通信電子線路相互融合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究

李彥超 劉明亮 丁群 朱勇

摘 要：立足于通信電子線路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型多樣化教學(xué)模式中課時(shí)不足、教學(xué)效果差的問(wèn)題，提出以“相互融合”教學(xué)模式為手段，把跨學(xué)科相關(guān)課程、課外科技活動(dòng)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及教師科研等環(huán)節(jié)與目前開(kāi)設(shè)的多樣化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)融合，構(gòu)建一套“相互融合式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，探索激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)途徑，切實(shí)提高電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：通信電子線路實(shí)驗(yàn);相互融合式;實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G427 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1002-2589（2014）36-0228-02

引言

通信電子線路課程是通信工程、電子信息工程等電子信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門(mén)核心課程，有很強(qiáng)的理論性、工程性和實(shí)踐性，概念比較抽象，難于理解和掌握。如何能夠使得學(xué)生很好地接收和消化這些既有很多抽象的理論又有較高要求的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容，是困擾教學(xué)質(zhì)量全面提高的主要原因之一。而作為教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其實(shí)驗(yàn)課程即通過(guò)讓學(xué)生自己動(dòng)手操作對(duì)組成現(xiàn)代通信系統(tǒng)的典型基本電路及理論進(jìn)行驗(yàn)證、分析和研究，從而達(dá)到幫助理解知識(shí)要點(diǎn)，激發(fā)求知欲，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)于課程體系建設(shè)具有重要作用。所以，通信電子線路實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的教學(xué)研究非常重要，建設(shè)完善的、有特色的通信電子線路實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)黑龍江大學(xué)通信與電子信息類專業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

為適應(yīng)未來(lái)社會(huì)對(duì)多層次人才需求及高等教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)，很多教育工作者提出一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路[1-6]，觀點(diǎn)主要集中在大量開(kāi)展類型多樣化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中包括驗(yàn)證性、仿真設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、科研性及綜合性等實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路反映了教學(xué)體系改革方向，得到教育界同仁一致認(rèn)可，同時(shí)也衍生出新問(wèn)題，即實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的增加需要足夠?qū)嶒?yàn)學(xué)時(shí)支撐。通過(guò)大量文獻(xiàn)調(diào)研表明，目前各高校通信電子線路實(shí)驗(yàn)課時(shí)在8～16學(xué)時(shí)之間，顯然實(shí)驗(yàn)課時(shí)明顯不足，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不良，成為阻礙類型多樣化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展的關(guān)鍵問(wèn)題所在。本文基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不足的現(xiàn)狀，依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)新方案，立足現(xiàn)有教學(xué)資源基礎(chǔ)，構(gòu)建一種“相互融合式”多層次性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，有效解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不夠出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題。

一、“相互融合式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

“相互融合式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

■

目前我院高頻電子線路實(shí)驗(yàn)課時(shí)為15學(xué)時(shí)，課內(nèi)學(xué)時(shí)有限，以驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為中心，圍繞培養(yǎng)方案規(guī)劃的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以其他各相關(guān)學(xué)科課程為輔助，“相互融合”地開(kāi)展仿真設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;以各類專業(yè)課程設(shè)計(jì)為載體，“相互融合”地嵌入設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;以本科畢業(yè)設(shè)計(jì)主體內(nèi)容為平臺(tái)，將仿真設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)主體內(nèi)容相互融合，提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量;以課外電子設(shè)計(jì)類科技活動(dòng)為契機(jī)，將電子設(shè)計(jì)類比賽內(nèi)容與設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相互融合，提高大學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維;以教師各類科研課題為支撐，“相互融合”地融入綜合性、創(chuàng)新性和科研性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。優(yōu)化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)類型多樣化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建思路與實(shí)踐

（一）基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為中心

以教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，確立基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目?jī)?nèi)容在新課程體系改革的中心地位。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容由大量驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)組成，用以驗(yàn)證所學(xué)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)，通過(guò)測(cè)試設(shè)備觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)課堂所學(xué)相關(guān)理論知識(shí)的理解，具有一定的直觀性和啟發(fā)性，同時(shí)能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

（二）跨學(xué)科課程的“相互融合式”教學(xué)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)對(duì)硬件的操作來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)達(dá)到創(chuàng)新能力及工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的目標(biāo)。目前全國(guó)各高校開(kāi)設(shè)的EDA技術(shù)理論課程為電子技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)技術(shù)革命[7-13]，諸如EWB、LabView、Multisim、SystemView、Protel、Pspice等各類仿真設(shè)計(jì)軟件，能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，既能培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，又能克服硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所存在的問(wèn)題。跨學(xué)科課程為硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

（三）課程設(shè)計(jì)的“相互融合式”教學(xué)

高校開(kāi)設(shè)的各類課程設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分之一，由于其教學(xué)效果良好，現(xiàn)已在高校電子信息類專業(yè)普遍實(shí)施。以黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院為例，電子信息類專業(yè)開(kāi)設(shè)的各類專業(yè)課程設(shè)計(jì)為通信電子線路設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)，立足黑龍江大學(xué)—電子工程學(xué)院—電子信息類專業(yè)課程設(shè)計(jì)，有效地相互融合通信電子線路設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)具有重要教學(xué)意義。

（四）課外科技活動(dòng)的“相互融合式”教學(xué)

課外電子設(shè)計(jì)類科技活動(dòng)充分提高了大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，調(diào)動(dòng)了大學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)大學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。目前各高校充分意識(shí)到各類電子設(shè)計(jì)科技活動(dòng)的重要性，黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院也不例外，各教研室教師積極組織學(xué)生參加各類國(guó)家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)各類電子設(shè)計(jì)大賽，并親自跟蹤指導(dǎo)。在電子設(shè)計(jì)大賽及立項(xiàng)課題內(nèi)容設(shè)計(jì)上有機(jī)融入綜合性、軟硬件設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，拓展了通信電子線路課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。課外各類大學(xué)生科技活動(dòng)為通信電子線路綜合性、軟硬件設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展提供了新的舞臺(tái)。

（五）畢業(yè)設(shè)計(jì)的“相互融合式”教學(xué)

高等教育人才培養(yǎng)過(guò)程中大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合性實(shí)踐教學(xué)重要環(huán)節(jié)之一，也是培養(yǎng)大學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要手段之一。指導(dǎo)教師依據(jù)大學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)為大學(xué)生設(shè)計(jì)畢設(shè)題目，選題要體現(xiàn)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，同時(shí)可以充分融入通信電子線路的綜合性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。近年來(lái)，黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，使通信電子線路實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，既能達(dá)到黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，又使通信電子線路多樣化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到充分開(kāi)展。

（六）教師科研的“相互融合式”教學(xué)

德國(guó)著名思想家、教育家洪堡在柏林大學(xué)辦學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，首次提出了“通過(guò)科研進(jìn)行教學(xué)”的思想和“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”的原則[14]，明確了教學(xué)與科研辯證統(tǒng)一、相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系。圍繞指導(dǎo)教師科研課題，將科研性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入到教師科研項(xiàng)目中，通過(guò)教師科研項(xiàng)目鍛煉大學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作能力及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，是洪堡“科學(xué)研究促進(jìn)教學(xué)”思想的外在表現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，提高大學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)經(jīng)過(guò)學(xué)院專家指導(dǎo)，使大學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中初步掌握科研的基本方法，有效培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，進(jìn)一步提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

二、結(jié)論

“相互融合式”多層次性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，使類型多樣化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相互融入專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、其他相關(guān)學(xué)科課程、電子設(shè)計(jì)類科技活動(dòng)及教師各類科研課題中，解決了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不足、教學(xué)效果差導(dǎo)致的瓶頸問(wèn)題。新教學(xué)模式優(yōu)化了黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系改革新方向，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，對(duì)于其他院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的參考價(jià)值。

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收稿日期：2014-07-02

作者簡(jiǎn)介：李彥超（1982-），男，黑龍江雙城人，講師，博士，從事微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、SPR技術(shù)及激光遙感等研究。（責(zé)任編輯：石 銀）