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电子设计自动化课程

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电子设计自动化课程

电子设计自动化课程范文第1篇

一、“电子设计自动化课程教学的特点

电子设计自动化是一个较为宽泛的概念,它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分,即采用硬件描述语言设计数字电路。因此,该课程的教学具非常突出的特点。

1.既要有广度,又要有深度

有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解,从而使学生从整个产业链的角度出发,把握电子设计自动化的真正含义,以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点,着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路,使学生具备电路设计的具体技能,并能够应用于实践和工作当中。

2.突出硬件电路设计的概念

在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中,多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言,与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此,在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别,并通过实例,如CPU的设计及制造过程,让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途,并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

3.理论与实践并重

“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程,必须两者并重,才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想,[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固,同时在实践中锻炼学生的创新能力。

二、“电子设计自动化”课程教学方法总结

良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此,针对“电子设计自动化”课程的教学特点,笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

1.以生动的形式带领学生进入电子设计自动化的世界

电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中,并了解这个世界的大概,从而对这个领域产生兴趣,是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术,让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念,因此,可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入,通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频,让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法,并引出集成电路这个概念。通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比,引出EDA的概念,并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中,通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用,提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解,更激发了学生的学习兴趣,使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

2.以实例展开理论教学

“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分:[3]硬件描述语言(以VHDL语言为学习对象)、开发软件(以QUARTUSII为学习对象)和实验用开发板(以FPGA开发板为学习对象)。硬件描述语言的学习属于理论学习部分,是重中之重。对于一门编程语言的学习来说,语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中,通常都是将语法作为主线,结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中,不仅不能学到精髓,还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。如何能使学生既能掌握电路设计的方法,又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念,将编程思想的学习作为教学主线,在理论学习过程中,以具体电路实例为基础,引导学生从分析电路的功能入手,熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程,并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中,不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上,而语法的学习就显得不那么突兀,也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记,因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象,以避免学生遗忘,以此让学生明白,学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践,学生体会到语言学习的成就感,进一步提高了学习兴趣,此方法收到了良好的教学效果。

3.将硬件电路设计的概念贯穿始终

硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点,在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中,这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此,在教学过程中,从最初引入到最后设计电路,都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。在讲述应用实例时,需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系,并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例,在VHDL语言中,if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路,不完整的if语句将产生时序电路,如果应用不当,会在电路中引入不必要的存储单元,增加电路模块,耗费资源。[4]而对于软件语言,并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性,可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。如以下两个程序:

(1)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<='1';elsifa<btheny<='0';endif;endprocess;end;

(2)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<='1';elsey<='0';endif;endprocess;end;

(1)(2)两个程序唯一的不同点在于:程序(1)中使用的是elsif语句,是一个不完整的if语句描述,而程序(2)使用的是else语句,是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。(1)综合的结果是一个时序电路,电路结构复杂,如图1所示。而(2)综合的结果是一个纯组合电路,电路结构非常简单,如图2所示。通过综合后的电路图比较,学生更深刻理解这两类语句的区别。强化硬件电路设计的思想,可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格,培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

4.通过实践拓展强化学生动手能力

“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程,学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力,因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识,并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法,让学生强化实践能力,收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四,此时他们的毕业设计已经开始进入选题,开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目,比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等,让学生体会电子设计自动化课程的实用性,激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队,让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统,比如遥控小车、温度测控系统等,鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程,有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐,也培养了他们的团队协作精神,为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

电子设计自动化课程范文第2篇

关键词:EDA;工作过程;行动导向;能力评价

中图分类号:G71 文献标识码:A

收录日期:2014年3月28日

高职教育作为技术应用型职业技能培养教育,一系列课程改革在人才培养中日益凸显重要性。在实际工作与探索中,从课程地位与作用、教学改革与建设、教材选用与处理、教学方法与手段、教学过程与评价等五个方面,对《电子设计自动化(EDA)》进行了课程优化,初步建立了基于工作过程的课程优化体系。

一、课程地位与作用

《电子设计自动化(EDA)》是应用电子技术、汽车电子技术等专业的专业核心能力课程,也是电气自动化技术等专业的专业拓展能力课程,在通信工程、自动控制系统和机电一体化等领域占有举足轻重的地位。课程内容分为三个模块,即:电子CAD技术(Protel电子电路原理图与PCB设计)、电子电路仿真技术(EWB、Multisim仿真调试与分析)和EDA综合应用开发技术。课程本身既是一门综合应用专业课程,对前面所学的电子电路进行电路绘图、制版、测试、仿真等综合内容,同时又学习电子电路的设计、仿真及开发方法,跟踪现代电子技术的发展、应用潮流与趋势,为后续课程的学习及毕业后能迅速适应专业工作需要打下坚实的技术基础,起着承前启后的重要枢纽作用。

课程的学习,选择恰当的软件系统至关重要。一般要求所选择的软件系统是国际主流应用系列,具有强大的功能与兼容性,还应该较为简单易学,操作简便,符合高职高专人才培养目标的要求。本着“必需、够用”的原则,选择了澳大利亚Altium公司的Protel DXP和美国NI公司的Multisim12这两款业界公认的优秀的EDA软件,内容难易适度,符合人才培养目标,对学生学习、掌握电子设计自动化相关技能是切合实际和行之有效的。

二、教学改革与建设

在课程教学改革与建设中,深刻领会教育部[2012]4号、教职成[2011]12号等文件精神,借鉴吸收兄弟院校的优秀成果和宝贵经验,引入校企合作的开发机制,着力构建基于工作过程的课程改革模式。

(一)基于企业应用需要,架构课程核心。通过企业调研、挂职顶岗等形式,针对电子类专业毕业生从事的岗位群(包括电子产品装接技师、调试维修技师、检验服务技师和电子设计工程师等)进行深层调研分析,确定了岗位群对职业能力的要求。同时,以山东半岛制造业基地为背景,以黄河三角洲地区引进发展急需人才项目为载体,大力加强与山东五洲电气有限公司、潍坊华彤电气有限责任公司等校外实训基地的交流与合作,校企双方共同探讨以职业能力培养为导向开展课程改革的新模式,架构了《电子设计自动化(EDA)》的课程核心。

(二)基于典型工作过程,设计课程结构。近年来,德国基于工作过程的职业教育课程开发方法代表着世界职业教育课程发展的方向,比较成功地解决了职业教育课程改革中的难题。其参照系是工作过程,但并非所有的、原生态的工作过程,而是从职业群中归纳整合出的典型的职业工作过程。根据工作岗位与工作任务的调研结果,进行归纳汇总,得到了电子电路原理图设计、电子电路PCB设计、电子电路仿真调试、EDA综合应用等分解工作任务,将相互关联的任务归类,得到了《电子设计自动化(EDA)》的具体行动领域。实际教学过程中采取由易而难、循序渐进的方式,将单管放大电路、射极跟随器等基本电路,单片机最小系统等中等集成电路,智能手机拆解电路等实际复杂电路逐层展开,层层融入课程结构,收到了非常好的效果。

(三)基于企业发展前沿,提升教学标准。鼓励学生考取职业资格证书,以便有能力在激烈的市场竞争中搏风击浪。在继续开展维修电工职业技能鉴定的同时,也在尝试将电子制图员、助理电子设计师等职业标准和电子设计自动化新器件、新技术、新工艺等融入课程内容,全面提升教学标准,以满足企业需要,实现与岗位零距离对接。将PCB设计软件由旧的Protel 99SE升级为更为完备的Protel DXP,将电子仿真软件由旧的EWB5.12升级为功能更强的Multisim12。在教学过程中,将深圳华为技术有限公司等知名电信电子公司的设计规范标准介绍给学生,既开阔了学生的眼界,同时又激发了学生的学习兴趣和热情。

三、教材选用与处理

根据最新的教学大纲,选用教育部高职高专规划教材,以提高学生的动手及工程实践能力为目标,以电子技术基础为背景,以计算机为工具,全面培养学生的工作和实践能力。根据需要,把教材内容分为两大部分:第一部分是电子电路原理图与PCB设计,包括设计的一般方法、元件库与封装库的编辑、手工布局与手工布线、自动布局与布线等内容;第二部分是电子电路仿真,包括仿真软件的基本操作、分析方法及实际应用等内容。在此基础上,又将两者有机融合,单独开辟了EDA综合应用这一环节作为第三部分。另外,结合现代信息技术,突出实用性、时代性,以自主、设计和创新为重点,强调学生的综合素质教育,培养学生初步的科研和产品开发能力,选拔优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛、山东省职业院校技能竞赛及机电产品创新设计竞赛等活动,“走出去――以赛带练”不失为一条培养高素质人才的好路子。

四、教学方法与手段

借鉴行动导向教学法的先进理念,注重实践活动,充分调动学生学习的主动性、积极性。在教学方法上,不拘泥形式,而是根据学生的个性特征及教学的实际需要,综合设计,推陈出新,以达到教学的目的。如在电子电路分析方法的选择上,采用头脑风暴法,让学生各抒己见,充分调动其学习兴趣;在PCB板的设计中,采用角色扮演法,根据设计流程让学生在规范确定、PCB规划、封装选择、布局布线、DRC检测等环节担任不同角色,合理分工,提高其工作责任心和学习效率,让学生在学习过程发现问题、思考问题、解决问题,变被动学习为主动学习。

在教学手段上,综合应用现代教学技术,充分利用电子课件等多种电子资源进行多媒体教学。课件内容形式多样,充分发挥多媒体的特点,把文字、图像、声音、动画及视频等信息进行有机结合,使得讲授更加生动,演示更加直观,上机练习更加充分,辅导答疑更加全面。

五、教学过程与评价

在教学过程中,努力营造活跃开放的课堂氛围,引导学生积极主动思考。鼓励学生提问,因为每一个疑问都是智慧火花的碰撞,每一个疑问的解决都是能力升华的结晶。以积极心态去引导,对提出问题的学生加以表扬,给予平日成绩加分的奖励。在“传道、授业、解惑”的过程中,老师起了一个传帮带的作用,与学生拉近了距离,是学生学习上的良师,更是生活中的益友。谦逊的态度使人受用终生,在老师的平易近人面前,学生也学会了彬彬有礼,这便是一个和谐的教学氛围。在授课过程中,还坚持一个理念,即高职教育培养出来的学生不是只会干活的流水线机器,而是有思想、有内涵的高素质人才。教师要教给学生的,理论知识固然重要,做人的道理亦不可或缺。

《电子设计自动化(EDA)》作为一门发展潜力巨大的优秀课程,教学考核与评价体系也应该先进实用,首先要与我国高等职业教育要求的通用能力相关联;其次要与对应职业领域的国家职业标准相关联。为此,初步探索了基于能力评价的学生考评系统,使之与基于工作过程的课程内容改革相配套,具体包括作业完成情况、基本能力展示、实践操作技能、工作与职业操守、学习态度、团队合作精神等考核内容。

作为一门实践性很强的专业课,在大力强化技能训练的同时,并不忽略理论的重要性。重理论、轻实践只是纸上谈兵;而重实践、轻理论则是匹夫之勇;只有理论与实践相统一,那才是王者之道。现代教育培养的学生不是一个个操作工人,而是具有深厚理论功底的能工巧匠。

六、结语

实践证明,基于工作过程的《电子设计自动化(EDA)》课程优化符合高职高专人才培养目标的要求,值得进一步推广。教育教学改革是一项复杂的系统工程,很多想法和思路还不是很完善,权作抛砖引玉,欢迎读者百家争鸣,建言献策。

主要参考文献:

[1]杨春玲,朱敏,杨荣峰.EDA技术实践课程建设及实训基地建设[J].电气电子教学学报,2012.8.

[2]首珩,周虹.基于工作过程的课程体系开发与实施[J].职教论坛,2008.18.

[3]陈宇,刘博盛.基于工作过程导向的高职课程开发[J].机械职业教育,2009.1.

[4]蒋冬初,何飞.基于EDA技术的电子信息课程整合教学研究[J].高教论坛,2009.2.

电子设计自动化课程范文第3篇

    现代的电子设计自动化教学的主要任务是要建立一个健全的电子设计教学体系,以解决学生只是学习零碎的知识而用不出来的矛盾与尴尬。为了使我院电子信息工程专业的电子设计自动化教育紧跟社会的发展,改变现今高职与社会脱节的现状,必须要对现有的电子设计自动化专业教学课程进行改革。

    二、课程改革的思路

    进行电子设计自动化教学课改,必须要明确课程改革的思路。在课程教学改革中,应当贯彻以学生为主体的指导思想,引入校企合作、任务领域的开发机制。课程标准修订和课程设计过程中要与企业紧密合作,以企业对新型电子产品设计研发能力的要求为课程核心。电子设计自动化课程改革的思路需要考虑到以下几点:

    1、对专业岗位群进行企业调研。在进行课程调研时,要与专业调研相结合,在选取调研对象时应广泛选取不同性质、不同类型、不同规模的企业的工程技术人员进行调研。调研的方法可以采用问卷调查法,通过调研及座谈根据电子信息工程技术、应用电子技术专业人才素质的要求,把所涉及到的职业活动分解为项目,再对工作项目进行分析,获得每个项目的具体工作任务,并对完成此项任务所需要的职业能力作出详细的描述。

    2、以工作过程为导向,设计学习情境实施的教学资料、教学方法与组织。在教学方法上,不拘泥于某几种教学方法,而是根据学生的个性特征及教师的教学特点,运用各种各样的教学方法达到教学的目的。在教学组织上,采用模拟项目开发的方式,按照企业管理方式进行项目管理,让学生身为“准员工”体会工作环境和工作过程,强化学生的自我管理能力和组织能力、锻炼学生的合作、沟通能力和责任心。

    3、根据行动领域设计学习领域及学习情境。结合电子设备装接工的国家职业标准,确定了“电子设计自动化”这一行动领域对应的学习领域学习目标与学习内容,再按照学生学习规律与职业成长规律将学习领域划分为5个学习情境,构成5个学习情境组成的学习情境库,方便对不同基础的学生组织教学。

    4、融入电子制图员、助理电子设计师职业标准、企业标准、电子设计的主流器件、新技术、新工具等“六新”,结合企业操作技能要求和工艺标准,确定课程标准。然后,根据典型工作任务的特点,将各教学内容进行知识的解构。按照职业成长规律与认知学习规律,以项目的形式,将课程分解为若干学习情景,将之前解构的各知识点重构到相应的学习情景中,真正实现“用什么,学什么”。

    三、改革的方法

    明确了电子设计自动化课程改革的思路后,就需要采取相应的措施方法来实施改革。笔者提出以下几点改革方法建议,以供参考。

    1、调查研究法。可以成立专门的课程改革团队,深入行业企业一线进行人才需求调研、岗位工作知识能力素质要求调研、学生岗位工作适应性调研、专家访谈、毕业生访谈等,收集课程改革第一手材料,然后进行数据汇总、处理和分析,把用人单位对学生的要求与课程改革有机地结合起来,使课程改革与建设方案更加符合社会需要,更具有针对性和可操作性。

    2、探索实践法。探索实践法主要是指在实际的教学组织过程中,按照课程改革方案不断优化教学方法,提高学生学习效率和教学效果,特别是提高教学质量的自我监控能力,以实践的方式探索适合高职信息工程类专业学生电子设计自动化课程的教学方式及方法。

    3、试点对比分析法。通过试点班级、试点教师实施课改教学,记录课程教学的过程以及出现的问题,主要包括学生的主动学习意识和课程的参与度,学生的学习态度和学习效果,教师的教学组织是否合理,讲义的内容组织是否合理,教学资料是否充分等;然后进行纵向的历史对比分析和横向的试点与非试点对比分析,找出课程实施中的问题,并研究提出解决问题的方法和措施。

    四、课程改革的特色

    针对我院的实际教学情况以及设施条件,结合当前社会对电子设计自动化人才的需求,在实行电子设计自动化课程改革时,应当建立起具有本院特色的课程改革体系,因材施教,以使本院学生更好的融合所学电子设计自动化知识在实际工作中的应用。

    1、工学结合,“教、学、做”合一。以职业能力为核心、融入职业标准,以真实工作任务为载体,创设“教学做”一体化的教学情境,实行行动导向的教学模式。

    2、提出虚实结合、软硬结合、实验室与网上虚拟实验实训结合的新的实践教学体系。充分利用网络的虚拟实验实训室,开展虚拟平台的仿真教学。实现教学资源的校内、校外共享。

    3、学习与工作接轨,能力培养贯穿始终。体现课程设计与教学活动的“渐进性、真实性、实用性、先进性”,学生学习的过程就是实际的工作过程,实现了与实际工作的零距离接轨。

电子设计自动化课程范文第4篇

[关键词]中高职衔接 电气自动化 课程体系

[作者简介]姚庆文(1967- ),男,江苏武进人,常州轻工职业技术学院,副教授,研究方向为职业教育教学改革、电子电气自动化;蒋正炎(1979- ),男,江苏常州人,常州轻工职业技术学院,副教授,研究方向为电气自动化、新能源应用。(江苏 常州 213164)

[基金项目]本文系2011年度中国高等职业技术教育研究会“十二五”规划课题“中高等职业教育衔接的理论与技术设计研究”的阶段性研究成果。(项目编号:GZYGH2011001)

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)26-0138-02

中高职衔接是目前我国职业教育改革的重要课题之一,综观当前中高职衔接的研究,主要集中在衔接模式、存在问题、衔接方法、衔接内容等层面,很少涉及课程体系的衔接设计,而中高职衔接既涉及宏观教育体制的衔接,也涉及微观教学领域的衔接,专业课程体系更是衔接的核心和落脚点。本文以电气自动化类专业为例,探讨中高职课程体系的衔接设计。

一、中高职电气自动化类专业课程体系衔接存在的问题

中高职课程体系的衔接是指中、高职为实现各自的培养目标,在课程上达到相互分工、相互链接、相互融通的有机结合状态。但在具体的衔接中,存在着以下主要问题:

1.衔接模式不固定。以江苏为例,目前中高职衔接模式主要有对口单招模式和“3+2”分段贯通模式。对口单招模式是指完成三年中职学习的中专、技校、职高毕业生,通过春季高考升入专业对口的高职院校继续深造,由于中高职分别实施培养计划,合作学校不固定,生源素质结构差异明显,存在着不同程度的知识和技能的断档或重复等问题。“3+2”分段贯通模式是指高职院校与中职学校合作,实行分段贯通式联合办学,便于合作双方对课程进行整体设计。由于两种模式并存,加上生源的差异,对中高职衔接课程体系设计提出了严峻挑战。

2.中职电气自动化类专业培养目标不明确。中职教育是培养具有综合职业能力,在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者和中初级专门人才。但在实际执行中,不同的中职学校往往根据自己的特点,采用以学生直接就业为主或以学生升学为主等不同的培养目标。前者过于强化技能,理论点到为止,扼杀了学生继续学习的潜力;后者把对口升学作为吸引生源的法宝,在课程设置上,以考试科目为核心,在教学内容上,以升学考试范围为标准,重基础,轻实践,降低了专业课和实际技能的标准。虽然部分学校兼顾就业与升学“双重目标”,但也是前两年统一制订教学计划,三年级按学生升学或就业两个方向进行分流,想直接就业的全部参加实训培训,想升学的全部学习升学考试对应的课程。这违背了中职培养目标的初衷,给中高职课程体系衔接增加了难度。

3.中高职电气自动化类专业课程设置和教学内容重复。通过比较中高职电气自动化类专业教学计划可以看出,中高职课程设置和课程内容大量重复,重复率甚至超过了50%,如电工、电子、PLC、单片机等课程均有开设,另外职业资格证书的取证也有重复,大多数中职的电气自动化专业三年后就要求取得维修电工中级证,而高职专业的毕业要求也只有技能中级证书。衔接后的高职阶段应知达到技师要求,应会技能取证要求高级工。同时,在不同学校的课程内容差异较大,不仅造成教育资源的浪费,而且也影响中职生源在高职阶段的学习兴趣和认知过程,影响高职的教学质量和社会地位。

二、电气自动化类专业课程体系衔接的基本思路

1.中高职电气自动化类专业课程体系的衔接原则。(1)“能力本位”原则。“能力本位”是职业教育区别于普通教育最基本、最重要的教育原则。电气自动化专业的“能力本位”原则是指以维修电工职业或相关职业群所需的知识、技能与态度为目标的课程组合形态,职业教育要以培养学生具有扎实的职业技能、岗位业务知识、较强的技术能力为目标。(2)市场导向原则。必须以市场为导向,主动服务地方经济和产业升级,突出技术应用、职业和专业能力的培养,满足学生的求知需求。“宽基础、活模块”“一体化教学”和“工作过程系统化”等成功经验是中高职课程衔接中值得关注的做法。(3)梯级纵深、层次沟通原则。中高职课程衔接的成功很大程度上与能否符合这一趋势相关。课程体系设计要由易到难、螺旋上升。中职强调单一技能,高职重视综合技能,两个层次之间要相互沟通,科学划分各自教学范围,尽量减少两者的重复,整体考虑中、高职衔接,既要与教育目标、层次相适应,又要符合学生身心发展规律,能为学生今后生存和发展奠定基础。(4)操作性原则。课程体系设计既要便于衔接的中高职学校的教学实施和教学管理,又要体现学校教育的规范性和灵活性。中职学校也存在着师资条件、实践条件和管理的差异,建立各类基础平台模块,满足各学校和多数学生的学习需求,同时要针对职高与普高学生的差异,后续加大实践课时,因材施教,满足特定岗位能力的需求。在中职衔接高职的过程中,仍然要进行水平能力测试,对于中职阶段的专业基础平台课程进行测试,达到测试要求的可以直接进入后续专业平台的学习,而对于测试不合格的学生则强制做专业选修模块,从而弥补各个中职学校的教学差异,并在后续课程学习中分级别、分模块教学。

2.注重培养学生的综合能力。中高职课程体系的衔接,首先就要使中高等职业教育的课程目标都面向职业生涯,而不能只面向具体的职业岗位。劳动部将职业能力分为四个层次:行业通用能力、行业特定能力、跨行能力和核心能力,课程体系的设计要全面落实四个能力的培养。尤其要注重核心能力的培养,开设专门的核心能力课程的同时,在各专业课程的学习中融入核心能力的培养,教育学生树立终身学习的理念,提高学习能力,学会与人沟通和团队协作,提高实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,为今后的职业生涯发展奠定基础。

3.融入职业资格标准。依据岗位综合技能要求,以培养学生的综合职业能力为目标,将维修电工(中级、高级和技师)国家职业资格标准以及其他专业相关行业企业职业资格标准中的主要知识与技能要求融入主干课程的教学项目,将主要产品按由简单到复杂的顺序安排在不同的学期,每一学期针对典型设备的机械与电气装调修能力进行项目化、学做合一的培养。中职课程融入中级维修电工的职业资格标准,高职课程融入高级维修电工和技师的资格标准。

4.采用模块化的课程形式。通过教学分析,按照典型工作岗位的能力要求,设计相应的教学模块,划分课程及实践环节,合理序化、优化教学内容,形成以能力为中心的多种课程组合模块,再将若干个模块组成一个完整的、从中职到高职一贯的专业课程体系。

三、电气自动化类专业课程体系的衔接设计

1.中高职电气自动化类专业课程体系的衔接框架。右图为中高职电气自动化类专业课程体系的衔接框架。中职阶段开设公共基础模块1、公共接口模块、专业基础模块1和专业方向模块1,四个模块依据中级维修电工职业资格标准的知识与技能要求设计,同时也为衔接高职提供接口标准。学完上述四个模块,学生可以中职毕业或进入高职继续学习。高职阶段开设公共选修模块、公共基础模块2、核心能力模块、专业基础模块、专业方向模块和专业选修模块,六个模块依据维修电工高级和技师标准,以及相关行业企业标准要求设计,全面培养学生的综合职业能力。进入高职阶段首先根据公共接口模块进行入学考试,未达标准者必须选修公共选修模块课程,以免文化基础过于薄弱,影响今后的学习与工作,达标者可以免修,这种设计可以尽量减少生源差异的影响。核心能力模块开设团队合作、沟通交流等课程,为后续课程中项目教学、一体化教学打下基础,并通过后续课程的不断强化与训练,进一步提升学生的核心能力。专业基础模块2与专业方向模块2依据工作过程系统化整合课程,推进项目教学,专业选修模块拓展学生的知识面,进一步强化专业技能。

通过递进式的课程体系衔接方式,不仅能避免中高职课程内容的简单重复,提高教学效果,而且能突出职业教育的特色,有利于培养高素质高技能人才,节约教育成本。中高职合作院校共同设计课程体系和课程内容衔接,并且在具体实施中,以专业核心技术为支撑,以企业的职业活动为基础,这样的课程设置和教学内容,不仅符合企业要求,而且也有利于学生的就业和未来发展。

2.课程衔接中落实分级别、学分制。因中职学生在知识与技能上的巨大差异,在设计课程体系时应采用“分级别、学分制”的课程结构,专业基础课程分基础模块和基础模块2、专业方向课程分方向模块和方向模块2。在专业基础模块2与专业方向模块2的课程中,将不同的教学项目组合成独立的教学单元,按照学习的难易和技能要求的复杂程度,合理序化,形成柔性化的单元结构。将专业课程按难易和复杂程度分成ABC不同的级别,同时给予相应的学分:C级别供本专业大部分学生学习,学分系数为1;B级别供相近专业学生或本专业部分学生学习,学分系数为0.7;A级别供其他专业学生选修,学分系数为0.4。学生自身的学习情况灵活选择其中的B或C级别,不同的级别根据课时不同对应不同的学分,所差的学分可以通过选修其他课程弥补。

四、电气自动化类专业课程体系衔接的实施

1.加强教材建设。课程内容综合化后,其基础和重点是教材的有效衔接。尤其是“3+2”贯通中高职电气自动化专业的教材,应根据每门课程的知识结构和能力结构,基于工作任务科学组织,设计许多不同的教学单元,如A级别中职讲授,B、C级别高职讲授,然后由中、高职院校合作共同开发教材,使教材的内容对应课程。教材的形式可以是纸质教材或电子教材。

2.实施学分制管理,推进评价改革。以学分制为基础,中高职对应不同的学分。尤其采用“3+2”模式时,学分可成为中职学生进入高职院校的通道。在学分控制方面,中职生源的专业基础模块与专业方向模块学分比重可适度减少,公共基础模块和专业选修模块的学分比重可适度增加。采用学分制管理,能够使文化课程和专业课程起点不同的生源,在相应的时间里实现培养目标,提高中高职课程衔接的效率。

3.重视“双师”素质团队建设。积极探索校企“互聘、互兼”双向交流机制,加快“双师”结构教学团队建设,促进专业骨干教师积累企业工作经历、提升工程实践能力、树立行业影响力,促进来自企业的兼职教师提升教学设计与课程开发能力,同时发挥作为学生职业指导师的作用。实现专兼职教师的有机组合,从整体结构上优化“双师”教师队伍。中高职教师适度交流,使不同背景的教师之间优势互补,形成具有数量优势、结构优势、专业竞争优势的教师队伍集群,并建立高效的团队合作机制,提升整体团队的教学能力与协同创新能力,不断满足中高职衔接的实际教学需要。

4.强化实践基地建设,提升社会服务能力。系统设计实践训练体系,使实训基地符合专业的职业功能定位,形成实践教学的优势。可按照“模块化”和“项目化”的原则,增强体系的开放性与共享性,满足不同生源学生共性的实践训练需要与专门化的、个性化的技能提升训练要求,大大提高实践教学效果。在实践体系中有平台基础实训、专业方向综合实训、岗位专项实训,实践场所也有校中厂、实训基地、共享基地、校外实训基地,实践体系满足职业能力从初级工、中级工、高级工,直到技师的标准。

五、结束语

中高职衔接必须是一个自身完整、能够“纵向衔接、横向沟通”、能够满足学生职业养成、职业生涯设计和重构、实现长远发展、潜能发展需求的教育体系。中高职电气自动化专业衔接本着节约资源、衔接畅通、优势互补的宗旨,致力于培养能高效服务于江苏省经济发展和产业升级的电气自动化高端技能型人才。

[参考文献]

[1]陈艳芳.对“3+2”中高职模具专业课程体系衔接问题的思考[J].广东技术师范学院学报:自然科学版,2011(5).

[2]王红梅.试析应用电子技术专业中、高职课程的衔接[J].职业教育研究,2012(1).

电子设计自动化课程范文第5篇

关键词:实践;教学改革;EDA

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0050-02

一、“实践―生存―竞争力”的内涵

知言而不能行,谓之疾;此疾虽有天医,莫能治也。

现在国际竞争日趋激烈,国家的综合国力进一步体现为科技实力、创新能力和人才素质的综合考量。其中最重要的就是人才的综合素质的培养,这里高校扮演了非常重要的角色。科技实力、创新能力都要通过人才的实践才能体现出来,而人才的实践能力的培养,起点无疑在高校。

通过实践,人的文化素质、信息素质和创新能力在个体身上集聚;通过实践,人的所有潜能得到最大发挥;所以实践是人的素质教育的敲门砖,是人的综合能力的试金石。

从人类诞生开始,人类都是通过实践来提高自身素质和能力,并进而推动人类社会的发展。所以加强素质教育和提高实践能力,从本源上看,应作为人的一种生存能力来理解;通过加强素质教育和提高实践能力,个体逐步发挥自身实践潜能,从而逐步提高、完善个人实践活动,最终实现自身价值。所以从人类的发展角度看也好,从当前激烈的个体乃至国家竞争也罢,重视素质教育,磨砺实践能力,需要充分地体现到高校教学实践的各个环节中。

二、基于“实践―生存―竞争力”理念在EDA专业课程群中教学法探索的总体设计

1.在EDA专业课程群中,课程体系的设置和具体要求要围绕“素质教育―实践能力”展开,以市场为导向;即从总的教育教学指导书到教学计划,从具体的教学大纲、课程提纲、考试大纲到实验大纲,所有环节都需要精心设计,章节内容、学时分配、重点及难点等都要考虑周全。

2.课程体系以培养学生基本实践能力为本,结合新的先进的教学理念,大胆采用欧美高校的教学方式,甚至采用毕业设计的模式,运用“项目教学”,提升学生的主动性,从而提高学生的实践能力。

3.课程体系以学生为中心,变换学生从被动接受到主导学习,在明确的教学目标指导下,探索“预习―提问―交流―实践―总结”的教学流程。

具体而言,对于EDA专业课程群,结合EDA技术最新发展成果,以及我国高等教育更加注重学生的“工程实践能力与自主创新能力”的培养,针对本院电子设计自动化(EDA)方向软硬件结合的特点,旨在加强学生设计能力与专业素养的培养,主要把握、探讨和研究如下几个方面:(1)教学方法的改革、创新;(2)多样化的课程辅助教学手段的设计;(3)制定实验规划,完善实验细则,强化实验环节在教学中的重要作用,注重专业素养培养;(4)以项目或竞赛为激励的考核、实践方式的探索;特性鲜明的教学目标。

三、基于“实践―生存―竞争力”理念在EDA专业课程群中教学方法的初步探索和实践

根据探索性教学法的总体设计,我们进行了一些初步探索和实践:(1)改革教学内容和课程体系:明确我们电子设计自动化(EDA)专业的定位,按照“加强基础,扩宽专业、精简内容、注重实践、提高能力”的原则进行改革;(2)课程内容增加自主创新能力的培养和训练,多样化的课程辅助教学手段的配合,以校企合作实施项目实践的考核方式。初步探索的具体做法如下。

1.实践教学进行坚持不懈的研究。针对EDA技术和应用飞速发展的情况,本院自本专业方向成立以来,多年一直坚持不懈地探索改进教学体系、计划、方法,以实践教学、项目教学为纲,调整充实培养计划,探讨适合的教学方法,多次申请并圆满完成省教育厅及其他省厅级教改项目。

2.大胆进行实验手段、内容的改革。电子设计自动化(EDA)是实践性比较强的一门综合技术,做好电子设计自动化(EDA)实验教学建设,构建科学合理的实践体系,具有十分重要的意义。结合电子设计自动化(EDA)课程特点,和实验教学建设中需要注意的一些问题,针对课程实验、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动等,统筹考虑,构建出一套“实验―设计与综合―创新”三层次实践教学体系。

实施三位一体的立体化教学模式,通过多种教学方法、手段的选择与综合运用,多个教学环节的有机整合,将课堂教学、网上自主学习和课后实践融入三位一体的立体化教学体系,使学生能够真正学有所用。提高学生在教学过程中的参与程度,使其主观能动性得到充分发挥,同时,也有助于促进学生的独立思考、创新意识和团队意识的培养。

比如,本院在该课程实验项目实施的各个环节均以培养学生的实践能力和创新能力为主线来展开;在讲解实验原理、重点、难点的同时,把实验项目分成若干个难易不同的阶段,让绝大多数的学生能够按步骤循序渐进地完成主要的实验环节;同时兼顾引导优秀学生向深层次发展,挖掘其潜力,培养其创新意识,为优秀学生参加各种类型的电子设计自动化(EDA)设计竞赛,协助教师完成电子设计自动化(EDA)技术课题做好技术储备。所以这种三位一体的立体化教学体系在实践中取得了良好的效果。

3.建立和建设开放实验室,提高实验室的利用率。本院组建了电子设计自动化(EDA)开放实验室;该实验室是本校的重点实验室,配备高档微机31套,GW48 EDA/SOPC教学实验平台30套;该实验室在EDA综合实验教学改革中,针对传统实验教学中存在的问题,以增强能力、培养应用型人才为目标,构建EDA综合实验教学新体系;通过建立EDA开放式实验室,营造创新型人才培养环境;当然新模式实验教学的建立给专业教师和实验技术人员提出了更高的要求。

4.坚持为学生服务的理念,采用多元化的实践教学模式。尝试在教学过程中有效利用毕业设计、成立工作室等多样化的课程辅助教学手段:①有效利用毕业设计。教师在教授过程中给学生分析或拟定和本门课程有关的项目题目,布置相关资料的阅读,然后选择对该项目感兴趣及成绩较好的学生在毕业设计阶段来完成这次课题,以达到课程建设及辅助教学的目的。从2006年开设课程以来,先后有100多名学生选定的毕业设计为电子设计自动化(EDA)方向,均取得不错的毕设成绩,顺利完成答辩。②举办学术交流专题讲座。邀请名校的知名学者或者公司企业的工程技术人员进行专题讲座或短期培训,使学生能接触到最新的知识和实用技术,清楚本专业的发展现状,并了解社会对本专业人才的具体需求。从2006年开设课程以来,我院坚持每学期至少举办3次专题讲座,同时安排学生利用暑假或者毕设时间去企业进行技术培训,既锻炼了学生的实践能力,强化了其所学EDA方向的基础知识,使学生对所学专业和方向有了更清楚的认识,也为学生顺利就业铺平了道路。③成立工作室或社团。学生根据自己的兴趣爱好,可以组成兴趣小组,我院电子系此类组织达到6个之多;同时学校安排专门的指导教师,建立全天候的开放实验室,每周进行专题的讨论,拓展学生在本专业领域的知识面;并且采取以竞促教、竞教结合的教学实践模式;我院充分利用每两年一次的全国大学生电子设计大赛和数学建模竞赛以及机器人大赛等,在平时课余时间和暑假对学生展开集中培训,然后优中选优,参加各种比赛;实现了理论与实践的有机结合,优化了学生的知识结构,培养了学生的创新意识,提高了学生的工程实践能力。经过多年的努力,我院终于取得了丰硕的成果――自2007年以来,我院在河南省电子设计大赛和全国电子设计大赛,机器人大赛和数学建模大赛中屡获奖项,特别是在2013年“第10届全国大学生电子设计竞赛”中荣获省级一等奖3项、二等奖5项、三等奖1项,在“中国大学生机器人大赛暨RoboCup公开赛”中荣获国家一等奖2项、二等奖1项。④建立完善的课程资源网站。学校已经建立完善的课程资源网站,每学期教师各种课程信息包括教学大纲、课程提纲、考试大纲,以及课件、电子版教案等,同时通过网络批改作业,在线答疑,学生可以自由下载课件、上传作业;开辟电子设计自动化(EDA)以及相关专业论坛,或者开通QQ群,就某一时期最新或热点科技事件、成果,进行沟通,这样可以及时反映最新的科研成果;学生之间也可以互相切磋,大大活跃了学习气氛,同时积累了相当多地有价值的素材供学生参考。⑤改革传统的笔试考核,采取灵活的考核方式,比如课程设计、项目考核;主要围绕提高学生学习的积极性、主动性和学习效果来设定。主要的策略如下:根据学生在每个设计项目中分析问题、解决问题的表现、能力来打分,引导学生向更高层次发展,挖掘学生的潜力,培养学生的创新意识。

四、结束语

将实践作为每个人和人类社会的生存能力,将实践作为人与人之间,国与国之间的竞争力。结合EDA专业课程群建设,将合格地、实践能力强的学生输送给国家,是高校的使命。当然教、学之法必然会随着社会、科技的日新月异发生变化,所以高校教改和能力培养,将是一个永恒的话题。