朱旭芳 王肖君

[摘 要]電子技術(shù)基礎(chǔ)是介于科學(xué)文化和首次任職課程之間的專業(yè)背景課，該課程理論知識點繁雜且實踐性強，是學(xué)員從理論思維走向工程實踐的重要節(jié)點。該文結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)員的電子創(chuàng)新實踐應(yīng)用能力為導(dǎo)向，將理實一體化、師師合作和智慧實驗室等理念引入課程教學(xué)，在理論解析過程中穿插仿真驗證和電路設(shè)計制作等實踐活動，讓理論指導(dǎo)實踐，讓實踐支撐理論。同時在資歷和專業(yè)背景不同的教員之間廣泛開展合作，取得了很好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]教學(xué)改革;電子技術(shù);理實一體化

[基金項目]2019年度海軍工程大學(xué)“軍人資助分組合作學(xué)習(xí)模式在理實一體化課程教學(xué)中的應(yīng)用”（NUE2019115）

[作者簡介]朱旭芳（1978—），女，湖北天門人，博士，海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院副教授，主要從事電路與系統(tǒng)研究;王肖君（1992—），女，山東濟南人，碩士，海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院助教，主要從事電路與系統(tǒng)研究。

[中圖分類號] G642[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0229-02[收稿日期] 2019-11-19

一、引言

大學(xué)階段，電子技術(shù)課程是幾乎所有工科學(xué)生的必修課，其學(xué)習(xí)效果也直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。為強化課程學(xué)習(xí)效果，目前各高校教員們都在大力開展教學(xué)改革[1-2]。本門課程要讓學(xué)員通過課程感知電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)、計算機和作戰(zhàn)系統(tǒng)等各領(lǐng)域中帶來的顛覆性變化，使其具備基本的電子系統(tǒng)分析和設(shè)計能力（理論）和對電子系統(tǒng)的使用、保養(yǎng)和維修的基本技能（實踐），養(yǎng)成細心、耐心的習(xí)慣并提升自身的團隊協(xié)作能力。這些知識技能和情感價值觀的培塑將通過電路圖的認知、電路板制作、小系統(tǒng)的調(diào)試等環(huán)節(jié)傳遞到學(xué)員的課程學(xué)習(xí)生活中，從而對其后續(xù)的職業(yè)生涯產(chǎn)生深遠影響。要達成預(yù)期的教學(xué)效果必須從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上予以保障。

二、建設(shè)合適的教材體系和創(chuàng)新平臺

1.課程配套教材。秉承“加強信號和系統(tǒng)的概念、突出集成技術(shù)、淡化器件底層結(jié)構(gòu)和參數(shù)”的理念。在教材編寫方面，按照“模擬和數(shù)字合一、理論和實踐統(tǒng)一”的原則編寫了系列教材，包括理論教材、習(xí)題手冊和實驗指導(dǎo)書。教材的內(nèi)容架構(gòu)分為模擬和數(shù)字兩篇。其中模電部分的知識體系圍繞“放大”這一關(guān)鍵詞展開，從放大器件到放大電路，再到電路的性能改進，最后是放大器的應(yīng)用。數(shù)字部分的知識體系圍繞“邏輯”這一關(guān)鍵詞展開，包括邏輯代數(shù)、組合邏輯電路、時序邏輯電路以及可編程器件。習(xí)題手冊中不僅包含課后答案解析，而且還包括對章節(jié)重要知識點的梳理。實驗教材劃分為三個模塊，涵蓋21個實驗項目，包括“基本技能訓(xùn)練實驗”（電子元器件識別與檢測、電子儀器儀表使用、電子系統(tǒng)組裝與調(diào)試）、“基本驗證性實驗”以及“綜合設(shè)計實驗”。項目次序按照“循序漸進，由淺入深”的原則編排。

2.信息化資源。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教育的全方位滲透，傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材資源遠不足以滿足90后甚至00后網(wǎng)民們的學(xué)習(xí)需求，他們習(xí)慣于在網(wǎng)絡(luò)上獲取信息資源，為此我們在大學(xué)校園網(wǎng)上開放電子技術(shù)多媒體教程，對精選理論課程中的知識點進行講解，建立并向全體在校學(xué)員開放實驗室儀器儀表操作MOOC課程。

3.創(chuàng)新平臺。為激發(fā)學(xué)員們的電子創(chuàng)新熱情，建立了全方位的電子創(chuàng)新實踐平臺，平臺下屬的實驗室全天候開放，從本科生到研究生到外訓(xùn)學(xué)員，每名學(xué)員都可以在這里親身實踐，感受電子技術(shù)的魅力。這個平臺也是我們和學(xué)員一起努力的舞臺，我們一起從這里出發(fā)走進湖北省電賽、全國的大學(xué)生電賽、中國研究生電賽等各大賽事的現(xiàn)場，為學(xué)校爭得了眾多的榮譽。

三、采用先進有效的課程教學(xué)方法

在很長一段時間里我們都是迷茫的，與創(chuàng)新實踐平臺的異常火熱相比，課堂教學(xué)遭遇了寒流，電子技術(shù)課程被公認為是最難學(xué)、學(xué)生最不想學(xué)的科目。我們的理論和實踐課程分設(shè)于不同的時間和地點，相互守望卻永不相遇，導(dǎo)致學(xué)員在理論課堂上昏昏欲睡，不知教員所云;在實踐課程上，學(xué)員按圖連接試驗箱上固定好的元器件，卻不知電路可用來干什么。這樣的課堂不是我們要的課堂！課下實創(chuàng)之所以深刻有趣，原因在哪里呢？在學(xué)科競賽中我們找到了答案，主要包括以下兩點：一是所學(xué)即所見。學(xué)員知道自己的目標(biāo)在哪里，而單獨實施的理論課冗長枯燥讓學(xué)員看不到出口。因此要突破這個壁壘，必須讓學(xué)員之所學(xué)即為其所見，使其能夠在理論學(xué)習(xí)的現(xiàn)場見證到理論的實際功能;二是所見即所學(xué)。獨立設(shè)置的實驗課上的實驗箱能讓學(xué)員驗證給定電路的基本功能，但是必須要在基礎(chǔ)之上加以改進才能走向?qū)嵱?，實現(xiàn)性能提升，而這就必須回溯到理論課程，進一步地探尋理論支撐。

由此，我們找到了課堂教學(xué)的實施方法—理實一體化[3]，讓理論和實踐教學(xué)在同樣的時間、同樣的場合相遇并深度融合，讓學(xué)員體驗從過客式轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿坏某两?，使學(xué)員深度感受電子技術(shù)的魅力。

1.教學(xué)內(nèi)容按實踐專題重新梳理。如果將電子信息系統(tǒng)比作人，電子技術(shù)中所涉及的電路大都是器官級的，這些器官級的電路是整個電子技術(shù)發(fā)展歷程中的經(jīng)典，也是我們解讀電子技術(shù)最好的鑰匙，在飛速發(fā)展的電子時代，它們中的大部分都內(nèi)化為現(xiàn)代集成電路的單元模塊，雖無法獨立存在，但卻根植于裝備之中無處不在。我們要讓學(xué)生看見理論應(yīng)用的出口，就應(yīng)該在經(jīng)典和現(xiàn)代之間搭建一座橋，將教學(xué)內(nèi)容以實踐專題的形式重新整理，建立起“模型與器件、器件與電路、電路與系統(tǒng)、系統(tǒng)與裝備”之間的聯(lián)系，理清體系之源。

2.師師合作教學(xué)模式。理實一體化課堂教學(xué)模式，必須打破單師制授課模式，讓教員們聯(lián)合起來，廣泛開展合作式教學(xué)，使長周期大課堂靈活生動起來。我們將課堂教學(xué)劃分為了三大環(huán)節(jié)：首、尾、理論和實踐。每個模塊由不同的教員承擔(dān)。

在課程的開頭明確知識的來源，在課程的結(jié)尾歸納知識的去向，通常須與裝備或者學(xué)員們的創(chuàng)新實踐作品結(jié)合，采用研討訪談或?qū)嵨铿F(xiàn)場解說等方式進行，錄制成視頻，在課堂中播放。這兩個環(huán)節(jié)的工作由課題小組成員輪流負責(zé)，相信隨著新的教學(xué)模式的推進，我們的這類信息資源會越來越豐富。

理論和實踐環(huán)節(jié)在課堂上交叉融合實施。理論課教員先介紹基本電路的組成和工作原理，接著在實踐老師的要求設(shè)定下進行電路解析、方案論證、制作和調(diào)試。在整個過程中，學(xué)員會遇到無法實現(xiàn)電路功能或電路性能不夠完備的問題，而其應(yīng)該在理論課教員深入解析原理后，再回到實踐中解決存在的問題。

理實一體化將理論和實踐課堂放在了同一空間下，在這個空間中同時存在的還有大量的儀器設(shè)備，這在一定程度上給課堂節(jié)奏的管控增加了難度，因此，要想順利實施教學(xué)，必須要有平臺支撐。

3.智慧實驗室提升課堂教學(xué)效率。這個平臺就是我們新建的智慧實驗室。其設(shè)計原則是基于網(wǎng)絡(luò)來管理整個實驗室的儀器表。每個實驗臺包括電腦、示波器、信號源、多路電源和萬用表。

所有儀器設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，老師可以在服務(wù)器主機上隨時掌握各實驗臺的儀器設(shè)備狀態(tài)以及儀器使用的工作情況;也可通過服務(wù)器隨時修改儀器設(shè)置，防止學(xué)生誤操作損壞儀器。

教員只需要在統(tǒng)一的服務(wù)器電腦前，就可以隨時觀看不同教室中、不同實驗臺上的實驗進行情況。即使不在實驗室，也能通過手機終端連接服務(wù)器隨時查看各實驗臺數(shù)據(jù)。

與此同時，學(xué)員也可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時向教員進行線上咨詢，在實驗室電腦上訪問各種工程軟件、模擬仿真系統(tǒng)、教學(xué)視頻、講義、測試報告等信息資源。

智慧實驗室縮小了教員和學(xué)員之間的距離，讓教員可以更有效地主導(dǎo)課堂，因此大班教員非常適合采用理實一體化模式進行授課。

四、教學(xué)改革實施效果

經(jīng)過幾年的探索實踐，課程改革創(chuàng)新實績主要體現(xiàn)在以下四個方面。

（1）學(xué)員評價。學(xué)員紛紛表示這可以使他們從枯燥的課本中跳出來，能夠自己動手根據(jù)原理做出許多驚艷的作品。

（2）課堂效果。學(xué)員作為主體的課堂氣氛活躍，主動思考意識增強，會學(xué)、會用能力提高。

（3）課外實踐。成立的創(chuàng)新實踐平臺連續(xù)三年被評為“校優(yōu)秀俱樂部”，5年來在5個國家級學(xué)科競賽中斬獲13項全國最高獎項。

（4）團隊成長。在不斷改進教學(xué)效果的同時，團隊成員的教學(xué)能力也在不斷提升。近五年來先后榮獲大學(xué)和全國各類教學(xué)獎項16項。

參考文獻

[1]王江，董瑞，馮輝.“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革[J].中國電子教育，2019，（02）：53-57.

[2]王波，王美玲，劉偉，等.基于產(chǎn)出導(dǎo)向的電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2019，38（09）：224-227.

[3]吳丹陽，魏元焜.基于OBE理念的模擬電子技術(shù)課程理實一體化模式的研究與實踐[J].電子測試，2018，（20）：132-133+73.

On the Teaching Reform of the Basic Course of Electronic Technology for Undergraduates

ZHU Xu-fang， WANG Xiao-jun

（School of Electronic Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China ）

Abstract： Electronic Technology is a professional background course between scientific culture and first-time courses. The theoretical knowledge of this course is complicated and practical. It is an important node for students to move from theoretical thinking to engineering practice. This article combines the school's talent training goals and takes students' electronic innovation and practical application capabilities as the guidance. It introduces concepts such as integration of theory and practice， teacher-teacher cooperation and smart laboratory， into the course teaching， interspersed with simulation verification， circuit design， and other practical activities in the theoretical analysis process， allowing theory to guide practice and practice to support theory. At the same time， extensive cooperation among teachers with different qualifications and professional backgrounds has achieved good teaching results.

Key words： teaching reform; electronic technology; integration of theory and practice