◆陳璨 任旭虎 李林 張旭

電氣卓越班電子技術(shù)課程設(shè)計改革與實踐*

◆陳璨 任旭虎 李林 張旭

首先介紹中國石油大學(xué)（華東）電氣卓越班電子技術(shù)實踐教學(xué)現(xiàn)狀，然后針對存在的問題進(jìn)行較深入的分析和探討，提出從電子技術(shù)課程設(shè)計題目的選擇、時間的安排、合理搭配分組、合理指導(dǎo)學(xué)生、改革考核方式等方面對電氣卓越班電子技術(shù)課程設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行建設(shè)和改革。幾年的實踐結(jié)果表明，改革后的課程設(shè)計不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時提高了學(xué)生的綜合實踐能力，收到良好的教學(xué)效果。

電子技術(shù)課程；電氣卓越班；課程設(shè)計；電子競賽；課外導(dǎo)師制

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.14.096

1　前言

2010年6月，國家教育部啟動“卓越工程師培養(yǎng)計劃”。為適應(yīng)打造“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的這一宏偉目標(biāo)，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院通過對報名學(xué)生進(jìn)行遴選，選拔出優(yōu)秀學(xué)生組成若干個電氣專業(yè)的“卓越計劃”試點(diǎn)班（以下簡稱“卓越班”）。針對學(xué)校卓越工程師計劃培養(yǎng)要求，結(jié)合電氣專業(yè)的特點(diǎn)，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院對相應(yīng)的許多理論課程做出調(diào)整和改革，比如小班授課、單獨(dú)設(shè)課等，但對電子技術(shù)課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，由于場地、經(jīng)費(fèi)、時間等原因，教學(xué)效果沒有明顯的變化。因此，探索卓越班電子技術(shù)課程實踐教學(xué)改革，增強(qiáng)教學(xué)效果，勢在必行。

2　卓越班電子技術(shù)實踐教學(xué)現(xiàn)狀及改革的必要性

受時間和場地的限制，課程設(shè)計內(nèi)容被人為地分為數(shù)字部分和模擬部分，學(xué)生缺乏對電子技術(shù)的綜合性訓(xùn)練和培訓(xùn) 每年暑假30多個班級都要進(jìn)行為期兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計，為了充分利用時間和實驗室，兩周的課程設(shè)計被分成兩部分：第一周，一部分專業(yè)在機(jī)房做數(shù)字部分課程設(shè)計，另一部分專業(yè)在實驗室做模擬部分課程設(shè)計；到了第二周，兩部分學(xué)生互換，教師不換。正是因為受時間和場地的限制，卓越班的課程設(shè)計也只能與其他班安排在一起做同樣的內(nèi)容，導(dǎo)致課程設(shè)計教學(xué)效果較差，課程設(shè)計的功能作用沒有得到充分發(fā)揮。

電子技術(shù)課程設(shè)計題目單一，難易程度相差不大，區(qū)別度較低，教學(xué)效果較差 受時間及資金投入方面的限制，課程設(shè)計是以班級為單位。通常每班由兩名教師指導(dǎo)，甚至還有極少數(shù)情況每班只有一名指導(dǎo)教師，課題的選擇也由指導(dǎo)教師確定。課程設(shè)計普遍存在設(shè)計課題數(shù)量較少、與實際需求脫離嚴(yán)重、設(shè)計題目長期不改且局限于某一特定領(lǐng)域、內(nèi)容綜合性不強(qiáng)、以軟件代替硬件等問題。對于卓越班來說，雖說題目相對較新，與專業(yè)比較相關(guān)，但是受教師數(shù)目和客觀條件所限，基本還是一班一題，全班共做一題，沒有完全調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性，影響了課程設(shè)計效果。

3　卓越班電子技術(shù)實踐教學(xué)改革的措施和方案[2　]

針對以上存在的問題，課題組提出以課外導(dǎo)師制和項目教學(xué)法為手段，以電子競賽作為推動力，從時間安排、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法和考核模式等方面全面進(jìn)行建設(shè)和改革。

調(diào)整課程設(shè)計時間，從暑期小學(xué)期調(diào)整到春季學(xué)期傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在理論教學(xué)完成某單元內(nèi)容之后安排相應(yīng)的實驗，課程的理論教學(xué)完成之后安排課程設(shè)計。實踐證明，這種方法限制了學(xué)生對這門課程的總體認(rèn)識，割裂了知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，造成學(xué)生總體設(shè)計電路能力的下降。理論教學(xué)、課程實驗和課程設(shè)計相輔相成、相互促進(jìn)，不能相互割裂。因此，這三個環(huán)節(jié)可以交互進(jìn)行?；诖耍炎吭桨嗟碾娮蛹夹g(shù)課程設(shè)計放在春季學(xué)期，作為一門課與理論課、實驗課同步進(jìn)行，這樣做有如下好處。

1）時間由2周延長到1學(xué)期，學(xué)生有充分的時間進(jìn)行思考和設(shè)計。過去因為時間很緊，學(xué)生沒有充足的時間進(jìn)行思考和設(shè)計；而現(xiàn)在，在理論課初期就可以選擇課程設(shè)計的題目等，并在適當(dāng)?shù)臅r間節(jié)點(diǎn)上引入相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生有充足的時間來進(jìn)行設(shè)計和思考，形成不同的思路和方法，這樣設(shè)計方案可以優(yōu)中選優(yōu)。

2）實現(xiàn)實驗與課程設(shè)計的無縫銜接。課程設(shè)計的內(nèi)容由不同的功能模塊組成，是對電子技術(shù)這門課程的一個整體概括和總結(jié)。實驗是課程設(shè)計的基礎(chǔ)，因此，課程設(shè)計的選題原則上應(yīng)結(jié)合電子技術(shù)理論課的進(jìn)度，與已開設(shè)的實驗項目保持漸進(jìn)性關(guān)系。而在以前等實驗做完再做課程設(shè)計，因為沒有帶著任務(wù)做實驗，學(xué)生缺乏對實驗課程的整體把握，為做實驗而做實驗，知識點(diǎn)沒有任何銜接，做課程設(shè)計時又需要重新熟悉實驗的內(nèi)容和實驗內(nèi)容之間的關(guān)系。而現(xiàn)在學(xué)生為了完成課程設(shè)計，除了需要掌握除實驗教學(xué)所涉及的知識之外，還必須自學(xué)尚未教到的內(nèi)容，這樣在實驗教學(xué)結(jié)束的時候，學(xué)生對電子技術(shù)的整體把握和掌握程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通班的學(xué)生。

導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，競賽培訓(xùn)式管理，發(fā)揮指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用［3］傳統(tǒng)的課程設(shè)計因為集中在暑期小學(xué)期，課程設(shè)計的班級比較多，師資力量有限，一個導(dǎo)師需要輔導(dǎo)和管理一個班級的學(xué)生，輔導(dǎo)時間也有限，因此，輔導(dǎo)效果也大打折扣。現(xiàn)在因為把卓越班的課程設(shè)計放在平時，教研室的許多教師都可參與，師資力量大大加強(qiáng)，平均一個導(dǎo)師只需要輔導(dǎo)3～5人，完全有條件實行競賽培訓(xùn)式管理，所以可以從題目的選擇到方案的設(shè)計等，教師可在理論教學(xué)時間及課余時間隨時指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)課程設(shè)計；在進(jìn)入課程設(shè)計的中后期時，原則上要求每周至少安排輔導(dǎo)答疑1～2次，結(jié)合學(xué)生的具體問題有針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)，加強(qiáng)師生之間的交流。

改革課程設(shè)計選題，學(xué)生可自主選題、可多人多題［4］改革教師指定設(shè)計題目的弊端，采取學(xué)生自主選題和教師命題相結(jié)合的方式。以前課程設(shè)計的課題多是教師指定并給出相關(guān)設(shè)計框圖和結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生按部就班地完成其余部分內(nèi)容，限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮?；诖耍瑥亩喾矫鎸φn程設(shè)計的命題進(jìn)行研究和探索。

1）導(dǎo)師命題，實行項目教學(xué)法。因為在平時指導(dǎo)教師比較多，每個教師負(fù)責(zé)出3～4個題目，這樣放到一起就有30多個題目，題目的范圍可以覆蓋到數(shù)字電路部分、模擬電路部分，甚至可以涉及少量專業(yè)知識，學(xué)生根據(jù)自身情況選題，可以多人多題，可以一人一題。因為每個教師所從事的專業(yè)和科研方向不同，所以題目所考查的知識點(diǎn)和涉及的行業(yè)也各不相同，給了學(xué)生較大的選擇余地，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也從源頭上杜絕了部分想作弊偷懶的學(xué)生的念頭。與此同時，通過項目管理的形式來完成課程設(shè)計，以便達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2）以電子競賽為參考進(jìn)行選題。目前，全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽已經(jīng)進(jìn)行多年，經(jīng)過專家挑選的設(shè)計題目既考慮了學(xué)生的實際能力，又融合了電子線路設(shè)計的最新的發(fā)展方向。課程設(shè)計的選題，可以參考?xì)v年的電子設(shè)計競賽的題目，把目前與電子技術(shù)相關(guān)的競賽內(nèi)容結(jié)合到課程設(shè)計環(huán)節(jié)，盡可能地開發(fā)一些綜合性、設(shè)計性內(nèi)容，這樣極大地提高學(xué)生的實踐能力。

3）學(xué)生自主命題。因為每個學(xué)生的基礎(chǔ)和興趣方向差距較大，部分學(xué)生很早就對某方面的電子制作感興趣，所以除了允許選擇現(xiàn)有的設(shè)計題目外，鼓勵學(xué)生自行選題、自己制訂設(shè)計方案。方案經(jīng)過教師審核，在實驗室客觀條件允許的情況下，只要達(dá)到課程設(shè)計的目的即可實施。

創(chuàng)建開放的創(chuàng)新實驗室，使實驗與課程設(shè)計有機(jī)結(jié)合充分利用現(xiàn)有實驗室資源，創(chuàng)建開放的創(chuàng)新型實驗室。每學(xué)期電子技術(shù)實驗室需要接待大量的學(xué)生做實驗，時間段非常集中，但在開學(xué)初、期末以及晚上，實驗室相對空閑。作為卓越班的學(xué)生，因為人數(shù)相對較少，便于管理，在沒有課的情況下，可以實現(xiàn)由班長負(fù)責(zé)，安排對其全天候的開放。這樣做有如下優(yōu)點(diǎn)。

1）便于加強(qiáng)實驗室的日常管理，緩解實驗室教師嚴(yán)重缺編的尷尬。安排卓越班學(xué)生進(jìn)入實驗室學(xué)習(xí)，實現(xiàn)實驗室全天開放，學(xué)生在做實驗之余，參與實驗室儀器的維修以及教師的科研，主觀上給學(xué)生提供了實驗室資源，提高了學(xué)生的素質(zhì)，客觀上也加強(qiáng)了實驗室管理。

2）由于受時間和課時所限，實驗室有許多實驗內(nèi)容在正常課時無法安排。通過開放實驗室，學(xué)生可以針對自己感興趣的部分進(jìn)行進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和探討，很多學(xué)生感慨第一次真正感受到學(xué)習(xí)的樂趣。

改革考核方法，實現(xiàn)答辯為主、實驗報告為輔的考核方式 答辯是課程設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié)，是對整個設(shè)計的過程和設(shè)計的質(zhì)量的最終檢驗。安排每組5～10分鐘的答辯時間，要求首先講述自己的設(shè)計PPT，然后展示和講解自己的硬件作品，最后回答教師針對作品提出來的相關(guān)問題。通過這一過程，學(xué)生不但可以能了解別人的設(shè)計思路，開闊了眼界，而且能從別人的設(shè)計中吸取一定的經(jīng)驗教訓(xùn)。這樣一來，答辯過程就成了再學(xué)習(xí)、再提高的過程，學(xué)生受益匪淺。

4　結(jié)束語

針對電氣卓越班的專業(yè)特色和學(xué)校的實際情況，針對課程設(shè)計的內(nèi)容、方法、手段進(jìn)行相應(yīng)的改革和嘗試，通過一段時期的試行，取得不錯的教學(xué)效果。事實證明，只要教師認(rèn)真鉆研、努力探索，挖掘一切可利用的條件，同時不斷創(chuàng)新，就一定會提高實踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)出社會所需要的優(yōu)秀人才?！?/p>

［1］劉志剛.三分天下有其一：加強(qiáng)實驗教學(xué)工作，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才［J］.實驗室研究與探索，2009，28（2）：1-4.

［2］馮林，吳振宇，于麗英.大學(xué)生綜合創(chuàng)新實驗中心建設(shè)的探索與實驗［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（8）：110-113.

［3］王寶璽.關(guān)于實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考［J］.高校教育管理，2012，6（1）：6-19.

［4］鄔家瑛，錢輝.論本科生科研訓(xùn)練存在的問題及解決思路［J］.中國高教研究，2009，7（1）：63-64.

G642.0

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1671-489X（2016）14-0096-02

山東省重點(diǎn)教改項目“基于能力培養(yǎng)的電工電子學(xué)課程體系與教學(xué)模式的探索與實踐”（2015Z025）；校級實驗教改項目“具有故障點(diǎn)設(shè)置功能的數(shù)字電路實驗箱研制”（YJ-A201624）。

作者：陳璨，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院實驗教學(xué)中心副主任，研究方向為智能信息處理、計算機(jī)測量與控制；任旭虎、李林、張旭，中國石油大學(xué)（華東）信息與控制工程學(xué)院（266580）。