電氣卓越班電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)改革與實(shí)踐*

◆陳璨 任旭虎 李林 張旭

電氣卓越班電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)改革與實(shí)踐*

◆陳璨 任旭虎 李林 張旭

首先介紹中國(guó)石油大學(xué)（華東）電氣卓越班電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，然后針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行較深入的分析和探討，提出從電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目的選擇、時(shí)間的安排、合理搭配分組、合理指導(dǎo)學(xué)生、改革考核方式等方面對(duì)電氣卓越班電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行建設(shè)和改革。幾年的實(shí)踐結(jié)果表明，改革后的課程設(shè)計(jì)不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，收到良好的教學(xué)效果。

電子技術(shù)課程；電氣卓越班；課程設(shè)計(jì)；電子競(jìng)賽；課外導(dǎo)師制

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.14.096

1　前言

2010年6月，國(guó)家教育部啟動(dòng)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”。為適應(yīng)打造“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的這一宏偉目標(biāo)，中國(guó)石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院通過(guò)對(duì)報(bào)名學(xué)生進(jìn)行遴選，選拔出優(yōu)秀學(xué)生組成若干個(gè)電氣專(zhuān)業(yè)的“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班（以下簡(jiǎn)稱“卓越班”）。針對(duì)學(xué)校卓越工程師計(jì)劃培養(yǎng)要求，結(jié)合電氣專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，中國(guó)石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院對(duì)相應(yīng)的許多理論課程做出調(diào)整和改革，比如小班授課、單獨(dú)設(shè)課等，但對(duì)電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，由于場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)、時(shí)間等原因，教學(xué)效果沒(méi)有明顯的變化。因此，探索卓越班電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)改革，增強(qiáng)教學(xué)效果，勢(shì)在必行。

2　卓越班電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及改革的必要性

受時(shí)間和場(chǎng)地的限制，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容被人為地分為數(shù)字部分和模擬部分，學(xué)生缺乏對(duì)電子技術(shù)的綜合性訓(xùn)練和培訓(xùn) 每年暑假30多個(gè)班級(jí)都要進(jìn)行為期兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，為了充分利用時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室，兩周的課程設(shè)計(jì)被分成兩部分：第一周，一部分專(zhuān)業(yè)在機(jī)房做數(shù)字部分課程設(shè)計(jì)，另一部分專(zhuān)業(yè)在實(shí)驗(yàn)室做模擬部分課程設(shè)計(jì)；到了第二周，兩部分學(xué)生互換，教師不換。正是因?yàn)槭軙r(shí)間和場(chǎng)地的限制，卓越班的課程設(shè)計(jì)也只能與其他班安排在一起做同樣的內(nèi)容，導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果較差，課程設(shè)計(jì)的功能作用沒(méi)有得到充分發(fā)揮。

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目單一，難易程度相差不大，區(qū)別度較低，教學(xué)效果較差 受時(shí)間及資金投入方面的限制，課程設(shè)計(jì)是以班級(jí)為單位。通常每班由兩名教師指導(dǎo)，甚至還有極少數(shù)情況每班只有一名指導(dǎo)教師，課題的選擇也由指導(dǎo)教師確定。課程設(shè)計(jì)普遍存在設(shè)計(jì)課題數(shù)量較少、與實(shí)際需求脫離嚴(yán)重、設(shè)計(jì)題目長(zhǎng)期不改且局限于某一特定領(lǐng)域、內(nèi)容綜合性不強(qiáng)、以軟件代替硬件等問(wèn)題。對(duì)于卓越班來(lái)說(shuō)，雖說(shuō)題目相對(duì)較新，與專(zhuān)業(yè)比較相關(guān)，但是受教師數(shù)目和客觀條件所限，基本還是一班一題，全班共做一題，沒(méi)有完全調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，影響了課程設(shè)計(jì)效果。

3　卓越班電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的措施和方案[2　]

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，課題組提出以課外導(dǎo)師制和項(xiàng)目教學(xué)法為手段，以電子競(jìng)賽作為推動(dòng)力，從時(shí)間安排、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法和考核模式等方面全面進(jìn)行建設(shè)和改革。

調(diào)整課程設(shè)計(jì)時(shí)間，從暑期小學(xué)期調(diào)整到春季學(xué)期傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在理論教學(xué)完成某單元內(nèi)容之后安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，課程的理論教學(xué)完成之后安排課程設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，這種方法限制了學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的總體認(rèn)識(shí)，割裂了知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，造成學(xué)生總體設(shè)計(jì)電路能力的下降。理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)相輔相成、相互促進(jìn)，不能相互割裂。因此，這三個(gè)環(huán)節(jié)可以交互進(jìn)行。基于此，把卓越班的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)放在春季學(xué)期，作為一門(mén)課與理論課、實(shí)驗(yàn)課同步進(jìn)行，這樣做有如下好處。

1）時(shí)間由2周延長(zhǎng)到1學(xué)期，學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)。過(guò)去因?yàn)闀r(shí)間很緊，學(xué)生沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)；而現(xiàn)在，在理論課初期就可以選擇課程設(shè)計(jì)的題目等，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間節(jié)點(diǎn)上引入相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生有充足的時(shí)間來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和思考，形成不同的思路和方法，這樣設(shè)計(jì)方案可以優(yōu)中選優(yōu)。

2）實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的無(wú)縫銜接。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容由不同的功能模塊組成，是對(duì)電子技術(shù)這門(mén)課程的一個(gè)整體概括和總結(jié)。實(shí)驗(yàn)是課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，課程設(shè)計(jì)的選題原則上應(yīng)結(jié)合電子技術(shù)理論課的進(jìn)度，與已開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目保持漸進(jìn)性關(guān)系。而在以前等實(shí)驗(yàn)做完再做課程設(shè)計(jì)，因?yàn)闆](méi)有帶著任務(wù)做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的整體把握，為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有任何銜接，做課程設(shè)計(jì)時(shí)又需要重新熟悉實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的關(guān)系。而現(xiàn)在學(xué)生為了完成課程設(shè)計(jì)，除了需要掌握除實(shí)驗(yàn)教學(xué)所涉及的知識(shí)之外，還必須自學(xué)尚未教到的內(nèi)容，這樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束的時(shí)候，學(xué)生對(duì)電子技術(shù)的整體把握和掌握程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通班的學(xué)生。

導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，競(jìng)賽培訓(xùn)式管理，發(fā)揮指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用［3］傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)因?yàn)榧性谑钇谛W(xué)期，課程設(shè)計(jì)的班級(jí)比較多，師資力量有限，一個(gè)導(dǎo)師需要輔導(dǎo)和管理一個(gè)班級(jí)的學(xué)生，輔導(dǎo)時(shí)間也有限，因此，輔導(dǎo)效果也大打折扣。現(xiàn)在因?yàn)榘炎吭桨嗟恼n程設(shè)計(jì)放在平時(shí)，教研室的許多教師都可參與，師資力量大大加強(qiáng)，平均一個(gè)導(dǎo)師只需要輔導(dǎo)3～5人，完全有條件實(shí)行競(jìng)賽培訓(xùn)式管理，所以可以從題目的選擇到方案的設(shè)計(jì)等，教師可在理論教學(xué)時(shí)間及課余時(shí)間隨時(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)課程設(shè)計(jì)；在進(jìn)入課程設(shè)計(jì)的中后期時(shí)，原則上要求每周至少安排輔導(dǎo)答疑1～2次，結(jié)合學(xué)生的具體問(wèn)題有針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)，加強(qiáng)師生之間的交流。

改革課程設(shè)計(jì)選題，學(xué)生可自主選題、可多人多題［4］改革教師指定設(shè)計(jì)題目的弊端，采取學(xué)生自主選題和教師命題相結(jié)合的方式。以前課程設(shè)計(jì)的課題多是教師指定并給出相關(guān)設(shè)計(jì)框圖和結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生按部就班地完成其余部分內(nèi)容，限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮?；诖?，從多方面對(duì)課程設(shè)計(jì)的命題進(jìn)行研究和探索。

1）導(dǎo)師命題，實(shí)行項(xiàng)目教學(xué)法。因?yàn)樵谄綍r(shí)指導(dǎo)教師比較多，每個(gè)教師負(fù)責(zé)出3～4個(gè)題目，這樣放到一起就有30多個(gè)題目，題目的范圍可以覆蓋到數(shù)字電路部分、模擬電路部分，甚至可以涉及少量專(zhuān)業(yè)知識(shí)，學(xué)生根據(jù)自身情況選題，可以多人多題，可以一人一題。因?yàn)槊總€(gè)教師所從事的專(zhuān)業(yè)和科研方向不同，所以題目所考查的知識(shí)點(diǎn)和涉及的行業(yè)也各不相同，給了學(xué)生較大的選擇余地，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也從源頭上杜絕了部分想作弊偷懶的學(xué)生的念頭。與此同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目管理的形式來(lái)完成課程設(shè)計(jì)，以便達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2）以電子競(jìng)賽為參考進(jìn)行選題。目前，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)進(jìn)行多年，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家挑選的設(shè)計(jì)題目既考慮了學(xué)生的實(shí)際能力，又融合了電子線路設(shè)計(jì)的最新的發(fā)展方向。課程設(shè)計(jì)的選題，可以參考?xì)v年的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目，把目前與電子技術(shù)相關(guān)的競(jìng)賽內(nèi)容結(jié)合到課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，盡可能地開(kāi)發(fā)一些綜合性、設(shè)計(jì)性內(nèi)容，這樣極大地提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

3）學(xué)生自主命題。因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)和興趣方向差距較大，部分學(xué)生很早就對(duì)某方面的電子制作感興趣，所以除了允許選擇現(xiàn)有的設(shè)計(jì)題目外，鼓勵(lì)學(xué)生自行選題、自己制訂設(shè)計(jì)方案。方案經(jīng)過(guò)教師審核，在實(shí)驗(yàn)室客觀條件允許的情況下，只要達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的即可實(shí)施。

創(chuàng)建開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源，創(chuàng)建開(kāi)放的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室。每學(xué)期電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室需要接待大量的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，時(shí)間段非常集中，但在開(kāi)學(xué)初、期末以及晚上，實(shí)驗(yàn)室相對(duì)空閑。作為卓越班的學(xué)生，因?yàn)槿藬?shù)相對(duì)較少，便于管理，在沒(méi)有課的情況下，可以實(shí)現(xiàn)由班長(zhǎng)負(fù)責(zé)，安排對(duì)其全天候的開(kāi)放。這樣做有如下優(yōu)點(diǎn)。

1）便于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的日常管理，緩解實(shí)驗(yàn)室教師嚴(yán)重缺編的尷尬。安排卓越班學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之余，參與實(shí)驗(yàn)室儀器的維修以及教師的科研，主觀上給學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)室資源，提高了學(xué)生的素質(zhì)，客觀上也加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室管理。

2）由于受時(shí)間和課時(shí)所限，實(shí)驗(yàn)室有許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在正常課時(shí)無(wú)法安排。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以針對(duì)自己感興趣的部分進(jìn)行進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和探討，很多學(xué)生感慨第一次真正感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

改革考核方法，實(shí)現(xiàn)答辯為主、實(shí)驗(yàn)報(bào)告為輔的考核方式 答辯是課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程和設(shè)計(jì)的質(zhì)量的最終檢驗(yàn)。安排每組5～10分鐘的答辯時(shí)間，要求首先講述自己的設(shè)計(jì)PPT，然后展示和講解自己的硬件作品，最后回答教師針對(duì)作品提出來(lái)的相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生不但可以能了解別人的設(shè)計(jì)思路，開(kāi)闊了眼界，而且能從別人的設(shè)計(jì)中吸取一定的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。這樣一來(lái)，答辯過(guò)程就成了再學(xué)習(xí)、再提高的過(guò)程，學(xué)生受益匪淺。

4　結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)電氣卓越班的專(zhuān)業(yè)特色和學(xué)校的實(shí)際情況，針對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、手段進(jìn)行相應(yīng)的改革和嘗試，通過(guò)一段時(shí)期的試行，取得不錯(cuò)的教學(xué)效果。事實(shí)證明，只要教師認(rèn)真鉆研、努力探索，挖掘一切可利用的條件，同時(shí)不斷創(chuàng)新，就一定會(huì)提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)出社會(huì)所需要的優(yōu)秀人才?！?/p>

［1］劉志剛.三分天下有其一：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（2）：1-4.

［2］馮林，吳振宇，于麗英.大學(xué)生綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的探索與實(shí)驗(yàn)［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（8）：110-113.

［3］王寶璽.關(guān)于實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思考［J］.高校教育管理，2012，6（1）：6-19.

［4］鄔家瑛，錢(qián)輝.論本科生科研訓(xùn)練存在的問(wèn)題及解決思路［J］.中國(guó)高教研究，2009，7（1）：63-64.

G642.0

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山東省重點(diǎn)教改項(xiàng)目“基于能力培養(yǎng)的電工電子學(xué)課程體系與教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”（2015Z025）；校級(jí)實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目“具有故障點(diǎn)設(shè)置功能的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱研制”（YJ-A201624）。

作者：陳璨，中國(guó)石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心副主任，研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚?、?jì)算機(jī)測(cè)量與控制；任旭虎、李林、張旭，中國(guó)石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院（266580）。