电子技术综合实践课程教学改革探索与实践

周德东

摘  要 以工程教育认证各项要求为标准，结合电气信息类专业特色，对传统电子技术综合实践课程的教学内容、教学方法、考核与评价方式和教学模式等方面进行改革探索与实践。教学实践结果表明，学生在电子技术创新实践中能真正得到创新实践项目的初步体验，对学生建立系统的概念，培养工程意识，增强动手能力和创新能力具有积极意义。

关键词 工程专业认证;电子技术综合实践课程;实践教学;教学改革

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）10-0091-04

Reform and Practice in Electronic Technology Comprehensive Practice Course//ZHOU Dedong

Abstract Based on the requirements of engineering education certifi-cation， combined with the professional characteristics of electrical information， the teaching content， teaching methods， assessment and evaluation methods and teaching modes of traditional electronic tech-nology comprehensive practice courses are reformed and explored and practiced. The results of teaching practice show that students can really get the initial experience of innovative practice projects in the practice of electronic technology innovation. It is of positive signifi-cance for students to establish a systematic concept， cultivate stu-dents engineering awareness， and enhance students‘ practical abilityand innovation ability.

Key words engineering education accreditation; electronic techno-logy comprehensive practice courses; practical teaching; reform of education

0  引言

實践教学环节在高校各工科专业中特点不同，但都是必要环节[1]，对培养学生创新思维能力、独立思考能力及提高动手能力具有非常重要的作用。随着近年来电子信息技术日新月异的变化及新技术的不断涌现，这就要求电气信息类工科大学生也要与时俱进，知识和能力都要跟得上时代的发展，因此必须增强这些工科专业学生的电子技术创新实践能力培养[2]。

1  电子技术综合实践课程现状分析

1.1  传统实践教学存在的不足

电子技术综合实践课程是电气信息类学生的一门重要专业实践课，是培养学生动手能力、工程素质和创新意识的重要途径，但是目前还存在以下几个主要问题。

1）实践教学内容单一。内容不能做到与时俱进，知识面窄，多年不变。没有融入现代教学元素、手段，教学内容及教学方式单调[3-4]，不能有效激发学生学习的兴趣，教学效果不理想，教师缺乏有效手段改变这一现状。

2）理论与实际脱节。大多数实践项目与实际工程背景联系不紧密，只是书本理论知识的验证，很难帮助学生建立起现代工程设计思想和方法[5]，不能做到理论联系实际，学生应用专业知识能力不强，处理实际工程项目的能力不能有效提升，后续发展潜力不足[6]。

3）创新性及综合性训练项目缺乏。大多数实验过程固化，按既定的步骤进行操作、测试，系统扩展性差[7]，学生创新思维培养受限;各个实验内容之间联系不紧密，相对独立，系统性、综合性不强，创新实践空间受限，与工程教育认证标准不一致[8]。

4）受实践软硬件条件限制，无法实现资源共享，利用网络平台的技术和资源较少，实践教学与学科竞赛结合不够。

5）考核与评价方式缺乏过程、能力等指标;实践教学训练效果不理想，教学模式缺乏改革和创新，内容与工程实际衔接不够，缺少实景式工程教学环境;对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力欠缺。

6）实验开放性不足。传统实践教学环节不具备开放性，在固定的时间、实验室完成固定的实验内容，之后就没机会再次进行相关实验内容的扩展实践机会。

针对上述情况，以工程教育专业认证为契机，以实际工程项目为背景，重新设计一些以讨论式、案例性、项目式内容为主的创新性、自主性、开放性实验，以调动学生学习的积极性，培养学生创新思维、独立思考能力及提高学生的动手能力。

1.2  基于OBE模式的教学改革目标

针对目前课程教学中存在的诸多问题，考虑到工程教育认证标准与电气信息类专业课程培养目标以及该课程的重要性、实践性、复杂性，项目研究以“学生为中心，产出导向，持续改进”的核心教育理念，以能力培养为主线，以提高学生实际应用水平和应用能力为出发点，探讨适合应用技术型大学电气信息类专业人才培养的电子技术综合实践课程教学改革，并以期给学校同类型专业的实践教学改革以启迪，探索出一条具有自己特色的教学思路。具体目标如下：

1）以工程教育专业认证为引领，构建包括基本能力、专业能力、综合能力、创新能力的四个层次循序渐进的工程能力培养模式;

2）以学生为中心，以工程问题为引导，组织实施教学，设计系统化、可操作的电子技术综合实践环节，开发典型工程项目，培养学生综合能力和解决复杂工程问题能力;

3）通过全方位开放实验室，开展分层次、多方面的学科竞赛，培养创新型人才;

4）基于学生理解分析、综合比较、概括抽象、推理论证、创新设计和分析解决问题能力，进行课程教学考核与评价;

5）为适应电子技术发展要求，不断更新、调整、优化课程内容，紧盯生产实际和前沿技术发展，将先进技术引入课程教学;

6）采用线上+线下混合实践教学模式，利用网络平台的技术和资源，开展线上或线下教学活动。

2  课程教学改革实践

2.1  以工程教育为引领，设置多层次和菜单式实践教学项目

以工程教育为引领，启迪创新意识、培养创新思维、全面提升学生素质和激发创新能力为目标，设置多层次的教学内容和菜单式实践教学项目。课程内容如图1所示。

2.2  基于项目教学法，构建电子技术综合实践课程教学方案，改革实践教学模式

依托实践教学平台，改革传统电子技术综合实践课程教学方案，实施课程“设计+实习”一体化教学模式，以学生能力培养为导向，设计实践项目和内容;以学生结果为导向，制定实践教学目标和考核方式。实行项目式实践教学，持续实践教学改进，进一步提高学生自主学习能力、创新能力和工程实践能力，加强学生解决复杂工程问题能力培养。采用线上+线下混合教学模式，充分利用网络平台技术和资源，培养学生自主学习能力。以“数字钟设计与制作”综合实践项目为例，简述如下。

第一阶段：线上。学生预先通过网络平台与教师沟通，利用网络平台和资源进行自主学习。

第二阶段：线下。通过教师课堂集中课程设计内容讲解引导，学生选择综合实践项目（如数字钟设计与制作）分组设计，通过线上与教师沟通，线下师生共同讨论完成课程设计内容，然后进行电路仿真，验证设计结果，根据不同项目分组、分阶段、分任务，依据电子产品制作工艺要求完成实践任务。同时，教师依据考核与评价指标分项目、分阶段完成学生过程成绩考核与评定。

第三阶段：线上+线下。教师课堂集中讲解实习报告撰写要求，布置课外创新设计内容，总结电子技术综合实践课程成效，开放相关实践基地，让学生利用实践基地网络平台技术和资源进行自主学习，完成实习报告撰写和课外创新产品设计、制作，培养资料查阅能力和创新能力。

电子技术综合实践课程“设计+实习”一体化教学方案如图2所示，具体菜单式实施项目内容见表1。

2.3  改进教学方法，培养学生自主学习能力和终身学习意识

学生通过独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，培养自主学习和终身学习的意识。采用启发式、参与式、讨论式、自主式实践教学方法，使学生在教与学的动态互动过程中学习技术。通过讲解引导、现场教学示范，教师不断巡视指导，适时组织讨论，分阶段总结，培养学生主动学习、分析问题和解决问题的能力。

2.4  基于工程教育专业认证核心理念，进行课程教学考核与评价

依据学生理解分析、综合比较、概括抽象、推理论证和创新、分析解决问题能力，采用灵活多样的课程考核与评价，重点考核安全纪律、实践操作、实习报告三个方面，安全纪律10%，实践操作70%（操作能力20%、产品质量40%、创新思维10%），实习报告20%。其中，安全纪律、电子产品、实习报告三项中任缺一项者，成绩评定为不及格。课程成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五级制评定。具体课程教学考核与评价见表2。

2.5  开放实验室，保证项目研究、实施

体现个性教育、激发学习兴趣、培养学生实践和创新能力，开放电子技术实习基地、电子产品实习基地、电工技术实验室、电子技术实验室、大学生创新实践基地等，通过课外科技创新、学科竞赛训练等，提高师生的科研创新能力，实现资源共享，保证电子技术综合实践课程教学项目研究与实施。

2.6  采用线上+线下混合实践教学模式实施课程教学

采用线上+线下混合实践教学模式，利用网络平台的技术和资源，在线上向学生推送实践项、教材、相关前沿知识、学科竞赛、课外拓展等内容，开展线上自主学习;在线下通过教师对教学内容进行讲解、引导，学生进行分组、选择项目、过程實践，最终完成产品制作及创意设计。教师对学生线上学习和线下完成情况进行综合考核与评价。

3  改革效果

通过近十年的不断尝试和探索，兰州工业学院电子信息类专业的电子技术综合实践教学模式已经逐步完善、成熟。通过实施这种实践教学模式，使学生掌握了理论知识的同时，锻炼了动手能力和创新能力，提高了工程实践应用能力。通过近十年实践教学，本成果由自动化12/13/14/15/16级，电气工程14/15/16级等电子技术综合实践，其他专业的实践和技能鉴定培训等实践教学环节的验证，参与实践的人数近1700人。通过不断地总结和改进，这种实践教学模式对于工程技术人才的培养是非常有效果、非常理想的，培养出的人才也非常适合企业生产第一线的需求。

兰州工业学院电子信息类专业学生在全国大学生电子设计竞赛、中国工程机器人大赛及国际公开赛等各类学科竞赛中取得优异的成绩，获国家一等奖三项、二等奖五项，省级特等奖六项、一等奖13项、二等奖10项;完成地面清洁机器人、自动跟踪太阳系统、水族箱控制系统、可燃性气体监测与报警系统、厨房智能监控系统、便携式语显双功能酒精测试仪、基于FPGA的温度监测报警装置、基于指纹识别的防盗报警装置、弯道会车警示系统、基于PWM直流电机调速系统设计等创新实验项目180余项;参与甘肃省大学生创新创业训练计划项目省级立项三项。信息类专业举办兰州工业学院大学生电子技能竞赛等。以上成绩完全能说明本项目所产生的教学效果。

毕业的学生已经得到企业的高度评价和相关单位的赞赏，同时受到在校学生、教师的一致认可。这个成果值得大力推广，为社会和生产第一线培养出更多更优秀的工程技术人才发挥它应有的作用。

4  结语

项目研究以工程教育认证为引领，以学生为中心，以培养能力为导向，针对电气信息类专业培养目标，对电子技术综合实践课程教学内容、教学方法、考核与评价方式和教学模式等方面进行改革探索与实践。通过整合优化教学内容、改革教学方法和考核方式等措施来持续改进，能够激发学生学习兴趣，增强学生动手能力，培养学生创新意识和创新思维，进一步提高学生自主学习能力、创新能力和工程实践能力以及应用理论知识解决实际复杂工程问题的能力。通过教改研究项目的实施，促进电气信息类专业发展，给学校同类型专业实践教学改革以启迪，项目成熟后推广到其他高校，探索出一条具有自己特色的实践教学模式。■

参考文献

[1]习友宝，钟洪声，余魅.开展层次化电子实验教学全面培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2006（5）：622-625.

[2]习友宝.加强大学生工程训练，改革电子实验教学[J].实验科学与技术，2011（3）：82-83，172.

[3]楼建明，鲍淑娣，傅越千.面向工程教育专业认证，加强工程训练中心建设[J].实验室研究与探索，2013（11）：

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[4]张朴，孔力，刘文中.国际工程教育认证背景下的测控专业实践教育培养模式探索与思考[J].高教论坛，2016（12）：

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[5]王贵成，蔡锦超，夏玉颜.我国高等工程教育的现状、问题及对策研究：基于国际高等工程教育专业认证的视角[J].内蒙古师范大学学报（教育科學版），2010（3）：4-7.

[6]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015（6）：157-161.

[7]郭东亮，保延翔，刘树郁，等.综合性大学自动化专业机器人实践教学体系探索[J].实验室研究与探索，2017（3）：

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[8]范存辉，陈伟，胡明.基于工程教育认证背景的资源勘查工程专业《构造地质学》课程教学改革[J].教育教学论坛，2017（1）：88-89.