2014研讨会发言-西安交大djg

1、学以致用、培本固元，以竞赛之利促进本科生工程实践能力培养邓建国西安交通大学 电子与信息工程学院2014.4.12 成都1报告内容一，解决工程问题是工程教育的重要内容二，实践教学中的几个关键问题三，电子设计竞赛促进了实践能力培养四，应当如何对待实践教学工作2一，解决工程问题是工程教育的重要内容 进入21世纪以来，随着通信、控制、计算机、集成电路制造和全球网络的发展，电子信息系统的复杂程度大幅度上升，上世纪中叶以来提出的一批关键技术发明已得到充分应用，新技术突破面临瓶颈，技术机制演变加快，技术生命周期缩短，集成创新作用越来越突出，人、机、物互动日趋重要，新应用模式已经成为市场发展的主要驱动力，产品

2、和市场向少数超级企业集中，产业竞争趋于白热化，在发展的诸要素中，创新型人才的作用越来越凸显出其重要性。3培养理论联系实际解决问题的能力 “工程”的要旨就是“应用科学知识使自然资源最佳地为人类服务”（中国大百科全书），需要的是理论联系实际，解决实际问题的能力。能力不是“教”出来的，而是“培养”出来的，培养的精髓在于激发学生内在的成长因素，使之形成不断进步、自我完善地循环。4一，解决工程问题是工程教育的重要内容知识、能力、素质协调发展 知识能力素质协调发展是现代教育的先进理念，也是高等工程教育所努力的方向。知识是自然规律的科学总结，能力是把知识与现实实际结合所能造成的改变及其程度，素质则是思维决策

3、过程中“真、善、美”的多少。5一，解决工程问题是工程教育的重要内容需要怎么做？ 我们的目标就是要在更科学地传授知识的基础上，给学生提供使用所学知识解决工程问题的机会、条件、环境和指导，使学生去主动地解决问题，增强自己的能力，在此过程中通过与事、物、人的交互作用提高自己的素质。6一，解决工程问题是工程教育的重要内容工程教育人才培养的目标是：精神追求：服务社会，造福人类，快乐自己。思想意识：创造性、独立性、批判性、合作性 向善向上、崇美践行。能力培养：知识的学习、理解、推理、系统化能力。设计、计算、分析、制作、测试、操作、实现的工程实践能力。沟通、表达与交流能力。组织与领导能力。一，解决工程问题是

4、工程教育的重要内容7关于创新能力培养：学习能力是最基本的能力对于学习者而言，学习过程本身就是在探索未知的新的知识领域。能力的核心是解决问题：电子信息工程作为一门技术科学，与实际应用有着密不可分的天然联系。问题的提出、达到的目标、知识的内涵、采用的方法、所受的限制、经济和社会的背景。 发现问题、建模与表达、解决问题、总结与评价。一，解决工程问题是工程教育的重要内容8关于创新能力培养：必须有可靠的能力培养环节！实践是学生学习过程中必不可少的重要环节“实验”一，解决工程问题是工程教育的重要内容9关于创新能力培养：必须有可靠的能力培养环节！实践是学生学习过程中必不可少的重要环节“实验”=实际体验（理论

5、、技术、社会）物理概念和关系的可形象理解、可检验、可评价、被公认的实现形式。能力和想象力（创新？）的体现平台。参与完成科学合理的项目（实践、科研）是能力培养的关键环节。一，解决工程问题是工程教育的重要内容10关于创新能力培养：不断追求完美的实践活动必然带来创新的结果。满足需求，解决问题是原始驱动力。理论知识指出了所有的可能与不可能、各种关系和准则。通过实践教学，学会用理论知识解决实际问题，具备实现目标的能力。一，解决工程问题是工程教育的重要内容11二，实践教学中的几个关键问题实践教学内容体系 “三层次”、“五层次”等等，内容应当与学科发展的方向相适应，厚综合基础，重解决问题。 “项目设计”是一

6、种提高综合应用能力的有效方式。 到企业去实际体验，在干中学，在解决问题的过程中学习。硬件实现技术系列软件实现技术系列理论方法与系统性能仿真评估技术系列测量与测试技术系列122.以学生为主体的实践教学实施方法 围绕提高学生的实践能力思考问题，一切为了培养学生，以学生的实际学习效果和基本素质提高作为衡量工作好坏的核心标准。 给学生机会，保证学生学会，培养感觉和感情。 资源的使用、方法与作法、教与学的考核、条件与环境建设13二，实践教学中的几个关键问题3.基础知识学习与综合能力培养密切结合 对于做什么？怎样做？这样做的道理是什么？必须要有清晰的概念。通过实践来促进对理论知识的掌握，促进对系统掌握理论

7、知识的迫切感和学生的主动学习愿望。体会和理解现有的理论知识的实际应用方法，理解在复杂工程问题面前折中、权衡、逼近、优化等思想和策略的应用是工程技术问题的解决大道。14二，实践教学中的几个关键问题3.基础知识学习与综合能力培养密切结合15二，实践教学中的几个关键问题+Vi+VoRC例1：RC电路如图，试举出其在实际中的应用。解：从课程教学上涉及到的理论知识：1、欧姆定律、电容特性；2、KCL、KVL导出一阶线性微分方程及其解指数特性；3、叠加定理0输入、0状态响应；4、正弦稳态相量法求解；5、傅里叶分析、拉氏分析及传递函数；波特图；6、一阶低通滤波器实际应用：1、低通滤波器。2、指数定时电路。3

8、、三角波发生器。4、积分器。5、滞后移相器。用信号源、示波器实际做做看！3.基础知识学习与综合能力培养密切结合16二，实践教学中的几个关键问题例2：设计一个音频均衡器，从100Hz8kHz，分8段进行均衡，每段独立可调整10dB。解：方案一：采用8个二阶有源滤波器实现。方案二：采用8个开关电容滤波器实现。方案三：采用FFT，不同分量加权调整，逆FFT实现。方案四：采用FPGA设计实现FIR/IIR滤波器。FIR并行实现、串行实现。速度与资源占用权衡方案四：采用DSP设计实现FIR/IIR滤波器。4. 规范、严谨的过程管理和质量控制 规范、严谨的实践教学过程管理和教学质量控制过程考核与目标考核相

9、结合。多样化的考核形式。指导中启发思维，鼓励创新。严格“把关”，主动服务，保证效果。每门实验课程通过一个较大规模的综合实验的完成情况重点考核学生的能力是一种行之有效的好方法。17二，实践教学中的几个关键问题5. 实验指导教师与实验技术队伍建设高水平的师资力量投入。符合条件的人员补充、有经验的教师、经过系统科研训练的博士青年教师等。实验技术人员的业务能力提高。青年实验教师应当努力学习，刻苦钻研，具备独立完成竞赛项目的能力，并对主流的技术手段具有充分的了解和丰富的使用经验。用好研究生助教资源。知识基础好，抓方法和责任心。开放性实验环境中的学生相互指导学习。18二，实践教学中的几个关键问题三，电子设

10、计竞赛促进了实践能力培养1、电子设计竞赛的基本宗旨“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”通过竞赛促进电子信息类学科专业基础课教学内容的更新、整合与改革。（2012TI杯通知）引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力；吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。（2011大赛通知）192、电子设计竞赛的基本特点内容上具有多方面的特点，按重要性可分为： 基础性、综合性、系统性 完整性、新颖性 经济性、可靠性、环保性、实用性2年一届，每个学生只能参加一次。具有标志性，驱

11、动力大。(校：质量标准，建设方向；生：能力指标）能力培养全面，专业素质提升快。半开放，应当正确对待。三，电子设计竞赛促进了实践能力培养203、电子设计竞赛对实践教学体系建设的促进基础实验扎实有效。设置培养电子系统设计能力的专题实验课程。进行针对性的强化培训和系统设计训练。同行认可标志，实验教学质量的参考标准，指挥棒。促进专业负责人和实验教师深入研究实验教学内容和实验教学改革。促进学校加大资源投入，认可指导教师的工作业绩，吸引能力较强的教师投身实验教学。促进校企合作，联合培养，在提高教学质量的同时促进企业技术进步三，电子设计竞赛促进了实践能力培养214、西安交通大学的做法开设电子电路设计训练专题

12、实验课程（2学期，1997年开始，从1993年参赛后认为有必要培训，权衡再三作出的选择），90%以上的学生选修，培养电子系统设计的基本能力。根据该课程中学生的表现，动员和选拔23倍人数进行强化培训。2周以后进行参赛选拔，选拔出参赛队，进行针对性的设计训练和参赛准备。（全员投入，经费保证，支援保证）学生完成作品，23名实验教师指导12个参赛队，并提供器材和加工支持。三，电子设计竞赛促进了实践能力培养225、电子电路设计训练专题实验课程介绍1996年开始筹备，利用香港蒋氏基金会15万元捐款购置包括PC机，信号源、示波器、频率计、毫伏表、万用表、稳压源、工具箱的6套仪器，设置了由学生自己管理的开放实

13、验室。为适应教学管理和工作量计算设置了“电子电路设计训练”实验课程。为教改班和第一届学硕连读班共70名学生开课。以后逐渐扩展到信息工程专业和自动化专业300多名学生，现在已扩展到全院600名学生。2学期，32学时2，每周上一次课讲解，学生在课外完成设计制作，到实验室进行检查验收。三，电子设计竞赛促进了实践能力培养235、电子电路设计训练专题实验课程介绍课程简介三，电子设计竞赛促进了实践能力培养245、电子电路设计训练专题实验课程介绍教学要求三，电子设计竞赛促进了实践能力培养255、电子电路设计训练专题实验课程介绍三，电子设计竞赛促进了实践能力培养在实验板上编程实现2012年日历和实时时钟：1.

14、时-分-秒（2位-2位-2位）显示可通过键盘置入时间值(参照电子表设置时间工作模式）。2.可通过按键控制在LED上从右向左滚动显示年_月_日3次，如：2012_01_20空空2012_01_203.实现每日闹铃提醒功能，闹铃时间可用按键设置。闹铃采用提示音表示。4.实现秒表功能。5.实现定时器功能（预置定时时间，按键启动，倒计时，计到0响提示音。6.设计实现音乐提示音。7.设计串行通信程序，使两台实验系统同步显示。26注意： a. 实验项目1、2、3、4为基本实验内容，完成可得60分，实验项目5、6、7为提高内容，每项13分。 b. 开学后安排验收，每人独立提交实验报告、独立进行验收。实验报告

15、一经发现雷同拷贝，则完成者分享报告分数。 c. 下学期开学后每周6、周日进行验收，参加前两次验收者按完成情况得分，第三次验收才参加者扣10%分数，第四次才参加者扣20%分数。5、电子电路设计训练专题实验课程介绍三，电子设计竞赛促进了实践能力培养27音频均衡器设计。RLC自动测量系统设计。DDS信号发生器设计。宽带放大器设计。高效功放电路设计。智能车控制器设计。超声/红外测控系统设计。射频通信系统设计。四旋翼飞行器控制系统设计。姿态监测与运动控制系统（倒立摆）设计。6、竞赛训练项目介绍三，电子设计竞赛促进了实践能力培养28电子设计竞赛为学生提供了一个锻炼和提高的机会，也是一个促进实验教学改革的动力，作为教师，培养出好学生才是基本任务，应当从这一点出发来思考问题。既然是竞赛，就应当追求成绩，强化培训是必要的，但不能一科独进，不计其余，更不能采取“三聚氰胺”的作假方式，指标看起来很好，实际是会害人的。扎实的基本功、丰富的经验、充分的准备是最重要的，但也要有一点点运气，当以平常心处之。指导教师的能力和经验对学生影响很大，不仅仅是在竞赛中，平时也是同样。多进行交流和培训对提高指导教师的能力和水平很有意义