楊曉晴，桂 垣，張紅嶺，史 進(jìn)

（河北建筑工程學(xué)院電氣工程學(xué)院，河北 張家口075000）

1 引言

大學(xué)，作為為社會(huì)提供專業(yè)人才的“基地”，就需要根據(jù)社會(huì)對(duì)人才的需求情況，提供出其所需要的專業(yè)人才。從電氣信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求和專業(yè)定位出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及全面提高學(xué)生素質(zhì)為宗旨，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造激情，鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，針對(duì)如何培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)、思維、能力與提高的問(wèn)題展開(kāi)討論，以適應(yīng)目前社會(huì)對(duì)大學(xué)專業(yè)人才需求。

2 創(chuàng)新性個(gè)性培養(yǎng)課程體系的建立

2.1 學(xué)生基礎(chǔ)創(chuàng)新平臺(tái)構(gòu)建

在大一、大二專業(yè)基礎(chǔ)課階段，以電路分析、電子技術(shù)理論課程、實(shí)驗(yàn)、電子工藝實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)為主線，針對(duì)電子、電工技術(shù)方面進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練，理解理想模型與實(shí)際元件電路的差異。這一環(huán)節(jié)旨在使學(xué)生掌握電子元器件的辨識(shí)、基本儀器的使用，基本電子和電工設(shè)備的安裝、調(diào)試、測(cè)試方法等基本技能；以及掌握基本電路的搭建，建立初步的工程概念，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力；培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)操作技能；培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力、理解消化理論知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.2 學(xué)生綜合應(yīng)用創(chuàng)新平臺(tái)構(gòu)建

以學(xué)生為主、教師為導(dǎo)，建立以核心電類專業(yè)理論課、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)為主的綜合課程體系。根據(jù)不同的專業(yè)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用課題，使學(xué)生能夠較系統(tǒng)掌握選題、方案論證、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)以及裝配調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。這就對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)提出了更高的要求——要學(xué)習(xí)和掌握扎實(shí)的科學(xué)理論知識(shí)，有創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。為學(xué)生建立創(chuàng)新平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)將科學(xué)理論知識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)結(jié)合起來(lái)，使大學(xué)生在實(shí)踐中提高自己，在創(chuàng)新中成長(zhǎng)。重點(diǎn)以“微機(jī)原理及接口技術(shù)”及“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程、單片機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)周為契機(jī)，開(kāi)展以項(xiàng)目為核心的理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐三位一體的教學(xué)模式研究，幫助學(xué)生由淺入深，逐步掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)及開(kāi)發(fā)功能模塊的能力。

2.3 課程體系改革

從實(shí)踐性較強(qiáng)的“微機(jī)原理及接口技術(shù)”及“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程及后續(xù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐探索。傳統(tǒng)教學(xué)模式下有關(guān)微機(jī)接口及單片機(jī)課程的各專業(yè)教學(xué)課程體系：電子信息工程專業(yè)“微機(jī)原理及接口技術(shù)”“單片機(jī)原理與應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課設(shè)學(xué)時(shí)分別為40+20、8+12、2周；電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“微機(jī)原理及接口技術(shù)”“單片機(jī)原理與應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課設(shè)學(xué)時(shí)分別為32+28、16+12、2周；建筑電氣與智能化專業(yè)“微機(jī)原理及接口技術(shù)”“單片機(jī)原理與應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課設(shè)學(xué)時(shí)分別為0+20、0+12、1周。

培養(yǎng)方案調(diào)整“微機(jī)接口及單片機(jī)應(yīng)用”課程的各專業(yè)教學(xué)課程體系：電子信息工程專業(yè)“微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分別為40、0、2周；電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分別為40、0、2周；建筑電氣與智能化專業(yè)“微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用”的理論、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分別為40、0、2周。

改革前后各專業(yè)新舊課程對(duì)比，從微機(jī)接口及單片機(jī)相關(guān)課程體系可看出：每個(gè)專業(yè)的理論及上機(jī)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)總計(jì)32～80學(xué)時(shí)，還配合有1～2周的課設(shè)，投入不可謂之不夠大。而畢業(yè)時(shí)，真正能夠獨(dú)立進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)、研發(fā)的學(xué)生不到5%，效果不可謂之不差。

3 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)下學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

3.1 合理課程知識(shí)體系

建立以核心電類專業(yè)理論課、課程實(shí)訓(xùn)和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)為主的綜合課程體系。根據(jù)不同的專業(yè)，全面結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密的工程應(yīng)用課題，使學(xué)生能夠較系統(tǒng)掌握選題、方案論證、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)以及裝配調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。以實(shí)際項(xiàng)目為核心，學(xué)生為主、教師為導(dǎo)，開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。

“微機(jī)接口及單片機(jī)應(yīng)用”課程是響應(yīng)創(chuàng)新實(shí)踐教育課程改革的要求而推出的，是電氣信息類專業(yè)必修課。將通用微機(jī)原理與接口技術(shù)和單片機(jī)這兩大分支的內(nèi)容結(jié)合在一起，形成“二合一”課程。通過(guò)“微機(jī)接口及單片機(jī)應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生軟硬件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)能力，提高動(dòng)手操作和技術(shù)創(chuàng)新的能力，通過(guò)“單片機(jī)實(shí)訓(xùn)周”的訓(xùn)練主要解決一兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題，鞏固和加深單片機(jī)原理理論知識(shí)，基本掌握單片機(jī)應(yīng)用電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ由顚?duì)單片機(jī)知識(shí)的理解，為將來(lái)從事相關(guān)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 教師教學(xué)方式的改革

課堂教學(xué)以學(xué)生需求和能力培養(yǎng)需要為主旨，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力為主導(dǎo)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織和設(shè)計(jì)。教師在實(shí)踐教學(xué)中，理論與實(shí)踐交替、直觀與抽象交錯(cuò)，提高了教師的工程實(shí)踐能力。在課程教學(xué)中，由傳統(tǒng)的以知識(shí)本身的邏輯設(shè)置課程和組織內(nèi)容的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)化為以實(shí)際工作項(xiàng)目為參照點(diǎn)設(shè)置和組成內(nèi)容。課堂教學(xué)實(shí)踐分以下兩種模式進(jìn)行。

模式1：在實(shí)踐性較強(qiáng)的“微機(jī)接口及單片機(jī)應(yīng)用”課程以電子141-2為試點(diǎn)進(jìn)行了“基于‘理實(shí)耦合’分類教學(xué)模式的改革思路”的教學(xué)實(shí)踐。實(shí)行教學(xué)加實(shí)訓(xùn)同步改革操作，課程在實(shí)驗(yàn)室組織教學(xué)，采用理論與項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方式，分模塊講解并進(jìn)行實(shí)際電路設(shè)計(jì)、制版、焊接、硬件程序驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)等教學(xué)過(guò)程，即“學(xué)中做”“做中學(xué)”。通過(guò)為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐、理論課程之間有機(jī)知識(shí)關(guān)聯(lián)的教學(xué)情景、鼓勵(lì)學(xué)生以主動(dòng)的方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，以全面的學(xué)習(xí)活動(dòng)讓學(xué)生鞏固理論基礎(chǔ)、增強(qiáng)實(shí)際操作能力。在下一學(xué)期再進(jìn)行兩周的強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)。

模式2：對(duì)2015級(jí)電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化、建筑電氣與智能化三個(gè)本科專業(yè)實(shí)施一學(xué)期的理論學(xué)習(xí)和兩周的實(shí)訓(xùn)（課堂講授、實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)開(kāi)發(fā)板訓(xùn)練、開(kāi)發(fā)板視頻教程、網(wǎng)絡(luò)在線課程）。實(shí)訓(xùn)通過(guò)設(shè)計(jì)制作單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品來(lái)考查學(xué)生對(duì)本門課程的掌握程度，要求學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中獨(dú)立寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)程序，自行設(shè)計(jì)電路，并在Proteus上對(duì)硬件進(jìn)行軟件仿真，實(shí)訓(xùn)老師在教室里巡回進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)幫助學(xué)生解決問(wèn)題。通過(guò)這些途徑，學(xué)生對(duì)待實(shí)訓(xùn)的態(tài)度發(fā)生了根本性改變，從被動(dòng)走入實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)向了主動(dòng)走入實(shí)驗(yàn)室。

在實(shí)訓(xùn)中，通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行探索和課題的研究，以教師選題和學(xué)生自主選題自主實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容、以個(gè)性培養(yǎng)和導(dǎo)師指導(dǎo)為手段，倡導(dǎo)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究、交流性學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力、素質(zhì)訓(xùn)練的深化和有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考和主動(dòng)實(shí)踐，以及培養(yǎng)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)現(xiàn)個(gè)人的全面發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3.3 教學(xué)效果

從教學(xué)效果看，學(xué)生理論水平有所提高，對(duì)單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用能力得到鍛煉，每組同學(xué)都作出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)成品。由于2014級(jí)電子信息工程專業(yè)的實(shí)訓(xùn)進(jìn)行的是強(qiáng)化訓(xùn)練，電子2014級(jí)的學(xué)生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品明顯優(yōu)于2015級(jí)三個(gè)本科專業(yè)?？傮w來(lái)說(shuō)在第一輪教學(xué)改革中，學(xué)生對(duì)電路仿真軟件（ORCAD）、電路制版軟件（Altium Designer）、基于單片機(jī)的仿真軟件（Proteus）應(yīng)用程度都得到提高，對(duì)“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程不再停留在表面，達(dá)到了更深入的理解、應(yīng)用。雖然學(xué)時(shí)減少，但學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力得到提高，每個(gè)學(xué)生都參與了單片機(jī)相關(guān)應(yīng)用作品的設(shè)計(jì)，學(xué)生的潛能得到發(fā)揮。

4 學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

建立課外實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)，設(shè)立“電子愛(ài)好者協(xié)會(huì)”，為學(xué)生提供豐富的課外實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)。緊緊圍繞“大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”內(nèi)容，組織學(xué)生開(kāi)展電子設(shè)計(jì)制作，吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等。提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)他們研究與創(chuàng)新的綜合能力。