工程教育理念下的電子技術實踐教學改革

于海雁 龐 杰 湯永華 姜 翌

沈陽工業大學信息科學與工程學院 遼寧沈陽 110870

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工程教育理念下的電子技術實踐教學改革

于海雁 龐 杰 湯永華 姜 翌

沈陽工業大學信息科學與工程學院 遼寧沈陽 110870

摘 要：針對當前地方本科院校電子技術實踐教學存在的問題，構建并實施了工程教育理念下的電子技術實踐教學體系，形成分專業、分階段、分層次，由淺入深、由簡單到綜合、由學習到創新的實踐教學模式，將實物教學理念貫穿始終。實踐表明，這些改革措施提高了學生的動手能力和工程素質，也促進了理論課教學。

關鍵詞：工程教育；實踐教學體系；電子技術

以應用型為目的的地方本科院校，加強實踐環節，將工程教育理念落到實處，已成為共識。電類專業學生入學后接觸到的第一門在實際中經常用到的工程基礎課就是電子技術，電子技術課程實踐教學是培養學生實踐能力、工程素質和創新意識的“起點”。本文結合沈陽工業大學的實際，引入先進的工程教育理念，將“實物”教學貫穿始終，對電子技術實踐教學環節采用分專業、分階段、分層次，由淺入深、由簡單到綜合、由學習到創新的實踐教學模式，以期對同類院校的實踐教學改革以啟示。

1 電子技術實踐課程教學存在的問題

電子技術課程實踐教學環節主要包括電子技術實驗和電子技術課程設計，無論從教學方法到教學內容都存在一些問題。

1.1 實驗教學存在的問題

實驗箱教學只見符號，不見實物。目前全國大部分地方高校的電子技術實驗課都采用實驗箱教學，其特點是學生操作簡便、故障率小、教師指導方便、器件損耗少。但其弊端也很多，實驗用的元器件在實驗箱里面，學生看見的只是相應的符號，其他一無所知，很難達到培養工程應用能力的目的。

對于應用型高校已充分認識到實踐環節的重要性，對我校來說，在總學時減少情況下，實驗課學時并沒有減少。但每個實驗規模太小，多為驗證定理、規律的正確性，學生按照實驗指導書的步驟操作記錄就可以了，不利于學生實際動手能力和工程素質的培養。

實驗課考核方法落后，學生不重視實驗課，抄襲實驗報告，認為實驗課只要去了就能通過。

1.2 課程設計教學存在的問題

時間和空間的局限，很難達到課程設計的真正效果。以我校為例，電子技術課程設計安排在第4學期末，該時間段是考試密集區，而大部分學生養成期末搞突擊的習慣，準備課程設計的時間和精力較少，通常以仿真代替“實物”，最后交一報告，敷衍了之。另外，從空間上來說，問題更大。我校電子信息類共有5個專業，13個班，400多名學生，實驗設備76套，即使3名學生一組，在實驗空間上還是遠遠不夠。

2 電子技術課程實踐教學改革

現代工程教育強調是實戰體驗，我們的改革思路就是實物教學。

2.1 實驗教學改革

將原來采用實驗箱完成全部實驗改為“實驗箱+面包板+電路焊接”的實驗方式。以我校電子信息類各專業為例，電子技術實驗（包括模擬和數字）共48學時，具體實驗內容見表1。

表1 學時分配與實驗方式

我們將電子技術的第一個實驗“晶體管放大電路”采用電路焊接的方式完成。學生第一次接觸電子元器件，經過自己動手布局、焊接、調試、測量等環節，完成了預想的功能，很有成就感。雖然原來2學時的實驗，現在要4個學時才能完成，甚至還需要利用課外時間才能完成，但所起的效果是無法衡量的。再輔以采用面包板的綜合設計性實驗，使學生從電子技術實驗一開始就有了實物理念，為以后的電子作品制作打下了基礎。 為了使“電子制作”實驗順利完成，在現有實驗設備前提下，又定制了76套電子制作綜合箱，包括常用的電子元器件、電訊工具及耗材等。

驗證性實驗只保留儀器使用等幾個重要實驗，用以培養學生的基本實驗素質。綜合設計性實驗將知識性、趣味性與實際功能相結合，即有信號發生器、交通燈控制器這樣的經典題目，也有脈波信號的顯示與測量這類綜合應用性較強的題目。實驗項目有較大的選擇余地，重新修訂的《電子技術實驗教程》被評為遼寧省“十二五”規劃教材。

電子技術實驗采用5:2:2:1的考核方法，即期末操作考試占50%、平時實驗表現占20%、實驗報告占20%，其他占10%。特別是實驗操作考試，考試時間為1小時，隨機抽題，現場設計、連接電路操作、記錄數據，教師記錄學生操作及數據采集情況并在答題紙上留有標記（包括完成時間）。這種考核方式注重的是能力培養，學生學習主動性、實驗能力和操作水平都大大提高，在校內已廣泛推廣。

2.2 課程設計教學改革

為了解決課程設計在時間和空間上的不足，我們的做法是在學期初提前布置課設題目，學生帶著問題聽課，有問題可隨時請教指導教師。實驗室開放，學生可隨時利用。指導學生修理淘汰的實驗箱，學生可帶回寢室，物盡其用。

圖1 學生進行自主實驗

課程設計杜絕紙上談兵，必須進行實物制作。學生要完成從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配、調試到最后的文檔整理和總結報告的全過程，培養了學生的綜合應用能力。由于課程設計3～4人一組，個別學生存在“坐車”、抄襲報告現象。我們制定了電子技術課程設計的3:3:2:2考核標準，即設計過程30%、設計成果30%、設計報告20%、答辯20%。成績評定時，不以成敗論英雄，保護學生的熱情。結果重要，過程更重要，關鍵是學生的能力是否有提高。

2.3 分專業、分層次的教學模式

專業不同，對電子技術實踐能力的要求也不盡相同，結合各專業實踐課程體系，我們采用分層次、分專業的電子技術工程能力培養模式。電子信息類的測控、電信、通信、電子科學、智能5個專業，電子技術實驗為3學分、課程設計為2學分；電氣類的電氣工程、自動化、新能源、醫學工程、應用物理5個專業，電子技術實驗為2學分、課程設計為1學分。對參加電子技術基本技能大賽的學生，可以進行相應原學分折算。

2.4 開展學生課外科技活動

開展課外科技活動，體現個性教育、激發學生學習興趣是培養學生工程素質和創新精神的重要途徑。

值得一提的是我們舉辦的每年一屆校級“電子技術基本技能大賽”，不設參賽“門檻”，做好前期策劃，使盡可能多的學生參賽。比賽項目要求用純“模擬”和“數字”硬件電路實現，經現場測試、答辯并提交報告，評出獎項。獲獎學生占報名總數的約一半，獎品為開發板或電訊組合工具等。目前已成功舉辦六屆，參賽組數已達110組，330人。該賽事為不能參加省賽、國賽的學生提供了一個展示的平臺，對提高學生自信心大有益處。我們的經驗是保護學生的參賽熱情，鼓勵學生“你能行”，教師只給出方向性的指導。

3 電子技術課程實踐環節改革成效

電子技術課程的實驗和課程設計是我校電類電業的平臺課，涉及3個學院10專業近千名學生，改革受益面廣。電子技術的實踐教學改革，提高了學生的動手能力和工程素質，反過來也促進了理論教學。例如，模擬電子技術中的濾波電路，工程實際問題經常用到，結合應用實例，我們將濾波電路教學內容由2學時增加到4學時。理論教學、實踐教學、科技競賽相結合的復合教學模式，也提高了電子技術課程教師們的工程實踐能力。

4 結束語

現代工程教育理念下的電子技術實踐教學改革，成功提升了學生的工程實踐能力，為基礎課實踐教學改革提供了參考案例。基礎實驗加深了學生對所學理論的理解，是實驗教學的基礎；課程設計增強了學生理論聯系實際的能力，是實踐教學的關鍵；以課外科技活動為依托，進行科學訓練，是實踐教學的拓展。電子技術課程屬于應用性學科，實踐環節需要進一步改革，將更多實際工程項目轉化為教學內容，提供更多工程案例，對提高學生的工程應用應力會大有幫助。

參考文獻

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Electronic Technology Practice Teaching Reform Based on Engineering Education

Yu Haiyan， Pang Jie， Tang Yonghua， Jiang Yi
School of Information and Science Engineering， Shenyang University of Technology， Shenyang， 110870， China

Abstract:Aiming at the problems existing in the electronic technology practice teaching of local colleges， construction and implementation of the electronic technology practice teaching system under the concept of engineering education， the formation of professional， stages and levels， from simple to comprehensive， from the shallower to the deeper， by learning to innovation practice teaching mode， the "real" teaching concepts throughout. Practice shows that these reform measures have improved the students' practical ability and engineering quality， but also promote the theory course teaching.

Key words:engineering education； practice teaching system； electronic technology

收稿日期：2015-12-23

作者簡介：于海雁，碩士，副教授。龐杰，碩士，副教授。

基金項目：遼寧省教育廳（編號：UPRP20140711）“以工程教育認證為契機，多層次提高學生電子技術實踐能力”（遼教發［2014］123號）。