时间：2023-03-21 17:04:02
导语：在电子通信工程论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：独立学院 毕业设计 双导师制
【中国分类法】：G642.477
1引言
毕业设计是工科专业最重要的一个综合性实践教学环节，它是对本科生运用所学的专业知识进行系统设计的能力的综合性总结和检验。学生在该环节中要完成文献检索、方案制定、软件硬件设计以及调试等工作，最后通过论文和答辩的形式阐述所完成的工作。毕业设计既可以全面检查学生基础理论掌握的情况、技能熟练程度及提出问题、分析问题和解决问题的能力，又能培养和锻炼学生的实际工作能力。
“双导师制”是指同时安排选派校内和校外企业两门指导教师共同指导本科生的毕业设计，产生于20世纪90年代初，通过理论和实践型导师对学生的专业知识、创新能力、科研能力等各方面进行综合指导的一种培养模式。“双导师制”以全面提高大学生综合素质为核心，加大对在校大学生的培养力度，以达到提高学生的综合素质的目的。
2独立学院工科毕业设计实行“双导师制”的必要性
独立学院在经过近十年的发展，由于民营资本的注入，硬件设施得到了较大的改善，为高等教育加入了新的元素，在校学生达到了一定的规模，为社会培养了一大批人才，促进了我国高等教育的普及化。与普通高校相比，独立学院着眼于技术型、实用性人才培养，因此对于学生的实践技能要求更高。而实践教学是培养应用型人才的重要环节，对现阶段工科大学生急需解决的问题是实践性少，所以把“双导师制”引入到工科大学生毕业设计中，让学生把书本知识与工程实践需求紧密结合在一起，提高毕业设计的效果，增强学生的综合运用知识的能力。
工科大学生毕业设计的传统模式存在很多弊端。传统模式的毕业设计没有以企业的实际项目为课题进行创新研究，做到“真题真做”。学生在毕业设计只是纸上谈兵，接触不到实际的工程项目，对所学的知识只是停留在理论阶段，没有形成应用的概念。传统的毕业设计阶段没有更好的培养学生实际应用能力，让学生很难做到理论联系实际，更无法满足企业和社会的要求。
与传统模式相比，“双导师”指导机制强调的是由校内外两名教师共同负责指导学生毕业设计的全过程，两位指导教师之间既有协作，也有一定的分工。校内指导教师侧重学术指导，而校外指导教师（即资深的工程师以及工程技术人员）则强调实践工作能力。
2 “双导师制”毕业设计改革的计划和实行
为了加强毕业设计规范，保障“双导师制”毕业设计改革的顺利进行，学院及电气系分别制定了《湖北工业大学工程技术学院毕业设计（论文）规范》和《电气信息系关于2012届毕业设计工作的总体安排》，在此基础上，电子教研室针对本专业学生的特点，制定了《关于实施“双导师”本科毕业设计的试行方案》。对毕业设计要求、选题原则、过程指导、毕业设计文本规范要求等做了全面的规定和要求，保证了整个过程的规范性。
2.1 毕业设计指导的总体计划
电子教研室共承担了2012届电子信息工程1、2班，通信工程1、2班毕业设计（论文）指导的教学任务。借助湖北工业大学本部的师资力量以及长期建立的校外校企合作实习基地，将以上本科4个班分成2类进行培养。
通信工程1班、电子信息工程1班采用A类，及选派校内本部具备中级以上职称优秀教师指导；通信工程2班、电子信息工程2班采用B类，一个学生由两名导师指导：聘用校外企业高工和校内青年专职教师，双方导师明确校方指导教师要做好校企间协调及学生管理工作，严格按教学要求把关；企业指导教师由公司聘用的经验丰富的工程师担当，负责对学生的设计过程、设计细节等方面进行具体的指导，使教学与研发有机地融为一体，保证毕业设计的工程应用性技术含量。
2.2 校外指导教师的选派
湖北工业大学工程技术学院电气信息系与富士康（武汉）科技工作园、精伦电子股份有限公司、武汉凌特电子技术有限公司、烽火科技集团武汉虹翼信息有限公司、湖北省广播电视台、湖北广播电视发射台、四川华迪科技有限公司、南京秦泰教育科技有限公司、武汉新芯集成电路制造有限公司、湖北卫星地球站等十多个单位建立了实习、实训基地，湖北工业大学工程学院选择这些技术业务相对稳定的单位为专业教学实习基地，建立了长期的合作机制，这些企业选派业务能力强的资深工程师及工程技术人员做外校外指导教师，培养指导学生的工程实践能力。
2.3 毕业设计的选题要求
校内外导师要熟悉学校对学生毕业设计的基本要求基础上，在充分考虑学生的学习基础和企业自身的特点的情况下，选题贯彻因材施教的原则，发挥学生的主观能动性和积极性，注意结合学生的兴趣爱好和学生的就业方向拟定毕业设计题目，并报教研室审批合格后，对学生公开，召开毕设动员双选会，确定毕业设计题目，导师下达毕业设计任务书。大四下学期开学第四周，要求导师在本小组举行开题，并进行指导。要求：（1）选题应体现本专业培养目标，达到毕业设计的基本要求；（2）选题难度和份量应适度；（3）结合工程实践；（4）一生一题，且不重复；（5）每位老师指导学生不超过8名。指导教师结合自己的科研课题或横向实际技术服务项目为学生提供设计或研究课题，供学生选择。学生结合教师的科研和开发课题项目进行毕业设计。这些科研和开发项目大多是该学科具有一定创新性的课题或结合实际的工程项目。
2.4 毕业设计过程管理
指导教师对论文指导每周两次以上，并进行记载。同时集中进行中期检查，中期检查时每个学生都要汇报毕业设计（论文）进展情况，回答教师提出的问题，提交已查阅到的参考文献、已获得的实验数据、应完成部分的论文初稿等。校内导师要培养学生在专业方面的理解能力、认知能力和创新能力。校外导师要培养学生理论联系实践能力，解决理论学习的不足，增加实践认知能力，提供工程实践经验。这就要求校内外导师保持良好的沟通，从毕业设计的题目到毕业设计过程最后到毕业设计结束都要有两位指导教师的共同参与。校内外导师既要有分工又要合作。
2.5 毕业答辩管理
在答辩分组时，充分考虑了个答辩组指导教师的专业特长，以利于从不同角度对毕业设计进行全面的评判，并制定了合理的、操作性强的评分标准。答辩小组成员根据学生论文的内容、创新点与答辩情况给出答辩的量化评分。学生最后的成绩由校内外导师的综合评价给出成绩，要从学生毕业设计选题的难度、工作量大小、课题的工程实践性价值、完成的质量等多方面考虑。
3 实行“双导师”毕业设计改革的效果评价
“双导师制”毕业设计指导制度从2012届开始，实施周期2年，以下三个方面取得一定的效果。
3.1工程实践题显著增多
以2013届毕业论文选题中，其中真题选题占46.8%。工程实践题占71.6%。本毕业设计（论文）更加注重了结合社会实践、生产、科研的选题，真题真作，设计性题目比重大；公司提供给学生的设计课题涉及面广、量大，进行毕业设计调研必须了解最新技术去解决具体问题。学生到企业完成毕业设计还获得了直接参加工程实践、科研项目或新产品的设计和开发的机会，培养了学生的创新能力、工程实践能力和团结协作精神。
3.2指导教师整体水平提高
参与本届毕业论文工作的指导教师中，高级职称占46.7%；中级职称占43.3%；中高级职称参与论文指导比例明显增加，另外首次采用双导师毕业设计指导，工程人员占20%。校内青年教师在参与工程人员指导学生毕业设计的同时，从专业理论课堂深入到企业，了解电子通信行业最新应用技术，既促进了自己的科研动力，又能将工程实践运用到教学中，提高课堂质量。
3.3学生的就业信心和能力得到提高
承担公司课题的2013通信工程2班和电子信息工程2班学生在企业经过14周的毕业实习与设计，了解了目前电子通信行业项目设计开发流程，得到了实战的机会，使得学生的编程水平得到很大的提高，学生们一致认为，这种形式的毕业设计给他们带来了非常大的收获，改善了人才培养环境，缩短了就业适应期，为毕业后走向工作岗位并较快适应毕业后的社会环境打下了良好的基础。
4 小结
独立学院实行“双导师制”毕业设计后，学生在实地基础企业新制度、新规定及新的实践，通过理论实际，可以学到课本中学不到的东西，实践能力得到提高。实行“双导师制”有利于增强学生的综合素质，有利于提高学生的创新意识和科研能力，有利于适应现代化社会对人才的要求。
参考文献：
[1]吕芳.工科本科毕业设计改革与实践探索[J]. 长春理工大学学报（高教版）,2010(1):156-157.
[2] 王建方，吴文健等.“本科生导师制”教学改革初探[J]. 高等教育研究学报，2006,1.
[3] 孔令乾.独立学院本科毕业论文（设计）管理探索[J].山东纺织经济，2009(6):142-143.
关键词：立人教育；实践教学改革；人文素养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0106-02
一、引言
2010年，我国制定的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中提出：教育改革要贯彻素质教育，促进学生全面发展，指出了我国高等教育中存在的主要问题在于创新型、实用型、复合型人才紧缺，学生社会适应能力和就业创业能力不强。高等工程教育的主旨首先是要“立人”，其次才是将学生培养成合格的工程技术人员。在很长的一段时间里，高等工程教育片面地强调知识和技能，而忽视了学生的人文素养，导致了工科学生创新能力不强，社会适应能力很差。在这个大众创业、万众创新的时代，起决定性因素的却往往是个人的综合素质，而不仅仅是人的知识和技能，所以在实践教学过程中不但要传授学生专业知识，提高工程实践能力，而且要通过实践教学培养学生的人文素质，让学生体会人文知识的重要性。只有真正重视学生的全面发展，学校才能在四年的时间里培养出卓越的工程师和行业的弄潮儿，而不只是局限于技师和匠人。基于此，作为湖南省的地方性综合院校，根据自身办学特点和学校目前的实践教学现状，以“立人教育”为指导，应用性人才为培养目标，深化实践教学改革，构建合理的实践教学体系。
二、完善和创新实践教学体系
秉承吉首大学“立人教育”的理念，依据专业人才培养方案，紧扣企业对通信专业人才的能力要求，以学生为中心突出学生个性，根据学生在不同学习阶段的知识结构和能力结构，按照一、二学年重基础，三、四学年重创新的思路，分为“基础技能、专业能力、工程实践、应用创新”四个阶段完善和创新学科实践教学体系。
基础技能阶段：改革实践教学，确保学生能够尽快适应大学学习方式和环境，改变中学学习惯性，充分熟悉计算机系统，掌握常用工具软件的使用，对专业有一定的认识和了解，建立初步的工程素养和思维方式。
专业能力阶段：改革实践教学，确保学生能够直观和深刻地理解专业基础知识，有意识地引导学生学会独立分析和思考知识中的重点和难点，进一步加深对专业的理解，让学生通过实验夯实基础知识，锻炼学生动手能力，激发学生的学习兴趣和热情，培养学生正确的价值观和审美情趣。
工程实践阶段：改革实践教学，确保学生能够综合应用专业知识和专业基础知识，引导学生解决企业工程实际和生活中的问题，并鼓励学生创造性地解决问题。让学生通过实验能够解决实际问题，并在实践中培养自己的创新思维和团队协作意识。
应用创新阶段：改革实践教学，确保学生能够了解专业发展方向和热点，学习行业中的新技术，并能够利用新技术解决实际问题，通过在实习基地完成毕业实习，熟悉企业研发和工程模式，完成行业技能培训与职业资格认证，进一步对学生的创新能力，实践能力和综合素养进行全方位地培养和锻炼。
三、打造一流教学实验平台
实验室建设是特色专业建设的基础，在充分调研和论证的基础上，对通信工程实验室建设进行了统一规划，分四个层次构建实验平台：公共教学实验室、专业基础实验室、专业实验室、研究性实验室。目前，建设有“移动通信综合实验室”、“嵌入式技术实验室”、“PCB制板实验室”等综合性实验室，建设有“通信仿真实验室”、“DSP技术仿真实验室”、“MATLAB仿真实验室”等设计性实验室，与企业联合建设有“3G移动通信实验室”，已经初步形成通信专业人才培养的实验室体系。在充分利用现有实验平台的基础上，将进一步加强实验室的建设力度，完善与华为浙江通信技术公司联合建立的“3G移动通信实验室”，与华为浙江通信技术公司协作筹建无线通信设备E-LAB，构建基于MATLAB和LabVIEW的相关通信专业课网络虚拟实验室，探索建立移动互联虚拟实验室。
四、构建综合创新实验平台
通信工程专业积极推进综合创新实验平台建设，首先，积极与长沙拓建信息科技有限公司和长沙智能制造研究总院等企业展开合作筹建创新人才培养基地、大学生创业平台，让学生参与企业项目和产品研发；其次，继续完善校级创新工作室管理制度和人才培养模式，发挥学科竞赛在实践创新中的重要作用，实施“一专业一竞赛”的计划，以学科竞赛作为推进器，积极引导学生根据自身特长有选择性地参加相关专业学科竞赛，培养学生创造性地解决实际问题的能力；再者，准备启动“学生创新能力培养行动”，形成了老师和学生共同参与学生科技创新活动的良好氛围，积极鼓励学生参与教师科研团队，鼓励教师指导学生承担大学生研究性学习和创新性实验计划项目，制作课外科技作品和吉首大学本科生专项科研项目，以培养学生研究性学习和自主探究的能力。
五、加强校外实践教学基地建设
通信工程专业将新一代移动通信技术、物联网技术与应用、现代电子通信技术在工业信息化过程中的应用作为校企合作育人过程中重点的培养方向，主要涵盖“新一代移动通信技术与网络优化”、“嵌入式与物联网技术及其应用”、“工业4.0及信息技术”、“Android手机应用开发”等四个方向，积极开展与华为浙江通信技术公司、长沙拓建科技信息公司、北京千锋互联科技有限公司、深圳嵌云通信科技有限公司等企业的合作，加强校外实践教学基地建设，共同制定人才培养方案，共同组建教学团队，共建校企一体的实训基地，共同完成课程见习、毕业实习以及毕业论文等实践教学环节。选派优秀老师进行企业培训以及企业选派技术人员共同作为专业知识教学以及各实习阶段指导教师，对学生工作情况进行考核评价。根据企业需求和学生自己的意愿，大力推进学生进行从业资格认证和企业资格认证。
六、结论
实践教学对于培养学生的实践精神、创新意识、科学素养和动手能力有着重要的作用，而推动实践环节中人文素质的培养，进一步提高学生的团队协作精神、正确的思维方式和价值观念有着积极的意义，是贯彻素质教育，促进学生全面发展的一种途径。文中对通信工程专业实践教学体系、教学实验平台、创新实验平台和校外实习基地的构建和完善进行了探索，并将“立人教育”理念融入其中，实践表明，实践教学改革对学生培养和学科建设有着积极的作用，相信能够为国家培养更多复合型、应用型和创新型的人才。
参考文献：
[1]黎奇升，冷志明，刘晗，等.吉首大学“立人思想”来源[J].中国高等教育，2014，（24）：32-33.
[2]崔琦，王晶.加强高等工程教育实践教学中的人文素质培养[J].高等工程教育研究，2013，（1）：177-180.
【关键词】SOPC;项目化教学;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
可编程片上系统（SOPC，System on a Programmable Chip）结合了SOC（片上系统）和PLD（可编程逻辑器件）、FPGA（现场可编程门阵列）各自的优点，是特殊的嵌入式系统;它首先是片上系统，即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能;其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能[1]。SOPC技术已经成为国际新技术的研究热点，具有广阔的应用前景[2]，国内对SOPC的研究越来越多，对SOPC的应用也越来越广泛。SOPC是电子系统发展的必然趋势。然而精通SOPC的人非常少，很多高校的大学生由于多方面的原因SOPC学的很不扎实，远远不能满足企业的需要[3]。笔者结合在SOPC方面的教学经验和科研项目成果，探索了SOPC项目化教学设计，将科研与教学有效结合。
2.设计思路
SOPC技术的实现方式有3种[4]，美国ALTERA公司提供了基于FPGA的嵌入IP软核的SOPC实现方式。美国ALTERA公司的大学计划为全球范围内的大专院校提供先进的开发软件、可编程逻辑器件、开发工具以及完整的设计套件，对提高高等学校SOPC方向实验教学提供了良好的基础。
ALTERA公司提供的NIOS Ⅱ是一种软核（Soft-Core）处理器，软核处理器最大的特点就是可由用户需要进行设置。NIOS Ⅱ是一个用户可以自行定制的CPU，用户可以增加新的外设、新的指令，分配外设的地址等。NIOS Ⅱ的硬件开发就是由用户制定适合的CPU外设，Altera公司的SOPC Builder提供了大量的IP Core来加快NIOS Ⅱ外设的开发速度。
笔者通过在基于NIOS Ⅱ的单点自适应信号控制器设计中的应用可见，SOPC应该是NIOS系统+硬实时部分+逻辑电路的一个组合体，其中NIOS负责数据管理，通讯，人机交互等实时性相对较低的任务，硬实时部分则是独立于NIOS系统，充分利用现有IP，用VHDL语言实现的某些实时性可靠性要求较高的关键部分，它可以和NIOS系统通过自定义的接口通讯。由FPGA其他资源完成接口以及逻辑处理，更是FPGA的优势。
因此，本文进行基于FPGA的嵌入IP软核的SOPC开发的教学设计。
3.设计原则
（1）理论实践一体化，突出实践环节
SOPC设计与应用是一门理论与实践紧密结合的课程，它没有太多的理论知识需要讲解，实践性和应用性很强，内容也不易理解[5]。因此，可进行理论实践一体化教学，并突出实践环节。
（2）难、易、趣结合
教学项目的设计要紧紧围绕课程标准，选择的项目应该是学生比较熟悉的，具有一定难度，又不能太难，并且具有一定趣味性的，才能激发学生的学习热情和信心。
4.项目化教学设计
本文设计的“可编程片上系统”课程为2学分，共32学时，本校实训室配备有EDA/SOPC实验箱及计算机等实验实训条件，前续课程：CPLD/FPGA应用，根据我校的实际情况，设计的教学项目见表1。
表1 课程项目
序号 项目名称 学时 性质
1 可编程片上系统认识 6 演示、验证
2 可控霓虹灯 4 验证、设计
3 可倒计时交通信号灯 6 验证、设计
4 俄罗斯方块 4 验证、设计
5 音乐盒 4 验证
6 视频播放器 2 验证
7 自适应控制交通灯 6 验证、综合
各项目的学习任务和内容如下：
项目1：可编程片上系统认识
学习任务：反应时间测试，利用实验箱搭建一个反应时间测试的电路，该电路包含有发光二极管、按键开关、数码管等器件，电路运行之初二极管为熄灭状态，过几秒后，点亮二极管，测试人看到二极管点亮时，按下按键开关，数码管显示出二极管点亮至按键按下的时间。
学习目标：了解SOC，FPGA和SOPC的基本概念及其开发工具Quartus，SOPC Builder和Nios IDE，并学习了解SOPC的软件和硬件开发流程。
学习内容和教学方法：
与学生互动演示学习任务：反应时间测试，围绕该任务讲解SOC，FPGA和SOPC的基础知识，介绍SOPC开发工具Quartus，SOPC Builder和Nios IDE，并学习了解SOPC的软件和硬件开发流程。学生利用已有的电路和程序文件，在教师带领下搭建学习任务：反应时间测试的电路。
项目2：可控霓虹灯
学习任务1：流水灯，控制8个发光二极管的点亮效果似水在流动，即每次只点亮一个灯，将8个灯依次点亮，可以从左往右点亮，也可从右往左点亮。
学习任务2：可控霓虹灯，在流水灯的基础上增加一个控制按键，按键未按下时，8只发光二极管显示为流水灯，按下一次按键，8只灯从中间往两边点亮，再按下一次按键，8只灯从两边往中间点亮。
学习目标：巩固SOPC开发的基本流程、方法、工具。了解IO端口的使用，能完成简单的程序编写。
学习内容和教学方法：
学生在教师带领下，根据基本步骤，完成学习任务1：流水灯。学生分组，每组学生独立完成学习任务2：可控霓虹灯。
项目3：可倒计时交通信号灯
学习任务1：简单交通信号灯，用发光二极管模拟交通信号灯，完成一个2相位十字路通信号灯设计，配时方案为定周期。
学习任务2：数码管倒计时，用两只数码管实现99至0秒的倒计时。
学习任务3：可倒计时交通信号灯，用发光二极管模拟交通信号灯，完成一个2相位十字路通信号灯设计，配时方案为定周期，可对每个相位的计时时间进行倒计时显示。
学习目标：学习定时器的使用，能完成较复杂的程序编写。
学习内容和教学方法：
学生在教师带领下，根据基本步骤，完成学习任务1：简单交通信号灯和学习任务2：数码管倒计时。学生分组，每组学生独立完成学习任务3：可倒计时交通信号灯。 （下转第181页）（上接第178页）
项目4：俄罗斯方块
学习任务：利用VGA显示器和VHDL语言实现经典游戏――俄罗斯方块。
学习目标：了解VGA显示的原理，会用VHDL描述VGA控制，能利用提供的参考电路和程序实现俄罗斯方块。
学习内容和教学方法：
教师讲解VGA显示原理，用VHDL描述VGA控制，本任务的NIOS 2软硬件设计，演示本任务的实现过程;学生在教师指导下实现俄罗斯方块，并对结果进行分析。
项目5：音乐盒
学习任务：将存储在SD卡的音频文件读取出来，并经过Avanlon总线送往DAC音频电路播放音频文件。
学习目标：了解SD卡接口与控制，DAC电路接口方法。
学习内容和教学方法：教师讲解SD卡接口与控制，DAC电路接口方法，本任务的NIOS 2软硬件设计;学生在教师指导下实现音乐播放。
项目6：视频播放器
学习任务：实现MPEG-4视频播放器。
学习目标：了解MPEG-4视频播放器的实现方法。
学习内容和教学方法：教师讲解用Nios Ⅱ用户自定义指令方式实现IQ、IDCT、MC等计算密集型功能模块，视觉框架MPEG-4视频实时解码。学生在教师指导下实现视频播放。
项目7：自适应控制交通灯
学习任务：自适应控制交通灯电路设计，利用教师给出的遗传算法符号模块，用发光二极管模拟一个2相位十字路口的交通信号灯，设计自适应控制电路，用两只数码管实现倒计时。并完成相应的控制程序。
学习目标：了解自适应控制的概念、理论;了解自适应控制实现过程。
学习内容和教学方法：教师讲解自适应控制的概念、理论，遗传算法及其硬件化，自适应控制实现方法。学生在教师指导下实现自适应交通灯控制。
5.项目化教学实施
在实施过程中，教师充分考虑各项目的难易程度和学生的基础，灵活以演示、验证、设计、综合的方式来完成这些学习任务。在进行项目化教学过程中，教师应做好引导，以充分发挥学生的主观能动性。在实现这些学习任务时，教师要引导学生用哪些技术手段、知识来完成任务，并且如何应用到更多的具体问题中。
6.小结
本文介绍了可编程片上系统项目化教学设计的思路、原则，并设计了由易到难、由基础到综合的7个教学项目，将科研和教学进行了有效结合。
参考文献
[1]张丽霞.基于NIOSⅡ的单点自适应控制器设计研究[D].西南交通大学硕士学位论文，2011，5.
[2]崔永利，沈泓，李妍，李兰英.SOPC嵌入式系统实验教学探索与创新人才培养[J].实验室科学，2011，14（6）：12.
[3]周殿凤.片上可编程系统项目化教学探讨[J].轻工科技，2013，5（174）.
[4]王伟.基于FPGA的SOPC嵌入式系统设计[J].淮北职业技术学院学报，2013，12（1）.
[5]陈林，魏淑桃，石林祥.应用型本科“SOPC设计与应用”课程教学改革探索[J].计算机教育，2012（19）.
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