集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

隨著時(shí)代的發(fā)展，企業(yè)對人才的要求越來越高，不僅要求其具有較高的專業(yè)知識水平，還要有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。而電子類專業(yè)實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，在實(shí)際教學(xué)過程中，如果仍然按照舊的模式開展集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程，是無法滿足企業(yè)需求的。作為電子、信息類學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程——集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，是針對電子類理工科學(xué)生開出的必修課程。在教學(xué)過程中，結(jié)合實(shí)際問題，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，是培養(yǎng)電子技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)人才必不可少的重要環(huán)節(jié)。

通過從事集成電路實(shí)驗(yàn)課程多年教學(xué)以后，發(fā)現(xiàn)此課程存以下問題：

第一，集成電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排不合理。即驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占了全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的一半左右，缺少創(chuàng)造型的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

第二，集成電路實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)零散孤立，表面看來，知識面相當(dāng)廣，覆蓋了時(shí)序邏輯電路、大規(guī)模集成電路等器件的主要內(nèi)容，但大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系不大，缺乏貫穿整個(gè)課程的主線。

第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段不能適應(yīng)科技發(fā)展的實(shí)際需要。

第四，學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)不扎實(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論驗(yàn)證的一種手段，其內(nèi)容大多是理論教學(xué)中的理論或定律的驗(yàn)證，學(xué)生的思維也被局限于相應(yīng)的理論課程。各門課程的實(shí)驗(yàn)之間互相分割、相對獨(dú)立，缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性。

第五，學(xué)生實(shí)驗(yàn)缺乏主動(dòng)性。在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)課前不預(yù)習(xí)，不思考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只是完全按照教師講的被動(dòng)地操作，模仿和依賴性比較強(qiáng)，滿足于上交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不能發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，束縛了學(xué)生的科學(xué)思維能力，極不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

第六，缺少現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段；缺少新器件、新技術(shù)的引入。

在集成電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是學(xué)習(xí)的主動(dòng)者，而不是知識的被動(dòng)接收者和被灌輸?shù)膶ο??；诋?dāng)前集成電路課程現(xiàn)狀與學(xué)生情況的綜合分析，對集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。

一、集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革

隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新知識不斷涌現(xiàn)，集成電路應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)結(jié)合不同專業(yè)的需求，引入新知識點(diǎn)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并將原有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)輔助軟件，激發(fā)學(xué)生興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

二、保留必要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

集成電路實(shí)驗(yàn)是一門非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科，它的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、理論體系、研究方法在學(xué)生智能結(jié)構(gòu)的形成與技能發(fā)展中占有十分重要的地位，因此基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)必須保留，不能完全拋棄。但傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)往往是純粹驗(yàn)證性的，學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中處于被動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)只是按標(biāo)準(zhǔn)的程序驗(yàn)證原理、定律，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生將養(yǎng)成按部就班操作的習(xí)慣，缺乏創(chuàng)新精神和職業(yè)技能。為了讓學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，確定學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，須將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)榫C合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，因此針對工科各電類專業(yè)與非電類專業(yè)的集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

三、強(qiáng)化項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在教學(xué)過程中，挖掘?qū)W生實(shí)驗(yàn)潛能，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重頭戲。而而強(qiáng)化項(xiàng)目制實(shí)踐設(shè)計(jì)，帶動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的一條有效途徑。就以往學(xué)生學(xué)習(xí)集成電路實(shí)驗(yàn)，只是按部就班地完成基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不會主動(dòng)地思考運(yùn)用現(xiàn)有芯片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊是一種“灌輸式”的教學(xué)過程。在堅(jiān)持強(qiáng)化項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)的理念中，教師可以提出在有限時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)滿足實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)興趣，主動(dòng)學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)方法，最后完成預(yù)期的項(xiàng)目設(shè)計(jì)課題。例如以設(shè)計(jì)一個(gè)顯示星期的計(jì)數(shù)器為項(xiàng)目題目，那么學(xué)生能夠由淺入深學(xué)習(xí)74LS90、74LS00芯片邏輯功能，實(shí)際應(yīng)用，集成電路設(shè)計(jì)思路等等，最后達(dá)到挖掘?qū)W生實(shí)驗(yàn)潛能，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神的教學(xué)目標(biāo)。

四、激勵(lì)方法的導(dǎo)入，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

主動(dòng)學(xué)習(xí)出自托爾曼聞名于世的認(rèn)知學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，即認(rèn)知范式理論，這一理論要求學(xué)習(xí)者作為一個(gè)積極的參與者出現(xiàn)，學(xué)習(xí)不是機(jī)械的記憶信息，而是理解信息的過程。自主學(xué)習(xí)是掌掘?qū)嶒?yàn)課程的關(guān)鍵。學(xué)生在學(xué)校里學(xué)習(xí)的東西只是人生道路上的起點(diǎn)，不是終點(diǎn)。如何教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)，給他們插上翅膀，讓他們在電子類實(shí)驗(yàn)課程的天堂里自由飛翔，這是我們每一位老師的主要任務(wù)。再則課堂教學(xué)必須重視能力的培養(yǎng)，預(yù)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要環(huán)節(jié)，預(yù)習(xí)的目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的有效途徑。

總之，集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)類課程是為適應(yīng)培養(yǎng)素質(zhì)型人才的需要而設(shè)置的一門工程應(yīng)用能力訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)課程。在電子信息類專業(yè)的教學(xué)中，集成電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，需要任課老師積極參與到集成電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中來，為我國培養(yǎng)出更多的電子類專業(yè)人才而不斷的努力。