導(dǎo)語：如何才能寫好一篇課程設(shè)計報告設(shè)計總結(jié)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點(diǎn)與要求

本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識，設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計要求，通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測試、撰寫實(shí)驗(yàn)報告等過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，提高電路設(shè)計水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨(dú)立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測試，并獨(dú)立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的?shí)驗(yàn)報告。

具體地說，學(xué)生通過課程設(shè)計教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)；進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程

電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成課題，達(dá)到對學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計開始前，需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時的教學(xué)，明確課程設(shè)計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績評定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個課題中選擇一個。

2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證和計算，獨(dú)立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計計算，稱為預(yù)設(shè)計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計總學(xué)時的30％。

2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試，指標(biāo)測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行安裝和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學(xué)生即可購買所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應(yīng)電路板），使之達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點(diǎn)與難點(diǎn)，所需時間約占總學(xué)時的50％。

2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報告，不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應(yīng)對以下幾部分進(jìn)行說明：設(shè)計進(jìn)程記錄，設(shè)計方案說明、比較，實(shí)際電路圖，功能與指標(biāo)測試結(jié)果，存在的問題及改進(jìn)意見，等等?？偨Y(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。總結(jié)設(shè)計電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻(xiàn)，收獲、體會，并對本次設(shè)計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力，而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計和分析的能力。因此，課程設(shè)計的考核分為以下部分：設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否達(dá)到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實(shí)驗(yàn)報告：實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯：考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力，設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中，通常只介紹單元電路的設(shè)計。然而，一個實(shí)用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要，不過從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同（尤其單元電路的設(shè)計），但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

篇2

Abstract: Aiming at the current teaching and shortcomings of JAVA course design, this paper discussed systematic the teaching pattern on the JAVA course design, put forward some ideas on computer programming courses design, these methods were positive for course teaching reform.

關(guān)鍵詞: JAVA;課程設(shè)計;教學(xué)模式;評價體系

Key words: JAVA;course design;teaching pattern;evaluation architecture

中圖分類號:G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0226-02

0引言

當(dāng)前各類高等院校都會在本、專科開設(shè)至少一門計算機(jī)程序設(shè)計類必修課程,例如:Visual Basic語言、Visual FoxPro語言、C語言、C++語言等[1],并安排了相應(yīng)的課程設(shè)計。但從實(shí)際教學(xué)情況來看,計算機(jī)程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)卻存在著諸多問題,導(dǎo)致課程教學(xué)低效。針對這種狀況,筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際,以JAVA課程設(shè)計為例,對計算機(jī)程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)存在的問題加以分析,并提出解決問題的思路與對策。

1JAVA課程設(shè)計的教學(xué)現(xiàn)狀分析

從國內(nèi)計算機(jī)程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀來看,存在的問題和原因主要有如下幾點(diǎn):

1.1 課程設(shè)計認(rèn)識不到位,目的性不強(qiáng)部分教師和學(xué)生對課程設(shè)計的認(rèn)識不到位,認(rèn)為課程設(shè)計無非是把該課程的幾個知識點(diǎn)簡單湊合在一起所構(gòu)成的“拼盤式”課程,認(rèn)為課程設(shè)計就是大作業(yè),并在授課時基本上按教材章節(jié)順序授課,實(shí)施的目的性不強(qiáng),與專業(yè)的整體發(fā)展結(jié)合較差,達(dá)不到課程設(shè)計要求。從而使得學(xué)生對所學(xué)理論知識不能很好地運(yùn)用于實(shí)際,造成與實(shí)踐的脫節(jié)[2]。

1.2 課程設(shè)計選題單一,內(nèi)容陳舊現(xiàn)行的JAVA課程設(shè)計存在著選題單一、內(nèi)容陳舊、理論過多、與實(shí)踐相脫節(jié)的情況,不能從多視角去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,尋找新的命題。很多從事JAVA課程設(shè)計指導(dǎo)的教師本身缺乏大型項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷,對課程設(shè)計的題目和內(nèi)容往往無法準(zhǔn)確的地位,設(shè)計的題目和內(nèi)容與實(shí)際相脫節(jié);同時,部分學(xué)生對教師設(shè)計的題目和內(nèi)容也不一定感興趣,因此也容易扼殺學(xué)生的積極性和創(chuàng)新能力。

1.3 課程設(shè)計評價方法不夠科學(xué),標(biāo)準(zhǔn)簡單大多數(shù)課程設(shè)計是以小組的形式完成,參與學(xué)生多,指導(dǎo)教師制定課程設(shè)計時要求不明確,分工不詳細(xì),監(jiān)管力度不到位,容易導(dǎo)致項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)某些學(xué)生任務(wù)過重或者過輕的情況。并且現(xiàn)行課程設(shè)計的評價往往是指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的報告來評分,這樣容易忽略對學(xué)生綜合能力的評價,可能只反映出小組整體水平甚至是某個學(xué)生的水平,而不能反映出小組每個學(xué)生的真實(shí)水平。

1.4 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后,管理不夠完善指導(dǎo)教師在安排課程設(shè)計時使用的是新技術(shù)、新設(shè)備和新方法,而學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室所接觸到的往往是一些過時的、陳舊的和落后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和應(yīng)用軟件,很難真正滿足教師和學(xué)生對實(shí)驗(yàn)室的需求;另外,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室還要承擔(dān)其他專業(yè)和年級的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),無法有效保障課程設(shè)計的教學(xué)任務(wù)。

2JAVA課程設(shè)計教學(xué)模式的設(shè)置

課程設(shè)計是課堂理論教學(xué)的延伸和補(bǔ)充,是綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它能使學(xué)生全面掌握該課程的基本知識、基礎(chǔ)理論、基本技能,并能將本課程的各個知識點(diǎn)融會貫通,訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際中去的能力。對于幫助學(xué)生全面牢固地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和實(shí)際動手能力,提高學(xué)生素質(zhì)具有很重要的意義[3]。為改善計算機(jī)程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué),筆者有如下幾點(diǎn)認(rèn)識和思考:

2.1 引導(dǎo)和幫助學(xué)生樹立信心,端正學(xué)習(xí)態(tài)度由于學(xué)生對JAVA課程設(shè)計往往具有畏懼情緒,不知從何著手,指導(dǎo)教師要做好宣傳和引導(dǎo)工作,幫助同學(xué)們消除恐懼感,同時加強(qiáng)對學(xué)生誠信品質(zhì)的培養(yǎng),杜絕弄虛作假和抄襲現(xiàn)象的發(fā)生,端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,確保課程設(shè)計的順利進(jìn)行。

2.2 研制課程設(shè)計教學(xué)平臺,規(guī)范設(shè)計成果組織有關(guān)人員,在現(xiàn)有硬件資源和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基礎(chǔ)上研制課程設(shè)計教學(xué)平臺,開通FTP功能和WEB方式管理功能,便于師生間的交流和管理。

指導(dǎo)教師可利用該平臺安排課程設(shè)計的題目、要求、進(jìn)度和答疑,以及查閱和審核課程設(shè)計總結(jié)報告等相關(guān)資料。學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)基礎(chǔ),興趣和未來就業(yè)意向通過該平臺選擇自己喜歡的題目和指導(dǎo)教師,并通過FTP提交課程設(shè)計成果和總結(jié)報告等相關(guān)資料。

學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,有選擇性地進(jìn)行分組,一般3至5人為一組,選定組長,確定開發(fā)項(xiàng)目,設(shè)計和論證項(xiàng)目的總體方案,規(guī)劃出項(xiàng)目計劃(包括編寫目的,項(xiàng)目背景,參考資料,標(biāo)準(zhǔn)、條約和約定,以及項(xiàng)目概述和團(tuán)隊(duì)組織等),配置計劃和開發(fā)計劃等,報告指導(dǎo)教師批準(zhǔn)后方可開始實(shí)施。課程設(shè)計完成后,按照統(tǒng)一制訂的文本規(guī)范,小組的每位成員都必須提交一份關(guān)于課程設(shè)計的總結(jié)報告,結(jié)報告正文主要包括項(xiàng)目需求分析(方案的可行性分析、方案的論證等內(nèi)容)、項(xiàng)目總體設(shè)計(系統(tǒng)的總計結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容)、項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(各模塊的設(shè)計、算法原理闡述、完成的程序框圖等)、項(xiàng)目復(fù)審(對分析、總計設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)審)、編碼(設(shè)計結(jié)果進(jìn)行編碼的程序清單)、項(xiàng)目測試(使用程序調(diào)試的方法和技巧排除故障;選用合理的測試用例進(jìn)行程序系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)誤差分析等)和總結(jié)(本設(shè)計核心內(nèi)容程序清單及使用價值、程序設(shè)計的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)、改進(jìn)辦法和意見等),以及主要參考文獻(xiàn)。

2.3 結(jié)合專業(yè)發(fā)展和社會需求,增強(qiáng)課程設(shè)計的針對性計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展要求我們將新的知識單元及時引進(jìn)到教學(xué)中來,課程體系的設(shè)置要有超前和發(fā)展的眼光[4],但課程體系的設(shè)置、教材的編寫無法及時保持教學(xué)計劃的動態(tài)性和前瞻性,而課程設(shè)計實(shí)踐環(huán)節(jié)恰恰能夠彌補(bǔ)這一不足,對專業(yè)主干課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程安排課程設(shè)計,利用寒暑假組織學(xué)生在校內(nèi)或者到企業(yè)開展項(xiàng)目研究和開發(fā),通過綜合運(yùn)用專業(yè)基本知識和理論來分析和解決實(shí)際問題,學(xué)習(xí)程序設(shè)計開發(fā)的一般方法,掌握項(xiàng)目開發(fā)的過程及方式,培養(yǎng)正確的設(shè)計思想、分析問題和解決問題的能力;通過對標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化文檔的學(xué)習(xí)和查閱有關(guān)技術(shù)資料等,培養(yǎng)項(xiàng)目設(shè)計開發(fā)能力,滿足和適應(yīng)社會和IT行業(yè)的需求。

2.4 培育課程設(shè)計意識,完善過程管理沒有過程管理必然流于形式。在課程設(shè)計的過程管理中主要狠抓五個環(huán)節(jié):一是任務(wù)書,課程設(shè)計任務(wù)書是指導(dǎo)教師填寫并經(jīng)審議后按組提供給學(xué)生的,每組一份,主要包括本課題要解決的主要問題,計劃進(jìn)度和規(guī)定學(xué)生必須閱讀的重要文獻(xiàn),以及大體上可從哪幾個方面去研究和論述等,要求學(xué)生按照任務(wù)書的要求按時保質(zhì)保量完成任務(wù);二是師資隊(duì)伍,選拔具有項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的老師或者引進(jìn)企業(yè)技術(shù)人員組成課程設(shè)計指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),并備課,以學(xué)進(jìn)度和重點(diǎn)安排,保障學(xué)生在課程設(shè)計實(shí)施中學(xué)有所得;三是制訂統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范文本,以增強(qiáng)課程設(shè)計過程管理的科學(xué)性和嚴(yán)密性,保證課程設(shè)計成果的完整性;四是對課程設(shè)計的成果進(jìn)行匯總管理,教研室并組織抽查與評估,保證教學(xué)活動落到實(shí)處;五是把課程設(shè)計作為學(xué)校課程改革的一項(xiàng)探索性工作予以重點(diǎn)扶持,提供經(jīng)費(fèi)和設(shè)備保障。

2.5 建立合理,科學(xué)公正的師生互動評價體系為保證課程設(shè)計的實(shí)現(xiàn)效果和考核的準(zhǔn)確性,建立合理、科學(xué)、公正的師生互動評價體系,將評價的過程分解到課程設(shè)計的各個環(huán)節(jié),本文建立的評價體系包括:課程設(shè)計成果,演示與答辯和互動評價三部分,詳細(xì)評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。表中給出了各評價項(xiàng)目達(dá)到A級的具體要求和評價主體,各項(xiàng)目的評分分為A、B、C、D、E五個等級并賦予相應(yīng)的分值范圍。最后學(xué)生的總評定成績?yōu)?0%×課程設(shè)計成果+30%×互動評價+30%×學(xué)生演示與答辯評分。評價的表達(dá)既有等級性的定量評價,又有描述性的定性評價,這些評價的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生對課程設(shè)計學(xué)習(xí)的興趣,而并非簡單的成績評定。

3結(jié)束語

課程設(shè)計作為教學(xué)計劃中的重要一環(huán),它承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識和掌握的技能,分析和解決實(shí)際問題,獨(dú)立工作,團(tuán)隊(duì)協(xié)作,問題表達(dá)等能力的任務(wù)。通過課程設(shè)計能夠提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)、實(shí)操技能和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),有效地縮短同企業(yè)需求之間的差距,緩解“企業(yè)招聘難、畢業(yè)生就業(yè)難”的困境。因此,必須高度重視并積極探索計算機(jī)程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)的改革。

參考文獻(xiàn):

[1]王海坤.程序設(shè)計類課程教學(xué)中學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)與探索[J].科協(xié)論壇,2010,(5)(下).

[2]韋宇煒,聶篤憲.軟件工程課程設(shè)計教學(xué)模式探討[J].考試周刊,2010,(11).

篇3

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；課程設(shè)計；職業(yè)技能；創(chuàng)新能力

1.引言

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計（模電設(shè)計）是電子類專業(yè)學(xué)生的第一門課程設(shè)計，它是模擬電子技術(shù)課程的重要和必要的補(bǔ)充。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計的有效開展對加深模擬電子技術(shù)基本理論的理解，提高學(xué)生的設(shè)計能力、動手能力、軟件仿真能力、總結(jié)報告能力及學(xué)生之間的協(xié)作協(xié)調(diào)人際交往能力都有一定的作用。總之，通過模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課可以提高學(xué)生的綜合能力。反之，模電課程設(shè)計流于形式，學(xué)生找一個簡單電路焊接上應(yīng)付了事，甚至電路都是別的學(xué)生代勞的。這不僅浪費(fèi)時間，而且為以后的設(shè)計課程產(chǎn)生消極的影響，學(xué)生認(rèn)為凡是設(shè)計類課程都可以混過去。并且課程設(shè)計導(dǎo)致消極學(xué)風(fēng)，對學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、職業(yè)技能的培養(yǎng)及未來的職業(yè)生涯都非常不利［1］-［3］。所以，研究如何搞好模電的課程設(shè)計是非常必要和重要的。根據(jù)我院多年的課程設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和自己的教學(xué)實(shí)踐，我從思想上重視、加強(qiáng)過程管理、貫穿職業(yè)技能培養(yǎng)這三方面加強(qiáng)模電課程設(shè)計的教學(xué)。

2.思想上重視

課程設(shè)計是工程實(shí)踐課，其目的不僅僅是鞏固、深化補(bǔ)充和擴(kuò)展理論課的教學(xué)效果，課程設(shè)計在提高學(xué)生的職業(yè)技能、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力上起到關(guān)鍵的作用［4］。工程課程設(shè)計人數(shù)多上課分散，真正負(fù)責(zé)的教師的實(shí)際工作量比較大，如果教師責(zé)任感不強(qiáng)，學(xué)生不認(rèn)真對待，課程設(shè)計就比較容易流于形式。首先教學(xué)管理部門應(yīng)給予特殊的重視。教務(wù)處實(shí)踐管理科應(yīng)該親自過問督促，親自檢查抽查學(xué)生的上課情況，并把意見和建議及時反饋給學(xué)院，以便及時糾正。建議督學(xué)對設(shè)計課程給予關(guān)注，及時提出寶貴意見。教學(xué)院長或系主任應(yīng)全程跟蹤管理。其次，課程設(shè)計之前要給學(xué)生開一次動員會，讓學(xué)生明確課程設(shè)計的目的和意義，提出相應(yīng)的要求。讓學(xué)生在思想深處真正認(rèn)識到課程設(shè)計的重要性和必要性，讓學(xué)生積極主動地以極大的熱情投入模電課程設(shè)計學(xué)習(xí)中。給學(xué)生開動員會，要求指導(dǎo)教師必須參加，讓教師對課程設(shè)計給予足夠的重視。

3.加強(qiáng)過程管理

（1）把好用人關(guān)（選擇好指導(dǎo)教師）教師的良好的工作態(tài)度和工作作風(fēng)具有很大的表率作用，這對學(xué)生的素質(zhì)有正面的影響，教師應(yīng)該表現(xiàn)出認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)、周密的態(tài)度，在指導(dǎo)課程設(shè)計時在設(shè)計前的準(zhǔn)備、設(shè)計中的管理及設(shè)計后的總結(jié)中都進(jìn)行精心的準(zhǔn)備、組織和安排。選擇好指導(dǎo)教師是非常重要的，它直接決定模電課程設(shè)計的成效。應(yīng)選擇對模電理論比較熟悉、實(shí)踐技能比較好、責(zé)任心比較強(qiáng)的教師參加，不能因?yàn)橐胶夤ぷ髁?，而選用一些對模電理論不太熟悉、實(shí)踐技能比較差的教師，這樣做對學(xué)校、學(xué)生和教師都是不負(fù)責(zé)任的。這樣的指導(dǎo)教師往往處于很尷尬的狀態(tài)，學(xué)生也很茫然。學(xué)生作品出現(xiàn)實(shí)際問題教師不知怎么調(diào)，學(xué)生問的理論問題教師解決不了，只好硬挺或躲著學(xué)生。但這并不是說，年輕沒經(jīng)驗(yàn)的老師就不能上設(shè)計課。他們可以把模電理論好好復(fù)習(xí)，然后選擇一些設(shè)計題目反復(fù)做一下，積累一些經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)考核達(dá)到要求后再參加課程設(shè)計的指導(dǎo)。（2）把好選題關(guān)首先是審查指導(dǎo)教師所出的選題報告，選題報告應(yīng)有明確的設(shè)計要求、設(shè)計目的和注意事項(xiàng)及所需的基本理論和主要參考書。題目應(yīng)該是學(xué)生綜合利用所學(xué)的模電知識，再利用參考資料能設(shè)計出來的，最好是有聲光指示，可以提高學(xué)生的興趣。但要力戒花哨，禁止超范圍的設(shè)計題目，如利用數(shù)字電路做出的或者在網(wǎng)上等查處的高難度的電路。這樣的電路學(xué)生只是照圖焊接并未得到實(shí)益，教師和學(xué)生都不要有電路越復(fù)雜越好的攀比心理，要看學(xué)生是否得到實(shí)際利益，即要以有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)新能能力為宗旨。選題的難度要有ABC等級，以適合不同水平的學(xué)生選做。選題也不宜過于簡單，比如有的題目是設(shè)計輸出電壓為12伏的集成穩(wěn)壓電源，這樣的題目仿真、焊接及報告兩三個學(xué)時就完事，其他時間學(xué)生就浪費(fèi)掉，學(xué)生在課程設(shè)計中也沒學(xué)到什么東西，最多就相當(dāng)于一次模擬電路實(shí)驗(yàn)。題目最好能綜合放大、振蕩、濾波、電源等模擬電子技術(shù)的基本內(nèi)容，讓學(xué)生有抓手，即所謂“跳一跳夠得著”的內(nèi)容，嚴(yán)禁過難和過于簡單的題目。一個指導(dǎo)教師（或兩位），所帶的學(xué)生是一大組，一大組中的所有題目盡量涉及模電所有內(nèi)容，以便學(xué)生互相交流，全面復(fù)習(xí)和提升對模電知識的理解。其次是學(xué)生選題，原則上學(xué)生要在教師出的題目中根據(jù)自己的學(xué)習(xí)狀況選擇適和自己的題目，但學(xué)生可根據(jù)自己的能力和愛好自選題目，自選題目的難度要適中，經(jīng)過指導(dǎo)教師的允許。同時也要注意的是以往課程設(shè)計只允許每個同學(xué)選一個題目即“單選”，但對于能力較強(qiáng)的學(xué)生應(yīng)支持和鼓勵他“多選”。同時要求一般學(xué)生不單單熟悉自己題目的設(shè)計方法，更要在課程設(shè)計期間熟悉其他學(xué)生的設(shè)計方法（至少熟悉同組的其他題目），可以不焊接電路只做軟件仿真?？傊?，選題要切合實(shí)際、分量適當(dāng)、理論性要求高、技術(shù)性要求適當(dāng)。（3）把好時間關(guān)課程設(shè)計時間選擇很重要，它關(guān)系到課程設(shè)計的質(zhì)量。摸電課程設(shè)計可以選擇集中時間停課進(jìn)行，也可以選擇不停課分散進(jìn)行。集中停課進(jìn)行可以安排在學(xué)期初，前三周進(jìn)行。這樣在上學(xué)期的期末就應(yīng)該把題目布置下去，學(xué)生在假期可以對模擬電子技術(shù)進(jìn)行復(fù)習(xí)、查資料、簡單的設(shè)計等準(zhǔn)備工作，開學(xué)就可直接進(jìn)入正題。分散時間進(jìn)行效果相對較好，缺點(diǎn)是戰(zhàn)線拉得較長，教師投入的工作量較大。但如果真正把課程設(shè)計搞好，還是應(yīng)該選擇分散時間進(jìn)行，如每周兩個晚上連續(xù)12周。學(xué)生可以有充足的時間對自己的設(shè)計進(jìn)行完善。（4）把好驗(yàn)收關(guān)和成績評定關(guān)建立三級驗(yàn)收制度，即組內(nèi)驗(yàn)收，年級統(tǒng)一驗(yàn)收，學(xué)院對各組抽查驗(yàn)收。驗(yàn)收時先由各組教師組織學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)驗(yàn)收，然后由基礎(chǔ)電子教研室組織年級驗(yàn)收，最后由學(xué)院組織抽查驗(yàn)收。這樣可引起學(xué)生和教師的充分重視，使應(yīng)付了事的學(xué)生大大減少。驗(yàn)收時可從選題的難度、設(shè)計的情況、焊接的質(zhì)量、布局的好壞及原理的敘述和回答問題等方面進(jìn)行。實(shí)行兩級成績評定，即教師打分和學(xué)生打分。成績評定工作很重要，它不僅能反映出學(xué)生設(shè)計的好壞，而且影響學(xué)生的積極性，對以后的設(shè)計課程會產(chǎn)生積極或消極的影響。要讓設(shè)計好的學(xué)生得到好成績，讓不認(rèn)真的學(xué)生不能蒙混下去。為此學(xué)生成績可以由教師打分學(xué)生打分兩部分組成，教師打分可占70%，主要有出勤成績、報告成績、作品質(zhì)量成績和學(xué)生對設(shè)計原理的敘述及回答教師提的問題。學(xué)生打分占30%，主要反映作品是否是自己做的及該學(xué)生在組內(nèi)協(xié)作的能力。

4.貫穿職業(yè)技能培養(yǎng)

在模擬電路課程設(shè)計中要始終強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的基本技能的訓(xùn)練，如：原件識別與測試、常用儀器的使用、資料的查詢和電路的仿真、焊接技術(shù)、基本設(shè)計能力、設(shè)計報告基本寫作的訓(xùn)練及設(shè)計可行性論證的語言表達(dá)能力等。（1）設(shè)計能力培養(yǎng)選完題目后，學(xué)生可以根據(jù)題目的要求，選擇合理的設(shè)計方案。方案確立后分組對方案進(jìn)行討論，每位學(xué)生都要對自己的設(shè)計方案進(jìn)行論證，這樣也鍛煉學(xué)生的邏輯思維和語言表達(dá)能力，同時也可以是學(xué)生之間互相借鑒，取長補(bǔ)短，也對其他學(xué)生的題目的設(shè)計有所了解。教師要對學(xué)生的設(shè)計方案細(xì)致的研究，提出改進(jìn)措施。（2）創(chuàng)新能力培養(yǎng)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計要有真正的設(shè)計內(nèi)容，哪管是其中的一部分，絕不能變成電路組裝。如果學(xué)生只是按照教師給的電路或在網(wǎng)上找的電路進(jìn)行組裝，調(diào)試成功后上交一個作品，那就意義不大。作品必須是學(xué)生自己利用模擬電路的相關(guān)知識設(shè)計出來的，當(dāng)然教師要給予相應(yīng)的指導(dǎo)，而不能布置完題目就撒手不管。退一步說，即使個別學(xué)生按照現(xiàn)成的電路組裝的，其中一定要再加一些自己設(shè)計的附加功能。否則就不能稱得上設(shè)計，也不能培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)新能力。（3）動手能力培養(yǎng)焊接技術(shù)是實(shí)踐技能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，指導(dǎo)教師首先要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拆件練習(xí)，可用利用以往課程設(shè)計的廢板。拆集成電路元件時可首先讓學(xué)生練習(xí)使用傳統(tǒng)的吸錫線，熟練后再練習(xí)使用吸錫烙鐵進(jìn)行拆卸。在正式焊接作品前，先指導(dǎo)學(xué)生利用舊板和拆下的舊件進(jìn)行焊接練習(xí)，焊接出兩個作品后再進(jìn)行正式作品的焊接。焊接前應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行元件布局。（4）解決問題能力的培養(yǎng)設(shè)計好電路，經(jīng)仿真成功后就可以焊接調(diào)試。學(xué)生在焊接時往往有虛焊、漏焊、錯焊等現(xiàn)象。學(xué)生沒有經(jīng)驗(yàn)，只能逐個元件地找，實(shí)在找不出來就只有重焊。重新焊接再不好使，學(xué)生就沒有辦法了，只有求助指導(dǎo)教師，這時指導(dǎo)教師往往代勞，幫助學(xué)生查出故障。這種做法是錯誤的，正確的方法是調(diào)試前就教會學(xué)生調(diào)試方法，教會學(xué)生如何診斷判斷故障和排除故障，讓學(xué)生自己調(diào)試，出現(xiàn)問題時教師給予及時的指導(dǎo)，這樣可以使學(xué)生少走彎路，并且鍛煉學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。調(diào)試完成之后，學(xué)生要及時總結(jié)分析問題的經(jīng)驗(yàn)，提高對模擬電子技術(shù)課程設(shè)計的認(rèn)識，為解決其他設(shè)計課中出現(xiàn)的問題奠定基礎(chǔ)。

5.結(jié)語

課程設(shè)計是學(xué)生完成學(xué)習(xí)—構(gòu)思—設(shè)計—實(shí)現(xiàn)的工程訓(xùn)練過，是培養(yǎng)工程師的最初步的訓(xùn)練內(nèi)容。要做好模擬電路課程設(shè)計，需要先做好思想工作，讓教師和學(xué)生充分重視，要制定一套嚴(yán)格的管理運(yùn)行程序，選好教師選好題目，選擇好時間，抓好三級驗(yàn)收、兩極成績評定和總結(jié)工作，這樣才能保證模擬電路課程設(shè)計的質(zhì)量，為學(xué)生后學(xué)設(shè)計課程起個好頭，為學(xué)生創(chuàng)新能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫曉云，張剛，杜云，劉東輝，梁國壯，韓建兵.電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新人才實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)的探索［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32：46-47.

［2］李祖林，易杰，姚勝興.電氣信息類專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式研究［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，4：69-70.

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篇4

1.1差異化教學(xué)思想

差異化教學(xué)策略是一種先進(jìn)的教學(xué)模式，為我們解決自動控制課程設(shè)計教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學(xué)家湯姆林森指出，“差異教學(xué)方式將學(xué)生的個體差異視為教學(xué)的組成要素，教師根據(jù)學(xué)生的準(zhǔn)備水平、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)生之間的個別差異，從而最終促進(jìn)每個學(xué)生的成長與進(jìn)步”。差異教學(xué)以學(xué)生個體為中心，強(qiáng)調(diào)人的自主性、整體性和獨(dú)特性，與我國傳統(tǒng)的因材施教教學(xué)思想有相通之處。針對自動控制課程設(shè)計教學(xué)中的問題，我們借鑒差異化教學(xué)思想，提出一種基于差異化教學(xué)策略的自動控制課程設(shè)計新模式。該模式不但使得課程設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容具有層次化差異化，滿足學(xué)生個體差異發(fā)展的需要，提高學(xué)生參與課程設(shè)計的積極性和主動性;并且，結(jié)合課程設(shè)計本身的特點(diǎn)，我們對差異化教學(xué)策略進(jìn)行拓展，采用差異化的實(shí)驗(yàn)對象和多樣化的課程設(shè)計手段，提高學(xué)生課程設(shè)計中的獨(dú)立性，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

1.2課程設(shè)計任務(wù)的差異化

在差異化教學(xué)策略的指導(dǎo)下，課程設(shè)計的具體任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)出明顯的層次性，從而滿足不同能力學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。因此，我們把課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為如下三個層次。(1)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)—主要包括實(shí)驗(yàn)裝置的機(jī)理建模、基于實(shí)驗(yàn)曲線的辨識建模、裝置物理模擬和控制系統(tǒng)構(gòu)建等;(2)綜合型實(shí)驗(yàn)—是課程設(shè)計的主要工作，該部分內(nèi)容包括Matlab控制系統(tǒng)工具箱的使用、PID控制器的設(shè)計、控制器參數(shù)變化與根軌跡的關(guān)系、串聯(lián)校正技術(shù)、控制系統(tǒng)的能控能觀性分析和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計等;(3)提高型實(shí)驗(yàn)—其目的在于提高學(xué)生對自動控制系統(tǒng)的綜合研究能力，包括最小拍控制器設(shè)計、純滯后系統(tǒng)構(gòu)建與控制和基于觀測器的狀態(tài)反饋控制等。

1.3課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)對象的差異化

(1)不同的實(shí)驗(yàn)裝置—在有限的實(shí)驗(yàn)室裝置中，為每組學(xué)生隨機(jī)指定不同的雙容水箱裝置，不同裝置的物理參數(shù)有一定差別，必然會帶來不同的被控對象數(shù)學(xué)模型。(2)不同的裝置參數(shù)—在同一套實(shí)驗(yàn)裝置，為每組學(xué)生設(shè)置不同的水箱出口擋板閥開度，從而使得每組學(xué)生測試得到不同的實(shí)驗(yàn)對象數(shù)學(xué)模型。(3)不同的裝置工作點(diǎn)—要求學(xué)生設(shè)置不同的工作點(diǎn)，雙容水箱系統(tǒng)本身為非線性系統(tǒng)，選擇不同的工作點(diǎn)會導(dǎo)致不同的近似線性模型。雖然所有學(xué)生均針對雙容水箱實(shí)驗(yàn)裝置建立二階被控系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)對象，但是以上三種措施使得學(xué)生面臨不同參數(shù)的二階實(shí)驗(yàn)對象，做到實(shí)驗(yàn)對象相似而不相同。因此從根本上避免了設(shè)計方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的雷同性，可以有效促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立自主創(chuàng)造性的開展課程設(shè)計工作。

1.4課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)手段的多樣化

針對學(xué)生無法有效聯(lián)系控制理論與工程實(shí)際的問題，采用控制理論分析、數(shù)字仿真分析與實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證多種不同實(shí)驗(yàn)手段相融合的課程設(shè)計模式，學(xué)生課程設(shè)計過程中做出的每條實(shí)驗(yàn)曲線，教師都要求其應(yīng)用控制理論進(jìn)行解釋分析，同時通過Matlab控制系統(tǒng)工具箱進(jìn)行仿真對照。教師在課程設(shè)計中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題時不應(yīng)直接解答，而是有意識引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論概念進(jìn)行思考分析，進(jìn)一步利用Matlab仿真平臺驗(yàn)證想法，并在模擬實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行測試，從而真正獨(dú)立自主的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學(xué)生的問題，幫助其總結(jié)歸納分析，提煉使用控制理論分析解決實(shí)際控制問題的思路和步驟。

1.5課程設(shè)計考核方式的綜合化

自動控制課程設(shè)計的考核，不但要測評學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)報告，更重要的是要考查學(xué)生的課程設(shè)計過程和平時表現(xiàn)。因此課程設(shè)計成績評定過程中采用綜合化考核方式，平時表現(xiàn)、成果檢查與總結(jié)報告按照一定比例(如3:4:3)構(gòu)成課程設(shè)計成績。

2結(jié)語

篇5

[關(guān)鍵詞] 產(chǎn)品設(shè)計；課程設(shè)計；教學(xué)改革；教學(xué)方法

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）06-0081-03

課程設(shè)計是北京理工大學(xué)珠海學(xué)院產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)階段的重要實(shí)踐課程。把課程設(shè)計教學(xué)引入實(shí)踐項(xiàng)目是改革的必然結(jié)果，在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)實(shí)踐中具有重要性和現(xiàn)實(shí)意義。本文以課程設(shè)計引入實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目為研究對象，從北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的實(shí)際情況出發(fā)，對實(shí)踐教學(xué)的合理性進(jìn)行探討，從而構(gòu)建適合其發(fā)展的教學(xué)模式，并實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)資源配置及教學(xué)流程的最優(yōu)化。

根據(jù)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院發(fā)展理念和改革思路，積極倡導(dǎo)在規(guī)范與穩(wěn)定教學(xué)及管理秩序、完善各類教學(xué)設(shè)施的基礎(chǔ)上，積極而科學(xué)的探索教育教學(xué)改革的理念、途徑、模式；探索教育教學(xué)體制、機(jī)制的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；以提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用性能力為最終目的。

將課程設(shè)計中引入實(shí)踐項(xiàng)目的教改，對本科教育培養(yǎng)應(yīng)用性人才有著重要意義。筆者的探討符合現(xiàn)階段應(yīng)用型教育的要求，能夠讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中檢驗(yàn)理論知識和技能水平，使處在不同水平層次上的學(xué)生都能提高，并完成教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。

1 現(xiàn)狀分析

雖然產(chǎn)品設(shè)計課程在全國很多院校都有開設(shè)，但教育模式和方法一直沿用和參照舊的教育模式，講究按部就班，講究循規(guī)蹈矩，規(guī)范化的課程、固定型的教學(xué)方法抹殺了教與學(xué)的個性發(fā)展，使得設(shè)計與市場相距甚遠(yuǎn)，理論與實(shí)踐脫節(jié)。產(chǎn)品設(shè)計是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，所以要在教學(xué)體系中多設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)。目前，許多高校產(chǎn)品設(shè)計都設(shè)有課程設(shè)計，但是課程設(shè)計設(shè)定的內(nèi)容都是重復(fù)或羅列以往的教學(xué)內(nèi)容和理論知識，沒有系統(tǒng)的把實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目融入到課程設(shè)計教學(xué)中。現(xiàn)行的課程設(shè)計教學(xué)存在一定問題，體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)安排、教學(xué)方法、項(xiàng)目安排上都有一定的不合理性。

現(xiàn)階段課程設(shè)計的教學(xué)模式，采用以往與產(chǎn)品設(shè)計課程相似的教材和教學(xué)內(nèi)容來進(jìn)行教學(xué)，較少聯(lián)系具體實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，由于實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的時間節(jié)點(diǎn)很難與課程設(shè)計相吻合，造成實(shí)踐項(xiàng)目不能順利的導(dǎo)入課程設(shè)計當(dāng)中。

2 項(xiàng)目實(shí)施方案及實(shí)施計劃

為了讓學(xué)生在校期間更好的了解項(xiàng)目流程、增加實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，針對產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)特色，著力于滿足學(xué)生的發(fā)展意愿和應(yīng)用型人材培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。充分體現(xiàn)因材施教、主動參與、分層優(yōu)化、分類指導(dǎo)、整體推進(jìn)的教學(xué)原則，促進(jìn)教學(xué)的整體優(yōu)化，必須構(gòu)建合理的、完善的、適合專業(yè)發(fā)展的教學(xué)模式。產(chǎn)品設(shè)計的課程設(shè)計導(dǎo)入實(shí)踐項(xiàng)目的教學(xué)體系的構(gòu)建目標(biāo)主要從以下3方面來開展。

1）教學(xué)方面?？茖W(xué)論證，設(shè)定教學(xué)目標(biāo)；制定教學(xué)計劃及教學(xué)方案；改革教學(xué)方法、教學(xué)模式。

2）管理方面。產(chǎn)品設(shè)計課程設(shè)計的系統(tǒng)保障；產(chǎn)品設(shè)計課程設(shè)計項(xiàng)目小組的管理；產(chǎn)品設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)的課后保障。

3）考核及成果保障方面。（1）完善考核制度；（2）與企業(yè)建立實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的長期合作；（3）課程設(shè)計的系統(tǒng)安排和作業(yè)題庫的建設(shè)；（4）教材及多媒體課件資源庫的建設(shè)。

擬解決的關(guān)鍵問題：課程設(shè)計導(dǎo)入實(shí)踐項(xiàng)目課程體系針對產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)因?qū)W制宜采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)，逐步提高對專業(yè)的認(rèn)知和技能的掌握。課程設(shè)計導(dǎo)入實(shí)踐項(xiàng)目，在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院已經(jīng)開始實(shí)行，通過實(shí)行的效果來看還存在一些問題有待解決。（1）教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整問題：增強(qiáng)課程設(shè)計的針對性，建立系統(tǒng)的項(xiàng)目文檔；有針對性的選擇企業(yè)和項(xiàng)目，做好項(xiàng)目分類，依難易程度為課程設(shè)計做好循序漸進(jìn)的導(dǎo)入；與企業(yè)建立實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的長期合作，保證實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的延續(xù)性和時間的吻合；（2）課程設(shè)計安排的連貫性問題。

3 課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)——家用電磁爐產(chǎn)品設(shè)計

3.1 課程流程設(shè)計

課程設(shè)計：家用電磁爐產(chǎn)品設(shè)計

課程背景：通過設(shè)計公司引入企業(yè)項(xiàng)目。美的集團(tuán)是中國一家以家電業(yè)為主、涉足物流等領(lǐng)域的大型綜合性現(xiàn)代化企業(yè)集團(tuán)，旗下?lián)碛?家上市公司、4大產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，是中國最具規(guī)模的白色家電生產(chǎn)基地和出口基地之一。 1980年，美的正式進(jìn)入家電業(yè)，1981年開始使用美的品牌。目前，旗下?lián)碛忻赖?、小天鵝、威靈、華凌等十余個品牌。以項(xiàng)目為導(dǎo)向，引入課程設(shè)計課堂中，學(xué)生通過實(shí)際項(xiàng)目能夠?qū)W習(xí)到家用電器產(chǎn)品設(shè)計的方法和產(chǎn)品設(shè)計流程，通過與設(shè)計公司同步進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)，能夠讓設(shè)計公司對學(xué)生的設(shè)計進(jìn)行各階段的監(jiān)督和評審，學(xué)生能夠了解到項(xiàng)目的流程和項(xiàng)目要求的指標(biāo)，使學(xué)生了解企業(yè)對設(shè)計公司的要求及對產(chǎn)品設(shè)計的效果，同時設(shè)計公司也能得到更多的設(shè)計方案和設(shè)計思路，達(dá)到產(chǎn)學(xué)雙方互利共贏。

課程項(xiàng)目：項(xiàng)目定位為2012中端電磁爐（400～600元價位段），目標(biāo)為設(shè)計中端主銷產(chǎn)品。

設(shè)計關(guān)鍵詞：創(chuàng)新、優(yōu)雅、簡潔

課程對象：北京理工大學(xué)珠海學(xué)院設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)10級學(xué)生，完成課程設(shè)計1的學(xué)習(xí)，缺乏真正的實(shí)踐設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。

為了讓學(xué)生可以結(jié)合項(xiàng)目要求和市場需求進(jìn)行深入設(shè)計，課程計劃中安排兩次階段性集體答辯：（1）學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品終端市場調(diào)研后，以小組形式完成報告，在專業(yè)工作室進(jìn)行分小組答辯，確定產(chǎn)品設(shè)計方向及產(chǎn)品設(shè)計定位。由教師和設(shè)計公司設(shè)計師對產(chǎn)品定位進(jìn)行評估；（2）在產(chǎn)品設(shè)計項(xiàng)目完成后，由教師和設(shè)計公司設(shè)計師對產(chǎn)品完成效果及創(chuàng)新性進(jìn)行評估。

3.2 教學(xué)方式

通過引用設(shè)計公司實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計，使學(xué)生了解實(shí)際案例的設(shè)計流程、家用產(chǎn)品設(shè)計的方法、工作方法、家用產(chǎn)品設(shè)計趨勢。強(qiáng)調(diào)設(shè)計前期的體驗(yàn)設(shè)計、產(chǎn)品需求定位、調(diào)研流程。對設(shè)計項(xiàng)目進(jìn)行客觀的可行性分析，從而增強(qiáng)學(xué)生的自主性，提高對項(xiàng)目的設(shè)計能力，加強(qiáng)對實(shí)踐設(shè)計的認(rèn)識。

3.3 項(xiàng)目課程過程

1）第一階段：分市場調(diào)研和用戶體驗(yàn)兩部分。

市場調(diào)研：按項(xiàng)目需求進(jìn)行小組分配，教師首先對項(xiàng)目進(jìn)行講解分析，設(shè)定調(diào)研方向和要求，由學(xué)生設(shè)計調(diào)研問卷表，經(jīng)由小組會議討論通過后執(zhí)行。調(diào)研方法及步驟為：完成調(diào)研問卷表，進(jìn)行終端銷售市場調(diào)研、消費(fèi)用戶調(diào)研、使用環(huán)境調(diào)研等，同時可以在專業(yè)市場調(diào)研網(wǎng)進(jìn)行市場調(diào)研，由小組長根據(jù)情況計劃執(zhí)行并分配小組成員任務(wù)，一周時間完成調(diào)研報告。

同時教師邀請設(shè)計公司設(shè)計人員與學(xué)生進(jìn)行前期溝通，對項(xiàng)目要求進(jìn)行說明，講解設(shè)計輸入任務(wù)，對設(shè)計前期問題進(jìn)行答疑，溝通設(shè)計流程。該過程中教師負(fù)責(zé)組織交流方式及把握溝通各環(huán)節(jié)。以小組為單位，讓學(xué)生針對不同的消費(fèi)對象和環(huán)境進(jìn)行終端調(diào)研，并且要求學(xué)生做照片記錄。通過終端市場調(diào)研，使學(xué)生了解到市場消費(fèi)者的真正需求，同時了解同類產(chǎn)品不同品牌在市場中的競爭力和各品牌產(chǎn)品的銷售情況。

用戶體驗(yàn)：在這個過程中導(dǎo)入用戶體驗(yàn)的知識，讓學(xué)生帶來不同品牌的電磁爐和烹飪食材，自我體驗(yàn)。在實(shí)際使用和操作過程中，學(xué)生能夠產(chǎn)生很多的使用體會，從而獲得源自設(shè)計者自身的體驗(yàn)信息。這區(qū)別于單純的依靠第三方使用者的使用體驗(yàn)，設(shè)計者自身的體驗(yàn)?zāi)転楹笃诘脑O(shè)計方案提供更合理的思路和解決方案。用戶體驗(yàn)階段也是此次課程項(xiàng)目中的重點(diǎn)和創(chuàng)新之處，能夠讓課堂活躍起來，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2）第二階段：分析調(diào)研數(shù)據(jù)，擬寫調(diào)研報告書。

調(diào)研報告書包括各項(xiàng)調(diào)研的總結(jié)，根據(jù)總結(jié)報告擬出設(shè)計定位和設(shè)計風(fēng)格定位。該階段通過教師和設(shè)計公司設(shè)計師對學(xué)生的調(diào)研過程進(jìn)行指導(dǎo)，從設(shè)計定位、消費(fèi)用戶調(diào)研、使用環(huán)境調(diào)研等方面進(jìn)行指導(dǎo)，設(shè)計公司負(fù)責(zé)該項(xiàng)目設(shè)計人員評審，對客觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到目標(biāo)市場并定位產(chǎn)品方向。從目標(biāo)消費(fèi)人群、產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品分類、外觀、色彩、結(jié)構(gòu)、材料、工藝等全方位的定位產(chǎn)品，確定設(shè)計創(chuàng)新思路。

調(diào)研報告擬寫內(nèi)容項(xiàng)包括：產(chǎn)品介紹（介紹，工作原理）、產(chǎn)品分析（分類，外觀，材料，結(jié)構(gòu)，人機(jī)）、市場分析、用戶研究、總結(jié)等。小組根據(jù)本組項(xiàng)目情況可適當(dāng)增減組合。

3）第三階段：設(shè)計方案草圖階段。

對調(diào)研報告書的設(shè)計定位進(jìn)行分析，得到具體的設(shè)計方向。學(xué)生根據(jù)目標(biāo)消費(fèi)人群、產(chǎn)品的工作原理、產(chǎn)品分類、外觀、色彩、結(jié)構(gòu)、材料、工藝等完成設(shè)計方案草圖。設(shè)計方案草圖是設(shè)計師零碎的設(shè)計概念最初的設(shè)計表現(xiàn)，可幫助設(shè)計師展開不同的設(shè)計思路，通過這些可能性概念，設(shè)計師逐步發(fā)展、淘汰一些設(shè)計，逐漸成熟自己的構(gòu)思，最終將它變成現(xiàn)實(shí)。設(shè)計師通過設(shè)計方案草圖實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)計師、與客戶的有效溝通。

此階段根據(jù)客戶提出的設(shè)計需求，公司設(shè)計師對產(chǎn)品進(jìn)行了設(shè)計思維發(fā)散，包括整體形態(tài)的創(chuàng)新、人機(jī)舒適度的研究、流行趨勢的分析等，得出初步草圖結(jié)果。通過本輪草圖提案，意在獲取客戶對草圖方案的尺寸、色彩、制造工藝、人機(jī)舒適度等方面的意見，進(jìn)而做出下一步修改。細(xì)節(jié)部分的完善將在后續(xù)的設(shè)計中進(jìn)行。

4）第四階段：2D線框圖和3D效果圖。

前期的設(shè)計方案草圖已經(jīng)很好的詮釋了設(shè)計目標(biāo)，電腦輔助設(shè)計則是方案的數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)方式。效果圖設(shè)計的主要功能為將平面圖紙三維化、仿真化，通過高仿真的制作，來檢查設(shè)計方案的細(xì)微瑕疵或進(jìn)行項(xiàng)目方案修改的推敲。因此效果圖是設(shè)計表現(xiàn)的方法之一，明確這個基本功能后該階段在設(shè)計過程中要求完成以下能力目標(biāo)：（1）能依據(jù)設(shè)計草圖創(chuàng)意設(shè)計繪制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品局部與整體間的協(xié)調(diào)；（2）能合理布局三視圖，2D線框圖符合家用產(chǎn)品的人機(jī)工程需求；（3）能對2D線框圖進(jìn)行修改細(xì)化，能依據(jù)2D線框圖建立3D模型；（4）能延續(xù)設(shè)計理念優(yōu)化3D模型，符合草圖設(shè)計創(chuàng)意；（5）能合理應(yīng)用圖形語言的方法，對產(chǎn)品概念作直觀表達(dá)；（6）能按照設(shè)計要求合理賦予產(chǎn)品材質(zhì)和色彩；（7）能正確標(biāo)注家用產(chǎn)品的尺寸、結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝；（8）能根據(jù)三維模型完成安防產(chǎn)品三視圖的輸出。

5）第五階段：項(xiàng)目答辯、細(xì)節(jié)調(diào)整。

以演講的方式完成產(chǎn)品設(shè)計項(xiàng)目效果圖展示，各小組分別陳述方案，由設(shè)計公司的設(shè)計總監(jiān)進(jìn)行方案的可行性評估，項(xiàng)目小組間互評。該階段通過項(xiàng)目答辯的方式培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力、演講能力、設(shè)計項(xiàng)目的總結(jié)能力。由教師組織設(shè)計公司總監(jiān)進(jìn)行現(xiàn)場答辯，每進(jìn)行完一組后進(jìn)行點(diǎn)評，最后課后再調(diào)整。

4 結(jié)論與建議

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院的課程項(xiàng)目化教學(xué)改革獲得了全院上下的大力支持，為教學(xué)的順利實(shí)施打了基礎(chǔ)。同時，各教學(xué)部門、各教研室、輔導(dǎo)員等也對課程項(xiàng)目化教學(xué)改革的授課方式、授課內(nèi)容的變化給予了肯定并提出了中肯的意見。受益對象涉及到設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計專業(yè)所有學(xué)生及相關(guān)教師，甚至可以為國內(nèi)其他相關(guān)院校研究機(jī)構(gòu)、相關(guān)課程體系及專業(yè)教師和學(xué)生提供學(xué)習(xí)的參考。

課程項(xiàng)目結(jié)束，學(xué)生通過實(shí)際項(xiàng)目的演練和設(shè)計進(jìn)行總結(jié)，為今后針對家用電器項(xiàng)目的設(shè)計積累了專業(yè)基礎(chǔ)，提升了對家電行業(yè)的深入了解，并體驗(yàn)了實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計的流程，從而極大的提高了學(xué)生對專業(yè)的信心和學(xué)習(xí)設(shè)計的興趣。

參考文獻(xiàn)

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[3]Karl T U，Steven D E.產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)[M].北京：高等教育出版社，2005.

篇6

關(guān)鍵詞　課程設(shè)計　光電子學(xué)　教學(xué)　實(shí)踐

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

光電子學(xué)是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門理論與實(shí)踐并重的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事光電類研究和開發(fā)重要基礎(chǔ)。圍繞“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)模式，除了開設(shè)光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)外，我們還開設(shè)了光電子學(xué)課程設(shè)計。與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)相比，光電子學(xué)課程設(shè)計更能發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，學(xué)生通過課程設(shè)計過程對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用，而且把已經(jīng)學(xué)過的激光技術(shù)、工程光學(xué)、物理光學(xué)、數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)課程的理論知識綜合應(yīng)用于課程設(shè)計，加強(qiáng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐訓(xùn)練，知識應(yīng)用能力明顯提高。

1 課程設(shè)計的教學(xué)組織及實(shí)施

1.1 課程設(shè)計題目的選定

課程設(shè)計一般教學(xué)時間較短（2周左右），在這么短的時間內(nèi)，如何有效培養(yǎng)學(xué)生將理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去的能力是一個值得探討的問題。盡管學(xué)生對光電子學(xué)、激光技術(shù)、物理光學(xué)等相關(guān)課程的理論知識有所掌握，缺乏應(yīng)用于實(shí)際的訓(xùn)練，難以進(jìn)行復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計。因此，在突出課程重點(diǎn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上將知識面適當(dāng)拓寬，著重于學(xué)生基本技能的培養(yǎng)，設(shè)計的題目難易適中，不宜過大過于復(fù)雜，以便讓學(xué)生有一個循序漸近的學(xué)習(xí)過程。另一方面，課程設(shè)計在選題上應(yīng)考慮到與當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)的充分結(jié)合。設(shè)計題目具有一定的實(shí)用價值，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性。為保證每個學(xué)生都有一定的工作量，達(dá)到訓(xùn)練效果，根據(jù)學(xué)生人數(shù)擬定題目，每個題目最多三個學(xué)生。學(xué)生根據(jù)興趣自由選題，題目選定之后，根據(jù)設(shè)計題目的內(nèi)容和任務(wù)進(jìn)行小組討論，明確個人分工，以便于進(jìn)行考核與檢查。

1.2 課程設(shè)計的實(shí)施

根據(jù)課程設(shè)計題目的內(nèi)容和任務(wù)，學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研，運(yùn)用相關(guān)理論知識對設(shè)計題目進(jìn)行分析，經(jīng)過組內(nèi)討論，提出相應(yīng)的設(shè)計方案，說明設(shè)計原理，對設(shè)計方案進(jìn)行理論、仿真或?qū)嶒?yàn)等相關(guān)分析，記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、遇到的問題以及解決方式等詳細(xì)資料，分析設(shè)計的可行性，對原來的設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化或更改。

1.3 課程設(shè)計的考核

課程設(shè)計的成績分為平時成績、設(shè)計報告和答辯三部分。平時成績主要考核學(xué)生出勤、進(jìn)度、學(xué)習(xí)態(tài)度、資料占有量等總體表現(xiàn)，占總成績的20%。設(shè)計報告主要考核學(xué)生的設(shè)計報告，如設(shè)計原理的論述，方案的論證，結(jié)果的分析，書寫格式等方面，占總成績的60%。答辯主要考核學(xué)生掌握知識的準(zhǔn)確程度、熟練程度、口頭表達(dá)能力，占總成績的20%。在評定成績時，我們還參照每個學(xué)生在小組內(nèi)的具體分工，根據(jù)承擔(dān)工作量的多少進(jìn)行成績劃分。

2 目前存在的一些問題

我校光信息專業(yè)建設(shè)起步較晚，課程設(shè)計教學(xué)過程中還存在一些問題，需要借鑒其他院校的教學(xué)模式，結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革。（1）課程設(shè)計是在理論課講授結(jié)束后進(jìn)行的，兩者沒有有效地銜接；（2）課程設(shè)計題目是老師制定，沒有有效發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性；（3）制定更加詳細(xì)的評分標(biāo)準(zhǔn)，完善考核體系；（4）師資力量薄弱。

3 課程設(shè)計教學(xué)改革的一些舉措

3.1 加強(qiáng)專業(yè)課教學(xué)與課程設(shè)計的銜接

課程設(shè)計光電子學(xué)課程結(jié)束之后進(jìn)行的，專業(yè)課教學(xué)與課程設(shè)計教學(xué)有意識地融合與銜接十分重要。在課堂理論知識教學(xué)過程中，廣泛收集資料，結(jié)合光電技術(shù)的實(shí)際范例詳細(xì)剖析光電子學(xué)基本原理的應(yīng)用，使枯燥的專業(yè)課教學(xué)變成類似于“案例教學(xué)”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際。在專業(yè)課理論教學(xué)階段，把課程設(shè)計的題目、任務(wù)和設(shè)計要求等相關(guān)信息作為案例告訴學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理論教學(xué)與課程設(shè)計的聯(lián)系。因此，課程設(shè)計不再是兩周時間，而是貫穿于整個專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，學(xué)生在課堂教學(xué)中對課程設(shè)計已經(jīng)具有初步的認(rèn)識和準(zhǔn)備，進(jìn)入課程設(shè)計后，節(jié)省了課程設(shè)計時間，學(xué)生有更多的時間對設(shè)計題目進(jìn)行思考，設(shè)計方案更加優(yōu)化，有利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。

3.2 發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性，進(jìn)行自主選題

課程設(shè)計具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的一次訓(xùn)練。因此，在制定課程設(shè)計題目時應(yīng)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系。在教師制定課程設(shè)計的同時，可以組織學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好自主制定設(shè)計題目，鼓勵學(xué)生利用教材、文獻(xiàn)、專利等相關(guān)資料，進(jìn)行獨(dú)立思考，拿出自己設(shè)想與方案。

3.3 完善考核體系

課程設(shè)計不同于專業(yè)課教學(xué)，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的實(shí)踐能力。如何監(jiān)控教學(xué)過程，客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，成為教學(xué)質(zhì)量保障的重要問題。我們將課程設(shè)計的成績分為平時成績、設(shè)計報告和答辯三部分，并制定了相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生需認(rèn)真填寫考勤表，詳細(xì)記錄自己遇到的問題和解決過程，填寫小組討論記錄表，每個學(xué)生在課程設(shè)計期間的表現(xiàn)被如實(shí)記錄，盡可能消除個別學(xué)生完全不動手的情況，讓每組所有的學(xué)生都參與到課程設(shè)計中來。綜合設(shè)計題目之間的差異以及學(xué)生課程設(shè)計的學(xué)習(xí)過程對學(xué)生課程設(shè)計的成績進(jìn)行評價。既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，又規(guī)范了教師的教學(xué)活動，有效保障了教學(xué)質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)，增強(qiáng)課程設(shè)計的指導(dǎo)

教師指導(dǎo)是保障課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在課程設(shè)計教學(xué)過程中，教師應(yīng)起到組織、引導(dǎo)、檢查以及解決問題的作用。教師要及時掌握每組學(xué)生的課程設(shè)計狀況，參與小組討論，在鼓勵學(xué)生發(fā)揮主動性的同時，給予正確的引導(dǎo)，幫助他們解決疑難問題，以保證課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

光電子學(xué)課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。結(jié)合本校光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)體系現(xiàn)狀，我們對光電子學(xué)課程設(shè)計的組織模式進(jìn)行了初步的改革與實(shí)踐。在課程設(shè)計中盡可能調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，從課程設(shè)計的選題、設(shè)計內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)與總結(jié)答辯，都由學(xué)生自己完成，取得了較好的實(shí)踐效果，提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。但仍然存在一定問題，在今后的教學(xué)中還需不斷探討，進(jìn)一步提高課程設(shè)計的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]　閆秋會,南曉紅等.課程設(shè)計教學(xué)模式的研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報,2008(4):94-97.

篇7

為提高學(xué)生的實(shí)踐與綜合設(shè)計能力，結(jié)合CDIO教學(xué)理念，分析現(xiàn)有實(shí)時視景仿真綜合課程設(shè)計中存在的問題，提出對教學(xué)模式進(jìn)行研究和改革的思路，并設(shè)計了完整的教學(xué)改革措施。從實(shí)踐效果來看，教學(xué)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)有很好促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：

CDIO教學(xué)理念；教學(xué)改革；課程設(shè)計

1教學(xué)中存在的問題

視景仿真綜合課程設(shè)計是仿真科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的本科生的一門專業(yè)課，視景仿真綜合課程設(shè)計教學(xué)效果的好壞直接影響到學(xué)生對圖形學(xué)與仿真課程組相關(guān)知識和技能的掌握。提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力是教學(xué)改革的目標(biāo)。在以往課程教學(xué)中，存在以下問題：①以往的教學(xué)安排是由指導(dǎo)教師詳細(xì)講解課程設(shè)計的要求和具體內(nèi)容，學(xué)生只是按部就班的完成課程設(shè)計，不利于發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力；②部分學(xué)生存在學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，對課程的重視程度不夠，課程設(shè)計過程中只是被動地接受知識，不能主動和有目的地學(xué)習(xí)；③綜合課程設(shè)計的時間集中在兩周內(nèi)完成，課程內(nèi)容較多，涉及面較廣，深入講解和指導(dǎo)困難；④考核方式單純采用大作業(yè)方式，以檢查編碼為主，忽視了對學(xué)生的查閱資料能力、規(guī)范設(shè)計能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面的考核，不能很好地反映學(xué)生理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)效果。

2教學(xué)改革探討

自2000開始，美國麻省理工學(xué)院、瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院和瑞典林雪平大學(xué)等四所高等學(xué)府在KnutandAliceWallenberg基金會資助下，通過共同探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育模式，并成立了CDIO國際合作組織［2］。CDIO是Conceive（構(gòu)思）、Design（設(shè)計）、Implement（實(shí)施）和Operate（運(yùn)作）等英文的縮寫。它以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，通過系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計讓學(xué)生能夠以主動的、實(shí)踐的、課程間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合格工程人才［3］。針對實(shí)時視景仿真綜合課程設(shè)計在實(shí)際教學(xué)中存在的問題，將CDIO工程的教育理念應(yīng)用到《實(shí)時視景仿真綜合課程設(shè)計》的教學(xué)實(shí)踐中，以實(shí)際需求、工程方法與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動相結(jié)合，能夠有效地提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)改革的思路為：根據(jù)該課程的教學(xué)大綱，對課程教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行具體化和分類化，并轉(zhuǎn)換為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)；以3－4個學(xué)生為一組，組成相應(yīng)的課題小組，課題小組成員相互合作，共同完成工程項(xiàng)目；在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，系統(tǒng)地運(yùn)用CDIO工程的理念進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，給予學(xué)生更多解決實(shí)際工程問題的機(jī)會，讓學(xué)生更加貼近市場和企業(yè)的需求。

3CDIO模式下教學(xué)改革的實(shí)施

3．1課程設(shè)計內(nèi)容的改革

綜合課程設(shè)計的內(nèi)容選擇是否得當(dāng)，直接關(guān)系到課程的教學(xué)效果。以往的實(shí)時視景仿真綜合課程設(shè)計選題綜合考慮了計算機(jī)圖形學(xué)、實(shí)時仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)和視景仿真技術(shù)等課程的知識點(diǎn)與理論體系，符合培養(yǎng)方案的要求。由于沒有與實(shí)際需求結(jié)合，缺乏對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練，學(xué)生解決實(shí)際問題的能力沒有得到提升，不能滿足市場對視景仿真人才的需求。因此，指導(dǎo)實(shí)時視景仿真綜合課程設(shè)計的教師在設(shè)計課題內(nèi)容時應(yīng)與CDIO模式的教育理念緊密結(jié)合，以實(shí)際需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力作為根本，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計制作過程，關(guān)注視景仿真領(lǐng)域的最新研究成果與方向，提高學(xué)生在綜合課程設(shè)計中主動性。根據(jù)以上思路，指導(dǎo)教師在設(shè)計綜合課程設(shè)計的題目和內(nèi)容時，主要從三個方面考慮：①走訪視景仿真領(lǐng)域的相關(guān)公司和企業(yè)，了解他們對人才的需求，從已有項(xiàng)目中提取一些具有工程實(shí)踐背景的設(shè)計題目，如虛擬裝配系統(tǒng)、數(shù)字沙盤系統(tǒng)及三維管線系統(tǒng)等；②結(jié)合指導(dǎo)教師及學(xué)院內(nèi)其他教師現(xiàn)有的縱向和橫向科研項(xiàng)目，從中提取部分內(nèi)容來擬定合適的課程設(shè)計題目，如數(shù)字地球、數(shù)字海洋及GPS軌跡可視化等；③結(jié)合視景仿真的研究熱點(diǎn)，與實(shí)際需求結(jié)合來擬定設(shè)計題目，如高精度全局光照、大規(guī)模場景實(shí)時繪制、基于GPU的實(shí)時渲染及實(shí)時碰撞檢測等。

3．2教學(xué)模式的改革

綜合課程設(shè)計應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性。它并不是簡單地將幾門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組合在一起，而是強(qiáng)調(diào)對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。這一點(diǎn)與CDIO模式的教學(xué)理念較為契合。在教學(xué)模式改革中，借鑒ACM程序設(shè)計大賽的模式，將學(xué)生分為多個興趣小組，以小組為單位進(jìn)行選題、設(shè)計、編碼及答辯［4］。具體步驟如下：①將以往兩周內(nèi)集中完成的課程設(shè)計，改為貫穿整個學(xué)期，每周兩次課，每次3個學(xué)時。除了集中設(shè)計時間外，指導(dǎo)教師還需在每周指定1－2個下午為固定答疑時間；②在綜合課程設(shè)計開始的第一周，指導(dǎo)教師向?qū)W生介紹課程設(shè)計的目標(biāo)、內(nèi)容及注意事項(xiàng)，并對設(shè)計過程中涉及的視景仿真引擎如OpenSceneGraph、osgEarth、osgOcean及Ogre等進(jìn)行深入講解；③學(xué)生了解課程設(shè)計的題目和內(nèi)容后，按個人意愿自由組合，形成3－4人的設(shè)計小組。在與指導(dǎo)教師充分討論后，每個設(shè)計小組選擇一個設(shè)計題目，該步驟的時間跨度為2周；④在確定課程設(shè)計題目后，設(shè)計小組開始查閱資料，撰寫開題報告和需求分析報告，交由指導(dǎo)教師審閱并指導(dǎo)。該步驟的時間跨度為2周；⑤在完成需求分析報告的基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)方案的功能設(shè)計，并在指導(dǎo)教師的協(xié)助下，完成系統(tǒng)設(shè)計方案及詳細(xì)設(shè)計文檔。該步驟的時間跨度為3周；⑥根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案和詳細(xì)設(shè)計文檔，設(shè)計小組根據(jù)選題，選擇OpenGL、Direct3D、Open－SceneGraph、或Ogre等圖形開發(fā)工具完成課程設(shè)計的編碼工作，初步形成工程系統(tǒng)。在開始編碼階段，指導(dǎo)教師需對編程風(fēng)格和具體要求進(jìn)行詳細(xì)地講解。該步驟的時間跨度為6周；⑦針對已完成的工程系統(tǒng)，設(shè)計小組編寫測試大綱，對系統(tǒng)進(jìn)行測試，并對bug進(jìn)行修正，最終形成完整的測試報告。該步驟的時間跨度為2周；⑧在綜合課程設(shè)計的最后一周，由指導(dǎo)教師組織課程設(shè)計答辯，對所有學(xué)生進(jìn)行考核。在答辯過程中，學(xué)生需闡述個人在課程設(shè)計過程中所承擔(dān)的工作，課題的設(shè)計理念及實(shí)現(xiàn)過程，并現(xiàn)場回答教師的問題。在視景仿真綜合課程設(shè)計的實(shí)施過程中，充分利用CDIO模式的教學(xué)理念，采用做中學(xué)的教學(xué)方式去進(jìn)行基本環(huán)節(jié)的全面訓(xùn)練，讓學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力［5］。因?yàn)檎n程設(shè)計的時間跨度較長，指導(dǎo)老師有充足的時間對各個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，使得整個課程設(shè)計符合軟件工程開發(fā)的流程，讓學(xué)生建立了以往教學(xué)模式中缺乏的工程價值觀。

3．3考核方式的改革

CDIO是為了培養(yǎng)全面發(fā)展的工程師，希望未來的工程師能夠在一個現(xiàn)代的、團(tuán)隊(duì)合作的環(huán)境中，運(yùn)用構(gòu)思一設(shè)計一實(shí)施一運(yùn)作的策略來共同應(yīng)對來自現(xiàn)代復(fù)雜的技術(shù)社會中工程要求的挑戰(zhàn)［6］。CDIO的一個核心信念是產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的建造能力必須在真實(shí)的工程實(shí)踐和解決問題的環(huán)境中取得［7］。因此，為盡可能與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)流程保持一致，克服單純以編碼為考核手段的片面性，綜合課程設(shè)計的最后成績也由4部分組成：設(shè)計成績、產(chǎn)品成績、團(tuán)隊(duì)成績及答辯成績。（1）指導(dǎo)老師根據(jù)設(shè)計小組提交的文檔報告給出設(shè)計成績，其中文檔報告包括開題報告，需求分析報告、系統(tǒng)方案報告、詳細(xì)設(shè)計文檔、測試文檔及測試報告等。設(shè)計成績主要考察學(xué)生所查閱資料的豐富程度，設(shè)計方案的可行性與規(guī)范性，分析問題的深入程度及解決問題的具體效果等。（2）產(chǎn)品成績主要由設(shè)計小組提交的工程系統(tǒng)決定。重點(diǎn)考察學(xué)生是否按編程規(guī)范進(jìn)行編碼，如代碼的整體結(jié)構(gòu)，命名空間的使用，變量、函數(shù)、類及接口的定義，指針的運(yùn)用以及程序注釋的完備程度等。（3）團(tuán)隊(duì)成績由同組同學(xué)給予，主要考核小組中每位同學(xué)在整體設(shè)計過程中所做的努力和貢獻(xiàn)。（4）答辯成績由課程設(shè)計的答辯小組教師集體給予。答辯是視景仿真綜合課程設(shè)計必不可少的環(huán)節(jié)，它對驗(yàn)證整體課程設(shè)計教學(xué)效果起著重要作用。學(xué)生的答辯準(zhǔn)備實(shí)質(zhì)上是對課程設(shè)計過程中所承擔(dān)工作的梳理與概括，有助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所用的知識?，F(xiàn)場答辯既能夠鍛煉學(xué)生的表述能力，又能夠提供一種有效的交流方式，使教師可以有效了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度。在現(xiàn)場答辯時，指導(dǎo)教師還能夠?qū)φn程設(shè)計中存在的共性問題進(jìn)行集中答疑，加深學(xué)生的印象。在課程設(shè)計結(jié)束后，指導(dǎo)教師應(yīng)對設(shè)計過程的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和總結(jié)，找到存在的問題，并給出相應(yīng)的改進(jìn)措施。通過這種方式，指導(dǎo)教師能夠從整體上把握教學(xué)效果，并能夠?qū)Σ蛔阒幉粩嗟貎?yōu)化和改進(jìn)。教學(xué)實(shí)踐證明，課程改革取得了較好的成果，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們的主動學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，加強(qiáng)他們的工程素養(yǎng)。

作者：鄒華 單位：武漢大學(xué)計算機(jī)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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［5］凌丹，牟萍．在綜合課程設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力［J］．中國大學(xué)教育，2013（12）．

篇8

1課程設(shè)計選題

關(guān)于環(huán)境影響評價課程設(shè)計的選題，目前許多工科院校選擇了學(xué)校內(nèi)部或?qū)W校周邊企業(yè)做環(huán)境影響報告表，此類題目基本上能夠符合課程大綱對該教學(xué)環(huán)節(jié)的要求，使學(xué)生得到一定程度的設(shè)計訓(xùn)練，但設(shè)計內(nèi)容未能突出行業(yè)特色。實(shí)際上，各行業(yè)環(huán)境影響評價的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)有很大差別，因此課程設(shè)計的選題既要符合教學(xué)大綱的要求，來源于基礎(chǔ)理論，又要源于生產(chǎn)實(shí)際，突出行業(yè)特色，這樣才能調(diào)動學(xué)生課程設(shè)計的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的行業(yè)認(rèn)同感。依托中國石油大學(xué)(華東)的石油特色和學(xué)科優(yōu)勢，課程組將環(huán)境影響評價課程設(shè)計的題目定為“石油石化企業(yè)典型裝置工程分析專題”，該選題基于以下三點(diǎn):第一，中國石油大學(xué)(華東)具有環(huán)境影響評價甲級資質(zhì)，課程組成員均為注冊環(huán)境影響評價工程師，均主持或參加過國家級或省級化工石化類項(xiàng)目環(huán)評，具有豐富的一線環(huán)評經(jīng)驗(yàn)，有能力指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行化工石化類項(xiàng)目的環(huán)評課程設(shè)計。第二，中國石油大學(xué)(華東)是一所石油石化特色鮮明的教育部直屬重點(diǎn)大學(xué)，學(xué)生在課程設(shè)計之前均修習(xí)過《石油工業(yè)與環(huán)境保護(hù)概論》、《石油加工概論》、《油田化學(xué)》等課程，并去青島煉化、齊魯石化等企業(yè)進(jìn)行過認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，具備石油石化方面的基礎(chǔ)知識。第三，石油石化企業(yè)設(shè)備繁多，流程復(fù)雜，敏感程度較高，編制環(huán)境影響報告書需要幾個月甚至更長的時間，而課程設(shè)計時間非常有限，僅為2周，因此若將課程設(shè)計題目設(shè)定得過大過深，會使學(xué)生不容易深入其中，只能停留在表面文字的整理上，這樣會降低學(xué)生設(shè)計的積極性，課程設(shè)計的效果也將大打折扣。由于工程分析是環(huán)境影響評價的基礎(chǔ)，是環(huán)評報告的核心，因此課程設(shè)計僅針對石油石化企業(yè)某套裝置進(jìn)行工程分析，這樣學(xué)生通過課程設(shè)計，能夠熟悉石油石化企業(yè)裝置的特點(diǎn)，以及石油化工類項(xiàng)目工程分析的內(nèi)容和方法，能夠?yàn)榻窈髲氖颅h(huán)評工作打下良好的基礎(chǔ)。

2課程設(shè)計組織與實(shí)施

我校環(huán)境工程專業(yè)共有兩個班，課程設(shè)計分為四個大組，15人一組，每組由一名教師指導(dǎo)，承擔(dān)一套裝置的工程分析專題。課程組在已經(jīng)完成的石油石化項(xiàng)目的環(huán)境影響評價報告書中，選取了10套典型裝置的工程分析章節(jié)，經(jīng)統(tǒng)一整理后設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)題庫供課程設(shè)計使用。在課程設(shè)計開始之前，首先由指導(dǎo)教師進(jìn)行石油石化類項(xiàng)目環(huán)評內(nèi)容及要點(diǎn)的講座，對即將進(jìn)行設(shè)計的幾套裝置的主要特點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹，對課程設(shè)計中可能涉及的問題予以提醒和澄清，從而使學(xué)生們掌握石油石化項(xiàng)目環(huán)境影響評價工程分析專題的編制格式及要點(diǎn)，在設(shè)計過程中能夠做到有的放矢。然后由指導(dǎo)教師給學(xué)生發(fā)放相關(guān)裝置的可行性研究報告，并布置前期工作要求:(1)查閱相關(guān)法律法規(guī)、環(huán)評導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn)，列出工程分析專題所需的各項(xiàng)內(nèi)容;(2)熟悉AutoCAD繪圖軟件的用法;參考裝置的可行性研究報告，熟悉裝置的工藝原理、工藝流程、污染源及污染物;(3)查閱石油石化裝置物料平衡、硫平衡、水平衡的計算方法;(4)查閱石油石化裝置涉及的污染治理措施。在設(shè)計過程中，各組每隔兩天進(jìn)行一次集體討論和答疑，在討論過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)鼓勵學(xué)生把自己在課程設(shè)計中遇到的問題、解決的方法、收獲體會以及不完善之處及時進(jìn)行總結(jié)，同時教師利用提問等方式，及時掌握學(xué)生的設(shè)計進(jìn)展和存在的問題。最終上交的課程設(shè)計成果包括裝置的工程分析專題報告和應(yīng)用AutoCAD軟件繪制的裝置工藝流程及污染源位置圖。工程分析專題報告的具體內(nèi)容包括:(1)裝置規(guī)模及組成;(2)原料及產(chǎn)品方案;(3)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析;(4)污染源源強(qiáng)分析與核算過程;(5)裝置平衡性分析(物料平衡、硫平衡和水平衡);(6)裝置的污染源、污染物及治理措施。

3課程設(shè)計過程中需要進(jìn)一步完善的問題

3.1加強(qiáng)學(xué)生的讀圖能力和繪圖能力

裝置的可行性研究報告中給出的是裝置的工程設(shè)計工藝流程圖，而環(huán)評報告中需要的是裝置的工藝流程及污染源位置圖，重點(diǎn)關(guān)注工藝過程中產(chǎn)生污染物的具體部位、污染物的種類和數(shù)量。這就需要學(xué)生首先會讀圖，把工程設(shè)計工藝流程圖中的設(shè)備及物料進(jìn)出情況摸清，然后將流程進(jìn)行相應(yīng)簡化，突出污染源分布情況，同時要保證流程的完整性，最后應(yīng)用AutoCAD軟件完成裝置的工藝流程及污染源位置圖。在課程設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)，有些同學(xué)在讀圖方面存在一定困難，而有些同學(xué)對AutoCAD繪圖軟件操作不熟練，繪圖速度較慢。因此需要加強(qiáng)對學(xué)生讀圖能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，使學(xué)生具有較強(qiáng)的構(gòu)思草圖的能力，同時應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生掌握AutoCAD軟件繪圖的基礎(chǔ)知識，這樣才能保證課程設(shè)計的質(zhì)量和效率。

3.2培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力和創(chuàng)新的能力

學(xué)生查閱文獻(xiàn)的過程中，不僅要高質(zhì)量地完成老師布置的任務(wù)，還應(yīng)拓展與課程設(shè)計相關(guān)的知識面，提高自身的綜合素質(zhì)，這不僅需要學(xué)生自己的努力，也需要指導(dǎo)教師的配合。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極查閱資料和復(fù)習(xí)有關(guān)教科書，學(xué)會正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力。設(shè)計過程中鼓勵學(xué)生多做深層次思考，綜合考慮環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，強(qiáng)化學(xué)生綜合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，學(xué)生過于依賴互聯(lián)網(wǎng)，對信息的來源往往缺乏考證，指導(dǎo)教師應(yīng)加強(qiáng)這方面的督導(dǎo)，要強(qiáng)調(diào)信息的權(quán)威性。

3.3保證課程設(shè)計成績評定的公平性

由于課程設(shè)計每組參與同學(xué)較多，指導(dǎo)老師有限，設(shè)計內(nèi)容相同，造成部分同學(xué)以逸待勞，提交的課程設(shè)計報告和繪圖存在抄襲現(xiàn)象。針對此問題，指導(dǎo)教師應(yīng)合理分配學(xué)生的任務(wù)，保證任務(wù)的交叉性和獨(dú)特性;應(yīng)完善課程管理，根據(jù)學(xué)生討論發(fā)言情況、文獻(xiàn)查閱情況等，加大平時成績所占比例，同時在課程設(shè)計完成后增加答辯環(huán)節(jié)，每組學(xué)生需要面向兩位以上指導(dǎo)教師組成的評審小組進(jìn)行匯報和答辯，從而斷絕環(huán)評報告的抄襲現(xiàn)象，保證課程設(shè)計成績的公平性。

4結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；課程設(shè)計；FPGA

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673-8454（2017）24-0034-03

一、引言

數(shù)字信號處理課程是電子技術(shù)類、通信類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。目前我們對本科生開設(shè)的《數(shù)字信號處理》課程大多側(cè)重在理論技術(shù)方面，注重理論推導(dǎo)而忽略具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)的介紹。結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)了數(shù)字信號處理課程之后并不能把所學(xué)的理論知識與實(shí)際的工程應(yīng)用聯(lián)系起來。如果將現(xiàn)有的《數(shù)字信號處理》課程與FPGA技術(shù)相結(jié)合，以已有的理論為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)平臺和一些具體可用的實(shí)現(xiàn)算法，可促進(jìn)教員教學(xué)水平的提高及學(xué)員動手能力的加強(qiáng)和創(chuàng)新意識的養(yǎng)成[1-5]。

我校已設(shè)立了《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》課程，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，我們將FPGA引入到數(shù)字信號處理課程設(shè)計的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，精選和優(yōu)化課程設(shè)計內(nèi)容，使數(shù)字信號處理課程設(shè)計更具科學(xué)性和實(shí)踐性。以Xilinx公司提供的集成開發(fā)工具ISE軟件和實(shí)驗(yàn)室自研的基于Spartan3系列的FPGA多功能實(shí)驗(yàn)箱，作為“數(shù)字信號處理課程設(shè)計”的軟、硬件平臺。在此平臺上，學(xué)生最終能完成從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、典型應(yīng)用到綜合設(shè)計的一系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過近三屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，收到了良好的教學(xué)效果。

二、課程設(shè)計的目的與要求

本課程設(shè)計是《數(shù)字信號處理》課程的具體應(yīng)用和實(shí)踐，是《數(shù)字信號處理》課程理論知識的綜合運(yùn)用，其基本任務(wù)是著重提高學(xué)員在模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理、系統(tǒng)分析與綜合方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)員綜合利用理論知識解決實(shí)際問題的能力。

要求學(xué)員根據(jù)所學(xué)數(shù)字信號處理知識獨(dú)立設(shè)計完成基本任務(wù)，熟悉、掌握、熟練使用FPGA開發(fā)軟件，掌握模擬信號的數(shù)字化采集與產(chǎn)生、數(shù)字濾波和頻譜分析的基本原理，運(yùn)用FPGA技術(shù)對數(shù)字信號處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計。

三、課程設(shè)計的內(nèi)容安排

本課程的教學(xué)內(nèi)容包括FPGA設(shè)計基礎(chǔ)、FPGA典型應(yīng)用案例、綜合課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)三大部分內(nèi)容。

1.FPGA設(shè)計基礎(chǔ)

第一部分FPGA設(shè)計基礎(chǔ)介紹了可編程邏輯器件的編程器件工作原理、基本結(jié)構(gòu)和電路表示方法，現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法，可編程邏輯器件的一般設(shè)計流程；FPGA的典型應(yīng)用場合；主流的FPGA芯片廠家（如Xilinx和Altera等）及其市面代表產(chǎn)品；硬件描述語言基礎(chǔ)（VHDL和Verilog）；Xilinx的可編程邏輯器件設(shè)計工具ISE軟件，以及基于ISE的開發(fā)設(shè)計流程。

2.FPGA典型應(yīng)用案例

選擇合適的典型應(yīng)用案例是做好數(shù)字信號處理課程設(shè)計的關(guān)鍵所在。通過實(shí)際教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生利用FPGA工具開發(fā)軟件來掌握信號處理系統(tǒng)基本原理，以及數(shù)字信號處理的設(shè)計方法。同時利用配套的儀器和設(shè)備，在FPGA多功能實(shí)驗(yàn)箱上完成數(shù)字信號處理的算法驗(yàn)證與調(diào)試。

本實(shí)驗(yàn)箱充分采用了模塊化設(shè)計思想，具有良好的擴(kuò)展性和移植性。實(shí)驗(yàn)箱由底板、FPGA核心板、雙路A/D模塊、雙路D/A模塊、IO模塊、面包括展板等組成。其中，F(xiàn)PGA核心板采用Xilinx公司的Spartan3系列FPGA芯片XC3S400-PQ208，門數(shù)容量為40萬門；A/D模塊搭載雙通道65MHz高速12位ADC，滿足高速高精度數(shù)據(jù)采集需求；D/A模塊搭載雙通道125MHz高速14位DAC，滿足高速高精度波形輸出需求；I/O模塊板配備了豐富的I/O設(shè)備，其中有12個LED燈、4*4矩陣鍵盤、撥碼開關(guān)、四位七段數(shù)碼管、液晶模塊（1602和12864）和蜂鳴器。

根據(jù)課程設(shè)計的目的與要求，在對多年教學(xué)實(shí)踐分析的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供了下列5個FPGA典型應(yīng)用案例：①正弦信號發(fā)生器設(shè)計；②數(shù)字電壓表設(shè)計；③數(shù)字頻率計設(shè)計；④FIR濾波器設(shè)計；⑤簡易數(shù)字頻譜儀設(shè)計。這一部分內(nèi)容是本門課程設(shè)計的重點(diǎn)，是在課堂上教師重點(diǎn)講授的內(nèi)容。首先對工作原理進(jìn)行分析，然后在FPGA多功能實(shí)驗(yàn)箱上演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再打開ISE實(shí)驗(yàn)例程進(jìn)行程序講解，最后安排學(xué)生自己實(shí)做練習(xí)，復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在以上典型應(yīng)用案例中，不僅注重數(shù)字信號處理基本知識的理解和應(yīng)用，而且強(qiáng)調(diào)知識的融匯貫通，重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生對課程知識的綜合應(yīng)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。例如，正弦信號發(fā)生器設(shè)計實(shí)驗(yàn)，注重運(yùn)用直接數(shù)字頻率合成（DDS）和數(shù)/模轉(zhuǎn)換（D/A）的實(shí)現(xiàn)方法；數(shù)字電壓表和數(shù)字頻率計設(shè)計實(shí)驗(yàn)，注重運(yùn)用模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）和數(shù)字化測量幅度、頻率的實(shí)現(xiàn)方法；FIR濾波器和簡易數(shù)字頻譜儀設(shè)計試驗(yàn)，注重運(yùn)用FIR數(shù)字濾波和FFT進(jìn)行實(shí)際信號頻譜分析的實(shí)現(xiàn)方法。

3.綜合課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)

綜合課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生運(yùn)用FPGA技術(shù)對數(shù)字信號處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計，完成數(shù)字信號處理課程設(shè)計報告總結(jié)，以及課程設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)體會與收獲、對FPGA開發(fā)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、本次課程設(shè)計的認(rèn)識與建議。

具體實(shí)施時，教師布置4個可選的綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)：①數(shù)字儲存示波器、②邏輯信號分析儀、③程控濾波器、④簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀。學(xué)生可以任選其中一題作為綜合課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)題目，要求學(xué)生運(yùn)用FPGA技術(shù)對數(shù)字信號處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計，并在FPGA多功能實(shí)驗(yàn)箱上完成整個系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。

下面是一組學(xué)生選擇第3題（程控濾波器）進(jìn)行綜合課程設(shè)計的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中設(shè)計了一個截止頻率為10KHz高通濾波器，先用Matalbfdatool濾波器設(shè)計軟件進(jìn)行FIR線性濾波器的系數(shù)設(shè)計[6-7]（如圖1所示），然后導(dǎo)入到MATLAB工作空間進(jìn)行相應(yīng)的操作，并保存為FPGAIP核所需的.coe文件，再在ISE工程中將.coe文件導(dǎo)入到FIRIP核中，并編譯下載至FPGA多功能實(shí)驗(yàn)箱上觀察輸出結(jié)果。截止頻率10KHz高通濾波器輸出結(jié)果（10KHz輸入）如圖2所示，截止頻率10KHz高通濾波器輸出結(jié)果（8KHz輸入）如圖3所示。

四、教學(xué)模式和方法的選擇

1.以學(xué)生為主體，采用啟發(fā)式教學(xué)

“數(shù)字信號處理課程設(shè)計”教學(xué)的基本模式是采用多媒體課件進(jìn)行部分精講，伴以大量的自學(xué)、討論和實(shí)踐。在以啟發(fā)式為基本方法的前提下，針對本課程的特點(diǎn)，采用了以下三種方法。一是對比分析法。不同F(xiàn)PGA在芯片結(jié)構(gòu)、外圍接口、程序開發(fā)以及功能上都有可比之處，通過對比教學(xué)，可以加深印象提高教學(xué)效果，讓學(xué)員更好的理解所講述的內(nèi)容。二是系統(tǒng)分析法。一個完整的FPGA系統(tǒng)是一個完備的系統(tǒng)。在介紹各種不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，還必須從硬件和軟件兩個角度統(tǒng)一闡述，使學(xué)員明白為什么采用該型號芯片、為什么采用該軟件結(jié)構(gòu)等，從而更深入的理解數(shù)字信號處理的硬件實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)。三是典型分析法。FPGA系統(tǒng)多種多樣，適當(dāng)?shù)倪x取幾種典型的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析，由淺入深，由表及里，使學(xué)員不但能熟練的掌握和分析各種FPGA系統(tǒng)，還能學(xué)會自己設(shè)計或構(gòu)造具有特定意義的數(shù)字信號處理系統(tǒng)。

2.豐富的多媒體教學(xué)手段

針對數(shù)字信號處理課程設(shè)計中一些內(nèi)容比較抽象難以理解，教師用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難講解清楚，某些規(guī)律學(xué)習(xí)者難以捕捉，同時有許多設(shè)計的概念需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來加以闡述，例如，在講解濾波器設(shè)計過程時，雖然在理論上說明了設(shè)計過程的步驟和方法，但是，實(shí)際濾波的應(yīng)用具體是怎樣，需要通過實(shí)驗(yàn)來加以驗(yàn)證。因此在教學(xué)中，可發(fā)揮多媒體的強(qiáng)大的輔助教學(xué)功能，使得抽象的或難以進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容能形象直觀生動地再現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)教學(xué)由難化易，由繁化簡，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

在課堂教學(xué)中可以引入Matlab仿真和FPGA技術(shù)演示，可以加深學(xué)生對基本概念、理論的理解，可以使抽象的內(nèi)容生動、直觀，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，事半功倍；同時將視頻、動畫制作在課堂講解中，利用動畫與視頻產(chǎn)生的動態(tài)效應(yīng)，將深奧難懂的理論問題轉(zhuǎn)換成直觀、動態(tài)的視頻或動畫，這樣不但增加了知識的趣味性，而且增加了知識的連貫性。對教師來說，能夠通過動畫與視頻將知識點(diǎn)更好、更直觀的表現(xiàn)出來，學(xué)生也可以在學(xué)習(xí)過程中對自己的抽象思維進(jìn)行驗(yàn)證。

3.分組協(xié)作共同完成

具體實(shí)現(xiàn)來說，可以將學(xué)生分組（3～4人一組），每組重點(diǎn)準(zhǔn)備一個可選的綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)。教師引領(lǐng)學(xué)生對項(xiàng)目進(jìn)行任務(wù)分解、剖析與本課程設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)小組討論方案設(shè)計、任務(wù)分解、搜集資料、項(xiàng)目制作、調(diào)試測試、撰寫報告的一般項(xiàng)目研發(fā)過程進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)。整個綜合性實(shí)驗(yàn)以一個項(xiàng)目研發(fā)的形式進(jìn)行組織，不但能加深學(xué)生對理論知識的理解，而且能夠極大提高學(xué)生的科研素質(zhì)。全組同學(xué)既要獨(dú)立思考又要集體討論，鼓勵學(xué)生設(shè)計出不同的方案。采用這種方式，可以極大調(diào)動學(xué)生的積極性，同時增強(qiáng)同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)合作。

4.課程設(shè)計考核方式

建立完善合理的考核制度無疑可以有效的對學(xué)生形成正確的引導(dǎo)，考核方式應(yīng)該以考核學(xué)員能力為主要目的。數(shù)字信號處理課程設(shè)計考核成績根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)際操作情況進(jìn)行綜合評分。考核內(nèi)容包括：設(shè)計方案是否合理，編程、調(diào)試和測試數(shù)據(jù)是否正確，設(shè)計指標(biāo)是否完成，撰寫報告是否格式規(guī)范和條理清楚等方面。按100分考核，最后評定為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級。

五、結(jié)束語

通過《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)員綜合數(shù)字信號處理方面的理論知識，解決模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理、系統(tǒng)分析與綜合方面常見實(shí)際問題的能力?；贔PGA硬件實(shí)驗(yàn)平臺，學(xué)生通過查閱參考資料、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，分組討論、分析解決問題，最終完成設(shè)計課題，初步掌握工程設(shè)計方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐漸熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和辦法，為將來從事和逐步適應(yīng)日新月異發(fā)展的系統(tǒng)科學(xué)提供一定的適應(yīng)能力與基礎(chǔ)。

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篇10

語音信號的抽樣和重構(gòu)，在理論方面涉及到濾波器的設(shè)計和抽樣定理［2，3］，實(shí)踐方面涉及到濾波器和抽樣定理的具體實(shí)現(xiàn)，還包含模擬電路和數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識，是理論和實(shí)際緊密結(jié)合的。因此，將其作為電子課程設(shè)計的題目，可以使學(xué)生充分鞏固和加深理解基礎(chǔ)核心課程的知識，提高自學(xué)能力和解決實(shí)際問題的能力。本文將其作為“電子線路課程設(shè)計”的教學(xué)平臺進(jìn)行構(gòu)建的。

1語言信號抽樣和重構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計

語音信號的抽樣與重構(gòu)系統(tǒng)是對經(jīng)過抗混疊濾波后的語音信號進(jìn)行8kHz自然抽樣，然后把抽樣信號進(jìn)行重構(gòu)，恢復(fù)出原信號，并將信號通過揚(yáng)聲器輸出。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，包括電源電路、語音信號的輸入電路、抽樣時鐘產(chǎn)生電路、信號抽樣電路、信號重構(gòu)電路和功率放大電路等。

1)電源電路電源電路可以提供±12V和±5V的直流電源。實(shí)現(xiàn)方法是將220V交流電經(jīng)過變壓器和整流橋變成+15V和－15V的直流電［1，2］。先將+15VDC輸入到模塊LM7812和LM7805，轉(zhuǎn)變成為+12VDC和+5VDC輸出;而將－15VDC輸入到LM7912和LM7905，轉(zhuǎn)變成－12VDC和－5VDC輸出。

2)語音信號的輸入電路語音信號的輸入電路包括語音信號的采集和抗混疊濾波。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，設(shè)計的抽樣頻率為8kHz。為避免頻譜混疊，對信號要進(jìn)行抗混疊濾波［4］。因此，將語音信號通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號后，對信號進(jìn)行放大和濾波。低通濾波器的參數(shù)如下:截止頻率為3400Hz、通帶衰減3dB、阻帶衰減40dB，用濾波器設(shè)計軟件Filterlab進(jìn)行設(shè)計［5］。

3)抽樣時鐘產(chǎn)生電路抽樣時鐘產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生8kHz的雙極性方波信號。通過參數(shù)設(shè)計，芯片NE555可以用來產(chǎn)生頻率和占空比可變的單極性方波信號。但后續(xù)抽樣電路需要的是雙極性的方波信號，故還需進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換，可以采用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。

4)信號抽樣電路信號抽樣電路的功能是對語音信號進(jìn)行自然抽樣，可以使用四通道雙向模擬開關(guān)芯片CD4066實(shí)現(xiàn)。雙極性方波信號接到控制端，控制模擬開關(guān)的通斷控制音頻信號的通過，達(dá)到抽樣目的。

5)抽樣重構(gòu)電路抽樣后信號的重構(gòu)過程，就是一個內(nèi)插過程，是通過低通濾波器實(shí)現(xiàn)的。這里的濾波器參數(shù)與抗混疊濾波器參數(shù)相同。

6)功率放大電路功率放大電路的功能是對重構(gòu)后信號進(jìn)行功率放大，驅(qū)動揚(yáng)聲器，核心芯片為LM386。

2課程設(shè)計流程安排及要求

第一階段:教師講解設(shè)計的整體功能及系統(tǒng)劃分，學(xué)生初步了解整個設(shè)計的組成和結(jié)構(gòu)。同時完成學(xué)生的分組，二人一組自愿組合，第二階段:學(xué)生根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，查找相關(guān)資料，獨(dú)立完成電路設(shè)計。利用Multisim對各單元電路進(jìn)行仿真，完成設(shè)計報告。設(shè)計報告內(nèi)容包括系統(tǒng)概述、單元電路設(shè)計、分析和仿真［6］。其設(shè)計任務(wù)包括:①介紹系統(tǒng)設(shè)計的思路與總體方案;②介紹單元電路參數(shù)的選擇和計算;③給出仿真電路圖和仿真結(jié)果;④給出工作分工和元器件明細(xì)表;⑤給出引用的參考文獻(xiàn)。第三階段:焊接之前，要求學(xué)生畫出布局布線圖，包括元器件在實(shí)驗(yàn)板上的擺放和排列、器件所有管腳之間的連接以及電源和地的安排等。布局布線圖完成后便進(jìn)行電路的焊接和調(diào)試，最后完成總結(jié)報告。總結(jié)報告包括:①系統(tǒng)功能描述;②各單元電路的調(diào)試和實(shí)際改進(jìn)的電路圖;③系統(tǒng)測試結(jié)果，給出重要測試點(diǎn)的實(shí)測波形;④課程收獲和建議。