電子設計課程教學改革與探索

馬宏興　樊榮　張伶　丁黎明

摘要：電子設計課程在電子信息工程、信息工程，自動等專業(yè)，以及大學生電子類創(chuàng)新項目的設計與完成中，扮演著重要的作用。面對電子設計課程實際教學過程中存在的問題，從教學內容、課時安排及考核機制等方面進行了改革與探索，使得電子設計課程的教學與電路、電子線路、數(shù)字電路、單片機等課程的理論教學相結合，與大學生創(chuàng)新項目的申報與完成聯(lián)系更緊密。從教學效果來看，改期后的電子設計課程不但促進了相關專業(yè)基礎課的學習，也有助于大學生的實踐能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關鍵詞：電子設計；教學改革；大學生創(chuàng)新；考核機制；微課程

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0126-03

Teaching Reform and Exploration of Electronic Design Course

MA Hong-xing， FAN Rong， ZANG Ling， DING Li-ming

（Beifang University of Nationalities，Yinchuan 750021，China）

Abstract：Electronic design course plays an important role in electronic information engineering， information engineering， automation and other professional， as well as the design and completion of electronic innovative projects of university students. Faced with the problems in the teaching process of electronic design， we have carried out reform and exploration in the teaching content， the arrangement of class hours and the examination system. These reforms make the course and the circuit， electronic circuits， digital circuits， SCM and other courses of theoretical teaching， and college students to declare the project and the completion of the project is more closely linked. From the view of the teaching effect， the electronic design courses after rescheduled not only promotes the related courses of study， but also helps the students' practical ability， innovation ability.

Key words： electronic design； teaching reform； college students' innovation； examination system； micro curriculum

1 引言

電子設計課程是電子信息工程、信息工程、電氣工程及其自動化、自動化、測控等專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，通過該課程的學習，學生可對電路、數(shù)字電路、模擬電路等課程的理論深入學習和強化，培養(yǎng)出學生電路設計中的分析能力和解決問題能力；同時，對諸如單片機、微機原理等其它后續(xù)專業(yè)課程的學習打下扎實的實踐基礎；另外，也是相關專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中不可或缺的一門承上啟下的課程，是學生由理論過渡到實踐，再到創(chuàng)新的課程，可促進大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高；也為相關專業(yè)的學生從事電子系統(tǒng)設計和開發(fā)應用打下堅實的基礎[1-5]。

2 當前電子設計課程教學存在問題

目前，電子設計課程中存在著諸如課程銜接不夠，或者重復教學，或者滯后于實際需要等諸多問題，歸納起來，主要有下面這些方面。

第一，為了提高教學質量，培養(yǎng)學生的動手能力與創(chuàng)新能力，學院在電路、電子線路、數(shù)字電路的實踐教學中安排有大量的實驗器材、也投入了很多人力和物力，也曾在數(shù)字電路中做過相關改革，如在數(shù)字電路實驗課程中加入電子作品制作等，但因諸如經費問題、課時問題、學生不易理解和掌握等問題而未堅持下來；電路與模擬電路的相關實驗，因其特殊性，只能在實驗室環(huán)境中進行相關實驗，無法很好地加以拓展。

第二，電子設計課程在培養(yǎng)方案中是安排在大二第二學期和大三第一學期，此時學生已經將電路、電子線路、數(shù)字電路等相關課程修完，初步具備了電路設計的基本知識，但是學生在學習這些課程的時候，由于受課時限制等原因，這些課程基本上都屬于理論教學，學生設計與仿真電路的環(huán)節(jié)很少，或者幾乎沒有。因此，在電子設計課程教學過程中，還要花費較多的學時做一些基本電路的仿真，但由于這些課程開設有前有后，在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)學生已經對自己所學的電路、電子線路、數(shù)字電路等課程的內容有所遺忘，再次講解又會耽擱教學時間，實際教學效果不好。

第三，學校在大二已經開展大學生創(chuàng)新項目申報工作，由于學生在申報之前接觸的電子基礎知識的欠缺及電子作品制作流程的不了解，學生比較困惑于創(chuàng)新項目的申報與完成，最終導致學生所申報的創(chuàng)新項目題目要么比較簡單，要么比較難于實現(xiàn)，要么不切實際，嚴重影響了大學生創(chuàng)新的積極性，導致創(chuàng)新項目質量不高，創(chuàng)新力度不夠，學校陷入投入經費雖然大，產出卻很小的困境。

3 電子設計課程教學改革

設置電子設計課程的目標是使學生在學習電路、電子線路、數(shù)字電路的基礎上，掌握電子電路系統(tǒng)的分析與設計的方法和流程，熟悉現(xiàn)代電路系統(tǒng)設計過程中常用的輔助工具及其使用方法，培養(yǎng)學生電子電路系統(tǒng)的設計能力和創(chuàng)新意識，促進大學生電子類創(chuàng)新項目的申報、制作和完成，提高大學生的創(chuàng)新能力。因此，要根據(jù)電子設計課程的目標，在其課時安排、授課內容、考核機制、教學模式等方面進行改革與探索。

3.1 課時安排

目前，電子設計課程教學課時為32個課時，涉及的內容有兩大塊，第一為電子電路的仿真，包括電路、模擬電路、數(shù)字電路、單片機電路及綜合電路的設計與仿真；第二為電路板的制作。

但在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)，在做電路、模擬電路、數(shù)字電路時，由于電子設計課程安排在電路、模擬電路、數(shù)字電路之后，學生在設計與仿真電路時，已對原理不甚清楚，特別是綜合電路設計時，電路設計原理掌握不到位，電子設計課程的任課老師還得安排一些課時來使學生繼續(xù)學習電路方面的基礎知識，嚴重影響電子設計課程的教學任務，達不到學生在電路設計方面技能的提高，實際教學效果不是很好。另外，電子設計課程最終要鍛煉學生的電路設計能力，因而在實際教學過程中會加入一些綜合電路的設計，由于課時及經費問題，都流于電子設計軟件中電路的仿真與PCB制作，并有形成實物，也與大學生創(chuàng)新項目關系不大。

由此可見，電子設計課程一方面要達到教學目的，提高教學質量；另一方面要與大學生電子創(chuàng)新項目的完成相輔相成。因此，可將電子設計課程的內容分解為多個部分，將每一部分都嵌入到相關課程中，如表1所示。

這些課時安排也不要絕對，可根據(jù)實際需要來適當調整，但實際教學中，最終的電子設計課時不能少于14學時，否則達不到教學目的。

3.2教學內容

由于電子設計課程更加側重于電路的設計與仿真，注重實踐，因而實際電路設計與理論有些出入，可由于電子設計的基礎內容為電路、電子線路、數(shù)字電路，這些課程教學過程中由于理論授課課時緊張，而實驗又以最基本的實驗為主，不會或者很少加入電路設計與仿真，致使學生基本處于電路的理論分析階段，對電路的設計與仿真理解與掌握不夠，因此在電子課程教學過程中又要花費大量的課時來對電路、電子線路、數(shù)字電路中的一些基礎電路再次進行仿真，最終影響電子設計課程的其它內容教學。

授人以魚，不如授人以漁，針對這種情況，在實際教學中，我們對其內容進行下面的修改。

第一，結合表1中的課時安排，我們對電子設計課程的相關內容做了相應調整，將基礎電路的設計與仿真嵌入到相關課程的理論教學中，使得學生在理論學習的教程中，注重實際電路的設計與仿真，從而將電子設計課程的基礎電路設計與仿真溶入到其它課程的理論教學中，使得學生理論與實踐學習同時進行，并使電路仿真來促進各門課程的理論學習是，從而達到實踐與理論相互促進，學生的電路設計與仿真不在囿于課時限制，變成一種自主學習行為。

第二，根據(jù)第3學期的大學生創(chuàng)新項目申報工作，在實際教學內容中加入創(chuàng)新項目申報講座內容，重點講解如何進行創(chuàng)新項目的選題，申報，注意事項及電子作品制作流程。通過這樣的講座形式，使得學生知道在后續(xù)課程中會有相關課程來引導創(chuàng)新項目的完成工作，不在困惑于創(chuàng)新項目的申報，從而選題更合理，申報更有目的性，創(chuàng)新質量更高。

第三，電子設計課程中，增加綜合電路的設計與仿真制作。該項內容重點圍繞學生的創(chuàng)新項目，包括電路的設計、仿真、PCB制作、電子作品實物等。

通過教學內容的改革，使得電子設計課程教學不再是因教學而教學，更注重于實際、并將所學課程前后連貫起來。通過這樣的教學，使得學生學以致用，提高了學生的學習積極性。

3.3考核機制

原有電子設計課程的考核以課堂考勤及期末課堂考試為主，不注重學生的學習過程?？己藱C制改革后，更注重學生的學習過程，過程分值參見表1所示，其各分值又根據(jù)情況細化，如表2所示。

通過考核機制改革，學生的學習成績取決于整個課程的學習態(tài)度及學習過程，考核方式由最終的考試為主，轉向學習過程考核，杜絕了一部分學生臨陣磨刀的作法，在一定程度了更體現(xiàn)出了以人為本的思想，使得考核更為客觀，公平。

4 課程改革效果及不足

通過上述教學改革，選取兩個行政班進行電子教學改革實驗，一個班為普通教學班，一個班為改革班，教學效果如表3所示。

通過上表，可以看到，普通教學班在電路、電子線路、數(shù)字電路等課程的教學過程中，成績平均分要低于改革班，究其原因是，在這些課程的學習教程中，由于加入了仿真實驗課時，促進了學生的學習興趣，一部分學生會額外增加學習時間，理論與實踐相互促進。更為關鍵的一點是，在大學生創(chuàng)新項目的申報工作中，學生的創(chuàng)新項目題目難度適中，并且都能完成最基本的功能，幾乎沒有撤項的情況出現(xiàn)，而在普通班的創(chuàng)新項目完成度不是太好，有部分項目完成不了，需要撤項。

5 結論

電子設計課程在電子信息及其相關專業(yè)中扮演著重要的角色，更在大學生電子類創(chuàng)新項目的完成中起著重要的作用。面對電子設計課程實際教學過程中存在的問題，在教學內容、課時安排及考核機制方面進行了改革與探索，使得電子設計課程的教學過程與電路、電子線路、數(shù)字電路、單片機等課程的理論教學相結合，并且與大學生創(chuàng)新項目的申報與完成的聯(lián)系更為緊密，有助于大學生的實踐能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻：

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