培育学生能力的措施及办法范文

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。全国大学生电子设计竞赛目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。“在着重基础、注重前沿的前提下，促进电子信息类专业和课程的建设，引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神……”[1]。

竞赛内容涉及电子技术、计算机技术、自动控制理论、传感器技术和通信技术多个专业等，涉及的专业课程有：模拟电路、数字电路、高频电路、单片机、可编程器件、电子测量等。全国大学生电子设计竞赛试题实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。电子设计竞赛的试题反映了电子技术的先进水平，引导高校在教学改革中培养学生的工程实践能力和创新设计能力。这对于电子信息类专业课程，特别是实验实践类课程的建设和教学改革方面起到了积极的指导和推动作用[2]。

1实验课程体系的改革

电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动，其规模和影响越来越大，它要求参赛者在规定的4天时间里，3人一组完成题目选择、方案论证、电路设计、电路安装、软件设计、系统调试到论文写作等一系列工作。电子设计竞赛全面检验了大学生的工程实践能力和创新设计能力。它引导高校加强大学生动手能力的培养。因此，我们在教学改革过程中突出了实验教学的重要性。将模拟电子技术实验和数字电子技术实验从理论课程中独立出来，由原来的0.5学分增加为1学分，并将EDA技术渗透到实验课程的每一个教学环节。既加强了基于分立器件测量、安装、调试的实验，又引入了流行的电子设计软件的仿真分析，还包括了大规模集成电路的设计。让学生在大二阶段就能较全面地接触电子设计的方法和技术，锻炼其能力。在大二短学期，开设了“电子工艺和课程设计”课程，它是我校继模拟和数字电子技术理论课程和实验课程之后的重要实践课程。学生在3周的时间内投入全部的精力，学习典型电子电路的系统设计、安装和调试，从而获得电子制造工艺的基础知识，了解电子产品的生产全过程。该课程培养了学生综合应用电子技术基础知识，解决实际问题的能力，起到巩固所学知识，加强综合能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。后续还开设了“数字系统设计实践”课程，该课程除了由若干有实践经验的教师作少量的课堂讲授外,重点放在以学生为主制作作品,从立项、设计、制作、调试、完善到撰写报告等均由学生自主完成，教师只作方向性指导，对作品进行评分，并作为该课程的修业成绩。一学期共完成6-7个作品，每个作品的完成时间控制在2-3周，期间学生可以和老师反复讨论修改设计，直至制作完成。该课程倡导了学生的自主创新精神[3]。

通过这些实践课程，培养学生的实践技能、动手能力和分析问题及解决问题的能力，启发学生的创新意识和创新思维潜力。在整个实验课程体系里，还包括单片机实验、高频电子线路实验、DSP实验、嵌入式系统设计实验等，通过这些课程的学习，学生能获得全面的电子设计技能。

2实验教学内容的改革

电子工业的飞速发展,使得电子工业生产技术的更新换代非常迅速。高校电子类实验课程要紧跟电子工业发展的趋势,时刻保持教学内容的先进性，才能使学生得到较大的收益。因此，在课程的教学改革中，要体现以机、电、计算机应用一体化为发展方向的电子技术新内容，引入现代化的教学手段，以提高学生各方面能力是很有必要的[4]。

2.1EDA技术的应用

在电子技术实验教学改革中，借助EDA技术开展理论、实验一体化教学，丰富实验教学手段。EDA软件大体可分为电路仿真软件、电路板级设计软件、可编程逻辑器件开发软件和芯片级设计软件等几类[5]。在模拟电路实验教学中引入PSPICE，ORCAD，EWB，MULTISIM等软件对电路进行仿真，可调用虚拟元器件和虚拟仪器仪表，搭建电路模型，仿真出真实电路的结果。可以设置各种元件故障进行仿真，如开路、短路和不同程度的漏电等，从而观察不同故障情况下的电路工作状况，以论证设计的正确性，还能仿真各种在实际电路中会产生破坏性影响的故障；在数字电路实验中引入支持硬件描述语言的可编程逻辑器件及其开发软件，如：MAXPLUSⅡ，QUARTUS，ISPLEVER，MODELSIM等。在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计，可自动实现硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真，完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。设计者仅仅利用软件完成对系统硬件功能的描述，在EDA工具的帮助下并选用相应的FPGA／CPLD器件，即可得到最后的设计结果。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效，使复杂数字系统设计自动化成为可能。在电子工艺和课程设计中引入protel软件与制版系统，让学生动手制作电路板。利用广泛使用的PROTEL软件,学生可以把设计好的电路原理图绘制出来，并且根据设计要求选择元器件、电路板的材料、外形、尺寸等,并且给出元件的封装形式,通过软件绘制出PCB板图。最终，通过雕刻机进行电路板的制作。通过以上课程的学习，使学生具备电子设计的基本技能，即为学生参加大学生电子设计竞赛做好准备，又为毕业后参加工作奠定良好基础。

2.2创新性开放实验

创新性开放实验项目是指我校在课程实验教学计划之外，由学生自主选择并在教师指导下自行动手进行的，具有较强实践性和创新性的实验项目。项目选题来源于教师的科研课题或生产生活中迫切需要解决的实际问题，并坚持创新性和实践性原则，使学生接触国内外新技术、新材料、新工艺、新方法，充分地体现学生的主体性和实践性，包括实验内容的自主性、实验方法手段的多样性、实验过程的探索性等。在整个实验过程中，学生要经过方案设计、模块设计、系统调试、项目验收、项目答辩等全方位训练，全面培养学生的主体学习意识和创新能力[6]。创新性开放实验项目在培养学生动手实践能力和创新能力方面，能起到与大学生电子设计竞赛同样的作用。并且创新性开放实验项目供全院各电子信息类专业学生选修，使得受益学生更众。

3实验教学方法的改革

3.1开放实验室

建立开放实验室，将传统的集中实验教学方法，改为开放式实验教学。让学生自由选择实验时间，并根据自己的专业和爱好选择实验内容，做自己感兴趣的实验，这样有助于学生创新能力的培养和提高。在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还应配备单片机开发板、DSP开发板、可编程逻辑器件开发板、嵌入式系统开发板、计算机、逻辑分析仪等实验设备，为学生进行综合设计性实验和创新性实验提供实验场地和仪器设备。学院成立了创新电子协会，吸收在电子设计方面有兴趣和特长的同学加入到协会中来，协会成员到开放实验室进行创新实验，可方便的使用实验室的仪器和设备。开放实验室作为协会相对固定的实验场所，不仅高效利用了实验仪器，方便了成员之间的交流和沟通，还能吸收个别同学参与到实验室的日常管理中来，协助开放实验室教师做好实验室管理。

3.2泛在式学习环境

计算机网络技术的发展和电子产品的普及，为构建泛在式学习环境提供了技术支持。泛在计算技术将是未来信息技术的重要发展方向。信息技术在推动教育信息化的过程中有着重要作用[7]。我们以浙江省电工电子基础课实验教学示范中心建设为契机，建立了中心网站，提供各种教学资源，如：课程信息、多媒体教学课件、例程、参考书目、教学视频等，部分教师还建立了个人教学主页教学信息。随着手提电脑和3G手机的普及，学生可随时随地访问中心网站，获取需要的资源。学生还可以在网上针对重点、难点进行提问，教师及时做出解答，与学生双向互动。学生还可到开放实验室来，与实验室值班老师进行交流与讨论。

4结束语

实验课程是理工科院校本科实践教学环节的重要组成部份[8]，提高实验的教学质量，就必须：深化实验课程体系改革，更新实验教学内容，增加创新性实验，改革实验教学模式，培养适应社会需求的应用型人才。能力培养是人才培养的关键［9］。通过对实验课程的建设和改革，学生的自学能力，动手实践能力，综合设计能力，创新意识都取得了很大进步，在近几年的电子设计竞赛中获国家一、二等奖、省一、二等奖多项。