关于电类专业课程设计教学方法的探讨.pdf

2005年1月第27卷第1期江苏大学学报(高教研究版)JournalofJiangsuUniversity(HigherEducationStudyEdition)Jan.2005Vol.27No.1关于电类专业课程设计教学方法的探讨陈晓平,李长杰,高平,和卫星(江苏大学电气信息学院,江苏镇江212013)摘要:课程设计的教学是本科教学的一个重要环节,随着近年来教学计划的修订,在新的教学计划中增加了很多新的课程设计,课程设计环节在整个教学计划中所占的比重明显增大。以电类专业课程设计中的MAT2LAB仿真技术课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计为例,要提高课程设计的教学质量,必须从指导教材编写、课程设计指导及健全考核机制等方面进行认真探讨,必须有适当的教学方法和完整的教学体系。关键词:课程设计；教学方法；探讨中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1004-003X(2005)01-0082-03课程设计是本科教学的一个重要的教学环节。近年来随着新的教学计划的修订,课程设计环节在整个教学计划中的比重明显增大。有计划的、高质量的课程设计培养,不仅有利于学生对基础理论课程的深入理解,而且可以提高学生的动手能力,有利于学生创新能力的培养,有利于提高人才培养的质量。因此如何实施好课程设计环节,提高课程设计的教学质量,是每一位高校教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。电类专业的课程设计种类较多,各个课程设计都有自己的培养目标和实践内容。虽然它们各有特点,但课程设计的教学管理方法却有许多共性,因此可以相互借鉴。本文以针对电类专业课程设计中的MATLAB仿真技术课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计的教学为例,就如何提高课程设计的教学质量作一探讨。一、优质教材是保证课程设计质量的基础MATLAB仿真技术课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计都是利用计算机进行的课程设计。MATLAB是一个高效率的数值计算可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,目前在工程界中是流行最广的科学计算语言,特别是MATLAB里包含的多种具有特殊功能的工具箱,为各种工程应用提供了高效便利的分析与设计手段。电子线路CAD是利用计算机辅助设计软件进行电子产品的设计工作,通过使用计算机辅助设计软件,不仅可以克服手工绘图带来的繁琐工作,而且还可以解决手工绘图所造成的设计周期长、成本高等缺点。相对于传统的手工绘图,电子线路CAD技术更容易满足复杂电子线路的设计和技术要求。利用电子线路CAD技术进行电路仿真和印刷电路板的设计与制作,不仅改图容易、设计快,而且增强了设计的规范性和可靠性。因此电类专业的学生必须掌握MATLAB仿真技术和电子线路CAD技术。在美国等发达国家的理工类大学里,MAT2LAB软件是大学生必须掌握的一种基本工具,在国内外的研究设计单位和工业部门,MATLAB更是研究和解决工程计算问题的一种标准软件,并被誉为工程技术人员必备软件。随着我国科技的飞速发展,MATLAB软件已经逐渐成为理工类大学本科的新的教学内容。MATLAB仿真技术课程设计是我校两年前为适应科学技术的发展、针对电类本科教学而新开设的课程设计。该课程设计的教学安排只有7天时间,在进行此课程设计之收稿日期:2004-06-18基金项目:江苏大学教学改革基金资助项目(JGG200308)作者简介:陈晓平(1956-),女,福建福州人,副教授,工学硕士,主要从事信号处理、神经网络、智能控制研究。李长杰(1972-),男,山东淄博人,讲师,工学硕士,主要从事控制理论与控制系统研究。28前学生并没有系统地学习过MATLAB语言,因此如何在7天时间内使学生能初步掌握MATLAB软件的语言特性,并能利用MATLAB的工具箱进行简单的系统分析与设计,是摆在每一位指导教师面前的一个课题。要提高课程设计的质量,首先必须要有好的课程设计指导书。如果缺乏规范的课程设计指导书,就会使得学生对设计对象的基本原理、课程设计的主要内容和基本要求缺乏足够的了解。在没有总体设计思想和具体的基础知识指导的情况下,学生在整个课程设计过程中只好摸着石头过河,在很多基础知识方面遇到问题就质询指导教师和同学,从而花费了大量的课程设计时间,不仅学生自身难以掌握课程设计的基本要领,而且指导教师也忙于应对基本知识的问答,而难以达到课程设计最初预想的设计目的。我们经过认真查阅相关的资料,考虑到要进行MATLAB课程设计及电子线路CAD课程设计的学生此前已经学过的基础理论知识,对课程设计的教学内容作了精心的选择,编写了MATLAB仿真技术课程设计指导书和电子线路CAD课程设计指导书。在编写上述课程设计指导书时,有意识地将课堂上所讲的理论知识渗透到课程设计的实践中去。例如在编写MATLAB仿真技术课程设计指导书时,充分考虑到学生已经学过高等数学、电路理论、自动控制理论,因此在MATLAB课程设计指导书中有意识地选择MATLAB软件在高等数学、电路分析、自动控制理论中的应用。使学生经过MATLAB仿真技术课程设计的训练后,不仅掌握了MAT2LAB仿真技术,而且从实践中加深理解高等数学、电路分析、自动控制理论的基础应用。MAT2LAB课程设计指导书以及电子线路CAD课程设计指导书经过两届学生的使用,显示出强大的指导作用。虽然在进行课程设计之前编写指导书所需要的工作量很大,但它的效果却很好。它不仅能方便学生,使其能够有效地进行课程设计,而且能使指导教师更认真、更全面地考虑该课程设计的总体内容与目标,从而为提高课程设计的教学质量打下良好的基础。课程设计指导书的编写并不是一次就能达到理想的水平,需要不断的改进与提高。这不仅可以弥补因教学经验不足而造成的指导书中的某些缺陷,而且能使课程设计的内容紧随着科学技术的发展。只有好的教材和老师,才能有高质量的教学。好的指导教材是高质量课程设计的基础。二、认真指导是保证课程设计质量的关键学生在进行课程设计时,指导教师如何进行指导是有一定学问的。课程设计的目的是培养学生实践技能,动手能力,理论联系实际能力以及观察、分析和解决实际问题的能力。在进行课程设计的过程中,如果教师的指导工作过于细致、刻板,必然会抑制学生的创造能力,导致学生过分依赖于指导教师,学生的课程设计实际上是由指导教师“扶”着完成的。这种课程设计表面上看起来做得很顺利,然而实际的效果并不理想。而如果教师的指导工作过于放任、不负责,必然会影响学生的课程设计质量,使学生在有限的时间范围内难以完成课程设计的任务。因此课程设计的指导教师要认真负责,对学生的指导要因人而异、因材施教。对学生提出的基本问题既要认真解答,同时又要因势利导,启迪学生的创造思维,不要大包大揽把一些问题讲得过细,要给学生一些思考和想像空间。课程设计不同于课堂上课,教师与学生能经常进行近距离的交流,教师的耐心和鼓励教育能激发学生的兴趣与自信,有利于提高课程设计的质量,提高学生的业务素质。MATLAB仿真技术课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计主要是利用计算机进行的。由于所使用的计算机都连入了英特网,且现在计算机的网络信息很多,对学生的诱惑力很大。要想让学生一心一意做课程设计,不仅需要一定的管理措施,更重要的是要引导学生,使其对该课程设计产生兴趣。要让学生明白课程设计对自身素质提高的意义。因此,认真负责的指导是保证高质量课程设计的关键。三、健全考核机制是保证课程设计质量的保障指导课程设计需要一定的管理措施,其中最重要的是健全考核机制。如果课程设计没有严格的要求和健全的考核手段,有些学生就很难全身心地进行课程设计。MATLAB仿真技术课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计教学中,个别学生常常会利用计算机进行课程设计之外的操作,强制的管理手段使指导教师感到疲倦,同时个别学生的不务正业操作也将影响整个课程设计的教学环境,因此需要改进管理措施,健全考核机制,将课程设计的成绩由平时表现和最终考核相38结合。课程设计的考核标准应该以课程设计内容和实现目标来确定。例如MATLAB课程设计的考核是在学生经过6天上机训练之后,以考卷出题的形式让学生在计算机上操作,从而来表示个人掌握MATLAB基本计算和对电路理论、控制系统的分析及设计能力。而电子线路CAD(Protel99)课程设计的考核成绩是在学生经过4天上机训练之后,根据学生刚学过的模拟电子技术和数字电子技术的理论基础,利用半天的时间让学生设计完成由指导教师命题的具体的电子线路原理图和印刷电路板图。这些考核手段的实施有效地改变了过去学生在课程设计过程中的松垮表现,同时促使学生在课余时间能主动到图书馆查阅资料,商讨设计方案,也减少了学生在课程设计时间上网、玩游戏、拖拉松弛等现象。课程设计的考核方式要按设计的基本要求与目标来确定,好的考核机制是课程设计的一种有效管理手段。MATLAB课程设计和电子线路CAD(Protel99)课程设计的考核方式以考卷出题的形式让学生在短时间内在计算机上操作,以此来体现每一个人分析问题和解决问题的水平,这种方法杜绝了由单一写设计报告所带来的相互抄袭的现象,同时也促使每一位学生在平时就要抓紧时间,从而提高了课程设计的质量。经过实践证明:没有良好的考核方式就达不到课程设计的目的,只有健全考核机制才能保证高质量的课程设计。课程设计的教学质量直接关系到人才培养质量,因此我们必须从课程设计指导书的编写、课程设计的指导及课程设计的考核三个方面入手进行认真地改革,以保证并提高课程设计的教学质量。ADiscussionontheMethodofTeachingCourseProjectsofElectricitySpecialtyCHENXiao2ping,LIChang2jie,GAOPing,HEWei2xing(SchoolofElectricalInformationEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:Theinstructionofcourseprojectsisimportantforundergraduateeducation.Recentlymanycourseprojectshavebeenaddedtothenewcurriculumandtheirproportiontoothercourseshasbeenobviouslyin2creased.BasedonananalysisoftheMATLABcourseprojectandElectronicCircuitCAD(Protel99),thispapercomestoaconclusionthatinordertoimprovethequalityofteachingcourseprojects,teachingguid