陳 柳 戴璐平 鄭寬磊 劉海英 熊俊俏

武漢工程大學(xué) 湖北武漢 430205

1 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是電氣類、信息類及相關(guān)專業(yè)重要的實(shí)踐類基礎(chǔ)必修課程[1]，通常和核心專業(yè)基礎(chǔ)課電子技術(shù)基礎(chǔ)相關(guān)理論課程配套開(kāi)設(shè)，主要的教學(xué)內(nèi)容包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)。與其相關(guān)的前期課程有大學(xué)物理、電路、高等數(shù)學(xué)等，后續(xù)課程有微機(jī)原理、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、單片機(jī)等。

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和電子技術(shù)基礎(chǔ)理論課程在相關(guān)工科專業(yè)的教學(xué)中構(gòu)成一個(gè)教學(xué)體系，體現(xiàn)了電子技術(shù)學(xué)科非常顯著的工程性和實(shí)踐性特點(diǎn)。目前大部分本科高校的電子和信息類專業(yè)采取將實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課的教學(xué)方法，課程一般采取設(shè)置多個(gè)與理論課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目2～4個(gè)學(xué)時(shí)，通過(guò)完成一個(gè)或幾個(gè)電路的連接、調(diào)試、測(cè)試，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中完成相關(guān)分析、總結(jié)和討論，達(dá)到對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證和鞏固，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的教學(xué)目的。

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)開(kāi)展多年，是很多工科專業(yè)的經(jīng)典課程。但是在傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)中，仍存在很多問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法單一、實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化等[2]。近些年學(xué)校提高了對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度，加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入和建設(shè)力度，提倡開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)改革，條件已明顯改善，但是從滿足高素質(zhì)的、具有良好工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)需求來(lái)講，還有很大差距。具體表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面。

(1)從教學(xué)地位來(lái)講，在教學(xué)管理部門(mén)和教師中，一些老舊觀念仍存在，例如實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性次于理論教學(xué)，是理論教學(xué)的輔助和附屬。所以當(dāng)遇到需要壓縮學(xué)時(shí)、縮減教學(xué)內(nèi)容時(shí)，常常首先拿實(shí)驗(yàn)課開(kāi)刀；而在教學(xué)研究中，與實(shí)驗(yàn)課有關(guān)的研究課題數(shù)量也往往少于理論課。在學(xué)生中，部分學(xué)生不能充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)課對(duì)個(gè)人專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高的重要意義，對(duì)實(shí)驗(yàn)課不夠重視，學(xué)習(xí)積極性不高。一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí)，完全依賴教師講解；實(shí)驗(yàn)中袖手旁觀；實(shí)驗(yàn)后不分析總結(jié)，甚至存在少數(shù)抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況。

(2)從教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置仍然是多年前的形式，邏輯門(mén)、基本放大電路等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在總學(xué)時(shí)中占有較大比例，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，留給學(xué)生的思考和創(chuàng)新空間也非常有限，不利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。此外，電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，商業(yè)開(kāi)發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)中“硬件設(shè)計(jì)軟件化”的思想和手段已經(jīng)非常普及，而電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中仍然僅進(jìn)行電路板或電路模塊的連線訓(xùn)練，造成培養(yǎng)目標(biāo)與時(shí)代和社會(huì)需求脫節(jié)。雖然這跟電子技術(shù)發(fā)展成熟，基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)需要從經(jīng)典電路開(kāi)始有關(guān)，但也與高校普遍實(shí)施學(xué)時(shí)大幅壓縮，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)緊張有關(guān)。

(3)從教學(xué)方式來(lái)看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程一般是教師先講授實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下在模擬或數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱上連接電路，完成調(diào)試與測(cè)試，然后在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄、分析、總結(jié)。并未像理論課教學(xué)那樣廣泛引入多媒體教學(xué)，也沒(méi)有引入虛擬實(shí)驗(yàn)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)教學(xué)手段，方法單一，形式較為枯燥，不利于吸引學(xué)生興趣，也不利于提升學(xué)生能力和教學(xué)效率。同時(shí)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平差異較大，而教學(xué)中要求完全統(tǒng)一，不利于因勢(shì)利導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和卓越人才培養(yǎng)。

(4)從考核方式來(lái)看，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的考核一般由平時(shí)考勤、實(shí)驗(yàn)操作情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告3部分組成，注重動(dòng)手能力、分析能力的考查。這種考核方式的弊端在于，每次實(shí)驗(yàn)課中教師的任務(wù)非常繁重，既要指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生排查問(wèn)題，又要逐一檢查，考查記錄學(xué)生操作情況，有時(shí)難免顧此失彼；而作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生主動(dòng)性不強(qiáng)，對(duì)教師依賴太強(qiáng)，缺乏自主思考，經(jīng)常只求得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，不注重原理和過(guò)程，往往按部就班完成了實(shí)驗(yàn)，卻不知所以然，難以得到能力的真正提高。因此當(dāng)前的評(píng)價(jià)機(jī)制難以達(dá)到“以評(píng)促學(xué)”的目的。

如何改變這種現(xiàn)狀？通過(guò)對(duì)多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，筆者認(rèn)為必須從多角度入手，大力開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)課的建設(shè)和管理，才能讓實(shí)驗(yàn)課給學(xué)生帶來(lái)真正的學(xué)習(xí)樂(lè)趣和鍛煉機(jī)會(huì)，達(dá)到學(xué)生樂(lè)學(xué)、教師樂(lè)教，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，促進(jìn)人才能力培養(yǎng)的目的。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1 提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課建設(shè)和管理

首先，應(yīng)該摒棄實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)附屬的錯(cuò)誤觀念。電子技術(shù)類的課程以工程應(yīng)用為目的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性絕不次于理論教學(xué)。在當(dāng)前高校普遍大幅壓縮各專業(yè)理論教學(xué)學(xué)時(shí)的背景下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)和要求反而應(yīng)當(dāng)提升。其次，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的硬件建設(shè)，加大實(shí)驗(yàn)室設(shè)備增補(bǔ)和維護(hù)的投入，并在數(shù)電、模電實(shí)驗(yàn)室增配多媒體教學(xué)設(shè)備，保有充足的耗材供給。此外，為實(shí)驗(yàn)室設(shè)立可靠的安防設(shè)施也是維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全，為師生提供開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境必不可少的措施。再次，從學(xué)校各部門(mén)到院系都應(yīng)提高實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理水平，合理有效的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室管理，加上高水平的師資配備，才可能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)和提升。

2.2 豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

(1)分層次設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，構(gòu)建驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在總學(xué)時(shí)一定的情況下，適當(dāng)壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，強(qiáng)化分析能力、綜合能力和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。將實(shí)驗(yàn)分為固定的必做項(xiàng)目和有一定靈活性的選做項(xiàng)目，增加選題的內(nèi)容、形式和數(shù)量。其中必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目注重培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能、熟悉常用元器件和常用電子設(shè)備的使用方法，加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練；而選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)課程的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)他們的創(chuàng)造性思維，注意創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。允許學(xué)生在課程大綱的指導(dǎo)下根據(jù)興趣選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)可在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)增設(shè)部分可選的擴(kuò)展操作、思考題或設(shè)計(jì)性內(nèi)容，對(duì)學(xué)生設(shè)置從基礎(chǔ)到提高、從基本到擴(kuò)展的不同學(xué)習(xí)目標(biāo)。這樣既保證了基本教學(xué)目標(biāo)，又可實(shí)現(xiàn)不同基礎(chǔ)、不同水平的學(xué)生的差異化教學(xué)。

(2)引入EDA教學(xué)內(nèi)容，將部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)合電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，改由全部或部分由EDA軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，然后結(jié)合實(shí)物電路調(diào)試。有利于學(xué)生將理論學(xué)習(xí)中看到的書(shū)本上的電路圖和實(shí)物電路更好地關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)軟件仿真和硬件設(shè)計(jì)結(jié)合的能力，適應(yīng)當(dāng)前“硬件設(shè)計(jì)軟件化”的技術(shù)發(fā)展潮流。

2.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和考核方式改革

(1)探索和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在教學(xué)中普及與運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段。一方面在實(shí)驗(yàn)課堂上引入多媒體教學(xué)和EDA仿真演示與操作，豐富教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率，改善教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)課程的興趣，強(qiáng)化觀察能力、動(dòng)手能力和邏輯思維能力。另一方面充分利用大學(xué)生和教師中高度普及的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的課外教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。為實(shí)驗(yàn)課設(shè)置便捷的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，如配置課程主頁(yè)，供教師公布實(shí)驗(yàn)教案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)課件、考核方式和其他有關(guān)資料，便于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)；建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)，再在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證；開(kāi)辟學(xué)習(xí)論壇、Email等交流平臺(tái)，便于教師及時(shí)解答學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題，共享教學(xué)資料等。同時(shí)應(yīng)改革實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，積極探索開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，這樣可有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新能力。

(2)改革實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方法，除平時(shí)考勤、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等傳統(tǒng)考查內(nèi)容之外，增加實(shí)驗(yàn)操作考試。在平時(shí)考查中強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考核，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中完成擴(kuò)展項(xiàng)目和創(chuàng)新，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中除了要求基本測(cè)試數(shù)據(jù)的合理性，應(yīng)特別關(guān)注“分析、思考題、擴(kuò)展部分”等，考查學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的思維能力和有創(chuàng)新發(fā)揮的部分，一般按等級(jí)制記分(分為優(yōu)、良、中、差)[3]。在實(shí)驗(yàn)考試中要求學(xué)生抽選實(shí)驗(yàn)題目，在選題范圍內(nèi)按照要求完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)題目可從平時(shí)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中抽取一部分相對(duì)完整的操作，考查內(nèi)容包括儀器操作、軟件仿真、連接電路、調(diào)試測(cè)試、電路分析等實(shí)踐技能，根據(jù)具體項(xiàng)目設(shè)置得分項(xiàng)，由學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)操作，教師現(xiàn)場(chǎng)打分。最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)由平時(shí)考查和實(shí)驗(yàn)考試兩部分按一定比例綜合計(jì)算。這樣不僅可以督促學(xué)生在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中注意積累，主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極思考，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力，而且有助于教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行規(guī)范化教學(xué)，保證教學(xué)大綱的有效實(shí)施，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的是更好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、工程應(yīng)用能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須從教學(xué)管理與建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、考核方式等多個(gè)方面著手，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，形成以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

[1] 教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M].北京∶高等教育出版社,2011.

[2] 劉瀏.卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃下的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].考試周刊,2012(73)∶10-11.

[3] 楊樾.關(guān)于電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革若干問(wèn)題的探討[J].開(kāi)封大學(xué)學(xué)報(bào),2009(1)∶70-71.