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

2、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲全國(guó)一等獎(jiǎng)，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(jiǎng)項(xiàng)。結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，我們大膽改革傳統(tǒng)的實(shí)踐性教育教學(xué)模式，加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝在實(shí)踐性環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提出了實(shí)踐性教學(xué)相互交叉訓(xùn)練模塊的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)體系深化改革，全面提升了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合創(chuàng)新能力。一、改革傳統(tǒng)的實(shí)踐性教育教學(xué)模式應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)于1995年開(kāi)始進(jìn)行招生，在早期的

3、學(xué)生還沒(méi)有畢業(yè)之前，我們即在教學(xué)的過(guò)程中根據(jù)本專業(yè)的發(fā)展和特點(diǎn)對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行微調(diào)，并結(jié)合我院人才培養(yǎng)的實(shí)際情況，從1999級(jí)開(kāi)始對(duì)“電子專業(yè)委培生教學(xué)計(jì)劃與大綱”進(jìn)行了大范圍的調(diào)整。改革的方法主要有兩點(diǎn)：（1）在遵循國(guó)家課程體系，重新重組本科課程，增加新課程新知識(shí)。）在遵循國(guó)家課程體系，重新重組本科課程，增加新課程新知識(shí)。眾所周知，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又為電子技術(shù)的發(fā)展提供了前進(jìn)的動(dòng)力，二

4、者是相互促進(jìn)、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(shí)。開(kāi)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(shí)，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(kāi)闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生

5、的綜合設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)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(gè)高性能的科技計(jì)算軟件，廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)計(jì)算、算法開(kāi)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(kāi)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(guó)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(jí)課程的基本教學(xué)工具。在許多設(shè)計(jì)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(wèn)題，是高質(zhì)量新產(chǎn)品研究、開(kāi)發(fā)和分析的主要工具之一。那么對(duì)MATLAB的理解與運(yùn)用，也使學(xué)生既加深了對(duì)課程的掌握和提高，又掌握了一個(gè)重要的分析與設(shè)計(jì)、仿真方（如果是單一的一門課，那就和實(shí)驗(yàn)一樣了）。表2.1是課程設(shè)計(jì)相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容說(shuō)明。表2.1課程設(shè)計(jì)相互交叉訓(xùn)練內(nèi)容課程設(shè)計(jì)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(jì)以電子CAD制圖為主，含蓋模電、數(shù)電、電子裝配等知識(shí)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)以

7、EDA編程為主，含蓋電子CAD、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)控制等知識(shí)。計(jì)算機(jī)檢測(cè)課程設(shè)計(jì)以微機(jī)檢測(cè)為主，含蓋單片機(jī)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制等知識(shí)。電子工藝課程設(shè)計(jì)以電子工藝為主，含蓋電子CAD、電子技術(shù)等知識(shí)。課程設(shè)計(jì)既強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計(jì)，更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；既考核了學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力，更注重學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此我們要求電子類課程設(shè)計(jì)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(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的一個(gè)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(gè)全新的教學(xué)課程體系，就無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代高等教育的需要。同時(shí)，學(xué)生最終的成績(jī)和收獲從一個(gè)側(cè)面反映了整個(gè)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(shí)踐；重分析、輕綜合；重個(gè)體、輕協(xié)作的傳統(tǒng)習(xí)慣。三、實(shí)踐性環(huán)節(jié)加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用三、實(shí)踐性環(huán)節(jié)加強(qiáng)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(zhēng)把一些新技術(shù)引入到我們的教學(xué)中來(lái)。建系初期，本專業(yè)只有基

9、礎(chǔ)的模電、數(shù)電實(shí)驗(yàn)室和自控實(shí)驗(yàn)室及電子實(shí)訓(xùn)中心四個(gè)實(shí)驗(yàn)室。這里值得一提的是我們于1998年10月建立的“電子實(shí)訓(xùn)中心電子實(shí)訓(xùn)中心”。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，給學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境，展現(xiàn)新思維、新設(shè)計(jì)的舞臺(tái)，在參考清華大學(xué)的基礎(chǔ)上我們建立了“電子實(shí)訓(xùn)中心”。該實(shí)訓(xùn)中心是我系電工電子教學(xué)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。2000年我們又對(duì)該中心進(jìn)行了擴(kuò)建，引進(jìn)了清華大學(xué)的印制板轉(zhuǎn)印機(jī)、制版機(jī)、全自動(dòng)表面貼裝紅外線再流焊爐等先進(jìn)電子生產(chǎn)工藝設(shè)

10、備，購(gòu)買了便攜式液晶顯示泰克式TDS220示波器及臺(tái)灣的萬(wàn)能燒錄器等高檔儀器設(shè)備，使本實(shí)驗(yàn)室又提高了一個(gè)層次。特別是我們購(gòu)買的全自動(dòng)表面貼裝紅外線再流焊爐采用遠(yuǎn)紅外輻射及強(qiáng)制熱風(fēng)混合加熱、模糊控溫技術(shù)和抽屜式工作臺(tái)，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(jī)使熱空氣對(duì)流均勻，讓焊接對(duì)象隨著傳動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)勻速地迸火爐堂在爐膛內(nèi)的預(yù)熱區(qū)，焊接對(duì)象在100160攝氏的溫度下均勻預(yù)熱約三分鐘，除去焊錫膏