单片机课程设计总结与体会范文

导语：如何才能写好一篇单片机课程设计总结与体会，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【单片机课程设计心得体会一】 这次这个单片机的课程设计我们完成的不太理想，我们小组两个人都是交流生，并且不是在物理学院学习，同时选课时没有认真全面的了解这门课程的安排导致没有选上和课程配套的实验课，一个学期也就没有做过一次实验，在后来的制作过程中遇到了很多困难，所以这次这个课程设计的作品完全是在没有任何单片机制作经验甚至是没有做过任何相关电路的基础上开始的。选题的时候其实只上了几个星期的课，对单片机能做什么或者说以我们的水平能让单片机做什么根本没有一个清晰的认识，很担心自己的选题最后做不出来，所以当时选题时的原则是尽量的简单可行，因为毕竟我们没有实验课，一学期下来必定会比物理系的同学在具体的实验方面落后不少，同时平时我们都在南新校区，与老师和同学的交流都很困难，在后来的具体制作过程中遇到什么困难几乎不可能跑到实验室去向老师请教，同时现在社会上都在大力提倡节能，于是我们打算从这点出发在我们的身边发现问题，当时我们听周围的同学说起济南的夏天白天相当的炎热，可是晚上退凉很快特别是深夜的时候温度其实已经不高了，但是同学们一般晚上睡觉都比较早，都会叫风扇一直开着最大档，可是到了深夜后已经没有必要这么强的风速了，这样一夜下来将会浪费很多电能，同时还容易把同学们吹感冒。于是我们想能不能做一个单片机系统来解决这个问题，基于以上原因我们确定了这个方案，在最初的计划中我们还准备加入对风扇转向的控制，使之能实现人体追踪功能，不过在后来的具体设计中发现现在风扇的风扇转向控制基本都是纯机械装置，要用单片机控制比较的困难，而电子控制装置一般都出现在高端的风扇之中且价格比较昂贵，而且机械部分方面我们也无法解决。所以最后决定放弃对转向的控制，等以后对机械方面的只是有所学习之后再做。

通过这次的课程设计作品的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解，同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距，书本上的知识很多都是理想化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方的问题，这让我们无法根据书上的理论就轻易得到预想中的结果，有时结果甚至很差别很大。通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。

课程设计贡献排序：这次课程设计从最初的规划到后来的理论设计到最后的具体制作都是我们两共同完成的，实在无法区分贡献排序。各取50%吧。

课程改革建议：我们强烈建议将这门课程的理论学习和实验部分合并成一门，以避免想我们这种情况的再次发生。

【单片机课程设计心得体会二】 作为一名自动化专业的大学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。

接下来的4月，我意外的接到系学生工作处主管陈老师来电，说我系承办了院校园文化艺术节的南方擂台知识抢答竞赛，而学校又没有抢答器，要我组织几个学生做一个抢答器。我当时想，那好啊，做抢答器不难。以前有用与非门做过，于是我便爽快的答应了陈老师，并保证没有问题，保质保量完成。当是可能是我想得太简单了，抢答器不就八个按键一个数码管显示不就完了么，把最先抢到的组别显示出来。可是到主任给我们提要求的时候才发现抢答器要实现我功能远不只这么多，倒计时、蜂鸣提示、范规报警、电子计分器，这些我都没有考虑进来。主任也说了，这是一次院级的比赛，电子系做的东西要拿的出手，要做就做点样子出来。我想也好，虽有点难度，但符合我喜欢挑战难度的性格。我说行!这个活我做了!

接到任务开始布属，我把计分电路分了出去由其它几个同学做，我专攻抢答部分。由于没有独立设计电路的经验，刚开始得一步步慢慢深入，正好我会PROTEUS。软硬件的调度都靠它完成，这样可以省很多的时间。做抢答器，我们花了一个月的时间，没日没夜的调试程序(当时单片机课程还没学到定时器中断，还得一边自学。)做PCB板，采购元器件，安装，调试，运行。那时，他们的计分电路也做好了，用了16个数码管做显示。我们将计分和抢答电路板及数码管安装在了事先木制的外壳上，进行整体调试。记得那时正赶上五一放假，而五月8号就是比赛了。我们都没有休息，将工作间从实验室搬到了寝室。那段时间虽然辛苦，但很充实，每个人收获都特别大。

为了让自己的编程水平能进一步提高，我将自己编写的程序发到了论坛里与大家共享，并下载网友们的程序进行分析。电子钟程序、液晶密码锁程序、跑马灯程序、大屏幕点阵屏程序、上下位机通信程序等等，这些我都能熟练的掌握。我认为，学编程读别人的程序非常重要，每个人都有不同的思维，相同的任务却有很多不同的方法，在每个程序里都能找到些经典的段子，让人回味。从中可以学到很多的方法，并且有些可以直接的引用。一个出色的程序员在编程时，并不是从零开始，而应该是先找出类似的例子进行分析，参考，看看有没有值得引用和借鉴的地方，加以修改，为自己所用。实践证明，这样做是对的。从当初不知如何着手到现在随手就能写个几百行，短短几个月，我进步还是蛮快的。

做单片机课设那会，我帮助了班上不少的同学，帮他们调试过硬件，修改过程序，并为他们解答了一系列的疑惑。当同学们投来羡慕的目光时，我很自豪，这些都是我努力的结果。当然，努力归努力，方法也很重要。在这里，我总结一下，与大家共勉：

1、基本功要杂实，要有一定的数模电基础。学单片机首先要搞清楚它的基本结构和存储单元的分配。

2、在学单片机的过程中，最好自己动手做一个单片机系统。先找现成的程序，现成的电路图，做成实物，并以这个例子为开端，带着疑问学习，往往更有目的，更主动。

3、有条件的话先个好的开发板，便实验时之用。没开发板，PROTEUS软件仿真也行。

4、多读有代表性的程序，读得多了自然就会学到很多的好方法。可买本单片机子程序集看看，也可网上下载程序分析。

5、多泡泡单片机相关的论坛，与大家多交流交流，单片机完全可以自学的。

我觉得以上几点相当重要，因为它对我帮助很大，算是将我领进了单片机的大门，以至于我学起来不那么吃力，没有感觉到像大家说的那样的难。我看过很多的程序，也调试过很多的程序，每一次收获都不小。我的实验室就是KEIL和PROTEUS。这使我做实验很方便。虽是虚拟的，但调试程序还是可以的，省去了很多的时间提高了效率。最近我在学CX51，因为学单片机掌握C语言是非常重要的，C语言的通用性对学习其它类型的单片机有很大的帮助。今后，我想做嵌入式系统工程师，想学ARM，想搞操作系统。所以我现在必须打好基础，这样才能进步。

我学单片机的一些经历。其实我并不是很厉害，我懂的也只是一点皮毛，只是晓得单片机是怎么回事，能编几个小程序罢了。写这些我只是想记录一下我初学单片机的经历。同时对于那些想开始学习单片机的朋友们，还是可以有一些值得借鉴的地方。希望大家都能学好单片机，那些觉得难的学得吃力的同学要对自己有信心，要多做多练，这样才能培养学习兴趣。只要坚持就能如愿，同志们，加油!

【单片机课程设计心得体会三】 做了两周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。

我们组一共有三个人，但其他两个人是真的神龙见首不见尾，除了在最后答辩的时候他们一起坐在了我旁边，冠冕堂皇的指着我画了几遍的图说了几嘴，我想可能他们自己都不知道自己在说怎么，虽然有的东西他们也答出来了。我佩服他们的勇气，羡慕他们的运气(我见到的很多做了10天的人最后的成绩都有不如他们的)，但是鄙视他们的做法。

所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次跟他一起到试验室调试程序(他们组也只有他一个人动手)，看他边做边给我讲解。最后在开发机上做出来的时候，虽然不是我自己写的，但看他那么高兴，我也有一种分享到的成就感。后来我们组就用了他写的程序，他自己又抽空做了些拓展。

接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。很多次是早上起来带瓶水带些吃的到实训中心，一泡就是一天。我看到有很多人跟我一样，不同的是他们是三三两两，而我大部分时间都是一个人做。在这个时候也有很多人帮助我，或是热心的帮我带饭，或是在我打盹儿的时候帮我做点焊接。大家都鼓励我，即使最后出不来东西，但是一定要坚持把它做完。当我想放弃的时候，我也这么对自己说，即使你做出来的是次品甚至不合格品，但是你一定要拿出来一件成品。

在要验收前，终于做了一件成品出来，不幸的是它真的是一件不合格品。帮我的那个男生做的已经出来了，所以最后应该还是我的焊接方面的问题。有一点灰心，想再重做来不及了，单是检查线路却也查不出来什么问题。那么就准备答辩吧。我对着电路图再看课本，发现以前很多觉得很难记的东西现在记起来容易多了，因为整天都在同它们打交道。51的引脚及其功能，A/D转换器的，驱动器的，所有我用到的我都一再的看书了解，同时请教同学我看书过程当中的疑惑。在这个过程中又发现了以前焊接当中出的一些问题，能改的就改，不能改的，咳，要是时间再多一些，或者我能早点做好，要是不只是我一个人动手算了吧，不要想那些如果，还是准备我自己的，做好我现在能做的吧。

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关键词：边教边学；单片机；教学方法

中图分类号：TP368.1-4

单片机技术是一门实践性很强的技术，是融知识性与技能性于一体的课程。提高学生的单片机技术应用能力是单片机课程教学的根本任务。传统的单片机教学方法是先讲行理论教学、最后进行课程设计。理论和实验分成两个阶段，教学效果较差。为此，探索了“边学边做”教学法，它是一种协作式的教学法，它以学习者为中心，充分应用直观形象的教学手段，鼓励学习者积极参与教学过程，加强教学者与学习者之间以及学习者与学习者之间的相互交流和信息反镄，使学习者能在参与过程中积极地领会和真正掌握所学知识。它突出了学与用的结合，教学效果好。

1 “边学边做”教学法

“边学边做”教学方法是在建构主义和人本主义的指导下，以教师为主导，以学生为主体，依据人的认知规律设计完整的教学案例、任务、项目作为实践项目，采用多媒体、仿真技术、实验实训设备等教学手段，构造学习性环境，以知识点为单位“先理论、后实践”，理论和实践紧密结合的教学方法。特点是能提高学生对知识的理解、应用的能力，有利于实用型、应用型人才培养的培养。

2 “边学边做”教学法的可行性

“边学边做”教学就是遵循了学生的心理规律，在强调学习和应用相互作用的前提下，以学生的实际需要和能力水平为出发点来组织教学，让学生应用知识完成实践任务，表现自我，获得成就感，激发学习兴趣；“边学边做”教学符合学生的认识到实践的普遍规律，提高学生的学习效果；“边学边做”教学有利于教师的教学反馈和与学生沟通，提高教学效率。

3 “边学边做”教学法在单片机教学中的应用

本校应用电子技术专业10级和11级的学生2个班参加了该教学过程的实施。具体实施方法：

3.1 制定详细的教学计划

根据课程大纲的要求，围绕教学目标制定详细的理论与实践紧密结合的教学计划，即先设计开发课程教学项目，然后按项目完成的知识与技能需求设计子项目或子任务，在子任务或子项目的教学实施中，先理论学习，后子项目或子任务实践，实践与理论环环相扣。例如：定时计数器应用教学内容设计为频率计设计与制作项目，设计99秒表设计和计数器设计两个子项目，使学生明确教学内容，更好的激发学生的学习主动性和积极性。

3.2 引导学生自主学习

以往的教学因理论的内容比较抽象，学生对上课内容难以理解，对课堂的参与度不高。新教学方法使理论与实践教学紧密结合，学生通过理论学习，实践设计程序，再到仿真、开发板实物调试的结果检测，到反思的学习过程。由理论到实践，学以致用完成子项目或子任务。例如：频率计设计与制作项目，先指导学生学习单片机定时器应用，然后指导学生完成99秒表设计；先指导学生学习单片机计数器应用，然后指导学生完成计数器设计。通过完成子项目或子任务的实践，并进行细节讨论，将实践中的问题反馈到理论中来，提高了理论的学习效果，增加了师生间的交流机会，学生间的合作机会。

3.3 教师讲评

师生针对每次完成子项目或子任务的关键点进行讨论，教师对学生子项目或子任务的完成情况及表现进行总结和评价，指出问题所在，指导学生解决问题。记录每次实践成绩作为项目的平时学习成绩，每个项目成绩按平时学习成绩（40%）+项目完成成绩（60%）进行计算，按比例计算课程所有项目成绩作为课程的成绩。

4 教学效果分析

4.1 与传统教学对比

采用了“边学边做”的教学方法后，学生参与度提高，有较强的积极性，改变了过去学生不懂理论，更不会应用的状况。将应用电子技术专业1002班和1101班学生学习积极性与效果和同级其它班级及往届学生对比，学生学习积极性有了显著提高，掌握了学习单片机学习方法；学会了编辑、编译软件，仿真软件，下载软件的使用；能应用单片机进行常用接口程序的设计；单片机应用与开发能力显著提高；教学效果有了明显的改善。

4.2 学生认可程度

对于“边学边做”这种教学方法，大部分同学是喜欢的。应用电子技术专业1002班和1101班学生二个班95%以上同学都认为很好。同学们普遍认为“边学边做”教学调动了他们的学习积极性，知道了单片机怎么学、怎么用。使他们对知识的掌握更深刻，培养了应用与创新能力，提高独立学习能力、编程思维能力。

5 教学体会及讨论

5.1 “边学边做”教学方法符合高职单片机课程教学

以往传统的教学，同学在实验课中只是操程序做实验，甚至根本看不懂程序，教学效果不理想，毕业后不能从事与单片机应用与开发相关的工作。经过2年的探索，我认为必须打破传统的培养模式，围绕“技术技能应用型”培养目标，提高学生的技术应用能力，使学生毕业后能适应工作。

5.2 “边学边做”教学方法适合高职学生课程教学

这种教学方法使学生在教师的启发和引导下激发兴趣，调动学习积极性，活跃思维。在悱愤心理下学习知识；在讨论问题的过程中学他人所长，补己之短；在实践中理解、应用知识、培养技能体验自己的设计制作过程；在讲评过程中，发现不足，改正错误；在解决问题的过程中提高解决问题的能力。

5.3 “边学边做”教学方法实施的基本要求

这种教学方法应用时，教师要充分了解学生的学习能力，制订缜密的教学计划，设计知识与实践紧密结合的项目、子项目（或子任务），具备完成项目与子项目（子任务）的教学设备，教师能驾驭课堂与引导学生。

参考文献：

[1]王道俊，王汉澜.教育学[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]王文海.单片机应用与实践项目化教程[M].北京：化学工业出版社，2010.

[3]赵方，赵霞，摆银龙，郑小梅.“教学做一体化”教学模式在高职单片机教学中的应用[J].中国现代教育装备，2010，22：82-83.

[4]刘喜双，姚健.单片机课程实践教学改革探索[J].教育探索，2013，8：31-32.

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1.全国大学生电子设计竞赛的意义

1.1有利于培养学生的创新能力，激发学生对实践课的兴趣

传统的实践教学是理论教学的辅助，实验内容多数是验证理论知识，学生根据实验指导书上的方法和步骤就可完成实验，整个实验过程学生完全是被动的[1]。这样的验证实验不能实现对学生实践能力和创新能力的培养，难以激发学生的对实践教学的兴趣。全国大学生电子设计竞赛要求参赛学生在四天内完成从选题、搜集资料、设计方案、分析论证、元器件选择、硬软件设计、组装、调试、测试、排除故障、做出成品和撰写设计报告的全过程，并且要求三人组队参赛，是对学生综合素质的全面考核，具有极大的挑战性[2]。比赛中既要动手操作，又要理论分析。经过培训和参加竞赛的学生，其实践能力与创新能力都得到很大的提高，同时激发了学生对实践教学的兴趣。

1.2有利于增强学生的竞争意识和就业能力

在电子设计竞赛中能脱颖而出的都是理论知识扎实，动手能力强，经过严格训练，具有创新意识和协作精神的优秀学生。无论获奖与否，参加过培训和电子设计竞赛的学生，在系统设计、方案论证、合作精神与创新能力等方面都有很大的提高，在毕业设计中受到老师的青睐，在实际工作中，表现出较好的独立性，创新精神、协作能力与竞争意识，得到社会及用人单位一致的肯定和好评，增强了就业能力[3]。

1.3有利于推动电子技术类课程的教学改革

电子竞赛题目是一批高水平的教授、专家根据电子技术发展的最新信息拟出的。选题涵盖了模拟电路、数字电路、高频电路、单片机应用、可编程器件、传感器技术、自动控制技术和EDA等课程的内容[4]，竞赛中既要考察学生的实际动手能力，又要考察学生的理论知识和创新能力；既有涉及知识面广、功能多的系统设计，又有单一功能的电路设计；既有以指标性设计为目的的题目，又有以功能性设计为目的的题目；既有基本要求，又有发挥部分，同时在电子设计竞赛中又鼓励学生使用新技术、新器件和新电路，以满足先进的技术指标。所以，对电子技术类课程的教学改革具有指导和推动作用。

2.对参赛学生的能力要求

参加电子设计竞赛的学生应具备的实践能力包括[5]：电子元器件的识别及使用方法、印制电路板设计与制作等电子设计制作基础；集成直流稳压电源、运算放大器电路、信号产生电路和处理电路、显示电路和A/D转换器等单元电路设计；通用键盘及显示电路、单片机与液晶显示接口电路、单片机与D/A和A/D转换电路等单片机最小系统设计；FPGA最小系统和配置电路的设计及FPGA的最小系统板下载等可编程逻辑器件系统设计，以及资料查阅、综合系统设计、创新设计和撰写设计报告等。

3.电子设计竞赛中反映的问题

我校历届培训及竞赛现场，主要表现出以下一些问题[6]。

（1）查阅参考资料的能力差。在拿到竞赛题目后，学生都是先翻教科书，不去查找具有最新技术的期刊文献，特别是上网搜集资料的能力差。

（2）对知识的综合应用能力不强。对一个制作项目能够提出的设计方案很少，不能对方案进行充分的论证和比较，生搬硬套参考电路，不能设计出简单先进的电路，综合应用所学知识分析和解决问题的能力较差。反映我们的实践教学缺少综合性、设计性实验的训练。

（3）新技术、新器件的应用能力差。有的制作项目如能采用新技术、新器件，如FPGA、CPLD等实现系统设计，不仅性能指标优于传统电路，而且电路简单。反映我们的实践教学内容陈旧，不能紧跟电子科学技术的发展。

（4）不适应工程设计技术指标要求。竞赛中学生对竞赛题目的各类技术指标的实现和改善上感到无从下手。

（5）实验动手能力不强。竞赛过程中，一部分同学在安装、焊接、电路调试、故障查找和排除等过程中操作不熟练，不能适当地设计实验数据表格，不能通过对实验数据的归纳、总结去分析、解决问题。反映我们的实验教学验证性实验多，综合性、设计性的实验少，学生的动手能力和综合运用能力没有得到应有的训练。

（6）单片机知识的应用能力有限。很多竞赛题要用到单片机的知识去完成设计，部分参赛同学因单片机知识与应用能力不够，未能取得较好的竞赛成绩。

（7）设计报告撰写的质量不高。设计报告的格式与内容存在很多缺陷，方案论证不够充分，理论分析不够严谨。反映我们的实验课教学忽视了实验报告这个重要环节。

4.电子技术类课程的实践教学改革

根据全国大学生电子设计竞赛的内容及要求，针对学生在培训和竞赛过程中暴露的问题，我们对电子技术类课程的实践教学进行了如下改革。

4.1改革实践教学体系

依据学科专业特点，结合我校实际，将实践教学从理论教学中分离出来，单独设课、单独考核，构建起一个与理论教学体系相互匹配，相互联系、相互补充，相对独立、科学优化的实践教学体系。将实验教学环节划分为三个层次[7]。

（1）基本技能训练层：以电子工艺实习、实训为教学内容，掌握万用表的使用，电子元器件识别、检测，印制板制作、焊接，直流稳压电源组装，收音机安装调试等基本操作技能。以电路分析、电子测量、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课的实验为教学内容，掌握信号发生器和示波器等常用仪器的使用方法，培养正确记录、处理数据及分析实验结果的能力。

（2）课程设计实验层：以电子技术、单片机技术、EDA技术等课程的实验为教学的主要内容。通过对简单电路的设计，熟悉常用电子元器件，学会查阅元器件手册及通过互联网寻找所需资料的方法，让学生通过安装调试，学会通过调整元件参数，满足实验指标要求。

（3）综合设计实践层：以传感器技术及应用、单片机技术、EDA技术、电子系统综合设计等课程实验、电子设计竞赛等课外活动为实践教学环节，掌握用最先进的设计平台和最新的工具进行高效的综合设计，用组装的系统电路板，用电子设计自动化仿真软件Matlab、Muhisim等工具，进行“虚、实、软、硬”相结合的现代电子技术设计实践。要求学生能独立完成从设计到制作的全过程，提高学生运用所学知识进行电路级的综合设计能力以及系统级的开发应用和创新能力。

4.2更新实验教学内容

实践教学改革的关键是教学内容的改革，要根据认知规律、学科特点、实践教学自身的规律和学生实践能力、创新能力的培养要求，更新实验内容。

（1）减少验证性实验，增加应用性、设计性、综合性、创新性实验。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系统和虚拟仪器等先进的实践教学内容[8]。增加单片机课程设计的实验课时，加强其实验和设计应用，增加EDA技术和Protel课程设计的实验课时，加强Protel电路设计软件和EDA电路设计仿真软件的实践应用；增加电子实习课时，增加和竞赛有关电路的制作内容。实践教学内容要体现最新的科技成果，反映运用现代科学技术成果的新的实验技术和新的实验方法，实现实践教学内容的与时俱进。

（2）增加能培养学生实际操作能力的工艺性操作实践。注重电子元器件特别是新型元器件的使用[9]。元器件选择方面，除个别验证性实验仍保留部分分立器件外，其余均采用集成化，数字化，模块化的器件，如集成稳压电源、集成运放、集成功放、集成A/D，D/A等器件，RAM、EPROM集成电路，以及ASIC可编程控制器。对于综合型、设计型实验，指导学生选择最新器件来完成设计。

（3）对整个课程体系的实验内容进行整体优化组合，将同类课程体系或同类学科的实验项目合并，创建新的综合实验课程，实现学科之间实验内容的互相交叉渗透。修改综合设计内容，把本专业的理论知识同单片机技术和PLC技术更多地结合应用，并把电子设计竞赛知识结合其中。

（4）设立学生科研基金，资助运用新技术、新器件、新思想的电子设计与制作的学生课题[10]。把科研引进教学过程，鼓励学生参与教师的科研工作和生产中急需解决或探索的实际问题的研究，培养学生的方案论证、装配、调整、检测，数据处理、数据分析、总结归纳，撰写科研论文等能力。

4.3改革实践教学方法

（1）实施开放式实践教学

在实践内容、实践时间、实践方法、组织形式等方面实行开放式教学，打破时间、空间的限制，提供给学生进行创造的环境，让学生真正成为学习的主体[11]。在实验内容上，设定必做实验、选做实验和自主实验的比例，前者保证教学基本要求和基本技能训练，后者则由学生根据自身的条件与兴趣，在众多的实验课题中选择，以达到因材施教的目的。课程设计、综合性、设计性实验，教师只提出设计的总体要求和要达到的效果，不制定统一的参数指标，设计步骤，给学生一个较大的创造空间。提倡方案的多样性，给学生充分的创新机会。由学生完成从方案制定、电路设计、元件筛选、焊接组装、程序设计、系统调试到设计报告撰写、答辩等全部过程，教师变指导为引导，充分发挥学生的主动性。

（2）增大实验室开放的力度

在安排好课内实验教学的基础上，充分利用实验室资源，制订实验室的开放项目、开放计划。在实验室开放时间里，为学生提供实验场地的同时，还为学生提供万用表、信号源、示波器、电类实验箱、单片机实验箱等设备，还安排教师进行现场指导。建立现代化的实验中心网上实验预约与管理系统，在开放的平台上，选做实验和自主实验学生可以个人预约，预约的内容包括实验时间、场地、内容、指导教师等，这种“集中”和“自由”相结合的开放管理方式，提高了实验室和仪器设备的利用率。

（3）开设电子技术实践选修课

根据现代电子技术的发展和全国大学生电子设计竞赛的情况，我们为电类专业的学生开设了如“电子制作”、“电子创新设计”等选修实践课，内容包括简单电路、系统电路和有创新特色的电子电路等的设计与制作等，为爱好电子设计的学生提供更多的学习机会。

（4）举办校内电子设计竞赛，激发学生学习兴趣

我校每年举行的全校大学生电子设计竞赛，按照全国大学生电子设计竞赛的方式进行，在为电子设计爱好者提供施展才能机会的同时，也为参加全国大学生电子设计竞赛选拔了队员。在校领导和有关部门的支持及全国大学生电子设计竞赛的影响下，参赛人数逐年增多，大学生电子设计竞赛已成为我校学生最喜爱的科技活动。

（5）认真组织学生参加全国大学生电子设计竞赛

我校是专升本不久的本科院校，电子类专业的办学时间不长，基础薄弱，参加全国性的电子设计大赛的经验更少，我们把参赛作为学习、实训、取经、提高的过程，参赛成绩逐年提高。

篇4

【关键词】C语言 ;兴趣培养;教学改革

1.高职院校C语言课程教学现状分析

《C语言程序设计》课程（以下简称“C语言”）是高职院校理工科各专业，尤其是电子类专业学生必修的一门专业基础课，也是专业课程体系中的第一门编程语言类的课程。C语言具有概念抽象、语法规则多，运用灵活等特点，旨在培养学生根据需求，熟练地构造算法，编写和调试程序的能力，为后续专业核心课程的深入学习及毕业后的工作实践打下良好的基础。但就多年的教学实践来看，高职学生数学、英语底子弱，又是第一次接触编程类课程，学习主动性不强，学习目的也不明确;此外，教师授课时更注重基本语法知识的讲解，而忽略了对学生的程序设计能力的培养，学生普遍反映这门课程枯燥难学，即使上课老师讲的例题能听懂，期末笔试过关了，但上机实践时仍然感觉没有思路，无从下手。为了提高学生的动手编程能力，我们进行了教学改革的探索，在此与同行进行探讨。

2.C语言教学改革方案

2.1 注重激发和促进学生的编程兴趣

兴趣，是一个人主动做好一件事情的天然动力，但部分高职学生对C语言的学习兴趣不大，甚至有畏难情绪，会直接影响学习效果，所以教师要注重调动学生的学习积极性，培养学生的学习兴趣。上第一堂课时，不要急于抛出大量的语法知识，可以先向学生展示一些实用的例子和小游戏程序，如随机点名、九九乘法表、贪吃蛇等，让学生直观地看到C语言编程能做什么，而且这些程序运行产生的动画效果和图形界面能让学生一开始就对这门课产生浓厚的兴趣和好奇;还可以将高年级同学结合单片机做的优秀课程设计如遥控小车、LED台灯等实例演示介绍C语言如何辅助专业知识的学习，向学生强调C语言是学好后续单片机课程的基础，让学生产生我现在把C语言学好，以后也能做这些有意思的设计的信心，打消学生的畏难情绪，明确学习目的。最后，将招聘网站上知名企业招聘C语言及单片机开发工程师的信息、收入的网页截图展示，让学生意识到拥有扎实的专业知识加上编程经验可以在今后激烈的就业竞争中占得先机。

2.2 合理编排教学内容，把函数的讲授适当提前

函数是C语言编程的基石，本身有一定的理解难度，而传统的C语言课程教学都是把它放在后期讲授，这时学生在前期的练习中已经习惯了将所有的事务都放在主函数中处理，没有建立利用函数调用来优化程序的编程思维方式，即使后期开始详细讲解函数，部分学生因为积习的缘故也会继续用主函数处理事务，形成了难以克服的思维定势。所以我们在刚训练学生编写程序的时候，就先把函数的基本概念和传值调用教授给学生，并要求学生对待以后的课堂实训或是课后作业都要用函数调用的方式完成;然后将函数的传址调用与数组结合讲授;最后到正式进入函数章节时，再详细讲解并总结函数的语法知识和调用技巧，加深和巩固学生对函数的理解，在知其然的基础上，引导学生知其所以然。

2.3 “学做一体”，抓好实训教学环节

C语言是一门实践性很强的课程，仅靠培养学生的学习兴趣和优化教学内容而不上机实践，学生仍然无法体会和掌握其中的奥妙。因此对于每次两个课时的教学，不再严格区分理论课和实践课的界限，利用学校的机房设施，采用“教学做”一体化的教学手段，教师首先利用多媒体讲授理论知识，然后安排学生上机实训，并与学生保持互动，掌握学生对该次课程的理解程度。上机实训并不只是为了验证理论知识的正确性，其主要目的是在于让学生熟练掌握上机操作要领和程序调试技术，逐步理解程序设计的思想和方法，积累编程经验;其次学生通过主动思考和亲自动手操作，可以加深对所学内容的理解，特别是部分复杂抽象的语法，死记硬背的效果并不好，但是多次上机却能自然而然地熟练掌握，所以，学生在学完理论知识后及时上机实践，能有事半功倍的效果。教师布置实训题目时，可以根据学生学习能力的不同层次，将题目分为与讲授例题相似的必做题和难度稍大的选做题，必做题下课之前必须做完，交予教师当堂打分;选做题则供学有余力的同学在做完必做题后再来思考，可当堂或课后解决。学生通过借鉴课堂示例完成必做题，巩固了所学知识;通过实行奖励机制，激励学生主动思考完成选做题，使学生获得学以致用的成就感，进一步培养学生的学习兴趣。当学生在实训中遇到问题找教师答疑时，不要直接给出答案，而要逐步引导学生自己找出问题所在，并尝试独立思考解决问题，帮助学生在以后遇到问题也能举一反三。如果遇到了统一的问题时，就集中讲解，让不好意思提问的同学也能有所收获。

2.4 优化设计教学内容，加强与单片机课程的关联

C语言是我校电子类各专业的基础专业课，其教学目的主要是为后续的核心专业课――《单片机原理与技术》（以下简称“单片机”）打下坚实的编程基础。学好单片机可以让学生在行业内找一个起点比较高的工作，因此C语言的学习效果将直接影响到学生就业的核心竞争力，应将这两门课程的教学尽量做到“无缝衔接”以获得良好的教学效果：

首先，为了预防这两门课程的教学过程被割裂，时间上安排在第二学期开设C语言，并同步开设模电、数电课程打下基础，第三学期开设单片机，中间的暑假可以鼓励学生积极备考计算机二级而充分利用起来，以免对C语言的知识造成遗忘。

其次，在第一堂课时通过播放视频演示单片机的开发流程，并指出其中利用C语言编程调试是哪一步，有什么作用，让学生对单片机开发过程有一个清晰的认识，以此向学生说明C语言对于单片机学习的重要性，使学生明确学习目的。

再次，C语言和单片机的教学工作均由本院教师担任，加强彼此之间的交流沟通，本着“够用”的原则，优化删减单片机编程中很少涉及的章节如“文件”等，根据专业的学习需求来合力“量身定做”C语言的教学内容，并适度融入单片机的基础知识及编程知识，以增强课程之间的衔接，如：对于程序的基本结构、函数、位字段等内容进行加强，增加一些单片机C语言特有的数据类型和存储类型的讲解，着重讲解机器语言直接支持的数据类型bit、char等，并讲明用此类数据类型的语句所生成的代码较短，所以要合理地选用数据;在介绍指针部分时，适当补充单片机的存储结构、内存地址、指令系统等相关内容，并在此基础上让学生了解标准C与单片机C定义变量特别是指针变量的语法的不同之处等。

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关键词：测试技术基础 课程设计 实践创新能力 探索 实践

党的十报告强调：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。”面对我国经济发展转型升级与国际科技竞争日益激烈的形势，培养既熟练掌握实践技能，又具有创新能力和意识的综合型专门人才，既是国家发展的需要，也符合世界工程领域的发展潮流。

测试技术基础是我校机电学院面向机电类专业本科生开设的一门重要的专业基础主干课[1]。教学内容涉及信号分析基础、传感器技术、测试信号的转换与调理、误差分析与处理、数字信号处理技术基础等多方面知识，具有理论性、综合性和实践性较强的特点。测试技术基础课程设计作为课程实践教学的重要环节，是对学生所学理论知识的一次综合性应用与实践训练。课程设计通过对典型光、机、电、计算机一体化系统及各部分接口电路设计，使学生掌握常见物理量数字化测量系统设计方法以及信号分析方法[2]。课程设计是培养学生实践创新能力的重要教学环节，正日益受到教育界的广泛关注和重视。

1 传统教学模式和课程设计中存在的问题

目前，由于多种原因，学生实践创新能力普遍偏弱，无法适应社会发展的需求。在传统教学过程中，课堂教学内容与实践联系较少，灌输式的教学方式，对理论知识的课堂教学比较重视，而忽视实践环节对理论知识学习的巩固和加强作用，使理论学习和实践能力培养脱节，同时，这也压制了学生的创新意识。另外，传统教学形式过于单一和枯燥，教学目标仍然是以应试为主，学生始终处于被动学习和被动接受状态，学习目标不明确，缺乏主观能动性，容易失去学习兴趣和动力，主动的实践创新意识欠缺，无法培养当前社会和用人单位亟须的具有实践创新能力的人才。总之，这种传统的教学方式忽视了对学生实践能力和创新能力的培养。

虽然实践性较强的课程普遍开设相应的课程设计，以培养学生的实践动手能力，但在课程设计过程中，学生的设计题目和内容均由教师指定，甚至有些课程设计的方案和电路图等均由教师提供，学生只是做简单的系统搭建工作，完成预定的功能。由于没有充分调动学生的主观能动性和创新热情，学生虽然实践动手能力得到了一定的锻炼，但对于课程设计的内容和培养目的并不是非常清楚，因此很难达到理想的教学效果，无法有效培养实践创新能力。

近年来，笔者通过测试技术基础课程建设和教学改革对课程设计进行了有益的探索，明确了培养学生实践创新能力的教学目标，并以此进行了课程软硬件建设，确定了相应的课程考查方法、教学过程等，力求培养学生实践创新能力，以满足社会对实践创新人才的需求。

2 课程设计教学改进措施

2.1 加强课程的软硬件平台建设

在课程建设中，建立了较为完善的测试技术基础实验教学平台，主要硬件包括传感器系统综合实验平台、NI ELVIS教学实验室虚拟仪器套件、数字示波器、函数发生器和直流稳压电源等。其中，传感器系统综合实验平台具有强大的传感器测试与实验功能，可以利用十余种不同类型的传感器，进行四十余种不同的测试实验，并且这些实验都是开放式的，可以根据具体需求，对实验进行更新扩充，丰富实验内容。ELVIS集成了常用的12种测试仪器的功能，其中包括示波器、数字万用表、函数发生器和伯德图分析仪等。该ELVIS系统还配置了LabVIEW软件，可用于二次系统开发，以实现快速简单的测量采集与显示[3]。

这些软硬件平台建设，一方面，为学生提供了完善的实验条件，增强学生对课程教学内容和知识点的感性认识，另一方面，为学生课程设计过程中软硬件的设计和调试提供了开放而良好的训练平台。

经过近十年的不断探索和努力，测试技术基础已经成为校精品课程，并依托校园网络教学平台，采用信息技术建立了学生学习和教师交流互动的课程教学网络平台。这些都为学生的课程设计提供了良好的学习条件。

2.2 加强工程案例教学

在课堂教学过程中，通过案例教学，加强学生对课程内容的理解，激发学生的学习兴趣，有助于将所学的知识应用于课程设计。例如：在案例教学中，用光电传感器组成光幕，将其应用于锻压机床安全区域的入侵报警，引起学生的浓厚兴趣，并激起了学生的热烈讨论。在此基础上，有学生将光电传感器应用于液位报警、教室自习学生的计数等，起到了良好的案例教学效果。

2.3 加强学生选题的指导

在课程涵盖内容范围内，鼓励学生自主选择课程设计内容。作为范例，教师会提供四十多个采用不同传感器测量物理量、化学量等非电量的课程设计题目，供学生参考，启发学生自主选题。

同时，在学生课程设计选题之前，教师会将往届学生完成的优秀课程设计实例向学生进行详细讲解和分析。这些课程设计实例反映出学生具有良好的实践创新意识和能力，让学生了解到这些优秀课程设计的目的、内容、最终成果形式和具体要求等，着重介绍这些优秀课程设计的选题是如何从生活中提炼出来的，给学生提供较为清晰的指导和借鉴。

鼓励学生从日常生活和学习中发现问题，积极思考和相互讨论，提炼与课程教学内容相关的选题，使他们对测试技术基础课程设计产生浓厚的兴趣，调动他们的主观能动性，最大限度地激发学生的学习兴趣和实践创新意识，培养实践创新能力。

引导学生通过查阅资料，包括教材、期刊和网络等，初步确定课程设计方案和预期目标，通过与同学和教师讨论，进行充分的选题和可行性论证，确定课程设计最终方案及目标。

这一环节有效地启发了学生的自主实践创新意识，为课程设计的展开开启了良好的开端，并奠定了较为扎实的基础。

2.4 加强学生课程设计的过程指导和管理

在学生进行课程设计的过程中，不可避免地会遇到各种问题和困难。教师应及时与学生沟通，积极鼓励和有效启发，并提供必要的指导等，使学生克服畏难心理，勇于实践创新。

对于学生遇到的技术问题，教师会通过面对面的指导或推荐相关教材，积极帮助学生解决问题。

同时，定期了解学生课程设计进展情况，加强过程管理，建立过程监督和管理制度，将学生的日常表现、进度安排列入学生课程设计的期末成绩考核指标，督促学生按照预期目标进行课程设计，最终完成课程设计全部软硬件设计。

2.5 鼓励学生跨课程综合运用知识点

本科学生在学习测试技术基础课程和进行课程设计时，同时兼修多门实践性较强的课程，如机械设计和单片机等方面的知识，并且测试技术基础教学大纲也具有多学科知识交叉和融合的特点。因此，在课程设计过程中，教师鼓励学生将跨课程多知识点应用于课程设计中。如有些学生构建基于单片机的传感器检测系统；有些学生采用传感器测试系统控制机械设计课程中开发的机械系统运动等。这种做法可以有效地促使学生对本专业各课程知识点的融合和灵活运用，提高实践创新能力。

2.6 完善课程设计的考核方式

课程设计的考核不仅是提交书面报告，考核方式应更加多样。在课程设计结题时，首先进行现场演示，即学生需要对开发的测试系统包括软硬件的功能进行演示，在确定实现预定的功能之后，方能进行答辩陈述。在答辩环节，学生需要采用幻灯片的形式向教师讲解选题背景、硬件电路和软件框图等。除此之外，考核内容还着重考虑以下几方面：选题的来源和创新性、难易程度；完成课题过程中的分工和日常表现；课程设计报告的撰写等。在课程设计之前，要把课程设计的考核方式告知学生，使学生自觉约束自己，力图能全面考核学生的实践创新意识和能力。

3 测试技术基础课程设计改革与探索的成效

近几年来，我校通过对测试技术基础课程设计教学目的、软硬件建设和教学环节等方面的改革与探索，取得了预期的教学效果。

所有修学测试技术基础课程的学生均能不同程度地完成课程设计的要求，有效地培养了他们的实践创新能力。通过课程设计，许多学生将课程实践理论知识变成看得见摸得着的硬件系统，并能实现预定的测试功能，既掌握了理论知识，又加深了对课堂理论知识的理解。许多在课程设计中表现优秀的学生，在课程考试中同样表现优异。

有的学生在课程设计报告中总结，在课程设计过程中，通过自己选题，自己设计方案，自己完成，感觉非常有助于提高自己的实践创新能力，也非常喜欢这种教学和培养方式。许多学生在遇到困难时，通过和同学团结协作，在教师和同学的帮助下，最终完成课程设计，觉得对实践创新深有体会，增加了未来在实践过程中克服困难的勇气和信心。

4 结束语

课程设计既巩固了课程相关理论知识，同时使学生将理论知识与实际应用相结合，有效地培养了学生的实践创新能力。

社会和用人单位也十分重视学生在校期间的课程实践情况，并将实践创新能力列入评价学生工作能力的重要指标。

多年来的测试技术基础课程设计实践表明，通过以上课程设计教学模式改革与实践，可有效培养学生实践创新能力，深受学生的欢迎和好评。目前，通过积极引导和强化课程管理，所有修学测试技术基础课程的学生均能完成课程设计的要求。许多学生通过课程设计，提升了学习兴趣和实践的信心，对所学课程有了更深刻的理解，取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]焦敬品，何存富.机电类专业《测量技术基础》课程教学模式研究[J].中国现代教育装备，2007（3）：13-14.

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【关键词】电子制作；创新实践；教学研究

一、引言

电子实验中心的实验教学定位为学生工程训练培养的主要基地和创新能力培养的重要基地。树立以学生为本，以知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念。构建以学生能力培养为核心，旨在加强学生实践能力和创新能力的工程实践，促进学生的知识、能力、素质综合协调发展的实验教学体系。既重视学生“应知应会”的基础实验，更强调综合型、设计型、创新型、开放型实验教学，加强学生工程训练和设计能力培养。

在我校机械工程及自动化专业培养体系中，《电子制作》是学生在学习了电工学、微机原理及应用、测试技术以及电子CAD之后，进一步综合运用电方面的知识，体验计算机测控系统的设计方法和过程，初步了解机电一体化系统设计知识，从而完成对机电系统创新性设计。

二、教学体系

电子技术的特点是易学难精，入门门槛并不高，电子制作以学生自主进行电子项目的制作为主，教师辅助学生解决遇到的困难。电子元器件的识别、测量；电烙铁手工焊接；电路图的识图；电路工作原理；元器件的安装方法；电路调试检测等等，都是一个循序渐进的过程，学生在“做中学”。学生为了自己的作品，主动接受知识，学生回归为学习的主体，教师起到引导、辅助的作用。

本课程侧重理论和技能并重的教学安排。意在通过该课程实践，使非电类学生能在已学电子和计算机知识背景下，通过自我实践，熟练掌握常用测控手段，从整体上全面掌握电气线路设计的基本步骤，了解电气设计的基本要求，运用系统总体设计方法对机电系统进行创新性设计，解决本专业实际问题的能力的教学目标。

三、主要内容

为加强学生实践能力和创新能力的培养；通过电子产品从原理设计、工艺设计、样机制作的全过程，实现对学生工程师素质的培养；同时学习和掌握机械法制板工艺及化学制板工艺。学生根据指导书提出的设计要求，并用电子CAD软件（Altium Designer DXP）设计出符合要求的原理图及印制线路板，并利用实验设备制作出试验PCB；然后利用实验室现有元器件，并购买部分易损器件，装配并进行调试，使硬件系统正常工作；最后根据设计要求编制单片机源程序，并能调试通过，使控制器达到设计要求。

在课程内容设置上以项目为模块，突出能力的锻炼，强化技能的训练，模拟电子产品的整个生产流程。在内容设置的选取上都是为了达到既定的能力目标：①熟练使用常用电子测量仪器和焊接工具，包括万用表、电子毫伏表、函数信号发生器、示波器、频率计、扫频仪等；②熟练使用电烙铁和热风枪等焊接工具，包括元器件加工与成型的能力；③常用电子元器件的检测和识别的能力，根据元器件查找相关资料的能力；④印刷电路板的制作能力，电路板布局与布线能力以及电子产品的装配能力；⑤具备一定的电子电路的识图能力和调试检测能力；⑥灵活掌握汇编语言编程和Keil C编程以及调试能力。

结合学生对专业理论知识的掌握情况，在多年实践经验的基础上，先后自编涵盖数控进给控制器，单片机与PC机通讯，温度测量计，实时时钟，电子计算器，转速调节器，数据存储器等项目的实践指导材料。内容包括各个项目的功能要求、基本电路图、创作与调试方法、可持续创新的提示、评价体系等，列入电子专业教学计划，进行系统性训练，强化学生的专业知识。

由于设计时间限制，针对不同专业方向的学生，针对偏向机的学生，硬件原理图及线路板可由教师预先设计完成，学生了解整个流程，按照设计要求进行装配及调试，然后再按照设计要求进行软件设计及软件调试，从而基本上达到设计一个完整控制系统的要求。

四、进行方式

课程安排是在整个学期内分散执行的，这样可以充分利用学生的课余时间，还可以结合各类创新实践大赛，国家级、省级以及校级都有，争取到了经费，更主要是提高了学生的学习兴趣，真正做到理论和实践相结合。整个实践过程分为以下几个阶段进行。

1.布置课题，查阅资料

时间为校历第1-4周。选题可由指导教师选定，或由指导教师提供多个选题供学生分组选择；也可由学生自己选题，但学生选题需通过指导教师批准。指导教师在布置课题时，要求介绍课程设计的内容、要求、安排、考核方法和注意事项等；同时，还要讲授必要的课题背景和相关知识、基本原理，着重帮助学生明确任务，理解系统的一般设计方法和软件调试技巧等。学生课前要认真预习，课上由教师讲授和学生实践相结合，课后要认真复习，并积极完成课后练习题。学生在学习过程中，还要注意参考网上资源，学会在网上搜索相关资源，培养基于网络的学习能力。

2.设计阶段

时间为校历第5-17周。首先根据系统结构设计操作功能和流程，明确接口元件的种类、数量。选择计算机进行接口设计、电路设计，利用电子CAD软件绘制电气原理图和PCB，从设计到制作，体会非常深刻。其次，安装元件，根据操作功能绘制程序框图，编制主要程序并反复调试。

3.结果整理、撰写说明书

时间为校历第18-19周。在设计的各个环节后，学生都要及时整理设计过程和结果，总结分析问题，找出其中存在的问题，并提出相应改进措施，按照正确的格式书写设计说明书。

4.答辩

时间为校历第20周。设计完成后每个学生都要进行答辩，学生讲解设计思路和设计成果，回答答辩老师提出的问题。

五、考核方式

1.考核方法

学生递交软件、设计图和设计报告，教师根据设计态度、设计方案、考勤、调试结果、报告质量和答辩情况综合评分。

2.成绩评定

学生的设计成绩的评定由三部分构成：设计成绩、平时成绩、答辩成绩。设计成绩占50%，答辩成绩占30%，平时成绩占20%。成绩评定按优、良、中、及格、不及格五个等第评定。90—100分为优、80—89分为良、70—79分为中、60—69分为及格、60分以下为不及格。

六、结论

本课程中学生的提高是一个缓慢的过程，制作出某个实物并不是最终目的，而是要通过制作几个电路的过程让学生自己慢慢体会成长的过程。经过多年实践证明，我校在电子制作创新实践教学中，经过长期不懈的努力，在培养学生创造性思维方面迈出了新的一步，取得了较好的实际效果。

参考文献

[1]赵伟绪.电子制作在电子专业入门教学中的几点建议[J].中国科教创新导刊，2012（10）：176-178.

[2]赵惠敏.在电子制作中培养学生的创造性思维[J].科教文汇，2007（6）：130.

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关键词 创新性实验；创新能力；自主学习能力

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）18-0146-02

1 引言

创新是发展的源动力，是民族进步的灵魂[1]。自从美国著名经济学家熊彼特于1912年在《经济发展理论》中首次提出“创新理论”（Innovation Theory）以来，创新一词已成为各行各业广泛使用的概念。具体来说，创新能力是指人们产生新认识、新思想，发现新问题，提出新概念、新方法，建立新理论和发明新技术、新产品的创建性、发展性和开拓性能力[2]。而高校作为创新性人才的培养基地，也越来越重视学生创新能力的培养。随着高校实验教学改革的深入，创新性实验教学在各高校正在蓬勃兴起。大学生研究性学习与创新性实验计划项目是提高大学生创新能力的一种重要手段。

工科类学科变化日新月异，尤其是电子通信类专业，新技术层出不穷，电子产品更新换代速度非常快，对于创新性人才的需求更为迫切，如何针对这些专业培养出创新性人才成为高校面临的重要挑战。本文将基于创新性实验项目的实施过程来探讨如何培养大学生创新能力。

2 大学生创新性实验计划项目的实施

笔者于2013年4月指导了五名自动化及通信专业的学生申报湖南省大学生研究性学习与创新性实验计划项目《基于物联网技术的无线智能家居系统的设计与创新》，项目已经历了项目前期准备、项目申报、项目实施，通过了中期检查。目前，系统大致框架已出，后期还需进行系统的组装调试以及验收。下面对创新性实验计划项目的实施与体会进行探讨。

选题需与兴趣结合 选题可以通过学生自主选题、学生与指导教师联合选题、指导教师选题等几种方式进行。本项目采取学生与指导教师联合选题方式，选题阶段指导教师就与学生一起进行探讨，选中的几个学生都是本专业中专业成绩最突出、学习认真的比较优秀的学生。因为该项目是以单片机技术为基础的，大家处于大二，正在学习单片机课程，而且对于单片机技术有相当深厚的兴趣。无线智能家居系统是目前比较火的研究热点，而基于ZIGBEE技术的物联网技术因为其低成本、低复杂度、高安全的双向通信的特点，在短距离无线通信中获得大家的青睐。以无线通信技术来控制家居设备是大家比较愿意研究的课题，基于此，最后选定了这个题目。

项目申报 在项目申报过程中，笔者并没有过多参与，仅对项目进行了简单介绍，要求学生自已查阅资料，对项目有了一定了解之后，再来填写项目申报书。因为学生没有科研的经历，一开始对于如何查阅资料并没有太多经验。在教师的指导下，从各类学术期刊库里下载了大量学术论文。查阅了大量参考文献资料后，学生对于这个课题有了初步了解，了解了要做的内容以及项目将用到的基础设备。并且学生进行了构思（要实现哪些功能），设计了系统原理图，以及将要实现的功能模块。并有一个学生提出了创新性想法，即通过设计一个CO检测系统，并在检测到CO超标后通过自动控制启动排风扇来避免厨房漏气时产生的危险。在学生的努力下，最后项目申报顺利通过。

项目实施 接下来项目的实施过程并不是很顺利，因为学生单片机原理还在学习过程中，对于如何具体实施这个项目没有太多概念。为此专门邀请一位专家对大家进行讲座，并让学生自己去选择购买一些基本设备，如CC2530开发套件。在选择设备的过程中大家对这些设备有了基本的了解，以厂家提供的一些示例程序为指导，进行代码的设计与组网实验，目前已经基本调通，实现无线控制台灯等模块。

存在的问题 在整个项目的实施过程中，笔者也发现学生存在的一些问题：学生自主学习能力较弱，团队合作精神较弱；部分学生自我控制能力较弱，需要教师在后面鞭策等。下面将针对这些问题来谈谈工科大学生创新能力的培养。

3 工科大学生创新能力的培养方法探讨

人的创新能力与三方面因素直接相关。 一是知识因素， 即某一领域的专门知识和相关经验。没有某一领域的专门知识和经验，就不可能在这一领域有所创新。知识与经验是创新能力中不可缺少的信息源。二是智力因素。三是非智力因素，或称创造力倾向，指的是人的性格特征[3]。一般来说，个性特征明显、善于提出问题、敢于冒险、富有挑战性、想象力丰富的人更具有创新能力。创新能力的知识因素是各门学科所要解决的问题，也是高等教育的主要任务之一。工科类大部分学科变化日新月异，对创新性人才要求尤为迫切。

基于上述项目实施过程中遇到的问题，下面对工科大学生创新能力的培养方法进行探讨。要想提高学生的创新能力，笔者认为应把握以下几点。

培养兴趣，激发创新精神 兴趣是学习最好的老师。如果没有兴趣，纯粹是为了学习而学习，那么学生只为完成任务，不会有任何创新的想法。如果只是高深的理论研究，是不太适合于本科学生的，可以考虑与实际联系比较密切的项目。本项目从选题开始，就与学生共同探讨，选择的是学生感兴趣的课题，大家有强烈的学习意愿。

对于工科类特别是电子通信类专业的学生，可以从一些电子小制作开始。一般学校都会有课程设计、生产实习之类的专业实践课，在基础课程的基础上设计一些小电路并动手实现，这会让学生很有成就感，从而也能增强学习兴趣。

创造必要的条件，提供一定的平台 鼓励学生申报项目，参与各类科技制作大赛，开放专业实验室，成立各种兴趣小组等。湖南涉外经济学院信息学院专门成立电子通信俱乐部，有兴趣的学生均可加入，在教师的指导下进行一些电子小制作，有很多表现好的学生被选出来代表学校参加全国性的电子制作大赛并获得良好成绩。在大赛的过程中，学生的创新性思维能力得到很好的锻炼。

学生自主学习能力的培养 学生的创新能力是基于其自主学习能力的。当今世界，科学技术日新月异，新知识呈几何级数增长。据有关研究表明，人们从学校教育中所获得的知识只是人生所获得知识的5%～10%， 其余90%～95%的知识要在工作中不断学习才能获得[4]。只有具备了良好的自主学习能力，才能在这个知识日新月异的世界中不断获取新知识。

在指导过程中，发现学生自主学习能力较弱，遇到问题习惯性求助教师，而不是自己想办法解决。项目开始之初，学生没有头绪，不知从何入手，这时指导教师可给予一定的帮助，从具体细节入手，如具体应实现哪些模块，让学生自主学习。但在具体学习与设计过程中，应鼓励学生自己解决问题，在解决问题的过程中才能提高学生的自主学习能力，也能进一步激发学生的创新能力。

压力与激励共同作用 人都是有惰性的，没有压力就没有动力，除非自制能力特别强的学生，在有压力的学习中通常会碰撞出灵感的火花。在本项目实施过程中，学生一度很懒散，教师催一下，就做一点儿。后来笔者对他们强调了项目如果不能如期完成将造成的严重后果，而如果能按时完成将对以后找工作的优势，让他们自己意识到这个项目的重要性。并要求他们每周对工作进行总结并汇报，从而给他们施加一定的压力，在压力面前，学生开始认真学习，每周都能看到进步。

光有压力也是不够的，还需实施一定的激励政策。在激励政策上，包括两方面：精神激励和物质激励。首先，对于教师队伍，应对教师队伍给予一定的利益激励，让他们的创新成果得到社会承认及相应回报；其次，对于学生，通过各种措施激励学生开展创新活动，如可考虑将创新性实验项目与学分挂钩，各类科技制作获奖成绩也可计入到学分中，而不是仅仅以一次考试成绩作为评价学生的唯一标准。同时给予一定的物质激励，让学生更积极地参与到各项活动中。

团队合作精神的培养 团队意识指整体配合意识，包括团队的目标、团队的角色、团队的关系、团队的运作过程四个方面。团队是拥有不同技巧的人员的组合，他们致力于共同的工作目标，采用相互负责的处事方法，通过协作的决策，组成战术小组达到共同目的[5]。

本科生因为很少进行科研活动，对于团队合作理解不充分。本项目实施之初，进行明确的分工，主持人负责统筹工作，两位学生负责程序编写，一位学生负责电路的设计与制作，一位学生负责界面程序的编写。但是后面实施过程中，发现五位成员基本属于各做各的，很少沟通交流。通过指导教师多次开会与沟通，并专门借用一间实验室以方便大家进行项目实施，学生开始意识到团队合作的重要性，并学会了相互之间沟通与协作，大大提高工作效率。

4 结语

创新能力是关系着整个国家民族进步的重要因素，大学教育中对于学生创新能力的培养是值得研究的重要课题。大学生创新性实验计划项目给学生创新能力的培养提供了平台，可以从兴趣培养、自主学习能力培养、提供必要的平台与条件、团队合作精神培养、压力与激励共同作用等方面采取措施提高学生的创新能力，为国家输送更多优秀的创新性人才。

参考文献

[1]乔海曙，李远航.大学生创新能力培养综述[J].大学教育科学，2008（1）：20-23.

[2]邓湘，唐宇.从指导大学生创新性实验项目谈创新能力的培养[J].中国电力教育，2013（10）：27-28.

[3]王汉清，况志华，王庆生，等.大学生创新能力总体调查状况研究[J].高等教育研究，2005，26（9）：88-93.

篇8

关键词：医学仪器；课程改革；虚拟仪器

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0164-02

一、课程特点分析

生物医学工程是一门跨学科的相对较新的专业，它综合性强，在十几年的发展过程中，生物医学工程在生物、医学、工程各个领域都有了长足的发展，所涉及的领域也越来越广。但在国内外高校中，对于生物医学工程专业本科生的培养方式则一直秉持着用工程角度来审视生物/医学问题的理念。所以在生物医学工程专业的基础课程中，既有细胞生物学、人体解剖与生物学等生物医学课程，也有数字信号处理、单片机原理及应用等工程类课程。旨在用技术科学的概念和方法来解释和描述人体各层次的成分、结构和功能，以及人体各种正常生理功能与病理状态之间的差异，同时探索防病、诊断、治疗及功能辅助的具体技术和设备[1]，因此《医学仪器原理及设计》课程一直是生物医学工程专业重要的特色专业课之一。

作为生物医学工程系的专业必修课，《医学仪器原理及设计》课程的教学体系的建立对于本专业学生专业知识的学习起着至关重要的作用。它涉及到生物医学工程与电子信息技术及仪器两个专业的知识交叉与融合，所以该课程的特色化建设对于一个学校生物医学工程的发展尤为重要。现代医学仪器在生物医学工程学科发展和现代临床的诊断、治疗中所发挥的作用是不可或缺的。从简易的数字血压计到大型CT（X射线电子计算机断层扫描）的结构，都是与现代医学电子技术密不可分的。因此，了解并掌握它们的工作原理、电路组成和设计原则，对促进学科、教学发展，保障学生的培养质量和提高自身的市场竞争力都具有重要意义。

同时，现代医学仪器又是现代工程技术的结晶。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，现代医学仪器的设计无论是内容、方法还是成本都发生了根本的变化。计算机与传统的医学仪器仪表的结合已成为一种趋势，这项技术来自于虚拟仪器的概念[2]。现代医学仪器系统应该是一个开放式的系统，在这个系统中，可以根据当前生物医学测量技术、生物医学信息处理技术、计算机技术和集成制造技术等的发展，随时改善其系统构成，从而使其永远是一个先进的系统。而借助于近几年发展起来的虚拟仪器技术，可以方便地实现这一目标。虚拟仪器强大的功能是传统仪器所无法比拟的：虚拟仪器是在通用计算机平台上，用户根据自己的需求来定义和设计测试功能的仪器系统。也就是说虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统[3]。现代医学仪器的设计过程必将和虚拟仪器产生交集，所以医学仪器相关课程的传统内容已经远远不够，我们必须教会学生在虚拟仪器的平台上进行医学仪器的设计，这样，培养出来的大学生才能紧跟时展的脚步，掌握最新的科学技术。

杭州电子科技大学近年来在《医学仪器原理及设计》课程上做了一系列的探讨，在培养目标和课程设置上基本上有了一定的科学依据。然而在实际的教学过程中，我们还是发现了一些问题：《医学仪器原理及设计》课程知识点多，而且课程内容比较抽象，学生不易理解透彻；并且实践性强，需要进行理论与实践相结合的课程训练。同时，随着计算机技术的迅猛发展，传统的医学仪器设计方法也已经跟不上发展形式。因此，改变以往单一方式的该课程教学模式，建立一个由医学仪器基本原理介绍、不同种类医学仪器简介及设计原则、医学虚拟仪器设计构成的新的教学体系，是顺应现代仪器技术发展的趋势，可以最大程度地实现教学相长。因此我们对《医学仪器原理及设计》课程教学模式进行了如下的改革，通过改革，使医学仪器系统的发展不再拘泥于传统的医学仪器系统的框架，最大限度地满足现代生物医学工程发展的要求，使学生毕业以后能够在医学仪器的设计应用上有一个质的飞跃，更能适应社会需要。

二、课程改革的主要内容

1.教学内容的优化。医学仪器的概念非常宽泛，涉及到的内容也十分繁复。要在短短的48课时内讲授完所有的医学仪器相关知识是不现实的[4]。所以对于课程内容的选择就显得尤为重要。在研究了多个高校类似课程的内容设计之后，我们结合本学院专业交叉的特点，对课程的内容进行了优化。《医学仪器原理及设计》要在内容上做到点和面的结合，既要保证知识面广，同时又要重点突出，要有体现较宽专业综合理论和较强实践特点的课程内容。在目前高校常用的教材基础上[5][6]，我们将课程内容进行整合与优化。从基本原理知识出发，了解生物医学信号的特点，通过数学建模方法的讲解，深入医学仪器的设计原则，最后详细介绍各类典型医学仪器，包括：基础生理信号（血压、心电）的检测仪器，临床监护仪器，治疗及恢复设备，医学成像设备，临床检测仪器等。此外，还涵盖了国际和国内关于医学仪器的认证和监管，电器安全评估以及现在医学仪器发展的方向等内容。

2.教学方式和教学手段的多样化。单一的教学方式无法满足这类专业特色课程的需求，所以我们在教学过程中采用以多媒体为主，板书为辅的教学方式。由于课程内容丰富，信息量大，需要借助多媒体的方式形象地展示各种图片与视频文件，充分调动学生的学习兴趣，提高学习效果[7]。而板书的融入可以提高学生对知识的理解和掌握能力，使其学懂学透，起到事半功倍的效果。

此外，为了充分调动学生的积极性，培养学生自主学习、归纳整理以及表达的能力，将学生分为5～6人一组，课外通过对任何一种医疗仪器的学习，在课堂上做一个10分钟左右的presentation，内容涉及该种医疗仪器的原理方法、使用过程、行业前景等内容。这种互动方式可以提升学生学习的积极性，同时直观地了解教学安排是否合理，效果是否明显，为教学改革提供依据。

3.实践环节的设计和加强。《医学仪器原理及设计》是一门理论性和实践性都很强的课程，单一的课堂讲授远远不够，为此，本课程采取理论教学与实验教学相结合的方式。具体来说，实践环节包括课堂实验和上机课程设计两个环节。课堂实验旨在让学生最直观地接触市场上的医疗仪器，在使用过程中体会学习过的原理知识，感受不同厂家的产品在细节处的差别，以及不同检测原理在测量同一生理参数时结果的区别。主要实验仪器包括：水银血压计，电子血压计，红外体温计，血糖仪，电子刺激器等。上机课程设计环节主要为虚拟医学仪器的设计。基于虚拟仪器的软件开发平台Labview（美国NI公司），使用图形语言，让学生4人一组，共同设计一个能够实现基本功能的医学仪器，并在全班同学前进行演示和讲解。通过这种课程设计，让学生切身体会一下虚拟仪器平台在医学仪器发展中的重要作用，同时在设计医疗仪器的时候，又把在课堂上学习的内容进行了综合运用，既扎实了知识，又锻炼了能力，为今后走向工作岗位奠定了坚实的基础。

4.建立合理全面的考核方式。以往单一的仅用期末考试成绩反映学生课程水平的方法已经不适用于《医学仪器原理及设计》这类综合性专业课。我们建立了一套多形式、多层面的教学评价方法，既检测学生对课程内容的掌握程度，又可以衡量学生的独创性、探索性和分析应用知识的能力。平时课堂表现、小组presentation的质量、课程设计程序的优劣以及期末考试成绩，均成为新考核体系中的一部分。

课程的考核方式和考核结果并不是我们追求的最终目标，在新考核体系的指导下，最大程度调动学生的积极性、巩固学习到的专业知识、锻炼学生的专业综合能力、公平评价每个学生的学习态度才是课程考核体系的不断完善的目标方向。考核不是最终的结果，但却是必不可少的一个重要手段。

三、总结

通过一个学期课程实践，我们发现，改革后的《医学仪器原理及设计》课程在多个方面都有了明显的进步与提高。新的课程安排在内容上体现了生物医学工程专业的多学科交叉，课堂内容的讲解和学生自主学习有效融合，实验课程让专业知识不仅仅局限于课本演示，虚拟仪器设计的训练紧跟现代医学仪器发展的脚步，全面提升了学生的专业知识和行业竞争力，为他们今后进入社会，从事相关行业打下坚实的基础。同时，学生对于这种新的教学模式十分喜欢，接受度很高，在实验报告上，经常可以看到他们这样写道：“喜欢这样的课程，很开心也挺有收获”；“第一次接触血压计，比课堂上讲解更直观”；“尝试了很多新东西，很有趣”，“既兴奋又倍感收获”……学生喜爱，教学效果良好，紧贴行业发展步伐，培养行业需要的人才，这正是我们高校课程改革的最终目的。

参考文献：

[1]赵佐民，周克元，冯天亮.我院生物医学工程专业设置《生物医学仪器》课程的意义和建设[J].广东医学院学报，2005，（23）.

[2]俞铁岳，林建欢，黄宜坚.虚拟仪器和LabVIEW简介[J].福建电脑，2004，（2）.

[3]季忠，秦树人.基于虚拟仪器技术的生物医学仪器系统[J].中国机械工程，2004，（15）.

[4]王芳群，和卫星，李天博.生物医学工程专业“医学仪器”课程教学方法分析[J].课程教材建设，2010，（33）.

[5]王成.医疗仪器原理[M].上海：上海交通大学出版社，2008.

[6]邓亲恺.现代医学仪器设计原理[M].北京：科学出版社，2004.

[7]吴水才，白燕萍，杨春兰.生物医学工程专业信息类课程教学内容与方法探讨[J].中国电力教育，2010，（10）.

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[关键词]独立学院　应用型人才　实践教学　教学改革

一、引言

培养“应用型”人才是高等教育发展的一个必然趋势，所谓“应用型”人才就是具有实践能力和创新精神的人才，传统本科人才的培养体系一般都注重“宽厚的学科理论基础、宽广的专业口径”，往往偏重于基础知识教学和理论的传授，忽视应用能力的培养。

独立学院作为高等教育大众化发展的新生力量，致力于在高等教育的激烈竞争中勇立潮头，已经确立了“质量是办学生命线，社会需求是办学目标”的办学理念，因此独立学院更加积极地要打破传统的教学模式，不断深化教学改革。

长春大学光华学院作为吉林省教育厅、国家教育部首批确认的独立学院，一直以“应用型人才培养”为目标，电气信息专业的毕业生是社会需求量很大的一个专业，因此文章对电气信息专业学生的教学改革进行了深入的探讨。

二、电气信息专业原有教学模式分析

电气信息专业致力于培养出能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才，目前社会对该方向人才需求量非常大，培养出真正具有实践动手能力的应用型人才将会为社会输送大量新生力量!但是目前的电气信息专业教学体系普遍侧重于理论教学，因为有大量的理论课需要学生掌握，在有限的时间下，实践教学大多只能以验证性为主，这直接导致综合性、创新性实践教学比较薄弱。

我院非常重视这个问题，也在实践教学方面花了很多心思，并做了大胆的改革尝试，现在虽然个别课程在加强实践教学方面有所突破，但整体上还没有形成完整的实践教学体系，加上独立学院的学生缺乏好的学习习惯和积极主动的钻研精神，这样培养的学生的实践能力依旧不够理想，这极不能适应职场的需求。

重理论、轻实践这一教学特点已被很多学者指出，鼓励实践动手能力的教学模式的论文层出不穷，然而对于如何在电气信息专业提高学生的动手能力的文章还不多见，因此，论文就如何在电气信息类专业中探索新的教学模式来提高学生的动手能力和创新意识做了深入探讨。

三、新的教学模式探索与实践

想要探索出一套适合独立学院本科生并且行之有效的实践教学体系，不是在某一方面努力就可以的，要考虑到多方面的因素，既不能忽视学生的综合素质的培养，又要在有限的时间里实现最大程度的实践教学，而且不能将学生实践动手能力的培养偏执的理解为只要培养出他们的动手能力就可以，不考虑其他方面，我们的目标是培养出具有扎实理论基础的并且具有实践动手能力的应用型人才，那么在教学模式上就要照顾到两个方面，在理论课授课过程中适度取舍，在实践动手能力培养方面注重方法。

以下就电子信息类专业的教学模式提出几点想法：

(一)授课方式的理论与实践相结合

传统授课方式是按教材编排顺序来授课，这样的授课方式限制了上课过程中学生对各章节之间知识的运用，为了克服这一弊端，采用“项目式”的教学方法，其特点就是边讲边练、理论+实践+理论。例如对于《单片机原理及应用》课程第三章的指令系统，可以先提出一个小任务，围绕这个任务讲解有关的知识点，然后让学生运用这些知识自己动手编程来实现这一任务，通过编程、讨论这一过程使学生加深对指令系统的理解和掌握，通过这样的理论与实践相结合的方式，可以让学生体会到做一个项目成功时的喜悦，从而更加热爱所学的知识，做到主动的学习，有目的的学习，同时老师也不必“填鸭式灌输”，而是实现了“启发式”教学。

(二)课堂教学与课外活动相结合

强化课堂教学的实践教学环节，有些实践性很强的课程直接搬到实验室，采用“目标驱动式”教学法，即先提出本次课学习的目标，要掌握哪些知识点，然后边讲边操作，学生明确学习目标后，便可以集中精神注意到与实现这一相关的那些知识点，在实际物理的视觉刺激下，学生可以更深刻地理解本节课的意义。

鼓励学生参加各种课外活动，如电子协会、电子设计大赛、大学生科技活动等，这些活动中也包含不同层次的项目，学生根据自己的兴趣爱好选择一个自己喜欢的项目，利用自己所学的知识，完成这一项目，完成项目的过程中，有挫折，但最终会走向成功，每一步都是学生用自己的努力来实现的，他们会更加珍惜所学的知识，更加深刻理解知识的重要性。

(三)修改教学内容

根据培养大学应用本科电气信息类专业基础专用能力的需要重新修订培养方案，增加或强化培养应用型人才所需的课程，弱化或删去不必要的或用处不大的课程。学生最后不是要成为全能的人才，而是成为具有某一方面能力的人才，因此学生所学的知识不是全部的教材，而是对他成长为具有某一方面的人才所必需的那些知识。如果不论课程的用处大小，一律讲给学生，学生必然感到学无所用，会降低对学习的兴趣，反之，若将对学生有用的课程加大比重，学生必然兴趣浓厚，因此要调整各门课程所占的比重。

修改教学大纲，突出电子信息工程专业培养应用型人才所必需的知识，弱化或删去不必要的内容。某门课程中不是所有章节都要平等的讲给学生的，一定要突出那些对学生将来工作必要的知识点，而那些与将来工作无关的内容可以一嘴带过，甚至不讲。

修订实验、实训及课程设计。对培养应用型人才的动手能力所必须的主干课程，要从时间和内容上加大实验、实训及课程设计的力度。以上所有举措，都会尽可能的在教学的过程中增大学生实际动手的力度，尽可能的让知识真正的应用于实际中。

(四)对学生开展职业培训

大力引进职业化教育，开办单片机工程师、网络工程师、通信工程师等培训班，使学生获取职场所需要的工程实践经验和能力，从而提升其就业能力，目前学生在就业过程中，用人单位更希望看到学生各种能力的证明材料，而不是光听学生的陈述，因此学校为学生提供获得他能力的证明材料的方式，通过培训班的开办，不仅可以让学生在此过程中真正得到锻炼，而且最终可以获得他们工作能力的证明，直接提升了他们的就业能力。

篇10

[关键词] CDIO；科技创新；大学生竞赛

[中图分类号]G642

[文献标识码]A

[文章编号]1671-5918（2015）24-0095-02

一、前言

《高等教育法》中规定高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”，所以大学生创新实践能力培养应该成为高校培养方案的重要组成部分。CDIO工程教育模式为现行的高等工科教育和创新型工程人才培养提供了的有效途径。

CDIO是以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程间紧密联系的一种学习过程。高校大学生的科技项目和科技竞赛均是按照CDIO工程教育模式进行的。学生结合自己的兴趣与特长，参加大学生科技项目、实践活动、科技竞赛等来确定自己的发展方向。高校通过完善大学生科技创新活动管理，促进工程教育模式改革，培养学生实践能力与创新能力。

二、基于CDIO工程教育构建的基础平台

（一）创新实践硬件平台

近年来，机械工程学院以CDIO工程教育理念打造大学生科技创新孵化器，搭建创新实践平台，建立机器人创新实验室、机械基础实验室。表1为近三年机器人创新实验室购置的主要设备。

创新实践硬件平台以机电综合控制实验为主，发展以单片机、微机、工控机、PLC为代表的机电控制技术，以信息的采集、处理、反馈以及接口技术为主线，在机、电、液、气等多种系统中进行综合创新平台建设，取得长足、快速的发展，形成“设计、制造、控制、检测”四位一体互相支持的一个完整实践教学体系，完成实践教学、实践课程、理论课程的实验、课程设计和毕业设计等教学任务。

（二）校企合作平台

密切联系行业和企业，建立了稳定的校外实训基地，加强和推进了校外顶岗实习的力度。同时，建立健全了长效机制，完善管理制度和考核办法，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。

为推进CDIO工程教育和“卓越工程师教育培养计划”的开展与实施，在多年的产学研合作的基础上，2010年我校依托经纬纺织机械股份有限公司建立了工程实践教育中心，2012年获批国家级建设单位。2013年天津工业大学一经纬纺机股份有限公司国家级工程实践教育中心正式挂牌，标志着我院在校企合作方面迈出了更加坚实的一步。多年来企业为提升我校我院学生的工程素养，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力作出了卓越贡献。

（三）科技创新实际课题

机械工程学院基于CDIO工程教育吸引学生参与教师科研、学科竞赛、大学生创新性实验计划等科技活动，结合国家大学生创新课题、学校创新课题、学院创新课题以及自拟（教师给定或自己选定）实验项目，最后以实物或者论文形式提交实验报告。以精心设计的课题、优质的管理、良好的仪器设备吸引教师、研究人员和学生参与。配备有经验丰富的教师作指导将专业理论知识以趣味性、科学性、实用性和挑战性形式传授给学生，使得学生在此创新空间内充分发挥想象力与创造力，最大限度发挥他们的主观能动性。考核依据是学生是否获奖、发表科技论文、申请专利、各类挑战杯获奖等。

开展的课程主要设计实验、课程设计、毕业设计，以及学校的“启智夏令营项目”培训课程；机械学院参加的大学生科技竞赛项目主要有“全国大学生机械创新设计竞赛”、“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、“全国三维数字化创新设计大赛”、“华北五省（市、自治区）大学生机器人大赛”等国内高水平竞赛项目。每年参加全国、天津市、学校的科技竞赛200余项，800余人次。每年学生参加的大学生竞赛，获得省部级及以上竞赛奖项，获省部级以上奖500人次。

三、基于CDIO模式实践教学的体会

（一）实践教学方法的建设

机械工程学院CDIO工程教育是将“培养和提高学生造型能力和模型制作样机生产实践能力和创新能力”确立为实践教学培养目标。把建设“多层次、体系化、多样化”的实验教学体系确立为实践教学发展目标。通过深化改革，全面开放实验中心，完善资源共享机制，提高仪器设备的利用率和投资效益，将实验中心建成贯穿学生实践能力培养全过程，集设计、实验、制作、制造、控制为一体的服务于多层次设计实践教学活动和科技创新活动的实践教学基地。

建立以学生为中心，实现以学生自我训练为主的竞赛教学模式。通过CDIO工程理念具体开展了围绕专业核心课程建设多层次、系列化的学生竞赛项目，学生能够更多地进入实验室进行科技创新活动。对本科生培养以创新性实践和实训为核心，以基础理论教学、实践教学环节、学术讲座为支撑，构建创新型人才能力训练体系。主要有科学研究方法的训练、创新思维和创新方法的训练、大学生创新实验计划和创业训练等三个层次，以培养“高素质的工程技术人才”为根本目标，以“引导和深化理论教学，培养学生工程意识、工程能力和创新精神”为实践教学理念，培养具有创新精神和工程实践能力的高素质工程技术人才，将我院发展成为面向天津市机械制造类本科生实施创新实践教学基地，成为为当地经济建设和社会发展服务的人才培养基地和研究成果孵化基地。

（二）以科学严格的管理机制和激励机制做保障

建立严格的管理与长期开放的机制，制定实践教学管理文件。包括创新实践中心管理制度、教师职责、活动小组管理制度、实验室安全条例、实验室开放管理制度、实验室仪器设备借还登记管理制度。

以大三、大四高年级本科生为竞赛活动选拔对象，由平时实践课堂选拔一批参加夏令营培训再择优选取一定人员进行加强培训，准备赛事。由指导教师统一管理、指导竞赛，研究生辅助指导、配合工作，低年级本科生观摩学习，以作为储备力量培养，对参加竞赛的学生要求赛后经验总结，召开经验交流会谈，由高年级搭配低年级本科生携手竞赛，保证赛事经验的传承，对学生参加科技竞赛提供一定的经费支持，对教师指导学生竞赛给予奖励等一系列在制度上给予保证。

（三）CDIO工程教育在机器人实践中心的具体应用

针对不同学习阶段和层次的学生特点及专业教学的需求，以机器人对象为载体，提供创新工程训练的教学和实验平台。

学生通过对机械结构进行亲自组装、基本电子电路的搭建，信号检测和分析调试，编写控制软件，控制机器人的各种行为，完成对人形机器人系统的各种演示、验证和创新实验。通过采购已有成型机器人产品，通过研究其设计方式、编程方法、控制方法等逐步建立设计的整体思路。对已有进产品行改造和挖掘包括二次编程设计实现更多功能，为进一步独立设计产品打好基础。由学生和教师利用实验室资源或采买元器件独立完成从方案设计、工程设计、工程安装、软件编程、运行调试的全过程。如何连接至人形机器人主板上；如何将编辑器、编译器、调试器等硬件缩微集成。如何实现离线对人形机器人专用主芯片进行编程、固化；研究带有远程无线遥控功能和编辑示教功能的电子装置，控制队表演。研究数码编程方法、语音指示说明的实现方法。研究机器人影像识别和传输方法等等内容，提高了各年级学生对机械结构、电子电路、信号分析、检测技术与传感器、控制技术、软件硬件系统基础等基本工程概念的理解和学习。