本文作者：江朝暉 單位：安徽農(nóng)業(yè)大學信息與計算機學院

主要問題分析

課堂教學。教學效果雖然取決于學生和教師兩個方面，但歸根到底還是看教學方法是否得當。“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程一般安排在第7學期，此時大部分學生專注于考研和找工作，學習積極性和時間投入不足；本課程涉及面較廣，不僅需要靈活運用前修課程的相關(guān)知識，而且須加強對實際電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）的分析和綜合能力，有一定的難度。這些特點對課堂教學方法提出了較高要求。雖然很多教師對多媒體課件制作、雙主體課堂教學模式等方面進行了有益的改進和運用，但是在授課的深入淺出、知識的融會貫通、理論聯(lián)系實際等方面普遍存在不足，難以調(diào)動學生的積極性和主動性。實踐教學。“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程的實踐性極強，一般配備綜合課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。實踐科目的設(shè)計是其中的重點和難點，常常存在以下問題，達不到預(yù)期訓練效果：難度及工作量偏大或便小；覆蓋面經(jīng)常偏小，等同于一個課程實驗；趣味性或?qū)嵱眯圆粔颍y以引起學生興趣；設(shè)計及制作成本考慮不足，給學校或?qū)W生造成負擔；較大的課題以團隊形式完成，但任務(wù)分工及考核量化不明確，等等。另外，實踐教學手段較單一，沒有很好體現(xiàn)教學與行業(yè)應(yīng)用、與教師科研的合理結(jié)合。

改進方法探討

針對上述教學環(huán)節(jié)中存在的主要問題，結(jié)合筆者多年“電子系統(tǒng)設(shè)計”課程的教學實踐，提出如下改進方法。合理編排教學內(nèi)容，既體現(xiàn)課程內(nèi)涵，又聯(lián)系當前的技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)實需求。以系統(tǒng)級設(shè)計為主線，重點講解現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法和基本流程，以及如何利用典型電路和軟硬件模塊構(gòu)造高性價比的電子信息系統(tǒng)，而局部環(huán)節(jié)的“技術(shù)級設(shè)計”應(yīng)由前修課程完成[1，2]。例如，電子系統(tǒng)設(shè)計的流程包括需求性論證、系統(tǒng)方案設(shè)計（含成本、功耗、可靠性分析等）、硬件/軟件設(shè)計、抗干擾設(shè)計、系統(tǒng)仿真、制作/調(diào)試、產(chǎn)品化設(shè)計等；模擬系統(tǒng)/數(shù)字系統(tǒng)/混合系統(tǒng)（智能系統(tǒng)）的重點、難點內(nèi)容；自頂向下設(shè)計方法；CDA和EDA工具的運用；各級仿真在設(shè)計中的應(yīng)用等。充實新器件、新技術(shù)及新方法的有關(guān)內(nèi)容。重點以新型集成元器件、PLD器件為基礎(chǔ)，以新型單片機、嵌入式或DSP芯片為核心構(gòu)建現(xiàn)代電子系統(tǒng)，例如程控放大器、程控濾波器在信號調(diào)理中的應(yīng)用、單片機+FPGA的系統(tǒng)設(shè)計、多種串行總線及外設(shè)接口方法等；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用等。加強電子系統(tǒng)軟件設(shè)計方面的內(nèi)容和訓練。重點講解接口、通信和上位機應(yīng)用程序的設(shè)計方法。以學生引導為目標、以案例教學方法為手段，提高教學效果。

學生是教學的主體，激發(fā)他們的學習積極性和主動性是取得良好教學效果的根本保證。但是學生引導不是靠說大道理、做思想工作，而是蘊含在科學合理的教學手段之中。根據(jù)該課程的特點，案例教學是最佳的手段[3]。對典型電子系統(tǒng)、電子產(chǎn)品的資料進行搜集、整理，形成5~8個經(jīng)典案例，在課堂上重點剖析。通過案例這個載體，一方面將相關(guān)知識點有機聯(lián)系起來，容易達到深入淺出和融會貫通，另一方面使學生對實際電子產(chǎn)品和最新發(fā)展動態(tài)充分了解，增強學習興趣和熱情。例如，在安徽農(nóng)業(yè)大學電子信息工程專業(yè)的教學中，以自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)（圖1）為案例，詳細講解需求分析、總體設(shè)計、各模塊設(shè)計及實物展示，加深了學生對傳感器、數(shù)據(jù)采集、太陽能供電、遠程無線傳輸、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用服務(wù)等環(huán)節(jié)的理解以及對數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)的認識，收到了良好的教學效果。設(shè)計科學合理的實踐科目，開展形式多樣的實踐模式，提高實踐創(chuàng)新能力。實踐科目設(shè)計是保證實踐教學效果的重點[4，5]。通過對多種實訓教材、電子設(shè)計競賽題目的搜集、篩選、整理，并結(jié)合學校、學生的特點，設(shè)計一套（20個左右）科學、合理的“電子系統(tǒng)設(shè)計”實踐科目，兼顧難度、工作量、覆蓋面、成本、趣味性及實用性等諸多因素。

學生在教師的指導下選擇合適的題目，通過文獻查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計、軟件編程、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、文檔整理等環(huán)節(jié)，較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的全過程，達到實踐訓練目的。對于能力較突出且有興趣的學生，可以進一步拓展實踐教學形式，鼓勵他們參加各種類型的科技創(chuàng)新活動、參與教師科研活動，提高競爭意識、協(xié)作精神和創(chuàng)新能力。電子信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的教學體系和方法面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。筆者根據(jù)多年電子系統(tǒng)設(shè)計的教學和科研經(jīng)驗，分析了教學內(nèi)容、教學方法、實踐環(huán)節(jié)中存在的主要問題，提出了有針對性的改進措施，應(yīng)用在教學實踐中效果較好。再配合考核方法、支撐條件等其他環(huán)節(jié)的改進，將全面提升“電子系統(tǒng)設(shè)計”的教學質(zhì)量，增強學生的實踐及創(chuàng)新能力，更好地滿足現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)對高質(zhì)量人才的需求。