李曉芳　余玉萍

【摘 要】以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為出發(fā)點(diǎn)，嘗試在電子類(lèi)課程教學(xué)中實(shí)行實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的教學(xué)方法，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行了組織，取得良好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì)大賽 電子信息 教學(xué)

一、引言

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽參賽學(xué)生的人數(shù)從1994年第一屆600余名增加到今年第11屆14200余名。獲全國(guó)一等獎(jiǎng)的學(xué)生隊(duì)從1994年的11個(gè)隊(duì)，增加到今年的127個(gè)隊(duì)。人數(shù)翻了24倍，獲獎(jiǎng)的隊(duì)數(shù)也翻了11余倍。我們學(xué)校參賽的情況也是如此。大賽之所以受到越來(lái)越多的學(xué)校重視，吸引越來(lái)越多的學(xué)生參加，規(guī)模越來(lái)越大，關(guān)鍵在于：大賽開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)讓全國(guó)大學(xué)生都能參加的“展示電子設(shè)計(jì)能力”的巨大舞臺(tái)。也為高校提供了一個(gè)交流“教學(xué)改革研究與實(shí)踐”經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)。因此，大賽促進(jìn)了高校的教學(xué)改革，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，讓一批優(yōu)秀人才脫穎而出。

由此可見(jiàn)，學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)大賽，既要熟練地掌握電子電路的基本理論和方法，還要具有選用新器件的能力。在電子設(shè)計(jì)大賽的促進(jìn)下，課內(nèi)教學(xué)與課外活動(dòng)應(yīng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。我們?cè)谶@方面做了一些探索性的工作。

二、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的改革

我們將低頻、高頻、數(shù)字邏輯電路等實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化，成為“電子線路設(shè)計(jì)與測(cè)試”課程，面向信息學(xué)院開(kāi)課。該課程分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)－綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)－設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)”。各個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法是：（1）基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：開(kāi)設(shè)一定數(shù)量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，包括模擬電路、數(shù)字電路以及高頻電路三門(mén)課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用EDA進(jìn)行仿真、比較實(shí)驗(yàn)與仿真的結(jié)果。（2）綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：以集成電路和可編程器件為主，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)、裝調(diào)電子電路，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維。（3）設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)：打破多門(mén)課程界線，進(jìn)行綜合性、研究性課題設(shè)計(jì)，如電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，CPLD/FPGA的數(shù)字應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)與仿真。

采用“三開(kāi)放”的教學(xué)方法，即（1）時(shí)間開(kāi)放：學(xué)生可以通過(guò)上網(wǎng)預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)儀器1人1組。（2）內(nèi)容開(kāi)放：學(xué)生完成基本的實(shí)驗(yàn)后，可以擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（3）元器件開(kāi)放：與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的所有元器件發(fā)給學(xué)生，由學(xué)生保管。學(xué)生每做完一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題，教師收集學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，組織同學(xué)課堂討論，還可以在課堂上提問(wèn)，師生共同討論。理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生以自學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)為主，教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的方法進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)還用多媒體課件給學(xué)生講授20學(xué)時(shí)的理論課，介紹電子線路的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)思路，新器件和EDA技術(shù)的應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法等問(wèn)題。

三、實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的教學(xué)方法

1.先理論后實(shí)踐的缺點(diǎn)

電子類(lèi)課程理論較難掌握，相當(dāng)一部分學(xué)生成績(jī)較差，分析其原因，課程理論知識(shí)比較難只是一方面，最重要的是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，覺(jué)得理論知識(shí)沒(méi)有用處。而參加電子設(shè)計(jì)大賽的同學(xué)學(xué)習(xí)卻非常輕松。由于比賽的題目多數(shù)都是和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，甚至要求設(shè)計(jì)一種全新的產(chǎn)品，學(xué)生在制作過(guò)程中會(huì)深刻體會(huì)到理論知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的作用，實(shí)際問(wèn)題的解決要靠理論知識(shí)來(lái)支撐。教師無(wú)數(shù)次地強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的重要性也沒(méi)有學(xué)生一次實(shí)際經(jīng)歷給他們的印象深刻。

2.實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的作用及效果

低年級(jí)的同學(xué)參賽前沒(méi)有學(xué)習(xí)電子類(lèi)課程，相關(guān)的知識(shí)也只是中學(xué)階段和課外自學(xué)獲得的，并沒(méi)有系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)。因此在實(shí)際制作過(guò)程中，會(huì)遇到很多問(wèn)題無(wú)法解決，使他們帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)理論課程，問(wèn)題解決后，也已掌握大部分的理論內(nèi)容。因此，在電子課程的教學(xué)中，我們采用實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的教學(xué)方法。具體實(shí)施如下：

教師在先實(shí)踐后理論的教學(xué)中要起主導(dǎo)作用。主要是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。在指導(dǎo)實(shí)踐過(guò)程中，教師對(duì)電路原理只做簡(jiǎn)單的講解，告知學(xué)生如何應(yīng)用相關(guān)組件，并強(qiáng)調(diào)在后續(xù)的理論課程學(xué)習(xí)中會(huì)學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)。在理論課程教學(xué)中，以學(xué)生制作過(guò)的電路等為實(shí)例，結(jié)合課程內(nèi)容詳細(xì)講解其工作原理，讓學(xué)生懂得電路為什么能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在開(kāi)始的實(shí)踐引導(dǎo)下掌握好理論知識(shí)，再將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去，是我們的教學(xué)目的。理論后的實(shí)踐是學(xué)生自主應(yīng)用理論知識(shí)的過(guò)程，這時(shí)我們給學(xué)生提供的只是場(chǎng)所，由他們自由發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，目的明確地設(shè)計(jì)和制作小產(chǎn)品。

3.與項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合

我們?cè)谙葘?shí)踐后理論的教學(xué)中緊密聯(lián)系項(xiàng)目教學(xué)方法，以實(shí)現(xiàn)一定功能的機(jī)器人設(shè)計(jì)和組裝作為主要項(xiàng)目，結(jié)合電源設(shè)計(jì)、功放設(shè)計(jì)和收音機(jī)組裝等純電子線路設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本的電子實(shí)踐訓(xùn)練。教師全程參與到教學(xué)過(guò)程中去，從純粹的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過(guò)程的組織者和指導(dǎo)者。

在初始階段，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)由教師或師生共同確定教學(xué)項(xiàng)目。教師要幫助學(xué)生完成信息的收集、計(jì)劃的制定與論證。由于我們是機(jī)電專(zhuān)業(yè)，強(qiáng)調(diào)機(jī)械電子相結(jié)合，我們給學(xué)生推薦的項(xiàng)目是機(jī)器人設(shè)計(jì)和組裝，機(jī)器人是典型的機(jī)械電子產(chǎn)品，既有機(jī)械設(shè)計(jì)部分，又有電子控制部分，能讓學(xué)生對(duì)機(jī)械電子結(jié)合有很深的感性認(rèn)識(shí)，能夠很好地滿足教學(xué)要求。

設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，教師對(duì)學(xué)生遇到的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)解決，對(duì)于部分自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以鼓勵(lì)他們自主學(xué)習(xí)，自行解決問(wèn)題。解決一個(gè)問(wèn)題學(xué)習(xí)到的知識(shí)遠(yuǎn)比純粹的理論講授印象深得多。

設(shè)計(jì)制作結(jié)束后的評(píng)價(jià)，以制作結(jié)果的性能可靠性作為主要的評(píng)價(jià)依據(jù)，還參考制作過(guò)程中對(duì)遇到問(wèn)題的主動(dòng)解決能力。這種實(shí)踐主要以激發(fā)學(xué)生興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性為目的，因此并不作為成績(jī)記錄，讓學(xué)生無(wú)須擔(dān)心最后的成績(jī)，可以盡情發(fā)揮自己的想象力，在教師總的要求下，做出有自己特色的產(chǎn)品來(lái)。

四、結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際教學(xué)中采用實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的方法，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)拓了學(xué)生視野，激發(fā)了學(xué)生的思維，使得理論教學(xué)變得比較容易，學(xué)生的成績(jī)有了顯著的提高。但是我們的教學(xué)目的不是僅僅為了掌握理論知識(shí)，先實(shí)踐后理論是為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，教學(xué)的最終目的還是為了實(shí)踐，因?yàn)閷W(xué)生工作后面對(duì)的就是對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾文波.搞好電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽深化實(shí)踐教學(xué)改革.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005,（2）.

[2]楊錦.提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的成功嘗試.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006,（1）.