时间：2023-02-17 00:11:33
福建省武夷学院作为应用型本科院校，电类专业开设的模拟电子技术课程，分列为三门子课程:包括60个学时的理论课程、20个学时的实验课程和1周的课程设计，其中实验课和课程设计为实践环节。用倒三角图表示课程结构、学时安排以及三者之间的相辅相成的关系。模拟电子技术课程的最大特点是内容较多，学生普遍感觉较难，涉及知识面广、应用性较强。
二、课程教学探讨
1．灵活运用多种教学手段。
学生上理论课普遍感觉比较抽象、较难理解与掌握，合适的教学手段显得尤为重要，板书和多媒体相结合的教学手段对于一般本科学生比较合适。教师在黑板写的时间，学生有短暂的时间进行消化和记笔记，有利于对内容的即时理解和课后复习，使得大部分学生能跟上老师的授课进度。比如，在讲授到三极管基本共射极放大电路时，学生对于小信号等效电路画法比较难于掌握，而仅仅用多媒体授课放映效果不理想。教学中可以结合板书，分步画出三极管的H模型，结合小信号等效电路的依据，在黑板上一步步画出来，学生理解起来就更方便。这在模拟电子技术中是比较基础的理论内容，基础内容讲透了，有利于后续章节的顺利展开。但是对于某些比较难用语言描述的概念或者复杂的演变过程，使用多媒体动画效果进行讲解可以更形象生动，使学生更易于理解。例如，P、N型半导体中电子的扩散与复合，晶体管、MOS管器件中的电子、空穴的运动，电流的运动以及器件的制造工艺过程等。这些内容如果采用板书，画图太多、耗时较长，也很难做到形象表达。若用多媒体加上Flash动画的方式学生就会更感兴趣，有利于知识的理解。需要注意的是多媒体教学课件画面切换快，学生记笔记跟不上，授课时注意放慢速度，讲清基本概念和基本分析方法，适当结合板书对内容作出提纲挈领性的总结。这样结合多种教学手段既缓解了课程内容多与学时数明显不足的矛盾，又发挥了多媒体教学省时、直观、形象的优点，因此受到了学生们的普遍欢迎。
2．营造讨论式教学环境，加强课外辅导。
为增强学生学习的主观能动性，教师可结合实际的学习状态引导学生思考问题，每节课上教师可以适当提出1－2个比较有代表性的问题，供学生探讨，这一过程不仅激发了学生的兴趣也提高了学生的思维能力。总结之前的教学效果，教材的后面章节，比如反馈、功率放大等，学生理解起来就很困难，学习兴趣急剧下降。每周设置1－2个课外的时间段老师给学生们答疑解惑，在学与问的过程中，学生对每堂课的内容能及时消化和吸收，这样学生对整体内容能更好地进行理解，学会融会贯通，达到较好的教学效果。
三、重视实践教学，加强动手能力的培养
1．加强实验教学过程管理。
模拟电子技术实验大纲中包括验证性和综合性实验，其中验证性实验总计有8个，选做5个;综合性实验有2个，选做1个。实验采用自编的实验指导书，书中包括实验目的、实验原理、实验使用仪器、实验操作步骤和思考题等等，要求学生结合实验原理和思考题认真完成实验预习报告，学生在每次实验前对实验项目有基本理解，教师批阅后再根据情况进行讲授。在实验过程中，摒弃传统的“老师做、学生看”的教学模式，我们要求学生自己调试电路和操作实验仪器，独立排除实验故障，找出问题、原因，必须在规定的时间内完成每个实验项目。实验报告中学生需对数据进行处理、分析误差，对实验现象做合理的分析及总结，提出改进意见与措施。这样学生能结合理论与实践，动脑动手相互结合，提高实验的教学效果。
2．重视课程设计，解决实际问题。
课程设计是学生把理论知识应用于解决实际问题的一个重要的实践环节，是培养学生实践技能的重要手段，可以提高学生理论结合实际、分析问题和解决问题的能力。应用性本科学校培养学生的主要目标为未来的技术人员和工程师，动员和组织电类学生开学初准备基本的实践工具，比如电烙铁、万用表、斜口钳、焊锡等等。学校专门设置1周的时间进行本门课程的设计，如何充分利用有限的时间，引导学生综合运用所学的基本理论知识，来分析问题、解决实际问题呢?教师可先给学生提出基本要求，给出一些参考题目，为发挥学生的主观能动性，学生也可自拟题目。课程设计分组进行，要求每组限2名学生。在课程设计教学中要求学生充分利用图书馆和网络资源，学生学会怎样查资料、怎样看资料，如何从资料中获取有用的信息。对于兴趣浓厚的学生可以结合每年的校园科技节活动和大学生创新训练项目，给学生更大的平台去实践锻炼，对于学生的科技成果，还应指导学生试着撰写科技小论文，实践联系理论，提高其科研能力。
3．强调专业仿真软件的运用。
随着计算机的发展，利用计算机的仿真软件对电路进行验证、设计和分析已成为一种趋势。主要原因有:(1)计算机仿真不局限于地点和时间，比较方便，用电脑装好软件就可以进行电路的设计;(2)其可替代采用简化电路模型搭接实际电路进行验证的传统设计方式，同时可有效地对电路参数确定和方案选择，并在设计初期对产品的性能进行可靠预估，从而提高设计质量、缩短设计时间、节省设计费用，因此成为了现代设计中重要的组成部分;(3)利用仿真结果得出电路性能受电路中某些关键参数的影响，可更好地理解电路的特性和性能指标，对实际电路设计和调试具有重要指导意义。目前电子技术中应用较广泛的仿真软件有Proteus、Pspice和EWB等等。教师对于刚刚接触仿真软件的学生，应先结合实际情况讲解一个软件的基本用法，系统地介绍相关的电子资料和软件安装的方法。随着电子产品的普及，大学生基本上都有个人电脑，挖掘其自学能力，对引导其触类旁通具有现实意义。对于课本上难理解的内容，比如放大电路的幅频特性等可通过仿真实现，通过仿真过程与结果分析能更好地理解和掌握理论知识，而且学习好一门软件对于今后的学习和工作起着很重要的作用。
四、重塑培养方案，改革评分机制
传统的培养方案是理论课、实验课和课程设计加起来是一门课程，教师评出总成绩，实验课和课程设计只是作为总成绩中平时成绩的一部分。改革后理论课、实验课和课程设计分列为三门子课程，三门课程各给出总评成绩。理论课评分是按照“3+7”的机制评分，实验成绩按照“3+4+3”机制评分，课程设计按照“1+4+5”机制评分，详细评分机制如表1所示。改革前实践成绩比重偏低，很难考查出学生的动手能力，学生对实践环节总是马虎、敷衍，心里想着实践成绩不理想，还可以靠期末笔试成绩提起来。评分机制改革后，学生比较重视实践教学，做实验和课程设计的积极性明显提高。
五、总结
1．经过学校上述教学探索和实践，使得教学形式多样、生动活泼，学生自学能力和动手能力的培养收到了良好的效果。
学生感觉模拟电子技术虽然有点儿难，但是他们觉得能学到许多知识。
【关键词】机械设计 课程设计 减速器
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0193-02
1.前言
物流工程专业在进行机械设计课程设计时该专业学生与机械专业学生的要求应该有很大不同。首先，机械专业在进行机械设计课程设计时，先修课程较多，包括机械制图、工程力学、材料与热处理、机械加工工艺、公差与测量、电工电子技术等；而物流工程专业的先修课程较少，仅有机械制图、工程力学和电工电子技术等。其次，机械专业先修课程大都是多学时，学习比较深入；而物流工程专业先修课程大都是少学时，学生对相关知识有所了解但并不深入。第三，机械专业机械设计课程设计的时间一般安排2周甚至3周，在设计期间停止其它所有课程专心进行课程设计；而物流工程专业课程设计时间相对较少，20学时左右，在这么短的时间内要完成与机械专业同样的设计内容是有很大困难的。因此，根据学生的学习情况和现有的知识水平有必要对机械设计课程设计进行教学改革。
2.教学改革的目标
教学改革的目的是让学生了解机械设计的过程，包括总体方案设计、普通V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计与校核、轴承选择与校核、键连接设计、联轴器的选择等。同时，还要让学生学会草图绘制、总装图绘制、零件图绘制等。
3.教学要求
与机械专业相比物流工程专业对机械设计课程设计要求略低。例如，机械专业一般要求设计二级减速器，而物流工程专业一般要求设计一级减速器；机械专业一般要求齿轮啮合为斜齿圆柱齿轮，而物流工程专业一般要求齿轮啮合为直齿圆柱齿轮；机械专业一般要求减速器为整套图纸，而物流工程专业一般要求部分图纸即可。
4.教学改革内容
4.1课程设计题目与任务的设计
课程设计题目和任务要明确两点，一方面，指明机械设计课程设计为一级圆柱齿轮减速器；另一方面，指明完成设计的资料文件有哪些。
课程设计题目。设计一个用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单项运转，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限10年，两班制。原始数据如表1所示。
表1 带式运输机原始数据
课程设计任务：（1）编制课程设计计算说明书1份；（2）绘制装配图和零件图共5张。其中绘制减速器装配图1张；绘制零件图4张，分别为减速器箱座、减速器输出轴、输出轴上齿轮、输出轴输出端端盖。
4.2传动方案设计
动力最终来源电动机，电动机把动力传递到带式运输机中间经过怎样的过程。经过比较电动机把动力传动到带传动，再从带传动传递到一级减速器，从一级减速器传递到带式运输机，这个方案较为合理。把带传动安排到电动机和减速器之间起到较好的缓冲和减震作用，保护电动机。
4.3计算内容的设计
4.3.1电动机选择
首先，计算带式运输机的功率Pw。传动方案确定之后，带式运输机的功率Pw按照公式Pw=FV/1000进行计算。其次，计算总机械效率η总。电动机传递到带式运输机经过V带传动，机械效率为η带；齿轮传动，机械效率为η齿轮，齿轮传动两个传动轴两端各有一个轴承，机械效率为η轴承；带式运输机滚筒机械效率为η滚筒；减速器与带式运输机之间通过联轴器联结，联轴器机械效率为η联轴器。总机械效率η总为η总=η带η齿轮η联轴器η滚筒η2轴承。
最后，确定所需电动机功率Pd。所需电动机功率Pd为Pd=Pw/η总，根据Pd查机械零件设计手册，电动机的功率应大于等于所需电动机功率Pd。对于转速为3000r/min的电动机，因为转速较高传动比大，减速的装置尺寸大成本增加，一般不选择转速太高电动机。对于转速为750r/min的电动机，因为尺寸大价格高，一般也不选择转速太小电动机。最常使用的是1500r/min和1000r/min的电动机。综上所述，根据所需电动机功率和转速选择需要的电动机。
4.3.2传动比分配
根据前一个步骤电动机选定之后，电动机满载转速可查表得n满。带式运输机即工作机的转速通过公式n=60×l000v/（лD）来求得。则总传动比i总为i总=n满/n。电动机与带式运输机减速装置有V带传动和齿轮传动，则i总=i带・i齿轮。总传动比分配时注意三点，首先，V带传动和齿轮传动装置不发生干涉现象；其次，V带传动和齿轮传动装置尺寸尽可能小；第三，i带和i齿轮传动比不大于4。
4.3.3动力运动参数计算
在选定电动机和传动比分配之后，可以计算出减速器两个传动轴三个重要的动力运动参数转速n、功率P和转矩T。
4.3.4带转动设计计算
课程设计主要从事一级减速器设计，带传动设计主要计算几个重要参数。
确定计算功率Pc。根据设计题目要求，查设计手册，可得带传动工作情况系数KA。计算功率Pc为Pc=KA・Po
选择V带型号、确定带轮基准直径dd1、dd2。根据计算功率Pc和电动机转速n满查普通V带的型号选择图表，选择相应V带。再根据图表显示确定小带轮的直径dd1，同时大于所选V带的最小直径且在标准系列直径里面的数值选取。大带轮直径dd2通过公式dd2=i带dd1来计算。
验算带速v。带速不能超过25m/s，通过公式v=■来进行验算。
确定中心距a和带的基准长度Ld。通过公式■■来初选a0，再根据公式初算带长度Ld0，公式为■。根据计算结果查普通V带长度尺寸系列得基准长度尺寸Ld。选择基准长度Ld后，计算实际中心距a，公式■。
验算小带轮包角？琢1。根据带传动的传动要求，小带轮包角应大于等于120°，小带轮包角公式为 。
确定带的根数Z。查单根V带的基本额定功率得P0，查单根V带的基本额定功率的增量得P0；根据小带轮包角α1，查得包角系数Kα；根据V带的基准长度Ld，查普通V带的基准长度尺寸系列与长度系数，得长度系数KL。把结果带入公式得确定V带的根数，公式■。
确定初拉力F0。根据公式F0=■确定初拉力F0，作用于带轮轴上的载荷FQ，公式■。
4.3.5齿轮的设计计算
（1）齿轮材料和热处理的选择。齿轮选用45号钢，小齿轮采用调质处理，大齿轮正火处理，大小齿轮硬度不同。通过相关公式可得到齿面接触疲劳强度[σH]和弯曲疲劳强度[σF]。
（2）按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸。齿轮传动采用闭式齿轮传动，小齿轮齿数可在20-40之间选取。减速器采用单级齿轮传动，齿轮相对于两支承对称布置，两轮均为软齿面，查表可得齿宽系数ψd。
（3）按齿面接触疲劳强度设计。根据齿轮工作情况，查载荷系数表格，可得载荷系数K。按齿面接触疲劳强度设计，小齿轮直径■，再通过公式m=d1/z1确定齿轮模数m。
（4）校核弯曲疲劳强度。查齿轮的复合齿形系数，带入公式对弯曲疲劳强度进行校核。弯曲疲劳强度公式为■。
（5）齿轮的结构设计。齿轮的基本参数如齿轮直径、齿顶圆、齿根圆、中心距、齿宽等都可以计算出来，但齿轮轮毂尺寸、轮缘厚度、轮缘内径、腹板厚度、腹板中心孔直径等需要与轴配合设计。
4.3.6从动齿轮轴的设计计算
（1）轴的材料和热处理的选择。轴采用45#钢调质，由机械设计手册中的图表查得抗拉强度σb、屈服强度σs、许用弯曲应力[σ-1]等参数。
（2）轴几何尺寸的设计计算。按照扭转强度初步设计轴的最小直径按照公式■进行设计，考虑轴上键槽，选取直径稍大些。根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，从动轴均设计为阶梯轴。轴的强度校核计算。根据齿轮啮合原理，可以算出齿轮的圆周力Ft和径向力Fr。由径向力可以算出两个轴承的支反力FA和FB，再通过画图确定两个轴承之间的距离L。根据已知条件可以计算出最大弯矩Mmax为Mmax=FA・L/2，再通过公式■计算弯曲应力，若计算弯曲应力小于等于[σ-1]为合格。
4.3.7轴承、键和联轴器的选择
考虑轴受力主要是径向力，故可选用深沟球轴承。轴承的选择与轴、箱座和箱盖配合设计。
从动轴伸出端键的设计与校核。根据从动轴外伸端的直径，再根据GB/T1095-2003设计键的尺寸。键挤压应力按照公式■，若■键的强度合格。同理，从动轴与齿轮联接处进行校核。
联轴器的选择。由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器，采用Y型轴孔，A型键轴孔。
4.4设计图纸的安排
课程设计需要同学们了解减速器的结构设计，所以必须进行减速器图纸设计，同时考虑到同学们的设计时间较少，故选择具有代表性的五张图纸，装配图、箱座、从动轴齿轮、从动轴和从动轴输出端轴承端盖。
5.教学改革的实施及结果
通过物流专业同学们的设计实践，同学们较好地完成机械设计课程设计教学任务。既了解机械设计的一般过程，又了解减速器的基本结构，取得了较好的教学设计效果。
参考文献：
[1]荣辉，付铁，杨梦晨，等.机械设计基础[M].北京：北京理工大学出版社，2013
[2]陆玉，冯立艳，李建功，等.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社，2015
摘要：本文首先论述了PBL教学法概念、发展、应用现状，接着介绍了PBL教学方法在电磁兼容技术课程中的应用，详细介绍了所在理论教学过程中所设计的三个问题，利用这三个问题使得学生能够掌握大部分的PCB设计的一些基础知识。最后给了PBL教学方法在该课程应用的总结。
关键词：PBL教学法；电磁兼容技术；问题
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0055-02
一、PBL教学法应用研究
PBL即基于问题的学习（Problem-Based earning），简称PBL，也称作问题式学习。它的实施过程中所包含的基本环节有：组织小组、开始新的问题、后续行动、活动汇报、问题总结等。PBL强调学生的主动学习，而不是传统教育中的以教师讲授内容为主；PBL将学习与需要解决的任务和问题相结合，使学习者在复杂的、有意义的问题情景下，通过学习者的自身努力来解决真正的问题，进而学习隐含的科学知识，掌握解决问题的技能和提高自主学习的能力。PBL教学法以问题为学习的起点，自诞生后，先后在多所医科学校中推广、修正，随着时间的推移，PBL也从最初的医学教育领域走向各学科教育领域，从培养研究生的领域走向中小学及大学教育领域。目前，一份调查表明，北美130所医学院校（全美125所大学中的118所、加拿大16所大学中的12所）引入了或准备引入PBL教学法的占所调查院校的86.2%，占北美所有院校的79.4%，PBL教学法在北美开展已经很普遍。
二、在电磁兼容技术课程中的教学应用
电磁兼容技术这门课程主要讲述了PCB（印制电路板）的设计以及电磁辐射防护，由于该课程理论与实际结合的较为紧密，由于大部分学生在学校期间接触到实际的项目或者PCB很少，故此在讲授该课程时，学生对课程的兴趣不高，对该课程的应用范围也不了解。而实际该课程在学生的本科毕业设计中以及今后的工作、研究中用途较为广泛。所以需要改进教学方法以提高学生的就业竞争力。最初的教学方式采用先从电磁兼容技术的理论入手，结束理论之后开始PCB的设计课程以及注意事项的讲解。从实际的效果来看，这样的方式虽然完成了既定的教学计划，但是对学生并理解所讲授的课程。更不用说将这些理论运用在今后的工作中。利用PBL的教学方法，将该课程的计划设计成一系列的问题，通过在讲授这些问题的解决的过程，使得学生了解该课程的内容，理解课程中所涉及到的技术。首先：为了引起学生的学习该课程的兴趣设计为什么要学习该课程的例子。具体的做法为，首先将学生创新实践中所设计的MP3播放器的实物以及改进的MP3播放器的实物给参加该课程的学生观看，并将此播放器与经过改进后的播放器的音质进行对比，让学生自己感觉出相同的设计，通过不同的设计方法可以得到不同的效果。由于参加该课程的学生大部分都没有实际设计PCB的经验，故观看实物并不能得出比较客观的评价，而通过播放的音质则能比较明显的感觉出两者的不同。由于大部分学生都比较熟悉MP3播放器，通过该实物的展示，也让学生能够了解该课程所涉及的方面，学生对该课程的学习兴趣提高了很多。该对比带来了问题就是为什么不同的PCB设计方法能够带来不同的效果，在PCB设计中应该遵循哪些原理和规则才能保证PCB的设计质量。在后续的课程中介绍电磁兼容技术中的接地概念、接地的方式以及电磁干扰滤波技术。让学生从这些内容中找到哪些理论用在MP3播放器的设计中，对比改进前后的PCB得出这些理论应该如何具体去使用。查找这些相关理论应用使得学生自己总结在实际中应该怎么去分割地线，分割不同的电路网络。通过总结之后，学生对理论在实际中的应用有了一个较为具体的认识，然后教师在学生总结的基础上进行一些实际设计中应该注意问题的总结归纳。比如，在实际中0欧电阻与贴片磁珠的使用问题，在不同设计中单点接地和多点接地的具体应用。通过MP3播放器实物对比所带来的音质不同的问题，使得学生对该课程的一部分内容有了较为深刻的了解。然后：为了让学生理解屏蔽的概念以及用法，给出某型号手机电路板的设计图例以及笔记本电脑拆机的图例。从图例中学生可以看到屏蔽壳的存在，给出的问题就是屏蔽壳的作用是用来完成什么任务。布置学生在互联网上搜索，找出手机和电脑里面屏蔽层的用法，然后在后期的课程中介绍电磁屏蔽的理论。通过前期的图例，网络搜索以及理论的学习，学生对电磁屏蔽的理论以及用法有了一个基本的了解。在学习完该部分理论之后，或多或少地都会对屏蔽的使用有一个基本的总结。通过理论的讲解之后，对屏蔽的方式以及在实际中不同的屏蔽接法做一个较为系统的总结。让学生了解在实际中屏蔽的使用。通过该问题的设计使得学生了解了屏蔽技术在实际中的使用。为今后的防干扰和抗干扰打下坚实的理论基础。最后设计的问题为PCB设计的布局给PCB设计所带来的影响。该问题还是在MP3播放器的对比的基础上实施。通过MP3播放器改进前后的设计对比，给出在设计中应该如何将器件合理布局才能保证在有限的空间里完成PCB的设计。让学生带着这些问题在播放器PCB对比中找到这些问题的答案。并总结出使用的规则。通过对该问题的总结，学生基本能了解了PCB设计中的一些基本常用的知识和规则。教师在学生总结的基础上对学生总结的规则做进一步的细化，给出不同线宽的过电流的大小以及不同封装下电阻的使用技巧。并在总结的基础上介绍PCB设计中的重要规则，20-H原则以及3W原则。通过实际PCB设计的对比，学生能够将所讲授的布局注意事项与实际很好的结合，并且能够通过该问题的设计让学生基本掌握PCB设计的一些概念，并让学生体会到PCB设计并不一定是所谓的体力活，在看似体力活的基础上还有一些统筹考虑全局的需要，让学生了解PCB的设计也需要一定的积累才能完成一个较为理想的电路板。通过该问题也能增加学生对该课程的兴趣。
PBL教学法注重从具体问题细节着手，主要着眼于提高学生解决具体要求问题的能力，电磁兼容技术理论与实际相结合的比较紧密，故此采用PBL教学方法能达到较好地效果。通过PBL的教学方法使得学生对原来较为晦涩的理论有一个较好的掌握，并且能够与实际设计中的操作相结合。通过设计的三个不同的问题，使得学生将问题带入到实际的学习中，通过学生自己的主动学习掌握与这三个问题相关的一些理论，当然这些理论不是该课程的全部，剩下的理论还需要教师在课堂上进行讲述，但是通过设计的这三个问题，都可以达到一个目的，就是增加学生对该课程的兴趣，使得学生从被动的接收知识转变为主动学习的过程。较好地实现从以教为主的教学模式向以学为主的学习模式转变、从重媒体应用的教学模式向重教学设计的教学模式转变、从重知识传授向重能力培养的三大转变。
参考文献：
[1]杨春波，雷国华，刘海青，等.PBL与案例式教学法在高校程序设计课程教学中的结合应用[J].计算机时代，2011，（12）.
大学本科车辆工程、汽车服务工程等专业，根据专业的特点和培养目标的需要，通常设有机械原理、机械设计、工程测试技术、单片机与接口技术等专业基础课，和汽车构造、汽车电器与电子控制技术、汽车空调技术等专业课。学生们对这些涉及机械与电子学科的课程普遍感学习难度较大，教师在教学过程中也会遇到种种困难。因此，研究这些课程的特点，探索适应课程特点的教学方法，是提高教学质量，实现专业培养目标的关键所在。
一、机电类课程的特点分析
根据机电类课程的教学目标、教学内容及教学过程所遇到的实际问题，总结其特点如下：
1.对专业培养目标影响举足轻重。机电类课程无论是专业基础课还是专业课，均是专业主干课或重要课程，这些课程所包含的知识是车辆工程和汽车服务工程专业学生专业知识结构的基石，并缺一不可。这些课程教学水平的高低，在某种程度上也决定了专业培养成功与否，影响着学生毕业以后能否在本专业领域迅速地成长并建功立业。
2.机械类课程的特点。机械原理、机械设计、汽车构造等属于机械类课程，汽车空调、汽车电气设备等则属于部分机械类课程。机械类课程所涵盖的教学内容包括机构的基本原理、机器的工作原理、机器总成与零件的设计等，与之配套的基础课程有机械制图、工程力学、公差与测量、工程材料、汽车概论等。机械类课程要求学生有较强的形象思维能力，而汽车空调中的压缩机、热力膨胀阀等则融合了电学和热力学的知识点，学生在这些课程的学习过程中，如果对于此前基础知识有欠缺，或听课时注意力稍有不集中，就容易跟不上教师的讲课节奏，并导致学生这些课程的学习困难。
3.电类课程的特点。工程测试技术、单片机与接口技术（或微机原理与接口技术）、汽车电器与电子控制技术等属于电类课程，其中汽车电器中的发电机、起动机等又包含了机械方面的内容。这些课程的基础课程是大学物理学、电工学、电子技术基础、计算机运用基础等。“电”是一个抽象的概念，一些电类课程要求学生有较强的逻辑思维能力。由于电看不见、摸不着，教师在讲相关内容时，很难将其形象化，加之一些学生没有很好地掌握与电类课程相关的基础知识，就会感到电类课程学习难度很大。
二、机电类课程教学过程中存在的问题
机电类课程本身的特点决定了这些课程的教学难度相对较大，而教学过程中出现的问题又影响了学生的学习兴趣，更进一步加剧了学生的学习难度。机电类课程教学过程中的问题主要有如下几点。
1.缺乏生动形象化的教学手段。一些教师采用传统的机械原理和机械设计课程教学模式，采用粉笔加绘图工具，学生只是通过老师的讲解和板书去认识与思考，建立不起“机构是如何运动的”，“为什么是这样的受力关系”等这样一些形象思维，就会感到很难听懂，进而会失去学习兴趣。在汽车构造课上，学生面对结构复杂且线条密集的汽车总成构造图，尽管老师在不停地讲解，但学生还在想象着图中部件的结构关系，某部分图形与线条表示的是什么东西，学生的思维与教师的讲课完全脱节。电类课程由于比较抽象，即使教师采用了多媒体的教学手段，但使用静态的电路图加上文字说明，还是会让学生难于理解。
2.教学内容陈旧落后。教学内容陈旧落后，也是影响机电类课程教学质量的重要因素。例如，汽车构造，教师还化大量的时间与精力去讲解化油器、传统的载货汽车底盘等这些已被淘汰或较陈旧落后的总成与部件的结构原理，而对于汽油喷射装置、轿车上所用的五连杆悬挂等新型构造不讲或只简单介绍，学生在课堂上得到的真正有用的知识太少。再如，汽车电器与电子控制技术，课堂上的重点还是触点式点火系统、热丝式闪光器，而教材上还没有但学生却早已有所耳闻的前照灯随动转向、汽车行使稳定系统、电子辅助制动系统教师却不作介绍，学生便会失去对这门课的学习兴趣，该课程的教学质量也就无从谈起了。
3.各门课程缺乏紧密的衔接与配合。各课程的衔接与配合包括两个方面，一是基础课与机电类课程的衔接与配合，二是机电类课程之间的衔接与配合。例如，工程数学没有复变函数与积分变换的教学内容，学生在学习工程测试技术这门课时，就会听不懂测试系统动态特性分析及动态信号分析中相关的教学内容。又如，汽车构造课和汽车电器与电子控制技术课均涉及的发动机汽油喷射装置、汽车防抱死制动系统和自动变速器等教学内容，由于没有很好地衔接与配合，造成一些内容重复讲解，一些内容则由于缺乏系统性和连贯性，导致学生不能系统全面地了解这些汽车电子控制装置的结构与电子控制原理，从而影响了这些课程的教学质量。
4.实验课针对性和有效性不强。实验课的内容与课堂的教学内容没有紧密的联系，使得学生通过实验无法验证教师在课堂上所讲的相关内容，也就是说，学生不能通过“理论到实践”这样一个学习过程来巩固所学的知识。同时，学生也不能通过实验获得与课堂教学内容相关的实践知识，加深理解理论知识。这种从时间和内容与课堂教学分离的实验课，容易使学生失去对实验的兴趣，往往是敷衍了事。有些实验课则只是由实验课教师作演示实验，学生围着看。由于学生看不明、听不清实验老师在做什么、说什么，这样的实验课对相关课程的帮助也就微乎其微了。
三、提高机电类课程教学质量的方法与措施
根据机电类课程的特点和教学过程中容易出现的问题，提出如下提高机电类课程教学质量的方法与措施。
1.建设适用于机电类课程的多媒体教学课件。多媒体的特点是能生动形象地展现教学内容，因此，机电类课程应提倡用多媒体课堂教学方法。成功的多媒体课堂教学，高质量的多媒体课件是必不可少的基础。适应于机电类课程的多媒体课件除了图形图像清晰，文字简练且重点突出，动画生动形象外，还应向着更高的层次发展。例如，一些构造类的图形和动画使其具有透视化和可拆化的效果。透视化的汽车总成结构图，既可以让学生看到总成外部的形状及与其他部件的连接关系，又可使学生看清总成内部的结构；可拆化的汽车总成图，由教师边讲边控制拆解零件逐个分离，可将总成部件的组成，各零件的装配关系表达得清清楚楚。再如，一些电器及电路原理图将其虚拟化，让看不见的电流、电动势、电场及磁场变得可动且可见，学生观看这样的动画，结合听教师的讲解，就很容易掌握课堂教学内容。
2.及时更新与完善教学内容。现代科学技术日新月异，教学大纲及教材相对滞后，因此，需要教师及时掌握本课程学科领域的最新发展，并将其融入教学内容中，以使机电类课程始终充满最新的知识，能对学生始终保持吸引力。例如，汽车构造课教师应熟悉汽车悬挂五连杆机构、双离合手自一体自动变速器等教材上还没有的汽车新技术，并在课堂上向学生介绍。又如，汽车电器与电子控制技术课教师要深入了解缸内直喷技术、自适应前照灯、电子辅助制动、汽车行驶稳定等电子控制技术，在课堂上向学生祥细介绍。学生在课堂上听到、看到自己在教材中未能看到的新知识、新技术，就会激起其学习兴趣，从而激发对相关课程的学习热情。
3.构建知识结构完备的课程体系。知识结构完备的课程体系包括两方面，一是为这些机电类课程设立相关的基础课程，并协调基础课相关的内容，使之与机电类课程相关教学内容相衔接。例如，设立复变函数与积分变换等工程数学课程，与工程测试技术课程相关内容相衔接；再如，在电工学中突出直流电动机的内容，电子技术基础课程中将数字电路的内容列为重点，以便与汽车电器与电子控制技术、单片机与接口技术等课程相衔接。二是机电类课程之间的相互协调与衔接，例如，机械原理和机械设计等课程尽可能多地以汽车构造中的机构与总成为实例；又如，工程测试技术课程中传感器与测量电路的内容与汽车电子控制技术课程中的汽车传感器相衔接；再如，汽车构造重点介绍汽油喷射装置、自动变速器、防抱死制动装置的机构结构与工作原理，而汽车电器与电子控制技术课程中在安排这些教学内容时，则主要突出电子控制系统的组成与控制原理，使不同课程在涉及相似的教学内容时，相互映衬，互相补充，使学生对相关的教学内容能理解得更加深刻。
关键词：电机与控制技术 改革 课程开发
电气自动化专业作为漯河职业技术学院首批设立的专业之一，于2013年被
评为省级特色专业。《电机与控制技术》课程的课程性质为专业核心课，先后经历了《电机学》、《电机与拖动技术》等课程内容的变迁，从最开始的突出理论分析和计算转变为目前的以掌握电气控制方法为重点。本课程的变革和发展，紧跟时代步伐，融合了自动化行业的新知识和新技术，不断更新教学内容，主动适应培养高级职业技术型人才的需求，充分体现了现代职业教育的培养目标和培养模式，目前仍在进一步的建设和完善中。
1、课程设计理念和思路
《电机与控制技术》课程作为专业核心课程，在电气自动化专业核心能力的培养中处于重要地位。本课程的教学内容主要分为电机部分和电气控制部分，对学生的动手能力提出了较高的要求。基于电机类原理知识比较生涩难懂，在进行课程设计时，更侧重将复杂晦涩的学习内容进行具体和形象化分解。通过几年的探索和实践，结合德国先进职业教育的理念和我院实际情况，制定了以项目教学为基础，以工作过程为导向的教学方案。课程建设思想如图1所示。
课程设计思路包括：
①贴近企业，课程开发以工作过程为导向
通过校企的双向交流，将企业真正需求、企业真实工作过程、企业管理方法引入课程，共同开发。
②项目安排符合认知规律，系统实施
教学内容共设置了五个具体项目，23个典型工作任务，将技能和知识要素分别融入每个工作任务的各环节中，项目设计从直流电机、交流电机等基本控制到摇臂钻床等复杂电气控制，符合学生认知规律。课程内容循序渐进，为了评估学生完成任务的程度，使学生在真实专业背景下，完成任务的过程，掌握综合专业能力。
③项目教学的内容、要求和过程科学安排
在从易到难、逐次递进的教学项目进行中，学生的专业能力、团队协作能力、沟通能力等素质不断加强，通过自学、总结、排查故障，学生分析问题和解决问题的能力不断提升。
④重视提高职业素养，促进可持续发展随着项目教学的实施，通过不同学习情境教学内容的进行，逐渐培养学生学习能力、方法能力和社会能力，随着学习情境的渐入，学生的主体地位逐渐增强的。
2.课程内容设计
①课程内容设置依据
为了确保学生毕业后可以实现相应岗位的技术要求，根据专业人才培养方案，融入中（高）级维修电工的具体技能点，经过与合作企业的技术人员的反复讨论，确定了具体的课程内容，设置依据如图2所示。，
②课程内容
针对直流电机、交流电机、复杂机床等内容，本课程将具体的知识点融入了五个项目，分别以卷帘门、货物升降机、摇臂钻床为具体载体，包含了23个工作任务，结合自动化和控制理论的最新技术和成果，保证学生可持续发展能力的培养。
3、课程改革内容
①优化和综合教学内容，重组课程结构，建立合理教学体系
设计课程方案最重要的是处理好素质、能力和发展这三者之间的关系，进行教学内容的解构和重构，把整个课程分为五个单元，进行工学结合的项目教学。
②教学内容以专业能力与职业资格能力要求为总线，合理优化
为了使学生更深入地了解企业，在推进与社会整合的过程中，引入企业管理和竞争机制，建立一套完整的团队体系，设定技术、管理等不同性质的职位。在学习过程中要发挥团队精神，创造优秀的班级集体。通过任务书、收集材料、制定考核标准等方式，体现工作的完整性。
③产学相结合培养技能
a 教学与生产项目相结合
技能是经过实践训练形成的，本课程中设计的23个工作任务均是来源于真实的工厂生产过程，通过这些工作任务的训练，学生的操作技能达到实战要求。
b 教学与技能大赛相结合
以技能大赛为契机，加强技能训练，除了培训和评价的教学模块，还扩大了培训内容与社会竞争评估活动，并形成激励机制，以满足社会评价。
c 教学与具有专业特色科技活动相结合
成立电气控制兴趣小组，抽出有兴趣的同学在业余时间由教师指导，进行电气控制创新设计活动，提高学生的综合能力。
关键词：单片机；电气信息类；教学改革
作者简介：杨盛（1973-），男，湖北公安人，三峡大学电气与新能源学院，工程师；陈星（1988-），女，湖北仙桃人，三峡大学电气与新能源学院，助教（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0118-02
单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点，被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程，内容丰富，实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上，探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施，切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。
一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题
1.课程教学现状
作为电气信息类专业必修专业基础课，本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程，3.5学分，总计56学时，其中理论课24学时，实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解，培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力，力求使学生在完成本门课程的相关实验后，在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高，在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。
课程一般在大二下学期和大三上学期开设，学生先选择理论教学班（每班120人左右）学习单片机理论知识，理论部分以介绍51系列单片机为主，内容包括：单片机概论（2学时）、MCS-51单片机结构（4学时）、单片机指令系统及汇编语言程序设计（8学时）、MCS-51系列单片机的扩展（2学时，含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展）、单片机机接口技术（8学时，含LED显示接口、8255可编程I/O扩展、键盘与单片机接口、ADC0809的原理与应用、DAC0832的原理与应用）。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30％。
理论部分学完后学生进入实践教学环节（每班60人），二人一组，利用实验箱完成10个基础验证型实验，1个综合型实验，1个设计型实验，主要实验内容：实验系统的组成及软件编程、I/O口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、A/D与D/A转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试，考试内容为实现单片机系统一个小的功能，成绩占课程总成绩的70%。
2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题
（1）课程定位不准确，课程体系存在缺陷。长期以来，把“单片机应用技术”定位为专业基础课，没有考虑学生所学专业和今后就业去向，认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础，培养学生自学能力，为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外，由于没有后续课程支撑，大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容，缺乏对单片机知识更进一步的综合训练，往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。
（2）考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式，理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30％，由于采用大班制教学，教师往往无法客观评价学生真实的理论水平；实践环节部分考勤占课程总成绩的20％，考试占课程总成绩的50％。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学，学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补，且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难，存在理论与实践教学脱节现象，教师对学生实验过程缺乏评价。
（3）实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节，原有40套实验设备（实验箱+电脑）仅能勉强满足教学要求，无法对学生开放；由于实验箱内部硬件资源和结构固定，学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果，并不能真正理解其硬件电路原理，更谈不上硬件电路设计，限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。
（4）实验教学模式落后。实验课以教师为主，学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容，实验程序大多参考实验指导书所附参考程序，不利于发挥学生的主观积极性，部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节；由于实行选课制，各专业学生混选，水平参差不齐，实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理，无法针对专业要求进行专项训练，更勿论因材施教。
二、“单片机应用技术”课程教学改革措施
针对课程教学中存在的主要问题，结合实验室建设情况，本校从以下几方面着手进行了课程教学改革：
1.明确课程定位，完善课程体系
课程定位为电气信息类专业必修专业基础课，经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同，应区别对待：该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课，强调工程实际应用能力培养，增加单片机系统的实践环节教学；而对电气工程及其自动化专业，由于其就业方向的特殊性，可以仅定位为专业基础课。
课程内容上，随着各种高性能、新型号单片机地推出，任课教师都有一个疑问：继续给学生讲授51单片机吗，是讲C语言还是继续讲汇编语言？经探讨认为：目前51系列单片机在高校课堂仍属主流，要把51单片机讲好讲透，确实提高学生动手能力和综合素质，课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态，通过引导学生完成综述性论文开拓其视野，至于是用C语言还是用汇编语言的问题，认为作为基础，学生应掌握汇编语言，更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化，对有兴趣有能力的学生可以作更高要求，如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。
课程体系上，作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程，32学时2学分，单独考试，实践课程仍为“单片机应用综合实验”，维持32学时不变；对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”（1学分，必修）、“DSP技术与应用”（2学分，选修）、“嵌入式系统”（2学分，选修）作为进阶，电气工程及其自动化专业学生亦可选修；高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，激发学生的积极性，提高学生综合应用和创新能力。
2.改革课程考核方式
原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后，“单片机原理及应用”课程在上半学期学习，单独考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%，学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程，确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩（占20%）、作业成绩（占20%）、考试成绩（占60%）三部分组成，其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定；作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况；考试为一人一组上机开卷考试（资料仅限考生本人使用，不得使用移动存储设备），评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平，杜绝了浑水摸鱼的现象，提高了学生的学习积极性。
3.改善实践教学条件
本校新增了40套雷迈特公司的DPJ-H型单片机实验箱及配套模块，实验箱采用“仿真式”设计思想，所有实验模块及CPU资源均对使用者开放，可结合Keil C51 μVision软件和Proteus仿真软件进行程序调试、固化，联机或脱机验证实验结果，充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求；购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用，同时可提供分立器件和开放的创新实验室，由学生自己制作系统版，完成感兴趣的实验内容，极大地激发了学生对单片机的兴趣，提高了其硬件设计能力和动手能力。
4.改革实验教学环节
（1）根据新的实验设备，重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容，其中验证性实验10个，综合性实验4个，设计性实验2个，每个实验均附有作业题，取消了参考程序，但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明，学生可以参考直接进行实验。
（2）在理论和实践教学中引入仿真开发工具Proteus。Proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。[2]对于各层次的实验，学生都可结合Proteus与Keil C软件进行仿真，基本了解掌握实验内容，加强了对学生系统硬件设计能力的训练。
（3）开放实验室，提高学习过程的开放性。除了验证性实验外，在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放，指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论，让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法，实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。
（4）实行分专业选课，小班制试点。学生分专业选择实验教学班，有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容，针对专业应用方向加强训练；考虑到自动化专业学生相对较少（每届80人左右），对自动化专业试行小班制教学，实验时每班40人，每人一组，教师可以很好地把握每个学生的情况，做到因材施教。
（5）以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生，采用“竞赛+项目”的模式，鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动，参与教师的科研项目，由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。
三、结束语
经过近几年来的不断改革与探索，逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制，改善了实验教学条件，加大了实验室开放力度，学生理论水平进步明显，实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我，参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革，后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度，不断提高学生工程实践能力和创新能力。
参考文献：
[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育，
关键词：电子设计竞赛；单片机；实践教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）12-0158-03
电子竞赛是国家教育部发起的全国普通高校四大大学生群众性科技竞赛活动之一，具有非常广泛的影响力和号召力。大学生电子竞赛不仅全面推动了创新型人才的培养，而且促进了全国普通高校电子类专业教育教学内容的改革和课外实践教学改革。从2005年参加电子竞赛以来，我校大力鼓励和支持学生积极参与全国性和地方性的比赛，尽管取得了一定的成绩，但仍反映出一些问题，最明显的是理论教学与实践环节脱节问题。
我校电子类理论教学和实践教学现状
在参加大学生电子设计竞赛中，参赛学生暴露了高校在电子类专业教育中的存在的共性问题。如专业基础知识不够扎实；系统综合运用开发能力不强；硬件偏弱而软件编程能力较强；实践动手设计电路能力不足；新技术新器件应用能力不高等，这就对传统电子理论教学内容和方法提出了挑战。同时，也反映了在实践教学方面的两个问题：一是设计性综合性实验偏少，在所开设的电子类实验课程中，基本都是课程相对独立，缺乏课程与课程之间的紧密联系。我校应少开一些单科性实验，多开一些综合性实验，使设计性综合性实验比例占实验总数的20%。在选择设计性综合性实验项目的同时，应多开设与工程实际问题相结合的实验内容，这有利于增强学生专业学习应用能力的提高。二是在完成验证性实验的过程中，现有的实践教学模式内容单一、枯燥，学生在有限的90分钟里仅能完成实验规定的内容，无法充分体现学生作为教学主体的作用， 使学生无法思考理论教学与实践教学的脱节，导致学生缺乏独立思考的能力，抑制了学生动手能力的提高，违背了学生创新能力的培养。我们应该增加综合性、设计性、创新型实验，且实验内容应及时更新，使得实验项目与市场需求紧密接轨。这就要求教师积极参与各项教学改革和科研项目，不断积累经验，不断将新内容、新技术、新方法充实于电子理论和实践教学中。
提高电子类实践课程的教学质量，
在教学中探索理论与实践的完美结合点
造成电子类专业理论与实践教学脱节现状的重要原因就是在教学中没有引入实际项目教学，在实践中忽视了理论的指导。几年来，我校对学生的培养定位为应用型人才，专业团队申请了福建省教育厅“卓越工程师”项目，采取与企业联合办学的模式，培养企业真正需要的实践型、应用型、创新型人才。我校对电子专业培养方案采取一年一小修订，两年一大修订的原则，对专业方向课程进行全面讨论、审核、修改，加强新课程、新内容、新方法、新技术、新器件与实践教学环节，同时以专业方向课程为体系，以培养学生能力和提高全面素质为目的，对所有课程的教学大纲进行审核、修改。另外，根据培养目标对教学内容的要求，在选用专业课程教材方面，优先选用高等教育出版社、电子工业出版社等高质量、权威且实用的教材，力求教学内容与电子发展方向紧密联系。
加强理论与实践的完美结合。第一，教师应充分利用大学生电子竞赛为契机加强理论联系实际，积极开展产学研科研项目，将项目中的新技术、新电路应用于教学，拓展学生的知识面。第二，加强设计性与综合性实验的比重，严格要求独立完成实验项目，强调对实验数据分析、总结能力的培养，积极引导学生在“课程设计”、“学年设计”等综合实践环节中大胆采用新方法、新器件设计，突出表现创新、实用能力，力争在教学中探索理论和实践的完美结合。
加强实践教学环节的软硬件建设
首先，在实践课程教学过程中，组织教师听课、评课、研讨，协助教师制定实践课程教学计划，定期召开各班“教”与“学”专题班务会、座谈会，及时掌握学生学习动态、交流学习心得，听取学生对实践课程教学工作的意见和建议，对于学生的评教快速响应并及时通报，各任课教师及时落实整改，努力提高实践教学质量。其次，建立电子创新实验室。为了培养学生的创新设计能力，为学生提供一个良好的学习与研究环境，展现新思维、新设计的舞台，在学院和物理系领导的支持、关心下，我系建立了电子创新实验室。实验室的设备配置均在完善中。创新实验室面向提高班学生、课外活动骨干、参加电子设计竞赛学生等优秀本科生开放。再次，我院开展了形式多样的第二课堂活动。为了配合各类竞赛的开展，学院还每年举办电脑节、科技文化周、创新大赛、院级电子设计竞赛等，积极组织学生参与省部级和国家级的各类科技竞赛，加强与兄弟院校的学习交流，培养学生的团队精神和沟通协作能力。
单片机实践教学改革实例
在《单片机应用技术》课程教学中讲授外部总线串行扩展章节时，很容易出现以下问题：介绍知识过多，学生感觉学习内容枯燥；各部分内容相对独立，缺乏整体概念；应用技术介绍较少，学生应用能力培养不足；软件编程介绍过多，硬件设计强调不够，这就使得学生碰到实际问题时，缺乏构建硬件系统的思路和能力。
在不改变教学内容的情况下，可以尝试在课堂教学中引入大学生电子竞赛题目，让学生强化实践，培养实际操作能力。下面以“LED点阵电子显示屏制作”（2010年福建省电子竞赛作品）项目为例，阐述如何完成从课堂教学到电子设计实践的顺利转型。
LED点阵电子显示屏实现了LED大屏幕显示系统，以STC89C52单片机为核心，由键盘控制、显示、温度采集、LED大屏幕显示等功能模块组成。基于任务要求，本系统对汉字词组显示和大屏幕显示进行了重点设计。此外，扩展了单片机接口、温度采集、滚动屏幕显示、旋转屏不变，掉电保护等功能。
竞赛选题之初，参赛学生没有学过LED电子屏的设计，面对这些性能指标茫然无措。指导教师则根据系统设计的要求和设计思路，首先确定该系统的设计框图（见图1），该系统主要由STC89C52控制器、角度传感器电路、温度传感器电路、掉电保护存储芯片、矩阵键盘控制电路、24×24 LED显示模块等组成。
根据系统框图对角度传感器及掉电保护存储芯片进行选型。这时，可以联系本书当前讲授内容I2C总线。在掉电保护存储芯片的选择上采用AT24C04；在角度传感器方面采用TILT-03-I2C-90双轴倾角传感器，重要原因是这两款芯片都具有I2C总线，即使没有使用过这两款芯片，只要严格遵守总线的时序要求和通信协议，一样可以快速实现芯片的数据存储和角度测量功能。然后，根据系统方案的要求及芯片的选择，设计掉电显示和角度测量的流程图，并利用Proteus 7.8完成电路软件级仿真（见图2），最终实现电路硬件级设计。本系统具备屏幕旋转汉字显示、AT24C04实现掉电保护、DS18B20温度采集显示等性能，其调试与测试过程如图3、4、5所示。本作品获得了福建省大学生电子竞赛一等奖。
通过以上理论联系实践的教学改革，使学生明白了即使竞赛之前没有设计过LED点阵，但是对于比赛采用的单片机理论包括单总线、I2C总线，以及74HC595串入并出芯片，74LS138译码器，4×4矩阵键盘等都是平时实验必备的基础。这些内容都是《单片机应用技术》实验教学大纲必做的项目，如LED动态扫描显示实验、4×4矩阵键盘输入实验、AT24C04数据读写实验、基于51单片机的DS18B20数字温度计的设计等。我校教师在日常实践教学中严格要求学生掌握单片机的基本性能、如何配置SFR实现单片机第二功能，以及时序图、单总线、I2C串行总线、SPI串行总线、Microwire总线等，同时要求学生了解单片机整体系统开发思想，举一反三，触类旁通，使学生在枯燥的基础学习中体会到理论与实践的完美结合。
综上所述，电子设计竞赛是一项理论竞赛与实验竞赛相统一的活动，有助于学生培养工程实践素质，提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。它既强调理论设计，又强调系统实现；既考核学生综合运用基础知识的能力，又注重考察学生的创新意识。这与高校培养人才的初衷不谋而合，从而成为推动我校理论教学和实践教学改革的最大动力。始终注重在理论教学中通过虚拟电子仿真实验室来将项目教学法引入课堂，使电子专业理论学习更加生动活泼，而在实践中各个环节都需找到相应的理论支撑。这是对传统教学方法的挑战，改革传统教学方法，加强对电子类课程实践教学质量的监控建设，才能培养出务实、创新的高素质应用型人才。
参考文献：
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[5]张俊谟.单片机中级教程——原理与应用（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
关键词 系统工程 实践教学 课程设计 单片机 A/D转换芯片
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 前言
实践教学是高等应用型人才培养体系中的一个重要环节，它对培养学生的工程素养和实践动手能力起着极其重要的意义。实践教学包括专业课程实验、开放性实验、课程设计、电子竞赛和毕业设计等，其中课程设计、电子竞赛、毕业设计按教学组织大多是由专业教师承担教学任务。
如何制定人才培养流程，使整个实践教学过程做到系统化和整体性，一方面需要合理安排与本专业学科基础类课程相关的实验教学环节，另一方面要探索课程设计、电子竞赛、毕业设计等专业工程实践环节的规划，充分扩展专业特色课程相关的实践教学的内涵。其中后者是提高学生动手能力和综合思考问题最佳方式。
1 以系统工程的思想构建专业实践教学体系
系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。专业实践课程活动涉及到学生专业学习的整个阶段，也可以看作是一项系统工程。为了提高专业实践教学活动的教学效果，保证专业知识的可持续性发展，就应该按照系统工程的思想和方法，协调专业实践教学活动中各项因素。在实际工作中，一方面要重视每一项工作，将每一项工作做到位，另一方面要重视各项工作的内在联系，建立系统的、整体的教学体系，这样才能使实践教学的功能最大化。
目前在高校的实践教学中常见的问题是缺乏大学四年整体的实践教学体系，学生每一年都在做不同的实验不同的设计，设计的系统性和完整性被割裂开，学生不能用联系的眼光去看全部的设计，不能体会到各专业课程之间的联系和传承。针对这一情况，必须做好系统化统筹安排。
结合各个阶段专业课程的学习，合理安排专业实践环节，最大限度激发学生的主动性和能动性，是专业教师必须思考的问题。下文以浙江科技学院测控专业某小组四年的课程设计、专业实验和毕业设计为例，详细介绍如何将教师和学生结合起来，系统地完成四年的专业教育。
2 改革与探索――以数字电压表的设计为例
基于系统化工程的实践环节，专业教师根据学生学习的各个阶段，合理安排与专业课程相对应的课程设计环节，有效地发掘各个环节的密切联系，培养学生系统化的设计理念。
在一年级本科始业教育和专业认知实习环节，专业老师提供各种设计题目供学生进行分组选择，这些题目必须具有传承性的，并且说明各个设计要用到的专业知识，比如说电子课程设计要有电路原理、数字电路和模拟电路相关知识；下一阶段就要用到单片机和传感器等知识；再下一个设计可能要用到虚拟仪器、控制系统等知识，让学生在一年级就对本专业的整体构造有感性认识，从而激发他们专研专业知识的兴趣。
2.1 基于ICL7107的多量程直流数字电压表的设计
根据教学计划的安排，在一二年级学生所接触的主要是专业基础课，学生能自由掌控的专业知识有限，因此在二年级电子课程设计中，我们要求学生设计一款直流数字电压表，具体要求是能实现0mV～2V测量范围。专业教师只负责提出任务以及实现的功能，学生自行查阅资料，提出解决方案，然后师生一起讨论可行性。在实践中，学生提出了以ICL7107，ICL7135等芯片不同的解决方案。
2.1.1 数字电压表的组成
数字电压表基本量程200Mv，可以扩展量程2V和20mV。整个电路设计没有超越学生现有理论知识，学生有能力独立完成，同时功能的扩展又要求学生综合运用所学的各门专业课程，完成复杂电路的设计，锻炼了综合分析问题并独立解决问题的能力。
2.1.2 总结分析
这一阶段学生只能使用电路模电和数电的相关知识，结合电子综合实验，学生查阅资料，了解ICL7107的原理，掌握双积分式芯片的基本电路的设计，完成了芯片的供电模块―― 直流稳压电源的设计，并可以在此基础上开拓量程自动切换的功能（如图1所示）。
2.2 基于单片机的数字电压表的设计
随着二三年级大量专业课程的学习，学生可以运用的专业知识更加丰富了，他们可以完成设计的功能也随之更加强大。在此基础上，学生延续前面的设计，改进了电压表的设计。
2.2.1 基于单片机的数字电压表的设计
由于ICL7107没有BCD码输出，没有像ICL7135那样的BUSY信号，在与单片机连接时，学生遇到了障碍，于是又展开了一场讨论，如何利用单片机只是完成直流/交流电压的测试任务。根据大量查阅的文献资料，有学生提出采用ICL7135芯片的想法，该芯片与ICL7107工作原理相似，是4 1/2位A/D转换器，加上电路ICL7135可组成一个满量程为2V的数字电压表。ICL7135可以采用并行采集方式与单片机系统进行连接。如图2所示，模拟电压送到ICL7135进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到数码管中显示。其中ICL7135电源部分可以沿用上学期的直流稳压电源。
2.2.2 总结分析
现阶段可以要求学生用到所学的单片机等知识，完成功能更多、精度更高的课程设计。在单片机等课内实验中，学生完成了单片机最小实现系统，结合前期所做的电子课程设计，学生可以开发基于单片机的数字电压表。该设计引入单片机编程实现从数字量编码转换到七段译码，最后送到数码管显示输出测量结果。学生利用单片机最小实现系统，扩展单片机系统的应用，专业知识得到了综合运用。
2.3 基于ICL7135的毕业设计
ICI7107/7135都是CMOS双积分A/D转换芯片，可以转换输出 000个数字量，对外提供6个输入、输出控制信号。因此，除用于数字电压表外，还能与异步接受/ 发送器、微处理器或其他控制电路连接使用。
因此，在选做毕业设计题目过程中，学生对需要进行模拟信号处理的设计中大多选用这两款芯片，如图3所示，在选用ICL7135作为A/ D 转换器，模拟信号由传感器采集，由ICL7135 转换后数字量送入单片机，由单片机对ICL7135 输出的信号进行处理，在数码显示管（LED）上显示。并可通过键盘输入温度设定值。单片机根据设定温度进行相关运算（如PID、模糊运算等），产生控制信号。
当然还可以挖掘更多的基于ICL7107和7135的应用的实例，这里我们致力于让学生对知识点的综合运用，当他们能用课堂上所学到的知识，系统地解决一个实际的问题，这里面的满足感和成就感能大大激发学生的学习潜能，提高学习效率。
关键词： 电子专业 单片机产品设计 教学改革
电子专业学生主要从事以下三类岗位工作：核心岗位（电子产品装配工、电子产品调试工）、从属岗位（电子产品检修员、电子技术员）、拓展岗位（电子技术工程师、产品生产管理员）。对于核心岗位的需求量最大，但相对比例会有所下降，对知识与能力的要求会有所提高；从属岗位和拓展岗位的人才需求量呈上升趋势，需求紧迫。单片机技术及应用系统设计这门课程的主要任务是培养学生成为在智能控制系统检测维修与设计方面的专门人才，直接反映从属岗位和拓展岗位的工作要求，具有鲜明的职业性与实践性。通过本课程的学习，培养学生典型的智能控制系统调试与设计的能力。
传统教学以教师讲授为主，学生只能被动接受。在实训课中传统教学方法已不能充分激发学生的学习兴趣，无法使学生更好地提高操作技能，使实训课逐渐变得枯燥无味。参照单片机产品设计工作过程和工作情境，进行课程教学改革。
1.课程改革思路
根据高职教育数控技术专业人才的培养目标，遵循以“就业为导向，能力为本位”的职教理念设计。本课程从职业成长过程，按照从易到难、由浅入深的认知规律，确定合适的载体，运用教学论、方法论方式分析处理后，参照企业中单片机产品系统设计工作过程和工作情境，进行选材。
2.学习情境创设
通过调研，针对智能控制系统检测维修与设计行动领域下的单片机技术及应用系统设计学习领域需要具备以下能力：
（1）专业能力
①读懂单片机电路图纸的能力；②掌握单片机工作原理及内部结构的能力；③具备相应的单片机硬件线路的调试能力；④具备能看懂单片机程序流程图的能力；⑤具有基本的单片机编程的能力；⑥具备单片机软硬件安装和联调的能力；⑦具备单片机产品开发的基本流程和工艺的能力。
（2）方法能力
①资料收集整理能力；②制订、实施工作计划的能力；③单片机应用系统综合应用设计能力；④单片机应用系统故障的检查分析能力；⑤理论知识的综合运用能力。
（3）社会能力
①语言表达能力、沟通协调能力；②团队组织能力；③班组管理能力、责任心与职业道德；④安全与自我保护能力。
为了实现上述能力，在此将课程划分为：循环彩灯的设计制作（22课时）、交通控制灯的设计制作（30课时）、数字电子钟的设计制作（40课时）、温度控制系统的设计制作（40课时）四个学习情境。其中，此四个学习情境的创设是根据单片机应用电子产品的设计由简到难的过程确定的。
3.学习情境教学实施
以子情境循环彩灯的设计制作为例，进行教学实施。
（1）教学背景
教学目标：能够读懂单片机I/O口控制电路原理图，能够掌握单片机I/O口的内部结构和工作原理，能够选用单片机I/O口作外部硬件电路的设计，能够编制简单的程序实现单片机I/O口对外部电路的控制，能够熟悉单片机系统硬件电路的组成及控制原理，能够掌握基本的单片机软硬件调试能力，能够正确使用测量相关的仪器仪表，具备劳动组织能力、具备团队协作能力、具备安全操作规范的意识。
学生应具备的知识：单片机的整体认识、基本电子电路图整体认识、I/O的整体认识、计算机使用能力、简单硬件电路调试能力、电子仪器设备检测及规范操作能力。
具体任务：使用相关电子仪器仪表对电路参量进行测量、掌握电路故障排除方法及处理思路、掌握应用环节、确定方案、制定实施步骤、开发工具的使用。
准备文件：任务书、引导文、指导作业文件、演示视频文件、单片机I/O口作外部控制电路相关文件、检查单、评价表。
本任务旨在在该学习领域培养学生团队合作能力、沟通能力、检修组织实施能力等；教师需合理引导学生完成小组讨论，确定单片机I/O口控制硬件电路的设计及软件编程的方案。
（2）教学组织形式
①针对循环彩灯的控制功能要求，学生设计相应的功能接口电路，编制出程序及完成产品的调试。
②学生独立工作和合作学习相结合，通过小组讨论、和教师谈话培养交流能力。
（3）具体实施
①资讯：（2学时）
下发任务书，描述项目学习目标，交代项目任务，发放相关学习资料，最后回答学生的提问。
②计划（4学时）
学生自愿组织工作小组，推选班组长，以小组为单位，确认工作任务，分解任务，制订工作计划，教师对学生方案进行检查、指导。
③决策（2学时）
确定掌握单片机I/O口基础知识需要的资源及学习步骤，确定控制电路的设计与编程的学习步骤，确定任务完成的展示方式。
④实施（10学时）
第一，单片机I/O口的控制电路设计。小组成员分工收集资料，掌握单片机I/O口的结构及工作原理，最后进行资料汇总，小组讨论、教师指导下确定方案，完成I/O电路设计。
第二，程序的编制。根据所设计的I/O接口电路及控制要求，在小组讨论、教师指导下确定方案，画出程序流程图，最后学生自己完成具体程序。
第三，软硬件的调试。烧入程序，对设计的系统进行软硬件调试，在调试过程中，记录好调试出现的问题，并归纳总结经验。
教师应合理安排时间，即使有个别小组在规定时间中没有完成任务也必须停止，并要求该小组对未完成任务的原因进行详细分析。教师应安排课余时间让未完成的小组完成项目的制作。如果大多数小组均未完成，教师应根据实际情况查找原因，是否项目设置过难、是否学生还没有掌握本次课的内容，在以后的课程中做出相应的调整。
⑤检查及实施（4学时）
根据设计产品的功能及具体过程，教师及小组互检评分。同时每人撰写产品说明书，根据个人在小组活动中的表现进行小组互评。
选小组代表按照任务书的要求，在全班介绍工作过程，改进提高并总结系统设计及调试经验，结合班级所有方案，优化小组方案。
4.结语
采用工作过程系统化的《单片机技术及应用系统设计》课程，大大提高了学生的学习兴趣和参与主动性、积极性，收到了良好的教学效果。通过对企业的用人调查，学生产品的调试与系统设计能力很强，不需再进行专业培训。今后还将对工作过程系统化的课程改革进行进一步完善，提高教学水平和教学质量，提高学生的工程实践能力。
参考文献：
[1]王斌.《电子设计自动化》课程工作过程系统化方案的开发[J].化工职业技术教育，2010（01）.
关键词：电子线路辅助设计；Protel；项目化改造
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0047-01
下面我将本门课程的具体课程设计过程进行介绍：
1课程定位
我院电子专业培养的学生所面向的岗位主要是电子产品装接工、制版工或者是调试工，他们的后续晋升岗位主要是电子产品生产技术员、质检员以及电子产品设计初级助理工程师或助理工程师。《电子线路辅助设计》是为设计制作电子产品培养电路板的设计、生产、加工和检验调试等先期相关能力的课程。由于本学院依托大庆油田，所以本着“以大庆精神和铁人精神育人”的原则更注重增强学生克服困难的意识，培养学生分析、解决问题的能力，继承发扬老一辈的光荣传统。
2课程设计
2.1课程标准的制定。电子信息专业课程标准是依据行业、企业专家对本专业所对应的职业岗位群进行的职业能力分析来制定的，我们紧密结合《计算机辅助设计绘图员（电子类）》和《无线电调试工》职业资格中的相关考核要求，确定了本课程的教学内容。
2.2课程拓展。本课程所涉及的知识和能力在学生参加各级各类电子技能大赛中也占有重要地位。我们还依据本门课程申请相关的职业资格鉴定（即计算机辅助设计绘图员（电子类）职业资格证书）。目前我们已经具备了该鉴定的考评资质。
3内容组织
3.1内容设置。
结合学情分析根据课程标准我对课程内容进行了科学的排序，分别针对电子专业和电气专业制定了不同的学习情境，并制定了详细的教学目标和能力要求。针对电子专业本课程的总学时为78学时，每周6学时，设置了两个项目共10个任务，每个任务都设计了教学情境。根据项目任务的内容和进程，选择在多媒体教室和实训机房穿插结合共同完成。多媒体教学部分由教师布置任务、分析任务和演示举例为主，由学生制定实施方案和操作流程并进行汇报；项目实践操作部分，学生在老师的辅助指导下完成操作练习和项目任务，对于学生遇到的困难和问题给予适当引导，尽量由学生独立自主完成任务。
电子专业《电子线路辅助设计课程》教学项目和学时安排：
项目一 绘制电路原理图（38学时）：任务1 安装卸载Protel 99 SE软件（2学时）；任务2 创建数据库和保存管理文档（2学时）；任务3 绘制振荡器和积分器原理图（8学时）；任务4 绘制甲乙类放大电路原理图（8学时）；任务5 创建与绘制原理图元件符号（6学时）；任务6 绘制A/D转换电路原理图（12学时）。项目二 绘制电路PCB（40学时）：任务1 绘制振荡器和积分器PCB（10学时）；任务2 绘制单管放大电路的PCB（制作单面板）（12学时）；任务3 绘制波形发生器电路的PCB（制作双面板）（12学时）；任务4 绘制存储器扩展电路（6学时）。区别于电子专业，电气专业本课程的总学时为56学时，每周4学时，设置了四个教学情境，每个学习情境又设计了具体的操作任务。课程也是在多媒体教室和实训机房穿插结合共同完成。
电气专业《电子线路辅助设计》学习情境和学时规划：
情境一振荡器和积分器的设计（12学时）：任务1安装卸载Protel 99 SE软件（2学时）；任务2创建数据库和保存管理文档（2学时）；任务3绘制振荡器和积分器原理图（6学时）；任务4进行电气规则检查和报表文件的生成（2学时）。情境二继电器控制电路的设计（16学时）：任务1制定原理图设计流程和实施工艺（2学时）；任务2创建管理原理图元件库并熟练绘制元件（4学时）；任务3绘制两级放大电路原理图（2学时）；任务4继电器控制电路的设计（6学时）；任务5创建网络表与电路原理图的输出（2学时）。情境三A/D转换电路的设计（8学时）：任务1分析总线原理图和层次原理图设计方法（2学时）；任务2绘制A/D转换电路的原理图（6学时）。情境四波形发生器电路的设计（20学时）：任务1创建和管理封装库并绘制元件封装（6学时）；任务2绘制振荡器和积分器电路的PCB（4学时）；任务3绘制波形发生器的原理图（4学时）；任务4 制作波形发生器电路的PCB（6学时）
3.2教学目标。
根据本课程的教学基本要求，根据教学内容的特点和高职学生的总体认知水平和思维发展水平，制定了知识、能力、情感三位一体的教学目标。（1）知识目标：①掌握Protel软件的使用和操作；②掌握Protel原理图和PCB图的设计和绘制方法；③学会制作各种报表文件的生成和管理；④掌握元件和封装库的绘制与管理。（2）能力目标：①能够学会规范化的绘制电路原理图和PCB图；②养成严谨的科学作风；③培养学生整体设计能力和操作流程的制定、修改调整和协调操作的能力；④学习新知识、新技术的能力和自主学习、独立学习的能力。（3）情感目标：①培养学生健康积极乐观的学生风貌；②培养学生类比思维，理论联系实际的能力；③培养学生克服困难的精神和解决困难的能力，树立主人翁和独立自主的意识；④培养类比思维，理论联系实际的能力；⑤按照“7S”活动标准要求学生，培养安全环保的意识。
我们采用的教材是高教版的教材另配一本实践指导书。为了保证教学效果，依据理论与实践结合、教材与实际结合、操作与管理结合，教学内容符合现场生产
管理要求等原则，我们也自己编写了适合本专业学生的情境教学教材和学材。教学过程中我们充分利用各种教学资源，包括工艺文件、教学课件、练习题、企业生产视频、国家应用电子资源库等网络资源，可以共享全国关于本门课程和本专业的各种教学资源与前沿资讯。
4教学评价
为更好的考察学生的操作能力和知识运用的情况，考核评价方式我也进行了改革。考试成绩：平时成绩50%（过程考核）+期末考核成绩50%（上机操作）。平时成绩：由各项目任务的评价单总评成绩组成，主要考察任务完成质量，课堂出勤，综合作业，职业操守，学习态度和合作精神等方面。上机考核：设置几个具有中等难度功能全面的电路，设置相应的考核要求，由学生抽签选择自己的考核任务，在规定时间内依照操作规范完成考核任务，教师根据完成情况评分。
参考文献
[1]戴仕弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007
关键词：人才培养；教学体系；保障机制；工作落实
作者简介：吴强（1961-），泸州职业技术学院副教授，研究方向为电力系统及自动化、高职教育管理。
中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1001-7518（2012）35-0081-02
一、专业教学体系建设
（一）专业建设背景
改革开放30年，国民经济发生了翻天覆地的变化，电力企业和相关产业也发生了巨大变化，不利的是：地方电力企业大多被国家电网公司代管或控股，高职学生进入企业的渠道基本阻断。有利的是：随经济的发展，电力产业链的相关企业也有了大的发展，变配电运行管理、电器产品生产等企业，对电气专业高技能人才需求量很大，地方高职院校为服务地方经济建设培养生产一线高技能人才，这为专业的发展创造了良好机遇。
（二）人才培养定位设计
在新的背景下，电力系统自动化技术专业如何定位和发展，这给专业教学团队提出了必须很好解决问题。我们通过调研电力企业、电器设备生产厂、建筑业、工厂等企事业的用人需求，了解过去毕业学生的发展情况。从分析看，毕业学生从生产一线做起，需要经过3到10年的踏实工作，才能成为企业的骨干。在学生所学的课程、知识、技能在其发展中，主要用到的是基础的课程知识和宽阔知识面，能够发展的核心是自身的综合素质，特别是学习能力和处事能力。
按高职学校的办学定位，结合调研分析，我们的定位是：以工厂电工核心知识技能为平台，面对工矿企业、生产企业、电力企业，具有从事电力系统自动化技术专业电气设备运行、维护、安装、调试、管理等岗位的职业能力和职业素质，掌握电力专业相关的运行、设计专门知识，适应生产建设、管理第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。
（三）课程体系方案
结合毕业学生就业信息反馈和企业调研情况分析，决定以小型水电站设计、安装、调试、运行管理人才培养为目标，将学生带入供配电行业。以参观电站—学习电站—实习电站—设计电站为主线进行课程体系构建，以维修电工、进网电工和电站运行值班人员知识、技能、素质要求进行实践教学体系建设和课程教学设计。
除学校要求开设的公共课程外。专业基础课程有：工程制图、电工技术基础、电力电子技术、电机应用技术、电气CAD、电力内外线施工等；专业核心课程有：水电站电气设备、电力系统继电保护、水电站综合自动化、可编程控制器及应用、用电管理等。针对企业岗位需求课程有高电压技术及电气试验；针对学生到水电站运行管理安排有：水轮机及辅助设备；针对电气工程施工安排有：电气工程安装预算。
（四）实践教学条件建设
为针对高职学生的学习特点开展教学，我们构建了与课程体系对应的实践教学体系，校内主要设备是利用中央财政支持的电工电子与自动化实训基地建设项目，投资340多万，建设了与专业相关的电工实验室、电了实验室、电工电子仿真实验室、电工操作实训室、变压器电机维修实训室、触电急救实训室、机床电器维修实训室、电工智能考核实训室、配电屏、保护屏安装实训室、电站综合自动化实训室、微机保护实训室等。在校外通过校企合作建设了：电力调度中心、开关站、变电站、火电厂等的参观实习基地；科友电器有限公司、天灵电器厂、泸州特种变压器公司等成套电器产品生产实习基地；流滩坝电站（3×6900KW）、富顺黄泥滩电站（3×6900KW）两个电站运行实习基地。
二、人才培养保障机制建设
（一）师资队伍建设
要提高教学质量，核心是师资队伍建设。在工程教师的工程项目经验方面，我们的做法是：充分利用毕业校友资源、企业资源开展师资培训，让教师到企业去学习、实习、在指导学生毕业实习、设计中成长，在参加小型水电站、变电站设计中，在参与企业技术改革中，特别是在市级科研项目《地方电网保护、调度管理与建设研究》、《造纸厂节能改造》、《郞酒集团二郞镇基地供配电系统改造建设的研究》等的研究中，进一步提高教师团队的专业知识应用水平，也为课程教学改革带来了更多的工程案例。
（二）人才培养方案调整机制
通过人才需要调研，学生顶岗实习企业用人需求，以及学生就业信息反馈等，构建一年小调、三年大调的人才培养实施方案。具体为：每一级的专业人才培养方案是通过当时的人才需求调研和当时的学校实践教学条件情况制定的，课程教学第三年需要针对企业进行必要了的课程调整或增减，以及通过毕业实习、毕业设计来实现对学生的就业定位培养。方案的修改完善都需要按程序审批经，然后才能执行。
（三）课程、实践教学标准完善机制
为达成专业人才培养目标，各门课程制定了课程标准，实训项目制定了实训指导书，并制定了教学常规管理和教学质量体系过程管理的规定。教师课程教学中，需按要求备课、授课、辅导、考试，课程结束，需要进行总结、提出进一步的教学改革意见，进而补充完善课程标准。学生需求，课程认真预习、课中认真听课、记录、提问、回答问题、按时完成作业等，在学生考核成绩中，学习过程占总成绩的30%左右。在实践教学中，教师需要，按指导书要求做好实践教学准备、落实项目具体安排和学习任务、参加现场项目指导、评估学生学习过程，评估学习实习报告、实习汇报，评定学生习成绩，写出项目实训总结和提出进一步完善意见。学生需要按项目要求做好预习、按要求认真完成项目、填写实习记录、写实习报告和总结汇报。学期结束，教师做教学总结汇报，教研组做专业教学情况汇报，系进行情况分析，提高下一级课程和实践教学完善意见，并进行课程标准、实践教学指导书目修改编写。
（四）学生管理体系建设
在学生管理方面，建设以党总支书、团总支书、辅助员、学生会、团委会、班委会为主线的学生管理队伍，在学院学生处、团委和系的领导开展工作。在学生行为规范方面是通过学习手册、学生守册，将要求落实到学习和生活中。在学生素质培养方面通过构建展示平台，让各级学生干部在开展活动和管理中成长，培养团队精神、合作协调意识。
三、专业人才培养的落实
（一）常规管理方面
强调教学规范的落实，学院和学系层面，要求教师按教学要求做好每一项目工作，并通过学院质量控制中心、学系教学督导小组对要求进行逐一落实。如开学前、中期、课程结束后进行教师教案期检查；每四周要组织学生进行教学信息反馈；期未要组织开展学生评，教师评同行评教；教研组要定期开展教学研究活动、开展说课程、课程竞赛等活动。学系每期要进行工作量、教学效果、教学改革、教学成绩、遵守规章制度、教学纪律等方面的考核，考核成绩与津贴挂钩。以此，引导教师，认真各项教学工作，向课堂教学要质量。
（二）教学方面
做好对本科、高职、中职教育的研究，在教学观念上，高职要制定以素质为本位的、以培养学生工程技术能力为目标的人才培养方案、课程教学标准和实践教学指导书。要通过教学让学生学会学习，学会用所掌握知识、技能和资源解决工程问题的方法，要“授之以渔”， 而不“授之以鱼”。
在课程教学中，要思考高职学生学习的特点进行针对性教学，要以学生为中心，以学生参与、学会应用知识为目标进行教学设计，重在平时观察、考核学生参与课程学习的情况。要引导教师开展项目、任务、案例、情景、推理等多种形式的教学，特别要与学生沟通交流，实现事半功倍的教学。
（三）实践教学方面
教学观点是：项目任务驱、理实一体，实现做中学、学中做、教学做一体化，实现针对高职学生特点的教学。
实践教学的做法是：结合电力系统自动化专业就业特点做实践教学项目设计，按制定的人才培养方案，主要设计的实践教学项目分为课程单项实验和综合项目实训两个方面。在课程单项方面，主要有电工、电子、电机、电气设备、继电保护项目实验；在综合实训方面，主要有生现场参观教学，配电屏、保护屏安装、生产实训，电站变电站主接线设计，电站运行实习，电工技能培训，小型电站设计等。
现在也在思考引入“教学工厂”理念教学，注重在教学环境内营造企业实践环境，并将两者紧密融合，以模拟、模仿和实际应用工程项目进行教学，让学生将所学到的知识和技能应用于多元化、多层次的工作环境中，学会解决工程问题的基本方法与流程，并因此实现对学生的因人施教学、因材施教、个性化和综合素质的培养。
（四）素质方面
学生的综合素质培养需要从课堂和课余生活两个方面综合设计。让学生学会承受压力、学会处事为人、学会承担责任、学会生存之道是必须要做的教育工作。
课程教学是素质教育的主阵地。在制定课程标准中，除知识、技能目标外，需要有明确的素质教学目标。课程教学除学习专业知识、技能外，还需要学习文字处理、电子表格、做PPT、计算机安装与维护等；还需要学会按要求、流程做事，学会表达、听话，学会团队合作等，教师必须思考将这些要求融入到课程教学和实践教学中。第二课堂是出人才的主战场。一方面是利用学院和系搭建的人才培养素质平台，让学生在参加管理、活动中，培养管理、组织、协调、办事和沟通能力。一方面是利用专业学习的电工电子协会，让学生在兴趣引导下学习，通过参加电工电子竞赛、教师做的工程项目等学习，提高专业知识应用能力和解决工程问题的能力。
四、结束语
在人才培养中需要以项目任务为驱动，以学生为中心，将学生的就业核心与综合素质融入到课程教学和课外活动中，通过规范化的教学、学生管理，人才培养质量就能得到有效的保障，学生就会受到企业的高度认可。
参考文献：
论文关键词：电子系统；设计方法；设计能力
随着科学技术的发展、知识经济时代的到来，社会对大学生提出了许多新的要求。大学生应该具有扎实的基础理论知识、较强的实践能力、创新意识、创业精神和协调能力、强烈的责任感和服务意识等。
当今世界，电子产品不断更新发展，并且向智能化方向发展，日益突出单片机和FPGA等可编程器件在电子产品设计和创新中的重要性。新产品的更新换代促使用人单位对电子信息专业的学生有更高的要求：第一，要有扎实的专业基础知识，例如学习和掌握“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“高频电子技术”、“单片机原理”和“微机原理”等主要课程；第二，动手能力要强；第三，要能紧跟电子信息产业的迅速发展，要有较强的适应工作的能力，使用先进应用软件的能力，例如会利用诸如Protel、MaxplusII、Multisim、Matlab等工具软件进行电路设计和仿真调试。用人单位对毕业生的要求除了能够掌握一定的基础理论和工具之外，还要求毕业生具有基于单片机系统的电子产品的设计经验。
电子设计竞赛正是对人才全面培养、更新教育理念、改革教学方法和内容等起到了促进作用，具有极其重要的现实意义。电子设计竞赛的选题引进了新的理论与技术，是跨学科的、系统的和综合的。为了有效指导学生参加各类电子竞赛，特对综合电子系统设计的教学模式、课程内容、教学方法及考评进行改革。
一、综合电子系统设计课程的性质
电子系统设计主要是指基于单片机控制的完整应用系统的设计，包括系统软硬件设计及系统调试等多方面的知识。电子系统设计课程体系是以“单片机原理及应用”课程为核心，由“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“传感器技术”、“电子设计自动化”、“可编程逻辑器件及应用”、“C语言程序设计”等相关课程组成。它是一门综合性较强的专业课程，通过本课程的理论学习和动手实验，培养学生的专业知识综合运用能力、系统分析能力和电子产品开发创新能力。
学生经过前期基础课的学习，通过随课的验证性实验，对于电子信息领域的相关理论知识有了了解和掌握，在老师的指导下基本能够进行单元电路的设计和调试，通过课程设计也能完成本课程简单的综合性实验。但一些验证性实验多数是教材内容原理的演示和再现，实验内容和方法都是老师指定，学生基本没有进行系统级的设计和实训，综合实践能力有待提高，学生没有发挥自己的主观能动性，积极性不高，不利于创新性人才的培养。
鉴于上述情况，对综合电子系统设计的理论内容和实践方法进行改革创新。
二、综合电子系统设计理论课内容
根据本课程的实际情况和学生所具备基础知识，安排如下几个环节：模拟电路单元设计，数字系统单元的设计，微处理器单元电路的设计以及电子系统抗干扰技术等环节。
结合全国电子大赛，模拟单元电路主要讲述运算放大器的设计以及正确使用、有源滤波器的设计方法、外围电子元器件（电子、电容）的计算和选择；直流稳压电源的设计方法以及参数元器件的选择；各种信号产生的方法，重点讲述数字频率合成DDS的原理和实现技术。以上这些单元内容的安排是结合历年来全国电子设计大赛有关模拟电路环节而选择的，通过这些内容的讲解有利于提高学生模拟电子技术的设计方法。
数字系统设计单元主要讲解数字系统设计方法，突出现代数字系统设计——EDA设计方法；可编程逻辑器件的特点及选择；数字系统设计举例，比如AD、DA控制器的实现、交通灯控制器的实现、电子密码锁的设计等。通过大量实例的讲解使学生能初步掌握用大规模可编程逻辑实现中等难度的数字逻辑系统。
微处理器单元主要讲述目前流行的各种处理器，例如51内核单片机、MSP430单片机、AVR单片机、PIC单片机等型号，介绍它们的特点、应用范围、怎样根据项目需求来选择合适的微处理器；根据学生目前对微处理器的掌握和学习情况，重点讲述基于单片机串行通信的设计，包括几种流行的串行通信协议：SPI协议、IIC协议、UART协议以及one—wire协议，分析它们的特点，在不具有SPI总线、IIC总线的微处理器中怎样通过IO口模拟它们的总线协议；以具有这些总线协议的集成电路芯片的利用提高学生的C语言编程能力。
在微处理器单元里，另外的重点内容多基于单片机的并行通信设计，包括常用的人机接口电路（键盘、LCD、LED显示），这是在大多数的电子系统设备中都具有的，学生有必要掌握它们的设计方法以及编程技术。
电子系统抗干扰技术也是综合电子系统设计中非常重要的内容。当系统处在比较恶劣的环境下，抗干扰设计的好与坏直接决定了系统能否正常工作。微处理器虽然本身的抗干扰能力较强，但是用微处理器构造的控制系统仍存在着抗干扰的问题。为防止外界对系统的干扰，并确保电子系统安全可靠运行，必须采取相应的抗干扰措施。电子系统的干扰主要来自于供电系统、过程通道及空间电磁波。电子应用系统的抗干扰设计应针对不同的干扰源采取必要的抗干扰措施。具体方法有硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。
在这一章节里主要讲解电磁兼容设计、器件选型、降热散热计算、电路板和电子系统可靠性测试等综合知识。通过对本小节的学习，使学生应达到以下目标：熟悉系统的各种干扰来源及形式；学会供电系统及过程通道的抗干扰措施；能说出在印制电路板设计中体现的抗干扰措施；学习设计软件陷阱及看门狗电路，从而为综合电子设计系统设计打下良好的基础。
转贴于
三、精心设计安排实验
这门课实践性很强，除了教师讲述的理论内容和方法外，安排大量的实验以及鼓励学生去参加科技创新和各种电子设计的比赛，提升学生分析问题、解决问题的能力，从而提高他们的实际动手能力。根据课程的内容合理安排一些设计性的实验题目。安排的实验不同于在学习相应的基础时所做的实验，要体现独立思考的能力。
教师布置实验题目、讲述方法，学生以实验项目为中心，整合理论知识，查阅相关资料，具体的实验方案和电路要学生自己去网上或图书馆查阅资料独立完成。在做实验前，电路图以及程序代码要在课下完成，实验室只是调试电路和程序以及老师考核实验成绩。这样做可以更好地将理论与实践结合到实验项目中去，使学生在动手实践能力和分析解决问题的能力上有一定的提升；也可以锻炼学生学会搜集资料、整理资料，提高他们独立自主的学习能力。同时，教师在带领学生学习的过程中也在不断地提升自己，积累经验。
结合电子设计竞赛，安排各章节相应的实验项目：模拟电路单元主要是运算放大器和二阶有源滤波器的设计；重点是直流稳压电源的设计；数字系统单元设计安排了数字频率计、交通灯控制器，重点是DDS数字频率的合成实验。微处理器单元安排了基于单片机SPI总线时钟显示器和基于单片机并行通信的LCD显示系统。鉴于目前的实验条件，这些实验主要是通过仿真软件来完成。模拟单元电路里，利用Multisim电子电路仿真软件来完成运算放大器和有源滤波器以及直流稳压电源的设计；在数字电路系统设计中，利用MAX+PLUS II软件完成DDS数字频率合成的实验；微处理器单元，利用PROTEUS软件完成单片机的并行和串行通信实验。这样在不需要任何实验仪器和元器件的情况下，为学生提供了一个展示才华的平台，充分发挥学生的想象力和创造力。
四、综合电子系统设计的考核标准
目前我国教育领域使用的最普遍的考核方式仍是闭卷考试。闭卷考试对于考核学生的知识掌握情况是非常重要的，但对于综合电子系统设计这门技术性实践性和综合性非常强的课程，不适合采用闭卷考试对学生能力进行考查。
为了真正锻炼学生的实际动手能力，对这门课的考核采取如下方式：平时上课出勤、答疑以及学习的主动性占20%；实验占30%（其中课前预习的情况比重占80%）；最后50%的成绩是学生的作品。学生可以完成一个老师指定的题目，在确定最佳设计方案后，到实验室完成了系统单元电路的仿真，进行安装、测量和调试，把实际的设计作品做出来。也可以根据学科专业方向并结合自身兴趣，自主选择一个课题作为课程的设计项目，经过系统规划、设计、电路实现、系统调试完成一个完整的电子作品；最后通过验收、答辩、总结、演讲结束课程的学习。在系统的制作和调试过程中，让学生想方设法采取各种措施解决所遇到的实际问题，不断调整参数，修改和完善设计方案，得到真正的训练。
