電子信息類課程實驗思考

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實踐教學環節對促進學生創新能力、實踐能力和學習能力的培養具有積極作用，“它讓學生學會橫向思考、聯系實際地學習，對系統各部分內容進行綜合，處理好一些不確定性因素、學會團隊合作。同時，還能促進理論教學，豐富學生的理論知識”。對于電子信息類專業來講，強的實踐能力是專業的特點也是社會對畢業生的基本要求[1]。2016年6月我國成為國際上最具影響力的工程教育學位互認協議《華盛頓協議》的成員，按照工程教育認證理念，高等教育必須將以完整知識體系培養為目標轉變為以學生能力培養為目標；目前，以滿足社會需求和以解決復雜工程問題為導向，全面落實學生為中心、持續改進于各個教學環節的落實工程教育認證理念的教育教學改革在全國高校中積極展開；而實踐能力是學生學習能力、創新能力、溝通與合作等能力的基礎，因此加強學生實踐能力培養，是提高人才培養質量的關鍵環節之一。事實上，知識需要通過學習來掌握，技能需要通過訓練來培養，能力則要在學習知識和訓練技能中逐步形成。只有加強實踐教學，才能促成學生創新能力的提高。因此，高校必須不斷深化實踐教學改革，構建完善的實踐教學體系，努力提高實踐教學質量。普通高等院校的實踐環節主要由校內的課程實驗、實訓、課程設計和畢業設計，校外包括各類實習等組成，幾部分互補完成學生實踐能力的培養過程。課程實驗是所有實踐環節的基礎，是延續時間最長、是涉及知識面最廣、是學生掌握知識和技能、獲得實踐能力的主要環節；提高實踐能力，首先要向課程實驗要效果，結合目前課堂實驗的問題，以下是幾點思考和做法。

1課程實驗的幾點思考

1.1從專業培養目標出發，明確課程實驗的目標。課程實驗從形式上主要分為驗證性實驗、綜合性和設計性實驗，課程實驗的主要目的以掌握對應課程的內容為主導，其目的主要有以下幾個：1)加深理論知識理解；通過驗證類實驗的開設，使學生對抽象的理論、基本的定理、規律加深理解；2)通過實驗使學生掌握基本儀器的使用方法、基本測量系統的組建方法；3)通過實驗，建立對學科的感性認識，學習實驗研究的基本方法。很多課程實驗的目標，僅僅著眼于當前課程的需求，沒有從專業的定位、學科發展的需求上，做好目標的修訂，因此，使得學生對實驗要求的重要性的認識上、對基本技能掌握的重視程度上、以及教師對實驗效果的要求上都會大打折扣；故在課程實施過程中，需要從培養目標的需求出發，明確課程具體的知識目標、技能目標和能力目標，要讓讓學生清楚，實踐環節是能力培養的主要方式，是逐步積累和訓練的過程。1.2按照認知規律，做好實驗內容的設計。一般情況下，每個實驗的內容都是以課程內容為主線來安排；實際上每門課堂提供的是相關學科的基本的實驗方法，因此，有必要在實驗內容的安排上、儀器儀表操作技能的提高上、以及實驗過程中分析問題能力的訓練上要精心策劃和設計。要改變原有實驗課學生只是照圖連線、照指導書一步一看的被動實驗過程；要設計情境，形成“以學生為主體，教師為主導”的實驗教學；如何達到此目的，筆者認為主要有兩方面因素，一是實驗內容和方式上的設計，提高學生做實驗的興趣；另外是加強考核（此問題后面討論）；在內容上，要考慮知識的系統性和技能的漸進性，由基本概念到定理，再到綜合應用；由基本儀器的使用、簡單物理量的測量到多個儀器綜合應用以及間接測量的設計；具體實施可借鑒姜大源提出的工作過程系統化的思想[2]。實驗科學有其自身的規律，有其特有的方法、步驟；從最簡單的開始，詳細介紹實驗方案、步驟、分析方法提出的依據等，然后逐步提升復雜實驗度、儀器的種類，但實驗的方案設計方法、步驟、分析方法等重復前面的過程，對于講過的知識、使用過的儀器在后續實驗中僅講異同部分；在形式上，對于專業基礎課程或專業核心課程，積極推薦采用基于行動導向的項目式教學方法，該方法把學生整個學習過程分解為一個個具體的工程或事件，設計為一個個項目教學方案，這樣做不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是培養他們的職業能力。1.3加強實驗過程質量監控，做好評價工作，持續提高實驗效果。有了實驗內容，效果怎么樣，要看實際中的執行情況，因此加強實驗過程的質量監控尤為重要。而實踐教學質量的評價工作不同于課堂教學，有其特點[3]，但總體量表指標的設計仍可從教學態度、教學內容、教學方法、教學效果幾個維度進行，同時考慮實驗課程本身的特點。在評價主體上，據我們的調研，有相當部分院校的實驗課程都采用督導隨機抽查方式，而很少考慮學生的評價、體現學生為中心，忽略了效果的真正反映者。因此可采用學生評價和督導隨機檢查評價方式進行。針對評價結果，重點在于發現問題，查找工作中的不足，調動教師工作的積極性，持續改進實驗教學；以下十點是我們制定的學生進行實驗課程質量評價的指標：①認真負責、準備充分、嚴格管理、組織有序；②遵守教學紀律，無遲到早退離崗等，嚴格執行實驗學時安排；③對實驗中的問題重視，對學生指導有耐心；④實驗分組合理，能充分利用現有資源；⑤教師能強調重點內容，解釋清楚正確的操作規范；⑥教師能熟練掌握實驗儀器（或軟件工具）操作和使用；⑦實驗任務的指導清晰而具體；⑧教師能及時發現實驗中出現問題，并合理解決；⑨實驗報告批改認真，發還迅速，并且有建設性的評價；⑩實驗成為幫助理解理論知識和鍛煉動手能力不可或缺的一部分。1.4采用多種實驗考核形式，調動學生實驗的積極性。學生是學習的主體，需要通過各種教育環節和制度，調動學生學習的積極性。對于課程實驗，很多院校都是依附于理論課程，期終成績中實驗課程的成績只占15%-20%左右，考核主要依靠實驗過程和報告，根據“三分之一”理論，該法對前、中三分之一的學生有效，但后三分之一的學生可能存在應付和抄報告的問題；因此實際中除了對學生進行正面引導外，采用多種形式的考核方式應該是較好的調動積極性的有效方法；具體操作方案是，首先將課程實驗從依附于理論課程的狀態剝離出來，進行單獨考核，從根本上會調動學生重視實驗的主動性；另外在考核方式上，可選用報告、過程、答辯、考核等多種形式；比如針對綜合設計型實驗可以引入答辯的形式、針對基礎性、驗證性實驗可引入考核的方式等。

2實驗課程改革實踐

2.1基于項目式教學的《通信電子線路》實驗課程開發簡介。通信電子線路是電子信息工程專業的專業基礎課程，是專業的核心課程之一，從專業定位和培養目標上看，該課程是學生系統掌握模擬電子技術的關鍵課程、是掌握通信系統構成、原理的基礎課程、是培養學生電子系統的設計能力、學生掌握時域、頻域測量儀器與方法的測試能力的關鍵環節之一。我們將該門實驗課程設為獨立實驗課，并對實驗內容開展項目式教學方法的探討。2.1.1基本思路。采用項目式教學，主要達到以下幾個目的：提升學生對通信系統整體概念的認識，加深學生對各章節內容的理解；實現學生對單元電路參數的定性認識到定量認識的轉變，提高學生的電子線路理解能力；通過不同任務的實施，加深學生對單元電路的理解和訓練學生對通用電子測量儀器的使用技能；通過項目的構建，提高學生綜合應用各方面知識分析問題解決問題的能力。2.1.2實驗課程的項目與任務設計。根據實驗教學內容，整個實驗課程設計為四個項目。項目1—1W短波調幅發射機的設計與測試；項目2—短波AM接收機的設計與測試；項目3—調頻收音機性能測試；項目4—頻率合成器；針對項目1，我們完成了以下5個任務的開發，任務1—發射機機系統的組成及參數分配設計；任務2—放大器的原理與測試；任務3—C類功放的原理與測試；任務4——AM、DSB調制電路的設計與調試；任務5—發射機輸出特性測試。實驗以項目為單元組織，實驗首先完成各任務，最后完成項目要求的指標；在每個任務的設計時，遵循基本電子系統測試規程，實驗內容由簡單到復雜，由基本單元到系統；儀器操作上，基本操作不斷重復，新的儀器隨著系統的引入不斷增加。2.2關于課程實驗考核與評價。我們在陜西科技大學信工131、信工132班對《通信電子線路》課程實驗教學過程和考核方式進行了探討。2.2.1實施方案。對參加試點的班級，不強行要求做實驗預習報告、實驗報告，但必須提交規范的實驗數據記錄數據與分析結果，學期末進行考試確定該課程實驗課程成績。考試內容通過對本學期所要求實驗內容進行分解成小題目，規定學生在30分鐘內對隨機所抽題目完成實驗與報告，考核主要在常規儀器的使用、課程內容的掌握、解決問題的能力等方面。選信工131班同學進行試點，信工132班同學仍然采用傳統的要求和考核方式。為了比較效果，在對131班進行考核的同時，在信工132班選取班級學習成績在中上的10名同學同時進行考核。2.2.2效果分析。1）成績比較比較兩個班級處于類似位次同學的考試可以看出，信工131班10名同學的平均成績，比132班高約5分左右；其中差距比較大的得分點在于儀器的使用和實驗操作的規范程度。對于實驗報告的規范性差距不大。2）學生對教師實驗課堂的評價信工131班的學生對實驗老師在實驗的準備、儀器的使用、測量的技能、問題的解答等方面對教師的評價要高于132班的同學；同時對于教學效果，信工131班很多同學表示，過去在示波器使用中沒有搞清楚的問題終于解決了，表示對該門課程基本內容有了較為深刻的理解；在動手能力提高方面覺得這門實驗課程非常必要。3）督導對實驗教師的評價為了比較改革效果，實驗期間，要求教學督導對兩個班級的實驗過程進行隨機檢查。從督導的檢查結果可以看出，131班同學的實驗紀律明顯好于132班、實驗效率和效果好于132班。

3結束語

課程實驗是培養學生實踐能力的主要環節，特別是高等教育的大眾化后，生源質量的變化，該環節的改革對培養質量的提高至關重要。只有不斷的根據社會需求的變化，調整培養目標，明確各門課程實驗的知識、技能和能力要求、在教學內容和教學方法上進行改革，適應學生具體情況、通過加強實驗過程管理，改革考核方式，才能為社會培養出有用人才。

參考文獻

[1]馬令坤，李慧貞，鄭恩讓等.電子信息類專業實踐教學體系構建研究與實踐[J].教育教學論壇，2014,(4)

[2]姜大源.論高等職業教育課程的系統化設計：關于工作過程系統化課程開發的解讀[J].中國高教研究，2009，(4)

作者:馬令坤 李慧貞 楊 帆 張震強 單位:陜西科技大學電氣與信息工程學院