陳新河

（巢湖學院 物理與電子科學系，安徽 巢湖 238000）

電子設(shè)計大賽引導下的電類專業(yè)教改

陳新河

（巢湖學院 物理與電子科學系，安徽 巢湖 238000）

傳統(tǒng)教學模式的缺陷極大地限制了高校素質(zhì)教育的實施，阻礙了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。本文通過分析傳統(tǒng)教學的缺陷，以參加全國電子設(shè)計大賽為契機，從教師隊伍的培養(yǎng)、教學方法和教學內(nèi)容的調(diào)整、課程體系的重構(gòu)和實踐教學的加強等幾方面討論了電類專業(yè)的教學改革。通過這種改革提高高校電類專業(yè)的教學質(zhì)量，促進學生動手能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

電子設(shè)計大賽；實踐教學；教學改革；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1 引言

全國大學生電子設(shè)計競賽是教育部、工業(yè)和信息化部主辦的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革，有助于高等學校實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學風，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件[1、2]。全國大學生電子設(shè)計競賽的特點是：實用性強、綜合性強、技術(shù)水平發(fā)揮余地大[3]。所涉及的電子信息類知識有：低頻、高頻、數(shù)電、單片機、電子測量和電力轉(zhuǎn)換等；其設(shè)計手段可以采用傳統(tǒng)的，也可以采用現(xiàn)代電子設(shè)計工具和器件（如Pspice、CPLD和FPGA等）。電子設(shè)計競賽既在一定程度上反映了當前電子技術(shù)發(fā)展水平，又在一定程度上反映了高校教學的實際效果和高校電類學生的實際專業(yè)技術(shù)能力。所以如何以全國大學生電子設(shè)計競賽為依托，通過對電類教學進行改革來提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力是眾多高校關(guān)注的話題。

傳統(tǒng)的教學模式嚴重的束縛了高校的教學，阻礙了素質(zhì)教育的進程，使高校的教學內(nèi)容與社會實際發(fā)展狀況相脫離，高校畢業(yè)生必須經(jīng)過一段時間的“磨合期”才能真正走上工作崗位，我們必須要對其進行改革。本文針對傳統(tǒng)的教學缺陷，從多個方面討論了電類專業(yè)的教學改革。

2 傳統(tǒng)教學的缺陷

通過組織學生參加全國電子設(shè)計大賽，我們發(fā)現(xiàn)以前的傳統(tǒng)教學存在明顯的不足之處，具體體現(xiàn)在[4]：

2.1教學內(nèi)容陳舊

電技術(shù)是發(fā)展最快的一門學科，而教材更新速度慢，教材不能反應電子技術(shù)迅猛發(fā)展所涌現(xiàn)的新知識，導致課堂所講授的內(nèi)容與當今迅速發(fā)展的電子技術(shù)的實際有很大距離。實驗內(nèi)容的老三套，不利于學生現(xiàn)代知識結(jié)構(gòu)的形成。

2.2教學模式單一

傳統(tǒng)教學方法采用“填塞式”教學方法。教師上課講，學生上課抄，下課背，考完忘。實驗內(nèi)容多為對相應理論的驗證性實驗，學生自主設(shè)計的實驗少，忽視了實踐過程中學生的主體能動的作用，不利于學生獨立思考和動手能力的提高。

2.3教學手段落后和實驗設(shè)備陳舊

統(tǒng)教學上課以板書講授方式為主，不采用生動的多媒體進行教學，教師教的累，學生學的苦。實踐教學的投入不足，實驗設(shè)備陳舊，跟不上技術(shù)發(fā)展的需求，使學生學而無用（過時）。實驗設(shè)備少，實驗多人一組，結(jié)果學生少動手或者沒動手。

2.4不重視綜合性、創(chuàng)新性實踐訓練

以前學校僅按照各科理論課程來規(guī)劃實驗室，缺乏具有現(xiàn)代化氣息的綜合性實驗室，結(jié)果造成單科性實驗多而綜合性實驗少 （或無）；其次，所開設(shè)的實驗課程中，缺乏與實際問題相結(jié)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(shè)計競賽、科研項目等）的機會少，缺乏系統(tǒng)的實踐訓練。不利于學生綜合能力的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 電子設(shè)計引導下的教學改進

由于傳統(tǒng)教學缺陷造成了學生的知識面不寬，綜合運用知識和靈活運用知識的能力不佳；資料查閱能力不強；實驗技能不高；新器件、新技術(shù)應用能力較差和缺乏創(chuàng)新能力[5、6]。這些都阻礙了高校素質(zhì)教育的實施和大學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，迫切需要我們對傳統(tǒng)教育進行改革。筆者認為可以從以下幾個方面來實施電類專業(yè)的教改：

3.1提高教師的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力

當今，知識更新速度不斷加快，各科知識聯(lián)系也更加緊密，教師只有在不斷學習新知識、新理論、新技術(shù)和開展科研活動的過程中，不斷提高自己知識的深度、精度和廣度,才能更好地為學生傳道、授業(yè)、解惑，幫助學生了解課程發(fā)展前沿，促進學生各科知識的融會貫通，提高學生學習的主動性和實踐能力。

現(xiàn)代的實驗課不單純是讓學生學會儀表的使用，學會測量幾個實驗數(shù)據(jù)，完成了驗證性任務(wù)就完事了，更重要的是要培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力，幫助他們樹立一種系統(tǒng)的概念，提高他們的工程實踐能力。這些不僅要求任課老師有很強的理論基礎(chǔ)，還要有很強的業(yè)務(wù)能力。不僅能帶學生做驗證性實驗，而且能指導學生進行研究性的實驗，解決實驗過程中出現(xiàn)的問題并分析原因。

3.2改進教學方法

隨著電子技術(shù)的新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，教學內(nèi)容不斷增加，而教學課時被壓縮，傳統(tǒng)的教學方法已無法保質(zhì)保量地完成教學計劃。教學方法的改進勢在必行。具體措施有以下幾點[4]。

1）使用多媒體提高課堂教學效果。多媒體課件有容量大、圖文并茂的優(yōu)點。通過豐富的動畫演示,生動地描述課本中的抽象概念，將枯燥的理論具體化，使學生的聽覺、視覺等方面同時接收信息刺激，感官和想象力互相配合，增強他們的學習興趣與記憶能力。

2）運用各種仿真軟件對例題進行仿真。目前,電子電路的仿真軟件有很多（如Proteus等）。通過它們，我們可以方便地進行電路原理圖的設(shè)計、仿真和測試，觀察電路的工作狀態(tài)及變化情況。過去課堂中語言表達比較困難的許多電路、芯片功能應用，通過仿真演示就能使學生輕松明白。學生也可以設(shè)計仿真各種電路，這對于學生的深入學習無疑有很大的幫助。

3）向?qū)W生推薦優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)資源。可介紹一些如21IC網(wǎng)、電子工程師網(wǎng)等著名的電子網(wǎng)站，通過這些網(wǎng)絡(luò)資源，學生不僅能夠?qū)W會查閱芯片資料，還可與電子工程師進行學術(shù)交流，拓展了學生的視野，培養(yǎng)了學生查閱相應理論知識和相關(guān)資料的能力。

4）結(jié)合課程情況，布置實踐作業(yè)。根據(jù)學生已學內(nèi)容和學生的愛好興趣，布置一些能夠?qū)⒗碚撝R運用于實踐中的小制作。這種作業(yè)難度較低，但很靈活，每個學生的解決思路都不同，電路也會五花八門，這可以發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力。

3.3重構(gòu)課程體系

1）調(diào)整課程開設(shè)時間，增開綜合性應用課程。為調(diào)動學生的積極性和好奇心，變被動學習為主動學習。我們不要求學生必須學完所有專業(yè)課程后才參與電子設(shè)計大賽，在電子設(shè)計大賽的培訓的過程中，我們本著大三學生為主體、大二學生參與、大一學生旁聽的原則來組織學生。為了大二學生能夠較為順利的參加全國電子設(shè)計大賽，大一學生能夠聽懂電子設(shè)計大賽的培訓課程，我們將一些數(shù)學知識要求較低的專業(yè)基礎(chǔ)課（如數(shù)電、模電和C語言等）放在大一的下半學期和大二的上半學期開設(shè)。這樣從大一到大三，學生對專業(yè)知識的認識就經(jīng)歷了實踐、理論、再實踐的過程，符合學生對事物的認知過程，強化了學生的理論知識和實踐技能。

大三的學生已經(jīng)完成了各專業(yè)課的學習，有一定的理論知識和動手能力。但他們所學各科知識都比較獨立，為了讓他們能將所學的知識融會貫通，靈活運用，以適應大規(guī)模應用電路設(shè)計制作的要求。我們在大三下半學期開設(shè)了綜合性及應用性較強的課程（現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計）。我們還開設(shè)了“電子設(shè)計”選修課供電子興趣愛好者參與學習和訓練?！半娮釉O(shè)計”課程分為三階段的學習和培訓，第一階段教師教導學生識別元器件、使用儀器儀表，同時配合理論課程教學，進行組裝電子儀器和設(shè)備。第二階段根據(jù)學生的興趣，開拓學生的思路，鼓勵學生根據(jù)需要動手制作小產(chǎn)品，結(jié)合課程設(shè)計進行簡單的電路設(shè)計。第三階段介紹新型電子器件的應用、電路的設(shè)計方法和電路設(shè)計最新手段，開闊同學們的視野，強化同學們的工程概念，并給出適當難度的設(shè)計制作任務(wù)供學生練習。

2）更新和補充課堂教學內(nèi)容。電子大賽鼓勵和推薦對新技術(shù)、新器件的應用。這使我們更清楚地認識到電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電類專業(yè)必須不斷改進教學內(nèi)容。在課堂教學中，除了讓學生掌握基本器件、基本原理外，還要大膽舍棄過時陳舊的內(nèi)容，積極引人新的內(nèi)容。例如，模電中介紹完二極管、三極管、場效應管，放大電路、反饋電路、線性直流穩(wěn)壓電源電路等后，增加介紹模擬集成電路，如集成功率放大器、集成運算放大器的應用、函數(shù)發(fā)生器等。

3）重構(gòu)實踐課程體系。根據(jù)近幾年電子設(shè)計競賽所涉及的內(nèi)容，參賽學生所必備的知識結(jié)構(gòu)和實踐技能，我們對電類實踐課程進行了重新整合，將電類實踐課程按以下三個階段循序漸進地進行訓練。

第一階段：主要對大一和大二上半學期的學生進行電子工藝實訓。內(nèi)容包括焊接技能訓練、電子元件識別、萬用表等常規(guī)工具的使用、測量、印制板制作、萬用充電器組裝、收音機安裝調(diào)試。學會用萬用表、信號源、示波器等設(shè)備檢查，測量簡單電路故障等。這一階段主要是培養(yǎng)學生感知認識和親自動手制作的興趣。這一階段主要依托選修課程“電子設(shè)計”的第一階段來完成。

第二階段：主要面向大二和大三上半學期的學生。在第二階段主要以電類基礎(chǔ)課程的實驗教學內(nèi)容為主，結(jié)合選修課程“電子設(shè)計”的第二階段來完成。這一階段的目的是強化基礎(chǔ)實驗課所必須掌握的各項訓練內(nèi)容，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(shè)計原則，培養(yǎng)學生具備完成單元電路實驗任務(wù)和進行簡單電路設(shè)計的能力。

第三階段：主要面對大三和部分不考研的大四學生。這一階段要求學生能獨立完成從設(shè)計到制作的全過程，在虛擬和現(xiàn)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(shè)計能力、創(chuàng)新能力，系統(tǒng)掌握電子設(shè)計競賽所需要的知識。這一階段主要通過開設(shè)單片機接口技術(shù)、EDA技術(shù)、現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計等課程實驗，以及選修課程“電子設(shè)計”的第三階段，結(jié)合全國電子設(shè)計大賽前的集中培訓來完成。

3.4加強實驗教學

提高學生的實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，實驗課是一個主要的途徑，也是一個直接的途徑。為了實現(xiàn)高校的素質(zhì)教育，我們必須重視實驗教學，深挖實驗教學的潛力，實現(xiàn)實驗教學內(nèi)容、方法和途徑的多樣化，最大限度的提高實驗教學的效果。

1）改進實驗教學內(nèi)容。以往實驗課上老師講實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗方法和步驟，學生連線，測量實驗結(jié)果（數(shù)據(jù)）?，F(xiàn)在我們推薦教師根據(jù)實驗目標的要求，提前布置實驗內(nèi)容，要求學生課外獨立思考、自行設(shè)計、搭建電路。在實驗課上，老師重點指導電路的設(shè)計方法、元器件的選取原則和與本實驗內(nèi)容相關(guān)的新技術(shù)、新器件。此外還可以根據(jù)學生的實際情況增加一些綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容，注意實驗內(nèi)容的多樣化、多層次化，滿足不同程度學生的學習需要。同時，對于一些難度比較大、綜合性比較強、因器材和時間的限制難以實現(xiàn)的實驗，可以通過電子仿真軟件進行仿真和驗證。

2）組織電子興趣小組，舉辦校內(nèi)電子設(shè)計競賽。以參加各級、各類的電類競賽為目標，組織各種電子興趣愛好小組（協(xié)會），為電子愛好者提供一個相互學習、相互交流、相互促進的平臺。同時在每年的固定時間舉辦校級電子設(shè)計競賽，為電子設(shè)計愛好者提供施展技能的平臺，同時也為參加各級的大學生電子設(shè)計競賽選拔人才。

3）開設(shè)“電子設(shè)計”選修課?！半娮釉O(shè)計”課程的三個階段的培訓，使學生學會電子元器件的使用、常規(guī)儀器儀表的使用、簡單電路的設(shè)計；了解相關(guān)的新器材和新技術(shù)。為進一步參加各級競賽打好基礎(chǔ)。

4）開設(shè)開放性實驗室。為了學生方便地進行各種電類知識的學習和實踐，我們開設(shè)了電子創(chuàng)新實驗室。這個實驗室不僅對學生任何時間開放，而且在這個實驗室里可以進行各類實踐操作。該實驗室除了配備各種元器件、信號源、示波器、萬用表、熱風臺等常規(guī)器件、工具和設(shè)備外，還應配備一些單片機開發(fā)器、計算機等實驗設(shè)備。這個實驗室的開設(shè)為學生課外實踐活動，進行綜合性實驗提供了實驗場地和儀器設(shè)備。

5）組建強勁的實踐師資隊伍。在這支指導實踐的師資隊伍中，實踐經(jīng)驗豐富的教師指導設(shè)計原則、設(shè)計方法、器件選擇方法、調(diào)試方法和故障排除方法。而知識結(jié)構(gòu)較新的新來教師傳授新技術(shù)、新器件、新軟件相關(guān)的知識。這使的教師都能發(fā)揮特長、實現(xiàn)互補，最大限度的發(fā)揮實踐師資隊伍的能力，提高實踐課的教學效果。

4 小結(jié)

總之，電子設(shè)計大賽引導下的電類專業(yè)的教學改革是一個系統(tǒng)的、艱巨的、長期的工程。他涉及到教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高、師資隊伍的調(diào)整、課程體系的調(diào)整、教學和實驗設(shè)備的更新等眾多方面。而這些方面相互影響、相互滲透，任何一方面的實施都會影響到其他方面的效果，并最終影響教改的成敗。這個教學改革需要學校的政策上的傾斜，經(jīng)濟上的支持和全體電類教師的參與，逐漸地改變傳統(tǒng)的教學模式，真正實現(xiàn)高校素質(zhì)教育的目標，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。

[1]廖繼紅.從電子設(shè)計競賽談實驗教學改革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2007.

[2]全國大學生電子設(shè)計競賽組委會.全國大學生電子設(shè)計競賽章程[DB/OL].http://www.nuedc.com.cn/.2007-03-30.

[3]黃智偉.全國大學生電子設(shè)計競賽-技能訓練[M].北京航空航天大學出版社，2007：1.

[4]林壽英.以電子設(shè)計大賽促進電子技術(shù)課程本科教學改革[J].福建農(nóng)林大學學報（哲學社會科學版），2008，11（6）:103-105.

[5]陳躍，張清，張建化.談電子設(shè)計大賽對電子課程教學改革的推動作用[J].教育方法，2008/9:76.

[6]程智賓，謝斌生.電子設(shè)計競賽與實踐教學改革[J].福建信息技術(shù)教育，2007:7-10.

THE ELECTRONIC CATEGORY TESCHING REFORM BASEO ON EIECTRONIC DESIGNING COMPETITION

CHEN Xin-he
（Physics and e-Science Department,Chaohu College,Chaohu Anhui 238000）

The shortcomings of traditional teaching greatly limits the implementation of quality education and, hinders innovation training.In this paper,the teaching reform has been discussed based on the shortcoming analysis of traditional teaching.The reformed includs cultivation of teachers、teaching methods、teaching content and practica training etc.Through this reform,the university's teaching quality will be improved,and the students practice capacity,design capability,innovation ability will be promoted.

Electronic designing competition；Practice Leaching；Teaching reform；Innovative culture

book=135,ebook=133

G642.0

A

：1672-2868（2010）03-0135-04

責任編輯：陳 鳳

2009-12-18

陳新河（1976-），男，安徽宣城人。巢湖學院物理與電子科學系講師，碩士，研究方向：單片機。