“电子技术课程设计”教学改革分析与思考

摘要：“电子技术课程设计”是将电子技术理论知识转化为实际电路开发能力的重要环节。结合上海电力学院硬件条件和师资配备情况，对课程设计提出了以下几点改革措施：优化设计题目；采用导师制；采用项目教学法；提高工程意识；引入模块化设计理念以及软件仿真与实物调试结合。通过初步实践，这些教学改革措施取得了较好的效果。

关键词：电子技术；课程设计；教学改革

作者简介：金丹（1978-），女，辽宁建平人，上海电力学院电气工程学院，讲师；王鲁杨（1963-），女，天津人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200093）

基金项目：本文系上海电力学院“085智能电网技术本科教改研究”项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0098-02

“电子技术课程设计”是电气与控制类工科专业本科生的必修课程，该课程的基本任务一方面是巩固和加深模拟“电子技术”、“数字电子技术”课程的学习成果和“电子技术基础实验课”中所掌握的实验技能，另一方面是培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能，提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力。[1]

学生通过熟悉设计任务、查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试、整理总结等环节，初步掌握电子工程设计思路，了解开展科学实践的程序和步骤。学习电子产品工艺的基本知识和操作技能，培养专业学习的热情，养成良好的专业素质，为较好完成后续课程的学习和设计做准备，为将来能在工作岗位上继续学习接受新知识，进而发明创新打下良好基础。因此综合性强，实践性突出的“电子技术课程设计”对学生的训练和锻炼是其他教学环节所不能替代的，是专业建设中值得重点建设的重要环节。

一、课程设计改革目的

近年来，电子技术课程实验条件不断改善，能够适应“电子技术课程设计”对硬件设施所提出的更加灵活、更加高端的要求，为“电子技术课程设计”改革提供了硬件基础。同时，随着学生人数不断增加，电子技术课程的师资队伍也不断壮大，为丰富课程设计内容、提高课程设计水平提供了人员保证。

在这样的情况下，提出并实施“电子技术课程设计”改革，突出学生在课程设计过程中的主体地位，培养学生实践动手能力与创新能力。结合本校实际，充分利用学校现有的教学资源，提高课程设计的教学效果和水平。

二、课程设计改革中的几个措施

1.优化设计题目

好的设计题目可以激发学生的兴趣，提高学生的积极性，这种内在的学习动力不仅能够提升教学效果，而且真正寓教于乐。

题目的选择原则是内容的丰富性、实用性、趣味性、先进性、创新性。题目的难易程度要适中，能体现出对基本理论、基本概念、基本技能的综合应用。因此，选题时宜选择与生活实际相关的题目；采用的芯片为目前主流的中等规模、大规模芯片；设计成品应该是一个包含信号源、信号处理、输出显示在内的完整的小系统。例如《洗衣机控制器》题目将课堂教学与生活实际密切联系，让学生切身体会到所学课程如何在工作中应用。再例如《乒乓球游戏机》题目，将课程与游戏相联系，活泼新颖，获得了学生的喜爱。

2.采用导师制

通常的课程都是以班级为单位，每个班级配置一名教师，以往的“电子技术课程设计”也采用这种方式。由于课程设计的题目灵活度较大，也具有一定深度，所以一般每个教师只会精通两到三个设计题目，而学生就只能在这几个题目中选择。随着师资队伍地壮大，每个教师掌握两个题目，那么所有教师加在一起就一共有三十几个题目。本校希望这么多的教学资源能够为所有学生所用。因此在本次教学改革中打破班级的概念，采用导师制。所有教师的所有题目均面向全体学生开放，学生可自由选择，选择题目的同时也就选择了导师。对某个题目特别感兴趣，可以直接选择该题目。或者特别喜欢某个教师，也可以为了追随那个教师而选择他的题目。此外，每四个学生为一组，结组时也打破班级的概念，学生可自由选择合作伙伴。所以学生不仅可以选择题目、教师，也可以选择同伴，自足选择性很强。

3.采用项目教学法

以往教学模式中，教师把课程设计的电路、具体步骤都传授给学生，学生很少思考，很少质疑，更没有探索。本次改革中采用项目教学法，由教师引导，学生自主完成一个个具体的工程案例，按行动路线设计教学思路，培养学生的探索精神，提高其实践能力。

设计过程模拟实际的项目开发过程，包含项目任务下达、方案设定、软件仿真、硬件调试等各环节。体现为课程设计中的如下环节：学生选定设计题目与导师、下达任务书、确定设计方案、电路连线图仿真、电子元器件的安装与对所设计电子系统的调试、撰写课程设计报告。

为了提高学生的创新能力，强调学生自主设计，重视启发式教学。教师只在大思路上加以引导，对具体方案和设计细节不做过多干预，只起组织、引导、检查、把关和解决一些疑难问题的作用，放手让学生大胆实践，充分发挥学生的主动性和创造性。同时，为了配合广大学生大胆的发散的设计，提供了门类齐全、种类丰富的元器件供学生选择。[2]

4.提高工程意识

“电子技术课程设计”本身就是一个工程设计的缩影，具有很强的工程特性，以其为载体，培养学生的工程意识具有天然的优势。

对于一个工程的实施，所设计产品的性能并不是唯一的评价指标。设计周期、设计成本、团队配合也同样重要。为此，在课程改革中相应地采取了一些措施。首先，为了提高对设计周期地重视，在课程考核中加入了时间概念。在完成设计要求的情况下，时间使用最少的组成绩最高。另外，为了提高对设计成本的重视，在设计中引入性价比概念，对高价格器件的领用进行登记、统计与限制，推荐学生采用低价格的元器件完成相同的功能。在帮助学生提高成本概念的同时，也为学校节省资金投入。最后，为了加强团队配合，在每个组的四个人中推举一名组长，负责整个设计过程的协调。由组员共同讨论完成对项目的理解并做出具体的设计方案，然后统一调配每个成员所负责的设计任务。每个成员必须在规定的时间完成自己所负责的部分。在项目调试过程中必定会出现一些问题，而解决这些问题需要各部分的密切配合。因此要求每个人除了了解自己的设计部分以外，还必须了解其他人的设计思路。因此为了考核团队配合，在答辩中除了检验每人分管的部分外，也会检验对整个方案和设计思路的理解。

5.引入模块化设计理念

随着电子电路产业的发展，所设计的产品在功能、线路等各方面都越来越复杂。在实际的电子电路开发中，教师一般将电路划分为多个模块，每个人负责一个模块。先设计单独模块并独立调试，然后再把几个模块联调，最终将整个系统联调。尽管在课程设计中所设计的电路功能较为简单，但是为了模拟电子电路的实际开发过程，仍然希望在设计中能够引入模块化设计理念。因此，每个教师开发自己的题目时，都有意识的使所设计的电路功能齐全，保证整个系统结构完整。所以在每个题目中都包含了信号源、输入、输出、控制等多个部分，可以很方便地划分为几个模块。每组中的四个成员可自行选择设计模块。既让学生学习了电子电路的设计理念，又保证了每个学生的工作量，做到人人动手。

6.软件仿真与实物调试相结合

由于计算机软件和硬件技术的飞速发展，在电子应用领域产生了很多成熟的开发与仿真软件，为实际电子电路的开发提供了准确的保证，同时节约了大量人力物力。EWB、Protel、ORCAD、PSPIC、Multisim等都是目前较为流行的电子电路仿真软件，在实际的电子电路开发中也得到了广泛的应用。因此，在本次教学改革中，模拟实际的电子电路的开发过程共十天的课程，其设计分成五天软件仿真和五天硬件调试。前面五天学生采用自己喜欢的仿真软件设计并调试电路。调试成功后根据所设计的电路制定元器件清单，并进行第一次答辩。答辩通过后根据清单领取元器件以及面包板、导线等硬件设备。后面五天进行实物连线与调试工作，调试成功后进行第二次答辩。然后撰写课程设计总结报告并提交，完成整个课程设计过程。在此过程中，每个学生都能体会到软件仿真与实物连线各自的特点。比如软件仿真在原理性错误的排查方面具有强大的功能，而实物连线除了让学生更熟悉元器件管脚排列以外，更加让学生对元器件的时间延迟以及因此可能引起的误动作产生更深的体会，这些都是在课本以及“电子技术实验”课程中不能收获的。通过课程设计，让学生在软件设计与元器件接线调试中均得到了锻炼。

三、结束语

通过实践，笔者发现这项教学改革效果十分明显。教师们精心准备的题目引起了学生的极大兴趣；采用导师制给了学生更多的自主选择性；采用项目教学法激发了学生的自主性学习，也培养了学生的创新性思维；加入工程意识、模块化设计理念以及软硬件结合的设计方式等改革措施在不同方面让学生体会了实际电子电路的开发过程，真正将理论与实践相结合。

参考文献：

[1]江邵明，薛世华.电子技术课程设计教学改革的探讨[J].中国科技信息，2011，（17）.

[2]韦鸿，党运风.项目教学法在《电子技术课程设计》教改中的探索[J].科教研究，2011，（32）.