淺談新建本科院校電子信息工程專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

葉靖瑩 許淑嫻 吳禎蕓 葉希梅

摘要：課程實(shí)驗(yàn)是大學(xué)實(shí)踐性課程的重要組成部分，是新建本科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的途徑之一。本文以電子信息工程專業(yè)為例，結(jié)合目前專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，從專業(yè)培養(yǎng)需求出發(fā)，提出明確實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與內(nèi)容，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，構(gòu)建多維教學(xué)模式以提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量與效果。

關(guān)鍵詞：電子信息工程;課程實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式改革

中圖分類號(hào)：TP312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2018）06-0196-02

The Reform of Experimental Teaching Mode of Electronic Information Engineering Major in Newly-built Universities

YE Jingying*， XU Shuxian， WU Zhenyun， YE Ximei

（Wuyi University， Fujian Wuyishan， 354300， China）

Abstract： The course experiment is an important part of the practical courses in universities， and it is one of the ways to cultivate applied talents in newly-built universities. In electronic information engineering， for example， this paper combining the problems existing in the experimental teaching professional courses， from the demand for professional training and put forward specific experimental course teaching goal， to optimize the experimental project and content， opening laboratory， the construction of simulation platform to build multidimensional teaching mode in order to improve the professional experiment teaching quality and effect.

Keywords：electronic information engineering; experiment courses; reform of teaching model

引用：葉靖瑩， 許淑嫻， 吳禎蕓， 等. 淺談新建本科院校電子信息工程專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2018， 7（6）： 196-197.

Cite：YE Jingying， XU Shuxian， WU Zhenyun， et al. The Reform of Experimental Teaching Mode of Electronic Information Engineering Major in Newly-built Universities[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 196-197.

引言

武夷學(xué)院作為新建本科院校，學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)是建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型本科院校;旨在培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（20102020年）》明確指出：“不斷優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)，優(yōu)化學(xué)科專業(yè)、類型、層次結(jié)構(gòu)， 促進(jìn)多學(xué)科交叉和融合。重點(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)?！?。而實(shí)踐性課程對(duì)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)具有積極作用，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可或缺的環(huán)節(jié)。學(xué)校對(duì)電子信息專業(yè)制定的實(shí)踐性環(huán)節(jié)包括課程實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、校外實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)部分。其中，課程實(shí)驗(yàn)是所有實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，是延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、是涉及知識(shí)面最廣、是學(xué)生掌握知識(shí)和技能、獲得實(shí)踐能力的主要環(huán)節(jié)^[1]。為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量，我們實(shí)驗(yàn)中心對(duì)本校課程實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出了幾點(diǎn)教學(xué)改革的建議。

1 ?實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的幾點(diǎn)矛盾

（1）基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程與專業(yè)學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)

早期由于經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備的問(wèn)題，電子信息工程專業(yè)的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)只能開(kāi)設(shè)某些特定的項(xiàng)目，如楊氏模量測(cè)量、守恒定律驗(yàn)證等。此類實(shí)驗(yàn)似乎與“電”無(wú)關(guān)，很多學(xué)生覺(jué)得這些實(shí)驗(yàn)對(duì)所學(xué)專業(yè)沒(méi)有任何幫助，認(rèn)為無(wú)需開(kāi)設(shè)此課程。

（2）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的矛盾

傳統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式一般是由教師在課前一段時(shí)間里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的解說(shuō)與實(shí)驗(yàn)操作的演示，然后學(xué)生再“依葫蘆畫(huà)瓢”地進(jìn)行儀器的操作與數(shù)據(jù)的記錄，這樣就能夠在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作。但是，這樣的教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性是一種極大的抑制，不利于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、積極性的調(diào)動(dòng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，例如很多學(xué)生認(rèn)為自己在做完實(shí)驗(yàn)后的收獲僅僅是一組數(shù)據(jù)或者一幅圖像，但是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用大多不知所以;還部分同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中完全處于被動(dòng)狀態(tài)，存在抄襲現(xiàn)象。

（3）專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域接軌不緊密

專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)主要是在實(shí)驗(yàn)室中完成，對(duì)于生產(chǎn)一線而言，學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏實(shí)際生產(chǎn)線所具備的廠房、設(shè)備等硬件設(shè)施，學(xué)生對(duì)某些理論知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用沒(méi)有直觀感受，很多畢業(yè)生在生產(chǎn)一線都需要再重新學(xué)習(xí)，加大企業(yè)培養(yǎng)新人的負(fù)擔(dān)，課程的學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有一定程度的脫軌現(xiàn)象。

2 ?對(duì)電子信息工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的思考與建議

目前，電子信息工程專業(yè)學(xué)生主要由95后甚至是00后構(gòu)成。在信息化的時(shí)代，他們主要能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)不斷拓寬自己的視野，在意個(gè)人的主觀感受，自我為中心突出，思想開(kāi)放卻心理承受能力較弱。另外，新建本科院校因招生生源的關(guān)系，學(xué)生的理論知識(shí)基礎(chǔ)較為薄弱，高中階段較少學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作，動(dòng)手能力較差。因此，根據(jù)該專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)狀，為提高課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與質(zhì)量，本文提出了一下幾點(diǎn)思考與建議。

（1）明確課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，我校電子信息工程的專業(yè)培養(yǎng)方案是圍繞閩北支柱產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，面向?qū)嶋H產(chǎn)業(yè)需求，將學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究與校企合作結(jié)合，培養(yǎng)與造就產(chǎn)業(yè)急需的高級(jí)應(yīng)用型人才。早期實(shí)驗(yàn)課程只要求驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)基于新的專業(yè)培養(yǎng)方案，電子信息工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程主要包含基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)在于：①通過(guò)基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，讓學(xué)生將理論課所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中，促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、理論知識(shí)、定理規(guī)律的理解。②通過(guò)合作完成綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生凝聚力。③通過(guò)設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在教師輔助下完成資料查閱、方案設(shè)計(jì)與選擇、建立模型、選擇儀器、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果誤差分析，意在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力。

（2）調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

電子信息工程專業(yè)是寬口徑、廣適應(yīng)的專業(yè)。按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)適應(yīng)”的應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級(jí)專門(mén)人才的要求^[2]，其實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)具有更為廣泛的適用性，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)服務(wù)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)用于各生產(chǎn)領(lǐng)域。為此，我們重新整合專業(yè)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)、全專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目，規(guī)范制定實(shí)驗(yàn)大綱。①基礎(chǔ)實(shí)踐課程安排了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)、模擬電路實(shí)驗(yàn)等。例如在物理實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)測(cè)量不確定度理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，項(xiàng)目選擇上著重電磁學(xué)方面內(nèi)容，選擇萬(wàn)用電表的使用、電表改裝與校準(zhǔn)、示波器的使用、霍爾效應(yīng)及磁場(chǎng)測(cè)量等實(shí)驗(yàn)，為專業(yè)實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)處理方面知識(shí)的教學(xué)，基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用培訓(xùn)，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。②專業(yè)實(shí)驗(yàn)包含單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、MATLAB語(yǔ)言及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、高頻電路實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中從較為簡(jiǎn)單的多單元元件電路原理圖驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)入手，到字符顯示光影棒設(shè)計(jì)、紅外遙控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)等相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，從易到難，循序漸進(jìn)，逐步引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（3）增加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)

學(xué)生在完成課程實(shí)驗(yàn)后依然會(huì)有各式各樣的疑問(wèn)，教師可以針對(duì)此類問(wèn)題作出指導(dǎo)，讓學(xué)生自己通過(guò)查閱資料等方式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案。而對(duì)這些方案的驗(yàn)證無(wú)法再實(shí)驗(yàn)課堂上完成，就有了對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的需求。為此，實(shí)驗(yàn)中心專門(mén)開(kāi)放部分實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生可以在課余期間做一些選做實(shí)驗(yàn);或者根據(jù)學(xué)生自己的興趣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提出實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)，這樣能在很大的程度上發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（4）構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多維教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)中心于2017年開(kāi)始智能控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)項(xiàng)目，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)展電路分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)原理與應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、電力電子技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、Proteus軟件操作實(shí)驗(yàn)、電機(jī)與自動(dòng)控制原理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)、MATLAB語(yǔ)言及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程的多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生不知道進(jìn)行的很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室也無(wú)法承擔(dān)建設(shè)與工廠企業(yè)相同的生產(chǎn)車間，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建立能一定程度上促進(jìn)課程實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)領(lǐng)域的聯(lián)系。學(xué)生可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)復(fù)習(xí)鞏固課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、完成實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、在平臺(tái)上自主構(gòu)建實(shí)驗(yàn)主題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、試驗(yàn)探索和求證^[3]。另外，平臺(tái)上還附有多類本實(shí)驗(yàn)中心自主拍攝的實(shí)驗(yàn)演示微視頻，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前可以通過(guò)觀看微視頻，對(duì)實(shí)驗(yàn)框架有一個(gè)初步的、直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)疑難之處也可以進(jìn)行重復(fù)觀看，輔助實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，提高實(shí)驗(yàn)效率。這樣仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用、微視頻的輔助教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室課程教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)多維度的新的教學(xué)模式，對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果起到極大的促進(jìn)作用。

（5）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)考核方式

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)考核分為理論考核和實(shí)驗(yàn)操作考核兩部分，需要足夠的實(shí)驗(yàn)空間與師資條件。另外早期實(shí)驗(yàn)一般為非獨(dú)立設(shè)課，依附于理論課程，在理論課課程成績(jī)中僅占平時(shí)成績(jī)的20%（課程成績(jī)=期末成績(jī)70%+30%），即總成績(jī)的6%，比例較低，讓學(xué)生有實(shí)驗(yàn)操作好或不好無(wú)關(guān)緊要，學(xué)習(xí)興趣極低，大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室都處于應(yīng)付的狀態(tài)。為促進(jìn)應(yīng)用型學(xué)生的培養(yǎng)并解決此問(wèn)題，現(xiàn)學(xué)校將絕大部分實(shí)驗(yàn)課程定位為獨(dú)立設(shè)課課程，有相應(yīng)的學(xué)分和要求，以此刺激學(xué)生的積極性，提高學(xué)習(xí)興趣^[4]。另外，考慮到本校師資不足的現(xiàn)狀，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定采用平時(shí)成績(jī)占70%，期末成績(jī)占30%，最后以五級(jí)制方式體現(xiàn)。平時(shí)成績(jī)中包含了學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的過(guò)程評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與報(bào)告撰寫(xiě)的結(jié)果評(píng)價(jià)，這樣能夠很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生自主地完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力^[5]。

3 ?結(jié)束語(yǔ)

我校電工電子實(shí)驗(yàn)中心在校應(yīng)用型人才培養(yǎng)框架下，對(duì)電子信息工程專業(yè)的課程教學(xué)存在的問(wèn)題加以分析和解決。結(jié)合電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)需求與目標(biāo)，通過(guò)明確教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與內(nèi)容、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)考評(píng)方式等方面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。并利用日益發(fā)展的信息手段，創(chuàng)建智能控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，增加微視頻輔助教學(xué)，構(gòu)建多維化教學(xué)模式，加深課程教學(xué)與生產(chǎn)領(lǐng)域的聯(lián)系，提高教學(xué)質(zhì)量與效果。在學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)下，電子信息工程專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)改革還有很多工作需要探索和改進(jìn)。

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