電子工程訓(xùn)練課程教學(xué)改革探析

廖秋麗　許金　王金輝

【摘 要】根據(jù)桂林電子科技大學(xué)電子工程訓(xùn)練中心的實(shí)際情況，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的電子工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)課程進(jìn)行教學(xué)改革。

【關(guān)鍵詞】電子工程訓(xùn)練 改革 專業(yè)特點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）07C-0178-02

電子工程訓(xùn)練是工科院校電子類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合型的工程實(shí)踐教學(xué)必不可少的技術(shù)基礎(chǔ)課，它肩負(fù)著全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)綜合型、應(yīng)用型和創(chuàng)造型以及具有高質(zhì)量、高素質(zhì)、高層次的現(xiàn)代工程技術(shù)人才的重要任務(wù)。但是，傳統(tǒng)的電子工程訓(xùn)練課程是對(duì)選定的產(chǎn)品進(jìn)行安裝焊接調(diào)試，學(xué)生機(jī)械式地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品的原理、設(shè)計(jì)無(wú)法理解。學(xué)生的思維活動(dòng)完全限制在教師預(yù)先安排好的軌道上運(yùn)行，缺乏獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，創(chuàng)新精神和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力得不到培養(yǎng)，不能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性，學(xué)生難以形成工程設(shè)計(jì)的整體概念，與高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新人才的當(dāng)代理念也背道而馳。本文針對(duì)目前桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生的電子工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)課程存在的一些問(wèn)題，提出相應(yīng)的改革措施。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

桂林電子科技大學(xué)是以工為主，電子信息類學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出、創(chuàng)新實(shí)踐教育特色鮮明的多科性大學(xué)。學(xué)校為了強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，以及合理配置教學(xué)資源，避免重復(fù)建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)效益，于2000年7月成立了二級(jí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)單位—— 教學(xué)實(shí)踐部，其中，電子工程訓(xùn)練中心主要承擔(dān)學(xué)校工科專業(yè)學(xué)生的電子工藝實(shí)習(xí)教學(xué)和電子產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作指導(dǎo)。

2015年，電子工程訓(xùn)練中心增設(shè)了“電子工程訓(xùn)練”這門課程，專門面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的大三學(xué)生而開(kāi)設(shè)，實(shí)訓(xùn)時(shí)間為10天，主要內(nèi)容為完成一部收音機(jī)的焊接、裝配與調(diào)試，讓學(xué)生掌握常用電子元器件（電阻、電容、電感、晶體管、集成塊等）的識(shí)別、作用及質(zhì)量檢驗(yàn)；了解電子產(chǎn)品的裝配工藝，包括SMT工藝和手工焊接工藝；了解收音機(jī)的接收原理；了解電子產(chǎn)品整機(jī)的裝配過(guò)程及掌握使用常用的電子測(cè)量?jī)x器來(lái)進(jìn)行收音機(jī)的檢測(cè)和調(diào)試。通過(guò)此次實(shí)習(xí)，學(xué)生能掌握基本的電子技術(shù)知識(shí)，了解電子產(chǎn)品的制作流程，實(shí)踐動(dòng)手能力得到進(jìn)一步提高。

然而，這門課的實(shí)習(xí)內(nèi)容原來(lái)只是針對(duì)信息與通信學(xué)院和電子工程與自動(dòng)化學(xué)院的大一學(xué)生設(shè)計(jì)的，其實(shí)習(xí)時(shí)間只有5天，把它原封不動(dòng)地照搬過(guò)來(lái)，顯然沒(méi)有考慮到計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)的特殊性和個(gè)人水平的高低，沒(méi)有跟專業(yè)很好地結(jié)合起來(lái)，對(duì)學(xué)生的吸引力不強(qiáng)，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，沒(méi)有把學(xué)生的專長(zhǎng)發(fā)揮出來(lái)，相應(yīng)地創(chuàng)新能力也沒(méi)有得到很好的發(fā)揮。而且，對(duì)于大三的學(xué)生用10天去完成這些內(nèi)容，時(shí)間上顯然有點(diǎn)多，對(duì)能力突出一點(diǎn)的學(xué)生做到后面更感覺(jué)無(wú)事可做。因此，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)和個(gè)人水平，對(duì)現(xiàn)有的電子工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容和模式進(jìn)行改革勢(shì)在必行。

二、教學(xué)改革的實(shí)施

電子工程訓(xùn)練課程教學(xué)改革主要是改變目前內(nèi)容過(guò)于單一、與專業(yè)結(jié)合不緊密的局面，并完善該課程的教學(xué)體系，在以后的教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)提高，及時(shí)補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。因此，可以從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體系三個(gè)方面進(jìn)行。

（一）豐富教學(xué)內(nèi)容。首先，可以保留原來(lái)裝配收音機(jī)的實(shí)習(xí)內(nèi)容，不管是從教學(xué)經(jīng)驗(yàn)上，還是從實(shí)驗(yàn)環(huán)境和測(cè)量設(shè)備來(lái)說(shuō)，多年的實(shí)習(xí)項(xiàng)目畢竟還是有很多優(yōu)勢(shì)，而且也能讓學(xué)生掌握焊接技術(shù)，學(xué)會(huì)識(shí)別基本的元器件及測(cè)量方法，了解一個(gè)電子產(chǎn)品的裝配及調(diào)試過(guò)程，達(dá)到電子實(shí)習(xí)的基本要求。只是在實(shí)習(xí)的過(guò)程中，不再側(cè)重詳細(xì)講解收音機(jī)的工作原理，而是簡(jiǎn)單地介紹其接收過(guò)程及調(diào)試方法，留更多的時(shí)間去完成綜合設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目。其次，增設(shè)電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，每人完成所設(shè)計(jì)的電路板的制作。可以搭建一個(gè)通用的硬件平臺(tái)，如通過(guò)Altium Designer軟件設(shè)計(jì)一個(gè)基于AT89S51單片機(jī)的基本電路（包含按鍵、LED及LCD1602液晶顯示），然后手工制作自己設(shè)計(jì)的電路板，最后進(jìn)行測(cè)試。自己設(shè)計(jì)的電路板制作出來(lái)，學(xué)生很有成就感，提高了學(xué)生的積極主動(dòng)性。最后，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)特點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生編程的特長(zhǎng)，將軟硬件結(jié)合起來(lái)，學(xué)生可在自己制件的硬件電路板上編寫軟件程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，完成一個(gè)電子產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)調(diào)試的流程。

綜上所述，10天的電子工程訓(xùn)練課程安排如下：第一天進(jìn)行手工焊接練習(xí)和電子元器件識(shí)別與測(cè)量；第二天進(jìn)行手工貼片元件的焊接并調(diào)試一個(gè)小電路；第三天進(jìn)行收音機(jī)的SMT焊接及通孔元件的安裝；第四天收音機(jī)的調(diào)試；第五至七天完成電路設(shè)計(jì)；第八天制作電路板并組裝；第九至十天編程并下載到電路板上軟硬件聯(lián)合調(diào)試，驗(yàn)收。

（二）改變教學(xué)方法。在教學(xué)方法方面，設(shè)定不同的授課方法，有綜合性知識(shí)的講課方法、項(xiàng)目引導(dǎo)型的概述性教學(xué)方法和項(xiàng)目執(zhí)行中的跟蹤輔助教學(xué)方法。收音機(jī)和電路設(shè)計(jì)基本要求等基礎(chǔ)知識(shí)統(tǒng)一講解，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新，如設(shè)計(jì)基于單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)不同功能，在設(shè)計(jì)過(guò)程和最后的軟硬件調(diào)試時(shí)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的交流，在硬件電路上除了能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能外，學(xué)生還能充分發(fā)揮自己的想象力，拓展多種功能。

（三）完善評(píng)價(jià)體系。在評(píng)價(jià)體系方面，探索新的方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。采用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)方法，側(cè)重于對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作全過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，改變傳統(tǒng)的側(cè)重于學(xué)習(xí)結(jié)果的終結(jié)性評(píng)價(jià)。首先，必須有基本的實(shí)習(xí)素養(yǎng)，即實(shí)習(xí)過(guò)程的表現(xiàn)，占總成績(jī)的20%，包括考勤、實(shí)習(xí)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)工具與儀器的整理、遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度等；其次，最主要考查的是學(xué)生的實(shí)際操作能力，占60%，包括手工焊接質(zhì)量考核、電路設(shè)計(jì)圖及相關(guān)問(wèn)題考核和收音機(jī)效果考核；最后，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)習(xí)報(bào)告，占20%，能完整地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及有條理地撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告也是必備的一項(xiàng)技能。改革后電子工程訓(xùn)練的考核以實(shí)習(xí)過(guò)程的表現(xiàn)、實(shí)際操作的能力和實(shí)習(xí)報(bào)告的質(zhì)量為依據(jù)綜合評(píng)定成績(jī)，總評(píng)成績(jī)按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級(jí)計(jì)分。

三、教學(xué)改革實(shí)施的效果

課程教學(xué)改革的實(shí)施，解決了電子工程訓(xùn)練現(xiàn)存的問(wèn)題，同時(shí)極大地提高了學(xué)生的積極主動(dòng)性，教學(xué)效果顯著。第一，將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)緊密結(jié)合，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。電子工程訓(xùn)練是一門實(shí)踐操作性很強(qiáng)的課，要求學(xué)生獨(dú)立完成電路板的設(shè)計(jì)與制作，而計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)生擅長(zhǎng)編寫程序，讓學(xué)生發(fā)揮所長(zhǎng)，將學(xué)生編寫的程序在自己制作的電路板上運(yùn)行起來(lái)，理論聯(lián)系實(shí)踐，在實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)。第二，采用不同的教學(xué)模式能夠使學(xué)生更好地掌握知識(shí)。不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法，基礎(chǔ)知識(shí)統(tǒng)一講解，設(shè)計(jì)內(nèi)容可現(xiàn)場(chǎng)討論，老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間互相交流，在提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問(wèn)題的能力的同時(shí)更好地掌握知識(shí)。第三，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從被動(dòng)接受到主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在搭建了硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，編寫程序?qū)崿F(xiàn)什么樣的功能是完全由學(xué)生自己決定的，學(xué)生可通過(guò)與老師或同學(xué)交流、書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)等方式獲取相關(guān)知識(shí)，對(duì)存在的問(wèn)題思考分析，設(shè)計(jì)出功能不一的電子產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，大部分同學(xué)都能獨(dú)立思考，提出問(wèn)題并想辦法解決問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)自己的想法，這就是創(chuàng)新，而這也是電子工程訓(xùn)練這門課的最終目的。

根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，因材施教，實(shí)施教學(xué)模式的改革。經(jīng)過(guò)3個(gè)批次的實(shí)訓(xùn)表明，針對(duì)電子工程訓(xùn)練教學(xué)模式的改革是可行而有效的。通過(guò)10天的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生不僅提高了實(shí)踐動(dòng)手能力，鞏固了理論知識(shí)，而且有效地激發(fā)了自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新精神，綜合運(yùn)用各個(gè)學(xué)科的知識(shí)去解決問(wèn)題，具備一定的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，為將來(lái)進(jìn)入社會(huì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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【基金項(xiàng)目】2015年校級(jí)教育教學(xué)改革示范中心專項(xiàng)項(xiàng)目（ZJW11053、ZJW11056）；2015校級(jí)教育教學(xué)改革一般項(xiàng)目（JGB201529）

【作者簡(jiǎn)介】廖秋麗（1984— ），女，廣西來(lái)賓人，桂林電子科技大學(xué)教學(xué)實(shí)踐部助教，碩士。

（責(zé)編 黎 原）