基于學科競賽的電類專業(yè)實踐課程教學體系的研究

鄧鵬

摘? 要：大學生在大學學習期間參加各種形式的學科競賽可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性，充分調動學生學習的積極性。文章針對目前電類專業(yè)實踐課程教學中存在的問題，提出了一種以學科競賽促進電類專業(yè)實踐課程教學體系改革的方法。通過學科競賽不僅能夠拓寬學生的視野，促進學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，還可提高學生運用上課所學理論知識解決實際問題的能力，提高教學質量。

關鍵詞：學科競賽;實踐課程教學體系;創(chuàng)新能力;教學考核

中圖分類號：G642 文獻標志碼：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，大學生學科競賽在各高校中開展的越來越激烈，各高校都鼓勵學生積極參加比賽，并出臺各種政策支持比賽。一些高水平的學科競賽已經(jīng)成為衡量一個學校綜合實力的重要指標。電類專業(yè)學科競賽項目較多，如全國電子設計競賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、物聯(lián)網(wǎng)設計競賽、大學生智能汽車競賽等，這些競賽主要是根據(jù)給定題目或自主創(chuàng)新設計作品，目的在于按照緊密結合教學實際、著重基礎和前沿的原則，促進電類專業(yè)課程建設，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力，鼓勵更多的學生參與科技創(chuàng)新活動。同時，加強學生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓練，可以提高學生針對實際問題進行電子制作、設計的綜合能力[1]。

一、電類專業(yè)實踐課程的特點

電類專業(yè)的實踐課程與實際生活聯(lián)系非常緊密，各種用電設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)以及計算機已經(jīng)深入到各個領域，電子電路的設計越來越重要。

實踐教學是培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力高素質人才的重要環(huán)節(jié)[2]。電類專業(yè)實踐課程包括：模擬電子技術實驗、數(shù)字電子技術實驗、電路原理實驗、電子技術課程設計等;電類課程設計如電子技術課程設計、單片機課程設計、畢業(yè)設計等。電類專業(yè)的實驗課、課程設計和畢業(yè)設計是鍛煉學生動手能了和創(chuàng)造力的主要教學環(huán)節(jié)，不僅涉及理論計算、原理的掌握，還涉及到學生對理論知識運用到實際中的能力。基礎的電類實驗主要是通過對理論知識的驗證，培養(yǎng)學生的實驗素質和基本的實驗動手能力。課程設計主要是使學生通過完成一個較大實驗項目，掌握電子系統(tǒng)的設計、安裝和調試方法，培養(yǎng)綜合運用理論知識的能力。通過硬件相關課程和硬件課程設計，可以增強學生的硬件設計和實現(xiàn)能力，克服學生“喜軟怕硬”的現(xiàn)象[3]。畢業(yè)設計則是對大學四年所學知識的的綜合訓練。

二、電類專業(yè)實踐課程教學現(xiàn)狀及存在的問題

（一）師生對實踐課程的重視程度不夠

為了提高學生的創(chuàng)新能力和綜合應用能力，近年來，高校中電類專業(yè)的實踐課環(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. 學生本身對專業(yè)課以外的課程不重視，主要原因是學生本身的不積極所導致的。2. 學校的實踐課程的重視程度不高，不論從學分上，還是教學的規(guī)模和對學生的影響程度上來講，高校對這些課程還是不夠重視，也導致了師生對實踐課程的不重視。

（二）實踐教學體系不夠完善

電類專業(yè)專業(yè)課程的特點是軟硬件和強弱電都有、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)有的教學平臺和實驗平臺。學生學習興趣如果沒有得到激發(fā)，會產(chǎn)生厭學情緒，職業(yè)取向迷茫，學習缺乏動力，積極性低，且容易出現(xiàn)兩極分化的嚴重情況。

三、基于學科競賽的電類實踐課程教學改革思路

（一）以學科競賽調動師生的積極性

學科競賽與課堂理論教學、實踐教學環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，通過學科競賽，能很好的提高學生的團隊合作能力和創(chuàng)造力，同時也能促進課堂理論教學、實踐教學環(huán)節(jié)改革。在實踐課程教學過程中將學科競賽中的基礎知識與專業(yè)知識有機結合，有助于學生理解課內(nèi)的基礎理論知識在實際應用中的重要性，從而提高學習的學習興趣，激勵學生學習的積極性。全國大學生電子設計競賽、全國大學生“挑戰(zhàn)杯”大賽等比賽中對學生應用能力和創(chuàng)新能力的要求有利于提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力以及利用所學理論知識發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

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

通過學科競賽可以使學生充分利用學校的實驗室資源來進行訓練和實驗。電類專業(yè)的實驗可以分為基礎類、素質類、專業(yè)類、綜合類、創(chuàng)新類、設計類等，學科競賽平臺可以建立在各個專業(yè)實驗的的基礎上。根據(jù)學生的基礎和對專業(yè)知識的掌握程度，分年級引導學生進入實驗室參加一些創(chuàng)新性活動，例如，大一、大二學生可以在電工基礎類實驗室和電子技術類實驗室進行一些簡單驗證性的實驗，大二、大三的學生可以到傳感器檢測實驗室、自動控制原理實驗室進行一些專業(yè)和綜合性的實驗室、大三、大四的學生可以到物聯(lián)網(wǎng)基礎類實驗室、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)類實驗室進行一些創(chuàng)新設計。電類專業(yè)學科競賽平臺與實踐教學體系示意圖如圖1所示。

（二）以學科競賽構建電類專業(yè)實踐教學體系

為了吸引和鼓勵更多的學生參與大學生科技創(chuàng)新活動，荊楚理工學院電子信息工程學院策劃了二十余個課外實訓課題，面向本院電類專業(yè)學生選擇訓練。通過這些訓練項目，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。學院還建設有大學創(chuàng)新實驗室和眾創(chuàng)空間，給學生提供了科技創(chuàng)新的活動空間。

同時我們認真分析電類學科發(fā)展趨勢，并總結近幾年電類競賽的經(jīng)驗，將一些學科競賽的基礎內(nèi)容融入到實訓課題中，這樣也提高了學生的學習興趣，選課學生多，受益面也廣，以電子綜合設計實訓為例，2016年～2018年，每學期我院學生選課人數(shù)都達到120人，學生學習興趣很高。這些實訓課程在結課時，我們都舉辦校內(nèi)的課程成果展示競賽，可以將競賽的結果作為本課程結課成績評定的依據(jù)，還可以宣傳和鼓勵學生積極參與這樣的創(chuàng)新實訓。學院與教務處聯(lián)合舉辦了“校內(nèi)智能車競賽”、“校內(nèi)電子產(chǎn)品組裝設計競賽”，參與人數(shù)達400人。這些競賽不僅調動了電類專業(yè)學生學習的積極性，也創(chuàng)造了良好的學風。

通過開設一些選修實踐課程，如：電子組裝、電子制作、電子綜合設計、電氣控制設計、電子創(chuàng)新設計、嵌入式系統(tǒng)設計等實踐課程，這些課程難度由淺入深，學生可以根據(jù)自己的能力和興趣愛好學習，同時學校的電類專業(yè)的實驗設備也可以得到充分利用。在學習過程中可以參加一些競賽并獲取獎項，為擇業(yè)創(chuàng)造條件。以學科競賽構建的電類專業(yè)特色實踐教學體系如圖2所示。

（三）以學科競賽促進電類專業(yè)實踐課程教學方法改革

1. 調整人才培養(yǎng)計劃

通過調整電類專業(yè)專業(yè)課程設置，在講授專業(yè)基礎知識過程中加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，充分挖掘并充實本學院電類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源。近年來，荊楚理工學院電類專業(yè)學生在學科競賽中累計獲獎40余項，其中獲得一等獎4項，二等獎8項，三等獎28項;學生累計有80人次獲獎。作品質量和獲獎次數(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科競賽人數(shù)情況如圖3所示。

2. 改革實踐教學方式

在實踐教學中講授實驗原理時，將一些學科前沿、實際應用方面的例子融入課堂教學。

掌握學生對知識的需求和學習規(guī)律，不斷更新實踐教學內(nèi)容、完善實踐教學體系、優(yōu)化實踐教學結構，使學科競賽中設計到的基礎知識貫穿于整個實踐教學環(huán)節(jié)中。在教學方法上采用啟發(fā)式、項目式、討論式等教學方式，可以明顯提高實踐課的效果[4]。

3. 改革實踐教學考核和評價方式

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

四、結束語

電類專業(yè)學科競賽為電類專業(yè)的實踐類課程提供了一個很好的實踐平臺，不僅能展示學生學習和應用專業(yè)知識的成果，還能提高學生的學習興趣、科技創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實際的能力。同時，通過學科競賽可以促進實踐類課程的教學改革，提高老師的教學質量的水平。

參考文獻：

[1]彭宇興，余永輝.電子設計競賽對單片機實驗教學改革與創(chuàng)新啟示[J].職業(yè)教育研究，2009（03）：118-119.

[2]張莉，尹龍，謝紅燕，等.基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的“五位一體”實踐教學模式研究[J].實驗技術與管理，2018（04）：186-187，198.

[3]王冠軍，江海峰，林果園，等.卓越計劃與學科競賽平臺相結合的嵌入式方向人才培養(yǎng)創(chuàng)新實踐[J].實驗室研究與探索，2017（08）：187-190.

[4]劉俊杰.“互聯(lián)網(wǎng)+”對基礎教育的影響與應對策略[J].教育理論與實踐，2018（29）：26-27.

[5]匡艷麗，林于良.“互聯(lián)網(wǎng)+”思維嵌入高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程建設研究[J].教育探索，2018（01）：66-69.