淺析電子信息工程技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討與實(shí)踐

汪迎+馮家慧

摘 要：電子信息工程技術(shù)專業(yè)是電子信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是電子技術(shù)和信息技術(shù)方面較寬口徑專業(yè)。實(shí)驗(yàn)課、實(shí)踐課是本專業(yè)課程的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)操技巧及其創(chuàng)新素養(yǎng)的重要途徑。然而現(xiàn)階段，在專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題層出不窮，實(shí)驗(yàn)教學(xué)情景不容樂觀，效果不理想。如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)企業(yè)發(fā)展需要的高技術(shù)技能型人才，筆者結(jié)合多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺析了電子信息工程技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討與實(shí)踐，寫成此文，希望對(duì)今后的研究教學(xué)有所幫助。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；電子信息工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新發(fā)展；探討與實(shí)踐

1 引言

目前，國內(nèi)大部分高職院校都在積極開展對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐教育工作，并加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。電子信息工程專業(yè)是融合了電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息技技術(shù)的綜合性學(xué)科，其教學(xué)主導(dǎo)方向側(cè)重于對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。也就是說電子信息工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系要能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。電子信息工程專業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的基本要求電子信息工程專業(yè)是要根據(jù)學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃來制定人才培養(yǎng)的目標(biāo)，由于電子信息工程專業(yè)的綜合性較強(qiáng)，對(duì)于學(xué)生來說，這就要求他們應(yīng)該具備更加專業(yè)的技能。

總體來說，作為電子信息工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)打好專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)好與之相關(guān)的基礎(chǔ)課程，例如物理、工程數(shù)學(xué)、電子技術(shù)等課程。而學(xué)生要全面掌握該項(xiàng)專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐能力，就必須通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來實(shí)現(xiàn)，以此來加深理解理論電子信息工程專業(yè)知識(shí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，要能夠獨(dú)立完成課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)來提高自己的分析問題以及解決問題的能力。

與現(xiàn)實(shí)要求形成鮮明對(duì)比的是客觀現(xiàn)實(shí)，比如很多高校由于資金和教育理念的落后，仍然使用著陳舊低效的實(shí)驗(yàn)儀器，既不利于老師的教學(xué)也不便與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，此外還存在著教學(xué)方法、管理理念等的原因所導(dǎo)致的一系列問題，為了推進(jìn)學(xué)生的電子信息工程技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，促進(jìn)教學(xué)改革的探討與實(shí)踐，本文提出了相關(guān)的解決措施。

2 實(shí)驗(yàn)課實(shí)行學(xué)分制的必要性

高等院校工科專業(yè)培養(yǎng)人才的模式，主要以三種方式組織教學(xué)，即理論課、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和集中的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)方式。其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)、集中的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是工科高校21世紀(jì)培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才最重要的教學(xué)組成部分，這兩個(gè)方面的教學(xué)組織及教學(xué)效果的好壞，直接影響到學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，也是能否真正實(shí)行素質(zhì)教育的關(guān)鍵。

實(shí)行學(xué)分制是普通高校教學(xué)改革的一項(xiàng)重大的系統(tǒng)工程，它涉及學(xué)校教學(xué)組織及教學(xué)管理的方方面面，需要做的工作相當(dāng)繁重，在全面實(shí)行學(xué)分制尚不成熟的時(shí)候，首先在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中實(shí)行學(xué)分制，將是一個(gè)建設(shè)性的嘗試，是完全必要的。其必將開創(chuàng)我國大學(xué)理工科實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)一項(xiàng)新的變革，成為大學(xué)課程全面實(shí)行學(xué)分制的先河。從而打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課依附于理論課，限制實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生能力方面作用的局面，使其真正體現(xiàn)出工程意識(shí)。因此在國內(nèi)，長春大學(xué)電氣信息工程學(xué)院將首先在電氣工程與自動(dòng)化、電子信息工程本科兩個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)行學(xué)分制，把實(shí)驗(yàn)課真正從理論課中解脫出來。

“學(xué)分”是用來計(jì)算學(xué)生學(xué)習(xí)份量的一種單位。一個(gè)學(xué)分約等于一個(gè)學(xué)生在課堂或?qū)嶒?yàn)室從事1時(shí)學(xué)術(shù)工作并且連續(xù)一個(gè)學(xué)期的量，它不包括學(xué)生與教師或同學(xué)進(jìn)行的課外討論與交流、準(zhǔn)備考試以及從事其他與課程有關(guān)但與課程教學(xué)無直接聯(lián)系的學(xué)術(shù)工作的量。這個(gè)關(guān)于學(xué)分的定義是由美國卡內(nèi)基教學(xué)促進(jìn)基金會(huì)提出的，并得到了廣泛的認(rèn)可。用學(xué)分來衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的量便是學(xué)分制，又稱學(xué)分累計(jì)制。它以學(xué)分為計(jì)算學(xué)生學(xué)習(xí)量的單位，認(rèn)為學(xué)生若要獲得某個(gè)學(xué)術(shù)性的學(xué)位。與之相對(duì)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)學(xué)分制就是用來衡量理工科學(xué)生們完成課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)量的一種單位，首先，學(xué)院老師根據(jù)課程設(shè)計(jì)和課程標(biāo)準(zhǔn)，選出本學(xué)期應(yīng)掌握和了解的實(shí)驗(yàn)，將必須掌握的記作一個(gè)學(xué)分，在掌握基礎(chǔ)的前提上，對(duì)于部分有能力的學(xué)生群體，可以讓他們拔高開展了解提高性實(shí)驗(yàn)，提高性實(shí)驗(yàn)的學(xué)分記作兩個(gè)學(xué)分。再次，學(xué)生按照自身的學(xué)習(xí)情況和能力完成實(shí)驗(yàn)要求，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為必須完成的，是學(xué)習(xí)的最低要求，對(duì)于一些基礎(chǔ)比較扎實(shí)，能力強(qiáng)的同學(xué)，可以考慮自身的實(shí)際情況完成提高性實(shí)驗(yàn)，獲得相應(yīng)的學(xué)分。最后期末期間，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)課程各項(xiàng)目由多位教師參加指導(dǎo)的，由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行成績匯總后，將實(shí)驗(yàn)成績交課程任課教師。各實(shí)驗(yàn)室要結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)分制改革，積極創(chuàng)造條件，調(diào)整各門課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，增大綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)比例，使之在規(guī)定年限里年達(dá)到50-60%。

3 轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念

各大高校普遍采用的是課程改革之后所發(fā)行的新教材，新教材在編寫思想、總體結(jié)構(gòu)安排、呈現(xiàn)方式、內(nèi)容選擇等方面符合普通高中課程改革的特點(diǎn)和高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念和目標(biāo)，但又不完全囿于課程標(biāo)準(zhǔn)，在很多方面有所創(chuàng)新、發(fā)展。這就對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新的要求，要求我們轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，

3.1 重視實(shí)驗(yàn)，以物明理

這次使用的新教材十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究在科學(xué)課程中的作用，從教學(xué)的角度講，高中物理的科學(xué)探究雖然不全是實(shí)驗(yàn)探究，但是通過學(xué)生的探索，將未知變已知，他們與初中階段的探究具有相同的特點(diǎn)，只是研究手段更豐富。比如“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”，“探究相信加速度的表達(dá)式”等等。

以前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是薄弱環(huán)節(jié)，這套新教材加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。有大規(guī)模的定量計(jì)算的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”，也有“實(shí)驗(yàn)”欄目，要求學(xué)生自己做的，但是多數(shù)是定性的實(shí)驗(yàn)，也可以隨堂處理?！白鲆蛔觥睓谀恳彩菍?shí)驗(yàn)，但是大多數(shù)是拓展性內(nèi)容，期中有的器材不是所有的學(xué)校都有。所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求層次比較廣。

這套教材還加強(qiáng)學(xué)生的活動(dòng)，加強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)性。比如第一章第5節(jié)的“思考與討論”目的是電子信息的關(guān)系，而不是有教師正面講述，先是從一個(gè)問題出發(fā)，再到另一個(gè)問題，有利于學(xué)生養(yǎng)成勤思考，敢于質(zhì)疑的好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

這套教材還在很多地方利用了數(shù)學(xué)的極限的概念。對(duì)于極限概念的接受有很大的難度，數(shù)學(xué)里也是略微提到，所以我個(gè)人認(rèn)為引入的地方太多不好。

加強(qiáng)電子信息實(shí)驗(yàn)，淡化演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限，突出了實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中和地位，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，使實(shí)驗(yàn)簡單化、課外化、微型化、興趣化和生動(dòng)性，課本中隨處都可見類似的電子信息實(shí)驗(yàn)。

3.2 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

在實(shí)施新教材的教學(xué)過程的過程中，首先大學(xué)教師們的教育教學(xué)觀念要轉(zhuǎn)變。要多給學(xué)生自主性、多給學(xué)生時(shí)間、多給學(xué)生表現(xiàn)機(jī)會(huì)。如：驗(yàn)證平電子路線實(shí)驗(yàn)：先讓幾名學(xué)生到講臺(tái)上進(jìn)行探究，其他同學(xué)在底下提出意見和建議，老師在一旁引導(dǎo)啟發(fā)并設(shè)置相關(guān)的探究問題；再分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證定則，以讓所有學(xué)生都獲得動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并思考的機(jī)會(huì)。要特別重視學(xué)生原有的生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)科學(xué)過程的感受，尊重學(xué)生已有的知識(shí)，不過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的深度和難度，例如：有意識(shí)地或總結(jié)或點(diǎn)撥，在學(xué)習(xí)電路對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，在學(xué)生提出意見的構(gòu)想并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，老師應(yīng)該進(jìn)行適時(shí)的總結(jié)，對(duì)大家提出的觀點(diǎn)和看法進(jìn)行理論性的總結(jié)和提升。對(duì)其中存在的問題給予糾正，同時(shí)也不打擊學(xué)生自信心，對(duì)取得的成就進(jìn)行肯定，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主思考和自我動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

3.3 實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合

電子信息工程作為一門新興學(xué)科，之所以在短短的時(shí)間里就能發(fā)展的如此迅速，就是因?yàn)榘l(fā)展是以眾多的理論和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，可以說，理論知識(shí)來自于實(shí)驗(yàn)，也就是說，沒有實(shí)驗(yàn)就難以獲得理論，同時(shí)得出的理論又以實(shí)驗(yàn)為現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)展，不斷完善和改進(jìn)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步完成。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)，能力結(jié)構(gòu)和科學(xué)思維產(chǎn)生交叉復(fù)合作用的重要環(huán)節(jié)，在學(xué)生素質(zhì)教育中有著特殊的地位。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)理論的源泉，是培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力的基礎(chǔ)，高校實(shí)驗(yàn)室是人才培養(yǎng)和教學(xué)科研的重要基地，是新知識(shí)、新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品誕生的搖籃，是開展創(chuàng)新教育的一個(gè)重要場(chǎng)所。為了適應(yīng)創(chuàng)新教育的需要，必須建立起具有較強(qiáng)綜合性和系統(tǒng)性的學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，因此積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究是非常必要的。

4 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

教學(xué)方法和手段改革是電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，在學(xué)時(shí)壓縮、內(nèi)容增加的背景下，為了提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，學(xué)院對(duì)教學(xué)方法和手段進(jìn)行了改革探索：減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。以往模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，大多是為驗(yàn)證理論的正確性和加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)性而設(shè)臵的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于此類實(shí)驗(yàn)，往往難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，從而難以提高學(xué)生的技能。

通常實(shí)驗(yàn)箱上有一些便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的功能。但使用實(shí)驗(yàn)箱會(huì)帶來接線不能太復(fù)雜、支持芯片不多、實(shí)驗(yàn)范圍有限和部分復(fù)雜功能無法實(shí)現(xiàn)等問題。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試有了更深的理解與認(rèn)識(shí)，掌握了測(cè)試方法的同時(shí)也強(qiáng)化了理論知識(shí)，提高了實(shí)驗(yàn)技能，促進(jìn)了理論教學(xué)，激發(fā)了實(shí)踐興趣。

5 開展開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

開放實(shí)驗(yàn)室考慮到在指定的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，并非每個(gè)學(xué)生都能完成實(shí)驗(yàn)，有些學(xué)生需要用課后的時(shí)間來繼續(xù)課堂上未完成的實(shí)驗(yàn)。開放實(shí)驗(yàn)室是將實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究、科學(xué)研究所能提供的必要條件，時(shí)間、儀器設(shè)備、房間場(chǎng)地、必要經(jīng)費(fèi)、各種資料、指導(dǎo)人員等，，要部分或全部向?qū)嶒?yàn)者有目的地開放。開放實(shí)驗(yàn)室可以變學(xué)生“被動(dòng)式”實(shí)驗(yàn)為“主動(dòng)探索式”學(xué)習(xí)，增加學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)接觸儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)，提高實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的利用率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

實(shí)驗(yàn)室開放初期，在學(xué)生沒有習(xí)慣開放性實(shí)驗(yàn)方式時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的全天開放并沒有什么效果，大部分學(xué)生都拖到最后時(shí)間完成，甚至是在最后一下午來完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室擁擠不堪，實(shí)驗(yàn)效果不但不好，反而達(dá)不到原來的目的。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然作出具體的實(shí)驗(yàn)日程安排，但這種安排應(yīng)有一定的彈性，讓學(xué)生既可在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，又可在實(shí)驗(yàn)課外利用實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

6 結(jié)語

深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，是21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要，是實(shí)現(xiàn)知識(shí)一能力一素質(zhì)三位一體的新型人才培養(yǎng)模式的要求，我們必須轉(zhuǎn)變教育思想，更新教育觀念，扎實(shí)工作，不斷創(chuàng)新，共同開創(chuàng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新局面。鐘對(duì)傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，與教研室各位老師經(jīng)過廣泛調(diào)查研究，結(jié)合大家多年來的教學(xué)與科研實(shí)踐的體會(huì)，我們提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體改革思路和措施。

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作者簡介

汪迎（1965-），女，漢族，江西省上饒市人，實(shí)驗(yàn)師，鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院專業(yè)：實(shí)驗(yàn)系列研究方向：基礎(chǔ)電子技術(shù)（電工、模電、數(shù)電、電路分析）實(shí)驗(yàn)或計(jì)算機(jī)。