譚周文， 成 運(yùn)

(湖南人文科技學(xué)院 信息學(xué)院，湖南 婁底 417000)

0 引言

近年來，我國高等教育發(fā)展迅猛，高等教育實(shí)現(xiàn)了由精英教育到大眾教育的轉(zhuǎn)變，招生規(guī)模不斷擴(kuò)大。由于高等學(xué)院同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，人才培養(yǎng)跟不上社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求，大學(xué)生實(shí)踐能力缺失已嚴(yán)重影響到學(xué)生的就業(yè)能力。為此國家提出引導(dǎo)部分本科高等院校轉(zhuǎn)型發(fā)展，轉(zhuǎn)型的目的就是要以“校企合作為基礎(chǔ)，深度開展產(chǎn)教融合”，不斷提高學(xué)生面向行業(yè)企業(yè)所需要的應(yīng)用能力[1]。為了提升學(xué)生的這種能力，各高校均努力進(jìn)行人才培養(yǎng)模式以及課程教學(xué)方式的改革，持續(xù)加大對(duì)學(xué)科競賽的投入，實(shí)現(xiàn)理論到實(shí)踐的跨越，提高工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)能力[2～3]。

我院教師經(jīng)過長期調(diào)研，與長沙多家公司研發(fā)人員進(jìn)行了交流探討，在遵循“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則上，將“集成電路原理”課程的教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，提高課程的實(shí)用性。該課程是我校電子信息工程專業(yè)的一門核心課程，也是對(duì)嵌入式系統(tǒng)系列課程的一個(gè)深化，該課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響學(xué)生動(dòng)手能力的提高[4]。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，有必要將該課程與校企合作過程緊密結(jié)合，將課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到校企合作這個(gè)大平臺(tái)中，通過校企合作產(chǎn)教融合推動(dòng)課程教學(xué)改革[5]。與此同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生參加各種各樣的電子競賽活動(dòng)，一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的興趣，另一方面可以提高本門課程的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生走向社會(huì)工作崗位打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，為社會(huì)培養(yǎng)合格的電路設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才。

1 學(xué)科競賽推進(jìn)課程教學(xué)改革

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部倡導(dǎo)的學(xué)科競賽之一，通過競賽可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力，綜合素質(zhì)也得到全面提升[6～7]。該競賽內(nèi)容涉及基本電路設(shè)計(jì)、嵌入式編程語言、通信以及信號(hào)處理等復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)，對(duì)學(xué)生能力要求具有較高的挑戰(zhàn)性。在近年的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中，出現(xiàn)了越來越多的集成電路應(yīng)用設(shè)計(jì)內(nèi)容。尤其是在復(fù)測階段，要求學(xué)生采用不同的集成模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)運(yùn)算放大電路的掌握程度。學(xué)生需要在一天的時(shí)間內(nèi)通過運(yùn)算放大器產(chǎn)生各種不同的波形，主要包括三角波、正弦波、方波或者單脈沖波形等，對(duì)波形的輸出參數(shù)也有特定的要求[8]。這些電路的設(shè)計(jì)涉及到集成電路的基礎(chǔ)知識(shí)，包括放大器的工作原理及計(jì)算、應(yīng)用等，此外，考察范圍還涉及到基本組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的應(yīng)用。

在實(shí)踐教學(xué)中，我院教師利用學(xué)校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源平臺(tái)，將課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為電子競賽的培訓(xùn)內(nèi)容引入，引導(dǎo)競賽學(xué)生將不同的集成應(yīng)用電路在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。成功的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拍成視頻在實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站進(jìn)行傳閱，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不懂的學(xué)可生以直接進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)的電路。為了強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，將單片機(jī)技術(shù)和集成電路聯(lián)合起來，以項(xiàng)目為主線展開技能訓(xùn)練，把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和技能要點(diǎn)融入項(xiàng)目中，層層推進(jìn)。我院教師將集成電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從簡單到復(fù)雜設(shè)計(jì)為八個(gè)具有代表性的項(xiàng)目，同時(shí)將每個(gè)項(xiàng)目和電子競賽培訓(xùn)項(xiàng)目掛鉤，如表1所示，保證每個(gè)項(xiàng)目均有強(qiáng)烈的實(shí)際應(yīng)用背景。

表1 “集成電路原理”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2 課程教學(xué)引入校企合作

為了更好提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，我院充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢(shì)，將“集成電路原理”中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目融入到校企合作項(xiàng)目中，作為校企合作項(xiàng)目的基礎(chǔ)性內(nèi)容。通過與企業(yè)溝通交流，我們選擇與長沙多家研發(fā)公司進(jìn)行交流探討，遵循“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則，將“集成電路原理”課程的教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，提高課程的實(shí)用性。同時(shí)，該課程是電子信息工程專業(yè)的一門核心課程，也是對(duì)嵌入式系統(tǒng)系列課程的一個(gè)深化，該課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響學(xué)生動(dòng)手能力的提高[9]。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，我們將該課程與校企合作過程緊密結(jié)合，將課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到校企合作這個(gè)大平臺(tái)中，通過校企合作產(chǎn)教融合推動(dòng)課程教學(xué)改革。在具體實(shí)施過程中，我們將湖南極點(diǎn)智能科技有限公司的硬件研發(fā)項(xiàng)目分解成多個(gè)電路模塊供學(xué)生學(xué)習(xí)，以“解剖麻雀”的方式，對(duì)企業(yè)中集成電路的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深度剖析，提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。具體的項(xiàng)目分解如表2所示。

表2 企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目硬件電路模塊分解

此外，我們還與企業(yè)聯(lián)合開展“雙師雙能型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。在應(yīng)用轉(zhuǎn)型的背景下，教師不僅僅是授予學(xué)生理論知識(shí)，更重要的是任課教師要深耕在實(shí)踐操作的第一線。從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，任課教師不定期到企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉，或者不定期聘請(qǐng)企業(yè)專家對(duì)任課教師進(jìn)行短期培訓(xùn)和項(xiàng)目指導(dǎo)，教師可以將企業(yè)碰到的難題帶回學(xué)校進(jìn)行研究，帶領(lǐng)學(xué)生完成實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)，切實(shí)解決企業(yè)中出現(xiàn)的問題，通過實(shí)踐具備一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到“雙師雙能型”教師的培養(yǎng)要求。企業(yè)也一直渴求動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，對(duì)于在電路設(shè)計(jì)應(yīng)用方面非常感興趣的學(xué)生，企業(yè)也非常樂意學(xué)生進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候留到企業(yè)實(shí)習(xí)，最后成為企業(yè)的研發(fā)人員。

3 利用信息技術(shù)促進(jìn)課程教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)代化信息技術(shù)中的虛擬仿真和微課應(yīng)用于學(xué)生實(shí)踐操作能夠讓學(xué)生直觀地學(xué)習(xí)[10]。利用學(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，將課程教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生和教師的交流不限于課堂。上傳到網(wǎng)絡(luò)的資源可以包括課程教學(xué)大綱、考試大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、課程電子教案、課后習(xí)題答案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。其中最為關(guān)鍵的是上傳各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的電路原理圖，PCB圖，電路設(shè)計(jì)方案以及仿真調(diào)試的軟件資料。課程交流平臺(tái)如圖1所示：

圖1 課程網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

其中，電路原理圖，PCB圖以及電路設(shè)計(jì)方案由校企合作方式獲得，或者由創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室往屆學(xué)生提供。實(shí)物演示視頻主要是歷年收集的實(shí)物演示材料，可以是電子競賽的獲獎(jiǎng)作品，也可以是畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)秀作品。其它教學(xué)內(nèi)容主要由任課教師和企業(yè)方面負(fù)責(zé)人交流后編寫，這些材料根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行定稿，充分體現(xiàn)校企兩者之間的相互依存關(guān)系。在實(shí)踐過程中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為信息資源能夠滿足平時(shí)訓(xùn)練的需求，且學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)師兄師姐積累的知識(shí)感覺更加親切，他們能夠在更短時(shí)間內(nèi)掌握所學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過實(shí)際動(dòng)手操作，技能迅速得到提高。在這個(gè)過程中，不僅學(xué)生分析問題、解決問題的能力會(huì)得到提高，小組的協(xié)作能力也會(huì)得到進(jìn)一步培養(yǎng)。

4 結(jié)語

“集成電路原理”課程是電子類專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，課程內(nèi)容多，電路復(fù)雜，涉及知識(shí)面廣。二本院校學(xué)生基礎(chǔ)較差、加之實(shí)踐環(huán)節(jié)較薄弱，學(xué)生興趣不高、教學(xué)效果較差。通過將課程學(xué)習(xí)與學(xué)科競賽以及校企合作內(nèi)容相結(jié)合，同時(shí)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容建設(shè)，學(xué)生能更好的了解和掌握實(shí)訓(xùn)的技能，更真切地體會(huì)到課程的應(yīng)用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及開拓學(xué)生思維。