電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)與研究

羅 霞 羅 闊 李 震 劉洪山 王 建 代秋芳

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院，廣東 廣州 510642）

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)與研究

羅 霞 羅 闊 李 震 劉洪山 王 建 代秋芳

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院，廣東 廣州 510642）

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是高等教育的重要環(huán)節(jié)，論文根據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案，對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革和研究，提出實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)的措施，即完善電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系、整合實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課、改編實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)室的開放式管理。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)結(jié)果表明，這些措施能夠有效地提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力，提高實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)效果。

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)；電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；整合實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新思維能力

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子科學(xué)與技術(shù)在信息、能源、材料、航天、生命等科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，必然導(dǎo)致電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。因此，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）和廣東省的“創(chuàng)新強(qiáng)校工程”等措施，旨在培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，作為新的人才培養(yǎng)模式改革，對(duì)本科的實(shí)踐教學(xué)提出了更高的要求。因此，我院順應(yīng)高校教育的改革趨勢(shì)，對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革，與時(shí)俱進(jìn)，使之適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)人才的需求[1]。

1　完善電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)包括微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、物理電子技術(shù)、電子材料與元器件等多個(gè)專業(yè)方向的寬口徑專業(yè)，為了培養(yǎng)適合社會(huì)對(duì)創(chuàng)新性工程技術(shù)人才的需求，在課程體系合理設(shè)置的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合資源，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)，并利用中央財(cái)政與地方共建項(xiàng)目，建立了分層次、多途徑、由淺入深、循序漸進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系，完善了電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)踐體系包括專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)、專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)、專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)、專業(yè)工程研發(fā)實(shí)踐平臺(tái)四大部分構(gòu)成。構(gòu)建科學(xué)合理的較完整的實(shí)踐教學(xué)體系，見圖1所示[2-5]。

實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課是近幾年來高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要課程，我校修訂了2012年本科生人才培養(yǎng)方案，將實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)立為課程，且為必修考試課程，實(shí)驗(yàn)課不再依附于理論課程，將系統(tǒng)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能知識(shí)單獨(dú)設(shè)課，偏重于對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練，課程考查方式采用試卷與實(shí)踐操作相結(jié)合的形式，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也必然引起學(xué)生的重視并取得應(yīng)有的效果。

我們將整個(gè)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行整合，將原來依附于理論課程的實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)課，例如有電子科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電子科學(xué)與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、電子科學(xué)與技術(shù)拓展實(shí)驗(yàn)，都作為獨(dú)立的必修考試課程。其中電子科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為48學(xué)時(shí)，課程主要包括光電子技術(shù)、半導(dǎo)體物理、工程光學(xué)、單片機(jī)原理、微機(jī)原理、激光原理、光電傳感器等課程方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；電子科學(xué)與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)為32學(xué)時(shí)，主要包括應(yīng)用光學(xué)、光電測試技術(shù)、光電顯示技術(shù)、光通信技術(shù)與器件、射頻電路理論與設(shè)計(jì)、微電子技術(shù)基礎(chǔ)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；電子科學(xué)與技術(shù)拓展實(shí)驗(yàn)為32學(xué)時(shí)，主要涉及集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)、紅外技術(shù)原理及應(yīng)用、MEMS及其應(yīng)用、光電圖像處理、光電設(shè)計(jì)等相關(guān)課程的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)還加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)教育，包括整合實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)等內(nèi)容。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐教育環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)數(shù)約占專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的1/3，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維能力。

在實(shí)踐教學(xué)過程中，根據(jù)課程的要求，逐步提高綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師起到輔助作用，按照不同的時(shí)間和順序安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生的各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容達(dá)到最理想的效果。在這個(gè)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師也會(huì)產(chǎn)生積極作用，促使他們從備課、講課到實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等各個(gè)環(huán)節(jié)提高自己的理論知識(shí)和技能水平，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教師在教學(xué)中的地位也具有一定意義。同時(shí)，作為一門課程，可以涵蓋課程體系改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革，從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的角度，對(duì)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，改變了以往實(shí)驗(yàn)課依附于理論課程，以驗(yàn)證理論課講授的原理、理論為主，缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)功能薄弱等弊端。我院普遍采用考試與實(shí)踐操作技能考核方式，能較好地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2　整合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課

圖1　電子科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系

3　改編實(shí)驗(yàn)教材

為了保證新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系的教學(xué)效果，我們?nèi)嫘抻喠穗娮涌茖W(xué)與技術(shù)專業(yè)獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)大綱，以此來指導(dǎo)規(guī)范各類實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分體現(xiàn)電子科技實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用的多樣性，知識(shí)結(jié)構(gòu)的多元性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)、重難點(diǎn)問題和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等實(shí)際情況，撰寫該課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。在編寫過程中，緊緊扣住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要突出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確使用和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證能力，綜合實(shí)驗(yàn)主要突出學(xué)生設(shè)計(jì)和分析解決問題能力，拓展實(shí)驗(yàn)主要突出學(xué)生的綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)能力優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[6]。

同時(shí)還制定了電子科學(xué)與技術(shù)整合實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科訓(xùn)練等集中性實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。將根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)期間的平時(shí)成績、提交的實(shí)習(xí)報(bào)告和實(shí)習(xí)單位的評(píng)語，評(píng)定學(xué)生的實(shí)習(xí)成績。針對(duì)少數(shù)學(xué)生復(fù)制和拷貝別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)過程中指導(dǎo)老師通過巡查和提問的方式考察學(xué)生的實(shí)習(xí)情況，并進(jìn)行量化登記，作為平時(shí)成績的重要依據(jù)。

4　實(shí)驗(yàn)室的開放式管理

實(shí)驗(yàn)室的開放式管理是一種新型教學(xué)改革項(xiàng)目，也是滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和科學(xué)研究的需求。目前我院根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，以學(xué)生為主體，采取如下幾種方式向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室：（1）在正常的工作時(shí)間內(nèi)向?qū)W生全天開放；（2）根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃, 安排固定時(shí)間段向?qū)W生全面開放；（3）學(xué)生可以通過網(wǎng)上預(yù)約開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生提前向?qū)嶒?yàn)室提出申請(qǐng)擬做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人根據(jù)學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、器材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師, 然后學(xué)生完成擬定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

開放式實(shí)驗(yàn)室的管理，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約申請(qǐng)使用實(shí)驗(yàn)室資源，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有學(xué)生自選項(xiàng)目、參加各類競賽的賽前準(zhǔn)備、參與教師科研活動(dòng)或參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；實(shí)驗(yàn)室采購的設(shè)計(jì)進(jìn)入安裝調(diào)試階段，可以使師生在工程知識(shí)、工藝水平、動(dòng)手能力、操作技能等方面獲得提高，同時(shí)這些實(shí)踐內(nèi)容是理論學(xué)習(xí)不能代替并應(yīng)當(dāng)彌補(bǔ)的，也是青年教師和學(xué)生所欠缺的。很多青年教師和同學(xué)通過參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)學(xué)會(huì)了電焊和鉗工操作。通過開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生大大增強(qiáng)了實(shí)際動(dòng)手能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新熱情，引導(dǎo)學(xué)生走上創(chuàng)新之路。

5　結(jié)　語

我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的一部分，是探索如何結(jié)合農(nóng)業(yè)院校特點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)的方法和途徑。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系的改革取得了一定的成績，學(xué)生積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，在2007年有3支參賽隊(duì)獲得廣東省一等獎(jiǎng)； 2009年獲得全國一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，7支參賽隊(duì)獲得廣東省一等獎(jiǎng)，5支參賽隊(duì)獲得二等獎(jiǎng)；2011年2支參賽隊(duì)獲得全國一等獎(jiǎng)，3支參賽隊(duì)被評(píng)為全國二等獎(jiǎng)；在全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽和全國光電子設(shè)計(jì)大賽都取得了較好成績。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)還有很多不完善，仍然需要不懈努力去探索和研究，積極投身實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革中，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、培養(yǎng)有競爭力的創(chuàng)新性人才。

[1]羅霞,羅闊,陳潤恩.基于“卓越計(jì)劃”工程訓(xùn)練中心建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,32(8):439-441.

[2]劉宏,黃朝志,肖發(fā)遠(yuǎn).電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,(7):148-151.

[3]劉宏,曾璐,曾東紅. 面向卓越工程師教育培養(yǎng)的電工電子實(shí)踐教學(xué)體系研究[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012,31(7): 358-360.

[4]馮啟明.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力[J].西南科技大學(xué)高教研究,2007,(3):47-49.

[5]刁稚芳.實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力中的價(jià)值新探[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(9):93-96.

[6]代秋芳,王衛(wèi)星,劉洪山,等. “電磁場與電磁波”實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2014,36(2):94-96.

（責(zé)任編校：何俊華）

G642.423

A

1673-2219（2015）05-0043-02

2014－12－05

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2013年度教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（JG13103）。

羅霞（1973－），女，內(nèi)蒙古包頭人，博士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事光譜分析、農(nóng)產(chǎn)品無損檢測研究及實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究。