《智能電子產品設計與制作》課程教學改革探討

摘 要：《智能電子產品設計與制作》課程是電子類專業普遍開設的一門綜合課程。傳統的教學內容和教學方法越來越不適應時代和技術的發展，不足以滿足社會對人才的需求。因此，實行課程改革是非常有必要的。本文主要從課程的教學內容、教學方法與手段等方面進行深入研究，共同探討該課程的教學改革措施。

關鍵詞：電子產品設計 教學改革 任務驅動

一、 課程教學改革依據及目標

《智能電子產品設計與制作》的目標是使學生具備基于微控制器的產品設計開發、調試與維修的能力，具備常用功能模塊電子線路的設計、焊接及調試能力，各類儀器儀表操作能力，數據與結果的分析處理以及設計工藝文檔編寫能力等。

經過近些年的教學實踐，課程教學取得了較好的效果，為企業培養了一批優秀的電子信息專業技術人才。然而，通過大量實際有效的企業調研，我們也發現課程設置與教學方面還存在著這樣那樣的問題，企業對畢業生的技能提出了更高的要求。這就需要我們及時進行課程教學改革，滿足企業與社會的需求。

二、 教學內容改革

職業院校的各類技能大賽近幾年開展的如火如荼。其中的“電子產品設計與制作”項目與現代生產實踐緊密結合，用典型的工作任務方式呈現。因此，我們應當以職業技能大賽為風標，以企業崗位實際需要和職業能力標準為依據，系統地組織課程的教學內容。因此，該門課程應盡可能多的選擇全國職業院校技能大賽的真題作為項目載體，在完成教學任務的同時，也起到了訓練學生，選拔優秀隊員參加競賽的目的。

為了更好激發學生學習的主動性，提高課堂效率，開闊學生的視野，本課程的教學內容共包括學生自選自學項目、課堂精講項目以及本地企業實際研發產品項目三項內容。下面分別予以說明。

1.學生自選項目。在教材及輔助教材中共涉及幾十個大賽設計制作項目，例如液位控制器、智能安防狗、出租車計價器等。對于學生來說，有必要讓他們接觸盡可能多的實戰項目，學習盡可能多的電路模塊。在開課前，指導每個學生自選一個設計與制作項目。通過自學，理解項目涉及的主要技術。在每次課上安排2人解讀自選項目的產品功能、電路設計原理，簡要說明程序設計思路，利用課外業余時間完成該項目的全部設計制作內容。其他同學作為評委對他們的完成情況提出疑問和評價。這樣，學生可以直接或間接的學習和了解近幾十個產品項目，充分調動了學生的學習積極性和熱情。

2.課堂精講項目。除了學生自學之外，需要教師在課堂上引領學生完成至少一個項目的完整設計制作過程，達到精講的目的。這部分是課堂教學的主要內容。

市場上的智能產品種類繁多，五花八門。作為教學來說，應該選擇兼顧典型性、普適性和應用性的產品作為授課載體。通過反復研討，確定了既是市場實際產品，同時又是大賽項目的“自動烘手機”作為教學載體。課堂主要時間以“自動烘手機”項目為例，從系統原理分析、硬件電路設計、PCB制版、軟件設計、綜合調試、實物制作等各方面，深入學習，掌握智能電子產品的設計與制作流程及關鍵技術。

3.本地企業實際研發產品。作為一個真實的產品開發項目，并不僅僅是電路設計、軟件編程方面的內容，應該包括前期可行性論證、物料采購、調試檢驗、外殼設計、后期故障處理等多個方面。課程組聯系了威海本地一家合作企業，以該企業的樓宇對講系統項目為例，帶領學生熟悉認識企業實際產品的研發流程及在設計與制作過程中需要注意的事項。

該門課程共計86學時。其中，學生自選項目的分析占用10學時（30人*15分鐘/人，共計450分鐘），分散安排在日常教學活動中。首次課安排2學時的“智能電子產品設計與制作綜述”，主要以PPT的形式講解“最新電子產品展示”、“電子技術發展歷程”、“電子產品設計與開發方法”、“企業電子產品開發”、“如何提高電子設計能力”等知識。學期末安排6課時的“企業實際產品概覽”，帶領學生到企業參觀學習，以公司實際產品為例，主要由企業工程師詳細講解產品研發流程，簡單介紹電路設計、軟件編程、故障調試、文檔編寫等方面的經常遇到的各類問題。其余課時全部用于“自動烘手機”項目的精講。

三、 教學方法與教學手段改革

通過在課內安排教學任務，課外組織興趣小組，鼓勵學生參加電子大賽，選拔優秀學生參與教師的科研項目，形成了課內到課外，競賽到科研，突出動手實踐，教學做一體化的教學模式。課程采用項目引領、任務驅動式的教學方法。下面以“系統調試與分析”教學單元為例予以分析。

1.提出任務。學生焊接完畢的電路板直接加載程序。如果不能正常工作，可能是什么原因造成的？單片機的智能電子產品，系統綜合調試與分析的意義對于基于何在？如何快速有效地進行系統的調試與分析（教師以實物為例講解，學生初步討論）。

2.分析任務。對于基于單片機的應用系統，一般應先進行哪些基本方面的測試？ 在單片機、模電等課程的學習過程中，自己曾遇到哪一些故障現象，是如何解決的（學生分組討論，集中研討）。

3.解決任務。針對完成的烘手機電路板，進行初步硬件調試。調試并實現烘手機的各項功能，如電源及充電電路，鍵盤及顯示電路，紅外感應檢測電路，熱釋檢測電路，風扇及加熱電路。檢查電路無誤后，接通電源，測量分析電路的各項參數。

4.任務小結。各組匯報調試遇到的問題和解決的方法，學生交流心得，總結單片機應用系統硬件調試技巧。

四、結語

智能電子產品設計與制作課程是一門實踐性很強的專業課程。在教學實施過程中，教師應堅持教、學、做一體化的思想，不斷完善教學內容，以職業技能大賽為平臺，力爭貼近企業生產實際，持續改進教學方法和教學手段。