從電子系統綜合設計談學生工程實踐能力的培養

摘 要 工程實踐能力是工程師最重要、最基本的能力。通過總結一個典型的電子系統綜合設計課題對學生實踐能力培養的收獲，介紹培養學生工程實踐能力的方法。

關鍵詞 實驗教學；工程實踐能力；電子系統綜合設計

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)09-0112-02

Discussion Training Engineering Practice Ability of Undergraduate from a Course of Comprehensive Electric System Designing Experiment//Zhong Yongyan， Chen Juan， Zhang Wei

Abstract Engineering practice ability is the most important and basic ability for engineer. Based on gaining of developing of the course of the Comprehensive Electric System Designing Experiment from summarizing a typical task， this paper introduces some methods in engineering practice ability training.

Key words experiment teaching; engineering practice ability; comprehensive electric system designing

Author’s address School of Electric Engineering， Nantong University， Nantong， Jiangsu， China 226019

電工電子技術實驗是技術基礎實驗，隨著技術的發展，對其要求也越來越高，相應的內容也從驗證性、綜合性到設計性實驗逐步深入，對學生的培養也從實驗能力、綜合設計能力到工程實踐能力進行。

1 電子系統綜合設計實驗項目的提出

在已開設電工電子技術基礎類實驗基礎上，開設進程為兩周的電子系統綜合設計實踐課程，將實驗方式由以往的課內實驗改為學生自選設計課題、課外查找資料設計、課內調試驗收，明確了學生的主體地位，調動了學生的積極性、主動性。經過多年運行，學生動手能力比以往大為提高[1]。其中關于“峰值檢測系統的設計”課題受到廣大學生的好評。

2 峰值檢測系統的設計簡介與效果評價

“峰值檢測系統的設計”是一個比較典型的綜合設計課題，其設計目的要求涉及內容較多，如放大環節、采樣保持環節、數字顯示與鎖存環節的設計等。這就要求學生將以往所學的知識及所做的實驗融會貫通，進一步掌握器件的特性及使用方法。具體要求：1）用傳感器和檢測電路測量某建筑的最大承受力，傳感器的輸出為0～5 mV對應0～2 000 kg的力；2）檢測值用數字顯示0～1 999；3）測量的峰值電壓保持穩定（即始終顯示最大值）。

課程設計前，指導教師花3個學時給學生布置各階段進度要求。學生根據設計要求，設計原理圖（圖1）。

在第一周的設計中，學生利用所學知識，查找相關資料，分別進行單元電路設計、參數計算和器件選擇，并寫出方案可行性分析報告。只有通過指導教師審閱后才可進行第二周的搭試環節。

第二周搭試過程中，要求學生獨立完成，教師只做理論指導，不具體代辦。但面對搭試中出現的各種問題，只有很少部分的優秀學生可應對，大多數學生往往束手無策。這時指導教師的作用尤為重要，一方面鼓勵學生，讓他們樹立信心，另一方面耐心教他們如何調試電路。針對峰值檢測系統的設計，要求學生采用“逆向檢測”方法。首先進行譯碼顯示電路的檢測，確定無誤后再接入A/D轉換電路，檢查該環節的正確性，依次向前推。該方法效果明顯，可快速檢查出問題所在。調試成功之后，進入答辯環節，此環節旨在考查學生對原理的理解。

通過兩周的實踐，感覺到學生對儀器的使用更為熟練，分析問題、解決問題的能力有了不同程度的提高。

3 學生工程實踐能力的培養

工科院校所培養的學生主要是面向企業生產的，所以高等工科院校的教學必須立足于培養有工程實踐能力的高級工程技術人才。

3.1 利用多媒體技術，進一步豐富實驗教學手段

多媒體教學使實驗教學生動、直觀，教學效果明顯。將教學內容制成課件上傳至實驗中心網站上，在實驗開始前，要求學生觀看課件自行預習，這樣再配合指導教師的重點、難點的講解，整個實驗效果就非常的明顯，也調動了學生的學習積極性。

3.2 進一步開放實驗室，為學生提供動手操作機會

為了讓學生有更多機會到實驗室進行鉆研和探討，加大實驗室的開放力度，讓一些學有余力的學生利用業余時間完成自己設計的電路，鼓勵他們做些自己感興趣的其他實驗和小制作[2]。具體做法是將電子實驗室由原來的定時開放改為根據實際需要隨時開放，學生可自行到實驗準備室或在校園網上進行預約。這樣做雖然增大了實驗工作人員的工作量，但收到很好的教學效果，如有些學生聯系實際，將收音機、錄音機等小型電器拿到實驗室維修。實踐證明，實驗室的開放，充分調動了學生的積極性，對鞏固實驗內容，加強實驗效果，保證教學質量，開闊學生視野，培養學生實踐能力起到重要的作用。

3.3 積極開展第二課堂，提高學生的動手能力和實踐能力

為了進一步提高學生的動手能力和實踐能力，作為課堂實驗的延續和深入，開展第二課堂，吸收一些愛好電子的優秀學生，在有經驗教師的配合下，組織成立實踐小組，并融入學生會實踐部。幾年來，實踐小組連續多年多次深入學生公寓和社區，為廣大學生和居民提供電氣服務，深受好評。

3.4 適應新時期的需要，繼續加強實驗隊伍的建設

高素質師資隊伍是提高實驗教學質量的根本保證。為此，聘請動手能力強、經驗豐富的企事業單位高職人員進入實驗室，與實驗教師一起擔任實驗教學與管理、開發新的實驗項目、組建新實驗室等工作。同時，制定實驗教師培訓、學習及獎懲制度，鼓勵實驗教師積極選擇學習方向，進行在崗自學、聽課或短期培訓等。且創造條件到各大重點高校相互走訪、學習、交流，吸收經驗。

4 結語

新的實驗項目在南通大學已連續開展多屆，學生普遍反映較好，后續課程及畢業設計的指導教師反映良好，校內電子科技活動也因此活躍起來，學生在全國電子設計大賽、“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、中國機器人大賽暨RobCup公開賽、全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽等各類競賽中頻頻獲獎。良好的基礎訓練使得學生具備基本的工程實踐能力，從而能更好地為今后的各類實踐服務。

參考文獻

[1]堵俊，吳曉.改革實驗教學 培養創新意識:電類基礎實驗課程的改革與實踐[J].南通工學院學報，2004(20):77-79.

[2]堵俊，吳曉，羌予踐.電氣類開放實驗教學平臺的建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2009，28(5):83-85.