王 琦，隋竹翠，周立青（武漢大學(xué)電子信息學(xué)院，湖北 武漢430079）

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)現(xiàn)代電子領(lǐng)域的人才提出了更高層次的要求。高等學(xué)校是培育高素質(zhì)人才的重要基地，建立以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線的專業(yè)教育體系，是高校教學(xué)改革面臨的重要任務(wù)[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的至關(guān)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)獲取能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。目前，電子信息本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨許多問(wèn)題，尤其是在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面存在缺陷。為此，筆者對(duì)電子信息類大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式進(jìn)行了探索。

1 存在的問(wèn)題

1.1 創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)制滯后

完善的創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制包括創(chuàng)新激情的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的引導(dǎo)和創(chuàng)新實(shí)踐的支持[2]。隨著高等教育的發(fā)展，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)已引起各方面的高度重視，然而由于創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制不完善，使得創(chuàng)新教育流于形式。從目前高校的教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，普遍缺乏成體系、可執(zhí)行的創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制，即使學(xué)生有一些創(chuàng)新想法，因?yàn)闆](méi)有完善的培養(yǎng)機(jī)制，其創(chuàng)新想法往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊

電子信息學(xué)科的迅猛發(fā)展為電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)增添了新的內(nèi)容，不斷發(fā)展的新技術(shù)給實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出了新的要求，如何在增加新技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的同時(shí)，保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源配置、統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例等問(wèn)題是目前實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中急需解決的問(wèn)題。目前大部分高?；诒ＷC基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路，同時(shí)因?yàn)榻ㄔO(shè)資金、教師資源等原因，在新技術(shù)應(yīng)用、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)展緩慢，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能及時(shí)更新，陳舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。

1.3 實(shí)驗(yàn)室條件落后

新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)意味著需要有新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相配套，對(duì)于部分高校而言，在實(shí)驗(yàn)用房面積嚴(yán)重不足、實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)無(wú)法到位的情況下，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和改造是十分困難的，這導(dǎo)致電子信息類專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要，這對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)是很不利的。

1.4 實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍相對(duì)薄弱

一直以來(lái)大部分高校比較偏重于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往不受重視，這導(dǎo)致優(yōu)秀教師資源相對(duì)集中在理論教學(xué)與研究上，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師隊(duì)伍相對(duì)薄弱。近幾年，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性日趨明顯，然而相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上，如進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師報(bào)酬就比進(jìn)行理論教學(xué)的教師報(bào)酬要低，卻要求教師在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、教學(xué)方法研究、實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)等方面投入很大精力，由此導(dǎo)致很多骨干教師不愿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即使從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)也采取應(yīng)付的態(tài)度，很難在培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的過(guò)程中下大功夫。

2 改革思路

2.1 完善創(chuàng)新教育培養(yǎng)體制

創(chuàng)新教育體制包含從激勵(lì)、引導(dǎo)到管理、監(jiān)督等一系列支持和管理制度，為了鼓勵(lì)和支持大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，應(yīng)在如下2方面采取措施：①建立大學(xué)生創(chuàng)新支持計(jì)劃并提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備和活動(dòng)經(jīng)費(fèi)；②建立實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度，學(xué)生可以通過(guò)申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)在開(kāi)放時(shí)間段實(shí)行實(shí)驗(yàn)老師值班制度，為學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)提供指導(dǎo)。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生多加鼓勵(lì)以保持其進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的熱情[3]。

2.2 調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件和教學(xué)內(nèi)容

高校電子信息本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程所需儀器等情況優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)，根據(jù)課程學(xué)時(shí)、開(kāi)設(shè)學(xué)期配置實(shí)驗(yàn)室容量?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室以大類進(jìn)行配置，設(shè)置電子線路實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)滿足電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路等各類型電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。設(shè)置微處理器實(shí)驗(yàn)室，包括微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室、EDA實(shí)驗(yàn)室和DSP實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)設(shè)所有處理器實(shí)驗(yàn)課程，同時(shí)還可用于各種類型的模擬仿真實(shí)驗(yàn)。建立開(kāi)發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，新建電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室以用于電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，還可將通信原理、測(cè)控技術(shù)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生使用，這樣充分提高實(shí)驗(yàn)室的使用率，為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)教師整體水平

加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)的主要工作包括完善實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)激勵(lì)機(jī)制2個(gè)方面。從目前來(lái)看，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍整體水平不高是目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本現(xiàn)狀，從事并致力于實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的教師比較缺乏。因此，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)的首要任務(wù)就是完善教師隊(duì)伍，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的需求，吸引實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老師投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，同時(shí)通過(guò)選留年輕教師，完善年齡梯隊(duì)，建設(shè)一支高水平實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)關(guān)鍵在于建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)激勵(lì)機(jī)制。因此，要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，必須從教學(xué)指導(dǎo)思想、人事制度、分配制度等各方面建立相應(yīng)的激勵(lì)制度，吸引廣大教師積極投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)和改革，建立穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍[4]。

3 創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系構(gòu)建

在 “厚基礎(chǔ)，寬口徑，高素質(zhì)，強(qiáng)技能”的培養(yǎng)目標(biāo)下，針對(duì)不同年級(jí)和不同專業(yè)的學(xué)生，將電子信息類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)過(guò)程分為4個(gè)階段，即基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段、綜合提高階段、應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段和設(shè)計(jì)創(chuàng)新階段。

3.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段

該階段為基礎(chǔ)理論驗(yàn)證和基本實(shí)驗(yàn)測(cè)試技能訓(xùn)練階段，主要針對(duì)電子信息類專業(yè)的大一、大二學(xué)生。該階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、低頻電子線路、數(shù)字邏輯電路、高頻電子線路、電磁場(chǎng)與電磁波、微波原理、通信原理、電氣工程基礎(chǔ)、微機(jī)原理及接口、單片機(jī)原理、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理等。實(shí)驗(yàn)形式主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可采用集中授課的方式，通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生逐步掌握常用儀器、儀表、設(shè)備的操作技能，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)，建立理論與實(shí)際相結(jié)合的思想，重點(diǎn)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生觀察和分析能力。

3.2 綜合提高階段

該階段為專業(yè)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐綜合能力培養(yǎng)階段。主要針對(duì)電子信息類專業(yè)的大二、大三學(xué)生。該階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括數(shù)字信號(hào)處理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、DSP技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等。實(shí)驗(yàn)形式從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)驗(yàn)課與理論課融合、以實(shí)驗(yàn)為主的模式，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[3]。如從單元電路驗(yàn)證到多模塊級(jí)聯(lián)和小系統(tǒng)搭建，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的基本程序和要素，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)過(guò)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，加以綜合和應(yīng)用，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.3 應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段

該階段為系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和工程開(kāi)發(fā)能力養(yǎng)成階段，以培養(yǎng)工程開(kāi)發(fā)人員為目標(biāo)。主要針對(duì)電子信息類專業(yè)的大三、大四學(xué)生。該階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）以及參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)挑戰(zhàn)杯科技競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽等。實(shí)驗(yàn)形式是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，采用專題講座、師生研討和學(xué)生自主實(shí)踐相結(jié)合的方式，允許學(xué)生組成研究團(tuán)隊(duì)，自主選定實(shí)驗(yàn)題目，以靈活機(jī)動(dòng)的方式完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟方法，引導(dǎo)學(xué)生完成自主查閱資料文獻(xiàn)、獨(dú)立設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案、自主選擇核心器件等活動(dòng)，將比較分散的知識(shí)能綜合應(yīng)用到實(shí)際工程中，使學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)素質(zhì)方面得到提高，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新思路新辦法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.4 設(shè)計(jì)創(chuàng)新階段

大部分學(xué)生在完成上述3個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)后，基本上具備了1名合格的工程開(kāi)發(fā)人員所必需的素質(zhì)和能力。高校教育的核心是培養(yǎng)創(chuàng)新人才，所以在設(shè)計(jì)創(chuàng)新階段是以培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才為最終目標(biāo)的階段，主要針對(duì)學(xué)有余力的電子信息類專業(yè)大三、大四學(xué)生。該階段主要以支持學(xué)生開(kāi)展課外科技活動(dòng)為主，鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，吸收學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目研究中，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和鍛煉創(chuàng)新能力。

4 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)電子信息本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，分析其中存在的問(wèn)題，闡述了相應(yīng)的改革措施，并構(gòu)建了創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。教學(xué)實(shí)踐表明，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，讓學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系中逐步進(jìn)行鍛煉，確實(shí)可以激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和鍛煉創(chuàng)新能力，對(duì)提高高校電子信息本科教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。

[1]陳小橋，謝銀波，周立青 .深化第二課堂教學(xué) 培養(yǎng) “三創(chuàng)”型人才 [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（8）：94-96.

[2]王琦，周立青，黃俊年 .開(kāi)放型實(shí)踐教學(xué)的幾點(diǎn)思考 [J].海軍院校教育，2010（5）：63-64.

[3]陽(yáng)太林 .以學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為中心改革高校實(shí)驗(yàn)教學(xué) [J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005，22（10）：34-38.