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摘要：以模拟电子电路课程设计为例，论述了电子类专业课程设计教学中的一些经验和体会。针对多元化人才培养目标，从题目设置、考核方式、实践课与理论课的相互配合等方面探讨了该课程面向实践能力培养所采取的教学方法和手段等具体措施。
关键词：专业课程设计；实践能力培养；教学方法和手段
作者简介：许少娟（1981-），女，山东莱阳人，大连理工大学城市学院电子与自动化学院，讲师；于海霞（1975-），女，黑龙江哈尔滨人，大连理工大学城市学院电子技术基础教研室主任，副教授。（辽宁 大连 116600）
基金项目：本文系大连理工大学城市学院2012年度教育教学研究基金项目（项目编号：JXYJ2012006）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0043-02
对于电子及自动化类专业，一些理论性和实践性都较强、对专业课程设置比较重要的专业基础课一般都配套有课程设计。课程设计是对理论课程学习成果的实践和检验，也是把理论运用到实践中进行再体会、再提高的必要环节，是训练和提高学生综合能力的极好机会。以模拟电子电路课程为例，在历年的教学实践中，大多学生感到模拟电路课入门很难，学习起来非常吃力，而后续的课程设计中很多学生拿到题目后往往感觉无从下手，缺乏工程估算的概念，找不到与相关理论知识之间的联系，也就是理论知识和工程实践能力存在脱节的现象。
出现这种现象，究其原因主要是由于模拟电子电路课程知识点多，内容覆盖面大，基本电路单元多样[1]，在有限的理论课程教学课时内往往只能集中精力用来讲授理论知识，而实践能力的培养则只能依靠实验课和后续的课程设计；然而理论教学、实验和课程设计等环节之间缺乏有机的衔接和过渡，教师往往在理论授课时与实际应用联系不够紧密、引导不足，导致学生感觉所学知识与工程应用有差距，在实践环节欠缺实用的知识和技能。在这种情况下，怎样设计模拟电子电路课程设计的教学模式、怎样与理论课相互配合才能充分发挥其作用，成为非常关键的问题。
在对2010级电子及自动化专业学生的教学实践中，笔者力求通过合理设计教学内容和教学模式，将课程设计作为训练和提高学生综合能力的机会，借助设计过程帮助学生验证抽象、难于理解的理论知识，将理论课中分散的知识有效地串联起来，加深对理论知识的理解和掌握，并进一步升华到利用理论知识灵活设计电路的能力。下面通过自身教学实践经历谈一下笔者的经验和体会。
一、教学设计指导思想
1.理论知识与实践能力同步增长
如果纯粹学理论知识而缺少直接的亲身实践体会，学生会发懵，不知所学知识有何用。因此要把实践中遇到的问题拿到理论课上，使抽象的概念和理论计算具体化、实用化，训练工程实践思维方法，提高实践能力。
2.理论知识引领实践教学
实践训练需要依托于一定的理论支撑。理论课上应把实践相关的知识点和实践案例充分引导、铺垫到位，使理论对实践起指导作用。
3.实践训练激发学习热情
通过实践经历使学生明确理论知识的作用和意义，从而提高学习兴趣，提高自信心，增强对所学专业的归属感。[2]
二、教学环节设计
1.设计题目多元化，尽可能满足不同学生个性化差异的需求
由于学生在模拟电子电路理论课及相应实验课的学习中对各单元知识掌握的程度不相同，对各类单元电路的兴趣点也不相同，为了能在最大程度激发学生的设计积极性，建立对课程学习的自信心，课程设计为学生安排了丰富的设计题目，共包括12个基本题目和36个提高设计题目，学生可以根据个人的意愿按照规则进行选题。设计题目综合考虑就业和考研等不同学生群体的需求，有原理相对简单的实用电路，注重訓练工程实践常用的近似计算加参数测量修正等方法，如空调控制电路、压控滤波器；也有偏重分析能力以及对理论知识进行整合提高的题目，如静态电流可调的甲乙类功放、电压（电流）负反馈放大电路；也有很多综合性训练的题目，如开关稳压电源、基于三极管的LC振荡电路等。每个设计题目除基本要求之外，还设有扩展性和创新性的内容，以多样的设计要求解决学生个性化差异的问题，尽量满足每个学生的设计愿望，从而实现在教学细节上的多元化教学培养需求。
2.严把考核关，充分调动学生创造设计的积极性
课程设计采取任务驱动式教学方法，整个过程教师只提供少许建议，具体设计过程完全由学生独立完成。学生以团队的形式，查阅资料、选择设计方案、画电路图、仿真论证，并完成相应的调试和测量。通过这个过程让学生充分了解工程设计工作的过程和步骤，训练工程实践能力，学会相互沟通协调，增强责任感和团队合作能力，为进一步学习专业课和踏上工作岗位奠定基础。
课程考核主要由预答辩、实物成果、答辩和总结报告四部分构成。课程开展的具体流程如图1所示。各课题的具体任务、参数要求等内容在理论课结束后即以课程设计任务书的形式下发，学生可以结合自身兴趣和能力自由选题，确定题目后开始查阅资料进行方案设计，并辅以Multisim仿真工具进行功能验证。以上准备工作都写入预习报告，作为预答辩提问的主要内容。其中预答辩和答辩是笔者首次尝试增加的考核环节，目的是为了使学生真正地“动”起来，动手做、动脑想，充分发挥课程对提高实践能力的作用。
预答辩在第一堂课进行，主要检查和提问课题的基本原理、基本方案设计、电路图等相关内容及学生的准备情况。如果学生初次预答辩未通过，说明对相关原理的理解不够或者方案设计不合格，因此扣掉一定分数，并修改方案重新进行预答辩。该环节一方面是为了督促检查学生的前期准备情况，要求学生对相关原理有充分的了解，对设计方案有初步的规划，从而“逼迫”学生认真思考，积极与同学、老师探讨，深入到自己所选的课题中，更重要的是为了给学生把把关，指指路，防止他们的设计方案在大方向上跑偏。答辩以一组为单位，采取抢答的形式。答辩题目按难易程度区分3～4个层次，抢答的题目难度越大则得分越高。 刚开始进行课程设计时，学生迫于考核的压力不得不去研究，但当他们开始深入到课题中时便会激发起解决问题的欲望，从而积极主动地查阅资料、进行仿真实验。通过这种综合的考核方式，无形中形成了一种相互竞赛的积极氛围，学生在设计过程中相互对比设计进度和所设计电路的功能，相互讨论交流，共同完善提高。
3.收集实践实例和素材，反哺理论教学
教师在实践指导及其他教学活动中会遇到很多电路现象和故障问题，把这些实例拿到课堂上作为理论课的教学素材能使抽象的概念和理论计算形象化、实用化，增强课程的实用性，并且给出问题寻找原因的这种任务驱动式的教学方式更容易激发学生的求知欲[3]，教学效果更好。因此教师在实践中应当细心观察，寻找联系，多收集积累实践素材。
例如一个故障排查实例：某分压偏置放大电路如图2所示，在调试过程中发现电路的放大能力不足。实际上出现这个现象可能是多方面的原因引起：可能是旁路电容连接错误或电容值不够大，没有起到旁路作用；可能是三极管集电极最大静态电流超出工作范围，等等。这个实例联系了至少两个知识点：放大电路中旁路电容的作用（为交流信号提供一条通路，提高电压增益）以及三极管集电极最大静态电流参数（静态电流超过最大值，管子的电流放大系数会下降），有助于将各章分散、孤立的知识点综合联系起来，融会贯通，并且把知识点以实例电路故障排查这种方式呈现出来，与单纯空洞地强调知识点相比更易于激发起学生的求知欲，教学效果更好。
4.相关理论课联系实践、引导实践，为实践做好铺垫
在课程设计指导过程中，笔者发现学生对于理论考试经常出现的分析计算比较擅长，而从工程实践出发设计电路、估算参数的能力比较欠缺，工程估算的概念不清晰，很多学生拿到题目后无从下手。这也反映出以往理论授课与实际应用联系不够紧密。理论授课要以工程实践的需求为导向，凸现工程实践思维和能力的培养，建立工程估算的概念，训练分析和设计实际电路的能力，因此，理论课一定不能脱离实践，要打破传统教育面向考试、把公式死搬硬套来分析计算的教育模式。实践相关的内容在理论课上应进行引导、铺垫到位，学生接触到相关问题时的思路会更清晰。
举一个例子，设计LC振荡电路这一课题中用到耦合电感，学生搭建电路时首先面临一个问题——耦合电感的同名端怎么测量？这个问题在电路原理课讲耦合电感时若铺垫好，学生操作时更容易理解，设计过程会顺畅很多，并且切身体会到理论方法对实践的指导作用，这对增强学生的自信心也非常有益。
除此之外，对学生学习具有风向标意义的考试、测验在出题时尽量多联系实践，将其实战化，这也不失为引导和训练学生工程思维的有效途径。例如各种放大电路组态有什么性能特點、在实际工程中应如何选用，这些知识点在测验或练习时可以用具体的电路实例来引导和训练，而不是仅仅停留于“用一个高内阻的信号源去驱动阻抗较小的负载，输入级和输出级分别应该采用相应组态”这样理论化、模式化的形式。
三、教学收效
上述教学实践极大地激发了学生的学习热情，大多数学生在不同方面都有很大收获，总结如下：
1.激发积极性
学生感受到利用所学知识可以实实在在地做出点东西来，拿出个作品来，从而提高了对所学专业的信心，增强了对专业的归属感，同时也认识到成功的实践活动必须有扎实的理论基础来支撑，激发了学习理论课的热情。
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2.掌握开展实践活动的科学方法
学生深切体会到EDA辅助设计的强大作用，对工程实践中常用的Multisim 仿真工具运用更加熟练，对开展工程实践活动的科学方法和步骤有了切身体会，为进一步学习其他专业课和踏上一线工作岗位奠定了基础。
3.增强团队合作能力
学生一般两到三人一组，以团队合作的形式完成设计任务，项目负责任人负责任务分工、进度安排等工作，其余成员各自负责自己的任务（如查找资料、模块设计、调试等），从而使学生在设计过程中学会相互沟通协调、相互支持配合，增强了责任感和团队合作能力。
通过课程设计，大多数学生的学习积极性被调动起来，尤其是比较喜欢动手操作的学生，在设计过程中很有兴趣，愿意主动钻研、讨论，能够主动借助仿真工具或进入实验室进行自主实验，使仿真工具和实验室作为第二课堂的功能得到充分发挥。教学实践表明，该课程的教学模式激发了学生的学习热情，有效地提高了学生的设计能力和动手实践能力，取得了很好的教学效果。
参考文献：
[1]张辉，王鲁云.模拟电路分析与设计[M].大连：大连理工大学出版社，2010.
[2]张奇.高等教育心理学[M].大连：辽宁师范大学出版社，2011：8.
[3]刘宏，任继业，赵红言，等.着眼高素质人才培养，全方位开展实验教学改革实践[J].实验技术与管理，2002，19（1）.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：专业课程设计；实践能力培养；教学方法和手段
作者简介：许少娟（1981-），女，山东莱阳人，大连理工大学城市学院电子与自动化学院，讲师；于海霞（1975-），女，黑龙江哈尔滨人，大连理工大学城市学院电子技术基础教研室主任，副教授。（辽宁 大连 116600）
基金项目：本文系大连理工大学城市学院2012年度教育教学研究基金项目（项目编号：JXYJ2012006）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0043-02
对于电子及自动化类专业，一些理论性和实践性都较强、对专业课程设置比较重要的专业基础课一般都配套有课程设计。课程设计是对理论课程学习成果的实践和检验，也是把理论运用到实践中进行再体会、再提高的必要环节，是训练和提高学生综合能力的极好机会。以模拟电子电路课程为例，在历年的教学实践中，大多学生感到模拟电路课入门很难，学习起来非常吃力，而后续的课程设计中很多学生拿到题目后往往感觉无从下手，缺乏工程估算的概念，找不到与相关理论知识之间的联系，也就是理论知识和工程实践能力存在脱节的现象。
出现这种现象，究其原因主要是由于模拟电子电路课程知识点多，内容覆盖面大，基本电路单元多样[1]，在有限的理论课程教学课时内往往只能集中精力用来讲授理论知识，而实践能力的培养则只能依靠实验课和后续的课程设计；然而理论教学、实验和课程设计等环节之间缺乏有机的衔接和过渡，教师往往在理论授课时与实际应用联系不够紧密、引导不足，导致学生感觉所学知识与工程应用有差距，在实践环节欠缺实用的知识和技能。在这种情况下，怎样设计模拟电子电路课程设计的教学模式、怎样与理论课相互配合才能充分发挥其作用，成为非常关键的问题。
在对2010级电子及自动化专业学生的教学实践中，笔者力求通过合理设计教学内容和教学模式，将课程设计作为训练和提高学生综合能力的机会，借助设计过程帮助学生验证抽象、难于理解的理论知识，将理论课中分散的知识有效地串联起来，加深对理论知识的理解和掌握，并进一步升华到利用理论知识灵活设计电路的能力。下面通过自身教学实践经历谈一下笔者的经验和体会。
一、教学设计指导思想
1.理论知识与实践能力同步增长
如果纯粹学理论知识而缺少直接的亲身实践体会，学生会发懵，不知所学知识有何用。因此要把实践中遇到的问题拿到理论课上，使抽象的概念和理论计算具体化、实用化，训练工程实践思维方法，提高实践能力。
2.理论知识引领实践教学
实践训练需要依托于一定的理论支撑。理论课上应把实践相关的知识点和实践案例充分引导、铺垫到位，使理论对实践起指导作用。
3.实践训练激发学习热情
通过实践经历使学生明确理论知识的作用和意义，从而提高学习兴趣，提高自信心，增强对所学专业的归属感。[2]
二、教学环节设计
1.设计题目多元化，尽可能满足不同学生个性化差异的需求
由于学生在模拟电子电路理论课及相应实验课的学习中对各单元知识掌握的程度不相同，对各类单元电路的兴趣点也不相同，为了能在最大程度激发学生的设计积极性，建立对课程学习的自信心，课程设计为学生安排了丰富的设计题目，共包括12个基本题目和36个提高设计题目，学生可以根据个人的意愿按照规则进行选题。设计题目综合考虑就业和考研等不同学生群体的需求，有原理相对简单的实用电路，注重訓练工程实践常用的近似计算加参数测量修正等方法，如空调控制电路、压控滤波器；也有偏重分析能力以及对理论知识进行整合提高的题目，如静态电流可调的甲乙类功放、电压（电流）负反馈放大电路；也有很多综合性训练的题目，如开关稳压电源、基于三极管的LC振荡电路等。每个设计题目除基本要求之外，还设有扩展性和创新性的内容，以多样的设计要求解决学生个性化差异的问题，尽量满足每个学生的设计愿望，从而实现在教学细节上的多元化教学培养需求。
2.严把考核关，充分调动学生创造设计的积极性
课程设计采取任务驱动式教学方法，整个过程教师只提供少许建议，具体设计过程完全由学生独立完成。学生以团队的形式，查阅资料、选择设计方案、画电路图、仿真论证，并完成相应的调试和测量。通过这个过程让学生充分了解工程设计工作的过程和步骤，训练工程实践能力，学会相互沟通协调，增强责任感和团队合作能力，为进一步学习专业课和踏上工作岗位奠定基础。
课程考核主要由预答辩、实物成果、答辩和总结报告四部分构成。课程开展的具体流程如图1所示。各课题的具体任务、参数要求等内容在理论课结束后即以课程设计任务书的形式下发，学生可以结合自身兴趣和能力自由选题，确定题目后开始查阅资料进行方案设计，并辅以Multisim仿真工具进行功能验证。以上准备工作都写入预习报告，作为预答辩提问的主要内容。其中预答辩和答辩是笔者首次尝试增加的考核环节，目的是为了使学生真正地“动”起来，动手做、动脑想，充分发挥课程对提高实践能力的作用。
预答辩在第一堂课进行，主要检查和提问课题的基本原理、基本方案设计、电路图等相关内容及学生的准备情况。如果学生初次预答辩未通过，说明对相关原理的理解不够或者方案设计不合格，因此扣掉一定分数，并修改方案重新进行预答辩。该环节一方面是为了督促检查学生的前期准备情况，要求学生对相关原理有充分的了解，对设计方案有初步的规划，从而“逼迫”学生认真思考，积极与同学、老师探讨，深入到自己所选的课题中，更重要的是为了给学生把把关，指指路，防止他们的设计方案在大方向上跑偏。答辩以一组为单位，采取抢答的形式。答辩题目按难易程度区分3～4个层次，抢答的题目难度越大则得分越高。 刚开始进行课程设计时，学生迫于考核的压力不得不去研究，但当他们开始深入到课题中时便会激发起解决问题的欲望，从而积极主动地查阅资料、进行仿真实验。通过这种综合的考核方式，无形中形成了一种相互竞赛的积极氛围，学生在设计过程中相互对比设计进度和所设计电路的功能，相互讨论交流，共同完善提高。
3.收集实践实例和素材，反哺理论教学
教师在实践指导及其他教学活动中会遇到很多电路现象和故障问题，把这些实例拿到课堂上作为理论课的教学素材能使抽象的概念和理论计算形象化、实用化，增强课程的实用性，并且给出问题寻找原因的这种任务驱动式的教学方式更容易激发学生的求知欲[3]，教学效果更好。因此教师在实践中应当细心观察，寻找联系，多收集积累实践素材。
例如一个故障排查实例：某分压偏置放大电路如图2所示，在调试过程中发现电路的放大能力不足。实际上出现这个现象可能是多方面的原因引起：可能是旁路电容连接错误或电容值不够大，没有起到旁路作用；可能是三极管集电极最大静态电流超出工作范围，等等。这个实例联系了至少两个知识点：放大电路中旁路电容的作用（为交流信号提供一条通路，提高电压增益）以及三极管集电极最大静态电流参数（静态电流超过最大值，管子的电流放大系数会下降），有助于将各章分散、孤立的知识点综合联系起来，融会贯通，并且把知识点以实例电路故障排查这种方式呈现出来，与单纯空洞地强调知识点相比更易于激发起学生的求知欲，教学效果更好。
4.相关理论课联系实践、引导实践，为实践做好铺垫
在课程设计指导过程中，笔者发现学生对于理论考试经常出现的分析计算比较擅长，而从工程实践出发设计电路、估算参数的能力比较欠缺，工程估算的概念不清晰，很多学生拿到题目后无从下手。这也反映出以往理论授课与实际应用联系不够紧密。理论授课要以工程实践的需求为导向，凸现工程实践思维和能力的培养，建立工程估算的概念，训练分析和设计实际电路的能力，因此，理论课一定不能脱离实践，要打破传统教育面向考试、把公式死搬硬套来分析计算的教育模式。实践相关的内容在理论课上应进行引导、铺垫到位，学生接触到相关问题时的思路会更清晰。
举一个例子，设计LC振荡电路这一课题中用到耦合电感，学生搭建电路时首先面临一个问题——耦合电感的同名端怎么测量？这个问题在电路原理课讲耦合电感时若铺垫好，学生操作时更容易理解，设计过程会顺畅很多，并且切身体会到理论方法对实践的指导作用，这对增强学生的自信心也非常有益。
除此之外，对学生学习具有风向标意义的考试、测验在出题时尽量多联系实践，将其实战化，这也不失为引导和训练学生工程思维的有效途径。例如各种放大电路组态有什么性能特點、在实际工程中应如何选用，这些知识点在测验或练习时可以用具体的电路实例来引导和训练，而不是仅仅停留于“用一个高内阻的信号源去驱动阻抗较小的负载，输入级和输出级分别应该采用相应组态”这样理论化、模式化的形式。
三、教学收效
上述教学实践极大地激发了学生的学习热情，大多数学生在不同方面都有很大收获，总结如下：
1.激发积极性
学生感受到利用所学知识可以实实在在地做出点东西来，拿出个作品来，从而提高了对所学专业的信心，增强了对专业的归属感，同时也认识到成功的实践活动必须有扎实的理论基础来支撑，激发了学习理论课的热情。
（下转第46页）
（上接第44页）
2.掌握开展实践活动的科学方法
学生深切体会到EDA辅助设计的强大作用，对工程实践中常用的Multisim 仿真工具运用更加熟练，对开展工程实践活动的科学方法和步骤有了切身体会，为进一步学习其他专业课和踏上一线工作岗位奠定了基础。
3.增强团队合作能力
学生一般两到三人一组，以团队合作的形式完成设计任务，项目负责任人负责任务分工、进度安排等工作，其余成员各自负责自己的任务（如查找资料、模块设计、调试等），从而使学生在设计过程中学会相互沟通协调、相互支持配合，增强了责任感和团队合作能力。
通过课程设计，大多数学生的学习积极性被调动起来，尤其是比较喜欢动手操作的学生，在设计过程中很有兴趣，愿意主动钻研、讨论，能够主动借助仿真工具或进入实验室进行自主实验，使仿真工具和实验室作为第二课堂的功能得到充分发挥。教学实践表明，该课程的教学模式激发了学生的学习热情，有效地提高了学生的设计能力和动手实践能力，取得了很好的教学效果。
参考文献：
[1]张辉，王鲁云.模拟电路分析与设计[M].大连：大连理工大学出版社，2010.
[2]张奇.高等教育心理学[M].大连：辽宁师范大学出版社，2011：8.
[3]刘宏，任继业，赵红言，等.着眼高素质人才培养，全方位开展实验教学改革实践[J].实验技术与管理，2002，19（1）.
（责任编辑：王祝萍）