劉桂華++++龍惠民

摘 要： 本文提出了如何在研究生教育中加強(qiáng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)類課程的頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)化內(nèi)容，實(shí)施分層，構(gòu)建理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練并重的研究生電子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)課程的改革目標(biāo)，具體分析研究生教育在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程建構(gòu)中的缺陷，建立與之相適應(yīng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐教學(xué)課程體系，形成多學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)及綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)體系，旨在提高研究生創(chuàng)新及自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞： 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程 研究生教育 工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

一、研究生層次的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)大多高等院校的研究生層次的電子系統(tǒng)教學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容滯后時(shí)代發(fā)展、學(xué)科單一等問題。知識(shí)體系學(xué)科單一是導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面窄、創(chuàng)新思維受限的主要原因。

研究生教學(xué)與本科教學(xué)一樣都存在重理論輕實(shí)踐教學(xué)、多門理論和實(shí)踐課程相互獨(dú)立、課程內(nèi)容重復(fù)或脫節(jié)的現(xiàn)象，造成理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，研究生電子技術(shù)操作和設(shè)計(jì)能力較差。

因此，如何改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)的熱情，把設(shè)計(jì)和加工、制作、自主創(chuàng)新結(jié)合起來，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在課程體系中確定下來是亟待解決的問題。

二、構(gòu)建層次化、教學(xué)與實(shí)踐并重的課程體系

本校的研究生從理論實(shí)踐課程設(shè)置、課程內(nèi)容安排、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)等方面入手完善電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系。

1.課程體系改革。

課程建設(shè)遵循“頂層設(shè)計(jì)，分層實(shí)施，基礎(chǔ)扎實(shí)，綜合創(chuàng)新”的原則，將課程體系劃分為五個(gè)層次：工程感知層、理論基礎(chǔ)層、技能訓(xùn)練層、綜合應(yīng)用層和創(chuàng)新研究層，以機(jī)器人技術(shù)為載體，建立機(jī)電、控制等多學(xué)科交叉融合的知識(shí)體系。多學(xué)科交叉的電子技術(shù)教學(xué)體系從感知訓(xùn)練的工業(yè)技術(shù)、制造過程認(rèn)識(shí)開始，在理論課程中增加部分其他學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，在實(shí)踐應(yīng)用中主要通過綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新研究層次鍛煉學(xué)生的理論與工程實(shí)踐綜合應(yīng)用的能力。

各專業(yè)方向的不同，課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)也不同。對(duì)于電路、通信、信號(hào)類專業(yè)，側(cè)重信號(hào)運(yùn)算、處理、變換等電路分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)；對(duì)于控制等專業(yè)來說，側(cè)重對(duì)電路組成、控制的分析與設(shè)計(jì)，注意學(xué)科交叉，注意技術(shù)性、綜合性與探索性之間的關(guān)系，知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，理論和實(shí)際緊密聯(lián)系。

2.實(shí)踐性教學(xué)模式改革。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式注重形成多學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，尤其利用學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科將機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)電控制系統(tǒng)引入教學(xué)環(huán)節(jié)，建設(shè)電子信息類多專業(yè)綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將被動(dòng)式、建制班式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)式、開放式的實(shí)驗(yàn)管理模式，采用具有不同特色、不同教學(xué)要求和較大發(fā)展空間的實(shí)踐性教學(xué)模式，創(chuàng)造EDA/SOPC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、DSP技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和電子加工實(shí)訓(xùn)基地等實(shí)訓(xùn)環(huán)境，為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程提供最重要的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)支撐中心。

3.充分利用第二課堂和第三課堂，加強(qiáng)研究生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。

在第二課堂，通過組織有關(guān)大賽和競(jìng)賽，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)專業(yè)自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。在第三課堂，與多個(gè)科研院所及企事業(yè)單位聯(lián)合共建多個(gè)校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地，引導(dǎo)學(xué)生將工程中的問題帶回學(xué)校，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)和研究。聘請(qǐng)企業(yè)科技人員作為課程兼職教師和實(shí)驗(yàn)教師，使學(xué)生廣泛進(jìn)入社會(huì)，了解生產(chǎn)過程，體驗(yàn)工程氛圍，樹立工程意識(shí)。

4.教學(xué)手段和教學(xué)方法改革。

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，課題組采取“一仿二改三放”三階段的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)。“一仿”是指在實(shí)踐教學(xué)的初期，通過精選新器件的幾個(gè)典型應(yīng)用，讓學(xué)生掌握新的設(shè)計(jì)方法，練習(xí)新的開發(fā)手段，熟悉新器件；“二改”是提出一些新的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)熱情，通過對(duì)電路改造，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型設(shè)計(jì)；“三放”是指放開內(nèi)容，讓學(xué)生自主選題，利用新器件，進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，得到工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的全面訓(xùn)練和培養(yǎng)。

以FPGA的可編程集成電路構(gòu)建多學(xué)科綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)，通過對(duì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的綜合訓(xùn)練，將信息類各專業(yè)的電子類課程中，包括控制工程、電子與通信工程、信息與信號(hào)處理引入基于FPGA的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行綜合多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)電路的定量分析、模擬與仿真、系統(tǒng)集成的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)字電路系統(tǒng)仿真分析與ASIC設(shè)計(jì)手段，吸取新的設(shè)計(jì)思想，在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)之間架起一座有機(jī)聯(lián)系的橋梁，目的在于使學(xué)生理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法、明確自己將來從事的專業(yè)方向，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。該課程的開設(shè)取得了較好的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在校培養(yǎng)和市場(chǎng)需求有機(jī)接軌，學(xué)生反應(yīng)熱烈，普遍感到學(xué)以致用，受益匪淺。

三、結(jié)語

針對(duì)目前研究生電子技術(shù)設(shè)計(jì)課程理論和實(shí)踐脫節(jié)、創(chuàng)新能力缺乏等不足，對(duì)研究生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革，以構(gòu)建電子技術(shù)基礎(chǔ)能力訓(xùn)練為主鏈，通過整合和優(yōu)化課程，強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，突出課程的鏈狀性、延展性、靈活性、模塊化的特點(diǎn)，并且把設(shè)計(jì)和加工、制作、自主創(chuàng)新結(jié)合起來，建立一個(gè)全面完整的研究生電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐教學(xué)體系。通過以問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合促進(jìn)教師素質(zhì)的提高，搭建學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界交流的平臺(tái)等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高他們的應(yīng)用、創(chuàng)新能力，達(dá)到教學(xué)目的。

參考文獻(xiàn)：

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資助項(xiàng)目：校研究生精品課程建設(shè)項(xiàng)目資助（編號(hào)：12jpk003）endprint