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時間：2023-03-01 16:34:29
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差異化教學策略是一種先進的教學模式，為我們解決自動控制課程設(shè)計教學實踐中出現(xiàn)的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學家湯姆林森指出，“差異教學方式將學生的個體差異視為教學的組成要素，教師根據(jù)學生的準備水平、學習興趣和學習風格設(shè)計教學內(nèi)容，以適應學生之間的個別差異，從而最終促進每個學生的成長與進步”。差異教學以學生個體為中心，強調(diào)人的自主性、整體性和獨特性，與我國傳統(tǒng)的因材施教教學思想有相通之處。針對自動控制課程設(shè)計教學中的問題，我們借鑒差異化教學思想，提出一種基于差異化教學策略的自動控制課程設(shè)計新模式。該模式不但使得課程設(shè)計任務和內(nèi)容具有層次化差異化，滿足學生個體差異發(fā)展的需要，提高學生參與課程設(shè)計的積極性和主動性;并且，結(jié)合課程設(shè)計本身的特點，我們對差異化教學策略進行拓展，采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設(shè)計手段，提高學生課程設(shè)計中的獨立性，增強學生理論聯(lián)系實際的能力。
2、課程設(shè)計任務的差異化
在差異化教學策略的指導下，課程設(shè)計的具體任務和教學內(nèi)容應該體現(xiàn)出明顯的層次性，從而滿足不同能力學生學習的需求。因此，我們把課程設(shè)計實驗內(nèi)容分為如下三個層次。
(1)基礎(chǔ)型實驗—主要包括實驗裝置的機理建模、基于實驗曲線的辨識建模、裝置物理模擬和控制系統(tǒng)構(gòu)建等;
(2)綜合型實驗—是課程設(shè)計的主要工作，該部分內(nèi)容包括Matlab控制系統(tǒng)工具箱的使用、PID控制器的設(shè)計、控制器參數(shù)變化與根軌跡的關(guān)系、串聯(lián)校正技術(shù)、控制系統(tǒng)的能控能觀性分析和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計等;
(3)提高型實驗—其目的在于提高學生對自動控制系統(tǒng)的綜合研究能力，包括最小拍控制器設(shè)計、純滯后系統(tǒng)構(gòu)建與控制和基于觀測器的狀態(tài)反饋控制等。
3、課程設(shè)計實驗對象的差異化
(1)不同的實驗裝置—在有限的實驗室裝置中，為每組學生隨機指定不同的雙容水箱裝置，不同裝置的物理參數(shù)有一定差別，必然會帶來不同的被控對象數(shù)學模型。
(2)不同的裝置參數(shù)—在同一套實驗裝置，為每組學生設(shè)置不同的水箱出口擋板閥開度，從而使得每組學生測試得到不同的實驗對象數(shù)學模型。
(3)不同的裝置工作點—要求學生設(shè)置不同的工作點，雙容水箱系統(tǒng)本身為非線性系統(tǒng)，選擇不同的工作點會導致不同的近似線性模型。雖然所有學生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統(tǒng)作為實驗對象，但是以上三種措施使得學生面臨不同參數(shù)的二階實驗對象，做到實驗對象相似而不相同。因此從根本上避免了設(shè)計方案和實驗結(jié)果的雷同性，可以有效促進學生獨立自主創(chuàng)造性的開展課程設(shè)計工作。
4、課程設(shè)計實驗手段的多樣化
針對學生無法有效聯(lián)系控制理論與工程實際的問題，采用控制理論分析、數(shù)字仿真分析與實驗測試驗證多種不同實驗手段相融合的課程設(shè)計模式，學生課程設(shè)計過程中做出的每條實驗曲線，教師都要求其應用控制理論進行解釋分析，同時通過Matlab控制系統(tǒng)工具箱進行仿真對照。教師在課程設(shè)計中學生發(fā)現(xiàn)問題時不應直接解答，而是有意識引導學生結(jié)合理論概念進行思考分析，進一步利用Matlab仿真平臺驗證想法，并在模擬實驗箱上進行測試，從而真正獨立自主的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學生的問題，幫助其總結(jié)歸納分析，提煉使用控制理論分析解決實際控制問題的思路和步驟。
5、課程設(shè)計考核方式的綜合化
自動控制課程設(shè)計的考核，不但要測評學生的最終實驗報告，更重要的是要考查學生的課程設(shè)計過程和平時表現(xiàn)。因此課程設(shè)計成績評定過程中采用綜合化考核方式，平時表現(xiàn)、成果檢查與總結(jié)報告按照一定比例(如3:4:3)構(gòu)成課程設(shè)計成績。
電子技術(shù)課程設(shè)計是在電子技術(shù)實驗的基礎(chǔ)上進行的綜合性的實驗訓練，是電子技術(shù)課程的實踐性教學環(huán)節(jié)，是對電子類和其他相近專業(yè)學生進行綜合能力培養(yǎng)的實踐課程，對于全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握電子系統(tǒng)的知識、設(shè)計方法具有重要的教學意義。
1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點與要求
本課程的重點是電路設(shè)計，內(nèi)容側(cè)重綜合應用所學知識，設(shè)計制作較為復雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實驗任務和設(shè)計要求，通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設(shè)計水平和實驗技能。在實踐中著重培養(yǎng)學生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐的能力。
電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標測試，并獨立寫出嚴謹?shù)?、文理通順的實驗報告?/p>
具體地說，學生通過課程設(shè)計教學實踐，應達到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運用電子技術(shù)課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告；培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學過程
電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結(jié)合的綜合性訓練，要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。
教學環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。
2.1課堂講授。
課程設(shè)計開始前，需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學，明確課程設(shè)計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。
在課堂教學環(huán)節(jié)中，指導老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。
2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。
2.2.1前期準備、方案及電路設(shè)計。
前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。
學生根據(jù)所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設(shè)計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設(shè)計計算，稱為預設(shè)計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計總學時的30％。
2.2.2在實驗室進行電路安裝、調(diào)試，指標測試等。
在安裝與調(diào)試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調(diào)試，達到任務書的各項技術(shù)指標。
預設(shè)計經(jīng)指導教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應電路板），使之達到設(shè)計指標要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點與難點，所需時間約占總學時的50％。
2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。
撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學生寫科學論文和科研總結(jié)報告能力的訓練。學生寫報告，不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進行全面總結(jié)，而且要把實踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報告應包括以下方面：系統(tǒng)任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應對以下幾部分進行說明：設(shè)計進程記錄，設(shè)計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結(jié)果，存在的問題及改進意見，等等。
總結(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法?？偨Y(jié)設(shè)計電路的特點和方案的優(yōu)缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設(shè)計提出建議。
2.4成績評定。
課程的實踐性不僅體現(xiàn)實際操作能力，而且體現(xiàn)獨立完成設(shè)計和分析的能力。因此，課程設(shè)計的考核分為以下部分：設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品：觀察實驗現(xiàn)象，是否達到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應具有設(shè)計題目、技術(shù)指標、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設(shè)計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神及創(chuàng)新精神，等等。
3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟
在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學中，通常只介紹單元電路的設(shè)計。然而，一個實用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要，不過從教學訓練角度出發(fā)，課程設(shè)計仍應保留一定的單元電路內(nèi)容。
電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。
雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同（尤其單元電路的設(shè)計），但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。
電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。
4.電子技術(shù)課程設(shè)計的效果
學生經(jīng)過這樣系統(tǒng)訓練后，各方面技能都通過考核，為后續(xù)課程的學習打下了扎實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計（第二版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2006.
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的目的
一個完整的計算機網(wǎng)絡(luò)教學應該包括三個環(huán)節(jié)：課堂教學、實驗和課程設(shè)計。課堂教學、實驗和課程設(shè)計三者是相輔相成的。計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計作為計算機網(wǎng)絡(luò)教學的最后一個環(huán)節(jié)，在鞏固學生理論知識學習成果，鍛煉學生動手實踐能力方面具有重要的作用。
安排計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的目的有兩個，一是引導學生將書本上抽象的概念和具體實現(xiàn)技術(shù)結(jié)合起來，使學習深化；二是消除學生對協(xié)議的神秘感，調(diào)動學生學習的積極性與主動性。
2計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的任務編制
我院在2007年由作者執(zhí)筆，編寫了新一版的計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計指導書，對課程設(shè)計的任務進行了編制。課程設(shè)計基本上按照計算機網(wǎng)絡(luò)教學大綱安排，安排了5個具有一定代表性的課程設(shè)計題目。
實驗一，簡單網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計。本實驗選擇了幾個簡單的網(wǎng)絡(luò)程序，這幾個網(wǎng)絡(luò)程序或者是我們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)命令，或者是網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計中的基礎(chǔ)內(nèi)容。通過從幾個簡單的網(wǎng)絡(luò)程序中選取其中的兩個實現(xiàn)，目的是希望同學們了解網(wǎng)絡(luò)編程的基本流程和基本方法，能初步掌握TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本實現(xiàn)方法，對網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)機制有進一步的認識。本實驗的幾個簡單的程序都可以采用Java的網(wǎng)絡(luò)編程包java.io中提供的編程接口實現(xiàn)，但是因為Java的網(wǎng)絡(luò)包提供了較高層次的封裝，屏蔽了網(wǎng)絡(luò)編程中需要處理的細節(jié)問題，所以采用Java作為實現(xiàn)語言的同學需要把Java的網(wǎng)絡(luò)包源碼加入到自己編寫的程序源碼中，對Java網(wǎng)絡(luò)包中相關(guān)代碼的實現(xiàn)細節(jié)進行分析，并在實驗報告中得到體現(xiàn)。這幾個簡單的程序是：(1)Ping程序設(shè)計；(2)Echo程序設(shè)計；(3)HTTP客戶端程序，不要求解釋HTML語言；(4)端口掃描程序。
實驗二，數(shù)據(jù)包捕獲與分析。網(wǎng)卡的缺省工作模式包含廣播模式和直接模式，即它只接收廣播幀和發(fā)給自己的幀。如果采用混雜模式，一個站點的網(wǎng)卡將接受同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有站點所發(fā)送的數(shù)據(jù)包，這樣就可以到達對網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)視捕獲的目的。Ethreal是一種開源的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的捕獲和分析軟件，本實驗通過Ethreal軟件的安裝使用，監(jiān)控局域網(wǎng)的狀態(tài)，捕獲在局域網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并結(jié)合在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中學習到的理論知識，對常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)包做出分析，加深網(wǎng)絡(luò)課程知識的理解和掌握。
實驗三，Web服務器的簡單設(shè)計與實現(xiàn)。本實驗要求了解Web服務器的工作原理，設(shè)計并實現(xiàn)一個簡單的Web服務器，并通過測試。
實驗四，聊天程序的簡單設(shè)計與實現(xiàn)。聊天程序是上網(wǎng)時經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)程序，本實驗要求完成一個聊天程序的簡單設(shè)計與實現(xiàn)。
實驗五，動態(tài)網(wǎng)站的簡單設(shè)計與實現(xiàn)。動態(tài)網(wǎng)站的構(gòu)建已經(jīng)成為計算機專業(yè)學生的一項基本技能，本實驗要求學生構(gòu)建一個動態(tài)網(wǎng)站，掌握網(wǎng)站構(gòu)建的流程、編程方法以及部署、運行等基本技能。
上述實驗中，實驗一和實驗二是必做的內(nèi)容，而實驗三、實驗四和實驗五只需要選做一個即可。
3計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的實踐
作者從2006年畢業(yè)入校以來已經(jīng)指導了2屆學生進行計算機網(wǎng)絡(luò)的課程設(shè)計，在指導課程設(shè)計的過程中，總結(jié)了普遍存在的以下幾個現(xiàn)象，并有針對性地采取了應對的措施。
[1] 學生人數(shù)眾多。高校擴招使在校學生的數(shù)量大大增加，針對這樣的現(xiàn)象，我們對參加課程設(shè)計的學生進行了分組，每組由3～4名學生組成，課程設(shè)計只對組做要求，但是要求明確組內(nèi)成員的分工。這樣既解決了學生人數(shù)眾多和教學資源相對不足之間的矛盾，又起到了鍛煉每一個參與學生能力的目的。
[2] 個體之間差異大。為解決學生個體之間差異很大的問題，我們在小組的組成上做了要求，要求一個組內(nèi)既有成績比較好、動手能力比較強的學生，同時也有一些成績比較差、動手能力相對弱一些的同學，這樣通過組內(nèi)的交流就能共同提高、共同進步。
[3] 懶于動手。相當數(shù)量的學生在做課程設(shè)計的時候不愿自己親自動手編寫程序，而是通過在網(wǎng)上搜索，尋找相關(guān)程序或者從上一屆學生手里拷貝。針對這個現(xiàn)象，我們增加了考核措施和激勵機制，在驗收程序時不僅看實驗的結(jié)果，而且要讓學生講解程序的原理和設(shè)計思路，在課程設(shè)計實驗報告中也增加相關(guān)的內(nèi)容。在考核的時候，親自動手做實驗、編程序的學生的成績要遠遠高于通過下載、拷貝程序的學生的成績，達到激勵學生勤于動手的目的。
1傳統(tǒng)電子技術(shù)課程設(shè)計教學的弊端
傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計的教學過程中有一些弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一受到教學經(jīng)費及實驗場地和實驗時間的制約，輔導教師缺少；第二，課程設(shè)計題目狹隘，缺少個性，有的課程設(shè)計題目向乎是紙上談兵，設(shè)計過程枯燥乏味；第三，學生綜合能力培養(yǎng)受到限制，阻礙了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展和發(fā)揮，導致學生對課程設(shè)計興趣降低，不利于學生主動探索精神的培養(yǎng)。
2電子技術(shù)課程設(shè)計的教學改革
2.1教學方法的改革
電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)是當前工程設(shè)計的新技術(shù)，它的應用使得電子系統(tǒng)的設(shè)計手段產(chǎn)生了深刻的變革[4，5，6，7]。在教學中采用虛實結(jié)合法，“虛”是指學生在完成電子系統(tǒng)的初步設(shè)計方案以后，用應用軟件對整體電路進行仿真，驗證設(shè)計方案的或能，修改方案設(shè)計中的原理性錯誤?！皩崱笔侵笇W生對所設(shè)計的電路在實驗室進行實物制作。虛實結(jié)合法中“虛”是手段，“實”是目的，虛擬仿真不受實物實驗條件的限制，能夠拓寬學生的設(shè)計思路，實物制件與調(diào)試是最終實現(xiàn)的結(jié)果。虛實結(jié)合法進行電子課程設(shè)計的流程如圖1所示：1）選題及方案設(shè)計：根據(jù)課程設(shè)計的預期目標，提出幾個不同的、難度大體相當?shù)?、具有實用性的電子電路設(shè)計題目及性能指標，由小組成員集體討論選擇設(shè)計題目，組織小組成員查找相關(guān)資料，并要求小組成員每人都提出自己的初步設(shè)計方案。然后小組成員討論各自的方案，相互提出修改意見，發(fā)揮團體精神，集思廣益，最后確定設(shè)計方案。2）電路虛擬仿真：電子設(shè)計自動化是當前工程設(shè)計的新技術(shù)，它的應用使得電子系統(tǒng)的分析設(shè)計手段產(chǎn)生了深刻的變革，是電類學生從事工程技術(shù)工作必須掌握的技能。在學生根據(jù)設(shè)計課題初步確定方案后，要求先在虛擬仿真臺上對設(shè)計方案進行仿真，觀察電路功能是否滿足設(shè)計要求，分析主要元器件參數(shù)對電路指標的影響，初步了解電路的工作情況，適當更改元件參數(shù)使之達到技術(shù)指標的要求，為電路的實際調(diào)試做準備。3）實物制作及調(diào)試：對實物電路進行安裝，可以培養(yǎng)學生嚴謹、求真的科學態(tài)度和認真踏實的工作作風。從實物的制作及連接可以讓學生接觸實際中使用的元器件及識別，觀察實際元件的外形及標稱方法，可以在實物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。調(diào)試技術(shù)是工程技術(shù)人員必須熟練掌握的基本技能，在加信號的情況下進行單元電路的調(diào)試，單元電路能正常工作后再逐步擴大調(diào)試范圍，直到完全符合設(shè)計要求。調(diào)試完畢后，比較電路實測的性能與計算機的虛擬仿真結(jié)果，認識虛擬仿真在電子技術(shù)設(shè)計中所起的作用，培養(yǎng)學生軟硬件的綜合應用能力。4）答辯及設(shè)計報告：答辯主要檢查的提問課程設(shè)計課題的基本原理、基本設(shè)計方案、電路圖等相關(guān)內(nèi)容及學生的理解和掌握情況。答辯以小組為單位，采取搶答的形式，答辯題目按難易區(qū)分2-3個層次，搶答的題目難度越大則得分越高?？偨Y(jié)報告是學生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié)，按規(guī)定的格式進行書寫，作圖要規(guī)范，通過撰寫總結(jié)提高學生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì)。
2.2設(shè)計課題內(nèi)容的改進
電子技術(shù)課程設(shè)計所選的課題來源于工程實際，能夠反映現(xiàn)實生活中的應用，并且能盡量覆蓋電子技術(shù)理論的主要知識點。比如，振蕩電路、組合邏輯電路、計數(shù)器、譯碼器、寄存器、循環(huán)脈沖發(fā)生器等，既要使大多數(shù)學生能夠在規(guī)定時間順利完成，又要使課題有一定的自由空間，以開闊學生思路，發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和主動性。結(jié)合幾個學期的工程實踐經(jīng)歷，目前電子技術(shù)課程設(shè)計已經(jīng)開設(shè)的題目有數(shù)字鐘、數(shù)字頻率計、交通燈控制、籃球比賽計時器、救護車報警器、搶答器、循環(huán)彩燈等。在選題時，學生自由選擇提供的課程設(shè)計題目，也可以自擬題目。
3教學的收效
上述教學實踐極大地激發(fā)了學生的設(shè)計熱情，從學生所寫的課程設(shè)計總結(jié)來看，大多數(shù)學生在不同方面都有很大收獲。3.1激發(fā)了學生的積極性學生感覺到利用所學的電子技術(shù)知識可以實實在在的做出電路來，提高了學生對所學專業(yè)知識的信心，激發(fā)了學習理論課的熱情。3.2掌握開展實踐活動的科學方法學生對開展工程實踐活動的科學方法和步驟有了切身體會，為進一步學習其它專業(yè)課的設(shè)計和以后的專業(yè)工作奠定了基礎(chǔ)。3.3增強了團隊合作能力以團隊合作的形式完成任務，分別查找資料、模塊設(shè)計、電路調(diào)試等從而使學生在設(shè)計過程中學會相互溝通協(xié)調(diào)，相互支持配合，增強了責任感和團隊合作能力。
關(guān)鍵詞 綜合教學改革 課程實驗 課程設(shè)計 應用型本科人才
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.08.025
On Mechanical Course Experiment and Course
Design Comprehensive Reform
ZHANG Lingli， ZHAO Jian， WANG Wenjin， ZHANG Jing
（School of Control and Mechanical Engineering， Tianjin Chengjian University， Tianjin 300384）
Abstract： On the basis of surveying and analyzing mechanical courses in university. It is analyzed and summarized in the paper against to the existing problems of experimental and course design for mechanical courses in the teaching link. The comprehensive reform exploration has been carried on the teaching of mechanical course experimental and course design in the aspect of teaching system， methods， ways and means. It is illustrated that those teaching reform methods have remarkable effects in aspect of improving engineering thought and ability for mechanical undergraduates.
Keywords： comprehensive teaching reform; course experimental; course design; practical undergraduate
根據(jù)機械類本科人才培養(yǎng)要求及社會發(fā)展需要，學生在校期間應得到系統(tǒng)化工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，具體表現(xiàn)在識圖及工程語義的表達及其包括機械產(chǎn)品的加工、制造、裝配和調(diào)試等實踐能力。因此，對機械類本科生在校期間應注重這兩方面的培養(yǎng)。機械類本科生所學主干課程的實踐教學包括實驗和課程設(shè)計兩部分，它們是培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
目前，本科院校開設(shè)的機械基礎(chǔ)實驗所涉及的教學課程較多，但各門課程的實驗各自獨立開設(shè)，互不聯(lián)系，沒有從專業(yè)培養(yǎng)的目標和課程綜合學習的角度出發(fā)，形成機械基礎(chǔ)綜合實驗教學體系。實驗室能開設(shè)的實驗多為常規(guī)驗證性的，內(nèi)容較為陳舊，實驗手段較落后，設(shè)計性和創(chuàng)新性的綜合實驗很少;實驗僅僅作為理論課的輔助教學，學生也不重視，實驗的成績并不能反映出學生真實的實驗能力和水平;在實驗教學方式上，學生只能按照教師事先搭接好的實驗平臺和設(shè)計好的實驗步驟進行操作，讀取實驗數(shù)據(jù)及進行數(shù)據(jù)處理，這種實驗教學方法嚴重制約了學生實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。①
在課程設(shè)計教學實踐中，很多院校在選擇設(shè)計題目時一直選用傳統(tǒng)、單一的二級減速器，雖然減速器的設(shè)計包含了齒輪、軸和軸承等典型軸系零件的設(shè)計，學生所學到的知識也能得到較全面的綜合應用，但是中國制造業(yè)的不斷發(fā)展，又對機械類專業(yè)設(shè)計者提出了新要求，在這種形勢下，以往的教學模式暴露出了諸多問題，具體表現(xiàn)為：設(shè)計題目相對單一，設(shè)計參數(shù)數(shù)量不足，導致部分同學的設(shè)計結(jié)果雷同，存在抄襲現(xiàn)象;②學生盲目模仿，甚至照搬照抄;在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，存在不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、和密封等問題。③這些都致使學生的設(shè)計能力及創(chuàng)新能力得不到應有的鍛煉。
針對上述問題，結(jié)合機械專業(yè)特點，本文主要從機械類本科生所學主干課程的實驗教學和課程設(shè)計入手，提出一套面向機械類學生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學改革方案。
1 改革實驗教學，建立全新的基礎(chǔ)實驗教學體系
遵循模仿、掌握、熟練和創(chuàng)新的認識規(guī)律，必要的基礎(chǔ)實驗應該保留，設(shè)計性、創(chuàng)新性、綜合性實驗的比例適當增加，通過綜合性實驗項目和開放性課外創(chuàng)新實踐教學活動，培養(yǎng)學生在機械設(shè)計方面的創(chuàng)新能力和密切配合的團隊精神。
（1）整合實驗內(nèi)容，建立科學完整的實驗體系。突破實驗原有的課程界限，把一部分實驗內(nèi)容采用單元形式進行教學，每一單元設(shè)計一組實驗，再把另一部分實驗內(nèi)容組合在一起，設(shè)置成為機械基礎(chǔ)綜合實驗單元，形成分層次的實驗教學。各實驗單元既互相獨立又相互聯(lián)系。機械基礎(chǔ)綜合實驗教學內(nèi)容分三個層次：基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計性實驗、創(chuàng)新性實驗，通過綜合設(shè)計性實驗項目和科技創(chuàng)新活動，既提高了學生對機械產(chǎn)品的創(chuàng)新思維能力，又培養(yǎng)了相互協(xié)作的團隊精神。
（2）改革實驗教學方法，引入案例式實驗教學手段。在實驗教學中引入案例式教學手段，教師應根據(jù)教學目標，用典型的教學案例將機、電知識結(jié)合在一起，調(diào)動學生參與討論、分析及實踐的積極性，進一步提高學生認識、分析和解決工程實際問題以及理論聯(lián)系實際的能力，形成培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識、自主學習方法、溝通能力和合作精神能力的一種教學方法。
（3）創(chuàng)設(shè)開放性實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。在規(guī)定范圍內(nèi)允許學生自選實驗題目，由學生自行設(shè)計實驗，整個實驗過程在教師的指導下獨立完成，無固定實驗模式，這種教學模式既能讓學生認識到機械方案設(shè)計的重要性，又強化了學生獨立設(shè)計的意識和動手能力。同時，增加成果展示和學生互評環(huán)節(jié)，促進創(chuàng)新經(jīng)驗交流和創(chuàng)新意識的激發(fā)。
（4）探索設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗的教學模式。嘗試在設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗過程采用自主形式，即允許學生自選實驗題目。例如，機電系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接實驗，這個實驗完全由學生自己設(shè)計傳動方案，整個裝配、調(diào)整、測試、數(shù)據(jù)采集及分析過程也由學生獨立完成。這樣就極大地調(diào)動了學生動手的興趣，這種實驗教學模式排除了由教師統(tǒng)一定傳動方案、實驗步驟，禁錮學生創(chuàng)新思維的現(xiàn)象。
（5）開放實驗室，開展課外實踐性教學活動。將實驗室作為學生的課外科技創(chuàng)新活動基地，教師引導學生自由組建項目小組，由學生自行尋找課題或根據(jù)競賽主題確定題目，進行方案設(shè)計論證，通過小組分析、研究和討論確定項目內(nèi)容，最終根據(jù)設(shè)計思想和創(chuàng)意理念，在教師指導下形成設(shè)計作品，作品可參加校級或市級機械創(chuàng)新大賽，在實踐過程中促進學生間交流，拓寬知識面，開闊眼界。同時，可以將學生暴露出的問題進行總結(jié)并引入到實驗教學中，使實驗教學和課外科技創(chuàng)新活動形成良性循環(huán)。
2 改革課程設(shè)計教學，培養(yǎng)學生的工程應用能力
課程設(shè)計環(huán)節(jié)實踐性和實用性強，結(jié)合機械類專業(yè)特色，培養(yǎng)學生“學以致用”成為應用型創(chuàng)新人才，為后續(xù)面向卓越工程師培養(yǎng)的課程教學體制改革進行有益的初步探索。
（1）改革課程設(shè)計內(nèi)容，引入“能力導向”原則。能力導向原則是以能力為中心設(shè)計課程體系，以能力為目標改進教學方法，以能力為標準考評教學效果。④⑤面向機械類學生，我們以學生為中心，以能力導向為原則，構(gòu)建了完善的課程設(shè)計教學體系，目標是培養(yǎng)學生基本設(shè)計能力和創(chuàng)新性設(shè)計能力，專業(yè)設(shè)計能力和相關(guān)專業(yè)設(shè)計能力。根據(jù)學校自身特色和社會需要擬定課程設(shè)計題目，打破傳統(tǒng)設(shè)計兩級齒輪減速器局限，在部分有能力的同學中開設(shè)創(chuàng)新性設(shè)計內(nèi)容，選定以工程實際為背景的設(shè)計題目，把構(gòu)思、方案設(shè)計、功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計與CAD相結(jié)合，并進行系統(tǒng)訓練，形成一個面向工程實踐的教學體系。
（2）把學生的課外創(chuàng)新設(shè)計作品，納入到課程設(shè)計教學環(huán)節(jié)。在部分有能力的同學中開展課外創(chuàng)新性設(shè)計活動，設(shè)計過程嘗試采用項目式實踐模式，教師提出項目的目標，不規(guī)定題目，不指定方法，不提供參考資料;由學生自行探索，允許幾個人組成小組，共同完成項目，成果可以作為課程設(shè)計的教學環(huán)節(jié)進行考核。這種教學模式既培養(yǎng)了團隊合作的能力，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，極大地挖掘了學生的潛力。
（3）將CAD（計算機輔助設(shè)計）運用到課程設(shè)計中，提高繪圖效率。把現(xiàn)代設(shè)計手段引入到課程設(shè)計中，如利用機械專業(yè)常用設(shè)計軟件AutoCAD、PRO/E、UG、SolidWorks等，鼓勵學生使用計算機輔助設(shè)計軟件構(gòu)建三維模型，實現(xiàn)運動和裝配仿真等，最后可將零件的三維實體模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖，并進一步完成尺寸和公差的標注，這樣，既激發(fā)了學生的學習熱情，又將學生從繁雜的繪圖中解放出來，提高繪圖效率，同時，學生對整個設(shè)計過程及結(jié)果具有更加直觀和形象的了解，使學生將注意力集中在設(shè)計方法上，有更多時間去思考產(chǎn)品的整體設(shè)計、細節(jié)設(shè)計及創(chuàng)新設(shè)計，真正體驗到機械設(shè)計的樂趣。
3 開辟第二課堂，調(diào)動學生的學習興趣
利用實驗和課程設(shè)計這兩個實踐教學環(huán)節(jié)組織學生進行課外科技創(chuàng)新活動，通過課外實踐性教學活動，鍛煉學生從方案確定、到結(jié)構(gòu)設(shè)計、再到工藝實現(xiàn)等工程實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力、綜合設(shè)計能力、動手能力、工程實踐能力和團隊協(xié)作精神，調(diào)動學生學習興趣，挖掘?qū)W生自身潛力，施展學生創(chuàng)造才能。一方面，實驗教學、課程設(shè)計等可以為課外實踐性教學活動打下良好的實踐基礎(chǔ);另一方面，課外實踐性教學活動又使實驗教學、課程設(shè)計得到了延伸。例如我校機械專業(yè)的同學，6人自由組成一設(shè)計小組，進行機械創(chuàng)新設(shè)計，學生們從設(shè)計方案的確定、參數(shù)的選擇，零件的設(shè)計、校核及繪圖再到零件的加工等都是在教師的指導下獨立完成，其中一組同學設(shè)計的產(chǎn)品“思維空間”平面機構(gòu)創(chuàng)意組合演示教具，參加全國第六屆機械創(chuàng)新大賽和天津市第五屆機械創(chuàng)新大賽，分別獲二等獎和一等獎榮譽。通過我校的教學實踐改革證明，學生主動學習、溝通能力、理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新思維意識有了很大的提高。
4 結(jié)語
本文立足機械類本科生所學主干課程的課程實驗和課程設(shè)計，通過具體實踐教學和學生第二課堂，就教學體系、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段等方面進行全面改革，提出了以學生為中心，教師為主導，注重動手能力的培養(yǎng)，發(fā)揮學生的想象力，使學生在獲取知識（自學）、共享知識（團隊工作）、應用知識（解決問題）、總結(jié)知識（創(chuàng)新）和傳播知識（溝通）過程中得到能力提升的改革思路，教學改革已初見成效。實踐證明，這種改革更能充分地調(diào)動學生的學習和創(chuàng)新的積極性，提高學生實際動手能力、協(xié)作能力及創(chuàng)新能力，教學效果顯著，為把學生培養(yǎng)成應用型本科人才打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
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基金項目：邵陽學院教學改革研究項目（編號：2012JG01）
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A
收錄日期：2013年9月2日
組織管理的本質(zhì)是組織的績效管理?？冃Ч芾硎茄芯亢徒沂究冃У亩攘?、考核、應用過程的客觀規(guī)律的科學?？冃Ч芾硎侨肆Y源管理的核心，績效管理的結(jié)果可以運用到工作分析、員工招聘、員工職業(yè)生涯管理、薪酬管理、員工培訓開發(fā)、員工勞動關(guān)系管理、員工晉升等人力資源管理的其他環(huán)節(jié)。因此，績效管理課程是人力資源管理本科專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。提高該課程的教學質(zhì)量，特別是實踐教學質(zhì)量，對提高畢業(yè)生的專業(yè)能力和就業(yè)能力，具有十分重要的意義。
一、績效管理課程實踐教學存在的問題
（一）不重視績效管理課程的實踐教學，課時難以保證。由于績效管理課程實踐教學有一定難度，或?qū)嵺`教學設(shè)施（如計算機模擬教學軟件）缺乏，部分高效未設(shè)置績效管理課程實訓、課程設(shè)計等實踐教學環(huán)節(jié)，在人力資源管理綜合（專業(yè)）實習中也不重視績效管理崗位的實踐，難以保證實踐教學質(zhì)量。
（二）實踐指導教師的能力有待提高。部分教師特別是青年教師參與企業(yè)績效管理的實踐較少，不能對學生進行有效的指導。具體表現(xiàn)有：不能科學安排實踐教學任務，不能對學生進行針對性的訓練，不能進行現(xiàn)場答疑或指導等。
（三）未對實踐教學環(huán)節(jié)進行嚴格管理，實踐教學效果較差?？冃Ч芾淼膶嵺`教學環(huán)節(jié)包括校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)（如實驗實訓、課程設(shè)計）和校外實踐環(huán)節(jié)（如綜合實習、畢業(yè)實習）。由于校內(nèi)實踐場地、設(shè)備（或計算機軟件）的原因，或在校外實習單位不能進行對口或頂崗實習，學生的實踐教學效果不太理想。
二、績效管理課程實踐教學體系的構(gòu)建
績效管理課程的教學目的，是使學生具有進行績效設(shè)計、績效實施、績效溝通、績效改進的基本技能，具有分析和解決組織績效管理中存在問題的初步能力。因此，應根據(jù)課程教學目的，構(gòu)建績效管理課程的實踐教學體系。結(jié)合我校2007年開始的績效管理課程實踐教學經(jīng)驗，績效管理課程實踐教學體系可以包括以下組成部分：
（一）案例教學。案例教學是績效管理課堂教學普遍應用的一種教學方法。教師在課堂教學中，除了講授績效管理的基本知識和基本理論外，必須緊貼企業(yè)實際，使學生掌握績效管理的基本技能和專業(yè)技能。因此，在績效計劃的編制、績效目標和指標的設(shè)置、績效溝通、績效面談、績效總結(jié)等教學環(huán)節(jié)，都可以精選一些典型案例，采用分組討論或情景模擬，進行案例教學。
（二）社會調(diào)查。社會調(diào)查指學生根據(jù)教學計劃，事先編制企業(yè)績效管理現(xiàn)狀調(diào)查表，調(diào)查典型企業(yè)績效管理的現(xiàn)狀及存在的問題，必要時寫出調(diào)查總結(jié)報告。社會調(diào)查是學生了解企業(yè)、熟悉企業(yè)的一個重要手段，在寒暑假或績效管理課程實訓、課程設(shè)計或綜合實習、畢業(yè)實習等教學環(huán)節(jié)，學生都可以進行社會調(diào)查。
（三）課程實驗或?qū)嵱?。課程實驗指借助計算機模擬教學軟件，安排專門的課內(nèi)實驗課時，學生到計算機房進行實驗。實驗內(nèi)容包括：績效指標及權(quán)重的設(shè)置、對員工績效指標進行網(wǎng)上評價、員工績效評分的匯總等。課程實訓指學生根據(jù)指導教師的任務安排，利用企業(yè)調(diào)查資料或到網(wǎng)上收集相關(guān)資料，進行績效管理的基本技能訓練。如，績效計劃的編制、績效考核表的設(shè)計、企業(yè)績效管理制度的編制等。
（四）綜合實習或?qū)I(yè)實習。在學完人力資源管理專業(yè)的主要主干課程后，可以安排學生進行綜合實習（或?qū)I(yè)實習）。綜合實習的內(nèi)容除了績效管理外，還可以包括人力資源管理的其他主要職能，如工作分析、組織設(shè)計、員工培訓與開發(fā)、薪酬管理、員工勞動關(guān)系管理等。
（五）畢業(yè)實習。在學完全部理論課程后，一般在第八學期初安排學生的畢業(yè)實習。畢業(yè)實習主要是為學生就業(yè)做準備，以增強學生的實踐能力和就業(yè)能力。對畢業(yè)以后有意向從事績效管理工作的學生，可以到企業(yè)的績效管理崗位進行頂崗實習。
（六）畢業(yè)論文。畢業(yè)論文是學生全面運用所學基本理論、專業(yè)知識和技能，對實際問題進行研究的綜合性訓練。畢業(yè)論文旨在檢驗學生的獨立工作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和科學精神。畢業(yè)論文一般在學完全部理論課程后，安排在第八學期進行。對績效管理感興趣的學生，可以選擇先進的績效管理工具應用、績效管理系統(tǒng)、績效管理過程、績效管理創(chuàng)新等方面的課題進行研究。
三、績效管理課程實踐教學體系實施
績效管理課程實踐教學體系構(gòu)建完成以后，學校應結(jié)合自身實際，制定適合的管理制度和規(guī)定，精心組織，嚴格實施，發(fā)現(xiàn)問題，不斷改進。下面以績效管理課程設(shè)計為例，其實施要點如下：
（一）編制相關(guān)的管理制度和規(guī)定。如編制績效管理課程設(shè)計大綱，內(nèi)容可包括：課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務，課程設(shè)計的基本理論，程序與要求，主要內(nèi)容提要，考核方式與評分標準，配套教材等。
（二）制定課程設(shè)計工作計劃，下達課程設(shè)計任務書。課程設(shè)計組組長根據(jù)課程設(shè)計大綱編制課程設(shè)計的工作計劃，內(nèi)容可包括：教學目的和要求，選題程序和題目擬定，時間和場地安排，指導教師和學生分組名單，考核方式和成績評定辦法，紀律和保障措施，課程設(shè)計工作計劃表等。指導教師應根據(jù)課程設(shè)計的工作計劃，編制課程設(shè)計任務書，內(nèi)容可包括：課程設(shè)計的目的、課程設(shè)計的背景資料、課程設(shè)計的主要內(nèi)容、任務分工、課程設(shè)計的基本要求等。較好的做法是以一個典型企業(yè)為背景，10～20個學生為一組，包括以下設(shè)計內(nèi)容：確定企業(yè)使命、愿景、價值觀和戰(zhàn)略，企業(yè)各崗位說明書的編制，企業(yè)績效管理制度的編制，企業(yè)各崗位績效管理表格（如績效考核表）的編制。
（三）學生按要求進行課程設(shè)計。一般做法是：先到典型企業(yè)進行實地調(diào)查，收集原始數(shù)據(jù)和資料；再根據(jù)任務書的要求完成課程設(shè)計任務；最后完成課程設(shè)計報告。在課程設(shè)計的過程中，指導教師應全過程對學生進行輔導和答疑。
（四）課程設(shè)計總結(jié)。在學生完成課程設(shè)計后，指導組組長應負責召開學生座談會，對課程設(shè)計進行總結(jié)，并根據(jù)存在的問題，制定針對性的措施。
四、績效管理課程實踐教學體系改進
在構(gòu)建、實施績效管理課程實踐教學體系以后，必須對實踐教學體系定期進行檢查和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題，不斷改進，形成持續(xù)改進的動態(tài)循環(huán)。根據(jù)目前績效管理課程實踐教學存在的問題，可采取以下改進措施：
（一）重視績效管理課程的實踐教學，構(gòu)建比較完善的實踐教學體系。學校應根據(jù)自身實際，合理安排績效管理課程的實踐教學。如設(shè)置1～2周的績效管理課程設(shè)計或6～10課時的課程實訓。有條件的學校，可開發(fā)或購買績效管理模擬教學軟件，安排6～10課時的課程實驗。在學生進行綜合實習或畢業(yè)實習階段，可安排學生到企業(yè)人力資源部的績效管理崗位進行對口或頂崗實習。
（二）重視績效管理課程教師的培養(yǎng)，提高教師的實踐能力。績效管理課程是一門實踐性較強的課程?？梢圆扇〗處熯M修，為企業(yè)提供績效管理咨詢服務，到企業(yè)人力部門兼職等辦法，提高教師的實踐能力和教學水平。
（三）對實踐教學環(huán)節(jié)進行嚴格管理，提高實踐教學效果。首先，實踐指導教師要根據(jù)實踐教學大綱的要求，對學生進行嚴格管理。如加強學生的紀律教育，鼓勵學生積極參加教學實踐、勇于創(chuàng)新，要求學生填寫實踐教學日記并認真總結(jié)；其次，學校各級教學單位應定期對實踐教學環(huán)節(jié)進行檢查和監(jiān)控。如，在綜合實習過程中和實習結(jié)束后，召開學生座談會，聽取學生對實習的看法和建議，或到實習單位了解學生的實習表現(xiàn)和實習效果。也可設(shè)計一些評價指標（如實習內(nèi)容、實習方式、實習地選擇、實習單位管理等指標），對綜合實習的教學效果進行綜合評價。
總之，人力資源管理本科專業(yè)績效管理課程的實踐教學改革，必須以社會需求為導向，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建適合的實踐教學體系，并且持續(xù)不斷地有效運行，以提高學生的實踐能力和就業(yè)能力。
主要參考文獻：
1.設(shè)計題目及內(nèi)容的改革
對于“電子技術(shù)課程設(shè)計”題目的選擇尤為重要。首先，設(shè)計的題目要夠多，這樣學生的可選擇性才夠大；其次，設(shè)計內(nèi)容要新穎有趣，有一定的使用價值，每個題目都可以鞏固學習電子技術(shù)課程重要的知識點，比如：電壓超限報警電路的設(shè)計可鞏固學習比較器和555電路以及各種邏輯門的使用；編碼電子鎖的設(shè)計可鞏固學習觸發(fā)器和門電路；多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會用到包括寄存器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容；廣告燈控制電路包括了可逆計數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報警電路等單元部分，會用到顯示譯碼器、計數(shù)器和555電路等電子知識。指導教師在告訴學生設(shè)計題目的同時還要把實驗室的現(xiàn)有資源給學生講清楚，學生可在這些限定的條件下進行設(shè)計，比如：實驗室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器，邏輯門只有與非門。這樣，學生在設(shè)計過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應地改成實驗室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識，能夠隨機應變。當然如果實驗室確實無法提供器件，也要鼓勵學生自己去購買，這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能，提高他們親歷親為的能力和學習興趣。
2.預設(shè)計方案的確立
進行預設(shè)計時要鼓勵學生用模塊化的分析和設(shè)計方法進行設(shè)計。學生通過查閱資料，根據(jù)設(shè)計要求自行確定實施方案，給學生提供更大的自，使學生能夠相對獨立地進行實踐，充分揚其所長。由于學生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響，初步的設(shè)計方案難免存在遺漏和錯誤，教師要對學生的設(shè)計進行把關(guān)，保證他們的設(shè)計能實現(xiàn)基本功能。同時，也可通過集體答疑的方式組織學生公開講解設(shè)計方案，讓學生互找問題、討論解決方法，從而達到優(yōu)化設(shè)計方案的目的。這些方法增強了教學的互動性，同時也為學生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間，調(diào)動了學生們學習和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計方案確定以后就要進行仿真實驗。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件，它提供了大量的仿真元件模型，且儀器儀表種類之多是很多電子實驗室無法比擬的。通過Multisim進行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計中存在的問題，進一步優(yōu)化設(shè)計方案，同時增強了學生學習的興趣，加深了學生對理論知識的理解，提高了學生的實踐能力，也使學生掌握了電子仿真軟件的使用方法，為后續(xù)課程學習打下良好基礎(chǔ)。最后，學生把初步的設(shè)計方案上升到理論的高度，寫出一份詳細的預設(shè)計報告，包括設(shè)計題目、設(shè)計任務、總體方案的設(shè)計、單元電路的設(shè)計、元器件的選擇與參數(shù)計算，畫出總體電路圖，列出所用元器件的詳細列表和參考文獻。這樣，做到設(shè)計思路清晰明了，為后面的安裝調(diào)試做好充分的準備。
3.安裝調(diào)試
按照自己的設(shè)計方案進行安裝調(diào)試，是學生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預設(shè)計報告中元器件列表領(lǐng)取器件，然后分模塊進行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導教師要引導學生注意整體布局的美觀、規(guī)范，比如：電源線和地線要分開，各成一列，并分別用不同顏色的導線進行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進行通電調(diào)試。在調(diào)試階段，有些學生只要發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手，指導教師要引導學生從信號輸入的一端開始逐個模塊進行調(diào)試，排除故障的方法要從大范圍到小范圍，最終找到故障的確切地點。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學生自己查找、分析原因，找到解決的方法。通過調(diào)試使學生加深對電路工作原理的理解，學會調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后，不要馬上拆線交給老師完事，指導老師要鼓勵學生用調(diào)試好的電路做實驗，例如：可以對單元電路的輸出進行實際的測算，并跟理論分析結(jié)果進行比較，進一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計為學生提供鍛煉的平臺，提高學生的實踐能力和學習積極性。
4.撰寫總結(jié)報告
總結(jié)報告是學生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié)，不能等同于平時的實驗報告，因此，學生應按規(guī)定的格式進行書寫?？偨Y(jié)報告的圖紙要規(guī)范，所有圖紙都按工程設(shè)計標準嚴格要求。這樣可提高學生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì)，為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。
5.建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計教學質(zhì)量的關(guān)鍵
在注重結(jié)論正確的同時，應該強調(diào)整個設(shè)計方案實施的全過程。成績評定包含五個部分：一是預設(shè)計方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果，占總成績的25%；二是實驗動手能力（包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等），占總成績的30%；三是學生的答辯情況，占總成績的10%；四是設(shè)計過程中的學習態(tài)度、工作作風和科學精神，占總成績的10%；五是總結(jié)報告（包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會等）占總成績的25%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學生在課程設(shè)計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待，提高了學生學習的積極性和主動性。
改革的效果
1.培養(yǎng)了學生對設(shè)計性實驗的興趣，增強了學生動手實驗的信心由于設(shè)計題目與實際緊密聯(lián)系，充分調(diào)動了學生的學習熱情和自覺性，學生在獨立完成電路后興奮不已，很多同學對自己設(shè)計并調(diào)試成功的電路愛不釋手。
2.提高了學生多方面的能力在動手實踐設(shè)計過程中，學生們從通過查找資料給出預設(shè)計方案到互相配合著進行安裝調(diào)試，最終得出實驗結(jié)果，每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動性和創(chuàng)造性，提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。
作者簡介：師蔚（1981-），女，新疆伊寧人，上海工程技術(shù)大學城市軌道交通學院，講師；鄭樹彬（1979-），男，廣東揭陽人，上海工程技術(shù)大學城市軌道交通學院，副教授。（上海 201620）
基金項目：本文系2012年上海高校本科重點教學改革項目（批準號：滬教委高〔2012〕49號）、上海工程技術(shù)大學城市軌道交通車輛工程“卓越工程師”培養(yǎng)平臺建設(shè)項目（項目編號：11XK10）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0117-02
作為教育部首批“卓越工程師”教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)，上海工程技術(shù)大學城市軌道車輛工程專業(yè)培養(yǎng)方案重視知識、能力與工程實踐的融合，理論聯(lián)系實際，著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力。[1]城市軌道學院車輛工程系教師不斷探索，總結(jié)該專業(yè)在培養(yǎng)過程中的經(jīng)驗，并對本專業(yè)的發(fā)展方向、培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題不斷研究、改進，從而完善和優(yōu)化了本專業(yè)的課程體系。其中，重要的改進部分為在新的培養(yǎng)計劃中添加了系列綜合課程設(shè)計，注重課程設(shè)計選題的綜合應用性、工程實踐性及多樣性，旨在著力培養(yǎng)城市軌道交通車輛工程專業(yè)學生在城市軌道車輛方面的綜合設(shè)計、工程實際應用能力及創(chuàng)新能力。并通過前期研究及一系列規(guī)劃及籌備，達到了開設(shè)條件，取得了一定的成果。
一、系列綜合課程設(shè)計設(shè)置依據(jù)
城市軌道車輛工程專業(yè)課程體系設(shè)置原則主要是緊貼本專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)目標，在系列綜合課程設(shè)計中著重考慮了其在工程素質(zhì)和能力培養(yǎng)需求方面的作用，并與課程體系中其他課程保持良好的相互銜接，進一步提升理論及實踐教學效果。
1.城市軌道車輛工程專業(yè)培養(yǎng)需求
上海工程技術(shù)大學城市軌道交通車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)目標為：以城市軌道交通車輛工程為背景，培養(yǎng)具有城市軌道交通車輛工程基礎(chǔ)知識與應用能力，能面向工程實際，從事城市軌道交通車輛運行保障及維護、故障診斷及維修并可延伸至整個軌道交通領(lǐng)域等方面工作的高級工程技術(shù)人才。[2]在培養(yǎng)目標中，本專業(yè)注重與工程實際的結(jié)合，因此設(shè)置具有工程實踐特點的系列綜合課程設(shè)計正是滿足本專業(yè)培養(yǎng)目標的需要。
2.銜接專業(yè)課程群需求
城市軌道車輛工程專業(yè)課程群設(shè)置主要包括學科基礎(chǔ)課程群、專業(yè)課程群及集中實踐環(huán)節(jié)課程群三大部分。其中學科基礎(chǔ)課程群主要包括機械、電力電子、測試控制等相關(guān)課程。通過對該部分課程的學習，使學生掌握扎實的機械、電力電子及測試控制方面的基本知識，具備獨立分析課程相關(guān)內(nèi)容的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學習打下良好的理論和技能基礎(chǔ)，為從事專業(yè)技術(shù)工作做好基本培養(yǎng)和鍛煉。
專業(yè)課程群則包括城市軌道車輛結(jié)構(gòu)與原理、城市軌道車輛電力牽引與控制、城市軌道故障診斷技術(shù)等專業(yè)課程。該部分的課程則使學生系統(tǒng)掌握城市軌道交通車輛結(jié)構(gòu)、控制、檢測、維護保障等方面的知識。通過這些課程的學習，使學生掌握城市軌道交通車輛機械結(jié)構(gòu)、電力牽引、電氣設(shè)備等相關(guān)城市軌道車輛的組成和原理，以及其故障診斷、檢修方法及手段。
專業(yè)課程中的集中實踐環(huán)節(jié)課程群則包括企業(yè)實踐環(huán)節(jié)和系列綜合課程設(shè)計環(huán)節(jié)。該部分課程中的企業(yè)實踐環(huán)節(jié)的主要目的是提高學生工程實踐能力，使理論聯(lián)系實際，增強理論教學效果。而系列綜合課程設(shè)計環(huán)節(jié)則是學科基礎(chǔ)課程群、專業(yè)課程群及企業(yè)實踐環(huán)節(jié)的綜合應用，通過在設(shè)計應用過程中使用各課程群中的知識點，不僅彌補了專業(yè)基礎(chǔ)課程抽象不易理解，理論教學效果不理想的不足，又解決了專業(yè)課程涉及知識領(lǐng)域廣、實踐性強、不易掌握的問題。并且讓學生將學校的“所學”與企業(yè)實踐的“所見”充分結(jié)合，使知識體系得以融會。系列綜合課程設(shè)計正是起到了銜接及促進各專業(yè)課程群效果的作用。
二、內(nèi)容設(shè)置
城市軌道車輛工程專業(yè)系列綜合課程設(shè)計包括：城市軌道交通車輛結(jié)構(gòu)與原理課程設(shè)計、檢測與傳感技術(shù)課程設(shè)計、城市軌道交通車輛電氣設(shè)備課程設(shè)計。在內(nèi)容設(shè)置方面?zhèn)鹘y(tǒng)課程設(shè)計僅隸屬于某一門課程，并不注重課程體系其他課程的內(nèi)容銜接，難以達到訓練學生較全面知識體系的目的，而改革后則避免了這一缺點。在系列綜合課程設(shè)計中主要體現(xiàn)以下特點：
1.綜合應用性
首先在設(shè)計選題時，教師考慮其綜合應用性，將分散的多門課程串聯(lián)起來并系統(tǒng)化，使學生得到綜合性的應用訓練。具體做法是各綜合課程設(shè)計教師首先開設(shè)多個選題，供學生選擇，并考慮其具體特點，即在城市軌道交通車輛結(jié)構(gòu)與原理課程設(shè)計中，將機械原理、機械設(shè)計、工程力學、城市軌道交通車輛結(jié)構(gòu)與原理等課程聯(lián)系起來；檢測與傳感技術(shù)課程設(shè)計將檢測與傳感技術(shù)、城市軌道車輛故障診斷技術(shù)等課程聯(lián)系起來；而城市軌道交通車輛電氣設(shè)備課程設(shè)計則將電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電力牽引、控制理論等課程聯(lián)系起來，在綜合課程設(shè)計的任務書中就體現(xiàn)出各選題的綜合應用性。
2.工程實踐性
在考慮選題時，所有的選題都應與城市軌道車輛工程應用有關(guān)，使學生具有實際應用的前提，有利于提高課程設(shè)計的興趣，調(diào)動學生的積極性，有利于發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，也增強了學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，做到理論與實踐相結(jié)合。
3.多樣性
即選題多樣性。選題有的來自于企業(yè)的需求，即需要解決的問題，做創(chuàng)新性的開發(fā)；有的來自于國內(nèi)外文獻資料，學生進行實踐重新設(shè)計，實際復現(xiàn)；有的課題來自于教師科研課題中成熟的研究成果轉(zhuǎn)化，指導學生進行前瞻性的設(shè)計?？傊?，學生可以根據(jù)自己自身的特點及能力，選擇適合自己的設(shè)計選題，達到提高綜合能力的目標。
4.開放性
在系列課程設(shè)計中，借鑒開放式課程設(shè)計模式，以綜合課程設(shè)計選題為主線，在管理上首先實施開放性管理，指導教師以階段成果作為考核設(shè)計進程標準，給學生開放的課程設(shè)計空間，使他們有更多自學和研究的機會。同時配有開放的教學實驗室為基地，滿足學生開放式實踐機會。[3，4]
三、組織實施
根據(jù)上述系列綜合課程設(shè)計設(shè)置的內(nèi)容及特點，需要指導教師具有較強的城市軌道車輛綜合應用能力及工程實踐經(jīng)驗，因此在組織實施該教學內(nèi)容時主要通過本專業(yè)專職教師的培養(yǎng)、企業(yè)導師的參與，同時積極構(gòu)建課程設(shè)計平臺，并針對系列課程設(shè)計在院內(nèi)立項研究，從硬件、軟件上得以為系列課程設(shè)計的實施提供有利的保障。
1.系列課程設(shè)計教師培養(yǎng)
在系列課程設(shè)計的指導教師配備上使用雙導師制，即同時配備學校專職教師與企業(yè)導師共同指導系列課程設(shè)計。由于有企業(yè)導師的介入，使系列課程設(shè)計的選題可以更加實用，設(shè)計過程更加接近工程實際。而學校專職教師則可以在課程設(shè)計中把握學生對新技術(shù)的應用，引導創(chuàng)新設(shè)計思路，并管控課程設(shè)計過程，使系列綜合課程設(shè)計在實施過程中滿足學校培養(yǎng)體系的要求及規(guī)范。
在學校專職教師培養(yǎng)過程中，注重企業(yè)掛職鍛煉環(huán)節(jié)，使掛職鍛煉成為專業(yè)課程教師的必修環(huán)節(jié)。通過企業(yè)的掛職鍛煉，讓教師充分了解本專業(yè)領(lǐng)域的工程實踐相關(guān)知識，促進教師提高解決實際問題和進行實踐教學的能力。并促使教師不斷學習，不斷更新知識和工程實踐經(jīng)驗，使教學內(nèi)容與本專業(yè)需求保持緊密的聯(lián)系。對于企業(yè)兼職導師，則需要他們具有碩士以上學歷，在企業(yè)有豐富的現(xiàn)場及實踐經(jīng)驗，彌補專職教師在培養(yǎng)學生過程中出現(xiàn)知識、技能和視野以及對新技術(shù)應用方面的不足。
2.系列課程設(shè)計平臺搭建
為保證系列課程設(shè)計的正常進行，除了在指導教師配備及培養(yǎng)方面進行努力外，還進行了系列課程設(shè)計的硬件平臺的搭建。主要包括設(shè)置系列綜合課程設(shè)計用教室，提供基本計算機，仿真設(shè)計軟件，實驗平臺。同時還充分利用實驗室等其他平臺，具體如下：
（1）充分利用專業(yè)實驗室。在系列課程設(shè)計場所的選用中，通過開放性管理，充分利用城市軌道交通學院已有的實驗室，如城市軌道交通列車結(jié)構(gòu)實驗室、城市軌道車輛自動駕駛實驗室、城市軌道車輛檢測實驗室等場所及相應實驗平成部分實驗，使專業(yè)實驗室得到充分利用。
（2）利用科研平臺。當學生的課程設(shè)計選題為教師科研成果轉(zhuǎn)化的題目時，學生則可利用專業(yè)教師的科研平臺進行設(shè)計、實驗等相關(guān)內(nèi)容。
（3）利用學生創(chuàng)新工作平臺。通過學院已經(jīng)搭建的大學城創(chuàng)新工作室及相關(guān)設(shè)備，部分學生選題接近時，可以進入這些工作室進行相應的課程設(shè)計工作。
3.系列課程設(shè)計立項研究
在系列綜合課程設(shè)計的總體設(shè)計方案落實的基礎(chǔ)上，為了進一步對各綜合課程設(shè)計進行細化，如選題論證、設(shè)計步驟規(guī)范、設(shè)計工作量的核算、設(shè)計指導書的編制等工作，通過院內(nèi)立項研究，做到選題必須具有工程實踐性，設(shè)計內(nèi)容必須具有先進性。對選題進行學生試做，充分驗證其課程設(shè)計的工作量是否合理，難度是否適中。通過試做學生反饋進行調(diào)整，為正式執(zhí)行教學計劃打下基礎(chǔ)。
四、結(jié)論
在城市軌道車輛專業(yè)課程體系中，增加系列綜合課程設(shè)計是卓越工程師培養(yǎng)目標的需求，同時也是銜接課程體系各課程的重要內(nèi)容。通過對指導教師的培養(yǎng)、企業(yè)導師的介入，并搭建了系列課程設(shè)計平臺，在軟件及硬件上進行建設(shè)，并通過立項研究選題，把握其綜合性、工程應用性、多樣性等特點，取得了一定成果。
參考文獻：
[1]柴曉冬，方宇，鄭樹彬，師蔚.城市軌道交通特色專業(yè)群卓越工程師人才培養(yǎng)模式研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012，（5）：75-76
在科技高速發(fā)展的今天，電子技術(shù)在人們的生活、學習、科學研究等各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。因此在大學電子技術(shù)課程設(shè)計的教學過程中，教師如何教好，學生如何學好這門課程也成為值得我們探究的問題。
1電子技術(shù)課程設(shè)計介紹
電子技術(shù)課程設(shè)計是繼“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”課程的理論學習和實驗教學之后進行的一個非常重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。課程設(shè)計的目的旨在學生掌握和具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識與單元電路的設(shè)計能力的基礎(chǔ)之上，能夠綜合運用所學知識進一步學習和掌握電子電路系統(tǒng)的分析、設(shè)計和實現(xiàn)方法［1－3］。我院電子技術(shù)課程設(shè)計是針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)的，該課程開設(shè)在第四學期，也就是大二的最后一個學期，而學生在第三學期剛學完模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。有了這兩門課程做基石，給電子技術(shù)課程設(shè)計的順利完成打下了良好的基礎(chǔ)。接下來，以我院物聯(lián)網(wǎng)工程13本1班的電子技術(shù)課程設(shè)計的教學實施為例，對該課程的實施情況進行分析和總結(jié)。電子技術(shù)課程設(shè)計的時間安排表。
2電子技術(shù)課程設(shè)計的實施過程
2．1確定題目
在教師的指導下，學生可以自主選擇課題，并對課題的基本要求和擴展要求加深理解。然后，學生就要通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等多種途徑查閱與課題設(shè)計相關(guān)的資料，積累與課題相關(guān)的知識。物聯(lián)網(wǎng)13本1班共有44人，教師組總共給出30個題目，每個題目都有擴展要求，雖然有一部分同學選做了同樣的題目，但是同學們都對自己做了較高的要求，同樣的題目采用了不同的芯片，最后制作的實物也不盡相同，比較圓滿的完成了課程設(shè)計。全部課程設(shè)計題目如表2所示。前16個題目主要是采用模擬電子技術(shù)的知識來完成的，其余14個題目主要依靠數(shù)字電子技術(shù)的知識來完成。
2．2仿真電路設(shè)計
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)計自動化技術(shù)(EDA，ElectronicsDesignAutomation)已經(jīng)成為實用電路設(shè)計過程中不可忽視的重要手段［4］?，F(xiàn)在流行的EDA軟件有很多，比較常用的有Proteus、Multisim和EWB。EWB是其中相對簡單好用的一種仿真軟件，也是這次課程設(shè)計中學生們較為常用的一種軟件。通過仿真軟件的應用，學生可以對自己的設(shè)計思路進行驗證，還不用擔心損壞元器件。當設(shè)計好的電路能在仿真軟件中達到預期的效果后，再進行實物的搭建就會事倍功半了。但是仿真軟件也存在一定的問題，例如，在電路仿真時，二極管、數(shù)碼管等器件即使不接限流電阻也不會燒毀，但是在實物搭建中如果也不接限流電阻，往往就會燒壞這些器件。這也是實物搭建過程中需要注意的事項。
2．3實物搭建
實物搭建是和仿真電路設(shè)計幾乎同樣費時甚至更為費時的過程。電路越復雜，實物搭建的過程就越長。因為條件所限，一部分同學設(shè)計的電路在面包板上搭建完成，一部分同學設(shè)計的電路通過實物焊接來完成。而在面包板上搭建的電路因為接觸不良，導線連接錯誤等問題，常常會出現(xiàn)電路搭建好后卻不能得到預期效果的情況。事后尋找錯誤原因時卻并不那么容易找到問題所在。有時候?qū)ふ覇栴}花費的時間往往比重新搭建一遍電路還要長。所以電路的搭建最好在一開始就細心認真，爭取一次成功。
2．4課程設(shè)計評分
課程設(shè)計歷經(jīng)表1所示6個環(huán)節(jié)，評分時針對其中的4個主要環(huán)節(jié)，也即仿真電路設(shè)計、實物搭建情況、設(shè)計報告完成情況、答辯情況，分別進行評分，從而得到最終成績。課程設(shè)計各環(huán)節(jié)占總成績百分比情況如表3所示。最后要求學生提交仿真電路、設(shè)計報告和答辯PPT的電子版，以及打印好的紙質(zhì)設(shè)計報告。
3總結(jié)
通過電子技術(shù)課程設(shè)計，學生們在2周的時間之內(nèi)完成了一個實用電路的設(shè)計和實現(xiàn)，培養(yǎng)了學生正確的設(shè)計思想，嚴肅認真、實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神;促使學生綜合運用所學的電子技術(shù)知識對工程實際問題進行分析和解決。通過課程設(shè)計，使學生對于仿真軟件的使用和電子產(chǎn)品實物的搭建、焊接能力得到訓練和提高［5－6］。然而，在整個課程設(shè)計過程中也發(fā)現(xiàn)了一些值得思考的問題，希望在以后的課程設(shè)計過程中能夠進行改進。
(1)題目難易程度不盡相同。
盡管題目組老師盡力使得每個題目都難易相當，但是還是存在有些題目容易些，有些題目難一些的情況。導致學生們完成的進度不一致，最后成績評定不能完全公平。建議在以后的課程設(shè)計中，對于難易程度不同的題目設(shè)置不同的難度系數(shù)，這樣在學生自由擇題的時候就會慎重選擇題目了。
(2)實物搭建方法最好統(tǒng)一。
采用面包板搭建簡單的電路是非常方便快捷的，電路改錯也很方便。然而當電路變得復雜時，面包板就不是最好的選擇了。因此以后的課程設(shè)計可以考慮采用萬能板來進行實物搭建，既鍛煉了學生在萬能板上進行實物電路搭建的能力，還能鍛煉學生的實物焊接能力。雖然存在一些不足，但是學生們的收獲依然很大。有的學生甚至表示:兩周的課程設(shè)計做完，感覺自己收獲的知識比一學期的理論學習還要多。雖然不排除有夸張的成分，但是也間接體現(xiàn)了學生在電子技術(shù)課程設(shè)計中確實獲益匪淺，這也是設(shè)立這門課程設(shè)計的初衷和希望達到的目的。
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應用型電子信息類專業(yè)根據(jù)電子信息領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊?，鑒于生源的特點，確定其人才培養(yǎng)目標是能綜合應用電子信息技術(shù)和計算機技術(shù)的應用型電子信息人才。為了實現(xiàn)該培養(yǎng)目標，需實施“以能力培養(yǎng)為中心”人才培養(yǎng)模式，這就需要實施合理的理論與實踐教學方式，教學方法，特別是著重培養(yǎng)學生“實踐能力和創(chuàng)新能力”實踐教學的內(nèi)容和思路。
2、電子信息類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)
電子信息類專業(yè)要求學生實踐動手能力強、適應相關(guān)崗位技能和創(chuàng)造性需要，實現(xiàn)這個培養(yǎng)目標就必須有合適的實踐教學來支撐。堅持“以就業(yè)為導向，以服務為宗旨，以社會需求為目標，以技術(shù)應用能力培養(yǎng)為主線”，循技術(shù)、能力培養(yǎng)的規(guī)律，使實踐教學和理論教學有機地融為一體，通過各類實踐教學環(huán)節(jié)，采用創(chuàng)新的技能培訓模式，使學生技能的培養(yǎng)依托行業(yè)、企業(yè)，靠近市場，循序漸進，讓學生學習掌握融入行業(yè)和市場主流的實用技術(shù)，構(gòu)建以職業(yè)能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標的實踐教學體系。
2.1電路電子實驗。對學生的基本實驗技能完成訓練，主要掌握基本的電子儀器儀表的使用，電路性能指標的測試方法和數(shù)據(jù)分析的能力，養(yǎng)成正確的實驗方法和撰寫實驗報告的能力。
2.2專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)計。在學生完成電路電子實驗后應進行相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計，進行課程設(shè)計的主要目的是讓學生掌握某一個相關(guān)題目的設(shè)計，由教師給出課程設(shè)計題目或經(jīng)教師審核的自選題目，題目確定后經(jīng)電路設(shè)計、電路安裝和調(diào)試、撰寫課程設(shè)計說明書和答辯環(huán)節(jié)，達到課程設(shè)計的目的。在課程設(shè)計中一定不能采取“紙上談兵”的辦法，既只讓學生撰寫課程設(shè)計說明書的方式，如采取這種方式就不能達到讓學生把理論知識應用到實踐當中的目的。
2.3EDA軟件應用培訓。隨著EDA軟件的普及，現(xiàn)在的電路設(shè)計和調(diào)試可以通過各種EDA軟件實現(xiàn)，對學生進行EDA軟件培訓可以提高學生應用軟件能力和提高效率。
2.4專業(yè)技能培訓。專業(yè)技能培訓針對當前電子信息領(lǐng)域應用廣泛的技術(shù)進行系統(tǒng)培訓，此項培訓可提高學生應用能力，專業(yè)技能培訓可包括單片機應用培訓、嵌入式系統(tǒng)培訓、PLCD和FPGA培訓等。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是整個實踐教學中非常重要的環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計必須以實際應用為選題依據(jù)，突出專業(yè)的應用特點。
2.5畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計既是對學生設(shè)計和應用能力提高，也是對前一階段實踐教學效果的檢驗，畢業(yè)設(shè)計階段必須要求學生完成實際電路設(shè)計制作或完成電路仿真測試，不能只做理論分析，否則不能體現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)特點。
3、雙師型教師隊伍的培養(yǎng)
為了提高實踐教學質(zhì)量，突出辦學特色，提升教師的教學水平，專職教師除了承擔理論教學工作之外，還參與電路電子實驗、電子線路課程設(shè)計、專業(yè)技能培訓和畢業(yè)設(shè)計等的各個實踐教學環(huán)節(jié)。專職教師要按照各實踐教學環(huán)節(jié)的管理規(guī)范，積極承擔實踐教學工作，努力完成各項實踐教學任務。在完成實踐教學工作情況，自編多種實驗指導書、培訓教程、指導專業(yè)設(shè)計競賽等。
4、完善實驗實訓室建設(shè)
電子信息實驗實訓室能夠承擔電子信息專業(yè)的基礎(chǔ)實驗實訓，專業(yè)培訓，并為其他相關(guān)專業(yè)的電子專業(yè)技術(shù)實驗實訓。此外注重自制實驗實訓設(shè)備研制與應用，可以節(jié)約實驗設(shè)備的投入，提高教師的實踐能力，提高實踐教學效果和加強對實驗設(shè)備的維護。
5、加強實踐教學的管理
5.1建立健全各項規(guī)章制度。建立完善各種規(guī)章制度，使各項工作有章可循，有據(jù)可查，責任分明。實驗室建立各項規(guī)章制度，如：實驗教師崗位責任、學生實驗守則、實驗操作規(guī)程、實驗室安全防范條例等。同時按儀器設(shè)備的檔次價格，建立完整的技術(shù)檔案，相關(guān)的帳、卡、冊及儀器設(shè)備的使用情況登記簿。
5.2做好實驗教學安排。在實驗教學中，為保證教學任務的完成，針對每門課程的進度做好實驗的安排，最大程度保證理論課和實驗課的同步進行。每門實驗實訓課都有一到兩名教學負責該項課程的課程表安排和實驗內(nèi)容的制定，以保證實踐教學的正常進行。
5.3做好實驗考核。學生通過各種教學實驗而獲得實驗能力的培養(yǎng)，學生在實驗過程中既要掌握儀器的安裝、調(diào)試和使用，實驗的操作和測定，實驗數(shù)據(jù)的處理和分析；又要能獨立操作獲得正確的實驗結(jié)果，而后者更為重要。每次實驗都要求有原始實驗數(shù)據(jù)，保證實驗數(shù)據(jù)的準確性，作為實驗成績評定的基礎(chǔ)。因此，教學實驗的考核應當與理論課的考核有所區(qū)別。在教學實驗課中，要對學生實行全面考核，做到平時成績和期末考試成績相結(jié)合。
5.4做好實踐教學的總結(jié)。為總結(jié)提高實驗教學質(zhì)量，對實驗教學效果應進行調(diào)查和研究，著重對學生實驗能力培養(yǎng)的調(diào)查。每次實驗結(jié)束，由實驗實訓負責教師和上課教師對實驗進行總結(jié)，針對實驗實訓內(nèi)容、教師講授情況和學生的反饋，及時調(diào)整實驗內(nèi)容和教學方法。能夠使實驗教師在改進實驗教學時有較準確的依據(jù)，并能使實驗教學管理工作的改進建立在可靠的基礎(chǔ)上。以改進教學方法和實驗教學的管理，提高教學質(zhì)量。
6、通過參加專業(yè)競賽提高學生實踐和創(chuàng)新能力
在應用型院校中，培養(yǎng)學生主動探索、主動學習的能力尤為重要。專業(yè)競賽具有良好的導向性，注意基礎(chǔ)理論知識與綜合能力的結(jié)合、設(shè)計計算與制作測試的結(jié)合，技術(shù)基礎(chǔ)與多專業(yè)內(nèi)容的結(jié)合，傳統(tǒng)器件與新型器件的結(jié)合。
7、電子信息類實踐教學的思考
關(guān)鍵詞：實驗；課程設(shè)計；實踐教學
中國分類號：G642
文獻標識碼：B
“計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程綜合了“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”兩門課程的要求，是應用型本科計算機專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、計算機硬件與結(jié)構(gòu)方向非常重要的一門課程。其實踐課主要是為了讓學生建立計算機的整機概念，加深對計算機“時空”概念的理解和對計算機系統(tǒng)性能評測的應用，提高應用集成電路的基本技能，培養(yǎng)和提高獨立工作能力、實際動手能力、分析和解決問題的能力。
1實驗設(shè)備
2003年初我院加大實驗室建設(shè)投入，全面改善實驗室條件，添加了30臺西安唐都科教儀器公司推出TDN-CM++計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對各計算機部件和多種模型計算機的設(shè)計及實現(xiàn)而高水平地支持“計算機組成原理”課程的實驗教學，并通過對指令設(shè)計方法、時空并行性、指令并行性等多種計算機體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計和研究來開展“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程的實驗教學。
2實驗目標和內(nèi)容
運算器組成實驗目標是要求學生加深理解運算器的基本組成、工作原理，熟悉簡單運算器的數(shù)據(jù)傳送通路；掌握算術(shù)邏輯部件的功能原理及74LS181的功能；掌握移位電路的工作原理和使用方法；掌握運算器中通用寄存器的工作原理和使用方法；掌握運算器中運算結(jié)果判斷電路的工作原理和實現(xiàn)方法。實驗內(nèi)容主要是驗證運算器的8位加、減、與、移位、進位、直通功能；驗證4位乘4位功能。按給定的數(shù)據(jù)，完成幾種指定的算術(shù)和邏輯運算。其中大部分屬于簡單的驗證式實驗。還可以讓學生自行探索實驗步驟和任務。比如，學生驗證完運算器的加運算之后，再讓學生自行探索減法的實驗步驟并完成相應任務。
存儲系統(tǒng)實驗目標是要求學生理解計算機主存儲的作用，掌握存儲器的構(gòu)成；掌握半導體靜態(tài)隨機存取存儲器(RAM)的工作原理及讀寫方法；掌握用存儲器芯片構(gòu)成主存儲器時，如何進行字/片選技術(shù)，了解使用半導體存儲器電路時的定時要求。實驗內(nèi)容主要是對存儲器存儲單元進行先寫后讀，屬于簡單的驗證式實驗。還可以讓學生自行設(shè)計實現(xiàn)存儲器容量的擴展。
控制器實驗目標是要求學生加深理解計算機控制器中時序控制部件、指令部件、地址部件、操作控制部件的基本組成和工作原理；掌握微程序控制器的基本組成、微指令格式、設(shè)計方法、寫入過程、執(zhí)行過程；掌握硬布線控制器的組成原理和設(shè)計方法。實驗內(nèi)容主要是微程序控制器中微指令編制、寫入、執(zhí)行過程；硬布線控制器的指令執(zhí)行過程。屬于有一定難度的驗證式實驗。還可以讓學生根據(jù)設(shè)備本身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計微程序、寫入并運行。
總線控制實驗目標是要求學生熟悉總線的概念、作用及特性；掌握用總線傳輸數(shù)據(jù)的控制原理和方法；掌握總線仲裁的方式及方法。實驗內(nèi)容主要是控制總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)由輸入設(shè)備通過總線向通用寄存器或者存儲器傳送。屬于驗證和設(shè)計式實驗。
模型計算機實驗目標是要求學生通過模型計算機實驗理解計算機的工作原理、性能評價標準和方法，以及計算機的“時空”概念。建立計算機的整機概念，為后邊的模型計算機的設(shè)計打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容主要是基本模型計算機實驗，復雜模型計算機實驗，用CPLD實現(xiàn)模型計算機實驗，基于RISC處理器的模型計算機實驗，基于重疊技術(shù)的模型計算機實驗，基于流水線技術(shù)的模型計算機實驗。屬于驗證式實驗。
3課程設(shè)計的目標和內(nèi)容
在學期快要結(jié)束的時候，專門留出來一兩周時間讓學生進行“計算機組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”的課程設(shè)計，主要內(nèi)容是模型計算機的設(shè)計。要求根據(jù)設(shè)備情況，自行設(shè)計指令系統(tǒng)(包括算術(shù)邏輯運算指令、訪存指令、轉(zhuǎn)移控制指令、I/O指令和停機指令)的微程序來控制模型計算機實現(xiàn)功能。并且要求各組課程實踐人員設(shè)計的指令系統(tǒng)各不相同，基于的設(shè)備或技術(shù)也不相同。比如設(shè)計指令系統(tǒng)實現(xiàn)基本模型計算機、基于CPLD的模型計算機、基于RISC處理器的模型計算機、基于重疊技術(shù)的模型計算機、基于流水線技術(shù)的模型計算機。
4考核方法
實驗報告主要包含預習報告、原始記錄和總結(jié)報告三部分。學生在做實驗之前自己組織時間查詢資料書寫實驗預習報告(包括實驗的目的、要求、內(nèi)容和步驟)。在實驗室做實驗前，指導教師根據(jù)預習報告書寫情況給出相應等級的成績并記錄在實驗報告上(包括教師簽名和日期)，然后指導教師講解本次實驗的目的、步驟及注意事項。實驗過程中，要求學生認真填寫實驗記錄(包括實踐/調(diào)試過程，實驗結(jié)果)，在實驗結(jié)束前10分鐘由指導教師在實驗報告上給出成績(包括教師簽名和日期)。實驗結(jié)束后學生在實驗報告上寫出本次實驗的總結(jié)報告(包括實驗結(jié)論，實驗討論，實驗清單)，下次做實驗時再交上實驗報告，由指導教師填寫學生該次實驗的最終成績(包括教師簽名和日期)。實驗成績占本課程最終成績的20%。
課程設(shè)計的考核內(nèi)容分四大項。系統(tǒng)程序設(shè)計情況(占20%)，主要是針對系統(tǒng)程序的可用性、實用性、通用性和可擴充性。學生動手能力(占20%)，主要是針對學生設(shè)計思路的開擴性和創(chuàng)新能力。報告總結(jié)(占10%)，主要是針對學生資料完成、條理清晰情況。答辯情況(占50%)，主要是程序能正確運行情況(10%)，設(shè)計錯誤的改正情況或按要求改變執(zhí)行結(jié)果(20%)，問題回答情況(20%)。由至少兩位課程設(shè)計指導教師同時參與答辯，并對答辯情況量化。課程設(shè)計單獨另算一個學分。
參考文獻
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