关键词：实验教学体系；工程教育；教学改革
本文以学校工程教育改革的目标为导向[1-2]，系统梳理和分析传统实验教学中存在的问题，通过实验课程的整合和实验教学模式的改变，形成教学模式多样、课内外相结合、多层次、模块化的电工电子实验教学体系，形成能为全校提供电类基础实验教学、培养创新人才的综合实践平台[3]，满足学校工程教育改革的需要，学生受益面广泛，具有明显的示范和辐射作用。
1原实验教学体系的弊端
我校在2002年构建了平台加模块、基础加综合、必修加选修、实验加实践、专业加特长、课内与课外相结合的实践教学体系。体系从能力培养上分为基本实验技能、综合应用能力、创新创业能力三个层次；从功能上分为电工电子基础类实验模块、现代电子技术类实验模块、电子工艺实践模块和创新创业类实验模块。体系把大学前三年所学的基本理论与实验实践进行系统的梳理，以实验实践促进对进理论更深入的理解与系统学习的深入，同时也强化了学生的应用能力，缩短了与工程实践应用的距离。体系也存在着明显的弊端：a.内容更新慢，不适应现代电子技术发展要求。b.每门实验课内实验项目层次不清晰，验证性的实验项目占的比例较大，综合性、设计性的项目占的比例较小，学生不能综合运用知识去分析问题、解决问题；学生工程实践能力差。c.课程相对独立，课程与课程之间的联系不紧密，对后续学习专业课程的支撑作用不突出。d.理论教学与实验进度时有冲突。e.综合实验系列和应用设计系列区分度不大。
2改革目标和原则
2.1改革目标
本课题从民航应用型人才的实际出发，以学生为主体，以强能力为主要特色，各实验模块减少验证性实验项目数量，保留经典的验证性项目，其他验证性项目放到网络环境中供学生自主实验。增加综合、设计性的实验项目，将课原程设计的学时融合到各模块综合、设计实验中。提高课程之间的联系。教学模块可以不断增添，学时也可以动态变化，实验项目可以随技术的发展不断更新。从而构建一个多层次、开放式、多专业共享的优质实验教学平台，教学体系对后续的专业课学习具有明显的支撑作用，在天津市内发挥示范和辐射作用。
2.2指导原则
初期在总学时不变的情况下，通过实验内容的规划、调整，实验学时的再分配，多元教学模式的研究，构建工程教育背景下的电类基础实验教学体系，使学生的工程实践能力明显增强，对后续的专业课程学习提供有力支撑；长期按照知识共性的原则，淡化各门课程各自体系的完整性和独立性，打破课程类别的间隔，突破原课程纵向条状分割，按照工程实践需求[4-5]交融构建，从初级入门实验开始，逐步提升实验层次，有一定梯度，最后完成航空电子设计与实践，达到“层层加深、步步登高”的效果。基础部分要求精炼简化，通识化。高级部分与专业基础知识接轨体现科技发展。加强课程知识的覆盖面，交叉性和系统性，理论与实验相结合。
3分层次的工程教育背景下的电子技术实践教学体系构建
第一层次:基础实验。基础型实验主要为应知应会等原理性实验和单元电路实验，包含电路、低频、数字、高频等部分的基础实验部分，虚拟仪器基础实验，电子工艺实习。通过学习本实验课程，培养学生的基本实验方法、基本实验技能，基本的焊接方法，加深对相关课程内容的理解，学会常用仪器仪表的原理和使用，掌握基本实验方法、器件特性测试等。第二层次:综合应用实验。综合型实验为单元电路组合或系统实验，使学生掌握常用电子器件的应用，熟识电子线路的设计、组装、调整和测试技术，培养学生应用理论知识分析实际电子电路的能力，及应用计算机仿真软件分析与设计实验电路的能力，为培养和提高学生的工程实践能力打下一个良好的实践基础。第三层次:设计型实验。设计型实验为与实际工程应用相结合、给定设计要求，主要由学生独立完成的设计课题；教学内容主要包含复杂电子电路的计算，电子技术的综合分析，电子电路的传递函数与系统建模等，借鉴CDIO项目。这一阶段主要让学生以更高的层次来分析研究电子系统的变化规律，明显提高学生工程实践能力，为后续的专业学习、毕业设计、科技活动打下良好基础。每个层次又由传统、现代和开放创新模块组成。传统模块对应于传统的理论课程。现代模块对应于现代电子工艺、仿真、设计。开放创新实验是与第一课堂有机结合的、体系完整的电子信息第二课堂活动，在课内学时不够或者纯粹第二课堂情况下完成的由学生自主完成具有创新意义的设计课题或项目，与第一课堂形成良性互动。前一层次为后一层次打基础,后一层次是前一层次的延深,各部分内容相互呼应,紧密相扣,构成一个统一的知识、能力和实验技能培养体系。
结束语
本文从民航应用型人才的实际出发，以天津市实验教学示范中心建设为契机，以学生为主体，以强能力为主要特色。增加综合电子设计环节，提高课程之间的联系。构建了一个多层次、开放式、多专业共享的优质实验教学平台，有效地培养学生基本实验技能、工程实践素质和科学创新思维。教学体系学对学校的应用型人才培养和工程教育改革具有明显的支撑作用。
参考文献
[1]吴鸣,熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究,2010,29(6):54-58
[2]唐贵平.实验教学示范中心的创建探索[J].实验技术与管理,2007,24(6):91-93.
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[4]李自成,秦实宏等.电子信息与控制实验教学示范中心的建设与实践[J].中国现代教育装备,2009(5):104-106.
关键词：导师制项目驱动电子系统综合设计教学改革
中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.121
近年来，各高校针对电子信息工程专业人才培养过程中暴露出来的人才创新能力培养不足、人才培养模式与社会需求脱节等问题进行了大量的研究。绝大多数普通院校将培养目标定位于培养应用创新型人才，优化、重组、整合了课程结构和教学内容，制订了形式多样的教学计划，形成了与之相适应的课程体系。但传统的以理论教学为主、实践教学为辅的教学理念很难调动学生的学习积极性，不利于培养学生的工程项目的研发和设计能力。所以，目前迫切需要解决的问题是如何提高学生的学习兴趣，使学生的综合素质和能力得到最大限度的提高。为此，我们整合了电子系统综合设计这门课程，提出了基于导师制的项目驱动教学法。
1电子系统综合设计的课程性质和特点
电子系统综合设计是一门综合性极强的应用设计型课程。涉及了电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用、微机原理与接口技术、嵌入式操作系统和嵌入式系统设计等多门课程。其任务在于训练学生综合应用各种电子技术知识，掌握电子系统的设计方法和制作过程的能力；培养学生的科学性、系统性，及全面性的设计素质；开拓学生的设计思路，增强学生理论知识与实践相结合的能力。其目的是通过一个以工程实践或社会生活为背景的电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路以及单片机等知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，使学生在单元电路设计、系统电路分析、整机联调、计算机辅助设计和信号与信息处理、通信、控制等方面的能力都有一个质的飞跃。但目前存在着多种嵌入式开发软硬件平台和开发工具，如何在诸多的技术中选择教学内容，是首先需要解决的问题。电子系统设计的知识综合性强，教学内容不可能在有限的时间内完全覆盖，而且电子系统发展迅速，新的CPU、接口和总线不断出现或升级，新的软件、标准和开发方法不断发展和更新，因此在教学方法和内容上必须保持开放性的特点。
2项目驱动教学法的具体实施
电子系统综合设计是实践性极强的课程，在教学过程中实行导师制，加强实践环节，推行项目化教学方法，即以项目为引导、以需求学理论、以实践为主导的教学方法。该课程在本科第三学年开展，历时2个学年，在导师全程指导下进行相应专业课程的学习，采用灵活多样的个性化教学形式，使得学生在完成真实项目的过程中，提高电子系统综合设计、项目管理和团队合作等实践能力。
2.1学生的培养实行导师制
在新生入学时，为每位学生指定专业导师，学生的培养实行导师负责制，组建指导教师团队，导师要有独立从事电子系统设计的教学科研能力，能够组织和带领学生对外承接开发项目，并以项目开发为主线组织专业教学。导师的遴选打破传统的系室限制，可以在全院范围内进行，一位导师每届负责指导5～10名学生，导师在指导学生项目开发的过程中，根据学生的特长帮助确定其具体发展方向，以便因材施教，并在此基础上进行相应专业课程的学习。
2.2项目设计
项目设计是保证教学效果的关键环节，电子系统综合设计的项目涉及的内容包含电子技术、微处理器和嵌入式系统的综合应用，使学生可以获得电子系统设计的基本技能，培养学生的工程实践、系统分析与设计、创新思维与团队合作等多方面能力与素质。
2.3教学过程
在教学过程中，由导师组建团队，团队规模一般为3～5人。导师采用单元化训练和引导学生自主学习相结合的方法来完成电子系统设计各个阶段所需要的知识。在课程开设之前，将项目对应的需求摆在学生面前，鼓励学生自学、提前学。每门课程的课程作业都必须紧密结合目标项目，在每门课程结束之后就必须为项目做一些工作，最终完成项目的所有内容。电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等课程学习结束，学生必须具备阅读电路图、制作电路板的能力；微机原理与接口技术、单片机原理及应用等课程学习结束，学生要具备阅读器件手册、电路设计和以C语言为基础的微处理器程序设计能力；Verilog语言与EDA技术学习结束，使学生具备理解现代硬件数字电路的软件化设计方法，掌握当代国际数字技术设计领域的最新技术。通过上述几门课程的学习，使学生熟悉阅读资料、选择方案、设计电路、编程、电路安装调试和指标测试、撰写报告等过程，培养学生的电路设计与综合应用的能力，提高电路设计水平和实验技能，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新研究能力。在本科第6学期结束时，每位同学都要完成一个电子系统设计方面的项目，包括产品、技术文档和产品手册等。
2.4立体式考核方式
学生的考核由导师负责，实行课程考核和项目考核结合的方式考评学生项目驱动学习情况。每个子项目结束之后，导师对学生进行综合评分，包括学习态度、开发能力、文档编制能力、组织协调能力以及团队协作能力等。同时，根据考核结果进行详细的分析，了解学生学习的薄弱环节，不断地改进教学方法，因材施教，更好地达到培养目标。另外，还可将全国大学生电子设计竞赛选拔工作和该课程的教学考核结合起来，进一步激发学生的学习和创新热情。
3结束语
通过该项目的研究与实施，改进传统的以学科为基础的教学方法，以学生为中心，强调小组合作学习和自主学习，注重培养专业技术应用能力、团队协作交流能力、系统工程分析能力和自我提升能力，全面培养学生在科学技术、个人和专业素质、人际等方面的能力，从而在本科层次培养出具备终生学习能力的高素质电子系统开发人才，让我们的学生深入理解电子系统相关理论，扎实掌握电子系统软硬件开发的能力。并且让我们的每一个学生都带着自己的作品向工作岗位。
参考文献：
[1]翟文正.项目驱动法在嵌入式系统实践教学中的探索[J].台州学院学报，2012，（6）.
[2]许岳兵，张登玉等.综合电子系统设计的教学研究与实践[J].科技创新导报，2012，（21）：158.
[3]王冬艳，郑骊等.项目驱动教学法进行数字电子技术实训改革[J].电气电子教学学报，2012，34（6）：77-79.
[4]李泽辉.“项目驱动式”教学法的探索与实践[J].实验科学与技术，2011，9（2）：133-134.
作者简介：王耀琦，兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州730070
【关键词】数字电子技术；实践教学改革；任务驱动
【中图分类号】H191【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2012）09-0349-02
0、引言
重点培养学生的动手实践能力和科技创新能力是应用型本科院校人才培养的主要目标，专业基础课程和相关实践教学活动是实现目标的关键因素。同时，数字电子技术课程是高等院校电子信息工程、自动化、机械电子工程等专业的一门必修课程，在工科课程体系中占有关键地位，数字电子技术课程属于专业基础课程，工程实践性强、知识面宽，概念较抽象。实践教学能够加深学生对理论知识的理解、检验所学知识、加深认识、开拓思维，并能培养学生动手实践能力和科技创新实践能力，提高学生参与电子设计竞赛的能力和积极性。
因此，进行数字电子技术课程的实践教学内容和模式改革迫在眉睫，由此充分调动学生参与电子设计竞赛的积极性，加强培养学生的动手实践能力和科技创新实践能力。本文引入“任务驱动式”教学法，构建多层次实践教学平台，将EDA技术应用于数电实践教学，丰富了数字电子技术课程实践教学的内容，对数字电子技术课程实践教学进行改革。
1、数字电子技术课程传统实践教学缺陷
目前，大多数应用型本科院校数字电子技术实践教学主要缺陷是实践教学模式落后、实验设备陈旧、教学内容跟不上社会需求。
实践教学模式以教师为核心，实验中，教师简单讲授实验的理论知识，提供74系列固定功能的标准芯片，认识芯片原理和基本功能后，按照教师或实验指导书的思路、方法和步骤“自底而上”地构建数字系统，学生处于被动接受状态，懒于思考，不利于学生创新实践能力的培养。教学设备大多还是采用几年前的实验箱，设计功能有限，设计方案缺乏灵活性，设计中需芯片量大、接线复杂，效率低，同时学生对实验箱里的电路不能彻底理解，实验就成了按照实验指导书插线、验证的简单工作。实践内容主要是74系列芯片功能验证，简单系统的设计，设计手段脱离社会需求，没有先进的EDA设计软件与设计方法的讲授与实践。
2、数字电子技术实践教学改革探索
2.1实践教学模式改革
传统的数字电子技术课程实践教学模式以教师为中心，采用教师先讲，学生按照教师或实验指导书的思路，按照指定步骤进行实验，整个过程学生处于被动接受的状态，虽然强调了知识的系统性，但却忽略了学生自主设计能力的培养。“任务驱动式”教学法将数字电子技术课程的核心内容组织成一个个实践任务，为了完成任务抽取每个部分的所需知识进行相关设计和融合，在教师主导下以学生为主体来实现任务进行实践教学，任务驱动法，使学生变“被动”为“主动”，有利于培养学生的自主学习和创新能力。
各个实践教学任务均采用“任务驱动式”教学法，教师首先根据学生对知识的掌握情况，设计出可操作、系统、开放、涵盖全面且具有工程『生的教学任务；针对每一个实践教学任务的教学过程分解为确定任务设计目标、任务设计分析、收集相关所需知识、任务实施和任务评价与改进等五个步骤进行引导性教学，逐步学习数字电子技术的相关知识，整个学习过程中充分激发了学生的兴趣，培养了学生自主解决实际问题和创新能力。
2.2构建多层次实验教学体系
根据学生实践能力培养的循序渐进性，构建了由基础验证性实验、综合设计性实验、工程创新性实验三个层次。
基础验证性实验让学生认识数字电子技术的基本原理和方法，熟悉数字电子技术的常用芯片，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路等基本电路的分析和设计方法，学生完成从理论知识学习到实验设备认知设计的过渡，并培养学生严谨求实的实验精神。
综合设计性实验是学生根据教师给出的实验设计任务，学生自行综合所学知识，进行电路设计并进行电路功能的测试；该层次是实践教学的中心，大多数同学应该在基础验证性实验的基础上完成综合设计性实验，重点培养学生综合设计能力。
工程创新性实验是通过课程设计完成系统的电路设计、仿真、制作、测试等整个项目的系统工作，提交完整设计报告。学生在设计过程中可自行拟题，自由组合形成电子设计团队，培养学生的团队协作精神、自主解决实际问题的能力和工程创新能力。
2.3丰富实践教学内容引入EDA技术教学
传统数字电子技术实验教学以硬件搭建为主，在实验箱或面包板上采用常规TTL逻辑器件进行数字电路的搭建和设计，该方法操作对象为实际的电子元器件，具有易懂、直观等优点，但是一旦设计错误，必须重新进行搭建设计，浪费设计时间，同时线路连接错误有可能导致烧坏芯片，不利于实验设备的管理。
随着电子技术和计算机技术的高速发展，EWB、MAX+plus等优秀的电子设计自动化EDA开发软件不断涌现，设计人员可以在计算机上完成电路的原理图设计、硬件语言输入、波形输入、仿真设计、可进行逻辑综合、时序分析等方面的工作。EDA技术能够极大提高系统的设计效率，缩短设计时间，借助EDA技术进行数字电路设计和调试成为重要发展方向。
在数字电子技术实践教学过程中，采用传统以硬件搭建的实验内容为讲述基本原理和基本知识，打下坚实的专业基础。同时，需把先进的EDA技术引入实践教学中，通过EDA软件演示设计过程、验证设计结果，并引导学生进行EDA开发软件和硬件描述语言的学习。
3、数字电子技术实践教学的有力补充
（1）积极开展数字电子技术课程设计，培养综合设计创新能力。课程设计是实践教学的关键环节，设计过程中重点把关设计题目质量和学生设计过程。
（2）开放型实践教学是数字电子技术课堂实践教学的有力补充，积极建设开放型数字电子技术实验室，让学生能够充分参与到开放型实验学习中。
（3）积极组织院级、校级科协机构，让学生组成数字电子技术设计项目小组，共同讨论进行学习。
（4）积极组织学生参加校级、院级开展的数字电子技术实践技能大赛、电子设计竞赛，参与电子设计竞赛以培养学生的科技创新能力。