论文部分内容阅读
【摘要】电子系统综合设计与训练是自动化类本科学生的一门重要的专业实践课程，围绕电子创新综合能力培养这个核心，以项目教学为手段、以培养学生电子综合设计能力为目的，激发学生创新意识，提高学生创新能力，培养学生成为具有电子工程实践能力和创新意识的应用型本科人才。
【关键词】项目教学 电子系统综合设计 创新能力
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）24-0024-02
一、引言
电子系统综合设计与训练是自动化类本科生的一门综合性的专业实践课程，该课程是将多门理论课程进行综合运用，电子系统综合设计与训练的教学效果直接体现了学生利用电子系统进行创新设计的能力。在长期教学实践中，经过不断的思考和探索，我们希望通过教学模式的改革，建立一種以工程化环境、协作式学习、项目化载体，团队式指导的创新型实践教学新模式，提高学生的创新能力和电子设计能力，培养学生的创新意识和团队协作能力。
二、当前电子系统综合设计与训练课程在教学中存在的问题
1.教学内容与工程应用脱节
传统的电子系统综合设计与训练课程教学过程中，基础性知识讲解很多[1]，电子设计应用案例比较落后，没有电子实际产品项目开发的案例，和当前电子工程实际知识相脱节，学生不清楚所学知识在电子实际产品项目开发中的应该如何应用。
2 .缺乏电子设计系统概念的培养
电子产品设计开发是一个整体的系统的过程，需要学生了解每一个电子技术细节，需要学生有较强的综合设计和实践的能力，而传统的电子系统综合设计与训练课程没有提出系统设计的概念，只是去完成了一个具体功能的电路制作，因此学生缺乏电子系统设计概念的培养。
3.缺乏团队协作能力的培养
传统的电子系统综合设计课程教学中理论学习和实训操作基本是以个体行为为主，而实际的产品开发中，往往是一个项目团队合作开发的集体行为，团队协作能力显得尤为重要。因此，以团队协作为基础，以具体应用为导向并贯穿产品开发全过程的实践教学模式将是课程改革的主要方向。
三、项目教学理论的定义与探索
1.项目引导式教学方法的设计思想
项目教学法是将学习过程设计成一个具体的项目，学生在完成项目训练的过程中学习知识，项目教学的教学理念是以学生为主体，通过激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。在项目教学过程中，教师起主导作用，把知识点融合在项目里；在项目教学实施过程中，学生起主体作用，理论与实践相结合，以完成项目为目标，做中学，学中做，既能提高学生的学习主动性，又可以在方案设计、分组讨论过程中提高学生的学习能力和创新能力，同时也能够提高学生团体协作能力，更有利于学生使用未来在企业工作的实际需求。
2.项目教学考核方式的改革
电子系统综合设计课程的改革实践中，采用过程化考核的方式，以技能考核作为核心，考核分布在若干个项目的教学过程中，在考核方式中，主要以电路的设计、安装和调试为主要内容，辅以答辩、故障排查和实训报告撰写等内容。实践证明，这种考核方式深受学生欢迎，更能体现应用型本科教育的目标。
四、电子系统综合设计课程教学中引入项目教学法的意义
1.有利于提高学生的专业知识技能
电子系统综合设计课程是一门理论性与实践性都比较强的学科，教学中，教师要尽量协调好这两方面的关系，以提高学生的基础知识和实际动手能力，在此过程中，学生不断将理论知识用于实践，又通过实践加深对理论知识的理解，从而实现理论与实践的相互融合，增强了理论教学内容与职业岗位能力要求的相关性。
2.有利于培养学生的创新能力
通过基于项目教学的电子系统综合设计课程教学改革，结合应用型本科生电子工程能力培养要求，构建项目化载体、工程化环境、团队式指导、协作式学习相应的课程体系，师资体系、评价体系、实验体系[3]。通过重视对学生进行创新能力的培养创方法，而增强学生的自信心和成就感。
3. 有利于激发学生的学习主动性
通过项目教学的组织开发与实施，有效地调动了学生学习的主动性、参与性，使其独立学习，独立思考，团结协作，最大程度地锻炼和提高学生的学习能力、方法能力，同时在小组内形成了良好的团队协作氛围。
五、项目教学法在电子系统综合设计课程教学中的实施
1.确定项目教学任务
确定项目教学任务的一个关键是项目来源问题[4]。首先，最好的项目是各类竞赛项目，竞赛赛项目是很好的项目来源，奖项设置能够激发学生的潜在能量，类似这样的赛事，教师经过筛选后引导学生参加，可以起到很好的教学效果；其次，让学生参与教师自己的科研项目以及学校的大学生创新、创业项目。学生无论是参与老师的科研项目，还是在老师指导下独自承担创新、创业项目，都能够极大地锻炼学生的独立思考能力和创新意识。
2.实施项目教学任务
在项目教学过程中按照项目开发实施过程进行：（1）确立项目主题和计划制定。（2）项目执行。在教学中对学生进行分组教学，一般有3～4 人一组，规定其不同的职责与任务，同学之间通力合作，通过学生积极努力，顺利完成设计任务，达到预期的效果。（3）项目检查、反思与总结。在这过程中，第一是让学生总结，要求同学自己对确立的项目主题、计划与执行过程进行检查与反思，而后项目组形成一个总结报告和项目完成的自我评价；第二是教师总结整个问题并加以评判与分析。
3.评价项目教学成果
“项目驱动式”教学法，是不同于传统教学模式的崭新方法[5]，需要制定一套与之相适应的评价体系来评定教学效果，并不断改进，才能行之有效；另外，教师的引导作用非常重要，教师要善于引导学生完成项目开发，及时检查工作进程，适时引导学生思路，寻找解决问题的方向。
六、结语
本课程是我校自动化系统集成专业课程体系与内容的教学改革的产物，是组成电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一，也是最重要的一门实践性课程。其目的是通过以工程实践或社会生活为背景的综合电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路与EDA技术、微机原理、单片机、嵌入式系统等多门课程知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。基于“基于项目教学的电子系统综合设计教学改革与探索”是一项系统工程。作为一个新兴事物，需要不懈地研究探索，不断的深化教学改革，大胆地创新。推进教学内容和教学方法的改革，加强实践环节，自主研学，不断完善学生的知识结构和能力结构，培养具有实践能力、创新能力和创业能力的新时代应用型本科人才。
参考文献：
[1] 朱斌等.电子综合设计新课题的开发与设计.实验科学与技术，2010年03期.
[2] 张瑞华等.基于CDIO理念的“电子综合设计”教学改革探索.中国电力教育，2012年19期.
[3] 曾浩等.一个电子综合设计课题的开发.电气电子教学学报，2009年02期.
[4] 林建英.电子综合设计中多层次EDA教学方法研究与实践.北华航天工业学院学报，2010年1期.
[5] 杭阿芳等.竞赛式教学方法在电气类课程教学中的应用研究.中国电力教育，2013年16期.
基金项目：江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题（No. JGZZ16_087），江苏省教育科学“十三五”规划高教重点课题（No. B-b/2016/01/07），江苏省教研项目（No. 2015JSJG169），南京工程学院高等教育研究课题（No. 2016YB15）。
作者简介：陈国军（1981-），男，硕士，南京工程学院实验师，研究方向为智能机器人与机器视觉；陈巍（1970-），男，江西 抚州，硕士研究生，副教授，主要研究方向：自动化智能机器人。
【关键词】项目教学 电子系统综合设计 创新能力
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）24-0024-02
一、引言
电子系统综合设计与训练是自动化类本科生的一门综合性的专业实践课程，该课程是将多门理论课程进行综合运用，电子系统综合设计与训练的教学效果直接体现了学生利用电子系统进行创新设计的能力。在长期教学实践中，经过不断的思考和探索，我们希望通过教学模式的改革，建立一種以工程化环境、协作式学习、项目化载体，团队式指导的创新型实践教学新模式，提高学生的创新能力和电子设计能力，培养学生的创新意识和团队协作能力。
二、当前电子系统综合设计与训练课程在教学中存在的问题
1.教学内容与工程应用脱节
传统的电子系统综合设计与训练课程教学过程中，基础性知识讲解很多[1]，电子设计应用案例比较落后，没有电子实际产品项目开发的案例，和当前电子工程实际知识相脱节，学生不清楚所学知识在电子实际产品项目开发中的应该如何应用。
2 .缺乏电子设计系统概念的培养
电子产品设计开发是一个整体的系统的过程，需要学生了解每一个电子技术细节，需要学生有较强的综合设计和实践的能力，而传统的电子系统综合设计与训练课程没有提出系统设计的概念，只是去完成了一个具体功能的电路制作，因此学生缺乏电子系统设计概念的培养。
3.缺乏团队协作能力的培养
传统的电子系统综合设计课程教学中理论学习和实训操作基本是以个体行为为主，而实际的产品开发中，往往是一个项目团队合作开发的集体行为，团队协作能力显得尤为重要。因此，以团队协作为基础，以具体应用为导向并贯穿产品开发全过程的实践教学模式将是课程改革的主要方向。
三、项目教学理论的定义与探索
1.项目引导式教学方法的设计思想
项目教学法是将学习过程设计成一个具体的项目，学生在完成项目训练的过程中学习知识，项目教学的教学理念是以学生为主体，通过激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。在项目教学过程中，教师起主导作用，把知识点融合在项目里；在项目教学实施过程中，学生起主体作用，理论与实践相结合，以完成项目为目标，做中学，学中做，既能提高学生的学习主动性，又可以在方案设计、分组讨论过程中提高学生的学习能力和创新能力，同时也能够提高学生团体协作能力，更有利于学生使用未来在企业工作的实际需求。
2.项目教学考核方式的改革
电子系统综合设计课程的改革实践中，采用过程化考核的方式，以技能考核作为核心，考核分布在若干个项目的教学过程中，在考核方式中，主要以电路的设计、安装和调试为主要内容，辅以答辩、故障排查和实训报告撰写等内容。实践证明，这种考核方式深受学生欢迎，更能体现应用型本科教育的目标。
四、电子系统综合设计课程教学中引入项目教学法的意义
1.有利于提高学生的专业知识技能
电子系统综合设计课程是一门理论性与实践性都比较强的学科，教学中，教师要尽量协调好这两方面的关系，以提高学生的基础知识和实际动手能力，在此过程中，学生不断将理论知识用于实践，又通过实践加深对理论知识的理解，从而实现理论与实践的相互融合，增强了理论教学内容与职业岗位能力要求的相关性。
2.有利于培养学生的创新能力
通过基于项目教学的电子系统综合设计课程教学改革，结合应用型本科生电子工程能力培养要求，构建项目化载体、工程化环境、团队式指导、协作式学习相应的课程体系，师资体系、评价体系、实验体系[3]。通过重视对学生进行创新能力的培养创方法，而增强学生的自信心和成就感。
3. 有利于激发学生的学习主动性
通过项目教学的组织开发与实施，有效地调动了学生学习的主动性、参与性，使其独立学习，独立思考，团结协作，最大程度地锻炼和提高学生的学习能力、方法能力，同时在小组内形成了良好的团队协作氛围。
五、项目教学法在电子系统综合设计课程教学中的实施
1.确定项目教学任务
确定项目教学任务的一个关键是项目来源问题[4]。首先，最好的项目是各类竞赛项目，竞赛赛项目是很好的项目来源，奖项设置能够激发学生的潜在能量，类似这样的赛事，教师经过筛选后引导学生参加，可以起到很好的教学效果；其次，让学生参与教师自己的科研项目以及学校的大学生创新、创业项目。学生无论是参与老师的科研项目，还是在老师指导下独自承担创新、创业项目，都能够极大地锻炼学生的独立思考能力和创新意识。
2.实施项目教学任务
在项目教学过程中按照项目开发实施过程进行：（1）确立项目主题和计划制定。（2）项目执行。在教学中对学生进行分组教学，一般有3～4 人一组，规定其不同的职责与任务，同学之间通力合作，通过学生积极努力，顺利完成设计任务，达到预期的效果。（3）项目检查、反思与总结。在这过程中，第一是让学生总结，要求同学自己对确立的项目主题、计划与执行过程进行检查与反思，而后项目组形成一个总结报告和项目完成的自我评价；第二是教师总结整个问题并加以评判与分析。
3.评价项目教学成果
“项目驱动式”教学法，是不同于传统教学模式的崭新方法[5]，需要制定一套与之相适应的评价体系来评定教学效果，并不断改进，才能行之有效；另外，教师的引导作用非常重要，教师要善于引导学生完成项目开发，及时检查工作进程，适时引导学生思路，寻找解决问题的方向。
六、结语
本课程是我校自动化系统集成专业课程体系与内容的教学改革的产物，是组成电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一，也是最重要的一门实践性课程。其目的是通过以工程实践或社会生活为背景的综合电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路与EDA技术、微机原理、单片机、嵌入式系统等多门课程知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。基于“基于项目教学的电子系统综合设计教学改革与探索”是一项系统工程。作为一个新兴事物，需要不懈地研究探索，不断的深化教学改革，大胆地创新。推进教学内容和教学方法的改革，加强实践环节，自主研学，不断完善学生的知识结构和能力结构，培养具有实践能力、创新能力和创业能力的新时代应用型本科人才。
参考文献：
[1] 朱斌等.电子综合设计新课题的开发与设计.实验科学与技术，2010年03期.
[2] 张瑞华等.基于CDIO理念的“电子综合设计”教学改革探索.中国电力教育，2012年19期.
[3] 曾浩等.一个电子综合设计课题的开发.电气电子教学学报，2009年02期.
[4] 林建英.电子综合设计中多层次EDA教学方法研究与实践.北华航天工业学院学报，2010年1期.
[5] 杭阿芳等.竞赛式教学方法在电气类课程教学中的应用研究.中国电力教育，2013年16期.
基金项目：江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题（No. JGZZ16_087），江苏省教育科学“十三五”规划高教重点课题（No. B-b/2016/01/07），江苏省教研项目（No. 2015JSJG169），南京工程学院高等教育研究课题（No. 2016YB15）。
作者简介：陈国军（1981-），男，硕士，南京工程学院实验师，研究方向为智能机器人与机器视觉；陈巍（1970-），男，江西 抚州，硕士研究生，副教授，主要研究方向：自动化智能机器人。