工程教育理念下的电子技术实践教学改革

于海雁 庞 杰 汤永华 姜 翌

沈阳工业大学信息科学与工程学院 辽宁沈阳 110870



工程教育理念下的电子技术实践教学改革

于海雁 庞 杰 汤永华 姜 翌

沈阳工业大学信息科学与工程学院 辽宁沈阳 110870

摘 要：针对当前地方本科院校电子技术实践教学存在的问题，构建并实施了工程教育理念下的电子技术实践教学体系，形成分专业、分阶段、分层次，由浅入深、由简单到综合、由学习到创新的实践教学模式，将实物教学理念贯穿始终。实践表明，这些改革措施提高了学生的动手能力和工程素质，也促进了理论课教学。

关键词：工程教育；实践教学体系；电子技术

以应用型为目的的地方本科院校，加强实践环节，将工程教育理念落到实处，已成为共识。电类专业学生入学后接触到的第一门在实际中经常用到的工程基础课就是电子技术，电子技术课程实践教学是培养学生实践能力、工程素质和创新意识的“起点”。本文结合沈阳工业大学的实际，引入先进的工程教育理念，将“实物”教学贯穿始终，对电子技术实践教学环节采用分专业、分阶段、分层次，由浅入深、由简单到综合、由学习到创新的实践教学模式，以期对同类院校的实践教学改革以启示。

1 电子技术实践课程教学存在的问题

电子技术课程实践教学环节主要包括电子技术实验和电子技术课程设计，无论从教学方法到教学内容都存在一些问题。

1.1 实验教学存在的问题

实验箱教学只见符号，不见实物。目前全国大部分地方高校的电子技术实验课都采用实验箱教学，其特点是学生操作简便、故障率小、教师指导方便、器件损耗少。但其弊端也很多，实验用的元器件在实验箱里面，学生看见的只是相应的符号，其他一无所知，很难达到培养工程应用能力的目的。

对于应用型高校已充分认识到实践环节的重要性，对我校来说，在总学时减少情况下，实验课学时并没有减少。但每个实验规模太小，多为验证定理、规律的正确性，学生按照实验指导书的步骤操作记录就可以了，不利于学生实际动手能力和工程素质的培养。

实验课考核方法落后，学生不重视实验课，抄袭实验报告，认为实验课只要去了就能通过。

1.2 课程设计教学存在的问题

时间和空间的局限，很难达到课程设计的真正效果。以我校为例，电子技术课程设计安排在第4学期末，该时间段是考试密集区，而大部分学生养成期末搞突击的习惯，准备课程设计的时间和精力较少，通常以仿真代替“实物”，最后交一报告，敷衍了之。另外，从空间上来说，问题更大。我校电子信息类共有5个专业，13个班，400多名学生，实验设备76套，即使3名学生一组，在实验空间上还是远远不够。

2 电子技术课程实践教学改革

现代工程教育强调是实战体验，我们的改革思路就是实物教学。

2.1 实验教学改革

将原来采用实验箱完成全部实验改为“实验箱+面包板+电路焊接”的实验方式。以我校电子信息类各专业为例，电子技术实验（包括模拟和数字）共48学时，具体实验内容见表1。

表1 学时分配与实验方式

我们将电子技术的第一个实验“晶体管放大电路”采用电路焊接的方式完成。学生第一次接触电子元器件，经过自己动手布局、焊接、调试、测量等环节，完成了预想的功能，很有成就感。虽然原来2学时的实验，现在要4个学时才能完成，甚至还需要利用课外时间才能完成，但所起的效果是无法衡量的。再辅以采用面包板的综合设计性实验，使学生从电子技术实验一开始就有了实物理念，为以后的电子作品制作打下了基础。 为了使“电子制作”实验顺利完成，在现有实验设备前提下，又定制了76套电子制作综合箱，包括常用的电子元器件、电讯工具及耗材等。

验证性实验只保留仪器使用等几个重要实验，用以培养学生的基本实验素质。综合设计性实验将知识性、趣味性与实际功能相结合，即有信号发生器、交通灯控制器这样的经典题目，也有脉波信号的显示与测量这类综合应用性较强的题目。实验项目有较大的选择余地，重新修订的《电子技术实验教程》被评为辽宁省“十二五”规划教材。

电子技术实验采用5:2:2:1的考核方法，即期末操作考试占50%、平时实验表现占20%、实验报告占20%，其他占10%。特别是实验操作考试，考试时间为1小时，随机抽题，现场设计、连接电路操作、记录数据，教师记录学生操作及数据采集情况并在答题纸上留有标记（包括完成时间）。这种考核方式注重的是能力培养，学生学习主动性、实验能力和操作水平都大大提高，在校内已广泛推广。

2.2 课程设计教学改革

为了解决课程设计在时间和空间上的不足，我们的做法是在学期初提前布置课设题目，学生带着问题听课，有问题可随时请教指导教师。实验室开放，学生可随时利用。指导学生修理淘汰的实验箱，学生可带回寝室，物尽其用。

图1 学生进行自主实验

课程设计杜绝纸上谈兵，必须进行实物制作。学生要完成从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配、调试到最后的文档整理和总结报告的全过程，培养了学生的综合应用能力。由于课程设计3～4人一组，个别学生存在“坐车”、抄袭报告现象。我们制定了电子技术课程设计的3:3:2:2考核标准，即设计过程30%、设计成果30%、设计报告20%、答辩20%。成绩评定时，不以成败论英雄，保护学生的热情。结果重要，过程更重要，关键是学生的能力是否有提高。

2.3 分专业、分层次的教学模式

专业不同，对电子技术实践能力的要求也不尽相同，结合各专业实践课程体系，我们采用分层次、分专业的电子技术工程能力培养模式。电子信息类的测控、电信、通信、电子科学、智能5个专业，电子技术实验为3学分、课程设计为2学分；电气类的电气工程、自动化、新能源、医学工程、应用物理5个专业，电子技术实验为2学分、课程设计为1学分。对参加电子技术基本技能大赛的学生，可以进行相应原学分折算。

2.4 开展学生课外科技活动

开展课外科技活动，体现个性教育、激发学生学习兴趣是培养学生工程素质和创新精神的重要途径。

值得一提的是我们举办的每年一届校级“电子技术基本技能大赛”，不设参赛“门槛”，做好前期策划，使尽可能多的学生参赛。比赛项目要求用纯“模拟”和“数字”硬件电路实现，经现场测试、答辩并提交报告，评出奖项。获奖学生占报名总数的约一半，奖品为开发板或电讯组合工具等。目前已成功举办六届，参赛组数已达110组，330人。该赛事为不能参加省赛、国赛的学生提供了一个展示的平台，对提高学生自信心大有益处。我们的经验是保护学生的参赛热情，鼓励学生“你能行”，教师只给出方向性的指导。

3 电子技术课程实践环节改革成效

电子技术课程的实验和课程设计是我校电类电业的平台课，涉及3个学院10专业近千名学生，改革受益面广。电子技术的实践教学改革，提高了学生的动手能力和工程素质，反过来也促进了理论教学。例如，模拟电子技术中的滤波电路，工程实际问题经常用到，结合应用实例，我们将滤波电路教学内容由2学时增加到4学时。理论教学、实践教学、科技竞赛相结合的复合教学模式，也提高了电子技术课程教师们的工程实践能力。

4 结束语

现代工程教育理念下的电子技术实践教学改革，成功提升了学生的工程实践能力，为基础课实践教学改革提供了参考案例。基础实验加深了学生对所学理论的理解，是实验教学的基础；课程设计增强了学生理论联系实际的能力，是实践教学的关键；以课外科技活动为依托，进行科学训练，是实践教学的拓展。电子技术课程属于应用性学科，实践环节需要进一步改革，将更多实际工程项目转化为教学内容，提供更多工程案例，对提高学生的工程应用应力会大有帮助。

参考文献

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［6］高林.以工程应用能力为主导 提高工程教育人才培养质量［J］.中国大学教学，2013（1）:27-29.

Electronic Technology Practice Teaching Reform Based on Engineering Education

Yu Haiyan， Pang Jie， Tang Yonghua， Jiang Yi
School of Information and Science Engineering， Shenyang University of Technology， Shenyang， 110870， China

Abstract:Aiming at the problems existing in the electronic technology practice teaching of local colleges， construction and implementation of the electronic technology practice teaching system under the concept of engineering education， the formation of professional， stages and levels， from simple to comprehensive， from the shallower to the deeper， by learning to innovation practice teaching mode， the "real" teaching concepts throughout. Practice shows that these reform measures have improved the students' practical ability and engineering quality， but also promote the theory course teaching.

Key words:engineering education； practice teaching system； electronic technology

收稿日期：2015-12-23

作者简介：于海雁，硕士，副教授。庞杰，硕士，副教授。

基金项目：辽宁省教育厅（编号：UPRP20140711）“以工程教育认证为契机，多层次提高学生电子技术实践能力”（辽教发［2014］123号）。