華南農業(yè)大學理學院 徐初東 翁嘉文 譚穗妍

面向國內電子信息產業(yè)創(chuàng)新性電子實驗教學的探索與實踐

華南農業(yè)大學理學院 徐初東 翁嘉文 譚穗妍

為了適應國內電子信息產業(yè)的發(fā)展要求，使培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備較好的創(chuàng)新能力和綜合能力，我們針對現(xiàn)有電子專業(yè)教學內容和教學模式的不足，積極開展創(chuàng)新性電子實驗教學，通過改編實驗教材，設計實驗內容，創(chuàng)新教學形式，加強師資隊伍建設以及結合創(chuàng)新性科技活動等措施，以求培養(yǎng)學生的綜合設計與創(chuàng)新能力，使得畢業(yè)的電子專業(yè)學生能夠較好的適應快速發(fā)展的電子信息產業(yè)技術的需求。

電子實驗；創(chuàng)新能力；教學改革

1.引言

電子實驗教學作為專業(yè)實踐教學的重要環(huán)節(jié)，對大學生創(chuàng)新能力地開發(fā)與培養(yǎng)，起著極其重要的作用。然而，以往傳統(tǒng)的電子教學模式側重于理論教學，忽視學生的實踐鍛煉，通常將實驗教學看作是理論教學的附屬[1]。此外，目前國內許多高校在實驗教學中，實驗內容設置存在一些不足之處，驗證性的實驗內容安排較多，而創(chuàng)新能力和綜合素質的培養(yǎng)安排較少。由此培養(yǎng)出來的大學生創(chuàng)新能力較差，導致不少學生畢業(yè)后，在實際工作中動手能力差，遇到具體問題時，不知道如何運用所學專業(yè)知識去分析和解決問題。高校培養(yǎng)出這樣的大學畢業(yè)生明顯與國家教育部對高校復合型人才培養(yǎng)目標不相符。為了培養(yǎng)順應國內電子信息產業(yè)需求的，具備創(chuàng)新能力的高素質復合型人才，很有必要對當前的電子實驗教學開展創(chuàng)新性的研究與改革。本文先根據(jù)當今社會電子信息專業(yè)發(fā)展的特點以及學生培養(yǎng)的現(xiàn)狀，指出開展創(chuàng)新性電子實驗教學的必要性；再結合本校電子信息專業(yè)的實際情況，提出創(chuàng)新性電子實驗教學的措施；最后總結所得成果。

2.開展創(chuàng)新性電子實驗教學的必要性

(1)電子信息產業(yè)發(fā)展的需要

與電子信息科學與技術專業(yè)方向密切相關的電子信息產業(yè)目前處于一個高速發(fā)展期，是國家經濟增長的重要支柱產業(yè)之一。當前電子信息產業(yè)發(fā)展的重點除了電子信息技術領域的科研開發(fā)外，還特別重視將電子信息產業(yè)應用到裝備制造業(yè)中。這種新技術的應用，將一改以往傳統(tǒng)的器件和設備的制造工藝和方法，帶來國內制造業(yè)的產業(yè)技術革命。由于我國的電子信息市場潛力巨大，以廣東省為例，該省已啟動以廣州科學城為基地、以珠江三角洲為腹地，營造優(yōu)異的投資創(chuàng)業(yè)環(huán)境，匯聚各種資源，促進發(fā)展新型電子產業(yè)。此類新型電子信息產業(yè)的發(fā)展迫切需要具備創(chuàng)新能力的高素質的電子專業(yè)技術人才。

(2)電子信息專業(yè)學生培養(yǎng)目標的要求

國家教育部“普通高等學校本科專業(yè)介紹”中對電子信息專業(yè)培養(yǎng)目標的要求:培養(yǎng)具備電子信息科學與技術的基本理論、基本知識和基本技能，具備創(chuàng)新能力，綜合分析解決實際問題能力，并且能在相關的電子信息科學、計算機科學等領域從事科學研究、教學、產品設計、生產技術或管理工作的專業(yè)技術人才。按照教育部對培養(yǎng)目標的要求，高校培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生應具備創(chuàng)新能力和綜合能力才能較好的適應快速發(fā)展的電子信息產業(yè)的需求。

(3)現(xiàn)有教學內容和教學模式的不足

目前，國內許多高校的電子實驗教學模式比較傳統(tǒng)，偏重理論知識的教學，忽視實踐能力的培養(yǎng)，實驗內容比較簡單而陳舊，局限于理論課程的教學內容，設計性的實驗內容以及綜合運用知識解決實際問題的訓練安排較少，導致學生在實驗中不善于分析問題和解決問題，也難于產生創(chuàng)新興趣，鍛煉創(chuàng)新能力[2]。

針對以上電子信息產業(yè)發(fā)展和人才目標培養(yǎng)的要求，以及現(xiàn)有教學內容和模式存在不足的問題，迫切需要開展創(chuàng)新性電子實驗教學，改革現(xiàn)有的實驗教學模式，開拓學生的視野，提高學生的學習興趣和主觀能動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和綜合實踐能力。

3.開展創(chuàng)新性電子實驗教學的具體措施

(1)改編實驗教材，設計實驗內容

實驗教材的編寫要緊密聯(lián)系現(xiàn)代電子技術發(fā)展的新器件、新技術和新理論，

體現(xiàn)現(xiàn)代電子技術的發(fā)展特點，適應當前電子信息產業(yè)的實際需求，合理安排和分配驗證性、設計性和綜合性實驗的比例，將實驗內容設計為基礎實驗、設計性實驗和綜合開放性實驗三個層次。

基礎實驗是電子實驗教學的最基本環(huán)節(jié)，是設計性實驗和綜合開放性實驗的開展前提。因此，基礎實驗必須緊跟理論教學進程。學生通過基礎實驗的操作和實踐，進一步掌握和鞏固所學的理論知識。而設計性實驗則是在保證學生較好地完成基礎實驗的基礎上進一步設立的，首先通過實驗教師引導性的提示實驗的基本思想，再由學生自行查閱相關資料，設計實驗方案，開展實驗。設計性實驗的設立，有利于鍛煉學生獨立思考探索、自主分析問題和解決問題的能力。而綜合開放性實驗的開設是為了進一步鞏固和檢驗學生全面掌握的所學專業(yè)知識，培養(yǎng)學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力。在綜合開放性實驗的過程中，要求學生充分運用所學專業(yè)知識，結合自身創(chuàng)造力，獨立進行方案設計、實驗儀器調試以及實驗結果分析，以培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力和綜合應用能力。

實踐證明，通過合理配置和開展這三個不同難度層次的實驗，不僅進一步提高了學生的基本實驗操作技能，也充分發(fā)揮了學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力和綜合應用能力。

(2)創(chuàng)新教學形式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

開展創(chuàng)新性電子實驗教學，不僅在教學內容上要有所創(chuàng)新，而且在教學形式

也要適應當今電子信息產業(yè)的需求，勇于創(chuàng)新。

創(chuàng)新電子實驗教學形式的開展，具體體現(xiàn)在一方面發(fā)展虛擬儀器技術和EDA技術，建立現(xiàn)代電子實驗教學平臺。現(xiàn)代電子實驗教學平臺由實物實驗設備和虛擬實驗設備組成。在教學過程中，以實物實驗為主，虛擬實驗為輔，虛實互補，相互驗證。實驗器件的使用以及電路的裝配焊接等都是通過實物實驗來實現(xiàn)，而復雜實驗電路的設計和分析則可以先通過EWB進行仿真，再實際開展實物實驗，實現(xiàn)實物實驗和虛擬實驗有機結合[3]。電子教學平臺的建立，做到實驗教學的虛實結合，實現(xiàn)了電子技術實驗教學現(xiàn)代化，提高了學生運用現(xiàn)代電子技術能力，增強了學生自主能力和創(chuàng)新意識。

另一方面發(fā)展開放性實驗室，擴展實驗教學空間。開放性實驗教學的開展為學生提供了廣闊的思維空間和靈活的實驗時間[4]。在教學過程中，學生在實驗教師的指導下，自行選擇和組合實驗儀器，設計實驗方案；也可以根據(jù)自身興趣結合專業(yè)知識，進行科技制作以及開展科研活動等，給學生提供了更多的鍛煉機會，提高學生分析問題、解決問題的能力以及自主創(chuàng)新能力。

(3)加強師資隊伍建設，提高教師整體素質

隨著電子信息產業(yè)技術的不斷發(fā)展，教學內容和儀器設備的不斷更新，對實驗師資隊伍的整體素質要求提高。因此，教師隊伍的建設也要與時俱進，積極組織實驗教師開展進修和培訓I，為教師學習新知識，掌握新技術創(chuàng)造條件；同時組織實驗教師參加實驗教學會議，相互交流，分享實驗教學成果與心得，促進實驗教學隊伍的整體素質提高，才能適應現(xiàn)代電子實驗教學發(fā)展要求。

(4)結合學生科技活動，開展電子設計大賽

通過開展電子設計大賽，可以進一步培養(yǎng)學生查閱資料能力、獨立分析問題和解決問題的能力，自主創(chuàng)新能力以及綜合應用能力，培養(yǎng)學生的團隊合作精神，為學生提供一個良好的學習和科研環(huán)境，為學生以后的讀研深造或者就業(yè)提供有利的競爭籌碼，培養(yǎng)的學生更加能夠適應當今電子信息產業(yè)的發(fā)展需求。

4.開展創(chuàng)新性電子實驗教學的成果

通過開展創(chuàng)新性電子教學，一方面我們建立了完整的面對當今電子信息產業(yè)發(fā)展要求的教學實驗體系，促進教師教學水平和能力的提高。另一方面，培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備較好的創(chuàng)新能力和綜合能力，專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率高，工作專業(yè)對口，充分發(fā)揮學校所學電子知識和技能，能夠較好地適應快速發(fā)展的電子信息產業(yè)技術的需求。

5.結語

當今社會電子信息產業(yè)的飛速發(fā)展迫切要求高校培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生具備創(chuàng)新能力和綜合能力才能較好的適應產業(yè)的發(fā)展需求。針對現(xiàn)實社會的需求以及現(xiàn)有教學內容和模式的不足，我們積極開展創(chuàng)新性電子實驗教學，通過改編實驗教材，設計實驗內容，創(chuàng)新教學形式，加強師資隊伍建設以及結合創(chuàng)新性科技活動等措施，培養(yǎng)學生自學能力、獨立分析問題與解決問題的能力、自主創(chuàng)新能力以及綜合應用能力，使得培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生能夠較好的適應快速發(fā)展的電子信息產業(yè)技術的需求。

[1]潘海軍,等.電子技術基礎“雙主”實驗教學模式的研究[J].實驗技術與管理,2010(7):154-155.

[2]王項非.電工電子實驗的教學改革[J].佳木斯教育學院學報,2010(6):274.

[3]張剛,孫巖,石磊.現(xiàn)代電子實驗教學平臺研究與應用[J].電氣電子教學學報,2009(31):182-185.

[4]侯樹文,段愛霞,黃永志.高校電子實驗教學探討與改進[J].教學研究,2010(12):145-146.

本文屬廣東省優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目(LYM10036)資助課題；華南農業(yè)大學理學院院級教改項目資助課題。

徐初東（1979—），男，福建龍巖人，博士研究生，華南農業(yè)大學理學院講師，研究方向：光學，電子學。