[摘 要] 本文針對高等教育中的專業課程設計進行改革與研究，使其充分發揮培養創新型人才的重要作用。通過理論課引導、改善實驗環境、合理設計題目激發學生興趣，通過考核方式的改革促使學生獨立認真完成設計內容，通過自由選題、設計、實現系統培養學生的創新意識和科研素質。

[關鍵詞] 創新 實踐 能力 人才

中圖分類號：G 423.07

基金項目：2008年西安郵電學院教學改革項目，編號：101-1443，項目名稱：電子科學與技術專業課程設計的研究與探索；2010年西安郵電學院高等教育研究專項課題，編號：ZL2010-49，項目名稱：信息化背景下，光電信息學科特色及人才培養模式的研究。

引 言

隨著社會的快速發展，人們對通信的要求越來越高，社會對人才的需要也就不斷增加。信息的發展體現了光電子技術存在的重要性，光電子技術已經成為國家的經濟支柱。新世紀的競爭是人才的競爭[1]。培養出實踐能力強、具有創新意識的人才是目前高等學校的教育方向[2,3]。

培養創新型人才要特別注重實踐動手能力的訓練[4]。在大學四年的教學安排中，實踐類課程所占比重偏少，內容陳舊，特別是專業課程設計缺乏特色性、針對性、循序漸進性和實效性。為此我們進行了深入的思考和探索，希望能夠有效地提高學生對專業課程設計的重視力度，從而使專業課程設計在創新人才培養中起到它應有的重要作用[5-7]。

探索專業課程設計的教學意義

專業課程設計是理工科的學生在進入到專業知識學習階段后，能夠把理論知識和實踐結合到一起，進行綜合設計的一門實踐類課程。通過專業課程設計中的各個環節：查閱參考資料—熟悉原理—方案設計—仿真模擬—搭建系統—調試—數據分析—報告總結，培養學生科學研究的綜合素質。專業課程設計不但使學生能夠將理論知識學以致用，還能培養學生動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方法及嚴謹的工作作風，同時還能培養學生團隊合作的精神以及創新的意識[9-10]。專業課程設計在大學生的培養中起到舉足輕重的作用。

1.促進理論實踐相結合

對于理工科學生，尤其是光電子技術專業來說，一旦進入專業課的學習，學生會覺得知識面一下拓寬了，要學的內容很多，有時候相互之間也很難看出聯系；學習起來枯燥無味，不容易理解，會有很強的畏難情緒。通過實踐環節對理論知識進行強調和理解，在具備了感性認識之后更容易掌握理論知識，同時學會運用理論知識分析和解決實際問題的方法，是理論知識與實踐知識的一種互動。

2.培養專業興趣

學生在課程設計中通過努力實現一個小系統，會因為成功帶來很大的喜悅和成就感，從而對專業產生興趣，提升自信心。

3.提高學生綜合素質

課程設計內容以綜合性和設計性為主，題目具有連貫性，從淺到深，實驗體系逐漸完善，能夠培養學生動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方法及嚴謹的工作作風，同時還能培養學生團隊合作的精神以及創新的意識。通過專業課程設計，學生可以掌握軟硬件的模塊化設計和調試方法，以及對專業儀器儀表的認識和熟練應用，為其走向就業崗位打下扎實的基礎。

4.增強就業競爭力

現在本科生找工作難，不僅僅是因為就業人數的逐年增加，還因為用人單位現在更注重學生的動手能力和創新能力。由于專業課程設計的內容與實際應用緊密結合，通過專業課程設計的訓練，積極參加各種專業競賽，這些豐富的實踐經歷可大大提高學生的就業機會，增加就業競爭力。

光電子技術專業課程設計建設方案

我們對光電子技術專業課程設計的實踐研究與探索，主要從以下幾個方面進行建設：

1.加強前期引導，提高設計效率

理論教學引導：理論教學方面注重提高學生的思想覺悟，明確學習目的，激發學生的主觀能動性和研究興趣，將課程設計中的實際問題融會貫穿到理論教學中，不但極大地激發學生的學習興趣，而且也使學生對課程設計產生了一種期待，獲得良好的教學效果。

良好的實驗環境：針對于部分對實踐感興趣的學生，提供開放的實驗環境，老師給予一定的指導，讓學生可以在實驗室內自由做實驗，從基礎實驗做起逐漸加大難度，讓學生不斷地獲得成功的喜悅感，提升學生的專業興趣和自信心，并增強學生的動手實踐能力。同時也為后續的課程設計積累經驗，產生新想法、新思路，具有一定的創新意識。

合理設計題目：根據學生的層次和興趣，設計出適合不同學生的題目，讓學生根據自己的能力自由選題和組隊。學生也可從前面開放性實驗的新思路中繼續深入題目，實現功能更加完整和性能優良的系統。

根據學生的興趣，把題目分為軟件設計和硬件設計實現兩大部分，題目中還包含了現在不斷普及的單片機、FPGA、ARM的模塊，使學生在學習光電專業課程的基礎上，把單片機、FPGA、ARM作為一種工具或手段，從而實現光電真正結合的目標。這種方法不但幫助學生擴展了知識面，還擴大學生的就業方向。例如：數字光發送接收系統要求學生做出數字信號源、光發送、光接收三大部分，可以采用分立元件、單片機、光源、光檢測器等來共同實現這一系統；光時域反射儀的設計與實現也包括窄脈沖發生、光發送、弱光檢測三大部分，除了分立元件、FPGA/ARM、光源、光檢測器，還有光環行器等無源器件的應用。

根據學生所具備的理論知識基礎，把題目難度劃分為三個層次：較為簡單的綜合設計類題目，讓基礎差的學生能夠在老師和同學的幫助下，通過努力實現題目的基本要求，增加自信心，學習如何分析問題和解決問題；一般難度的綜合設計類題目，讓處于中間部分的學生能夠理論結合實際，通過老師指導和團隊合作，較好地完成題目要求，并對其加以一定的完善；具有一定難度的題目由理論基礎扎實、動手能力較強的學生來完成，他們對題目有濃厚的興趣，本身有較好的分析、解決問題能力，在老師的引導下能夠自主地完成題目要求，并且有一定地深入。

2.優化實踐過程，提高實踐能力

自由選題：由學生根據自己的能力和興趣，選擇自己喜歡的題目，并自由組成2~3人的小組。

查閱資料：學生根據所選題目，分析題目要求，查閱相關文獻資料，熟悉題目的基本原理，有了較為明確的設計思路和實現方法，給出原理框圖或流程圖。

方案設計和仿真：在清楚原理的基礎上，根據題目要求，結合實驗室提供的實驗條件，開始設計方案，并借助現有的各種仿真軟件先進行理論分析，初步證明方案的可行性，再進行成本分析，證明方案的可實現性，最終給出詳細的設計圖和設計說明。

搭建系統和調試：根據所設計的內容，選擇合適的器件和儀器儀表，搭建系統，通過不斷的調試，達到基本的題目要求。

數據分析和完善：測試所搭建的系統性能，進行各類數據分析，和同類系統進行比較，分析所存在差別以及導致因素，進行新一輪的調試，從而進行功能完善，爭取達到最佳的效果。

報告總結：在完成題目要求、實現設計內容后，必須要寫一份詳細的專業課程設計報告，報告中給出題目要求、分析過程、方案設計、調試過程，最終實現方案和系統性能，并分析其中的不足和可進一步改善的內容。總結報告也是專業課程設計中不可或缺的一部分，它是學生對所有工作的陳述，原理是否清楚、思路是否清晰、方法是否正確、結果能否符合要求從中可以一目了然，學生在整個工作的態度和能力也能看出來，這是進行科學研究必不可少的一項練習。

在專業課程設計的過程中，打破以前限定實驗器件的要求，除了實驗室提供的常用器件、芯片及耗材，還給出一定經費，對于實現特殊功能的芯片或器件由學生自己去購買，這樣有更多的選擇余地，充分發揮學生的潛力和主觀能動性，給設計帶來 “閃光點”，還間接鍛煉學生的考慮成本、選材和采購的綜合設計能力。專業課程設計以小組的形式進行，讓學生結合自身的優勢進行分工合作，不但有利于學生發掘自身的優點，還能夠培養學生的團隊合作精神，通過互相幫助加強同學間的溝通；指導老師在整個過程中密切關注著每個小組的設計進展，給予合理地引導和及時地督促，幫助學生解決難以跨越的問題，提醒學生合理地安排時間，可以按期完成設計要求。

3.改革考核方式，提高教學效果

我們把專業課程設計考核分三階段進行考核。

第一階段考核—理論設計階段，經過查閱大量的文獻資料后，清楚基本原理和題目要求，結合現有條件，設計方案并通過仿真論證方案可行性。此時考核，使小組的每個成員本都要清楚基本原理、設計思路和方法。

第二階段考核—系統調試階段，選擇合適的器件、耗材，搭建系統，能否成功關鍵在于不斷的調試。調試過程需要學生的認真操作、細心觀察、 詳細記錄、仔細分析、查找原因，并找到合理解決的方法。本階段考核有利于學生總結調試過程中出現的問題和解決的方法，如果出現方向性的錯誤，老師及時糾正，可幫助學生鍛煉分析、解決問題的能力。對于進展較慢又較為膽怯的小組，老師也可以及時地發現問題并解決，增加小組克服困難的信心。

第三階段考核—驗收階段，各小組完成系統調試并符合題目設計要求，可申請老師驗收。本階段考核，要求各小組展示設計內容，測試系統性能，數據收集與分析，并總結理論設計和最終結果之間的關系。通過本次考核學生能夠從中找出不足，積累經驗，為系統的性能完善提出新想法。

實踐表明，分階段考核使學生開始熟悉科學研究的過程，培養學生具有良好的科學研究習慣。分階段考核給學生一定的緊迫感，督促學生抓緊時間完成階段任務，不至于拖延時間。分階段考核能夠有效地避免學生蒙混過關的現象，使專業課程設計具有好的教學效果。分階段考核有利于老師掌控課程設計的時間安排，控制整體進度；有利于老師及時發現學生中存在的問題，給予糾正；有利于老師明確小組成員的區別，給出合理的考核成績；有利于老師發現能力強的學生，進一步給學生提供更優良的環境發揮自己的特長。

結束語

專業課程設計是高等教育里面一門重要的實踐類課程，專業課程設計教學改革通過理論教學引導、合理的題目設計，讓學生進行自由選題、方案設計、系統調試和實現、數據分析和完善，并采取分階段的考核方式；做到突出重點，分類指導，充分體現專業課程設計的目的，有效地改善專業課程設計的教學效果。

通過這樣的改革與實踐能夠真正地讓學生做到學以致用、理論與實踐相結合。不但鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的綜合設計能力，培養學生自主學習和創新意識，還可以養成學生進行科學研究的良好習慣。通過專業課程設計還能夠加深學生對專業知識的理解，提升學生對專業知識的學習興趣。帶動學生參與教師項目，參加各類學科競賽，申請學校的學生科技立項課題，推動創新型人才的培養。

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