研究生教育中的电子系统设计课程改革

摘 要： 本文提出了如何在研究生教育中加强电子系统设计类课程的顶层设计，优化内容，实施分层，构建理论教学与实践训练并重的研究生电子系统，设计课程的改革目标，具体分析研究生教育在电子系统设计课程建构中的缺陷，建立与之相适应的电子系统设计理论和实践教学课程体系，形成多学科的知识结构及综合型实验教学平台和实践教学体系，旨在提高研究生创新及自主学习能力。

关键词： 电子系统设计课程 研究生教育 工程实践能力培养

一、研究生层次的电子系统设计教学研究现状

目前国内大多高等院校的研究生层次的电子系统教学存在教学内容滞后时展、学科单一等问题。知识体系学科单一是导致学生知识面窄、创新思维受限的主要原因。

研究生教学与本科教学一样都存在重理论轻实践教学、多门理论和实践课程相互独立、课程内容重复或脱节的现象，造成理论和实践严重脱节，研究生电子技术操作和设计能力较差。

因此，如何改进教学内容，激发学生的自主学习和实践活动的热情，把设计和加工、制作、自主创新结合起来，把培养学生的创新能力在课程体系中确定下来是亟待解决的问题。

二、构建层次化、教学与实践并重的课程体系

本校的研究生从理论实践课程设置、课程内容安排、实验基地建设等方面入手完善电子系统设计课程体系。

1.课程体系改革。

课程建设遵循“顶层设计，分层实施，基础扎实，综合创新”的原则，将课程体系划分为五个层次：工程感知层、理论基础层、技能训练层、综合应用层和创新研究层，以机器人技术为载体，建立机电、控制等多学科交叉融合的知识体系。多学科交叉的电子技术教学体系从感知训练的工业技术、制造过程认识开始，在理论课程中增加部分其他学科基础知识，在实践应用中主要通过综合训练和创新研究层次锻炼学生的理论与工程实践综合应用的能力。

各专业方向的不同，课程教学内容侧重点也不同。对于电路、通信、信号类专业，侧重信号运算、处理、变换等电路分析、计算与设计；对于控制等专业来说，侧重对电路组成、控制的分析与设计，注意学科交叉，注意技术性、综合性与探索性之间的关系，知识结构合理，理论和实际紧密联系。

2.实践性教学模式改革。

实验教学模式注重形成多学科的知识结构，尤其利用学校优势学科将机器人创新设计，机电控制系统引入教学环节，建设电子信息类多专业综合型实验教学平台和实践教学体系。实验教学模式将被动式、建制班式的实验模式转变为学生自主学习式、开放式的实验管理模式，采用具有不同特色、不同教学要求和较大发展空间的实践性教学模式，创造EDA/SOPC联合实验室、DSP技术联合实验室、嵌入式系统实验室和电子加工实训基地等实训环境，为电子系统设计课程提供最重要的创新性实践教学支撑中心。

3.充分利用第二课堂和第三课堂，加强研究生工程实践能力培养。

在第二课堂，通过组织有关大赛和竞赛，调动学生的主观能动性，实现专业自主学习和训练。在第三课堂，与多个科研院所及企事业单位联合共建多个校外创新实践教学基地，引导学生将工程中的问题带回学校，有针对性地学习和研究。聘请企业科技人员作为课程兼职教师和实验教师，使学生广泛进入社会，了解生产过程，体验工程氛围，树立工程意识。

4.教学手段和教学方法改革。

根据学生的认知规律，课题组采取“一仿二改三放”三阶段的设计思想进行实践教学设计。“一仿”是指在实践教学的初期，通过精选新器件的几个典型应用，让学生掌握新的设计方法，练习新的开发手段，熟悉新器件；“二改”是提出一些新的设计任务要求，激发学生学习和设计热情，通过对电路改造，引导学生进行创新型设计；“三放”是指放开内容，让学生自主选题，利用新器件，进行电子系统设计，得到工程应用能力和创新能力的全面训练和培养。

以FPGA的可编程集成电路构建多学科综合设计平台，通过对学生运用所学知识的综合训练，将信息类各专业的电子类课程中，包括控制工程、电子与通信工程、信息与信号处理引入基于FPGA的现代数字系统设计教学内容，进行综合多学科的复杂系统电路的定量分析、模拟与仿真、系统集成的训练，使学生掌握现代数字电路系统仿真分析与ASIC设计手段，吸取新的设计思想，在理论教学和实践教学之间架起一座有机联系的桥梁，目的在于使学生理解系统设计的基本方法、明确自己将来从事的专业方向，为后续的毕业设计做好准备。该课程的开设取得了较好的教学效果，实现了学生在校培养和市场需求有机接轨，学生反应热烈，普遍感到学以致用，受益匪浅。

三、结语

针对目前研究生电子技术设计课程理论和实践脱节、创新能力缺乏等不足，对研究生电子系统设计理论和实践教学体系进行改革，以构建电子技术基础能力训练为主链，通过整合和优化课程，强化实践能力和创新能力，突出课程的链状性、延展性、灵活性、模块化的特点，并且把设计和加工、制作、自主创新结合起来，建立一个全面完整的研究生电子系统设计理论和实践教学体系。通过以问题驱动教学内容学习，创新实践教学模式，以产学研结合促进教师素质的提高，搭建学生与产业界交流的平台等方式调动学生学习的积极性，提高他们的应用、创新能力，达到教学目的。

参考文献：

[1]谭泽富，谢小维.电子信息工程专业课程体系“3T”培养模式的探索，教育探索，2008，16（6）：41-42.

[2]熊琦，周少华，李锐敏.电子信息工程技术专业课程体系改革与实践，电气电子教学学报，2007，29（10）：48-50.

资助项目：校研究生精品课程建设项目资助（编号：12jpk003）