電子電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐

1、電子電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐高有堂徐源喬建良田思（河南南陽理工學(xué)院電子電氣工程系，河南南陽473004）摘要：要：對新的經(jīng)濟形勢下“應(yīng)用型”電子電氣信息類專業(yè)實踐教育模式進行了探索，結(jié)合全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的經(jīng)驗，規(guī)劃實踐教學(xué)內(nèi)容，改革傳統(tǒng)的實踐性教育教學(xué)模式，加強新技術(shù)、新工藝在實踐性環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提出了實踐性教學(xué)相互交叉訓(xùn)練模塊的設(shè)計思想與實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：電子電氣、實踐教學(xué)、創(chuàng)新能力、交叉訓(xùn)練我院于2001參加

2、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲全國一等獎，于2003、2005和2007繼續(xù)參加取得優(yōu)秀指導(dǎo)教師和優(yōu)秀征題等獎項。結(jié)合全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的經(jīng)驗，規(guī)劃實踐教學(xué)內(nèi)容，我們大膽改革傳統(tǒng)的實踐性教育教學(xué)模式，加強新技術(shù)、新工藝在實踐性環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提出了實踐性教學(xué)相互交叉訓(xùn)練模塊的設(shè)計思想與實現(xiàn)方法。通過實踐性教學(xué)體系深化改革，全面提升了學(xué)生的動手能力和綜合創(chuàng)新能力。一、改革傳統(tǒng)的實踐性教育教學(xué)模式應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)于1995年開始進行招生，在早期的

3、學(xué)生還沒有畢業(yè)之前，我們即在教學(xué)的過程中根據(jù)本專業(yè)的發(fā)展和特點對教學(xué)計劃進行微調(diào)，并結(jié)合我院人才培養(yǎng)的實際情況，從1999級開始對“電子專業(yè)委培生教學(xué)計劃與大綱”進行了大范圍的調(diào)整。改革的方法主要有兩點：（1）在遵循國家課程體系，重新重組本科課程，增加新課程新知識。）在遵循國家課程體系，重新重組本科課程，增加新課程新知識。眾所周知，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展為計算機技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，計算機技術(shù)的發(fā)展又為電子技術(shù)的發(fā)展提供了前進的動力，二

4、者是相互促進、相互滲透、共同發(fā)展的。隨著一部分課件和應(yīng)用軟件的投入使用，為了將可編程技術(shù)及系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)應(yīng)用引入教學(xué)，我們重新重組本科課程，增加新課程新知識。開設(shè)了追蹤電子技術(shù)發(fā)展前沿的“高密度在系統(tǒng)可編程技術(shù)”及“虛擬與仿真技術(shù)”等課程。同時，我們盡可能將各種EDA軟件穿插于各門相關(guān)課程中，Protel、Wkbench、QuartusⅡ、DSPBUILDER、Proteus、MATLAB等軟件的應(yīng)用，大大開闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生

5、的綜合設(shè)計能力和設(shè)計效率。比如我們今年把MATLAB軟件引入教學(xué)中，取得了顯著的效果。MATLAB軟件是一個高性能的科技計算軟件，廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)計算、算法開發(fā)、數(shù)學(xué)建模、系統(tǒng)仿真、數(shù)據(jù)分析處理及可視化、科學(xué)和工程繪圖、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)等，當(dāng)前它的使用范圍涵蓋了工業(yè)、電子、醫(yī)療、建筑等各領(lǐng)域。在國外，在歐美等高校，MATLAB的使用非常普及，被用作許多課程的輔助教學(xué)手段和許多高級課程的基本教學(xué)工具。在許多設(shè)計研究部門和工業(yè)部門，MATLAB被

6、廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題，是高質(zhì)量新產(chǎn)品研究、開發(fā)和分析的主要工具之一。那么對MATLAB的理解與運用，也使學(xué)生既加深了對課程的掌握和提高，又掌握了一個重要的分析與設(shè)計、仿真方（如果是單一的一門課，那就和實驗一樣了）。表2.1是課程設(shè)計相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容說明。表2.1課程設(shè)計相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容課程設(shè)計名稱相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容電子CAD課程設(shè)計以電子CAD制圖為主，含蓋模電、數(shù)電、電子裝配等知識。電子設(shè)計自動化課程設(shè)計以

7、EDA編程為主，含蓋電子CAD、單片機、計算機控制等知識。計算機檢測課程設(shè)計以微機檢測為主，含蓋單片機、電子技術(shù)、計算機控制等知識。電子工藝課程設(shè)計以電子工藝為主，含蓋電子CAD、電子技術(shù)等知識。課程設(shè)計既強調(diào)理論設(shè)計，更強調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)；既考核了學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識的能力，更注重學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此我們要求電子類課程設(shè)計的形式與內(nèi)容基本上符合面向21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求，是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一個挑戰(zhàn)，如不改革傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)

8、容和教學(xué)方法，建立一個全新的教學(xué)課程體系，就無法適應(yīng)現(xiàn)代高等教育的需要。同時，學(xué)生最終的成績和收獲從一個側(cè)面反映了整個專業(yè)的的教學(xué)水平和教學(xué)改革的成敗。所以，我們要求教師們首先從我做起，完全打破重理論、輕實踐；重分析、輕綜合；重個體、輕協(xié)作的傳統(tǒng)習(xí)慣。三、實踐性環(huán)節(jié)加強新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用三、實踐性環(huán)節(jié)加強新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用電子技術(shù)的發(fā)展非常迅速，新技術(shù)、新工藝不斷出現(xiàn)，我們力爭把一些新技術(shù)引入到我們的教學(xué)中來。建系初期，本專業(yè)只有基

9、礎(chǔ)的模電、數(shù)電實驗室和自控實驗室及電子實訓(xùn)中心四個實驗室。這里值得一提的是我們于1998年10月建立的“電子實訓(xùn)中心電子實訓(xùn)中心”。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力，給學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境，展現(xiàn)新思維、新設(shè)計的舞臺，在參考清華大學(xué)的基礎(chǔ)上我們建立了“電子實訓(xùn)中心”。該實訓(xùn)中心是我系電工電子教學(xué)的重點建設(shè)項目。2000年我們又對該中心進行了擴建，引進了清華大學(xué)的印制板轉(zhuǎn)印機、制版機、全自動表面貼裝紅外線再流焊爐等先進電子生產(chǎn)工藝設(shè)

10、備，購買了便攜式液晶顯示泰克式TDS220示波器及臺灣的萬能燒錄器等高檔儀器設(shè)備，使本實驗室又提高了一個層次。特別是我們購買的全自動表面貼裝紅外線再流焊爐采用遠紅外輻射及強制熱風(fēng)混合加熱、模糊控溫技術(shù)和抽屜式工作臺，這種焊接方法的主要工作原理是：在設(shè)備的隧道式爐膛內(nèi)，通電的陶瓷發(fā)熱板輻射出紅外線，熱風(fēng)機使熱空氣對流均勻，讓焊接對象隨著傳動鏈機構(gòu)勻速地迸火爐堂在爐膛內(nèi)的預(yù)熱區(qū)，焊接對象在100160攝氏的溫度下均勻預(yù)熱約三分鐘，除去焊錫膏