电子信息实践课程的二级项目教学方式

2014-07-05王蒙军刘剑飞

电气电子教学学报 2014年4期

王蒙军，刘剑飞，王霞

(河北工业大学1.信息工程学院，2.电子与通信工程实验教学示范中心，天津300401)

我校在建设电子与通信工程国家级实验教学示范中心的过程中，对实验实践教学环节进行了改革和尝试:以工程项目为总体主线，在每门实践课程环节分阶段完成具体任务，形成二级项目管理的教学方式，从而形成科学合理的实践教学体系[1，2]。该体系中，设置的实践环节主要有:电子实习、电子设计与仿真、生产实习和课程设计等[3]。但存在如下主要问题:①课程体系中各课程之间实践教学的综合运用缺乏联系;②知识结构和教学方法更新缓慢;③学生学习缺乏团队合作精神。

我们针对上述问题，重新定位了实践教学活动。我们要求实践教学活动中注意课程之间知识点的相互衔接，让学生能够系统地掌握理论知识和实践经验，系统地了解一个产品的设计流程，在设计过程中互相合作，培养团队协作能力。

1 系列课程PBL-CDIO教学方式

我们结合实践教学课程体系中出现的问题，在不违反教学规章制度的条件下，针对实践教学课程体系进行了改革探索。

我们根据CDIO教学理念，采用基于项目的教学方法，这里的工程项目设计是针对一个系列的实践课程进行，形成二级项目管理的教学方式。我们以工程项目为总体主线，将多门课程知识有机结合起来，在每门实践课程环节分阶段完成具体任务，从而形成科学合理的实践教学体系;项目实施过程中以学生为主，采取小团队合作的形式，学生在团队中承担不同角色;每个项目组配备专门的指导教师，针对学生项目实施过程中出现的问题进行指导。

电子信息专业中的硬件电路系统设计是一个重要的环节，企业和社会对硬件工程师的要求已经不仅仅限于硬件电路的设计、焊接、调试、维修，同时需要其具有产品研发及发展规划能力。为了适应社会的需求，有关硬件电路设计的实践课程体系进行了整合，利用多门实践课程或实践环节，让学生利用大学期间完成一个相对系统、完善的工程项目，系统地了解一个产品开发的整个流程[4，5]。

(1)总体工程项目的设计思想原则

总体工程项目的设计首要原则是保证学生最终能够完成一个具体的实物，这样才能使得学生在完成后有成就感。工程项目要注重难易程度。

(2)阶段任务的规划原则

总体工程项目要分解成阶段任务，要与系列课程体系中的每门实践课程或实践环节相结合。每位教师根据总体工程项目，结合本课程所讲授的知识点，设计出具体的授课计划，按照此授课计划执行。在不改变教学大纲的条件下，改变知识点的讲授方式和考核方式。

我们对电子信息类专业硬件电路设计实践环节进行了调整，根据专业特点规划了70个硬件设计的工程项目[6]。项目以单片机基础为核心，结合模拟、数字电路等理论知识，培养学生的动手操作、实践创新能力。项目如:“基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计”;“单片机的模糊控制算法温度控制系统设计”;“单片机的模糊控制算法温度控制系统设计”等。每个项目组包括三人。

完成工程项目所涉及的实践课程或实践环节包括:①工程学概论;②电子实习;③电子设计仿真;④单片机与接口技术;⑤通信测控系统设计。

总体工程项目分解到各个实践课程去后的阶段任务如图1所示。每个阶段任务所对应的课程、实践、内容、成果形式分别在图中列出。

(3)考核方式的调整

图1 阶段任务示意图

我们在实践系列课程调整的同时，对考核方式也作出相应的调整。项目的分阶段和总体考核时以申请书撰写、阶段研究报告、项目结题报告、产品成果鉴定、产品性能指标和学术论文发表等作为主要考核指标。其中，作品成绩70%，报告成绩30%。籍此体现出对学生在资料收集、方案设计、硬件设计、硬件装配、硬件调试、软件设计、系统测试、数据分析和报告撰写等各个方面的能力评价[7]。

2 实践教学成果

我院电子与通信工程实验教学示范中心进行了一系列的实践教学课程体系的建设和教学方法的探索，取得一系列的成果和经验。2007年，实验中心开始成为省级实验教学示范中心建设单位，2012年通过河北省教育厅组织的专家评估验收，2013年成为“十二五”国家级实践教学示范中心建设单位。

在为期五年的建设过程中，我校已建成省级品牌特色专业2个，省级重点学科1个，省级大学生实践教育基地1个，省级优秀教学团队1个，省级教学成果二等奖2项和三等奖1项，校级教学成果奖10余项。发表的教学研究论文21篇，获全国多媒体课件工科组三等奖1项;指导学生获得全国大学生电子设计大赛国家二等奖4项，飞思卡尔电子大赛国家一等奖1项，省市级奖19项;学生发表论文40余篇，校级、院级创新创业项目24项。