電子信息工程專業課程設計探討

時間:2022-08-02 10:18:53

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電子信息工程專業課程設計探討

摘要:本文根據電子信息工程專業創新應用型人才的培養目標,介紹了該專業實踐教學體系的建設與實施情況,重點講述了課程設計環節的設置思路、內容、方法,實施過程及效果。

關鍵詞:電子信息工程;實踐教學;課程設計;創新應用型人才

一、引言

近年來,隨著信息技術的快速發展和廣泛應用,信息產業在國民經濟的發展中起著越來越重要的作用,與人們的生活變得越來越息息相關。與此同時,企業及社會對電子信息類人才的需求在不斷加大,且對電子信息類人才的培養提出了新的要求和標準。具有良好的理論基礎,能夠融會貫通,實踐及動手能力優秀的應用型、復合型及創新型人才越來越能得到企業的青睞和社會的認可。然而,長期以來由于受教育理念、管理模式、教學方法等因素的影響,在我國的高等教育中,往往對大學生動手能力及創新能力的培養不足,大學實踐教學一直是我國高等教育的薄弱環節。這種傳統的培養方式和模式已經不能適應國家提出的大眾創業和萬眾創新的發展戰略對人才的要求,因此對電子信息工程專業學生的實踐動手能力及創新能力的培養變得更加重要和緊迫,對該專業實踐課程體系建設的探討和研究有著非常重要的意義。

二、專業培養目標及教學現狀

電子信息工程專業是我國高等教育中普遍開設的重要本科專業,其主要目標是培養學生適應社會發展需要,在電子信息領域掌握扎實的基礎理論和基本技能;具有兼顧軟硬件基礎、較強的工程實踐能力;具有在信號與信息處理、信息獲取與檢測等領域從事設計與開發的能力。但是,由于傳統教育教學的慣性,畢業生大部分都是理論有余,實踐動手能力不足,工程應用能力欠缺,企業所需人才的素質培養難以在教學過程中得以完成和實現。現階段,在電子信息工程專業的教學中普遍存在以下幾方面問題。1.教育教學理念陳舊,重理論輕實踐。教學過程中,無論是培養方案的制定,教學計劃的落實,還是教學過程的開展,都過度強調理論知識的重要性,而對相應課程的實踐教學重視不足。2.專業知識內容更新較慢,與企業需求脫節。當今,電子信息行業正在飛速發展,知識更新換代的步伐也在加快。然而教學過程中相關專業課程的知識內容陳舊,講授內容更新較慢,且相關課程教師與業界企業聯系較少,對企業對人才需求的認知不足,導致人才的培養與企業對人才的需求脫節。3.實踐教學環節薄弱,不能做到多課程知識內容相融合。由于硬件平臺更新速度和信息技術發展速度不匹配,導致在實踐內容的設置上應用性不強,與企業所需技術及技能相脫離。

三、課程設計環節在實踐教學體系中的強化

針對電子信息工程專業的人才培養目標和教育教學現狀,不同的高校也都在采取相應的措施來改進教學、改進人才培養的模式,力爭人才培養最大可能地滿足企業及社會對人才的需求。同時,不同高校也都在改進、優化自己的實踐教學體系,強化實踐教學在人才培養過程中的作用,以期取得最好的人才培養效果。結合本校的發展定位及電子信息工程專業的教學特點和人才培養定位,在應用型、復合型、創新型人才培養目標的指導下,我們在人才培養的過程中,加強對學生實踐動手能力及工程實訓能力的培養,對實踐教學進行改革以構建多元化的實踐教學體系。實踐教學改革的關鍵是教學內容的改革,在實踐教學體系建設的過程中,結合本校的特點,并汲取和愛爾蘭塔拉理工學院合作辦學的經驗,電子信息工程專業對課程設計環節進行了強化,加強其在實踐教學過程中的作用,提升其在實踐教學體系中的重要性,進而優化實踐教學體系的建構。課程設計共包括四個,分別在第四至七學期進行,具體每個課程設計的內容、要求、側重點、涉及課程等分別如下。1.課程設計I面向人群:二年級第二學期的學生。題目:(a)音響放大器的設計;(b)增益可自動變換的放大器設計。本課程設計題目及功能要求可根據指導教師的要求適當做調整,學生根據自己的興趣從兩個題目中選擇一個。本課程設計在第四學期開設,要求學生運用分立元件及集成芯片實現設計題目所要求的功能,其主要側重于對電路分析、數字電子技術和模擬電子技術等專業基礎課所學知識的綜合運用,重點在于培養學生進行資料查閱、電路設計、電路調試及報告撰寫等方面的能力。2.課程設計II面向人群:三年級第一學期的學生。題目:(a)溫度濕度檢測系統設計。(b)高效率DC-DC開關電源設計;(c)四旋翼飛行器設計。同課程設計I一樣,題目及功能要求可根據指導老師的要求適當調整,兩個題目學生二選一來完成。本設計是在學生學習完單片機原理及應用這門課程之后開設的,主要是側重于帶控制器(單片機)的小型電子系統的設計、仿真以及系統功能實現,旨在強化學生對控制器硬件資源的應用及外圍輔助電路的設計,并加強對學生程序設計能力的培養以及軟硬件系統的協同調試能力的訓練。3.課程設計III面向人群:三年級第二學期的學生。題目:(a)基于Hi3516C的運動目標檢測系統設計;(b)基于單片機的六自由度機械臂控制系統設計;(c)基于WIFI模塊的無線數據傳輸系統設計;(d)電動汽車的控制系統設計。本課程設計是在單片機原理及應用、DSP原理及應用及EDA技術等課程均講授完后,在第六學期開設,設計過程中學生可根據自己的學習情況自行選擇所應用的控制器(單片機、DSP或FPGA)。課程設計題目朝多樣化和趣味化演變,能夠更好地激發學生的專業興趣和學習熱情,學生可以根據自己的興趣愛好以及將來的發展方向選擇設計題目,同時對某些難度大且功能多的設計題目允許學生組成團隊來完成設計工作,這可有效促進學生集思廣益、取長補短、互助進步,并有效鍛煉學生的溝通協調及團隊協作能力。4.課程設計IV面向人群:四年級第一學期的學生。該課程設計是在完成所有專業基礎課程、專業理論課程及嵌入式系統設計課程后在第7學期所開設的,該階段不再采用統一布置設計題目集中指導的方式,而是把每位學生都分配給一位專業指導老師,設計題目由指導老師和學生共同協商確定,并要求其有一定的難度和綜合性。該階段的課程設計主要側重于對學生所學專業課程的整體掌握能力、所學專業知識的綜合運用能力和獨立完成系統設計的工作能力的培養。從選題、設計方案確定到具體軟硬件功能實現等環節,都需要學生自行查閱資料進行學習、驗證和設計來完成。以上四個課程設計由易到難、由簡到繁、逐步遞階,由專業基礎課知識的運用逐步過渡到專業課知識的綜合運用,由基于分離元件的簡單系統設計逐步過渡到基于控制器的片上系統設計,這極大地鍛煉了學生對專業知識的綜合運用能力和實踐動手能力,有效優化了電子信息工程專業的實踐教學體系,是實現應用型、復合型、創新型人才培養體系結構的重要組成部分。

四、總結

課程設計實踐教學環節的開展,將專業理論授課與實踐應用有機地結合起來,且將不同課程知識的應用串聯起來,做到了課內多知識點融合,跨課程知識綜合,并逐漸構建了學生的專業知識體系層次與結構,為專業知識的綜合掌握及應用創造了條件,為應用型、復合型、創新型人才的培養提供了保證。經過多年的發展,我校電子信息工程專業的實踐教學體系已經逐漸完善起來,取得了良好的教學效果,人才培養質量得到大幅度的提高,越來越得到用人企業及社會的認可。

作者:李義豐 褚御芝 朱曉梅 包亞萍 單位:南京工業大學計算機科學與技術學院

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