徐赟
[摘? ? ? ? ? ?要]? 電子信息工程專業是一個與工程實際存在緊密聯系的專業。通過以工程項目為基礎的專業課教學方法應用,可以幫助缺乏工程參與經驗的專業學生正確理解專業知識,彌補傳統專業授課方法的缺陷。因此,以電子信息工程專業課教學為入手點,闡述了以工程項目為基礎的教學方法應用背景、過程、效果,希望為電子信息工程應用型人才培養提供一些參考。
[關? ? 鍵? ?詞]? 工程項目;電子信息工程;專業課教學
[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2021)35-0186-02
在電子類知識呈現爆炸形態的現今時代,教育引導習練方法變革困境與機遇并存。為保證“用科技助力中華民族復興”這一總目標的順利達成,我國于2013年6月份正式簽署《華盛頓協議》,為工學類應用型專業朝著更高的水平邁進提供了明確的方向標。由國家統計局關于工學類應用型專業建設的匯總數據可知,2020年度我國工學類應用型專業開設院校已超九成,培養規模位居全球首位。而電子信息工程是工學類應用型專業的重要組成部分。因此,以工程項目為基礎,分析電子信息工程專業課教學方法就具有非常重要的意義。
一、電子信息工程專業課的教學背景
電子信息工程是我國學校為適應國家產業部門生產業務需求而設置的專業,為工科人才培養提供了更多的選擇。而工程項目實踐教學方法是電子信息專業建設的核心和導向。在近幾年發展過程中,我國各地學校先后開設了電子信息專業,并開啟了“特色專業建設”“品牌專業”建設工程,在基礎層面達成了以電子信息工程基礎實驗類教育指導習練為目的的示范基地、協作平臺建設任務。但是上述工作的主旨是提高人才培養質量,培養工程應用型人才仍然面臨著諸多現實難題,比如,項目內容零散、實踐平臺狹窄等[1]。針對這一情況,越來越多的專業教師開始探索以項目為基礎的課程設想線路和具化元素,為以電子信息工程基礎實驗類教育指導習練為目的改進奠定了根基。
二、以工程項目為基礎的電子信息工程專業課教學方法應用過程
(一)明確目標
以電子信息工程專業基礎課程“EDA技術基礎”為例,“EDA技術基礎”是電子系統設計領域應用閾面較廣、維度較深的技術之一,也是直接面向實際工程的課程。因此,在教學方法應用目標設定時,可以提高學生“來之能戰”的實際工程能力為最終目標,從學生對芯片結構、設計平臺發展的認識入手,將基本設計過程的講授、設計語言、工程項目實踐訓練作為重點,要求學生在課程學習過程中了解可編程邏輯器件的有關知識以及電子設計自動化的基本原理。同時更加純熟地修習電子系統設計領域的相關知識,比如硬件設計語言、EDA軟件應用等。在這個基礎上,可以獨立地進行電路原理圖規劃、EDA文本錄入、軟件功能仿真、時序下載調試等基礎操作,并利用硬件描述性語言進行數字系統、常用功能單元的設計。
(二)項目導入
根據課程內容及教學要求,教師可以引入一個具體的項目,并向學生簡要概述對應項目的內容、預期要求。比如,“實用交通燈控制系統”,該項目主要利用EDA實驗箱上的若干個發光二極管(LED),構建一種頻率為1Hz(或其他)、花色為1種(彩燈從右到左逐次點亮)的彩燈控制系統。或者使用EDA實驗箱上的若干個發光二極管,構建頻率分別為5.0Hz、5/4Hz、5/2Hz、5/8Hz等由分頻電路產生的控制系統,控制系統花色與頻率種類一致,第一種花色需要從左到右逐次閃爍;第二種花色需要從右到左點亮、從左到右熄滅,全部亮起、全部熄滅;第三種花色需要兩邊同時亮起兩個,兩個亮起兩個熄滅;第四種花色需要兩邊同時亮起一個,勻速向中間移動后擴散。
(三)知識講授
在項目引入之后,教師可以進行相關知識的講授,以工學交替的形式,推動理論教學、項目實踐同步運轉。比如,教師可以為學生講授與EDA層次化設計相關的知識。在EDA層次化設計維度,以component(元件聲明)語句為重點,開展定義類、語法類、聲明類知識傳輸,并浸入實例[2]。同時安排“基于EDA實驗箱的實用控制系統”設計技術發展歷程、指標以及原理圖、說明文檔教學,為學生后續實踐奠定理論基礎。
(四)項目分組
根據前期對學生類似知識掌握情況的了解,結合對學生認知程度、接受程度的調查,教師可以對班級學生進行項目分組。每一組成員可以在四名到五名之間,由小組成員自我舉薦或者成員推選對應項目負責人,即小組組長。
(五)實施計劃
在各項目小組組長明確之后,各項目小組負責人要以項目→若干個子任務轉化為切入點,為組內成員分配任務。同時由小組成員項目探討,分別發表自己的意見或建議,明確各自任務的實施方案。進而從理論層面入手,由小組成員對自身需要完成的項目任務進行設計。同時利用EDA軟件,對不同單元線路進行仿真驗證,獲得整個項目的電路原理圖。根據整個項目的電路原理圖,選擇與要求無沖突的可編程邏輯器件,開展設定制備、調試仿真操作。一般與電路原理圖要求無沖突的器件為單片機開發系統等。
(六)檢查評估
教師可以對照前期項目要求,對項目成果進行檢查、評測估量。同時以典型項目產品為載體,以現實電子信息工程技術規范為參照,對各項目小組成員的表現進行判定[3]。判定標準包括知識、技能、職業素養多個指標,其中學習態度占總分值的5%,職業素質占總分值的6%,項目完成率占總分值的12%,團隊協作占總分值的5%,項目報告、小組協作完成辯論分別占總分值的4%,實踐操作技能占總分值的18%,出勤情況占總分值的4%,理論考核占總分值的18%,信息查詢能力和項目作品分別占總分值的3%和20%。