基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究

鄧鵬

摘要：通過(guò)調(diào)整電類專業(yè)課程設(shè)置和采用分階段實(shí)踐教學(xué)的方式，構(gòu)建了基于學(xué)科競(jìng)賽的電類專業(yè)核心課程體系，將電類專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽中涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)融入教學(xué)中，改革了電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)和考核評(píng)價(jià)方法。實(shí)踐證明：基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方式，能極大地提高電類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和專業(yè)能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高。

關(guān)鍵詞：賽課結(jié)合;實(shí)踐教學(xué)改革;學(xué)科競(jìng)賽;創(chuàng)新型人才

中圖分類號(hào)：G642.0?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：1008-4657（2019）05-0085-05

0?引言

目前，各高校都在探索如何培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)，能將本專業(yè)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)靈活應(yīng)用到實(shí)際中，并解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用型人才。隨著全國(guó)高校招生規(guī)模的擴(kuò)大[1-2]，每年畢業(yè)的大學(xué)生越來(lái)也多，大學(xué)生就業(yè)面臨著很多問(wèn)題。從近幾年的電類專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況來(lái)看，各高校培養(yǎng)的電類專業(yè)人才還不能滿足市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量電類專業(yè)人才的需求，因此，需要學(xué)生深入掌握電類專業(yè)知識(shí)。本文根據(jù)電類專業(yè)教學(xué)實(shí)際情況，對(duì)基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革問(wèn)題進(jìn)行了研究。

1?電類專業(yè)賽課結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的可行性

1.1?可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

大學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽一般是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)資料，自主設(shè)計(jì)和研究，通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，研究一些現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而獲得一些研究成果。學(xué)生在學(xué)習(xí)和研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并解決問(wèn)題，通過(guò)克服各種困難，最終達(dá)到競(jìng)賽提出的要求，能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣和創(chuàng)新的精神。以學(xué)科競(jìng)賽為牽引的實(shí)踐教學(xué)方式，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮學(xué)生的潛力，而且教師在教學(xué)中可以將知識(shí)點(diǎn)融入教學(xué)目標(biāo)任務(wù)之中，能提高電類專業(yè)實(shí)踐課的教學(xué)質(zhì)量，真正促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

1.2?可以提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力

電類專業(yè)實(shí)踐課程包括：電路原理實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等。以往的電類專業(yè)實(shí)驗(yàn)安排在相關(guān)的理論課后面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，教學(xué)方式單一，學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)興趣不高。針對(duì)這種情況，可以將電類學(xué)科競(jìng)賽題目中涉及到的內(nèi)容融入到實(shí)踐教學(xué)中，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。學(xué)生在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)后，通過(guò)構(gòu)思和設(shè)計(jì)，并將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和自己的想法運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，能提高自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合利用能力。

1.3?可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

電類專業(yè)學(xué)生參加的學(xué)科競(jìng)賽或科技創(chuàng)新類項(xiàng)目一般都需要組建一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的成員一般有3～5人，各成員間需要相互分工合作、交流經(jīng)驗(yàn)，能起到取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用。在競(jìng)賽訓(xùn)練過(guò)程中，每個(gè)學(xué)生的能力都能得到鍛煉。

2?基于學(xué)科競(jìng)賽的電類專業(yè)核心課程體系構(gòu)建

2.1?調(diào)整電類專業(yè)課程設(shè)置

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[3-5]，讓他們主動(dòng)學(xué)習(xí)，可以讓低年級(jí)的學(xué)生參與到高年級(jí)的實(shí)踐課程中去學(xué)習(xí)和鍛煉。以往的電類專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽，如電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)一般只針對(duì)大三的學(xué)生，因?yàn)樗麄兓緦W(xué)完了大部分的專業(yè)課程，可以進(jìn)行一些綜合性的實(shí)踐訓(xùn)練。但是大三學(xué)生只能參加一屆學(xué)科競(jìng)賽就畢業(yè)了，這樣對(duì)于一個(gè)學(xué)校的人才培養(yǎng)方案來(lái)說(shuō)，學(xué)科競(jìng)賽沒(méi)有延續(xù)性，每年的競(jìng)賽培訓(xùn)和指導(dǎo)都要重新開(kāi)始，指導(dǎo)老師的工作量也比較大，且效果不理想。因此，我們?cè)谶M(jìn)行賽前培訓(xùn)時(shí)以大三的同學(xué)為主體，鼓勵(lì)大二和大一的同學(xué)參與聽(tīng)課。為了讓大二和大一的同學(xué)能盡可能聽(tīng)懂培訓(xùn)內(nèi)容，我們還對(duì)人才培養(yǎng)方案中的專業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行了一些調(diào)整，如電路原理安排在大一下學(xué)期，模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)安排在大二上學(xué)期開(kāi)設(shè)。這樣安排的好處是學(xué)生在大一到大三期間學(xué)習(xí)的電類基礎(chǔ)實(shí)踐課可以從實(shí)踐到理論，再?gòu)睦碚摰綄?shí)踐，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握會(huì)更加深入，更容易將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，應(yīng)用到實(shí)踐中去。

2.2?采用分階段實(shí)踐教學(xué)的方式

為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行分階段實(shí)踐教學(xué)，還開(kāi)設(shè)了小型電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試實(shí)訓(xùn)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等選修課程，作為課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)的補(bǔ)充。

第一階段主要針對(duì)大一年級(jí)的學(xué)生，要求學(xué)生學(xué)會(huì)小型電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試的基礎(chǔ)知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生掌握用萬(wàn)用表、信號(hào)源、數(shù)字示波器等基本儀器儀表的使用方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單電路的焊接和普通常用元器件的測(cè)量方法，開(kāi)闊學(xué)生視野，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生了解電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。第二階段主要針對(duì)大二年級(jí)的學(xué)生，除了做完基本的模擬電路和數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)外，指導(dǎo)老師提供一些帶有綜合性的電路設(shè)計(jì)題目，學(xué)生根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三階段主要是針對(duì)大三年級(jí)的學(xué)生，要求學(xué)生能根據(jù)所學(xué)的專業(yè)課，如單片機(jī)原理與接口技術(shù)、EDA技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等課程，結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽前培訓(xùn)，獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)。

3?基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施

3.1?將電類專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽中涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)融入教學(xué)中

電類專業(yè)實(shí)踐課程的教學(xué)往往都是以驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為主[6-7]，由老師先講解或演示后，學(xué)生按老師的要求進(jìn)行操作，這樣只是簡(jiǎn)單的模仿和重復(fù)操作，不能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，也難以提高學(xué)生對(duì)電類專業(yè)實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)興趣。為提高教學(xué)效果，可以借鑒學(xué)科競(jìng)賽的指導(dǎo)方式，進(jìn)行分組實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)。教師在布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，學(xué)生可以自覺(jué)到圖書(shū)館或網(wǎng)上查找相關(guān)資料，并和小組成員討論，解決問(wèn)題。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自主分工合作，最后由教師對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，學(xué)生不會(huì)把做實(shí)驗(yàn)當(dāng)做一種負(fù)擔(dān)，反而會(huì)更加努力的去尋找解決實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題的方法，能起到事半功倍的效果。

我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的同時(shí)，對(duì)學(xué)科競(jìng)賽中涉及到的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行提煉，將電類學(xué)科競(jìng)賽中涉及到的基礎(chǔ)內(nèi)容融入到實(shí)踐教學(xué)中，把學(xué)科競(jìng)賽作為學(xué)生重要的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容[8-10]，這樣可以將學(xué)科競(jìng)賽與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等有機(jī)融合在一起，形成以學(xué)科競(jìng)賽為引導(dǎo)的實(shí)踐課程教學(xué)方式，達(dá)到以賽促教的目的。

教學(xué)案例1：將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽知識(shí)點(diǎn)融入電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中。

我們對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中涉及到的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了歸納，結(jié)合學(xué)生掌握知識(shí)的情況，按照電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求，將電賽中的部分內(nèi)容引入到電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)使學(xué)生通過(guò)“理論-實(shí)踐-理論”的方式學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。表1為電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)和學(xué)時(shí)安排。

這些項(xiàng)目都源于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，每個(gè)選題都能體現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用。在課程設(shè)計(jì)中，老師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析，合理安排計(jì)劃。教師設(shè)計(jì)好課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，學(xué)生根據(jù)自己興趣選題，查閱和收集相關(guān)資料，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方式進(jìn)行討論和分工，對(duì)計(jì)劃安排進(jìn)一步細(xì)化和執(zhí)行。

3.2?改革電類實(shí)踐課程教學(xué)方法，解決專業(yè)課程教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽脫離的問(wèn)題

目前，電子技術(shù)發(fā)展迅速，實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容也應(yīng)該不斷更新，隨著人才培養(yǎng)方案中教學(xué)學(xué)時(shí)的壓縮，原有的教學(xué)方法很難保證教學(xué)進(jìn)度的順利實(shí)施，這就需要老師在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，荊楚理工學(xué)院電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)主要做了以下改革。

3.2.1?充分利用各種仿真軟件

在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件可以對(duì)電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行仿真。能用于電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)仿真軟件比較多，如Proteus、Multisim等。通過(guò)仿真軟件，學(xué)生可以很方便的進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真，通過(guò)仿真測(cè)試，可以得到需要的波形和數(shù)據(jù)。在以往，課堂上講解芯片的用途和電路的工作原理，學(xué)生聽(tīng)起來(lái)很枯燥乏味，引入仿真軟件后，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生不僅在課堂上對(duì)理論知識(shí)理解更加深刻了，在課后還可以利用仿真軟件自主學(xué)習(xí)和進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)案例2：將實(shí)踐教學(xué)中的仿真軟件應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中。

結(jié)合電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的仿真軟件，可以對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的一些題進(jìn)行軟件仿真，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，在比賽中起到事半功倍的效果。例如我們指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽時(shí)，對(duì)2009年的全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題——低頻功率放大器的前置放大電路進(jìn)行了仿真，然后制作實(shí)物，取得了較好的效果。圖1為前置放大和功率放大電路的Proteus仿真電路圖，圖2為前置放大和功率放大電路輸入和輸出電壓仿真波形。

3.3.2?充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

教師在講課過(guò)程中可以給學(xué)生推薦一些相關(guān)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)生不僅可以學(xué)到一些書(shū)本上沒(méi)有的理論知識(shí)，還可以在網(wǎng)上論壇里與一些相關(guān)專業(yè)的工程師交流，拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)他們查閱資料的能力。

3.2.3?結(jié)合所學(xué)課程，合理布置實(shí)踐教學(xué)課后作業(yè)

教師在布置實(shí)踐教學(xué)課后作業(yè)時(shí)，可以多列一些綜合性的題目，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好來(lái)選擇適合自己的題目。由于每個(gè)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度和對(duì)問(wèn)題的解決思路都不一樣，這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力。

3.3?改革電類實(shí)踐課程的考核評(píng)價(jià)方法

以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核一般都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、考勤成績(jī)綜合評(píng)定，不能包含整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核上，我們根據(jù)荊楚理工學(xué)院的實(shí)際情況，將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)討論、實(shí)驗(yàn)考試（答辯和操作）等也包含在實(shí)驗(yàn)考核中。我們鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)科競(jìng)賽中涉及到本門課程的內(nèi)容寫(xiě)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，也可以參考學(xué)科競(jìng)賽中對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)方式來(lái)判定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。這種評(píng)價(jià)方式，可以提高學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽的興趣，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)也促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深入理解。

4?基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)成效

學(xué)科競(jìng)賽是學(xué)生素質(zhì)能力提高的有效途徑之一，不同的學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)能力和興趣愛(ài)好選擇適合自己的學(xué)科競(jìng)賽，同時(shí)學(xué)生在參加學(xué)科競(jìng)賽的過(guò)程中不僅提高了運(yùn)用知識(shí)的能力，還可以培養(yǎng)寫(xiě)作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等，為將來(lái)參加工作打下基礎(chǔ)。教師在指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的過(guò)程中可以積累經(jīng)驗(yàn)，將學(xué)科競(jìng)賽中的內(nèi)容與平時(shí)的課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研等聯(lián)系起來(lái)。近幾年，荊楚理工學(xué)院電子信息工程學(xué)院進(jìn)行了基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，取得了一些成效，越來(lái)越多的學(xué)生愿意進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)院專門建立了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，給愿意提高自己動(dòng)手能力的學(xué)生提供場(chǎng)地和機(jī)會(huì)。這樣也促使學(xué)院改變了對(duì)其他實(shí)驗(yàn)室的管理方式，為每個(gè)實(shí)驗(yàn)都配備學(xué)生實(shí)驗(yàn)助理員，配合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師管理實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng)，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的積極性。

近幾年，荊楚理工學(xué)院電子信息工程學(xué)院學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽和課外創(chuàng)新活動(dòng)的人數(shù)逐年增加，我們對(duì)2014～2018年學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)參加科技創(chuàng)新活動(dòng)的人數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如圖3所示，從圖中可以看出，參加人數(shù)連續(xù)5年遞增，在2018年，人數(shù)達(dá)到416人。

近五年荊楚理工學(xué)院電子信息工程學(xué)院學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中榮獲國(guó)家級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)40余項(xiàng)，部分學(xué)生還在期刊上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)了國(guó)家專利。學(xué)生通過(guò)參加各種學(xué)科競(jìng)賽，綜合素質(zhì)和能力得到很大提高，對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握也比較牢固，在就業(yè)中也受到用人單位的好評(píng)。

5?結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要經(jīng)歷一個(gè)逐步提升的過(guò)程，需要根據(jù)學(xué)生不同階段的知識(shí)水平進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和培養(yǎng)。本文結(jié)合教育規(guī)律，提出的基于賽課結(jié)合的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方式，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力為目標(biāo)，以學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)生科技創(chuàng)新為平臺(tái)，能提高電類專業(yè)大學(xué)生的科技創(chuàng)新水平和實(shí)踐能力，能提高電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

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[責(zé)任編輯：鄭筆耕]