電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)體系中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

陳璨 李林 任旭虎 劉復(fù)玉

摘要：電子技術(shù)課程層次化實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)容包括電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)以及國家級省級電子競賽等環(huán)節(jié)，它們對學(xué)生的培養(yǎng)和能力要求是分層次、臺(tái)階式、循序漸進(jìn)的。為了加強(qiáng)各環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系和反饋促進(jìn)機(jī)制，本文提出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路與方案是：對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行科學(xué)定位，建立層次化結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)體系，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)在的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)地位。改革方案解決了作為實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的課程體系設(shè)置不科學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后、與實(shí)際需求脫節(jié)等問題。經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，我們的改革方案取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)；電子競賽；反饋促進(jìn)機(jī)制

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）30-0132-02

電子技術(shù)課程是我校理工科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，其實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)容包括電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)、國家級省級電子競賽等。電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)體系決定它們對學(xué)生的培養(yǎng)和能力要求是分層次、臺(tái)階式、循序漸進(jìn)的，但是它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和反饋促進(jìn)機(jī)制長期受到忽視，在實(shí)踐課程體系的設(shè)置上缺乏層次化、立體化和系統(tǒng)化的整體考慮[1]。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)，長期以來存在的課程體系設(shè)置不科學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后、與實(shí)際需求脫節(jié)等問題制約了學(xué)生在后續(xù)實(shí)踐環(huán)節(jié)中的學(xué)習(xí)與能力的培養(yǎng)。目前對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索、研究和改革，重視程度不夠，缺乏科學(xué)合理的系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)模式。因此，根據(jù)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和個(gè)性化人才培養(yǎng)的需要，有必要對電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等幾方面進(jìn)行改革。

一、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及改革的必要性

（一）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

我校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)改革起步較晚，從2009年電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)開始獨(dú)立設(shè)課，模擬電子部分實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)，數(shù)字電子部分實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)一人一組，我們在多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一直延續(xù)老方法，傳統(tǒng)的教學(xué)模式?jīng)]有改變，而恰恰是這樣偏偏延緩了教學(xué)改革的實(shí)施，表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)雖然形式上已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課，但在實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)、內(nèi)容設(shè)置仍然依附于理論教學(xué)，沒有真正意義上成為一門相對獨(dú)立，有自己的教學(xué)大綱和教學(xué)重點(diǎn)的自成體系的一門課程。

2.在當(dāng)代五彩斑斕的世界中，學(xué)生們被大量的新鮮事物所吸引，使他們對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式感到厭倦，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不出新，學(xué)習(xí)興趣缺乏，動(dòng)力下降，從而使得教學(xué)成績低下，顯而易見這已經(jīng)適應(yīng)不了教學(xué)改革的需要。

3.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上內(nèi)容單一、缺乏綜合性。當(dāng)代教學(xué)研究是多個(gè)學(xué)科相互交叉實(shí)行，我們現(xiàn)在不能將傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容細(xì)化，需要將每個(gè)部分都結(jié)合起來，使實(shí)驗(yàn)課程更加的綜合化。

4.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只注重于學(xué)生整體的均衡發(fā)展，忽視了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，致使培養(yǎng)出的學(xué)生只能稱為合格的產(chǎn)品，而不能稱為具有創(chuàng)新精神的人才。

（二）電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的關(guān)系以及現(xiàn)狀

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的前提與基礎(chǔ)，每年暑假或者寒假，學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，面對課程設(shè)計(jì)題目，許多學(xué)生感到無從下手，頭腦里沒有相關(guān)的思路，不清楚解答問題的切入點(diǎn)，常常因此耽誤了很多的時(shí)間。究其原因筆者認(rèn)為在平時(shí)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生從沒有單獨(dú)從頭至尾解決一個(gè)問題，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涉及的知識(shí)容量較少，綜合性不高，而且每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及方法、?shí)驗(yàn)步驟都是事先準(zhǔn)備好的，學(xué)生幾乎不需要太多的思考[2]。而課程設(shè)計(jì)無論是實(shí)驗(yàn)步驟還是實(shí)驗(yàn)方法，這些都需要學(xué)生自己親力親為去進(jìn)行，鍛煉學(xué)生在課程中的嚴(yán)謹(jǐn)性，使得實(shí)驗(yàn)和理論課程統(tǒng)一化。

（三）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與電子競賽的關(guān)系及現(xiàn)狀

我校從1997年以來，每年有數(shù)百名本科生參加了國家級省級電子競賽的選拔與培訓(xùn)，取得了豐碩的成果。這些成績對許多感興趣的學(xué)生鼓舞很大，參賽的學(xué)生逐年增多，同時(shí)參與的范圍也不斷擴(kuò)大。參加過電子競賽的學(xué)生，無論是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、整機(jī)裝調(diào)，還是選用新器件以及創(chuàng)新能力，都得到了全面提高，同時(shí)也增強(qiáng)了他們的自信心。但是能夠參加最終競賽的學(xué)生畢竟是少數(shù)，受益面不夠。因此，我們希望借鑒電子設(shè)計(jì)競賽這個(gè)平臺(tái)，把在競賽中所了解到的信息及經(jīng)驗(yàn)，反饋到電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，逐漸轉(zhuǎn)化為日常教學(xué)規(guī)范內(nèi)容，讓更多的大學(xué)生從中受益。

二、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革的措施以及方案

不斷改革和完善電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)體系，教學(xué)改革不應(yīng)單純是某一方面改革，而應(yīng)從教學(xué)大綱、教材建設(shè)、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法和考核模式等方面全面展開。

（一）改革試驗(yàn)教材的內(nèi)容，完善相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

教材的編寫和實(shí)驗(yàn)的改革緊密結(jié)合，是實(shí)驗(yàn)改革的結(jié)晶和升華。新版的實(shí)驗(yàn)教材是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單獨(dú)設(shè)課，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系結(jié)構(gòu)、內(nèi)容設(shè)置的改革中，不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的。在保留原有特色的基礎(chǔ)上，借鑒了電子競賽所涵蓋的知識(shí)點(diǎn)以及相關(guān)院系反饋意見進(jìn)行了修訂，重點(diǎn)是對以下內(nèi)容進(jìn)行了合理的調(diào)整：

1.模擬電子部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：分立元件實(shí)驗(yàn)少保留幾個(gè)，多增加相關(guān)的集成電路實(shí)驗(yàn)，同時(shí)加入模擬可編程器件實(shí)驗(yàn)以及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

2.數(shù)字電子部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在保證基礎(chǔ)的前提下，適當(dāng)加大可編程器件實(shí)驗(yàn)的個(gè)數(shù)以及相關(guān)內(nèi)容。

3.綜合性或者系統(tǒng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：適當(dāng)增加一些有關(guān)模擬電路，數(shù)字電路和接口電路的綜合性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)加強(qiáng)模擬可編程和數(shù)字可編程器件的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，條件允許的情況下，可加入研究開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)。

（二）強(qiáng)調(diào)綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合

增加綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)比例，給學(xué)生更多的選擇機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮他們的想象力、創(chuàng)造力。這類實(shí)驗(yàn)一般周期較長，難度較大，教師只作指導(dǎo)性工作，并提出實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到實(shí)際操作由學(xué)生自己完成。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)選題上要注重，即將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與下一步的課程設(shè)計(jì)連續(xù)起來，為課程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，使學(xué)生提前介入課程設(shè)計(jì)的一些基本步驟，改變過去在課程設(shè)計(jì)時(shí)無從下手的被動(dòng)局面，這不但有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力以及工程實(shí)踐能力，同時(shí)反過來電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容又能作為大型綜合性實(shí)驗(yàn)去嘗試[3]。

（三）創(chuàng)建開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，使電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與電子競賽完美結(jié)合

創(chuàng)建時(shí)間開放、內(nèi)容開放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為那些優(yōu)秀的學(xué)生提供個(gè)性發(fā)展的機(jī)會(huì)，同時(shí)通過吸取競賽中有益的經(jīng)驗(yàn)，把以前那種小范圍、短時(shí)間的賽前突擊培訓(xùn)活動(dòng)慢慢轉(zhuǎn)化成日常教學(xué)的規(guī)范內(nèi)容，盡可能讓更多的大學(xué)生從中受益，從中探索出適合我校實(shí)際的大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)的新途徑，實(shí)現(xiàn)均衡發(fā)展與個(gè)性發(fā)展的完美結(jié)合；創(chuàng)建開放的創(chuàng)新和實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室，依據(jù)電子競賽的相關(guān)內(nèi)容和經(jīng)驗(yàn)，把經(jīng)常用到的電子功能盡可能模塊化、規(guī)范化，例如電子競賽中經(jīng)常用到的可調(diào)電壓源、電流源設(shè)計(jì)等，并盡可能引入一些比較先進(jìn)的模擬器件進(jìn)行難度較大的設(shè)計(jì)和嘗試。通過這些措施，方便學(xué)生具體情況具體分析，針對于各個(gè)功能的模塊進(jìn)行組裝，使得設(shè)計(jì)更加的編輯化[4]。

（四）積極發(fā)展虛擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)手段可采取實(shí)際電子實(shí)驗(yàn)和虛擬電子實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的形式，尤其在實(shí)驗(yàn)室空間緊張和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)短缺的情況下，利用EDA軟件進(jìn)行仿真電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)。從電子技術(shù)發(fā)展的趨勢看，進(jìn)行仿真是設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的前提和必經(jīng)之路，目前，現(xiàn)在的教學(xué)電子技術(shù)理論教學(xué)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)等課程都設(shè)立了專用的教學(xué)網(wǎng)站，學(xué)生可以在網(wǎng)站上瀏覽并下載自己所需要的學(xué)習(xí)資料，采用這種靈活自主的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)了枯燥教學(xué)的多彩性，使得教學(xué)方向向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，更具有時(shí)代性，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

（五）實(shí)驗(yàn)考核方法改革

傳統(tǒng)的考核方式都是閉卷考試，這種封閉式的考核以延續(xù)多年，而針對于實(shí)驗(yàn)考核，嘗試多種方法，開卷與閉卷考試相結(jié)合，多元化的考核方式使得學(xué)生針對于評定具有多選性。

三、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是教學(xué)改革的重要組成部分，通過構(gòu)建科學(xué)合理的多層次、立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，采取虛擬與實(shí)際相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與實(shí)驗(yàn)外相結(jié)合、統(tǒng)籌安排與自主開發(fā)相結(jié)合的模式，合理設(shè)置虛擬性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例，建立科學(xué)合理、有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)考核辦法，修訂或編寫配套實(shí)驗(yàn)教材，完善電子技術(shù)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐等方面能力的培養(yǎng)。通過以上這些措施，不但訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)造思維，同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生的工程意識(shí)，而且提高了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的創(chuàng)新能力，也縮短了就業(yè)后的適應(yīng)期。

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