前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇电子学课程设计范例,供您参考,期待您的阅读。
生物医学电子学课改思索
本文作者:张妍 乔清理 单位:天津医科大学生物医学工程学院
在教育部《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》颁发后,全国掀起了深化本科教学改革的热潮。但受原有教学模式和传统教育观念的影响,长期以来《生物医学电子学》的课堂教学主要采取自下而上的教学模式,即从运算放大器的工作原理开始,然后利用这些运算放大器构建一些基本电路,分析这些基本电路的功能,最后给出这些电路的应用例子。但在这种教学模式中学生的学习是被动的,因此需要教师在课程内容和讲授方法上进行改革。近年来,我们课程组采用自上而下的教学方法,增强实验课内容,改革实验考试方法,充分调动学生学习的积极性,使学生主动掌握如何设计具体电路,同时更早开始设计实用电路。本教学改革旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,让学生积极地学习、自主地进行知识建构,增强学习兴趣。
1教学内容改革
《生物医学电子学》的开设时间通常是在大三第二学期或大四第一学期,学生已经学完了《电路分析》、《信号与系统》和《模拟电子技术》等课程。《生物医学电子学》既是电子学的后续和提高课程,又为今后能更好地从事生物物理学和生物医学仪器设计的研究打下技术基础。我们使用的教材主要有《MedicalInstrumentation:ApplicationandDesign》,1997;李刚等编著的《现代测控电路》;蔡建新,张唯真编著的《生物医学电子学》,1997。本课程的主要内容包括:生物医学信号测量的特殊性及基本条件,信号的检测、处理、变换和传输的基本理论与方法,涉及的电子电路以半导体集成电路为主,注重新型、实用及通用性。通过学习,让学生较深入地理解电子测量的基本概念、以及解决问题的基本思想方法,逐步掌握测量电路的设计。本课程的理论课共54学时,以生物电信号源为起点,分别介绍生物电检测的基本方法,生物电信号放大、隔离、滤波和射频传输中的基本理论与方法,使学生能使用放大器和模拟电子学设计我们要实现的系统功能。
我们采用自上而下的讲课方法,即先从整体考虑:系统的测量的精度与性能、被测量的量、被测量信号的大小与频率。然后是测量系统的使用条件和所具有的功能,如信号的显示、记录、存储及其它一些功能。再以信号增益和误差分配,来确定前向信号通道(即从传感器到模数转换器的模拟信号放大、处理部分电路)所需信号放大、滤波或变换电路的级数,各级的增益,滤波器的阶数、形式和截止频率等。最后确定各个组成部分的具体设计要求。在第一节课上,我们将从心电,血压到超声,CT仪器,再到医院实验室仪器和治疗仪器的实际电路图给学生看,找出仪器电路的共同点,得出一般仪器的一般框架。在此基础上,将医学仪器的一般框架与整个课程即将讲授的内容逐一联系起来,让学生从整体上知道学习的内容和目的。针对每一章,我们也是从一个生理量测量开始,提出技术指标和原始设计要求,然后逐渐过渡到与实际医学仪器中相关的电路。与此同时,结合各类大学生电子竞赛题目,组织学生设计能实现不同功能的集成运算放大器电路,给他们提供开放实验室,让学生通过实验过程,将理论知识转化为实践技能,有利于知识的巩固与吸收。
2实验改革和手段创新
2.1实验教学改革
光电子实验教育理念分析
本文作者:罗彬彬 赵明富 舍丽 周登义 曹阳 全晓莉 单位:重庆理工大学电子信息工程与自动化学院
20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。
电子信息工程专业的光电子技术课程的基础理论知识包括:光度学基本知识、光辐射传播、光束调制与解调、光辐射探测技术等。其中,光度学基本知识是最基础的内容,包括:电磁波波谱、辐射度学、光度学、热辐射基本定律、激光原理、典型激光器等。光辐射传播包括:光辐射的电磁理论、光波在大气中的传播规律与特性、光波在电光晶体中的传播规律与特性、光波在声光晶体中的传播规律与特性、光波在磁光晶体中的传播规律与特性、光波在光纤波导中的传播规律与特性、光波在水中的传播特性、光波在非线性介质中的传播等。光度学基本知识和光辐射传播这两个基础内容可以说是光电子技术课程基础中的基础,而对于电子信息工程专业的学生来说,这些知识点比较抽象,为了便于该专业学生对光电知识的接受和激发他们的兴趣,因此,在课堂上有必要多花时间重点讲解这部分的知识点,同时在制作PPT教案时尽可能使用图片或动画描述一些原理性的知识。
比如:在讲解激光是如何产生的时候,可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理;在讲解激光器的结构和工作原理时,可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述;在介绍各种典型的激光器时,最好收集到它们的实物照片进行讲解;在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时,最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性,相应的公式表达尽量简洁化,然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括:光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是“光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念,电子信息工程专业的学生易于理解,但是光束调制和扫描的实现技术中,除了需要使用各种光学晶体以外,还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,因此,在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念,并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。
只有这样,才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括:光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、PN结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识,而光电子器件本身也属于半导体器件,因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理,就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到,也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到,比如:PN结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等,都会经常用到。因此,建议在理论教学过程中,除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外,最好能够给学生展示光电子器件的实物,以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括:光电成像系统、光电显示系统等。
其中,光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD),CMOS摄像器件和电荷注入器件(CID)。目前,CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛,主要包括线阵CCD和面阵CCD等,其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此,教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括:系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识,这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生,而且属于光学工程专业学生的研究方向之一,因此,这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识,属于电子信息工程专业的范畴,这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等,其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟,可以重点讲解,而后两类显示技术比较前沿,可以简单介绍,以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括:光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍,让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性,激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#
对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业已有很多属于本专业的实验课程及课程设计,笔者认为光电子技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。在该课程中,各种光电子器件和原理、功能及应用最易于电子信息工程专业的学生理解,而且也是电子信息工程师应该具备的基本知识,因此,笔者建议开设一些光电子器件的相关实验课。由于光电子技术课程的总学时设置为48学时,所以建议理论教学为40学时,8学时为实验教学(共4个实验)。
电子技术工程教育教学方法
摘要:
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。《电子技术基础》课程实践性强,将CDIO工程教育理念引入到电子技术教学中来,可以让学生以主动、实践的方式学习该课程。河北工业大学电气工程学院电子学课程组通过合理组织理论教学、合理安排《电子工艺实习》进度、改进实验和《电子工艺实习》的验收考核环节等诸多教学方法的改变,突出工程教育理念,取得了较好的效果。
关键词:
电子技术;CDIO;教学方法;教育理念
构思Conceive、设计Design、实现Implement和运作Operate(简称CDIO)这种工程教育模式是近年来工程教育改革的新成果。该模式让学生主动地以实践的方式学习产品的研发、产品的设计、产品的运行整个过程,以综合的培养方式使学生在多方面具有工程师的素养。对于《电子技术基础》课程,国内很多高校将CDIO理念融入到该课程教学模式中。黑龙江工程学院借鉴CDIO工程教育理念对专业教育进行一体化设计,将《数字电子技术》与《EDA技术》两门课程有机地融合为一门课程《数字电子与EDA技术》,将《电工电子工艺实习》和《PROTEL实习》有机地融合为《电工电子工艺实习》[1]。广西科技大学基于CDIO理念对课堂教学、实验教学和课程考核方面进行了有益的实践[2]。成都信息工程学院改革《电子技术综合设计》课程,培养学生综合运用专业知识的能力[3]。东北林业大学基于CDIO对数字电子技术课程进行了教学改革探索[4]。南京工程学院将CDIO融入数字电子技术教学模式改革中,使理论教学、实验课程与课程设计相辅相成进行[5]。浙江工业大学基于CDIO教育工程模式下进行了“模拟电子技术”授课体系改革,该体系分成课堂授课、课外辅导小组授课、建立课外兴趣小组授课这3个层次,具有诸多优点[6]。河北工程大学在CDIO教育理念的指引下,对电子应用系统项目实施模式进行探索和研究,对项目训练教学中的项目体系结构、项目训练方式、项目训练成绩评定、项目指导过程及项目空间环境建设等方面的实施模式进行构建和实践[7]。经过实践证明,《电子技术基础》课程引入CDIO工程教育理念的教学模式后,教学质量得到了提高,学生的工程意识、项目实践能力、团队合作能力、自学创新能力和表达能力均得到了提高[8-10]。
1《电子技术基础》课程引入CDIO工程教育理念的优点
《电子技术基础》课程实践性强,有很多通过学习、实践易于实现的电子产品,如秒表、节日彩灯、简易信号发生器、功率放大器、直流电源、智能声音放大电路等。将CDIO工程教育理念引入到《电子技术基础》的课程教学中,可以让学生自行进行电子产品的思考、设计及实现,从电子产品的研发到产品运行为主线,培养学生的工程意识,提高学生对《电子技术基础》课程基础知识的掌握。引入CDIO工程教育理念后,《电子技术基础》的课程教学具有以下优点:1)能加强学生对电子技术基础理论知识的理解和记忆,提高学生学习的主动性和兴趣,提高该课程的教学质量;2)该教学方法的实施能建立起学生在现行教育中缺失的工程意识,激发学生产生主动学习的兴趣,从而转变学习态度;3)该方法还能培养学生的团队协作意识,锻炼学生的合作交流能力;4)能锻炼学生的语言表达能力。
电气工程创新实践课程教改探索
摘要:本文针对新工科背景下电气学科的发展需求,对贯通大学生所学专业理论体系的创新实践课程进行深入探索,提出创新实践类课程的教改措施。以“电动汽车无线充电系统软硬件电路设计与实现”课程为例,详细探讨了课程体系设计、专业串烧理念与课程呈现模式。本文对电气专业高年级学生的课程教学与改革具有借鉴意义,体现了电气专业理论“穿针式”引导与实践型巩固相结合的人才培养目标。
关键词:创新实践课程;电气工程;新工科
1课程体系设计
电气学科前沿类创新实践课程需要课题组或专业方向相近的教师用心规划和设计课程,从而形成规范化的课程体系。任课教师基于自身科研的心得与体会梳理出课程大纲的脉络,包含基础背景、应用领域、关键技术、瓶颈问题以及学生需要的专业基础课程,以言简意赅的文字将该前沿技术的关键技术与难点深入浅出地呈现给学生,重点在于给学生一个直观的理解与想象空间,这是课程后期让学生分层、分工合作乃至整体调试的基础。以“电动汽车无线充电系统软硬件电路设计与实现”这门创新实践课程为例,首先需要以动画辅以系统结构图的模式将电动汽车无线充电系统的关键装置曝露于学生的视角中;其次,结合实体演示与讲解让学生明确本创新实践课程的具体内容与所需的专业理论和技能;最后,分组策划课程设计,自由组队,明确课程任务,以实践并行讲授的模式开展课程设计,提出课程预期目标。而具体课程的内容结合自身的研究所得可大致划分为以下8个部分:①无线电能传输技术的背景与应用领域;②电动汽车无线充电系统的基本特性与组成;③无线充电系统的软硬件电路需求;④DSP信号发生与接收;⑤AD/DA软硬件设计;⑥全桥逆变及其滞环PWM控制;⑦无线通讯与数据传输;⑧频率跟踪与最优传输性能跟踪控制。当学生第一次接触这个课程题目的时候,他们并不了解课程中所包含的详细内容,甚至会觉得无从下手。同时,每个学生的专业基础均是不同的,教师在长久的研究过程所划定的课程大纲将会是他们对自身专业知识掌握程度的查漏补缺的参照。这也是学生在毕业之前对自身的一次认识,其目的在于形成专业对比思维,掌握课程核心知识点与所涉及的专业技能。
2专业理论串烧与巩固
在创新实践课程任务分解与学生组队攻关的过程中,最为重要的是让学生清楚的明白该课程主要包含的基础理论与专业知识,明确已学知识和课外知识,方便学生制定学习计划,避免在实践调试过程中出现理论缺漏,从而造成因事先准备不足而带来的课程设计无法完成以及实践事故的发生。同样,以电动汽车无线充电系统软硬件电路设计与实现这门创新实践课程为例,充电拓扑设计需要“电路理论”知识,能量变换需要“电力电子学”知识,传输特性分析需要“电磁场”、“电机学”等相关的课程知识,信号检测与反馈控制需要“电子技术基础”、“计算机编程”、“自动控制原理”、“传感器技术”、“无线通讯”等多门专业课程知识[4~6]。其中不乏一些实用软件的熟练运用,如DSP、ANSYS、CAD、三维建模软件、PCB制板软件、电气线路设计等,如图2所示。通过上述专业理论知识的串烧可以很好地将学生自大一至大三的几乎全部专业课程贯通起来,学生通过多门课程知识的梳理、巩固与灵活运用可以更好地帮助他们激发电气领域科研的热情,提升专业技术水平与专业自信心。如果说大学的门槛是文理相结合的高考,那么大学毕业的门槛即为创新实践课程的把握与体验。青年教师通常有着自己的科研方向,而由这个群体所制定的创新前沿类课程基本都有这样一个属性,即多课程贯通与多学科交叉。全身心的投入思考与实践,将是大学生由本科阶段过渡至工作阶段或研究生阶段至关重要的跳板。
3以实践并行讲授的模式开展课程
机械电子工程专业课程体系建设探究
摘要:对于应用型本科高校而言,减少课程体系的科学性,增加工程性,更符合应用型高校人才培养的需要。本文从成果导向教育理念出发,以机械电子工程专业为例,对应用型本科课程体系提出新的思考,建议对标能力需求,反向设计课程体系,创新教学模式,以学生设计能力为中心,通过知识领域划分课程,优化课程内容,培养学生工程应用能力及创新能力,培养符合应用性本科高校定位的工程人才。
关键词:成果导向;反向设计;知识领域
0引言
机械电子工程专业作为一个传统的工科专业,在大部分的高校中均有开设,大部分高校的专业课程体系改革均为沿用原有课程体系的基础上,加入新课程进行调整,这样的调整方式无法适用于目前新技术、新业态下机电行业的深刻变革,从而使得教学脱离行业实际需求,导致学生所学与企业所需并不匹配、应用型本科高校仍然以理论教学为主、技术应用能力始终无法提升等一系列问题。武昌首义学院是一家以培养高素质应用型本科人才的本科高校,机械电子工程专业是该校的重点工科建设专业,其原有课程体系中存在强调理论分析,工程应用性较差,其课程体系对应的能力要求与学生毕业所需能力需求不匹配问题,自2018年开始,机械电子工程专业采用工程教育认证中成果导向理念,结合调研结果及学生能力的实际情况,重新确立专业人才培养能力需求,梳理学生的能力缺项,通过能力成果导向方式,反向设计并调整课程体系,增加实践环节比例,建立从理论到综合性实践的一体化教学模式,通过梳理知识单元,强化机械基础课程教学内容,探索了一条符合工程应用能力需求的课程体系建设新模式。
1课程体系建设思路
针对原有课程体系中存在的问题,提出了课程体系建设的三个新思路。1)以“机械类教学质量国家标准”为基础,“机械专业教育五大知识领域”为核心,梳理课程体系结构。课程体系的建设应以先进的理论为指导来进行,专业参考教学指导委员会的“机械类教学质量国家标准”,结合学生能力需求,以机械专业教育五大知识领域需求构建专业课程体系。2)成果导向,对接行业需求,调整课程支撑,优化实践体系。通过举办行业专家座谈、对毕业生访谈及企业调研等活动,确立专业学生能力需求,明确学生能力培养目标。通过以上座谈及调研数据统计中发现,企业及学生均认为目前课程系统存在的问题有:一是学生工程设计能力缺乏;二是专业课程无法满足现在先进制造产业的人才需求。针对学生能力培养目标的成果需求,反向梳理课程体系对应的能力需求,在课程体系中增加综合性实践环节,并结合学生已有条件,融入先进制造相关课程内容,提升课程系统与产业发展现状的匹配度。3)以专业建设成果为基石,强化专业特色。在前期的专业建设中,机械电子工程专业拥有模具和数控技术专业方向,具备完整的实验室和课程体系。除此之外,机械电子工程专业在2016年初通过产教融合项目建设完成机器人综合实验室。自2016年起,专业两次申报工程教育专业认证,建立了完善的教学质量监控体系。基于以上条件,后续课程体系建设中,专业以传统制造类体系为基础,结合校企合作资源,以学生能力需求为中心,结合行业发展需求,构建融合先进控制技术、智能装备技术的先进制造课程体系新方向。
2修订培养目标,依据知识领域梳理课程内容,建立课程体系
电子技术课程教学探寻(3篇)
第一篇:电子技术课程教学改革实践
摘要:
电子技术基础作为非电类专业重要的基础课程,对学生的能力培养起着重要作用.从课程知识体系、教学内容、教学活动和考核方式等4个方面,对电子技术基础课程教学进行改革.实践表明,教学改革激发了学生学习电子技术的兴趣,提高了学生的自主学习能力、创新能力和知识应用能力.
关键词:
电子技术基础;教学改革;全员化
随着高等教育越来越注重学生能力的培养,作为一门面向非电类专业本科学生的技术基础课——电子技术基础课程面临着新的挑战[1-5].本文结合电子技术课程教学实践,在知识体系、教学内容、教学活动和考核方式等方面进行改革探索与实践,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题等知识运用能力,以及自主学习获取知识的能力.
1知识体系模块化
顶石课程下的机器人课程设计分析
摘 要:为推进本科机械专业实践教学体系的改革,探索将顶石课程理念运用于机器人课程设计教学工作的可行性。以该课程设计的一个案例为对象,从选题、实施和考核三个方面进行了阐述,重点针对实施过程中遇到的问题和挑战,提出了一系列基于顶石课程理念的解决方案,并最终对其取得的教学效果予以评价。
关键词:机器人;顶石课程;课程设计
1顶石课程的内涵
顶石课程由英文“capstone course”翻译而来。“顶石”是建筑学的术语,指在建筑施工过程中,为增强整体结构力而在建筑物顶端架设的石头,完成了这块石头的搭建,整个建筑工程才算顺利完工。该词引申到教育领域,意指本科生教育最后阶段所开设的课程,这类课程能够进一步增强学生在本科期间所学知识的“整体结构力”[1]。美国首先将“capstone”一词用于高等教育领域,以指代高年级学生尤其是毕业生的体验性课程或项目,这类课程旨在为学生提供一个将碎片化知识进行系统整合的机会,让学生对所学知识进行回顾和理解,也为其过渡到下一阶段的工作和学习做好准备[2]。美国南卡罗来纳大学国家智囊中心对美国707所院校进行了调查分析,并发布了《促进学科发展:关于顶石课程的分析报告》。报告显示约77.6%的院校开设顶石课程,显现出顶石课程的发展趋势,其已经成为美国高校课程体系的一个重要环节[1]。顶石课程的主要目的和核心内容主要集中于两点,一是整合专业知识课程,让学生通过一定的课程载体对以往学过的知识点进行总结,起到理论学习与实际应用之间的桥梁作用;二是跨学科之间的交叉、融合,向学生提供了将通识课程、专业课程、辅修课程及课外学习等进行系统整合的机会。
2机器人课程设计的设置
佛山是中国先进制造业50强城市之一,地处粤港大湾区的核心地区。2018年4月9日,佛山市政府出台《佛山市推动机器人应用及产业发展扶持方案(2018—2020年)》[3],以机器人为驱动力的智能制造已成为佛山制造业转型升级的强劲“引擎”。虽然拥有诸如嘉腾、华数、泰格威、新鹏等诸多明星机器人企业,但从总体上看,佛山的机器人产业还处在产业链的中下游,即机器人本体和系统集成领域。机器人企业急需大量具有创新能力的技术人才,高校的“自我造血”能力略显不足。我校是广东省高水平理工大学建设单位,并已成立了机器人产业学院。我校机械专业综合课程设计的开设已十年有余,该课程一般安排在大四上学期,学时为5周,设计题目由教师指定,旨在为学生提供一次综合运用所学知识的实践机会。近年来,该课程的主题逐步向机器人方向集中,比如机器人智能搬运和码垛、机器人水果采摘、慧鱼机器人等,但仍然存在设计不够深入、缺乏团队意识的培养、过程管理不全面、与企业衔接程度不够等问题。
3课程设计的实施案例
电子设计竞赛与实践教学的融合
一、电子竞赛与实验教学的融合模式
全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,其本身目的也是为了全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。将电子设计竞赛所涉及的培养理念、培养方式、实验手段融入本科生的实验教学中,使本科实践教学改革及课程建设与电子设计竞赛的开展相辅相成,才能建立和完善科学、完整的创新型人才培养的实验教学体系。将电子设计竞赛与本科实验教学相融合主要应对实验教学理念、实验教学体系、实验教学内容、实验教学方法(手段)及实验教学环境进行改革。
1打破原有实验教学理念,注重课程的融会贯通
要将电子设计竞赛与本科实验教学相融合,必须在实验教学理念上打破原有实验教学模式。传统的实验教学中各门实验独立设置,实验课程所涉及知识点不能相互融合。电子设计竞赛的开展让各科知识贯穿起来,形成新的教学理念,从而打破了各门实验课程教学不相干的限制,将各门课程融为一体,有效地引导学生产生创新思维、求寻思维,并提高学生对前沿知识的洞察力。
2跟踪技术发展,创新实验教学内容
将竞赛题目有关学科的知识点和实验方法引入本科教学中,促进教学实验内容的更新。增加设计性、综合性实验,既要考虑与前面教学内容相延续又要考虑与后续课程能有效地衔接。在训练和竞赛过程中,由于广泛地了解、使用新技术、新器件,能更清楚地认识到当前电子技术的飞速发展,这对实验教学提出了新的要求。要培养21世纪的科技人才,必须不断改进教学内容,编写新的实验教材。在新教材中,要舍弃过时陈旧的内容,引入新的内容,如集成运放的各种应用、CPLD和FPGA的应用等。在教学内容中增加了大量的简单设计性和综合设计性实验内容,并注意教学内容的多样性,满足不同程度学生的学习需要。实验内容的综合性、系统性要求学生在实验的同时需要自行学习和补充一些知识,这一点对于一部分学生是可以做到的,并取得了好的效果;对另一部分学生来说仍存在很大困难。在这种类型的实验中,对老师的引导作用也提出了更高要求。本科学生的实验不像电子设计竞赛一样在几天时间内可以集中全部精力去在做同一件事情,在实验的时间和空间上受到了一定的约束。需要教师在实践过程中根据实验教学效果不断修改实验内容,在适应共性教学的同时,加强个性培养,并与新的教学方法、教学手段相适应。
3改进实验教学方法,完善现代化实验教学手段