基于卓越工程师理念的电子技术基础课程改革与探索

王静波++杨志刚++许广宾++刘晓悦��

摘要：卓越工程师培养计划意在提高工科学生的工程素质和工程实践能力，为国家培养创新型工程师。卓越工程师试点班（以下简称“卓越班”）的主要特点是学时少、知识结构完整，课程改革是卓越班教学改革的必经之路。改革电子技术基础课程教学特点、教学模式和考核方式，探索提高教学效果的手段，注重与工程实践的联系，提高学生对该课程的认识和学习兴趣，切实提高大学生的工程实践能力。

关键词：卓越工程师；电子技术；课程改革

中图分类号：TN7文献标识码：A文章编号：1674-120X（2016）17-0071-02收稿日期：2016-05-04

基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2015GJJG085）；河北联合大学教育教学改革研究与实践项目（Y1338-08）。

作者简介：王静波（1974—），女，河北唐山人，副教授，主要研究方向：电子技术。

“卓越工程师培养计划”是列入中国高等教育中长期发展规划的一个重要计划[1]，是通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养出一大批创新型工程师，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证[2][3]。华北理工大学（以下简称“我校”）被教育部批准为第二批实施“卓越工程师培养计划”高校之一，我校自动化、电信工程两专业成为实施“卓越计划”重点专业，学时少、知识结构完整，是卓越班的主要特点，课程改革是卓越班教学改革的必经之路。

一、电类专业电子技术基础课程存在的主要问题

电类专业基础课程主要包括模拟电子技术、数字电子技术以及电子技术课程设计，是电类专业的一门入门基础课，课程容量大、知识梯度大，理论具有抽象性，但实践又是具体的。电子技术基础课程教学如何开展将直接影响到其他专业课的学习，也会影响大学生职业能力的形成，更会影响大学生综合素质的发展。

传统的电子技术基础课程的教学主要是灌输式教学，以传授知识的教学为重，忽略了学生工程素质的发展，不能调动学生的自主性，故学生处于被动接受的地位，不仅课程目标难以实现，培养具有综合素质人才的目标更难以实现，存在的主要问题有以下三点。

1课程体系陈旧

现有教材过分强调每一门课程的系统性与完整性， 重理论轻工程应用， 存在着起点低， 内容重复， 节奏慢等现象。

2灌输式的教育方法单调

传统的灌输式教学手段单一，老师讲学生听，课堂气氛不活跃。由于原理抽象、内容繁杂，特别是应用的场合和对应学习的知识之间缺乏有效的联系，使大部分学生在学习中感到知识点很难掌握，无法想象完整的情景，更无法弄清原理，许多可能出现的现象无法准确描述，使学生缺乏感性认识，较难理解和掌握，学习的积极性不高。

3考核形式及内容单一

考核形式单一。课程结束时进行的期末考试决定了学生的成绩，导致学生学习的目的只是考试过关，忽视自身工程意识和工程创新能力的发展，这种方式很难及时准确地评价学生对本门课程的掌握情况，容易使学生的学习前松后紧。

考核内容单一。目前期末考试通常为闭卷，由主观题和客观题组成，试卷考核过于强调学生应用公式的能力和熟练程度，这造成学生的成绩不能反映其真实能力。考核内容难以涉及实践型的题目，主观性试题较少，对实践技能和设计能力等的考核难以评判，学生很难深入理解与灵活运用所学知识，工程素质差。

二、电子技术基础课程整合方案

卓越工程师培养的教学体系是以理论与实践并重为指导思想，以夯实基础、拓宽口径、重视设计、突出综合、强化实践为教学实践目标，强化通识教育、基础教育与工程实践、工程应用以及创新创业的有机结合。采用符合工程实践要求和人才成长规律的培养方法，科学地培养具有现代工程师的知识、能力和素质，具有可持续发展潜力的卓越工程师。

以卓越计划为契机，将卓越计划实验班作为主要研究对象，以现代教学理论为指导，认真分析电类专业特点和课程现状，探索电子技术基础课程的教学改革，制订电类基础课程理论教学与实践教学的规范，寻求适合本学科特点的教学策略。

我校目前有自动化、电信工程两个电类专业参与建设卓越工程师计划，其电子技术基础课程也相对独立，虽然不同专业有不同的侧重，但其共性是远远大于差异的，所以搭建一个基础平台加强基础部分教学是十分重要的。

1构建立体化的课程体系

强调基础性、综合性、整体性和素质教育；必须抛弃孤立地单纯地传授某些具体知识， 而应强调培养学生分析问题和解决问题的能力， 尤其是培养学生的创新精神和创新能力；要把理论教学和专业相对应的实践环节部分有机地结合起来，把电子技术基础课程进行优化，改革教学内容及教学计划，并把知识点进行优化组合、综合应用，构建一个整体框架，使电类专业基础课程的教学形成一个目标明确、知识紧密连接的新体系。

2改革教学方式方法

必须抛弃教师讲、学生听的“灌输式” 教学方式， 强调启发性教学， 充分发挥学生的积极性和主动性； 必须抛弃愈管愈细的人才培养观念，给学生以足够的时间和思维空间， 充分发展学生的个性， 使其具有自我开拓和获得知识的能力。在课程教学中，增加工程案例，修改重组课程教案，丰富多媒体教学手段。

随着计算仿真技术的发展和普及，各类仿真功能强大的电子设计类软件工具为人们提供了新的教学手段。通过这些仿真软件既可消除人为因素对精度造成的影响，又能激发学生的实验兴趣，增强主动性，提高创新能力。通过仿真软件、EDA技术等来化解课时少内容多等矛盾，EDA可使抽象知识变得形象直观，调动学生的主动性，提高教学效率，最大化地提高学生的学习热情。合理使用仿真软件，首先讲清电路分析思路，老师将电路分析透彻之后，使用仿真软件演示电路，让学生观察结果，可以在课堂上改变参数、条件，模拟故障结果，不仅能帮助学生梳理思路，同时也与实际的元器件联系起来，理论与实践相结合，增强教学效果。

3改革考核形式

电子技术综合实践通过明确的“项目任务”布置给学生，学生根据任务要求，运用所学的知识和技能。设计任务安排下去后，学生2～3人自由结组，设置组长1名，负责人员的分工和协调。在经过资料查阅、方案制订、讨论、完善等步骤后，各组将最终方案提交。其间教师可以为学生提供咨询帮助，但注意应以传授解决问题的方法为主，而不是帮学生解决具体问题。

鼓励学生参加电子竞赛、智能车竞赛等电类竞赛，学生参赛获奖可认同学分。全国大学生电子竞赛、智能车大赛、挑战杯比赛、嵌入式系统设计大赛等比赛都是一些创新性要求高的比赛，没有良好的实验能力，要在竞赛中取得好的成绩是非常困难的。电子技术基础课程改革的重要内容之一就是应该服务于各类竞赛的开展，辅以良好的运行机制，使学生创新活动得到支持和鼓励，在创新的实践中取得好的成绩。

三、电子技术基础课程教学改革特色

卓越班的学生都是经过自愿报名、面试选拔出来的，对工程技术工作有热情和有兴趣。卓越班的许多课程是单独开班上课，包括“电子技术基础”这门课程，小班授课时，教师可以更好地掌控课堂进度，对比多班上课时较难采用的问答、互动等教学手段，在小班授课时都可灵活使用，同时学生的注意力、听课效果也会有极大提高。卓越班的不利因素是课程过多。根据培养计划，三年要修完所有课程，要累计一年的实习实践环节，致使不少课程提前半年学习。课程多、压力大，因此教师授课时也要注意当堂消化，不增加学生课业负担。

1工程实例引入课程中

工程知识拓展引入与课程内容有关的工程实例，选择的实例应是学生比较熟悉的生活中的例子。从众多的项目中简化、提炼出蕴含概念和知识点的典型项目，使其难度和综合程度与学生的认知水平相适应。

举例来说，组合逻辑电路中有“编码器”“译码器”“数码管”等内容，工程实例举的是利用这些器件构成“医院的病房呼叫系统”，患者在病房发出的呼叫信号，经编码器编码成8421BCD码，再经过显示译码器输出到护士站的数码管上，直观显示患者的病房号。学生经常问的“学这些有什么用”，通过这样一些与实际相结合的工程实例，使学生更好地理解学习的知识如何去应用，正如“授之以鱼，不如授之以渔”，在教学过程中，教师更应注重 “渔”的传授，让学生收获更多的“鱼”。

2指导学生使用工具书、手册

将工程中需要使用的工具书或手册引入教学中。举例来说，因为学生做数字电路设计时会使用到各种型号的集成电路，集成电路的使用手册就是非常好的学习资源，集成电路的逻辑功能、主要特点、引脚功能、参数定义等都包含在使用手册中，因此学会查阅使用手册，掌握阅读使用手册的方法都十分必要。注重实用，工程性强，是学生获得工程实践能力的基础。

3更新、完善实验教学体系

减少验证型、演示型实验学时，加大设计型、综合型、创新型实验学时，制订了“基础验证、仿真、设计、综合、创新、竞赛”六位一体，仿真与实做相结合的实验体系。要求学生在做实验之前必须完成仿真实验，同时，将实验内容分为基础型实验、仿真实验、综合型实验、设计型实验、自主型实验五个层次；考虑到课内学时的不足及不同专业特点，设置一定量的选做实验，增加实验室的开放时间，学生随时可到实验室来进行实验。

总之，在卓越工程师计划的教学实践中，在不断的探索中重新定位“电子技术基础”课程的性质、任务、教学特点、教学模式和考核方式，探寻教学效果的突破手段，突出实验、实践环节的作用，注重与工程实践的联系，采用“理论与实际相结合的做中学、练中学”的教学模式，提高学生对该课程的认识和学习兴趣。为切实提高大学生的工程实践能力，还要不断完善并建立科学的教学体系。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知（教高〔2005〕18号文件）2005.

[2]林健注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式中国高等教育，2011，（6）：19—21.

[3]李惠，廖炼忠，郭磊地方综合性大学本科实践教学规范的建立与实践实验技术与管理，2009，26（4）：117—120.