通信電子線路相互融合式實驗教學模式研究

李彥超 劉明亮 丁群 朱勇

摘 要：立足于通信電子線路實驗項目類型多樣化教學模式中課時不足、教學效果差的問題，提出以“相互融合”教學模式為手段，把跨學科相關(guān)課程、課外科技活動、課程設計、畢業(yè)設計及教師科研等環(huán)節(jié)與目前開設的多樣化實驗項目有機融合，構(gòu)建一套“相互融合式”的實驗教學模式，探索激發(fā)學生學習興趣和主觀能動性的實驗教學途徑，切實提高電子信息類專業(yè)實驗教學效果和教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：通信電子線路實驗;相互融合式;實驗教學模式

中圖分類號：G427 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1002-2589（2014）36-0228-02

引言

通信電子線路課程是通信工程、電子信息工程等電子信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程，是一門核心課程，有很強的理論性、工程性和實踐性，概念比較抽象，難于理解和掌握。如何能夠使得學生很好地接收和消化這些既有很多抽象的理論又有較高要求的數(shù)學基礎的教學內(nèi)容，是困擾教學質(zhì)量全面提高的主要原因之一。而作為教學的一個重要環(huán)節(jié)，其實驗課程即通過讓學生自己動手操作對組成現(xiàn)代通信系統(tǒng)的典型基本電路及理論進行驗證、分析和研究，從而達到幫助理解知識要點，激發(fā)求知欲，提高動手能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，對于課程體系建設具有重要作用。所以，通信電子線路實驗課程建設的教學研究非常重要，建設完善的、有特色的通信電子線路實驗課程，對黑龍江大學通信與電子信息類專業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

為適應未來社會對多層次人才需求及高等教育教學改革的發(fā)展趨勢，很多教育工作者提出一些實驗教學新思路[1-6]，觀點主要集中在大量開展類型多樣化實驗項目，其中包括驗證性、仿真設計性、創(chuàng)新性、科研性及綜合性等實驗，這些實驗教學新思路反映了教學體系改革方向，得到教育界同仁一致認可，同時也衍生出新問題，即實驗教學項目的增加需要足夠?qū)嶒瀸W時支撐。通過大量文獻調(diào)研表明，目前各高校通信電子線路實驗課時在8～16學時之間，顯然實驗課時明顯不足，導致實驗教學效果不良，成為阻礙類型多樣化實驗項目開展的關(guān)鍵問題所在。本文基于實驗教學學時不足的現(xiàn)狀，依據(jù)實驗教學培養(yǎng)新方案，立足現(xiàn)有教學資源基礎，構(gòu)建一種“相互融合式”多層次性實驗教學新模式，有效解決了實驗學時不夠出現(xiàn)的瓶頸問題。

一、“相互融合式”實驗教學模式

“相互融合式”實驗教學模式結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

■

目前我院高頻電子線路實驗課時為15學時，課內(nèi)學時有限，以驗證性基礎實驗為中心，圍繞培養(yǎng)方案規(guī)劃的基礎性實驗內(nèi)容，以其他各相關(guān)學科課程為輔助，“相互融合”地開展仿真設計性實驗項目;以各類專業(yè)課程設計為載體，“相互融合”地嵌入設計性和綜合性實驗項目;以本科畢業(yè)設計主體內(nèi)容為平臺，將仿真設計性、創(chuàng)新性和綜合性實驗內(nèi)容與畢業(yè)設計主體內(nèi)容相互融合，提高本科畢業(yè)設計及實驗教學質(zhì)量;以課外電子設計類科技活動為契機，將電子設計類比賽內(nèi)容與設計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗內(nèi)容相互融合，提高大學生實際動手能力和創(chuàng)新思維;以教師各類科研課題為支撐，“相互融合”地融入綜合性、創(chuàng)新性和科研性實驗項目。優(yōu)化教學資源，實現(xiàn)類型多樣化實驗教學。

一、新實驗教學模式構(gòu)建思路與實踐

（一）基礎性實驗教學為中心

以教學實驗室為平臺，確立基礎性實驗教學項目內(nèi)容在新課程體系改革的中心地位。基礎性實驗項目內(nèi)容由大量驗證性實驗組成，用以驗證所學基礎課程的理論知識，通過測試設備觀察、分析實驗現(xiàn)象，加深對課堂所學相關(guān)理論知識的理解，具有一定的直觀性和啟發(fā)性，同時能夠有效地培養(yǎng)學生實踐動手能力及實驗素養(yǎng)。

（二）跨學科課程的“相互融合式”教學

驗證性實驗內(nèi)容通過對硬件的操作來觀察實驗現(xiàn)象，不能使學生綜合運用所學知識達到創(chuàng)新能力及工程設計能力培養(yǎng)的目標。目前全國各高校開設的EDA技術(shù)理論課程為電子技術(shù)領域帶來了一場技術(shù)革命[7-13]，諸如EWB、LabView、Multisim、SystemView、Protel、Pspice等各類仿真設計軟件，能夠在有限的學時內(nèi)實現(xiàn)仿真設計性實驗，既能培養(yǎng)學生綜合設計能力和創(chuàng)新能力，又能克服硬件設計基礎實驗所存在的問題。跨學科課程為硬件設計基礎實驗奠定了技術(shù)基礎。

（三）課程設計的“相互融合式”教學

高校開設的各類課程設計已經(jīng)成為目前實踐教學體系的重要組成部分之一，由于其教學效果良好，現(xiàn)已在高校電子信息類專業(yè)普遍實施。以黑龍江大學電子工程學院為例，電子信息類專業(yè)開設的各類專業(yè)課程設計為通信電子線路設計性及綜合性實驗項目內(nèi)容的開展奠定了基礎，立足黑龍江大學—電子工程學院—電子信息類專業(yè)課程設計，有效地相互融合通信電子線路設計性和綜合性實驗內(nèi)容，對實驗課程體系的建設具有重要教學意義。

（四）課外科技活動的“相互融合式”教學

課外電子設計類科技活動充分提高了大學生實踐動手能力，調(diào)動了大學生參與實驗教學的主動性和積極性，培養(yǎng)大學生團隊協(xié)作精神、工程意識和創(chuàng)新能力。目前各高校充分意識到各類電子設計科技活動的重要性，黑龍江大學電子工程學院也不例外，各教研室教師積極組織學生參加各類國家級、省級及校級各類電子設計大賽，并親自跟蹤指導。在電子設計大賽及立項課題內(nèi)容設計上有機融入綜合性、軟硬件設計性和創(chuàng)新性實驗項目，拓展了通信電子線路課內(nèi)實驗內(nèi)容。課外各類大學生科技活動為通信電子線路綜合性、軟硬件設計性、創(chuàng)新性實驗項目開展提供了新的舞臺。

（五）畢業(yè)設計的“相互融合式”教學

高等教育人才培養(yǎng)過程中大學生畢業(yè)設計是綜合性實踐教學重要環(huán)節(jié)之一，也是培養(yǎng)大學生綜合運用知識解決實際問題能力的重要手段之一。指導教師依據(jù)大學生所學專業(yè)知識為大學生設計畢設題目，選題要體現(xiàn)所學知識的綜合運用，同時可以充分融入通信電子線路的綜合性、設計性及創(chuàng)新性實驗內(nèi)容。近年來，黑龍江大學電子工程學院在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，使通信電子線路實驗課程內(nèi)容與畢業(yè)設計內(nèi)容有機結(jié)合，既能達到黑龍江大學電子工程學院大學生畢業(yè)設計要求，又使通信電子線路多樣化實驗內(nèi)容得到充分開展。

（六）教師科研的“相互融合式”教學

德國著名思想家、教育家洪堡在柏林大學辦學實踐過程中，首次提出了“通過科研進行教學”的思想和“教學與科研相統(tǒng)一”的原則[14]，明確了教學與科研辯證統(tǒng)一、相輔相成、互相促進的關(guān)系。圍繞指導教師科研課題，將科研性和創(chuàng)新性實驗內(nèi)容融入到教師科研項目中，通過教師科研項目鍛煉大學生實驗設備的操作能力及分析問題解決問題的能力，是洪堡“科學研究促進教學”思想的外在表現(xiàn)。在教學過程中，教師要鼓勵學生參與科研項目，提高大學生的積極性和主動性。同時經(jīng)過學院專家指導，使大學生在學習過程中初步掌握科研的基本方法，有效培養(yǎng)了學生的科研意識和科學素養(yǎng)，激發(fā)了學生學習興趣和主觀能動性，進一步提高了教學效果和教學質(zhì)量。

二、結(jié)論

“相互融合式”多層次性實驗教學新模式，使類型多樣化實驗項目相互融入專業(yè)課程設計、畢業(yè)設計、其他相關(guān)學科課程、電子設計類科技活動及教師各類科研課題中，解決了實驗學時不足、教學效果差導致的瓶頸問題。新教學模式優(yōu)化了黑龍江大學電子工程學院實驗教學資源，體現(xiàn)了實驗教學課程體系改革新方向，提高了實驗教學質(zhì)量，對于其他院校實驗教學具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]李珍香，王紅.立體化創(chuàng)新性的計算機硬件實驗教學體系與模式研究[J].實驗技術(shù)與管理，2009，26（10）：104-106.

[2]孫曜，暨仲明.多模式開放型實驗教學體系[J].實驗室研究與探索，2010，29（1）：141-143.

[3]李厚杰，劉巖川，趙繼印，于少華.通信電子線路/滲透式立體化實驗教學模式的構(gòu)建[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（1）：134-136.

[4]孔令榮.高頻電子線路教學改革研究[J].中國電力教育，2012（30）：46-47.

[5]鄭利君，方蕾.獨立學院“高頻電子線路”課程理論與實驗教學一體化改革的探索與實踐[J].現(xiàn)代物業(yè)·現(xiàn)代經(jīng)濟，2012，11（6）：140-141.

[6]樂燕芬，施偉斌.通信電子線路課程教學研究與探討[J].高師理科學刊，2013，33（1）：87-89.

[7]郭紅偉，李江，朱家興，段武.基于仿真軟件的通信工程專業(yè)實驗課程教學探索[J].紅河學院學報，2012，10（2）：49-52.

[8]苗澎.MATLAB在通信電子線路教學中的應用[J].實驗科學與技術(shù)，2008，6（2）：21-23.

[9]毛紅艷.SystemView在《通信電子線路》仿真中的應用研究[J].計算機工程應用技術(shù)，2012，8（10）：2399-2401.

[10]王琪，武壽春.應用型本科院校畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量監(jiān)控的探索[J].江蘇高教，2009（6）：84-85.

[11]唐路，苗澎，田玲.Multisim在“通信電子線路”實驗教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2012，34（5）：64-66.

[12]陳封.基于PSPICE的通信電子線路仿真研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011（16）：253.

[13]張松華，何怡剛.基于LabVIEW的通信電子線路實驗仿真[J].儀表技術(shù)，2009（4）：47-49.

[14]戴國.高?？蒲写龠M教學的策略研究[J].湘潭師范學院學報：自然科學版，2009，31（4）：176-177.

收稿日期：2014-07-02

作者簡介：李彥超（1982-），男，黑龍江雙城人，講師，博士，從事微弱信號檢測技術(shù)、SPR技術(shù)及激光遙感等研究。（責任編輯：石 銀）