以工程教育理念指導電子類畢業設計的探索與實踐

摘 要 本科畢業設計是學生能夠歸納使用所學的各種理論知識和技能，進行全部、體系、嚴格的技能及根本才能的操練時機，論文闡述了工程教育模式CDIO 的基本概念，提出了基于CDIO 教學模式的電子信息工程專業畢業設計的開發和實踐。該指導方式打破了傳統畢業設計的指導模式，要求學生自主設計和完成實驗內容，實現被動接受教育到學生自主創新、設計和實施的轉變。實施結果表明取得了很好的效果。

關鍵詞 CDIO工程教育模式 畢業設計 創新實踐

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A

Exploration and Practice of Electronic Graduate Design

Guided by Engineering Educational Philosophy

WANG Yongjie， YANG Guangjie

（College of Information Science and Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract Graduate design is time that students generalize the use of a variety of theoretical knowledge and skills learned， carry out all the exercises， system， strict fundamental skills and abilities， the paper describes the basic concepts of CDIO engineering education model proposed teaching model， based on CDIO development and practice of electronic information engineering graduate design. The guiding the way to break the traditional graduation design guidance model， which requires students to complete independent design and experimental content， passive education to students to achieve innovation， design and implementation of the changes. The results show that the implementation has achieved good results.

Key words CDIO engineering education mode； graduate design； innovation and practice

1 確定課題期間

1.1 思考要素

選題是畢業規劃的要害。一個杰出的課題，能強化理論常識及實習技術，使學生充分發揮其發明力，圓滿地完結畢業規劃。畢業規劃的課題可從以下幾個方面歸納思考：（1）有利于歸納學生所學常識。（2）能聯系學科特色。（3）盡可能聯系實際。（4）有特定的使用價值。依據以上需求，能夠思考從下面一些視點發掘課題：（1）學科教育的延伸。例如：聯系智能控制電路特性，要求學生規劃用于實踐的控制器電路并裝置調試。聯系數字電路進行邏輯電路的規劃與裝接。（2）多學科的歸納。聯系本專業學科指定一個歸納課題，假設課題較大，可分解為幾個子課題，交由不一樣的小組完結，結尾再整組成一個完好的課題。例如，物聯網監測環境參數的課題，能夠分為物聯網組網和各種傳感器電路規劃兩種。（3）聯系生產實踐。校園能夠和一些單位聯合，共同開發一批有實用價值、適合學生規劃的課題，乃至能夠以某些單位的某項生產任務作為規劃課題。學校應注重課題材料的收集，盡量選擇最合適教育內容又接近生產實踐的課題，完結材料庫的建造，為往后課題的不斷完善提供基礎。

1.2 要思考學生實踐才能的區別

學生不可避免地在理論根底和動手能力方面存在著較大的區別。因而，課題的準備應有層次性。不然，太簡略的課題將使有些才能較強的學生產生輕視的態度，敷衍了事，或過早地完結規劃而影響其他學生；而太難的課題使有些根底較差的學生感到無從下手，發生畏懼感，最后得由老師手把手地教，乃至由老師一手包辦，使畢業規劃流于形式，起不到應有的效果。因而在分組的時候就應該合理安排，而在安置課題時，根底好的學生和根底差的學生的規劃課題應有所不同，盡可能契合每一位學生的實踐才能，使每一位學生都能產生強烈的探究愿望。

1.3 要注重課題的實用性、教育性

在實踐教育過程中，我們發現，拿到實用性強的課題的學生積極性顯著高于其他學生。因而，課題應盡量地結合生產實踐。而注重課題的教育性能使常識承上啟下，一方面強化原有常識，另一方面確保了常識的前后連貫性，有助于學生進一步消化原有常識。

2 實際設計階段

2.1 指導方式

在指導學生畢業設計的過程中，要遵循的原則是：（1）使學生從被動學習變主動學習。（2）結合工程實際的項目使學生懂得我所學的東西有何用，做項目的過程中學生鍛煉了自學能力，能夠在做中學。（3）學生不是教會的，是學會的，老師重要的職責是教會學生如何學習。（4）要充分相信學生的創造力，給他們充分的工程實際的鍛煉機會。

輔導老師安置給學生使命后，要輔導學生剖析課題，斷定規劃思路，充分利用技術資料，注重規劃辦法和合理運用工具書。學生規劃時應注重理論與實踐的距離，充分考慮規劃的可行性。輔導老師要注重學生完成使命的質（下轉第47頁）（上接第34頁）量和速度，及時指出其存在的缺乏，啟示其獨立思考。在規劃進程中，應輔導學生養成良好的安全意識和謹慎的工作作風。規劃完成后應編撰畢業規劃論文，對自己的規劃進程作全面的總結。

在整個輔導進程中，不要做過多的理論講解，要使學生使用各種現代工程工具（硬件、軟件、儀器、設備），自己動手設計-制造項目、仿真、模擬、案例研究，體會做中學。使學生在做的過程中加強與社會各行業特別是專業技術行業的聯系。

2.2 實例分析

例如《家庭智能防火防盜系統設計》，其設計原理圖，在防火方面要使用氣體煙霧傳感器做可燃氣體檢測，可使用MQ-2，對于此氣敏元件，如果在學生沒接觸到此器件之前，講述很多理論原理，學生在腦海里很難有一個詳細而具體的使用方法及使用過程中應該注意的事項，因此，只需大概講述此元件特點，然后讓學生真正接入電路不斷調試測試數據，才能更好地理解其特性，把握住實際使用中應該注意之處。在防盜方面，采用熱釋電紅外傳感器探測人體的紅外線，利用人體所發出特定頻段的紅外線可以探知是否有人進入房屋，對此，我向學生提出如果你是小偷，你會想什么方法逃避紅外探測，而此方法是否真的會對紅外探測有影響，這些都要在模擬實驗中去完成。實際上，在有限的學制中，任何專業教育都不可能將往后工作中所需的常識徹底教給學生，而只能依照項目練習的方法安排常識，交給學生去“做中學”，在根據項目的重復學習練習中，構成各種才能。學生在此進程中一定會學到一些必要的常識，但更重要的是獲得自主學習的能力。

2.3 答辯階段

如果說在設計過程中要培養學生的獨立思考能力和實踐能力，那么在答辯過程中主要就是鍛煉學生的應變能力、與人交流能力和表達能力。畢設答辯是為了進一步考查和驗證學生對所做設計的認識程度和當場論證論題的能力，進一步考查學生對專業知識掌握的深度和廣度，還可以審查畢業設計是不是學生獨立完成，即查驗畢業論文的真實性。

在設計過程中采用了工程教育模式，接下來的答辯自然克服了以往答辯的很多弊端。如以往的答辯基本是對設計做簡單介紹，很多學生沒有參加實際的設計制作，自然做不到當場對自己的設計成果熟練演示，只是做理論的簡單介紹，明顯可以看出學生通過畢業設計并沒有把自己所學知識進行綜合運用，不知道自己的專業實際能做什么或從事哪方面的項目設計。

如今學生能用簡潔的語言概括表述，并采用PPT把整個項目設計過程用生動的動畫或圖表放映，因為整個設計是自己親自完成，對它非常熟悉，自然就充滿自信，聲音洪亮，表述清楚到位，并把整個設計過程中積累的經驗分享給大家。講解完畢后大家可以很清楚地了解到設計者經歷了哪些障礙和解決方法。

3 總結

本文采用CDIO理念，針對電子信息工程專業特點，通過自己所指導的學生的實例說明如何運用CDIO理念進行選題、指導設計、答辯等過程，使他們可以盡早與企業實際工程設計接軌，真正積累工程實踐經驗，學生學習的積極性和主動性得到提高，教學效果顯著。

參考文獻

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