基于賽課結合的電類專業實踐教學改革研究

鄧鵬

摘要：通過調整電類專業課程設置和采用分階段實踐教學的方式，構建了基于學科競賽的電類專業核心課程體系，將電類專業學科競賽中涉及到的基礎知識融入教學中，改革了電類專業實踐教學和考核評價方法。實踐證明：基于賽課結合的電類專業實踐教學方式，能極大地提高電類專業學生的學習積極性和專業能力，促進教學質量提高。

關鍵詞：賽課結合;實踐教學改革;學科競賽;創新型人才

中圖分類號：G642.0?文獻標志碼：A?文章編號：1008-4657（2019）05-0085-05

0?引言

目前，各高校都在探索如何培養實踐能力強，能將本專業所學的基礎知識靈活應用到實際中，并解決實際問題的應用型人才。隨著全國高校招生規模的擴大[1-2]，每年畢業的大學生越來也多，大學生就業面臨著很多問題。從近幾年的電類專業學生就業情況來看，各高校培養的電類專業人才還不能滿足市場對高質量電類專業人才的需求，因此，需要學生深入掌握電類專業知識。本文根據電類專業教學實際情況，對基于賽課結合的電類專業實踐教學改革問題進行了研究。

1?電類專業賽課結合實踐教學的可行性

1.1?可以培養學生的創新精神

大學生參加學科競賽一般是在指導老師的指導下，通過查閱各種文獻資料，自主設計和研究，通過觀察和實驗，研究一些現象和實驗結果，從而獲得一些研究成果。學生在學習和研究過程中發現問題，并解決問題，通過克服各種困難，最終達到競賽提出的要求，能夠培養學生主動學習習慣和創新的精神。以學科競賽為牽引的實踐教學方式，可以使學生在學習中充分發揮學生的潛力，而且教師在教學中可以將知識點融入教學目標任務之中，能提高電類專業實踐課的教學質量，真正促進學生創新能力的提高。

1.2?可以提高學生的動手實踐能力

電類專業實踐課程包括：電路原理實驗、模擬電子技術實驗和數字電子技術實驗等。以往的電類專業實驗安排在相關的理論課后面，實驗教學內容主要是對理論知識的驗證，教學方式單一，學生對驗證性實驗興趣不高。針對這種情況，可以將電類學科競賽題目中涉及到的內容融入到實踐教學中，從而提高學生學習興趣和動手能力。學生在學完專業基礎知識后，通過構思和設計，并將所學的專業知識和自己的想法運用到實驗和實訓，能提高自己對所學知識的綜合利用能力。

1.3?可以提高學生的團隊協作能力

電類專業學生參加的學科競賽或科技創新類項目一般都需要組建一個團隊，每個競賽團隊的成員一般有3～5人，各成員間需要相互分工合作、交流經驗，能起到取長補短的作用。在競賽訓練過程中，每個學生的能力都能得到鍛煉。

2?基于學科競賽的電類專業核心課程體系構建

2.1?調整電類專業課程設置

為了充分調動學生學習的積極性[3-5]，讓他們主動學習，可以讓低年級的學生參與到高年級的實踐課程中去學習和鍛煉。以往的電類專業學科競賽，如電子設計競賽培訓一般只針對大三的學生，因為他們基本學完了大部分的專業課程，可以進行一些綜合性的實踐訓練。但是大三學生只能參加一屆學科競賽就畢業了，這樣對于一個學校的人才培養方案來說，學科競賽沒有延續性，每年的競賽培訓和指導都要重新開始，指導老師的工作量也比較大，且效果不理想。因此，我們在進行賽前培訓時以大三的同學為主體，鼓勵大二和大一的同學參與聽課。為了讓大二和大一的同學能盡可能聽懂培訓內容，我們還對人才培養方案中的專業課程設置進行了一些調整，如電路原理安排在大一下學期，模擬電子技術和數字電子技術安排在大二上學期開設。這樣安排的好處是學生在大一到大三期間學習的電類基礎實踐課可以從實踐到理論，再從理論到實踐，學生對理論知識的掌握會更加深入，更容易將所學知識融會貫通，應用到實踐中去。

2.2?采用分階段實踐教學的方式

為了提高學生的實踐能力，我們對學生進行分階段實踐教學，還開設了小型電子產品裝配與調試實訓、電子系統綜合設計等選修課程，作為課內實踐教學的補充。

第一階段主要針對大一年級的學生，要求學生學會小型電子產品裝配與調試的基礎知識，指導學生掌握用萬用表、信號源、數字示波器等基本儀器儀表的使用方法，學會簡單電路的焊接和普通常用元器件的測量方法，開闊學生視野，鍛煉學生的動手能力，讓學生了解電子技術的發展現狀。第二階段主要針對大二年級的學生，除了做完基本的模擬電路和數字電路實驗外，指導老師提供一些帶有綜合性的電路設計題目，學生根據要求進行設計。第三階段主要是針對大三年級的學生，要求學生能根據所學的專業課，如單片機原理與接口技術、EDA技術、嵌入式系統等課程，結合全國大學生電子設計競賽賽前培訓，獨立進行設計和制作，靈活運用所學的理論知識。

3?基于賽課結合的電類專業實踐教學的實施

3.1?將電類專業學科競賽中涉及到的基礎知識融入教學中

電類專業實踐課程的教學往往都是以驗證性的實驗為主[6-7]，由老師先講解或演示后，學生按老師的要求進行操作，這樣只是簡單的模仿和重復操作，不能提高學生的創新能力，也難以提高學生對電類專業實踐課程的學習興趣。為提高教學效果，可以借鑒學科競賽的指導方式，進行分組實踐教學指導。教師在布置實驗任務后，學生可以自覺到圖書館或網上查找相關資料，并和小組成員討論，解決問題。學生在實驗過程中自主分工合作，最后由教師對實驗結果進行點評。這樣的實驗教學方式，學生不會把做實驗當做一種負擔，反而會更加努力的去尋找解決實驗中遇到問題的方法，能起到事半功倍的效果。

我們在指導學生參加學科競賽的同時，對學科競賽中涉及到的專業基礎知識進行提煉，將電類學科競賽中涉及到的基礎內容融入到實踐教學中，把學科競賽作為學生重要的實踐教學內容[8-10]，這樣可以將學科競賽與基礎實驗、課程設計、畢業設計等有機融合在一起，形成以學科競賽為引導的實踐課程教學方式，達到以賽促教的目的。

教學案例1：將電子設計競賽知識點融入電子技術課程設計中。

我們對電子設計競賽中涉及到的電子技術基礎知識進行了歸納，結合學生掌握知識的情況，按照電子設計競賽的要求，將電賽中的部分內容引入到電子技術課程設計中，通過項目式教學使學生通過“理論-實踐-理論”的方式學習，在實踐中培養學生的學習興趣和對所學知識的應用能力。表1為電子技術課程設計項目式教學內容、知識點和學時安排。

這些項目都源于電子設計競賽，每個選題都能體現理論教學內容的重點和實際應用。在課程設計中，老師引導學生對各個知識點進行剖析，合理安排計劃。教師設計好課程設計項目后，對學生進行分組，學生根據自己興趣選題，查閱和收集相關資料，通過團隊合作的方式進行討論和分工，對計劃安排進一步細化和執行。

3.2?改革電類實踐課程教學方法，解決專業課程教學與學科競賽脫離的問題

目前，電子技術發展迅速，實踐教學的內容也應該不斷更新，隨著人才培養方案中教學學時的壓縮，原有的教學方法很難保證教學進度的順利實施，這就需要老師在教學過程中進行實踐教學改革，荊楚理工學院電類專業實踐教學主要做了以下改革。

3.2.1?充分利用各種仿真軟件

在計算機上利用仿真軟件可以對電路原理、模擬電子技術、數字電子技術等課程中的實驗電路進行仿真。能用于電類專業實踐教學仿真軟件比較多，如Proteus、Multisim等。通過仿真軟件，學生可以很方便的進行電路設計和仿真，通過仿真測試，可以得到需要的波形和數據。在以往，課堂上講解芯片的用途和電路的工作原理，學生聽起來很枯燥乏味，引入仿真軟件后，可以激發學生的學習興趣。學生不僅在課堂上對理論知識理解更加深刻了，在課后還可以利用仿真軟件自主學習和進行相關的實驗。

教學案例2：將實踐教學中的仿真軟件應用于電子設計競賽中。

結合電子技術實驗教學中應用的仿真軟件，可以對電子設計競賽中的一些題進行軟件仿真，加快設計進度，在比賽中起到事半功倍的效果。例如我們指導學生參加電子設計競賽時，對2009年的全國電子設計競賽題——低頻功率放大器的前置放大電路進行了仿真，然后制作實物，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?充分利用網絡資源

教師在講課過程中可以給學生推薦一些相關的學習網站，學生不僅可以學到一些書本上沒有的理論知識，還可以在網上論壇里與一些相關專業的工程師交流，拓展學生的知識面，培養他們查閱資料的能力。

3.2.3?結合所學課程，合理布置實踐教學課后作業

教師在布置實踐教學課后作業時，可以多列一些綜合性的題目，讓學生根據自己的興趣愛好來選擇適合自己的題目。由于每個學生對理論知識的掌握程度和對問題的解決思路都不一樣，這樣可以充分發揮學生的動手能力和創造力。

3.3?改革電類實踐課程的考核評價方法

以往的實驗教學考核一般都是根據實驗報告、實驗操作、考勤成績綜合評定，不能包含整個實驗教學過程。因此，在實驗教學考核上，我們根據荊楚理工學院的實際情況，將實驗預習、實驗操作、實驗討論、實驗考試（答辯和操作）等也包含在實驗考核中。我們鼓勵學生將學科競賽中涉及到本門課程的內容寫到實驗報告中，也可以參考學科競賽中對學生的評價方式來判定實驗成績。這種評價方式，可以提高學生參與學科競賽的興趣，促使學生主動學習，同時也促進學生對實驗內容的深入理解。

4?基于賽課結合的電類專業實踐教學成效

學科競賽是學生素質能力提高的有效途徑之一，不同的學生可以根據自己的知識能力和興趣愛好選擇適合自己的學科競賽，同時學生在參加學科競賽的過程中不僅提高了運用知識的能力，還可以培養寫作能力、團隊協作能力等，為將來參加工作打下基礎。教師在指導學生參加學科競賽的過程中可以積累經驗，將學科競賽中的內容與平時的課堂教學、實驗教學、課程設計、畢業設計、科研等聯系起來。近幾年，荊楚理工學院電子信息工程學院進行了基于賽課結合的電類專業實踐教學改革，取得了一些成效，越來越多的學生愿意進入實驗室參與科技創新活動，學院專門建立了大學生創新實驗室，給愿意提高自己動手能力的學生提供場地和機會。這樣也促使學院改變了對其他實驗室的管理方式，為每個實驗都配備學生實驗助理員，配合實驗指導老師管理實驗室，學生可以在課余時間在實驗室利用實驗設備進行科技創新活動，提高了實驗設備的利用率，同時也提高了學生學習專業課程的積極性。

近幾年，荊楚理工學院電子信息工程學院學生參加學科競賽和課外創新活動的人數逐年增加，我們對2014～2018年學生進入實驗參加科技創新活動的人數進行了統計，如圖3所示，從圖中可以看出，參加人數連續5年遞增，在2018年，人數達到416人。

近五年荊楚理工學院電子信息工程學院學生在全國大學生電子設計競賽、全國大學生智能汽車競賽、全國大學生物聯網設計競賽中榮獲國家級、省級獎項40余項，部分學生還在期刊上發表了學術論文和申請了國家專利。學生通過參加各種學科競賽，綜合素質和能力得到很大提高，對專業知識的掌握也比較牢固，在就業中也受到用人單位的好評。

5?結語

創新型人才的培養需要經歷一個逐步提升的過程，需要根據學生不同階段的知識水平進行相應的指導和培養。本文結合教育規律，提出的基于賽課結合的電類專業實踐教學方式，以培養學生的動手能力和實踐能力為目標，以學科競賽和大學生科技創新為平臺，能提高電類專業大學生的科技創新水平和實踐能力，能提高電類專業實踐教學質量。

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[責任編輯：鄭筆耕]