基于學(xué)科競賽的電類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)體系的研究

鄧鵬

摘? 要：大學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間參加各種形式的學(xué)科競賽可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。文章針對目前電類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)中存在的問題，提出了一種以學(xué)科競賽促進(jìn)電類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)體系改革的方法。通過學(xué)科競賽不僅能夠拓寬學(xué)生的視野，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，還可提高學(xué)生運(yùn)用上課所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽;實(shí)踐課程教學(xué)體系;創(chuàng)新能力;教學(xué)考核

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）05-0109-03

Abstract： College students participating in various forms of subject competitions during their university study can give full play to their subjective initiative and fully mobilize their enthusiasm for learning. Aiming at the problems existing in the practical course teaching of electrical specialty at present， this paper puts forward a method of promoting the reform of the practical course teaching system of electrical specialty by subject competition. Through the subject competition， we can not only broaden students' horizons and promote the cultivation of students' innovative consciousness， but also improve students' ability to solve practical problems by using the theoretical knowledge learned in class， and improve the quality of teaching.

Keywords： discipline competition; practical teaching system; innovation ability; teaching assessment

近年來，大學(xué)生學(xué)科競賽在各高校中開展的越來越激烈，各高校都鼓勵學(xué)生積極參加比賽，并出臺各種政策支持比賽。一些高水平的學(xué)科競賽已經(jīng)成為衡量一個(gè)學(xué)校綜合實(shí)力的重要指標(biāo)。電類專業(yè)學(xué)科競賽項(xiàng)目較多，如全國電子設(shè)計(jì)競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競賽、大學(xué)生智能汽車競賽等，這些競賽主要是根據(jù)給定題目或自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品，目的在于按照緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)際、著重基礎(chǔ)和前沿的原則，促進(jìn)電類專業(yè)課程建設(shè)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，鼓勵更多的學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動。同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，可以提高學(xué)生針對實(shí)際問題進(jìn)行電子制作、設(shè)計(jì)的綜合能力[1]。

一、電類專業(yè)實(shí)踐課程的特點(diǎn)

電類專業(yè)的實(shí)踐課程與實(shí)際生活聯(lián)系非常緊密，各種用電設(shè)備都離不開電子電路。由各種電路組成的自動控制系統(tǒng)、自動測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，電子電路的設(shè)計(jì)越來越重要。

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)[2]。電類專業(yè)實(shí)踐課程包括：模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電路原理實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)等;電類課程設(shè)計(jì)如電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。電類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是鍛煉學(xué)生動手能了和創(chuàng)造力的主要教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅涉及理論計(jì)算、原理的掌握，還涉及到學(xué)生對理論知識運(yùn)用到實(shí)際中的能力。基礎(chǔ)的電類實(shí)驗(yàn)主要是通過對理論知識的驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和基本的實(shí)驗(yàn)動手能力。課程設(shè)計(jì)主要是使學(xué)生通過完成一個(gè)較大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試方法，培養(yǎng)綜合運(yùn)用理論知識的能力。通過硬件相關(guān)課程和硬件課程設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力，克服學(xué)生“喜軟怕硬”的現(xiàn)象[3]。畢業(yè)設(shè)計(jì)則是對大學(xué)四年所學(xué)知識的的綜合訓(xùn)練。

二、電類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

（一）師生對實(shí)踐課程的重視程度不夠

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力，近年來，高校中電類專業(yè)的實(shí)踐課環(huán)節(jié)比重也來越大，但也存在著許多的問題。主要原因有：1. 學(xué)生本身對專業(yè)課以外的課程不重視，主要原因是學(xué)生本身的不積極所導(dǎo)致的。2. 學(xué)校的實(shí)踐課程的重視程度不高，不論從學(xué)分上，還是教學(xué)的規(guī)模和對學(xué)生的影響程度上來講，高校對這些課程還是不夠重視，也導(dǎo)致了師生對實(shí)踐課程的不重視。

（二）實(shí)踐教學(xué)體系不夠完善

電類專業(yè)專業(yè)課程的特點(diǎn)是軟硬件和強(qiáng)弱電都有、專業(yè)分布面廣，在資源有限的情況下，需要充分利用好現(xiàn)有的教學(xué)平臺和實(shí)驗(yàn)平臺。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣如果沒有得到激發(fā)，會產(chǎn)生厭學(xué)情緒，職業(yè)取向迷茫，學(xué)習(xí)缺乏動力，積極性低，且容易出現(xiàn)兩極分化的嚴(yán)重情況。

三、基于學(xué)科競賽的電類實(shí)踐課程教學(xué)改革思路

（一）以學(xué)科競賽調(diào)動師生的積極性

學(xué)科競賽與課堂理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，通過學(xué)科競賽，能很好的提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)造力，同時(shí)也能促進(jìn)課堂理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革。在實(shí)踐課程教學(xué)過程中將學(xué)科競賽中的基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合，有助于學(xué)生理解課內(nèi)的基礎(chǔ)理論知識在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，從而提高學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”大賽等比賽中對學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的要求有利于提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及利用所學(xué)理論知識發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

學(xué)生參加學(xué)科競賽時(shí)，一般以3～5人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)的形式參賽，這樣可以增強(qiáng)他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。在平時(shí)的訓(xùn)練和比賽過程中，每個(gè)成員之間都有明確的分工和任務(wù)，還可樹立起團(tuán)體的榮譽(yù)感和個(gè)人的責(zé)任感。通過競賽的方式可以增強(qiáng)協(xié)商的競爭意識和積極進(jìn)取的競賽，學(xué)生從院級到校級，再到校外的省級、國家級的層層被選拔，對學(xué)生來說是競爭也是挑戰(zhàn)。而學(xué)生經(jīng)過層層選拔，每次成功選拔都可以提高他們的敬業(yè)精神和進(jìn)取心。

通過學(xué)科競賽可以使學(xué)生充分利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室資源來進(jìn)行訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)。電類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)可以分為基礎(chǔ)類、素質(zhì)類、專業(yè)類、綜合類、創(chuàng)新類、設(shè)計(jì)類等，學(xué)科競賽平臺可以建立在各個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的的基礎(chǔ)上。根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和對專業(yè)知識的掌握程度，分年級引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參加一些創(chuàng)新性活動，例如，大一、大二學(xué)生可以在電工基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室和電子技術(shù)類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些簡單驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，大二、大三的學(xué)生可以到傳感器檢測實(shí)驗(yàn)室、自動控制原理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些專業(yè)和綜合性的實(shí)驗(yàn)室、大三、大四的學(xué)生可以到物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)。電類專業(yè)學(xué)科競賽平臺與實(shí)踐教學(xué)體系示意圖如圖1所示。

（二）以學(xué)科競賽構(gòu)建電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

為了吸引和鼓勵更多的學(xué)生參與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，荊楚理工學(xué)院電子信息工程學(xué)院策劃了二十余個(gè)課外實(shí)訓(xùn)課題，面向本院電類專業(yè)學(xué)生選擇訓(xùn)練。通過這些訓(xùn)練項(xiàng)目，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)院還建設(shè)有大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和眾創(chuàng)空間，給學(xué)生提供了科技創(chuàng)新的活動空間。

同時(shí)我們認(rèn)真分析電類學(xué)科發(fā)展趨勢，并總結(jié)近幾年電類競賽的經(jīng)驗(yàn)，將一些學(xué)科競賽的基礎(chǔ)內(nèi)容融入到實(shí)訓(xùn)課題中，這樣也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選課學(xué)生多，受益面也廣，以電子綜合設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)為例，2016年～2018年，每學(xué)期我院學(xué)生選課人數(shù)都達(dá)到120人，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很高。這些實(shí)訓(xùn)課程在結(jié)課時(shí)，我們都舉辦校內(nèi)的課程成果展示競賽，可以將競賽的結(jié)果作為本課程結(jié)課成績評定的依據(jù)，還可以宣傳和鼓勵學(xué)生積極參與這樣的創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。學(xué)院與教務(wù)處聯(lián)合舉辦了“校內(nèi)智能車競賽”、“校內(nèi)電子產(chǎn)品組裝設(shè)計(jì)競賽”，參與人數(shù)達(dá)400人。這些競賽不僅調(diào)動了電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也創(chuàng)造了良好的學(xué)風(fēng)。

通過開設(shè)一些選修實(shí)踐課程，如：電子組裝、電子制作、電子綜合設(shè)計(jì)、電氣控制設(shè)計(jì)、電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程，這些課程難度由淺入深，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣愛好學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)校的電類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備也可以得到充分利用。在學(xué)習(xí)過程中可以參加一些競賽并獲取獎項(xiàng)，為擇業(yè)創(chuàng)造條件。以學(xué)科競賽構(gòu)建的電類專業(yè)特色實(shí)踐教學(xué)體系如圖2所示。

（三）以學(xué)科競賽促進(jìn)電類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)方法改革

1. 調(diào)整人才培養(yǎng)計(jì)劃

通過調(diào)整電類專業(yè)專業(yè)課程設(shè)置，在講授專業(yè)基礎(chǔ)知識過程中加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，充分挖掘并充實(shí)本學(xué)院電類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源。近年來，荊楚理工學(xué)院電類專業(yè)學(xué)生在學(xué)科競賽中累計(jì)獲獎40余項(xiàng)，其中獲得一等獎4項(xiàng)，二等獎8項(xiàng)，三等獎28項(xiàng);學(xué)生累計(jì)有80人次獲獎。作品質(zhì)量和獲獎次數(shù)、人數(shù)基本呈逐年增高態(tài)勢。近年來我校獲省級以上學(xué)科競賽人數(shù)情況如圖3所示。

2. 改革實(shí)踐教學(xué)方式

在實(shí)踐教學(xué)中講授實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，將一些學(xué)科前沿、實(shí)際應(yīng)用方面的例子融入課堂教學(xué)。

掌握學(xué)生對知識的需求和學(xué)習(xí)規(guī)律，不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、完善實(shí)踐教學(xué)體系、優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu)，使學(xué)科競賽中設(shè)計(jì)到的基礎(chǔ)知識貫穿于整個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。在教學(xué)方法上采用啟發(fā)式、項(xiàng)目式、討論式等教學(xué)方式，可以明顯提高實(shí)踐課的效果[4]。

3. 改革實(shí)踐教學(xué)考核和評價(jià)方式

實(shí)踐教學(xué)的考核應(yīng)注重學(xué)生綜合能力的考核[5]。在考核方法上，加大實(shí)踐成績的比重，不僅要考核學(xué)生對知識的掌握程度，還要考核學(xué)生對知識的運(yùn)用能力，鼓勵學(xué)生在實(shí)踐過程中創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。以單片機(jī)課程為例，課程考核方式為：課程考核由平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績構(gòu)成，平時(shí)成績占20%，實(shí)驗(yàn)成績占30%，期末考試成績占50%。平時(shí)成績根據(jù)平時(shí)作業(yè)和考勤情況綜合評定。實(shí)驗(yàn)成績由實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告構(gòu)成，其中實(shí)驗(yàn)操作占50%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。學(xué)校還可以制定一些鼓勵性的措施，提高老師和學(xué)生的的積極性，實(shí)行科學(xué)管理，建立大學(xué)生學(xué)科競賽的項(xiàng)目化管理機(jī)制，高校要建立相應(yīng)的激勵機(jī)制，支持學(xué)生積極參與學(xué)科競賽，加大對大學(xué)生參加學(xué)科競賽活動和科技創(chuàng)新成果的獎勵力度。

四、結(jié)束語

電類專業(yè)學(xué)科競賽為電類專業(yè)的實(shí)踐類課程提供了一個(gè)很好的實(shí)踐平臺，不僅能展示學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用專業(yè)知識的成果，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、科技創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，通過學(xué)科競賽可以促進(jìn)實(shí)踐類課程的教學(xué)改革，提高老師的教學(xué)質(zhì)量的水平。

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