首页 -> 2008年第4期
实验教学示范中心课程设计的建设与实践
作者：刘 颖 侯建军 陈后金
关键词：实验教学；课程设计；示范中心；电工电子
一、引言
在现代电子技术发展日新月异的今天，电工电子相关课程的教学模式受到了很大的冲击。随着大规模集成电路、计算机技术、信息处理技术的迅猛发展，电子系统的设计手段和方法也在不断更新。在实践教学过程中如何提高学生的实践能力，培养满足社会发展需要的优秀人才是高校工作者在教学工作中需要不断思考和探索的问题。
按照知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念，以学生能力培养为核心，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系，是北京交通大学国家级电工电子实验教学示范中心建设的目标之一。为此，示范中心设计了一系列基础性、设计性、综合性、创新性和研究性的实验内容。
为了强化电子类专业学生的综合设计能力，示范中心进行了电子类系列课程设计的教学设计。系列课程设计的教学目的是巩固加深相关电子技术课程的理论知识和综合使用技能。通过对一个具体实际应用系统的设计过程，让学生掌握系统设计的一般方法和设计流程，熟悉现代电子产品设计过程中常用的计算机辅助设计工具及其使用方法。
通过系列课程设计，加强实践环节，提高学生的实践技能，为学生在本科学习期间工程设计能力的培养打下坚实的基础。而这种工程实践能力无论是对于一名工程师还是一名研究人员都是非常重要的基本素质。
二、建设基础和建设理念
为加强实践教学，近年来示范中心开设了四门课程设计：电子技术课程设计、DSP技术课程设计、EDA技术课程设计、单片机技术课程设计。四门课程设计均单独授课、单独考核。2001年“电子电路实验系列课程改革”教学研究项目获得国家教学成果二等奖，2004年“数字电子技术课程建设的研究与实践”教学研究项目获得北京市教学成果一等奖。示范中心奠定的良好基础和全体教师的不懈努力，为课程设计的课程建设奠定了可持续发展的基础。目前电子技术课程设计的课程建设已经被列入学校精品课程建设的行列。
在课程设计的建设过程中，示范中心一贯强调具有鲜明时代特征的“一个优先、两个结合、三种意识”的教学思想。即强调师资队伍建设优先，建立一支教学水平与科研能力兼备、教育思想和知识结构先进、年龄结构合理的从事电子技术基础教学的师资队伍；强调课程建设和当前教学改革、人才培养目标相结合，课程建设和科研相结合；强调领先意识、精品意识和特色意识。按照我校“国内一流、国际知名”的发展定位来建设课程设计，使课程设计的教材、网络课程、电子教案、实验教学等内容形成立体化规模，适应时代发展需求。
三、课程建设与实践
先进的教学理念需要切实有效的教学方法与手段来实现，这些手段和方法需要符合学生的认知水平和教育规律。在近几年的实践教学工作中，示范中心针对课程设计的教学内容、实验教学方法、实验组织方式、考核方式等进行了研究、探索与实践。课程建设与实践工作主要表现在以下几个方面。
1．以学生为本，尊重学生的学习兴趣
“兴趣”是最好的老师，一旦学生对学习的内容产生了兴趣，那么学生的学习积极性将会得到极大的提高，学生的潜能也会得到最大的挖掘。
考虑到电子技术、单片机技术、DSP技术、EDA技术应用的广泛性和学生兴趣的迥异，目前每门课程设计均提供多个设计性题目。
在课程设计过程中，学生根据自己的兴趣自主选择设计题目。题目的难易程度有一定的差别，每个题目均有基本功能和扩展功能两个部分，基本功能是要求学生必须完成的设计工作，是对学生实践能力培养的最基本的要求；扩展功能有一定的难度，属于选做的设计工作，这部分设计工作给优秀学生提供了发展的空间。这种教学设计兼顾了不同层次学生的水平，满足分层教学的需求。课程设计中的设计题目是在充分考虑通信工程、自动化、电子科学与技术不同专业的特点，考虑了设计内容的实用性和先进性以及学生的实际情况确定的，设计题目基本符合学生的认知规律。
在进行设计选题过程中，学生不仅可以选择课程设计讲义中提供的设计题目，还可以选择讲义以外自拟的设计题目，但是需要指导教师的审核，以确定学生自拟的题目能够达到教学计划的要求，把好教学质量关。这样做不仅提高了学生的学习兴趣，同时不同题目的设计工作同时在开放的实验室进行，学生们可以互相交流，扩展了视野。
2．实验室开放，提供自主学习环境
课程设计的教学内容强调学生的学习自主性，强调学生的发展是在学生自主学习与外部条件的相互作用中完成的。
为了达到强化实践教学环节的效果，课程设计基本是集中在小学期进行。为了能够让学生自主地安排学习、设计时间，有更多的时间自主选择设计题目、优化设计方案，示范中心在开放实验室的前提下，提前一个月的时间安排设计工作，明确设计要求。通过课程设计指导教师对不同题目的设计思想、设计方案、设计流程、设计方法和调试注意事项等相关内容的介绍，让学生自主选择题目，进行方案论证，最终确定设计方案。自主性学习尊重了人的发展规律和学习规律的客观需求，是学生创新意识和创新能力形成的基本要素。
3．发挥网络教学优势，提高教学效率
由于课程设计题目多、方案多，在课程设计教学指导工作中，为了保证教学质量，提高教学效率，每位指导教师仅针对一两个设计题目精心准备教学，进行课程设计题目和内容的介绍。同时授课电子教案发布在示范中心的网站，方便了学生自主学习。
4．重视启发式教学
在教学中重视启发式教学，将传统的在实验室手把手的指导方式转变为启发式的引导。
在课程设计教学过程中，理论课中注重总体方案设计思想的介绍、设计步骤的讲解，注重技术课程设计过程中设计错误典型案例的介绍，以及减少设计错误的措施、调试方法和一些经验。理论教学仅介绍部分设计方案中核心芯片的功能，不提倡给学生提供具体的设计电路，注重启发式教学，鼓励学生的创新精神。
针对学生设计中出现的问题，帮助学生分析问题出现的原因，探讨解决问题的有效方法。鼓励学生自主学习，并注重学生创新能力的培养。
5．重视实践过程和学生综合素质的培养
在教学工作中，我们不仅注重学生课程设计的结果，更加重视学生的实践过程，重视学生在设计过程中的每个细节。示范中心希望通过四门独立设课的课程设计，加强学生查阅资料的能力、工艺素质、市场素质、团队精神以
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