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电子密码锁毕业设计总结范文1
关键词：CDIO；电子技术；教学改革
作者简介：牛小玲（1976-），女，江苏徐州人，中国矿业大学信息与电气工程学院，讲师；王军（1981-），男，山东曲阜人，中国矿业大学信息与电气工程学院，讲师。（江苏 徐州 221116）
基金项目：本文系2013年中国矿业大学教育教学改革与建设基金项目（项目編号：2013G15）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0074-02
CDIO理念是美国工程院院士、麻省理工学院教授Edward Crawley提出的，CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。[1]
目前国内许多高校都根据各自的实际情况在探索基于CDIO模式的教学改革之路。[2，4]“电子技术”课程是电类专业重要的技术基础课，其特点是课程内容知识面广，信息量大，实践性、应用性非常强。近几年来，针对传统教学模式中存在的不足，笔者采用CDIO的工程教育理念，提出了一套包括教学内容、教学方式、实验项目和考核方式的“电子技术”教学改革方案，并已经付诸实施，达到了良好的教学效果。
一、传统理念下“电子技术”教学存在的不足
“电子技术”课程包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分内容，中国矿业大学（以下简称“我校”）的模拟电子技术教学学时为56学时，数字电子技术教学学时为48学时。在教学中发现，随着电子技术的迅速发展，新技术层出不穷，而教学课时却非常有限，传统理念下的教学模式存在着很大的不足，主要表现在：
1.系统性问题
传统教学模式中，两门课程相互独立，教学内容缺少系统关联，学生掌握的只是一些孤立的知识点，而不是对电子技术系统应用的掌握，学生不容易真正形成综合系统的概念。
2.目标性问题
教师按照课程大纲进行教学，只重视到了知识的传授，忽略了工程技术能力的培养。
3.兴趣性问题
每门课程内容多、课时少，如果课堂上处理不好就会使学生缺乏学习热情，失去学习信心，很难达到预期的教学效果。
4.应用性问题
我校的实验课和理论课配套安排，先理论，后实验，模拟电子技术实验和数字电子技术实验分设24学时。由于实验设备和实验学时的局限，学生的实践时间有限，甚至有的知识点没有开设相关实验，学生的实践能力较差，很难将理论知识应用于工程实际。
二、“电子技术”课程改革实践
1.以项目为主导，重组教学内容
传统的“电子技术”授课内容都是按照教学大纲的要求，一个章节一个章节地进行详细讲解，学生只是被动接受这些孤立分散的知识点，在学过之后往往都不清楚自己所学的知识在实际中如何运用，即应用知识动手能力很差，这体现在做毕业设计拿到一个设计选题时，都不知道如何着手去做。为培养学生应用知识、分析解决问题及动手的能力，在“电子技术”教学中，笔者以一个具体的项目为主导，对“电子技术”的教学内容进行了重组。
在CDIO工程教育的实施过程中，选择一个好的项目是整个工程教学的关键，所选项目要能涵盖“电子技术”的基本教学内容，紧扣课程的重点、难点和关键点。模拟电子技术所涉及的主要内容有二极管及其基本电路、三极管及其电路、场效应管及其电路、运算放大器及其应用、反馈放大电路、功率放大电路、信号处理与信号产生电路、直流稳压电源等；数字电子技术所涉及的主要内容有组合电路、时序电路、脉冲产生电路、模数转换等。针对上述主要教学内容，笔者以“太阳能水温水位控制系统”为应用背景，按项目所涉及的知识，将课程内容划分成若干模块，每个模块又设计了若干个探索性实践课题。开展的实践课题及对应的知识点如下表1所示。表中模块1是构思（conceive）过程；模块2是设计（design）过程；实施（implement）过程均安排在各模块实践活动及实训周中完成；模块3和4是运作（operate）过程，这样，整个CDIO的工程项目教学模式构造完成。对本项目课题中没有涉及到的教学内容和知识点，笔者选择了相应的案例进行教学，比如时序电路这部分内容，笔者选择“数字钟设计”这个案例来进行相关知识点讲解。
在教学中，先给学生介绍项目要完成的功能及硬件结构构思，即模块1的内容，然后再进行模块2，对每个课题及相关知识点进行讲解，讲解完后，学生可以对各个课题进行仿真研究，同时在“开放式电子技术实训平台”上进行与理论教学相互配合的、逐步提升的应用性实验和探索性实验。
2.教学方式的改革
传统的“电子技术”授课过程，采用的教学方法都是老师在讲台上从头到尾讲解，对重要的知识点反复强调，这样很容易造成学生强烈的依赖心理，使学生失去好奇心和学习主动性。为激发学生的主观能动性，笔者根据 CDIO理念研究了案例教学法和任务驱动教学法，以案例的介绍和分析为主线，将知识的重点和难点融入到案例中来讲解。这种教学方法将课堂教学、查阅资料与分组讨论、完成任务相结合，使学生在完成项目任务过程中自发地寻求知识和资源支持，这既锻炼了学生自主学习的能力，又能使学生掌握开发工程系统的理论知识和技术。具体实施细则如下：
（1）案例和任务教学法。在教学过程中，笔者根据案例所涉及到的知识点提出问题，引导学生参与讨论和思考，激发学生的好奇心和挑战欲。比如，在讲解时序电路这个内容时，笔者以“数字钟设计”这个案例来进行讲解，数字钟的分和秒都是60进制，小时采用12归1，如何设计一个60进制计数器和12归1计数器呢？在激发起学生的兴趣后开始介绍N进制计数器设计方法，讲解完后，让学生自己去设计。在此过程中，引导、指导、监督学生进行设计实践，并进行成果展示和总结。
（2）将EWB仿真软件引入课堂教学。在“电子技术”教学中，笔者增加了学习过程的开放性，将EWB仿真软件引入课堂，学生可自行选择对其设计的电路进行仿真，来了解设计正确与否。另外，在介绍一些集成器件的功能及应用时，也可采用EWB进行仿真演示，让学生更直观地了解其功能及使用方法。
3.优化实验项目，突出实际应用
传统的电子技术实验项目多是一些验证性实验，如单管放大电路、反馈放大电路、运放构成的线性电路等，都是理论知识的简单验证。即使是设计性实验，也是一些孤立的实验项目，如数字密码锁设计、全加器设计等，这些实验都有固定的步骤和设计方法，学生做完实验后觉得索然无味。为此，笔者对实验内容进行优化，实验项目直接面向工程设计，培养学生的硬件电路系统设计能力。以“太阳能水温水位控制系统”为背景，将模块2中的每个课题的设计电路都融合在电子技术实验项目中，学生设计完电路后可以在实验时间去实验室搭建电路，利用实验室提供的仪器仪表调试电路，有问题可以和实验指导老师交流解决。在课程和实验结束后，提交“太阳能水温水位控制系统”完整的硬件电路和仿真图。
4.考核方式的改革
传统的理论课考试往往主要以期末一张试卷决定课程的成绩，学生只要对照课程大纲完成相应知识点的复习，就能够获得好的成绩，无从考核学生的动手能力、解决实际问题的能力，导致知识与能力极不协调。[5]而CDIO工程教育模式强调的是学生在工作进程中的能力和素质培养，它关注的是“工作进程”而不是“课程”，因此，以笔试成绩为主的评价标准已不合时宜。为此，笔者尝试了分阶段按项目任务、进度的评价方式进行，在每一个阶段都按照小组完成的任务给出一个合理评价，并指出其不足之处，帮助制订改进方案，课程结束时进行小组答辩，最终成绩按“阶段评价+理论笔试+小组答辩”等来进行评定。
三、结语
CDIO是一种系统的先进的教育理念和人才培养模式，使知识、能力、素质的培养紧密结合，理论、实践、创新合为一体。[6]课程改革实践显示，基于CDIO模式的教学从过去的“以教师为中心，课堂为中心，传授知识为目的”传统教育观念，转变成“以学生为中心，学生学了要会用”的新观念，使学生基于一个真实的项目背景产生学习需要，在循序渐进的认识和提高中使学生的设计性探究性活动具有可操作性，亲身体验到了“做中学”的快乐，激发了学生的学习热情，而整个工程项目学习过程以小组方式进行锻炼了他们的团队合作精神，教学质量显著提高。
参考文献：
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）：1-6.
[2]徐吉峰.基于 CDIO 理念的 EDA课程教学模式改革与实践[J].中国电力教育，2010，（34）：125-126.
[3]徐存东，余丽红.基于 CDIO 理念的嵌入式系统课程教学改革的研究[J].长春理工大学学报，2011，（7）：178-180.
[4]陆继庆，徐庆.基于 CDIO 模式的“电子技术综合设计”课程改革[J].电气电子教学学报，2011，33（5）：22-23.
