電子信息工程專業實踐環節的研究與探索

陳華敏+任立民

摘要：實踐教學模式和實踐教學體系對學生綜合和創新能力培養起著關鍵的作用。電子信息工程專業必須制訂適應時代發展要求的實踐教學體系，對電子信息工程專業的實驗課程、工程實踐、課程設計、電子設計競賽、學生電子科技活動等實踐教學環節進行改革和創新，構建合理的實踐平臺，才能確保培養學生理論聯系實際的能力，提高學生的動手能力，激發學生的創新能力。

關鍵詞：實踐教學模式；實踐教學體系；改革；交叉訓練；創新能力

0引言

實踐教學是高等學校培養人才這一系統工程中的一個重要環節，它是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。為了培養電子信息工程專業具有創新精神的應用型工程技術人才，必須構建科學合理的實踐教學體系。

1根據OBE理念構建科學的實踐教學模式

為了適應用人單位對大學生的要求，高校培養的大學生不僅需要具有比較扎實的基礎理論知識和系統的專業知識，還應該具備較強的動手能力和創新能力。根據南陽理工學院應用型工程人才的培養目標，電子信息工程應用型本科專業的實踐教學體系由基礎實驗層、提高設計層、實際應用層、科技活動層四個部分組成。

1.1基礎實驗層

包括：模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、電子CAD實驗、信號與系統實驗、通信原理實驗、單片機技術實驗等。基礎實驗層我們的做法是：①專業基礎課必須開設實驗課；②去掉部分簡單驗證性的實驗，多做一些設計性的實驗，通過實驗來幫助理解和記憶理論知識。③一些比較重要的理論課程必須開設實驗，如《通信原理》，如果不具備通信實驗室，可以采用仿真來幫助學生理解晦澀難懂的理論知識。

1.2提高設計層

包括：電子設計自動化實驗、傳感與檢測技術實驗、嵌入式系統實驗、DSP技術及應用實驗等。提高設計層的實驗主要在校內實驗中心完成。這一層次的實驗可以讓學生了解如何設計電子產品，可以通過哪些計算機輔助方法來設計，如何進行測試等內容。

1.3實際應用層

實際應用層主要通過校外實習基地來完成。應用型本科專業的學生通過校外實習基地的實際接觸，可以發現書本知識的局限性，理論知識如何應用于實踐，在進行電子產品的設計時實物大小的限制，實際工作中各種規章制度的限制等等。目前，與該院開展人才培養合作的單位與南陽信利佳光電有限公司、許昌瑞信電子有限公司、南陽中光廠等公司。

1.4科技活動層

①為了培養學生的專業興趣，對主要專業基礎課程及專業核心課程設立相應的課程設計來夯實學生的基本技能，提高學生的設計、制作能力，并不斷優化完善課程設計模式。

比如在《電子設計自動化課程設計》中，實行“一翻、二圖、三編、四調”，即“一翻”，翻譯相關的英文資料：“二圖”，利用計算機設計開發板的原理圖和PCB圖：“三編”，編寫VHDL程序：“四調”，調試VHDL程序，調試整機使整體功能實現。這種課程設計的模式既鍛煉了學生的自主學習能力，又培養了學生的團隊協作能力，提高了學生的動手能力?！峨娮釉O計自動化課程設計》的流程如圖l所示。

②為了讓畢業設計工作能真正發揮其應有作用，我們對每個關鍵環節做好把關工作，對畢業設計的題目教研室開展論證工作討論其可行性和難易程度，對畢業設計過程我們通過有效的監管措施來保證學生的工作量飽滿，對畢業設計論文我們采取指導老師分組進行互相盲審，學生修改到審閱教師認為可以答辯才參加答辯。

③在三、四年級階段積極開展實踐創新活動。利用該院單片機實驗室、EDA實驗室、創新實驗室等良好的實驗條件，引導和鼓勵優秀學生參加科技制作活動。在取得多項全國大學生電子設計競賽獎項的基礎上，進一步加強學生科技創新活動，著力培養大學生的工程實踐能力和創新能力。

2課程設計內容相互交叉訓練

為了提高學生對所學知識綜合應用能力，我們提出了課程設計相互交叉訓練方法，盡可能地要求課程設計題目涉及的內容是一個課程群而非單一的一門課程。表1是課程設計相互交叉訓練內容說明。

3狠抓電子競賽。促進教學改革

電子設計競賽不是一項單純目的、一賽了事的大學生學科競賽，它已經納入教改實踐，推動高等工程教育教學內容的改革，尤其是給高等學校的實踐教學課程體系、實驗內容的改革、實驗室建設工作帶來實在的推動，因此我們狠抓電子競賽，促進教學改革。

從前幾屆電子設計競賽的試題來看，可以歸納成2大類，即：功能題和指標題。試題的特點是：實用性強、綜合性強、技術水平發揮余地大，競賽命題內容緊扣當前教學內容與教學環節。競賽的命題既強調理論聯系實際又注意基礎知識與綜合能力的結合、設計計算與制作測試的結合、電子技術基本內容與多專業內容的結合、傳統器件與新型器件應用的結合。所涉及的電子信息類專業課程涵蓋面廣：可選用的器件種類豐富等；設計手段多種多樣，既可以采用傳統的電路設計方法，也可以采用現代電子設計工具，如用VHDL或者Verilog-HDL通過FPGA/CPLD編程實現等。

我們在進行實踐教學內容的改革時也考慮了這些特點，完善實驗室建設，改革實踐教學模式，對有潛力的學生，想學的學生創造機會，提供固定的實驗室便于他們進行電子設計，每年暑假安排動手能力強的老師對這部分學生進行集中培訓。這使我院相當一部分學生的知識和能力達到電子設計大賽的水平，并在電子設計大賽中屢創佳績。

4開放學生思維。充分發揮學生的創新能力

通過把許多實際項目中的精華和核心部分經過總結，再結合當今電子界最高檔的微型貼片元件，經過成本的預算和壓縮，我們研制出了一塊結合當今最新技術的FPGA開發板，我們大膽嘗試，讓學生親自去做這個系統，讓他們扮演實際工程師的角色，在整個過程中再給予指導，使學生學到了多方面的知識，并且也大大強化了以前所學的知識，從硬件到軟件完全自己設計，完成之后相當于給自己制作了一個功能非常強大的開發系統，北京煒煌公司老總陳新對我們能設計出這么高檔次的開發系統稱贊說：“想不到你們理工學院的學生開發水平這么高，沒畢業就已經達到了在公司里才具備的開發能力”。這個開發系統將伴隨學生走上社會，在以后找工作和搞科研的過程中發揮很大的作用：經過實驗，從很多學生帶著感激的反饋信息和開發出的產品來看，效果超乎想象；并且我們也和很多高校在一起深入探討過我們的方案，我們的方案得到了北京理工大學教授張忠蒹教授和上海交通大學劉中元教授的高度評價，并要求來該?？疾?。這些教學效果的取得一方面得益于我們的課程建設，一方面取決于教師、學生的共同努力。圖2為采用SMT元件設計的功能強大的FPGA開發系統。endprint

5利用橫向科研項目后盾，真題真做

枯燥的理論難以引起學生的興趣。對于學生來說，不只局限于所學的內容是什么也想知道為什么和怎么用。因此我們讓科研項目走進課堂，通過科研項目揭示隱藏在課程內容背后的概念本質，提煉滲透在知識鏈中的邏輯規律以及相應知識的應用，既能充實教學內容，又理論聯系實際，使得課堂變得生動有趣，調動了學生的學習積極性和主動性，培養了學生的創新意識，促進應用型人才培養模式的形成。

在指導畢業生畢業實踐教學過程中，我們緊緊圍繞培養應用型本科人才目標的要求，對教學內容進行大膽改革和探索，采用真題真做的方案，讓學生也去面對實際項目，通過這些工廠里的工程技術難題來提高自己的能力，磨練出真正的本事。學生真真切切地認識到實際的科研項目的開發流程和艱辛，磨練學生的意志；這樣的綜合課題即便對于研究生也有很大難度，但是，我們清楚地認識到，只有好的方法還不夠，實踐才是檢測理論的唯一方法，要在這樣的基礎上付出更大的努力才能獲得豐碩的成果。經過總結分析以及實踐效果的比較，證明對學生的能力培養有明顯提高。

通過真題真做，學生本專業對口崗位就業率明顯提高，并且得到了用人單位的良好評價，給該院帶來了很高的社會聲譽。

6通過教改項目推動實踐教學

近幾年，依托一批教改項目進一步推動了該系的實踐教學，這其中包括《我國高校應用型人才培養模式研究》、《電子信息工程專業實踐性教學環節的研究與實踐》、《將模塊化、應用型案例教學引入單片機課程教學的研究》、《電子設計自動化核心課程改革》、《電子設計自動化精品課程建設》等教改項目。

例如在教改項目《將模塊化、應用型案例教學引入單片機課程教學的研究》的研究過程中，單片機技術的模塊化案例教學已經在2013級、2014級和2015級電子信息工程專業本科教學中實行了教學改革，教學內容的選取針對應用型本科的教學要求和教學實際來選?。簯枚嗝襟w教學手段和PROTEUS仿真軟件，使得復雜問題簡單化、抽象問題形象化，收到了良好的教學效果，學生分析問題、解決問題的能力及動手能力得到了進一步的提高。2016年《電子設計自動化》核心課程改革項目立項，2017年在2014級電子信息工程專業本科的《電子設計自動化》教學中進行了教學改革，將項目教學法應用于該課程的教學中，通過具體的項目設計，實施“項目教學法”，學生在老師的引導下，從項目入手，在好奇心的驅動下，對理論知識進行學習，對項目任務進行設計，對實踐操作進行實施，在“做中學”，在“學中做”，對培養學生的綜合實踐能力和創新思維能力具有積極的促進作用。圖3為學生在進行《電子設計自動化》的項目設計和調試的圖片。

7結束語

電子信息工程專業實踐教學體系通過這兩年的實踐，學生的專業興趣得到了顯著提高；對本專業的認識加強：創新成果比以前有了顯著的提升。目前還有部分項目需要進一步完善。要進一步調整基礎理論課程的相關實驗項目，讓有限的實驗項目能夠發揮更大的作用；進一步加強對外合作，拓展實習基地，開闊學生的視野；增加開放實驗室項目數量，讓學有余力的學生增強自身動手能力。endprint