周濤　張銳敏　李栓明　張永才　劉麗娟

【摘 要】電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)課程是我校電子信息工程專業(yè)開設(shè)的一門綜合實(shí)踐性課程。以培養(yǎng)學(xué)生工程能力和項(xiàng)目管理能力為核心，以項(xiàng)目驅(qū)動的方式對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果進(jìn)行了探討，課程有效地實(shí)現(xiàn)了理論知識與實(shí)踐能力的融合[1]。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)；項(xiàng)目驅(qū)動； 教學(xué)效果

0 引言

電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)課程是我校電子信息工程專業(yè)開設(shè)的一門綜合實(shí)踐性課程，時間為兩周，在人才培養(yǎng)方案中與通信及信號處理綜合設(shè)計(jì)成為我校電子信息工程兩個重要的培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的實(shí)踐課程。課程設(shè)置的目的是打破原有的課程體系，轉(zhuǎn)變以往只強(qiáng)調(diào)理論課程，輕視實(shí)踐教學(xué)，重視單一能力培養(yǎng)，忽視電子技術(shù)課程體系的系統(tǒng)性和完整性的教學(xué)觀念，建立以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心的，以創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)體系，從而體現(xiàn)“技術(shù)與應(yīng)用，科學(xué)與工程”結(jié)合的專業(yè)特色[2]。

1 完善課程結(jié)構(gòu)，明確教學(xué)目標(biāo)

以往的教學(xué)安排中，我們主要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生電子電路的分析能力，電子電路的設(shè)計(jì)和仿真能力，因此，設(shè)計(jì)基本以仿真分析為主。這種課程結(jié)構(gòu)不再適應(yīng)我校新一輪人才培養(yǎng)方案對于電子信息工程專業(yè)提出的要求以及創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)主要以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生模擬、數(shù)字、高頻等電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，電子電路設(shè)計(jì)與EDA調(diào)試工具的使用方法，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)和項(xiàng)目管理的基本方法。

因此，我們根據(jù)實(shí)際電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)課程所需的知識點(diǎn)對該課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革，將以往獨(dú)立設(shè)置模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子等課程設(shè)計(jì)進(jìn)行提升，創(chuàng)建課程的知識模塊體系，優(yōu)化模塊內(nèi)容，通過各模塊的綜合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)理論與實(shí)踐技能的融合，達(dá)到提高學(xué)生技能和工程應(yīng)用能力目標(biāo)。

2 項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容的安排上，改變以往老師一口氣上完課程，然后學(xué)生動手進(jìn)行設(shè)計(jì)的模式。采用仿真和工程實(shí)踐結(jié)合，課堂和課外結(jié)合，將課程設(shè)置為幾個模塊，采用項(xiàng)目驅(qū)動的方式對各個模塊開展教學(xué)。從而全面培養(yǎng)學(xué)生知識查找、綜合設(shè)計(jì)和研究創(chuàng)新能力。整個課程教學(xué)內(nèi)容上分為：

1）基礎(chǔ)理論和習(xí)慣培養(yǎng)模塊，包括常用電子元器件基礎(chǔ)知識，掌握現(xiàn)代電子儀器儀表及常用設(shè)備的使用[3]；

2）EDA軟件訓(xùn)練模塊，包括電路仿真軟件的使用，印刷電路板設(shè)計(jì)軟件的使用；

3）電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊，包括電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案提出、論證、設(shè)計(jì)、元件焊接、系統(tǒng)調(diào)試；

4）總結(jié)模塊，撰寫系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告、答辯等。

在各個教學(xué)模塊中，課程采用項(xiàng)目驅(qū)動的方式來使學(xué)生在掌握理論知識的同時，不斷培養(yǎng)實(shí)踐能力。針對整個教學(xué)內(nèi)容我們把課程分為四個項(xiàng)目進(jìn)行，通過項(xiàng)目的完成，學(xué)生逐步完成了課程的學(xué)習(xí)，綜合能力也在不知不覺中得到了鍛煉。我們把四個項(xiàng)目分為：

1）基本元件及電路測試項(xiàng)目

因?yàn)閷W(xué)生在本課程之前已經(jīng)修完了相關(guān)的先修課程，因此在第一個模塊的講解只需講授課程的整體結(jié)構(gòu)，電子產(chǎn)品的基本概念等內(nèi)容。完成后，要求每個學(xué)生進(jìn)行基本電子元件參數(shù)的測試，電路虛焊，雙面板線路測試等。通過該項(xiàng)目，學(xué)生掌握電子元件和電路測試的基本方法，和常用測量儀器的使用方法。

2）電子電路設(shè)計(jì)和仿真項(xiàng)目

在該項(xiàng)目中，教師首先講解電路仿真軟件Multisim的使用方法，然后以實(shí)例設(shè)計(jì)一個晶體管放大電路。在此過程中，教師從元件參數(shù)的選取，放大倍數(shù)的計(jì)算，系統(tǒng)測試和修改等方面給學(xué)生進(jìn)行講解。講解完成后學(xué)生參考實(shí)例設(shè)計(jì)一個波形發(fā)生電路作為練習(xí)。學(xué)生設(shè)計(jì)過程中可相互交流，碰到問題可詢問教師，最終完成項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。該項(xiàng)目完成后，學(xué)生可以掌握電路仿真軟件的使用方法和電路設(shè)計(jì)軟件的使用方法。

3）電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目

前兩階段的項(xiàng)目完成后，學(xué)生已經(jīng)掌握了電路制板軟件Altium Designer的使用方法。接下來教師講授實(shí)驗(yàn)室手工腐蝕法制作單面電路的方法和流程。講解和制作過程仍然以晶體管放大電路為例，講解的過程中學(xué)生如果有問題可隨時提出，教師進(jìn)行解答。講解完成后要求學(xué)生練習(xí)，實(shí)現(xiàn)一個放大電路的印刷電路板的繪制，以及電路的腐蝕、焊接、通電調(diào)試。

完成練習(xí)后，進(jìn)入綜合設(shè)計(jì)題目階段，從老師給出的指定題目中選擇設(shè)計(jì)題目，題目相同的同學(xué)自動分為一組，基本保證一組四人。每組選出項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)整個設(shè)計(jì)項(xiàng)目的安排，包括任務(wù)分割、人員安排、階段性匯報(bào)各自任務(wù)進(jìn)展情況等。在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的安排下組員課下查閱有關(guān)資料，課堂上進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，確定設(shè)計(jì)思路和方案，進(jìn)行可行性分析；小組對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，并與老師討論，定出最終的設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)電路、仿真分析、制板、腐蝕連接各部分元件，并進(jìn)行調(diào)試；通過該項(xiàng)目，學(xué)生確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，完成了繪制電路，電路加工，焊接調(diào)試等工作，掌握了電子電路從書本的理論知識到實(shí)物實(shí)現(xiàn)的過程。

4）總結(jié)匯報(bào)項(xiàng)目

在以往的課程安排中，與一般的課程設(shè)計(jì)一樣課程結(jié)束后要求學(xué)生撰寫一份設(shè)計(jì)報(bào)告作為最后的總結(jié)。在新的課程安排中，學(xué)生除了撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告以外；要整理設(shè)計(jì)材料制作PPT，小組進(jìn)行答辯。教師將答辯的情況細(xì)化后對每組進(jìn)行評分。通過該項(xiàng)目，學(xué)生對整個設(shè)計(jì)思路和方案進(jìn)行了全面的總結(jié)和整理，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足之處和亮點(diǎn)所在。學(xué)生在總結(jié)的過程中對自己的綜合能力進(jìn)行了大幅度的提升。

3 教學(xué)方法

課程的教學(xué)方法，打破了傳統(tǒng)理論課程完全靠教師講授以及實(shí)驗(yàn)課程主要以學(xué)生動手為主的模式，而是采用教師講授、項(xiàng)目訓(xùn)練、學(xué)生參與講解和答辯的形式。對一些比較重要的知識，比如常用電子元器件的使用，印刷電路板的分類和組成，電子系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法等，采用教師多媒體授課，課后完成相應(yīng)的訓(xùn)練項(xiàng)目并進(jìn)行考評。這樣一方面增加了學(xué)生思考問題的時間，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中多了一份壓力，也多了一份好奇心。這對整個教學(xué)過程的開展是非常有利的。

4 教學(xué)效果

經(jīng)過兩周的項(xiàng)目驅(qū)動訓(xùn)練和總結(jié)，學(xué)生對于測量儀器的使用更加熟練，對常用電子元器件的選用和封裝了解的更為清楚，對電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，項(xiàng)目管理的基本方法了然于心。經(jīng)過課程的學(xué)習(xí)學(xué)生很容易在接下來的專業(yè)課程學(xué)習(xí)上形成靈活的思想，形成自主學(xué)習(xí)，自動探索的思維方式，最終形成了不盲目接受知識，對遇到的問題能夠通過各種渠道找到答案，形成了對知識的活學(xué)活用。

5 結(jié)論

課程改革和實(shí)踐采用項(xiàng)目驅(qū)動的方式在我校電子信息工程2012級、2013級和2014級為期兩周的電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)課程中進(jìn)行，學(xué)生對于課程內(nèi)容中相關(guān)項(xiàng)目的安排比較歡迎，均能圓滿地完成課程的設(shè)計(jì)要求。通過課程增強(qiáng)了學(xué)生綜合和創(chuàng)新能力，同時培養(yǎng)了學(xué)生調(diào)試電路的工程能力，學(xué)生的動手能力有了顯著提高。學(xué)生對于參加各類專業(yè)設(shè)計(jì)競賽和課外科技活動的積極性有了很大提高。

在課程實(shí)施過程中，學(xué)生設(shè)計(jì)電路在實(shí)現(xiàn)過程中存在電子元器件庫不夠完善，通過網(wǎng)絡(luò)購置元器件周期太長，影響了部分學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，在今后的課程建設(shè)中還要繼續(xù)凝練設(shè)計(jì)中可能用到的電子元器件，加強(qiáng)元件庫的建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]林純，吳曉新，王建平.開設(shè)“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”課程 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015（2）.

[2]雷芳，劉喬壽，代少升.以能力培養(yǎng)為核心的“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”課程建設(shè)[J].價值工程，2014（3）.

[3]高林，張俊梅等.依托電子綜合設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010（1）.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]