论文部分内容阅读
摘要：通过分析参加全国及安徽省电子设计大赛学生暴露的共性问题，总结出电类专业传统教学模式存在的不足。并针对离职院校学生基础薄弱的实际情况，从提高实践能力的角度，提出了实践课程重组的新方案。及从项目演示，项目分析、项目制作到项目评价的教学新方法。
关键词：电子设计大赛 实践课程 教学体系
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)01(c)-0153-02
引言
全国大学生电子设计大赛是教育部、工业信息部主办的大学生科技竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的是推动高等学校教学内容和课程体系的改革，重在培养大学生的基本实践能力与创新意识、团队协作能力和理论联系实际的学风，为优秀人才的脱颖而出创造条件。全国大学生电子设计竞赛的特点是：实用性和综合性强、技术水平发挥空间大。所涉及的电子类知识有：模拟电子技术、数字电子技术、单片机、电子元器件、电子测量和电力转换等。可以采用传统的设计手段，也可以采用现代电子设计工具和器件。电子设计竞赛在一定程度上反映了当前电子技术发展水平，同时也反映了高等院校教学的实际效果和高等院校电类学生的实际专业技术能力。有助于高等学校的教育与企业需求零距离接轨。由此可见，以全国电子设计大赛对学生的能力要求为基准，进行人才培养模式的研究是可行的、先进的。为此，我们在这方面做了一些探索性工作，以便促进电类课程培养模式的改革。
1 分析传统教学模式之不足
通过组织和指导学生参加全国大学生电子设计竞赛，发现参赛学生大都存在如下共同缺陷：①知识面不够宽，综合运用知识能力不强。②资料查阅能力不强。③实验技能不强。④应用计算机知识的能力有限。⑤设计报告质量不高。⑥新器件、新技术应用能力较差。
这些缺陷，正暴露了我们现有的实践教学模式还存在的一些问题：
①教学内容陈旧，电子技术是发展最快的一门学科，而相关教材更新速度较慢，教材不能反应电子技术迅猛发展所涌现的新知识、新技术。导致课堂所讲授的内容与电子技术的实际脱轨。不利于学生现代知识结构的形成。
②教学模式单一，传统教学方法采用“填塞式”教学方法。虽然引入了实验，但实验内容多为对相应理论的演示性、验证性实验，综合性、设计性、开放性、创新性的实验项目不多。忽视了能力培养过程中学生的主观能动性，不利于学生独立思考和动手能力的提高。
③教学手段落后和实验设备陈旧。传统教学上课以板书讲授方式为主。虽然目前陆续引入了多媒体进行教学，但多媒体并没有发挥其生动、灵活的优势。实践教学方面的投入不足，实验设备陈旧，跟不上技术发展的需求，使学生学而无用。
④不重视综合性、创新性实践训练。学校实验室规划基本依据各科理论课程，很少考虑课程的交织与综合，导致综合性实验室缺乏，相应的单科性实验多而综合性实验少(或无)；其次，所开设的实验课程中，缺乏与实际问题相结合的综合性、研究性的实验，多为验证性实验：再次，学生参与高水平实践活动(如电子设计竞赛、科研项目等)的机会少，缺乏系统的实践训练。不利于学生综合能力的提高和创新能力的培养。
2 实践课程体系的重构
根据近几年电子设计竞赛所涉及的内容，参赛学生所必备的知识结构和实践技能，我们对电类实践课程进行了重新整合，将电子技术、电子元器件、电子工艺、单片机、电子线路仿真设计与制板等实验课的内容进行整合和优化，根据课程间的关联性，以“电子线路仿真设计与制板”和“单片机”为综合性应用课程，面向学院电类专业开课。按以下三大模块循序渐进地进行训练。(1)第一模块：以验证性实验为主，根据知识培养的需要开设一定数量。包括模拟电子技术、数字电子技术以及高频三门课程的基础实验。运用EDA等软件进行仿真，引导学生比较、分析实验和仿真的结果。巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本电路的分析方法和设计原则，培养学生具备完成单元电路实验任务和进行简单电路设计的能力。
(2)第二模块：对学生进行电子工艺实训。内容包括焊接技能训练、电子元件识别、万用表等常规工具的使用、测量、印制板制作。学会用万用表、信号源，示渡器等设备检查，测量简单电路故障等。主要是培养学生感知认识和亲自动手制作的兴趣。培养学生使用仪表进行器件筛选，故障判断的能力。
(3)第三模块：选取设计研究性实验项目，打破多门课程的界线，进行综合性、设计性、开放性、创新性课题设计，如电子系统的设计，嵌入式系统设计，电子系统自动化设计与仿真等。这一阶段要求学生能独立完成从设计到制作的全过程。在虚拟和现实的电路中得到实践和锻炼，使学生在前期所获得的感性认识得到升华，达到理论知识的掌握和综合技能的训练，提高学生的动手能力、设计能力、创新能力。
3 从项目演示、项目分析、项目制作到项目评价的教学方法
电子类课程理论有一定难度，很大一部分学生学起来吃力，成绩较差。通过分析、对比基础相同，但参加过电子设计大赛的同学发现，学生基础差、课程理论知识较难并不是学生掌握不好的主要原因，真实的原因是学生学习兴趣低，觉得理论知识没有用处。由于比赛的题目大多数都是和实际应用相结合，甚至要求设计一种全新的产品，学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用，实际问题的解决要靠理论知识来支撑。这种重要经历让学生深刻体会到知识的重要性，因为学有所用，所以极大的激发了他们的学习兴趣，学习变的更主动了，而学习起来也轻松很多，知识掌握也较好。为了激发学生的学习兴趣，我们在上述第三模块知识的教学中尝试项目驱动的教学方法。在教学过程中模仿电子设计大赛中的各个环节。我们设计了从项目演示、项目分析、项目制作到项目评价的教学方法。以电子温度计的设计为例，具体实施如下：
①项目演示阶段；教师在此阶段通过演示电子温度计的实际效果，调动学生的积极性和学习兴趣，同时明确项目的功能。并对电路原理做简单的讲解，告知学生如何应用相关组件，并强调在项目分析时会讲解相关的理论知识。
②项目分析阶段，演示阶段通过项目的演示与简要介绍，学生对电子温度计已有了一定的感性认识，并且有了浓厚的学习兴趣，很想了解其工作原理。项目分析阶段教师结合课程内容详细讲解其工作原理，让学生懂得电路为什么能实现相应的功能，这样学生就在开始的演示引导下掌握好理论知识。
③项目制作阶段；此阶段是将理论应用于实践的阶段，是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程，这时我们给学生提供的只是场所，由他们自由发挥自己的想象力和创造力，目的明确地设计和制作小产品。此阶段，教师全程参与，组织和指导学生。在设计制作过程中，教师对学生遇到的问题进行引导解决，对于部分自主学习能力较强的学生，可以鼓励他们自主学习，自行解决问题。自己解决问题，一方面可以使学生在此过程中掌握很多知识，另一方面也可以很好的培养学生解决问题的能力。
④项目评价阶段；教师以电子温度计性能中的可靠性为主要的评价依据，同时参考制作过程中对所遇各种问题的主动解决能力。对学生的产品及优缺点进行分析、评价。以激发学生的学习兴趣和学习主动性。此类活动可以不做为对学生考核、评价的依据，以免束缚学生的想象力。
4 结语
在教学中采用项目驱动的方式，引导学生对知识的认识从实践到理论再到实践的方法，提高了学生的学习兴趣，同时开拓了学生的视野，激发了学生的思维，使学生由被动学习转变为主动学习，学习效果有了显著的提高。教学的最终目的是为了实践，是学生在工作中对知识的运用，新的实践体系可以提高学生的学习效率，有利于对学生实践能力的培养。
关键词：电子设计大赛 实践课程 教学体系
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)01(c)-0153-02
引言
全国大学生电子设计大赛是教育部、工业信息部主办的大学生科技竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的是推动高等学校教学内容和课程体系的改革，重在培养大学生的基本实践能力与创新意识、团队协作能力和理论联系实际的学风，为优秀人才的脱颖而出创造条件。全国大学生电子设计竞赛的特点是：实用性和综合性强、技术水平发挥空间大。所涉及的电子类知识有：模拟电子技术、数字电子技术、单片机、电子元器件、电子测量和电力转换等。可以采用传统的设计手段，也可以采用现代电子设计工具和器件。电子设计竞赛在一定程度上反映了当前电子技术发展水平，同时也反映了高等院校教学的实际效果和高等院校电类学生的实际专业技术能力。有助于高等学校的教育与企业需求零距离接轨。由此可见，以全国电子设计大赛对学生的能力要求为基准，进行人才培养模式的研究是可行的、先进的。为此，我们在这方面做了一些探索性工作，以便促进电类课程培养模式的改革。
1 分析传统教学模式之不足
通过组织和指导学生参加全国大学生电子设计竞赛，发现参赛学生大都存在如下共同缺陷：①知识面不够宽，综合运用知识能力不强。②资料查阅能力不强。③实验技能不强。④应用计算机知识的能力有限。⑤设计报告质量不高。⑥新器件、新技术应用能力较差。
这些缺陷，正暴露了我们现有的实践教学模式还存在的一些问题：
①教学内容陈旧，电子技术是发展最快的一门学科，而相关教材更新速度较慢，教材不能反应电子技术迅猛发展所涌现的新知识、新技术。导致课堂所讲授的内容与电子技术的实际脱轨。不利于学生现代知识结构的形成。
②教学模式单一，传统教学方法采用“填塞式”教学方法。虽然引入了实验，但实验内容多为对相应理论的演示性、验证性实验，综合性、设计性、开放性、创新性的实验项目不多。忽视了能力培养过程中学生的主观能动性，不利于学生独立思考和动手能力的提高。
③教学手段落后和实验设备陈旧。传统教学上课以板书讲授方式为主。虽然目前陆续引入了多媒体进行教学，但多媒体并没有发挥其生动、灵活的优势。实践教学方面的投入不足，实验设备陈旧，跟不上技术发展的需求，使学生学而无用。
④不重视综合性、创新性实践训练。学校实验室规划基本依据各科理论课程，很少考虑课程的交织与综合，导致综合性实验室缺乏，相应的单科性实验多而综合性实验少(或无)；其次，所开设的实验课程中，缺乏与实际问题相结合的综合性、研究性的实验，多为验证性实验：再次，学生参与高水平实践活动(如电子设计竞赛、科研项目等)的机会少，缺乏系统的实践训练。不利于学生综合能力的提高和创新能力的培养。
2 实践课程体系的重构
根据近几年电子设计竞赛所涉及的内容，参赛学生所必备的知识结构和实践技能，我们对电类实践课程进行了重新整合，将电子技术、电子元器件、电子工艺、单片机、电子线路仿真设计与制板等实验课的内容进行整合和优化，根据课程间的关联性，以“电子线路仿真设计与制板”和“单片机”为综合性应用课程，面向学院电类专业开课。按以下三大模块循序渐进地进行训练。(1)第一模块：以验证性实验为主，根据知识培养的需要开设一定数量。包括模拟电子技术、数字电子技术以及高频三门课程的基础实验。运用EDA等软件进行仿真，引导学生比较、分析实验和仿真的结果。巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本电路的分析方法和设计原则，培养学生具备完成单元电路实验任务和进行简单电路设计的能力。
(2)第二模块：对学生进行电子工艺实训。内容包括焊接技能训练、电子元件识别、万用表等常规工具的使用、测量、印制板制作。学会用万用表、信号源，示渡器等设备检查，测量简单电路故障等。主要是培养学生感知认识和亲自动手制作的兴趣。培养学生使用仪表进行器件筛选，故障判断的能力。
(3)第三模块：选取设计研究性实验项目，打破多门课程的界线，进行综合性、设计性、开放性、创新性课题设计，如电子系统的设计，嵌入式系统设计，电子系统自动化设计与仿真等。这一阶段要求学生能独立完成从设计到制作的全过程。在虚拟和现实的电路中得到实践和锻炼，使学生在前期所获得的感性认识得到升华，达到理论知识的掌握和综合技能的训练，提高学生的动手能力、设计能力、创新能力。
3 从项目演示、项目分析、项目制作到项目评价的教学方法
电子类课程理论有一定难度，很大一部分学生学起来吃力，成绩较差。通过分析、对比基础相同，但参加过电子设计大赛的同学发现，学生基础差、课程理论知识较难并不是学生掌握不好的主要原因，真实的原因是学生学习兴趣低，觉得理论知识没有用处。由于比赛的题目大多数都是和实际应用相结合，甚至要求设计一种全新的产品，学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用，实际问题的解决要靠理论知识来支撑。这种重要经历让学生深刻体会到知识的重要性，因为学有所用，所以极大的激发了他们的学习兴趣，学习变的更主动了，而学习起来也轻松很多，知识掌握也较好。为了激发学生的学习兴趣，我们在上述第三模块知识的教学中尝试项目驱动的教学方法。在教学过程中模仿电子设计大赛中的各个环节。我们设计了从项目演示、项目分析、项目制作到项目评价的教学方法。以电子温度计的设计为例，具体实施如下：
①项目演示阶段；教师在此阶段通过演示电子温度计的实际效果，调动学生的积极性和学习兴趣，同时明确项目的功能。并对电路原理做简单的讲解，告知学生如何应用相关组件，并强调在项目分析时会讲解相关的理论知识。
②项目分析阶段，演示阶段通过项目的演示与简要介绍，学生对电子温度计已有了一定的感性认识，并且有了浓厚的学习兴趣，很想了解其工作原理。项目分析阶段教师结合课程内容详细讲解其工作原理，让学生懂得电路为什么能实现相应的功能，这样学生就在开始的演示引导下掌握好理论知识。
③项目制作阶段；此阶段是将理论应用于实践的阶段，是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程，这时我们给学生提供的只是场所，由他们自由发挥自己的想象力和创造力，目的明确地设计和制作小产品。此阶段，教师全程参与，组织和指导学生。在设计制作过程中，教师对学生遇到的问题进行引导解决，对于部分自主学习能力较强的学生，可以鼓励他们自主学习，自行解决问题。自己解决问题，一方面可以使学生在此过程中掌握很多知识，另一方面也可以很好的培养学生解决问题的能力。
④项目评价阶段；教师以电子温度计性能中的可靠性为主要的评价依据，同时参考制作过程中对所遇各种问题的主动解决能力。对学生的产品及优缺点进行分析、评价。以激发学生的学习兴趣和学习主动性。此类活动可以不做为对学生考核、评价的依据，以免束缚学生的想象力。
4 结语
在教学中采用项目驱动的方式，引导学生对知识的认识从实践到理论再到实践的方法，提高了学生的学习兴趣，同时开拓了学生的视野，激发了学生的思维，使学生由被动学习转变为主动学习，学习效果有了显著的提高。教学的最终目的是为了实践，是学生在工作中对知识的运用，新的实践体系可以提高学生的学习效率，有利于对学生实践能力的培养。