課程改革的重點和目標(biāo)。
(2)“軟件先行,以軟帶硬”,這是本課程改革的基本思路。將“數(shù)電”課程提前至大學(xué)第二學(xué)期開設(shè),學(xué)生沒有先修“電路分析”、“模電”,缺乏電路、器件等方面基本知識,如何有效地教與學(xué)對于學(xué)生和教師都是一種考驗。我們著重引入EDA技術(shù),脫離傳統(tǒng)的以電路結(jié)構(gòu)為主的模式,利用HDL語言和QuartusⅡ軟件加強學(xué)生對數(shù)電電路的基本概念和基本功能的學(xué)習(xí)。“軟實現(xiàn)”為主,“硬測試”作為一種輔助手段。
(3)優(yōu)化本課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,擴大學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間,采用各種手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)和調(diào)動學(xué)生拓展思維、積極探索。
3 課程改革的實踐
3.1 課程群的開設(shè)時間設(shè)置
將“數(shù)電”提前至大學(xué)第二學(xué)期,構(gòu)建新的本專業(yè)教學(xué)體系,這是個全新的研究課題。我們將“數(shù)電”提前至第二學(xué)期開設(shè),超前于“電路分析”和“模電”。諸如“電子認知實習(xí)”、“微機原理與接口”、“單片機”、“FPGA系統(tǒng)設(shè)計”、“嵌入式系統(tǒng)”和“DSP”等應(yīng)用和實踐性較強的課程也緊隨其后陸續(xù)開設(shè)。這就大大提前了培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計與應(yīng)用能力的時間,有望在第二學(xué)期結(jié)束的暑期,學(xué)生就能參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)等活動。這種實踐性能力的獲得,比基于傳統(tǒng)教學(xué)模式下至少提前2~3個學(xué)期,學(xué)生能提前為未來的學(xué)習(xí)和實習(xí)打開充裕的自主學(xué)習(xí)空間和就業(yè)準(zhǔn)備空間,其意義是重大的。
3.2 “數(shù)電”教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)置
由于“數(shù)電”開設(shè)時間大大提前,“數(shù)電”課程內(nèi)容須作調(diào)整。減少對前期電路基礎(chǔ)知識的依賴,將邏輯門電路相關(guān)內(nèi)容大大簡化,去除復(fù)雜的CMOS、TTL門電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析,只作邏輯門電路的特點、性能、參數(shù)等概念性介紹;大量增加了利用HDL語言描述常用的組合邏輯電路、觸發(fā)器和時序邏輯電路等內(nèi)容,讓學(xué)生學(xué)會編程實現(xiàn)數(shù)字電路的方法;同時去除和調(diào)整了存儲器、555定時器、D/A與A/D轉(zhuǎn)換器等內(nèi)容;引入EDA和FPGA技術(shù),弱化學(xué)生對電路基礎(chǔ)知識的依賴,充分利用HDL語言,實現(xiàn)常用數(shù)字電路的分析、設(shè)計,從而達到“軟件先行,以軟帶硬”目的,并有效提高學(xué)生動手實踐能力。
3.3 教學(xué)方式和方法的改革與創(chuàng)新
3.3.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將EDA /FPGA技術(shù)引入課程教學(xué)
在理論教學(xué)中注重數(shù)字電路的基本理論、原理和應(yīng)用,同時積極地把EDA 技術(shù)引入到課程教學(xué)中。引入Verilog VHDL 硬件描述語言,將Verilog VHDL 語言及其應(yīng)用貫穿于“組合邏輯電路”、“觸發(fā)器”、“時序邏輯電路”等章節(jié),使Verilog VHDL語言的程序設(shè)計方法與數(shù)字電路理論與應(yīng)用密切銜接,實現(xiàn)“軟件先行,以軟帶硬”的教學(xué)效果。
實驗課程中,去除基于74系列器件的低層次簡單設(shè)計內(nèi)容,將FPGA 技術(shù)全面引入到數(shù)字電路實驗教學(xué)中。總共安排13個實驗項目,其中7個是基于FGPA的復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計,對學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力要求較高,能有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
3.3.2 開放實驗室與“口袋實驗室”相結(jié)合
為培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力,實驗室實行開放式管理,對學(xué)生全天開放,實驗教師定期實時指導(dǎo)。此外,推行“口袋實驗室”,進一步了擴展實驗空間,解決了實驗時空局限性的問題。學(xué)生可以租賃或自購便攜式實驗系統(tǒng),隨時隨地將課程中的實例、實驗訓(xùn)練以及自己的創(chuàng)意設(shè)計在系統(tǒng)上運行,充分打開自主學(xué)習(xí)空間[4]。
3.3.3 第二課堂教學(xué)法
開辟第二課堂能對課內(nèi)內(nèi)容進行深化總結(jié)。第二課堂以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心來組織教學(xué)內(nèi)容、開展教學(xué)活動,改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式。結(jié)合“口袋實驗室”,教師根據(jù)教學(xué)需要布置課外實踐訓(xùn)練作業(yè),要求學(xué)生以組為單位完成不同的設(shè)計型與創(chuàng)新型的實驗,演示最終結(jié)果并提交相關(guān)及實踐報告。教師則利用答疑時間給予原理和方法指導(dǎo)。
3.3.4 改革效果
本次改革方案已經(jīng)在12級本專業(yè)教學(xué)中進行了實踐,初步取得了較好的教學(xué)效果。學(xué)生對數(shù)字電子技術(shù)課程及數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計的興趣明顯提高,大多數(shù)能夠獨立完成課程要求,自主學(xué)習(xí)能力和動手實踐能力大幅度提高,課程考核通過率達98%以上,實踐考核100%通過,課程總體評價優(yōu)秀,很受學(xué)生歡迎。此外,學(xué)生參加興趣小組、創(chuàng)新計劃及各種電子設(shè)計競賽的積極性明顯提高,12級本專業(yè)學(xué)生加入我院電子協(xié)會的達80人數(shù)以上,并加入了教師組織的電子設(shè)計興趣小組,部分學(xué)生參與了2014年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽,取得了1個一等獎、3個二等獎的好成績,實踐和創(chuàng)新能力得到了很好的鍛煉。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型地方院校;自動控制原理;教學(xué)改革
作者簡介:高玉凱(1970-),男,山東東平人,大慶師范學(xué)院物理與電氣信息工程學(xué)院,副教授;崔峰(1983-),男,黑龍江大慶人,大慶師范學(xué)院物理與電氣信息工程學(xué)院,助教。(黑龍江 大慶 163712)
基金項目:本文系大慶師范學(xué)院校教改項目、黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題資助項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)05-0050-02
2004年5月,經(jīng)教育部批準(zhǔn),在大慶高等專科學(xué)校的基礎(chǔ)上建立大慶師范學(xué)院,同時為適應(yīng)黑龍江省基礎(chǔ)教育改革發(fā)展、大慶市城市轉(zhuǎn)型和大慶油田創(chuàng)建百年油田的需求,增設(shè)了油田和地方需要的相關(guān)工科專業(yè),2008年自動化由專科專業(yè)升為本科專業(yè),2010年大慶師范學(xué)院被確定為黑龍江省特色應(yīng)用型本科高校培育單位。
“自動控制原理”是自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,全面地向?qū)W生介紹自動控制的基本原理及其工程分析與設(shè)計方法,使學(xué)生清晰地建立起反饋控制的基本原理和基本概念,學(xué)會經(jīng)典控制理論的分析方法和設(shè)計自動控制系統(tǒng)的方法,是自動化專業(yè)的方法論,是研究控制系統(tǒng)的普遍規(guī)律。該課程不僅要求學(xué)生具有扎實的高等數(shù)學(xué)、矩陣理論、復(fù)變函數(shù)與積分變換、電路分析、電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識,而且還要有很強的工程分析能力。課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí),是后續(xù)“現(xiàn)代控制理論”、“運動控制系統(tǒng)”、“過程控制系統(tǒng)”、“計算機控制”等課程的重要基礎(chǔ)。大慶師范學(xué)院(以下簡稱“我校”)自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是以自控理論和控制系統(tǒng)為主線,依托學(xué)科發(fā)展,結(jié)合與自動控制相關(guān)的學(xué)科進行課程教學(xué)改革,培養(yǎng)適應(yīng)油田發(fā)展建設(shè)、適應(yīng)地方新型工業(yè)化進程、適應(yīng)我國經(jīng)濟建設(shè)需要,具有扎實的自動化專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能,能在石油石化行業(yè)和地方工業(yè)過程控制、檢測與自動化儀表等領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、設(shè)計、運行與維護等方面工作,具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才。
我校自動化專業(yè)始終堅持依托并發(fā)揮大慶油田區(qū)域優(yōu)勢,堅持立足大慶,融入油化,面向基層,服務(wù)龍江,為石油石化行業(yè)和地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)的服務(wù)面向定位。“自動控制原理”是自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,起著將基礎(chǔ)知識運用于專業(yè)問題的紐帶作用,為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ),并應(yīng)用于工程實踐,解決生產(chǎn)實際問題。結(jié)合多年來的工程和教學(xué)實踐,筆者在該課程教學(xué)中主要采取了以下改革措施。
一、教學(xué)內(nèi)容的改革
“自動控制原理”課程理論性強,含有大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),而我校很多學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)較為吃力。為了深化概念和原理,在授課過程中淡化數(shù)學(xué)推導(dǎo),在保證控制理論內(nèi)容的嚴謹性和系統(tǒng)性前提下,不刻意追求定理證明中數(shù)學(xué)上的嚴密性,而是增加系統(tǒng)實例分析。在“繪制根軌跡的基本法則中”,直接給出九條法則的結(jié)論,用簡單易懂的語言闡明其對于閉環(huán)系統(tǒng)特征根的影響及繪制方法,而忽略證明的過程。聯(lián)系閉環(huán)零極點與系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系,重點強調(diào)根軌跡方法的特點和在工程分析中的作用。學(xué)生一旦體會到數(shù)學(xué)抽象的豐富工程含義后,再不會感到枯燥無味,就會沿著邏輯思路,逐步深入理解。
在講“數(shù)學(xué)建模及傳遞函數(shù)”時,安排學(xué)生對學(xué)過的微分、導(dǎo)數(shù)、拉氏變換、電路圖等有關(guān)知識進行預(yù)習(xí),課堂上占用一部分時間進行復(fù)習(xí),幫助學(xué)生把相關(guān)的知識聯(lián)系起來,讓學(xué)生做到“心中有數(shù)”。
該課程在大三第一學(xué)期開設(shè),此時“信號與系統(tǒng)分析”、“線性代數(shù)”、“復(fù)變函數(shù)與積分變換”和“傳感器”等課程已結(jié)課,學(xué)生具備了學(xué)習(xí)自動控制原理的基礎(chǔ)知識,還需要對書中的“拉普拉斯變換解決電路分析及微分方程求解”原理性法則和結(jié)論有深程度理解,又要善于應(yīng)用測量傳感器實現(xiàn)反饋控制的原理并用于工程實踐。講授時一定要正確處理好理論分析與工程實踐二者之間的關(guān)系,使學(xué)生做到學(xué)以致用,用以助學(xué)。
二、教學(xué)思路的改革
重視習(xí)題討論課。在教學(xué)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題是,學(xué)生課上能聽懂,課下卻不會做習(xí)題。因為多數(shù)習(xí)題不是理解基本內(nèi)容、簡單套用公式就能解出來的,還必須深刻理解概念和定理,掌握解題的基本思路和方法。為此,每一章都專門設(shè)立了習(xí)題討論課,以教材中典型習(xí)題為例,進行分析討論和歸納總結(jié),使學(xué)生對題目類型和基本求解過程形成初步認識,然后組織學(xué)生對章中習(xí)題進行練習(xí),把答案寫在黑板上,讓其他同學(xué)挑錯。充分發(fā)揮學(xué)生自身的主動性和思維能力,讓學(xué)生自己分析解題思路,自己求解、總結(jié)。經(jīng)過這樣的習(xí)題課訓(xùn)練,絕大多數(shù)學(xué)生對各章節(jié)的習(xí)題都有比較完整、清晰的認識,思維能力和解題速度迅速提高,基本解決了課后不會做習(xí)題的問題。
注重介紹控制學(xué)科前沿的最新發(fā)展,使課程具有先進性和時代感。結(jié)合數(shù)字化油田的建設(shè),將無線傳感網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識融入控制環(huán)節(jié);結(jié)合抽油機智能舉升科研課題的開展,拓寬課程的知識層面,加強學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力;PID調(diào)節(jié)器理論聯(lián)系加熱罐溫度控制系統(tǒng),強調(diào)工程應(yīng)用。通過這些范例可以使學(xué)生感性地了解控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、理性分析和工程應(yīng)用的關(guān)系,能更好地學(xué)習(xí)、掌握自動控制的理論,并具備對系統(tǒng)進行定性分析、定量估算和動態(tài)仿真的能力。
三、教學(xué)手段的改革
按照人才培養(yǎng)方案的要求,我校“自動控制原理”課程需要講授八章的內(nèi)容,概念定義多,公式的推導(dǎo)和分析方法的闡述嚴謹,所以主要教學(xué)手段仍然以傳統(tǒng)黑板教學(xué)授課為主。這樣能方便學(xué)生跟上教師的教學(xué)思路把筆記做好,有利于課后復(fù)習(xí),避免遺忘,同時增加了對問題的思考時間,加深了知識的理解。多媒體教學(xué)的優(yōu)勢在于所包容的信息量大,可以用簡單的方式把公式推導(dǎo)展現(xiàn)出來,節(jié)約了課堂時間,豐富了授課內(nèi)容。但不足之處在于學(xué)生把握不住學(xué)習(xí)的重點,課堂上聽得津津有味,課下不知所以然。同時PPT播放速度太快,學(xué)生很難做到邊聽課的同時把授課筆記做得很好。
因此對于主要公式理論的分析,以板書為主,最終用多媒體以圖形或數(shù)據(jù)表的形式給出演示,特別是實際工程課題如果以圖形或動畫的形式播放,能形象直觀地增強學(xué)生對理論和應(yīng)用問題的理解。
“自動控制原理”是一門與數(shù)學(xué)結(jié)合緊密的學(xué)科,強調(diào)板書教學(xué),可以引導(dǎo)學(xué)生采用數(shù)學(xué)工具解決自動控制問題,切實提高其邏輯思維能力、工程分析能力和自控知識的綜合應(yīng)用能力。
四、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
首先,加大對“比例-積分-微分控制”(PID控制)的介紹和應(yīng)用。在生產(chǎn)過程自動控制的歷史發(fā)展中,PID控制是歷史最久、實現(xiàn)方式最簡單、控制效果最顯著的基本控制方式,在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。從硬件電路搭建PID調(diào)節(jié)器到學(xué)生結(jié)合“單片機原理與應(yīng)用”課程用C語言去實現(xiàn)數(shù)字PID調(diào)節(jié),使學(xué)生體會PID調(diào)節(jié)的方法及其對控制系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,熟悉工業(yè)PID調(diào)節(jié)器與工控機、可編程邏輯控制器件之間的連接及編程,并讓學(xué)生從知網(wǎng)上尋找PID的相關(guān)信息及工程應(yīng)用實例,通過這些方法讓學(xué)生了解PID調(diào)節(jié)器的使用,為學(xué)習(xí)各類先進控制方法奠定基礎(chǔ)。
其次,鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽,拓展創(chuàng)新教育平臺。大學(xué)生電子競賽的控制類選題是“自動控制原理”的典型應(yīng)用。無論是國賽還是省賽,比賽從方案的制訂到器件的選擇、調(diào)試、制作、報告的書寫全部由學(xué)生獨立完成,教師只起到指導(dǎo)性的作用,這就使學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的主動性,自主獨立地分析問題,選擇參考資料,結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)建模、時域分析方法、頻域分析方法、采樣控制方法等理論知識來解決實際問題。通過電子設(shè)計大賽,能極大地發(fā)揮學(xué)生潛能,培養(yǎng)設(shè)計能力、動手能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力,因此大學(xué)生電子設(shè)計競賽為創(chuàng)新教育的開展提供了良好的平臺。我校李榮海和肖瑋兩位同學(xué)參加了2010年黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計競賽,在“水溫控制系統(tǒng)”題目中,利用所學(xué)的數(shù)學(xué)建模的知識,建立了溫控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用“PID控制”的相關(guān)知識,改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高了設(shè)計系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo),最后憑借完美的表現(xiàn)獲得了黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計大賽一等獎。
最后,發(fā)揮計算機仿真軟件的輔助工具作用,為學(xué)習(xí)提供直觀形象的幫助。MATLAB軟件提供了分析控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)平臺,其控制工程工具箱能夠?qū)ο到y(tǒng)進行建模、穩(wěn)定性分析、繪制系統(tǒng)響應(yīng)圖和根軌跡圖、描述頻率特性響應(yīng)等,使抽象問題形象化;其Simulink仿真系統(tǒng)提供了一個虛擬平臺,可以將實際的控制系統(tǒng)在計算機平臺上付諸實踐,從而擺脫了實物的限制,使控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計過程簡單化。
五、結(jié)論
新建地方應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)模式的研究是當(dāng)今教育改革的一個重要課題,其自動化專業(yè)在“寬口徑,厚基礎(chǔ),強素質(zhì),重實踐”的辦學(xué)方針指導(dǎo)下如何實現(xiàn)特色辦學(xué),為地方社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才是高校教師需要積極思考并努力解決的問題。“自動控制原理”課程作為自動化專業(yè)的主干課程,其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到自動化專業(yè)人才素質(zhì)的培養(yǎng)。經(jīng)過幾年不斷改革和實踐,結(jié)合我校實際情況,筆者在應(yīng)用型地方本科院校“自動控制原理”課程教學(xué)改革中取得了一定的經(jīng)驗和體會,通過教學(xué)改革,使學(xué)生們加深了對自動化專業(yè)的理解,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力都有了進一步的提高。
參考文獻:
[1]白晶,浦鐵成.應(yīng)用型本科院校《自動控制原理》課程教學(xué)改革[J].中國科教新導(dǎo)刊,2011,(11):73.
關(guān)鍵詞:技能競賽;高級技術(shù)技能人才;高職教育;電子信息
中圖分類號:G710 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-1422(2015)03-0025-03
收稿日期:2015-01-15
作者簡介:張永亮(1979-),男,廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)群主任,碩士。主要研究方向:嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、信號與信息處理。(廣東 廣州/510550)
羅 兵(1980-),男,廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程師。主要研究方向:高頻電子技術(shù)。(廣東 廣州/510550)
基金項目:本文為廣東省教育科研“十二五”規(guī)劃2013年度課題《以技能競賽引領(lǐng)電子信息類專業(yè)高級技術(shù)技能人才培養(yǎng)的研究與實踐》(2013JK200)、2014年度廣東省高等職業(yè)教育教學(xué)改革項目(201401059)、廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院人文社科重點課題《訂單班人才培養(yǎng)模式研究與實踐―以應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)為例》的階段性研究成果之一。
一、引言
我國是制造業(yè)大國,但不是制造業(yè)強國,要建設(shè)現(xiàn)代制造業(yè)基地,建設(shè)創(chuàng)新型國家,必須培養(yǎng)造就一大批具有高超技藝和精湛技術(shù)的人才。當(dāng)前企業(yè)對技能人才的需求非常迫切,以廣東省為例,截至2013年9月底,全省技能人才達929萬人,其中高技能人才221萬,技能人才的市場求人倍率(需求人數(shù)與求職人數(shù)之比)平均位于1.4以上,高于市場1.05-1.1的總體水平,技師和高級技師等高技能人才更是位于2.0以上。經(jīng)過多年發(fā)展,珠三角地區(qū)已經(jīng)完成了從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟向重要的制造業(yè)中心轉(zhuǎn)變。電子信息產(chǎn)業(yè)已成為廣東省的支柱產(chǎn)業(yè),2012年,全省實現(xiàn)總產(chǎn)值2.35萬億元,占全國的27.6%,連續(xù)22年居全國首位。當(dāng)前,以信息技術(shù)和新能源技術(shù)為引領(lǐng)的第三次工業(yè)革命正在全世界范圍興起,珠三角電子制造企業(yè)正在實現(xiàn)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型,迫切需要大批在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、銷售與服務(wù)領(lǐng)域具備較高的專業(yè)理論知識水平,較高的操作技能,能夠高效獲取新技術(shù)、新知識、新信息,并能夠?qū)⒄莆盏睦碚撝R用于生產(chǎn)實踐,創(chuàng)造性地開展工作,在實踐中創(chuàng)新,不斷解決新出現(xiàn)的各類實際問題的人才,即高級技術(shù)技能人才。
高職教育的一個重要職能是服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè),為企業(yè)培養(yǎng)人才,而技能競賽能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)造精神以及務(wù)實的做事風(fēng)格,是提高學(xué)校教學(xué)水平、人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要引擎。近年來,我國出現(xiàn)了各級政府部門、各行業(yè)企業(yè)以及學(xué)校舉辦的技能競賽,如全國電子設(shè)計大賽、全國職業(yè)技能競賽、全國挑戰(zhàn)杯比賽以及各省舉辦的國賽選拔賽,同時,還有飛思卡爾、合泰等企業(yè)舉辦的電子設(shè)計競賽等,旨在考核學(xué)生的電子元器件識別、應(yīng)用能力,產(chǎn)品設(shè)計、調(diào)試能力,綜合分析、解決問題的能力以及良好的心理素質(zhì)。2010年,廣東首次以省政府名義高規(guī)格開展了全省職業(yè)技能大賽,參加賽前訓(xùn)練和競賽的人數(shù)達630多萬人次;2011年,全省開展?fàn)幃?dāng)崗位技術(shù)能手活動,參與規(guī)模達到320萬人次;2013年,廣東舉辦68個職業(yè)的職業(yè)技能競賽,全省通過競賽帶動180萬人次參加培訓(xùn)、崗位練兵、技能競賽,產(chǎn)生297名“廣東省技術(shù)能手”。在我國《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》文件中也指出,要廣泛開展職業(yè)技能競賽,把提高質(zhì)量作為職業(yè)教育的重點,這是培養(yǎng)高級技術(shù)技能人才的重要舉措。因此,通過廣泛開展職業(yè)技能競賽,不僅可以發(fā)掘一大批民間優(yōu)秀的高技能人才,而且還可以調(diào)動了廣大勞動者學(xué)技能、比技能的積極性,促進廣東省勞動者整體素質(zhì)提升,為增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力,推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和建設(shè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)揮重要的作用。
二、技能競賽引領(lǐng)高級技術(shù)技能人才培養(yǎng)的措施
電子信息類專業(yè)高級技術(shù)技能人才的培養(yǎng),應(yīng)樹立以學(xué)生為本,知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念,樹立注重全面能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)觀念,建立有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力及綜合能力的教學(xué)和培訓(xùn)體系。縱觀歷年各級電子設(shè)計競賽的題型,幾乎全部來自生產(chǎn)、生活實際,具體又可分為電源、儀器儀表、無線通信、高頻、數(shù)據(jù)處理與控制五大類,完全涵蓋了電子信息專業(yè)的全部知識點。通過技能競賽培訓(xùn)、題型解析、現(xiàn)場指導(dǎo)對高等學(xué)校的專業(yè)建設(shè)、課程改革、人才培養(yǎng)具有顯著的指導(dǎo)作用。因此,培養(yǎng)電子信息類高級技術(shù)技能人才,就要從課程改革和實踐教學(xué)體系建設(shè)、競賽人才競爭性選拔和培訓(xùn)機制、競賽氛圍、專業(yè)發(fā)展和“雙師”隊伍的建設(shè)等方面入手,加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),注重理論與實際的結(jié)合,強化工程實踐訓(xùn)練,突出學(xué)生的創(chuàng)新能力及綜合能力培養(yǎng)。具體的實施措施如下:
技能競賽引領(lǐng)電子信息類專業(yè)高級技術(shù)技能人才培養(yǎng)的研究與實踐
(一)校企深度互嵌,建立以行業(yè)為依托,工學(xué)交替,協(xié)同創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式
轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)觀念,構(gòu)建政府、學(xué)校、社會之間的新型關(guān)系,創(chuàng)新職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)合作模式,夯實高級技術(shù)技能人才培養(yǎng)平臺;校企共建實訓(xùn)基地,采用“資源共出、內(nèi)容共定、師資共派、成績共評”的“四共”聯(lián)合培養(yǎng)方式,為高級技術(shù)技能人才的培養(yǎng)奠定物質(zhì)基礎(chǔ);加強校企雙方互惠互利的協(xié)同創(chuàng)新,以市場為導(dǎo)向加強專業(yè)特色建設(shè),提升人才培養(yǎng)質(zhì)量;縮小學(xué)校和企業(yè)運作機制、校園與企業(yè)文化存在的差異,實現(xiàn)校園人到職業(yè)人的轉(zhuǎn)變。
(二)構(gòu)建高級技術(shù)技能人才培養(yǎng)的課程和實踐教學(xué)體系
精簡驗證性實驗,增加模塊式綜合與設(shè)計性實驗、研究性實驗,開發(fā)應(yīng)用虛擬仿真實驗;實驗課程內(nèi)容與管理模式的更新,優(yōu)化三層次(專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、綜合創(chuàng)新實驗)的實驗實踐課程體系;強化實驗預(yù)習(xí)、總結(jié)實驗技能,改革實驗教學(xué)的考核方式,促進實踐綜合能力的提高。
(三)推進電子信息類專業(yè)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的調(diào)整和改革
在專業(yè)教學(xué)過程中,實施“教學(xué)、科研、生產(chǎn)、實踐”四位一體的教學(xué)改革,“寓教于研”提高學(xué)生參與創(chuàng)新的能力,推動學(xué)生對理論知識的反思;以課程改革與教學(xué)模式創(chuàng)新為重點,做到課程設(shè)置與職業(yè)崗位的要求相結(jié)合,課程內(nèi)容與職業(yè)資格考證內(nèi)容相結(jié)合;以職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)作為教學(xué)目標(biāo),大力推進“綜合課程”“雙證課程”“企業(yè)課程”“一體化課程”的開發(fā);實施以能力培養(yǎng)為主線,集理論教學(xué)、實驗、實訓(xùn)一體化的項目、單元、產(chǎn)品等教學(xué)模式。
(四)完善競賽人才選拔和培訓(xùn)機制,營造院校專業(yè)全覆蓋,教師學(xué)生齊參與的競賽文化
明確競賽的目的,規(guī)范競賽學(xué)員的選拔,重視學(xué)員的專業(yè)基礎(chǔ),培養(yǎng)勇于開拓、不斷進取的創(chuàng)新精神;組建指導(dǎo)教師團隊,明確任務(wù)分工,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計模塊電路,促使訓(xùn)練項目常規(guī)化;融入CDIO理念,保證訓(xùn)練的連續(xù)和遞進性,同時強化階段考核機制,注重培訓(xùn)實效;將競賽項目引入專業(yè)教學(xué),實施“工作過程導(dǎo)向”,推進職業(yè)技能培訓(xùn)向職業(yè)能力開發(fā)的轉(zhuǎn)變,以競賽促教學(xué),促教改,章顯“做中學(xué)、做中教”的職業(yè)教育教學(xué)特色。
(五)推進電子信息類專業(yè)發(fā)展和“雙師”隊伍的建設(shè)
在師資隊伍培養(yǎng)上,堅持“內(nèi)培”與“外引”相結(jié)合,建立完善的補充、淘汰、晉級、獎懲、考評長效機制,采取“送出去、送下去”的辦法,擴大“雙師”隊伍的規(guī)模;通過采用“專家進學(xué)校、骨干進協(xié)會、教師進企業(yè)、技藝進賽場”的“四進”方式,拓寬教師視野,實現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)緊密結(jié)合,專業(yè)、行業(yè)一體化聯(lián)動,逐步提高教師的專業(yè)水平,打造真正的“雙師”教師;重視發(fā)揮兼職教師隊伍的骨干、傳幫帶、參謀和咨詢作用,堅持按需施教、訓(xùn)教相融的原則,發(fā)揮兼職教師在教學(xué)工作中的重要作用。健全“雙師”教師管理和激勵機制,通過“待遇留人、感情留人、制度留人、事業(yè)留人”的“四留”方式,“地位激勵、文化激勵、聲譽激勵、環(huán)境激勵”的“四激勵”方式,充分發(fā)揮“雙師型”教師在教學(xué)、科研中的作用。
三、我校電子信息類專業(yè)實施過程
我校電子信息類專業(yè)目前開設(shè)應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)2個專業(yè),其中應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)2003年開始招生,2006年被評為省級示范性建設(shè)專業(yè),2010年通過驗收,2011年獲得中央財政專項建設(shè)資金360萬,現(xiàn)有在校生356人;電子信息工程技術(shù)專業(yè)2010年開始招生,2012年通過教育廳新專業(yè)驗收,現(xiàn)有在校生329人。在技能競賽方面,學(xué)校、學(xué)院歷來比較重視,在充分研究歷年全國電子設(shè)計大賽、挑戰(zhàn)杯、全國職業(yè)技能競賽的基礎(chǔ)上,將技能競賽的能力素質(zhì)分解為專業(yè)基本能力、專業(yè)能力和人文能力三部分,如圖1所示。
其中,專業(yè)基本能力包括元器件的識別和使用、常用儀器設(shè)備的使用、焊接技能、電路板的安裝與調(diào)試、信號的分析與測量、數(shù)據(jù)處理、資料的查閱、報告的撰寫;專業(yè)能力包括傳感器的原理和應(yīng)用、微弱信號放大濾波電路、AD、DA轉(zhuǎn)換電
圖1 技能競賽的能力素質(zhì)分解表
路設(shè)計、電路板的設(shè)計和制作、高頻信號的處理技術(shù)、線性和開關(guān)電源技術(shù)、單片機、DSP、EDA技術(shù)、軟件算法、數(shù)據(jù)處理方法、數(shù)據(jù)通信技術(shù);人文能力包括良好的思想道德品質(zhì)、良好的職業(yè)道德、較高的社會責(zé)任感、良好的團隊合作意識、良好的溝通和表達能力、終生學(xué)習(xí)的意識和自學(xué)能力。
根據(jù)專業(yè)能力的分析,我校電子信息類專業(yè)在專業(yè)課程內(nèi)容和實踐教學(xué)體系方面進行深入的改革,構(gòu)建了三層次的實驗和實踐教學(xué)體系,如圖2所示。
圖2 “三層次”的實驗實踐課程體系
底層為四大電路和大學(xué)物理構(gòu)成的專業(yè)基礎(chǔ)課實驗;中間層為專業(yè)核心課實驗,由傳感信息采集、電路設(shè)計與制作、智能信息處理、電子電器維修四大類共16門專業(yè)課程的驗證性和設(shè)計性實驗為主體;頂層為綜合創(chuàng)新實驗,具體又細分為專業(yè)綜合實踐、個性化實驗和企業(yè)實踐。“三層次”課程體系由淺入深,夯實學(xué)生的專業(yè)基本知識、職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能,實現(xiàn)校園人到職業(yè)人的轉(zhuǎn)換。
我校電子信息類專業(yè)在2013年全國電子設(shè)計大賽的學(xué)員選拔和培訓(xùn)過程中,按照能力和素質(zhì)要求,實施了三階段的培訓(xùn)方案,如圖3所示。
圖3 我校電子信息類專業(yè)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)方案
首先進行的是第一階段選拔,在2013年5月底進行,通過筆試、實操考核選拔了50人參加接下來的專項培訓(xùn)。
第二階段從2013年6月至2013年7月,采用“模塊法”對學(xué)員進行傳感信號采集、微弱信號放大、有源濾波、AD、DA轉(zhuǎn)換、C高級編程、雙機通信、PID算法等專項培訓(xùn),每周一次專項知識講課,并布置單元模塊電路設(shè)計,要求學(xué)生必須做出硬件實物,等下次上課時進行檢查,并且通過考核淘汰排名靠后的學(xué)生。這樣經(jīng)過了8輪考核,最終選拔出了最后的12組共36名同學(xué)參加第三階段的培訓(xùn)。
第三個階段從7月到8月30日,采用“真題法”進行實戰(zhàn),指導(dǎo)教師從歷屆的比賽題目中,挑選難度適中的賽題,比賽的時間控制在4天3夜,學(xué)生必須獨立完成賽題所有的技術(shù)指標(biāo)并撰寫技術(shù)文檔,在2個月時間內(nèi),經(jīng)過4個2011和2009年真題的項目制作,最終選拔出了30人10組參加最后的比賽。雖然第三階段的培訓(xùn)在暑假,但是學(xué)生們都克服了高溫酷暑,勤于備戰(zhàn),付出總是有回報,在2013年9月份的全國電子設(shè)計大賽中,我校10支代表隊共獲得國家二等獎2項,廣東省一等獎3項,二等獎6項,創(chuàng)造了歷史最好成績。
四、結(jié)束語
電子技能競賽是高職院校人才培養(yǎng)的重要引擎,通過參加各級各類電子技能大賽,“以賽促教、以賽促學(xué)、教賽結(jié)合”,能引領(lǐng)高職院校關(guān)注電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用,促進產(chǎn)教結(jié)合和校企合作,這對于推動廣東省及全國高職院校電子信息類專業(yè)的課程調(diào)整和教學(xué)改革,提升“雙師”隊伍水平和教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)“技能競賽與專業(yè)教學(xué)改革相結(jié)合、技能競賽與行業(yè)企業(yè)相結(jié)合、個人能力與團隊協(xié)作能力培養(yǎng)相結(jié)合”的競賽宗旨,培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)界和教育界緊密銜接,適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和社會發(fā)展需要的電子信息類高級技術(shù)技能人才具有重要的意義。
參考文獻:
[1]劉熠.221萬粵高技能人才仍存缺口[N].南方日報,2013-10-29.
[2]廣東省人民政府.廣東省人民政府關(guān)于印發(fā)廣東省信息化發(fā)展規(guī)劃綱要(2013-2020年)的通知[Z].
【關(guān)鍵詞】電子類競賽;應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè);課程體系;微控制器
0 引言
電子類競賽項目開展以來,一直充當(dāng)著教學(xué)改革的“指揮棒”的角色,“以賽促學(xué),以賽促教,以賽促改”已成為發(fā)展職業(yè)教育,完善培養(yǎng)技能型人才的長效機制[1]P36-37。本院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)參與競賽活動歷經(jīng)近十年,積累了眾多大賽課題與成果,形成了多種賽項全面參與的形勢。但是大賽受益學(xué)生僅限于若干優(yōu)秀學(xué)生,推廣面不夠?qū)挕=陙恚瑖鴥?nèi)各類電子大賽越來越傾向于將工作過程系統(tǒng)化融入大賽,大賽的評審指標(biāo)與產(chǎn)業(yè)要求相接軌,這與高職高專最近幾年將工作過程系統(tǒng)化融入專業(yè)與課程的改革正相穩(wěn)合,本文在剖析電子類競賽的基礎(chǔ)上,對大賽成果進行升級并應(yīng)用于日常教學(xué),以期取得擴大受益人群的效果,使得以賽促建的優(yōu)勢得到真正的發(fā)揮。
1 電子類競賽項目的透析
目前,全國面向高職高專院校開展的電子類的競賽,主要有全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和全國職業(yè)院校技能大賽。
1.1 競賽的主要技術(shù)體系
縱觀浙江省和教育部舉辦的大學(xué)生電子設(shè)計競賽與制作競賽,競賽的技術(shù)體系主要包含理論知識測試、電路識圖、元件選型與參數(shù)計算、原理圖繪制、PCB設(shè)計、PCB板制作、電子工藝焊接、單片機軟件程序編寫、電路調(diào)試、軟件調(diào)試、電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與安裝工藝、電子產(chǎn)品的工藝文件編寫、電子產(chǎn)品的技術(shù)文件編寫、技術(shù)答辯等技術(shù)考核內(nèi)容。整個競賽過程貼近生產(chǎn)、工藝、注重質(zhì)量,以企業(yè)實際要求出發(fā)。
1.2 原課程體系與競賽的融合情況
通過參加各類電子競賽,我們清楚的認識到高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)和電子競賽的宗旨是一致的,競賽促進了電子信息專業(yè)課程體系,以電子競賽的實踐來促進教學(xué)改革,形成以“素質(zhì)教育為基礎(chǔ),能力培養(yǎng)為主線”的創(chuàng)新型應(yīng)用性人才培養(yǎng)模式。
對于傳統(tǒng)的電子類基礎(chǔ)課程,如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)等,整合為《電子技術(shù)基本技能實訓(xùn)》、《單元電子電路分析與測試》和《電子電路調(diào)試與應(yīng)用》。按照競賽的要求,通過《電子技術(shù)基本技能實訓(xùn)》專門訓(xùn)練學(xué)生的技能,并在后續(xù)的課程里不斷反復(fù)應(yīng)用,以促進學(xué)生掌握。
新的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對于創(chuàng)新型應(yīng)用性人才的培養(yǎng),主要通過《簡易智能產(chǎn)品編程》、《微控制器應(yīng)用》、《電子產(chǎn)品制圖與制板》、《電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理》、《智能電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》、《電子創(chuàng)新設(shè)計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》等課程的相輔相成,實現(xiàn)對學(xué)生的全面素質(zhì)、技能的培養(yǎng)。
2 競賽引領(lǐng)下應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程的改革
根據(jù)前面對競賽的深度剖析,我們對原來應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程的教學(xué)組織做了相應(yīng)調(diào)整。將競賽中對學(xué)生提出的要求融入日常課程的教學(xué),并重新梳理了各個課程的教學(xué)內(nèi)容及上下承接的關(guān)聯(lián)部分的內(nèi)容。參照企業(yè)中的技術(shù)開發(fā)部與生產(chǎn)部管理模式,課程中實訓(xùn)項目來自于競賽題目、教師科研項目、企業(yè)實際產(chǎn)品等方面。
教學(xué)開展的具體步驟:
(1)在《簡易智能產(chǎn)品編程》課程中,以競賽項目為例,培養(yǎng)學(xué)生的C語言編程技巧,要求學(xué)生能夠消化吸收。
(2)在《電子產(chǎn)品制圖與制板》課程中,以《微控制器應(yīng)用》課程教學(xué)案例為例,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求利用Protel軟件,遵循國際和行業(yè)規(guī)范,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),完成原理圖的設(shè)計與繪制,在符合PCB布局和布線要求的基礎(chǔ)上完成PCB設(shè)計,并制作出相應(yīng)PCB板。
(3)在《電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理》課程中,以后續(xù)課程所選教學(xué)案例為例,培養(yǎng)學(xué)生常用電子元器件、基本材料和工具的使用知識、電子產(chǎn)品的裝配準(zhǔn)備工藝、線路基板焊接工藝、電子產(chǎn)品總裝和調(diào)試工藝、電子產(chǎn)品檢驗和包裝工藝、電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝文件編制等專業(yè)知識和相關(guān)技能;同時,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、根據(jù)企業(yè)實際條件決定生產(chǎn)工藝方案的管理意識,樹立質(zhì)量第一的觀點和分工協(xié)作的團隊意識和嚴肅認真一絲不茍的嚴謹作風(fēng)。
(4)在《微控制器應(yīng)用》課程中,以競賽項目為例,培養(yǎng)學(xué)生能設(shè)計一個完整的、簡單的單片機應(yīng)用系統(tǒng),從單片機選型、接口電路搭建、內(nèi)部資源分配、程序編寫以及下載調(diào)試等環(huán)節(jié)對學(xué)生進行全面綜合的訓(xùn)練,使學(xué)生具備單片機應(yīng)用的基礎(chǔ)能力。
(5)《智能電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》、《電子創(chuàng)新設(shè)計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》的課程教學(xué)中,以競賽項目及企業(yè)項目為例,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際需求,選擇不同的控制器,從設(shè)計方案、成本核算、電路設(shè)計、工藝設(shè)計、程序設(shè)計及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、產(chǎn)品裝配、工藝文件編寫及使用說明書撰寫到項目總結(jié)與創(chuàng)新,完整的體驗項目開發(fā)的全過程。促使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷的總結(jié)、不斷的提升。
(6)在《生產(chǎn)實習(xí)》和《頂崗實習(xí)》等實踐環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生親臨企業(yè)一線,切身感受工作中的壓力、努力和興奮等感受,促進其快速成長。
3 結(jié)論
電子競賽在高職高專院校的普遍開展,給予了我們許多的啟示,以電子競賽為載體,促進了專業(yè)課程改革,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)更多的高素質(zhì)技能型人才提供了有效指導(dǎo)。
【參考文獻】
[1]陳炳和.技能大賽對高職人才培養(yǎng)的價值研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2008(9).
[2]李天真, 崔立軍. 競賽引領(lǐng)下的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程體系重構(gòu)[J].湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2010(3):21-23.
[3]郭志俊, 趙玉鈴, 徐偉杰.論電子類競賽在專業(yè)課程改革中的作用[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報,2011(6):82-84.
關(guān)鍵詞:高頻電子線路實驗教學(xué)方法教學(xué)手段
(一) 目前高頻電子技術(shù)試驗課的現(xiàn)狀
高頻電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,是一門理論性、工程性與實踐性都很強的課程,它的內(nèi)容豐富,應(yīng)用廣泛。該課程的任務(wù)是研究高頻電子線路的基本原理與基本分析方法,以單元電路的分析和設(shè)計為主。其主要內(nèi)容包括:高頻電路的基本知識、高頻小信號調(diào)諧放大器、高頻諧振功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調(diào)制和解調(diào)、環(huán)形混頻器等內(nèi)容。
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,對高頻電子技術(shù)試驗課提出了更高的要求。
1.1 教學(xué)現(xiàn)狀與需求分析
當(dāng)前大部分“高頻電子線路”教學(xué)仍然沿用較為經(jīng)典的內(nèi)容。例如。在功率放大器章節(jié)中,動態(tài)負載線和丙類功率放大器的分析方法依然是其核心內(nèi)容,而在目前的射頻功率放大器設(shè)計中,由于c類放大器具有非線性特性,所以應(yīng)用較少,D類和E類放大器已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)計應(yīng)用的主流;當(dāng)前教學(xué)中,調(diào)制與解調(diào)主要以模擬調(diào)制(AM/FM,PM)方式強調(diào),這些內(nèi)容有助于理解調(diào)制與解調(diào)的基本概念,是教學(xué)內(nèi)容中不可或缺的部分;因此,
“數(shù)字調(diào)制”方面的內(nèi)容和要求在教學(xué)大綱中有待加強。
隨著科技的飛速發(fā)展,創(chuàng)新漸漸成為當(dāng)今的主題。因此。在高頻電子線路實驗中的創(chuàng)新也變得極為重要。這就需要學(xué)生能用所學(xué)的理論充分與實際相鏈接,達到自主創(chuàng)新的目的。
如:開展電子設(shè)計大賽等相關(guān)的活動,不僅激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。而且充分的調(diào)動了大家對于實驗的興趣。同時,大大提高了學(xué)生的動手、動腦能力。
1.2 實驗設(shè)備存在的問題
首先,由于設(shè)備的使用壽命有限,試驗室的設(shè)備損壞的程度比較嚴重,設(shè)備的更新和維護問題成為關(guān)鍵。
其次,再進行高頻實驗中,試驗設(shè)備很容易受到干擾,如何解決設(shè)備的干擾問題也尤為重要。
最后,就是實驗設(shè)備的選擇問題。現(xiàn)行高頻電子線路實驗課程中采用的高頻電子線路實驗箱,將高頻實驗所需的直流電源、頻率計、低頻信號源和高頻信號源設(shè)計成一個公共平臺。而且,這種整機實驗如果某部分電路或元件被損壞,實驗員檢修很困難,模塊不宜更換,且很難配置。因此,實驗器材的選擇也要予以考慮。
1.3 學(xué)生自身存在的問題
根據(jù)多年從事高頻實驗教學(xué)工作來看,學(xué)生在做實驗的時候自身也存在各方面的問題,比如有的學(xué)生害怕接觸實驗儀器。可能出于實驗設(shè)備昂貴的原因,學(xué)生都不敢隨便動用設(shè)備上的任何一個旋鈕或開關(guān),這主要是因為學(xué)生的自信心不足造成;因此,培養(yǎng)學(xué)生的自信心及對實驗的重視和興趣成為關(guān)鍵問題。
(二) 高頻電子實驗教學(xué)的方法和手段
為了使學(xué)生更好的掌握高頻電子線路理論課程的內(nèi)容。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,這里就其淺談一下對高頻實驗教學(xué)的方法和手段。
2.1 高頻實驗教學(xué)的方法
首先,針對設(shè)備的老舊及維修問題,應(yīng)當(dāng)充分的考慮到學(xué)校的實際情況,將一些可以維修的器件進行維修,破損嚴重或不可維修的設(shè)備再進行更新;在設(shè)備的選擇上,除了配置的實驗箱外,應(yīng)當(dāng)采用單獨的示波器和信號發(fā)生器及輔助工具。
本校在設(shè)備的維護上有專職的維護人員,定期對設(shè)備進行維護;在課程的安排上。將數(shù)電、模電、信號與系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論課程,放在高頻課程之前,層層深入,有助于學(xué)生的滲透和吸收。而且,在實驗前,要求學(xué)生進行實驗的預(yù)習(xí)。外部采用單獨的示波器和信號發(fā)生器,以及一些輔助工具。避免了設(shè)備的單一化,提高了學(xué)生對理論知識的掌握能力。
其次,對一些高頻電子線路實驗課程作為專業(yè)課實驗,應(yīng)結(jié)合電子線路基礎(chǔ)課程,通過高頻電子線路實驗課程更加熟練的掌握電路的連接,及一些基本測試工具的使用方法。這樣不僅有利于老師的授課,更有利于學(xué)生對于理論知識的理解和掌握。
再次,高頻電子線路實驗課要求學(xué)生要有很強的實際操作能力和分析能力。因此,應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和動手的能力,鼓勵學(xué)生要有創(chuàng)新思維。將理論與實際充分結(jié)合,運用到實際的生活中來。
2.2 高頻實驗教學(xué)的手段