2021-4-9 | 電子設(shè)計(jì)論文
作者:彭華 單位:重慶電子工程職業(yè)學(xué)院
一、專業(yè)、基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀分析
應(yīng)用電子類相關(guān)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中常規(guī)的基礎(chǔ)及專業(yè)課程主要有以下幾門:電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、電子測(cè)量技術(shù)、傳感器技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、可編程器件、FPGA、智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)等。以上課程使學(xué)生對(duì)電子系統(tǒng)有了基本理解,也可以進(jìn)行初步應(yīng)用,為更高層面的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)作了必要鋪墊。下面對(duì)我校與此類課程相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀作一個(gè)客觀分析。教學(xué)計(jì)劃中基礎(chǔ)和專業(yè)類課程實(shí)踐教學(xué)的開展對(duì)相關(guān)專業(yè)課程體系的實(shí)施起重要作用。教學(xué)實(shí)施有兩種形式,基本情況是:
1.常規(guī)課程實(shí)踐教學(xué)
課程從大一到大三。以傳感器技術(shù)課程為例,通常實(shí)踐課的要求是:在理論教學(xué)指導(dǎo)下,在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、理解能力、想象與創(chuàng)造能力。在教學(xué)計(jì)劃中,該課程的理論與實(shí)踐課的學(xué)時(shí)分配基本為2:1,其中1/3個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)踐教學(xué)主要是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)及個(gè)別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論課知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握[2]。在此基礎(chǔ)上還需完成一個(gè)小型的綜合性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生初步體驗(yàn)電子及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。
2.專業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)
專業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在大三完成。以我院應(yīng)用電子專業(yè)為例,按照人才培養(yǎng)方案的要求,專業(yè)實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容是:了解實(shí)習(xí)單位對(duì)學(xué)生的要求,了解電子類相關(guān)專業(yè)崗位群對(duì)學(xué)生能力的要求,應(yīng)用電子在各相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況;學(xué)習(xí)工業(yè)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維護(hù)的相關(guān)技術(shù);學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的工作內(nèi)容和工作方法,觀察安裝調(diào)試過(guò)程,模仿工程技術(shù)人員,進(jìn)行技術(shù)分析、故障原因查找以及提出解決、改進(jìn)辦法;學(xué)習(xí)相關(guān)電子產(chǎn)品售后服務(wù)知識(shí),了解應(yīng)用電子技術(shù)的發(fā)展,掌握各種操作技能,學(xué)習(xí)電子類產(chǎn)品的先進(jìn)知識(shí),提高和培養(yǎng)自學(xué)能力。以上實(shí)習(xí)內(nèi)容涉及到許多相關(guān)的專業(yè)課程和相關(guān)的知識(shí),是一種最實(shí)在的綜合實(shí)踐教學(xué)輔助形式。畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于一門專業(yè)必修課,是完成教學(xué)計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),是與專業(yè)實(shí)習(xí)同等重要的培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力的有效方式。該課程培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用三年所學(xué)知識(shí),同時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)需要自學(xué)新知識(shí)來(lái)完成一項(xiàng)綜合型設(shè)計(jì)型項(xiàng)目的開發(fā)與研究工作。該課程要求學(xué)生選擇一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用背景、綜合多門所學(xué)課程知識(shí)的綜合性項(xiàng)目進(jìn)行獨(dú)立研究與設(shè)計(jì),研究設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)涉及文獻(xiàn)檢索與翻譯、數(shù)據(jù)與信息的采集與處理、軟件或硬件設(shè)計(jì)、理論分析、綜合與歸納過(guò)程等工程實(shí)踐環(huán)節(jié),鼓勵(lì)研究設(shè)計(jì)過(guò)程中的創(chuàng)新[3]。應(yīng)用電子類專業(yè)每年的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題都有不少偏重應(yīng)用型系統(tǒng)的設(shè)計(jì),是學(xué)生大學(xué)三年中最后一次也是最為重要的一次綜合實(shí)踐機(jī)會(huì)。
二、專業(yè)、基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)體系存在的問(wèn)題
根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),基礎(chǔ)及專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過(guò)程普遍存在以下3個(gè)主要問(wèn)題:
1.前面提到的兼顧專業(yè)學(xué)習(xí)必備的常規(guī)的基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)較為系統(tǒng),有利于學(xué)生打好基礎(chǔ),為以后的知識(shí)拓展作好準(zhǔn)備。但這樣的實(shí)驗(yàn)安排,使得涉及整門課程重要知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)占了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大部分時(shí)間。綜合性實(shí)驗(yàn)需要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的支撐,一般的實(shí)驗(yàn)時(shí)間接近期末,由于時(shí)間緊張,往往規(guī)模受限,實(shí)驗(yàn)效果不理想。各門課程實(shí)驗(yàn)開設(shè)內(nèi)容各自獨(dú)立,有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間只能滿足本課程的主要教學(xué)內(nèi)容,即便到了大三,綜合多門專業(yè)課程的有較好應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)基本無(wú)法開展。
2.開設(shè)在高年級(jí)的專業(yè)實(shí)習(xí),是一類使學(xué)生有較大收獲的專業(yè)綜合實(shí)踐培訓(xùn),對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)非常重要。但是,由于接收專業(yè)實(shí)習(xí)單位工作性質(zhì)的差異,真正能涉及相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的機(jī)會(huì)有限。在畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)中,如果能按質(zhì)按量完成教師給出的選題,學(xué)生會(huì)得到較大鍛煉。而實(shí)際情況是:學(xué)生花大量時(shí)間尋求就業(yè)機(jī)會(huì),或者在實(shí)習(xí)單位做其他與本專業(yè)跨度較大的工作,畢業(yè)設(shè)計(jì)的初衷難以實(shí)現(xiàn)。遵循教學(xué)計(jì)劃的執(zhí)行順序,前面所列的課程基本是從大一延續(xù)到大三,這樣的安排主要考慮專業(yè)知識(shí)的循序漸進(jìn)及構(gòu)架的系統(tǒng)性。由于課時(shí)數(shù)及關(guān)聯(lián)知識(shí)的限制,學(xué)生無(wú)法在單門課程的日常教學(xué)中完成較大規(guī)模及較高層次的綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)成果難以從規(guī)模、難度、精度、適用性、可靠性及安全性等多方面達(dá)到一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的要求。最終的結(jié)果是:由于缺乏有一定規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期引導(dǎo),學(xué)生的學(xué)習(xí)目的模糊,學(xué)習(xí)興趣缺失,學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)也受到限制。所以,必須探尋一種輔助的實(shí)踐模式,彌補(bǔ)常規(guī)教學(xué)的不足:為學(xué)生提供時(shí)間,提供機(jī)會(huì),這就是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
三、實(shí)踐教學(xué)體系改革方案
教學(xué)計(jì)劃是按人才培養(yǎng)規(guī)格來(lái)定位知識(shí)體系結(jié)構(gòu)和專業(yè)技能組成的,而專業(yè)技能的培養(yǎng)實(shí)施對(duì)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的搭建起著重要作用。針對(duì)以上提出的基礎(chǔ)及專業(yè)課程實(shí)踐體系存在的問(wèn)題,我們?cè)诒A魝鹘y(tǒng)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)上,從低年級(jí)引入輔助常規(guī)教學(xué)的綜合實(shí)踐內(nèi)容。
1.基本專業(yè)技能培養(yǎng)
在常規(guī)教學(xué)計(jì)劃中,基本專業(yè)技能培養(yǎng)主要從以下兩個(gè)方面體現(xiàn):一是貫穿三年的與相關(guān)課程理論教學(xué)配合開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。在上面的討論中我們提到,教學(xué)計(jì)劃中這類課程的教學(xué)安排基本都是完整的一個(gè)學(xué)期,每周幾個(gè)學(xué)時(shí)的理論及實(shí)踐教學(xué)。這樣的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生較為系統(tǒng)的、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)是科學(xué)的,但學(xué)生在這樣的教學(xué)模式中難以完成有相當(dāng)規(guī)模的綜合訓(xùn)練任務(wù)[4]。所以我們可以考慮有些驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn),我們可以利用多媒體教學(xué)以演示實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行。多媒體教學(xué)的課堂信息量大、節(jié)約教學(xué)時(shí)間、生動(dòng)直觀、可實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn),因此在教學(xué)中被廣泛使用。采用多媒體教學(xué),可以將一些元件或模擬電路進(jìn)行直觀的演示,電路的搭建也可以通過(guò)演示來(lái)完成,使學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),既提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,又節(jié)約了基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間。二是開設(shè)在大三的專業(yè)實(shí)訓(xùn)和頂崗實(shí)習(xí)。這是一類使學(xué)生有較大收獲的專業(yè)綜合實(shí)踐培訓(xùn),對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)非常重要。但由于知識(shí)貯備和就業(yè)的要求,主要開設(shè)在高年級(jí),分布不是十分合理。可以在大二時(shí)候先進(jìn)入社會(huì)認(rèn)知實(shí)習(xí),讓學(xué)生對(duì)以后的就業(yè)環(huán)境有個(gè)初步的認(rèn)識(shí),這樣既可以明確以后專業(yè)學(xué)習(xí)的方向,同時(shí)也為大三即將進(jìn)行的頂崗實(shí)習(xí)打好基礎(chǔ)。
2.綜合性實(shí)踐的引入
鑒于基本專業(yè)技能培養(yǎng)形式存在不足,我們需要在教學(xué)計(jì)劃中補(bǔ)充課程設(shè)置,并在教學(xué)實(shí)踐中不斷優(yōu)化。主要的做法是:從大二開始,在教學(xué)計(jì)劃中加入具有選修性質(zhì)的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)——電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn),為有興趣、有能力的學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì),使其進(jìn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。具體實(shí)施時(shí),最好將這樣的課程安排在假期,以保證有充足的實(shí)踐時(shí)間,進(jìn)而獲得滿意的實(shí)踐效果。