基于过程管理的电子实验课程改革与探索

刘艳　孙科学　谌静　何艳　吴杰

【摘 要】对电工电子实践教学进行探讨和改革，从提高学生实践动手能力出发，对教学过程管理与效果反馈，注重教学设计，加强学生实验电子设计工程实践能力和创新能力，促使学生的知识、能力、素质综合协调发展的发展。

【关键词】过程管理；电子实验课程；改革

0 前言

新世纪以来，各高校纷纷独立开设了“电路实验”、“模拟电子线路实验”、“数字逻辑电路实验”等多门自成体系的电子实验课程[1]。电子实验教学是高等院校理工类专业学生重要的专业基础课，是大学教育阶段的主要工程性实践环节，为了有效提高教学效果，本校在电子实验及实践教学中引入了过程管理。基于过程管理的电子实验创新项目建设中，注重实验过程管理，加强学生实验电子设计工程实践能力和创新能力，使学生的知识、能力、素质综合协调发展的发展，体现了对学生工程教育，项目化产品化运作能力的培养。

1 过程管理引入电子实验教学

在电子实验教学中，老师是教学过程的引导者，学生是教学过程的受益者。老师引导实验整个进程，督促学生掌握实验技能，深刻认知实验的知识点，预判实验结果，反馈实验效果。学生在电子实验教学中，不是观众，而是主角，需要预习课堂内容，设计实验方案，有目的实施实验内容。为了有效提高教学效果，可以借鉴质量管理大师戴明在休哈特统计过程控制思想基础上提出的过程管理方法。具体包括过程策划、过程实施、过程监测（检查）和过程改进（处置）四个部分，即PDCA（plan-do-check-act）四阶段循环，又称为戴明循环[2]。

基于过程管理的电工电子教学中，过程策划是对电工电子实验创新项目的更新和建设，使其更贴近生活，具有应用价值。在实验项目内容中，注重实验目标设计，把电工电子实验教学课程体系中的知识点分解到每个开放实验子项目中。学生可以利用微课等方式预习课程内容，设计实验方案。过程实施是指实验项目在实施过程中，按照工程教育的方法进行，学生以工程项目流程、控制时间成本以及材料成本的观点来进行电工电子实验实践，动手做实验。过程监测（检查）阶段，分为方案检测（检查），硬件检测（检查），软件检测（检查），综合检测（检查）等。检查可以分为自查，小组内互查，小组间互查，以及教师检查。过程改进（处置）就是针对在过程控制中出现的问题的处置方法。在这个阶段，建立有效全面的考核机制和建立反馈机制。采用多形式的考核方法，对开放实验项目的实施效果进行有效的反馈，可以对项目内容，项目的实施工程进行有效的改进，从而能够进一步促进学生工程意识和创新精神。

基于过程管理的电子实验教学改革指导学生有目的，有计划，有反馈实施实验方案。引导学生利用课外时间完成基础知识的学习及工程项目的构思，加强实践教学、强化电子实践应用和创新能力的培养、突出系统概念以及软硬件的联系，从而达到更好的教育效果。

2 基于过程管理的实验教学内容改革

随着集成电路技术的不断飞速发展，电子设计新技术、新器件不断涌现，复杂电子系统的设计与实现方法和手段发生了较大的变化，在課堂中引入新知识、新技术的介绍。在电工电子实验项目中增加可编程逻辑器件FPGA开发设计[3]，用计算机完成电路的功能设计，性能分析，时序测试，引入VHDL语言，通过程序实例加以说明，建立有效的评测和反馈机制。

第一，电工电子实验项目拓展。主要探讨针对新工具，新技术，增加创新实验项目，推动教学手段的多样化和现代化，如微课、慕课等；加强教学和科研互动，实现多层次目标化实验教学，推动工程化训练。针对不同专业不同学生，开展多层次目标化实验教学。按照项目的难易程度分为三个层次：基础项目、综合性设计题目、以及创新实验项目，逐级渐进培养学生的工程意识[4]。

第二，在实验项目中注重过程管理，控制每个环节的工程实践，增加与工程实践关联度高的工程设计类题目。在PDCA（plan-do-check-act）四阶段循环中，引导学生自觉化、常规化。在实验过程策划环节，要求学生理解知识点，完成初步实验方案；在实验实施环节，要求学生熟练掌握实验技能，独立操作测试；在实验检查环节，引导学生查错纠错；在实验改进环节，要求学生总结改进，撰写实验报告。

第三，推动实验创新项目过程管理，建立有效的效果反馈机制。建立有效的过程控制机制，采用多形式的考核方法，对实验项目的实施效果进行有效的反馈。课内实验考核办法采用平时成绩和考试成绩相结合，操作和笔试相结合，开放实验项目采用立项作品和答辩相结合。

第四，实际电子制作项目过程管理。鼓励电子信息专业每位学生至少有1个自主个性化学分来源于科技创新活动或学科竞赛或实践项目。倡导工程项目较多的教师吸收学生参与科研活动和创新实验活动。在开放实验创新项目中，遵循“注重过程、兴趣驱动、自主实践、鼓励创新”的原则，重点引入教师科研与技术开发课题中的子项目，开放实验室中的综合性、设计性、创新性实验项目，以及工程实习基地中的创新性子项目。

第五，强调对创新意识与方法、工程实验、工程设计等方面的要求。选择与电子信息领域的国内知名企业或国际知名企业合作，共同建设。在校企联合培养基地，学习企业的项目化运作，使实践面向工程实际，促进学生必须参与实践和创造，使他们在相关企业的实际环境中，通过参与实际工作，了解课堂知识学习与企业实际工作岗位之间的关系。培养创新人才，为中国特色新型工业化发展服务，为国家经济社会可持续发展服务。

3 结束语

长期以来，本校十分重视学生创新实践能力的培养，基于过程管理的电工电子实验项目建设以“学生能力培养”为核心，注重过程管理，适合不同层次不同专业学生，使学生的知识、能力、素质综合协调发展的发展，从而能够进一步促进学生工程意识和创新精神，学生参加创新实践活动积极踊跃，参加竞赛并获各类奖项越来越多。我校在大学生电子设计大赛、挑战杯等重要赛事中，屡创佳绩，近年来获得省级以上大学生电子类设计竞赛奖近200 项，其中国家级90 余项。

【参考文献】

[1]胡仁杰，王成华，堵国樑，黄慧春，管秋梅.自主研学的电工电子实践课程建设[J].中国大学教学，2014（6）：60-63+41.

[2]刘传影，赵则信.基于项目任务的PDCA课堂教学评价方法——以齐齐哈尔工程学院环境设计专业课程为例[J].林区教学，2016（12）：7-8.

[3]孙科学，张瑛，唐珂，等.基于FPGA的电工电子实践课程的改革与探索[J].电子制作，2015（15）：68-70.

[4]刘艳，孙科学，张昀，丁可柯.基于CDIO的电工电子实验教学信息化建设研究与实践[J].科技视界，2016（10）：67.

[责任编辑：田吉捷]