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高分子化学课程设计

时间:2023-09-28 18:00:41

高分子化学课程设计

第1篇

【关键词】微课程;化学;O计

随着网络信息的发展,微课程作为一种可以扩展、优化教学资源的模式正逐渐在高中教学中得到应用。本文作者就以“质子守恒式”为例,谈谈自己对高中化学微课程设计及应用的体会。

一、高中化学微课程设计要点

1.满足学生自主学习的要求

在信息化时代人们可以通过刷微博等方式在移动设备上获取信息。以此针对学习资源相对较少的情况来进行相关的教学方法和学习方法的改变。其次,高中化学微课程设计还应当在时间、内容和模式上有所突破,从而能够给在此基础上有效地满足学生自主学习、个性化学习和移动学习的需要,能够使得微观课程在教育领域的应用显得更加的活跃。

2.知识结构完整可靠

高中化学微课程设计应当确保其内容与知识结构的完整性、可靠性。在信息技术背景下微型课程已经成为了近年来的热门话题。此外,微型课程最早的形式是将教学内容与教学目标相结合,从而能够在此基础上产生更为集中的学习体验。根据新课程教学的要求,教师可以通过将教学视频与其他教学载体进行有机结合,在不到10分钟的微课程中对于教学内容进行进一步充实,因此该教学模式实际上更加适应现代快节奏的、内容精、容量小的新型课程。

3.支持多种学习模式

高中化学微课程设计应当能够支持多种学习模式。众所周知微课程是一种学习模式和网络教学模式。该教学模式能够支持网络学习、移动学习和个性化学习的。在这一过程中需要注意的是,因为高中化学教学的知识较为复杂并且包涵了许多相对独立的、系统的知识碎片。因此只有通过诸多信息平台的有效支持,才能够显著的提高微视频教学中的音频、文字与图片质量。

4.可实现个性化教学

高中化学微课程设计可以有效的实现个性化教学的实践。微观过程中的核心内容是更加灵活的学习方法和教学方法,因此这意味着高中化学微课程设计可以用于正式或非正式的学习情境中去。其次,微型课程设计能够为学生提供“自助餐”式的学习资源,在这一过程中学生能够根据自己的学习需要来对于基本概念和学习难点进行针对性的强化学习,并且可以解决之前教学中许多悬而未决的问题。

二、高中化学微课程设计流程

1.选择教学主题

高中化学微课程设计的第一步是选择合适的教学主题。通常来说微型课程的开发过程主要包括了设计、编程、教学、问题准备、视频处理、教学内容思考、教学流程修改和辅助软件下载等多个部分。在这一过程中需要注意的是,无论课程形式和方法如何微观课程设计都必须具有良好的实践性。因此这需要高中教师能够从宏观上和微观上突出课程的总体研究方法,并且渗入课程设计理念,从而能够在此基础上突出微课程设计的优良特性,并且最大限度地发挥微课的优势。与此同时,教师在选择教学主题时还应当做好课程设计的整合,从而能够在文献分析和教学实践的基础上做好相应的课程优化。

2.明确课程结构

高中化学微课程设计离不开对于课程结构的明确化。高中教师在课程分析的过程中应当对于知识结构和教学难点进行全面的梳理。其次,教师在明确课程结构时还应当对于微课程设计进行多角度的分析,从而能够在此基础上引导学生合理的解决课程难点与关键点。

三、以“电解质溶液中的质子守恒的书写”为例的高中化学微课程应用

以“电解质溶液中的质子守恒的书写”为例的高中化学微课程应用是一个系统性的过程,以下从教学目标、教学要点、教学活动、教学模块等方面出发对其进行了探讨。

1.教学目标

高中化学微课程应用首先应当具有明确的教学目标。溶液中的质子守恒式的书写一直是高中化学中必考的内容,也是学生倍感棘手的一块内容。本节微课程的目标在于引导学生进一步掌握质子守恒的原理和书写技巧,提高解题速度和正确率。质子守恒的基本原理是水电离产生的c(H+)和c(OH-)相等。我们常见的做法是直接写或者电荷守恒和物料守恒式相减得到,但这些做法往往耗时耗力,学生被这些内容弄得精疲力尽。所以,本节微课的内容是进一步巩固所学内容,并在此基础上拓展,介绍框图法书写质子守恒的技巧。在这个教学过程中,高中化学教师应当注重将抽象的理论与直观的图示和实验等进行结合,从而能够帮助学生理解不同的教学内容,最终可以起到帮助学生提高空间想象能力的效果。

2.教学要点

高中化学微课程应用应当紧紧抓住教学要点。有些人认为有些老师对知识理论缺乏深刻的理解,内容知识的讲解和方法的传授往往只留于表面。因此化学教师在把握教学要点时一方面应当对于教学内容的模块有着清晰的认知,对教学材料、教学线索进行充分的挖掘,并且要调查了解学生的实际掌握情况和认知特点,突出教学的要点和难点。针对本节课的内容来说,溶液中的离子浓度关系一直是高中学习化学的学生最难理解的内容之一,而质子守恒式的书写又是其中学生最大的绊脚石之一。因此本节微课针对这些情况结合了图示,数形结合的来讲解质子守恒式的书写,破解难点和要点,从而能够在此基础上将抽象的化学理论可以转化为生动直观的化学知识。

3.教学活动

4.教学模块

高中化学微课程应用需要对于教学模块进行合理的切割、分配。通常来说化学教师可以按照五步走来进行微课程设计。对于电解质溶液中的质子守恒的书写这节微课我们首先可以将其微分为三个部分,分别是质子守恒的原理、我们传统的做法、框图法的做法。例如,根据化学教师的微课程设计,其可以根据学生的理解水平的差异来进行有差别性的知识讲解,从而能够在让每个学生都有所收获的同时有效的激发学生的学习兴趣。其次,高中化学教师在分配教学模块时还应当着眼于帮助学生了解关键的教学知识与化学概念,从而能够在提高学生理论水平的同时帮助学生突破化学学习中的困难。与此同时,化学教师在教学模块安排时还应当根据微课程设计的五个步骤来进行必要的独立设计,并且在此基础上对于教学资源进行必要的改进与共享,这对于微课程内容的完善、修改、优化也有着重要的现实意义和价值。

四、结束语

微课程合理的设计与应用能够使高中化学教学资源得到优化应用。在教学实践中广大教师也可以通过微课程教学的研究,更好地寻找出更加适合微时代的全新教学方法与模式。

【参考文献】

[1]惠海涛.利用框图法,巧写质子守恒表达方式.教学月刊:中学版,2010(6):49-50

第2篇

1培养规格和目标

电子设计自动化技术(简称EDA技术)是现代电子设计领域的一门新技术,它以计算机软件为工作平台,融合微电子、计算机、现代电子理论等学科和技术,培养学生的电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法,提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能。苏州经贸职业技术学院自2004年开始,把“计算机辅助电子设计和分析、仿真(PROTEL、EWB、EDA)等软件的熟练使用”纳入学生培养的核心技能之一,为本地区电子设计行业的生产、服务和管理一线培养了一批从事电路绘图与PCB(PrintedCircuitBoard,印制电路板)制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用与设计人员等高技能人才。电子设计自动化高技能人才培养是面向电子设计自动化应用能力和现代电子技术的设计方法,提升电子、电信类专业从业人员的专业素质和职业技能,为电子设计行业的生产、服务和管理一线培养电子电路绘图与PCB设计及制版技术人员、电子设计自动化工程师助理和小型电子企业技术应用、技术革新与设计人员等。

2培养的内容

以“工作过程系统化”理论为指导,以促进学生职业生涯发展为目标,以“工作过程导向”理念来开发构建培养电子设计自动化高技能人才的课程体系。即以职业分析为基础,到相关企业的工作岗位调研岗位职责,分析职业岗位的工作过程,归纳汇总技能培养的典型工作任务;把行动领域的典型工作任务引领到学习领域的课程,构建实施典型工作任务的课程体系;遵循学生认知学习、职业成长两方面规律,对学习情境进行设计,形成特色课程。依据培养的目标,走访苏州市工业园区、高新区内飞利浦、诺基亚、华硕、三星等著名企业,基本明确电子设计自动化工作岗位的职责。在此基础上,重构电子设计自动化高素质技能型人才的工作结构和知识结构,归纳汇总出十大典型工作任务:电子电路原理图设计绘制,电子电路PCB设计绘制,电子电路PCB制作,CPLD开发工具的使用,CPLD的组合逻辑电路设计,CPLD的时序逻辑电路设计,CPLD的图形输入法设计,CPLD设计的VHDL语言实现,CPLD设计的仿真、下载和调试,综合CPLD应用的设计实现。根据归纳汇总出的典型工作任务,以基本电路、元件为基础,到电子CAD技术(Protel电子电路原理图与PCB设计)起步,再到电子电路的仿真设计、PLD(ProgrammableLogicDevice,可编程逻辑器件)的设计与应用,最后是EDA综合应用及开发技术的由简单到复杂、由易到难、由硬件到软件、从实物验证到数字仿真的课程内容体系,形成电子设计自动化高素质技能型人才培养计划和方案。

3培养实践

3.1以课程建设为载体,实现教学过程特色化,教学建设精品化

课程的教学实施以学生为中心,把教学内容以真实工作任务或社会产品为载体,综合采取讨论式、开放式、探究式、实践式等教学方法,融“教、学、做”为一体。充分利用电子设计软件平台和多媒体现代化教学手段,构建基于网络的电子设计、仿真、验证等教学环境,增强教学效果。通过4年的建设,课程链中的课程已建成1门省级精品课程(含实训),1门院级精品课程,1门课程的教材分别获省级、院级精品教材建设立项,并于2009年12月正式出版使用。

3.2课程教学案例化,实训内容产品化,实战内容项目化

电子综合设计技能的培养主要通过课程教学、综合实训和项目实战3个由浅入深、由简单到复杂的途径实现。学习内容以产品、工作任务或项目为载体,课程链中的模拟电路是以生活中的典型产品如整流器、助听器、楼道感应灯、手机充电器等作为内容载体;电子CAD课程、电子装配与工艺、EDA技术课程分别以电子元(部)件、单元(功能)电路或较小应用系统案例为内容载体;电子综合实训、EDA实训以出租车计费器、多功能数字钟、交通灯控制器和频率计等产品为载体。实战内容主要通过参与各类具体的科研项目实现,包括学生主持申报的江苏省高等学校大学生实践创新训练计划立项项目3项和教师主持、学生参加的项目1项。

3.3技能培养过程标准化、职业化

课程链中的课程都有与职业资格高级工种相容的课程标准(大纲),课证融通,教学基本要求是电子高级工,设置以任务引领型为基本取向,以工作本位学习和岗位职责范围为主要形式,内容教学采用任务驱动、项目导向等有利于增强学生能力的教学模式;重视学生校内学习与实际工作的一致性,探索课堂与实习地点的一体化;力求做到理论融于实践,动脑融于动手,力争实现所学与所用零距离。

第3篇

关键词:探索;课程改革;电子设计自动化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0041-02

电路设计自动化EDA已成为不可逆转的时代潮流,其设计理念和手段普及到中小企业和相关专业的大专院校,利用EDA进行电路设计已成为大专院校各相关专业必须掌握的技能之一。因而我系将本课程定位为“电子信息工程技术”、“应用电子技术”、“电子设备与运行管理”和“微电子技术”等专业群的核心课程。经过多年的教学,笔者认为作为一个专业群的核心课程,原有的教学方法和手段有待于大量的改革,主要表现在:①传统的课程教学只从单纯的本课程为出发点,没有与相应课程沟通的整体专业概念,不能与相关课程相衔接,专业性不强,对培养专业素质方面尚有欠缺。②由于缺少课程设计这一实物制作的实践教学环节,使本课程偏重了软件设计的形式,而没有体现高职院校突出实践教学的特点,学生只是单纯地掌握设计软件的应用,不能做到理论联系实际,形成不了解决工程技术问题的能力。③传统的考试方式是以试卷定成绩,虽然卷面反映了一定的实践知识,但缺乏对应用能力,尤其是结合实际的工程实践操作能力的考查。④由于学生要参加技能鉴定中心“计算机辅助设计绘图员(电子CAD)”职业技能考核,传统的课程教学没有与之接轨,已经不能与之相适应。为了适应高职院校教学需要,针对以上存在的问题,我系成立了《电子设计自动化》课程改革小组,由笔者牵头进行了本课程的改革尝试,经过几年的实践,取得了较好的效果。

一、课程教学改革的思路

1.教学目标要具有明确的导向性。高职院校作为教育体系中的一个类型,与其他高校不同的是在人才培养目标的具体规格和标准上,是为生产、建设、管理、服务第一线培养高端技能型专门人才。这就要求教学必须有明确的导向性。

2.教学要求必须具有够用性。要求教学应“必须够用”,我认为“必须够用”体现在四个方面:一是专业知识必须够用;二是专业技能和操作能力必须掌握;三是基本职业素质和职业道德必需具备;四是创新精神、开拓意识和创业能力必须强化。本课程必须根据电子类专业群的需要,以必需够用为原则制定合理的大纲,编写适用性强的教材。

3.教学内容要具有实用性和针对性。

4.教学方法要具有实践性。高职教育的教学方法更加强调实践性,这既是高职教育的教学特色所在,也是培养技术技能性人才的基本保证。

5.教学考评要具有技能性。注重考评学生的技能水平及实践能力主要体现以下几个方面:一是注重专业技术水平和职业能力的考评;二是整个教学过程注意恰当渗透职业技能考核教育,努力使学生取得“职业技能证书”,具有“双成果”。

二、课程教学改革的实施

1.制定符合高职特点的教学大纲。在制定课程教学大纲时主要考虑解决以下几个问题:一是专业群的适用性。根据教育部《普通高等学校高职高专教育指导性专业介绍》要求,电子信息类专业群把电子设计自动化(EDA)作为专业核心课程,因此大纲所指向的内容必须为电子类各专业所适用;二是工具应用性的掌握。本课程是以使用设计软件进行电路设计为主要内容,熟练应用软件工具进行各种电路设计是重点内容;三是要与电子技术等专业课程进行关联。使学生既掌握了设计知识和技能,又进一步增进了对专业课程电路的理解,具有整体专业观念;四是充分体现以应用性、技能性为核心的考核方案。

2.进行教材的改革与建设。现有的教材不能满足高职院校教学的实际需要的,一定要改,系成立了《电子设计自动化》教材编写小组,着力注意解决以下几个问题:一是应体现出最基本的足够的理论与操作知识,面面俱到的软件操作知识要省略,但原理图元器件知识、PCB知识、封装知识、制板知识等理论要详细突出;二是如何应用到实际电路的设计,将电子技术课程的具有典型性的项目作为教学的一部分编入教材和讲义,让学生掌握实际电路的设计流程,将理论和实践有机结合起来,使学生学用结合;三是如何成为产品化的PCB,这也是进行教材建设的重点,增加实物制作内容,其目的是让学生通过实际实物制作,既掌握电路设计技能,又熟悉了工作流程,形成了产品化的印刷板,实现了在课程中的工学结合。

3.实操内容与相关课程的结合与应用。工学结合、解决实际工程问题是高职院校教学切入点,而实训是最好的载体,为此笔者在教学中根据总体改革方案的要求,对实验实训教学也进行了相应的改革。一是将本课程的训练与相关课程连接、沟通。如与模拟、数字、综合实训、毕业设计相互衔接,将相关课程的电路作为基础,由于学生比较熟悉,进行设计时得心应手。二是除了正常的实操训练外,进一步增加了课程设计内容,让学生动手制作实物,通过实物制作这个工程实践环节,真正掌握书本知识在实际中的应用。在训练掌握基本操作方面,将训练课改为任务驱动方式。根据教学内容,将教学任务分为六大块(即模板制作、原理图库元件制作、PCB库封装制作、层次原理图设计、PCB设计、课程设计),十小块(增加原理图检查、设计规则设置、原理图综合训练、PCB综合训练),每一块独立为一个任务,所有任务完成了,教学总体任务也相应完成。具体执行如下:①制订实训任务书。将每一个任务以《XXX实训指导报告》形式出现,提出本次实训的工作题目和实现目标,给出主要实现的主要步骤,学生当堂工作,得到结果,完成任务,同时让学生回答问题找到解决问题的方法。②教师指导。在实训中教师主要负责两方面指导:一是解决学生遇到的问题,如在绘制原理图元器件时,有的学生将管脚方向放置反了,教师要纠正而且进行强调其方向的重要性;二是介绍相应的技能技巧,提高学生掌握的熟练性及工作效率,笔者通过教学实践和网上交流,编写了教材上没有的应用技巧15例,在训练中不断让学生掌握,提高了学生设计速度和质量。③单元任务与综合任务相结合。在设计教学任务时,做到两个结合:一是单元任务与技能考核相结合,争取让学生获得技能鉴定证书,具备国家认可的电路设计绘图员资格;二是单元任务与实践结合,通过课程设计,让学生掌握实际设计与制作电路印刷板的方法,通过参与工程实践,全面掌握课程知识与技能。在训练成为产品化PCB板方面,增加课程设计部分,采取实物制作训练方式,课时约为6~10学时,该训练要求采取“电子技术(模拟、数字电路)”课程提供电路,为了搞好训练,笔者与数字电子技术等相关课程教师组成了项目开发小组,研究如何有效地进行课程设计有关实训环节,我们制订了“先易后难,稳步提高”的训练计划,为此我们为学生准备了两个训练项目,一是在数字电路中已经用万能板做过的“三人表决电路”,由于学生掌握了其工作原理,并有制作经验,因此在设计PCB设计中能有效结合,提高了工作效率;二是选用较为复杂一点的“循环彩灯电路”,这是选做训练,该电路既可以作为复杂的单面板电路训练,又可以作为双面板电路制作,有很强的课程代表性。

4.考核系统的建设。①实用性。传统的考试方式是以试卷定成绩,虽然卷面能反映一定的实践知识,但缺乏对应用能力,尤其是实际的操作能力的考查。新的考核要求的设计都是可以成为现实的产品,这样学生在考试过程中既有设计的兴趣,又可以得到技能的提高。②与相关的课程的结合性。采取相关课程电路为基础进行设计,既可以较好地进行课程之间的沟通、复习,又可以增加设计的准确性和规范性。③与技能证书考核相结合。由于学生要参加广东省技能鉴定中心“计算机辅助绘图员(电子CAD)”职业技能考核,考试形式与之接轨,要使学生适应技能考核的环境和题型,提高考证的通过率。考试改革主要体现以下方面。改形式,期末考试全部上机实践考核,通过实际操作切实掌握知识和技能;改内容,试题与省高级技能考核形式相同,虽然难度有所降低,但考试的知识点和技能掌握的重点部分,在试卷上充分体现;改评卷,制定与行业标准相一致的评分标准,进行电子文档的教师评卷;改构成,平时占20%,主要是课程设计和平时实验报告得分,期末考试为大型综合实践技能考核,分数占80%。学期考核方式的改变,促使学生不断强化操作技能,才能在上机考试中得以应用,从另一方面激发学生的学习动机,也提高了学生设计应用能力。

三、教学改革的成效

1.教师技能水平不断提高。由于本课程设计是我们自己开发的项目,这就要求教师在备课中既要考虑学生的特点和训练的适用性,还要充分进行实验,在亲自设计并成功达到理想的效果以后才能给学生使用,在此过程中教师的技能水平得到长足提高。如在PCB板的制版方面,我们通过网上查询和自我反复实验,开发出背胶纸制版法和热转印制版法,尤其是热转印制版法的开发使用,提高了PCB板制作的效果,使学生作品更美观,更漂亮。2010年学院购置了两台PCB刻板机,使得优秀设计包括学生毕业设计得到了精密工具,教师的技能水平也得到长足的进步。

2.学生设计水平不断提高。2006年以前本课程没有课程设计,学生学习本课程后,除了参加技能证书考核外,不知道如何将学到的知识和技能应用到实际当中。随着实物制作教学的开展,学生将书本知识与实际相结合,通过学与做的统一,既提高了学生学习的热情,又使学生设计水平上了一个台阶。一是设计水平普遍提高,课改后的学生与上一级学生相比,无论从设计速度还是设计质量,都有显著进步;二是随着设计熟练程度的提高,一些制作的比较精致的学生设计作品涌现出来,为下一级学生有更大的进步奠定了基础。

3.技能证书考核水平不断提高。技能证书是行业标准的证明,考核是行业性考核,与行业相结合是典型的工学结合。从2006年开始参加技能证书考核以来,2006—2008年各有部分学生报考中级和高级,2009年开始,则全部参加高级考核,考核水平不断上升。2012年6月我系学生参加了广东省技能鉴定指导中心组织的“计算机辅助设计绘图员”(电子类)技能鉴定高级考核,参加考核人数为101人,合格88人,合格率为87.13%,成绩非常突出,也充分表明本课程教学已经步入先进行列。

高职院校教学有其明显的工学结合特点,课程建设是教学环节中的重中之重。高等职业教育课程改革成功之处在于:一是突出高职院校的教学特点,必须牢牢抓住这个核心才能明确方向;二是课程的改革是全局性的,它包含观念、计划、大纲、教材、指导书、实物等一系列配套改革共同实现;三是课程建设离不开过硬的教师团队,团结、奉献、进取是我们这支队伍的光荣。

参考文献:

[1]杨越.电子设计自动化课程教学改革与实践[J].理工高教研究,2006,(04).

[2]杨志方.浅析电子设计自动化课程的教学改革[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2007,(08).

第4篇

    遵循以上原则,我校电子信息工程专业最新确定的培养目标是:通过各种教育教学活动发展学生个性,培养学生具有健全的人格;具有高素质、高层次、多样化、创造性人才所具备的人文精神以及人文、社科方面的背景知识;具有提出和解决实际问题的能力;具有进行有效的交流与团队合作的能力。培养学生掌握信息获取、传输、处理以及应用方面的基础理论和相关技术,具备较强的电子信息系统设计和应用开发能力,能在信息技术相关行业从事电子信息产品及信息系统的研究、开发、设计、集成以及运营管理等方面的高素质应用型专门人才。

    围绕这一培养目标,结合我校的实际情况,本文对电子信息专业课程体系建设进行了改革探索,基于“重基础、强实践、培能力”的培养思路,通过注重人文素质培养、专业基础课教学、模块化专向培养、改进实践教学、培养科研创新能力等措施,来优化培养方案,提高教学质量,保证培养符合时展需要的高素质应用型专门才人才培养目标的实现。

    一、电子信息工程专业本科人才培养体系总体特点

    广东工业大学电子信息工程专业的人才培养体系根据专业的培养目标和人才培养定位,并以广东工业大学的素质教育实施纲要为指导思想,体现电子信息学科“高素质应用型”的人才培养的特点。具体来说具有以下特点:

    1.体现了我校“电子信息工程”专业的特色,即我校的“电子信息工程”专业是光、机、电、算相结合,以电子信息为主的专业。培养从事信息获取、传输、处理以及应用方面具有创新精神与能力的“高素质应用型”高级工程技术人才。

    2.体现“重基础、强实践、培能力”的培养思路,按一级学科口径设置专业基础平台。为了提高学生的计算机和外语能力,本专业学生每学年都有相关的逐步提高的课程,做到四年不中断;在不放松学生硬件方面能力培养的同时,加强学生软件方面的设计能力。加强实践综合性、设计性实验在学生实验中的比重;加强第二课堂教学、工程训练和课程设计,加强教学与科研相结合;将信息学科的前沿技术引入教学中,注重新知识传授。

    3.强调学生的个性化发展和共性化发展的和谐统一。学生应具有扎实的自然科学基础,良好的人文、艺术修养和社会科学基础。

    二、课程体系的建设

    课程设置是人才培养模式的落脚点[3]。通过对国内典型工科学校的电子信息工程专业教学大纲进行了研究和比较[4,5],本课程体系的设置充分体现培养“高素质应用型”人才的特色。课程体系中包括通识教育基础课程、专业基础课程、专业主干课程、模块化专业选修课程、实验系列课程和实践环节等五类;教学安排中体现文理渗透,理工经管结合,学科交叉(见表1)。

    本科培养计划的学分和学时分配中,适当向通识教育基础课程和电子信息大类学科基础课程倾斜;压缩课内学时,压缩学分,增加实践环节和实验课程,实践教育环节注重学生创新能力的培养;通过适当降低验证性实验、增加设计性综合实验来增强学生综合应用知识能力和创新能力培养;确保学生计算机应用能力和电子技术应用能力培养不断线。

    图l为我校电子信息工程专业课程之间的关系,从层次关系上可以分为通识教育基础课、电子信息类专业基础课、专业主干课和模块化专业选修课四个主要层次。

    第一层次为通识教育基础课程,全校所有工科专业基本统一。第二层次为电子信息类专业基础课程,共设置14门课程,其中“C语言程序设计”、“模拟电子技术”、“信号与系统”、“数字电子技术”、“电路”、“微机原理与应用”等6门课程为我校电子信息类专业共同开设、共同建设的课程,这6门课的实验课程和实践环节由我校电工电子中心统一安排。另外8门电子信息工程专业基础课电子信息工程系确定为“专业导论”、“数据结构”、“线性代数”、“复变函数与积分变换”、“概率论与数理统计”、“通信原理(双语)”、“专业英语”。“高频电子线路”。第三层次为专业主干课程,全部由我院承担。包括“面向对象程序设计”、“单片机原理及接口技术”、“数字图像处理”、“计算机网路”、“传感器技术及应用”。第四层次为模块化专业选修选课,实验课程和实践环节由我系负责安排,跨学科选修课则由开课所在系安排。我系的专业选修课根据学科方向的不同,采用模块化的设置思想,分成2个专业选修课模块供学生选择,分别是嵌入式系统方向、软件工程方向。嵌入式系统方向设置“EDA技术”、“DSP原理与应用”及“嵌入式系统”课程,软件工程方向设置“数据库原理及应用”、“网路编程”及“3D仿真/游戏引擎原理与应用”课程。此外提供“matlab编程”、“多媒体技术”专业选修课。

    我校电子信息工程专业通过加强课程群建设,调整相关专业课程及课程设计内容,强化专业核心课程比重,增加专业特色选修课程,删除与专业关联度较弱或内容重叠的课程等措施来进一步突出专业培养重点,优化课程设置。其特点具体体现在以下几个方面。

    1.在通识教育基础课方面,保证学生应具有扎实的自然科学、人文科学和社会科学基础,具有良好的人文、艺术修养。在本科一二年级阶段,强调基础知识和自学能力,培养对本专业的兴趣。

    2.重视专业基础课程的设置。在专业基础课程方面,保证学生具有较宽实的电子技术、网络与通信、计算机技术、以及软件设计的理论知识和基本技能。确保每门课程均配实验。

    3.在专业主干课程方面,保证学生具有本专业领域的传感技术、软件设计、图像处理理论、单片机设计等技术基础理论和动手实践能力。

    4.在专业选修课程方面,模块化组织两个不同方向的专业课模块,供学生选修,保证学生根据需要和兴趣在信息类大平台上具有更为宽广的专业知识,满足学生个性化发展的需要,同时保证专业方向学习的系统性。

    5.加强实践性教学环节,加强实验课程建设,我系所开课程基本上均有相应的实验内容,增加开放性和设计性实验,培养学生创新实践能力,特别强调发现知识的能力。

    三、强化实践教学的建设

    根据信息工程专业的培养目标要求,结合专业的建设现状,作者认为新的实践教学体系应以思想、观念转变为先导,以培养学生的工程素质、实践能力和创新意识为目标,以硬件和软件同步建设为内容,提高综合设计类实践教学,并通过教学计划落到实处,做到一条龙、不断线、分层次,最终达到加强基础、扩大知识面、提高学生专业素质、增强学生工程实践能力的目的。根据培养目标的要求,实践教学体系可分为四个层次,即基础实验层、专业设计层、综合应用开发层、科技活动层,各层次数量比例约为:35:35:25:5。这一体系与理论教学有机结合,呈塔形结构贯穿整个教学计划始终。

    1.基础实验层。相对基础理论课程而设立,以验证性实验为主,位于金字塔底座,影响面最大、最广、最深。包括电路实验和信号与系统实验:低频电子线路实验、数字电子技术实验和高频电子线路实验;微机原理及接口技术实验。通过该层次的教学,使学生加深对基本知识和基础理论的理解,掌握基本的实验手段和方法,培养基本的实验技能。

    2.设计实验层。相对专业主干课程而设立,以小型设计类实验为主。包括系统仿真与虚拟实验;EDA实验;可编程器件及应用实验;DSP技术与应用实验;单片机系统设计实验和课程设计等。通过该层次的教学,使学生熟悉和掌握现代化的设计手段,逐步培养学生的工程素质以及自主设计和开发的能力。

    3.综合开发实验层。要提高其实践能力和设计能力,应努力开发设计型和综合型实验,加大综合性和设计性实验的比例。根据课程性质和特点,确定开设设计型实验的课程和项目,并逐步加大比例。通过该层次的教学,培养学生综合应用知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及初步的创新能力。

    4.课外科技竞赛层。位于金字塔尖,包括全国大学生电子设计竞赛、大学生“挑战杯”科技竞赛以及学校的各种科技竞赛活动等多项/赛事。培养学生的实践与创新能力,必须给学生提供创新实践活动场所。充分发挥开放实验室在本科人才培养中的作用,制订科学有效的开放实验室管理办法,确保开放实验室的有序进行[6]。根据不同层次学生的需求,开放不同层次的实验室,加强实验室开放的针对性。通过开放实验室,突出体现学生的个性化发展这个教学理念,在个性化工程素质培养的基础上,引导、启发、鼓励学生大胆创新。

    建立电子技术实践基地。培养一批专业能力强的学生骨干,并通过他们的示范和带动作用,逐步形成良好的专业学习氛围,发挥其专业导向作用;同时通过训练,为参加各类设计竞赛选拔和输送人才,争取在全国电子设计竞赛和挑战杯等科技竞赛中取得较好成绩,激发学生学习的积极性和创造性,促进专业的建设和发展。

    四、培养方案实施出初步效果

第5篇

Hu Yinghong

(绵阳职业技术学院,绵阳 621000)

(Mianyang Vocational & Technical College,Mianyang 621000,China)

摘要: 高职教育改革的重点是使课程建设与岗位职业能力培养有效结合,并以就业为导向,围绕市场需求,培养适应社会、适应地方经济发展的实用型人才,为适应高职教育特色,提出了对“电子电路分析与实践”课程的项目化教学设计意义、理念和设计思想、并对项目化教学情境的设计、项目分析和教学方法探讨作了详细说明,通过近2年得教学实践,取得了良好的效果。

Abstract: The key of higher vocational education reform is to effectively combine curriculum construction and post vocational ability training and take the employment as the guidance, around the market demand, train talents that adapt to the society and the development of local economy. To adapt the characteristics of higher vocational education, the paper puts forward the design meaning, idea and thought of project teaching of Electronic Circuit Analysis and Practice course, and introduces the design of the project teaching context, project analysis and teaching methods in detail. For nearly 2 years of teaching practice, it has obtained good effect.

关键词: 项目化建设 电子技术工程 教学情景 实践教学

Key words: project construction;electronic technology project;teaching situation;practice teaching

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)27-0195-02

0引言

“电子电路分析与实践”是我院创建国家示范高职院校重点建设专业――电子信息工程技术及专业群(通信技术、电气工程技术、建筑智能化等)的优质核心课程之一,是电子信息工程技术专业的专业必修基础课,具有很强的理论性和实践性。项目化教学是学生在教师的指导下,通过完成一个完整的"项目"工作而进行的教学活动模式,其特点是以项目为主线、学生为主体、教师为主导,根据岗位工作要求选择教学内容、根据工作过程选择教学内容、根据职业发展和人才发展的需要选择教学内容、根据专业课程体系建设的需要选择教学内容;项目化教学是一种全面提高学生综合素质能力的新型教学模式,其目标是使学生能够掌握所学专业必需的基础知识,具备各单元电路操作技能,具有分析问题、解决问题的能力,为后续专业课程的学习打下良好的基础。经过课程组成员的不断努力探究,该课程已成为我院院级精品课程,准备申报省级精品课程。

1“电子电路分析与实践”课程建设的意义

我院电子信息工程专业开办于1996年,2002年确定为省级教改试点专业,2008年成为国家示范高职建设院校中央财政支持重点建设专业。

由于受传统教学模式的束缚,课程内容的设计与组织未完全跳出学科体系的藩篱,还不能更好适应职业岗位需要。比如先期的《模拟电子技术》、《数字电子技术》课程,采取相对独立、“重理论、轻实践”的教学方式,教学效果不理想。

高职教育改革的重点是使课程建设与岗位职业能力培养更有效地结合。本着“课程教育目标服从于专业培养目标,课程教学内容符合课程教育目标”和“加强基础、注重实践、强调能力”的原则,2008年10月开始,我们就组织专家、学者和工程技术人员通过行业调研和职业岗位能力分析,并多次召开专业综合能力与专项技能分析研讨会,经过反复、深入分析研究,我们认为构建一门以项目为主线的、全新的电子技术课程能更好的符合高职教育教学特色要求, 课题组通过企业调研和实践专家现场讨论会等多种方式,剖析企业中对从事电子信息技术、通信技术、电力技术、机电技术等行业相关职业岗位人员的技能需求和素质要求,将《模拟电子技术》、《数字电子技术》课程进行整合,构建了《电子电路分析与实践》综合性课程体系,该课程从实用角度出发,集“模拟”与“数字”于一体,在课程内容上强调“实践与理论并重”;将更有利于对学生进行职业素质教育和职业技能的培养。

2课程“项目化建设”教学设计

2.1 设计理念“电子电路分析与实践”课程设计的基本理念是针对生产一线的电子产品装接工、电子产品维修工岗位的职业能力为培养目标,从实际工作任务出发,以典型电子产品为载体,进行基于工作过程系统化的课程教学设计;强调以工作过程作为学生的主要学习手段,采用项目教学法,融“教、学、做”为一体,让学生“在学中做,在做中学”,通过实际分析、设计、制作和调试实用电子电路,使学生真正掌握现代电子技术专业技能,以满足社会对高技能人才的要求。

在课程开发的整个过程中,始终坚持以下几个基本原则:

以专业培养目标为依据――确定课程的教学目标;

通过对教学目标进行解析――获得能力目标解析表;

以职业能力为依据――确定课程的教学内容;

以典型产品为载体――设计学习活动;

以业界现行技术规范为参照――制定考核方案。

2.2 设计思想“电子电路分析与实践”课程设计的核心是课程标准设计、课程内容设计、教学模式设计、实施方案设计和评价体系设计。 课程开发组依据行业、企业发展,结合本地区产业布局和职业岗位需求,针对课程目标与特点,从专业规划、课程设置等环节开始,全程与相关企业密切合作,进行课程内容、教学方法、实施方案和评价体系的设计。

2.3 项目化分析项目教学法的前提是“项目”,是一个人人参与的集学习、创作于一体的过程。项目教学法就是在教学中,组织学生真实地参加项目设计、实施和管理的全过程,在项目实施过程中完成教学任务。项目教学法更多采用小组工作的方式,共同制定计划、共同或分工完成整个项目。

“电子电路分析与实践”课程是一门理论与实践关联性较强的学科,是我院电子信息工程技术专业学生的优质核心课程之一。学习本课程,在实际中有何用途,如何应用所学的电子技术知识解决生产和生活中的一些问题;针对高职学生的特点和高职教育的特色要求,在课程建设中精心设计教学内容,改进并设计教学方法,以加强学生实践技能的培养。“电子电路分析与实践”项目化课程中每一个子项目的实施过程分四个阶段:

资讯:先由教师进行必要的课堂教学和实验演示,使学生掌握必要的基础知识,然后按3~5人一个小组,把全班分成若干个小组,布置项目任务。学生分别对项目进行讨论、查找资料。

计划、决策:由学生制定项目工作计划,并写出各自的设计思想与方法,画出方框图,设计原理图、选择元器件、必要时利用电路仿真软件进行仿真试验,再在教师的指导下,学生相互交流,最后确定项目实施方案。

实施:学生确定各自在小组中的分工以及小组成员的合作形式,学校提供器材由学生正式实施项目。

检查、评估:项目评价采用自我评价、小组互评和教师点评相结合,以学生自我评价为主,学生互评为辅,教师在评价过程中起引导调控作用。要求学生首先以ppt等形式充分展示设计成果和项目的学习心得,然后以五级评分制从学习准备和计划实施的学习效果、作业步骤、项目完成结果等方面进行自我评分,小组根据其讲述情况和项目完成结果,小组成员讨论后从表达能力、团队协作和沟通能力、项目完成结果等方面给出评价和评分,教师根据具体情况给予点评。

2.4 项目化情景教学设计分析传统电子电路分析与实践技术教学内容,融合现代电子电路分析最新发展,以工学结合的理念为课程建设的指导思想,将课程的全部内容设计为若干个学习情境, 学习情境尽量体现工作任务、工作流程,教学氛围尽量模拟企业环境。对“电子电路分析与实践”课程进行重构,体现了完整性、趣味性、扩展性和适应性的原则。“电子电路分析与实践”课程选取OCL音频功率放大器、直流稳压电源和限时抢答器三个项目为主要载体,构建了3个教学情境,10个子学习情境,如图1所示,以实现对电子信息工程技术类学生的职业岗位能力培养和社会能力养成的教育功能。在项目实施过程中,教师就每一个学习子情景对学生进行必要的技能训练、知识传授和实际应用,让他们对工作的整个程序有所了解,为他们独立完成项目创造条件。通过每个学习情境和子情境(子学习情境)的训练,使学生掌握对应的知识点,培养学生相应的能力和素质,同时为学生后续课程的学习和职业发展奠定良好的基础。

3结束语

高职教育承担着培养和造就专门人才的重任,它是面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线培养实用人才,以突出能力为本位,着力培养学生的综合能力,以达到培养复合型、应用型、创新型人才的职教培养目标。高职教育着眼点是以就业为导向,围绕市场需求,培养适应社会、适应地方经济发展的实用型人才。基于高职教育的特色和人才培养要求,通过近2年的教学实践,我们不断的优化课程项目、优化项目实施水平,为培养实用型人才岗位需求取得了良好的效果。“电子电路分析与实践”课程已被评为院级精品课程,其配套教材已由武汉工业大学出版社出版发行。

参考文献:

[1]童乃诚.高职课程教学内容建设探讨[J].中国职业技术教育,2010,(14).

[2]钟新跃.基于工作过程导向的课程改革实践――以高职《模拟电子技术》课程为例[J].中国校外教育,2010,(01).

[3]李仲秋.《电子电路分析与实践》课程内容的选择与序化[J].机械职业教育,2010,(05).

第6篇

随着社会的发展、科技的进步和高等教育背景的变革,原有的信息技术类课程设计环节教学体系和教学内容已不能适应市场、行业对工程应用型人才需求的变化,教学模式、考核方式与评价机制亦不能满足高等教育发展对工程人才培养的需要。由于长期以来课程设计的教学规范和评价机制与质量标准还不健全,导致当前各高校课程设计教学普遍存在环节监管不到位,教学质量难以保障、教学效果缩水等问题。主要存在如下几个隐形弊端。

(一)课程设计教学目标不明确

一直以来由于受到传统教学观念的影响,部分教师在教学过程中过分强调课堂的理论教学,而轻视学生工程能力的培养。在实际教学中,部分教师将综合课程设计与一般的课程实验或独立的实验课程同等对待,淡化了综合性课程设计的教学目的,使综合性课程设计在人才培养中的作用没有最大限度地发挥出来。在课程设计教学中忽视对学生综合素质的培养,如表达能力、写作能力、交流沟通能力、社会适应能力和创新能力、工程意识、质量意识、成本意识等。

(二)课程设计教学内容与社会和市场需求脱节

课程设计教学内容不能紧跟社会需求,项目设置与生产实际的结合还不够,选题单一。课程设计之间在内容设计上各自为政、缺少关联,不能相互促进。课程设计与课程实验、实训或毕业设计等其他实践环节之间缺乏交互和支撑。

(三)课程设计考核程序不规范,评价机制和评价体系不健全

目前,对课程设计教学的监控和评价还停留在课程任务是否落实,教学秩序是否正常、成绩分布是否正态的表面,而对深层次的评价机制缺乏探讨和研究,教学效果的评估体系还不健全,对课程设计教学有效性研究和学生满意度的跟踪还不够。

(四)课程设计教学组织不科学,管理不到位

当前部分高校课程设计教学的实施,依然是由教师提出课程设计题目,然后学生被动接受教师的课程设计题目,学生接受题目后大多是在课后自行完成。而且,个别课程设计只有一名教师进行管理,即一位教师要全权负责一个教学班级50-60名学生课程设计的出题、指导和考核工作,这导致在教学实际中,教师和学生交流时间和次数非常有限,从时间和精力上都无法得到保障。由于没有得到充分的指导,没有足够的时间保障,学生完成设计的进度缓慢,且质量与教学要求相距甚远。与此同时,还有个别课程未按照进度要求实施教学,任课教师随意将课程设计考核时间推后,使个别课程设计成绩提交时间往往在奖学金评定和学业预警之后,这在无形中加剧了学生对课程设计的不重视。

(五)课程设计教学保障措施不力

课程设计教学安排还不够科学,小学期制还没有完全实施,集中教学难度大,导致教师学生投入精力不够。对学生管理中,过分强调了显性(课内:理论课堂和实验)环节,隐形(课外实践和自主学习)环节需要加强。由于教师指导不够,在教学中学生处于被动接受状态,学生学习兴趣不浓。不能因材施教,针对学生个体差异灵活安排组织教学的能力欠缺。过分地看重结果,对实验结果数据、实验报告的关心程度高于实践过程本身。教学组织不得力、过程管理不到位,考核形式不规范,在学生自控能力和自主学习能力较差的情况下,学生实践能力的培养严重两极分化,教学效果大打折扣,课程设计在实践教学环节的地位和作用被“稀释”。

二、课程设计教学改革的措施

课程设计教学是高等院校实现本科人才培养目标的重要教学环节之一,其教学效果关系到学生实践与创新能力的培养,关系到学生综合素质和就业竞争力的提升。针对课程设计教学存在的教学效果缩水的隐形弊端和不足,我们要切实加强课程设计教学的有效性研究,结合社会需求和市场导向,进一步优化教学体系,合理设置实践教学的内容,完善管理制度和教学质量评价体系,尤其是要加强课程设计教学的内涵建设,有效提高学生对所学知识的综合应用能力。国内许多工科类高校都在不同程度地加强课程设计教学的内涵建设,开展了按照学科分类指导,并采取优化教学内容、改革考核方式、建立评价机制等多种改革措施保障教学效果。如北京工业大学着眼于教学内容和课程体系的改革,提出“分类培养”战略思考;重庆大学、电子科技大学等高校对计算机专业核心课程设计教学内容进行改革,提出了计算机专业课程设计规范化、标准化的框架。石河子大学采取了一系列措施推进信息技术类专业课程设计教学改革,以加强实践、强化应用、培养工程能力和创新意识为目的,结合各专业的人才培养体系,加强课程设计内容体系及评价机制研究,优化面向工程应用的电子信息类专业课程设计体系,构建电子信息类专业课程设计绩效评价体系,探索工程应用型人才培养的模式与途径,以进一步促进课程设计教学的规范化,增强课程设计教学效果,提高课程设计教学的有效性、针对性,发挥课程设计在本科教学过程中对学生综合能力培养的作用。

(一)瞄准市场需求,准确定位

1.开展电子信息类专业实践课程体系研究和分析。

结合新一轮本科专业人才培养方案的修订,在已有研究成果的基础上,通过国内外信息技术类专业人才培养目标、模式和方案的比较研究,深入剖析电子信息类三个专业的实践教学体系,结合社会需求、行业发展需要和人才培养的实际情况,本着整合、优化、创新的精神,在加强实践、注重能力、提高素质、强化技能的原则指导下,对实践教学体系的课程结构,教学内容、方法、手段和教学管理等方面进行改革的系统研究与综合实践,多层次、全方位地加强实践教学内涵建设,构建面向应用、基于能力培养的实践教学模式与评价体系,使知识、能力和素质有机地融为一体。通过对课程设计课程体系和内容体系进行优化与整合,逐步建立课程设计教学规范和质量标准。

2.准确定位人才培养目标和要求。

加强课程设计教学的有效性与学生实践能力、创新能力培养的研究,逐步建立分层分类、多元化、个性化的培养模式,使课程设计教学内容紧密结合市场和社会需求,突出人才综合运用能力的训练,特别要提高其在服务新疆、兵团地方信息化建设中的应用能力。

(二)构建面向工程应用、基于能力培养的课程设计教学新体系

结合新的人才培养方案,针对计算机科学与技术、信息管理域信息系统和电子信息工程三个专业现有的18门课程设计,理清相互关系和课程序列,细化教学要求和教学内容,按照基础平台课、专业核心课、创新提高课三个层次对课程设计体系进行优化与整合;按照软件设计、应用研发和电子设计等类型进行分类,按照基础、应用和创新建立了课程设计教学体系,在此基础上,构建面向工程应用、基于能力培养的课程设计教学新体系。

(三)明确课程设计教学目标

1.课程设计教学以提高学生综合应用和独立设计能力为目的。

综合课程设计不同于一般的课程实验或独立的实验课程,它一般是具有一定综合性的题目,以提高学生综合应用和独立设计能力为目的,它涉及多个知识点、多门课程或多个领域的综合应用,需要学生对相关课程内容灵活掌握,并拓展现有知识面,才能较好地解决实际问题。

2.课程设计教学能培养学生科学思维和解决问题的能力。

综合课程设计能够培养科学的设计思想与方法、严谨的思维态度和良好的工作作风,在一步一步解决问题的过程中,能为学生树立起解决问题的自信心。在课程设计实现的过程中,会涉及各种解决问题的工具和算法,而工具的应用和算法的实现,可以提高学生的基本技能,培养学生综合应用所学知识的能力和基本工程素质。

3.课程设计教学能提升学生创新意识和综合素质。

课程设计的实现过程,可以很好地培养学生获取信息和综合处理信息的能力。在思考和解决问题的过程中,会涌现很多创新性的想法,培养学生的创新意识和能力。完成课程设计文档和报告,有助于学生掌握书写综合性文档的能力,为毕业设计的完成奠定了坚实的基础。通过团队分工设计、交流、讨论和汇报、答辩的考核过程,将为学生提供了一个展示自我的机会和锻炼的平台,对其综合素质的提高起到了一定的帮助作用。

(四)严格课程设计教学要求,规范教学过程,加强监控

在过程管理上,高度重视是前提,规范管理是关键,悉心指导是保障,科学评价是依据,严格考核是手段。

1.建立教学规范和环节标准。

修订课程设计教学大纲,并依据大纲形成能够指导教学和学习的课程设计指导书,讨论、整理形成课程设计题目汇编。课程设计的实施一般分为选题、系统设计、编码实现、系统测试、系统评价和验收几个环节。

2.采用小学期制集中实施教学。

集中安排课程设计教学,给学生充足的实验时间和充分的实验场地。课程设计教学由导师团队指导、分组进行,提交设计成果和实验报告,最后答辩评分、评优。课程设计教学实行小学期制,要求在小学期的教学周内集中进行,课内按照课表实施,指导教师进行指导;课外学生在开放的专业实验室内自主设计,指导教师根据分组安排进行指导和答疑。

3.改革教学评价机制。

课程设计教学考核采取小组现场汇报和交流的形式,师生共同参与教学评价。由课程负责人组织导师共同完成,各教研室、系部负责检查,学院进行抽查。课程考核之前课程设计负责人需要将经过导师团队讨论后的课程设计考核方案(时间、地点和组织形式)报学院教科办备案,核心课程或平台课课程设计开展学院级评优答辩。

4.强化过程管理。

抓好课程设计“三个阶段”“、七个环节”。在课程设计工作整体上,“抓两头促中间”,实行开题报告制、中期检查制和答辩考核制,抓好前期准备(出题、选题工作)、中间管理(指导工作)、后期完善(考核答辩工作)“三个阶段”和出题—选题—指导—检查—(指导)—结题—答辩—讲评“七个环节”。将课程设计当作一个小的毕业设计来对待,规范管理,抓好课程设计教学的每一个环节。

(五)完善相关制度,全力保障课程设计教学运行

规范管理是保证课程设计质量的根本。在教学管理过程中,积极采取优化管理的做法,合理安排教学计划,加强指导和交流;注重过程管理与目标管理同步,强化职责,发挥导师的导向作用;改革考核机制,加大质量监控,增强教学效果。在课程设计教学改革与实践的过程中,出台了课程设计教学实施细则,包括教学组织、实施要求、考核办法、成绩评定、学分认定等。完善了课程设计教学管理办法,重视课程设计教学团队建设,修订了课程设计指导书,建立了课程设计教学规范。逐步建立了课程设计主任负责制、课程设计教学质量评价体系、优秀课程设计评选办法和评价机制。改革课程设计考核形式,严格考核过程,选题阶段形成的题目明细和分组安排表,实施阶段的设计文档、项目源代码和成果报告,考核阶段形成的师生评价记录和成绩登记表等过程性资料,均通过光盘以电子资料形式进行存档,尤其对于优秀的课程设计作品,由学院进行存档。优化课程设计题目及内容,优先考虑来自生产、社会实际的综合性、应用性题目;优先选择具有一定实践经验、有一定的工作能力、责任心强的教师作为指导教师,逐步稳定课程设计教学团队;落实小学期制,推进课程设计集中教学,保证学生有充足的时间和实验场地进行学习、开展讨论交流;建立“三位一体”的保障体系,“三位”即开放实验室—环境保障、开放图书资料室—文献资料保障、元器件购置经费支持—经费保障,“一体”即学生主体、教师主导。构建科学合理的课程设计教学评价机制,促进理论与实践的融合。从选题、开题、实施、交流到汇报考核等环节,课程设计教学在很大程度上考查了学生理论知识的应用情况,考查了学生分析问题、解决问题和综合应用的能力。科学的教学评价机制和评价体系有助于激发学生参与实验的兴趣,促进学生的理论知识与实践能力的融合。在教学实践的过程中,鼓励学生彰显个性、挖掘潜能,锻炼表达能力、沟通能力,培养团队精神和创新思维,以此提高课程设计的教学质量,促进学生综合素质的提升。

(六)加强课程设计教学研究,改革教学方法

第7篇

关键词:本科教育;微电子;课程体系;结构优化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0033-03

一、引言

微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业,对国民经济有着巨大贡献,并渗透到其他很多学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展,国内外都需要大量的微电子学人才,我校成立微电子学专业,旨在为我国的ASIC设计方面,培养急需的人才[1-6]。我国“十五”计划纲要明确提出大力发展半导体集成电路产业,为了满足社会的发展和需求,我校微电子专业成立于2001年,并于2007年招收第一批本科生。在学校各级领导的重视和关心下,专业建设取得了飞速发展。本科人才培养方案是各专业人才培养目标、培养规格以及培养过程和方式的总体设计,是学校组织本科教学、规范教学环节、实现人才培养目标的纲领性文件,对人才培养质量具有决定性的影响。当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才,也更需要培养大量工程应用型人才。所谓“应用型人才”主要是指德、智、体、美等方面全面发展的,能够将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的高级专门人才。“应用型人才培养模式是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的”。它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强,是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要,在一定的教育思想指导下,人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式。

二、深化完善本科教学体系改革的措施探讨

人才培养方案制(修)订工作对于学校实现人才培养目标、进一步深化完善本科教学体系改革具有重要意义,人才培养方案制(修)订需要全面贯彻国家中长期教育改革和发展规划纲要,认真落实教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见等文件要求,不断适应国家和社会发展需要,进一步深化教育教学改革,优化人才培养过程,提高人才培养质量,促进学生全面发展。具体的改革措施探讨如下。

1.进一步明确本专业的特点和优势。培养方案是高等学校实现人才培养目标、开展人才培养工作的总体设计和实施方案,为全面贯彻教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见,以执行最新颁布的普通高等学校本科专业设置管理规定为契机,推动我校新一轮专业建设和教学改革,以不断适应知识经济、科技、社会发展对各类高素质创新人才的需要,根据我校教育教学改革的实际,及时总结人才培养经验,以“本科教学工程”建设工作为抓手,积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”,进一步更新教育观念,深化教育教学改革,提高本科教育质量,构建和完善适合我校办学指导思想、具有我校办学特色的本科创新人才培养体系,根据新《目录》规定的各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验,紧密结合近年“本科教学工程”改革实践,开展本科专业培养方案的修订。本专业培养适应社会发展需要,道德文化素养高,社会责任感强,身心健康,掌握扎实的自然科学基础知识和必备的专业知识,具有良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,能在微电子器件、工艺和集成电路设计及相关的电子信息科学领域从事科学研究、产品研发、工程设计、技术管理等工作的专门技术人才。主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。

2.课程设置进一步优化。课程的设置是否合理对人才的培养起到了至关重要的作用,尤其是现今提出的对专业人才的更高要求,需要进一步优化课程体系,合理安排课程内容。首先,在课程设置方面,当前,南邮本科微电子专业经过几年的发展,取得了不少成绩。但世界范围内微电子产业飞速发展的特点决定了高校微电子学科的教学必须紧紧跟随产业发展的步伐。我们在看到以前所取得的成绩的同时也必须看到其中所存在的一些问题,并积极进行改革创新。我校的微电子专业在设立初期,经过各方专家的反复讨论和论证,建立了一套统一的专业课程和教学大纲。这套课程满足该专业最基本的专业要求。但由于微电子专业设立时间不长,仍属于起步阶段,由于硬件条件和师资力量的缺乏和不到位,无法设立多样的课程体系和科目,所以目前的教学仍然是基本上按统一的教学大纲和教学要求组织。随着学校办学规模的扩大,通达微电子学院的设立,选修微电子专业课程的学生人数不断增加,原有的教学课程体系和科目还需要进一步细化、深化、推广。为此,在课程设置上,我们必须对已经投入使用的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善,将整个学科的课程结构体系、到具体到每一门课程的知识体系,都进行优化设计,以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的能力:掌握扎实的数学、物理等方面的基本理论和基本知识;系统掌握量子与固体物理、半导体物理与器件物理、半导体集成电路设计和制造的基本知识,具有独立进行微电子器件、工艺和集成电路设计的基本能力;了解电子信息类专业的一般原理和知识,受到科学实验与科学思维的训练,具有本学科与跨学科的科学研究与技术开发的基本能力;在综合类实践、实验中具有较强的独立设计、分析和调试系统的能力,能够完成综合性和探索性工作的能力;养成良好的学习习惯,对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;其次,对于理论课程的内容,针对南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,以及本专业的特色建设,主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。以能力培养为基础来设计,并考虑学生毕业后从事的职业,根据工作的要求对教学中的课程进行专项的能力和综合能力培养。在通识教育类课程中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。专业教育类课程中设置了信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理,这些课程都是基础理论课程,是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到工程认证的需要,在集成电路与CAD的课程设置上,专门增加了16小时的实验,加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中,专门将模拟和数字分开,设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计,这不同于其他院校的课程设置,应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识,加强了学生的集成电路分析和设计的能力。除了已经设置的32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验,还增加了32小时的工艺实验,这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲,已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学,并筹备建立了微电子专业实验室,拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程,在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验;基于以上措施,建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程,涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。再者,实践课程的内容上,由于微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业,从集成电路的生成流程来看,其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。实践课程的设置对培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力极为关键;需要工程认证的专业的实验实践课程必须要达到30%以上。因此,还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。在实践型环节的课程设置中,通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中,设置了软件设计、微电子课程设计等,尤其是微电子课程设计,将进行较大的改革,要求改革后设计内容都是与本专业紧密相关,全面运用到所学的专业知识。

3.师资队伍的建设。本专业现在拥有专业教师14名,完全满足本科的专业教学需要,但从事集成电路设计方向的老师比较缺乏。还有,学生的个性不同,使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大;随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化,又使学生的未来发展面临很大挑战,学生的需求随之呈现多样化。因此,多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合,这就要求我们必须打破现有的统一模式,根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系,实施分类教学,在保证打好扎实的专业基础的前提下,设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。建立既具有深厚扎实的理论知识功底,又具有精通实践、有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的教师队伍迫在眉睫。近几年,我学院在引进高水平的师资力量方面进行了不懈的努力,微电子专业教师的队伍在不断扩大,教师的专业方向也在不断丰富,能够胜任并有选择性地担任各主要方向的专业课教学。但仍然缺乏学科带头人,缺乏一个凝聚人心的事业平台,学术梯队。这就要加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。通过培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。鼓励教师积极申报各类项目,积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作,鼓励教师到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,开阔眼界。

三、小结

总的来说,微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。培养方案是高等学校实现人才培养目标、根据我校教育教学改革的实际,及时总结人才培养经验,以“本科教学工程”建设工作为抓手,积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”,进一步更新教育观念,深化教育教学改革,提高本科教育质量,迫在眉睫。其中需明确我校的特点和优势,以通信集成电路设计为主要方向,同时兼顾工艺设计与器件设计。相信通过培养方案、课程设置、师资等各方面的建设,一定会培养出高质量的微电子学领域人才,为我国的微电子工业做出贡献。

参考文献:

[1]杨宏,王鹤.微电子机械技术的发展与现状[J].微电子学,2001,31(6):392-394.

[2]李文石,钱敏,黄秋萍.施敏院士论微电子学教育[J].教育家,2003,(3):11-16.

[3]刘瑞,伍登学,邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索,2004,23(5):6-8,23.

[4]李斌,黄明文.微电子技术专业创新教育探索[J].中山大学学报论丛,2002,22(1):108-109.

[5]严兆辉.微电子的过去、现在和未来[J].武汉工程职业技术学院学报,2003,15(2):30-34.

[6]蒋元平.学科建设的内涵诠释和实现策略[J].中国西部科技,2007,(1).

第8篇

随着现代电力工业自动化水平的提高,电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用日益广泛,要求维修电工、电气运行值班人员、设备安装检修人员、继电保护技术人员等都必须具备电力电子知识和技能。为满足专业岗位群的电力电子技术应用能力需要,课程进行了“任务驱动、理实一体”教学模式的探索和实践,始终以锻炼学生能力为中心,进行了课程内容与学习情境设计、教学实施过程设计,充分利用现有实训场地,让教学过程尽可能贴近实际工作过程,全面培养学生的技能操作水平和职业素养。

一、以职业能力培养为核心进行课程内容的整合与构建

1.课程定位与课程设计思路

“电力电子技术及应用”课程对学生的职业能力培养和职业素质养成起着重要的支撑作用,是双证培养模式中维修电工等国家技能鉴定的嵌入课程,通过本课程的学习,学生应能通过国家职业资格鉴定,获取维修电工等相关职业资格证书,同时为学生考取电气检修、电气值班员和变电站值班员初、中级技术资格证打下良好基础。

“电力电子技术及应用”课程设计以职业能力培养为核心,紧扣用人单位的能力需求,依据该课程在人才培养中所具备的能力结构、知识结构和素质结构及该课程在专业人才培养中的定位,由企业行业提出具体的培养目标和要求,聘请企业行业中的高级技术、技能人员共同进行课程开发与设计。

2.课程内容的整合与构建

“电力电子技术及应用”课程对应的岗位职业能力是:常用电力仪表使用能力、电力电子器件检测能力、电力电子系统的调试能力、电气测试及现场试验的能力、电气线路识图能力、安装及检修电气设备的能力等,为完成职业岗位的核心能力培养目标,本课程以职业能力为本位进行了课程内容的整合与构建,依据专业人才培养目标所制定的知识、能力、素质三要素和专业职业资格证书的要求,选择相应的教学内容,将职业资格证书所需的应知应会内容融入教学过程,将电力电子技术与电机控制和自动控制技术相结合,并按照课程规律把相关内容有机衔接,使学生具有中级、高级维修电工(电力电子技术及其应用部分)的综合职业能力,并为获取其他相关职业资格证书奠定基础。

“电力电子技术及应用”课程以“电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子装置的应用”为思路,描述了SCR、GTO、BJT、IGBT等电力电子器件的工作原理、特性、参数、保护与驱动电路,详细分析了各种AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换技术及单相和三相整流器、逆变器和斩波器,介绍了脉宽调制技术(PWM)和各种软开关技术,并随着现代电力工业自动化水平的提高,增加了电力电子技术在输电网、配电网、电源、可再生能源发电系统、微电网等方面的应用实例。

3.学习情境设计

“电力电子技术及应用”课程学习情境设计遵循“器件认知-电路分析-电力电子装置的应用"能力培养的规则,选取与专业岗位和生活实际紧密结合的典型应用案例进行情境化教学设计,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,突出实用性和应用性知识的传授及技能的训练,着力提高学生职业能力和素质。学生在学习了本课程之后,能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,并掌握各种变换原理和方法,为后续课程“模拟电厂实训”、“变电站仿真实习”、“顶岗实习”、“毕业设计”等的学习奠定了良好的理论基础和能力基础,也为学生毕业后适应电力行业各专业技术岗位的要求打下坚实的职业能力和素质基础。

课程学习情境设计见图1,每一个学习情境都体现了工作过程的完整性,把培养学生实践创新能力固化在教学任务中,并积极组织学生参与全国大学生电子设计大赛等各种科技竞赛活动,培养和提高学生的实践技能和创新能力,将职业技能与素质教育贯穿整个教学过程中。

二、以实现“学做循环”为目标 完成了课程教学平台建设

“电力电子技术及应用”一方面以实现“学做循环”为目标,构建了全新的“四位一体”教学平台;另一方面整合各种优质资源,开发核心课程教学资源库,建设了数字化教学资源平台。

1.精心构建了全新的“四位一体”教学平台

根据当前行业企业的先进技术水平和最新岗位资格要求,本课程突出职业能力培养在整个培养体系中的重要地位,按照“理实一体化”要求,整合优化资源,精心搭建了基本实训教学平台、综合仿真教学平台、综合场景教学平台、生产现场教学平台相结合的“四位一体”的教学平台体系。在学校政策和中央财政支持下,购置更新仪器设备,完善了校内实训基地;同时,为保证教学过程的实施,本课程建设了国内一流的“电力电子与电能质量”实验室、静模实验室、仿真实训室等实训场所,以保证课程的综合仿真实训;按照统筹规划、资源共享的原则,依托国网技术学院优质的实训资源,建设了以220KV智能变电站、变电实训场、电力电子与电能质量沙盘展示等为中心的综合场景教学平台,实现了真实场景教学;生产现场教学平台的建设主要依托山东鲁能智能有限公司、山东彼岸电力科技有限公司、石横电厂、邹县电厂、济南供电局、泰安供电局、黄台电厂等单位,在综合实训环节,学生通过现场教学、顶岗实习、企业锻炼等方式,在真实的工作环境中提升学生的职业素养和职业能力,使学生具备岗位工作的基本能力,适应岗位需求。

本课程依托课堂多媒体教学、仿真教学、校内外实训教学,引入实际案例,应用多种教学手段和方法设计教学过程,较好地解决了理论知识传授与能力培养的有机结合问题,完善了以“学做交融、能力渐进”为主线的人才培养模式,实现了专业教育和岗位工作的相互对接。

2.整合各种优质资源,开发课程教学资源库,建设了数字化的教学资源平台

本课程组的教师和企业人员一起,进一步整合优化了教学资源,建设了丰富的教学资源平台。精品课程网站资源丰富,包括了课程整体设计介绍、课程标准、整体教学设计、单元教学设计、多媒体课件、动画库、仿真电路库、学案、习题试题库、课程拓展、课程录像、案例库、职业技能鉴定等。网站的教学资源库中有整个课程各学习情境的多媒体课件、课程教学过程录像、实训项目操作录像、仿真操作录像、实际工作任务操作录像等视频资源、来源于实际工作岗位的企业典型案例资源、对应教学中各知识点图片资源、考核评价资源等,为课程教学的顺利实施提供了有利保障。

三、以理实一体化教学为主体 实现了双证融通的学习过程

1.课程层次性实践项目的设计

本课程在对职业岗位所需的技能进行分析的基础上设计实训项目。针对典型工作岗位的作业流程和工程项目,分析岗位所需的知识、能力和素质,形成岗位技能要求,开发形成单项实验、专项实训、综合实训、岗位实训等层次项目,结合现场工作任务,设计本课程学习性的实践任务,通过课内实训、校内综合实训、校内场景实训、技能鉴定和顶岗实习等环节完成,使学生达到课程标准提出的要求,学生的专业能力、方法能力、社会能力得到提高,逐步培养学生的职业道德、职业规范、职业能力。课程的实践教学项目如图2所示。

2.课程内容组织及教学实施过程设计

基于“四位一体”的教学平台,以任务驱动、理实一体化教学为主体,完成每一个学习情境中的工作任务。以工作情境:“调光灯电路”为例,说明教学的设计与实施过程,见图3所示。先由任课教师下达任务书,明确任务目标,接着由教师指导学生分解任务,查找难点,然后教师引导学生进行完成任务所需的必备知识技能学习,小组讨论完成任务的实施方案,教师审核各小组的方案,并监督和指导学生实施方案,教师组织学生对方案实施过程中的共性问题展开主题讨论,各小组进行检查、自评、完善,并派代表汇报任务完成情况,教师根据过程表现及报告内容给出每个学生的综合评价。

3.理实一体教学 实现“学做交融,能力渐进”

课程教学的实施,遵循“学做交融,能力渐进”的原则,把职业资格证书教育纳入教学计划,建立突出职业能力培养的课程标准,通过各种教学环节加强实践训练,引入案例,创设真实情境,学做循环,把职业能力的培养贯穿于教学的全过程,使学生在取得毕业证的同时也获得相应的岗位职业资格证书。图4为电力电子技术及应用课程学习过程。

四、实践效果

“电力电子技术及应用”课程通过四位一体的课程平台建设、课程内容重组和情境化教学设计、“任务驱动、理实一体”的教学模式的实施等工作,提高了教学质量,全方位提升了学生的综合素质,教学效果逐显成效,实现了学生素质化、教学系统化、用人单位满意化的目标。

1.学校和学生对课程的评价显著提高

“电力电子技术及应用”课程 “任务驱动、理实一体”的教学模式的实施,注重了项目制任务式教学策略和团队协作学习策略。课程的6个学习情境,每个学习情境的实现由6至7个环节组成,在学习过程中均采用小组(团队)方式,讨论、收资、成果发布等环节均以小组为单位,“分解任务”、“查找难点”进行小组协商、讨论,方案实施制定和实施过程中小组成员要求分工、协作、团结、交流,共同完成测试任务,成绩评定中有团队系数,师生密切交流,切实提高了学生的职业能力和素质,学校和学生对课程的评价显著提高。

2.学生的专业技能水平显著提高

“任务驱动 理实一体”教学模式在电力电子技术课程教学中的应用,为学生考取《通用电工证》、《维修电工证》初、中级技术资格证打下了良好基础,学习该课程的毕业生双证率高达97%以上;学生在学习了本课程之后,能掌握基本电力电子电路的电路结构、工作原理、电气性能,充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域,学生的专业技能水平显著提高,学习该课程的学生组织的电子设计协会被授予“2014年山东省优秀大学生科技社团”荣誉称号,学生被评为山东省优秀大学生科技社团干部,参加全国大学生电子设计竞赛和“飞思卡尔”杯智能车竞赛,荣获山东省一等奖、二等奖多项。

第9篇

关键词:汽车电子;电力电子;教学改革

作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)

基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)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)28-0098-02

随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]

在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。

在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。

一、“汽车电子技术”课程结构

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。

在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。

在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。

课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。

在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。

专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。

四、结论

根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。

参考文献:

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[2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.

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[4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.

[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.

[6]张新丰,陈慧,孟宗良,等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索,2012,31(2):131-134.

第10篇

关键词:自动化专业;实践教学体系;构建

0 引言

高等学校自动化专业教学指导分委员会将自动化学科专业分为“研究主导型”本科自动化专业、“工程研究应用型”本科自动化专业、“应用技术主导型”本科自动化专业和“技术技能型”专科自动化专业。而“应用技术主导型”本科自动化专业分布在地方非重点院校和新升本院校,相对于理论教学而言,实践教学是教学过程中最薄弱的环节。实践教学是整个教学体系中重要的组成部分,是“应用技术主导型”本科自动化专业教育中不可缺少的重要环节。

要改革人才培养模式,提高人才培养质量,增强毕业生的适应能力,教学内容和课程体系的改革是当前高等教育教学改革的重点和难点,通过对课程体系的整体优化来培养出“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新人才,是高校所面临的一个重大理论和实践课题。高校要发展,必须以人才培养质量为生命线,而实践教学环节是影响当前高校人才培养质量的最突出的环节。因此,构建实践教学体系是高等院校教学基础建设的重点。实践教学体系建设的核心内容包括:系统科学的实践教学模块构建、内外结合的实践教学基地建设、实践教学教师队伍建设等等。

近年来,我校在切实加强实践教学体系建设方面进行了积极有益的探索与实践,效果明显。本文结合我校自动化专业教学内容和课程体系的整体优化,就实践教学环节进行了阐述。

1、构建科学合理的实践教学体系

根据自动化专业的培养目标,对实践教学环节作精心梳理和研究,使各个实践环节和相应的理论教学密切衔接。以培养学生实践能力和创新能力为目标,遵循实践教学先基础后应用、四年实践连成线的原则,加大实践教学的比例,增加集中实践周数,构建各个环节优化组合的新体系,实现实践教学的层次化。实践教学体系如图1所示。

1.1入门层。入门层大学物理实验是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是对学生进行科学实验基本训练的重要基础,在激发学生的想象力、创造力,培养和提高学生独立开展科学研究工作素质和能力方面具有重要的奠基作用。电工电子实训安排在大学一年级结束后,在学生还没有学习专业技术基础课电工、电子技术前进行。通过有趣的且贴近生活的“电工电子实训”项目,如家用电器安装;简易电子产品焊接、制作及安装调试;计算机组装(DIY);继电控制柜装配等项目,建立对电工、电子元器件、工艺流程、电器设备、电子仪器等的初步认识,激发学生学习电子电路工作原理、设计技巧的热情,热爱所学的专业,对后续技术基础课和专业课学习有很强的促进作用。

1.2基础层。基础层以独立设课的教学形式学习电路和电子技术,完成系列电工实验、电子技术实验。该层次要求学生理论联系实际,完成严格的电工、电子实验技能训练。该层次中增加设计型、综合型实验内容的比例,有利于培养学生的分析问题解决问题的能力、创新能力,为后续拓展层的实验教学打下坚实的理论和实践基础。

基础层的基本要求是:培养学生基本工程素质、基本实验技能和分析问题解决问题的能力。

1.3拓展层。拓展层是学生试验和小型设计环节的核心层。学生要完成严格的专业课程的实验技能训练和设计能力锻炼。

本层实验系列主要包括:过程控制系统系列实验、、计算机应用技术系列实验。

过程控制系统系列实验完成《自动检测与仪表》、《过程控制工程》、《计算机控制技术》、《现场总线》、《自动控制系统》、《工业计算机网络》和《自动化综合实训》等主干课程和教学环节的基本课程实验和综合实验。

控制技术系列实验完成电机与拖动实验、电气控制实验、电力电子实验、自动控制原理实验、交流变频调速实验、检测技术实验、计算机控制技术实验等。

计算机应用技术系列实验完成单片机原理与应用实验、嵌入式系统实验、EDA实验、DSP实验、微机原理与应用实验、程序设计实验等等。

各课程的实验内容可分为基本型、设计型、综合型三种类型的实验,可以有机组合,满足实验学时增加和设计型、综合型实验比例增加的要求。

本层课程设计系列主要包括电子技术课程设计(小型电子系统、电子产品的设计与制作)、PLC综合设计、自动化技术综合实训、微机控制课程设计、控制系统课程设计、过程控制课程设计等。

拓展层的基本要求是:掌握扎实的专业实验技能,具有系统分析、设计、应用的能力,特别是综合运用所学知识的能力和创新能力,强调自主学习、自主实验。

1.4提高层。提高层是学生综合运用所学知识进行设计开发、技术应用研究的高层次实践教学环节。包括开放性设计项目、毕业实习、毕业设计,也包括学生课外科技活动,全国电子设计大赛的培训、参赛科技制作的实验研究等。

提高层基本要求:自主设计、设计实验、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,增强学生的工程设计和综合应用素质。

2、结语

自动化实践教学体系的建设是一项复杂的系统工程。随着自动化专业教学改革的进一步深入,自动化实验室的建设也在逐步前进。经过几年来的实践,培养了学生的实践能力、实践技能和创新能力,培养了学生的工程意识和创新精神,全面提高人才培养质量。有一批学生参加全国大学生电子设计竞赛活动且获奖,多位教师指导的毕业论文获湖北省优秀学士学位论文。电子技术协会获“全国高校甲等A级优秀社团”、湖北省大学生“优秀社团”荣誉称号。虽然我们已取得了一些阶段性的成果,但和我们制定的建设目标还有不小的差距,仍然需要不断总结经验,勇于进行新的探索和实践,才能圆满完成自动化实践教学体系的建设任务。

参考文献

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[2] 谢克明.电子信息类大学生实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2005,24.

[3]吴万荥. 实践教学体系建设的探察与实践[J].中国职业教育,2007年2月1日,总第260期

第11篇

关键词微电子技术;课程建设;实验教学

中图分类号:G434文献标识码:A

前言微电子技术是现代电子信息技术发展的重要前沿领域,取得了很好的经济和社会效益。微电子技术的发展和应用为促进了电子产品设计及制造领域的变革。微电子技术是以半导体工艺为设计载体,通过器件电路或者硬件描述语言描述硬件电路的连接,再利用专业的开发和设计仿真软件进行工艺仿真、电路仿真和版图设计,最终完成半导体工艺流程、电路硬件集成。在实训教学的过程中,容易将学生带入到工作环境的实景,能够提高学生主动学习的兴趣,激发学生的求知欲。在微电子技术的实训教学过程中,利用设计辅助软件让学生加深对专业理论知识的深度理解,通过实训内容的合理安排,验证所学的专业知识,掌握设计方法和实现手段,从而达到理论和实践有机结合的教学目的,实现本专业学生素质教育培养的最终目的。

1现阶段微电子技术教学模式分析

微电子技术具有抽象、层次化、流程复杂的特点,在教学过程中,应该根据微电子技术的特点,在器件模型、硬件描述语言、配套软硬件、实验内容及课程内容设置等几个方面进行课程教学的改革。

目前,微电子技术的实训教学,主要围绕集成电路工艺、硬件描述语言、可编程器件等环节开展。硬件描述语言具有设计灵活、电路设计效率高的特点。大规模可编程逻辑器件通过编程来实现所需的逻辑功能,与采用专用集成电路设计方法相比,具有更好的设计灵活性、设计周期短、成本低、便于实验验证的优势,在实训环节得到了广泛的采用。现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)能够提供更高的逻辑密度、最丰富的特性和极高的性能,因此,数字集成电路的实训内容,主要围绕FPGA的内部结构以及资源分布做相应介绍。

微电子技术的实训教学在本科教学中具有极强的实践特点,尤其是作为电子科学本科教学,对学生的电子设计思维模式的构建有着重要作用。实践教学离不开大量的实训反馈。目前大多数高校微电子技术的授课课时数一般安排为48课时,其中实验课占10课时,实践课和理论课的课时数比例约为1:3.8,且课程多安排在三年级。从课时安排来看,存在重理论轻实践的弊端,容易让学生产生盲目应试的想法,导致学生只注重考试,而忽略了至关重要的实践环节。另外,微电子技术课程最好作为专业基础课程,为学习其它多门课程打下良好基础。在微电子技术课程开展教学和实训的时候,最好与学生的其它专业实习的时间错开,让学生能够更加专心对待,避免专业知识和概念的混乱。如果将微电子技术课程课实训安排在四年级第一学期,非常容易与毕业实习、求职环节发生冲突,导致学生对微电子技术课程和实训内容认知不足,仓促应付课程和实训内容,不利于对学生电子设计能力的培养,也会降低学生的就业竞争能力。

微电子技术的实训环节对于本科生而言,会给学生产生软件编程的想法,不能真正将电路设计的理念深化,会造成实验内容的创新性不够,教学成果难以达到预期。

2微电子技术实践环节教学

本课题对现阶段微电子技术课程和实训环节做了深入分析,总结了教学过程中存在的问题及改进需求,对未来的微电子技术实训教学模式进行的理论和实践探索。自动化设计软件是的设计人员可以在计算机上完成很多复杂计算工作。微电子技术软件通常在服务器或者多线程工作站运行,自动化程度很好,具有很强大的功能和丰富的界面。在高校中开展的微电子设计类实训课程是一门实践性很强的专业基础性课程,既可以由学生独立完成,也可以设计成分工协作的实验项目。

为了提高学生对微电子技术的理解和设计能力的掌握,微电子实训由32个课时组成,其中课内实验分配了16学时、微电子设计实训分配16学时,重点提高学生的动手能力和主动思考能力,激发学生的创新思维。

2.1课内实验设计

微电子技术课程的课内实验包含基础验证性实验和研究型实验,其目的是掌握基本的硬件描述语言的编程方式及技巧,并能够采用模拟器件设计模拟集成电路,让学生能够具备独立设计集成电路的能力,熟悉集成电路设计计算机辅助设计手段,结合以往的电子电路知识,完成基本器件的设计和调用。

课内实验设计以工艺器件仿真、电路设计仿真手段为主,利用准确的工艺和器件模型,准确模拟集成电路工艺的流程和半导体器件的电学特性。软件仿真已经成为新工艺、新器件、新电路设计的重要支撑手段,可以在短时间内建立实验环节、调节参数、修改电路结构,弥补实验室硬件投入不足以及对多种实验室耗材的依赖,有利于学生建立系统性的知识结构。另外微电子技术的课内实验也包含综合性实验环节,通过调用基本功能模块,设计一个适当规模的数模混合集成电路,提高整体电路的综合性能指标,实现良好的信号控制和传输,提高学生的综合设计能力。

例如,半导体工艺演示实验可以快速呈现不同工艺流程和工艺环境对工艺结果的影响,能够设定不同的偏置条件来研究器件的能带、电场、载流子浓度分布、伏安特性等内部特征,避免恶劣繁杂的对物理过程的解析建模,具有直观和形象的特点,加深学生对理论知识的理解和提高学习的积极性。可以针对成熟工艺,利用仿真软件进行器件和电路设计。实际过程中,参照经典的器件结构和电路模块单元,开展新特性、新功能的设计性实验,锻炼学生综合知识的能力,面向工程实践,对专业知识进行融会贯通。这个过程需要授课教師根据学生的已开设课程和知识结构来编写适宜的实验辅助教材,对实验内容进行精巧的设计及和细致地指导。

2.2实训环节设计

微电子技术实训环节旨在锻炼学生的实践动手能力,掌握集成电路设计开发流程,能够根据系统的性能指标进行分层分级设计,根据硬件电路的额性能特点来构建规模化电路。在实训环节中,强调综合设计能力的培养,利用微电子设计的计算机辅助设计工具完成一定规模电路的设计、仿真、版图设计、版图检查等环节。通过微电子技术实训环节的练习,学生能够培养独立设计能力、系统分析能力、电路综合能力等,为将来进入研发设计类型的工作岗位打下坚实的基础。

对实训环节的考核,采用大作业或者设计报告的形式,让学生通过查阅参考文献进行设计选题,发挥学生的主观能动性。通过对参考文献的参考和综述,掌握课题的结构和流程设计,充分了解系统的模型,理解各模块对系统设计的影响。实训环节是的一次较为系统的设计方法训练,不仅可以巩固课堂和教材上的内容,还可以引入实际工程系统的指标要求,锻炼学生的综合规划和设计能力。

3微电子技术教学改革实施效果

通过微电子技术的教学和实训模式的改革,在实践中积极总结得失,发现微电子技术的教学该给能够帮助学生提高微电子设计的专业素养,主要体现在以下方面:

1)学生对微电子技术课程内容的理解程度大幅提高,原先学生对课本的知识抱有敬畏的心理,在课程和实践环节之后,都产生了很大程度的自信。微电子技术课程、实验、实训考核成绩的优秀率也大大提高,表明通过微电子技术的教学和实践改革,学生能够比较好地掌握课程大纲所要求的内容。

2)通过细致地设计实践环节,能够调动学生学习专业知识的积极性,实验项目的完成情况比较理想,报告内容的撰写也更加细致、全面。

3)通过综合设计实验和实训,让学生勤于动脑,在多种手段和方法中,寻找最优的方案,优化设计过程。

4结束语

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.