电子信息专业实践教学体系建设的研究*

张玉红 刘航

(吉林建筑大学电气与电子信工程学院，长春130118)

素质教育是中国教育界基于对教育的新认识而提出的概念，推进素质教育已成为我国教育界的共识.随着我国高等教育事业的发展，高等学校在素质教育方面具有重要责任，即教学.教学要具有前瞻性和高水准，更重要的是，培养的人才要具备成为国家和社会栋梁的能力和意识.

随之而来的问题就是，究竟什么样的毕业生具备成为国家和社会栋梁的能力和意识.要具备成为国家和社会栋梁的能力和意识，有三点是必不可缺的:①坚实的基础;②广博的知识;③也是最重要的，即勇于探索意识;即教学要培养学生提出问题和解决问题的习惯，培养学生的科学精神.现代科学技术发展日新月异，这对教学提出了新的挑战.电子信息是借助电子和光电子技术去获取、传递、处理、存储和使用信息的理论和技术，包含电子科学与技术和计算机科学与技术两个主干学科.电子信息专业具有很强的实践性，从实践中学习会有更好的效果，应大力加强电子信息专业的实践教学.因此，开展电子信息专业实践教学体系建设的研究具有重要意义［1］.

1 实践教学的目的和指导思想

从宏观的角度看，实践教学有着更为重要的意义.当代的高等教育，按其性质可分为科学教育和技术教育两大类，作为技术教育的工程类大学，培养的学生不仅要具有良好的科学素养，还需要具有良好的工程素养.工程素养主要包括良好的理科素养和人文素养、扎实的技术科学基础和工程技术知识、良好的工程训练和全面解决实际问题的能力等，这就使得理论教学、实践教学、科学研究在工程类高等院校中具有同等重要性.实践教学绝不仅仅是理论教学的附属品，它至少应具有与理论教学同样的重要性.而且，实践教学可以培养学生的实践能力和创新精神，鲜明的创新意识来源于实践.因此，实践教学在培养学生创新性方面比理论教学具有更为重要的作用.

课程是高等学校教学的基本单元，确定课程体系，是制定教学计划的主要内容，是教学工作的重要环节.基于实践教学的重要性，在大学课程体系的制定过程中，一方面注重理论教学体系，另一方面还应有明确的实践教学体系.

现代大学的实践教学体系正向着综合性、多样化、分层次和重创新的方向发展.所谓综合性，是指实践的内容从单一性到更加注重综合性;所谓多样化，是指实践的形式多种多样，包括各种实验、实习、课程设计、大型作业、毕业设计、社会实践、科研实践、各种竞赛及创新活动等;所谓分层次，体现在从低年级到高年级应循序渐进，由认识性、验证性实践开始，逐步增加设计性、开放性和综合性.

电子信息专业的实践教学体系建设的指导思想，是以高等信息工程教育的发展趋势为导向，并转变教育思想和教育观念，树立素质教育观、终生学习观和大工程观，以国际大环境为背景，加快高等工程教育的国际化、信息化进程;实践教学的理念应是以学生为本，在传统的验证理论教学内容、简单实验操作技能培养的基础上，应培养学生综合运用所掌握的理论知识，能通过自主学习与创新开展系统设计，培养实践创新能力.改革实践课程体系，从革新教学模式、教学内容、教学方法、教学条件、教学管理、教学考核等方面，为学生的实践和创新创造良好的外部环境［2］.

在组织形式上，建议集中相关教学资源，成立面向全校的电工电子实验中心，选拔既有丰富的教学经验和较强的实践能力，同时又有改革创新意识的教授作负责人，以一批教师和流动助教为骨干，并发动广大任课教师，共同推动实践教学改革.

在具体做法上，建议以电工电子系列实践教学模块和课外创新活动为载体;以开放和学生自主实践为主要教学模式;以电子技术、计算机技术、EDA技术为主要工具，改善教学条件.通过基本认识、综合设计及创新性设计等不同层次实验，使学生的系统设计能力、创新能力和知识的综合应用能力得以提高.实践证明，这是一种有效的做法.

2 构建课内外相结合的实践教学体系

2.1 课内

在课内，电子信息实践课程主要由“电工电子实践课程”、“微机接口技术”、“单片机应用技术”、“信号检测技术”、“通信技术”、“软件工程”、“网络工程”等教学模块构成.其中，电工电子实践课程体系中包含“常用电子仪器使用”、“电子元器件识别与性能测试”、“三相交流电与安全用电”、“电子电路的安装与调试”、“电子电路实验方法”、“数据处理与误差分析”、“电子电路设计仿真与制作”、“在系统编程技术应用”、“电路基础实验”、“数字逻辑电路实验”、“模拟电子电路实验”、“电子系统综合设计”等教学单元.电子信息实践课程体系建设的工程中，一方面要充分考虑与理论课程的呼应衔接，并与理论课程相配合，提高理论课程的教学质量;另一方面实现知识从基础逐步提升到专业基础，直至专业;电子信息实践课程体系的知识结构，应该由点及面到系统，实践教学内容要基于电子信息和计算机领域的新技术，做到先进、新颖、实用，理论联系实际，反映电子信息时代对学生知识结构和能力的要求;在实验层次上，合理匹配基础性实验、综合设计型实验及研究创新型实验，通过基础性实验提高学生的实践技能，通过设计性实验和综合性实验提高学生的创新能力.

通过设立多个实验项目，使学生有较大的选择空间，实验内容应从易到难.在实验的指导上，从详细到简单，先是实验基本技能的培养，然后是实验设计的指导.例如，在电子设计的实验过程中，一般要经过电路设计、参数设计、方案设计论证、模拟仿真、元器件选择、电路实现、测试方法、数据处理、误差分析及结果分析的过程.转变设计思想和设计方法，将以搭试和焊接为主的实验过渡到以系统设计、模拟分析和系统实现为主，强化EDA技能训练和加强工程意识培养，让学生逐步掌握自顶向下的数字系统设计方法，达到培养学生进行复杂系统设计与实现能力的要求.教学中实施因材施教，发展个性，培养创新意识和创新能力，发现和培养创新人才.

2.2 课外

电工电子实验中心不仅是完成课内实践教学的基地，还应成为学生的创新实践基地.中心要利用开放实验室的资源，开展形式灵活多样的创新性实验，如实验设计竞赛、科技创新项目、学生科学训练项目(SRPT)、电子设计大赛等系列化制度化的活动［3-4］.在各种各样的创新性实验活动过程中，大学生作为活动过程中的主体，能够充分发挥学生的创造性、想象力和主观能动性，激发其学习的热情，学生的知识应用能力、信息获取和选择能力都能得到提高，学生的创新精神和创新能力也进一步提升.

2.3 构建课堂内外相结合实践教学体系的建议

IEEE TRANSACTION ON EDUCATION杂志2003年第3期上刊登了一组文章，介绍美国一些大学采用机器人TekBots(由美国Tektronix Corporation生产)构建学生的学习平台的做法，值得借鉴.这种机器人由厂家提供相关的组件，既可以用基本的模拟技术完成，也可以用数字技术，如CPLD完成，还可以用微处理器完成，因而基本上可以将学生所学的知识串起来，伴随大学四年的学习生活，还可以不断改进，使学生既有兴趣，又有成就感.因其有较高的技术含量，能使学生所学的理论知识得到具体应用，是一种较好的实践教学载体.因此，希望我国的电子信息专业或者引进，或者自己研制，用以将我国的电工电子实践教学推上一个新的台阶.

3 电子信息专业实践教学体系平台建设

3.1 建设多媒体实验教学课件和网络管理平台

根据开放式实践教学的需要，应尽可能将实验教学的内容和要求制成多媒体课件.同时，利用互联网这种现代化的教学手段，建设网络化实践教学平台，这样就可以打破传统教学手段的不足，在网络化平台上，学生可以随时随地进行自主学习、交流讨论，并可通过网络平台随时掌握实验安排.

(1)利用网络化的教学平台，指导教师可以将实践课程的教学要求、教学计划和基本考核要求向学生公布;

(2)利用网络化的教学平台可以为学生提供网络课件、电子教案、电子书籍、设备使用手册、网络链接等网络教学资源;

(3)在网络交互平台上，开展专题讨论，教师随时为学生进行网络释疑，帮助学生解决学习过程中遇到的疑难问题.同时还可以随时对教师的教学情况做调查;

(4)教师可利用网络平台，对学生进行测试，学生可以在网上进行成绩查询;

(5)实现全过程监控的实验教学管理，包括实验登录、实验派位、预习检查、实验方案提交、实验过程信息采集、实验数据提交、实验问题回答和实验报告提交等功能.

3.2 推进开放式实践教学平台建设

建立开放式实践教学平台，就要改变传统的教学方法，不再是先前的输入式教学，最好的方法就是建立开放式实验教学环境.

(1)可以为学生提供进行开放式实验的条件(如创新性实践的时间和场所)，学生可以根据自己所学习的理论课程，自主设计实验，解决学习中的问题，提高自主学习的能力;

(2)建立网络化的教学平台;

(3)因为进行开放式实验的学生的数量和时间都是随机，故要求教师能够合理安排实验时间，提高实验室的使用效率;

(4)制定一系列的规章制度，包括实验教师守则、学生守则、考核办法和实验室管理制度等;

(5)具有一套完整的质量监控体系，如“入室教育”、“定期见面”、“预习抽查”、“实验验收”、“期中检查”、“期末考试”等.

按照实验室建设集约化的思想，并根据电子信息专业人才的培养目标，可以建立一系列便携式可移动实验系统.携带方便的系统包括:面包板自由搭建系统、单片机开发系统、FPGA实验开发系统、DSP实验开发系统等.这些便携式实验开发系统，可以让学生不在实验室也能够自己动手开发一些创新性实验，可最大限度地突破时间及空间的约束，极大地提高实验及其他实践活动的效果.

4 结语

电子信息学科是当今世界上发展最快的学科之一，纵观30多年来的电子信息技术的发展，软件规模越来越大;集成电路和电子系统的设计进入了系统芯片时代，我们需要的是大量有创新性的人才，因此，加强高等学校电子信息专业实践性教学势在必行.本文从高等学校实践教学体系构建和实践教学平台搭建两个方面，阐述了电子信息专业实践教学体系建设方向，可为我们今后在课程建设和实验室建设方面提供很好的参考.

［1］蒙树森.培养电子信息工程技术专业创新型人才的探索与实践［J］.中国电力教育，2008(6):110-111.

［2］刘泉，吕锋.构建信息类专业实践教学体系的思考［J］.理工高教研究，2008(3):115-117.

［3］谢自美，严国萍.从电子设计竞赛谈课程体系改革与创新能力的培养［C］.电子设计竞赛论文选，2004.

［4］袁健.应用型人才实践教学体系的构建［J］.黑龙江教育(高教研究与评估)，2009(7):164-164.