基于工程項(xiàng)目的電子信息工程專業(yè)課教學(xué)方法分析

徐赟

[摘? ? ? ? ? ?要]? 電子信息工程專業(yè)是一個(gè)與工程實(shí)際存在緊密聯(lián)系的專業(yè)。通過(guò)以工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)的專業(yè)課教學(xué)方法應(yīng)用，可以幫助缺乏工程參與經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)學(xué)生正確理解專業(yè)知識(shí)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)專業(yè)授課方法的缺陷。因此，以電子信息工程專業(yè)課教學(xué)為入手點(diǎn)，闡述了以工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)的教學(xué)方法應(yīng)用背景、過(guò)程、效果，希望為電子信息工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供一些參考。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 工程項(xiàng)目;電子信息工程;專業(yè)課教學(xué)

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）35-0186-02

在電子類知識(shí)呈現(xiàn)爆炸形態(tài)的現(xiàn)今時(shí)代，教育引導(dǎo)習(xí)練方法變革困境與機(jī)遇并存。為保證“用科技助力中華民族復(fù)興”這一總目標(biāo)的順利達(dá)成，我國(guó)于2013年6月份正式簽署《華盛頓協(xié)議》，為工學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)朝著更高的水平邁進(jìn)提供了明確的方向標(biāo)。由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于工學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)的匯總數(shù)據(jù)可知，2020年度我國(guó)工學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)開(kāi)設(shè)院校已超九成，培養(yǎng)規(guī)模位居全球首位。而電子信息工程是工學(xué)類應(yīng)用型專業(yè)的重要組成部分。因此，以工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)，分析電子信息工程專業(yè)課教學(xué)方法就具有非常重要的意義。

一、電子信息工程專業(yè)課的教學(xué)背景

電子信息工程是我國(guó)學(xué)校為適應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)部門(mén)生產(chǎn)業(yè)務(wù)需求而設(shè)置的專業(yè)，為工科人才培養(yǎng)提供了更多的選擇。而工程項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)方法是電子信息專業(yè)建設(shè)的核心和導(dǎo)向。在近幾年發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)各地學(xué)校先后開(kāi)設(shè)了電子信息專業(yè)，并開(kāi)啟了“特色專業(yè)建設(shè)”“品牌專業(yè)”建設(shè)工程，在基礎(chǔ)層面達(dá)成了以電子信息工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)類教育指導(dǎo)習(xí)練為目的的示范基地、協(xié)作平臺(tái)建設(shè)任務(wù)。但是上述工作的主旨是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才仍然面臨著諸多現(xiàn)實(shí)難題，比如，項(xiàng)目?jī)?nèi)容零散、實(shí)踐平臺(tái)狹窄等[1]。針對(duì)這一情況，越來(lái)越多的專業(yè)教師開(kāi)始探索以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的課程設(shè)想線路和具化元素，為以電子信息工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)類教育指導(dǎo)習(xí)練為目的改進(jìn)奠定了根基。

二、以工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)的電子信息工程專業(yè)課教學(xué)方法應(yīng)用過(guò)程

（一）明確目標(biāo)

以電子信息工程專業(yè)基礎(chǔ)課程“EDA技術(shù)基礎(chǔ)”為例，“EDA技術(shù)基礎(chǔ)”是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用閾面較廣、維度較深的技術(shù)之一，也是直接面向?qū)嶋H工程的課程。因此，在教學(xué)方法應(yīng)用目標(biāo)設(shè)定時(shí)，可以提高學(xué)生“來(lái)之能戰(zhàn)”的實(shí)際工程能力為最終目標(biāo)，從學(xué)生對(duì)芯片結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)平臺(tái)發(fā)展的認(rèn)識(shí)入手，將基本設(shè)計(jì)過(guò)程的講授、設(shè)計(jì)語(yǔ)言、工程項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練作為重點(diǎn)，要求學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中了解可編程邏輯器件的有關(guān)知識(shí)以及電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的基本原理。同時(shí)更加純熟地修習(xí)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，比如硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言、EDA軟件應(yīng)用等。在這個(gè)基礎(chǔ)上，可以獨(dú)立地進(jìn)行電路原理圖規(guī)劃、EDA文本錄入、軟件功能仿真、時(shí)序下載調(diào)試等基礎(chǔ)操作，并利用硬件描述性語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)、常用功能單元的設(shè)計(jì)。

（二）項(xiàng)目導(dǎo)入

根據(jù)課程內(nèi)容及教學(xué)要求，教師可以引入一個(gè)具體的項(xiàng)目，并向?qū)W生簡(jiǎn)要概述對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的內(nèi)容、預(yù)期要求。比如，“實(shí)用交通燈控制系統(tǒng)”，該項(xiàng)目主要利用EDA實(shí)驗(yàn)箱上的若干個(gè)發(fā)光二極管（LED），構(gòu)建一種頻率為1Hz（或其他）、花色為1種（彩燈從右到左逐次點(diǎn)亮）的彩燈控制系統(tǒng)。或者使用EDA實(shí)驗(yàn)箱上的若干個(gè)發(fā)光二極管，構(gòu)建頻率分別為5.0Hz、5/4Hz、5/2Hz、5/8Hz等由分頻電路產(chǎn)生的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)花色與頻率種類一致，第一種花色需要從左到右逐次閃爍;第二種花色需要從右到左點(diǎn)亮、從左到右熄滅，全部亮起、全部熄滅;第三種花色需要兩邊同時(shí)亮起兩個(gè)，兩個(gè)亮起兩個(gè)熄滅;第四種花色需要兩邊同時(shí)亮起一個(gè)，勻速向中間移動(dòng)后擴(kuò)散。

（三）知識(shí)講授

在項(xiàng)目引入之后，教師可以進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講授，以工學(xué)交替的形式，推動(dòng)理論教學(xué)、項(xiàng)目實(shí)踐同步運(yùn)轉(zhuǎn)。比如，教師可以為學(xué)生講授與EDA層次化設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)。在EDA層次化設(shè)計(jì)維度，以component（元件聲明）語(yǔ)句為重點(diǎn)，開(kāi)展定義類、語(yǔ)法類、聲明類知識(shí)傳輸，并浸入實(shí)例[2]。同時(shí)安排“基于EDA實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)用控制系統(tǒng)”設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展歷程、指標(biāo)以及原理圖、說(shuō)明文檔教學(xué)，為學(xué)生后續(xù)實(shí)踐奠定理論基礎(chǔ)。

（四）項(xiàng)目分組

根據(jù)前期對(duì)學(xué)生類似知識(shí)掌握情況的了解，結(jié)合對(duì)學(xué)生認(rèn)知程度、接受程度的調(diào)查，教師可以對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分組。每一組成員可以在四名到五名之間，由小組成員自我舉薦或者成員推選對(duì)應(yīng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，即小組組長(zhǎng)。

（五）實(shí)施計(jì)劃

在各項(xiàng)目小組組長(zhǎng)明確之后，各項(xiàng)目小組負(fù)責(zé)人要以項(xiàng)目→若干個(gè)子任務(wù)轉(zhuǎn)化為切入點(diǎn)，為組內(nèi)成員分配任務(wù)。同時(shí)由小組成員項(xiàng)目探討，分別發(fā)表自己的意見(jiàn)或建議，明確各自任務(wù)的實(shí)施方案。進(jìn)而從理論層面入手，由小組成員對(duì)自身需要完成的項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)利用EDA軟件，對(duì)不同單元線路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，獲得整個(gè)項(xiàng)目的電路原理圖。根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目的電路原理圖，選擇與要求無(wú)沖突的可編程邏輯器件，開(kāi)展設(shè)定制備、調(diào)試仿真操作。一般與電路原理圖要求無(wú)沖突的器件為單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等。

（六）檢查評(píng)估

教師可以對(duì)照前期項(xiàng)目要求，對(duì)項(xiàng)目成果進(jìn)行檢查、評(píng)測(cè)估量。同時(shí)以典型項(xiàng)目產(chǎn)品為載體，以現(xiàn)實(shí)電子信息工程技術(shù)規(guī)范為參照，對(duì)各項(xiàng)目小組成員的表現(xiàn)進(jìn)行判定[3]。判定標(biāo)準(zhǔn)包括知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)多個(gè)指標(biāo)，其中學(xué)習(xí)態(tài)度占總分值的5%，職業(yè)素質(zhì)占總分值的6%，項(xiàng)目完成率占總分值的12%，團(tuán)隊(duì)協(xié)作占總分值的5%，項(xiàng)目報(bào)告、小組協(xié)作完成辯論分別占總分值的4%，實(shí)踐操作技能占總分值的18%，出勤情況占總分值的4%，理論考核占總分值的18%，信息查詢能力和項(xiàng)目作品分別占總分值的3%和20%。