單片機課程設(shè)計總結(jié)與體會范文

時間:2023-09-27 16:45:28

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單片機課程設(shè)計總結(jié)與體會

篇1

單片機課程設(shè)計心得體會一】 這次這個單片機的課程設(shè)計我們完成的不太理想,我們小組兩個人都是交流生,并且不是在物理學(xué)院學(xué)習(xí),同時選課時沒有認真全面的了解這門課程的安排導(dǎo)致沒有選上和課程配套的實驗課,一個學(xué)期也就沒有做過一次實驗,在后來的制作過程中遇到了很多困難,所以這次這個課程設(shè)計的作品完全是在沒有任何單片機制作經(jīng)驗甚至是沒有做過任何相關(guān)電路的基礎(chǔ)上開始的。選題的時候其實只上了幾個星期的課,對單片機能做什么或者說以我們的水平能讓單片機做什么根本沒有一個清晰的認識,很擔(dān)心自己的選題最后做不出來,所以當(dāng)時選題時的原則是盡量的簡單可行,因為畢竟我們沒有實驗課,一學(xué)期下來必定會比物理系的同學(xué)在具體的實驗方面落后不少,同時平時我們都在南新校區(qū),與老師和同學(xué)的交流都很困難,在后來的具體制作過程中遇到什么困難幾乎不可能跑到實驗室去向老師請教,同時現(xiàn)在社會上都在大力提倡節(jié)能,于是我們打算從這點出發(fā)在我們的身邊發(fā)現(xiàn)問題,當(dāng)時我們聽周圍的同學(xué)說起濟南的夏天白天相當(dāng)?shù)难谉?,可是晚上退涼很快特別是深夜的時候溫度其實已經(jīng)不高了,但是同學(xué)們一般晚上睡覺都比較早,都會叫風(fēng)扇一直開著最大檔,可是到了深夜后已經(jīng)沒有必要這么強的風(fēng)速了,這樣一夜下來將會浪費很多電能,同時還容易把同學(xué)們吹感冒。于是我們想能不能做一個單片機系統(tǒng)來解決這個問題,基于以上原因我們確定了這個方案,在最初的計劃中我們還準(zhǔn)備加入對風(fēng)扇轉(zhuǎn)向的控制,使之能實現(xiàn)人體追蹤功能,不過在后來的具體設(shè)計中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在風(fēng)扇的風(fēng)扇轉(zhuǎn)向控制基本都是純機械裝置,要用單片機控制比較的困難,而電子控制裝置一般都出現(xiàn)在高端的風(fēng)扇之中且價格比較昂貴,而且機械部分方面我們也無法解決。所以最后決定放棄對轉(zhuǎn)向的控制,等以后對機械方面的只是有所學(xué)習(xí)之后再做。

通過這次的課程設(shè)計作品的制作讓我對單片機的理論有了更加深入的了解,同時在具體的制作過程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實際的應(yīng)用存在著不小的差距,書本上的知識很多都是理想化后的結(jié)論,忽略了很多實際的因素,或者涉及的不全面,可在實際的應(yīng)用時這些是不能被忽略的,我們不得不考慮這方的問題,這讓我們無法根據(jù)書上的理論就輕易得到預(yù)想中的結(jié)果,有時結(jié)果甚至很差別很大。通過這次實踐使我更深刻的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性,我們在今后的學(xué)習(xí)工作中會更加的注重實際,避免稱為只會紙上談兵的趙括。

課程設(shè)計貢獻排序:這次課程設(shè)計從最初的規(guī)劃到后來的理論設(shè)計到最后的具體制作都是我們兩共同完成的,實在無法區(qū)分貢獻排序。各取50%吧。

課程改革建議:我們強烈建議將這門課程的理論學(xué)習(xí)和實驗部分合并成一門,以避免想我們這種情況的再次發(fā)生。

【單片機課程設(shè)計心得體會二】 作為一名自動化專業(yè)的大學(xué)生,我覺得做單片機課程設(shè)計是十分有意義的,而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時間里,我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識,如何去鍛煉我們的實踐能力?如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運用到實踐中去呢?我想做類似的課程設(shè)計就為我們提供了良好的實踐平臺。

在做本次課程設(shè)計的過程中,我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計資料了。為了讓自己的設(shè)計更加完善,查閱這方面的設(shè)計資料是十分必要的,同時也是必不可少的。我們是在做單片機課程設(shè)計,但我們不是藝術(shù)家,他們可以拋開實際盡情在幻想的世界里翱翔,而我們一切都要有據(jù)可依,有理可尋,不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想,永遠無法升級為設(shè)計。

接下來的4月,我意外的接到系學(xué)生工作處主管陳老師來電,說我系承辦了院校園文化藝術(shù)節(jié)的南方擂臺知識搶答競賽,而學(xué)校又沒有搶答器,要我組織幾個學(xué)生做一個搶答器。我當(dāng)時想,那好啊,做搶答器不難。以前有用與非門做過,于是我便爽快的答應(yīng)了陳老師,并保證沒有問題,保質(zhì)保量完成。當(dāng)是可能是我想得太簡單了,搶答器不就八個按鍵一個數(shù)碼管顯示不就完了么,把最先搶到的組別顯示出來??墒堑街魅谓o我們提要求的時候才發(fā)現(xiàn)搶答器要實現(xiàn)我功能遠不只這么多,倒計時、蜂鳴提示、范規(guī)報警、電子計分器,這些我都沒有考慮進來。主任也說了,這是一次院級的比賽,電子系做的東西要拿的出手,要做就做點樣子出來。我想也好,雖有點難度,但符合我喜歡挑戰(zhàn)難度的性格。我說行!這個活我做了!

接到任務(wù)開始布屬,我把計分電路分了出去由其它幾個同學(xué)做,我專攻搶答部分。由于沒有獨立設(shè)計電路的經(jīng)驗,剛開始得一步步慢慢深入,正好我會PROTEUS。軟硬件的調(diào)度都靠它完成,這樣可以省很多的時間。做搶答器,我們花了一個月的時間,沒日沒夜的調(diào)試程序(當(dāng)時單片機課程還沒學(xué)到定時器中斷,還得一邊自學(xué)。)做PCB板,采購元器件,安裝,調(diào)試,運行。那時,他們的計分電路也做好了,用了16個數(shù)碼管做顯示。我們將計分和搶答電路板及數(shù)碼管安裝在了事先木制的外殼上,進行整體調(diào)試。記得那時正趕上五一放假,而五月8號就是比賽了。我們都沒有休息,將工作間從實驗室搬到了寢室。那段時間雖然辛苦,但很充實,每個人收獲都特別大。

為了讓自己的編程水平能進一步提高,我將自己編寫的程序發(fā)到了論壇里與大家共享,并下載網(wǎng)友們的程序進行分析。電子鐘程序、液晶密碼鎖程序、跑馬燈程序、大屏幕點陣屏程序、上下位機通信程序等等,這些我都能熟練的掌握。我認為,學(xué)編程讀別人的程序非常重要,每個人都有不同的思維,相同的任務(wù)卻有很多不同的方法,在每個程序里都能找到些經(jīng)典的段子,讓人回味。從中可以學(xué)到很多的方法,并且有些可以直接的引用。一個出色的程序員在編程時,并不是從零開始,而應(yīng)該是先找出類似的例子進行分析,參考,看看有沒有值得引用和借鑒的地方,加以修改,為自己所用。實踐證明,這樣做是對的。從當(dāng)初不知如何著手到現(xiàn)在隨手就能寫個幾百行,短短幾個月,我進步還是蠻快的。

做單片機課設(shè)那會,我?guī)椭税嗌喜簧俚耐瑢W(xué),幫他們調(diào)試過硬件,修改過程序,并為他們解答了一系列的疑惑。當(dāng)同學(xué)們投來羨慕的目光時,我很自豪,這些都是我努力的結(jié)果。當(dāng)然,努力歸努力,方法也很重要。在這里,我總結(jié)一下,與大家共勉:

1、基本功要雜實,要有一定的數(shù)模電基礎(chǔ)。學(xué)單片機首先要搞清楚它的基本結(jié)構(gòu)和存儲單元的分配。

2、在學(xué)單片機的過程中,最好自己動手做一個單片機系統(tǒng)。先找現(xiàn)成的程序,現(xiàn)成的電路圖,做成實物,并以這個例子為開端,帶著疑問學(xué)習(xí),往往更有目的,更主動。

3、有條件的話先個好的開發(fā)板,便實驗時之用。沒開發(fā)板,PROTEUS軟件仿真也行。

4、多讀有代表性的程序,讀得多了自然就會學(xué)到很多的好方法。可買本單片機子程序集看看,也可網(wǎng)上下載程序分析。

5、多泡泡單片機相關(guān)的論壇,與大家多交流交流,單片機完全可以自學(xué)的。

我覺得以上幾點相當(dāng)重要,因為它對我?guī)椭艽螅闶菍⑽翌I(lǐng)進了單片機的大門,以至于我學(xué)起來不那么吃力,沒有感覺到像大家說的那樣的難。我看過很多的程序,也調(diào)試過很多的程序,每一次收獲都不小。我的實驗室就是KEIL和PROTEUS。這使我做實驗很方便。雖是虛擬的,但調(diào)試程序還是可以的,省去了很多的時間提高了效率。最近我在學(xué)CX51,因為學(xué)單片機掌握C語言是非常重要的,C語言的通用性對學(xué)習(xí)其它類型的單片機有很大的幫助。今后,我想做嵌入式系統(tǒng)工程師,想學(xué)ARM,想搞操作系統(tǒng)。所以我現(xiàn)在必須打好基礎(chǔ),這樣才能進步。

我學(xué)單片機的一些經(jīng)歷。其實我并不是很厲害,我懂的也只是一點皮毛,只是曉得單片機是怎么回事,能編幾個小程序罷了。寫這些我只是想記錄一下我初學(xué)單片機的經(jīng)歷。同時對于那些想開始學(xué)習(xí)單片機的朋友們,還是可以有一些值得借鑒的地方。希望大家都能學(xué)好單片機,那些覺得難的學(xué)得吃力的同學(xué)要對自己有信心,要多做多練,這樣才能培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。只要堅持就能如愿,同志們,加油!

【單片機課程設(shè)計心得體會三】 做了兩周的課程設(shè)計,有很多的心得體會,有關(guān)于單片機方面的,更多的是關(guān)于人與人之間關(guān)系方面的。

我們組一共有三個人,但其他兩個人是真的神龍見首不見尾,除了在最后答辯的時候他們一起坐在了我旁邊,冠冕堂皇的指著我畫了幾遍的圖說了幾嘴,我想可能他們自己都不知道自己在說怎么,雖然有的東西他們也答出來了。我佩服他們的勇氣,羨慕他們的運氣(我見到的很多做了10天的人最后的成績都有不如他們的),但是鄙視他們的做法。

所幸的是,我得到了很多同學(xué)的幫助。我想沒有他們我可能都要放棄了,因為我本人對單片機也并不是很熟悉,學(xué)的東西好像它是它,我是我似的,理論聯(lián)系不了實際。以前的匯編語言沒學(xué)好,一開始的程序這塊兒就要令我抓狂了。后來請教我們班的一個男生,每次跟他一起到試驗室調(diào)試程序(他們組也只有他一個人動手),看他邊做邊給我講解。最后在開發(fā)機上做出來的時候,雖然不是我自己寫的,但看他那么高興,我也有一種分享到的成就感。后來我們組就用了他寫的程序,他自己又抽空做了些拓展。

接下來就是做硬件方面的焊接工作了。沒想到這項看起來不需要多少技術(shù)的工作卻是非常的勞心勞力。很多次是早上起來帶瓶水帶些吃的到實訓(xùn)中心,一泡就是一天。我看到有很多人跟我一樣,不同的是他們是三三兩兩,而我大部分時間都是一個人做。在這個時候也有很多人幫助我,或是熱心的幫我?guī)э?,或是在我打盹兒的時候幫我做點焊接。大家都鼓勵我,即使最后出不來東西,但是一定要堅持把它做完。當(dāng)我想放棄的時候,我也這么對自己說,即使你做出來的是次品甚至不合格品,但是你一定要拿出來一件成品。

在要驗收前,終于做了一件成品出來,不幸的是它真的是一件不合格品。幫我的那個男生做的已經(jīng)出來了,所以最后應(yīng)該還是我的焊接方面的問題。有一點灰心,想再重做來不及了,單是檢查線路卻也查不出來什么問題。那么就準(zhǔn)備答辯吧。我對著電路圖再看課本,發(fā)現(xiàn)以前很多覺得很難記的東西現(xiàn)在記起來容易多了,因為整天都在同它們打交道。51的引腳及其功能,A/D轉(zhuǎn)換器的,驅(qū)動器的,所有我用到的我都一再的看書了解,同時請教同學(xué)我看書過程當(dāng)中的疑惑。在這個過程中又發(fā)現(xiàn)了以前焊接當(dāng)中出的一些問題,能改的就改,不能改的,咳,要是時間再多一些,或者我能早點做好,要是不只是我一個人動手算了吧,不要想那些如果,還是準(zhǔn)備我自己的,做好我現(xiàn)在能做的吧。

篇2

關(guān)鍵詞:邊教邊學(xué);單片機;教學(xué)方法

中圖分類號:TP368.1-4

單片機技術(shù)是一門實踐性很強的技術(shù),是融知識性與技能性于一體的課程。提高學(xué)生的單片機技術(shù)應(yīng)用能力是單片機課程教學(xué)的根本任務(wù)。傳統(tǒng)的單片機教學(xué)方法是先講行理論教學(xué)、最后進行課程設(shè)計。理論和實驗分成兩個階段,教學(xué)效果較差。為此,探索了“邊學(xué)邊做”教學(xué)法,它是一種協(xié)作式的教學(xué)法,它以學(xué)習(xí)者為中心,充分應(yīng)用直觀形象的教學(xué)手段,鼓勵學(xué)習(xí)者積極參與教學(xué)過程,加強教學(xué)者與學(xué)習(xí)者之間以及學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的相互交流和信息反鐨,使學(xué)習(xí)者能在參與過程中積極地領(lǐng)會和真正掌握所學(xué)知識。它突出了學(xué)與用的結(jié)合,教學(xué)效果好。

1 “邊學(xué)邊做”教學(xué)法

“邊學(xué)邊做”教學(xué)方法是在建構(gòu)主義和人本主義的指導(dǎo)下,以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,依據(jù)人的認知規(guī)律設(shè)計完整的教學(xué)案例、任務(wù)、項目作為實踐項目,采用多媒體、仿真技術(shù)、實驗實訓(xùn)設(shè)備等教學(xué)手段,構(gòu)造學(xué)習(xí)性環(huán)境,以知識點為單位“先理論、后實踐”,理論和實踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法。特點是能提高學(xué)生對知識的理解、應(yīng)用的能力,有利于實用型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 “邊學(xué)邊做”教學(xué)法的可行性

“邊學(xué)邊做”教學(xué)就是遵循了學(xué)生的心理規(guī)律,在強調(diào)學(xué)習(xí)和應(yīng)用相互作用的前提下,以學(xué)生的實際需要和能力水平為出發(fā)點來組織教學(xué),讓學(xué)生應(yīng)用知識完成實踐任務(wù),表現(xiàn)自我,獲得成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;“邊學(xué)邊做”教學(xué)符合學(xué)生的認識到實踐的普遍規(guī)律,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;“邊學(xué)邊做”教學(xué)有利于教師的教學(xué)反饋和與學(xué)生溝通,提高教學(xué)效率。

3 “邊學(xué)邊做”教學(xué)法在單片機教學(xué)中的應(yīng)用

本校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)10級和11級的學(xué)生2個班參加了該教學(xué)過程的實施。具體實施方法:

3.1 制定詳細的教學(xué)計劃

根據(jù)課程大綱的要求,圍繞教學(xué)目標(biāo)制定詳細的理論與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)計劃,即先設(shè)計開發(fā)課程教學(xué)項目,然后按項目完成的知識與技能需求設(shè)計子項目或子任務(wù),在子任務(wù)或子項目的教學(xué)實施中,先理論學(xué)習(xí),后子項目或子任務(wù)實踐,實踐與理論環(huán)環(huán)相扣。例如:定時計數(shù)器應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為頻率計設(shè)計與制作項目,設(shè)計99秒表設(shè)計和計數(shù)器設(shè)計兩個子項目,使學(xué)生明確教學(xué)內(nèi)容,更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。

3.2 引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

以往的教學(xué)因理論的內(nèi)容比較抽象,學(xué)生對上課內(nèi)容難以理解,對課堂的參與度不高。新教學(xué)方法使理論與實踐教學(xué)緊密結(jié)合,學(xué)生通過理論學(xué)習(xí),實踐設(shè)計程序,再到仿真、開發(fā)板實物調(diào)試的結(jié)果檢測,到反思的學(xué)習(xí)過程。由理論到實踐,學(xué)以致用完成子項目或子任務(wù)。例如:頻率計設(shè)計與制作項目,先指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機定時器應(yīng)用,然后指導(dǎo)學(xué)生完成99秒表設(shè)計;先指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機計數(shù)器應(yīng)用,然后指導(dǎo)學(xué)生完成計數(shù)器設(shè)計。通過完成子項目或子任務(wù)的實踐,并進行細節(jié)討論,將實踐中的問題反饋到理論中來,提高了理論的學(xué)習(xí)效果,增加了師生間的交流機會,學(xué)生間的合作機會。

3.3 教師講評

師生針對每次完成子項目或子任務(wù)的關(guān)鍵點進行討論,教師對學(xué)生子項目或子任務(wù)的完成情況及表現(xiàn)進行總結(jié)和評價,指出問題所在,指導(dǎo)學(xué)生解決問題。記錄每次實踐成績作為項目的平時學(xué)習(xí)成績,每個項目成績按平時學(xué)習(xí)成績(40%)+項目完成成績(60%)進行計算,按比例計算課程所有項目成績作為課程的成績。

4 教學(xué)效果分析

4.1 與傳統(tǒng)教學(xué)對比

采用了“邊學(xué)邊做”的教學(xué)方法后,學(xué)生參與度提高,有較強的積極性,改變了過去學(xué)生不懂理論,更不會應(yīng)用的狀況。將應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)1002班和1101班學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與效果和同級其它班級及往屆學(xué)生對比,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有了顯著提高,掌握了學(xué)習(xí)單片機學(xué)習(xí)方法;學(xué)會了編輯、編譯軟件,仿真軟件,下載軟件的使用;能應(yīng)用單片機進行常用接口程序的設(shè)計;單片機應(yīng)用與開發(fā)能力顯著提高;教學(xué)效果有了明顯的改善。

4.2 學(xué)生認可程度

對于“邊學(xué)邊做”這種教學(xué)方法,大部分同學(xué)是喜歡的。應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)1002班和1101班學(xué)生二個班95%以上同學(xué)都認為很好。同學(xué)們普遍認為“邊學(xué)邊做”教學(xué)調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)積極性,知道了單片機怎么學(xué)、怎么用。使他們對知識的掌握更深刻,培養(yǎng)了應(yīng)用與創(chuàng)新能力,提高獨立學(xué)習(xí)能力、編程思維能力。

5 教學(xué)體會及討論

5.1 “邊學(xué)邊做”教學(xué)方法符合高職單片機課程教學(xué)

以往傳統(tǒng)的教學(xué),同學(xué)在實驗課中只是操程序做實驗,甚至根本看不懂程序,教學(xué)效果不理想,畢業(yè)后不能從事與單片機應(yīng)用與開發(fā)相關(guān)的工作。經(jīng)過2年的探索,我認為必須打破傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式,圍繞“技術(shù)技能應(yīng)用型”培養(yǎng)目標(biāo),提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力,使學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)工作。

5.2 “邊學(xué)邊做”教學(xué)方法適合高職學(xué)生課程教學(xué)

這種教學(xué)方法使學(xué)生在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下激發(fā)興趣,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,活躍思維。在悱憤心理下學(xué)習(xí)知識;在討論問題的過程中學(xué)他人所長,補己之短;在實踐中理解、應(yīng)用知識、培養(yǎng)技能體驗自己的設(shè)計制作過程;在講評過程中,發(fā)現(xiàn)不足,改正錯誤;在解決問題的過程中提高解決問題的能力。

5.3 “邊學(xué)邊做”教學(xué)方法實施的基本要求

這種教學(xué)方法應(yīng)用時,教師要充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,制訂縝密的教學(xué)計劃,設(shè)計知識與實踐緊密結(jié)合的項目、子項目(或子任務(wù)),具備完成項目與子項目(子任務(wù))的教學(xué)設(shè)備,教師能駕馭課堂與引導(dǎo)學(xué)生。

參考文獻:

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[3]趙方,趙霞,擺銀龍,鄭小梅.“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式在高職單片機教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,22:82-83.

[4]劉喜雙,姚健.單片機課程實踐教學(xué)改革探索[J].教育探索,2013,8:31-32.

篇3

1.全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的意義

1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對實踐課的興趣

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助,實驗內(nèi)容多數(shù)是驗證理論知識,學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書上的方法和步驟就可完成實驗,整個實驗過程學(xué)生完全是被動的[1]。這樣的驗證實驗不能實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學(xué)生的對實踐教學(xué)的興趣。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽要求參賽學(xué)生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設(shè)計方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設(shè)計、組裝、調(diào)試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設(shè)計報告的全過程,并且要求三人組隊參賽,是對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考核,具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要動手操作,又要理論分析。經(jīng)過培訓(xùn)和參加競賽的學(xué)生,其實踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時激發(fā)了學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣。

1.2有利于增強學(xué)生的競爭意識和就業(yè)能力

在電子設(shè)計競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實,動手能力強,經(jīng)過嚴格訓(xùn)練,具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的優(yōu)秀學(xué)生。無論獲獎與否,參加過培訓(xùn)和電子設(shè)計競賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高,在畢業(yè)設(shè)計中受到老師的青睞,在實際工作中,表現(xiàn)出較好的獨立性,創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競爭意識,得到社會及用人單位一致的肯定和好評,增強了就業(yè)能力[3]。

1.3有利于推動電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革

電子競賽題目是一批高水平的教授、專家根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機應(yīng)用、可編程器件、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)和EDA等課程的內(nèi)容[4],競賽中既要考察學(xué)生的實際動手能力,又要考察學(xué)生的理論知識和創(chuàng)新能力;既有涉及知識面廣、功能多的系統(tǒng)設(shè)計,又有單一功能的電路設(shè)計;既有以指標(biāo)性設(shè)計為目的的題目,又有以功能性設(shè)計為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時在電子設(shè)計競賽中又鼓勵學(xué)生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進的技術(shù)指標(biāo)。所以,對電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)和推動作用。

2.對參賽學(xué)生的能力要求

參加電子設(shè)計競賽的學(xué)生應(yīng)具備的實踐能力包括[5]:電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設(shè)計與制作等電子設(shè)計制作基礎(chǔ);集成直流穩(wěn)壓電源、運算放大器電路、信號產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設(shè)計;通用鍵盤及顯示電路、單片機與液晶顯示接口電路、單片機與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機最小系統(tǒng)設(shè)計;FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設(shè)計及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計,以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計和撰寫設(shè)計報告等。

3.電子設(shè)計競賽中反映的問題

我校歷屆培訓(xùn)及競賽現(xiàn)場,主要表現(xiàn)出以下一些問題[6]。

(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競賽題目后,學(xué)生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻,特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。

(2)對知識的綜合應(yīng)用能力不強。對一個制作項目能夠提出的設(shè)計方案很少,不能對方案進行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設(shè)計出簡單先進的電路,綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實踐教學(xué)缺少綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練。

(3)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力差。有的制作項目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計,不僅性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡單。反映我們的實踐教學(xué)內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

(4)不適應(yīng)工程設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求。競賽中學(xué)生對競賽題目的各類技術(shù)指標(biāo)的實現(xiàn)和改善上感到無從下手。

(5)實驗動手能力不強。競賽過程中,一部分同學(xué)在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過程中操作不熟練,不能適當(dāng)?shù)卦O(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格,不能通過對實驗數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問題。反映我們的實驗教學(xué)驗證性實驗多,綜合性、設(shè)計性的實驗少,學(xué)生的動手能力和綜合運用能力沒有得到應(yīng)有的訓(xùn)練。

(6)單片機知識的應(yīng)用能力有限。很多競賽題要用到單片機的知識去完成設(shè)計,部分參賽同學(xué)因單片機知識與應(yīng)用能力不夠,未能取得較好的競賽成績。

(7)設(shè)計報告撰寫的質(zhì)量不高。設(shè)計報告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴謹。反映我們的實驗課教學(xué)忽視了實驗報告這個重要環(huán)節(jié)。

4.電子技術(shù)類課程的實踐教學(xué)改革

根據(jù)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的內(nèi)容及要求,針對學(xué)生在培訓(xùn)和競賽過程中暴露的問題,我們對電子技術(shù)類課程的實踐教學(xué)進行了如下改革。

4.1改革實踐教學(xué)體系

依據(jù)學(xué)科專業(yè)特點,結(jié)合我校實際,將實踐教學(xué)從理論教學(xué)中分離出來,單獨設(shè)課、單獨考核,構(gòu)建起一個與理論教學(xué)體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補充,相對獨立、科學(xué)優(yōu)化的實踐教學(xué)體系。將實驗教學(xué)環(huán)節(jié)劃分為三個層次[7]。

(1)基本技能訓(xùn)練層:以電子工藝實習(xí)、實訓(xùn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握萬用表的使用,電子元器件識別、檢測,印制板制作、焊接,直流穩(wěn)壓電源組裝,收音機安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測量、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗為教學(xué)內(nèi)容,掌握信號發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實驗結(jié)果的能力。

(2)課程設(shè)計實驗層:以電子技術(shù)、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實驗為教學(xué)的主要內(nèi)容。通過對簡單電路的設(shè)計,熟悉常用電子元器件,學(xué)會查閱元器件手冊及通過互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法,讓學(xué)生通過安裝調(diào)試,學(xué)會通過調(diào)整元件參數(shù),滿足實驗指標(biāo)要求。

(3)綜合設(shè)計實踐層:以傳感器技術(shù)及應(yīng)用、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計等課程實驗、電子設(shè)計競賽等課外活動為實踐教學(xué)環(huán)節(jié),掌握用最先進的設(shè)計平臺和最新的工具進行高效的綜合設(shè)計,用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設(shè)計自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進行“虛、實、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計實踐。要求學(xué)生能獨立完成從設(shè)計到制作的全過程,提高學(xué)生運用所學(xué)知識進行電路級的綜合設(shè)計能力以及系統(tǒng)級的開發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

4.2更新實驗教學(xué)內(nèi)容

實踐教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容的改革,要根據(jù)認知規(guī)律、學(xué)科特點、實踐教學(xué)自身的規(guī)律和學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實驗內(nèi)容。

(1)減少驗證性實驗,增加應(yīng)用性、設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進的實踐教學(xué)內(nèi)容[8]。增加單片機課程設(shè)計的實驗課時,加強其實驗和設(shè)計應(yīng)用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設(shè)計的實驗課時,加強Protel電路設(shè)計軟件和EDA電路設(shè)計仿真軟件的實踐應(yīng)用;增加電子實習(xí)課時,增加和競賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實踐教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新的實驗技術(shù)和新的實驗方法,實現(xiàn)實踐教學(xué)內(nèi)容的與時俱進。

(2)增加能培養(yǎng)學(xué)生實際操作能力的工藝性操作實踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個別驗證性實驗仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數(shù)字化,模塊化的器件,如集成穩(wěn)壓電源、集成運放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對于綜合型、設(shè)計型實驗,指導(dǎo)學(xué)生選擇最新器件來完成設(shè)計。

(3)對整個課程體系的實驗內(nèi)容進行整體優(yōu)化組合,將同類課程體系或同類學(xué)科的實驗項目合并,創(chuàng)建新的綜合實驗課程,實現(xiàn)學(xué)科之間實驗內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設(shè)計內(nèi)容,把本專業(yè)的理論知識同單片機技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應(yīng)用,并把電子設(shè)計競賽知識結(jié)合其中。

(4)設(shè)立學(xué)生科研基金,資助運用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設(shè)計與制作的學(xué)生課題[10]。把科研引進教學(xué)過程,鼓勵學(xué)生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實際問題的研究,培養(yǎng)學(xué)生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測,數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納,撰寫科研論文等能力。

4.3改革實踐教學(xué)方法

(1)實施開放式實踐教學(xué)

在實踐內(nèi)容、實踐時間、實踐方法、組織形式等方面實行開放式教學(xué),打破時間、空間的限制,提供給學(xué)生進行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體[11]。在實驗內(nèi)容上,設(shè)定必做實驗、選做實驗和自主實驗的比例,前者保證教學(xué)基本要求和基本技能訓(xùn)練,后者則由學(xué)生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實驗課題中選擇,以達到因材施教的目的。課程設(shè)計、綜合性、設(shè)計性實驗,教師只提出設(shè)計的總體要求和要達到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標(biāo),設(shè)計步驟,給學(xué)生一個較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學(xué)生充分的創(chuàng)新機會。由學(xué)生完成從方案制定、電路設(shè)計、元件篩選、焊接組裝、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試到設(shè)計報告撰寫、答辯等全部過程,教師變指導(dǎo)為引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。

(2)增大實驗室開放的力度

在安排好課內(nèi)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用實驗室資源,制訂實驗室的開放項目、開放計劃。在實驗室開放時間里,為學(xué)生提供實驗場地的同時,還為學(xué)生提供萬用表、信號源、示波器、電類實驗箱、單片機實驗箱等設(shè)備,還安排教師進行現(xiàn)場指導(dǎo)。建立現(xiàn)代化的實驗中心網(wǎng)上實驗預(yù)約與管理系統(tǒng),在開放的平臺上,選做實驗和自主實驗學(xué)生可以個人預(yù)約,預(yù)約的內(nèi)容包括實驗時間、場地、內(nèi)容、指導(dǎo)教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開放管理方式,提高了實驗室和儀器設(shè)備的利用率。

(3)開設(shè)電子技術(shù)實踐選修課

根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的情況,我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學(xué)生開設(shè)了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設(shè)計”等選修實踐課,內(nèi)容包括簡單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設(shè)計與制作等,為愛好電子設(shè)計的學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機會。

(4)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計競賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

我校每年舉行的全校大學(xué)生電子設(shè)計競賽,按照全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的方式進行,在為電子設(shè)計愛好者提供施展才能機會的同時,也為參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽選拔了隊員。在校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的支持及全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學(xué)生電子設(shè)計競賽已成為我校學(xué)生最喜愛的科技活動。

(5)認真組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽

我校是專升本不久的本科院校,電子類專業(yè)的辦學(xué)時間不長,基礎(chǔ)薄弱,參加全國性的電子設(shè)計大賽的經(jīng)驗更少,我們把參賽作為學(xué)習(xí)、實訓(xùn)、取經(jīng)、提高的過程,參賽成績逐年提高。

篇4

【關(guān)鍵詞】C語言 ;興趣培養(yǎng);教學(xué)改革

1.高職院校C語言課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

《C語言程序設(shè)計》課程(以下簡稱“C語言”)是高職院校理工科各專業(yè),尤其是電子類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是專業(yè)課程體系中的第一門編程語言類的課程。C語言具有概念抽象、語法規(guī)則多,運用靈活等特點,旨在培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)需求,熟練地構(gòu)造算法,編寫和調(diào)試程序的能力,為后續(xù)專業(yè)核心課程的深入學(xué)習(xí)及畢業(yè)后的工作實踐打下良好的基礎(chǔ)。但就多年的教學(xué)實踐來看,高職學(xué)生數(shù)學(xué)、英語底子弱,又是第一次接觸編程類課程,學(xué)習(xí)主動性不強,學(xué)習(xí)目的也不明確;此外,教師授課時更注重基本語法知識的講解,而忽略了對學(xué)生的程序設(shè)計能力的培養(yǎng),學(xué)生普遍反映這門課程枯燥難學(xué),即使上課老師講的例題能聽懂,期末筆試過關(guān)了,但上機實踐時仍然感覺沒有思路,無從下手。為了提高學(xué)生的動手編程能力,我們進行了教學(xué)改革的探索,在此與同行進行探討。

2.C語言教學(xué)改革方案

2.1 注重激發(fā)和促進學(xué)生的編程興趣

興趣,是一個人主動做好一件事情的天然動力,但部分高職學(xué)生對C語言的學(xué)習(xí)興趣不大,甚至有畏難情緒,會直接影響學(xué)習(xí)效果,所以教師要注重調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。上第一堂課時,不要急于拋出大量的語法知識,可以先向?qū)W生展示一些實用的例子和小游戲程序,如隨機點名、九九乘法表、貪吃蛇等,讓學(xué)生直觀地看到C語言編程能做什么,而且這些程序運行產(chǎn)生的動畫效果和圖形界面能讓學(xué)生一開始就對這門課產(chǎn)生濃厚的興趣和好奇;還可以將高年級同學(xué)結(jié)合單片機做的優(yōu)秀課程設(shè)計如遙控小車、LED臺燈等實例演示介紹C語言如何輔助專業(yè)知識的學(xué)習(xí),向?qū)W生強調(diào)C語言是學(xué)好后續(xù)單片機課程的基礎(chǔ),讓學(xué)生產(chǎn)生我現(xiàn)在把C語言學(xué)好,以后也能做這些有意思的設(shè)計的信心,打消學(xué)生的畏難情緒,明確學(xué)習(xí)目的。最后,將招聘網(wǎng)站上知名企業(yè)招聘C語言及單片機開發(fā)工程師的信息、收入的網(wǎng)頁截圖展示,讓學(xué)生意識到擁有扎實的專業(yè)知識加上編程經(jīng)驗可以在今后激烈的就業(yè)競爭中占得先機。

2.2 合理編排教學(xué)內(nèi)容,把函數(shù)的講授適當(dāng)提前

函數(shù)是C語言編程的基石,本身有一定的理解難度,而傳統(tǒng)的C語言課程教學(xué)都是把它放在后期講授,這時學(xué)生在前期的練習(xí)中已經(jīng)習(xí)慣了將所有的事務(wù)都放在主函數(shù)中處理,沒有建立利用函數(shù)調(diào)用來優(yōu)化程序的編程思維方式,即使后期開始詳細講解函數(shù),部分學(xué)生因為積習(xí)的緣故也會繼續(xù)用主函數(shù)處理事務(wù),形成了難以克服的思維定勢。所以我們在剛訓(xùn)練學(xué)生編寫程序的時候,就先把函數(shù)的基本概念和傳值調(diào)用教授給學(xué)生,并要求學(xué)生對待以后的課堂實訓(xùn)或是課后作業(yè)都要用函數(shù)調(diào)用的方式完成;然后將函數(shù)的傳址調(diào)用與數(shù)組結(jié)合講授;最后到正式進入函數(shù)章節(jié)時,再詳細講解并總結(jié)函數(shù)的語法知識和調(diào)用技巧,加深和鞏固學(xué)生對函數(shù)的理解,在知其然的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生知其所以然。

2.3 “學(xué)做一體”,抓好實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)

C語言是一門實踐性很強的課程,僅靠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容而不上機實踐,學(xué)生仍然無法體會和掌握其中的奧妙。因此對于每次兩個課時的教學(xué),不再嚴格區(qū)分理論課和實踐課的界限,利用學(xué)校的機房設(shè)施,采用“教學(xué)做”一體化的教學(xué)手段,教師首先利用多媒體講授理論知識,然后安排學(xué)生上機實訓(xùn),并與學(xué)生保持互動,掌握學(xué)生對該次課程的理解程度。上機實訓(xùn)并不只是為了驗證理論知識的正確性,其主要目的是在于讓學(xué)生熟練掌握上機操作要領(lǐng)和程序調(diào)試技術(shù),逐步理解程序設(shè)計的思想和方法,積累編程經(jīng)驗;其次學(xué)生通過主動思考和親自動手操作,可以加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,特別是部分復(fù)雜抽象的語法,死記硬背的效果并不好,但是多次上機卻能自然而然地熟練掌握,所以,學(xué)生在學(xué)完理論知識后及時上機實踐,能有事半功倍的效果。教師布置實訓(xùn)題目時,可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同層次,將題目分為與講授例題相似的必做題和難度稍大的選做題,必做題下課之前必須做完,交予教師當(dāng)堂打分;選做題則供學(xué)有余力的同學(xué)在做完必做題后再來思考,可當(dāng)堂或課后解決。學(xué)生通過借鑒課堂示例完成必做題,鞏固了所學(xué)知識;通過實行獎勵機制,激勵學(xué)生主動思考完成選做題,使學(xué)生獲得學(xué)以致用的成就感,進一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生在實訓(xùn)中遇到問題找教師答疑時,不要直接給出答案,而要逐步引導(dǎo)學(xué)生自己找出問題所在,并嘗試獨立思考解決問題,幫助學(xué)生在以后遇到問題也能舉一反三。如果遇到了統(tǒng)一的問題時,就集中講解,讓不好意思提問的同學(xué)也能有所收獲。

2.4 優(yōu)化設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,加強與單片機課程的關(guān)聯(lián)

C語言是我校電子類各專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課,其教學(xué)目的主要是為后續(xù)的核心專業(yè)課――《單片機原理與技術(shù)》(以下簡稱“單片機”)打下堅實的編程基礎(chǔ)。學(xué)好單片機可以讓學(xué)生在行業(yè)內(nèi)找一個起點比較高的工作,因此C語言的學(xué)習(xí)效果將直接影響到學(xué)生就業(yè)的核心競爭力,應(yīng)將這兩門課程的教學(xué)盡量做到“無縫銜接”以獲得良好的教學(xué)效果:

首先,為了預(yù)防這兩門課程的教學(xué)過程被割裂,時間上安排在第二學(xué)期開設(shè)C語言,并同步開設(shè)模電、數(shù)電課程打下基礎(chǔ),第三學(xué)期開設(shè)單片機,中間的暑假可以鼓勵學(xué)生積極備考計算機二級而充分利用起來,以免對C語言的知識造成遺忘。

其次,在第一堂課時通過播放視頻演示單片機的開發(fā)流程,并指出其中利用C語言編程調(diào)試是哪一步,有什么作用,讓學(xué)生對單片機開發(fā)過程有一個清晰的認識,以此向?qū)W生說明C語言對于單片機學(xué)習(xí)的重要性,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的。

再次,C語言和單片機的教學(xué)工作均由本院教師擔(dān)任,加強彼此之間的交流溝通,本著“夠用”的原則,優(yōu)化刪減單片機編程中很少涉及的章節(jié)如“文件”等,根據(jù)專業(yè)的學(xué)習(xí)需求來合力“量身定做”C語言的教學(xué)內(nèi)容,并適度融入單片機的基礎(chǔ)知識及編程知識,以增強課程之間的銜接,如:對于程序的基本結(jié)構(gòu)、函數(shù)、位字段等內(nèi)容進行加強,增加一些單片機C語言特有的數(shù)據(jù)類型和存儲類型的講解,著重講解機器語言直接支持的數(shù)據(jù)類型bit、char等,并講明用此類數(shù)據(jù)類型的語句所生成的代碼較短,所以要合理地選用數(shù)據(jù);在介紹指針部分時,適當(dāng)補充單片機的存儲結(jié)構(gòu)、內(nèi)存地址、指令系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容,并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生了解標(biāo)準(zhǔn)C與單片機C定義變量特別是指針變量的語法的不同之處等。

篇5

關(guān)鍵詞:測試技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計 實踐創(chuàng)新能力 探索 實踐

黨的十報告強調(diào):“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置?!泵鎸ξ覈?jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型升級與國際科技競爭日益激烈的形勢,培養(yǎng)既熟練掌握實踐技能,又具有創(chuàng)新能力和意識的綜合型專門人才,既是國家發(fā)展的需要,也符合世界工程領(lǐng)域的發(fā)展潮流。

測試技術(shù)基礎(chǔ)是我校機電學(xué)院面向機電類專業(yè)本科生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)主干課[1]。教學(xué)內(nèi)容涉及信號分析基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)、測試信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理、誤差分析與處理、數(shù)字信號處理技術(shù)基礎(chǔ)等多方面知識,具有理論性、綜合性和實踐性較強的特點。測試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計作為課程實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生所學(xué)理論知識的一次綜合性應(yīng)用與實踐訓(xùn)練。課程設(shè)計通過對典型光、機、電、計算機一體化系統(tǒng)及各部分接口電路設(shè)計,使學(xué)生掌握常見物理量數(shù)字化測量系統(tǒng)設(shè)計方法以及信號分析方法[2]。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),正日益受到教育界的廣泛關(guān)注和重視。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式和課程設(shè)計中存在的問題

目前,由于多種原因,學(xué)生實踐創(chuàng)新能力普遍偏弱,無法適應(yīng)社會發(fā)展的需求。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,課堂教學(xué)內(nèi)容與實踐聯(lián)系較少,灌輸式的教學(xué)方式,對理論知識的課堂教學(xué)比較重視,而忽視實踐環(huán)節(jié)對理論知識學(xué)習(xí)的鞏固和加強作用,使理論學(xué)習(xí)和實踐能力培養(yǎng)脫節(jié),同時,這也壓制了學(xué)生的創(chuàng)新意識。另外,傳統(tǒng)教學(xué)形式過于單一和枯燥,教學(xué)目標(biāo)仍然是以應(yīng)試為主,學(xué)生始終處于被動學(xué)習(xí)和被動接受狀態(tài),學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,缺乏主觀能動性,容易失去學(xué)習(xí)興趣和動力,主動的實踐創(chuàng)新意識欠缺,無法培養(yǎng)當(dāng)前社會和用人單位亟須的具有實踐創(chuàng)新能力的人才??傊?,這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式忽視了對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

雖然實踐性較強的課程普遍開設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計,以培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力,但在課程設(shè)計過程中,學(xué)生的設(shè)計題目和內(nèi)容均由教師指定,甚至有些課程設(shè)計的方案和電路圖等均由教師提供,學(xué)生只是做簡單的系統(tǒng)搭建工作,完成預(yù)定的功能。由于沒有充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新熱情,學(xué)生雖然實踐動手能力得到了一定的鍛煉,但對于課程設(shè)計的內(nèi)容和培養(yǎng)目的并不是非常清楚,因此很難達到理想的教學(xué)效果,無法有效培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力。

近年來,筆者通過測試技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)和教學(xué)改革對課程設(shè)計進行了有益的探索,明確了培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo),并以此進行了課程軟硬件建設(shè),確定了相應(yīng)的課程考查方法、教學(xué)過程等,力求培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力,以滿足社會對實踐創(chuàng)新人才的需求。

2 課程設(shè)計教學(xué)改進措施

2.1 加強課程的軟硬件平臺建設(shè)

在課程建設(shè)中,建立了較為完善的測試技術(shù)基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺,主要硬件包括傳感器系統(tǒng)綜合實驗平臺、NI ELVIS教學(xué)實驗室虛擬儀器套件、數(shù)字示波器、函數(shù)發(fā)生器和直流穩(wěn)壓電源等。其中,傳感器系統(tǒng)綜合實驗平臺具有強大的傳感器測試與實驗功能,可以利用十余種不同類型的傳感器,進行四十余種不同的測試實驗,并且這些實驗都是開放式的,可以根據(jù)具體需求,對實驗進行更新擴充,豐富實驗內(nèi)容。ELVIS集成了常用的12種測試儀器的功能,其中包括示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器和伯德圖分析儀等。該ELVIS系統(tǒng)還配置了LabVIEW軟件,可用于二次系統(tǒng)開發(fā),以實現(xiàn)快速簡單的測量采集與顯示[3]。

這些軟硬件平臺建設(shè),一方面,為學(xué)生提供了完善的實驗條件,增強學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容和知識點的感性認識,另一方面,為學(xué)生課程設(shè)計過程中軟硬件的設(shè)計和調(diào)試提供了開放而良好的訓(xùn)練平臺。

經(jīng)過近十年的不斷探索和努力,測試技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)成為校精品課程,并依托校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,采用信息技術(shù)建立了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師交流互動的課程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺。這些都為學(xué)生的課程設(shè)計提供了良好的學(xué)習(xí)條件。

2.2 加強工程案例教學(xué)

在課堂教學(xué)過程中,通過案例教學(xué),加強學(xué)生對課程內(nèi)容的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有助于將所學(xué)的知識應(yīng)用于課程設(shè)計。例如:在案例教學(xué)中,用光電傳感器組成光幕,將其應(yīng)用于鍛壓機床安全區(qū)域的入侵報警,引起學(xué)生的濃厚興趣,并激起了學(xué)生的熱烈討論。在此基礎(chǔ)上,有學(xué)生將光電傳感器應(yīng)用于液位報警、教室自習(xí)學(xué)生的計數(shù)等,起到了良好的案例教學(xué)效果。

2.3 加強學(xué)生選題的指導(dǎo)

在課程涵蓋內(nèi)容范圍內(nèi),鼓勵學(xué)生自主選擇課程設(shè)計內(nèi)容。作為范例,教師會提供四十多個采用不同傳感器測量物理量、化學(xué)量等非電量的課程設(shè)計題目,供學(xué)生參考,啟發(fā)學(xué)生自主選題。

同時,在學(xué)生課程設(shè)計選題之前,教師會將往屆學(xué)生完成的優(yōu)秀課程設(shè)計實例向?qū)W生進行詳細講解和分析。這些課程設(shè)計實例反映出學(xué)生具有良好的實踐創(chuàng)新意識和能力,讓學(xué)生了解到這些優(yōu)秀課程設(shè)計的目的、內(nèi)容、最終成果形式和具體要求等,著重介紹這些優(yōu)秀課程設(shè)計的選題是如何從生活中提煉出來的,給學(xué)生提供較為清晰的指導(dǎo)和借鑒。

鼓勵學(xué)生從日常生活和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題,積極思考和相互討論,提煉與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的選題,使他們對測試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計產(chǎn)生濃厚的興趣,調(diào)動他們的主觀能動性,最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐創(chuàng)新意識,培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力。

引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料,包括教材、期刊和網(wǎng)絡(luò)等,初步確定課程設(shè)計方案和預(yù)期目標(biāo),通過與同學(xué)和教師討論,進行充分的選題和可行性論證,確定課程設(shè)計最終方案及目標(biāo)。

這一環(huán)節(jié)有效地啟發(fā)了學(xué)生的自主實踐創(chuàng)新意識,為課程設(shè)計的展開開啟了良好的開端,并奠定了較為扎實的基礎(chǔ)。

2.4 加強學(xué)生課程設(shè)計的過程指導(dǎo)和管理

在學(xué)生進行課程設(shè)計的過程中,不可避免地會遇到各種問題和困難。教師應(yīng)及時與學(xué)生溝通,積極鼓勵和有效啟發(fā),并提供必要的指導(dǎo)等,使學(xué)生克服畏難心理,勇于實踐創(chuàng)新。

對于學(xué)生遇到的技術(shù)問題,教師會通過面對面的指導(dǎo)或推薦相關(guān)教材,積極幫助學(xué)生解決問題。

同時,定期了解學(xué)生課程設(shè)計進展情況,加強過程管理,建立過程監(jiān)督和管理制度,將學(xué)生的日常表現(xiàn)、進度安排列入學(xué)生課程設(shè)計的期末成績考核指標(biāo),督促學(xué)生按照預(yù)期目標(biāo)進行課程設(shè)計,最終完成課程設(shè)計全部軟硬件設(shè)計。

2.5 鼓勵學(xué)生跨課程綜合運用知識點

本科學(xué)生在學(xué)習(xí)測試技術(shù)基礎(chǔ)課程和進行課程設(shè)計時,同時兼修多門實踐性較強的課程,如機械設(shè)計和單片機等方面的知識,并且測試技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱也具有多學(xué)科知識交叉和融合的特點。因此,在課程設(shè)計過程中,教師鼓勵學(xué)生將跨課程多知識點應(yīng)用于課程設(shè)計中。如有些學(xué)生構(gòu)建基于單片機的傳感器檢測系統(tǒng);有些學(xué)生采用傳感器測試系統(tǒng)控制機械設(shè)計課程中開發(fā)的機械系統(tǒng)運動等。這種做法可以有效地促使學(xué)生對本專業(yè)各課程知識點的融合和靈活運用,提高實踐創(chuàng)新能力。

2.6 完善課程設(shè)計的考核方式

課程設(shè)計的考核不僅是提交書面報告,考核方式應(yīng)更加多樣。在課程設(shè)計結(jié)題時,首先進行現(xiàn)場演示,即學(xué)生需要對開發(fā)的測試系統(tǒng)包括軟硬件的功能進行演示,在確定實現(xiàn)預(yù)定的功能之后,方能進行答辯陳述。在答辯環(huán)節(jié),學(xué)生需要采用幻燈片的形式向教師講解選題背景、硬件電路和軟件框圖等。除此之外,考核內(nèi)容還著重考慮以下幾方面:選題的來源和創(chuàng)新性、難易程度;完成課題過程中的分工和日常表現(xiàn);課程設(shè)計報告的撰寫等。在課程設(shè)計之前,要把課程設(shè)計的考核方式告知學(xué)生,使學(xué)生自覺約束自己,力圖能全面考核學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識和能力。

3 測試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計改革與探索的成效

近幾年來,我校通過對測試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)目的、軟硬件建設(shè)和教學(xué)環(huán)節(jié)等方面的改革與探索,取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

所有修學(xué)測試技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)生均能不同程度地完成課程設(shè)計的要求,有效地培養(yǎng)了他們的實踐創(chuàng)新能力。通過課程設(shè)計,許多學(xué)生將課程實踐理論知識變成看得見摸得著的硬件系統(tǒng),并能實現(xiàn)預(yù)定的測試功能,既掌握了理論知識,又加深了對課堂理論知識的理解。許多在課程設(shè)計中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生,在課程考試中同樣表現(xiàn)優(yōu)異。

有的學(xué)生在課程設(shè)計報告中總結(jié),在課程設(shè)計過程中,通過自己選題,自己設(shè)計方案,自己完成,感覺非常有助于提高自己的實踐創(chuàng)新能力,也非常喜歡這種教學(xué)和培養(yǎng)方式。許多學(xué)生在遇到困難時,通過和同學(xué)團結(jié)協(xié)作,在教師和同學(xué)的幫助下,最終完成課程設(shè)計,覺得對實踐創(chuàng)新深有體會,增加了未來在實踐過程中克服困難的勇氣和信心。

4 結(jié)束語

課程設(shè)計既鞏固了課程相關(guān)理論知識,同時使學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

社會和用人單位也十分重視學(xué)生在校期間的課程實踐情況,并將實踐創(chuàng)新能力列入評價學(xué)生工作能力的重要指標(biāo)。

多年來的測試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計實踐表明,通過以上課程設(shè)計教學(xué)模式改革與實踐,可有效培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力,深受學(xué)生的歡迎和好評。目前,通過積極引導(dǎo)和強化課程管理,所有修學(xué)測試技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)生均能完成課程設(shè)計的要求。許多學(xué)生通過課程設(shè)計,提升了學(xué)習(xí)興趣和實踐的信心,對所學(xué)課程有了更深刻的理解,取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻

[1]焦敬品,何存富.機電類專業(yè)《測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)模式研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2007(3):13-14.

篇6

【關(guān)鍵詞】電子制作;創(chuàng)新實踐;教學(xué)研究

一、引言

電子實驗中心的實驗教學(xué)定位為學(xué)生工程訓(xùn)練培養(yǎng)的主要基地和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要基地。樹立以學(xué)生為本,以知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念。構(gòu)建以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,旨在加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的工程實踐,促進學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學(xué)體系。既重視學(xué)生“應(yīng)知應(yīng)會”的基礎(chǔ)實驗,更強調(diào)綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型、開放型實驗教學(xué),加強學(xué)生工程訓(xùn)練和設(shè)計能力培養(yǎng)。

在我校機械工程及自動化專業(yè)培養(yǎng)體系中,《電子制作》是學(xué)生在學(xué)習(xí)了電工學(xué)、微機原理及應(yīng)用、測試技術(shù)以及電子CAD之后,進一步綜合運用電方面的知識,體驗計算機測控系統(tǒng)的設(shè)計方法和過程,初步了解機電一體化系統(tǒng)設(shè)計知識,從而完成對機電系統(tǒng)創(chuàng)新性設(shè)計。

二、教學(xué)體系

電子技術(shù)的特點是易學(xué)難精,入門門檻并不高,電子制作以學(xué)生自主進行電子項目的制作為主,教師輔助學(xué)生解決遇到的困難。電子元器件的識別、測量;電烙鐵手工焊接;電路圖的識圖;電路工作原理;元器件的安裝方法;電路調(diào)試檢測等等,都是一個循序漸進的過程,學(xué)生在“做中學(xué)”。學(xué)生為了自己的作品,主動接受知識,學(xué)生回歸為學(xué)習(xí)的主體,教師起到引導(dǎo)、輔助的作用。

本課程側(cè)重理論和技能并重的教學(xué)安排。意在通過該課程實踐,使非電類學(xué)生能在已學(xué)電子和計算機知識背景下,通過自我實踐,熟練掌握常用測控手段,從整體上全面掌握電氣線路設(shè)計的基本步驟,了解電氣設(shè)計的基本要求,運用系統(tǒng)總體設(shè)計方法對機電系統(tǒng)進行創(chuàng)新性設(shè)計,解決本專業(yè)實際問題的能力的教學(xué)目標(biāo)。

三、主要內(nèi)容

為加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);通過電子產(chǎn)品從原理設(shè)計、工藝設(shè)計、樣機制作的全過程,實現(xiàn)對學(xué)生工程師素質(zhì)的培養(yǎng);同時學(xué)習(xí)和掌握機械法制板工藝及化學(xué)制板工藝。學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書提出的設(shè)計要求,并用電子CAD軟件(Altium Designer DXP)設(shè)計出符合要求的原理圖及印制線路板,并利用實驗設(shè)備制作出試驗PCB;然后利用實驗室現(xiàn)有元器件,并購買部分易損器件,裝配并進行調(diào)試,使硬件系統(tǒng)正常工作;最后根據(jù)設(shè)計要求編制單片機源程序,并能調(diào)試通過,使控制器達到設(shè)計要求。

在課程內(nèi)容設(shè)置上以項目為模塊,突出能力的鍛煉,強化技能的訓(xùn)練,模擬電子產(chǎn)品的整個生產(chǎn)流程。在內(nèi)容設(shè)置的選取上都是為了達到既定的能力目標(biāo):①熟練使用常用電子測量儀器和焊接工具,包括萬用表、電子毫伏表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、頻率計、掃頻儀等;②熟練使用電烙鐵和熱風(fēng)槍等焊接工具,包括元器件加工與成型的能力;③常用電子元器件的檢測和識別的能力,根據(jù)元器件查找相關(guān)資料的能力;④印刷電路板的制作能力,電路板布局與布線能力以及電子產(chǎn)品的裝配能力;⑤具備一定的電子電路的識圖能力和調(diào)試檢測能力;⑥靈活掌握匯編語言編程和Keil C編程以及調(diào)試能力。

結(jié)合學(xué)生對專業(yè)理論知識的掌握情況,在多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,先后自編涵蓋數(shù)控進給控制器,單片機與PC機通訊,溫度測量計,實時時鐘,電子計算器,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,數(shù)據(jù)存儲器等項目的實踐指導(dǎo)材料。內(nèi)容包括各個項目的功能要求、基本電路圖、創(chuàng)作與調(diào)試方法、可持續(xù)創(chuàng)新的提示、評價體系等,列入電子專業(yè)教學(xué)計劃,進行系統(tǒng)性訓(xùn)練,強化學(xué)生的專業(yè)知識。

由于設(shè)計時間限制,針對不同專業(yè)方向的學(xué)生,針對偏向機的學(xué)生,硬件原理圖及線路板可由教師預(yù)先設(shè)計完成,學(xué)生了解整個流程,按照設(shè)計要求進行裝配及調(diào)試,然后再按照設(shè)計要求進行軟件設(shè)計及軟件調(diào)試,從而基本上達到設(shè)計一個完整控制系統(tǒng)的要求。

四、進行方式

課程安排是在整個學(xué)期內(nèi)分散執(zhí)行的,這樣可以充分利用學(xué)生的課余時間,還可以結(jié)合各類創(chuàng)新實踐大賽,國家級、省級以及校級都有,爭取到了經(jīng)費,更主要是提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正做到理論和實踐相結(jié)合。整個實踐過程分為以下幾個階段進行。

1.布置課題,查閱資料

時間為校歷第1-4周。選題可由指導(dǎo)教師選定,或由指導(dǎo)教師提供多個選題供學(xué)生分組選擇;也可由學(xué)生自己選題,但學(xué)生選題需通過指導(dǎo)教師批準(zhǔn)。指導(dǎo)教師在布置課題時,要求介紹課程設(shè)計的內(nèi)容、要求、安排、考核方法和注意事項等;同時,還要講授必要的課題背景和相關(guān)知識、基本原理,著重幫助學(xué)生明確任務(wù),理解系統(tǒng)的一般設(shè)計方法和軟件調(diào)試技巧等。學(xué)生課前要認真預(yù)習(xí),課上由教師講授和學(xué)生實踐相結(jié)合,課后要認真復(fù)習(xí),并積極完成課后練習(xí)題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,還要注意參考網(wǎng)上資源,學(xué)會在網(wǎng)上搜索相關(guān)資源,培養(yǎng)基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力。

2.設(shè)計階段

時間為校歷第5-17周。首先根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計操作功能和流程,明確接口元件的種類、數(shù)量。選擇計算機進行接口設(shè)計、電路設(shè)計,利用電子CAD軟件繪制電氣原理圖和PCB,從設(shè)計到制作,體會非常深刻。其次,安裝元件,根據(jù)操作功能繪制程序框圖,編制主要程序并反復(fù)調(diào)試。

3.結(jié)果整理、撰寫說明書

時間為校歷第18-19周。在設(shè)計的各個環(huán)節(jié)后,學(xué)生都要及時整理設(shè)計過程和結(jié)果,總結(jié)分析問題,找出其中存在的問題,并提出相應(yīng)改進措施,按照正確的格式書寫設(shè)計說明書。

4.答辯

時間為校歷第20周。設(shè)計完成后每個學(xué)生都要進行答辯,學(xué)生講解設(shè)計思路和設(shè)計成果,回答答辯老師提出的問題。

五、考核方式

1.考核方法

學(xué)生遞交軟件、設(shè)計圖和設(shè)計報告,教師根據(jù)設(shè)計態(tài)度、設(shè)計方案、考勤、調(diào)試結(jié)果、報告質(zhì)量和答辯情況綜合評分。

2.成績評定

學(xué)生的設(shè)計成績的評定由三部分構(gòu)成:設(shè)計成績、平時成績、答辯成績。設(shè)計成績占50%,答辯成績占30%,平時成績占20%。成績評定按優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等第評定。90—100分為優(yōu)、80—89分為良、70—79分為中、60—69分為及格、60分以下為不及格。

六、結(jié)論

本課程中學(xué)生的提高是一個緩慢的過程,制作出某個實物并不是最終目的,而是要通過制作幾個電路的過程讓學(xué)生自己慢慢體會成長的過程。經(jīng)過多年實踐證明,我校在電子制作創(chuàng)新實踐教學(xué)中,經(jīng)過長期不懈的努力,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面邁出了新的一步,取得了較好的實際效果。

參考文獻

[1]趙偉緒.電子制作在電子專業(yè)入門教學(xué)中的幾點建議[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2012(10):176-178.

[2]趙惠敏.在電子制作中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[J].科教文匯,2007(6):130.

篇7

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新性實驗;創(chuàng)新能力;自主學(xué)習(xí)能力

中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)識碼:B

文章編號:1671-489X(2014)18-0146-02

1 引言

創(chuàng)新是發(fā)展的源動力,是民族進步的靈魂[1]。自從美國著名經(jīng)濟學(xué)家熊彼特于1912年在《經(jīng)濟發(fā)展理論》中首次提出“創(chuàng)新理論”(Innovation Theory)以來,創(chuàng)新一詞已成為各行各業(yè)廣泛使用的概念。具體來說,創(chuàng)新能力是指人們產(chǎn)生新認識、新思想,發(fā)現(xiàn)新問題,提出新概念、新方法,建立新理論和發(fā)明新技術(shù)、新產(chǎn)品的創(chuàng)建性、發(fā)展性和開拓性能力[2]。而高校作為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)基地,也越來越重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著高校實驗教學(xué)改革的深入,創(chuàng)新性實驗教學(xué)在各高校正在蓬勃興起。大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實驗計劃項目是提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的一種重要手段。

工科類學(xué)科變化日新月異,尤其是電子通信類專業(yè),新技術(shù)層出不窮,電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度非???,對于創(chuàng)新性人才的需求更為迫切,如何針對這些專業(yè)培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才成為高校面臨的重要挑戰(zhàn)。本文將基于創(chuàng)新性實驗項目的實施過程來探討如何培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力。

2 大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目的實施

筆者于2013年4月指導(dǎo)了五名自動化及通信專業(yè)的學(xué)生申報湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實驗計劃項目《基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與創(chuàng)新》,項目已經(jīng)歷了項目前期準(zhǔn)備、項目申報、項目實施,通過了中期檢查。目前,系統(tǒng)大致框架已出,后期還需進行系統(tǒng)的組裝調(diào)試以及驗收。下面對創(chuàng)新性實驗計劃項目的實施與體會進行探討。

選題需與興趣結(jié)合 選題可以通過學(xué)生自主選題、學(xué)生與指導(dǎo)教師聯(lián)合選題、指導(dǎo)教師選題等幾種方式進行。本項目采取學(xué)生與指導(dǎo)教師聯(lián)合選題方式,選題階段指導(dǎo)教師就與學(xué)生一起進行探討,選中的幾個學(xué)生都是本專業(yè)中專業(yè)成績最突出、學(xué)習(xí)認真的比較優(yōu)秀的學(xué)生。因為該項目是以單片機技術(shù)為基礎(chǔ)的,大家處于大二,正在學(xué)習(xí)單片機課程,而且對于單片機技術(shù)有相當(dāng)深厚的興趣。無線智能家居系統(tǒng)是目前比較火的研究熱點,而基于ZIGBEE技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因為其低成本、低復(fù)雜度、高安全的雙向通信的特點,在短距離無線通信中獲得大家的青睞。以無線通信技術(shù)來控制家居設(shè)備是大家比較愿意研究的課題,基于此,最后選定了這個題目。

項目申報 在項目申報過程中,筆者并沒有過多參與,僅對項目進行了簡單介紹,要求學(xué)生自已查閱資料,對項目有了一定了解之后,再來填寫項目申報書。因為學(xué)生沒有科研的經(jīng)歷,一開始對于如何查閱資料并沒有太多經(jīng)驗。在教師的指導(dǎo)下,從各類學(xué)術(shù)期刊庫里下載了大量學(xué)術(shù)論文。查閱了大量參考文獻資料后,學(xué)生對于這個課題有了初步了解,了解了要做的內(nèi)容以及項目將用到的基礎(chǔ)設(shè)備。并且學(xué)生進行了構(gòu)思(要實現(xiàn)哪些功能),設(shè)計了系統(tǒng)原理圖,以及將要實現(xiàn)的功能模塊。并有一個學(xué)生提出了創(chuàng)新性想法,即通過設(shè)計一個CO檢測系統(tǒng),并在檢測到CO超標(biāo)后通過自動控制啟動排風(fēng)扇來避免廚房漏氣時產(chǎn)生的危險。在學(xué)生的努力下,最后項目申報順利通過。

項目實施 接下來項目的實施過程并不是很順利,因為學(xué)生單片機原理還在學(xué)習(xí)過程中,對于如何具體實施這個項目沒有太多概念。為此專門邀請一位專家對大家進行講座,并讓學(xué)生自己去選擇購買一些基本設(shè)備,如CC2530開發(fā)套件。在選擇設(shè)備的過程中大家對這些設(shè)備有了基本的了解,以廠家提供的一些示例程序為指導(dǎo),進行代碼的設(shè)計與組網(wǎng)實驗,目前已經(jīng)基本調(diào)通,實現(xiàn)無線控制臺燈等模塊。

存在的問題 在整個項目的實施過程中,筆者也發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的一些問題:學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱,團隊合作精神較弱;部分學(xué)生自我控制能力較弱,需要教師在后面鞭策等。下面將針對這些問題來談?wù)劰た拼髮W(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 工科大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法探討

人的創(chuàng)新能力與三方面因素直接相關(guān)。 一是知識因素, 即某一領(lǐng)域的專門知識和相關(guān)經(jīng)驗。沒有某一領(lǐng)域的專門知識和經(jīng)驗,就不可能在這一領(lǐng)域有所創(chuàng)新。知識與經(jīng)驗是創(chuàng)新能力中不可缺少的信息源。二是智力因素。三是非智力因素,或稱創(chuàng)造力傾向,指的是人的性格特征[3]。一般來說,個性特征明顯、善于提出問題、敢于冒險、富有挑戰(zhàn)性、想象力豐富的人更具有創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力的知識因素是各門學(xué)科所要解決的問題,也是高等教育的主要任務(wù)之一。工科類大部分學(xué)科變化日新月異,對創(chuàng)新性人才要求尤為迫切。

基于上述項目實施過程中遇到的問題,下面對工科大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法進行探討。要想提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,筆者認為應(yīng)把握以下幾點。

培養(yǎng)興趣,激發(fā)創(chuàng)新精神 興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。如果沒有興趣,純粹是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),那么學(xué)生只為完成任務(wù),不會有任何創(chuàng)新的想法。如果只是高深的理論研究,是不太適合于本科學(xué)生的,可以考慮與實際聯(lián)系比較密切的項目。本項目從選題開始,就與學(xué)生共同探討,選擇的是學(xué)生感興趣的課題,大家有強烈的學(xué)習(xí)意愿。

對于工科類特別是電子通信類專業(yè)的學(xué)生,可以從一些電子小制作開始。一般學(xué)校都會有課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)之類的專業(yè)實踐課,在基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上設(shè)計一些小電路并動手實現(xiàn),這會讓學(xué)生很有成就感,從而也能增強學(xué)習(xí)興趣。

創(chuàng)造必要的條件,提供一定的平臺 鼓勵學(xué)生申報項目,參與各類科技制作大賽,開放專業(yè)實驗室,成立各種興趣小組等。湖南涉外經(jīng)濟學(xué)院信息學(xué)院專門成立電子通信俱樂部,有興趣的學(xué)生均可加入,在教師的指導(dǎo)下進行一些電子小制作,有很多表現(xiàn)好的學(xué)生被選出來代表學(xué)校參加全國性的電子制作大賽并獲得良好成績。在大賽的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力得到很好的鍛煉。

學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng) 學(xué)生的創(chuàng)新能力是基于其自主學(xué)習(xí)能力的。當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)日新月異,新知識呈幾何級數(shù)增長。據(jù)有關(guān)研究表明,人們從學(xué)校教育中所獲得的知識只是人生所獲得知識的5%~10%, 其余90%~95%的知識要在工作中不斷學(xué)習(xí)才能獲得[4]。只有具備了良好的自主學(xué)習(xí)能力,才能在這個知識日新月異的世界中不斷獲取新知識。

在指導(dǎo)過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱,遇到問題習(xí)慣性求助教師,而不是自己想辦法解決。項目開始之初,學(xué)生沒有頭緒,不知從何入手,這時指導(dǎo)教師可給予一定的幫助,從具體細節(jié)入手,如具體應(yīng)實現(xiàn)哪些模塊,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。但在具體學(xué)習(xí)與設(shè)計過程中,應(yīng)鼓勵學(xué)生自己解決問題,在解決問題的過程中才能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,也能進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

壓力與激勵共同作用 人都是有惰性的,沒有壓力就沒有動力,除非自制能力特別強的學(xué)生,在有壓力的學(xué)習(xí)中通常會碰撞出靈感的火花。在本項目實施過程中,學(xué)生一度很懶散,教師催一下,就做一點兒。后來筆者對他們強調(diào)了項目如果不能如期完成將造成的嚴重后果,而如果能按時完成將對以后找工作的優(yōu)勢,讓他們自己意識到這個項目的重要性。并要求他們每周對工作進行總結(jié)并匯報,從而給他們施加一定的壓力,在壓力面前,學(xué)生開始認真學(xué)習(xí),每周都能看到進步。

光有壓力也是不夠的,還需實施一定的激勵政策。在激勵政策上,包括兩方面:精神激勵和物質(zhì)激勵。首先,對于教師隊伍,應(yīng)對教師隊伍給予一定的利益激勵,讓他們的創(chuàng)新成果得到社會承認及相應(yīng)回報;其次,對于學(xué)生,通過各種措施激勵學(xué)生開展創(chuàng)新活動,如可考慮將創(chuàng)新性實驗項目與學(xué)分掛鉤,各類科技制作獲獎成績也可計入到學(xué)分中,而不是僅僅以一次考試成績作為評價學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn)。同時給予一定的物質(zhì)激勵,讓學(xué)生更積極地參與到各項活動中。

團隊合作精神的培養(yǎng) 團隊意識指整體配合意識,包括團隊的目標(biāo)、團隊的角色、團隊的關(guān)系、團隊的運作過程四個方面。團隊是擁有不同技巧的人員的組合,他們致力于共同的工作目標(biāo),采用相互負責(zé)的處事方法,通過協(xié)作的決策,組成戰(zhàn)術(shù)小組達到共同目的[5]。

本科生因為很少進行科研活動,對于團隊合作理解不充分。本項目實施之初,進行明確的分工,主持人負責(zé)統(tǒng)籌工作,兩位學(xué)生負責(zé)程序編寫,一位學(xué)生負責(zé)電路的設(shè)計與制作,一位學(xué)生負責(zé)界面程序的編寫。但是后面實施過程中,發(fā)現(xiàn)五位成員基本屬于各做各的,很少溝通交流。通過指導(dǎo)教師多次開會與溝通,并專門借用一間實驗室以方便大家進行項目實施,學(xué)生開始意識到團隊合作的重要性,并學(xué)會了相互之間溝通與協(xié)作,大大提高工作效率。

4 結(jié)語

創(chuàng)新能力是關(guān)系著整個國家民族進步的重要因素,大學(xué)教育中對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是值得研究的重要課題。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目給學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了平臺,可以從興趣培養(yǎng)、自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)、提供必要的平臺與條件、團隊合作精神培養(yǎng)、壓力與激勵共同作用等方面采取措施提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,為國家輸送更多優(yōu)秀的創(chuàng)新性人才。

參考文獻

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篇8

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)儀器;課程改革;虛擬儀器

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0164-02

一、課程特點分析

生物醫(yī)學(xué)工程是一門跨學(xué)科的相對較新的專業(yè),它綜合性強,在十幾年的發(fā)展過程中,生物醫(yī)學(xué)工程在生物、醫(yī)學(xué)、工程各個領(lǐng)域都有了長足的發(fā)展,所涉及的領(lǐng)域也越來越廣。但在國內(nèi)外高校中,對于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)方式則一直秉持著用工程角度來審視生物/醫(yī)學(xué)問題的理念。所以在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程中,既有細胞生物學(xué)、人體解剖與生物學(xué)等生物醫(yī)學(xué)課程,也有數(shù)字信號處理、單片機原理及應(yīng)用等工程類課程。旨在用技術(shù)科學(xué)的概念和方法來解釋和描述人體各層次的成分、結(jié)構(gòu)和功能,以及人體各種正常生理功能與病理狀態(tài)之間的差異,同時探索防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術(shù)和設(shè)備[1],因此《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程一直是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)重要的特色專業(yè)課之一。

作為生物醫(yī)學(xué)工程系的專業(yè)必修課,《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程的教學(xué)體系的建立對于本專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。它涉及到生物醫(yī)學(xué)工程與電子信息技術(shù)及儀器兩個專業(yè)的知識交叉與融合,所以該課程的特色化建設(shè)對于一個學(xué)校生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展尤為重要?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展和現(xiàn)代臨床的診斷、治療中所發(fā)揮的作用是不可或缺的。從簡易的數(shù)字血壓計到大型CT(X射線電子計算機斷層掃描)的結(jié)構(gòu),都是與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子技術(shù)密不可分的。因此,了解并掌握它們的工作原理、電路組成和設(shè)計原則,對促進學(xué)科、教學(xué)發(fā)展,保障學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和提高自身的市場競爭力都具有重要意義。

同時,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器又是現(xiàn)代工程技術(shù)的結(jié)晶。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計無論是內(nèi)容、方法還是成本都發(fā)生了根本的變化。計算機與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)儀器儀表的結(jié)合已成為一種趨勢,這項技術(shù)來自于虛擬儀器的概念[2]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)應(yīng)該是一個開放式的系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中,可以根據(jù)當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)和集成制造技術(shù)等的發(fā)展,隨時改善其系統(tǒng)構(gòu)成,從而使其永遠是一個先進的系統(tǒng)。而借助于近幾年發(fā)展起來的虛擬儀器技術(shù),可以方便地實現(xiàn)這一目標(biāo)。虛擬儀器強大的功能是傳統(tǒng)儀器所無法比擬的:虛擬儀器是在通用計算機平臺上,用戶根據(jù)自己的需求來定義和設(shè)計測試功能的儀器系統(tǒng)。也就是說虛擬儀器是由用戶利用一些基本硬件及軟件編程技術(shù)組成的各種各樣的儀器系統(tǒng)[3]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計過程必將和虛擬儀器產(chǎn)生交集,所以醫(yī)學(xué)儀器相關(guān)課程的傳統(tǒng)內(nèi)容已經(jīng)遠遠不夠,我們必須教會學(xué)生在虛擬儀器的平臺上進行醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計,這樣,培養(yǎng)出來的大學(xué)生才能緊跟時展的腳步,掌握最新的科學(xué)技術(shù)。

杭州電子科技大學(xué)近年來在《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程上做了一系列的探討,在培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置上基本上有了一定的科學(xué)依據(jù)。然而在實際的教學(xué)過程中,我們還是發(fā)現(xiàn)了一些問題:《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程知識點多,而且課程內(nèi)容比較抽象,學(xué)生不易理解透徹;并且實踐性強,需要進行理論與實踐相結(jié)合的課程訓(xùn)練。同時,隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計方法也已經(jīng)跟不上發(fā)展形式。因此,改變以往單一方式的該課程教學(xué)模式,建立一個由醫(yī)學(xué)儀器基本原理介紹、不同種類醫(yī)學(xué)儀器簡介及設(shè)計原則、醫(yī)學(xué)虛擬儀器設(shè)計構(gòu)成的新的教學(xué)體系,是順應(yīng)現(xiàn)代儀器技術(shù)發(fā)展的趨勢,可以最大程度地實現(xiàn)教學(xué)相長。因此我們對《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程教學(xué)模式進行了如下的改革,通過改革,使醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)的發(fā)展不再拘泥于傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)的框架,最大限度地滿足現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的要求,使學(xué)生畢業(yè)以后能夠在醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計應(yīng)用上有一個質(zhì)的飛躍,更能適應(yīng)社會需要。

二、課程改革的主要內(nèi)容

1.教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。醫(yī)學(xué)儀器的概念非常寬泛,涉及到的內(nèi)容也十分繁復(fù)。要在短短的48課時內(nèi)講授完所有的醫(yī)學(xué)儀器相關(guān)知識是不現(xiàn)實的[4]。所以對于課程內(nèi)容的選擇就顯得尤為重要。在研究了多個高校類似課程的內(nèi)容設(shè)計之后,我們結(jié)合本學(xué)院專業(yè)交叉的特點,對課程的內(nèi)容進行了優(yōu)化。《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》要在內(nèi)容上做到點和面的結(jié)合,既要保證知識面廣,同時又要重點突出,要有體現(xiàn)較寬專業(yè)綜合理論和較強實踐特點的課程內(nèi)容。在目前高校常用的教材基礎(chǔ)上[5][6],我們將課程內(nèi)容進行整合與優(yōu)化。從基本原理知識出發(fā),了解生物醫(yī)學(xué)信號的特點,通過數(shù)學(xué)建模方法的講解,深入醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計原則,最后詳細介紹各類典型醫(yī)學(xué)儀器,包括:基礎(chǔ)生理信號(血壓、心電)的檢測儀器,臨床監(jiān)護儀器,治療及恢復(fù)設(shè)備,醫(yī)學(xué)成像設(shè)備,臨床檢測儀器等。此外,還涵蓋了國際和國內(nèi)關(guān)于醫(yī)學(xué)儀器的認證和監(jiān)管,電器安全評估以及現(xiàn)在醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展的方向等內(nèi)容。

2.教學(xué)方式和教學(xué)手段的多樣化。單一的教學(xué)方式無法滿足這類專業(yè)特色課程的需求,所以我們在教學(xué)過程中采用以多媒體為主,板書為輔的教學(xué)方式。由于課程內(nèi)容豐富,信息量大,需要借助多媒體的方式形象地展示各種圖片與視頻文件,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果[7]。而板書的融入可以提高學(xué)生對知識的理解和掌握能力,使其學(xué)懂學(xué)透,起到事半功倍的效果。

此外,為了充分調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納整理以及表達的能力,將學(xué)生分為5~6人一組,課外通過對任何一種醫(yī)療儀器的學(xué)習(xí),在課堂上做一個10分鐘左右的presentation,內(nèi)容涉及該種醫(yī)療儀器的原理方法、使用過程、行業(yè)前景等內(nèi)容。這種互動方式可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時直觀地了解教學(xué)安排是否合理,效果是否明顯,為教學(xué)改革提供依據(jù)。

3.實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計和加強?!夺t(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》是一門理論性和實踐性都很強的課程,單一的課堂講授遠遠不夠,為此,本課程采取理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的方式。具體來說,實踐環(huán)節(jié)包括課堂實驗和上機課程設(shè)計兩個環(huán)節(jié)。課堂實驗旨在讓學(xué)生最直觀地接觸市場上的醫(yī)療儀器,在使用過程中體會學(xué)習(xí)過的原理知識,感受不同廠家的產(chǎn)品在細節(jié)處的差別,以及不同檢測原理在測量同一生理參數(shù)時結(jié)果的區(qū)別。主要實驗儀器包括:水銀血壓計,電子血壓計,紅外體溫計,血糖儀,電子刺激器等。上機課程設(shè)計環(huán)節(jié)主要為虛擬醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計?;谔摂M儀器的軟件開發(fā)平臺Labview(美國NI公司),使用圖形語言,讓學(xué)生4人一組,共同設(shè)計一個能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能的醫(yī)學(xué)儀器,并在全班同學(xué)前進行演示和講解。通過這種課程設(shè)計,讓學(xué)生切身體會一下虛擬儀器平臺在醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展中的重要作用,同時在設(shè)計醫(yī)療儀器的時候,又把在課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行了綜合運用,既扎實了知識,又鍛煉了能力,為今后走向工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4.建立合理全面的考核方式。以往單一的僅用期末考試成績反映學(xué)生課程水平的方法已經(jīng)不適用于《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》這類綜合性專業(yè)課。我們建立了一套多形式、多層面的教學(xué)評價方法,既檢測學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度,又可以衡量學(xué)生的獨創(chuàng)性、探索性和分析應(yīng)用知識的能力。平時課堂表現(xiàn)、小組presentation的質(zhì)量、課程設(shè)計程序的優(yōu)劣以及期末考試成績,均成為新考核體系中的一部分。

課程的考核方式和考核結(jié)果并不是我們追求的最終目標(biāo),在新考核體系的指導(dǎo)下,最大程度調(diào)動學(xué)生的積極性、鞏固學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識、鍛煉學(xué)生的專業(yè)綜合能力、公平評價每個學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度才是課程考核體系的不斷完善的目標(biāo)方向??己瞬皇亲罱K的結(jié)果,但卻是必不可少的一個重要手段。

三、總結(jié)

通過一個學(xué)期課程實踐,我們發(fā)現(xiàn),改革后的《醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計》課程在多個方面都有了明顯的進步與提高。新的課程安排在內(nèi)容上體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的多學(xué)科交叉,課堂內(nèi)容的講解和學(xué)生自主學(xué)習(xí)有效融合,實驗課程讓專業(yè)知識不僅僅局限于課本演示,虛擬儀器設(shè)計的訓(xùn)練緊跟現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展的腳步,全面提升了學(xué)生的專業(yè)知識和行業(yè)競爭力,為他們今后進入社會,從事相關(guān)行業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。同時,學(xué)生對于這種新的教學(xué)模式十分喜歡,接受度很高,在實驗報告上,經(jīng)??梢钥吹剿麄冞@樣寫道:“喜歡這樣的課程,很開心也挺有收獲”;“第一次接觸血壓計,比課堂上講解更直觀”;“嘗試了很多新東西,很有趣”,“既興奮又倍感收獲”……學(xué)生喜愛,教學(xué)效果良好,緊貼行業(yè)發(fā)展步伐,培養(yǎng)行業(yè)需要的人才,這正是我們高校課程改革的最終目的。

參考文獻:

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篇9

[關(guān)鍵詞]獨立學(xué)院 應(yīng)用型人才 實踐教學(xué) 教學(xué)改革

一、引言

培養(yǎng)“應(yīng)用型”人才是高等教育發(fā)展的一個必然趨勢,所謂“應(yīng)用型”人才就是具有實踐能力和創(chuàng)新精神的人才,傳統(tǒng)本科人才的培養(yǎng)體系一般都注重“寬厚的學(xué)科理論基礎(chǔ)、寬廣的專業(yè)口徑”,往往偏重于基礎(chǔ)知識教學(xué)和理論的傳授,忽視應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

獨立學(xué)院作為高等教育大眾化發(fā)展的新生力量,致力于在高等教育的激烈競爭中勇立潮頭,已經(jīng)確立了“質(zhì)量是辦學(xué)生命線,社會需求是辦學(xué)目標(biāo)”的辦學(xué)理念,因此獨立學(xué)院更加積極地要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,不斷深化教學(xué)改革。

長春大學(xué)光華學(xué)院作為吉林省教育廳、國家教育部首批確認的獨立學(xué)院,一直以“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”為目標(biāo),電氣信息專業(yè)的畢業(yè)生是社會需求量很大的一個專業(yè),因此文章對電氣信息專業(yè)學(xué)生的教學(xué)改革進行了深入的探討。

二、電氣信息專業(yè)原有教學(xué)模式分析

電氣信息專業(yè)致力于培養(yǎng)出能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才,目前社會對該方向人才需求量非常大,培養(yǎng)出真正具有實踐動手能力的應(yīng)用型人才將會為社會輸送大量新生力量!但是目前的電氣信息專業(yè)教學(xué)體系普遍側(cè)重于理論教學(xué),因為有大量的理論課需要學(xué)生掌握,在有限的時間下,實踐教學(xué)大多只能以驗證性為主,這直接導(dǎo)致綜合性、創(chuàng)新性實踐教學(xué)比較薄弱。

我院非常重視這個問題,也在實踐教學(xué)方面花了很多心思,并做了大膽的改革嘗試,現(xiàn)在雖然個別課程在加強實踐教學(xué)方面有所突破,但整體上還沒有形成完整的實踐教學(xué)體系,加上獨立學(xué)院的學(xué)生缺乏好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和積極主動的鉆研精神,這樣培養(yǎng)的學(xué)生的實踐能力依舊不夠理想,這極不能適應(yīng)職場的需求。

重理論、輕實踐這一教學(xué)特點已被很多學(xué)者指出,鼓勵實踐動手能力的教學(xué)模式的論文層出不窮,然而對于如何在電氣信息專業(yè)提高學(xué)生的動手能力的文章還不多見,因此,論文就如何在電氣信息類專業(yè)中探索新的教學(xué)模式來提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識做了深入探討。

三、新的教學(xué)模式探索與實踐

想要探索出一套適合獨立學(xué)院本科生并且行之有效的實踐教學(xué)體系,不是在某一方面努力就可以的,要考慮到多方面的因素,既不能忽視學(xué)生的綜合素質(zhì)的培養(yǎng),又要在有限的時間里實現(xiàn)最大程度的實踐教學(xué),而且不能將學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)偏執(zhí)的理解為只要培養(yǎng)出他們的動手能力就可以,不考慮其他方面,我們的目標(biāo)是培養(yǎng)出具有扎實理論基礎(chǔ)的并且具有實踐動手能力的應(yīng)用型人才,那么在教學(xué)模式上就要照顧到兩個方面,在理論課授課過程中適度取舍,在實踐動手能力培養(yǎng)方面注重方法。

以下就電子信息類專業(yè)的教學(xué)模式提出幾點想法:

(一)授課方式的理論與實踐相結(jié)合

傳統(tǒng)授課方式是按教材編排順序來授課,這樣的授課方式限制了上課過程中學(xué)生對各章節(jié)之間知識的運用,為了克服這一弊端,采用“項目式”的教學(xué)方法,其特點就是邊講邊練、理論+實踐+理論。例如對于《單片機原理及應(yīng)用》課程第三章的指令系統(tǒng),可以先提出一個小任務(wù),圍繞這個任務(wù)講解有關(guān)的知識點,然后讓學(xué)生運用這些知識自己動手編程來實現(xiàn)這一任務(wù),通過編程、討論這一過程使學(xué)生加深對指令系統(tǒng)的理解和掌握,通過這樣的理論與實踐相結(jié)合的方式,可以讓學(xué)生體會到做一個項目成功時的喜悅,從而更加熱愛所學(xué)的知識,做到主動的學(xué)習(xí),有目的的學(xué)習(xí),同時老師也不必“填鴨式灌輸”,而是實現(xiàn)了“啟發(fā)式”教學(xué)。

(二)課堂教學(xué)與課外活動相結(jié)合

強化課堂教學(xué)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),有些實踐性很強的課程直接搬到實驗室,采用“目標(biāo)驅(qū)動式”教學(xué)法,即先提出本次課學(xué)習(xí)的目標(biāo),要掌握哪些知識點,然后邊講邊操作,學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)后,便可以集中精神注意到與實現(xiàn)這一相關(guān)的那些知識點,在實際物理的視覺刺激下,學(xué)生可以更深刻地理解本節(jié)課的意義。

鼓勵學(xué)生參加各種課外活動,如電子協(xié)會、電子設(shè)計大賽、大學(xué)生科技活動等,這些活動中也包含不同層次的項目,學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好選擇一個自己喜歡的項目,利用自己所學(xué)的知識,完成這一項目,完成項目的過程中,有挫折,但最終會走向成功,每一步都是學(xué)生用自己的努力來實現(xiàn)的,他們會更加珍惜所學(xué)的知識,更加深刻理解知識的重要性。

(三)修改教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)培養(yǎng)大學(xué)應(yīng)用本科電氣信息類專業(yè)基礎(chǔ)專用能力的需要重新修訂培養(yǎng)方案,增加或強化培養(yǎng)應(yīng)用型人才所需的課程,弱化或刪去不必要的或用處不大的課程。學(xué)生最后不是要成為全能的人才,而是成為具有某一方面能力的人才,因此學(xué)生所學(xué)的知識不是全部的教材,而是對他成長為具有某一方面的人才所必需的那些知識。如果不論課程的用處大小,一律講給學(xué)生,學(xué)生必然感到學(xué)無所用,會降低對學(xué)習(xí)的興趣,反之,若將對學(xué)生有用的課程加大比重,學(xué)生必然興趣濃厚,因此要調(diào)整各門課程所占的比重。

修改教學(xué)大綱,突出電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才所必需的知識,弱化或刪去不必要的內(nèi)容。某門課程中不是所有章節(jié)都要平等的講給學(xué)生的,一定要突出那些對學(xué)生將來工作必要的知識點,而那些與將來工作無關(guān)的內(nèi)容可以一嘴帶過,甚至不講。

修訂實驗、實訓(xùn)及課程設(shè)計。對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的動手能力所必須的主干課程,要從時間和內(nèi)容上加大實驗、實訓(xùn)及課程設(shè)計的力度。以上所有舉措,都會盡可能的在教學(xué)的過程中增大學(xué)生實際動手的力度,盡可能的讓知識真正的應(yīng)用于實際中。

(四)對學(xué)生開展職業(yè)培訓(xùn)

大力引進職業(yè)化教育,開辦單片機工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師、通信工程師等培訓(xùn)班,使學(xué)生獲取職場所需要的工程實踐經(jīng)驗和能力,從而提升其就業(yè)能力,目前學(xué)生在就業(yè)過程中,用人單位更希望看到學(xué)生各種能力的證明材料,而不是光聽學(xué)生的陳述,因此學(xué)校為學(xué)生提供獲得他能力的證明材料的方式,通過培訓(xùn)班的開辦,不僅可以讓學(xué)生在此過程中真正得到鍛煉,而且最終可以獲得他們工作能力的證明,直接提升了他們的就業(yè)能力。

篇10

[關(guān)鍵詞] CDIO;科技創(chuàng)新;大學(xué)生競賽

[中圖分類號]G642

[文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]1671-5918(2015)24-0095-02

一、前言

《高等教育法》中規(guī)定高等教育的任務(wù)是“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”,所以大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)應(yīng)該成為高校培養(yǎng)方案的重要組成部分。CDIO工程教育模式為現(xiàn)行的高等工科教育和創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)提供了的有效途徑。

CDIO是以產(chǎn)品研發(fā)到運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程間緊密聯(lián)系的一種學(xué)習(xí)過程。高校大學(xué)生的科技項目和科技競賽均是按照CDIO工程教育模式進行的。學(xué)生結(jié)合自己的興趣與特長,參加大學(xué)生科技項目、實踐活動、科技競賽等來確定自己的發(fā)展方向。高校通過完善大學(xué)生科技創(chuàng)新活動管理,促進工程教育模式改革,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力。

二、基于CDIO工程教育構(gòu)建的基礎(chǔ)平臺

(一)創(chuàng)新實踐硬件平臺

近年來,機械工程學(xué)院以CDIO工程教育理念打造大學(xué)生科技創(chuàng)新孵化器,搭建創(chuàng)新實踐平臺,建立機器人創(chuàng)新實驗室、機械基礎(chǔ)實驗室。表1為近三年機器人創(chuàng)新實驗室購置的主要設(shè)備。

創(chuàng)新實踐硬件平臺以機電綜合控制實驗為主,發(fā)展以單片機、微機、工控機、PLC為代表的機電控制技術(shù),以信息的采集、處理、反饋以及接口技術(shù)為主線,在機、電、液、氣等多種系統(tǒng)中進行綜合創(chuàng)新平臺建設(shè),取得長足、快速的發(fā)展,形成“設(shè)計、制造、控制、檢測”四位一體互相支持的一個完整實踐教學(xué)體系,完成實踐教學(xué)、實踐課程、理論課程的實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)任務(wù)。

(二)校企合作平臺

密切聯(lián)系行業(yè)和企業(yè),建立了穩(wěn)定的校外實訓(xùn)基地,加強和推進了校外頂崗實習(xí)的力度。同時,建立健全了長效機制,完善管理制度和考核辦法,使企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生三方受益,使校企合作、工學(xué)結(jié)合具有可持續(xù)發(fā)展能力。

為推進CDIO工程教育和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的開展與實施,在多年的產(chǎn)學(xué)研合作的基礎(chǔ)上,2010年我校依托經(jīng)緯紡織機械股份有限公司建立了工程實踐教育中心,2012年獲批國家級建設(shè)單位。2013年天津工業(yè)大學(xué)一經(jīng)緯紡機股份有限公司國家級工程實踐教育中心正式掛牌,標(biāo)志著我院在校企合作方面邁出了更加堅實的一步。多年來企業(yè)為提升我校我院學(xué)生的工程素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力作出了卓越貢獻。

(三)科技創(chuàng)新實際課題

機械工程學(xué)院基于CDIO工程教育吸引學(xué)生參與教師科研、學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃等科技活動,結(jié)合國家大學(xué)生創(chuàng)新課題、學(xué)校創(chuàng)新課題、學(xué)院創(chuàng)新課題以及自擬(教師給定或自己選定)實驗項目,最后以實物或者論文形式提交實驗報告。以精心設(shè)計的課題、優(yōu)質(zhì)的管理、良好的儀器設(shè)備吸引教師、研究人員和學(xué)生參與。配備有經(jīng)驗豐富的教師作指導(dǎo)將專業(yè)理論知識以趣味性、科學(xué)性、實用性和挑戰(zhàn)性形式傳授給學(xué)生,使得學(xué)生在此創(chuàng)新空間內(nèi)充分發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力,最大限度發(fā)揮他們的主觀能動性??己艘罁?jù)是學(xué)生是否獲獎、發(fā)表科技論文、申請專利、各類挑戰(zhàn)杯獲獎等。

開展的課程主要設(shè)計實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計,以及學(xué)校的“啟智夏令營項目”培訓(xùn)課程;機械學(xué)院參加的大學(xué)生科技競賽項目主要有“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計競賽”、“中國機器人大賽暨RoboCup公開賽”、“全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”、“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽”、“華北五?。ㄊ?、自治區(qū))大學(xué)生機器人大賽”等國內(nèi)高水平競賽項目。每年參加全國、天津市、學(xué)校的科技競賽200余項,800余人次。每年學(xué)生參加的大學(xué)生競賽,獲得省部級及以上競賽獎項,獲省部級以上獎500人次。

三、基于CDIO模式實踐教學(xué)的體會

(一)實踐教學(xué)方法的建設(shè)

機械工程學(xué)院CDIO工程教育是將“培養(yǎng)和提高學(xué)生造型能力和模型制作樣機生產(chǎn)實踐能力和創(chuàng)新能力”確立為實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。把建設(shè)“多層次、體系化、多樣化”的實驗教學(xué)體系確立為實踐教學(xué)發(fā)展目標(biāo)。通過深化改革,全面開放實驗中心,完善資源共享機制,提高儀器設(shè)備的利用率和投資效益,將實驗中心建成貫穿學(xué)生實踐能力培養(yǎng)全過程,集設(shè)計、實驗、制作、制造、控制為一體的服務(wù)于多層次設(shè)計實踐教學(xué)活動和科技創(chuàng)新活動的實踐教學(xué)基地。

建立以學(xué)生為中心,實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的競賽教學(xué)模式。通過CDIO工程理念具體開展了圍繞專業(yè)核心課程建設(shè)多層次、系列化的學(xué)生競賽項目,學(xué)生能夠更多地進入實驗室進行科技創(chuàng)新活動。對本科生培養(yǎng)以創(chuàng)新性實踐和實訓(xùn)為核心,以基礎(chǔ)理論教學(xué)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、學(xué)術(shù)講座為支撐,構(gòu)建創(chuàng)新型人才能力訓(xùn)練體系。主要有科學(xué)研究方法的訓(xùn)練、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法的訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃和創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等三個層次,以培養(yǎng)“高素質(zhì)的工程技術(shù)人才”為根本目標(biāo),以“引導(dǎo)和深化理論教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程意識、工程能力和創(chuàng)新精神”為實踐教學(xué)理念,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才,將我院發(fā)展成為面向天津市機械制造類本科生實施創(chuàng)新實踐教學(xué)基地,成為為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)的人才培養(yǎng)基地和研究成果孵化基地。

(二)以科學(xué)嚴格的管理機制和激勵機制做保障

建立嚴格的管理與長期開放的機制,制定實踐教學(xué)管理文件。包括創(chuàng)新實踐中心管理制度、教師職責(zé)、活動小組管理制度、實驗室安全條例、實驗室開放管理制度、實驗室儀器設(shè)備借還登記管理制度。

以大三、大四高年級本科生為競賽活動選拔對象,由平時實踐課堂選拔一批參加夏令營培訓(xùn)再擇優(yōu)選取一定人員進行加強培訓(xùn),準(zhǔn)備賽事。由指導(dǎo)教師統(tǒng)一管理、指導(dǎo)競賽,研究生輔助指導(dǎo)、配合工作,低年級本科生觀摩學(xué)習(xí),以作為儲備力量培養(yǎng),對參加競賽的學(xué)生要求賽后經(jīng)驗總結(jié),召開經(jīng)驗交流會談,由高年級搭配低年級本科生攜手競賽,保證賽事經(jīng)驗的傳承,對學(xué)生參加科技競賽提供一定的經(jīng)費支持,對教師指導(dǎo)學(xué)生競賽給予獎勵等一系列在制度上給予保證。

(三)CDIO工程教育在機器人實踐中心的具體應(yīng)用

針對不同學(xué)習(xí)階段和層次的學(xué)生特點及專業(yè)教學(xué)的需求,以機器人對象為載體,提供創(chuàng)新工程訓(xùn)練的教學(xué)和實驗平臺。

學(xué)生通過對機械結(jié)構(gòu)進行親自組裝、基本電子電路的搭建,信號檢測和分析調(diào)試,編寫控制軟件,控制機器人的各種行為,完成對人形機器人系統(tǒng)的各種演示、驗證和創(chuàng)新實驗。通過采購已有成型機器人產(chǎn)品,通過研究其設(shè)計方式、編程方法、控制方法等逐步建立設(shè)計的整體思路。對已有進產(chǎn)品行改造和挖掘包括二次編程設(shè)計實現(xiàn)更多功能,為進一步獨立設(shè)計產(chǎn)品打好基礎(chǔ)。由學(xué)生和教師利用實驗室資源或采買元器件獨立完成從方案設(shè)計、工程設(shè)計、工程安裝、軟件編程、運行調(diào)試的全過程。如何連接至人形機器人主板上;如何將編輯器、編譯器、調(diào)試器等硬件縮微集成。如何實現(xiàn)離線對人形機器人專用主芯片進行編程、固化;研究帶有遠程無線遙控功能和編輯示教功能的電子裝置,控制隊表演。研究數(shù)碼編程方法、語音指示說明的實現(xiàn)方法。研究機器人影像識別和傳輸方法等等內(nèi)容,提高了各年級學(xué)生對機械結(jié)構(gòu)、電子電路、信號分析、檢測技術(shù)與傳感器、控制技術(shù)、軟件硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)等基本工程概念的理解和學(xué)習(xí)。