電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革探析

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摘要:在“新業(yè)態(tài)”發(fā)展蹄疾步穩(wěn)的時(shí)代背景和產(chǎn)業(yè)需求下，以工程教育為指導(dǎo)，依據(jù)《華盛頓協(xié)議》定義的畢業(yè)生素質(zhì)對(duì)電子技術(shù)實(shí)踐課程的教學(xué)在教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及評(píng)價(jià)考核體系方面進(jìn)行改革，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:工程教育;畢業(yè)生素質(zhì);電子技術(shù);實(shí)踐教學(xué)改革

一、工程教育理念對(duì)電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革的意義

隨著全球工業(yè)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、工業(yè)化和信息化的深度融合，以大數(shù)據(jù)、人工智能等引領(lǐng)的工程“新業(yè)態(tài)”發(fā)展蹄疾步穩(wěn)。根據(jù)“新業(yè)態(tài)”的SPITH(規(guī)模、政治、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和人文)，工程教育為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐。在新的時(shí)代背景和產(chǎn)業(yè)界的需求下，我國(guó)本科教育面臨“工程實(shí)踐訓(xùn)練不足，當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)中工程性、實(shí)踐性與創(chuàng)新性缺位”等一系列瓶頸［1］。因此，高等教育迫切需要嵌入工程教育，工程實(shí)踐教學(xué)日益成為我國(guó)高等工程教育改革的重點(diǎn)。電子技術(shù)課程涉及模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)［2］，知識(shí)點(diǎn)多、教學(xué)內(nèi)容抽象，且與工程實(shí)際密切相關(guān)，其實(shí)踐環(huán)節(jié)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入工程應(yīng)用的入門實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要［3］，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)的“新起點(diǎn)”［4］。基于《華盛頓協(xié)議》的工程教育理念，電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)改革顯得尤為必要。

二、電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)改革

電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)過多年的探索，已取得較好的教學(xué)效果，但仍然存在以下弊端:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證型;實(shí)驗(yàn)教學(xué)滯后于理論教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的只定位于驗(yàn)證性和應(yīng)用性，其教學(xué)內(nèi)容的選擇和呈現(xiàn)方式不能適應(yīng)實(shí)踐的要求［5］;實(shí)踐教學(xué)方法單一、僵硬;實(shí)踐內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與本課程理論交融度不夠;實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一。鑒于此，面對(duì)目前人才培養(yǎng)方案的變革，對(duì)電子技術(shù)(實(shí)踐)進(jìn)行了一系列的改革。1.教學(xué)理念的改革以學(xué)生為中心，提高畢業(yè)生的“就業(yè)力”而非“就業(yè)率”。針對(duì)不同的本科專業(yè)，依據(jù)其專業(yè)設(shè)置目標(biāo)，構(gòu)建多學(xué)科、跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)體系;以學(xué)業(yè)成果為導(dǎo)向，對(duì)照《華盛頓協(xié)議》提出的畢業(yè)生素質(zhì)，構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;依據(jù)《華盛頓協(xié)議》的畢業(yè)生素質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐評(píng)價(jià)考核體制。2.院系式專業(yè)電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)例如，貴陽(yáng)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院有三個(gè)本科專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、汽車服務(wù)工程，這三個(gè)專業(yè)均設(shè)置了電子技術(shù)(實(shí)踐)這門課程。這三個(gè)本科專業(yè)學(xué)科知識(shí)交叉互動(dòng)且高度關(guān)聯(lián)，符合院系式專業(yè)的典型特征。與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和汽車服務(wù)工程相比，機(jī)械電子工程專業(yè)對(duì)電子技術(shù)的掌握要求更高，其要求的人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和電子方面的技術(shù)素養(yǎng)明顯不同。因此，依據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)及不同應(yīng)用需求，對(duì)各專業(yè)的學(xué)生采取不同的教學(xué)策略和教學(xué)要求，并設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。3.依據(jù)《華盛頓協(xié)議》的畢業(yè)生素質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容《華盛頓協(xié)議》定義了一致性的畢業(yè)生素質(zhì)作為成果導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，將畢業(yè)生素質(zhì)大致分為12條并歸屬于5類:專業(yè)能力、綜合素養(yǎng)、社交能力、跨學(xué)科能力和終身學(xué)習(xí)能力，以培養(yǎng)畢業(yè)生素質(zhì)為目的，優(yōu)化現(xiàn)有電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容。首先，設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)注重單元電路等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，旨在提高WA1即專業(yè)知識(shí)能力。單元電路實(shí)驗(yàn)一般用于驗(yàn)證電子技術(shù)的相關(guān)理論，是對(duì)現(xiàn)有理論的驗(yàn)證、鞏固、強(qiáng)化乃至發(fā)展新理論的有效途徑。其次，設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)適當(dāng)增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)比例，旨在提高WA2即問題分析、WA3即設(shè)計(jì)/研發(fā)解決方案、WA4即調(diào)查能力。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)一般給出所需設(shè)計(jì)的功能及參數(shù)指標(biāo)，要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的資源自主設(shè)計(jì)，這就要求學(xué)生應(yīng)具備一定查閱文獻(xiàn)的能力，先了解一些芯片手冊(cè)、現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方法，然后思考確定設(shè)計(jì)方案再實(shí)驗(yàn)操作完成。綜合型實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)多樣，涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅僅局限于本課程的綜合知識(shí)，而是多學(xué)科的融合，需要學(xué)生先查閱資料再確定實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方案，從而提高WA2、WA3和WA4能力。再次，設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)儀器儀表的正確使用、校正和電子線路的自我排障，旨在提高WA5即現(xiàn)代工具使用能力。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中，首先自行判斷哪些儀器儀表、芯片、導(dǎo)線是好的，在做實(shí)驗(yàn)的過程中自行排出故障，不能一遇到故障就請(qǐng)老師幫忙或申訴失敗原因是因?yàn)橛布收系取Ｗ詈?，設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，盡可能地給出虛擬的不同實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)預(yù)算或者應(yīng)用規(guī)模等具體情境，要求學(xué)生根據(jù)不同的情境選擇不同的硬件和實(shí)驗(yàn)方案，可提高WA11即項(xiàng)目管理和資金。通過此途徑，了解現(xiàn)有市面上常用的芯片型號(hào)、性能、市場(chǎng)價(jià)格及其應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)性價(jià)比選擇和比較，讓學(xué)生初步了解項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)決策。4.依據(jù)《華盛頓協(xié)議》的畢業(yè)生素質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式首先，部分實(shí)驗(yàn)前置于理論，通過實(shí)驗(yàn)感性地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、逐步認(rèn)知理論，從而深入地掌握理論，解決了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課基本后置于理論課的弊端。其次，注重實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)是提高WA2和WA4能力的有效措施之一。要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，可在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間里提高效率，避免把過多的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間花費(fèi)在查閱芯片手冊(cè)和方案論證上，進(jìn)而節(jié)約時(shí)間成本。最后，注重小組模式，采用2—3人一組，旨在提高WA9即個(gè)人和集體工作、WA10即溝通和交流能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，讓小組成員樹立一個(gè)共同的目標(biāo)，大家相互信任、彼此溝通交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短并分工協(xié)調(diào)，最終完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，從而培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和交流溝通能力。5.評(píng)價(jià)考核體系的改革電子技術(shù)(實(shí)踐)是一門獨(dú)立的考查課程，構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)考核體制尤為必要。電子技術(shù)(實(shí)踐)課程學(xué)生成績(jī)由預(yù)習(xí)成績(jī)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?nèi)糠謽?gòu)成，其權(quán)重為2∶5∶3。其中，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)又由兩部分構(gòu)成，小組現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)和個(gè)人現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)，各占現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)的50%。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)進(jìn)行檢查。對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生計(jì)算出實(shí)驗(yàn)理論值;對(duì)于設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在課前畫出電路的原理圖或芯片的引腳圖、電路圖等，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)意識(shí)。其次，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。每次實(shí)驗(yàn)以小組形式現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)功能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)操作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和考核，給每組一個(gè)成績(jī);再根據(jù)每個(gè)成員回答問題、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性及學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的參與度給每個(gè)小組的成員一個(gè)成績(jī)。小組成績(jī)和每個(gè)組員的個(gè)人現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)按照1∶1的比例構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收成績(jī)。最后，重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，以提高學(xué)生的科研寫作素養(yǎng)。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程和步驟描述不詳盡具體、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得馬馬虎虎、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不嚴(yán)謹(jǐn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告隸屬于科技應(yīng)用文體，需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，要求學(xué)生客觀記錄實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

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作者:徐志佳 舒澤芳 羅金剛 單位:貴陽(yáng)學(xué)院