電子技術(shù)實驗課程教學(xué)改革與實踐

劉春英+李廣輝+楊宗強(qiáng)

【摘要】 電子技術(shù)課程是工科院校重點課程之一，電子技術(shù)課程的實驗是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。加強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教學(xué)改革的核心目標(biāo)。實驗教師要不斷提高業(yè)務(wù)的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高他們的動手能力，培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才。

【關(guān)鍵詞】 電子技術(shù)實驗教學(xué) 教學(xué)方法的研究 教學(xué)改革

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是高等教育教學(xué)改革的核心目標(biāo)，而實驗教學(xué)作為高校教學(xué)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力的重要手段，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是高等人才培養(yǎng)過程中不可替代、不可逾越的組成部分；實驗教學(xué)作為高等教育體系中的重要組成部分和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，愈來愈受到人們的重視。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，一個改革與創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的實踐必將成為新一代教育與教學(xué)工作者的重任。電子技術(shù)課程的教學(xué)是工科院校重點課程之一，縱觀中國幾十年來的電子技術(shù)學(xué)教學(xué)實驗，以培養(yǎng)大學(xué)生動手和創(chuàng)新能力的電子技術(shù)實驗課程教學(xué)改革與實踐勢在必行，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

一、電子技術(shù)實驗課程教學(xué)存在的問題

我校電子技術(shù)類實驗教學(xué)課是專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，在培養(yǎng)大學(xué)生理解基礎(chǔ)理論，掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識起著舉足輕重的作用，為學(xué)校培養(yǎng)出優(yōu)秀人才奠定理論和實踐的基礎(chǔ)。按照目前的教學(xué)實驗大綱的要求，學(xué)生在掌握理論與實踐的關(guān)系，掌握自然界與基礎(chǔ)學(xué)術(shù)理論的聯(lián)系方面能基本滿足培養(yǎng)人的需求，但對適應(yīng)快速發(fā)展的社會需求，適應(yīng)社會對創(chuàng)新能力人才的需求顯得信心不足。其主要表現(xiàn)如下： （1）教學(xué)內(nèi)容存在著嚴(yán)重的“重理論、輕實踐”的傾向。電子技術(shù)課程是實踐性非常強(qiáng)的課程，只有通過實踐和實驗才能加深對所學(xué)理論的理解。如今電子技術(shù)系列課程教學(xué)對實驗環(huán)節(jié)抓的不夠，實驗師資隊伍的培養(yǎng)與再教育欠缺。學(xué)生不重視本課程的實驗教學(xué)，學(xué)生分析問題、解決問題和動手能力不強(qiáng)。（2）實驗教學(xué)內(nèi)容安排不合理。實驗教學(xué)中絕大部分實驗都是驗證性實驗，設(shè)計性實驗和綜合性實驗較少。不利于提高學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。提高學(xué)生的思維能力、分析和解決問題的能力已成為當(dāng)務(wù)之急。（3）實驗教學(xué)方法有待改善。現(xiàn)有的實驗教學(xué)方法是老師先講解實驗內(nèi)容，然后學(xué)生進(jìn)行電路連線和實驗現(xiàn)象觀察及實驗數(shù)據(jù)測試，學(xué)生只是機(jī)械式的模仿與操作，對培養(yǎng)學(xué)生動手能力不利。（4）實驗教學(xué)的考核方法不夠完善。現(xiàn)有的實驗教學(xué)考核主要根據(jù)學(xué)生的實驗情況和實驗報告進(jìn)行考核，缺少實驗教學(xué)過程的全方位考核。

針對存在的問題和缺陷，我們通過多年的實驗教學(xué)實踐，總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn)，在實驗教學(xué)中提出了如下改革思路，并在實踐中取得了初步成果。

二、實驗教學(xué)的改革思路

2.1 更新教育觀念、正確認(rèn)識傳授知識和培養(yǎng)能力的關(guān)系

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，教材的內(nèi)容也日益增加，而理論教學(xué)及實驗教學(xué)的學(xué)時沒有增加，這就要求教師在教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真?zhèn)湔n，抓住課程的重點內(nèi)容，將培養(yǎng)學(xué)生的能力放在重要位置上，充分認(rèn)識到作為培養(yǎng)學(xué)生能力的實驗教學(xué)與課堂理論教學(xué)具有同等重要的地位。

2.2 建立新的電子技術(shù)實驗教學(xué)體系

電子技術(shù)實驗是該教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分。為加強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，首先應(yīng)對電子技術(shù)實驗教學(xué)體系進(jìn)行改革，建立以儀器使用和基本課程內(nèi)容為主的基礎(chǔ)實驗，以培養(yǎng)學(xué)生能力為主的設(shè)計性和綜合應(yīng)用型實驗的實驗教學(xué)體系。

2.3 建立一支“雙師型”實驗教師隊伍

高素質(zhì)的實驗師資隊伍是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的根本保證。改變過去理論課教師不愿意介入實驗教學(xué)，不愿意兼做實驗教師的傳統(tǒng)觀念，打破理論教師與實驗教師的界限，培養(yǎng)一批動手能力強(qiáng)，實驗教學(xué)經(jīng)驗豐富的理論課教師進(jìn)入實驗室與實驗教師一起擔(dān)任實驗教學(xué)任務(wù)，一起開發(fā)新的實驗項目，一起組建新實驗室，一起指導(dǎo)學(xué)生實驗。另一方面，實驗教師和實驗技術(shù)人員也不應(yīng)滿足于已掌握的實驗技能，積極選擇學(xué)習(xí)方向，進(jìn)行在崗自學(xué)、聽課或參加培訓(xùn)進(jìn)修，拓寬知識面，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)的能力，增強(qiáng)綜合知識的應(yīng)用能力，提高電子技術(shù)實驗教學(xué)水平。

2.4 加強(qiáng)實驗數(shù)據(jù)分析

高等學(xué)校實驗課程中精確的實驗數(shù)據(jù)獲得，是實驗成功的重要標(biāo)志，一組精確的實驗數(shù)據(jù)的獲得依賴于實驗者正確的實驗方法、完好的實驗設(shè)備和準(zhǔn)確地獲取實驗數(shù)據(jù)。實驗課程應(yīng)加強(qiáng)實驗數(shù)據(jù)的分析研究，提高學(xué)生的思維能力；加強(qiáng)對實驗數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。

2.5 對實驗教學(xué)方法進(jìn)行改革

改變過去單一的教學(xué)方法，采用多層次開放式教學(xué)模式，統(tǒng)籌安排實驗教學(xué)和理論教學(xué)課程，合理分配課時，多給學(xué)生認(rèn)真思考的時間。推行“選題模塊”化實驗。即由學(xué)生根據(jù)需要進(jìn)行實驗項目、設(shè)備和實驗器材的選擇，獨立完成實驗電路的設(shè)計、調(diào)試、測量和分析等環(huán)節(jié)。在實驗內(nèi)容上，實驗教師給學(xué)生提供實驗的思路、實驗結(jié)果的要求，讓學(xué)生自己去思考和設(shè)計實驗過程，明確實驗?zāi)康暮蛻?yīng)用范圍，提高學(xué)生的開發(fā)創(chuàng)造能力。

盡可能多使用現(xiàn)代化的教學(xué)儀器設(shè)備，優(yōu)先選用既能為教學(xué)所應(yīng)用又能為科研與技術(shù)開發(fā)所應(yīng)用的先進(jìn)設(shè)備，使學(xué)生掌握先進(jìn)的儀器設(shè)備的使用，同時設(shè)備的效益得到充分的發(fā)揮。

討論式和啟發(fā)式教學(xué)方法相結(jié)合。對于學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題，指導(dǎo)教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，以解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。特別是對于綜合實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，更應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行討論，以求得完美的解釋。這就要求實驗指導(dǎo)教師要有豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗深厚的理論知識和較強(qiáng)的綜合能力。實驗前充分做好預(yù)習(xí)。督促學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，做到事先“心中有數(shù)”，保證實驗課的效率，使實驗順利進(jìn)行。加強(qiáng)實驗課的現(xiàn)場指導(dǎo)。實驗指導(dǎo)教師應(yīng)堅持集體備課，共同討論，以便統(tǒng)一對實驗的要求；在指導(dǎo)實驗過程中，避免學(xué)生問什么，教師答什么的現(xiàn)象發(fā)生，要因勢利導(dǎo)，注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.6 改革考核方式，加強(qiáng)過程管理

實驗課程應(yīng)進(jìn)行必要的考核，有利于提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。科學(xué)的考核方法不僅能促進(jìn)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，還能激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。

考核不應(yīng)該只注重實驗結(jié)果，更應(yīng)該注重實驗過程。采取平時與最后實際操作相結(jié)合的方式進(jìn)行考核。平時成績主要從學(xué)生的實驗態(tài)度、操作過程、實驗結(jié)果和實驗報告的質(zhì)量等幾個方面綜合評定；采用考題必做和選做相結(jié)合，完成必做的給基本分，完成選做的加分。

建立考試題庫，讓學(xué)生隨機(jī)抽選。抽到考題后，當(dāng)場連接電路、測試波形、記錄數(shù)據(jù)并回答問題。這種現(xiàn)場抽簽，在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗的考試，達(dá)到了鞏固所學(xué)的知識，提高獨立操作能力的目的。

這樣的評定方式比以往光憑實驗報告定成績更具科學(xué)性，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展和創(chuàng)新能力的提高。

2.7 開放實驗室，構(gòu)建創(chuàng)新的平臺

為保證實驗課程的教學(xué)質(zhì)量，充分發(fā)揮實驗室的教學(xué)實驗的優(yōu)勢，利用實驗室的空閑時間對學(xué)生實行開放。改變以前只有上實驗課時學(xué)生才能到實驗室做實驗的做法，做到只要實驗教師在，學(xué)生隨時都可以到實驗室做實驗。開放實驗室不僅可以大大地提高實驗室的利用率，提高投資效益，而且對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性、提高他們的動手能力、培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新人才有十分重要的意義。

三、改革與實踐的應(yīng)用情況

在我們提出改革與實踐的方案后，積極創(chuàng)造了改革與實驗的環(huán)境，要求教師和學(xué)生們積極投身到這個改革與實踐中來。

3.1 增加綜合性、設(shè)計性實驗，提高學(xué)生綜合能力

在電子技術(shù)的實驗內(nèi)容中，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，在綜合性實驗教學(xué)中，要求學(xué)時在掌握驗證性實驗基礎(chǔ)上，能綜合應(yīng)用所學(xué)的知識及多種實驗技能解決有一定難度的實驗問題。設(shè)計性實驗是指教師只給出實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗，這部分內(nèi)容要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)性實驗和具備綜合實驗?zāi)芰筮M(jìn)行，注重培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力、實驗動手能力、自主學(xué)習(xí)能力和查閱參考文獻(xiàn)的能力，激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力。按照改革思路首先適當(dāng)?shù)匕才乓恍┚C合性實驗，共學(xué)生挑選內(nèi)容的實驗，例如，在電子技術(shù)的實驗內(nèi)容中，可以安排由運算放大器組成溫度控制電路及三角波、方波的波形產(chǎn)生電流，由555芯片構(gòu)成的定時器和脈沖信號發(fā)生器電路、由78及79系列芯片構(gòu)成的直流穩(wěn)壓電源電路等常用電路作為綜合性實驗選做內(nèi)容，收到了很好的效果。在此基礎(chǔ)上，給出設(shè)計性實驗項目的要求，學(xué)生自己按照要求，查閱參考資料、設(shè)計電路、安裝電路、調(diào)試電路、整理實驗數(shù)據(jù)寫出完整的實驗報告。如：要求學(xué)生用運算放大器實現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換、用數(shù)字集成電路設(shè)計搶答器等，通過這些實驗內(nèi)容的改革為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計中電路的設(shè)計和調(diào)試打下好的基礎(chǔ)。

3.2 開發(fā)創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

經(jīng)過綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，學(xué)生積累了一些實驗技巧及方法，在此基礎(chǔ)上增加創(chuàng)新性綜合實驗項目。創(chuàng)新實驗屬于選修內(nèi)容，這些內(nèi)容要求學(xué)生在計劃外進(jìn)行，動手能力強(qiáng)及有興趣的學(xué)生才可以選擇，學(xué)生可以選擇自己感興趣的課題研究，實驗室提供實驗平臺及必要的元器件，學(xué)生經(jīng)歷了科研項目的全過程，培養(yǎng)了實事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊精神。

將電子技術(shù)創(chuàng)新性實驗與電子技術(shù)學(xué)科競賽結(jié)合起來，學(xué)科競賽是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。組織引導(dǎo)學(xué)生參加教師的科研課題，另外工程實現(xiàn)中心還成立了學(xué)生科研創(chuàng)新基地，為學(xué)生提供實踐性開放性訓(xùn)練的機(jī)會，為學(xué)生提供固定場地，先進(jìn)的儀器設(shè)備及專業(yè)的指導(dǎo)教師。這樣培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，激發(fā)他們的競爭意識，以賽促學(xué)，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力及創(chuàng)新意識。

電子技術(shù)實驗課程的教學(xué)實踐證明，這種電子技術(shù)實驗教學(xué)改革是成功的，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 宗靜靜. 電子設(shè)計競賽與創(chuàng)新型人才的培養(yǎng). 實驗室科學(xué)，2009，（1）

[2] 馬冬梅. 通信原理實驗教學(xué)的改革與探索. 實驗室科學(xué)，2010，（4）