杨芳 刘丹丹

摘要：电子系统设计以全面提升学生实践能力、创新能力和综合分析能力为教学目标。结合实际教学需求，为了更好地提高课程教学效果和培养学生的实践创新能力，从教学内容建设、教学方法改进和考核方式优化等方面进行了积极的探索。

关键词：电子系统;教学改革;创新能力

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2020）12-0174-02

随着科技的发展，电子产品日新月异。新技术，新工艺，新功能令人目不暇接，不断向智能化发展。对电子类专业人才的需求量和要求也在不断提高。为了提高学生对社会的适应能力，增强行业竞争力，各大高校都在不断推进教学改革，优化课程体系，强化学科优势，从而夯实学生的理论基础，提高动手和创新能力。

电子系统设计是电子科学与技术专业高年级学生的一门专业选修课和实践课程。以往的授课方式，采用传统的课堂教学方式，沿用理论授课与验证性实验教学相结合的模式，以理论授课为主，实验教学为辅。在实验教学中，采用的是功能模块固定的实验板，实验时，学生只要掌握这一个模块的功能即可。学生对电路的工作原理不了解，缺乏系统整体的概念，在系统设计、元器件选择及焊接等方面没有涉及，系统设计能力没有得到全面的锻炼。而且由于电路板的资源有限，可扩展性不强，限制了对一些功能的开发和应用。对于本专业的学生来说，需要掌握电路系统设计的基本流程，从系统设计、元器件选择、原理图绘制到硬件电路搭建和程序编写及调试这一整个过程，从而实现人才培养与社會需求的对接。学生需要掌握电子系统设计的基本思路和方法，熟悉相关软件的使用，通过分析综合性设计任务，学会查找参考资料、设计电路、Proteus软件仿真、电路板焊接、调试以及撰写总结报告等环节，初步掌握电子系统设计的思路和方法，培养学生的工程实践意识。因此，将理论知识与应用实际结合起来，综合运用所学的专业理论知识，提高学生的硬件电路设计和软件编程能力，从而全面提升学生的应用实践能力和创新能力，培养适应社会需求的高水平应用型人才，是本课程建设和改革的重点。

1教学内容建设

对整个课程体系进行构建和规划，重新设置教学内容，主要包括理论教学+电路设计+综合实验教学三部分，其中综合实验教学是本课程的重点。

（1）理论教学：压缩理论教学课时，精选授课内容，重点介绍应用性强的相关技术，剔除过时的内容。将部分电子设计竞赛的题目也融人教学中，采用实例介绍的形式，提高学生的学习兴趣。同时融人电子系统设计先进的设计理念和设计方法。在课堂上布置一些开放性的题目，引导学生去思考，去自己寻找答案，变被动接受为主动学习。

（2）电路设计及仿真：能够熟练使用Protel电路设计软件，并设计出符合要求的电路原理图和PCB版图是电子类学生应该具备的基本功。虽然专业已开设过相关的课程，但只是给出一个固定的电路，学生仿照着绘制，是软件的入门操作学习，学生并不具备独立设计电路原理图的能力，尤其是PCB版图的设计是一大弱项。针对这一情况，将电路原理图以及PCB版图的设计作为专门的一个教学环节，加强学生电路设计的基本功。在电路设计中，还要充分发挥仿真软件的作用。Proteus仿真软件广泛应用于教学中，能够将软硬件结合并具有调试功能，是高质量、高效率的硬件电路设计辅助工具。

（3）综合实验教学：加强学生综合运用专业知识的能力，是教学内容改革的重点。精心设计了10个综合性实验项目。项目的设置结合历年来电子系统设计竞赛，以及一些实际应用项目，每个项目既有各自的特点也有交叉点。针对不同学生的学习基础和学习能力，设置时分为基础要求和进阶要求，满足不同学生的学习特点，对于基础薄弱的同学要求能够完成基础要求，能力较强的同学则可以挑战高难度的进阶要求。提高学生的积极性、自信心和学习动力。

2改进教学模式

为使学生掌握系统、全面的电子设计方法，达到提高实践能力和综合设计能力的目标，针对综合实验项目的具体要求，在教学模式上有了较大的改进和提高。主要体现如下：

（1）开展方式：传统的教学方法中，重点考察每个学生对知识点的掌握情况，但在实际的项目开发时，往往是一个团队的合作，因此团队协作能力显得尤为重要。在综合题目的设计上，以团队协作为基础，以具体应用为导向，并贯穿项目开发的全过程。充分发挥每个学生的特长，取长补短，达到共同进步的目的。每个小组2-3人，团队成员各有分工，小组内分配，工作量要基本均等，杜绝一人包办的情况。学生根据自己的兴趣自主选择题目，也可以提出自己的设计思路。整个项目其实就是一个小项目的开发过程，学生全程参与了每一个环节中，成为教学的主体。不仅锻炼了自学能力，动手能力，而且加强了团队协作和沟通能力。

（2）组织形式：实施开放式教学，培养学生的主动性和积极性。教师在整个教学环节中作为引导者，引导学生自主参与课题，实行启发式、参与式教学。而学生是学习的主体，从知识的被动接受者变为知识的主动建构者，灵活地选取方法和途径。在课时方面，作为一门课程，时间平均分配在整个教学学期中，每周只有2个课时，学生仅靠课堂时间不可能完成课题任务，需要大量课后时间的投入。因此，需要引导学生充分发挥其主动性，充分利用好课余时间，实现课内与课外教学活动的统一。由于本课程的教学模式比较新颖，学生兴趣较大，参与的积极性也会较高。每周的上课时间可以集中解决一周中所遇到的问题。同时开放多种沟通渠道，邮件、QQ或微信讨论组，方便学生平时有问题的答疑解惑。鼓励学生积极利用实验室现有的实验设备开展实验。通过与实验室协商沟通，利用教师坐班答疑的时间开放实验室，为学生提供动手实践的机会。在项目的完成过程中，与学生进行充分的沟通，最大限度地调动他们的积极主动性。

3优化评价体系

制定并实施科学、合理的课程考核评价体系是课程教学改革的关键，通过改进评价体系，促进教学过程的开展。评价系统分为个人部分和团队部分，侧重于对学习过程和应用能力的考察。个人部分包括对原理图的设计掌握情况的评价和每位成员在实验中所负责的相关内容进行重点考察。团队部分是对团队完成情况进行一个整体的评定。对团队的考核贯穿项目的始终，从方案论证，电路设计，仿真调试，一直到最后的成品结果展示，从而更加全面、客观地进行考核。只有团队中的每个成员都认真参与并完成任务要求，甚至有新功能扩展，则整个团队的整体考评级别也相应提高。这种考核方式较为公平公正，既能对学生个人的掌握情况有一个很好的了解，又能兼顾整体情况。成绩的构成包括平时成绩、电路设计及仿真、个人答辩和团队验收三部分。平时成绩是指出勤率，作业完成情况;电路设计及仿真是对学生在电路设计和仿真进行专项训练的考察;个人答辩包括在实验完成过程中的电路设计、程序编写、Proteus仿真或硬件制作等方面的参与部分;团队验收是对整个小组的完成情况进行综合评价。

4结论

电子系统设计课程建设的改革对于培养对实践能力要求较高的电子类专业人才具有重要的意义。经过近两年的探索，全面锻炼了学生的综合能力。学生的潜力不断被挖掘，学习的原动力和创新能力也不断被激发。尤其是出现了很多高质量高水平的作品，学生为了调试程序废寝忘食，充分说明学生真正投入到学习中，成为学习的主体。学生综合运用知识的能力和系统设计能力有了大幅度的提高，改革达到了很好的效果。在今后的教学中，需要继续不断地探索和完善，根据不同的学生群体，有层次，有针对性，有目的地开展教学，以点带面，形成积极的学习氛围，从而提高整体水平，培养适应社会需求的高水平应用型人才。