電子技術實踐教學改革探析

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摘要:在“新業態”發展蹄疾步穩的時代背景和產業需求下，以工程教育為指導，依據《華盛頓協議》定義的畢業生素質對電子技術實踐課程的教學在教學理念、實驗教學項目和內容、實驗教學模式及評價考核體系方面進行改革，取得較好的教學效果。

關鍵詞:工程教育;畢業生素質;電子技術;實踐教學改革

一、工程教育理念對電子技術實踐教學改革的意義

隨著全球工業升級、產業轉型、工業化和信息化的深度融合，以大數據、人工智能等引領的工程“新業態”發展蹄疾步穩。根據“新業態”的SPITH(規模、政治、產業、技術和人文)，工程教育為產業發展提供人才支撐。在新的時代背景和產業界的需求下，我國本科教育面臨“工程實踐訓練不足，當前實踐教學中工程性、實踐性與創新性缺位”等一系列瓶頸［1］。因此，高等教育迫切需要嵌入工程教育，工程實踐教學日益成為我國高等工程教育改革的重點。電子技術課程涉及模擬電子技術和數字電子技術［2］，知識點多、教學內容抽象，且與工程實際密切相關，其實踐環節是引導學生進入工程應用的入門實驗訓練環節，對應用型人才的培養至關重要［3］，是培養學生實踐能力、工程素質和創新意識的“新起點”［4］?；凇度A盛頓協議》的工程教育理念，電子技術的實踐教學改革顯得尤為必要。

二、電子技術實踐教學改革

電子技術實踐教學經過多年的探索，已取得較好的教學效果，但仍然存在以下弊端:實驗項目多為驗證型;實驗教學滯后于理論教學，使實驗教學的目的只定位于驗證性和應用性，其教學內容的選擇和呈現方式不能適應實踐的要求［5］;實踐教學方法單一、僵硬;實踐內容陳舊，實驗項目與本課程理論交融度不夠;實踐教學評價方式單一。鑒于此，面對目前人才培養方案的變革，對電子技術(實踐)進行了一系列的改革。1.教學理念的改革以學生為中心，提高畢業生的“就業力”而非“就業率”。針對不同的本科專業，依據其專業設置目標，構建多學科、跨學科的實驗教學知識體系;以學業成果為導向，對照《華盛頓協議》提出的畢業生素質，構建科學的實驗內容和實驗項目;依據《華盛頓協議》的畢業生素質設計實驗教學模式;構建科學的實踐評價考核體制。2.院系式專業電子技術實踐教學例如，貴陽學院機械工程學院有三個本科專業:機械設計制造及其自動化、機械電子工程、汽車服務工程，這三個專業均設置了電子技術(實踐)這門課程。這三個本科專業學科知識交叉互動且高度關聯，符合院系式專業的典型特征。與機械設計制造及其自動化和汽車服務工程相比，機械電子工程專業對電子技術的掌握要求更高，其要求的人才知識結構和電子方面的技術素養明顯不同。因此，依據不同專業特點及不同應用需求，對各專業的學生采取不同的教學策略和教學要求，并設置不同的實驗項目和實驗內容。3.依據《華盛頓協議》的畢業生素質設計實驗項目和內容《華盛頓協議》定義了一致性的畢業生素質作為成果導向標準的規格，將畢業生素質大致分為12條并歸屬于5類:專業能力、綜合素養、社交能力、跨學科能力和終身學習能力，以培養畢業生素質為目的，優化現有電子技術實驗項目和內容。首先，設置實驗項目應注重單元電路等基礎實驗，旨在提高WA1即專業知識能力。單元電路實驗一般用于驗證電子技術的相關理論，是對現有理論的驗證、鞏固、強化乃至發展新理論的有效途徑。其次，設置實驗項目應適當增加設計型實驗和綜合型實驗比例，旨在提高WA2即問題分析、WA3即設計/研發解決方案、WA4即調查能力。設計型實驗一般給出所需設計的功能及參數指標，要求學生根據現有的資源自主設計，這就要求學生應具備一定查閱文獻的能力，先了解一些芯片手冊、現有的實驗方法，然后思考確定設計方案再實驗操作完成。綜合型實驗所采用的實驗技術多樣，涉及的實驗內容不僅僅局限于本課程的綜合知識，而是多學科的融合，需要學生先查閱資料再確定實驗技術和方案，從而提高WA2、WA3和WA4能力。再次，設置實驗內容時，應注重實驗儀器儀表的正確使用、校正和電子線路的自我排障，旨在提高WA5即現代工具使用能力。學生在做實驗的過程中，首先自行判斷哪些儀器儀表、芯片、導線是好的，在做實驗的過程中自行排出故障，不能一遇到故障就請老師幫忙或申訴失敗原因是因為硬件故障等。最后，設置實驗內容時，盡可能地給出虛擬的不同實驗經費預算或者應用規模等具體情境，要求學生根據不同的情境選擇不同的硬件和實驗方案，可提高WA11即項目管理和資金。通過此途徑，了解現有市面上常用的芯片型號、性能、市場價格及其應用領域，根據性價比選擇和比較，讓學生初步了解項目經濟決策。4.依據《華盛頓協議》的畢業生素質設計實驗教學模式首先，部分實驗前置于理論，通過實驗感性地觀察實驗現象、逐步認知理論，從而深入地掌握理論，解決了傳統的實驗課基本后置于理論課的弊端。其次，注重實驗前預習是提高WA2和WA4能力的有效措施之一。要求學生提前預習，可在有限的實驗時間里提高效率，避免把過多的實驗課時間花費在查閱芯片手冊和方案論證上，進而節約時間成本。最后，注重小組模式，采用2—3人一組，旨在提高WA9即個人和集體工作、WA10即溝通和交流能力。在實驗過程中，讓小組成員樹立一個共同的目標，大家相互信任、彼此溝通交流、取長補短并分工協調，最終完成實驗任務，從而培養團隊合作意識和交流溝通能力。5.評價考核體系的改革電子技術(實踐)是一門獨立的考查課程，構建科學的評價考核體制尤為必要。電子技術(實踐)課程學生成績由預習成績、現場驗收成績及實驗報告成績三部分構成，其權重為2∶5∶3。其中，現場驗收成績又由兩部分構成，小組現場驗收成績和個人現場驗收成績，各占現場驗收成績的50%。首先，對實驗前預習進行檢查。對于驗證型實驗，需要學生計算出實驗理論值;對于設計型和綜合型實驗，要求學生在課前畫出電路的原理圖或芯片的引腳圖、電路圖等，進而提高實驗效率，培養學生終身學習意識。其次，現場驗收。每次實驗以小組形式現場驗收實驗功能、實驗數據及實驗操作，根據實驗完成的效果進行評價和考核，給每組一個成績;再根據每個成員回答問題、學生實驗操作的規范性及學生參與實驗的參與度給每個小組的成員一個成績。小組成績和每個組員的個人現場驗收成績按照1∶1的比例構成現場驗收成績。最后，重視實驗報告的撰寫，以提高學生的科研寫作素養。在以往的實驗教學過程中，發現很多學生實驗過程和步驟描述不詳盡具體、實驗數據處理得馬馬虎虎、對實驗結果的描述不嚴謹。實驗報告隸屬于科技應用文體，需要加強對學生該環節的訓練，要求學生客觀記錄實驗過程、實驗數據，再完成實驗數據分析最終得出實驗結論。

參考文獻:

［1］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．

［2］孫玥．基于“SPOC+對分”的《通信電子技術》課程教學實踐研究［J］．教育現代化，2017，4(6):142—145．

［3］董志剛．“實踐先行，立體教學”教學模式在電子類課程群實踐教學中的研究和實施［J］．中國電子教育，2010(1):70—74．

［4］于海雁，龐杰，薛丹，李新．改革電子技術實踐教學培養學生工程應用能力［J］．實驗室研究與探索，2016，35(10):179—181+191．

［5］王小華，蘇檢德，王文延，殷嚴剛，何富運．數字電子技術互動+實踐教學改革的探索［J］．廣西物理，2011，32(4):43—45．

作者:徐志佳 舒澤芳 羅金剛 單位:貴陽學院