论文基于项目式教学的高职电子系统和产品设计课程改革是关于本文可作为产品设计方面的大学硕士与本科毕业论文产品设计论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：针对高职“电子系统与产品设计”课程教学中存在的问题,应用项目式教学对教学内容与教学模式进行探索,设计了相应的考核方式,并对课程探索和实施过程中遇到的问题进行了分析.
关键词：项目式教学；电子系统与产品设计；教学模式
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2018）08-0062-05
“电子系统与产品设计”是一门实践性很强的课程,涉及电路设计、软件编程等内容,需要学生掌握数字电路、模拟电路以及C语言等课程内容,并熟练应用单片机软、硬件开发平台,具备电路焊接等实践操作能力.高职院校学生因基础知识相对薄弱、学習积极性较差,学习理解该门课程知识有一定的难度.传统讲授式的教与学以“教师为中心”,学生缺少实践经验,很少能够参与和体验具体产品设计过程,这就难以取得良好的教学效果,出现教师讲得累、学生学得累的现象.鉴于此,笔者以项目为依托,以提升学生学习兴趣和实践动手能力为目标,从教学内容、教学模式、教学资源等方面对高职“电子系统与产品设计”课程进行改革与探索.
一、课程内容设计
“电子系统与产品设计”课程教学内容以实用且常见的电子产品为载体,一个教学项目就是一个完整的产品设计过程.课程总共设计了20个教学项目,内容从简单到复杂,分为基础项目、提高项目和综合项目.
(一)基础项目
项目一至十为基础项目：单片机内部结构与引脚功能、单片机C语言编程基础、单片机端口输入输出控制、流水灯控制、七段数码管静态动态显示控制与4x4矩阵键盘、继电器与直流电机控制、A/D转换电路、光电传感器电路、步进电机控制器以及串行通信.十个项目内容围绕电子产品设计所需基础知识进行讲解和实践训练,每个项目包含主要教学内容,教学实现目标和所需学时数.表1为项目五“七段数码管静态动态显示控制与4x4矩阵键盘”的教学设计,基础项目简单易懂,学生容易掌握,可激发学生对本门课程的学习兴趣.每个项目还设有扩展任务,学生在完成本项目的基础上,可在课堂或课后完成扩展内容,以加深对该项目的认识与理解.
(二)提高项目
学生熟悉和掌握基础项目后,即对电子产品设计的基本知识有了一定的认知与了解.为了提高学生的实践能力,课程设计了六个提高教学项目,包括简易数字信号发生器、1602数字液晶万年历、温度传感器、红外数据传输控制、数字闹钟以及片外存储器的读写控制电路.表2为“简易数字信号发生器”的教学设计,相对于基础项目,提高项目的教学更注重培养学生的电路设计能力与编程能力,难度较基础项目有所增加.
(三)综合项目
为了进一步培养学生的综合实践能力,课程设计了四个综合项目：停车场驻车信息显示和出入口控制系统、空调控制系统、具备远程校时的红绿灯控制系统以及具备有串口校时和闹铃功能的数字电子钟.表3为综合项目“停车场管理系统”的教学设计.
综合项目只给出设计任务,硬件与软件设计都需要学生自行完成.该部分内容不纳入常规教学范围,可供电子产品设计爱好者参考,也可以作为本门课程课程设计或学徒制学生实践能力的提高项目.
二、教学模式设计
与传统的讲授式教学模式不同,项目式教学是以过程为主,项目的实现过程即教学过程.
(一)基础项目
基础项目教学模式设计如图1所示.教师给出项目的具体目标和学生需要完成的任务,讲授项目的基本知识点和项目实现原理.学生需要理解项目的硬件电路与程序设计流程,熟练操作软件开发平台和电路仿真平台,掌握基本的编程技巧和电路设计方法,对电路和程序进行仿真调试,以便对项目结果有预判断.具体实施过程如下：学生在电脑上采用Proteus软件进行电路设计,在keil C开发环境下对项目程序进行调试、编辑,将生成的HEX文件导入Proteus软件环境进行电路仿真,测试仿真结果,此过程主要锻炼学生电路设计与程序编写能力.然后,在开发板上搭建项目硬件电路,对电路进行检测调试,并通过STC-ISP软件和USB串口转接线,将生成的HEX文件下载到开发板,测试项目结果,此过程主要锻炼学生的实践动手能力.学生需要掌握一些基本的电路焊接技能和测试方法,学会至少一种程序烧录方法.基础项目都完成后,学生可以选做项目对应的扩展任务.
在基础项目教学过程中,教师需要讲授项目中的关键知识点,增强学生对该门课程的理解,以提高学生的学习成就感,为学生后续的提高项目学习打下基础.
(二)提高项目
提高项目是以锻炼和提升学生电子产品综合设计能力为目标,教学模式设计如下页图2所示.教师先对项目进行分析讲解,为学生提供项目实现思路,然后对学生进行分组.每组成员共同分析探讨项目的实现方法,确定项目的实现方案,明确各自的具体任务.教师参与每个小组的设计过程,解决学生完成项目过程遇到的问题,对最终作品（包括项目实现方案、电路图、程序以及产品实物）进行验收,点评每组的方案以及作品的优劣,以开拓学生的设计思维.
提高项目教学过程中,教师起引领作用,对每组的方案进行把关,以确保每个小组最终都能达成目标.
(三)综合项目
综合项目主要是为学生中的部分电子产品兴趣爱好者设计的.结合本专业的学徒制教学模式,对学生进行项目分配,责任到人.学生自行收集资料,拟定设计方案,教师只负责答疑,定期考核与检查项目进度.
本课程提出的综合项目仅供参考,学生不局限于该类项目,鼓励学生提出更具有创新性的产品设计思路,与教师进行探讨分析,确定可行性后便可开展项目.
三、教学资源开发
我校机电工程学院组建了一个功能完善的电子产品设计课程专用实训室,配备了包括投影仪、示波器、信号发生器、直流稳压源、频谱仪、逻辑分析仪、万用表、电烙铁等课程所需工具.每个座位配有一套包括台式电脑和硬件开发板的专用教学设备.台式电脑安装有电子产品设计所需软件开发环境,开发板集成了本课程所有的基础项目及项目扩展任务.
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参考文献：
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