李智 華偉
摘要:電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐能力的必修環(huán)節(jié),根本任務(wù)是培養(yǎng)具有工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。改革舊的教學(xué)模式,建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,大幅度提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,是電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的核心內(nèi)容。作者通過切身的教學(xué)體會(huì),從引起學(xué)生足夠重視,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)三個(gè)方面對(duì)改革電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)提出了自己的思考,旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,通過煥然一新的教學(xué)方式使學(xué)生通過該門課程的學(xué)習(xí),在綜合實(shí)踐能力得到提升的同時(shí)進(jìn)一步培養(yǎng)了自身的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,成為既具有較高的理論水平又具有扎實(shí)的實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;綜合實(shí)踐能力;創(chuàng)新型人才
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)13-0075-02
李克強(qiáng)總理曾批示:大學(xué)生是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的生力軍,既要認(rèn)真扎實(shí)學(xué)習(xí)、掌握更多知識(shí),也要投身創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、提高實(shí)踐能力。高等學(xué)校作為培養(yǎng)人才的基地和搖籃,肩負(fù)著培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高水平專業(yè)人才的重要使命。當(dāng)前,實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是衡量高校學(xué)生質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志,許多國(guó)家都把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才擺在戰(zhàn)略的高度予以重視,美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家的知名高校為培養(yǎng)和提升大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,都采取了相應(yīng)的措施,并取得了良好的效果。中國(guó)高校在這方面做出了一些探索,但整體水平較低,尤其是本科教育,在這方面是有所欠缺的。因此,力求把學(xué)生培養(yǎng)成具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高水平人才是我們要解決的一個(gè)重要問題。
隨著我國(guó)高等教育教學(xué)改革的不斷深入,高校越來越重視應(yīng)用型人才的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)課程在這個(gè)過程中發(fā)揮了重要作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須是以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。創(chuàng)新型人才除了應(yīng)該具有開拓創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神外,還應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力、工程設(shè)計(jì)能力、綜合應(yīng)用能力、科學(xué)研究能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,該課程可以使學(xué)生掌握基本電子電路的實(shí)驗(yàn)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生在電子技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)際動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,從而提高他們分析問題和解決問題的能力和素質(zhì)。然而,目前的電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過程中存在著一些弊端,使得學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)、創(chuàng)新能力不足,這顯然不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的要求。作者結(jié)合自己的實(shí)際教學(xué)情況,對(duì)如何通過實(shí)踐教學(xué)改革提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力進(jìn)行了探討。
一、引起學(xué)生的足夠重視
增加電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)谡T課程成績(jī)中的比重。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)占整門課成績(jī)的比重較低,會(huì)使學(xué)生在思想上不重視實(shí)驗(yàn)課,認(rèn)為只要理論課能過關(guān),這門課基本上就能過關(guān)了,于是不重視實(shí)驗(yàn)課的課前預(yù)習(xí)和思考,實(shí)驗(yàn)過程不求甚解,不會(huì)做或做不下去就抄別的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后蒙混過關(guān),實(shí)驗(yàn)效果就可想而知了。只有把實(shí)驗(yàn)課成績(jī)所占比重提高到一定程度,才能使學(xué)生在思想上真正重視起來,從而督促學(xué)生認(rèn)真的完成實(shí)驗(yàn)。
二、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩種主要形式,這兩種形式由淺入深、由基礎(chǔ)到綜合、由理論到創(chuàng)新是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展的過程,兩者都不可缺。
1.重視驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加學(xué)科前沿知識(shí)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最基礎(chǔ)的部分,也是和理論教學(xué)聯(lián)系最緊密的部分。如果連最基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都沒有很好的完成,所謂創(chuàng)新就會(huì)變成不切實(shí)際的空談。學(xué)生只有掌握了基本的實(shí)驗(yàn)方法,熟悉了基本元器件的識(shí)別測(cè)量和電子電路連接的基本過程,儀表儀器的使用方法才能在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,產(chǎn)生創(chuàng)新的欲望和智慧的火花,才能完成難度更大的綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目。在教學(xué)中要重視驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),同時(shí)增加一些代表本學(xué)科前沿領(lǐng)域或從科研成果轉(zhuǎn)化而來的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能及時(shí)了解本學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向。
2.增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,使學(xué)生受到全面系統(tǒng)的科學(xué)研究訓(xùn)練。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)和調(diào)試的電路規(guī)模較大,涉及的知識(shí)點(diǎn)較多。例如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單音頻功率放大系統(tǒng)、簡(jiǎn)單的交通信號(hào)燈、簡(jiǎn)單數(shù)字頻率計(jì)等綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目,要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí),在教師的指導(dǎo)和幫助下,獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試。學(xué)生接受任務(wù)后,首先通過查閱大量資料形成自己的設(shè)計(jì)思想、構(gòu)思設(shè)計(jì)總體方案,然后進(jìn)行基本單元電路設(shè)計(jì),選擇合適的元器件,計(jì)算參數(shù),設(shè)計(jì)原理圖,最后進(jìn)行安裝和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)整個(gè)過程中,在教師的指導(dǎo)幫助下,學(xué)生自己分析解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)雖有一定的難度,但很受學(xué)生喜歡,能使學(xué)生從應(yīng)付實(shí)驗(yàn)變轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn),不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,也充分發(fā)揮出了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性[1]。
3.增加集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。當(dāng)今社會(huì),集成制造技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。為了體現(xiàn)這一科技發(fā)展新水平,并且使學(xué)生畢業(yè)后能勝任專業(yè)崗位要求,在實(shí)驗(yàn)的安排上,必須刪除一些陳舊、單一,且與實(shí)際發(fā)展脫節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將現(xiàn)代科技成果融合進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。體現(xiàn)在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)上,就是要增加集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn),減少分立元件電路實(shí)驗(yàn)。如在做模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將“串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源”、“OTL功率放大器”電路實(shí)驗(yàn)等以二極管、三極管分立元件為主組成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,代之以“集成穩(wěn)壓電路”、“集成功率放大器”等集成電路元件為主的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過接觸本學(xué)科的前沿知識(shí),學(xué)生拓寬了視野,有利于其應(yīng)用能力的提高。
三、提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)
全面施行開放式教學(xué)。開放式教學(xué)包括教學(xué)內(nèi)容的開放、實(shí)施方法的開放和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的開放。教學(xué)內(nèi)容的開放是指設(shè)計(jì)課題的多樣性,學(xué)生可自選課題或自命課題進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性與特長(zhǎng)。實(shí)施方法的開放是指實(shí)驗(yàn)中不強(qiáng)求教學(xué)進(jìn)度和實(shí)施方法的一致性,而給學(xué)生一定的自由度和發(fā)展空間,重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的開放采用定時(shí)定向開放、定時(shí)開放和定向開放3種模式。定時(shí)定向開放是指為確?;窘虒W(xué)內(nèi)容的有序?qū)嵤山虅?wù)部門統(tǒng)一計(jì)劃定期向有關(guān)教學(xué)班開放;定時(shí)開放是指在計(jì)劃時(shí)間外的空檔時(shí)間對(duì)所有學(xué)員進(jìn)行預(yù)約開放;定向開放是指實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生開放[2]。實(shí)行實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的開放充分提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率,有利于學(xué)生科學(xué)的安排和支配時(shí)間。
1.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)改“細(xì)”為“粗”。以引導(dǎo)和個(gè)別輔導(dǎo)相結(jié)合,提出問題,讓學(xué)生獨(dú)立思考,在啟發(fā)中觀察和發(fā)現(xiàn)問題,鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的設(shè)想,結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討,引導(dǎo)而不是代替學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的各種問題,鍛煉學(xué)生的開放性思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究作風(fēng)。
2.鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。開設(shè)實(shí)驗(yàn)專題,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)專題查閱資料、確定方案,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電路裝配、調(diào)試、數(shù)據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理,最后寫出有分析的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生探索問題和分析問題的能力[3]。
3.鼓勵(lì)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)。這里結(jié)合實(shí)際情況,列舉我校一項(xiàng)典型的課外科技活動(dòng):“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”。它是教育部第一次在國(guó)家層面實(shí)施的、直接面向本科生立項(xiàng)的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目,旨在帶動(dòng)廣大學(xué)生在本科階段進(jìn)行科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造的訓(xùn)練,提高創(chuàng)新能力,本科各年級(jí)均可申報(bào)。以四川大學(xué)為例,2015年我?!按髮W(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”立項(xiàng)項(xiàng)目共計(jì)約2000項(xiàng)左右,按項(xiàng)目級(jí)別來分,其中國(guó)家級(jí)項(xiàng)目100余項(xiàng),省級(jí)項(xiàng)目200余項(xiàng),校級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目200余項(xiàng),校級(jí)一般項(xiàng)目400余項(xiàng),校級(jí)項(xiàng)目900余項(xiàng);按項(xiàng)目類別來分,其中創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目1100余項(xiàng),創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目100余項(xiàng),創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目10項(xiàng),科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目800余項(xiàng)。所有立項(xiàng)項(xiàng)目涉及的學(xué)生人數(shù)多達(dá)數(shù)千人,他們都是來自不同學(xué)院不同專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生。不僅如此,項(xiàng)目的涉及面也十分廣泛,可謂包羅萬象,以筆者所在的電子信息學(xué)院為例,如“基于2FSK調(diào)制的無線攜能通信演示系統(tǒng)”,“WIFI智能LED一體化路燈”,“基于DMD的多元探測(cè)成像系統(tǒng)的設(shè)置”,“‘Myflycycle——自行車電子手環(huán)感應(yīng)鎖”等,都是集多樣性和趣味性于一體的典型項(xiàng)目,通過這些項(xiàng)目的訓(xùn)練,相信學(xué)生不僅在綜合實(shí)踐能力上會(huì)獲得提高,更重要的是能夠借此激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣,這對(duì)他們將來走向社會(huì)是大有裨益的。
四、結(jié)語(yǔ)
21世紀(jì)是信息技術(shù)的時(shí)代,電子科學(xué)的發(fā)展對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,也對(duì)高校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地軟、硬件的建設(shè)提出了更高的目標(biāo)。我們將在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上,通過全方位深層次的教學(xué)改革,使電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課回歸其應(yīng)有的地位,在提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上發(fā)揮更大的作用,使其將來更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,在激烈的競(jìng)爭(zhēng)大潮中能夠成為弄潮兒。
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