電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計的改革探索

盧亞玲，張雙德，周 龍，李 晶

(武漢工業(yè)學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

0 前言

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在工科教育中是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、增強(qiáng)動手能力和創(chuàng)新能力的重要手段。但是，我校電子信息工程專業(yè)的課程設(shè)計存在設(shè)計題目單一，題目與專業(yè)技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用脫節(jié)，以及考核評價體系不利于調(diào)動學(xué)生的積極性等問題[1]。

筆者發(fā)現(xiàn)，在大學(xué)生中開展電子設(shè)計競賽對提高教育質(zhì)量有舉足輕重的作用，它能促進(jìn)本專業(yè)課程體系、理論和實踐教學(xué)及人才培養(yǎng)機(jī)制的改革[2]。實踐證明，引入競賽機(jī)制的專業(yè)課程設(shè)計不僅能使學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識和專業(yè)應(yīng)用專業(yè)知識，而且有利于提高學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

本文針對“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”開設(shè)相應(yīng)的專業(yè)課程設(shè)計，提出的改革目標(biāo)為:在專業(yè)課程設(shè)計中引入競賽機(jī)制，構(gòu)建一種能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能和自我約束的評價體系，從而實現(xiàn)學(xué)生在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下自由選擇設(shè)計題目;并在實驗室開放性管理下，學(xué)生獨立查閱資料，設(shè)計、制作和調(diào)試系統(tǒng)直至完成實踐教學(xué)任務(wù)[3]。

1 組建參賽小組

競賽機(jī)制下的專業(yè)課程設(shè)計要求每組參賽隊員為2人。課題項目內(nèi)容適中，以確保該小組在規(guī)定時間內(nèi)完成項目要求。

由于“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”課程與專業(yè)課程設(shè)計都在第七學(xué)期開課，此時學(xué)生已具備單片機(jī)、微機(jī)原理、模擬電路、數(shù)字電路、通信原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)軟件編程和軟件技術(shù)基礎(chǔ)等方面知識，因此在選題上有很大空間。我們要求學(xué)生在該學(xué)期填寫項目申請書。項目選題應(yīng)當(dāng)圍繞嵌入式應(yīng)用的內(nèi)容。課程組教師審核的學(xué)生申請項目如果認(rèn)定不能實現(xiàn)，則建議學(xué)生重新提出申請。凡是能實現(xiàn)的、工作量適中的項目均可通過審核。

2 電路設(shè)計和作品制作

在項目的具體設(shè)計和制作中，學(xué)生必須用Protel畫出相應(yīng)電路圖，自行購買元器件并完成電路板的焊接和調(diào)試。還應(yīng)編寫相應(yīng)軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調(diào)。

本環(huán)節(jié)是專業(yè)課程設(shè)計改革的關(guān)鍵。學(xué)生在此階段，會遇到各種問題:用Protel繪制電路圖，設(shè)計出現(xiàn)錯誤，電子元器件選擇和購買獲取，電路如何制作調(diào)試，軟件編寫及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)環(huán)節(jié)等問題。任何一個問題的出現(xiàn)，如不能合理引導(dǎo)來找到解決方法，都會打擊學(xué)生的積極性。

為了培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，我們采用的做法是:①將課題組教師的聯(lián)系方式和研究方向公布給學(xué)生，保證學(xué)生能及時找到相關(guān)教師得到指導(dǎo);同時學(xué)生可以利用上課時的機(jī)會與教師溝通;②教師用引導(dǎo)式教學(xué)方法，與學(xué)生一起分析問題，直到學(xué)生自己找到解決問題的方案;③讓學(xué)生充分利用圖書館資源和網(wǎng)絡(luò)資源，查找相關(guān)資料;④營造良好的課程設(shè)計環(huán)境，通過學(xué)生之間的交流獲得解決問題的方法。實踐證明，這些方法最能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、學(xué)習(xí)激情和提高其解決問題的能力。

在本階段，一定要明確學(xué)生和教師的正確位置:學(xué)生正在學(xué)習(xí)路上自己規(guī)劃、尋路和走路，而教師則應(yīng)當(dāng)走下講臺為學(xué)生及時提供引導(dǎo)和指出方向。教師擺正位置，才能實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生各種能力，激發(fā)他們的創(chuàng)造性和學(xué)習(xí)的熱情。

3 評價考核機(jī)制

1)初賽評審

教師評審團(tuán)參加對所有參賽小組答辯。學(xué)生在簡單介紹設(shè)計內(nèi)容后，演示作品并自我評價設(shè)計作品。評審團(tuán)根據(jù)項目的設(shè)計目標(biāo)、作品的完成情況、作品的創(chuàng)新性、知識掌握程度和工程應(yīng)用能力等方面評定初賽成績，確定決賽和復(fù)活賽名單。復(fù)活賽指學(xué)生的作品有創(chuàng)新性，但不能完成演示，因此為學(xué)生提供一周的時間調(diào)試，重新答辯評審。凡是其作品完整，并能體現(xiàn)一定的設(shè)計制作水平的作品，均可參加決賽。

2)決賽評審

教師評審團(tuán)對決賽小組進(jìn)行公開答辯，學(xué)生介紹其項目內(nèi)容、設(shè)計原理、實現(xiàn)的硬件軟件方案、作品的優(yōu)缺點，并現(xiàn)場演示作品，經(jīng)評審團(tuán)及現(xiàn)場學(xué)生的提問，最后由評審團(tuán)給出決賽成績，評定獎項，對獲獎小組給予獎勵。

3)總評成績

學(xué)生專業(yè)課程設(shè)計的成績評定目前由項目內(nèi)容(20%)、作品完成情況(40%)、答辯(20%)和專業(yè)課程設(shè)計報告(20%)四個部分構(gòu)成。這種評定成績的辦法，要求學(xué)生能很好地完成選題和作品制作，在前面兩部分完成質(zhì)量高的情況下，后面兩部分便有一定的保證。

4 結(jié)語

改革后的專業(yè)課程設(shè)計，能更好地為電子競賽、挑戰(zhàn)杯和機(jī)械設(shè)計大賽等比賽選拔優(yōu)秀的學(xué)生。我們在專業(yè)課程設(shè)計完成后，推薦優(yōu)秀項目參加我校大學(xué)生科研項目和大學(xué)生挑戰(zhàn)杯項目申請。

經(jīng)過一年的教學(xué)改革實踐，根據(jù)學(xué)生反饋的情況發(fā)現(xiàn)，引入競賽機(jī)制的專業(yè)課程設(shè)計能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)知識分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)了專業(yè)課程設(shè)計的教學(xué)改革目標(biāo)。但是，由于專業(yè)課程設(shè)計由以往的集中式變成了開放式，如何有效實現(xiàn)教師的引導(dǎo)，進(jìn)一步加強(qiáng)課程設(shè)計的過程管理和完善考核機(jī)制和評價體系，成為進(jìn)一步改革的重點。

[1]廉小親 韓力群.信息工程專業(yè)課程體系研究[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報，2004年(4).

[2]潘玉恒魯維佳龔?fù)?電子設(shè)計競賽在人才培養(yǎng)機(jī)制中的作用[J].成都:實驗科學(xué)與技術(shù)，2009(3)

[3]陳克力、突出應(yīng)用重點.強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)--嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)改革[J].武漢:高等教育研究，2010(1)