時間：2023-10-07 15:57:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇單片機課程設計總結與體會，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
分類號：G642 文獻標識碼：A
1.單片機課程特點及現狀分析
單片機原理是一門理論性和實踐性都較強的課程，在工業控制，人工智能，儀器儀表等
方面都得到了廣泛應用[1]。為滿足市場需求和生產需要，高等院校工科專業都開設了單片機技術課程。
傳統的單片機教學有很多不足，比如理論與實踐教學脫節，理論課講授比例過大，理論教學老師占主體，學生被動學習，課后配合一定學時的實驗，這樣的教學方式使教師與學生互動較差，難以激發學生學習興趣。另外，單片機是一門實踐性較強的課程，學生只有通過硬件電路設計、程序編寫、系統調試等過程，才能較好掌握單片機相關理論知識和實踐能力。然而目前大多數高校單片機實驗設備都是采用現成實驗箱，其硬件電路都是模塊化的，學生不需要進行任何設計，只需簡單連線、輸入程序、檢查運行結果，而對于實驗過程中涉及的相關原理不是很清楚，這與會利用單片機進行實際系統設計的要求相差很遠[2]。
基于以上情況，結合筆者這些年實際教學經驗與體會，針對課堂教學、實驗教學和考核方式等方面改革做一些相關探討。
2.課堂教學的改革
2.1變革課程教學方式
傳統的教學方式多數為填鴨式教學，這種方式很難充分調動學生學習積極性，也不能有
效引導學生創新性思維。而現代教學強調“研究型”教學，在教學中增加更多的互動環節，積極引導學生對所學知識進行深入挖掘，強調學生自主學習能力培養[3]。傳統型教學方式重視基礎知識講授，教師在單片機教學中應將研究型與傳統型教學方式合理結合，既側重基礎知識講授，同時也要引導學生積極思考、勤于實踐，為以后工程實踐活動打下堅實理論基礎。
2.2充分利用多媒體
目前，單片機教學中已普遍采用多媒體技術。計算機圖文聲像并茂的特點對激發學生學
習興趣有一定積極作用，多媒體使課堂教學不再枯燥，但學生從多媒體演示圖片中也只知其然而不知其所以然。因此，在使用多媒體教學中，還需要結合單片機開發調試軟件，比如Keil等，實時演示程序設計過程中每一條指令執行后單片機數據存儲器、程序存儲器、寄存器的變化，以及PC如何引導指令的執行順序等。
2.3在單片機課程教學中引入Proteus軟件
單片機課程內容復雜抽象，為在最短時間內，將單片機基本知識和應用實例立體化呈
現給學生，筆者在課堂教學中引入Proteus。Proteus軟件是一款包含大量系統資源、豐富硬件接口電路，具有強大調試功能和軟硬件相結合的仿真系統[4]，它在單片機系統開發中占有極重要地位。
在課上，老師可以使用Proteus軟件，先將實例電路原理圖畫好，然后再將程序源代碼裝入單片機仿真元件中，在仿真系統運行過程中，學生能看到跟實際電路板一樣的運行效果，這樣將使抽象的單片機軟硬件設計過程具體化、形象化。學生在課堂上不僅能看到單片機應用電路搭建畫面，還看到了調試過程，再加上老師的詳細講解，這非常有利于提高學生的學習興趣。教學實踐表明，Proteus的應用，不僅能有效解決單片機教學中理論知識講解和實際應用脫節的問題，還能增強教學的生動性，提高教學效率。
3.實驗教學內容的改革
單片機課程實踐性和應用性很強，因此教學上不僅要培養學生具備扎實的理論基礎，還要注重實踐教學，培養學生動手能力和應用能力。
3.1合理安排實驗內容
實驗是將課堂理論知識轉化為實踐能力的重要環節。在保證實驗教學課時的基礎上，適當提高綜合設計實驗在實驗環節中的比重，以培養學生綜合解決實際問題的能力。另外，教師在實驗前將指導書及實驗任務提前布置給學生，讓學生利用Proteus仿真軟件在計算機上搭建硬件電路，然后根據實驗指導書中實驗內容編程調試，調試成功后再到實驗室進行硬件驗證。這樣做可以節省實驗時間，同時也能讓學生掌握仿真軟件的使用。
3.2加強課程設計環節，提高系統設計能力
課程設計是培養學生單片機相關應用系統設計與開發能力的重要環節。單片機課程設計應以學生為主體，設計題目要多樣化。學生選好題后，先查找資料，確定設計方案，然后利用Proteus設計硬件電路，并通過Keil進行編程調試。仿真調試成功后，再購買電子元器件，進入實際系統軟硬件開發流程，最終做出實物。通過扎實的訓練，學生基本可以掌握單片機產品開發流程，為畢業后走上相關工作崗位打下基礎。
3.3引導學生參加科技競賽
單片機作為一種通用的微控制器，非常適合應用到各類科技競賽中去。組織一些學習興
趣濃厚、基礎扎實、創新能力較強的學生參加省級、國家級各類科技競賽。實踐證明，該方法能調動學生學習積極性，激勵學生更深入的鉆研單片機系統開發相關知識。目前，我校成立了創新實驗室，在平時讓實驗室成員自己選購元器件，進行相關系統開發訓練，積累經驗，指導老師給與必要技術支持。近年來，實驗室學生參加了多個電子設計大賽、機械創新設計大賽等，均獲得了不錯的成績，這些對教學工作產生了積極的影響。
4.考核方式上的改革
目前，單片機課程考核是由平時成績、實驗成績和期終成績三部分組成，期終測試重點考核理論知識，而且通常采用閉卷考試。這種考試形式會使學生誤以為學習單片機只需死記硬背知識原理即可。改革后的課程考核結合開卷考試、實驗考試和開放性自選作業考核三種方式。改閉卷考試為開卷考試是由于單片機課程是一門偏應用性課程，它側重于學生對單片機的掌握并將其應用到實踐中的能力，而不強調學生對知識點的記憶，開卷考試更能考察學生對知識靈活運用能力。同時，借助實驗環節考核，來加強學生動手實踐能力培養。最后在平時布置些開放性作業，讓學生自由選擇。開放式作業大多是讓學生借助Proteus軟件完成一些小的作品設計。仿真軟件的使用讓學生不再受限于有限實驗課時和實驗設備，使其能夠更加靈活深入地學習單片機知識。
關鍵詞：逆向教學 五年制高職 單片機技術
教學方法的研究一直是教育界研究的熱點和重點，威斯頓和格蘭頓的教學方法將教學方法分為四大類：教師中心的方法、相互作用的方法、個體化的方法、實踐的方法；李秉德教授按照教學方法的外部形態，以及相對應的這種形態下學生認識活動的特點，把教學方法分為五類：以語言傳遞信息為主的方法、以直接感知為主的方法、以實際訓練為主的方法、、以欣賞活動為主的教學方法、以引導探究為主的方法。筆者認為逆向教學法是一種以引導探究為主的方法。
作為承擔職業技能及人文素養培養的職業學校，由于當前社會觀念、家長觀念的影響，生源質量普遍比較低，學生的學習積極性不高。如何提高學生的學習興趣，提高其技能水平是職業學校教師探索熱點之一，在目前課程改革的影響下，各學校開展新一輪的教學方法研究。我認為從人類思維的規律入手，來研究教育教學方法比較有實際效果。據專家分析，人的思維活動具有方向性，有正向思維和反向思維，但人們往往習慣于按照熟悉的常規順序作正向思維，而逆向思維，皆逆于人們的習慣性思考的路線法去思維。而本文提到的逆向思維教學法，就是改變過去完全按照教材的順序進行教師教學的方法，而是創新出另一種現代化教學方法。下面就我自己在五年內單片機教學過程中有關逆向教學法使用做如下總結。
一、單片機課程在五年制高職專業課程中的地位
單片機課程是許多五年制高職校電類專業的核心專業基礎課。這是一門實用性強、應用面廣，將電子技術與計算機技術緊密結合、硬件與軟件相聯系、理論與實踐并重的綜合性專業基礎課程。單片機課程融合了數字電子技術、控制技術、通信技術、軟件編程和計算機應用等知識與技能，雖然將單片機定位為專業基礎課程，但是單片機技術課程，不僅在培養學生的邏輯思維、模塊化設計思想以及任務分析、方案確定、任務分解、綜合技術應用能力方面起著重要的作用，而且在培養學生的創新意識、分析和解決實際問題的能力，以及工程實踐能力等方面，發揮著積極的作用。
二、單片機課程的傳統教法和逆向教學比較
傳統的單片機課程的教學方法是重理論，輕應用，理論與實踐不能緊密結合。通常的教學實施過程是：教師課堂講授，學生學習理論；在所有的理論知識學完之后，再通過相關實驗或課程設計來補充實踐環節。這個實施過程就導致，學生的理論知識不能系統的應用于實踐，知識得不到及時的鞏固。有的高職校又由不同老師分別擔任理論課程和實驗環節，這更妨礙了學生學習過程中知識的系統性掌握。
因此，這種傳統的教學法中，教授的秩序是由因到果，先理論后實踐。老師是課堂的主宰，學生只能被動的接受。學生一切以課本為中心，理論知識枯燥無味，實踐環節束手無策。另外，最后教師對課程考核是采取理論答卷，以理論成績為主，體現不出學生解決問題的能力。學生習慣于被動學習，獨立思考能力，獨立學習能力以及獨立應用能力得不到鍛煉，這不能滿足五年制高職培養高素質應用型人才的培養目標。在傳統教學方法的基礎上，人們提出了項目教學等方法，由于人們綜合各種教學方法優點，有時候比較容易混淆。項目教學法主要采用項目為引導，可以先展示結果然后逐一講解，亦可按照傳統方法教學。能有效地將各類知識進行歸類，但項目教學法不是每個章節、知識點都適合使用，它比較適合在已經具備一定知識的基礎上開展研究，尤其適合應用于實驗類項目學習
而單片機技術的“逆向教學”就是由果而因，指的是以教師為主導，學生為主體，在既定學習目標下，通過“提出問題―分析問題―解決問題―得出結論”的教學模式，以教師指導下的學生自學、自練、自估為主，使教學過程成為師生共同參與的過程，能有效激發學生探索知識的欲望。
三、單片機采用逆向教學實施途徑
我系在開設相關課程的同時，積極進行企業調研，邀請企業、行業專家參與到課程標準的修訂中，力求使培養的學生達到企業要求，并能為學生的二次提升創造條件。作為專業核心課程的單片機，我在教學過程中使用的逆向教學法是結合單片機的課程標準，從課程的學習目標出發，以企業要求為基礎，在教研室全體成員提出的有效課程設計指導下，采取靈活多樣的課堂教學組織方法，來達到課程的教學目的。以下是我對逆向教學法在單片機課程中應用體會。
1.教師如何進行教學設計
以單片機端口應用實施過程為例。單片機端口應用涉及到單片機的4個端口，每個端口的功能，端口使用的方法等知識。那么教師在進行教學設計的時候，可以選取端口的常見應用，比如在p1口上接一些led燈，使其出現不同的亮滅組合，通過這些直觀的現象來激發學生的學習熱情和探索未知領域的好奇心。在這個既定的實現目標下，逐步引導學生如何來實現？那么，在整個知識點的教學設計中，可以由淺如深，選取適用的小案例，逐漸來引出最后的教學目的。
2.教學過程如何實施
有了有效的教學設計后，下面要做的就是在教學設計的指導下，開展教學。端口應用的教學設計做好后，在實際上課過程中，首先我會將班級學生分成小組，如我所教的班級共計45人，我采取每三人一組，設小組長負責制。提前一周告知學生下周會出現的試驗現象，并將試驗報告要求（見下圖）讓學生認真填寫，其次在下次上課的時候以最后的試驗現象為引導，對學生提出問題“如何來實現”，并讓學生利用課后的自我思考，提出自我實現試驗的方法。在這個過程中，我會將所有的思路進行班級黑板公示，并讓學生自我評價方法的投票。最后，總結歸納實現目標的途徑，并對每種方法進行分析。這個過程中，教師對學生的學習行為、學習方法不要做硬性規定，教師應打破傳統的教學方式，“教無定法，學無定式”，讓學生行動起來。積極主動的搜索相關資料，來完成自己的學習任務，達到自己的學習目標。
3.教學評價如何給出
教師最后應對學生解決問題的方式方法做適當評價。學生的學習過程，是一個探究的過程，教師從教學結果開始，告訴學生課程的學習目標，學生進行有目的的學習。最后的教學評價教師如何才能全面公平的給出呢？這就要求教師對所教內容所要達到的教學目標要很清楚，對教學實施過程中學生的學習行為要很了解，而且最好要把這種學習行為量化。無妨多鼓勵在學習過程中具有許多創造性學習行為的學生。
4.學生綜合成績如何評定
在學生成績評定過程中，我們改變了原有的以試卷成績作為學生水平的評定方法，采用班級各小組互評占20%，小組長評分15%，小組內互評5%，教師平時試驗評分30%，綜合試驗評分30%，同時在試驗評分中融入了學生職業素養，占試驗評分10%。通過量化的評價方法，有效提高學生參與試驗的積極性。具體量化表格如下：
綜上所述，這4個教學環節能牢牢把握，那么就實現了“學生在教師的引導下，為實現課程既定目標，先詳細分析問題，再找到實現方法，最后達到學習目的”的逆向教學。
四、結論
師者，傳道授業解惑也。這是對傳統教學的精辟概括。在單片機的教學中，采用逆向教學，不從教材出發，發揮學生的學習主體作用，讓學生從被動學習專成主動學習。能系統的學習單片機課程，理論和實踐能有選擇的逐步深入。單片機的逆向教學旨在培養學生如何分析問題、解決問題的能力，促進理論和實踐相結合，有助于他們在今后的職業生涯中獲取新的知識，解決新的問題。這對其今后的學習拓展、創業能力、創新能力都能起到很好的培養作用。
參考文獻：
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【關鍵詞】單片機；教學改革；項目
單片機技術是自動化領域一門應用非常廣泛的技術，它綜合了軟件編程和硬件電路設計等技術，技術含量比較高，是自動化專業學生必修的一門課程，是技術應用型人才培養的需要。現在單片機技術發展很快，然而如今很多高等院校的單片機課程教學沒有作出相應調整，導致學生的學習效果達不到要求。現在各大院校都提倡基于工作過程的新型教學方式，實踐已經證明這種方法是可行和先進的。現在各種大學生電子設計大賽每年有許多，這些比賽項目都是基于單片機來完成的，每個大賽都吸引非常多的學過單片機技術的大學生參與，這就給了學生一個主動學習和應用單片的機會。為了取得更好的學習和教學效果，滿足單片機企業用人要求和社會應用要求，應該對單片機課程教學進行實踐和授課方法改革。
1.單片機目前教學情況
“課堂授課講原理，中間穿插幾個硬件實驗”是現在大多數學校的教學方式。現在這種教學模式存在許多不足，學生學習沒興趣，不主動，仍是填鴨式教學，沒有給學生自己動腦，主動開發的訓練過程，不能培養學生整體設計和動手能力。
1.1 教學實驗設備單一
目前高校配備的實驗設備一般是綜合了十幾項實驗內容的實驗箱，學生可以通過實驗加深對理論知識的理解。但這類實驗箱最大的問題是無法提供高質量的動手環境，這些試驗箱都是根據實驗項目已經將硬件連接好了，學生只需要根據要求簡單連線就可以使用，因此學生動腦和動手的機會非常少。由于線路已固定在實驗板上，學生不能自己的設計并改變線路，具有一定的局限性。
1.2 教學與實際應用不符
目前的教學方法基本都是以講授理論為主，使用的編程語言主要以匯編語言為主，但使用匯編語言有一些局限性，主要表現在[1]：編程效率低，學生學習難度大；語句抽象，可讀性差，學生難理解；代碼結構復雜，難以維護、更新；對硬件結構依賴較大，難以實現在不同種類和系列單片機之間移植。這些問題造成了教學效果不太理想，導致學習單片機的學生不少，但真正能動手實際操作的人卻非常少。
1.3 教學效果不理想
作為高校，尤其是地方本科院校，主要任務是為地方培養應用型人才，要求學生具有較強的實踐能力、一定的理論基礎和團隊協作精神。然而，傳統教學模式下，學生上課的大部分時間都在接受較為枯燥的理論知識，然而只靠死記硬背是很難掌握單片機技術的。因此，傳統授課方式下學生學習效率特別低，甚至有的學生在學完單片機課程后，也不知道單片機到底有什么用處，怎么用。這是單片機課程當今所存在的另一大弊端。
2.單片機課程教學改革
2.1 以C語言作為主要編程語言
C語言作為一種結構化的程序設計語言，它是程序開發工具中使用最廣泛的一門編程語言，C語言具有很強的功能性、結構性、可移植性。與匯編語言相比，C語言具有以下特點：用C語言編寫程序比匯編語言更符合人們的思考習慣，有功能豐富的庫函數、運算速度快、編譯效率高，可讀性好，可移植性好。[2]
學習單片機技術這門課的自動化學生都在之前已經學習了C語言，因此，選用C語言作為單片機編程技術對于學生來說編程就變得輕松許多。更重要的是，單片機技術發展到現在，單片機相關行業的公司大部分采用C語言開發環境，因此，使用C語言作為單片機的編程語言也是為學生以后更好地就業打好基礎。
2.2 基于電子設計的C語言為主要編程語言的單片機技術教學改革方法
自動化專業單片機現在的授課方法大多是每章節都安排大量理論授課，在最后幾周安排大約4-6個相關實驗，在最后一周做一個課程設計。這種教學方法忽略了平時授課過程中訓練動手能力的環節。都是在講完了理論后再去動手做實驗。實踐證明這樣教學效果比較差，因為學生平時就沒有真正掌握單片機技術，最后做實驗也只是模仿，而不是根據自己的理解主動開發，甚至有的學生根本就不知道要做什么東西，怎么做。這樣的結果不可能培養出學生較強的動手能力。
在單片機課程中也可以采用以電子設計項目為實現目標的教學方法。這種教學方法圍繞電子設計項目展開，以電子設計項目的開發步驟作為教學順序，將單片機的知識點穿插到實現項目的過程中，引導學生邊做邊學。項目由易到難編排，每堂課的教學任務就是完成一個項目產品或項目的一部分功能，其中涵蓋單片機相應的理論知識。當把所有的項目完成之后，既積累了動手實踐經驗，又掌握了單片機的理論知識點。這種在“用中學，學中用”的方法才是能真正掌握單片機技術好方法，這在參加歷屆各個電子設計大賽的學生身上已經得到了驗證。
另外，選用C語言作為單片機編程語言。但是，PC上編程的C語言和單片機上使用的C語言在寫程序時還是有一定區別的，因此，在講解應用C語言進行單片機編程時，重點在三個方面：一是盡可能地做到概念明確、清晰、準確；二是緊密結合單片機實際，多舉例子；三是講一些應用中的經驗和體會。
為實現良好教學效果的目標，授課可以分以下幾步進行：
（1）項目描述。選取貼近生活的電子產品，或往年電子設計大賽學生作品，針對作品講解。
（2）項目分解。將項目內容分成硬件設計、程序編寫、調試程序等環節，各個環節再細分成不同的功能模塊，這樣學生可以了解整個項目是如何完成的，有一個整體概念。
（3）理論知識重點講解。讓學生了解并掌握要做項目的原理。
（4）分組實驗。按照電子設計比賽要求自由組合成若干項目組，根據所學知識實現項目。若碰到難解決的問題，鼓勵項目組成員通過討論，查閱資料自己解決，實在解決不了再詢問老師，這樣既鍛煉了學生的動腦、動手、自主思考的能力，也培養了學生的團隊協作精神。
（5）評價總結。結合項目實現目標要求評價硬件、軟件完成質量；小組演示匯報任務開發過程及結果；按評分標準對各組進行評價，形成最終評價結果，作為平時成績備案，給學生一個積極動力。
2.3 基于電子設計項目為教學方法要注意的地方
采用項目教學法授課，每個項目會直接影響教學效果，因此，對于設計哪些項目、各個項目之間的鏈接有十分重要的關系。[3]
第一，項目要以學生的實際水平設計難度。設計的要實現項目，應充分考慮學生的知識水平、認知能力，保證能夠完成每個子項目，從而盡量能完成整個項目。
第二，每個項目要有明確的目標。將每個項目細分成一個個小的項目，通過完成小項目來逐步實現總的學習目標，對于大的項目采取分組學習討論。
第三，在項目教學法中，應以學生為中心。教師要進行角色轉變，整個教學過程中，要突出學生的主體地位。
3.結束語
采用C語言進行單片機教學，大大提高了課堂學習效率與學生對單片機的學習興趣；采用基于電子設計項目的教學方式，將單片機各部分內容融入各個講解的項目中，讓學生在做項目的過程中不斷尋找問題，找到問題再通過學習理論知識解決問題，最終實現每個要求的項目，一個個的新項目完成，到最后整個單片機知識也就掌握了。
我校自動化專業單片機技術的教學，使用基于電子設計的C語言單片機教學收到了良好的效果。實踐證明，理論夠用，重在實用。這是進一步培養應用型人才教學改革的一個方向。
參考文獻
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[2]董蘊寶，潘旭君.淺談C語言在單片機中的程序設計[J].科技信息，2009（13）：59.
關鍵詞：卓越工程師；計算機控制系統；教學改革；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0031-02
東北電力大學作為一所以工為主、電力行業特色鮮明的省屬院校，于2011年10月入選教育部第二批卓越工程師教育培養計劃高校，自動化專業是東北電力大學實施“卓越計劃”的重點學科之一。旨在通過教育和行業、高校和企業的密切合作，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。[1-3]計算機控制系統、計算機控制系統課程設計、專業方向課程設計等環節為自動化專業的專業必修課，在控制理論和計算機控制技術的基礎上，面向計算機控制系統的理論問題和工程實踐需求，使學生掌握控制理論工程應用方面的基礎知識和工程實現方面的技術能力。為了積極響應東北電力大學“272工程”提出的優質課程改革與建設工程實施方案，同時以培養卓越工程師為目標，加強計算機控制類課程的建設質量，提高學生學習的主動性和積極性，培養學生的探索意識和科研能力，增強學生的職業綜合能力，針對計算機控制系統課程的課堂教學、實踐環節以及學生工程應用能力培養方面做了一些工作，現在介紹教學改革中的一些體會和經驗。
一、優化整合課程教學內容
計算機控制系統課程涉及知識面廣且集成度高，從控制算法到系統硬件，從基本理論到先進技術，從微型計算機控制系統到集散控制系統現場總線技術，既有理論方面的知識，又有實際工程應用方面的要求，要想在一門課中把這些知識點都包括進去，既不可能，又不實際。[4]為此對教學內容進行了優化整合，遵循的基本原則是理論聯系實際，兼顧基礎性和工程實用性，把控制原理和典型應用相結合、軟件和硬件相結合，并通過各個教學環節之間的緊密聯系，使學生掌握計算機控制系統的組成和特點、數字控制器設計的原則和應用技術、復雜控制規律的原理和應用場合以及計算機控制系統的硬件、軟件的選擇、配置和設計。
經過整合后，課程主要內容包括：以數字控制理論為主體，區別離散控制與連續控制的不同點；數字控制器的設計，控制算法與編程；復雜控制規律系統的設計及應用場合；計算機控制系統的設計與實現。
在課堂教學中穿插介紹應用實例，例如計算機溫度控制系統、計算機技術在電廠中的應用，讓學生將枯燥的理論知識同實際應用結合起來，從整體設計到軟硬件設計再到系統仿真與調試，使學生對計算機控制系統設計及應用有一個全面的認識。為了保證理論體系的完整性，還需要實驗、課程設計、實習等實踐環節的配合，以補充課堂上不能完全呈現的內容。
二、豐富教學手段和方法
在理論教學方面，嘗試采用基于項目的研究性教學模式，采取以問題為導向，以作業、專題研究報告、組織研討課、研究性實驗報告等為載體的探索式教學模式。[5]教學方法上，以開拓學生學習興趣，積極主動獲取知識為主，教師正確引導和總結為輔，變學生被動學習為主動學習和課堂內外多途徑獲取新知識的方式。[6]
在教學手段上，開發了多媒體課件，將傳統教學同多媒體、FLASH、網絡等現代化的手段相結合，使教學內容更加形象直觀，易于理解。另外，將仿真技術引入到教學中來，進一步豐富教學手段。仿真教學包括制作仿真型課件供課堂教學使用，編寫或利用具有仿真功能的軟件進行仿真實驗。[7]例如對設計好的數字控制器進行驗證，從理論上講解顯得很枯燥，學生理解起來也困難，可利用仿真軟件對控制系統進行仿真，學生可直觀地看到控制效果，加強感性認識。
在課堂教學中，采用知識點講授、課堂討論和測驗、工程實例分析相結合的方法，注重師生之間的雙向溝通，處理好概念與應用之間的關系，做到層次分明、精講多練。以形式多樣的大作業為載體，鼓勵學生探究式學習。[8]
第一，在教學過程中，當講解完數字控制器的設計、復雜控制系統等知識后，以大作業的形式，讓學生對課后習題進行仿真練習，一方面驗證理論計算的結果，另一方面提高學生的軟件編程能力。
第二，利用豐富的網絡資源和圖書館的數字資源，讓學生檢索查閱計算機控制技術在電廠過程控制中應用的文章，包括PID參數優化、PID在電廠熱工過程中的應用、前饋-串級控制技術的應用、Smith預估控制技術的應用等研究方向，鍛煉了學生的文獻檢索能力。
三、多層次實踐環節相輔相成
實踐環節是課程學習的重要內容，實踐能力特別是系統性的綜合實踐能力是自動化專業本科學生的必備素質之一。[9]實踐環節的設置在內容上應力求做到理論聯系實際，重視工程概念及其在實際問題中的應用，注重培養學生應用所學知識解決實際問題的能力，進而提高學生的的工程意識、工程素質和工程實踐能力。[10]本課程設置了實驗課、課程設計、實習、畢業設計和課外科技活動等實踐環節，在內容上兼顧對知識的覆蓋程度，難易程度循序漸進，做到實踐環節之間相輔相成，實現遞階性、系統性的培養模式，對理論課進行有效的擴充和延展。
1.實驗教學的改革
實驗教學采用啟發式實驗教學方式，應以工程素質為基礎，突出能力目標，以學生為主體，以項目為載體，以實訓為手段。[6]以往實驗多為驗證性的，缺少讓學生自己動手設計并調試數字控制系統，因此增設了一些軟件仿真方向的綜合性、設計性、研究型的實驗內容。根據理論課的教學進度，穿插了5個基礎實驗，包括A/D轉換、D/A轉換、數字PID調節器、純滯后補償控制系統設計和步進電機轉速控制。由實驗指導教師講解實驗臺的操作、通信接口的功能、軟件編程的技巧等，然后由學生動手搭接硬件電路完成系統連接和算法編寫，及時鞏固了理論知識，又提高了實踐動手能力。
2.課程設計的改革
課程設計是教學計劃中進行綜合訓練的重要實踐環節，它將使學生在綜合運用所學知識解決本專業方向的實際問題方面得到系統性的訓練。[10]本課程設置了計算機控制系統課程設計和專業方向課程設計兩個課程設計，分別在開課學期和大四上學期進行。為了實現課程設計的多樣性，在原來課程設計的基礎上又增設了一些設計題目。第一，以倒立擺系統和水箱為被控對象進行控制系統的設計，并通過MATLAB軟件進行編程仿真驗證控制策略的有效性；第二，利用單片機設計并開發能自動循跡和調速的電動小車控制系統，完成硬件電路的設計、軟件設計和實物制作等。在專業方向課程設計中，與計算機控制技術相關的方向有計算機控制方向、DCS方向、過程控制方向等，學生可根據興趣選擇不同的方向完成課程設計。例如，計算機控制方向要求學生根據給定的性能指標設計一個離散控制系統，并采用MATLAB仿真從時域和頻域對比校正前后系統的性能，分析得出結論。通過課程設計的合理設置，達到了“軟硬兼施”的目的。
3.畢業設計和實習
理論課、實驗課和課程設計學時有限，要想全面提高學生綜合實踐能力和計算機控制技術的應用能力，還需要通過畢業設計和實習等實踐環節進一步強化。通過數字PID控制算法及仿真研究、電廠鍋爐燃燒模糊控制系統的設計、神經網絡在PID控制器參數整定中的應用、基于PLC的火電廠輸煤程控系統設計、基于單片機的交通燈控制系統設計等綜合性畢業設計題目，讓學生得到更全面的鍛煉。
自動化工程學院與國電吉林熱電廠、豐滿發電廠等企業建立了良好的合作關系，在大四下學期學院組織學生去企業參加認識實習，同時到學校電力運行仿真中心進行仿真實習，使學生熟悉電能生產、輸送的整個過程，了解電廠 DCS系統的組成和運行，對過去所學的專業知識能夠進一步加深理解和融會貫通，也得到了操作技能的訓練，畢業后能很快適應生產現場的需求。
4.開展豐富的課外科技活動
在“以教師為主導，以學生為主體，以政策為導向”的指導思想下，學院在2007年成立了自動化創新實踐基地，下設創新制作研究室、建模與仿真研究室、機器人研究室和炎火工作室四個研究室，組織學生開展了豐富的課外科技活動。在教師的指導下，學生們充分發揮了創造力和想象力，靈活地運用了本門課程中學到的知識，如數字控制器的設計、先進控制算法的仿真、單片機測控系統的設計等。建模與仿真研究室指導學生使用MATLAB軟件編程實現數字PID參數的整定、控制系統的數字仿真等，同時讓學生提前學習先進控制算法，如模糊控制、神經網絡控制、遺傳算法等用于控制系統的設計。另外指導學生進行PLC程序設計，參加全國西門子杯工業自動化挑戰賽，使學生開拓了視野。創新制作研究室指導學生進行單片機測控系統設計，參加全國挑戰杯科技作品大賽、全國大學生電子設計競賽并取得了較好的成績。
四、結束語
計算機控制系統課程有著更新快、實踐性強的特點，因此對于課程內容、教學方法、實踐環節等的改革是永無止境的。雖然在計算機控制系統課程改革中取得了一些成績，積累了一些經驗，在今后的實踐中會進一步探索和完善該課程的授課模式，豐富理論授課內容，引入更多的工程實例，強化實踐環節讓學生得到更多的鍛煉。在學校“卓越計劃”的培養目標下，要面向企業，樹立理論聯系實際的思想，強化實踐教育，注重工程實際應用，及時更新教學內容，積極創新教學方法和教學手段，為培養合格的高素質的卓越工程師奠定基礎。
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關鍵詞：嵌入式技術； 教學方法
0前言
嵌入式技術是當今計算機技術中發展最快最熱門的技術，嵌入式技術在當今得到了極其廣泛的應用，已深入到各個應用領域，幾乎是無所不及，主導應用的潮流，以致一些學者斷言嵌入式技術將成為后pc時代的主宰。另伴隨著巨大的產業需求，我國嵌入式系統產業的人才需求量也一路高漲，嵌入式開發將成為未來幾年最熱門最受歡迎的職業之一。嵌入式課程也在各個高校中逐步展開，我校《嵌入式技術與應用》課程在2009年12月作為校級精品課程申報，于2010年3月被批準為校級在建的精品課程，精品課程的建設過程中遇到許多的困難與問題，精品課程的建設過程也是我們解決這些問題與困難的過程。我們主要從以下幾個方面做了一些工作。
1有針對性的制定培養目標，確定對學生的職業能力要求
嵌入式技術的涉及領域有幾個方面常見的智能儀表、工業控制領域，機頂盒、路由器等方面的應用，個人電子產品的應用（這些產品往往需要友好的gui圖形界面），高端智能設備（涉及到智能機器人，醫療儀器、軍事領域，航空航天領域）。為此，我們基于本專業學生畢業后大多就業于珠三角和長三角及湖北地區的中小型企業的現實，我們將學生將來就業的定位于中小型企業，經過我們專業教師的調研，我們對這些企業技術部門設置的崗位及崗位要求有了較好的認識，我們對每一個嵌入式行業相關必需具備的職業能力進行分解，然后再分析選取相應的教學內容，對不同的應用崗位所對應的不同的能力與知識要求作出了歸納與總結（如圖1），為教學目標與教學內容的確定提供了依據。
圖1職業崗位與能力要求
2讓課程具有非常強的時效性,本課程是近來才剛剛設立的一門新興課程，應該讓學生接觸與掌握社會上最新和最前沿的應用技術
it領域的新技術發展令人應接不暇，雖然大學生在校期間需要學習的都是一些基礎知識，但他們畢業走向社會后，必然要面對這些新技術，如果我們的教學內容陳舊，就會加長學生畢業后的適應周期；如果我們能夠提供給學生更多接觸這些新知識、新技術的機會，就會使學生畢業后能夠迅速地融入到社會實際中。同時也能使我們的教學內容與這些新技術基本保持同步。
例如，在以往單片機的學習中只涉及到靜態存儲器的擴展，而在嵌入式系統中就會使用到動態存儲器ddr技術，ddr技術的動態刷新、行列掃描和地址線的接法上都是比較新又比較有有用的技術，會讓一些沒有經驗的學生感到困惑，在教學過程中，我們利用s3c44b0x芯片來構建最小系統的過程中來教給學生動態存儲器的使用（如圖2）。
圖2 sdram hy57v641620與s3c44b0x的硬件接口電路
3本課程是一門綜合性的課程，要學會它，必須能夠綜合應用計算機專業中所學的幾乎所有軟硬件技術
本課程會應用到計算機專業中所學的幾乎所有軟硬件技術、模擬電子技術、數字電子技術、計算機組成原理、c語言程序設計、單片機技術、微機原理、面向對象的程序設計、計算機操作系統原理、linux操作系統的應用等多種知識，這些知識在嵌入式系統中都會有所應用，嵌入式系統就是這些知識的綜合體，實際上，嵌入式系統為學生掌握計算機技術提供了一個非常好的平臺，要想很好地掌握嵌入式技術也必須掌握好這些知識。要讓學生掌握這么多的知識就必須在項目中去學習，對教學內容與方法進行設計。針對學習的不同階段，設計不同的項目與其對應（如圖3），讓學生在實踐中體會這些知識的作用，掌握這些內容，以避免教學內容的枯燥。
圖3 不通階段都有對應的實踐
4課程的實踐性很強，在傳遞知識的同時要更加注重培養學生的實踐動手能力，讓學生積累經驗
在教學的各個階段中都安排有不同實踐任務,讓學生的能力由初級到高級逐步提升,在教學的最后還安排了課程設計,進行綜合的 實踐（如圖4）。分層次逐步提高，由易到難，逐步綜合首先讓學生掌握基本的知識與技能，難度大的知識先放一下，在實踐教學中通過實例來講解，使學生更容易理解，采用直觀、生動的教學方法 將知識與能力目標融入到具體的項目中以培養高等技術應用型人才為根本任務，將加強應用能力訓練作為課程各項改革建設的中心 引導學生將“學”與“做”相結合，以達到學以致用，建立以“遞進式模塊化”的課程內容 ，初級階段有基本實驗、中級階段有實訓課程、高級階段有課程設計任務。
圖4 由簡單到復雜的訓練方法
5積極開展課程設計，進行綜合性的訓練
例如，自制基于s3c4510的嵌入式系統及jtag下載燒寫工具。設計內容：在老師指導下設計s3c4510系統的原理圖、pcb板圖以及jtag線纜的原理圖與pcb板圖，親自買元件、制版、焊接、調試。編譯、固化uclinux;完成jtag燒寫程序的編寫，可以用標準c，也可以用vc，也編寫linux系統下使用的版本。
圖5自制基于s3c4510的嵌入式系統及jtag下載燒寫工具
圖6 自制jtag下載燒寫工具原理圖
關鍵詞：項目教學法；數字傳感器；可編程
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0160-02
傳感器與檢測技術是一門理論性和實踐性都很強的課程，而可編程序邏輯是對數字電路開發的軟件化，深刻掌握有一定的難度，這兩門課具有很大的關聯性，如果有一個能將其結合的實際項目并做成課程設計，必能將教學實踐引向深入。社會實踐活動中對現實的感知都是模擬信號，而計算機處理的信號卻是數字信號，所以大部分學生普遍反映對傳感器的學習感到困y，雖然老師在課堂反復強調模擬信號轉換為數字信號的優越性，并用A/D轉換器做演示，但是教學效果卻不夠理想；同時可編程序邏輯主要講解數字電路的硬件編程，應用的仿真軟件有Quartus和XiLinx等，但是沒有實際的電路設計，顯得空洞無物，學生感覺不到太大的興趣。為了改變目前的現狀，我們引入了項目教學法， 指導學生開發一種將模擬信號轉換為數字信號統一格式的傳感器：基于I2C協議傳感器的開發，因為是實際的項目，所以肯定有一定的難度，為此老師將自己開發的框架傳授給學生，通過學習，學生對模擬信號數字化的統一格式有了深入的了解，對傳感器與檢測技術和可編程序邏輯這兩門課學習興趣大增，效果顯著。
1 什么是項目教學法
項目教學法是以教學為主，完成項目為輔的一種教學方法。項目要有針對性，又不失其創新型，學生在創中學、學中創，既加深了學生對課本的理論知識的掌握，又鍛煉了學生解決實際問題的綜合能力。該教學方法中教師起組織、指導、幫助和促進的作用，學生通過該項目進行學習，對課程有一個全新的理解，能快速掌握難點和重點知識，增強了學生的溝通能力以及工作能力的獨立性、創新性，對其將來的就業和工作大有裨益。
2 課程綜合教學采用項目教學法的優勢
按傳統教學方法講解傳感器與檢測技術就是講解各種傳感器的定義、工作原理和用途，帶有一定的公式化，沒有編程和仿真軟件的演示，即使做成動畫或者使用實物的圖片，學生只能憑想象，無法深入理解，學習效果不太理想。可編程序邏輯既是一門硬件課程，又明顯具有軟件課程的特點，理論講解就好像講解一門新的語言類課程，完全不能讓學生體會硬件效果的獨特優勢。采用項目教學法，做成課程設計，先講解I2C協議，按協議開發傳感器，將模擬信號轉化為數字信號，采用獨特的通信方式與單片機通信，而協議的開發則采用可編程序邏輯進行開發，不需要購買零碎的電子元器件，只需要一塊可編程電路板和A/D轉換芯片。基于傳感器與檢測技術和可編程序邏輯這兩門課程綜合教學的項目教學法，將傳感器和可編程技術的理論和實踐有機地結合，打破了傳統的按章節學習理論、通過考試再進行實驗操作的固有方法，吸引了學生的注意力，增強了學生的學習興趣，提高學生的主觀能動性進而提高了教學效果。
3 項目制定
1）理解I2C協議：I2C（Inter-Integrated Circuit內置集成電路）協議只需要兩根總線，一根是時鐘總線SCL，一根是數據總線SDA，用于連接微控制器（MCU）及其符合I2C協議的設備，是傳感器數據傳輸領域廣泛采用的一種總線標準。它采用的是同步通信方式，不同的傳感器有自己的I2C地址，采用地址識別傳可以連接多達128個傳感器，傳輸的速率標準模式下可達100kbps（千比特/秒），快速模式下可達400kbps，高速模式下可達3.4Mbps（兆比特/秒）。智能化傳感器多采用I2C協議，它們傳輸的是數字信號，而實際檢測的信號是模擬信號，需要采用A/D轉換器將模擬信號轉換為數字信號，同時傳感器有器件地址、寄存器以及協議邏輯，甚至伴有智能化的濾波算法對轉換的數據進行處理。I2C通信協議：主要是波特率的設置和電平的規定。可編程控制器控制時間精確，完全滿足I2C通信波特率的設置。
2）信號的采集：可以采用可變電阻分壓的方式，也可以用一般的話筒或耳機的輸出接到可編程控制器的管腳即可。
3）A/D轉換器的采樣控制：傳統的采樣控制是用單片機完成的，編程簡單，控制簡單，但是控制周期只能達到微秒（us）級，限制了 A/D高速性能的發揮，采用可編程硬件編程，可以使采樣周期達到納秒（ns）級，而且包括將采得的數據存入可編程控制器的內部RAM。
4）硬件地址：I2C協議通信只需要SDA和SCL兩根線，卻可以連接多達128個傳感器，識別傳感器的方法就是I2C硬件地址的選通電路，可編程控制器有此電路，只要對硬件編程即可。
5）寄存器地址：可編程控制器內寄存器豐富，可以存放雙精度浮點數據，傳感器采集的數據不停存放到寄存器中，并配有寄存器地址，由上位機發出寄存器地址將數據取出；同時，可以將傳感器設置成不同的模式，模式數據也存到寄存器，由上位機修改數據后進行模式的配置。
6）濾波算法：算法要求簡單，一般采用滑動平均濾波。可編程控制器內存儲器多，還可進行多種算術運算；滑動平均濾波是將最新獲取的N個數求平均，并將這個平均值作為新的檢測數據，它減小了由于干擾引起的數據突變。
4 項目實施
1）教師針對學生情況給學生分組，一個組四名學生，學生沒有好壞之分，只有能力方向不同之別，每組搭配學習基礎好的、動手能力相對強的、寫作能力強的、組織能力稍強的學生組合在一起，互相學習、取長補短，使學生的團隊合作精神得到鍛煉。
2）教師給出需求分析的偽代碼，要求學生學習任務書及分析項目任務的要求，有了偽代碼，讓學生有一定的思路框架，學生積極性也會提高，學生分配自己任務，對代碼進行改進、豐富、完善。
3）教師講解項目涉及的知識點，要求換位思考，積極與學生互動，學生常常有比較獨特的見解，學習上注意多鼓勵、勤表揚、不批評，對不良現象當然要批評、引導，為完成任務打好基礎。
4）要求嚴格按項目進度工作，定期和老師交流。
5）在項目實施過程中，教師要善于觀察學生理論和實踐知識學習過程，提一些具有啟發性的問題，引導學生發現問題、研究問題、解決問題，對一些共性的問題還要反思自己的教學方法，對學生要集中指導。開通QQ交流平臺，隨時隨地給學生答疑，督促學生的完成進度。
6）當小組集體完成項目任務后，用已有的單片機與其通信，找出不足之處并進一步的改進，還可以進行小組間的交流，修改直到滿意為止。
5 項目評價
將各個小組的設計進行綜合，根據采納的內容評定小組的等級，注意只要能完成一部分功能都將通過本次課程設計。
因為是一個綜合性的實踐項目，涉及了兩門課的重難點知識，既涉及軟件又用到硬件知識，所以項目具有一定的難度，要了解開發流程，對自己所在團隊的開發過程作出了一部分工作的，都將予以表揚和鼓勵。
整體綜合是完成項目的關鍵，老師將選出每個小組的優秀模塊進行再融合，并把融合的思路、過程中出現的問題及解決方式介紹給學生，這樣開闊了學生的思維能力、培養了學生的創新能力、提高了課堂教學質量，最后要求學生總結學習中的收獲和經驗，為將來的工作打好堅實的基礎。
6 結束語
項目教學法是將實際的項目與學生正在學習的理論知識有機地結合在一起，既讓學生掌握了理論知識的重難點，有鍛煉了學生的實際操作能力，學生的學習過程是一個主動探索的過程，教師是引導者，學生是主體。本項目教學法是兩門課的重難點知識綜合的項目教學法，難度高、起點高、要求學生水平高，開始學生有一定的畏難情緒，通過對老師的開發思路和框架深入的學習，學生的興趣越來越濃，做完后都很有成就感。
參考文獻：
摘要：本文介紹了我校對計算機硬件實驗課程體系及實踐教學環節進行的改革，建立了“基礎層－應用層－提高層”三層體系結構的硬件課程群實驗體系，并對多層次、系列化的硬件實踐教學模式及訓練模式進行了探討。
關鍵詞：硬件課程群；實驗體系；實驗內容；實踐能力
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
我校計算機專業自99級開始進行了較大規模的擴招，但由于師資力量跟不上、實驗條件和實驗內容相對落后等原因，造成計算機硬件教育存在層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題，學生普遍存在著“重軟怕硬”的現象，畢業后硬件設計能力差，軟件開發缺少后勁。為提高學生的硬件動手能力，增強畢業生的社會適應性，學院自2002年開始進行計算機硬件課程群建設及相應的硬件課程群實驗體系建設，包括“計算機組成原理”等九門硬件課程及5門相關的實踐課程。本文對我院計算機硬件課程群實驗體系建設及硬件實踐教學環節的改革進行了探討與總結。
1構建科學完整的硬件課程群實驗體系
在原有的課程體系下，我院為本科生開設的硬件實驗教學課程有“數字邏輯實驗”、“計算機組成實驗”、“微機接口實驗”、“單片機實驗”。由于實驗條件的限制，各課程實驗內容相對獨立，綜合性、系統性較差；尚有部分硬件主干課程沒有對應的實驗課程，如系統結構。實驗課程體系存在諸多問題。
(1) 缺乏對學生系統設計能力的培養。傳統的硬件設計和軟件設計相分離的設計方法成為阻礙設計和實現復雜、大規模系統的關鍵因素。系統平臺的搭建、軟硬件的協同設計驗證和軟硬件功能模塊的可重用性已成為現階段設計方法的熱點。培養學生具有系統設計的思想成為當務之急。
(2) 缺乏對學生可編程芯片設計能力及EDA技術的培養。可編程芯片與EDA技術是現代電子設計的發展趨勢，將可編程芯片設計及EDA技術引入實驗教學中是時展的需要。
(3) 缺乏綜合性的實踐課程，學生的創新能力發揮受限。由于實驗條件限制，原有的多數實驗是基于純硬件邏輯設計的，只是在面包板上用器件構建小系統，功能擴展性差；并且只能開設數量有限、技術含量較低的實驗，學生無法開展自主的綜合性設計，無法進行創新能力的培養。
為此，經過充分調研和論證，我院首先從修改03級教學計劃入手，對課程體系中的多門課程進行了調整，同時理順各門課程間的關系，構建起了新的硬件課程體系。該課程體系由必修課程、選修課程及配套實踐三部分組成。必修課包括“組成原理”、“接口技術”、“系統結構”等基礎課程。為適應社會需求，在選修課中刪去原有的“診斷與容錯”等一些過時的課程，增加“數據采集”、“計算機控制技術”、“嵌入式系統”等社會需求較強、實用價值高的應用性課程，同時新開了“模型機設計與組裝”、“硬件綜合實踐”等實踐課程。在07版教學計劃中，又新增了“DSP原理與應用”、“嵌入式系統實踐”等新課程，保證課程體系的實用性與先進性。
硬件系列課程從體系結構上劃分為三個層次：基礎層、應用層和提高層，其課程間的關系如圖1所示。基礎層為“數字電路”與“組成原理”。“數字電路”課程雖然在教學體系上不屬于計算機硬件系列課程，但它是計算機硬件系統的技術基礎，是必修的前續課；“組成原理”介紹計算機的基本組成和工作原理，解決整機概念；通過“電工電子實習”與“模型機設計與組裝”兩門實踐課程，強化學生的硬件動手能力。在應用層中，通過“接口技術”介紹應用層的接口和相關外設，以“嵌入式系統”等四門實用性強的課程作為選修課，每門課程都配有相應的實驗環節，并通過“硬件綜合實踐”、“嵌入式系統實踐”強化學生對基礎知識的掌握和綜合應用。提高層為“系統結構”及“性能測試與分析”實踐課程，通過學習和實踐，能夠使學生比較全面地掌握計算機系統的基本概念、基本原理、基本結構、基本分析方法、基本設計方法和性能評價方法，并建立起計算機系統的完整概念。
在硬件課程群實驗體系建設過程中，突出強調課程體系的系統性和完備性。從第1學期到第7學期硬件實驗不斷線，層次逐步提高，實驗內容銜接連貫。注意各硬件實踐的相互次序和互補，使硬件實踐訓練層次化、系列化，以此來系統強化學生的硬件動手能力。同時調整各課程的開設順序，理順每門課與前導課和后續課之間的關系，從而保證硬件課程體系的系統性和完備性。
注：所有必修課程與選修課程均開設課內實驗，包括驗證實驗(20%)、設計實驗(80%)；實踐課程單獨開設，包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。
2改革實驗教學內容與模式
計算機硬件系列課程的重要特點之一是工程性、實踐性強。為了使學生在學過該系列課程后具備較強的實際動手能力和計算機應用系統的開發能力，應在實驗教學內容的設置上體現出基礎性、系統性、實用性和先進性，既要重視計算機硬件的基礎內容，又要結合當今電子與計算機的最新發展。為此，我們對該硬件系列課程的實驗教學內容和教學模式進行了改革創新。
2.1優化實驗內容，引進實驗新技術，提高硬件設計的效率和興趣
隨著計算機硬件技術的日益發展，各種各樣的微處理器不斷更新，功能不斷增強，以FPGA為代表的數字系統現場集成技術取得了驚人的發展，嵌入式系統設計也逐步成為主流。為了使學生跟上時代潮流，了解最新技術，需要不斷引入新設備、新技術，提高硬件設計的效率和興趣。如更新的“組成原理”和“系統結構”實驗臺，通過RS232串口與PC機相連，可在PC機上編程并向系統裝載實驗程序，還可在PC機的圖形界面下進行動態調試并觀察實驗的運行，使學生像設計軟件一樣來設計硬件，做到了硬件設計軟件化，大大提高了硬件設計的效率和興趣。“模型機設計與組裝”，將CPLD和FPGA等技術引入，用CPLD來設計復雜模型機。“匯編語言”和“接口技術”補充Windows下設備驅動程序的設計與實現，增加PCI、USB的應用等內容。“系統結構”通過局域網組建小型的微機機群，研究探索多處理機操作系統，試驗并行程序的運行與任務分配調控等功能。為適應當前嵌入式芯片的迅速普及應用，新開設了“嵌入式系統設計”課程設計。針對學生已學過多門硬件課程，但仍不能完成一個完整的、可獨立工作的計算機系統設計問題，新開設了“硬件綜合實踐”，使同學親自體會設計一臺微型計算機系統的全過程。
2.2建立“驗證型－設計型－綜合型－探索型”的多層次實踐教學模式
在實驗教學內容的改革上，本著“加強基礎、拓寬專業、注重實踐、提高素質”的方針，將實驗項目分為4類，即驗證型、設計型、綜合型、探索型,實驗項目由淺入深，循序漸進。在所有硬件必修和選修課程中，全部開設課內實驗。課內實驗由驗證實驗(20%)、設計實驗(80%)組成。所有實踐課程都單獨開設實驗，包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。這樣，課內課程中開設“驗證型”和“設計型”的實驗，在后續課程設計中，開設“綜合型”和“探索型”的實驗，形成“驗證型－設計型－綜合型－探索型”的多層次實踐教學模式，系統強化學生的綜合設計和硬件動手能力。
在驗證型實驗中，注重使學生鞏固基本理論，進一步掌握基本概念和基本技能。在設計型的實驗中，注重培養學生的創新意識、設計能力和動手實踐能力。在這一類實驗中，以學生動手為主，教師輔導為輔，只給定實驗的課題及達到的目的，中間過程需學生自己去查閱資料和設計方案，直至最后調試完成。在綜合型實驗中，注重培養學生綜合運用所學知識的能力，使學生受到更為實際、更加全面的科學研究的訓練。綜合實驗的特點是沒有現成的模式可循，學生需要獨立完成硬、軟件設計和調試。在調試過程中，學生自己動手分析解決實驗中出現的問題，雖然有一定的難度和深度，但對學生很有吸引力，能使學生從應付實驗變為主動實驗，不僅提高了基本操作技能，也發揮了學生的主觀能動性和創造性。課程設計的部分內容屬于探索型實驗，學生可以自主選擇感興趣的課題及相關開發工具，寫出設計書，交給指導教師審核后實施。在這一過程中，學生需要查閱大量的資料，培養了學生的自學能力、研究設計能力、獨立分析問題及解決問題的能力和創新能力。
2.3確立“系列化硬件實踐訓練”方案
硬件實踐訓練由“課程實驗－課程設計－綜合訓練－畢業設計”四個系列組成。課程實驗――所有硬件課程都開設。課程設計――在“嵌入式系統”、“組成原理”等重點課程中開設，在這些課程的課內實驗中進行部件或模塊實驗，在課程設計中進行綜合性、創新性設計。綜合訓練――通過“硬件綜合實踐”展開。該課程安排在大四開設，是一門綜合性設計實踐課程，也是對前面所學課程的一個全面應用和總結，在硬件課程群建設中起著“總練兵”的作用。通過讓學生親自設計一臺小型計算機控制系統，包括計算機的各個部件和功能，“麻雀雖小，五臟俱全”，旨在讓學生真真切切感受到如何設計一個可獨立工作的計算機系統，強化和提高學生的綜合實踐能力，培養學生的創新思維和創造能力。畢業設計――每年精選一定數量的硬件畢業設計題目，提供實驗場所、設備及材料，讓對硬件感興趣的同學去實現自己的設計，放飛自己的理想。學生以接近于實際應用環境，完成高質量綜合設計為訓練手段，以掌握計算機硬件結構與應用系統設計作為主要訓練目的，使學生對計算機的整個硬件系統有較全面、較系統的掌握。要求學生能夠根據需要設計出一定規模的計算機硬件應用系統實例，從模板設計、制作、總線的走向、計算機部件選取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、運算能力的調試、結果正誤的判斷分析等流程的設計到具體的制作，直至最后寫出畢業論文，使學生建立系統的概念與工程的概念。
3結束語
上述改革取得了令人滿意的效果。大學生對計算機硬件實驗課程學習的興趣增強了，實驗室開放期間，有更多的學生走進了硬件實驗室。在畢業設計時，有更多的學生選擇了與計算機硬件系統設計和開發相關的課題。學生做完硬件綜合實習和硬件畢業設計課題后，普遍充滿自豪感和成就感，感到硬件設計及底層軟件開發不再可怕。通過這樣的訓練，提高了其綜合設計能力和創新能力，同時也鍛煉了他們的團隊合作精神，步入單位就能直接勝任計算機應用系統設計、開發的工作，實現高校、學生、用人單位等各方面的多贏。同時我們也應該看到，隨著新技術的不斷發展，計算機硬件系列課程及其實驗體系的建設和實驗內容的改革是一項長期不懈的工作，需要不斷完善。
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電子技術教學改革實踐電子技術的發展日新月異，電子技術產品更新周期快，這就決定了電子技術課程具有知識更新快、走在時代前沿的特點，所以電子技術課程的改革也勢在必行。電子技術課程是一門內容多、知識更新快、實踐性強的技術基礎課，具有基礎性、前沿性及時代性于一體的特點。針對其課程性質，筆者結合自身工作實踐，做出以下幾個方面的分析與探討。
一、運用現代教育理念，建立層次化、板塊化教學體系
基于電子技術內容多而雜的特點，在兼顧了理論教學、實驗教學、仿真設計等教學環節后，重新編寫了各版塊的教學大綱，然后分塊設立，有機結合。我們把整個課程劃分為三個層次：第一層，基本教學內容。包括的板塊：1模擬電子技術；模塊2數字電子技術。這一層教學內容為必學。第二層，實踐和上機操作環節。包括的板塊：3電子技術實驗；模塊4計算機仿真與設計。這一層教學內容學生必學。第三層，創新環節。包括兩個動態板塊：《電子設計競賽》《家電維修實踐》。這一層學習內容為學生選修。這三個層次各有側重點，第一次重基礎，第二層重實踐第三層重創新，層層深入。
二、優化整合教學內容，掌握電子技術發展新動向
電子技術發展迅速，新技術、新成果、新器件不斷涌現。為了適應電機技術的迅猛發展，我們必須在電子技術教學內容上重新整合。在保證基本概念、基本原理、基本分析方法的這一前提下，要精簡和整合經典的教學內容，突出教學重點，加強新知識的選擇，加強對集成電路的分析及應用，及時跟進電機技術發展的新動向。在有關物理機理的內容中，濃縮二極管、三極管、基本門電路、場效應管等單元器件的工作原理。對不符合電子技術發展的內容，如變壓器耦合功率放大電路、阻容耦合電壓放大電路等要進行大膽刪減。重點內容，如基本電路原理、基本方法要重點講、反復講。在各章節教學過程中要以集成電路為出發點和落腳點，加強處理分立元件和集成電路的關系問題。在新內容方面，增加EDA仿真軟件學習。在根據上述內容對電子技術課程進行優化和整合后，學生的學習興趣、學習效率明顯提高了，對電子技術發展的時代方向也把握的更好了。
三、進行教學研究，編制與教材相配的多媒體教學課件
隨著電子技術的發展，傳統的教學方法也逐漸被改變，多媒體、互聯網逐漸走進課題。多媒體、互聯網信息含量大，資源豐富，可以很好的滿足我們的教學需求。在近幾年時間里，學校集中師資編寫了一套與我系《數字電子技術》《模擬電子技術基礎》《電子實驗技術》教材匹配的電子課件。在這幾年的多媒體電子教學的實踐中，我們將我院4個班級200多個學生作為調查對象，進行了多種問卷調查，調查他們對課件內容、課堂節奏、表現形式的調整的感受，并征求學生對多媒體課堂教學的看法、建議及要求。在取得學生信息反饋后，我們在課件內容、課程節奏、課堂形式方面又進行了調整，使課堂更加符合學生需求。這樣，我們的課堂變得更加豐富多樣，既節約了時間，又增加了課堂信息量，獲得了學生一致好評。
四、變革教學方法，采用多媒體教學
在采用多媒體教學之初，我們只在《數字電子技術基礎》《模擬電子技術基礎》這兩門課安排在多媒體教室，以進行先行試驗。我們任課教師負責創造多媒體教學的條件。而學校也安排了我系全體教師參加現代教育技術的培訓，以提高教師自身的現代教學技術水平。這樣，我們的改革工作得以順利展開。
在開展多媒體教學之初，理論課教師帶頭在理論教學、實驗教學和課程設計環節率先使用自己制作的電子教學課件。我們積極地研究多媒體應用的規律，不斷總結實踐經驗，逐步修改、完善教學課件。經過幾年努力，終于研制出了《數字電子技術基礎》《模擬電子技術基礎》《電子技術實驗》三門課的電子課件。
最終，多媒體課堂代替了傳統的“粉筆加黑板”的模式，使得我們的課堂煥然一新。隨之，我們將《數字電子技術基礎》《模擬電子技術基礎》兩門課的電子課件及輔導教案上傳到校園網，更加方便了學生的學習。
五、加強學生實際操作能力，進行創新教育與實踐
為了加強學生的實際動手能力，我們在系里所有班級中開展了電子電路仿真與教學設計的教學。同一設計題目，采用虛實結合的教學方法，讓學生先在計算機上進行虛擬設計與仿真，然后再到實驗室進行實際設計、實驗。不僅如此，我系還先后開設了“電子電路CAD”、“電子設計與仿真技術”等選修課程，成立了“家電維修興趣小組”、“電子設計培訓指導小組”，為學生提供了多元的、良好的學習環境，很多學生被吸引參加選修課及課外實踐小組活動，大大提高了他們的學習興趣及實際動手操作能力。
六、全面改造實驗室，創造良好的實驗環境
為了更好地提高我系電子技術教學水平，我們實地考察了周邊高校的電子技術實驗教學情況。在比較的過程中發現，我校電子技術實驗室設備比較落后，于是我院向學校申請進行電子技術實驗室改造。在學校的重視下，為我系實驗室投資700多萬元，進行實驗室全面改造及設備更新。購置了“信號與系統實驗箱”、“光纖光柵傳感實驗儀”、“高頻電路實驗箱”、“單片機微機接口實驗箱”、“通信原理實驗”，并新建成了電子信息綜合實驗室，配置了EWB、Mat-able、PSPICE等電子設計軟件。新的電子技術實驗室，極大地改善了我院的教學情況，充分滿足了師生教研、學習方面的需求。
七、結語
綜上所述，我校經過這幾年的改革和實踐，在電子技術課程教學方面已取得了初步成果。然而，電子技術課程教學是一項復雜的、系統的過程，作為電子技術教師，應根據實際教學經驗針對性地進行教學改革，加強培養技術人才、創新人才，使高校學生更好地走向社會，以全面促進改革實踐成效的提升。
參考文獻：
[1]夏美娟，李為相.電力電子技術教學改革實踐與體會[J].科技信息，2009，（31）：901-953.
關鍵詞：計算機硬件；工程實踐；案例教學；三層次實踐平臺
作者簡介：韓月霞（1979-），女，河北邯鄲人，石家莊軍械工程學院信息工程系，講師；李雄偉（1975-），男，河北定州人，石家莊軍械工程學院信息工程系，副教授。（河北 石家莊 050003）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0151-02
隨著軍隊裝備信息化建設步伐的不斷加快，計算機硬件技術在武器裝備中的應用日趨廣泛，對計算機硬件電路設計人才的需求越來越大，對學生計算機硬件工程實踐能力的要求越來越高。因此，如何突破傳統的計算機硬件教學模式，構建更加完善、高效的計算機硬件實踐教學體系，進一步提高學生的工程實踐能力，已成為當前軍校教育的一個重要課題。本文以軍隊裝備信息化建設的需求為牽引，針對目前軍隊院校學生在計算機硬件工程實踐能力培養中的問題進行深入分析與探討，提出解決問題的思路，構建計算機硬件課程實踐教學體系，從而為軍隊信息化、裝備信息化建設提供人才支撐。
一、立足工程實踐能力培養，構建計算機硬件實踐教學模式
我國高等工程教育側重工程科學基礎知識的傳授，絕大多數學生習慣于教師的灌輸式講授知識，缺乏創新思維，從客觀上導致工程教育學界的教師及其培養出來的學生工程實踐經驗較少，難以適應社會的需求。近年來，我國學者開始重新尋求工程教育的意義和定義，并普遍認為“工程本身是關于科學知識的開發應用以及關于技術的開發應用，它是滿足社會需要的一種創造性專業”。[1]
計算機硬件技術課程是學生信息化素質培養課程體系的基礎課程之一，對于學生理解信息化武器裝備原理和功能、提高對武器裝備的信息化技術認知能力以及工程實踐能力等方面具有重要的作用，是一門實踐性極強的課程。課程組遵循“工程教育”的原則，尊重“實踐本質和創新特點”，[2]強調實踐才是教學的根本，以解決實際問題為中心構建計算機硬件工程實踐教學體系，精選工程實際案例導入教學，立足三層次階梯式學生實踐平臺，全面培養學生的工程實踐能力。
二、精心選取工程實際案例，激發學生的學習興趣
先進的工程教育理念是學生主動學習、主動實踐，教師則起著啟發、引導和幫助學生發揮潛能、進行學習的作用。[3]在計算機硬件教學中，以工程教育理念為先導，采用案例教學法，能有效激發學生學習的內驅力，教師逐步引導學生，促使學生積極主動思維，充分發揮其創造性和智力潛能，提高學生的工程實踐能力和創新能力。
1.精選工程案例
案例教學法的關鍵在于選擇合適的案例。目前，在軍隊院校計算機硬件教學中，案例教學沒有形成完整的體系，主要表現為案例數量不足、案例陳舊和案例與裝備結合不夠緊密等。為此，課程組進行了前期搜索，整理并分析了大量工程案例，從中精選出合適的教學工程案例。首先，所選案例要緊緊圍繞相關知識點，不可偏離主題，在進行教學設計時針對各章節知識點將案例有機融入到理論教學中；其次，所選案例必須有代表性，具有實際工程背景。這樣，學生可以面對具體的實際問題和特定的環境，有針對性地通過自主學習和思考進行設計，培養實際解決問題的能力；再次，所選案例要緊密結合軍隊武器裝備信息化建設，使學生在案例分析實現的同時，將知識點落到軍隊信息化建設實際。另外，課程組還定期對案例集進行評估，剔除一些過時的案例，增加一些新的典型應用實例。這樣就保證了案例的典型性、實時性及工程背景，逐步形成完整的案例體系教學。
2.案例導入教學
在教學過程中，圍繞事先精選的典型案例進行討論，注重與學生的互動，教師提出精心準備的各種問題，首先讓學生思考解決問題的辦法，而后教師進行適當的啟發和提示，同時穿插理論講解，還可以為學生模擬實際應用場景，使學生切身體會到知識在實際工程中的應用，有助于學生對知識的理解和認識，同時還提高了學生分析和解決問題的能力。比如，在進行定時器/計數器講解時，以炸彈定時引爆為例，從實際問題出發引出定時器的工作原理和工作方式，極大地調動了學生的學習興趣，學生不再是消極被動的聽眾，而是積極的參與者。
三、加強實踐教學環節，建立三層次階梯式的學生實踐平臺
實踐教學是實現理論與實踐相結合的第一步，也是培養學生創新能力的重要措施。課程組經過多年的教學實踐，逐步建立了“基礎型—提高型—創新型”三層次的學生實踐平臺，為學生開拓了展示自己、鍛煉自己、提高自己的舞臺。
1.建立課內實驗平臺
基礎型實踐平臺依托于實驗室。采用理論授課與動手實驗相結合的方式，讓學生深入理解課程內容，掌握基礎理論，打牢工程實踐基礎，包括驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗。
驗證型實驗主要涉及課程的相關知識點，實驗目的是使學生驗證、理解、鞏固并掌握課內所要求的基本教學內容。設計型實驗是以“任務”或“課題”形式提出實驗要求和具體的實驗成果，綜合整個課程的知識，構造一個具有實際意義的應用系統，即做一個較為復雜的設計實驗。綜合型實驗是提供給基礎較好的學生深入學習的，目的是使他們有更多的實踐機會進行綜合課題的設計，從而培養學生的科研能力、創新能力和工程實踐能力。在實驗過程中，教師要注重監控學生實驗過程，及時發現實驗中出現的問題和異常實驗現象，引導學生積極思考、認真研究和分析問題，最終完成實驗，并要求學生在實驗操作中人人動手、人人動腦，培養團隊協作精神，提高動手實踐能力。
2.建立院內科技制作實踐平臺
提高型實踐平臺依托于學院“創新杯”科技制作競賽和學生“五小科技制作”。課程組在學生科技制作這一重要的實踐性教學環節上，就學生的實際工程應用能力培養進行了一些有益的探索，為學生精心設計科技制作主題，在實踐中培養學生的創新能力。
經過多年實踐，學生相繼完成了以單片機為微處理器的自行車里程表、音控噴泉、越障機器人、程控木偶和武術擂臺機器人的設計與實現，并取得了優異成績。其中，自行車里程表以電磁傳感器采集車輪轉動信息，編程實現自行車里程的計算與顯示；音控噴泉控制實現各種噴泉方式，并配合音樂旋律，最終達到較好的音控噴泉效果；越障機器人是通過傳感器探測前方障礙物，控制清除障礙后以最快速度到達終點；程控木偶主題制作是采用AVR單片機，利用電機模式滾輪繞線和舵機模式力臂提線，實現了對機器人動作的控制，制作完成了“威武小麒麟”、“關云長”、“白雪公主”和“西部牛仔”主題舞蹈機器人；武術擂臺機器人是通過紅外測距、紅外接近和灰度等傳感器探測自身和對手位置，以策略編程為主，控制機器人以搏擊、推擠的方式進行比賽。
3.提供國家級競賽展示平臺
創新型實踐以國家級大學生競賽為平臺，采取走出去、請進來的交流方式，帶領學生參加全國大學生嵌入式設計大賽和機器人大賽等全國性比賽，為學生提供展示自我能力的舞臺。參加全國大學生競賽既增強了課程的實踐環節，開拓了學生的視野，增加了學生與其他高校大學生交流的機會，提高了學生的創新意識、動手能力和團隊精神，同時又促進了課程體系和課程內容的改革。
經過多年努力，學生在“博創杯”全國大學生嵌入式設計大賽和“讀者杯”全國機器人武術擂臺賽中，取得全國大賽一等獎、二等獎的好成績。在此基礎上，課程組準備進一步擴大學生參加全國大賽的種類，為學生發揮自主創新能力提供廣闊的舞臺。參加全國大賽考查了學生對知識的綜合應用能力，參賽學生在備賽時通過各種方式自主學習，提高了學生信息搜集以及對新知識的學習和綜合應用能力；考查了學生的意志及分析問題、解決問題的能力，比賽中會遇到許多突況，需要參賽選手擺正心態，遇事要冷靜，要有堅強的意志；考查了學生的應變能力及決策能力，比賽時學生要做到以不變應萬變，以多種方案應對多種情況，特別是在作品現場演示時需要學生具備較強的判斷和決策能力。
四、總結
未來高科技戰爭對軍事人才的科學素養及創新能力提出了更高的要求，[4]工程實踐教學對于提高新型軍事人才的綜合能力具有重要作用。課程組經過多年的教學實踐，針對裝備信息化發展對計算機硬件的需要，將“理論教學”和“實踐型教學”相結合，構建計算機硬件工程實踐教學體系，制訂了可行性實施方案。立足三層次的學生實踐平臺，在完成課程實驗、課程設計等實踐環節的基礎上，積極鼓勵學生參加科技競賽等活動，激發學生勇于探索和積極創新的精神，提高學生工程實踐能力，為全面培養綜合素質高、具有較強創新意識的新型軍事人才服務。
參考文獻：
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[2]李大奎.“計算機硬件技術基礎”課程體系的改革與實踐[J].計算機教育，2009，（20）：81-83.
論文關鍵詞：電子設計競賽，實踐教學，課程體系，創新人才
一、引言
全國大學生電子設計競賽由教育部高教司和信息產業部人事司共同主辦[1]，從1994年到現在，先后舉辦了近十屆全國競賽和四屆專題競賽。大賽從一開始就確立了“推進教育教學改革，為人才培養服務”的宗旨，不斷推進高校教育教學的改革與發展[1][2]。我校從1997年開始面向全校召集優秀學生參加全國大學生電子設計競賽，成績斐然，先后獲得國家一等獎三項，國家二等將五項，山東省一、二等獎勵多項。這些成績對學生的鼓舞很大，要求參賽的學生逐年增多，參與的專業范圍也不斷擴大。參加過電子設計競賽的學生在系統設計、方案論證、整機調試、選用新器件及創新能力與合作精神等方面得到了全面提高，也增強了他們的自信心。他們在畢業設計和以后的科研工作中，獨立工作的能力較強，受到了教師和用人單位的歡迎和好評。我們從以下幾個方面，談談通過組織大學生電子設計競賽期刊網，對程體系改革與創新能力培養的促進作用。
二、大學生電子設計競賽促進了電子技術相關課程教學體系的改革與完善
通過組織參加全國大學生電子設計競賽及賽前選拔與培訓，發現我校本科生存在理論基礎較好而動手能力較差、參與意識較強而工程素養不足等缺點。這反映出教學過程重理論輕實踐、重軟件輕硬件，也說明現有的教學內容和課程體系急需改革，如：在平時實驗課中，驗證性實驗多而自主設計的實驗少，單科性實驗多而綜合性實驗少，采用傳統的方法多而應用最新的技術少，反映電子技術應用的前沿課程少。針對這些問題，我們對電子類課程體系進行了一些調整和改革。
首先在教學內容上，由于新技術、新器件應用范圍越來越廣和電子技術的飛速發展，我們開出了“可編程邏輯器件及其應用”、“電子設計自動化”、“現代電子系統設計”、“條形碼與IC卡技術”等新課程，編寫了教學大綱，經過多年實踐，效果良好，豐富和完善了電子技術課程體系。配合課程體系和電子技術競賽編寫了新的理論教材“電子設計自動化”和實驗教材“電子技術測量與實驗”。在新教材中，舍棄了過時陳舊的內容，引入新的內容，增加了電子線路軟件仿真的內容，使硬件軟件相結合，豐富了實驗手段。新教材還增加了大量的設計性和綜合設計性實驗內容，滿足不同程度學生的需要。實驗教學環節已由單純的“驗證”實驗向“單元驗證、分析設計、系統綜合”實驗相結合的方向轉變。根據新教材構建了模塊化的EDA實驗教學內容體系，具體框圖如下圖1所示：
其次從教學目的和教學摘要求學生按照已知的方法和步驟進行操作即可，這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的，但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性，不利于學生自由發揮，也不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和拓展實驗，從而提高了其挑戰性，也極大地激發了學生的創新欲望，對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。
圖1 模塊化的EDA實驗教學內容體系
同時對教學方法也進行了改革。教學方法改革是與教學內容的改革相輔相成的[1][3]，競賽促進教學內容的更新期刊網，新的內容迫使有相應的教學方法與之適應，以達到理想的教學效果。我們的新課程體系和教材給學生更多獨立學習、獨立思考的空間，教學方法上也應留給學生更多時間，因此，我們將原來的集中實驗教學方法，改為集中實驗與開放實驗、虛擬實驗、分布實驗等多種實驗教學模式相結合的方式，實驗模式由過去的單一模式向多元化的實驗教學模式轉變。我們的開放式教學包含兩方面的含義，即時間開放和內容開放。時間上的開放即在規定了學生的實驗內容以后，學生可以在相當大范圍內選擇完成實驗的時間，這樣學生可以在時間上有較大的靈活性，提高學生學習的主動性。內容上的開放是指學生在實驗中除了可以進行規定的實驗內容，還可以根據自己的專業和愛好，選擇規定以外的實驗內容，這樣有助于學生創新能力的培養和提高。
通過教學體系、方法的改革與不斷完善，在平時的學習中就能給有興趣有能力的學生提供實踐實習的條件和空間，逐步培養他們的實際動手能力和創新能力。同時，通過實際動手設計可以讓學生更好的消化課本上的知識，理論聯系實際，激發大學生的學習積極性和主動性。
三、全國大學生電子設計競賽促進了實驗室硬件水平和綜合適應能力的不斷提高
電子設計競賽的場地是由參賽學校自己提供的。能否適應電子設計競賽各種題目的要求，體現了該實驗室的應變能力和綜合適應能力。長期以來，由于電子技術各類實驗室的裝置基本上是老三樣（電壓表、信號源、示波器），學生在實驗中接觸不到先進的實驗手段和先進的儀器設備，這個缺陷在常規實驗中的表現并不明顯，但在電子設計競賽惜時如金的場合下就顯得非常突出。誰采用的儀器工具先進、自動化程度高，誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。比如我們在競賽中使用的先進的數模混合型示波器以及數字示波器，受到學生的一致認可，通過多年的競賽，在學校的大力支持下，電工電子學教學中心的實驗室建設起點高期刊網，設備先進，為電子競賽提供了一個良好的環境。
四、全國大學生電子設計競賽推動了電子技術課程設計內容和體系的不斷發展
課程設計是學生相對集中，實踐功能較強，比較能真實反映一個學生實踐動手能力的一項教育教學內容[4]。因此，為了不斷適應電子技術發展的要求，同時也為初步選拔電子設計競賽學生做一個基本參考，整個課程設計體系也要不斷發展與完善。
首先從設計內容上，設計的內容不斷更新，難度也不斷增加；其次從軟件設計工具上，隨著電子設計開發工具的不斷發展，通過各種渠道將ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各種流行的仿真軟件及開發工具逐一介紹給廣大學生使用；再次從軟件編程語言上，Able、VHDL、Verilog等多種流行的硬件編程語言都被廣大學生所逐漸熟悉；最后從硬件設計和測試工具上，自主設計制作了小型的“SZD－III型PLD實驗開發系統”、大型PLD課程設計演示儀器、電子競賽系統開發板等。
五、全國大學生電子設計競賽使優秀學生脫穎而出，促進了教師業務水平的提高
電子設計競賽使那些具有良好的理論基礎、實踐動手能力強，特別是具有創新意識和協作精神的學生有了施展自己才能的空間。他們不循規蹈矩，不死讀書本，而是積極進取，學以致用，理論密切聯系實際，通過賽前的培訓以及大賽的洗禮，使他們在各方面更加成熟。參賽的學生報考研究生時也受到碩士生導師的青睞，而沒有上研究生的同學在聯系工作時也極受歡迎，不少公司在招聘時深有感觸的說：“像這樣的學生有多少我們要多少”。這些學生的成才，也在低年級學生中產生了良好的輻射作用。
對于教師而言，由于我們的課程是面向全校學生的專業基礎課，教學任務比較重，為提高效率，施行的是模擬、數字、電工電子學三門課程教學人員相對固定的方法。每位老師基本上只負責其中一門課程。這樣一來，雖然教師能夠對所負責的這一門課程內容比較熟練，但時間長了對其它兩方面的知識期刊網，缺乏必要的聯系，從長遠看，不利于教師業務水平的提高，不利于學生的培養，因為學生將來面對實際的電路系統，所需要考慮的問題是綜合性的，如果教師在教學過程中不能幫助學生樹立一個綜合考慮問題的思想，這是教學上的一個遺憾。而通過組織教師參加電子設計競賽的培訓工作，一定程度上改善了這一狀況。教師們在輔導參賽學生訓練的過程中，不但提高了業務素質，而且認識到在教學中貫穿綜合考慮解決問題的思想對學生能力培養的重要性。
六、創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的培訓內容體系和組織運行模式
經過多屆全國、山東省、學校競賽，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域，目前已經形成較為合理的培訓體系，培訓內容涉及電子系統設計、EDA、單片機、制作與安裝工藝、功率電子、軟件設計等內容，經過多年實踐，效果良好。同時也創立了一種實踐中較為成功的大學生學科競賽的組織運行模式。
（1）平時積累。通過電子技術相關課程體系的改革與完善，使得有興趣和能力的學生在平時的學習中就能夠獲得一定的經驗積累和實踐機會，使得動手能力、創新能力、設計水平得到一定程度的提高。
（2）擇優選拔。在電子設計競賽開賽前，通過報名、筆試、實物制作、面試、推薦等方式擇優選出30－50名學生參加培訓和比賽。
（3）強化訓練。培訓開始時，根據歷屆電子設計競賽所涉及到的領域邀請相關教師為學生進行授課，讓學生在短時間內能夠對相關領域知識有較深入的理解，打好設計基礎，然后由負責老師帶領參賽學生在現有硬件條件下對學生的軟件、硬件綜合設計能力進行強化訓練。
（4）模擬競賽。根據現有的硬件設備和條件，盡量節約開銷，選擇合適的可以完成的設計題目，把培訓學生進行分組，讓學生在限定的時間內利用現有的器件和設備完成一次設計，強化鍛煉并檢驗參賽學生的設計水平和動手能力，并讓學生對真正的競賽有初步的認識和體驗。
（5）合理組合。在培訓和模擬競賽期間，不同的學生在不同的方面可能會有各自突出的表現期刊網，比如有的學生硬件水平很好，有的學生軟件水平很高，有的學生綜合設計能力很強，教師要善于發現學生的特點，并把突出的學生有機的組合成一個整體，保證參賽隊伍的質量和水平。
七、總結
競賽是對學生綜合能力的全方位考核，既有理論分析，又有實踐動手，是全面素質的培養[1][2][5]。在專題競賽中既培養了學生面對眾多社會需求選擇最佳實施方案的能力，又使學生經歷了由策劃、設計、制造、調試、試用全研制的開發過程，很多學生反映這段特殊學習經歷終生難忘。“通過前期培訓和選拔以及四天競賽，勝讀四年書本”，有不少學生這樣評價電子設計競賽，這種說法不免夸大，但也從側面反映了在學生眼里競賽對于學生綜合素質提高的巨大作用。
在該項競賽的引導下，電子技術相關課程已經和正在經歷著一系列調整和改革—優化傳統基礎知識、大膽引進前沿技術、不斷拓寬學生專業口徑、加強工程實踐能力培養、重視創新教育的探索和實踐。
參考文獻
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關鍵詞：案例教學法；電子線路CAD；教學改革；教材建設
作者簡介：陳曉平（1956-），女，福建福州人，江蘇大學電氣信息工程學院，教授；李長杰（1972-），男，山東淄博人，江蘇大學電氣信息工程學院，副教授。（江蘇鎮江212013）
基金項目：本文系2011年江蘇大學教學教改項目“電類專業應用性課程案例教學法的實踐研究”（項目編號：2011JGYB016）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）16-0038-02
案例教學法是19世紀70年代美國哈佛大學法學院院長蘭德爾首創的，最早屬于醫學領域，后來廣泛運用于法學、軍事學、教育學、管理學等學科。案例教學法在西方發達國家非常盛行，是一種已經發展得相當成熟和充分的教學方法和教學手段，有一套行之有效且相當規范的操作理論、操作規范和操作模式。哈佛商學院對案例教學法的成功運用和實施，尤其是使用這種方法為社會培養的大量杰出的工商界驕子，使得案例教學法成為一種風靡全球的、被認為是代表未來教育方向的成功教育模式。
在我國，案例教學法已被越來越多的人所接受，并列入了各高校的教學改革計劃，特別是在法學、醫學、工商管理類和思想政治教育等專業教學中運用較多。隨著新技術突飛猛進的發展以及新技術對教學方法和教學手段革新的迫切要求，案例教學法正在被越來越多的技術類專業教學所青睞，開始被應用到電氣、計算機、機械、建筑等相關領域，尤其在電氣化和信息化技術快速發展的當前，掌握計算機相關知識與技能已經成為趨勢。以電類專業主要應用性課程之一——“電子線路CAD技術”作為載體，研究如何應用案例教學法來進行教學模式、教學內容、教材建設等多方面的改革與實踐。
一、“電子線路CAD技術”課程的特點與現狀
“電子線路CAD技術”是電類專業重要的應用性課程之一，其人才培養的基本要求是能夠熟練使用某一種或多種電子線路CAD軟件，能夠按一定的規范進行電路圖的繪制，能夠完成單面、雙面或多層PCB板的設計。該課程授課對象是電類專業二年級的學生，他們已經學習過電路原理、電子技術課程，具備一定的電學理論和電子元器件基礎，并即將學習單片機原理等相關課程，因此他們進行電子線路CAD軟件——PROTEL的學習時，不僅僅是照葫蘆畫瓢式繪制原理圖和PCB版，更重要的是利用他們所學的知識去體會電子電路設計所帶給他們的樂趣，引領他們有更多的興趣進入本專業的學習，為后期參加電子設計實踐或科研打下良好的基礎。這就需要從課程教學模式入手，將案例教學法理念切實貫穿到教學內容、課程教材、教學實施、教學資源等諸多方面。
從教學內容和課程教材方面看，目前有關PROTEL軟件的書籍有很多，但是絕大多數相關書籍往往按照軟件菜單命令的順序講解，只注重講授PROTEL軟件的各個菜單的功能，其選擇的設計實例往往是軟件本身提供的Demo中的例子，與學生所學的電學理論實際脫離，少數書籍采用的案例與課程銜接不夠緊密，存在或者較為復雜，或者較為簡單的情況。使用這樣的教材，學生學習起來很難形成一條主線，從枯燥的指令中看不清楚與實際應用的聯系，缺少學習動力，不利于教學的有效開展，因此教學方式改革的第一步就要進行教材改進與完善。
二、引入案例教學法改進“電子線路CAD技術”教材
教材是課程運行的載體，要引入案例教學法進行有效的教學，首先要在教材中引入典型案例，[1]以實例為主導的教材進行引導性的教學，來實現以應用為目的的計算機軟件的學習。電子線路CAD技術——PROTEL電路設計課程是一門理論與實踐結合性很強、極富創造性、具有明顯時展特點的課程，其主要目的是培養學生掌握原理圖的繪制、PCB板的設計能力，能完成中等復雜程度的PCB板的布局與布線。為此目的就要在充分參閱國內外優秀教材的基礎上，立足于“加強基礎、結合實際、突出重點、利于教學”的指導思想進行教材內容的選擇，[2]將科研成果中的典型案例融入到教材內容中去，及時吸取與本課程有關的新理論、新方法和新技術，提升實踐性教材的實用性、通俗性和先進性。通過充分考慮學生的先修課程與后續課程，合理選擇實例內容的深度和廣度，按照由簡單到復雜的次序，利用一個具體實例貫穿課程全過程。通過這個實例的操作來講授介紹有關命令的使用方法，做到以具備工程背景的實例為主線，按照實際CAD設計的步驟，循序漸進地介紹PROTEL的各種編輯工具的使用方法及進行PCB設計的全過程，使學生在完成實例練習的基礎上，由淺入深地逐步掌握應用PROTEL軟件進行電子線路CAD設計的各個環節。
對于初學者來講，首先要了解CAD軟件中的指令的意義及使用方法。為了掌握基礎指令含義，可在教材中選擇只含有分立元件電路板的章節進行介紹，例如“模擬電子技術”課程中介紹的一些基本電路，這些電路都具有實際意義，并且主要由電阻、電感、電容、二極管、三極管等管腳比較少的分立元器件組成，這樣使初學者在繪制較為簡單的電路原理圖及印制板圖過程中，直觀理解和掌握CAD軟件中的指令的意義及使用方法。在經過初級電路繪制后，再選擇一些包含有多管腳的數字集成電路進行加強訓練。根據案例教學法的思路，在教材中引入具有實際工程背景的典型案例，即一個典型的具體電路作為貫穿全書的基礎主線，在對典型實例的運用中理解電子線路CAD的基本知識和方法技能，達到使學生快速、有效地掌握電子電路PCB的設計與制作目的，有效發揮教材這一知識引導的作用。基于這種思考，在2008年編寫并由中國科技大學出版社出版了《電子電路CAD實用技術》一書，教學實踐表明，該教材較好地實現了“電子線路CAD技術”課程的引導作用，能夠使學生在一周課程設計中快速了解和掌握PROTEL軟件的使用方法。
三、利用多種渠道完善案例教學法的教學效果
案例教學法的有效實施不僅需要一本好的教材，同時還需要好的教學手段，要引導學生“教中學”、“學中做”、“做中學”。為了讓學生有效掌握電子線路CAD技術，可先讓他們通過教材上的教學案例掌握電子線路CAD技術的基本語言和基本設計方法，然后再通過一個個具體CAD任務的布置，讓學生通過具體CAD案例的設計與實踐總結掌握CAD設計技巧，使學生做到觸類旁通。為了避免因知識點分散造成學生不能系統掌握知識的問題，在每一個教學單元結束后，教師應當引導學生對所學的內容進行歸納總結，建立起單元內及單元間的聯系，以加深對知識的記憶和理解，完成真正意義上的知識建構。如在層次原理圖設計學習后，對原理圖編輯器工作環境的設置要進行有系統地總結學習，對布線工具欄、畫圖工具欄及元件的各種操作方法要進行復結。在教學實施過程中針對學生出現的問題，教師要面對面地引導解決，要增強學生的自信心、解決問題的能力和成就感。只有激發了學生的學習熱情，才能產生理想的教學效果。
從當前課程教學方式來看，應用性課程教學通常采用的是在實驗室由教師統一要求下進行的歸一化培訓的單一教學手段。這種方式不利于學生個性創造能力的培養，容易產生理論與實際相脫節的現象，要改變這種歸一化培訓的單一教學手段，就要開拓實驗室教學之外的教學形式。其中一種方法就是與企業合作，鼓勵學生走到企業參與技術實踐，了解產業的最新發展，將企業項目引入到自身的課程設計中，形成既有鮮明個性特色又有實際工程應用價值的設計結果，讓理論與實際真正結合起來；或者請與學校有合作關系的企業專家到學校進行具體的課程指導以及典型案例方案的確定，讓包含有實際意義的、與生活息息相關的案例直接進入學生的課堂中，使學生明白學習這種技術的實用性與趣味性，使電子線路CAD技術與企業中最新技術應用狀況接軌，在課程的教學中體現現代CAD技術的發展趨勢。
再有一種方法就是建立基于案例教學法的教學資源庫與支撐網站，讓學生通過網絡這種信息量廣泛、方便使用的第二課堂進行學習，加強和提升電子線路CAD技術的掌握，從而熟練使用某一種或多種電子線路CAD軟件，能夠按規范完成電路圖的繪制，實現單面、雙面、或多層PCB板的設計，達到符合將來從事的專業工作的需求。
大學生電子設計競賽能夠有力促進培養在校學生的動手能力與創新能力，[3]這項活動在各個高校已逐漸被重視。參加電子設計競賽的學生雖然只是一小部分，但他們在學生中的影響力卻很大。電子設計競賽離不開電子線路CAD技術，因此參加電子設計競賽的學生都有自身的實踐體會，由此可利用這些優秀學生在班級的影響力帶動學生學習的積極性，讓初學的學生看到自己同學做出的實物，產生學習的興趣與熱情。興趣是學習的最大動力，有了學習興趣就能理性地深入學習，對教學內容理解得更深刻，學習更扎實；反過來也會使他們的學習興趣更濃，步入良性循環的學習過程。通過優秀學生的以少帶多、以強帶弱的促進作用，極大發揮了學生的主觀能動性，挖掘其學習潛力，從而達到提高教學質量的目的。
四、結論
以我校“電子線路CAD技術”課程為研究對象，以案例教學法應用為主線，從教學內容、教材建設、教學實施、教學資源及支撐網站等多角度入手，研究如何建立一種基于案例教學法的高校電類專業應用性課程實施新模式。為了提高學生電子線路板設計能力，將典型產品案例、實際研發項目及學生創新項目引入到教學過程中，基于實際工作過程構建一種新的教學過程，采用案例教學法，恰當地在各教學環節中融入規范實際生產過程，將“電子線路CAD技術”課程建設成為集能力培養、職業素質培訓和孕育學生創新成果的教學平臺，使培養的學生具有較高的專業水平與實際應用能力。近幾年來，我校培養的學生在全國大學生電子設計競賽中多人多次獲得國家級、省級一等獎等榮譽，這些成績的取得與“電子線路CAD技術”課程所打下的良好基礎是密不可分的。
參考文獻：
[1]和衛星,李長杰,汪少華.電子電路CAD實用技術[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2008.
1.1風景園林模型制作的目的
風景園林模型制作原本屬于工藝制作的范疇，但由于從設計意圖到實物模型的轉換過程中，涉及到園林形態、比例、色彩、材料、空間、結構等造型因素的變化。通過模型制作，突破二維平面表現手法的局限性，在三維空間造型上對設計進行推敲、修正，體會設計的形體、光影、結構布局、構成等，進行細部推敲、分析與設計構思的完善，從而達到培養學生的設計創新能力、動手能力、樹立空間想象力的作用。
1.2風景園林模型分類
根據用途和制作工藝，模型有兩種分類方法。一種是按其表現形式和最終用途，一般可分為方案模型和展示模型。方案模型又稱“工作模型”或者“構思模型”，主要用于設計過程中的分析現狀及周邊環境、推敲設計構思、探討多方案的可能性、論證方案可行性等環節。展示模型也稱“實體模型”，用于模擬設計外觀及展示成果使用；另一種是按制作模型的材料進行分類，風景園林模型常用的主要有紙板模型、聚苯模型、木模型、石膏模型、鐵絲模型，以及由多種材料組合而成的模型。
1.3模型制作在風景園林設計教學中的意義
（1）培養學生從二維走向三維的空間思維能力
模型設計制作是依據學生的設計思路和設計圖紙來實踐練習的。設計圖是風景園林設計師表達思路的語言，主要體現在如平面圖、立面圖、剖面圖、透視圖等圖紙上。設計圖由各種具有不同代表意義的圖形符號所構成，并體現在二維圖形中。通過由設計圖紙到模型實物制作這一過程，既強化了學生的看圖識圖能力，又培養了學生思維能力，使之從二維圖形走向三維空間。
（2）培養學生理性思考與視覺思考相融合的思維能力
模型作為實體的存在，可以使學生方便地從宏觀到微觀，從整體到細部對設計方案進行深入的思考與推敲，在此過程中，學生的理性思考與美學思考得到有效的交融，有利于提高其綜合思考的能力。此外，模型制作要求美學與功能設計有機統一，這種靈活的設計方式為教師的教學也提供了方便，以便于教師深入了解學生的設計思路和思維水平。
（3）培養學生的實操能力與實踐能力
從工作模型的推敲到展示模型的制作，作為一個較完整的設計過程可以模擬從風景園林方案構思到施工前的過程，學生可以深入體驗方案分析—方案建立—方案推敲—方案深化—方案實施的全過程及設計階段的關聯性，從而提高他們的實際操作能力。同時，模型制作需要一套完整的制作方法和完善的制作流程，以便于提高模型的完成度，在此過程中，可以使學生建立合作意識，從而提高了他們的實踐能力。
2模型制作在風景園林設計教學中現存問題
2.1風景園林設計教學現存問題綜述
關于風景園林設計教學中存在的問題，不少學者和教師都有所論述。現歸納普遍問題如下：從課程體系設置層面看，①教育觀念和課程體系設置缺乏及時更新，表現為某些課程的設置上理論與實踐的脫節、各課程教學環節中的脫節。②綜合性課程設計和現場教學等實踐教學環節亟待加強。③“課外素質教育體系不夠健全，課外學習在一些方面缺乏課堂的知識補充和完善、缺少教學內容的延伸、自學能力鍛煉。基于上述原因，設置風景園林專業的各校都在積極準備和提出新的風景園林教育的培養目標和培養方式，形成新的教育理念和教學內容。從人才培養層面看，①人才培養目標不夠明確，重方案設計技能而輕工程知識，導致本科畢業生不論是在專業知識方面還是在社會工作能力上都需要有一個再培養和訓練的過程，才能真正獨立工作。②設計教育重“形式”而輕實踐，忽視必要的邏輯思維和理性思維，導致學生熱衷于討論缺乏建造技術支撐的“概念”、“構思”，而對風景園林設計師職業產生誤解。
2.2模型制作在風景園林設計教學中存在的問題
（1）模型制作的內涵較為狹窄實踐技能的培養是當前我國風景園林教學體系中最為薄弱的環節，風景園林設計教學一般僅停留在方案完成階段，缺少園林工程與技能的講授并闡述其與設計的聯系。在國外的風景園林教學中，學校把從方案到施工實現的知識作為培養學生的基本內容，如美國的羅德島設計學院（RhodeIslandSchoolofDesign）通過技術與材料（Technology&MaterialsI,T&MII,T&MIII）3部分課程，使學生購買材料進行建造，從而實現自己的方案。（2）模型制作的表現單一模型制作在風景園林設計教學中通常僅作為設計階段的輔助和補充。在風景園林設計教學中，通常方案構思是教學的主要內容，這個階段模型制作主要側重表現設計內容，目的是對培養學生空間概念，而不強調制作材料和制作技巧。因此對于模型表現的其他方面必然有所忽略。（3）模型制作的操作簡單模型制作在風景園林設計教學中以手工操作為主，輔以簡單機械操作，較為復雜的模型會使學生畏而不前甚至在設計中摒棄較為復雜的設計內容，手工操作同時還帶來了意義較少的重復勞動，進而影響了學生的制作熱情和教學效率。
3風景園林設計教學中模型制作的強化與拓展
3.1統籌安排，漸成體系
應從風景園林設計教學體系的全局出發，制定明確的教學目標，強調模型制作的意義，并合理安排其內容與深度，來滿足各年級風景園林設計教學的需要，使學生在學習中循序漸進。以筆者所在的北方工業大學為例，風景園林專業設計課程體系如表1所示。其中一年級的設計初步課程在賈東教授負責的《同源同理同步的建筑學類本科實踐教學體系研究》的指導下，強化模型教學，從紙板、石膏、木、聚苯、鐵絲等五種基本材料的認知出發，使學生了解材料及指代材料特性，對空間進行認知、體驗和構成設計，達到空間認知的教學目的。該課程改革后確立了模型制作在整個設計教學中的核心地位，并取得了一定的成果①。二年級、三年級乃至四年級，也根據課程體系對模型制作做了一定的規定。
3.2因地制宜，區分對待
在形成模型教學體系的基礎上，應從風景園林設計教學的具體內容出發，根據設計課程內容來制定模型制作內容和要求。目前，風景園林專業主要設置在建筑類、農林類、藝術類和綜合類高校，由于設置風景園林專業的高校的學術背景不同，具體課程設置和風景園林設計教學內容的安排必然會有所偏重、有所差異。但風景園林設計教學的基本程序總體上都是由項目分析、資料搜集、案例研究、設計立意、方案構思、多方案比較、方案調整、方案表達等幾個階段組成，來達到專業技能訓練和人才培養的目的。甚至可將上述程序總結為三個階段。如在案例研究中，僅對相關案例進行資料梳理和現場調研，甚至圖紙抄繪，學生難以建立起完整的邏輯思路和全面的印象，如果在本階段引入案例模型制作環節，則可以加深對案例的認知。如筆者所帶設計課程中曾使學生對經典案例北海濠濮間進行資料收集、測繪，并制作模型，模型制作使他們對所講授內容、測繪成果進行了鞏固和再認識，而僅做資料收集則無法到達這種效果。
3.3內外結合，貫穿延續
重視課外教學的作用，在課外教學延續和拓展風景園林設計教學內容，通過各種設計競賽、名師講座、社團活動、社會實踐以及實習實訓環節，培養學生的實操能力，強化專業知識和技能，提高綜合素質和競爭力。模型制作可以將課堂內外有機結合在一起。利用課外活動，以模型制作為切入點，延伸課堂教學到這些活動中去。如兩位筆者所帶二年級文化景觀與遺產保護課程介紹了古建筑的基本知識，同時利用大學生科技活動，使學有余力的學生制作實體模型，使之理論與實踐水平都得到了提高。
3.4善借于物，提高效率
充分利用現代技術手段，縮短模型制作中意義較少的重復性工作，節省時間，提高效率。如激光測繪、3D掃描技術、數控設備如數控雕刻機、單片機、3D打印技術等發展迅速，大大提高了模型的制作精度和美觀程度，同時聲、光、電等技術的引入，也擴大了模型制作的內容。這在風景園林模型制作中尤為重要，以地形建模為例，風景園林設計中的等高線相對而言比較復雜，手工制作很難達到滿意的精度和外觀，如果使用數控機床對等高線進行切割，就大幅度縮小了模型制作的時間。又如假山模型的制作，使用3D掃描技術結合3D打印技術可以使學生有更多時間去推敲假山設計而不是過度專注模型制作本身。
4.風景園林模型教學的幾點思考
4.1開設模型課程
宜建立與風景園林設計教學體系相適應的模型制作體系，統籌安排各設計課程模型制作的內容和所占課程比例，從而提高教學效率。宜在低年級開設模型制作課程，系統地有針對性地普及模型制作方法，有利于發揮學生的創造性思維。
4.2構建課外模型教學體系構建
構建課外的模型教學體系，宜將課外與課內貫穿聯系，形成“兩翼并重，兩渠相融”的模式，加強課堂與課外之間的聯系，使課外與課內模型教學內容互不重復、互不沖突、互為補充，從而提高教學效率，并提高學生的綜合素質和實踐創新能力。
4.3模型實驗室的完善
