電子技術領域實踐教學體系的研究

摘要：通過分析參加全國及安徽省電子設計大賽學生暴露的共性問題，總結出電類專業傳統教學模式存在的不足。并針對離職院校學生基礎薄弱的實際情況，從提高實踐能力的角度，提出了實踐課程重組的新方案。及從項目演示，項目分析、項目制作到項目評價的教學新方法。

關鍵詞：電子設計大賽 實踐課程 教學體系

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)01(c)-0153-02

引言

全國大學生電子設計大賽是教育部、工業信息部主辦的大學生科技競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的是推動高等學校教學內容和課程體系的改革，重在培養大學生的基本實踐能力與創新意識、團隊協作能力和理論聯系實際的學風，為優秀人才的脫穎而出創造條件。全國大學生電子設計競賽的特點是：實用性和綜合性強、技術水平發揮空間大。所涉及的電子類知識有：模擬電子技術、數字電子技術、單片機、電子元器件、電子測量和電力轉換等?？梢圆捎脗鹘y的設計手段，也可以采用現代電子設計工具和器件。電子設計競賽在一定程度上反映了當前電子技術發展水平，同時也反映了高等院校教學的實際效果和高等院校電類學生的實際專業技術能力。有助于高等學校的教育與企業需求零距離接軌。由此可見，以全國電子設計大賽對學生的能力要求為基準，進行人才培養模式的研究是可行的、先進的。為此，我們在這方面做了一些探索性工作，以便促進電類課程培養模式的改革。

1 分析傳統教學模式之不足

通過組織和指導學生參加全國大學生電子設計競賽，發現參賽學生大都存在如下共同缺陷：①知識面不夠寬，綜合運用知識能力不強。②資料查閱能力不強。③實驗技能不強。④應用計算機知識的能力有限。⑤設計報告質量不高。⑥新器件、新技術應用能力較差。

這些缺陷，正暴露了我們現有的實踐教學模式還存在的一些問題：

①教學內容陳舊，電子技術是發展最快的一門學科，而相關教材更新速度較慢，教材不能反應電子技術迅猛發展所涌現的新知識、新技術。導致課堂所講授的內容與電子技術的實際脫軌。不利于學生現代知識結構的形成。

②教學模式單一，傳統教學方法采用“填塞式”教學方法。雖然引入了實驗，但實驗內容多為對相應理論的演示性、驗證性實驗，綜合性、設計性、開放性、創新性的實驗項目不多。忽視了能力培養過程中學生的主觀能動性，不利于學生獨立思考和動手能力的提高。

③教學手段落后和實驗設備陳舊。傳統教學上課以板書講授方式為主。雖然目前陸續引入了多媒體進行教學，但多媒體并沒有發揮其生動、靈活的優勢。實踐教學方面的投入不足，實驗設備陳舊，跟不上技術發展的需求，使學生學而無用。

④不重視綜合性、創新性實踐訓練。學校實驗室規劃基本依據各科理論課程，很少考慮課程的交織與綜合，導致綜合性實驗室缺乏，相應的單科性實驗多而綜合性實驗少(或無)；其次，所開設的實驗課程中，缺乏與實際問題相結合的綜合性、研究性的實驗，多為驗證性實驗：再次，學生參與高水平實踐活動(如電子設計競賽、科研項目等)的機會少，缺乏系統的實踐訓練。不利于學生綜合能力的提高和創新能力的培養。

2 實踐課程體系的重構

根據近幾年電子設計競賽所涉及的內容，參賽學生所必備的知識結構和實踐技能，我們對電類實踐課程進行了重新整合，將電子技術、電子元器件、電子工藝、單片機、電子線路仿真設計與制板等實驗課的內容進行整合和優化，根據課程間的關聯性，以“電子線路仿真設計與制板”和“單片機”為綜合性應用課程，面向學院電類專業開課。按以下三大模塊循序漸進地進行訓練。(1)第一模塊：以驗證性實驗為主，根據知識培養的需要開設一定數量。包括模擬電子技術、數字電子技術以及高頻三門課程的基礎實驗。運用EDA等軟件進行仿真，引導學生比較、分析實驗和仿真的結果。鞏固和加深對理論知識的理解，掌握基本電路的分析方法和設計原則，培養學生具備完成單元電路實驗任務和進行簡單電路設計的能力。

(2)第二模塊：對學生進行電子工藝實訓。內容包括焊接技能訓練、電子元件識別、萬用表等常規工具的使用、測量、印制板制作。學會用萬用表、信號源，示渡器等設備檢查，測量簡單電路故障等。主要是培養學生感知認識和親自動手制作的興趣。培養學生使用儀表進行器件篩選，故障判斷的能力。

(3)第三模塊：選取設計研究性實驗項目，打破多門課程的界線，進行綜合性、設計性、開放性、創新性課題設計，如電子系統的設計，嵌入式系統設計，電子系統自動化設計與仿真等。這一階段要求學生能獨立完成從設計到制作的全過程。在虛擬和現實的電路中得到實踐和鍛煉，使學生在前期所獲得的感性認識得到升華，達到理論知識的掌握和綜合技能的訓練，提高學生的動手能力、設計能力、創新能力。

3 從項目演示、項目分析、項目制作到項目評價的教學方法

電子類課程理論有一定難度，很大一部分學生學起來吃力，成績較差。通過分析、對比基礎相同，但參加過電子設計大賽的同學發現，學生基礎差、課程理論知識較難并不是學生掌握不好的主要原因，真實的原因是學生學習興趣低，覺得理論知識沒有用處。由于比賽的題目大多數都是和實際應用相結合，甚至要求設計一種全新的產品，學生在制作過程中會深刻體會到理論知識在實際應用中的作用，實際問題的解決要靠理論知識來支撐。這種重要經歷讓學生深刻體會到知識的重要性，因為學有所用，所以極大的激發了他們的學習興趣，學習變的更主動了，而學習起來也輕松很多，知識掌握也較好。為了激發學生的學習興趣，我們在上述第三模塊知識的教學中嘗試項目驅動的教學方法。在教學過程中模仿電子設計大賽中的各個環節。我們設計了從項目演示、項目分析、項目制作到項目評價的教學方法。以電子溫度計的設計為例，具體實施如下：

①項目演示階段；教師在此階段通過演示電子溫度計的實際效果，調動學生的積極性和學習興趣，同時明確項目的功能。并對電路原理做簡單的講解，告知學生如何應用相關組件，并強調在項目分析時會講解相關的理論知識。

②項目分析階段，演示階段通過項目的演示與簡要介紹，學生對電子溫度計已有了一定的感性認識，并且有了濃厚的學習興趣，很想了解其工作原理。項目分析階段教師結合課程內容詳細講解其工作原理，讓學生懂得電路為什么能實現相應的功能，這樣學生就在開始的演示引導下掌握好理論知識。

③項目制作階段；此階段是將理論應用于實踐的階段，是我們的教學目的。理論后的實踐是學生自主應用理論知識的過程，這時我們給學生提供的只是場所，由他們自由發揮自己的想象力和創造力，目的明確地設計和制作小產品。此階段，教師全程參與，組織和指導學生。在設計制作過程中，教師對學生遇到的問題進行引導解決，對于部分自主學習能力較強的學生，可以鼓勵他們自主學習，自行解決問題。自己解決問題，一方面可以使學生在此過程中掌握很多知識，另一方面也可以很好的培養學生解決問題的能力。

④項目評價階段；教師以電子溫度計性能中的可靠性為主要的評價依據，同時參考制作過程中對所遇各種問題的主動解決能力。對學生的產品及優缺點進行分析、評價。以激發學生的學習興趣和學習主動性。此類活動可以不做為對學生考核、評價的依據，以免束縛學生的想象力。

4 結語

在教學中采用項目驅動的方式，引導學生對知識的認識從實踐到理論再到實踐的方法，提高了學生的學習興趣，同時開拓了學生的視野，激發了學生的思維，使學生由被動學習轉變為主動學習，學習效果有了顯著的提高。教學的最終目的是為了實踐，是學生在工作中對知識的運用，新的實踐體系可以提高學生的學習效率，有利于對學生實踐能力的培養。