焦海寧， 王祖麟， 楊 杰

（江西理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，江西贛州341000）

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工作能力和創(chuàng)新精神的重要手段，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我校應(yīng)用電子實(shí)驗(yàn)中心在國(guó)家財(cái)政部、江西省教育廳及學(xué)校的大力支持下被評(píng)為省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心，為實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的改革提供了優(yōu)越的基礎(chǔ)條件。近年來隨著社會(huì)對(duì)工科專業(yè)人才需求量的增加，再加上現(xiàn)在大學(xué)生招生數(shù)量的擴(kuò)張及社會(huì)對(duì)畢業(yè)生動(dòng)手能力的日益重視，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)（電子工藝實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等）作為電類專業(yè)學(xué)生必修的實(shí)踐類課程，其教學(xué)效果直接影響到學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。為此，合理有效、高質(zhì)量地完成電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)就顯得尤為重要。

一、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)存在的問題

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐課程是我校工科類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的選擇直接影響到該課程的教學(xué)效果。通過對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)過程進(jìn)行跟蹤指導(dǎo),并借鑒兄弟院校的同類實(shí)驗(yàn)教學(xué)范例,從中發(fā)現(xiàn)我校的電子技術(shù)實(shí)踐類課程的教學(xué)過程存在一定的問題:

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)固定，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興致

我校自90 年代以來一直在對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐場(chǎng)所的軟硬件條件進(jìn)行改善，從眾多知名實(shí)驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家購(gòu)進(jìn)了高精度、高品質(zhì)的實(shí)驗(yàn)箱及相關(guān)的軟件平臺(tái)，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾乎沒太大的變化，仍然以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目少之又少，具有工程實(shí)踐性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量為零，比如目前開設(shè)的集成門電路功能測(cè)試、計(jì)數(shù)器功能測(cè)試、D/A 轉(zhuǎn)換等。這些實(shí)驗(yàn)只是對(duì)理論知識(shí)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證，學(xué)生難以發(fā)揮自身能力，缺乏想象力，久而久之導(dǎo)致興致全無，實(shí)驗(yàn)效果可想而知。

（二）實(shí)踐教學(xué)模式陳舊，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程內(nèi)容繁多，涉及到的理論知識(shí)點(diǎn)更是囊括了電路、模電、數(shù)電等幾門課程以及電子工藝實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)諸多方面，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果很難快速達(dá)到以點(diǎn)到面的目的，實(shí)驗(yàn)時(shí)間的有限性也使得老師無法系統(tǒng)地帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的全面融會(huì)貫通，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法仍然停留在傳統(tǒng)教學(xué)模式上，即學(xué)生以班級(jí)為單位，完全按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容以及教師的演示來進(jìn)行操作，老師只是簡(jiǎn)單地講解完實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題，學(xué)生按照設(shè)定好的步驟進(jìn)行操作，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式效率低下，導(dǎo)致教師和學(xué)生都覺得枯燥無味，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，不適應(yīng)現(xiàn)代化新型人才的培養(yǎng)。

（三）工程實(shí)踐案例過少，阻礙了學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力的提高

電子技術(shù)實(shí)踐類課程的特色是電子產(chǎn)品的研發(fā)與更新，要做到具體教學(xué)內(nèi)容能夠跟上新電子時(shí)代的發(fā)展，關(guān)鍵在于理論與實(shí)踐的和諧統(tǒng)一。而當(dāng)今的大學(xué)生除了學(xué)習(xí)課本基礎(chǔ)知識(shí)外幾乎和外界無任何聯(lián)系，他們只知道簡(jiǎn)單的電路參數(shù)的計(jì)算以及計(jì)算結(jié)果會(huì)導(dǎo)致什么樣的后果，但真實(shí)的后果情景顯現(xiàn)從來沒有親身體會(huì)到。如：對(duì)由顯示譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器以及附加門電路構(gòu)建的路牌號(hào)碼顯示系統(tǒng)的工作原理討論，大部分學(xué)生對(duì)其中的單個(gè)部件原理說的頭頭是道，三者結(jié)合在一起的功能如何體現(xiàn)則語無倫次，究其原因：接觸的實(shí)際案例太少，無法達(dá)到理論與實(shí)踐的有效結(jié)合?？上攵@種氛圍造就的大學(xué)生其實(shí)只是類似于機(jī)器人的“書呆子”，又何來創(chuàng)新能力的提高呢。

（四）實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間相對(duì)固定，限制了學(xué)生的思維和操作，難以保證實(shí)驗(yàn)效果

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課是在同一時(shí)間被固定在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，電子元器件一般不會(huì)分發(fā)給學(xué)生帶出實(shí)驗(yàn)室，無論實(shí)驗(yàn)課難易都是要在實(shí)驗(yàn)室中來完成的。實(shí)驗(yàn)前，老師調(diào)整好了儀器設(shè)備，做好了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，學(xué)生只需做些測(cè)量數(shù)據(jù)，觀察波形的工作，課下不用思考，缺乏探討，也沒有挑戰(zhàn)。有限的實(shí)驗(yàn)空間制約了學(xué)生積極性和主動(dòng)性的發(fā)揮。課堂上講理論，實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)似乎成了兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié)，難以促進(jìn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的緊密結(jié)合。學(xué)習(xí)氣氛也相對(duì)比較沉悶，難以使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式。同時(shí)時(shí)間的固定性決定了學(xué)生只能按照教學(xué)計(jì)劃的安排和進(jìn)度，在固定的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。依照老師的實(shí)驗(yàn)操作要求，學(xué)生要在實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)電路的接線和調(diào)試。在接線過程中很難保證每次都暢通無阻，順利通過。更多的時(shí)候會(huì)遇到這樣那樣的問題，一旦出現(xiàn)問題，實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行就需要找出問題，糾正錯(cuò)誤。而找出問題、分析問題并且解決問題恰恰是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)更應(yīng)該關(guān)注的，但是這就需要有一個(gè)時(shí)間和過程，所以有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間就很難保證相關(guān)實(shí)驗(yàn)課題的順利完成，有很多必做的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不得不匆匆走過場(chǎng)，難以保證學(xué)生形成自己完整獨(dú)特的科學(xué)思路。

二、省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心的指導(dǎo)思想

開展高等學(xué)校示范實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)，是進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合、優(yōu)化、共享，著力提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要舉措。我校應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心，是我校辦學(xué)歷史最長(zhǎng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心之一，1994 年被中國(guó)有色總公司評(píng)為“優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室”，2003 年評(píng)為江西省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，2005-2010 年我校應(yīng)用電子實(shí)驗(yàn)中心共獲財(cái)政部中央與地方共建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室資金500 萬元，新增了PLC 實(shí)驗(yàn)室、電路板制作室、電子EDA 實(shí)驗(yàn)室以及DSP 實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置了大批電子產(chǎn)品研發(fā)所需的電子元器件及先進(jìn)儀器，逐步形成了應(yīng)用電子實(shí)驗(yàn)中心獨(dú)有的軟硬件支撐體系。示范實(shí)驗(yàn)室多年來的建設(shè)一貫堅(jiān)持以“學(xué)生為本”，從能力、知識(shí)和素質(zhì)各方面建立一切為了學(xué)生、適合專業(yè)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，樹立教師以知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高、協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念，渴求建立有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并完善實(shí)驗(yàn)室高效運(yùn)行的管理機(jī)制，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，力將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)基地，從而起到“示范”和“輻射”作用。

三、以省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心為依托的電子技術(shù)實(shí)踐類課程教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革就是變教師主導(dǎo)為學(xué)生主導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，即把填鴨式、替代式、被動(dòng)式實(shí)驗(yàn)變?yōu)閱l(fā)式、引導(dǎo)式、主動(dòng)式實(shí)驗(yàn)。老師在實(shí)驗(yàn)過程中只需要把最基本的實(shí)驗(yàn)原理和基本操作常識(shí)講解完，留給學(xué)生充分的想象空間，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并做成成品，從而提高學(xué)生積極動(dòng)腦和動(dòng)手的能力。應(yīng)用電子省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心所擁有的軟硬件條件正好為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施提供了可靠保障。

（一）分層次整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，突出綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的重要地位

電子技術(shù)實(shí)踐類課程實(shí)踐性非常強(qiáng)，因此,必須加強(qiáng)這一環(huán)節(jié)的高效實(shí)施,使學(xué)生能學(xué)以致用,理論聯(lián)系實(shí)際，為此,我們可從過去的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主轉(zhuǎn)化為以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，加大綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的比例，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)生活需要要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)期間獨(dú)立完成一個(gè)綜合性電路(模擬電路或數(shù)字電路)的設(shè)計(jì)，從選題、設(shè)計(jì)、建構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、完成實(shí)驗(yàn)等過程，盡量發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神,使學(xué)生經(jīng)過“課程設(shè)計(jì)”的鍛煉,具有初步的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、總結(jié)能力,為后期進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ),學(xué)生也可根據(jù)自身的實(shí)際條件進(jìn)行自設(shè)題目，自主研發(fā)為參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽做好準(zhǔn)備。

（二）靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，拓寬學(xué)生視野

電子技術(shù)實(shí)踐類課程內(nèi)容抽象，在傳統(tǒng)教學(xué)方式中往往只能在理論上進(jìn)行論述、推導(dǎo)、驗(yàn)證、說明，并借助一些公式來闡明問題,很難給學(xué)生較直觀的印象。而現(xiàn)代多媒體教學(xué)可采用動(dòng)畫和記實(shí)手法, 將電子電路的實(shí)際工作情況真實(shí)地展現(xiàn)給學(xué)生，融視聽技術(shù)于一體,把抽象的問題變得更為直觀、更易理解和掌握。如在講解單管放大電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，可組織學(xué)生觀看相關(guān)的課件,通過動(dòng)畫的形式讓學(xué)生直接體會(huì)到電路參數(shù)變化對(duì)輸出波形的飽和、放大和失真的影響，從而把抽象的理論知識(shí)和具體現(xiàn)象結(jié)合起來，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，活躍了學(xué)生的思維，可以收到很好的教學(xué)效果。

（三）精選典型案例，構(gòu)成新的教學(xué)布局

由電子技術(shù)實(shí)踐類課程的特點(diǎn)我們知道單純的對(duì)元器件功能的測(cè)試已無法跟上電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，因此我們應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一個(gè)實(shí)際應(yīng)用電路進(jìn)行安裝測(cè)試。比如：針對(duì)實(shí)驗(yàn)“時(shí)序邏輯電路（異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器）的測(cè)試”，我們要求用JK 觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過程中，必須先了解JK 觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)、邏輯功能，然后才能實(shí)現(xiàn)異步加法器的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作。因此具體案例的引入必然可以改變過去單純測(cè)試實(shí)驗(yàn)的被動(dòng)和單一，使得實(shí)驗(yàn)過程變得既目的明確，又生動(dòng)有趣。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)課題的選擇須由淺入深、由易到難，循序漸進(jìn)，既考慮一般適用性，又關(guān)注綜合創(chuàng)新性。一方面注重與理論課教學(xué)相關(guān)原理知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合，另一方面又可增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性和趣味性。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅了解了基本功能，還掌握了器件的實(shí)際應(yīng)用方法，大大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生帶著問題去學(xué)，使學(xué)生真正變成教學(xué)過程中的主體，很多同學(xué)提出了自己解決問題的方案，表現(xiàn)出了很高的創(chuàng)新能力。興趣的提高必會(huì)帶動(dòng)主動(dòng)的思維，主動(dòng)的思維又能激發(fā)積極的創(chuàng)新，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果大大改善。

（四）加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，盡量滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要

學(xué)生除了在上課時(shí)聽老師講述理論知識(shí)，課下可自行制作相關(guān)的電子作品，互相啟發(fā)，相互借鑒。然后到開放的實(shí)驗(yàn)室用儀器測(cè)得參數(shù)指標(biāo)，對(duì)作品進(jìn)行檢驗(yàn)，多重空間和時(shí)間的利用為實(shí)驗(yàn)做好了大量的前期準(zhǔn)備工作，不僅使得實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生所提出的問題更集中更有針對(duì)性，同時(shí)也大大提高了實(shí)驗(yàn)課上作品的成功率。例如：我們讓學(xué)生用集成電路器件設(shè)計(jì)一個(gè)“數(shù)碼管顯示”電路，這個(gè)電路如果在實(shí)驗(yàn)室規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，可以說連基本的接線都完不成，更何況還要進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試。我們采取把任務(wù)布置給學(xué)生，讓他們利用課下時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，既保證了設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的時(shí)間，讓學(xué)生有充分的時(shí)間思考交流，探索嘗試，又激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)習(xí)的熱情和氛圍出現(xiàn)了前所未有的變化，尤其是當(dāng)有同學(xué)制作成功時(shí)，其他同學(xué)也不甘人后，都會(huì)以更大的干勁投入到“作品”的安裝制作中，形成了你追我趕的學(xué)習(xí)氣氛，學(xué)生創(chuàng)作的積極性也達(dá)到了頂峰。

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