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摘 要:对电子科技大学中山学院几年来的电子技术实验教学方法与实践经验作了介绍,通过综合性、设计性实验的实践过程,提出了优化实验教学的基本目标和整体思路,并对电子技术实验与培养学生实践和创新能力相结合的方法和手段进行了探讨。
关键词:电子技术实验;教学方法;能力培养;实验改革
作者简介:江希陵(1965-),女,湖南双峰人,电子科技大学中山学院电子系,助理实验师,主要研究方向:高频电子线路实验宣、通信系统实验室的教学与管理。(广东中山528402)扬德傻(1955-),女,四川成都人,电子科技大学电子工程学院,斋级工程师,主要研究方向:电子技术、EDA技术的教学与科研。(四川成都61 0054)
电子科技大学中山学院(以下简称“我院”)属于独立学院,我院坚持在电子技术基础实验的基础上开设综合性、设计性实验。通过多年的运作与实践积累,实验内容和教学方法已不断完善和成熟,实验教学收到了显著的效果,实践证明:独立学院要提高学生的创新能力必须在综合性、设计性实验的开设上具备自己的特色。本文对独立学院如何根据自己的现状,将电子技术实验与创新能力培养相结合这一问题进行了较深入的探讨。
一、电子技术实验改革的目标及必要性
电子技术实验是电子信息类专业的必修基础课程,具有实践性强的特点。加强电子技术实验课程的教学,有利于培养学生的动手实践能力,为后续专业课程的学习练就扎实的基本功。在当前高等教育扩招导致的就业压力日趋严峻的形势下I特别是当前社会对独立学院还不够认可的大环境下,如何提高独立学院电子信息类专业学生的就业竞争力是每个独立学院教育工作者必须思考和面对的问题。
我院电子技术实验主要包括电路分析实验、模拟电路实验、数字电路实验、高频电路实验等四个模块。我们希望通过改革传统电子技术实验教学方法和内容,在重视电子技术基础实验的基础上,加大综合性实验的力度,引导学生积极参加设计性实验和开放性实验,提高学生的动手实践能力、创新能力和解决实际问题的能力,最终达到提高学生就业竞争力和服务社会的能力。
二、电子技术实验改革的基本思路
在电子技术实验环节上,我们的基本思路是:把创新教育作为主线,以加强基本能力训练为基础,在实验的每一个环节上都注入创新理念。具体讲,就是把实验内容分成2-I"-阶段。
第一阶段是电路分析实验及电装。此阶段以验证性实验项目为主,让学生了解基本电子实验理论、数据处理知识、实验规范、实验方法、编写实验报告、焊接技术等,以此训练学生的基本实验技能,同时掌握常规仪器的原理和使用方法。
第二阶段是数子电路、模拟电路实验,此阶段已经加入了部分简单的设计性、综合性实验项目。通过这一阶段的训练,可以增强学生对实验的兴趣。
第三阶段是综合性、设计性实验,此阶段从实际应用出发,结合了EDA技术,培养学生设计和安装以及独立完成设计性任务的综合能力。
多年来我们始终根据这个基本思路,确立好实验教学目标,特别强调以上三个阶段是不可分割和替代的,这就和修房子的道理一样,必须重视基础。因此我们—方面加强基础实验。同时也根据我院的具体情况,考虑到各系学生的专业侧重点不同,对综合实验推出了菜单式的选择,针对不同的专业选择不同的实验,有的放矢地抓好每一阶段实验教学改革,收到了比较好的效果。
三、电子技术实验内容的选择、实施及考核
1.实验内容的选择
(1)基础实验的内容选择。学生在大二开始电子技术基础实验,首先学习电路分析实验,内容以验证性实验为主。模拟电路实验、数字电路实验、高频电路实验在内容的选择上,一方面配合理论课的内容,另一方面也加入了设计性的内容,比如单管放大器的设计、数字钟的设计等。我们考虑到这样的实验内容可以较好地与第三阶段的综合实验衔接。
(2)综合性、设计性实验内容的选择。学生大三进入综合性、设计性实验,由于已经有了前面基础实验的知识,他们对电路的测试方法及实验室的仪器已基本掌握,因而在综合实验阶段既是检验前面基础实验的扎实程度,又是提高学生综合知识应用能力的关键时段。对于这一转折,大三的学生开始是处于兴奋状态,他们渴望得到大的收获,渴望利用自己所学的知识去设计’分析和解决问题。因此,选择一个能够吸引学生的实验课题极其重要。它必须兼顾两方面的问题,第一是要根据独立学院的具体情况把握课题的深度与广度。第二还应该给能力强的学生提供充分的发展空间。
结合我院的实际情况,为了适应全校各专业、各层次的学生,我们在综合实验内容中引入了计算机、单片机及EDA技术,做到了既有硬件电路的设计及软件编程。也有EDA技术的仿真及硬件电路组装调试,使内容不仅新颖有趣,而且覆盖面较广、多年来,经过反复探索,我们在实验内容上不断更新,目前开设的内容主要包括两个模块,如表1所示。
根据以上内容,全校各专业可根据需要选择对应的模块。根据独立学院的具体情况,为了便于管理和辅导,我们建议同一专业选择类型大体相同的课题,这样便于学生之间相互讨论、共同提高。
2.实验的实施方法
(1)基础实验的实施方法。对于基础实验,我们采用小班化教学方式,每个小班由一名实验指导教师及实验员承担。学生按班级在规定时间内进入实验室,实验前先由指导教师简单介绍实验内容的重点及难点,然后学生按要求独立操作。实验中出现的问题由老师启发学生自己解决,在实验中,教师要关注和查看每个学生的实验情况,学生做完实验后的测试数据必须经教师检查合格后才能离开实验室。对于个别实验技能较差的学生要重点帮助,耐心指导,而对于个别实验不认真的学生要现场检查其操作过程。
(2)设计性、综合性实验的实施方法。对于设计性、综合性实验,我们采用灵活多样的途径来达到培养学生创新能力的目的。具体的做法是,建立开放性实验室和综合性实验室。开放性实验室是供全校电子技术爱好者课内外进行基本电子技能训练的场地,在这里可实现创新能力初级阶段的训练,为学生提供一个课外专业实践研究场所。综合性实验室是针对大三、大四学生开放的,这里配备了多类电子仪器设备,如计算机、双踪示波器、单片机开发设备等,以满足不同研究方向的学生使用。实验室的管理由专职老师管理和学生自主管理相结合,在整个实验阶段,教师的角色是以技术指导或技术顾问的方式介入实验项目。这样就可以给即将进入工作单位的学生提供重要的硬件和软件平台,使他们能够根据市场需求进行相关技术应用项目的开发,实现“产学研”结合。从而为就业奠定基础。
3.实验的考核
实验教学的考核与理论教学的考试相比有其特殊性,实验教学的考核重在评价学生分析问题和解决问题的能力上,强调理论知识在实际问题上的灵活运用。因此,我们采用理论与实验操作相结合的考核方式。多年来,我们坚持从以下几方面进 行考核,这样既有利于调动学生对电子技术实验的兴趣,也有利于提高综合实验的教学质量。
(1)在实验及整个过程中,指导教师应对每个学生的情况做到心中有数。教师对每个学生的实验进程、学习态度、组织纪律、实验质量等方面要有计划地进行严格考核。教师对每个学生的情况要有记录(记录的形式由每个教师自己掌握),以作为平时成绩的依据。最后要认真批改每份实验报告,最后的总成绩不只看报告,而且要加入平时考核成绩。
(2)实验教师根据学生的实验预习情况、实验操作过程、实验结果给每个学生每次实验打分,结合其实验报告,给出学生的实验成绩。凡缺做一次实验又不补做的,或者实验报告不合要求的,都以不及格处理。
通过实验课堂管理及实验考核,使学生从压力中产生动力,有兴趣去做好每个实验,让实验达到预期的目的。
四、电子技术实验改革的效果及存在的问题
学生通过电子技术基础实验和综合实验学习后,在软硬件方面的能力都有很大提高,为深入学习专业知识打下了良好的基础,从而增强了学生的团队精神和协作精神,培养了他们的创新意识。有些学生在电子设计竞赛中取得了良好的成绩,有的学生则得益于有创新意识而顺利就业。
几年来,电子技术实验虽然收获很大,但也不可否认存在着一些不足。总结起来,大致有以下几个问题需进一步注意:基础实验验证性的偏多,综合性、设计性实验在规定的时间范围内实施起来较为困难,有些综合实验深度不够,需要改进;极少数学生对综合实验的态度还不够端正,有应付了事的心态,只求拿到学分而无踏实认真的态度。另外,指导教师还需不断更新知识,拓宽知识面,做到对于可能出现的问题心中有数,能解答实验中出现的各种问题。
五、结束语
2007年9月以来,我院学生先后在“全国大学生电子设计大赛”、“挑战杯”竞赛、“TI全国大学生DSP大赛”和“广东省大学生电子设计大赛”、“广东省大学生EDA设计竞赛”等竞赛中荣获省一等奖一项、省二等奖两项、全国三等奖两项和省三等奖一项的好成绩,处于同类院校领先的地位。这些成绩的取得与我们几年来始终坚持电子技术实验与创新能力培养相结合的教学方法是分不开的。目前,我们正在总结几年来实验教学的经验与不足,将不断地深化实验教学改革,开辟更多的创新能力培养途径,全面提高我院学生的综合创新能力,为社会输送更多的优秀人才。
参考文献:
[1]许建飞.朱向运.改革实验教学体系,强化创新人才培养[J].实验室研究与探索.2001,(1):3.
[2]王金发.等开放式实验教学的创新性及实践效果[J].高等理科教育,2003,(6):51-54
[3]周安娜.实验教学与创新人才的培养[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2001,(4):117-118.
[4]罗正祥.高 翔.抓住机遇迎接挑战深化跨世纪实验教学改革[A].实验技术与实验室管理论文集(上)[c].成都:电子科技大学出版社.2000
关键词:电子技术实验;教学方法;能力培养;实验改革
作者简介:江希陵(1965-),女,湖南双峰人,电子科技大学中山学院电子系,助理实验师,主要研究方向:高频电子线路实验宣、通信系统实验室的教学与管理。(广东中山528402)扬德傻(1955-),女,四川成都人,电子科技大学电子工程学院,斋级工程师,主要研究方向:电子技术、EDA技术的教学与科研。(四川成都61 0054)
电子科技大学中山学院(以下简称“我院”)属于独立学院,我院坚持在电子技术基础实验的基础上开设综合性、设计性实验。通过多年的运作与实践积累,实验内容和教学方法已不断完善和成熟,实验教学收到了显著的效果,实践证明:独立学院要提高学生的创新能力必须在综合性、设计性实验的开设上具备自己的特色。本文对独立学院如何根据自己的现状,将电子技术实验与创新能力培养相结合这一问题进行了较深入的探讨。
一、电子技术实验改革的目标及必要性
电子技术实验是电子信息类专业的必修基础课程,具有实践性强的特点。加强电子技术实验课程的教学,有利于培养学生的动手实践能力,为后续专业课程的学习练就扎实的基本功。在当前高等教育扩招导致的就业压力日趋严峻的形势下I特别是当前社会对独立学院还不够认可的大环境下,如何提高独立学院电子信息类专业学生的就业竞争力是每个独立学院教育工作者必须思考和面对的问题。
我院电子技术实验主要包括电路分析实验、模拟电路实验、数字电路实验、高频电路实验等四个模块。我们希望通过改革传统电子技术实验教学方法和内容,在重视电子技术基础实验的基础上,加大综合性实验的力度,引导学生积极参加设计性实验和开放性实验,提高学生的动手实践能力、创新能力和解决实际问题的能力,最终达到提高学生就业竞争力和服务社会的能力。
二、电子技术实验改革的基本思路
在电子技术实验环节上,我们的基本思路是:把创新教育作为主线,以加强基本能力训练为基础,在实验的每一个环节上都注入创新理念。具体讲,就是把实验内容分成2-I"-阶段。
第一阶段是电路分析实验及电装。此阶段以验证性实验项目为主,让学生了解基本电子实验理论、数据处理知识、实验规范、实验方法、编写实验报告、焊接技术等,以此训练学生的基本实验技能,同时掌握常规仪器的原理和使用方法。
第二阶段是数子电路、模拟电路实验,此阶段已经加入了部分简单的设计性、综合性实验项目。通过这一阶段的训练,可以增强学生对实验的兴趣。
第三阶段是综合性、设计性实验,此阶段从实际应用出发,结合了EDA技术,培养学生设计和安装以及独立完成设计性任务的综合能力。
多年来我们始终根据这个基本思路,确立好实验教学目标,特别强调以上三个阶段是不可分割和替代的,这就和修房子的道理一样,必须重视基础。因此我们—方面加强基础实验。同时也根据我院的具体情况,考虑到各系学生的专业侧重点不同,对综合实验推出了菜单式的选择,针对不同的专业选择不同的实验,有的放矢地抓好每一阶段实验教学改革,收到了比较好的效果。
三、电子技术实验内容的选择、实施及考核
1.实验内容的选择
(1)基础实验的内容选择。学生在大二开始电子技术基础实验,首先学习电路分析实验,内容以验证性实验为主。模拟电路实验、数字电路实验、高频电路实验在内容的选择上,一方面配合理论课的内容,另一方面也加入了设计性的内容,比如单管放大器的设计、数字钟的设计等。我们考虑到这样的实验内容可以较好地与第三阶段的综合实验衔接。
(2)综合性、设计性实验内容的选择。学生大三进入综合性、设计性实验,由于已经有了前面基础实验的知识,他们对电路的测试方法及实验室的仪器已基本掌握,因而在综合实验阶段既是检验前面基础实验的扎实程度,又是提高学生综合知识应用能力的关键时段。对于这一转折,大三的学生开始是处于兴奋状态,他们渴望得到大的收获,渴望利用自己所学的知识去设计’分析和解决问题。因此,选择一个能够吸引学生的实验课题极其重要。它必须兼顾两方面的问题,第一是要根据独立学院的具体情况把握课题的深度与广度。第二还应该给能力强的学生提供充分的发展空间。
结合我院的实际情况,为了适应全校各专业、各层次的学生,我们在综合实验内容中引入了计算机、单片机及EDA技术,做到了既有硬件电路的设计及软件编程。也有EDA技术的仿真及硬件电路组装调试,使内容不仅新颖有趣,而且覆盖面较广、多年来,经过反复探索,我们在实验内容上不断更新,目前开设的内容主要包括两个模块,如表1所示。
根据以上内容,全校各专业可根据需要选择对应的模块。根据独立学院的具体情况,为了便于管理和辅导,我们建议同一专业选择类型大体相同的课题,这样便于学生之间相互讨论、共同提高。
2.实验的实施方法
(1)基础实验的实施方法。对于基础实验,我们采用小班化教学方式,每个小班由一名实验指导教师及实验员承担。学生按班级在规定时间内进入实验室,实验前先由指导教师简单介绍实验内容的重点及难点,然后学生按要求独立操作。实验中出现的问题由老师启发学生自己解决,在实验中,教师要关注和查看每个学生的实验情况,学生做完实验后的测试数据必须经教师检查合格后才能离开实验室。对于个别实验技能较差的学生要重点帮助,耐心指导,而对于个别实验不认真的学生要现场检查其操作过程。
(2)设计性、综合性实验的实施方法。对于设计性、综合性实验,我们采用灵活多样的途径来达到培养学生创新能力的目的。具体的做法是,建立开放性实验室和综合性实验室。开放性实验室是供全校电子技术爱好者课内外进行基本电子技能训练的场地,在这里可实现创新能力初级阶段的训练,为学生提供一个课外专业实践研究场所。综合性实验室是针对大三、大四学生开放的,这里配备了多类电子仪器设备,如计算机、双踪示波器、单片机开发设备等,以满足不同研究方向的学生使用。实验室的管理由专职老师管理和学生自主管理相结合,在整个实验阶段,教师的角色是以技术指导或技术顾问的方式介入实验项目。这样就可以给即将进入工作单位的学生提供重要的硬件和软件平台,使他们能够根据市场需求进行相关技术应用项目的开发,实现“产学研”结合。从而为就业奠定基础。
3.实验的考核
实验教学的考核与理论教学的考试相比有其特殊性,实验教学的考核重在评价学生分析问题和解决问题的能力上,强调理论知识在实际问题上的灵活运用。因此,我们采用理论与实验操作相结合的考核方式。多年来,我们坚持从以下几方面进 行考核,这样既有利于调动学生对电子技术实验的兴趣,也有利于提高综合实验的教学质量。
(1)在实验及整个过程中,指导教师应对每个学生的情况做到心中有数。教师对每个学生的实验进程、学习态度、组织纪律、实验质量等方面要有计划地进行严格考核。教师对每个学生的情况要有记录(记录的形式由每个教师自己掌握),以作为平时成绩的依据。最后要认真批改每份实验报告,最后的总成绩不只看报告,而且要加入平时考核成绩。
(2)实验教师根据学生的实验预习情况、实验操作过程、实验结果给每个学生每次实验打分,结合其实验报告,给出学生的实验成绩。凡缺做一次实验又不补做的,或者实验报告不合要求的,都以不及格处理。
通过实验课堂管理及实验考核,使学生从压力中产生动力,有兴趣去做好每个实验,让实验达到预期的目的。
四、电子技术实验改革的效果及存在的问题
学生通过电子技术基础实验和综合实验学习后,在软硬件方面的能力都有很大提高,为深入学习专业知识打下了良好的基础,从而增强了学生的团队精神和协作精神,培养了他们的创新意识。有些学生在电子设计竞赛中取得了良好的成绩,有的学生则得益于有创新意识而顺利就业。
几年来,电子技术实验虽然收获很大,但也不可否认存在着一些不足。总结起来,大致有以下几个问题需进一步注意:基础实验验证性的偏多,综合性、设计性实验在规定的时间范围内实施起来较为困难,有些综合实验深度不够,需要改进;极少数学生对综合实验的态度还不够端正,有应付了事的心态,只求拿到学分而无踏实认真的态度。另外,指导教师还需不断更新知识,拓宽知识面,做到对于可能出现的问题心中有数,能解答实验中出现的各种问题。
五、结束语
2007年9月以来,我院学生先后在“全国大学生电子设计大赛”、“挑战杯”竞赛、“TI全国大学生DSP大赛”和“广东省大学生电子设计大赛”、“广东省大学生EDA设计竞赛”等竞赛中荣获省一等奖一项、省二等奖两项、全国三等奖两项和省三等奖一项的好成绩,处于同类院校领先的地位。这些成绩的取得与我们几年来始终坚持电子技术实验与创新能力培养相结合的教学方法是分不开的。目前,我们正在总结几年来实验教学的经验与不足,将不断地深化实验教学改革,开辟更多的创新能力培养途径,全面提高我院学生的综合创新能力,为社会输送更多的优秀人才。
参考文献:
[1]许建飞.朱向运.改革实验教学体系,强化创新人才培养[J].实验室研究与探索.2001,(1):3.
[2]王金发.等开放式实验教学的创新性及实践效果[J].高等理科教育,2003,(6):51-54
[3]周安娜.实验教学与创新人才的培养[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2001,(4):117-118.
[4]罗正祥.高 翔.抓住机遇迎接挑战深化跨世纪实验教学改革[A].实验技术与实验室管理论文集(上)[c].成都:电子科技大学出版社.2000