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从电子设计竞赛谈实验教学 改革与创新能力的培养
廖继红
［摘要］在实验教学中突破传统的教学模式，发挥学生的主动性，加强对学生创新能力的培养是高职实验教学改革的重要课题。本文探讨了全国大学生电子设计竞赛对实验教学改革和课程建设的促进作用，以及关于通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛，激发学生的主动、竞争、创新意识的思路与体会。
［关键词］电子设计竞赛 实验教学 教学改革 创新能力
［作者简介］廖继红（1966－），男，湖北荆门人，深圳信息职业技术学院电子通信技术系系主任，副教授，主要从事通信技术、汽车电子技术应用研究及高职通信类、电子信息类专业建设与教育教学改革研究。
理论教学与实验教学是高校教育的两个重要组成部分，其中，实验教学对于大学生，特别是高职学生实践技能和创新能力的培养起到至关重要的作用，是体现高职教育办学特色的一个重要方面。实验教学改革是一个系统工程，涉及教学管理体制、实验教学内容、实验教学方法、实验教师队伍建设等诸多方面。
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。它由教育部高等教育司和信息产业部人事司主办，是一种不分本专科的全国性竞赛。竞赛要求参赛者在规定的4天时间里，在竞赛主办方派出的专家的全程监控下，3人一组完成从题目选择、方案论证、电路设计、电路安装、软件设计、系统调试到论文写作等一系列工作。全国大学生电子设计竞赛试题的特点是：实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程有：低频电路、高频电路、数字电路、单片机原理、电子测量等；实践性教学环节有：电子线路实验课、单片机原理实验课、课程设计、生产实习等；可选用的器件有：分立元件、集成电路、可编程逻辑器件、单片机等；设计手段可以采用传统的，也可以采用现代电子设计工具，如PSpice辅助分析与CPLD在系统可编程等。不难看出，电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导了高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。这对于电子信息类专业课程，特别是电子线路实验课的建设和教学改革方面起到了积极的推动作用。因此，本文将谈谈如何通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛，来促进电子信息类课程实验教学的改革，提高学生的创新能力。
一、配备一支综合素质高、业务能力强的实验教师队伍
传统教育观念重理论而轻实践，认为实验课只是一个辅助环节，实验课的老师可以随意配备，任课老师只要会示波器、信号源等简单仪表的使用就可胜任实验课的教学任务。这种看法在今天看来是行不通的。
现代的实验课不单纯是让学生学会仪表的使用，学会测量几个实验数据，更重要的是要帮助他们树立一种系统的概念，培养他们系统分析问题、解决问题的能力，提高他们的工程实践能力。这些不仅要求任课老师有很强的理论基础，而且还要有很强的业务能力。为此，我们必须为实验课配备一支综合素质高、业务能力强的“双师型”实验教师队伍。笔者主张加强实验课教师的学历建设，实验课教师应大多拥有博士或硕士学位，且最好大多来自企业的电子产品研发部门，这可以从根本上保证了现代电子信息技术实验课程教学改革的实施。
二、实验课程体系的改革
为了建立面向21世纪的电子信息科学基础实验教学新体系，必须重新认识课堂教学与实验教学的关系。我们认为，课堂教学和实验教学是相辅相成的，二者都是学生学习与掌握知识的重要手段，其先后顺序也不是固定的。学生在大学期间的学习，其实就是一个认识、实践、再认识、再实践的过程。就认识而言，可以在课堂上认识，也可以在实验室里认识；而就实践而言，也同样可以在课堂上实践。在这样一种认识的基础上，在课程设置上，我们不求按部就班，而求高效率地向学生传输知识，充分调动学生的积极性和好奇心，变被动学习为主动学习。由于有些知识内容可以通过反复的认识、实践过程来掌握，为此，我们应大胆地将《单片机原理与应用》《电子工程计算机辅助设计（PROTEL）》《电子测试仪器仪表使用》等实践性较强的技能课程提前到一年级第二学期开设。通过这些课程，使学生对电子技术有一个初步的认识。同时，还可以激励学生带着很多尚未认识的问题来学习后续理论课程，从中去学习和解决一些尚未解决的问题。这样通过认识、实践、再认识、再实践，更有利于学生对理论知识的认识和实践技能的掌握。
全国大学生电子设计竞赛每两年举行一次，通常在9月初开赛。高职院校参加竞赛的同学主要为大三的学生，参赛前他们已系统地完成电子线路理论课和实验课的学习，并学习了一部分单片机和大规模可编程逻辑器件应用的知识，具有一定的理论知识基础和动手能力。但是，由于所学各门课程比较独立，同学们普遍缺乏面对实际工程问题、设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此，我们主张应为大学二年级的学生开设《电子技能训练》选修课，历时两个学期。在第一个学期，这门课程应由简入繁，教师应教导学生从识别电子元器件、使用常用仪器仪表开始，配合理论课程教学，根据学生的兴趣，开拓学生的思路，并在此基础上，鼓励学生动手制作小产品。在该门课程开设的第二个学期，教师可以为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段，开阔同学们的视野，强化同学们的工程概念，并给出多种设计制作的题目供同学们练习。在电子设计竞赛的启发下，我们主张在课程的实际设计制作环节中，可以仿照竞赛的要求将同学分组，从较简单的应用电路开始，要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试，并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中，鼓励学生用不同的方案实现，锻炼学生的思维的广阔性，培养学生的创新能力。
三、实验教学模式与教学内容的改革
传统的电子技术实验教学一般根据基础理论的进程，分为电工基础实验、电子线路实验与综合系统实验三个层次。这种层次符合人的认知过程。但在每个层次的实验内容及实验方法上存在着内容陈旧、形式呆板、方法单一等问题。如授课模式基本是沿袭老一套的方式：实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验注意事项等等。这种模式严重束缚了学生个性空间的发展。实验的内容则是过于紧贴理论教材，验证性实验居多，特别是过多地研究分立器件构成的电路，给学生带来较大的负面影响。如分立元件的电路设计起来公式繁多，计算复杂，调试费时费力，大大降低了他们的学习兴趣。
为了能够适应21世纪高职应用型人才培养的需要，适应电子设计竞赛的要求，我们对传统的授课模式与内容进行了一些调整，在实验中注重了新技术、新器件的运用。在实验课之前我们把实验器材按两人一组的方式发放给学生，提前布置实验内容，要求学生课外独立思考、自行设计、搭建电路。在实验课上，首先，老师讲解的重点应是元器件的选取原则，电路的设计方法和与本实验内容相关的新技术、新器件的运用。例如在运算放大器实验中，在器件的选取方面教师应重点讲解带宽增益积的概念；在电路设计中，教师应重点讲解直流平衡原则。其次，老师讲解的重点应是新技术和新器件的运用，应着重讲解一些高性能运算放大器的运用，如高速、宽带、可程控、高共模抑制比等高性能的运算放大器。在实验阶段，由学生自行拟定实验方法及步骤，调试电路，测试电路的性能参数，对电路的参数指标进行改进。课外还可以要求学生按科技报告的格式要求，写出设计报告。此外还可以增加大量的简单设计性和综合设计性实验内容，并注意教学内容的多样性，满足不同程度学生的学习需要。
在电子线路课程的教学中，教师可以增加电子线路软件仿真实验的内容，借助EDA技术开展理论、实验一体化教学，丰富实验教学手段。在电子技能训练课程的教学中，可以将传统的集中实验教学方法，改为开放式实验教学。开放式教学包含两方面的含义，即时间上的开放和内容上的开放。时间上的开放，即在规定了学生的实验内容以后，学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间，这样学生可以在时间上有较大的灵活性，提高学生学习的主动性。内容上的开放，是指学生们在实验里除了可以进行规定的实验内容，还可以根据自己的专业和爱好，选择规定以外的实验内容，这样有助于学生创新能力的培养和提高。
此外，还可以设立专门的开放实验室供学生练习。在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外，还应配备单片机开发器、DSP实验板、计算机等实验设备，为学生课外科技活动，进行设计性与综合性实验提供实验场地和仪器设备。
四、重视创新教育
与本科生、研究生一样，高职生同样是创新人才的一部分，他们的创新能力也应该得到关注和培养。高职教育必须牢牢把握创新的基本原则，把创新贯彻到人才培养方案的全过程，培养学生的创新意识、创新精神与创新能力。这里所说的“创新”是指技术、工艺流程的应用创新和解决现实问题的实用性创新，而非理论创新。
因此，高职院校应将创新教育正式纳入教学计划之中，我们可以为大学二年级学生开设为期两个学期的《电子技能训练》实践课程。该课程的任务就是培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，以及规范、守时、协作等综合素质，使学生学会利用所学知识解决实际问题。在该门课程开设的第二个学期，教师可以将综合性设计制作训练作为主要的教学内容，它包括有选题、撰写开题报告、开题答辩、研究设计过程、撰写设计报告、结题答辩六个阶段。学生在教师的指导下可以自己选择一个具有新意的制作课题，利用学校实验室、企业或其他途径所提供的条件，在教师的指导下完成设计、制作过程，最终提供规范的开题报告、设计报告及制作实物。课程进行中可以采用讨论、交流、讲座、答疑等较为自由灵活的课堂形式，使学生真正成为学习的主体。同时，还可结合专业和个人特点，使学生从单纯模仿到个人创造，从依赖辅导到独立设计，从被动接受项目到主动发现项目，实现个人创新能力的飞跃。
创新需要个性，在实验教学中除了为达到某一实验目的而进行的共性训练外，更需要加强个性培养。为此在《电子技能训练》课程的教学中，我们可以实行开放式实验教学，设立专门的开放实验室，提供分层次可操作的实验平台，使学生的个性培养在时间、空间、内容和条件上得到充分的保障，使学生的独立能力与创新能力能够在自发、自主的学习环境下形成。
［参考文献］
［1］林伦伦，郑国强.高等职业技术教育人才培养模式［M］.北京：中央编译出版社，2004．
［2］高林，鲍洁，等.点击核心———高等职业教育专业设置与课程开发导引［M］.北京：高等教育出版社，2004．
［3］中华人民共和国教育部高等教育司.高职高专教育专业教学改革试点方案选编［M］.北京：高等教育出版社，2004．
［4］简祖平，李振陆.以能力为本位构建高职课程体系［J］.教育与职业，2005（21）．
［5］徐国庆.论职教课程中理论知识与实践知识的结合点［J］.职业技术教育，2004（13）
