以创新能力培养为目标的电子技术多层次实验教学体系

胡智奇++何玉钧++谢志远

摘 要 基于“基础设计、综合应用、研究创新”三层次构建电子技术多层次实验教学体系和以课程群为核心的实验课程体系，建立多层次实验教学平台，提升电子技术实验教学的质量。

关键词 实验教学；电子技术；创新能力

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）02-0130-03

Multi-level Experimental Teaching System of Electronic Techno-logy for Cultivating Innovative Ability//HU Zhiqi， HE Yujun， XIE Zhiyuan

Abstract Based on the foundation and design， comprehensive and

application， research and innovation， a multi-level electronic techno-

logy experimental teaching system is constructed， and with the core

of curriculum group a curriculum system is constructed. A multi-level experimental teaching platform is established， and the quality

of experimental teaching of electronic technology has been improved.

Key words experimental teaching； electronic technology； cultiva-ting innovative ability

1 前言

實验教学在培养学生动手能力、实践技能和素质等方面发挥着重要作用[1]。电子技术系列课程是绝大部分理工科专业重要的专业基础课和专业课，课程理论和实验结合紧密，在培养大学生基本技能、工程意识、创新能力等综合素质方面具有重要地位[2]。为了更好地发挥电子技术实验教学在学生综合能力培养中的引领作用，从实验教学体系、课程体系和实验平台建设着手，构建一套完善的多层次实验教学体系十分重要。

2 电子技术多层次实验教学体系建设

根据突出“厚基础、重实践、强能力、高素质”的人才培养特色，加强素质教育，培养复合型、研究型、开拓型人才的时代要求[3]，按照提升基础、优化综合、强化创新的原则，将学生的电子技术实践能力培养分为3个层次：基础实验能力、综合实验能力、研究创新实验能力。按照先基础后综合再创新的原则，通过不同学习阶段、层次及能力分别加以实施，从而形成“基础设计型、综合应用型、研究创新型”多层次实验教学体系。在多层次实验教学体系中，前一层次是后一层次的基础，后一层次是前一层次的积累和提高，最终达到提高学生创新能力的目的。各层次实验教学的目标、内容及实施如下。

基础设计型实验 以基本实验方法学习、基本实验技能训练为目的，围绕电子技术基础类课程，开设以验证性实验为主、设计性实验为辅的基础实验项目，同时开设部分简单的综合设计性实验。基础设计型实验要求学生熟悉常用电子元器件及功能测试方法，具备设计简单电子电路的技能，掌握基本的电子电路仿真设计软件的使用，初步培养学生掌握基本电子电路设计的基本方法和技能。该层次适用于低年级学生。

综合应用型实验 围绕专业理论课程教学，开设面向综合实践能力培养的综合型、应用型实验项目。综合应用型实验项目旨在加强学生的专业综合训练，培养和提高学生的工程应用，要求能够利用基础、专业理论知识及实际工程要求，进行电子系统的综合设计、分析和调试，从而培养分析和解决实际问题的工程实践能力。综合应用型实验项目注重学生综合、应用能力的培养，适用于电子信息类三、四年级学生。

研究创新型实验 以研究创新型人才培养为目标，开展以研究创新实验为主的实验教学。该层次主要面向“大众创业、万众创新”的时代要求，培养学生创新研究及团队合作精神。大学生创新创业项目、挑战杯、电子设计竞赛等为研究创新型实验的开展提供了良好的条件。研究创新型实验实现方式多样，学生的能力可以得到充分展示，从而最大限度地激发学生自主创新的热情。

3 电子技术多层次实验课程体系建设

实验教学体系是通过相应的实验教学活动来具体实施并体现的，因此，一套完善实验教学体系必须有一套与之相适应的实验课程体系。依据各专业电子技术实验课程设置情况，以实验教学课程群为核心，建立基础设计、综合应用、研究创新三个实验教学课程群，来满足多层次实验教学体系的实施要求。以华北电力大学（保定）为例，电子技术多层次实验课程体系如下。

1）基础设计型课程：模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验、电子技术（电工学）实验、高频电子线路实验、电子电路仿真实验、电子技术综合实验、电子工艺实践。

2）综合应用型课程：单片机原理实验、电子测量实验、物联网技术实验、DSP技术应用实验、微处理器课程设计、EDA课程设计、嵌入式系统课程设计。

3）研究创新型课程：创新创业项目、电子设计竞赛、挑战杯项目、实验室开放实验、教师科研项目、毕业设计等。

基础设计型课程 电子技术基础设计型实验课程是理工科院校绝大部专业的必修实验环节。其中模拟、数字电子技术基础实验和电子技术（电工学）实验、高频电子线路实验是面向各理工科专业电子技术基础理论课开设的基础实践环节，是入门性质的基础实验课，具有很强的基础实践性，主要培养学生掌握电子技术的基本知识、基本理论和基本技能。电子技术综合实验、电子工艺实践、电子电路仿真实验等是在基础实验课的基础上依据不同专业开设的具有一定综合性、设计性的实践性环节，主要培养学生初步的工程实践及分析、解决问题的能力，提升学生的实验技能，激发学习兴趣，启迪创造性思维。

综合应用型课程 综合应用型课程是面向电子信息类专业课程开设的综合应用实践环节，属于重要的专业实验课。综合应用型课程具有明确的工程应用背景，体现了综合性、应用型的特点。其中，单片机原理、DSP技术与应用和嵌入式系统、微处理器等实验课程涉及的相关技术在目前众多领域得到普遍应用，是目前电子技术广泛应用的代表。为了强化这些课程对学生综合应用能力的培养，在开设课内实验的同时开设相应的课程设计，通过与工程实际结合的综合应用型实验项目来培养学生的工程实践及综合实践能力。电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）、电子测量、物联网技术实验等均融合多学科的知识，这些课程对于培养学生综合运用知识的能力具有重要的意义。同时，综合应用型实验课程还包含一些专业选修实验环节及其他一些综合性、应用性较强的实验课程及项目。

创新研究型课程 创新研究型课程是针对学生的创新创业能力培养为目标开设的全开放、自主实验课程。课程的设置为学生参加创新性、研究性实践活动提供了多样化的途径。目前，在国家大力倡导及支持下，各高校基本建立了“国家级—省级—校级”三级大学生创新创业训练计划项目，项目通过“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的实施方式，带动广大学生积极参与科学研究与发明创造活动，极大地促进了大学生创新创业素养和能力的提升，是研究创新型实验课程体系最重要的组成部分。

此外，大学生电子设计竞赛、挑战杯、实验室开放项目、教师科研项目、毕业设计等也是创新研究型课程的重要内容，通过这些课程吸引和引导学生进行各种创新研究，激发广大学生进行科技开发和创新实验的兴趣，从而培养创新精神。

4 電子技术多层次实验教学平台建设

实验教学体系的实施离不开实验平台的建设，为了更好地实施多层次实验教学体系，在实验室建设中需要对实验室进行重新整合并构建新的管理体制，并根据多层次实验教学体系、实验课程体系，建设与之相适应的多层次实验教学平台。以华北电力大学（保定）电子技术实验中心为例，电子技术多层次实验教学平台如图1所示。

华北电力大学（保定）电子技术实验中心是首批“河北省实验教学示范中心”，经过10年的建设，中心实验室面积达2000余平方米，累计投入经费1300余万元，实验硬件和软件环境得到极大的改善和提升。为了适应多层次实验教学及课程体系，按照“提升基础实验、优化专业综合实验、强化创新实验”的原则，在建设中对实验室场地、仪器设备等资源按优化、共享的原则进行重新配置，在保证基础实验仪器设备扩充、更新的前提下，在综合应用型、研究创新型实验教学方面进行重点投入，构建与实验教学体系、课程体系相适应的多层次实验教学平台。

同时，为适应多层次实验教学体系的要求，中心构建基于全开放导向的实验室管理模式。所有实验室都达到时间、空间的全开放要求，其中研究创新平台实施学生为主、教师为辅的自主管理模式，极大地满足了学生开展各种创新实践活动的需要。

5 总结

在国家全面提倡“大众创业、万众创新”的新形势下，强化理论、实验教学与工程应用相结合，加强工程素质教育势在必行。本文结合电子技术实验教学实际情况，构建基础设计、综合应用、研究创新等多层次实验教学体系、课程体系及实验平台，对于培养大学生实践能力和创新能力，实现专业人才培养目标具有重要作用。实施结果表明，达到预期效果，并为后续实践教学体系的不断完善打下坚实的基础。■

参考文献

[1]冯根良，郑青根.多层次电子电工实验教学体系建设与实践[J].实验室研究与探索，2009，28（3）：80-82.

[2]何伟，张玲，胡小平.电子技术实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（7）：135-137，211.

[3]屠萍官，张荣庆，王喜忠.研究型大学实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理，2005，22（1）：1-4.