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信息类专业电子系统课程教学实践

2019/09/20 阅读:

摘要:电子系统系列课程在信息类专业教学过程中具有不可替代的重要地。通过相关课程教学综合改革与实践的开展,将全面促进学生综合能力的提升。本文通过分析现阶段我国各高校信息类专业电子系统系列课程教学的现状,探讨了进一步推动电子系统系列课程教学综合改革与实践具体可行的策略。

关键词:信息类专业;电子系统系列课程;教学综合改革

一、绪论

信息类专业电子系统系列课程主要包括数字电子技术、模拟电子技术、现代通信电路、集成电路原理与应用、单片机原理与应用和EDA原理与应用等。在以往的信息类专业电子系统系列课程教学培养模式中,课程之间是相互独立的,没有实现教学内容和方法的有效衔接,进而使得学生在学习完各个课程的理论和实践知识后不能快速的融会贯通。这种教学模式不仅浪费了专业教师和学生宝贵的学习时间,而且严重影响了学生创新能力和实践能力的锻炼和培养。因此,如何优化和完善现有的信息类专业电子系统系列课程教学模式,丰富实践教学过程,培养学生的工程意识、创新能力和综合实践水平,成为各高校信息类专业教学研究和实践函待解决的问题。

二、电子系统系列课程教学现状

在信息类专业开设的电子系统系列课程已经经过了二十多年的发展。在现代电子信息技术飞速发展的今天,电子系统系列课程也在不断的变化,并表现出以下四个方面的特点。第一,由点及面。信息类专业的学生在刚开始会学习大量基础的理论知识和本专业的相关知识,开设电子设计系列课程,可以很好地帮助学生吧之前学到的分散的知识点进行整合,从而综合应用到电子系统的设计过程中。具体来说,学生不仅要熟练掌握计算机、单片机、嵌入式等硬件的开发和使用,还要学会使用现代化的仿真工具模拟电子线路,从而有效避免在实际的硬件制作过程中出现一系列的问题。同时学生也要学会用各种各样的现代化工具解决设计过程中的问题。第二,承上启下。电子设计系列课程一般是围绕多个可选择的课题开展的,通过不同类型课题的实践训练,学生就能比较全面的掌握完成不同的课程设计需要的方法和技术,从而帮助今后毕业设计和科研训练的顺利完成。第三,与时俱进。学生要想更好地进入社会,必须学会适应当前飞速发展的科学技术,特别是与信息类专业相关的电子信息技术和通信技术的需要。这就要求学生不断扩大自己的知识范围,提升自己对于相关技术的认知和掌握水平。第四,以静制动。通过各种各样的课题训练,学生就会很好地意识到电子设计方法的应用范围并不是单一的,是可以举一反三的。由于传统教学观念的影响,现有的信息类专业电子系统系列课程教学存在以下几方面的问题。第一,各个课程之间是相互独立的,没有实现教学内容和教学过程的有机整合。第二,教学内容刻板陈旧,与就业岗位的需要严重偏离。比如单片机虽然是信息类专业重要的教学内容,但很多学生就业后还不能独立进行单片机电子系统的设计。第三,没有在工程应用的背景下开展相应的教学实践项目,单纯的理论知识传授很难引起学生学习的兴趣。同时学校也没有投入足够的资金支持来为学生提供完善的实践训练环境。第四,学生缺乏主动学习的精神和能力。具体表现在学生的综合电子系统设计水平很难满足就业岗位的需求,影响了学生的最终就业情况。比如,很多设置信息类专业的高校长年没有获得过国家级的大学生电子设计竞赛奖项,反映出学生在电子系统设计方面的能力较为薄弱。最后,由于很多学生对专业认识程度不足,同时课程难度设置不合理,在部分高校出现了信息类专业学生大量转专业的情况。通过实施信息类专业电子系统系列课程教学综合改革与实践,将有效促进上述问题的解决。

三、信息类专业电子系统系列课程教学综合改革与实践

(一)完善课程体系在构建电子系统系列课程的过程中,要充分考虑到开展这些课程需要达到的教学目标和需要完成的教学任务,进而才能实现课程体系中各类课程的有机整合。总的来说,电子系统系列课程教学的开展就是要全面培养学生的理论知识、实践能力和综合素质,实心专业理论教学和实践训练的相互融合和相互补充。具体来说,电子系统系列课程不仅要有基础课程,还要包括电子系统控制与应用等应用课程,最后要开展系统性的实践训练,以学生能够完成综合性和创新性均较强的电子系统设计为最终目标,构建起“基础一应用一部分综合一整体综合”为主要架构的多层次课程体系。这种循序渐进的教学内容和方法,不仅能够为学生打下扎实的理论基础,还可以帮助学生在电子系统设计方面专业能力和水平的提高。

(二)更新教学内容以上述全新的课程教学体系为基础,可以进行课程教学内容的全面改革,从而实现教学体系和教学内容的有效衔接。首先,要对电子系统系列课程的教学大纲进行整体和细节的修订,探索各个课程在教学过程中的目标和定位。其次,根据课程的目标和定位,对教学资料进行细致严谨的审查,保留必须的部分,删除过时的内容,同时增加紧跟时代发展,具有教学意义的相关内容,从而保证课程核心和学科发展成果的充分展现,实现各个课程的有效衔接。比如《现代通信电路》这门课程,可以以讲解无线通信系统为主,重点关注单元电路中各类电路的原理和实际电路的应用,同时概括介绍了串并联电路、信号放大器等在数字电路和模拟电路中已学过的内容,增加对实际应用电路的分析及高频电路新技术的介绍。在对教学内容进行整合和改变后,不仅实现了与基础课程教学内容的有效衔接,也为后续实践课程的学习奠定了良好的理论基础。

(三)优化教学模式通过将CDIO教育理念引入到电子系统系列课程的实际教学过程中,采用项目驱动式的教学模式,实现以学生为主体,可以有效的培养学生的自主学习意识,激发学生的学习兴趣,最终实现学生工程应用能力的全面提高。具体来说,就是要根据不同课程的教学进度,以实际项目为导向进行教学方案的设计,并进行教学系统模块的划分,最后引出相应的具体教学内容。课堂教学结束后,教师也要以项目设计的形式布置课后任务,引导学生划分为学习小组完成项目的设计和实物的制作,并进行设计过程和最终成果的汇报展示。通过这种教学模式,不仅有助于学生自主的学习和思考课程教学内容,同时在实践过程中也实现了理论知识的复习和消化吸收,有效的提升了学生对电子系统系列课程的学习兴趣和实践能力,学生的团队协作能力也有了不同程度的提升。

(四)构建实践教学体系构建实践教学体系是信息类专业电子系统系列课程教学综合改革中的重要环节,具体包括实验设计和课程设计两大部分。通过这两个部分的学习和实践,学生可以将课堂上学到的理论知识进行灵活的运用和巩固。这种实践教学体系包括“单元’‘模块’‘综合”三个层次。首先,以不同的电路实验为基本单元,主要培养学生对于不同实验知识点的充分掌握,同时实现对电路实际操作和设计能力的同步提高。其次,以不同课程实际为实践教学体系的模块层次,在保证各个课程之间连贯性和渐进性的同时,将各个课程设计进行有效整合推出综合性课程设计。学生可以结合自身的实际情况,特别是对于不同课程理论知识掌握程度的不同,对多个综合性课程设计题目进行选择,有针对性的实现综合实践能力和创新能力的提高。最后,构建系列课程实践教学体系的综合提高层次,可以以数据采集模块、控制模块、信号传送模块和人机交互界面等组成电子系统综合平台。在这一层次中,真正实现了电子系统系列课程至今的有机融合,同时通过不断调整和更新教学内容,使得实践课程体系始终与社会需求保持一致,对于提高学生的电子系统设计能力、创新能力和实际应用能力都具有非常重要的意义。通过这种实践教学体系培养处理的学生,能够更好地适应时代发展的需求,更够更快地完成自身角色的转变,从而更好地融入社会。

四、结语

结合多年的信息类专业电子系统系列课程的教学改革与实践经验,通过分层次和分阶段的综合课程改革和实践,全面培养学生电子系统设计的能力和创新精神,以及学生分析和解决问题的能力。进一步的,通过对此类课程理论知识的时间训练的学习,将会实现学生专业素养的质的飞跃,为学生以后走进相关的工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

[1]胡克用,安康,寿周翔,胡则辉,陈仙明.基于CDIO模式的电子系统设计课程的教学改革与探索[J].高等理科教育,2017(03):107-112+101.

[2]林纯,吴晓新,王建平.开设“电子系统综合设计”课程培养学生实践能力[J].实验室研究与探索,2015,34(02):163-166.

作者:李伟 柴远波 单位:黄河科技学院信息工程学院

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