电子设计教学革新论述

作者：蔡成炜 单位：苏州工业职业技术学院

专业课程改革

专业课程是相对于专业基础课而言的，是学生在学完专业基础课后对本专业知识的进一步加深和提高，从我院专业课设置来看，尽管各专业之间存在差异，但是《单片机原理及应用》、《传感器应用》、《高频电子》、《EDA技术》和《C程序设计》是各专业必须开设的课程。这些课程的开设相对于专业基础课更接近学生将来的工作岗位的真实工作任务，重要性不可替代。电子设计竞赛为这些课程的学习提供了一个非常好的平台，众所周知，电子设计竞赛的题目不少是控制类的题目，比如AD采样、PWM控制、人机界面设计等等，如果全部用单纯的模拟和数字电路实现显然是行不通的，“单片机”就成了学生的必选器件，然而用好单片机又是一门比较大的学问，它与各课程之间有着千丝万缕的联系，以它为载体，能将其他专业课程有机的联系到一起。

1“C语言”课程和“单片机”课程结合

传统的“单片机”课程教学模式是将MCS-51单片机的汇编语言作为贯穿该课程教学以及实践教学的始终，汇编语言本身拥有它自身的优点，比如编译速度快、暂用存储空间小，但它的缺点也是致命的，语句抽象，可读性差，难理解、编程效率低、学习难度大、代码结构复杂、难以维护更新，最致命的在单片机完成复杂的控制系统中，总伴有比较复杂的控制算法，汇编语言难以编制比较复杂的控制算法程序,如多字节的乘方和开方运算等。随着单片机的存储器容量和运行速度大幅度不断的提高，如今在工程实践中C语言的应用越来越广泛，C语言具有丰富的库函数，可以直接实现对系统硬件的控制，可以实现复杂的控制算法，编译效率高，最为突出的它是一种结构化程序设计语言，设计的程序可以方便地在不同类型的单片机上实现移植。目前我们把这两门课结合在一起，就让“C语言”课程为“单片机”课程服务，重点学习单片机C语言的编程技巧，掌握一些常用的基本语句，降低学习难度，而从电子设计竞赛中所分解出来的各个小项目，正好是学习练兵的好素材，让学生保持较高的学习兴趣。

2“传感器”课程和“单片机”课程结合

传感器技术作为高端的现代技术,已成为电子设计中不可缺少的器件。长期以来,我们往往在教学内容上偏重于讲解各种传感器原理以及典型的接口电路,这种枯燥无味的教学方式使学生对传感器缺乏感性认识，应用传感器也就更加无从谈起。众所周知，传感器的种类虽然繁多,但各种传感器的原理都是基于各种物理效应和物理现象的,都体现了实践性和应用性。在教学中,应侧重于应用。以电子设计竞赛平台为切入点，让“传感器”课程和“单片机”课程两者结合在一起，直接让学生在单片机的控制下实现传感器的应用。具体做法是将“传感器”课程内容分“光电传感器”、“热释电红外传感器”、“声传感器”、“温度传感器”、“位移与角度传感器”、“磁学量传感器”、“气敏传感器”、“光纤传感器”、“力传感器”教学单位，每一个教学单位选择一款有典型代表的传感器，提供与单片机的硬件接口电路、数据传输特性参数以及参考例程，让学生按照教师所提出的要求，自行完成电路的设计与制作。通过这种实践式的学习，可以确立学生的学习动机，从而激发学生的学习兴趣。

实验课程改革

目前大部分学校所开设的实验多以验证性为主，不能为学生提供自由发挥的空间，无法提高学生创新能力，因此学生的独立思考、观察分析、研究、解决问题的能力很难培养。参加电子设计竞赛以后，我们发现有必要在各科验证性试验的基础再增加一门综合类的实验选修课——《电子设计综合实验》，按照电子设计竞赛的要求将实验的内容分为：（1）电源电路；（2）信号源电路；（3）测量仪器仪表类电路；（4）各类放大电路；（5）多路数据采集电路。建立的实验教学模式分三个层次即基础实验、综合设计性实验、研究性实验。基础实验的内容为基本电子元器件的应用性实验，旨在培养学生装配与测试能力，加深对基本电路的理解，提高学生对基础实验的兴趣；综合设计性实验的教学内容包括信号的检测、控制、传输和处理等有较强应用性的实验，强调创造性思维能力的发挥，让学生以各种设计方案来实现，鼓励突破与创新；研究性实验教学内容包括电子学科的科研课题或学生自拟的课题(学生的创新设计课题或者学生将来的毕业设计课题)，要求学生自拟设计方案并自行设计电路，查阅资料，应用新器件、新技术，目的是培养学生创新设计能力。

结束语

总之，电子设计竞赛平台下的电子类专业的教学改革是一个系统的、艰巨的、长期的工程他涉及到师资队伍的调整、教师业务素质的提高、教学和实验设备的更新、课程体系的调整等众多方面。几年的实践证明,电子设计竞赛的走势为课程的教学方法改革提供了一个良好的导向，把握电子设计竞赛方向促进课程教学改革，反过来课程教学改革也将把电子设计竞赛推向视野更宽、水准更高的新阶段。