《教育教学论坛》杂志社_编辑部【投稿】

 联系我们

点击这里给我发消息 韩编辑 984958817 点击这里给我发消息 韩编辑 984958817
联系电话:0311-80820729
 收录论文
应用型本科电子系统设计课程教学改革与实践
发布时间:2020-01-15 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社
应用型本科电子系统设计课程教学改革与实践
                                              董胜1,浦珊珊1,马东吉1   
                           (1.  北华大学  电气与信息工程学院,吉林 吉林  132021)   
摘要:电子系统设计课程是电子信息工程本科专业重要的课程,课程的研究内容包括信号的产生、放大、采集、分析与处理。本文以电子信息类应用型本科专业转型及本科工程教育专业认证为背景,从电子系统设计课程教学质量监控实际问题出发,提出了一种具有自我监测与修正功能的双闭环实时动态反馈式教学网络架构,并应用于电子系统设计课程教学改革与实践,提升教学效果明显。
关键词:应用型本科专业转型;工程教育专业认证;双闭环实时动态反馈式教学网络架构      教育教学论坛
中图分类号:G642.0
文献标识码: A
The Reform and Practice for Teaching of Applied Undergraduate Electronic System Design Course 
DONG Sheng1, PU Shanshan1,MA Dongji1
(1. Electrical and Information Engineering College, BEIHUA University,Jilin132021,China)
Abstract: Electronic system design course is an important course for undergraduate major of electronic information engineering. Its research contents include signal generation, amplification, acquisition, analysis and processing. Based on the background of the transformation of Applied Undergraduate Specialty of electronic information and Engineering Education Professional Certification, starting from the practical problems of teaching quality monitoring of electronic system design course, this paper proposed a double-closed-loop real-time dynamic feedback teaching network architecture with self-monitoring and self-correcting functions,and applied it to the teaching reform and practice of electronic system design course, and promoted the teaching effect obviously.
Key words:Transformation of Applied Undergraduate Specialty, Engineering Education Professional Certification , Double-closed-loop real-time dynamic feedback teaching network architecture.
项目来源:北华大学2018年校级一般教研立项课题:电子信息工程专业转型背景下电子系统设计课程教学改革研究与实践,项目号XJYB2018058;
一、 引言
   2018年国家颁布电子信息类教学质量国家标准(以下简称标准),标准规定了电子信息工程人才培养的基本要求之一:能够熟练使用常用电子仪器仪表,具有分析、提出方案并解决电子信息领域理论或者工程实际问题的基本能力[1]
 解决电子系统设计工程实际问题需要多门课程知识,培养分析与解决综合性关键问题的能力,从工程教育专业认证“持续改进”的核心理念出发,必须在教学过程中充分体现持续改进的教学监督机制[2],目前多数院校的电子信息工程本科培养方案将电子系统设计的相关知识分散到各个独立的课程教学过程中,如果有一个综合性的理论和实践教学项目将所学过的电子系统设计知识综合利用,及时形成较为完整的关联记忆,更有利于学生对各个独立课程知识的理解和记忆。  
本文以电子信息工程应用型本科专业转型及本科工程教育专业认证为背景,提出了一种具有自我监测与修正功能的双闭环实时动态反馈式电子系统设计课程教学网络架构,用于解决电子系统设计课程教学质量监控实际问题。
二、 双闭环实时动态反馈式电子系统设计课程教学网络架构
1. 双闭环实时动态反馈式电子系统设计课程教学网络架构
采用增加电子系统设计理论和电子系统工程实习两门课程,目标在于从理论和实践教学两个方面及时反馈和控制电子系统设计课程教学质量。首先,利用电子系统设计理论课程中的案例设计与分析反馈课程群中前序理论课程各个教学环节出现的问题并及时补救,形成一个具有自我监测与修正功能的电子系统设计理论教学反馈网络。其次,利用独立设课的电子系统工程实习综合应用电子线路实习、电子CAD实习、单片机接口实习、EDA实习、DSP实习、嵌入式实习知识,完成一个综合性的工程实践项目,培养学生的电子信息系统设计、分析与调试能力。电子系统设计理论和电子系统工程实习课程的信息反馈表作为教学质量状态监测变量分别向相关的前序理论和实习课程反馈,并及时补救,减少由于人为因素导致的教学质量波动。
2. 课程教学内容与教学方法改革措施
2.1电子系统设计理论课程独立设课,课程教学大纲内容参考如下:
(1)电子系统设计的工程学知识:包括电子系统开发流程、常用电子元件、典型电路、抗干扰与可靠性设计、工程制造技术、工程技术文件管理、工程项目管理与环境工程概论知识的具体应用,学时20学时。
(2)工程实践能力培养:以工程实际问题为导向,分组引导学生独立分析电子信息系统设计工程问题的实质,建立相关数学模型,利用现代电子系统设计典型方法、最新元器件、最新仿真工具提出解决方案,并在软件仿真环境下分析与测试系统设计效果,教师在课程教学过程中起到引领以及评判作用,通过观察学生利用已有知识进行电子信息系统设计的全过程,反馈相关教学信息,同时在课程教学中因人而异进行相关知识点的补充和强化,学时20学时。
(3)电子系统设计课程实验教学大纲参考内容:以综合性、设计性实验项目为主,体现现代电子系统设计实现案例开发过程,突出最新的电子系统设计软件和硬件平台的使用方法,以及最新的电子系统设计理论应用案例分析,学时16学时。
2.2 电子系统工程实习独立设课,学时2周。
(1)电子系统工程实习教学相当于一个小型毕业设计,开放所有实验室和学院级别的大学生创新实践基地,每个实习小组人数控制在4人以下,实习过程中考核团队成员的协作和指挥能力,小组成员必须参加开题答辩和集中实物验收考核及验收答辩,提交完整的设计报告和查重报告。在实习过程中由指导教师引入反馈机制,针对每组学生在实习过程中体现出来的问题,填写信息反馈表及时反馈信息给前序课程,同时做好实习总结工作。
(2)在电子系统工程实习课程中引入探究式“五步教学法”[3],首先,在实验室为学生提供一个实际工程问题的模拟情境;然后通过网络资源和实验设备给学生提供充足的设计资料,学生根据模拟情境,探索发现隐藏的真实问题,建立相关数学模型;通过对数学模型的分析,提出电子系统硬件电路设计思路和软件算法流程并开展具体的方案设计工作;进行电子系统工程的整体实验验证[3]
三、 教学改革效果分析
1. 经过4年的课程教学改革,获得多项校级教研课题立项与结题
2016获得校级一般教研立项课题“《电子系统设计》CDIO创新实践教学案例库建设”立项并结题;2016年校级重大教研项目“MOOC时代的电子系统设计课程改革与实践”结题;2017年通过校级综合性设计性实验题目立项与结题验收;2018年获得校级一般教研立项课题“电子信息工程专业转型背景下电子系统设计课程教学改革研究与实践”。
2.本科电子信息工程专业在校生电子系统设计实践教学成果显著
 统计对象为本科电子信息工程专业在校生每届2个班,每个班级38人。
(1)2014/2015至2017/2018学年,获得国家级大学生创新(创业)实践项目20项,省级大学生创新(创业)实践项目9项;
(2)2014至2017年获得省级以上大学生电子设计竞赛等各种奖励共68项,其中,国家级奖励5项,省级奖励63项。
四、 结论
  本文结合实际教学经验分析总结了本科电子信息工程专业电子系统设计课程教学改革历程,提出了一种双闭环实时动态反馈式教学网络架构。经过多年的教学改革实践表明其对电子系统设计课程教学效果提升起到了积极的促进作用。
参考文献(References) :
[1] 教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(上)[M]. 北京:高等教育出版社,2018:304-314.
[2] 吴雨芯,蔡婷. 工程教育专业认证背景下计算机专业教学质量评价体系构建[J].高教学刊,2019(12):39.
[3] 王思梦,邵云飞.大学生研究性学习的理论演化探析[J].教育教学论坛,2018(33):45-47.
作者简介:董胜 (1972 - ),男,黑龙江省嫩江人,工程硕士,教师(副教授),研究方向:信号采集与处理
收稿日期:2019-9-19