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摘 要 启发式教学是提升教学质量的有效手段，文中通过“明了”、“联合”、“系统”和“方法”四个启发式教学步骤规划电子系统综合设计课程内容，注重培养学生的自主学习能力，进一步巩固教学效果，实现教学质量的稳步提升。
关键词 启发式教学 电子系统综合设计 开放式实验平台 教学质量
中图分类号：G424 文献标识码：A
“电子系统综合设计”是一门运用项目教学理念设计的电类综合课程。通过较为完整的项目训练，培养学生的实践创新能力和工程素养。“电子系统综合设计”作为项目教学类课程，如按照传统注入式教学方式设计教学内容，显然不利于学生自主学习能力的培养且无法满足学生的个性化设计需求。
文中将德国教育家J.F.赫尔巴特所倡导的“明了”、“联合”、“系统”、“方法”等启发式教学方法运用于“电子系统综合设计”课程内容的制定，①取得了良好的教学效果。
1 课程介绍
“电子系统综合设计”课程是我校为电子类专业三年级本科生开设的一门综合设计类课程，主要包括模拟电路、数字电路以及单片机设计等。课程的教学目标是引导学生以“电子工程师”的角色完成从硬件到软件的全部设计流程，通过较为完整的工程项目训练，培养学生自主创新能力和工程素养。图1是我们自主研发的“电子系统综合设计实验平台”，包括电源模块、单片机模块、可编程逻辑器件模块、逻辑笔模块和学生自主设计模块。其中单片机和可编程逻辑器件模块以插接方式与学生设计的万用板连接。区别于传统硬件电路固定的实验箱模式，我们采用核心电路模块、底层接口电路模块与扩展电路相结合的方式，②要求学生自主焊接外围电路元件，解决传统实验箱软硬件脱节的缺陷。
2 启发式课程教学规划
“电子系统综合设计”课程较为新颖且综合性强，现有教学内容难以满足教学需求，因此，亟需我们设计配合该开放式实验平台的教学内容，以达到预期的教学效果（如图1）。
图1 “电子系统综合设计”开放式实验平台
规划的教学内容中，每个项目均包括“明了”、“联合”、“系统”、“方法”四部分内容，我们将其具体化为：相关硬件知识、硬件架构框图、填空式程序配置、重难点详解、课堂练习、总结与实验报告等六个步骤，如图2所示。
图2 “电子系统综合设计”教学内容框架
“明了”作为启发式教学的第一部分主要解决“是什么”的问题。具体分为相关硬件知识和硬件结构。在该部分给学生讲授相关硬件内容，主要包括：硬件简介、寄存器、硬件架构、寄存器架构、外围相关电路图，使学生对相关知识点有所了解，能够从整体上把握各部分内容的联系。③
“联合”解决“是什么与怎么做”的问题，侧重学与用的结合。该部分要求学生在“明了”的基础上，以填空的形式完成部分程序设计。经过多章节的训练，学生可以较为熟练地配置相关功能寄存器，掌握相关问题的解决方法。
“系统”的教学目的是将知识点和问题解决方法归纳为一个系统。该部分主要解决学生常遇到的问题，强调易混、易忽略的知识点。学生根据设计要求自主完成程序练习及变形程序练习，经过反思后再次认识知识点，构建自己的知识系统。④
“方法”作为启发式教学的第四部分，需要学生在课后撰写实验报告。该部分是对课堂内容的总结与归纳。学生在报告内以框图的形式总结设计中遇到的问题及解决方法，引导学生在总结中发现不足，寻找问题产生的根源，并以书面形式归纳。
3 教师在启发式教学中的作用
启发式教学以学生为主体，教师为主导。完善的教学规划也不能替代教师在启发式教学中的作用。
首先，教材仅提供了一套学习方法，仍需要教师在课堂引导学生完成教学。⑤相比学生，教师的开发经验更为丰富，可以解决教材中未列出的难点。其次，教师可以通过批阅学生的设计报告了解教学效果。有相关调查研究显示，及时的信息反馈能够巩固学生所学知识。教师以书面或是面对面方式对学生设计报告中出现问题做出及时反馈，可达成一个良性的学习互动。⑥再次，教师根据教学反馈修正教材和教学方式，逐年积累教学经验，以达到更好的启发式教学效果。
4 结语
文中将启发式教学理念运用于“电子系统综合设计”课程内容的制定，注重学生自主学习能力的培养，经过实践教学检验，达到预期的教学效果。课程不仅提高了学生的软硬件设计能力，还为学生创造了更多的创新空间。注重个性化层次化教学，稳步提升教学质量是对综合设计类课程内容制定的又一创新性探索。
基金项目：吉林大学本科教学改革重大项目（41905055 0039）； 吉林大学实验技术项目（409020720029）
注释
① 李慧勤，李红君.现代启发式教学的内涵与实施[J].中国高等教育，2008（10）：21-23.
② 张日欣.启发式、自主式实验教学方式探究[J].实验技术与管理，2005（22）：103-105.
③ 田运生，刘维华，王景春. 综合性设计性实验项目建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2012（29）：126-129.
④⑥陶沼灵.启发式教学方法研究综述[J].中国成人教育，2007（4）：139-140.
⑤ 王新年，乔卫东，晏克俊.用教育心理学方法做好启发式实验教学[J].实验技术与管理，2005（22）：89-92.
关键词 启发式教学 电子系统综合设计 开放式实验平台 教学质量
中图分类号：G424 文献标识码：A
“电子系统综合设计”是一门运用项目教学理念设计的电类综合课程。通过较为完整的项目训练，培养学生的实践创新能力和工程素养。“电子系统综合设计”作为项目教学类课程，如按照传统注入式教学方式设计教学内容，显然不利于学生自主学习能力的培养且无法满足学生的个性化设计需求。
文中将德国教育家J.F.赫尔巴特所倡导的“明了”、“联合”、“系统”、“方法”等启发式教学方法运用于“电子系统综合设计”课程内容的制定，①取得了良好的教学效果。
1 课程介绍
“电子系统综合设计”课程是我校为电子类专业三年级本科生开设的一门综合设计类课程，主要包括模拟电路、数字电路以及单片机设计等。课程的教学目标是引导学生以“电子工程师”的角色完成从硬件到软件的全部设计流程，通过较为完整的工程项目训练，培养学生自主创新能力和工程素养。图1是我们自主研发的“电子系统综合设计实验平台”，包括电源模块、单片机模块、可编程逻辑器件模块、逻辑笔模块和学生自主设计模块。其中单片机和可编程逻辑器件模块以插接方式与学生设计的万用板连接。区别于传统硬件电路固定的实验箱模式，我们采用核心电路模块、底层接口电路模块与扩展电路相结合的方式，②要求学生自主焊接外围电路元件，解决传统实验箱软硬件脱节的缺陷。
2 启发式课程教学规划
“电子系统综合设计”课程较为新颖且综合性强，现有教学内容难以满足教学需求，因此，亟需我们设计配合该开放式实验平台的教学内容，以达到预期的教学效果（如图1）。
图1 “电子系统综合设计”开放式实验平台
规划的教学内容中，每个项目均包括“明了”、“联合”、“系统”、“方法”四部分内容，我们将其具体化为：相关硬件知识、硬件架构框图、填空式程序配置、重难点详解、课堂练习、总结与实验报告等六个步骤，如图2所示。
图2 “电子系统综合设计”教学内容框架
“明了”作为启发式教学的第一部分主要解决“是什么”的问题。具体分为相关硬件知识和硬件结构。在该部分给学生讲授相关硬件内容，主要包括：硬件简介、寄存器、硬件架构、寄存器架构、外围相关电路图，使学生对相关知识点有所了解，能够从整体上把握各部分内容的联系。③
“联合”解决“是什么与怎么做”的问题，侧重学与用的结合。该部分要求学生在“明了”的基础上，以填空的形式完成部分程序设计。经过多章节的训练，学生可以较为熟练地配置相关功能寄存器，掌握相关问题的解决方法。
“系统”的教学目的是将知识点和问题解决方法归纳为一个系统。该部分主要解决学生常遇到的问题，强调易混、易忽略的知识点。学生根据设计要求自主完成程序练习及变形程序练习，经过反思后再次认识知识点，构建自己的知识系统。④
“方法”作为启发式教学的第四部分，需要学生在课后撰写实验报告。该部分是对课堂内容的总结与归纳。学生在报告内以框图的形式总结设计中遇到的问题及解决方法，引导学生在总结中发现不足，寻找问题产生的根源，并以书面形式归纳。
3 教师在启发式教学中的作用
启发式教学以学生为主体，教师为主导。完善的教学规划也不能替代教师在启发式教学中的作用。
首先，教材仅提供了一套学习方法，仍需要教师在课堂引导学生完成教学。⑤相比学生，教师的开发经验更为丰富，可以解决教材中未列出的难点。其次，教师可以通过批阅学生的设计报告了解教学效果。有相关调查研究显示，及时的信息反馈能够巩固学生所学知识。教师以书面或是面对面方式对学生设计报告中出现问题做出及时反馈，可达成一个良性的学习互动。⑥再次，教师根据教学反馈修正教材和教学方式，逐年积累教学经验，以达到更好的启发式教学效果。
4 结语
文中将启发式教学理念运用于“电子系统综合设计”课程内容的制定，注重学生自主学习能力的培养，经过实践教学检验，达到预期的教学效果。课程不仅提高了学生的软硬件设计能力，还为学生创造了更多的创新空间。注重个性化层次化教学，稳步提升教学质量是对综合设计类课程内容制定的又一创新性探索。
基金项目：吉林大学本科教学改革重大项目（41905055 0039）； 吉林大学实验技术项目（409020720029）
注释
① 李慧勤，李红君.现代启发式教学的内涵与实施[J].中国高等教育，2008（10）：21-23.
② 张日欣.启发式、自主式实验教学方式探究[J].实验技术与管理，2005（22）：103-105.
③ 田运生，刘维华，王景春. 综合性设计性实验项目建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2012（29）：126-129.
④⑥陶沼灵.启发式教学方法研究综述[J].中国成人教育，2007（4）：139-140.
⑤ 王新年，乔卫东，晏克俊.用教育心理学方法做好启发式实验教学[J].实验技术与管理，2005（22）：89-92.