電子設計綜合實踐教學環節的創新與改革

羅配明

摘要：電子設計綜合實踐是工藝性及實踐性較強的教學環節，旨在培養學生的動手實踐能力和科技創新能力。為了更好地適應社會發展，培養高素質、復合型人才，本文對實踐環節進行創新和改革，完善電子設計綜合實踐教學體系，充實電子設計綜合實踐內容，健全電子設計綜合實踐考核機制，并對今后電子設計綜合實踐的發展方向進行探索與創新。

關鍵詞：電子設計綜合實踐；教學體系；探索；創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）23-0118-02

隨著科學技術的不斷發展和大學本科畢業生就業壓力的不斷加大，用人單位更注重畢業生的動手實踐能力和科技創新能力。因此，注重培養學生分析問題和解決問題的能力，培養適應新形勢下綜合素質高、復合型及應用型的人才，成為當前的迫切需求。在大多數的理工院校，會開設工藝性和實踐性較強的教學環節，以培養學生的動手能力和創新意識[1]。

一、完善電子設計綜合實踐教學體系，采用模塊化、多層次的教學模式

廣東工業大學自動化學院以往開設的實踐性教學環節，主要以電子CAD實訓和電子綜合設計與實踐為主。該實踐課程主要是針對自動化、電氣類專業大三學生開設的，一般先修課程為《模擬電子技術》和《數字電子技術》。其中，電子CAD實訓主要以熟悉電子工藝為主[2]，設置16個學時，內容包括熟悉PCB電路板的制作工藝和流程，熟悉普通電工電子儀表的使用，熟悉手工焊接的技巧和方法，焊接、組裝和調試一些簡單的電子小套件，如直流穩壓充電器、機器狗、收音機等。這種傳統的實訓內容單一，所做的電子小套件是購買的已印制好的電路及相應的配套元器件，限制了學生的動手能力和創新思維[3，4]。另外一門電子綜合設計與實踐是熟悉與掌握設計仿真軟件為主，課程設置為16個學時。教師通過設置好多組題目，由學生自由選擇設計與仿真項目，利用EDA軟件設計和仿真數字電路系統，最后下載到DE2板加以驗證。該實踐課程可以充分發揮學生的設計與仿真能力，但缺少動手制作電路板及焊接和調試電路的練習，使理論和實踐發生脫節。

鑒于兩門課程的側重點不同，本學院進行了實踐環節的創新和改革，將兩個實踐環節合二為一，設置了48個學時，涵蓋采用EDA軟件進行電路設計與仿真、PCB圖設計與繪制、電路制作、焊接與調試等綜合性內容，學時上更充足，教學環節更全面。本課程是對電工和電子技術理論教學的深化和補充，既可以加深學生對理論知識的理解，提高綜合運用所學理論知識分析問題、解決問題的能力，也可以培養學生的動手實踐能力和科技創新能力，為后續課程的學習與日后工作奠定基礎[5]。

電子設計綜合實踐采用漸進式PBL教學方式（即在常規PBL教學模式的基礎上，增加“過渡問題引導”和“教師課內輔導”等環節），通過解決電子電路設計與制作調試的實際問題，來提升學生綜合設計與時間能力及科技創新能力。本課程的教學目標，主要包括以下三點。

1.能夠針對具體電子電路系統設計目標，設計多種解決方案，對復雜工程問題的設計方案進行綜合和評價。

2.在理解多種解決方案的基礎上，能夠通過建模與仿真，對不同方案進行分析、比較和評價，選擇適合的方案，嘗試進行改進和優化。

3.能夠將理論設計實現，使學生具備電子產品的設計、制作、安裝、調試及性能測試的能力，并能夠借助于口頭和課程設計報告等書面方式與外界進行交流。

二、結合培養目標和畢業要求，充實電子設計綜合實踐的內容

在總結以往實踐教學環節經驗和充分調研的基礎上，我們制定了最新的電子設計綜合與實踐教學大綱[6]，對實踐環節的教學目標和畢業要求指標點提出明確要求。工程類專業的畢業要求，最重要的一點是能夠將專業知識用于解決復雜的工程問題，使用現代工具對復雜工程問題進行預測和模擬，能夠基于工程相關背景進行合理分析，評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律及文化的影響。

依據電子設計綜合與實踐教學大綱，課程設計具體內容和安排如表1所示。

三、注重學生的動手能力和創新能力，完善電子設計綜合實踐考核機制

本實踐課程的考核與成績評定方法，采用全面和創新開放式的考核指標要求，其中包括三大內容：平時成績、實踐報告成績、項目設計考核成績。平時與實踐報告部分，按照通用的標準進行評定，而項目設計考核部分，包括創新與開放式的評定指標、擴展功能的實現及創新性，所占比例為30%，更注重學生動手能力和創新能力的培養。

四、電子設計綜合實踐的發展方向與創新探索

對自動化和電氣相關專業的培養目標，涵蓋培養學生具有健全人格、正確價值觀、良好職業素養及社會責任感，具有對相關領域復雜工程問題進行分析、設計與開發的專業能力，具有組織和實施相關領域工程項目的團隊合作和管理能力，并在實際工作中不斷追求自主學習、終身學習與創新意識，主動適應技術、經濟與社會的持續發展。通過對電子設計綜合實踐教學環節的改革和探索，其發展方向和創新教學模式應重點體現以下幾個方面。

1.加強理論基礎，注重培養動手能力。保證一定課時的理論課教學，再通過一定學時的綜合實踐，使學生能夠將專業知識應用于實踐，不斷提高動手能力和創新能力。

2.建立模塊化、多層次的創新型教學模式。針對不同專業的學生和培養目標，采用多層次的創新型教學模式，設置開放式的設計項目，學生可以自行選擇感興趣的題目。通過建模和仿真，分析和比較多種解決方案，利用電子產品和設計方案的多樣性，避免學生出現重復、抄襲現象，極大提高自主學習和創新能力。

3.營造自主創新與合作氛圍，創建開放式實驗基地。鼓勵并指導學生積極參與豐富的電子設計競賽，讓學生有更多的展示自己潛力和創新能力的平臺，培養團隊合作意識，提高綜合素質。學院建立了多個創新實驗室，并提供課余實踐場地，采用門禁系統，學生可自助進出實驗室，形成良好的開放式實踐氛圍。

電子設計綜合實踐教學環節，旨在培養學生能夠理解并掌握專業知識，將其用于分析工程問題，設計復雜工程問題的解決方案和滿足特定需求的系統、單元，并使用現代化的工具進行仿真和驗證，最后為解決復雜工程問題得出有效結論。因此，對實踐課程進行創新與改革，構建完善和豐富的實踐教學體系，是為社會培養高素質復合型人才的充足保障。

參考文獻：

[1]李劍清.電子工藝實習課程的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2007，24（7）：133-135.

[2]孟祥霓.電子設計綜合實訓教學體系的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，28（2）：129-131.

[3]祝加雄.電子工藝與CAD教學改革與實訓[J].教育教學論壇，2016，8（31）：100-101.

[4]馮月芹.電子系統綜合設計能力培養的創新與實踐[J].人才培養改革，2012，（32）：31-32.

[5]林建英.電子綜合設計中多層次EDA教學方法研究與實踐[C].全國高等學校電子技術研究會論文集[A].2010，7（20）：30-31.

[6]藍波.電子工程設計綜合課程改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34（5）：203-206.

Innovation and Reform of Teaching Procedures on the Comprehensive Practice of Electronic Design

LUO Pei-ming

（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou，Guangdong 510000，China）

Abstract：The comprehensive practice of electronic design is a technological and practical teaching procedures，to cultivate students' practical ability and innovation ability.To adapt to the social development，cultivating the high-quality talents，innovation ，the paper reforms the practice teaching，improves the teaching procedures on the comprehensive practice of electronic design，enriches the content of the comprehensive practice of electronic design，improves the assessment mechanism of the comprehensive practice of electronic design.In the future，it will explore and innovate the direction of comprehensive practice of electronic design.

Key words：comprehensive practice of electronic design；teaching system；explore；innovate