本文作者：江朝暉 單位：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計算機(jī)學(xué)院

主要問題分析

課堂教學(xué)。教學(xué)效果雖然取決于學(xué)生和教師兩個方面，但歸根到底還是看教學(xué)方法是否得當(dāng)。“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程一般安排在第7學(xué)期，此時大部分學(xué)生專注于考研和找工作，學(xué)習(xí)積極性和時間投入不足；本課程涉及面較廣，不僅需要靈活運(yùn)用前修課程的相關(guān)知識，而且須加強(qiáng)對實際電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）的分析和綜合能力，有一定的難度。這些特點(diǎn)對課堂教學(xué)方法提出了較高要求。雖然很多教師對多媒體課件制作、雙主體課堂教學(xué)模式等方面進(jìn)行了有益的改進(jìn)和運(yùn)用，但是在授課的深入淺出、知識的融會貫通、理論聯(lián)系實際等方面普遍存在不足，難以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。實踐教學(xué)。“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程的實踐性極強(qiáng)，一般配備綜合課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。實踐科目的設(shè)計是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，常常存在以下問題，達(dá)不到預(yù)期訓(xùn)練效果：難度及工作量偏大或便小；覆蓋面經(jīng)常偏小，等同于一個課程實驗；趣味性或?qū)嵱眯圆粔颍y以引起學(xué)生興趣；設(shè)計及制作成本考慮不足，給學(xué)校或?qū)W生造成負(fù)擔(dān)；較大的課題以團(tuán)隊形式完成，但任務(wù)分工及考核量化不明確，等等。另外，實踐教學(xué)手段較單一，沒有很好體現(xiàn)教學(xué)與行業(yè)應(yīng)用、與教師科研的合理結(jié)合。

改進(jìn)方法探討

針對上述教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的主要問題，結(jié)合筆者多年“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程的教學(xué)實踐，提出如下改進(jìn)方法。合理編排教學(xué)內(nèi)容，既體現(xiàn)課程內(nèi)涵，又聯(lián)系當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)實需求。以系統(tǒng)級設(shè)計為主線，重點(diǎn)講解現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法和基本流程，以及如何利用典型電路和軟硬件模塊構(gòu)造高性價比的電子信息系統(tǒng)，而局部環(huán)節(jié)的“技術(shù)級設(shè)計”應(yīng)由前修課程完成[1，2]。例如，電子系統(tǒng)設(shè)計的流程包括需求性論證、系統(tǒng)方案設(shè)計（含成本、功耗、可靠性分析等）、硬件/軟件設(shè)計、抗干擾設(shè)計、系統(tǒng)仿真、制作/調(diào)試、產(chǎn)品化設(shè)計等；模擬系統(tǒng)/數(shù)字系統(tǒng)/混合系統(tǒng)（智能系統(tǒng)）的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容；自頂向下設(shè)計方法；CDA和EDA工具的運(yùn)用；各級仿真在設(shè)計中的應(yīng)用等。充實新器件、新技術(shù)及新方法的有關(guān)內(nèi)容。重點(diǎn)以新型集成元器件、PLD器件為基礎(chǔ)，以新型單片機(jī)、嵌入式或DSP芯片為核心構(gòu)建現(xiàn)代電子系統(tǒng)，例如程控放大器、程控濾波器在信號調(diào)理中的應(yīng)用、單片機(jī)+FPGA的系統(tǒng)設(shè)計、多種串行總線及外設(shè)接口方法等；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用等。加強(qiáng)電子系統(tǒng)軟件設(shè)計方面的內(nèi)容和訓(xùn)練。重點(diǎn)講解接口、通信和上位機(jī)應(yīng)用程序的設(shè)計方法。以學(xué)生引導(dǎo)為目標(biāo)、以案例教學(xué)方法為手段，提高教學(xué)效果。

學(xué)生是教學(xué)的主體，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性是取得良好教學(xué)效果的根本保證。但是學(xué)生引導(dǎo)不是靠說大道理、做思想工作，而是蘊(yùn)含在科學(xué)合理的教學(xué)手段之中。根據(jù)該課程的特點(diǎn)，案例教學(xué)是最佳的手段[3]。對典型電子系統(tǒng)、電子產(chǎn)品的資料進(jìn)行搜集、整理，形成5~8個經(jīng)典案例，在課堂上重點(diǎn)剖析。通過案例這個載體，一方面將相關(guān)知識點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來，容易達(dá)到深入淺出和融會貫通，另一方面使學(xué)生對實際電子產(chǎn)品和最新發(fā)展動態(tài)充分了解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如，在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)電子信息工程專業(yè)的教學(xué)中，以自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)（圖1）為案例，詳細(xì)講解需求分析、總體設(shè)計、各模塊設(shè)計及實物展示，加深了學(xué)生對傳感器、數(shù)據(jù)采集、太陽能供電、遠(yuǎn)程無線傳輸、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用服務(wù)等環(huán)節(jié)的理解以及對數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識，收到了良好的教學(xué)效果。設(shè)計科學(xué)合理的實踐科目，開展形式多樣的實踐模式，提高實踐創(chuàng)新能力。實踐科目設(shè)計是保證實踐教學(xué)效果的重點(diǎn)[4，5]。通過對多種實訓(xùn)教材、電子設(shè)計競賽題目的搜集、篩選、整理，并結(jié)合學(xué)校、學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計一套（20個左右）科學(xué)、合理的“電子系統(tǒng)設(shè)計”實踐科目，兼顧難度、工作量、覆蓋面、成本、趣味性及實用性等諸多因素。

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下選擇合適的題目，通過文獻(xiàn)查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計、軟件編程、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、文檔整理等環(huán)節(jié)，較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的全過程，達(dá)到實踐訓(xùn)練目的。對于能力較突出且有興趣的學(xué)生，可以進(jìn)一步拓展實踐教學(xué)形式，鼓勵他們參加各種類型的科技創(chuàng)新活動、參與教師科研活動，提高競爭意識、協(xié)作精神和創(chuàng)新能力。電子信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的教學(xué)體系和方法面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。筆者根據(jù)多年電子系統(tǒng)設(shè)計的教學(xué)和科研經(jīng)驗，分析了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐環(huán)節(jié)中存在的主要問題，提出了有針對性的改進(jìn)措施，應(yīng)用在教學(xué)實踐中效果較好。再配合考核方法、支撐條件等其他環(huán)節(jié)的改進(jìn)，將全面提升“電子系統(tǒng)設(shè)計”的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實踐及創(chuàng)新能力，更好地滿足現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)對高質(zhì)量人才的需求。