淺談以應用能力培養為目標的課程設計改革

李學軍 秦宏伍 馬玉靜 李杰

【摘 要】課程設計是運用所學課程知識完成具有一定綜合性、創新性的小項目，是培養應用型人才的重要環節之一。根據電氣工程及其自動化專業特點，以汽車電子綜合設計為試點探討改革思路，提高實踐教學質量和效果，激發學生創新能力和實踐能力，培養出滿足社會需求的應用型人才。

【關鍵詞】電氣工程及其自動化；課程設計；應用型人才

1.前言

課程設計是非常重要的實踐教學環節之一。該環節根據課程的特點，強調課程知識點和實際工程之間的關聯。通過課程設計對學生進行綜合性、創新性訓練，培養學生運用課程重點知識解決實際問題、工程問題的能力。本文從課程設計和大型作業兩個方面論述以應用能力培養為目標的改革探索，為培養高質量、應用型電類本科人才提供改革思路。

2.課程設計改革

以《汽車電子綜合設計》課程設計為試點的課程設計教學改革。汽車電子是汽車與駕駛員進行信息交流的窗口，也是汽車高尖端技術的主要部分，各國一直在努力開發汽車電子技術，并不斷取得新的進展。汽車電子正逐步向數字化和智能化方向發展，用數字化的虛擬儀表取代我國現階段普遍采用的電器式或電子式儀表已成為實現車輛自動化的一個重要課題。面對缺少汽車電子硬件實驗設備的現狀，利用虛擬儀器技術模擬汽車儀表盤，設計綜合數據采集、信號分析、儀器面板等多項內容的虛擬汽車儀表盤。利用dSPACE科研設備的優勢，開發基于dSPACE的仿真平臺，在工控機和controldesk軟件下模擬仿真汽車的轉速、耗油、速度等模擬和數字信號源，然后再進行模擬和數字信號的采集和分析，通過建立轉換函數模型在虛擬儀表盤上顯示發動機轉速、汽車車速、油耗、溫度及轉向燈等信息。利用虛擬儀器技術模擬汽車儀表盤，不僅可以完成先進汽車儀表盤的功能，而且免去汽車機械及電子器件，降低成本，提高可研性，在計算機測控技術、汽車電子技術等課程的教學及開放實驗中具有廣泛的實用價值。

課程設計實施思路：在電氣、自動化專業的《汽車電子綜合設計》課程設計中，每5名學生做一個汽車電子綜合設計題目，5名學生的分工不同，選出一名學生負責整體設計與規劃，并參與整個設計過程，2人做系統硬件和軟件設計，2人搭建放大電路、驅動裝置和檢測裝置等半實物，并根據另一小組提供的控制器設計虛擬控制器進行半實物仿真驗證，這樣既保證了在有限時間內共同完成繁重的設計任務，又鍛煉了學生相互配合和團隊意識，同時也使得學生需要不斷的交流才能共同完成一個設計任務。通過這樣的課程設計形式，改變了只做理論設計，沒有實物的狀況。但該改革也有一個弊端，每個學生不能從頭至尾完成一個任務，他只能完成整個課程設計的一部分工作。

在此基礎上，為了充分地放手讓學生獨立思考，獨立設計，在課程設計進行中，多鼓勵學生查閱資料，鼓勵多種設計方案，盡量選擇性能好、適應強度高的設計方案，且盡量與工程實際接軌，對課程設計的考核嚴格把關。指導教師要定期地到各組答疑，并進行提問，同時檢查方案的正確性、設計進度及學生的出勤情況。學生們課程設計完成后，改變以往指導教師單獨進行答辯驗收方式，改由3-5名指導教師組成答辯小組，模仿畢業設計答辯方式，綜合考核學生實際設計能力和掌握水平。成績評定由設計說明書、仿真實驗結果、答辯、考勤與紀律組成，從而確保課程設計達到應用所學知識，發揮技能、培養能力，進行工程實踐訓練的目的。

3.成果推廣

借鑒《汽車電子綜合設計》課程設計的經驗，在《電氣技術PLC課程》、《過程控制》課程設計中推廣，將理論設計和實驗驗證相結合。學生首先根據設計要求進行理論設計，然后再實訓、實驗設備上驗證。目前要求只有動手操作部分合格后，方能參加答辯得到最后的設計成績，初始階段不能設立較高的要求，需循序漸進，根據效果再作調整。

以上三門課程設計改革的效果明顯，學生能將所學的專業理論知識和生產實踐有機結合起來，提高學生分析問題、解決問題的能力，從而進一步增強學生對專業知識的綜合運用。

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中圖分類號：G642.8 文獻標識碼：B