時(shí)間：2023-03-21 17:04:02
導(dǎo)語：在電子通信工程論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 雙導(dǎo)師制
【中國(guó)分類法】：G642.477
1引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科專業(yè)最重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它是對(duì)本科生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力的綜合性總結(jié)和檢驗(yàn)。學(xué)生在該環(huán)節(jié)中要完成文獻(xiàn)檢索、方案制定、軟件硬件設(shè)計(jì)以及調(diào)試等工作，最后通過論文和答辯的形式闡述所完成的工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)既可以全面檢查學(xué)生基礎(chǔ)理論掌握的情況、技能熟練程度及提出問題、分析問題和解決問題的能力，又能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)際工作能力。
“雙導(dǎo)師制”是指同時(shí)安排選派校內(nèi)和校外企業(yè)兩門指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代初，通過理論和實(shí)踐型導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新能力、科研能力等各方面進(jìn)行綜合指導(dǎo)的一種培養(yǎng)模式。“雙導(dǎo)師制”以全面提高大學(xué)生綜合素質(zhì)為核心，加大對(duì)在校大學(xué)生的培養(yǎng)力度，以達(dá)到提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。
2獨(dú)立學(xué)院工科畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行“雙導(dǎo)師制”的必要性
獨(dú)立學(xué)院在經(jīng)過近十年的發(fā)展，由于民營(yíng)資本的注入，硬件設(shè)施得到了較大的改善，為高等教育加入了新的元素，在校學(xué)生達(dá)到了一定的規(guī)模，為社會(huì)培養(yǎng)了一大批人才，促進(jìn)了我國(guó)高等教育的普及化。與普通高校相比，獨(dú)立學(xué)院著眼于技術(shù)型、實(shí)用性人才培養(yǎng)，因此對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐技能要求更高。而實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)，對(duì)現(xiàn)階段工科大學(xué)生急需解決的問題是實(shí)踐性少，所以把“雙導(dǎo)師制”引入到工科大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中，讓學(xué)生把書本知識(shí)與工程實(shí)踐需求緊密結(jié)合在一起，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果，增強(qiáng)學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
工科大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)模式存在很多弊端。傳統(tǒng)模式的畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有以企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目為課題進(jìn)行創(chuàng)新研究，做到“真題真做”。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)只是紙上談兵，接觸不到實(shí)際的工程項(xiàng)目，對(duì)所學(xué)的知識(shí)只是停留在理論階段，沒有形成應(yīng)用的概念。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段沒有更好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力，讓學(xué)生很難做到理論聯(lián)系實(shí)際，更無法滿足企業(yè)和社會(huì)的要求。
與傳統(tǒng)模式相比，“雙導(dǎo)師”指導(dǎo)機(jī)制強(qiáng)調(diào)的是由校內(nèi)外兩名教師共同負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程，兩位指導(dǎo)教師之間既有協(xié)作，也有一定的分工。校內(nèi)指導(dǎo)教師側(cè)重學(xué)術(shù)指導(dǎo)，而校外指導(dǎo)教師（即資深的工程師以及工程技術(shù)人員）則強(qiáng)調(diào)實(shí)踐工作能力。
2 “雙導(dǎo)師制”畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的計(jì)劃和實(shí)行
為了加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，保障“雙導(dǎo)師制”畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的順利進(jìn)行，學(xué)院及電氣系分別制定了《湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范》和《電氣信息系關(guān)于2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的總體安排》，在此基礎(chǔ)上，電子教研室針對(duì)本專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，制定了《關(guān)于實(shí)施“雙導(dǎo)師”本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的試行方案》。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求、選題原則、過程指導(dǎo)、畢業(yè)設(shè)計(jì)文本規(guī)范要求等做了全面的規(guī)定和要求，保證了整個(gè)過程的規(guī)范性。
2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的總體計(jì)劃
電子教研室共承擔(dān)了2012屆電子信息工程1、2班，通信工程1、2班畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)的教學(xué)任務(wù)。借助湖北工業(yè)大學(xué)本部的師資力量以及長(zhǎng)期建立的校外校企合作實(shí)習(xí)基地，將以上本科4個(gè)班分成2類進(jìn)行培養(yǎng)。
通信工程1班、電子信息工程1班采用A類，及選派校內(nèi)本部具備中級(jí)以上職稱優(yōu)秀教師指導(dǎo)；通信工程2班、電子信息工程2班采用B類，一個(gè)學(xué)生由兩名導(dǎo)師指導(dǎo)：聘用校外企業(yè)高工和校內(nèi)青年專職教師，雙方導(dǎo)師明確校方指導(dǎo)教師要做好校企間協(xié)調(diào)及學(xué)生管理工作，嚴(yán)格按教學(xué)要求把關(guān)；企業(yè)指導(dǎo)教師由公司聘用的經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師擔(dān)當(dāng)，負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)等方面進(jìn)行具體的指導(dǎo)，使教學(xué)與研發(fā)有機(jī)地融為一體，保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程應(yīng)用性技術(shù)含量。
2.2 校外指導(dǎo)教師的選派
湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院電氣信息系與富士康（武漢）科技工作園、精倫電子股份有限公司、武漢凌特電子技術(shù)有限公司、烽火科技集團(tuán)武漢虹翼信息有限公司、湖北省廣播電視臺(tái)、湖北廣播電視發(fā)射臺(tái)、四川華迪科技有限公司、南京秦泰教育科技有限公司、武漢新芯集成電路制造有限公司、湖北衛(wèi)星地球站等十多個(gè)單位建立了實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地，湖北工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院選擇這些技術(shù)業(yè)務(wù)相對(duì)穩(wěn)定的單位為專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)基地，建立了長(zhǎng)期的合作機(jī)制，這些企業(yè)選派業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的資深工程師及工程技術(shù)人員做外校外指導(dǎo)教師，培養(yǎng)指導(dǎo)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
2.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題要求
校內(nèi)外導(dǎo)師要熟悉學(xué)校對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求基礎(chǔ)上，在充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和企業(yè)自身的特點(diǎn)的情況下，選題貫徹因材施教的原則，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性，注意結(jié)合學(xué)生的興趣愛好和學(xué)生的就業(yè)方向擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，并報(bào)教研室審批合格后，對(duì)學(xué)生公開，召開畢設(shè)動(dòng)員雙選會(huì)，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，導(dǎo)師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。大四下學(xué)期開學(xué)第四周，要求導(dǎo)師在本小組舉行開題，并進(jìn)行指導(dǎo)。要求：（1）選題應(yīng)體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求；（2）選題難度和份量應(yīng)適度；（3）結(jié)合工程實(shí)踐；（4）一生一題，且不重復(fù)；（5）每位老師指導(dǎo)學(xué)生不超過8名。指導(dǎo)教師結(jié)合自己的科研課題或橫向?qū)嶋H技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目為學(xué)生提供設(shè)計(jì)或研究課題，供學(xué)生選擇。學(xué)生結(jié)合教師的科研和開發(fā)課題項(xiàng)目進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。這些科研和開發(fā)項(xiàng)目大多是該學(xué)科具有一定創(chuàng)新性的課題或結(jié)合實(shí)際的工程項(xiàng)目。
2.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程管理
指導(dǎo)教師對(duì)論文指導(dǎo)每周兩次以上，并進(jìn)行記載。同時(shí)集中進(jìn)行中期檢查，中期檢查時(shí)每個(gè)學(xué)生都要匯報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展情況，回答教師提出的問題，提交已查閱到的參考文獻(xiàn)、已獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)完成部分的論文初稿等。校內(nèi)導(dǎo)師要培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)方面的理解能力、認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力。校外導(dǎo)師要培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐能力，解決理論學(xué)習(xí)的不足，增加實(shí)踐認(rèn)知能力，提供工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這就要求校內(nèi)外導(dǎo)師保持良好的溝通，從畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目到畢業(yè)設(shè)計(jì)過程最后到畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束都要有兩位指導(dǎo)教師的共同參與。校內(nèi)外導(dǎo)師既要有分工又要合作。
2.5 畢業(yè)答辯管理
在答辯分組時(shí)，充分考慮了個(gè)答辯組指導(dǎo)教師的專業(yè)特長(zhǎng)，以利于從不同角度對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的評(píng)判，并制定了合理的、操作性強(qiáng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。答辯小組成員根據(jù)學(xué)生論文的內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)與答辯情況給出答辯的量化評(píng)分。學(xué)生最后的成績(jī)由校內(nèi)外導(dǎo)師的綜合評(píng)價(jià)給出成績(jī)，要從學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的難度、工作量大小、課題的工程實(shí)踐性價(jià)值、完成的質(zhì)量等多方面考慮。
3 實(shí)行“雙導(dǎo)師”畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的效果評(píng)價(jià)
“雙導(dǎo)師制”畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)制度從2012屆開始，實(shí)施周期2年，以下三個(gè)方面取得一定的效果。
3.1工程實(shí)踐題顯著增多
以2013屆畢業(yè)論文選題中，其中真題選題占46.8%。工程實(shí)踐題占71.6%。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）更加注重了結(jié)合社會(huì)實(shí)踐、生產(chǎn)、科研的選題，真題真作，設(shè)計(jì)性題目比重大；公司提供給學(xué)生的設(shè)計(jì)課題涉及面廣、量大，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研必須了解最新技術(shù)去解決具體問題。學(xué)生到企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)還獲得了直接參加工程實(shí)踐、科研項(xiàng)目或新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
3.2指導(dǎo)教師整體水平提高
參與本屆畢業(yè)論文工作的指導(dǎo)教師中，高級(jí)職稱占46.7%；中級(jí)職稱占43.3%；中高級(jí)職稱參與論文指導(dǎo)比例明顯增加，另外首次采用雙導(dǎo)師畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，工程人員占20%。校內(nèi)青年教師在參與工程人員指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，從專業(yè)理論課堂深入到企業(yè)，了解電子通信行業(yè)最新應(yīng)用技術(shù)，既促進(jìn)了自己的科研動(dòng)力，又能將工程實(shí)踐運(yùn)用到教學(xué)中，提高課堂質(zhì)量。
3.3學(xué)生的就業(yè)信心和能力得到提高
承擔(dān)公司課題的2013通信工程2班和電子信息工程2班學(xué)生在企業(yè)經(jīng)過14周的畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)，了解了目前電子通信行業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)流程，得到了實(shí)戰(zhàn)的機(jī)會(huì)，使得學(xué)生的編程水平得到很大的提高，學(xué)生們一致認(rèn)為，這種形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)給他們帶來了非常大的收獲，改善了人才培養(yǎng)環(huán)境，縮短了就業(yè)適應(yīng)期，為畢業(yè)后走向工作崗位并較快適應(yīng)畢業(yè)后的社會(huì)環(huán)境打下了良好的基礎(chǔ)。
4 小結(jié)
獨(dú)立學(xué)院實(shí)行“雙導(dǎo)師制”畢業(yè)設(shè)計(jì)后，學(xué)生在實(shí)地基礎(chǔ)企業(yè)新制度、新規(guī)定及新的實(shí)踐，通過理論實(shí)際，可以學(xué)到課本中學(xué)不到的東西，實(shí)踐能力得到提高。實(shí)行“雙導(dǎo)師制”有利于增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力，有利于適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)對(duì)人才的要求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：立人教育；實(shí)踐教學(xué)改革；人文素養(yǎng)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）47-0106-02
一、引言
2010年，我國(guó)制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》中提出：教育改革要貫徹素質(zhì)教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，指出了我國(guó)高等教育中存在的主要問題在于創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型人才緊缺，學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)。高等工程教育的主旨首先是要“立人”，其次才是將學(xué)生培養(yǎng)成合格的工程技術(shù)人員。在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，高等工程教育片面地強(qiáng)調(diào)知識(shí)和技能，而忽視了學(xué)生的人文素養(yǎng)，導(dǎo)致了工科學(xué)生創(chuàng)新能力不強(qiáng)，社會(huì)適應(yīng)能力很差。在這個(gè)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時(shí)代，起決定性因素的卻往往是個(gè)人的綜合素質(zhì)，而不僅僅是人的知識(shí)和技能，所以在實(shí)踐教學(xué)過程中不但要傳授學(xué)生專業(yè)知識(shí)，提高工程實(shí)踐能力，而且要通過實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)，讓學(xué)生體會(huì)人文知識(shí)的重要性。只有真正重視學(xué)生的全面發(fā)展，學(xué)校才能在四年的時(shí)間里培養(yǎng)出卓越的工程師和行業(yè)的弄潮兒，而不只是局限于技師和匠人。基于此，作為湖南省的地方性綜合院校，根據(jù)自身辦學(xué)特點(diǎn)和學(xué)校目前的實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，以“立人教育”為指導(dǎo)，應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo)，深化實(shí)踐教學(xué)改革，構(gòu)建合理的實(shí)踐教學(xué)體系。
二、完善和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系
秉承吉首大學(xué)“立人教育”的理念，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，緊扣企業(yè)對(duì)通信專業(yè)人才的能力要求，以學(xué)生為中心突出學(xué)生個(gè)性，根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，按照一、二學(xué)年重基礎(chǔ)，三、四學(xué)年重創(chuàng)新的思路，分為“基礎(chǔ)技能、專業(yè)能力、工程實(shí)踐、應(yīng)用創(chuàng)新”四個(gè)階段完善和創(chuàng)新學(xué)科實(shí)踐教學(xué)體系。
基礎(chǔ)技能階段：改革實(shí)踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方式和環(huán)境，改變中學(xué)學(xué)習(xí)慣性，充分熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，掌握常用工具軟件的使用，對(duì)專業(yè)有一定的認(rèn)識(shí)和了解，建立初步的工程素養(yǎng)和思維方式。
專業(yè)能力階段：改革實(shí)踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠直觀和深刻地理解專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立分析和思考知識(shí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)一步加深對(duì)專業(yè)的理解，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀和審美情趣。
工程實(shí)踐階段：改革實(shí)踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生解決企業(yè)工程實(shí)際和生活中的問題，并鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪鉀Q實(shí)際問題，并在實(shí)踐中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。
應(yīng)用創(chuàng)新階段：改革實(shí)踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠了解專業(yè)發(fā)展方向和熱點(diǎn)，學(xué)習(xí)行業(yè)中的新技術(shù)，并能夠利用新技術(shù)解決實(shí)際問題，通過在實(shí)習(xí)基地完成畢業(yè)實(shí)習(xí)，熟悉企業(yè)研發(fā)和工程模式，完成行業(yè)技能培訓(xùn)與職業(yè)資格認(rèn)證，進(jìn)一步對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)進(jìn)行全方位地培養(yǎng)和鍛煉。
三、打造一流教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是特色專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，在充分調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上，對(duì)通信工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃，分四個(gè)層次構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：公共教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、研究性實(shí)驗(yàn)室。目前，建設(shè)有“移動(dòng)通信綜合實(shí)驗(yàn)室”、“嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”、“PCB制板實(shí)驗(yàn)室”等綜合性實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)有“通信仿真實(shí)驗(yàn)室”、“DSP技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)室”、“MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)室”等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)室，與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)有“3G移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室”，已經(jīng)初步形成通信專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室體系。在充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)力度，完善與華為浙江通信技術(shù)公司聯(lián)合建立的“3G移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室”，與華為浙江通信技術(shù)公司協(xié)作籌建無線通信設(shè)備E-LAB，構(gòu)建基于MATLAB和LabVIEW的相關(guān)通信專業(yè)課網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，探索建立移動(dòng)互聯(lián)虛擬實(shí)驗(yàn)室。
四、構(gòu)建綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
通信工程專業(yè)積極推進(jìn)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，首先，積極與長(zhǎng)沙拓建信息科技有限公司和長(zhǎng)沙智能制造研究總院等企業(yè)展開合作籌建創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，讓學(xué)生參與企業(yè)項(xiàng)目和產(chǎn)品研發(fā)；其次，繼續(xù)完善校級(jí)創(chuàng)新工作室管理制度和人才培養(yǎng)模式，發(fā)揮學(xué)科競(jìng)賽在實(shí)踐創(chuàng)新中的重要作用，實(shí)施“一專業(yè)一競(jìng)賽”的計(jì)劃，以學(xué)科競(jìng)賽作為推進(jìn)器，積極引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身特長(zhǎng)有選擇性地參加相關(guān)專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題的能力；再者，準(zhǔn)備啟動(dòng)“學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)行動(dòng)”，形成了老師和學(xué)生共同參與學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的良好氛圍，積極鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)教師指導(dǎo)學(xué)生承擔(dān)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，制作課外科技作品和吉首大學(xué)本科生專項(xiàng)科研項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和自主探究的能力。
五、加強(qiáng)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)
通信工程專業(yè)將新一代移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、現(xiàn)代電子通信技術(shù)在工業(yè)信息化過程中的應(yīng)用作為校企合作育人過程中重點(diǎn)的培養(yǎng)方向，主要涵蓋“新一代移動(dòng)通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”、“嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用”、“工業(yè)4.0及信息技術(shù)”、“Android手機(jī)應(yīng)用開發(fā)”等四個(gè)方向，積極開展與華為浙江通信技術(shù)公司、長(zhǎng)沙拓建科技信息公司、北京千鋒互聯(lián)科技有限公司、深圳嵌云通信科技有限公司等企業(yè)的合作，加強(qiáng)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，共同制定人才培養(yǎng)方案，共同組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，共建校企一體的實(shí)訓(xùn)基地，共同完成課程見習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)論文等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。選派優(yōu)秀老師進(jìn)行企業(yè)培訓(xùn)以及企業(yè)選派技術(shù)人員共同作為專業(yè)知識(shí)教學(xué)以及各實(shí)習(xí)階段指導(dǎo)教師，對(duì)學(xué)生工作情況進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。根據(jù)企業(yè)需求和學(xué)生自己的意愿，大力推進(jìn)學(xué)生進(jìn)行從業(yè)資格認(rèn)證和企業(yè)資格認(rèn)證。
六、結(jié)論
實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手能力有著重要的作用，而推動(dòng)實(shí)踐環(huán)節(jié)中人文素質(zhì)的培養(yǎng)，進(jìn)一步提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、正確的思維方式和價(jià)值觀念有著積極的意義，是貫徹素質(zhì)教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的一種途徑。文中對(duì)通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和校外實(shí)習(xí)基地的構(gòu)建和完善進(jìn)行了探索，并將“立人教育”理念融入其中，實(shí)踐表明，實(shí)踐教學(xué)改革對(duì)學(xué)生培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)有著積極的作用，相信能夠?yàn)閲?guó)家培養(yǎng)更多復(fù)合型、應(yīng)用型和創(chuàng)新型的人才。
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【關(guān)鍵詞】SOPC;項(xiàng)目化教學(xué);NIOS Ⅱ
Abstract：For improve the quality of teaching about SOPC course，author combined achievements of related scientific research projects and teaching，analyzed the characteristics of the course，and made discussion about design of projectized teaching according the practical situation of our school.
Keywords：SOPC;projectized teaching;NIOS Ⅱ
1.引言
可編程片上系統(tǒng)（SOPC，System on a Programmable Chip）結(jié)合了SOC（片上系統(tǒng)）和PLD（可編程邏輯器件）、FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）各自的優(yōu)點(diǎn)，是特殊的嵌入式系統(tǒng);它首先是片上系統(tǒng)，即由單個(gè)芯片完成整個(gè)系統(tǒng)的主要邏輯功能;其次，它是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能[1]。SOPC技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)際新技術(shù)的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景[2]，國(guó)內(nèi)對(duì)SOPC的研究越來越多，對(duì)SOPC的應(yīng)用也越來越廣泛。SOPC是電子系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而精通SOPC的人非常少，很多高校的大學(xué)生由于多方面的原因SOPC學(xué)的很不扎實(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)的需要[3]。筆者結(jié)合在SOPC方面的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研項(xiàng)目成果，探索了SOPC項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)，將科研與教學(xué)有效結(jié)合。
2.設(shè)計(jì)思路
SOPC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式有3種[4]，美國(guó)ALTERA公司提供了基于FPGA的嵌入IP軟核的SOPC實(shí)現(xiàn)方式。美國(guó)ALTERA公司的大學(xué)計(jì)劃為全球范圍內(nèi)的大專院校提供先進(jìn)的開發(fā)軟件、可編程邏輯器件、開發(fā)工具以及完整的設(shè)計(jì)套件，對(duì)提高高等學(xué)校SOPC方向?qū)嶒?yàn)教學(xué)提供了良好的基礎(chǔ)。
ALTERA公司提供的NIOS Ⅱ是一種軟核（Soft-Core）處理器，軟核處理器最大的特點(diǎn)就是可由用戶需要進(jìn)行設(shè)置。NIOS Ⅱ是一個(gè)用戶可以自行定制的CPU，用戶可以增加新的外設(shè)、新的指令，分配外設(shè)的地址等。NIOS Ⅱ的硬件開發(fā)就是由用戶制定適合的CPU外設(shè)，Altera公司的SOPC Builder提供了大量的IP Core來加快NIOS Ⅱ外設(shè)的開發(fā)速度。
筆者通過在基于NIOS Ⅱ的單點(diǎn)自適應(yīng)信號(hào)控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可見，SOPC應(yīng)該是NIOS系統(tǒng)+硬實(shí)時(shí)部分+邏輯電路的一個(gè)組合體，其中NIOS負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理，通訊，人機(jī)交互等實(shí)時(shí)性相對(duì)較低的任務(wù)，硬實(shí)時(shí)部分則是獨(dú)立于NIOS系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有IP，用VHDL語言實(shí)現(xiàn)的某些實(shí)時(shí)性可靠性要求較高的關(guān)鍵部分，它可以和NIOS系統(tǒng)通過自定義的接口通訊。由FPGA其他資源完成接口以及邏輯處理，更是FPGA的優(yōu)勢(shì)。
因此，本文進(jìn)行基于FPGA的嵌入IP軟核的SOPC開發(fā)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
3.設(shè)計(jì)原則
（1）理論實(shí)踐一體化，突出實(shí)踐環(huán)節(jié)
SOPC設(shè)計(jì)與應(yīng)用是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，它沒有太多的理論知識(shí)需要講解，實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)，內(nèi)容也不易理解[5]。因此，可進(jìn)行理論實(shí)踐一體化教學(xué)，并突出實(shí)踐環(huán)節(jié)。
（2）難、易、趣結(jié)合
教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要緊緊圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇的項(xiàng)目應(yīng)該是學(xué)生比較熟悉的，具有一定難度，又不能太難，并且具有一定趣味性的，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心。
4.項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的“可編程片上系統(tǒng)”課程為2學(xué)分，共32學(xué)時(shí)，本校實(shí)訓(xùn)室配備有EDA/SOPC實(shí)驗(yàn)箱及計(jì)算機(jī)等實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，前續(xù)課程：CPLD/FPGA應(yīng)用，根據(jù)我校的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的教學(xué)項(xiàng)目見表1。
表1 課程項(xiàng)目
序號(hào) 項(xiàng)目名稱 學(xué)時(shí) 性質(zhì)
1 可編程片上系統(tǒng)認(rèn)識(shí) 6 演示、驗(yàn)證
2 可控霓虹燈 4 驗(yàn)證、設(shè)計(jì)
3 可倒計(jì)時(shí)交通信號(hào)燈 6 驗(yàn)證、設(shè)計(jì)
4 俄羅斯方塊 4 驗(yàn)證、設(shè)計(jì)
5 音樂盒 4 驗(yàn)證
6 視頻播放器 2 驗(yàn)證
7 自適應(yīng)控制交通燈 6 驗(yàn)證、綜合
各項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)和內(nèi)容如下：
項(xiàng)目1：可編程片上系統(tǒng)認(rèn)識(shí)
學(xué)習(xí)任務(wù)：反應(yīng)時(shí)間測(cè)試，利用實(shí)驗(yàn)箱搭建一個(gè)反應(yīng)時(shí)間測(cè)試的電路，該電路包含有發(fā)光二極管、按鍵開關(guān)、數(shù)碼管等器件，電路運(yùn)行之初二極管為熄滅狀態(tài)，過幾秒后，點(diǎn)亮二極管，測(cè)試人看到二極管點(diǎn)亮?xí)r，按下按鍵開關(guān)，數(shù)碼管顯示出二極管點(diǎn)亮至按鍵按下的時(shí)間。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解SOC，F(xiàn)PGA和SOPC的基本概念及其開發(fā)工具Quartus，SOPC Builder和Nios IDE，并學(xué)習(xí)了解SOPC的軟件和硬件開發(fā)流程。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：
與學(xué)生互動(dòng)演示學(xué)習(xí)任務(wù)：反應(yīng)時(shí)間測(cè)試，圍繞該任務(wù)講解SOC，F(xiàn)PGA和SOPC的基礎(chǔ)知識(shí)，介紹SOPC開發(fā)工具Quartus，SOPC Builder和Nios IDE，并學(xué)習(xí)了解SOPC的軟件和硬件開發(fā)流程。學(xué)生利用已有的電路和程序文件，在教師帶領(lǐng)下搭建學(xué)習(xí)任務(wù)：反應(yīng)時(shí)間測(cè)試的電路。
項(xiàng)目2：可控霓虹燈
學(xué)習(xí)任務(wù)1：流水燈，控制8個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮效果似水在流動(dòng)，即每次只點(diǎn)亮一個(gè)燈，將8個(gè)燈依次點(diǎn)亮，可以從左往右點(diǎn)亮，也可從右往左點(diǎn)亮。
學(xué)習(xí)任務(wù)2：可控霓虹燈，在流水燈的基礎(chǔ)上增加一個(gè)控制按鍵，按鍵未按下時(shí)，8只發(fā)光二極管顯示為流水燈，按下一次按鍵，8只燈從中間往兩邊點(diǎn)亮，再按下一次按鍵，8只燈從兩邊往中間點(diǎn)亮。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：鞏固SOPC開發(fā)的基本流程、方法、工具。了解IO端口的使用，能完成簡(jiǎn)單的程序編寫。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：
學(xué)生在教師帶領(lǐng)下，根據(jù)基本步驟，完成學(xué)習(xí)任務(wù)1：流水燈。學(xué)生分組，每組學(xué)生獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)2：可控霓虹燈。
項(xiàng)目3：可倒計(jì)時(shí)交通信號(hào)燈
學(xué)習(xí)任務(wù)1：簡(jiǎn)單交通信號(hào)燈，用發(fā)光二極管模擬交通信號(hào)燈，完成一個(gè)2相位十字路通信號(hào)燈設(shè)計(jì)，配時(shí)方案為定周期。
學(xué)習(xí)任務(wù)2：數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)，用兩只數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)99至0秒的倒計(jì)時(shí)。
學(xué)習(xí)任務(wù)3：可倒計(jì)時(shí)交通信號(hào)燈，用發(fā)光二極管模擬交通信號(hào)燈，完成一個(gè)2相位十字路通信號(hào)燈設(shè)計(jì)，配時(shí)方案為定周期，可對(duì)每個(gè)相位的計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)定時(shí)器的使用，能完成較復(fù)雜的程序編寫。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：
學(xué)生在教師帶領(lǐng)下，根據(jù)基本步驟，完成學(xué)習(xí)任務(wù)1：簡(jiǎn)單交通信號(hào)燈和學(xué)習(xí)任務(wù)2：數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)。學(xué)生分組，每組學(xué)生獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)3：可倒計(jì)時(shí)交通信號(hào)燈。 （下轉(zhuǎn)第181頁(yè)）（上接第178頁(yè)）
項(xiàng)目4：俄羅斯方塊
學(xué)習(xí)任務(wù)：利用VGA顯示器和VHDL語言實(shí)現(xiàn)經(jīng)典游戲――俄羅斯方塊。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解VGA顯示的原理，會(huì)用VHDL描述VGA控制，能利用提供的參考電路和程序?qū)崿F(xiàn)俄羅斯方塊。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：
教師講解VGA顯示原理，用VHDL描述VGA控制，本任務(wù)的NIOS 2軟硬件設(shè)計(jì)，演示本任務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程;學(xué)生在教師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
項(xiàng)目5：音樂盒
學(xué)習(xí)任務(wù)：將存儲(chǔ)在SD卡的音頻文件讀取出來，并經(jīng)過Avanlon總線送往DAC音頻電路播放音頻文件。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解SD卡接口與控制，DAC電路接口方法。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：教師講解SD卡接口與控制，DAC電路接口方法，本任務(wù)的NIOS 2軟硬件設(shè)計(jì);學(xué)生在教師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)音樂播放。
項(xiàng)目6：視頻播放器
學(xué)習(xí)任務(wù)：實(shí)現(xiàn)MPEG-4視頻播放器。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解MPEG-4視頻播放器的實(shí)現(xiàn)方法。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：教師講解用Nios Ⅱ用戶自定義指令方式實(shí)現(xiàn)IQ、IDCT、MC等計(jì)算密集型功能模塊，視覺框架MPEG-4視頻實(shí)時(shí)解碼。學(xué)生在教師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)視頻播放。
項(xiàng)目7：自適應(yīng)控制交通燈
學(xué)習(xí)任務(wù)：自適應(yīng)控制交通燈電路設(shè)計(jì)，利用教師給出的遺傳算法符號(hào)模塊，用發(fā)光二極管模擬一個(gè)2相位十字路口的交通信號(hào)燈，設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制電路，用兩只數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)。并完成相應(yīng)的控制程序。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解自適應(yīng)控制的概念、理論;了解自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)過程。
學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法：教師講解自適應(yīng)控制的概念、理論，遺傳算法及其硬件化，自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)方法。學(xué)生在教師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)交通燈控制。
5.項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施
在實(shí)施過程中，教師充分考慮各項(xiàng)目的難易程度和學(xué)生的基礎(chǔ)，靈活以演示、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、綜合的方式來完成這些學(xué)習(xí)任務(wù)。在進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)過程中，教師應(yīng)做好引導(dǎo)，以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在實(shí)現(xiàn)這些學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生用哪些技術(shù)手段、知識(shí)來完成任務(wù)，并且如何應(yīng)用到更多的具體問題中。
6.小結(jié)
本文介紹了可編程片上系統(tǒng)項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)的思路、原則，并設(shè)計(jì)了由易到難、由基礎(chǔ)到綜合的7個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，將科研和教學(xué)進(jìn)行了有效結(jié)合。
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