面向國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院 徐初東 翁嘉文 譚穗妍

面向國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院 徐初東 翁嘉文 譚穗妍

為了適應(yīng)國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，使培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備較好的創(chuàng)新能力和綜合能力，我們針對(duì)現(xiàn)有電子專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的不足，積極開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過改編實(shí)驗(yàn)教材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)形式，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)以及結(jié)合創(chuàng)新性科技活動(dòng)等措施，以求培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，使得畢業(yè)的電子專業(yè)學(xué)生能夠較好的適應(yīng)快速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的需求。

電子實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革

1.引言

電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力地開發(fā)與培養(yǎng)，起著極其重要的作用。然而，以往傳統(tǒng)的電子教學(xué)模式側(cè)重于理論教學(xué)，忽視學(xué)生的實(shí)踐鍛煉，通常將實(shí)驗(yàn)教學(xué)看作是理論教學(xué)的附屬[1]。此外，目前國內(nèi)許多高校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置存在一些不足之處，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排較多，而創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)安排較少。由此培養(yǎng)出來的大學(xué)生創(chuàng)新能力較差，導(dǎo)致不少學(xué)生畢業(yè)后，在實(shí)際工作中動(dòng)手能力差，遇到具體問題時(shí)，不知道如何運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)去分析和解決問題。高校培養(yǎng)出這樣的大學(xué)畢業(yè)生明顯與國家教育部對(duì)高校復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)不相符。為了培養(yǎng)順應(yīng)國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)需求的，具備創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才，很有必要對(duì)當(dāng)前的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展創(chuàng)新性的研究與改革。本文先根據(jù)當(dāng)今社會(huì)電子信息專業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)以及學(xué)生培養(yǎng)的現(xiàn)狀，指出開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性；再結(jié)合本校電子信息專業(yè)的實(shí)際情況，提出創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施；最后總結(jié)所得成果。

2.開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

(1)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要

與電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向密切相關(guān)的電子信息產(chǎn)業(yè)目前處于一個(gè)高速發(fā)展期，是國家經(jīng)濟(jì)增長的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。當(dāng)前電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)除了電子信息技術(shù)領(lǐng)域的科研開發(fā)外，還特別重視將電子信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用到裝備制造業(yè)中。這種新技術(shù)的應(yīng)用，將一改以往傳統(tǒng)的器件和設(shè)備的制造工藝和方法，帶來國內(nèi)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。由于我國的電子信息市場(chǎng)潛力巨大，以廣東省為例，該省已啟動(dòng)以廣州科學(xué)城為基地、以珠江三角洲為腹地，營造優(yōu)異的投資創(chuàng)業(yè)環(huán)境，匯聚各種資源，促進(jìn)發(fā)展新型電子產(chǎn)業(yè)。此類新型電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迫切需要具備創(chuàng)新能力的高素質(zhì)的電子專業(yè)技術(shù)人才。

(2)電子信息專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求

國家教育部“普通高等學(xué)校本科專業(yè)介紹”中對(duì)電子信息專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求:培養(yǎng)具備電子信息科學(xué)與技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，具備創(chuàng)新能力，綜合分析解決實(shí)際問題能力，并且能在相關(guān)的電子信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、教學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)或管理工作的專業(yè)技術(shù)人才。按照教育部對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，高校培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備創(chuàng)新能力和綜合能力才能較好的適應(yīng)快速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)的需求。

(3)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的不足

目前，國內(nèi)許多高校的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較傳統(tǒng)，偏重理論知識(shí)的教學(xué)，忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較簡單而陳舊，局限于理論課程的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的訓(xùn)練安排較少，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不善于分析問題和解決問題，也難于產(chǎn)生創(chuàng)新興趣，鍛煉創(chuàng)新能力[2]。

針對(duì)以上電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才目標(biāo)培養(yǎng)的要求，以及現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和模式存在不足的問題，迫切需要開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開拓學(xué)生的視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力。

3.開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體措施

(1)改編實(shí)驗(yàn)教材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教材的編寫要緊密聯(lián)系現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的新器件、新技術(shù)和新理論，

體現(xiàn)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)，適應(yīng)當(dāng)前電子信息產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求，合理安排和分配驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合開放性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最基本環(huán)節(jié)，是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合開放性實(shí)驗(yàn)的開展前提。因此，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)必須緊跟理論教學(xué)進(jìn)程。學(xué)生通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)踐，進(jìn)一步掌握和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是在保證學(xué)生較好地完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)立的，首先通過實(shí)驗(yàn)教師引導(dǎo)性的提示實(shí)驗(yàn)的基本思想，再由學(xué)生自行查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開展實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)立，有利于鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考探索、自主分析問題和解決問題的能力。而綜合開放性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是為了進(jìn)一步鞏固和檢驗(yàn)學(xué)生全面掌握的所學(xué)專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在綜合開放性實(shí)驗(yàn)的過程中，要求學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，結(jié)合自身創(chuàng)造力，獨(dú)立進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)試以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，以培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。

實(shí)踐證明，通過合理配置和開展這三個(gè)不同難度層次的實(shí)驗(yàn)，不僅進(jìn)一步提高了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，也充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。

(2)創(chuàng)新教學(xué)形式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅在教學(xué)內(nèi)容上要有所創(chuàng)新，而且在教學(xué)形式

也要適應(yīng)當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)的需求，勇于創(chuàng)新。

創(chuàng)新電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式的開展，具體體現(xiàn)在一方面發(fā)展虛擬儀器技術(shù)和EDA技術(shù)，建立現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)由實(shí)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備和虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備組成。在教學(xué)過程中，以實(shí)物實(shí)驗(yàn)為主，虛擬實(shí)驗(yàn)為輔，虛實(shí)互補(bǔ)，相互驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)器件的使用以及電路的裝配焊接等都是通過實(shí)物實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，而復(fù)雜實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)和分析則可以先通過EWB進(jìn)行仿真，再實(shí)際開展實(shí)物實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合[3]。電子教學(xué)平臺(tái)的建立，做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高了學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)能力，增強(qiáng)了學(xué)生自主能力和創(chuàng)新意識(shí)。

另一方面發(fā)展開放性實(shí)驗(yàn)室，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展為學(xué)生提供了廣闊的思維空間和靈活的實(shí)驗(yàn)時(shí)間[4]。在教學(xué)過程中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，自行選擇和組合實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；也可以根據(jù)自身興趣結(jié)合專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行科技制作以及開展科研活動(dòng)等，給學(xué)生提供了更多的鍛煉機(jī)會(huì)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及自主創(chuàng)新能力。

(3)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師整體素質(zhì)

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容和儀器設(shè)備的不斷更新，對(duì)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)要求提高。因此，教師隊(duì)伍的建設(shè)也要與時(shí)俱進(jìn)，積極組織實(shí)驗(yàn)教師開展進(jìn)修和培訓(xùn)I，為教師學(xué)習(xí)新知識(shí)，掌握新技術(shù)創(chuàng)造條件；同時(shí)組織實(shí)驗(yàn)教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)議，相互交流，分享實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果與心得，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的整體素質(zhì)提高，才能適應(yīng)現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展要求。

(4)結(jié)合學(xué)生科技活動(dòng)，開展電子設(shè)計(jì)大賽

通過開展電子設(shè)計(jì)大賽，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生查閱資料能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，自主創(chuàng)新能力以及綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)和科研環(huán)境，為學(xué)生以后的讀研深造或者就業(yè)提供有利的競爭籌碼，培養(yǎng)的學(xué)生更加能夠適應(yīng)當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

4.開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成果

通過開展創(chuàng)新性電子教學(xué)，一方面我們建立了完整的面對(duì)當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，促進(jìn)教師教學(xué)水平和能力的提高。另一方面，培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備較好的創(chuàng)新能力和綜合能力，專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率高，工作專業(yè)對(duì)口，充分發(fā)揮學(xué)校所學(xué)電子知識(shí)和技能，能夠較好地適應(yīng)快速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的需求。

5.結(jié)語

當(dāng)今社會(huì)電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展迫切要求高校培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備創(chuàng)新能力和綜合能力才能較好的適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。針對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)的需求以及現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和模式的不足，我們積極開展創(chuàng)新性電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過改編實(shí)驗(yàn)教材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)形式，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)以及結(jié)合創(chuàng)新性科技活動(dòng)等措施，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立分析問題與解決問題的能力、自主創(chuàng)新能力以及綜合應(yīng)用能力，使得培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生能夠較好的適應(yīng)快速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的需求。

[1]潘海軍,等.電子技術(shù)基礎(chǔ)“雙主”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(7):154-155.

[2]王項(xiàng)非.電工電子實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報(bào),2010(6):274.

[3]張剛,孫巖,石磊.現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)研究與應(yīng)用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009(31):182-185.

[4]侯樹文,段愛霞,黃永志.高校電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討與改進(jìn)[J].教學(xué)研究,2010(12):145-146.

本文屬廣東省優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)項(xiàng)目(LYM10036)資助課題；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院院級(jí)教改項(xiàng)目資助課題。

徐初東（1979—），男，福建龍巖人，博士研究生，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院講師，研究方向：光學(xué)，電子學(xué)。