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为使学生在最短的时间内掌握尽可能多得知识,平时的课堂教学大多采用教师讲授,学生被动式获取知识的模式。专业课程设计的教学不同于平时的课堂教学,应采用学生为主、教师为辅的方式。借鉴校内外其他专业课程设计的组织模式,并结合本校“光电通信”专业现有的教学体系结构,将本专业的课程设计分为三个阶段,即准备阶段、展开阶段和验收阶段[2]。各阶段的主要任务如图1所示。
1)准备阶段。指导教师以加深基础知识、增强综合应用知识能力和提高创新研究能力为主线,制定合理的教学大纲,根据学生已有的专业知识结构,设置课程设计题目,尽量做到以下几点:设计内容具有一定的实用价值;在突出本专业课程重点内容的基础上所覆盖的知识面尽可能广;有利于学生综合能力的培养;难易适中,并具有一定的挑战性。针对设计内容中学生还未学到的理论,安排理论辅导课,学生根据大纲提供的课程设计选题范围,并结合个人爱好及特长确定题目,为保证每个学生都有一定的工作量,需限制每个题目的选择人数。题目选定之后,组织小组内讨论,明确个人分工。
2)展开阶段。学生通过查阅文献,组内讨论,运用所学知识对选定的题目进行分析、设计,完成设计内容。在此过程中,学生要做到以下几点:明确设计任务与要求;提出设计方案,给出总体原理框图;对所选方案进行理论分析、仿真或实验;讨论设计结果的可行性。在此环节,教师进行启发与引导,只讲解难点,充分尊重学生的设计思想,并在中期检查每组设计的进展情况,及时指出其中可能存在的原理错误及设计缺陷,对于细节上的小错误,可以由学生自己在实践中自己发现和修改。
3)验收阶段。学生进行总结,完成课程设计报告并进行结果演示与答辩。教师根据学生在课程设计过程中的总体表现、书面总结报告、设计结果演示及答辩情况评定最后的成绩。其中,答辩是课程设计的深入,在较短的十几分钟内可以检验学生掌握知识的准确程度、熟练程度、口头表达能力,以及正确运用知识分析和解决实际问题的能力。同时,对学生而言,准备答辩的过程也是一个学习和提高的机会。因此,答辩在课程设计的验收阶段必不可少。图1专业课程设计的三个阶段在上述三个阶段中,学生是主体,教师的任务在于抓住关键环节组织教学,将启发式教学、讨论式教学和研究式教学融会其中,给学生最大的发挥空间,最大程度发挥学生的自主能动性,启发其创造性思维,培养其综合应用专业知识解决实际问题的能力及团队合作精神。
2.课程设计的实践
0、引言
软件工程专业本科生的培养目标是面向软件产业界对软件工程专业技术人才的需求,培养具备扎实的计算机科学技术基本知识,受过良好的软件设计、开发和工程管理方法基本训练的应用型高级技术人才。
Java程序设计是软件工程专业的一门重要课程,该门课程的课程设计作为实践教学的重要环节,对培养学生的学习能力、问题分析与解决能力、实践创新能力起着重要的作用,同时还可以培养学生的软件工程思想,提高学生的软件开发能力。
1、什么是课程设计
课程设计是学生在学完课程之后集中一两周时间,以个人独立完成或团队分工合作等方式,围绕某一设计题目进行专业实践活动,旨在巩固、强化、拓展所学知识,提高学生实践操作能力和自学创新能力,培养学生团队合作意识。
课程设计是针对性较强的实践教学环节,将课程基本理论与工程实际相联系的综合训练,是培养应用型人才的一个重要步骤。课程设计可以使学生通过查阅资料、分析题目、确定设计方案等一系列步骤将理论知识与工程实践相结合,从而加深对所学知识的理解与巩固,提高整体思维能力、综合应用能力和创新能力。
2、Java课程设计大纲的制定
根据Java程序设计课程的教学大纲要求,制定相应的课程设计大纲,明确课程设计的目的、任务要求、时间安排、设计文档要求、考核方式、备选课题等。由于课程设计以个人独立完成为主,因此课程设计的难易程度应适当,保证学生在指定的时间内能顺利完成。根据计算机技术的应用范围与学生当前的知识储备情况,备选题目可设置多种类型,如小型桌面软件类、管理系统类、网络编程类等题目,当然,学生也可以自拟题目。课程设计文档是学生对自己的作品在系统总体结构、功能模块、程序流程图、类图、主要算法、遇到的主要问题与解决方法等方面进行说明的文字材料,同时要求学生在文档的最后总结在完成课程设计过程中的心得体会。
3、Java课程设计方案
Java课程设计的实施主要由选题、指导、考核3个环节组成,其中,选题是首要的步骤,指导是教师了解学生遇到的问题和完成进度并给予辅导建议的过程,考核是对学生的作品进行检查与评价。
3.1 选题
Java课程设计题目的设置要与软件工程专业培养目标和Java课程的教学大纲要求相一致。课题应尽量满足理论知识与专业技术相结合、软件工程理论与项目实际需求相结合的要求,既要全面覆盖理论课程所学知识,适合实践教学和启发创新,又要联系工程实际,并适应本专业的发展趋势。课题应具有一定的可操作性、设计性、灵活性、挑战性和趣味性。课程设计内容难易程度的确定要以中等水平的学生在规定时间内经过努力能完成任务为依据。
另外,课题应尽可能地与学生的实际学习、生活相关,这样学生在调研、分析设计时更容易了解需求。例如,学生成绩管理系统、图书信息管理系统、宿舍管理系统、ATM柜员机模拟程序等课题与学生的学习、生活相关,在使用计算机时常用的计算器、画图板、音频或视频播放器等都可以作为选题。
在学生明确课程设计的大纲要求后,根据自己对Java语言知识的掌握程度与感兴趣的研究方向,可以从课程设计大纲的备选题目中选择适合自己的题目,也可以自拟题目。
3.2 指导
在课程设计中,学生是主体,教师是主导,因此指导应讲究方法与艺术,最大程度地发挥教师的导向作用与学生的主动性与创造性。指导分为两个阶段,第一个阶段是对学生选题的指导,第二个阶段是学生在完成课程设计的过程中教师对学生的集中辅导与答疑。指导过程同时也是教师对学生进度的检查与监督过程。
1)选题指导。
教师在指导学生选题时要说明各种题目的难度与要求,根据学生基础与能力的不同,因材施教,推荐不同的题目,帮助学生把握好方向。
对于理论基础好、动手能力强的学生,可以给他们提供难度较高、有挑战性的题目;对于理论基础好动手能力一般的学生,难度较高、可操作性强的题目可以激发他们的探索精神、提高动手能力;对于理论基础与动手能力都一般的学生来说,难度中等、有可参照原型的题目较适合他们;基础差的学生要独立完成设计比较困难,因此教师可以建议他们选择源于教材、难度低的扩展性题目。
2)设计指导。
学生在课程设计的具体执行过程中主要由个人独立设计与教师指导两个部分构成。个人独立设计是学生利用课余时间对自己的课题进行设计实现。除此之外,在课程设计期间,教师安排每周2次,每次4~5学时在实验室集中指导与答疑。通过这样的方式,教师可以参与到学生的设计中,了解并开拓学生的思路,发现问题并引导如何解决问题,还可以发掘学生的潜能,同时也可以对整个课程设计的过程进行监督与管理,提高课程设计的质量与效果。
在Java课程的教学过程中,教师应该逐渐了解学生的学习态度与学习情况,因此,鉴于学生态度与基础不同,教师在设计的指导上也要因材施教,有针对性。对于理论基础好、动手能力强的学生,教师可以引导他们进行深入的探索与研究,进行创新性的设计,而不仅仅局限在基本设计要求上。教师要参与他们的设计中,听取他们的思路,对有一定创新性、合理的想法给予鼓励,并给他们提出建议,推荐有关的资料。由于这类学生对新技术的求知欲强,但新技术在最初应用时容易出现问题,所以教师在听取学生的思路时,要及时发现并纠正他们设计中的不合理成分,引导他们朝着正确的方向前行。
对于理论基础好动手能力一般的学生,他们在系统分析与设计中一般都能够完成得很好,但是编程实践的能力欠缺,因此教师通过启发式的方法引导学生,发挥学生的理论水平进行创新性的设计,在系统实现时给学生推荐参考资料,加强对基础知识的应用能力。
对于大部分理论基础与动手能力都一般的学生,教师要帮助学生加深对理论知识的理解,同时在设计上多加指导与启发,引导学生更为完善地完成设计,并在设计中或多或少地表现出一些自己的特色,然后在编码实现时给予更多实际操作性的指导。
在课程设计的指导中,除了教师的指导,也可以采取“强帮弱”的形式,让能力较强的学生参与能力较差的学生的系统设计与实现中,促进他们之间的交流与帮助。
3.3 考核
学生在规定的时间内完成课程设计之后,教师要对学生的作品进行考核,考核的目的不仅仅是为了检查学生完成的情况,更重要的是给他们一个讲解其设计思路并演示作品的机会。考核主要采取学生讲解作品分析设计思路并演示说明作品、教师提问的答辩考核方式,这有助于学生加强知识的全面理解,培养其语言组织与表达能力、应变能力等。
答辩过程要求全班学生参加,分为学生自述、教师提问、学生提问3个环节。首先由学生针对其作品从系统分析、设计、关键技术与算法、存在问题等方面进行讲解,然后演示作品。之后,教师与其他同学可以对答辩人的作品从设计思路、功能、性能、代码与技术等方面进行提问。通过答辩,并结合学生的设计说明书、答辩水平、动手能力、独立分析问题与解决问题的能力、创新精神与学习态度等进行综合考评。对优秀设计者,给予表扬与鼓励,并号召其他同学学习,在评分时适当加分,以调动学生进行课程设计的积极性;对仅完成基本要求的学生,肯定他们的努力,并鼓励他们多实践;对未达到要求的学生,要求其进行整改或限期令其重做。
4、关于Java课程设计的几点思考
这几年Java课程设计的教学效果表明,课程设计为学生巩固所学知识并能学以致用、提高综合应用能力提供了重要的实践平台,教师也从课程设计实践教学中获得了一些有用的经验,为进一步完善课程设计教学提供帮助与参考。
1)注意因材施教,根据学生的基础布置不同的课题。
制定课程设计大纲时,首先制定一个对于大多数学生都比较合适的基本实践要求,然后再针对不同学生的基础设置难易程度不同的课题。这样对大多数学生来说,他们既不会感到实践要求高不可及,又感觉到有一定的难度,比较有挑战性。
2)及时发现并总结问题,积累经验。
在课程设计的整个教学环节中,教师要善于从中发现并总结问题,给予及时、到位的指导。例如,在指导学生完成课程设计时,对于大部分学生普遍遇到的问题,教师要及时发现并进行讲解;从学生上交的课程设计文档中发现学生利用面向对象技术进行程序设计存在的问题,分析问题产生的原因,以改进教学方法;在课程设计答辩考核之后,教师还要对全班课程设计的情况进行全面总结,不断改进。总之,在课程设计的任何一个环节,教师都要善于发现问题,总结经验。
3)教师要不断完善自己的知识结构。
从课程设计的大纲制定、任务布置到指导与考核都需要教师付出很多时间与精力,而且对教师的专业知识与能力要求也很高,因此要想保证课程设计的质量与效果,很大程度上取决于教师的责任心和知识结构的完善。
4)在课程设计中培养学生的软件工程思想。
JaVa程序设计是软件工程课程的先修课程,在讲授程序设计语言时,教师可以适当灌输一些软件工程的思想,让学生对软件开发的基本过程有初步的认识,避免学生陷入“学习程序设计课程只是学编程、软件开发就是编程”的思想误区。实际上,学生在课程设计过程中对系统进行分析、设计、编码、测试等都体现了软件工程思想的运用,程序设计是软件开发过程的一个阶段,通过课程设计能够加深学生对程序设计语言的理解,同时也能较好地培养学生的软件工程思想,为后续软件工程课程的教学打下良好的基础。
5)根据任务的大小,可适当采取小组协作方式。
高职教育的目标是培养高级技能型人才。高职教育不仅要让学生掌握相关的理论知识,更重要的是让学生拥有较强的实践动手能力。因此实践教学是高职教学体系中的重要组成部分。实践教学一般包括:课程实验、课程设计、社会实践和毕业设计,课程设计是一类综合性较强的实践活动,它对培养学生分析问题和解决问题能力、实践能力、创新能力起着举足轻重的作用。
1 课程设计的重要性
课程设计是在某一门课或几门课的教学结束之后,安排一周或两周时间,学生专门来进行这门课程的综合实训。这样学生在精力上和时间上都比较集中,在老师的精心组织下,围绕某一设计题目进行集中式的综合实训。
课程设计过程中几个学生组成一个团队,各自进行分工,大家齐心协力来完成一项任务,这样不仅能复习所学的理论知识,提高学生的实践操作能力,还能提高学生综合能力、自学能力、创新能力、培养学生团队合作能力。
2 课程设计围绕教学展开
2.1课程设计的几个主要环节
(1) 确定选题、明确任务
由老师提出若干个课程设计的选题,由学生和老师共同讨论确定题目,明确课程设计的目标和基本要求;学生进行分组,几个同学组成一个项目小组,进行讨论,收集资料;然后对项目进行具体的分工,明确每个同学的任务,项目小组长负责协调工作。
(2) 制定计划
整个项目开发过程涉及到资料的收集、需求分析、系统的设计、编码调试、数据库的设计和文档的整理等工作,如何顺利有序地推进,必须制定一个合理的项目开发计划。由项目小组成员共同商议决定。
(3) 设计过程
课程设计活动安排在一到两周集中的时间,这段时间主要是进行代码的编写和程序的调试,也是课程设计的最重要阶段。指导老师全程进行答疑辅导,学生还要做好日志记载,这是个学习与升华的阶段,不仅可以从老师那里得到问题的解答,更重要的能学会分析问题与解决问题的方法,有助于同学们以后的学习。
(4) 答辩
学生经过一学期或几个学期的积累,再经过一到两周紧张的劳动,最后由指导老师对每个小组开发的项目进行了验收。验收可以由学生自评和答辩两个部分构成:先由小组的代表对自己开发的系统进行总体上的陈述,包括已实现的功能、开发过程中遇到有代表性的问题及解决方案、系统中还存在的不足等;然后由答辩小组的老师(一般3到5名老师组成)就学生开发的系统进行提问,由学生回答,这样既检验了学生所学的知识,又能训练学习口头表达能力和实际应变的能力。最后由老师进行点评并给出学生成绩。
(5) 作品公开
作品公开展示,有助于学生共同学习,互相取长补短。
(6) 总结
老师对课程设计进行总结,既总结学生在开发过程中碰到的问题与取得的成绩,也点评课程设计与整个教学活动。
2.2课程设计活动的展开
(1) 课程设计的准备阶段
课程设计一般是安排在教学活动结束进行的,但如果只在这一两周内开展整个课程设计活动,时间会有些紧张,完成任务的质量没法保证,因此要在教学过程中作好一些准备工作:
①思想准备
开学之初明确地告诉学生这门课或这几门课将要进行课程设计,课程设计涉及哪些方面的内容,让学生大致上有所了解,思想上有准备。
②公布选题
在教学之中,在学期中的某个时候告诉学生有哪些具体选题,分别有什么样的要求,学生可以提早作准备:收集资料,查阅文献。
③学生选题、明确任务
在学生有了一到两周时间的准备之后,让学生进行选题并明确任务,进行分组。小组成员共同讨论实施的方案和计划,分析用户的需求及相关流程。
④制定计划
在一到两周的讨论与学习后,让学生制定课程设计计划,学生可以请老师参与讨论,老师对小组的方案与计划给出指导性的建议。
⑤需求分析
学生根据自己所选题目进行需求分析,需求分析要收集一些资料或作一些市场调查之类的活动。需求分析很关键,它决定整个系统的功能与性能。留两周时间给学生完成。
(2) 课程设计阶段
课程设计分三个阶段完成:
①系统设计
课程设计阶段先进行系统的设计,该阶段的任务是将系统划分为若干模块,分析每个模块的功能是什么,模块之间如何衔接,有哪些界面等。
②分工协作
根据系统设计的结果进行组内分工,让每个同学明确自己的任务。每个同学根据自己的任务去完成,并记下当天的开发日志和相关文档。
③调试与测试
最后用一到两天时间将系统进行组装与测试,并进行相关文档的整理。
(3) 课程设计的结尾阶段
课程设计后的结尾工作也很重要,它主要包括:答辩、成果展示和课程设计总结。
3 总结
课程设计是实践性教学的重要环节,是促使知识向能力转化,提高学生综合素质的有效途径。学生能积极投身课程设计教学过程,有助于他们深入理解课堂上所学的理论知识、培养协作意识、训练动手能力,符合独立学校培养应用型人才的教学目标。目前,独立学院在教学计划制定过程中不太重视课程设计,课程设计的要求不够规范,没有明确的实施步骤,人力资源招聘课程设计亦是如此。为此,我们认为,形成一套完整的设计模式十分必要:需要在课程设计中选择贴近实际的、挑战性的课题,尽量采用模拟的场景,鼓励和引导学生创新型设计。改革不合理的设计思路和方法,全面培养学生的创新能力、综合分析能力,增强学生的市场意识。
一、人力资源招聘课程设计的目标
课程设计就是指课程的组织形式和结构,包括从基础理论的确定到选择具体程序、方法的整个过程。人力资源招聘课程设计的教学目标是培养学生具有丰富的专业基础理论、有较强实践能力及良好人格的应用型人才,以满足社会对人才的全方位要求和可持续发展。人力资源招聘课程设计具有很强的综合性和实践性,具体包括对课程目标、课程内容、程序设计及考核评定等方面的综合思考,通过合理的组织和实施,希望能多发挥学生主观能动性,提高学生动手实践能力。
二、人力资源招聘课程设计的选题
课程设计题目的选择直接影响到学生完成的情况和教学效果,选题要符合所选课程培养目标和教学基本要求,并充分发挥学生的主动性。从领会设计的目的、任务,到理解设计的步骤、方法和注意事项,学生自始自终是这个实践活动的主体。学生通过查阅资料、到公司调查等多途径接触社会实际,从而提出题目。在教师的指导下,结合课程理论进行可行性分析讨论,筛选出适合于课程设计的题目。这样的课题既结合了学生的兴趣和能力,又考虑到了社会实际,学生的积极性将获得充分的激励,既不会因课题枯燥无味而淡漠,也不会因难度较大而畏缩不前。另外,教师要注意避免设计形式过于简单、内容太少,设计任务不够饱满;也不应该出现题目太难,导致脱离设计者实际能力的现象。
三、人力资源招聘课程设计的思路和步骤
1.设计思路。人力资源招聘是一门操作性较强的课程,现行的教学活动基本上还保留着偏重理论的设计体系,仍有很多与培养应用型人才的目标不相适应的地方,更谈不上掌握在国际上已广泛应用的人员招聘技术、测评技术等。因此我们要充分利用人力资源招聘课程的教学实践,让学生能够在实验室里反复操作这些技术,体会其中的原理和方法,从而真正培养学生的实践能力。
首先对整个招聘过程进行周密设计。强调模拟招聘的规则和严肃性,综合运用各种控制手段,加强对学生的组织和管理。通过招聘指导书,来指导和规范学生的实验程序和过程。为充分让学生体会招聘的内在原理,教学中可运用招聘应聘轮换的方式方法,使学生既能经历应聘的过程,又能有机会换一个角度观察他人应聘的过程,从而完整地掌握招聘的环节。
其次,提供良好的开展人力资源招聘课程设计的条件。选择相对独立的、宽敞的教室;准备必要的器具,如活动板等;以及教学所必需的多媒体设施。
再者,尽量模拟企业环境。在本课程的第一节课上,将学生进行合理的分组,每组大约7~9人,成立虚拟公司。随着课程的深入,不断地对虚拟的企业注入新的内容,比如绘制企业的组织结构图,给企业设置职位,撰写职务说明书。要求学生根据企业的性质,设计目标,拟定企业计划,保证招聘按既定程序顺利进行。实验过程中采用心理测试、公文处理、角色扮演、无领导小组讨论等模拟方法,尽量让学生感受到逼真的应聘环境。
最后,要求设计者提交设计报告。应归纳和总结整个课程设计过程中的经验和教训,整理设计报告以及撰写设计论文。设计报告以及论文要反映出设计者在设计过程中所做的主要工作及取得的主要成果,以及设计者在课程设计过程中的心得体会。
在设计过程中要强调学生体验。实施人力资源招聘课程应避免纯理想化、抽象化的教育,强调亲身实践与体验。实践与体验能激发学习兴趣、扩大知识领域、展示才华智慧。在课程设计过程中,应该积极引导创新,鼓励创新,给予学生参加活动的自、表演权,从而丰富学生体验。
2.设计步骤。人力资源招聘课程设计的主要环节包括:招聘计划的制定、招聘信息的、简历的收集和筛选、面试与评价、录用决策和招聘总结评估。据此,可以把该课程设计教学分为三个阶段8个步骤:
准备阶段:(1)介绍基本原理和操作程序(第一天);(2)分组成立公司(第二天)。将全班分成若干个实力相当的小组,确定负责人,拟定公司名称,设计组织结构,合理分工;(3)资料准备(第三天、第四天),包括招聘计划、企业简介、招聘广告、拟聘岗位的职务说明书、招聘表格以及各种招聘材料等。实施阶段;(4)信息会(第五天)。由各个公司进行招聘宣传,招聘信息,同时接受简历;(5)人员甄选(第六、七、八天)。各组分为两部分,一部分扮演招聘人员,搭台进行招聘,另一部分同学出去应聘;之后角色互换,原先出去应聘的同学回来扮演招聘人员,而原先负责招聘的同学出去应聘。具体形式:笔试、面试(非结构化面试、结构化面试、压力面试)、心理测试(智力测试、职业兴趣测试等)、评价中心(公文处理、角色扮演、无领导小组讨论等)。评估阶段;(6)各公司宣布招聘结果(第八天)。各招聘组依据招聘记载,进行充分讨论,确定录用人员名单;(7)总结分析(第九天)。各公司分别总结分析招聘工作,组长负责组织完成“模拟招聘总结报告”, 具体内容包括:招聘计划、招聘进程、招聘结果、招聘经费和招聘评定,并上交中英文简历等应聘资料;(8)讲评、奖励(第十天)。对各组现场招聘过程及效果等进行综合评判,对反映出的共性问题(如人员测评的方法、英文简历的定位和格式、应对面试的技巧等)进行点评。算出总成绩,计入平时成绩;按总成绩排名次,评出一、二、三等奖,并给予奖励。
四310、人力资源招聘课程设计的考核与评定
课程设计的考核与评定是课程设计教学中的相当重要的环节,它可以直接巩固和提升前期课程设计的成果,也有利于今后的教学工作。课程设计教学效果的评价应该是在教师的引导下进行,此阶段应重视过程性评价,重视学生的心理体验,关注学生认知的发展和技能的养成上。课程设计的考核共有四项指标:(1)设计方案的正确性、完善性,占20%;(2)招聘组在整个招聘过程中行为表现、招聘过程的控制情况、招聘的效果等,占40%(可采取其他小组轮流在评估区观察招聘小组的招聘过程,从而对其设计质量作出评价);(3)招聘总结报告,占20%;(4)设计者的课程设计答辩水平,占20%。在具体评价过程中,要注意采用多种评价方法,如学生自评、老师评价、观察评价、交谈评价、问卷评价以及作品展示等。
学生按要求完成课程设计任务后,对设计的全过程做小组总结。可以进行课程设计答辩会,或小组成果汇报会,让学生把自己在设计过程中所遇到的问题、不完善之处讲出来,鼓励学生多交流、多思考,从而集思广益,吸取教训,总结经验。教师在学生课程设计的基础上,从中选取较典型的设计方案和较好的方法在全班进行点评,借以拓展学生的设计思路,促进学生的思维创新。只有这样才能保证设计者在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。
总之,人力资源招聘课程设计始终要同绕着学生这一核心要素来进行。在具体的设计过程中,要充分考虑学生的认知特点,发挥他们的自主精神和创新精神。不仅要注意知识的传授和传递,而且要注意实践能力的培养和提高,注重学生思维品质的形成和实践技能的发展。因现代社会知识更新加快,教育所面临的一个共同问题是:学校教育相对滞后于该学科的发展。解决这一问题的根本途径只有一条,就是培养学生自我的学习能力,加强学科思维品质的培养,注重实践课程的教学。因此,贯彻实践教学的原则,搞好课程设计教学工作,对实现应用型的教学培养目标,提高学生全面素质有着十分重要的作用。
参考文献:
本文作者:焦咏梅高艳玲徐红作者单位:石家庄铁道大学四方学院
课程设计内容的改革
首先,探索全系专业课程体系框架,将内容紧密联系,增强内在逻辑性。把同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群,形成目标明确的课程群层次,把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程的知识点抽象出来,在更高层次上连贯起来,使该技能的培养随课程设计的推进而不断递进、加深和拓展。如自动化专业的课程群层次结构。在课程群的建设基础上,我们的课程设计题目既要考虑前后课程纵向的贯通与衔接,又要充分考虑课程横向间的相互融合,实现整体优化。如把模拟电子、单片机、传感器课程设计内容纵向联系,递进升级,模拟电子课程设计题目应做到熟练掌握器件特性及参数计算,理解电路原理,并仿真出结果,使学生通过课程设计过“三关”,即“器件关”、“分析关”和“动手关”,此阶段培养了学生具备一定的硬件设计能力。在此阶段基础上进入下梯级,即单片机课程设计阶段。让学生在具备一定硬件设计能力的基础上学习系统软件设计,并且为了激发学生的学习兴趣,把电子电路和单片机课程设计进行横向优化组合。单片机题目要求学生应用电子电路的手段,即Protel原理图设计PCB设计并制版,做出实物,完成程序烧录,最终完成系统调试。结束时,学生亲身经历了硬件、软件的每一阶段,锻炼了学生工程应用能力。此阶段学生已具备了软、硬结合的能力,为进入下一个梯级做了充足的准备。课程设计的最高梯级传感器课程设计,即题目应综合模电、电子电路、单片机、传感器四类课程的理论知识,在具备软、硬件结合的能力的基础上,应用各类传感器采集数据,应用单片机、电路模块等手段完成一个应用系统的综合设计并做出实物,例如红外报警系统、温度检测系统设计、光敏元件控制系统等。培养学生结合实际应用的综合设计能力,做到环环相扣,相辅相成,为毕业设计打下良好的基础。
成绩评定体系改革
建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键,在注重结论正确的同时,应强调整个设计方案实施的全过程。1.撰写总结报告。总结报告是学生对课程设计全过程的总结,不能等同于平时的实验报告,因此内容要完善,格式要规范。此环节占总成绩的30%。2.实验动手能力。包括器件选择、仿真设计制版焊接、仪器使用、调试过程中分析和解决问题的能力以及创新精神。此环节占总成绩的30%。3.学生实行全员答辩制。为避免学生互相抄袭或找人代做,我系自2009年开始施行课程设计全员答辩制度,每生5分钟自述,10分钟答辩,通过答辩情况给出答辩成绩。此环节占总成绩的40%。这样一种相对完善的成绩评定体系使学生在课程设计的任何一个环节都能认真对待,提高了学生的积极性和主动性,从而保证了课程设计的质量。
课程设计教学改革
1.课程设计的课前准备。课程设计的课前准备要求教师和学生做好该门课程的准备工作,明确课程设计的的基本原理、任务、目的、方法、步骤等。教师在上课前要针对这门课的理念,有目的的做准备,在下达任务书、设计课题、实施步骤、预期效果,都应有一定的目标性。让学生有计划有目的的完成课程设计的实践操作,并运用理论知识解决实际操作中遇到的问题,并且得到老师的启发与帮助进行总结。
2.加强引导采用启发式教学。在课程设计中针对学生在课程中实际遇到的问题采用启发式教学,可以不直接回答,加强引导作用,尽量让学生自己去发现问题的症结,思考问题的解决办法,教师从中去采用提问的方式给予学生帮助,让学生找到问题的源头,积极去解决。这种启发式教学可以激发学生的学习兴趣,培养和锻炼分析问题和解决问题的能力。
3.合理分配组员,人人做到实践动手的目的。课程设计是培养学生理论研究与实践操作相结合的学科。课程设计尽量减少每一组的课程设计人数,做到一般2-3人,可提高学生的的实际动手能力的机会。在男女比例的分配上做到合理划分,积极调动学生的积极性、主动性。
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)11-0185-01
技工院校课程设计这门课是学生在学完所有专业基础课及专业课程之后,顶岗实习之前所开设的一门课程。这门课是教学计划的重要组成部分,是技工学校学生最后的学习阶段和综合训练阶段,是对学生学习与实践成果的全面总结,更是对教学计划和培养目标的全面检验。另外,从某种意义上来看,课程设计能反映教学质量的高低,是对学校教学工作的一种直接检验:教学内容安排是否合理、老师教学效果如何、学生对所学知识的掌握程度等,可以从中找出存在的问题,从而制定出相应的改进措施,为进一步提高教学质量创造条件。而技工院校的学生学习基础参差不齐,对所学科目知识掌握情况也存在不同,所以对于有的学生来说,如何完成课程设计是个问题,本人在教学过程中,逐步摸索出了一些经验来促使学生完成课程设计,主要有以下四个方面:
一 合理安排授课计划
授课计划分为三个阶段,第一阶段为课程设计学习阶段。因为学生几乎没有设计经验,老师要指导学生掌握课程设计的基本方法,掌握一些基本的课程调查研究方法和文献检索的方法,最终掌握课程设计的框架结构和写作方法。通过第一阶段的学习,学生对自己课程设计的选题和研究方向有了思路。第二阶段为学生撰写“课程设计说明书”。学生根据自己选到的任务拟定课程设计提纲,分配说明书编写任务,对零件进行加工分析等。在这一过程中按照学生写―老师点评―学生再修改这一模式循环,直至完成高质量的课程设计报告。第三阶段为总结、答辩阶段。学生做好总结工作即为答辩做准备,学生答辩时先结合课程设计的PPT讲解设计思路、方法、难点等,然后老师提出疑问由学生回答。通过答辩能锻炼学生的语言组织能力及灵活应变能力。
二 合理分组、分配设计任务
我所教班级有48人,首次分配时4人一组,分配时注意好差学生搭配,尽量做到整体平衡。分配课程设计任务时也注意合理分配,能力强的组分配相对难的任务,能力相对较弱的组分配相对简单的任务,目的是让他们都有信心、有能力完成所分配的任务。每组指定一名组长,由组长进行分工,让每个人都参与进来,同时也培养他们的团结协作能力。为了保证学生能独立完成设计任务,防止相互抄袭,第一阶段结束后,再次进行任务分配,变为2人一组,每组做的东西不一样,让每位学生都经历课程设计的整个过程,虽然老师的审批工作量增加了,但有利于学生的能力培养,所以是值得的。
三 多巡回指导、检查,鼓励创新
在课程设计时要运用多种知识,如机械制图、公差、数控编程等,许多学生知识点忘记得差不多了,在巡回时要注意多指导、提醒,将集中指导和个别指导相结合。在辅导的过程中,对于一些共性的问题,如尺寸公差的标注、图层的设定、文字处理的一些技巧等,通过多媒体演示给大家看,共有问题集中回答。对于设计进程较慢的学生,要花更多时间进行指导,耐心讲解设计方法、步骤、技巧等,用心促使他们加快设计速度。对于能力强、设计快的学生,提前讲解更新内容和方法,主要培养他们自主学习的能力,提高综合素质。
四 合理设计课程设计的验收、答辩和评价体系
验收学生的课程设计,主要是通过答辩来进行。答辩时,老师要针对学生设计中存在的错误和含糊的地方提出问题或提出一些与课程设计有关的相关问题,由学生做出回答。通过答辩,老师可以直接地了解学生的设计思想、设计过程和设计的特点。学生能知道自己哪些地方有问题,错的原因是什么,这是一个提高的过程。
课程设计评价体系分别由平时表现、课程设计报告、课程设计自述、课程设计现场答辩四部分组成,分值分别占30%、30%、20%、20%。对学生的评价不仅要看他们最后的报告和答辩,而且也要注意考核平时上课时的表现。课程设计评价体系的合理建立明确了考核标准和考核指标,增加了课程设计的针对性和严谨性,从而有效地提高了课程设计的质量。
在学期结束时,学校开展了一次学生座谈会,征求学生对课程设计这门课的教学意见和建议。所有学生都说经过课程设计的学习,自行撰写并修改课程设计说明书直至最后答辩,整个过程对他们综合能力的提高起到了很大的作用,都认为是一次很好的锻炼,为他们走上工作岗位打下了很好的基础。课程设计是教学过程中的重要环节,对于学生的设计能力培养具有很重要的作用,同时也是学生创新能力培养的重要途径。如何上好这门课,任重道远,还有很多值得探索学习的地方。
参考文献
[1]王少刚.课程设计是培养学生创新能力的重要途径[J].中国大学教学,2007(8)
差异化教学策略是一种先进的教学模式,为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出,“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素,教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容,以适应学生之间的个别差异,从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心,强调人的自主性、整体性和独特性,与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题,我们借鉴差异化教学思想,提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化,满足学生个体差异发展的需要,提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且,结合课程设计本身的特点,我们对差异化教学策略进行拓展,采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段,提高学生课程设计中的独立性,增强学生理论联系实际的能力。
2、课程设计任务的差异化
在差异化教学策略的指导下,课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性,从而满足不同能力学生学习的需求。因此,我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。
(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;
(2)综合型实验—是课程设计的主要工作,该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;
(3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力,包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。
3、课程设计实验对象的差异化
(1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中,为每组学生随机指定不同的双容水箱装置,不同装置的物理参数有一定差别,必然会带来不同的被控对象数学模型。
(2)不同的装置参数—在同一套实验装置,为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度,从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。
(3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点,双容水箱系统本身为非线性系统,选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象,但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象,做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性,可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。
4、课程设计实验手段的多样化
针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题,采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式,学生课程设计过程中做出的每条实验曲线,教师都要求其应用控制理论进行解释分析,同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答,而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析,进一步利用Matlab仿真平台验证想法,并在模拟实验箱上进行测试,从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题,帮助其总结归纳分析,提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。
5、课程设计考核方式的综合化
自动控制课程设计的考核,不但要测评学生的最终实验报告,更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式,平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。
差异化教学策略是一种先进的教学模式,为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出,“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素,教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容,以适应学生之间的个别差异,从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心,强调人的自主性、整体性和独特性,与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题,我们借鉴差异化教学思想,提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化,满足学生个体差异发展的需要,提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且,结合课程设计本身的特点,我们对差异化教学策略进行拓展,采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段,提高学生课程设计中的独立性,增强学生理论联系实际的能力。
1.2课程设计任务的差异化
在差异化教学策略的指导下,课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性,从而满足不同能力学生学习的需求。因此,我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;(2)综合型实验—是课程设计的主要工作,该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;(3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力,包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。
1.3课程设计实验对象的差异化
(1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中,为每组学生随机指定不同的双容水箱装置,不同装置的物理参数有一定差别,必然会带来不同的被控对象数学模型。(2)不同的装置参数—在同一套实验装置,为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度,从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。(3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点,双容水箱系统本身为非线性系统,选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象,但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象,做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性,可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。
1.4课程设计实验手段的多样化
针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题,采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式,学生课程设计过程中做出的每条实验曲线,教师都要求其应用控制理论进行解释分析,同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答,而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析,进一步利用Matlab仿真平台验证想法,并在模拟实验箱上进行测试,从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题,帮助其总结归纳分析,提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。
1.5课程设计考核方式的综合化
自动控制课程设计的考核,不但要测评学生的最终实验报告,更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式,平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。
为进一步深化“3CE”应用型创新人才培养模式和课程体系的教学改革,期间教研室课题组老师对在电子信息工程专业开设电子技术课程设计的目的意义和任务要求以及教学内容和教学方式进行了深入研讨,制定了课程设计的实施细则:①将课程设计放在短学期的18至21这4周来集中实施;②制定课程设计报告规范性材料包括存档封面、课程设计过程表格、课程设计技术报告封面、课程设计技术报告目录、课程设计技术报告正文格式、课程设计技术报告打印设置);③建立了课程设计的课题库和元器件库,以及元器件的购置领用制度;④制定了乐山师范学院“2+1”学期制短学期电子技术课程设计课程教学工作计划。为保证课程设计正规化和规范化的实施作了扎实的基础性工作。
2电子技术课程设计具体方案的落实与实施
课程设计就是按设计题目任务要求,运用课程所学知识和客观条件,完成和实现课题目标的全过程。电子技术课程设计就是在开设了模拟电路和数字电路以及实验课程之后,运用所学模电和数电知识,完成特定功能电子电路的设计、安装和调试等。这要求学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作,并写出总结报告。我们根据课程设计的特点和所要达到的目标要求,采用了开放式的教学模式,真正把课程教学转换到以学生为主体的知识运用能力、创新能力和综合素质的培养上来。课程设计教学环节及主要设计流程如下:课题选题电路设计提交元器件清单电路安装、调试撰写设计报告验收、答辩成绩评定。
2.1课题与选题
电子技术课程设计的选题是课程设计首要的第一环节,既要符合电信专业的综合培养目标,覆盖所学主干课程知识,又要体现电子技术的先进性和应用性,拓展学生的知识面,以达到学生综合运用专业技术基础知识和工程设计实践能力的培养。所以我们课题组的指导老师精心设计了20个课程设计题目,并制定了每个题目的具体设计任务和要求,以任务书的书面表格形式,供各组(每组不大于2人)学生进行选题。刚开始同学们选题只想挑选简单易做的题目,这个过程老师要悉心讲解每个课题的具体任务、要求和所要达到的目的,使学生明确自己的任务,鼓励并对选择任务多、难度较大、完成得好的课题要酌情加分。
2.2电路设计
电路设计是整个课程设计中花费时间最多的环节之一,老师首先系统讲解课程设计的设计方法,设计步骤,设计要点,并以成功的设计案例进行分析、讲授;对每一个设计题目,要求学生必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案的选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数的计算和器件的选择,最后将各部分连在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图;指导学生要求利用EDA(电子设计自动化)技术来完成整个电路的设计与仿真。这个电路设计期间是一个仔细认真反复纠错的过程,只有电路设计通过了软件仿真各项设计指标以后,才能进行硬件电路板的设计与安装。
2.3电子电路的安装
电子电路的安装与调试在电子设计技术中占有重要位置。它是对理论设计进行检验、修改和完善的过程,任何一个新产品往往都是在安装、调试并反复改多次方能最终完成。在电路安装、调试之前,要求电路设计正确,软件仿真也通过后,提交元器件清单。虽然学生已经在大一就进行了电子安装及工艺训练课的实践,但时隔一年多,许多同学的安装焊接技术已退化,所以我们对学生进行了手把手的“师傅带徒弟”的方法来强化训练学生,严格要求学生在自己设计的PCB板或万通板上焊接时遵循以下安装原则。
(1)所有元器件在安装前应尽可能全部测试一遍,以保证所用元器件均合格。
(2)所有集成电路的安装方向要保持一致,以便于正确布线和查线。
(3)安装分立元件时应使其标志朝上或朝向易于观察的方向,以便于查找和更换。对于有极性的元件,例如电解电容器、晶体二极管等,组装时一定要特别注意,切匆搞错。
(4)为了便于查线,可根据连接线的不同作用选择不同颜色的导线。一般习惯是正电源用红色线、负电源用蓝色线、地线用黑色线、信号线用黄色线等。
(5)连线尽量做到横平竖直。连线不允许跨接在集成电路上,必须从其周围通过。同时,应尽可能做到连线不互相重叠、不从元器件上方通过。
(6)为使电路能够正常工作与调测,所有地线必须连接在一起,形成一个公共参考点。正确的安装方法和合理的布局,不仅可使电路整齐美观、工作可靠,而且便于检查、调试和排除故障。如果能在组装前先拟订出组装草图,则可获得事半功倍之效果,使安装既快又好。
2.4电子电路的调试
电路的调试对于电子装置的最终形成和达到预定的技术指标是至关重要的环节。老师详细讲解电子电路的调试步骤,指导学生在调试前要对电路进行检查,包括连线是否正确;元、器件的安装是否良好,有无短路和连接错误的地方;电源供电(包括极性)、信号源连接是否正确;电源端对地(┴)是否存在短路的情况等;通过了上述的直观检查无误后,就可转入调试。调试包括测试和调整两个方面,它是为达到电路设计指标而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复过程。调试的方法通常采用先分调后联调(总调)的原则,它包括通电观察、静态调试和动态调试的过程。在调试过程中电路会不可避免出现异常工作状况,学生要学会去查找、分析故障的原因和排除故障的方法,并把它看成一次良好的学习机会。
2.5撰写设计技术报告
撰写课程设计的技术报告是对学生写科技论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告,不仅把设计、组装、调试的内容进行全面的总结,而且把实践内容上升到理论的高度。我们对学生的设计技术报告进行了规范化的要求,技术报告应包括以下几点。
(1)课题名称。
(2)内容摘要。
(3)设计内容及要求。
(4)比较和选写设计的系统方案,画出系统框图。
(5)单元电路的设计、参数计算和器件选择。
(6)画出完整的电路图和PCB设计图,并说明电路的工作原理,截下仿真图并说明仿真数据和波形是否达到设计要求。
(7)组装调试的内容(包括使用的主要仪器仪表、电路调试的方法和技巧、测试的数据和波形与计算结果的比较、调试中出现故障的原因和排除方法等)。
(8)总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望。列出系统所需元件清单。
(9)收获、体会。
(10)列出参考文献。
2.6验收与答辩
经过小学期的4周集中训练和实践,将自主设计的成果和作品以答辩的形式进行汇报和总结,答辩是有技巧的,答辩本身也是对学生进行综合素质、能力展示的训练,所以我们在课程设计的教学过程中也设计了这一环节,训练他们沉着冷静、自信应对在答辩过程中所遇到的所有问题。我们安排每组10分钟的答辩时间,要求先播放、阐述自己的设计幻灯(文档),然后演示自己的硬件作品,最后回答老师提出的2~3个问题。答辩过程中要求学生回答问题应该实事求是,不宜虚张声势,不懂装懂,回答问题要简明扼要;对确定自己无法回答的问题时,要态度平静地说明为什么未曾涉及这个问题的研究,不宜不着边际强行回答;有没有科学的求学态度,也是答辩的考核目的之一,千万不能给老师留下虚假狡辩的学术态度。遇到程度性问题,不能把话说得太死,恰当运用模糊词语,为自己留有余地。设计者对不同的意见要保持谦虚接纳的态度,同时要为自己的观点辩护。辩论中要客观、公正,言之有理、持之有据,语气平和,语言委婉,不能武断和伤人自尊,即使发问者有错误,也要举止文明,保持学者风度,不必将自己的观点强加于人,把自己的观点亮出来,供对方参考就可以。答辩完毕,无论气氛如何,应该有礼貌地向在场师友致谢。
3严格进行课程设计的成绩评定
1传统电子技术课程设计教学的弊端
传统的电子技术课程设计的教学过程中有一些弊端,主要表现在以下几个方面。第一受到教学经费及实验场地和实验时间的制约,辅导教师缺少;第二,课程设计题目狭隘,缺少个性,有的课程设计题目向乎是纸上谈兵,设计过程枯燥乏味;第三,学生综合能力培养受到限制,阻碍了学生创新能力的发展和发挥,导致学生对课程设计兴趣降低,不利于学生主动探索精神的培养。
2电子技术课程设计的教学改革
2.1教学方法的改革
电子设计自动化(EDA)技术是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的设计手段产生了深刻的变革[4,5,6,7]。在教学中采用虚实结合法,“虚”是指学生在完成电子系统的初步设计方案以后,用应用软件对整体电路进行仿真,验证设计方案的或能,修改方案设计中的原理性错误。“实”是指学生对所设计的电路在实验室进行实物制作。虚实结合法中“虚”是手段,“实”是目的,虚拟仿真不受实物实验条件的限制,能够拓宽学生的设计思路,实物制件与调试是最终实现的结果。虚实结合法进行电子课程设计的流程如图1所示:1)选题及方案设计:根据课程设计的预期目标,提出几个不同的、难度大体相当的、具有实用性的电子电路设计题目及性能指标,由小组成员集体讨论选择设计题目,组织小组成员查找相关资料,并要求小组成员每人都提出自己的初步设计方案。然后小组成员讨论各自的方案,相互提出修改意见,发挥团体精神,集思广益,最后确定设计方案。2)电路虚拟仿真:电子设计自动化是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的分析设计手段产生了深刻的变革,是电类学生从事工程技术工作必须掌握的技能。在学生根据设计课题初步确定方案后,要求先在虚拟仿真台上对设计方案进行仿真,观察电路功能是否满足设计要求,分析主要元器件参数对电路指标的影响,初步了解电路的工作情况,适当更改元件参数使之达到技术指标的要求,为电路的实际调试做准备。3)实物制作及调试:对实物电路进行安装,可以培养学生严谨、求真的科学态度和认真踏实的工作作风。从实物的制作及连接可以让学生接触实际中使用的元器件及识别,观察实际元件的外形及标称方法,可以在实物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。调试技术是工程技术人员必须熟练掌握的基本技能,在加信号的情况下进行单元电路的调试,单元电路能正常工作后再逐步扩大调试范围,直到完全符合设计要求。调试完毕后,比较电路实测的性能与计算机的虚拟仿真结果,认识虚拟仿真在电子技术设计中所起的作用,培养学生软硬件的综合应用能力。4)答辩及设计报告:答辩主要检查的提问课程设计课题的基本原理、基本设计方案、电路图等相关内容及学生的理解和掌握情况。答辩以小组为单位,采取抢答的形式,答辩题目按难易区分2-3个层次,抢答的题目难度越大则得分越高。总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结,按规定的格式进行书写,作图要规范,通过撰写总结提高学生的方案表达能力、工程制图能力和科技写作能力等基本综合素质。
2.2设计课题内容的改进
电子技术课程设计所选的课题来源于工程实际,能够反映现实生活中的应用,并且能尽量覆盖电子技术理论的主要知识点。比如,振荡电路、组合逻辑电路、计数器、译码器、寄存器、循环脉冲发生器等,既要使大多数学生能够在规定时间顺利完成,又要使课题有一定的自由空间,以开阔学生思路,发挥学生的创造性和主动性。结合几个学期的工程实践经历,目前电子技术课程设计已经开设的题目有数字钟、数字频率计、交通灯控制、篮球比赛计时器、救护车报警器、抢答器、循环彩灯等。在选题时,学生自由选择提供的课程设计题目,也可以自拟题目。
3教学的收效
上述教学实践极大地激发了学生的设计热情,从学生所写的课程设计总结来看,大多数学生在不同方面都有很大收获。3.1激发了学生的积极性学生感觉到利用所学的电子技术知识可以实实在在的做出电路来,提高了学生对所学专业知识的信心,激发了学习理论课的热情。3.2掌握开展实践活动的科学方法学生对开展工程实践活动的科学方法和步骤有了切身体会,为进一步学习其它专业课的设计和以后的专业工作奠定了基础。3.3增强了团队合作能力以团队合作的形式完成任务,分别查找资料、模块设计、电路调试等从而使学生在设计过程中学会相互沟通协调,相互支持配合,增强了责任感和团队合作能力。