集成电路课程设计范文

时间:2023-11-10 18:14:04

导语:如何才能写好一篇集成电路课程设计,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。

集成电路课程设计

篇1

关键词:集成电路设计;本科教学;改革探索

作者简介:殷树娟(1981-),女,江苏宿迁人,北京信息科技大学物理与电子科学系,讲师;齐臣杰(1958-),男,河南扶沟人,北京信息科技大学物理与电子科学系,教授。(北京 100192)

基金项目:本文系北京市教委科技发展计划面上项目(项目编号:KM201110772018)、北京信息科技大学教改项目(项目编号:2010JG40)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0064-02

1958年,美国德州仪器公司展示了全球第一块集成电路板,这标志着世界从此进入到了集成电路的时代。在近50年的时间里,集成电路已经广泛应用于工业、军事、通讯和遥控等各个领域。集成电路具有体积小、重量轻、寿命长和可靠性高等优点,同时成本也相对低廉,便于进行大规模生产。自改革开放以来,我国集成电路发展迅猛,21世纪第1个10年,我国集成电路产量的年均增长率超过25%,集成电路销售额的年均增长率则达到23%。我国集成电路产业规模已经由2001年不足世界集成电路产业总规模的2%提高到2010年的近9%。我国成为过去10年世界集成电路产业发展最快的地区之一。伴随着国内集成电路的发展,对集成电路设计相关人员的需求也日益增加,正是在这种压力驱动下,政府从“十五”计划开始大力发展我国的集成电路设计产业。

在20世纪末21世纪初,国内集成电路设计相关课程都是在研究生阶段开设,本科阶段很少涉及。不仅是因为其难度相对本科生较难接受,而且集成电路设计人员的需求在我国还未进入爆发期。我国的集成电路发展总体滞后国外先进国家的发展水平。进入21世纪后,我国的集成电路发展迅速,集成电路设计需求剧增。[1]为了适应社会发展的需要,同时也为更好地推进我国集成电路设计的发展,国家开始加大力度推广集成电路设计相关课程的本科教学工作。经过十年多的发展,集成电路设计的本科教学取得了较大的成果,较好地推进了集成电路设计行业的发展,但凸显出的问题也日益明显。本文将以已有的集成电路设计本科教学经验为基础,结合对相关院校集成电路设计本科教学的调研,详细分析集成电路设计的本科教学现状,并以此为基础探索集成电路设计本科教学的改革。

一、集成电路设计本科教学存在的主要问题

在政府的大力扶持下,自“十五”计划开始,国内的集成电路设计本科教学开始走向正轨。从最初的少数几个重点高校到后来众多相关院校纷纷设置了集成电路设计本科专业并开设了相关的教学内容。近几年本科学历的集成电路设计人员数量逐渐增加,经历本科教学后的本科生无论是选择就业还是选择继续深造,都对国内集成电路设计人员紧缺的现状起到了一定的缓解作用。但从企业和相关院校的反馈来看,目前国内集成电路设计方向的本科教学仍然存在很多问题,教学质量有待进一步提高,教学手段需做相应调整,教学内容应更多地适应现阶段产业界发展需求。其主要存在以下几方面问题。

首先,课程设置及课程内容不合理,导致学生学习热情降低。现阶段,对于集成电路设计,国内的多数院校在本科阶段主要开设有如下课程:“固体物理”、“晶体管理”、“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”(各校命名方式可能有所不同)等。固体物理和晶体管原理是方向基础课程,理论性较强,公式推导较多,同时对学生的数学基础要求比较高。一方面,复杂的理论分析和繁琐的公式推导严重降低了本科生的学习兴趣,尤其是对于很多总体水平相对较差的学生。而另外一方面,较强的数学基础要求又进一步打击学生的学习积极性。另外,还有一些高等院校在设置课程教学时间上也存在很多问题。例如:有些高等院校将“固体物理”课程和“半导体器件物理”课程放在同一个学期进行教学,对于学生来说,没有固体物理的基础就直接进入“晶体管原理”课程的学习会让学生很长一段时间都难以进入状态,将极大打击学生的学习兴趣,从而直接导致学生厌学甚至放弃相关方向的学习。而这两门课是集成电路设计的专业基础课,集成电路设计的重点课程“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程的学习需要这两门课的相关知识作为基础,如果前面的基础没有打好,很难想象学生如何进行后续相关专业知识的的学习,从而直接导致学业的荒废。

其次,学生实验教学量较少,学生动手能力差。随着IC产业的发展,集成电路设计技术中电子设计自动化(Electronic design automatic,EDA)无论是在工业界还是学术界都已经成为必备的基础手段,一系列的设计方法学的研究成果在其中得以体现并在产品设计过程中发挥作用。因此,作为集成电路设计方向的本科生,无论是选择就业还是选择继续深造,熟悉并掌握一些常用的集成电路设计EDA工具是必备的本领,也是促进工作和学习的重要方式。为了推进EDA工具的使用,很多EDA公司有专门的大学计划,高校购买相关软件的价格相对便宜得多。国家在推进IC产业发展方面也投入了大量的资金,现在也有很多高等院校已经具备购买相关集成电路设计软件的条件,但学生的实际使用情况却喜忧参半。有些高校在培养学生动手能力方面确实下足功夫,学生有公用机房可以自由上机,只要有兴趣学生可以利用课余时间摸索各种EDA软件的使用,这对他们以后的工作和学习奠定了很好的基础。但仍然还有很多高校难以实现软件使用的最大化,购买的软件主要供学生实验课上使用,平时学生很少使用,实验课上学到的一点知识大都是教师填鸭式灌输进去的,学生没有经过自己的摸索,毕业后实验课上学到的知识已经忘得差不多了,在后续的工作或学习中再用到相关工具时还得从头再来学习。动手能力差在学生择业时成为一个很大的不足。[2]

再者,理工分科紊乱,属性不一致。集成电路设计方向从专业内容及专业性质上分应该属于工科性质,但很多高校在专业划分时却将该专业划归理科专业。这就使得很多学生在就业时遇到问题。很多招聘单位一看是理科就片面认为是偏理论的内容,从而让很多学生错失了进一步就业的好机会。而这样的结果直接导致后面报考该专业的学生越来越少,最后只能靠调剂维持正常教学。其实,很多高校即使是理科性质的集成电路设计方向学习的课程和内容,与工科性质的集成电路设计方向是基本一致的,只是定位属性不一致,结果却大相径庭。

二、改革措施

鉴于目前国内集成电路设计方向的本科教学现状,可以从以下几个方面改进,从而更好地推进集成电路设计的本科教学。

1.增加实验教学量

现阶段的集成电路本科教学中实验教学量太少,以“模拟集成电路设计”课程为例,多媒体教学量40个学时但实验教学仅8个学时。相对于40个学时的理论学习内容,8个学时的实验教学远远不能满足学生学以致用或将理论融入实践的需求。40个学时的理论课囊括了单级预算放大器、全差分运算放大器、多级级联运算放大器、基准电压源电流源电路、开关电路等多种电路结构,而8个学时的实验课除去1至2学时的工具学习,留给学生电路设计的课时量太少。

在本科阶段就教会学生使用各种常用EDA软件,对于增加学生的就业及继续深造机会是非常必要的。一方面,现在社会的竞争是非常激烈的,很少有单位愿意招收入职后还要花比较长的时间专门充电的新员工,能够一入职就工作那是最好不过的。另一方面,实验对于学生来说比纯理论的学习更容易接受,而且实验过程除了可以增加学生的动手操作能力,同样会深化学生对已有理论知识的理解。因此,在实践教学工作中,增加本科教学的实验教学量可以有效促进教学和增进学生学习兴趣。

2.降低理论课难度尤其是复杂的公式推导

“教师的任务是授之以渔,而不是授之以鱼”,这句话对于集成电路设计专业老师来说恰如其分。对于相同的电路结构,任何一个电路参数的变化都可能会导致电路性能发生翻天覆地的变化。在国际国内,每年都会有数百个新电路结构专利产生,而这些电路的设计人员多是研究生或以上学历人员,几乎没有一个新的电路结构是由本科生提出的。

对于本科生来说,他们只是刚刚涉足集成电路设计产业,学习的内容是最基础的集成电路相关理论知识、电路结构及特点。在创新方面对他们没有过多的要求,因此他们不需要非常深刻地理解电路的各种公式尤其是复杂的公式及公式推导,其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路分析基本方法等,而不是纠结于电路各性能参数的推导。例如,对于集成电路设计专业的本科必修课程――“固体物理”和“晶体管原理”,冗长的公式及繁琐的推导极大地削弱了学生的学习兴趣,同时对于专业知识的理解也没有太多的益处。[3]另外,从专业需要方面出发,对于集成电路设计者来说更多的是需要学生掌握各种半导体器件的基本工作原理及特性,而并非是具体的公式。因此,减少理论教学中繁琐的公式推导,转而侧重于基本原理及特性的物理意义的介绍,对于学生来说更加容易接受,也有益于之后“模拟集成电路”、“数字集成电路”的教学。

3.增加就业相关基础知识含量

从集成电路设计专业进入本科教学后的近十年间本科生就业情况看,集成电路设计专业的本科生毕业后直接从事集成电路设计方向相关工作的非常少,多数选择继续深造或改行另谋生路。这方面的原因除了因为本科生在基本知识储备方面还不能达到集成电路设计人员的要求外,更主要的原因是随着国家对集成电路的大力扶持,现在开设集成电路设计相关专业的高等院校越来越多,很多都是具有研究生办学能力的高校,也就是说有更多的更高层次的集成电路设计人才在竞争相对原本就不是很多的集成电路设计岗位。

另外一方面,集成电路的版图、集成电路的工艺以及集成电路的测试等方面也都是与集成电路设计相关的工作,而且这些岗位相对于集成电路设计岗位来说对电路设计知识的要求要低很多。而从事集成电路版图、集成电路工艺或集成电路测试相关工作若干年的知识积累将极大地有利于其由相关岗位跳槽至集成电路设计的相关岗位。因此,从长期的发展目标考虑,集成电路设计专业本科毕业生从事版图、工艺、测试相关方向的工作可能更有竞争力,也更为符合本科生知识储备及长期发展的需求。这就对集成电路设计的本科教学内容提出了更多的要求。为了能更好地贴近学生就业,在集成电路设计的本科教学内容方面,教师应该更多地侧重于基本的电路版图知识、硅片工艺流程、芯片测试等相关内容的教学。

三、结论

集成电路产业是我国的新兴战略性产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。大力推进集成电路产业的发展,必须强化集成电路设计在国内的本科教学质量和水平,而国内的集成电路设计本科教学还处在孕育发展的崭新阶段,它是适应现代IC产业发展及本科就业形势的,但目前还存在很多问题亟待解决。本文从已有的教学经验及调研情况做了一些分析,但这远没有涉及集成电路设计专业本科教学的方方面面。不过,可以预测,在国家大力扶持下,在相关教师及学生的共同努力下,我国的集成电路设计本科教学定会逐步走向成熟,更加完善。

参考文献:

[1]王为庆.高职高专《Protel电路设计》教学改革思路探索[J].考试周刊,2011,(23).

篇2

关键词:CDIO;高职教育;集成电路版图设计;课程开发

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)04-0090-02

CDIO是基于项目学习的一种模式,是工科教育“做中学”的一种。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),它以工程项目生命周期为载体,培养学生的学术知识、职业道德和运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。此教育模式是由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等发起,现已运用到几十个大学的众多专业,并获得产业界认可。

高职教育改革及引入CDIO教育模式的必要性与必然性

高等教育是在完成中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动。职业教育是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识与技能的训练,因此,职业教育亦称职业技术教育或实业教育。“高等职业教育”是“高等”与“职业教育”两个概念的复合。

我国高等职业教育的人才培养目标从开始提出的“技术型人才”、“应用型人才”,到后来的“实用型人才”,再到现在提出的“高技能人才”,多年来一直处于变化不定之中。高职培养的人才类型是实用型、应用型,与普通高等教育培养的人才是有差异的。所谓高技能人才,工作内涵是将成熟的技术和管理规范转变为现实的生产和服务,工作场合和岗位是基层第一线。

苏州工业园区职业技术学院的办学理念为“企业的需要,我们的目标;学生的需求,我们的追求”。近些年,我们在专业建设和课程教学改革方面做了许多探索,协助毕业生提高就业信心,实现优质就业,传统教育下的毕业生上岗适应慢,沟通能力差,动手能力弱,缺乏团队合作经验,缺少创新精神和创新能力、职业道德、敬业精神等人文素质薄弱,频繁“跳槽”等,而这些都难以符合现代企业的需要。教育模式的改革势在必行,而CDIO教育模式恰恰有针对性地对传统教学中存在的诸多弊端做出了全面、系统的指导,CDIO教育模式引领了高等职业教育改革的必然性。

应用CDIO模式开发《集成电路版图设计》课程

(一)《集成电路版图设计》的课程理念与思路

《集成电路版图设计》课程是一门实践性很强的课程,针对课程特点,课程设计的基本思路是从岗位实际需求出发,从培养学生学习兴趣入手,在传授知识过程中重视能力培养,强化学生的自学能力和分析、解决问题的能力。具体做法是:

全程实施项目教学 本课程围绕多个相对独立的案例展开。案例的选择强调源于工程实际,注重内容的代表性、针对性、实用性以及先进性,理论知识的选择以“必需,够用”为原则。教学实践表明,案例教学使教学内容直观、具体、形象,易于接受,也使教学内容与工程实际及职业岗位紧密联系,有利于课内知识向工程实际拓宽、技术知识向工程实践迁移,从而有力促进了学生职业能力的发展。

全程实施情境式教学 本课程改变了将理论与实训分开的传统模式,在教学中设计了8个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课,使学员在学中做、做中学,以提高IC版图设计技能训练的水平。同时,通过情境式教学,学生的学习兴趣和参与度大大提高,不仅培养了团队合作精神和沟通能力,还培养了学生的组织协调能力。

小班互动式教学 为达到更好的教学效果,本课程采用24人小班制教学,全程在实训室教学。根据教学内容采取“先讲,后练”、“边讲,边练”、“先练,后讲”等方法,从第一次课开始就设置实训操作内容,调动学生的主观能动性,增加师生互动性。

企业实训 通过校企合作建设校外实训基地的方式,安排学生到专业设计公司进行实训,扩展学生的知识面和工程认识,同时,提高学生对项目整个流程的认知,提高学生的抗压力,对职业道德和敬业精神的培养具有实践意义。

(二)《集成电路版图设计》之课程标准

《集成电路版图设计》课程标准涉及四个方面内容。

专业知识设计 专业知识方面围绕IC版图设计职业标准所要求的必要的基础知识和基本技能把本课程的内容分成多个模块:基础模块(系统操作部分)、应用模块(软件使用部分)、 基本技能训练模块(基本单元的版图设计)、技能提升模块(整体布局与项目掌控)等4个模块包含了8个情境。具体内容包括:Linux基础、版图识读与电路提取、design rule简表整理、绘制符合design rule的NAD2/NOR2版图、DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell的框架结构制定、standard cell版图设计、芯片CD4013的版图设计等,每一个情境都对应了某个特定岗位的部分工作内容。这些情境不仅可提供学生对岗位的认知机会,同时,也可激发自主学习的能动性和积极性。

个人职业技能和职业道德培养 在教学中注重对学生职业技能培养的同时也加强对学生职业道德的养成,用企业对员工的标准来要求学生进行实训,采用定期上交项目总结报告和分组进行项目实施进度报告等方式,为学生今后在企业的发展奠定基础。

团队意识的培养 能够快速地融入一个集体当中是从事设计与研发人员必备的能力,而常常被教育者和学生所忽视,因为传统的教育方式更多地关注对单独个体培养的成效,而实际工作中“独自作战”的时代过去了,取而代之的是团队合作,绝大多数的设计工作需要一个团队协作完成,所以这时人际交往就凸显其重要性。在教学中,我们让学生意识到团队协作的重要性和必要性,并在实训过程中从点滴做起,让学生具有团队合作的意识,如文件夹命名方式、文件管理等采取利于团队完成项目的方式进行设置。

《集成电路版图设计》课程的CDIO系统的搭建 《集成电路版图设计》课程的CDIO系统按照下面的框架完成了搭建任务,如表1所示。

(三)《集成电路版图设计》课程CDIO系统的具体实施

我们在CDIO教学大纲的指导下,对《集成电路版图设计》课程进行设计如下:本课程以源于企业真实的项目(如design rule简表整理,见表2)为载体,将所有需要学习和掌握的内容都围绕该项目设计,形成一个整体。紧紧围绕知识体系教学专业技能提升职业道德养成主线组织教学,快乐教学、快乐学习,引导学生主动学、能做事、会做人。

本课程特色 (1)双语教学,强化应用,适应外企工作。 教师采用双语教学课件与讲义,用两种语言进行教学,学生采用两种语言进行作业,从而强化专业词汇的学习,为适应全英文的工作环境打下了良好的基础。(2)按企业标准建设,内容先进、实用。采用了与众多研发设计公司一致的SUN工作站,建立以UNIX/LINUX系统为基础的网络,安装版图设计普遍使用的Cadence工具软件。(3)企业项目实训。以企业的研发项目(Reverse、design rule简表整理;DRC及LVS验证及冲突识别和修改、standard cell库的建立、芯片CD4013设计等)为载体,在真实的环境(按照企业标准进行实训室配置)下,完成生产性实训任务,完成课程开发教学任务的教师具有多年在外企研发设计的工程背景,学生完成工学结合的作品符合企业设计需要。(4)综合全面的评价体系。理论与实践评价结合,技能训练与表达训练结合,校内教师评价与企业评价结合,学生的自评与互评结合。评价方面包括学习态度、5S素养、项目报告的书写、项目汇报、实践考核和理论考试(按版图设计职业标准四级难度要求随机从题库抽取试题)。(5)增强教师的教学技能。中青年教师、工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并有扎实的基本功。专业教师通过深入企业和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师,还是培训师和项目工程师,促进“双师型”教师培养。组织教师参加行业比赛,掌握行业的发展动向和需求,客观评价教师的技能水平。

课程质量监控体系的建立 教学质量的好与坏,不单是从学生的考核成绩上来评价,还在学院内设立了专门的教学监管体系,督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。更重要的是毕业的学生受到企业的好评,这是对我们课程质量最客观的评价。

课程评估

(一)基本达到预期目的

经过多年的教学实践,CDIO教学模式在《集成电路版图设计》课程中已初见成效,不仅学生在学习过程中表现出很高的积极性,参加职业资格认证测试的微电子专业的学生全部取得了集成电路版图设计师四级职业证书,通过对2008届、2009界毕业生就业调查,我院微电子类专业的毕业生,被苏州工业园区、苏州新区多家知名外企争相录用,就业率达100%。这些企业普遍认为我院的学生工作上手快,适应能力强,担任技术员及助理工程师以上岗位的占75%左右,不少学生已升任工程师助理及工程师。

(二)改进方向和途径

配合微电子专业建设,进行课程教学改革,使我们培养出来的学生全方位发展,符合企业的需求,不是单搞课程的开发,而是要建立起贯通的课程体系,从研发到制造,把先进的CDIO教学模式合理运用到自己的教学实践中去,不能机械地照搬照抄;要针对学生的实际水平和教学内容,提供知识供学生学习。要加强与企业的合作,紧随行业技术的更新步伐,及时更新案例项目。

CDIO教育模式的先进性、普遍实用性是毋庸置疑的,许多学院结合本校和行业特点都探索出新的模式。我们借鉴新加坡南洋理工学院教学模块化的成功案例,利用CDIO教育模式对《集成电路版图设计》课程进行开发,对高等职业教育的课程改革有一定的指导和借鉴作用。

参考文献:

[1]顾佩华,沈民奋,陆小华.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]张云霞.高等职业教育人才培养模式改革取向[J].职业技术教育,2008,(19):20-22.

[3]戴勇.创新高职人才培养模式应关注三个层面的改革[J].中国高教研究,2007,(2).

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>> “射频集成电路设计”课程教学改革初探 应用于相控阵收发组件的射频微波集成电路设计探讨 纳米尺度互连线寄生参数的仿真及应用于CMOS射频集成电路设计 模拟集成电路设计教学探讨 《集成电路设计》课程教学改革与探索 集成电路设计本科教学改革探索 集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的探究 集成电路设计与集成系统专业CDIO培养模式的研究与实践 集成电路设计专业课程体系改革与实践 《数字集成电路设计原理》课程教学探索 集成电路设计作为专业核心课程设置的探讨 集成电路设计方法及IP设计技术的探讨 集成电路设计的本科教学现状及探索 模拟集成电路设计教学方法探讨 《专用集成电路设计》教学方法初探 结合集成电路设计大赛谈创新能力的培养 同步数字集成电路设计中的时钟偏移分析 《2012中国集成电路设计业发展报告》的统计及结论 模拟集成电路设计的自动化综合流程研究 以工程需求为导向的集成电路设计闭环教育研究 常见问题解答 当前所在位置:l.

[3]http://.cn/Info/html/n14730_1.htm.

[4]http:///info/20121026/227691.shtml.

[5]冯卫东.美科学家证实电路世界第四种基本元件存在[N/OL].科技日报,2008-05-06.

[6]李九生.“微波与射频技术”课程新式教学理念应用[J].科技信息,2010,(6).

[7]李金凤,王健,刘欢.“射频集成电路设计”课程教学改革初探[J].考试周刊,2012,(15).

[8]张银蒲.基于射频方向课程群的教学改革与创新[J].唐山学院学报,2013,(1).

[9]王立华.虚拟网络分析仪在射频电路设计中的应用[J].电子测量技术,2012,(4).

收稿日期:2013-09-10

篇4

关键词:电路与电子技术;项目式教学;课程建设

随着基于“教学做一体化”教学改革的进一步深入,电气类专业课程在教学方法与教学手段上进行了一系列改革与创新。教学实施中采用了项目引领、任务驱动等实用的教学方法,实现了将理论讲授贯穿于项目实践中,使学生完成了知识学习目标和技能学习目标。“电路与电子技术”这门课程就是为了更好地服务于专业课程而进行的课程改革,根据企业调研按照岗位操作需求在教学内容上打破传统的按章节讲授知识点,让学生实现所学即所用,为学生的就业做好储备,将原有的“电路与模拟电子”和“数字电子”进行有机的整合,增强了知识的连贯性,并将与工作过程无关的理论性强的教学内容进行精简,从而减轻学生的学习负担。

1课改团队与专业课教师深度教研

1.1教学内容删减。课改小组成员将传统的“电路与模拟电子”和“数字电子”两门课程中的全部知识点进行汇总,并与“单片机”、“PLC应用技术”、“变频器技术应用”、“电机拖动与控制技术应用”、“矿山供电”、“工厂供电”等专业课教师多次逐一进行筛检,将与后续课程无关的理论性非常强的知识点剔除,多学科交叉需求进行重点标注。

1.2教学项目设置。结合教研结果,课改小组成员对教学知识点进行重新组合,初步拟定项目名称、任务内容、教学目标、教学手段、学时分配等相关内容。在任务内容设置时明确该任务具体为某一学科,某一部分服务的。再次与专业教师进行对接,征求专业教师的意见,将教学内容、教学目标、教学手段基本敲定,确保不遗漏任何一个知识点。

2深入企业与企业专家、岗位人员建立密切联系

课改小组成员多次深入企业,主要我院在龙煤集团建立的实习实训基地东荣二矿、东保卫煤矿等企业,进行课程改革调研。通过与企业专家、技术骨干、岗位人员进行交流,了解煤矿机电的主要职业岗位以及岗位技能需求,尤其是对涉及“电工与电子技术”基本理论方面的需求,将教学项目内容交予企业人员论证,并进行适当的调整。其中调整最大的部分是在教学过程中,适当增加企业文化,增强学生责任感、荣誉感和集体观念,培养学生有身处校园心系企业的精神。企业人员非常认可我们走入企业了解需求的做法,我们之间建立了密切的联系,他们可以随时把需求反馈给我们,我们可以阶段性的调整课程标准。

3制定符合岗位需求、适应专业课需要的课程标准

经过同行和企业人员的多方调研,小组成员制定了详细的课程标准,在标准中确定了课程的性质与作用和课程的目标,包括知识目标、能力目标、素质目标;明确了与其他课程的联系;确定了课程内容与学时的分配;详细的学习任务教学设计,如表1所示;全面的课程职业能力训练内容;教学实施建议,包括教材的选用原则、任课教师的素质要求、教学场地设施的要求、教学评价和考核方式,其中考核方式实行双过关制度,过程考核和期末考试同时过60%才是本门课程及格,具体分配情况,如表2所示。“电路与电子技术”课程标准内容详细,确保不同教师都能保质保量的完成教学任务。

4结合学院实际教学环境编制校本教材

按照学习任务教学计划组织教学内容,包括理论教学内容和实训内容。教材整体框架为:项目背景,阐述研究项目的具体社会环境;教学导航,明确该任务的知识目标、能力目标、素质目标,让学生知到本次任务学习的目的,达到什么样的程度;任务描述,布置任务的具体内容;知识准备,提供学生本任务需要用到的新的理论知识,部分内容需要教师的讲解;任务实施,要求学生动手实践完成本次任务。最后是任务训练,巩固任务中的理论知识和实践技能。在设置任务的时候充分结合企业的需求和学院的实际教学条件,让学生得到的实际锻炼与企业实际生产紧密相连,使学生毕业后能够很快的适应企业的需求,可以极大的缩短学生就业后的实习时间,完成高职教育的目标。此外,课改小组还在进一步完善教学整体设计和教学单元设计,制作电子课件。

5根据教学效果进行反复调整

“电路与电子技术”项目化课程建设已经应用在教学中,在授课的过程中,难免会出现一些未预料到的问题,我们随时进行调整。目前遇到的最多的问题就是学时的分配,实训项目学时分配过少,学生对动手操作很感兴趣,尤其是创新意识很强,这在我们课改初期是没有预料到的,在调整的过程中,适当加大学生自主创新实训的时间分配。综上所述,通过我们对“电路与电子技术”课程建设,使得学生对枯燥的专业基础课知识产生了浓厚的学习兴趣,为后续专业课的学习奠定良好的理论基础和技能准备。

参考文献

[1]唐索霞.对职教“电工与电子技术基础”课改的探讨[J].成功(教育),2013(18):140.

篇5

【关键词】集成电路 可测试性 测试 设计

1 前言

随着经济社会的不断发展,集成电路的应用越来越广泛,在经济生活中的地位也越来越重要。集成电路从出现至今,也才不过几十年的历史,但是已经深入到国民经济的方方面面,也与我们的生活密不可分。一般而言,集成电路主要包括设计、生产、封装和测试四个方面,其中集成电路测试贯穿在集成电路应用的全过程,是实现集成电路产品高质量的重要保证。因此,测试在集成电路生产过程中占有十分重要的位置。集成电路的测试不同于常规的电路检测,测试过程要复杂得多,而且对测试效率的要求也更高,尤其是可测试性,更是一个崭新的问题。因此,需要深入研究集成电路的可测试性。

2 集成电路测试的作用和特点

由于集成电路的特殊性,其测试具有的作用是不言而喻的,因此,任何集成电路生产出来后都要进行测试。

2.1 集成电路测试的作用主要包括以下方面

2.1.1 验证设计的正确性

由于集成电路的规模日益庞大,设计也越来越复杂,因此只有经过相应的测试才能检验集成电路设计的正确与否,这也是测试的首要作用。

2.1.2 检验产品的可靠性

由于集成电路的复杂性,其每一个环节都可能出现错误,并由此导致产品的不合格。因此,集成电路产品只有经过严格的测试后才能出厂。

2.1.3 降低运行维护的成本

由于集成电路在运行过程中不可避免的会出现故障,为了尽快查找故障,也需要进行相应的测试。这样的测试可以定期或者不定期的进行,结合测试的结果进行相应的维护,这样就可以降低运行维护的成本。

2.2 由于集成电路不同于普通的电路,因此集成电路的测试也具有其自身的特点,主要包括这样两个方面

2.2.1 集成电路测试的可控性

对一个完整的集成电路而言,只要给定一个完备的输入信号,一般都会有一个完备的输出信号相对应。也就是说,集成电路的输入和输出信号之间存在着某种映射关系,因此,可以根据信号的对应关系得到相应的逻辑。也就是说,这样的测试是可控的。

2.2.2 集成电路测试的可测试性

集成电路的设计,是要实现一定的逻辑行为功能。如果一个集成电路在设计上属于优秀,从理论上可以实现对应的逻辑行为功能,但却无法用实验结果加以证明,那么这个设计是失败的。因此,可测试性对于集成电路来说是十分重要的。可测试性就是指集成电路的逻辑行为能否被观察到,也就是说,测试结果必须与集成电路的逻辑结构相对应。

3 集成电路可测试性的设计方法

可测试性设计是一项十分重要的工作,它是指集成电路在设计出来之后要便于测试,这样可以降低测试的难度和成本。由于集成电路在封装完成后,内部的节点不能被外部接触,因此节点上的故障不容易检测,所以要提高集成电路的可测试性。在这个过程中,主要通过结构设计来完成集成电路的功能设计,以此来提高集成电路内部节点的可观测性和可控制性,从而实现可测试性设计。一般来讲,有三种方法,即功能点测试、扫描测试和内建自测试。

3.1 功能点测试

功能点测试是针对已经生产出来的集成电路而提出来的,他主要用于某些单元的测试。功能点测试也有很多种方法,可以采用条块化分割、功能块分布以及网状结构等,每种方法都有各自的优缺点。条块化分割虽然简单方便,但是不利于系统的集成,费用也会增加。功能块分布虽然可以增加测试点,但是会增加输入输出端口,而且还要设计各种模块,一般只能提高集成电路的可控制性。网状结构基本上综合了上述两种方法的优点,可以比较方便的进行测试,但是它的缺点在于布局过于复杂,效率不高。

3.2 扫描测试

扫描测试是指通过建立一个寄存器链来测试集成电路的方法。在建立寄存器链的过程中,需要将集成电路中的寄存器全部串联起来,并将时序元件和组合元件分隔开来,这样在测试的时候,就可以将外部输入端通过移位寄存链扫描进集成电路内部,增加了集成电路的可控制性。另一方面,所产生的响应也可以通过移位寄存链扫描输出,增加了集成电路的可观测性。根据扫描的方式,扫描测试大致可分为三种,即全扫描测试、部分扫描测试和边界扫描测试,每种方式都各有优缺点。全扫描测试的优点是可以全面地测试集成电路,缺点是效率不高。部分扫描测试的优点是可以降低测试的费用,缺点是有可能会漏掉部分故障。边界扫描测试基本上综合了前面的优点,在全面测试集成电路的基础上也提高了效率,缺点是设计比较复杂。

3.3 内建自测试

相对于前面两种测试方法,内建自测试的主要工作是想办法在集成电路内部进行测试,即整个测试工作在集成电路内部完成。在建立内建自测试的过程中,需要将集成电路划分成很多个小块,测试工作针对每个小块进行。这样做的最大优点就是不需要从集成电路外部进行测试,并且随时可以进行在线测试,还可以通过一定的软件进行控制,十分方便。

4 集成电路可测试性的实现过程

从集成电路可测试性的设计方法可以看出,要实现集成电路的测试,可以有多种途径,但是每种方法都有其适用性,因此需要根据具体情况来进行相应的设计和选择。另外,随着科技的不断发展,也有不少公司开始推出多种实用的测试工具,比如Mentor公司的Fast scan可以用于全扫描测试;Flex test则可以用于部分扫描测试;BSD Architect可以用来进行边界扫描测试。只要综合运用好这些相应的工具,就可以实现集成电路的可测试性。

5 结束语

集成电路可测试性是一项十分重要而又复杂的工作,需要进行精心的设计,也需要通过一定的工具来实现。另外,随着集成电路规模与功能复杂性的不断提高,使得可测试性设计面临更大的挑战,这就需要我们进行更加深入的研究。

参考文献

[1]沈绪榜.RISC及后编译技术[M].北京:清华大学出版社,1994.

[2]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]牛风举,刘元成,朱明程.基于IP复用的数字IC设计技术[M].北京:电子工业出版社,2003.

[4]Alfred L.Crouch.数字集成电路与嵌入式内核系统可测试性设计[M].北京:中国电力出版社,2004.

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[关健词]电路分析基础 精品课程 教学改革 实验

一、引言

“电路分析基础”课程是大学电子科学与技术专业重要的技术基础课,在整个电子科学与技术专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。它是以电路分析为主,学习电路的基本概念、基本定律和定理,讨论各种计算方法。该课程理论严密,方法灵活,逻辑性强,有广阔的应用工程背景。学习这门课,对于开启心智、锻炼思维、培养分析计算和实验研究能力、科学归纳以及理论联系实际能力都有重要的作用。为电子科学与技术等专业学习后面的专业课建立必要的理论基础。中南林业科技大学“电路分析基础”课程,在学校和学院的大力支持下,经过课程组全体教师的努力,在教学内容、教学方式、实验室建设、教师队伍和教材建设等方面都取得了较好成果,大大提高了教学水平。中南林业科技大学“电路分析基础”课程于2009年分别被评为中南林业科技大学精品课程和湖南省精品课程。

二、调整知识结构,优化教学内容

(一)优化教学内容

中南林业科技大学“电路分析基础”课程组结合教学改革目标,针对电子科学与技术专业教学内容的交叉和渗透、淡化专业界限,在教学时数有所减小的情况下,优化“电路分析基础”课程的教学内容,与“模拟电子技术”和“信号与系统”等后续课程内容进行了有机整合,将教学内容“含有运算放大器的电阻电路”移至“模拟电子技术”课程中讲授,将“电路复频域分析法”移至“信号与系统”课程中讲授等。强化了电路的计算机辅助分析的内容,主要以电子线路分析软件MATLAB的应用为主,通过上机使学生基本掌握该软件的电路分析、设计及实验数据处理等方面的使用。针对不同专业掌握“电路分析基础”课程内容的要求,设置了“电路分析基础”I(理论课时64)和“电路分析基础”II(理论课时40),

(二)精选教材

教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,也是科技水平发展的重要反映。选用一本与大纲相适应、能反映学科前沿动态的优秀教材至关重要,为此近几年本校先后采用由邱光源教授编著,高教出版社出版的国家统编优秀教材第四版和第五版《电路》。

(三)重视教材建设

近年来,由于高校大规模扩招,生源的基础差别也逐渐显露出来,因材施教显得尤为重要。已经出版的教材有些内容较深,比较适合基础较好一点的学生(如重点大学)学习,有的则版本比较低,内容更新不够,不能很好体现当前电路领域的最新科技成就,如利用软件计算电路的内容。有的单纯注重理论讲解,与后续课程内容(如模拟电子技术)衔接不是特别好等。为此,希望有一部适合我校学生基础的《电路分析基础》的教材,达到因材施教的目标。针对这一情况,本课程组组织骨干教师于2011年元月开始自编《电路分析基础》教材,将于近期由北京大学出版社正式出版。

三、切实改进教学方法和教学手段

“电路分析基础”是电类专业学生重要的技术基础课,在电类专业学生的知识结构中,具有极其重要的地位。过去由于该课程内容多,教师多采用满堂灌的教学方法。这种教学方法不利于学生创造能力的培养,应当切实加以改进,以便达到发挥老师和学生两个主体的积极性。

(一)采用启发式教学

采用启发式教学,就是要真正发挥学生主体在教学过程中的作用。在学习一开始就让学生明白,学习电路的基本定律是为掌握任何电路技术打下理论基础,掌握电路的基本分析方法则为分析各种电路找到了一种共性规律,掌握建立电路模型的理论和方法为研究各种实际电路提供了基本方法,从而激发起学生的学习兴趣和自觉性。在课堂内容的讲授中,则采用精讲多练,留出“空白”,促进学生积极思考[2]。

(二)采用现代化教学手段

本课题组的老师均能较熟练的运用多媒体技术教学,从而大大提高学生的积极性和效率。我们已经开发出了CAI课件,并已开辟了网上“电路分析基础”课答疑教室和网上习题库。对于一些难于理解的知识点,教师可以在网上教室进行详细辅导,师生也可以对一些问题共同展开讨论,加深理解,达成共识。“电路分析基础”课习题灵活多样,在习题课上,受学时限制,教师只能对个别典型例题予以精讲,而建立网上习题库,教师可以在网上对于那些综合题以及技巧性强的习题详细讲解解题思路。

(三)控制教室上课学生人数

近几年来,学校采取了诸如多媒体教学、充分利用校园网为教学服务等多种措施,使学校的“电路分析基础”教学得已顺利进行。但也存在一些不足,如刚使用多媒体教室上课时,有人认为学生人数多一点没有问题,所以前几年“电路分析基础”课的教室学生人数安排过多,有的高达250人之多,结果造成了后面的学生无法看清屏幕上的文字图形,老师与学生难以进行“表情交流”等,上课效果大打折扣。所以,从2008年下学期开始,学校规定采用多媒体教室上课,课堂学生人数不能多于100人,教师应站立授课,重要的内容及数学逻辑思维比较复杂的一些公式推导也要求教师应在黑板上板书。

(四)改革考试模式

考试是对学生掌握知识程度的一种检测。传统的考试模式大都以期末考试成绩作为课程成绩。对于那些学习自觉性不高的学生来说,往往存在着侥幸心理,平时学习成绩不努力,光靠期末突击复习、死记硬背来对付。这样,考试就起不到它应有的指挥作用。因此,要客观、准确地评价一个学生学习的好坏,应该重视学生的平时成绩。可以分阶段进行模块考试,将各阶段考试成绩与期末考试成绩综合起来,并结合学生平时的学习表现,达到全面衡量学生的整体学习情况。另外,考试内容和题型也应进行改革,以考核学生对基本概念的理解和基本运算能力的掌握为主,习题应该灵活多样,避免一些纯记忆性的和计算工作量非常大的机械化试题,以增加考试的合理性和科学性。

四、实验教学的改革

实验教学旨在规范学生进行科学研究的行为,培养他们解决实际问题的能力以及创新能力。近几年,我院“电工与电子技术实验室”连续两次获得中央财政部资金支持,总金额达500万元,极大地改善了我校“电路分析基础”课程实验条件,2009年我院“电工与电子技术实验室”被评为湖南省示范实验室。“电路分析基础”实验业已单独开设“电路基础实验技术”课。在“电路分析基础”实验教学中,采用模块式教学。

(一)电路实验基本知识和基本操作

这类实验主要是使学生掌握简单的测量方式、方法、误差理论、常用电工仪表的原理性能及使用、选择、读数方法等,使学生对电路实验有一个全面的了解。

(二)基础电路实验

这类实验要求学生根据指定的题目自行确定实验方案、设计电路、选择元件参数和所用的仪器仪表。通过此类验证性实验,既培养了学生的动手能力,又加深了对理论知识的理解。

(三)综合设计性电路实验

这类实验要求学生利用先进的“电工技术实验装置台”和多媒体实验教学软件,开设多种综合型实验。并要求学生在教师指导下,根据给定电路的功能自行设计实现这一功能的电路。着重培养学生分析和解决问题的能力。

(四)实验室开放

实验室对学生全天候开放,保证一人一组。在开放时间内,学生可以到实验室根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验,不受规定实验项目的限制,极大地激发了学生的学习的兴趣,为他们日后从事科学研究打下坚实的实践基础。

(五)加强教师队伍建设

教师队伍的建设无疑是“电路分析基础”精品课程建设的关键,一门课程之所以能够成为精品,关键在于它拥有一流的教师队伍。“电路分析基础”精品课程组由吴舒辞教授担任课程建设的总指导,课程组总共有教师20人,每年承担约1200人的理论教学、实验教学任务及教学研究任务。课程组除配备有专任的主讲教师、实验教师外,还设置了一定比例的助教岗位来承担理论课助教和协助指导实验。从学历结构看,10名主讲教师以教授、副教授为主,其中获博士学位8人。

实践证明,通过对“电路分析基础”教学实践中逐步形成的一系列关于教学内容、教学方法及实验内容等改革是成功的,达到预期的教学效果。学生的考试成绩、自学分析查找资料能力、实验实践创新电路能力都得到了提高,“电子科学与技术”等专业自2001年来连续7届参加“全国大学生电子设计竞赛”,并多次获得全国一等奖。“电路分析基础”精品课程建设研究于2011年05月获批为2011年湖南省普通高等学校教学改革研究项目。每年电子科学与技术专业的就业率都名列全校前十。

[参考文献]

[1]夏全福,“开展电路课程评估深化电工教学改革”,电气电子教学学报,2003年第1期,pp14―16

[2]潘再平,“电气工程类精品课程建设”,电气电子教学学报,2004年,26(电气工程专辑),pp62―64

[3]冯婉玲,段远源,“高校精品课程建设初探”,清华大学教育研究,2004年第2期,pp115―118

[4]吴晓蓓,“建设精品课程几点思考”,高等工程教育研究,2006年第2期,pp118―119

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合适的影片才能给教学带来好的效果,作为教师,一定要根据学生的实际英语水平严格选材。电影教学专家邱政政指出:看原版外文电影有三看,一看语言是否大,二看内容是否接近生活,三看发音是否清晰地道。电影选择要内容健康、文化信息丰富、故事情节生动有趣。针对大一大二的学生可以用相对简单的英语电影,如《泰坦尼克号》、《百万美元宝贝》、《侏罗纪公园》、《公主日记》等,此类影片不但内容轻松搞笑,适合学生模仿、背诵,轻松地剧情更易学生融入其中,起到怡情作用。而《乱世佳人》、《阿甘正传》、《蒙娜丽莎的微笑》、《肖恩克的救赎》等文学性较强的影片则更适合高职类三年级学生等。这些源自经典文学名著的影片有着深厚的文化底蕴,能够挖掘更多的语言素材,而且其中的经典台词可以用来模仿、翻译等。在练习的过程中提高学生的思辨能力和运用语言能力。

二、英文电影赏析课的教学方法

1、简要介绍所要赏析的电影的基本情况开设英文电影赏析课主要是为了帮助学生提高英语听说水平,而非娱乐的目的,因此要强调教师的引导作用。教师可以介绍英美著名电影导演和演员小传及他们的成名作、代表作,介绍每一部佳作影片的故事梗概、主题思想、主要人物、主要对白,选择体现影片完整故事情节的主要对话,以及讲授学生比较难理解的文化背景及语言难点,可用挂图、旁白、幻灯片等方式配合中英文对照来讲解。教师可集中讲解,也可以随着影片的播放穿插讲解,以便使学生在不知不觉中学会最生活化的语言,在兴趣盎然的视听和阅读中了解西方的文化背景及中西文化的异同,进而提高分析、欣赏和判断能力。

2、任务分配所要欣赏的英文电影基本情况介绍完毕后,教师向学生明确本次课要达到的目标并分配本次课的相关任务,如听力练习、口语学习、主题提炼或写电影评论。

3、电影放映通过电影的播放,学生可以在具体的情景中学习。在教师的精心挑选及合理安排下,学生能够欣赏到诸如故事片、动作片、纪录片、动画片、科幻片、音乐片等代表作品。本阶段的重点是排除干扰,给学生营造一个轻松愉悦的环境氛围,以利于激发其视听动机,增强其对影片语言内容、情节画面的理解和识记。

4、讨论和练习集体讨论是英国大学普遍采用的一种教学方式。集体讨论的过程也是集思广益的过程,更是锻炼学生听说能力和逻辑思维能力的过程。集体讨论可以通过分组讨论或自由发言等形式对相关问题进行探讨,畅所欲言。

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关键词:城市道路;交通规划;课程建设

中图分类号:G642 文献标识码:A

Abstract: With the adjustment of the discipline in 2012 as the background, the human geography and urban planning management(referred to as urban and rural planning and management)training objectives and training courses and employment direction as the starting point, expounds the characteristics of city road and traffic planning course, and human geography in Inner Mongolia Agricultural University and Inner Mongolia University of Finance and Economics 300 students as the research object, analyze the data by using SPSS software. On this basis this article puts forward several suggestions on the construction of city road and traffic planning course.

Key words: urban road; traffic planning; course construction

0 引 言

城市道路与交通规划课程是城市规划专业的一门重要专业课程,它解决的是城市道路与交通规划的基本知识、理念、原则、思路、程序、步骤与方法等。通过这门课程的学习,使学生在掌握道路工程知识、设计基础知识的同时,能够对城市交通理论基础、研究方法有一定的了解,对培养学生实践能力具有重要的作用与意义。鉴于此,文章以内蒙古财经大学与内蒙古农业大学300名学生为研究对象,并以调查问卷的方式收集数据,运用SPSS软件对数据进行分析处理,结合以培养学生创新能力、实践能力为视角对该课程建设进行了研究,并将其与城镇化社会发展相衔接,培养学生道路规划实践、创新能力,以满足社会规划类人才的需求,同时也丰富了该城市规划专业教学理论,对于提高专业教学水平,实现应用型人才培养也具有一定意义。

1 研究方法

本文从课程目标、课程定位、培养课程及就业方向为切入点,运用问卷调查、访谈及数据定量分析3种研究方法对该专业培养模式进行了研究。笔者于2015年6月1日至6日对2校2015级8个班城乡规划管理专业学生进行了问卷调查,对部分专业教师与相关专家进行访谈,并针对该专业毕业生就业情况进行了统计,共发放调查问卷300份,回收291份,有效问卷279份,有效率93%。运用SPSS11.3 软件对所获取的数据进行统计分析。

2 调查结果

(1)学生对该专业了解情况。其中27%的同学最初喜欢本课程,50%的同学通过对该课程的学习后,逐渐喜欢本课程,23%的同学对本专业没有兴趣。

(2)对本课程应采取的课程定位的判断。认为应将课程定位向道路桥梁建设专业方向倾斜的学生最多,占63%;而认为应该定位为城市与区域规划、环境管理、城乡规划和城市规划等方向的学生人数和比例都差不多,为37%左右。这给我们课程方向的确立提供了需求依据。

(3)课程设置选择。其中50%的同学选择课程设置应该是丰富多彩、各有涉及,46%的同学认为设置课程应该精而专,4%的同学选则了其他。

(4)本课程建设建h。22%的学生认为应改换课程名称;而有78%以上的学生认为应该明确课程定位,修改课程设置方案,增加硬件、完善实践和调整课程体系;其次,有70%以上的学生认为应该改变课程教学方法。这为我们课程设置的修订和培养模式的改革提供了方向和依据。

(5)学生对本课程实践教学内容建议。其中60%的同学赞同实习课程;22%的同学不赞成实习课程,认为课程设置不合理,实习课程数量较少,系统性差,课程内容较多。这个问题是城市道路与道路交通专业实习课程设置中普遍存在的问题,是人才培养模式改革中最难解决的问题。

(6)教学手段与方法。认为现行教学内容理论较多而实践较少的学生最多占78%以上;其次,认为注重教而轻视学生也较多,占46%;而认为没有充分利用现代教学手段的学生则较少,所占比例不到21%。可见,由于课程体系设置中实践课程太少,老师在教学中也比较重理论,而轻视实践。

(7)就业方向与本课程的关系。其中33%的同学希望能够从事与本课程及城县规划专业对口的岗位,67%同学不打算从事与本课程及城乡规划专业对口的岗位。

(8)大学生就业难问题是什么。其中34.62%的同学认为本专业课程设置与工作岗位需要脱节,专业方向不明确是造成毕业生就业困难的原因,38.46%的同学认为责任在于自己,23.08%的同学认为眼光高,3.85%的同学认为社会需要本专业的学生太少。

(9)学生对本规划专业前景预判。其中70.38%的同学认为专业发展前景良好,对其充满信心;7.69%的同学旁观者的态度,觉得无所谓;19.23%的同学认为该专业没有多少意义,急需整改。

(10)学生是否有转专业的打算。其中3.85%是从其他专业转过来,3.85%将转到其他专业,26.92%的同学未想过转专业,57.69%的同学想过转专业,7.69%的同学选择其他。

3 城市道路与交通规划课程建设的几点思考

(1)课程培养目标和方向定位。课程培养目标与定位的设定需要考虑就业与学科自身性质两个方面,二者缺一不可。根据上述调查可以看出学生对课程培养目标与课程定位具有强烈的兴趣,希望课程培养目标设定为具有课程基本理论、知识与能力,具备创新、实践能力,能够从事区域交通规划相关工作的应用复合型人才。应用复合型人才主要体现有两点,第一,具有创新精神;第二,具有实践能力。所以本课程的培养目标与方向定位应该紧紧围绕“创新”与“实践”。能够从事在科研机构、高等学校、企事业单位和行政管理部门与本专业相关工作。

(2)专业课程体系构建。课程体系建设对于专业培养能否达到培养目标具有决定性意义,也是本专业人才培养模式中核心内容,结合上述调查结果,可以看出专业课程设置的灵魂应该是培养出具有创新精神与实践能力的学生,能够达到社会对该专业人才需求的标准。增加实践课程开设数量,提高实践课程质量,积极建设实践教学平台(校内外),树立“夯实理论基础,实践理论结合,实践能力检测”的基本思路,结合专业自身特点设置专业课程体系。特别是实践教学改革关系到学生能否顺利就业,对专业设置尤为重要,因此,实践教学改革工作应该被重视;实践教学改革应以社会需求为方向,通过实践课程优化、实践教学师资队伍建设以及校内外实践基地建设,提高实践教学效果,积极建设实践教学评价体系,反馈实践教学效果。

(3)实践教学改革。本课程作为培养实践能力和创新能力为根本的基础课,创新性实践教学显得尤为重要,但该专业实践教学课程跨度大,内容庞大,因此本专业实践教学具有系统性特点。实践性教学是能否培养出具有实践能力学生的关键点,其中内容涉及广,包括实践课程改革方向、实践课程优化、实践教学师资队伍建设、实践教学评价体系建设、社会竞赛对实践教学的检验、校内外实践教学基地的建设等多方面。

(4)教学模式改革探索。激发学生创新能力与实践能力;增强课内外的互动,要求相关教学老师进行教学过程设计改革,采取先讲解,学生思考并提问,而后老师回答的模式,启发学生参与社会实践,锻炼学生的就业能力;引导学生对专业问题进行创新、实践探索,考核时要求学生撰写论文与课程设计,让学生掌握撰写科研论文与参与社会实践的能力。积极拓展实践教学平台,培养了具有创新、实践能力的复合应用型人才。成立了测量实验室(内蒙古财经大学西区校园地形图测量实习基地,条件成熟,2009级、2010级两届同学顺利完成实习任务,效果良好)。在该测量学实践教学的基础上,2009年、2011年参加了全区大中专院校测量大赛,取得了良好的效果。成立了Auto CAD实验中心、数字化测图实习中心、计量地理学实验中心,实验课开课率达到100%,且效果良好。成立了遥感与地理信息系统重点实验室――内蒙古财经大学3S联合实验室。校外实践教学基地也逐步稳定完善:如岱海实习基地、蛮汉山实习基地、大同实习基地、小井沟实习基地等已成熟,已有5届学生在此实习基地完成大一自然地理野外实习。另外北京城市规划展览馆实习基地实践教学为“城市道路与交通规划”学生实践能力、创新能力的培养上提供了一定的硬件条件和基础。

(5)加强实践教学体系改革与创新。学院成立之初就树立了以学生为本,基础理论教学、实践能力提高、综合素质培养相互协调发展并以实践能力、创新能力培养为核心的实践教学理念,确立了“以提高学生综合素质为目标,以培养学生创新实践能力为核心”的实践教学理念,构建了以学生为主体、教师为主导,以强大的现代信息技术为支撑,以实验室内实验、野外考察和社会具体项目为载体,综合运用演示式、启发式、互动式、研究式教学的实践教W模式。

4 结论与建议

本文所思考的城市道路与交通规划课程设置问题,主要体现在《城市道路与交通规划课程体系建设》中该培养模式自2012年实施以来,取得了良好的效果,主要表现为:

(1)教师的“教”与学生的“学”积极性高涨;

(2)课程目标与课程体系清晰,学生与教师都具有明确的目标;

(3)学生实践能力与创新能力逐渐增强,不仅在一系列大赛等活动中获得成绩,而且学生能够完成实习公司的相关业务。

参考文献:

[1] 李文龙. 城乡规划管理专业应用型人才培养模式研究[J]. 内蒙古财经大学学报,2015(6):116-120.

[2] 王云多. 大学生对待劳动力市场态度定位与可雇佣关系研究[J]. 财经理论研究,2015(3):39-45.

[3] 周春生,王珊. 就业视角的资环专业实践教学体系优化[J]. 内蒙古财经学院学报,2012(2):45-48.

[4] 刘东. 城市道路交通管理规划[J]. 公安大学学报,2001(5):12-17.

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关键词:计算机电路基础;动态教学模式;课程建设;教学现状;教学特色

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。自2003年教育部开展精品课程建设以来,精品课程在实现优质教学资源的开放与共享、促进高校教学水平的提高、推动高校优化师资队伍结构、更新教学内容、创新教学方法和手段等方面显示了强大的生命力和良好的示范性。

“计算机电路基础”是我校计算机类专业的重要专业基础课程,它使学生通过学习计算机电路的基本概念、基本原理和典型电路的实用性分析,掌握计算机电路的有关知识,学会计算机电路的应用设计技巧,为计算机组成、数字信号处理、单片机技术应用等后续课程打下坚实的基础。但由于计算机专业和电子专业掌握的知识点不同,教学计划和各门课程的授课时数都有所限制,一些电类基础课程(如电工基础等)已经不可能作为独立的课程列入教学计划,那些沿袭传统的教学理念、教学模式已不适用于目前的教学环境。本文从课程的衔接、培养学生解决实际问题能力和课程建设几个角度入手,阐述了“计算机电路基础”课程的动态教学模式。

2课程存在的问题和改进方法

我校“计算机电路基础”课程存在以下一些问题。

首先,理论知识系统性太强。鉴于计算机专业和电子专业的侧重点不同,课程涉及电路的基本概念和基本分析方法、模拟电路和数字电路的基本知识和基本内容。这在大多数学校是作为三门课程开设的(分别为“电路分析基础”、“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”),现在把它们压缩成一门课,而且总学时只有64学时,外加一个平均48学时的小学期实习课,这是学生感到学习有困难的根源。

其次,理论联系实际不够。学生对于理论知识学习的热情仅限于考试合格,并没有真正把理论知识和实践有机地结合起来,学习兴趣和信心,而且比较被动,通常是教师教什么学生就记什么。

最后,教学手段有待改进。“计算机电路基础”课程的教学方式仍旧比较传统,随着教学技术手段的快速发展,该课程也应当脱离一个粉笔一节课的模式,积极探索教学方法和手段的改革。

针对上述几个突出的问题,我们在建设“计算机电路基础”课程过程中也注意采取了相应方法。例如,在教材内容的选择上贯彻重点基础理论知识不能丢和实践联系密切的理论知识不能少的原则。针对计算机专业学生的特点,我们出版了《计算机电路基础》教材,达到因材施教的目的;在理论联系实际方面,除教材内容精心安排之外,还专门安排一个小学期进行集中实习,使学生可以真正理论联系实际,加强动手能力的训练,为毕业设计打好基础;在教学手段和方法上,任课教师都采用多媒体教学方式、多形式、多方位、多角度地展现教学材料,提高学生的学习兴趣,开通了对应的教学网站,网站上有丰富的教学资源供学生随时随地下载,有互动的论坛,供学生和教师答疑解惑。借助良好的交互性,学生学习更加主动,学习积极性学习效率显著提高。综上所述,这些都改变了传统的教学模式和方法,实现一种动态的教学模式。

3课程内容动态变化

学习“计算机电路基础”这门课程,要求学生有较扎实的数学、物理等知识,如果在授课时只考虑教材的逻辑体系而忽视学生的知识基础,学生听课就会如同雾里看花,教师课后辅导也是苦不堪言。因此从实际出发改革课程内容,打破学科性,减少理论性势在必行。我们强调基础理论部分要突破一成不变的格局,内容以必需、够用为度,着重基本概念、基本物理过程和基本公式的应用,淡化繁琐的理论推导。例如半导体器件部分,以建立必要的概念为一种尺度,不必过多讨论二极管、三极管、场效应管等半导体器件的内部结构,也不必在载流子如何运动等问题上花大量理论课时,而将重点放在掌握半导体器件的特性、测试和使用方法上。又例如逻辑门部分,也只需按要求了解它们的基本工作过程,不必详细讲解各种逻辑门内部电路的原理,只要在负载特性和连接特点上下功夫。教学内容的动态变化会使学生更快掌握并应用新知识。

讲授“计算机电路基础”的时候,也要突出计算机专业的特色,紧密结合计算机专业的后续专业课程学习。比如计算机组成原理等课程,就要涉及到寄存器、存储器、加法器、编码器、译码器等具体元器件的原理和使用。在讲授涉及到专业课程的知识单元时,要多选讲这些元器件能解决的具体问题或具体应用方法,使学生在学习专业课程时碰到类似问题可以迎刃而解。

4加强学生实践能力的培养

专业基础知识教学非常重要,但是学习基础知识的目的在于应用。如果只强调系统传授知识,而忽视知识应用能力的培养,教育出来的学生只能是没有实际本领的“书呆子”;如果只注意到教学要依赖于能力发展的一面而忽视教学可促进能力发展的一面,那么也势必使学生缺乏独立获取新知识的能力,缺乏知识应用能力和开拓创新精神。在课程建设的过程中,我们尝试从下面几方面切实培养学生应用基础理论知识的本领和分析解决实际问题的能力。

4.1培养训练学生的动手能力

在传统教学中,实验只是作为理论教学的辅助环节,内容多是验证基本定律和定理,更严重的是实验环节不重视操作和创新能力的培养。实习实践教学环节可以改变以往验证性实验为主的实验内容,增强实践操作性和设计创新性的内容;并在课程结束后开展集中实训课程,着重培养学生综合运用所学知识的能力。实验实习课程也可以作为一门独立的课程考核,从学生最关心的“问题”上动态加强学生动手能力的培养训练。

4.2培养学生独立分析和解决问题的能力

指导学生实习实验时,教师不应对过程讲得过于详细,否则学生没经过大脑思考就按照老师讲解的步骤照猫画虎,有的学生甚至连实习实验做的是什么都没搞清楚,更何谈动手能力的提高呢?要安排一些强制性预习内容(如要求学生在实验前选好仪表的量程;了解芯片各管脚的作用;熟悉实验步骤和相应的表格等)。培养学生查阅相关资料、分析和解决问题的能力,增强学生参与实习实验的深度。

4.3重视综合实习实训课

通过一个学期的理论学习,集中安排2~3周的综合实习实训是很必要的。学生通过对电路的设计、焊接、调试等步骤,加深对理论知识的理解,同时受到工程设计方面的训练,提高综合能力,提高实践动手能力和设计创新能力。我们的实习实训课内容按照循序渐进的原则,分验证型、设计型、综合设计型三阶段进行。

5课程建设的特色

在“计算机电路基础”课程建设中,我们的做法具有以下特色。

5.1课程内容的整合

“计算机电路基础”涵盖了三门主要课程的教学内容,教材的选择是比较大的问题。若选用现成的教材,学生至少要选择三门相关的参考书,这样会严重影响知识的连贯性,给学生学习带来很大困扰。为此,我们编写课程建设需要的教材,为慎重起见,先以讲义形式在校内使用,经过几年试用逐步完善,形成了适合课程建设要求的应用型教材。

5.2现代化教学手段

“计算机电路基础”课程有配套的多媒体课件,教师通过动画演示,对其中的重点、难点作详细讲解。本课程涉及到电路分析、中大规模集成芯片等内容,如果全部在黑板上作图演示,学生注意力很难集中,还很难完成课程的进度要求。而采用多媒体教学手段,直观易懂,单位课时内传授的信息量也比较大,可以开拓学生的视野,使复杂抽象的问题形象化。

5.3活跃课堂气氛

由于该课程理论性与逻辑性较强,学生学习时存在相当难度,对于一些基础差、反应慢的学生来说学习难度更大。为了调动大多数学生的学习主动性,除部分改变演讲

式的授课方式外,教师还在习题和思考题上作了一些设计。我们还经询学生的意见,调整授课内容、进度、方式,尽量使之与学生的认知水平相适应,鼓励学生随时提出问题,发表不同的见解。除固定答疑时间外,还在网络上设立讨论区,教师轮流值班,对提出的问题都会给予热情的回应。通过多样化、讨论式地解答问题,学生对所学的知识印象更加深刻,掌握得更加牢固。

5.4建立互动性较强的教学网站

“计算机电路基础”课程开发了交互性比较强的教学网站,网站上除了有电子版图书、教学资料、课堂讲义、多媒体课件等内容外,还提供在线测试、课程教学论坛、教学录像等互动性很强的内容,用于辅助课堂教学。网站不仅仅是课堂教学的补充,还是教师和学生讨论问题的乐园,学生也会把自己学习中得意的地方拿到讨论区“晒一把”,对课堂教学有较大的促进作用。

6结语

作为计算机专业的重要专业基础课程,“计算机电路基础”为后续课程打下基础。更为重要的是,要发挥计算机专业的特色,强调实用、够用的原则,动态调整教学内容和教学模式,加强学生分析、解决实际问题的能力和实际操作能力,这才是“计算机电路基础”教学改革的必由之路。

参考文献:

[1] 张纪成. 电路与电子技术[M]. 北京:电子工业出版社,2002.

[2] 徐玉如. 构建精品课程动态教学模式的思考[J]. 福建论坛:社科教育版,2008(8).

[3] 魏淑桃. 计算机电路基础[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

[4] 魏则s. 计算机电路基础[M]. 北京:清华大学出版社,2006.

篇10

关键词: 机电一体化 课程设置 改革思路

一、前言:

机电系是在新疆交通职业技术学院为扩大专业,努力将新疆交通职业技术学院建设成新疆一流的职业技术大学的背景下而产生的,并于2007年01月成立。机电系中的“机电一体化”专业是将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的一批高新复合技术群,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向;传统的机械制造及设计领域已经不能满足市场的需求,那么对机电系如何科学合理的开设技术基础课和骨干课程已成为摆在我系面前的主要问题,课程设置的好坏将直接关系到培养的学生能否适应机电行业人才市场的要求,因此要做多方面的调研,并根据职业学校的实际情况做出合理的机电一体化课程设计体系。

二、我院对机电专业的定位思想:

机电一体化技术专业面向不仅要适应与机电学科密切相关的行业,也要适应机电学科的边缘或交叉行业,更能为新疆交通行业提供服务,使机电专业能够办出交通行业特色专业。课程设置要求在掌握基本理论知识的前提下,重在对技术操作应用方面拓宽其专业的服务面向。学生特殊的专业知识应依靠就业后的继续教育和学习。因此加强基础性引导教育是拓宽专业面向的前提。在机电一体化技术专业课程设置中,还为学有余力的学生设置了辅修专业,毕业生可同时拿到相关职业资格从业证书和计算机等级证书,增强就业的竞争力。此外,拟计划制定了在校学生的科研训练计划,鼓励学生参与科研课题,并可计算学分或作为毕业设计题目。

三、对我院机电专业课程设置的构思:

(一)进行机电一体化专业的教学设计时,应以公共基础课程为前提,以专业核心课程为重心。公共课程是基础,专业核心课程知识应厚实,充分拓宽知识面和科学视野,打破传统专业教学“隔行如隔山”的封闭状态,重视知识的渗透、融合和转化,对以后走向社会具有可持续发展后劲积蓄知识能力,使毕业生真正具备能适应现代社会变革所需要的最佳知识结构。

(二)体现当代工业发展水平的专业内容急待更新

随着科学技术发展及人才市场需求的变化,新疆机械电子行业发展也在急需大量机电专业中的机电一体化、CAD/CAM、柔性制造等现代化机械设计方法、先进制造技术以及有关边缘学科知识技术使传统的机械类专业领域的内涵发生了根本的改变。因此有必要根据市场对人才知识结构及能力的需求,对机电一体化技术专业的培养计划进行科学、规范的制定机电专业的课程。

(三)实施核心课程“理论+实训”的教学模式,将各相互独立课程通过有效实验与实训相结合,并对相关知识有机地渗透和融合,既能充分考虑教学过程教材选用与学生接受能力衔接,也能因地置宜地拓展学生知识能力与动手操作能力的提高。

四、我院机电一体化专业课程的设置和规划:

通过表一(见下表)《机电一体化技术》高职教学计划进程表的课程设置,我们做了如下改革与调整:

(一)在专业课程上压缩了专业知识体系相融合的部分课程。如:

1、过去《机械制图》和《计算机辅助设计CAD》为两门课,讲解的内容也较详实,但面对职业院校的学生,其目的是够用和会用为度,如去绘制图形,将机械和计算机做到了有机的融合,也增加了学生在学习机械制图的兴趣,也符合目前机电行业对制图人才的要求,同时压缩了课时量,为实验实训课的安排留出了较多的时间。

2、将《金属工艺学》、《机械设计》、《工程力学》及《工程材料学》这四门课压缩为《机械基础及材料》一门课程,在知识讲解中,对难度大的内容和涉及设计上的内容少讲,主要让学生对常见的知识原理明白,会识别机械工程图纸,懂得找出问题并会修理为要求。

3、将《金属切削原理与刀具》、《机械制造工艺学》、《机床夹具与设计》及《机床加工设备》四门课程有机地整合为《机械制造技术》一门课程,强调学生的绘图、制工艺卡片、编写技术文件的能力应用,使学生懂得机械制造过程,熟悉机械零件加工的工艺流程,为学生更深入的学习机械技能和管理知识做铺垫。

(二)将计算机知识的学习始终贯穿于整个课程体系,符合机电一体化专业要求。如:第一学期设置计算机应用技术;第二学期设置有CAD技术和C语言程序设计课程;第三学期设置有单片机技术及PLC可编程控制器技术,第四学期有数控编程技术及机床电气控制技术;第五学期主要有数控技术应用等。第三学年通过参加和实际操作,考取各类相应的计算机资格证来检验运用计算机的能力。

(三)理论课程和实践课程结合较紧密。考虑学生学习过程中的认知心理顺序,即由浅入深、由易到难,由表及里,便于学生接受;例如可编程序控制器PLC这门课在第三学期开设期间还含有实验、实训课程,在第四学期安排两周实习,强化第三学期学过的基础理论,并让学生通过自己的思维使理论与实践做到有机的融合。如表一中只要有周六学时专业课程基本上到要有相应实验、实训教学大纲,如学习《电工与电子技术》和《电机与拖动技术》后就进行《低压电气控制实训》,所有环节紧扣教学主题,让学生逐步接近“零距离”触摸社会的感觉。

(四)突出机电专业教学重点。以机电设备维修、电力电气控制技术操作和数控操作为主要方向,符合国家对机电一体化专业的定位。因此在专业核心课程设置中主要偏向机电设备维修和电气控制技术,其次是数控编程与操作;主要课程包括机械制造技术、机械加工设备维护与应用、电机拖动技术、传感器检测技术、机床电气控制技术、数控机床故障诊断与维修,可编程序控制(PLC),数控加工编程与操作,数控机床电气控制等专业课程。使学生毕业后有很宽的就业前景,并能在相关领域快速发展。

(五)加强实训操作,体现职业特色。课程设置中实训课程有钳工实训、机加工实习、PLC编程实习、低压电气实训、机械设备装配工艺实训、数控机床加工实习等相关专业知识的实习,强化学生的动手能力。此外学生毕业前还要参加计算机应用操作中级证、计算机绘图员(CAD)资格证、维修电工操作员中级资格证、机床加工上岗证、焊工中级资格证等各类资格考试,来检验学生在机电一体化专业范围的学习效果,并为就业做好充分的技术储备。

五、今后机电一体化课程设置的改革思路和想法:

(一)进一步精确定位机电一体化技术专业方向

目前高职院校《机电一体化技术》专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的。我们则认对《机电一体化技术》专业在“以电气控制为主、辅以机械维护、机(液)、电(磁)、计算机三足鼎立”基础上初步定位在:对机械设备维护与维修、电气控制理论和操作方面进行强化,懂数控操作及应用,对通用机床设备的管理与维护;能进行常规机械加工工艺编制、CAD/CAM应用、设备管理、质量检测和产品销售等工作。

(二)基础教育先行与复合型人才培养

课程设置上仍需要坚持文化基础知识的系统性教育,这是培养如何做人和塑造形象的基础;在对专业课程设置时,以能力本位开发课程,始终以工学结合、一专多能的课程设置思路,将学生的综合职业能力的培养系统地贯穿教学过程的始终。培养学生具有较强的解决生产实际问题的能力,因此技术基础知识的厚实,才有利于后劲储备;专业知识要专精,才有适应人才市场对“复合型”人才的需求。

(三)实践教学要保质保量

根据市场要求调整专业设置,因此,因随时对未来的劳动力市场需求进行科学预测, 使调整后的专业具有一定的超前性,以实现专业建设的成熟期与专业人才需求的高峰期相对而言一致,为今后培养的毕业生的就业做出科学的预测。今后的实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上对实践环节应占整个教学计划总课时的40%以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。

(四)优化课程体系,合理选择教学内容

今后我院机电系要按职业教育的培养目标和职业教育规律决定取舍,以形成自身独特的教学体系,课程内容的选择,学生能力的评价,要立足于综合职业能力的培养和提高来衡量;课程体系的设计可根据灵活多样的形式与用人单位合作,其最终目的是使学生的综合职业能力和素质得到普遍提高。

(五)按项目化模块式组合课程

按不同的功能要求对课程进行分类,组织若干个模块,根据不同的专业要求,对模块进行拼装、组合和调查。模块式的课程结构,教学目标明确,有利于职校以主干专业为龙头带动专业群的建设,有利于通过调整相应的模块进行项目教学,使职校培养的毕业生更贴近需求,做到“产销对路”。一般可把课程分为公共模块、专业模块和技能模块(后二者又称为活动模块)。在公共模块的基础上,只须对活动模块作适当调整,该专业就可派生出几个岗位群。

(六)加快“双师型”教师队伍的建设,使核心课程主要由我院教师任教,基础课程可外聘。选派思想品德优秀的教师到生产一线挂职六个月以上,参与企业生产组织、技术管理及本院学生项岗实习工作,并与职称挂钩。教师通过到企业的培训,锻炼自身业务水平的同时能够为企业解决实际难题,这样可与企业建立长期合作关系,培养真正意义上的“双师型”骨干教师,为今后机电系长远发展做好人才储备。

参考文献:

[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001.

[2]皮付进.高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建(J).职业技术教育,2003,(16).