陳奕鋒

（賀州學院機電學院，廣西 賀州 542800）

淺談高頻實驗教學與工程實踐能力培養(yǎng)

陳奕鋒

（賀州學院機電學院，廣西 賀州 542800）

目前高頻實驗教學的現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有的實驗教學模式還存在很多問題，沒有充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢，不利于學生工程實踐能力的培養(yǎng)。文章通過對電子類工程實踐能力的含義進行分析，進而針對高頻實驗教學中的不足，提出了一些高頻實驗教學進行改革與創(chuàng)新的具體措施，為更好地培養(yǎng)電子類工程學生的工程實踐能力提供了一定的幫助和指導。

高頻實驗教學；工程實踐能力；培養(yǎng)

隨著社會經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，社會對工程專業(yè)技術(shù)人才的需要和要求都在不斷提高，具備較強的工程實踐能力的專業(yè)人才是工業(yè)發(fā)展的重要力量。因此，工程類專業(yè)的教育模式要以培養(yǎng)學生的工程實踐能力為核心已經(jīng)成為一種共識，實驗教學模式是其中最有效的途徑之一。但就目前高頻實驗教學的現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有的實驗教學模式還存在很多問題，沒有充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢，不利于學生工程實踐能力的培養(yǎng)?；谶@種現(xiàn)象，本文通過對電子類工程實踐能力的含義進行分析，進而針對高頻實驗教學中的不足，提出了一些高頻實驗教學進行改革與創(chuàng)新的具體措施，為更好地培養(yǎng)電子類工程學生的工程實踐能力提供了一定的幫助和指導。

1　工程實踐能力的含義

工程實踐能力是指工程領(lǐng)域中應(yīng)具備的實踐能力，只有具備一定的工程能力，才能在這個基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新，從而成為滿足社會需求的新型實踐創(chuàng)新人才。電子類專業(yè)的學生的工程實踐能力培養(yǎng)要在充分了解電子類工程項目的特點和流程的基礎(chǔ)上才能有效進行。通常來說電子類工程是由方案設(shè)計、電路設(shè)計、布板、軟件設(shè)計與調(diào)試等幾大模塊構(gòu)成的。其中，方案設(shè)計需要結(jié)合項目目標和成本控制進行選擇、改進，最后以分解的電路框圖形式表示，為電路設(shè)計提供指導；電路設(shè)計要根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計指標進行具體的元件選擇和設(shè)計調(diào)整；軟件設(shè)計需要具備較強的算法能力與設(shè)計能力；調(diào)試是整個項目最花時間的部分，需要具備豐富的經(jīng)驗，對各種儀器、測試方法、電路元件形式和元件參數(shù)等硬件知識充分掌握，還要十分熟悉軟件算法和調(diào)試方法等內(nèi)容[1]?；趯椖窟^程的分析，筆者可以得出，電子類工程實踐能力要求具備的素質(zhì)有：電路系統(tǒng)的連接和相關(guān)儀器設(shè)備的使用、理解電路指標的含義、電路設(shè)計的常用形式與原理、參數(shù)調(diào)試方法、故障排除等?？偟膩碚f可以歸納為基本操作能力和調(diào)試能力，這些都可以通過實驗教學進行有效的培養(yǎng)。

2　高頻實驗教學改革研究

改革高頻實驗教學方法，培養(yǎng)學生工程實踐能力，這要求教師根據(jù)不同的實驗教學內(nèi)容選擇相應(yīng)的教學方法，才能充分保證實驗效果。

2.1基本操作采用類比和演示教學法

在高頻實驗教學中，基本操作主要包含兩大內(nèi)容，即電路系統(tǒng)的連接和相關(guān)儀器設(shè)備的使用。雖然這兩項內(nèi)容屬于基礎(chǔ)操作，但是由于學生平時接觸較少，因而在教學中往往花費了大量的教學時間，產(chǎn)生的教學效果卻并不理想，導致其余內(nèi)容的實驗教學受到嚴重影響[2]。因此，進行基礎(chǔ)操作類實驗教學要改變教學方式，類比和演示是兩種十分有效的教學方式，可以幫助學生以最快的速度掌握基礎(chǔ)操作，從而節(jié)省出更多的時間學習其余實驗內(nèi)容。

掃頻儀是高頻實驗中常用到的儀器設(shè)備，在其基礎(chǔ)操作教學中，雖然學生按照實驗指導書所示的步驟進行操作也可以得到準確的結(jié)果，但是這樣的過程往往需要花費大量的時間，并且學生只是根據(jù)標準步驟進行逐步操作，并不理解這樣操作的原因和目的，不能真正掌握掃頻儀的實驗操作，更無法在高頻實驗中靈活應(yīng)用。因此，教師應(yīng)該首先通過一些學生熟悉的設(shè)備進行類比教學，例如可以讓學生對示波器的相關(guān)內(nèi)容進行回憶，因為示波器和掃頻儀都是將波形的測試結(jié)果顯示在屏幕上，這種顯示必然會涉及到坐標軸，而兩者的區(qū)別也正在與縱橫坐標代表的意義不同，示波器的縱橫坐標分別代表幅度和時間，而掃頻儀的縱橫坐標則代表著增益和頻率。進一步對兩種設(shè)備進行類比可以發(fā)現(xiàn)，示波器要獲得正確的波形顯示，需要正確調(diào)節(jié)時間掃描和幅度靈敏度的旋鈕，而掃頻儀要正確顯示信號在某頻段的幅頻曲線，則需要選擇合適的掃頻范圍，并且通過衰減掃頻信號的幅度保證頻段顯示在屏幕的中間。

此外，還可以通過多媒體設(shè)備將電路連接和設(shè)備設(shè)用等基本操作，以直觀的方式展示給學生，這樣的學習方式簡便快捷，學生接受起來也比較快。在圖片或錄像的放映過程中，教師應(yīng)該輔助講解，突出重點，幫助學生在最短的時間內(nèi)掌握學習內(nèi)容。

2.2原理性實驗采用問題討論和引導教學法

傳統(tǒng)的原理性試驗教學模式通常是先由老師進行15分鐘左右的原理講解，然后讓學生按照實驗步驟進行試驗，這樣的教學方式不利于調(diào)動學生的積極性，往往是以驗證的心態(tài)機械地按照步驟逐步進行，缺乏主觀探索的意識，導致學習效果并不理想。為了改變這一現(xiàn)象，可以采用問題討論法和引導教學法進行原理性實驗教學。

在實驗課程前，教師應(yīng)該布置預(yù)習任務(wù)，要求學生在課前對相關(guān)的原理、試驗現(xiàn)象進行自學和分析，然后在課堂上隨機提問，并對學生的提問進行評價和補充，這樣的方式改變了學生被動接受的學習狀態(tài)，要求學生主動參與到學習活動中來，加深了學生的學習印象，為后邊的實驗打好基礎(chǔ)。例如，高頻小信號諧振放大器實驗涉及的實驗步驟非常繁多，學生在有限的時間內(nèi)往往只是依據(jù)實驗步驟做完實驗，并沒有自主探索實驗原理和目的的意識，不利于工程實踐能力的培養(yǎng)［3］。因此，教師應(yīng)該布置預(yù)習任務(wù)，要求學生課前自主學習實驗的電路形式、相關(guān)指標以及為什么采用這樣的形式、如何測量指標等一系列問題，然后在課堂上以提問的方式檢驗學生的學習情況，對學生理解不到位的內(nèi)容進行補充教學，這樣的方式調(diào)動了學生的主觀能動性，加深了學生對實驗原理和目的的認識，從而為具體實驗的進行打好了基礎(chǔ)。

在進行具體的實驗過程中，可以通過小組討論等形式充分調(diào)動學生的參與積極性。傳統(tǒng)的實驗教學過程中往往是要求學生獨立完成實驗過程，并且為了保持課堂紀律，不能隨意走動和交談，這樣的方式不利于學生對實驗原理和目的的探索，雖然也完成了實驗但是并不能真正理解實驗。因此，教師應(yīng)該讓學生邊交流邊實驗，遇到問題可以與周邊的同學相互學習、相互幫助，如果不能解決再尋求教師的幫助，當然這種幫助應(yīng)該是探討方式的，讓有相關(guān)問題的學生在教師的引導下一起討論，幫助學生深入理解實驗，提高學習效率，同時也鍛煉了學生的探索能力和協(xié)作能力。例如，高頻實驗通常是由2位教師輔導30組學生，如果進行每組單獨輔導，那么將是非常大的工作量，很難保證教學效果，而采用小組討論的形式就可以很好地解決這個問題。具體的做法是：由教師根據(jù)實驗室的布局情況將30組學生分為5個小區(qū)域，也就是6組為一個討論單位，教師一次和6組同學進行討論和輔導，這樣的方式既減輕了教師的工作量，同時多人討論可以引發(fā)更多更深入的問題，學生在討論過程中可以學習更多知識、解決更多疑問，極大地提高了學習效率，鍛煉了學生自主探索的學習精神。

在傳統(tǒng)的實驗課堂上，遇到學生試驗出現(xiàn)問題時，部分教師會自己動手幫助學生做實驗，或者輔導沒有效果就放任學生不完成實驗，教師幫做實驗的現(xiàn)象使學生嚴重依賴教師，缺乏獨立解決問題的能力，而放任學生不完成實驗則會讓學生形成實驗完成與否并不重要的意識，從而以抄襲同學的數(shù)據(jù)蒙混過關(guān)，這些問題的出現(xiàn)非常不利于鍛煉學生的工程實踐能力［4］。因此，教師應(yīng)該引導學生主動思考的探索，真正理解實驗的每一個步驟，解決實驗中出現(xiàn)的問題，達成實驗學習的目標。還是以高頻小信號諧振放大器實驗為例，由于這是高頻實驗的第一個項目，學生還不熟悉相關(guān)設(shè)備，很容易出現(xiàn)接錯電源的現(xiàn)象，這時候教師不要直接指出問題所在或者直接告訴學生正確的接法，而應(yīng)該引導學生自主檢查接線過程中可能出現(xiàn)的故障，讓學生自己找到問題所在，這樣學生如果再次遇到類似問題就知道該怎么做了，而不是依賴教師解決問題。

3　高頻實驗教學創(chuàng)新探索

3.1樹立整體實踐觀，制定合理的實驗教學內(nèi)容

高頻電路是電子類專業(yè)的核心課程之一，具有很強的實用性，需要學生樹立高頻電路工程整體實踐觀，根據(jù)培養(yǎng)目標合理制定實驗教學內(nèi)容，并且隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的更新，不斷更新實驗內(nèi)容，保證學生的知識掌握和能力發(fā)展緊隨時代的需求。在具體的教學過程中，教師在進行知識講解與引導時，還要幫助學生對整個知識系統(tǒng)框架進行梳理，將理論知識與工程試驗有機結(jié)合起來，幫助學生更好地掌握理論知識、提升工程實踐能力。

3.2以學生為本，營造良好的教學氛圍

培養(yǎng)學生的工程實踐能力，需要樹立以培養(yǎng)學生能力為核心的全面發(fā)展理念，加強對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的提升，這要求以在實驗教學過程中以學生為本，通過基礎(chǔ)型實驗、提高型實驗、研創(chuàng)型實驗三層實驗法［5］滿足不同層次學生的實際需求，針對學生學習情況進行相應(yīng)的教學，保證所有學生都能具備一定的工程實踐能力，同時“大眾教育”與“精英教育”的結(jié)合有利于為社會培養(yǎng)不同層次的高頻工程技術(shù)人才。其次，在實驗教學過程中要充分發(fā)揮學生的主觀能動性，設(shè)置“小老師”制度，由學生輪流當值，常規(guī)性的問題就可以由各組“小老師”負責解決，如果解決不了，再協(xié)同教師和全班同學共同探討分析。為了調(diào)動學生做“小老師”的積極性，可以在成績考核上給予一定的激勵，并確保每個學生都有機會擔當“小老師”。由于擔當“小老師”需要具備一定的解決問題能力，那么必須對所學實驗內(nèi)容比較熟悉并有較高的理解度，從而間接地促進了學生自主學習的意識，自覺以較高的要求充分認識并理解實驗原理與實驗過程，而通過解決現(xiàn)場問題又可以鍛煉學生的獨立思考和創(chuàng)新實踐能力。此外，學生與學生之間的交流更為順暢，彼此之間的共性使他們更能理解對方，也更愿意主動交流，這個程度上“小老師”制度存在教師直接輔導達不到的優(yōu)勢?？偠灾@樣的實驗探討教學模式營造了良好的學習氛圍，充分調(diào)動了學生學習的積極性和主觀能動性，有利于發(fā)掘?qū)W生的學習潛力和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，而對于學生中存在的客觀差異，也很好地實現(xiàn)了分層施教，針對學生的個體特性進行不同層次的引導培養(yǎng)，盡可能地創(chuàng)造一切條件幫助學生擁有適合的發(fā)展空間，不斷提高工程實踐能力。

3.3貫徹開放性原則，鼓勵學生求新求變

高頻實驗本身就是一個開放的系統(tǒng)，始終處于不斷發(fā)展與完善的過程，因此在實驗教學過程中，不要局限于常規(guī)的教學方法，要隨著時代和科技的發(fā)展不斷增加新鮮的內(nèi)容，鼓勵學生積極探索實踐，即使出現(xiàn)錯誤也不要緊張，要引導學生提高從錯誤中總結(jié)經(jīng)驗、解決問題的能力。這樣一個開放式的教學環(huán)境，可以充分激發(fā)學生的學習興趣和學習積極性，從而主動參與到學習過程中，主動思考并探索實驗內(nèi)容，不斷拓展思維模式、發(fā)掘?qū)W習潛能，從而不斷提升自身的工程實踐能力。以三層實驗法為基礎(chǔ)，教師可以進行這樣的開放實驗教學，即讓學生可以自由在課外時間進入實驗室進行自己感興趣的實驗內(nèi)容，既可以幫助掌握程度差的學生自主補習，也可以讓掌握程度好的學生自主提升。此外，還應(yīng)該開設(shè)一定的綜合實踐類課程，給學生提供充足的實驗設(shè)備和一定的實驗經(jīng)費，針對相關(guān)競賽題目或者由學生自主選題進行提高型實驗，期末進行統(tǒng)一審核驗收，這一改革措施的實施將極大地激發(fā)了學生的實驗熱情，促使學生主動進行實驗探索，提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時也形成了良好的學習風氣，培養(yǎng)了所有學生認真學習和創(chuàng)新實踐的學習意識。

4　結(jié)束語

傳統(tǒng)的高頻實驗教學模式在學生工程實踐能力的培養(yǎng)方面嚴重不足，與當今社會的人才需求標準有很大差距。本文在針對高頻實驗教學現(xiàn)狀的不足，提出了一些高頻實驗教學進行改革與創(chuàng)新的具體措施：基本操作實驗采用類比和演示教學法，原理性實驗采用問題討論和引導教學法，實驗教學過程要樹立整體實踐觀，制定合理的實驗教學內(nèi)容，以學生為本，營造良好的教學氛圍，貫徹開放性原則，鼓勵學生求新求變。這些措施的提出為更好地培養(yǎng)電子類工程學生的工程實踐能力打下了良好的基礎(chǔ)。

［1］ 彭靜雯.高等工程教育改革：對學科規(guī)訓的突圍［D］.武漢：華中科技大學，2013.

［2］ 殷明，朱昌平，朱陳松，等.高頻電路實驗教學與學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)［J］.實驗技術(shù)與管理，2010（4）：108-110，114.

［3］ 孫銘霞.基于B/S、C/S架構(gòu)的開放式實驗室選課系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［D］.長春：吉林大學，2013.

［4］ 陳國松.我國重點大學本科工程教育實踐教學改革研究［D］.武漢：華中科技大學，2012.

［5］ 張秀珍，馬秀娟，王新勝.改革實驗教學，突出學生工程實踐能力的培養(yǎng)［J］.實驗技術(shù)與管理，2007（11）：11-13.

表2　傳統(tǒng)教學模式和在線教育模式比較表

在線教育與傳統(tǒng)教育模式的有機結(jié)合，取長補短，正逐漸成為高等職業(yè)教育的發(fā)展趨勢。由上文分析可知，在廣西交通職業(yè)技術(shù)學院的城市軌道交通技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)工作中，引入在線教育模式，可以較好的解決學生學習基礎(chǔ)差、家庭經(jīng)濟條件困難、頂崗實習期間管理不便等問題，作為傳統(tǒng)教育模式的補充，在校教育在人才培養(yǎng)中發(fā)揮的效果不容小覷。

【參考文獻】

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［4］ 張志達.“慕課”對我國高職教育發(fā)展的啟示［J］.廣州化工，2015（8）：221-223.

［5］ 覃峰.基于“雷達圖原理”的職業(yè)院校教師年度職業(yè)能力綜合評價體系研究［J］.廣西教育，2015（6）：99-101.

Simple discussion of high frequency electronics experimental teaching and cultivation of engineering practice ability

There are a lot of problems of existing teaching model of high frequency electronics experiment according to its current situation. As a result advantage of experimental teaching has not been brought into full play. So it goes against cultivation of engineering practice ability of students. In this article, meaning of electronic engineering practice ability was analyzed and then specific measures of reform and innovation aiming at deficiency of high frequency electronics experimental teaching were provided. So this article may provide some help and instruction on doing better at cultivating engineering practice ability of students majoring in electronic engineering.

High frequency electronics experimental teaching; engineering practice ability; cultivation

G71

A

1008-1151(2016)03-0103-03

2016-02-13

陳奕鋒（1978-），男，賀州學院機電學院助教，研究方向為電子與通信工程。