应用电子技术实验教学方法创新与实践*

◆赵肖肖 房建东 王艳荣 张晓东

1 引言

在人才需求多元化背景下，各高校致力于培养具有创新精神和实践能力的人才。因此，对大学生各方面素质的培养，是广大教育工作者密切关注的重大课题[1]。积极开展大学生创新活动，对培养大学生的创新能力和实践能力具有重大意义。

创新是社会前进的动力，大学生是社会的未来，只有将二者有效结合，才能发挥最大的作用。现如今创新已经成为一种核心竞争力的体现[2]。由于社会对高质量电子信息类专业人才的需求日益增多，各大高校将大学生培养由单一的理论教学转型为培养结合理论基础和实践能力的综合型人才，即通过创新型实验的方式使学生掌握理论知识的同时，锻炼学生的良好实践动手能力，自主解决操作中的实际问题，提升学生的综合能力。实验教学方法是高等学校教学的重要环节，是培养学生实践能力、创新能力的重要教学手段[3]。

应用电子技术实验是以专业选修课形式开展的大学生应用实验工作，这是培养学生从理论走向实践的重要途径之一，也是培养大学生创新实践能力的一种有力探索。本课程以提高综合运用所学知识能力为出发点，通过规模与复杂性均不算大的系统设计与开发调试训练，巩固和加深对模拟电子技术和数字电子技术课程知识的理解与运用，掌握一般电子系统的设计方法及思路，加强和培养学生独立分析问题和解决问题的能力，其是对模拟电子技术和数字电子技术的一种实践型的综合应用。创新实验注重自主性、探索性、过程性、实践性和协作性的创新性训练[4]。

2 传统实验教学方法的弊端

传统的实验教学方法：

1）在选题时，教师给定题目，学生有了实验题目就开始制作；

2）教师讲解，然后学生就根据教师拟定的具体实验操作程序进行实验过程；

3）学生提交一份课程设计说明书，教师根据课程设计说明书情况进行成绩评定。

这种教学方法的好处在于学生可以按照教师规定好的实验步骤，在比较短的时间内将实验结束；教师也可在有限时间内完成教学任务[5]。但同时存在一些不足。

1）学生不能很好地将整个实验过程全部掌握。学生以小组为单位，团队合作未体现，成绩也是以小组形式进行评定，一个小组总是有一部分学生什么都不知道，完全以一种依赖心理来进行设计。

2）实验结束时匆匆交上课程设计说明书。课程设计说明书上都有所要求的完整的各项内容，同时又有理想的实验结果，导致其中有一部分学生存在侥幸心理，自己根本不参与设计，很难确切地考查他们对实验知识的掌握情况。

3 应用电子技术实验教学方法创新

不仅要注重科技的创新，而且要注重综合能力的培养[6]在整个应用电子技术实验中始终贯穿统筹学[6]的应用。以往的实验课大多是教师根据多年的经验总结出的最合理、最有效的技术和操作流程，只要遵循这些步骤，学生就能取得较好的效果。为充分发挥团体中的每个成员的作用，应要求所有组员都要对自己所做得模块进行详细答辩，答辩内容包括实验原理、制作过程、注意事项、遇到问题、解决方法等，力求让小组中每一个成员在实验中巩固理论知识，锻炼动手能力，培养实际解决问题的能力，让团队力量发挥到极致。

因此，应用电子技术实验是以一个组相互协作完成设计的，成绩理应以小组的形式评定。但是通过课设答辩环节发现，一个小组总是有一部分学生什么都不知道，完全是以一种依赖心理进行设计，全靠组里“顶梁柱”来完成设计。在这个过程中，针对这种情况，每个小组设立一个组长作为总发言人，每次小组同学答辩时，先抽签决定哪一位同学担任组长。答辩期间先由组长阐述该组课题的大体内容和分工情况，之后对每一个成员设问。这样一来，各个小组学生通过不断磨合，学生之间可以培养团结合作精神，相互交流，各尽所能，共同让创新实验顺利完成，培养团队精神。而这也是开展创新实验所要达到的目标之一，因为科研不只是技术的积累[6]。

细化评价方法应用电子技术实验是通过提交成果和答辩的形式来进行成绩评定，其中实物的制作主要是为了锻炼学生的动手能力，让学生真正理解理论和实践之间的关系，亲自尝试焊接工作；答辩环节则是通过学生讲、教师问的方式来了解学生对创新实验的认识和理解。

虽然应用电子技术创新实验设计是以小组的形式打分，但是其中有一部分学生存在侥幸心理而不自己动手，依赖其他成员，不能全身心地投入创新实验中。针对以上情况，应用电子技术创新实验会有三次答辩机会。传统教学方法是每次答辩会让每个小组选出一名学生单独讲解，而现在是在小组中先通过抽签选出一名成员汇报大体情况，然后对每个成员设疑，这样可以让每位学生都亲自加入创新设计的行列，同时可以提高学生的动手能力和独立思考问题的能力。在此基础上，对于在实验中表现好的学生，会给他们一个争优答辩的机会，实行奖励制度。

增加和学生的交流次数为了解决学生规划不合理的问题，可以安排教师定期对学生的研究工作进行检查和交流。增加研究生助教，由于师资有限，在教师忙的时候通过让研究生和本科生进行交流，共同参加讨论。研究生可以对本科生提出自己的想法，也能从中得到一些启发，为自己的后续学习打下基础。

合理、有效地管理实验室学生在焊接过程中，由于实验室的开放时间短，空间小，有时候还会与教学冲突，导致自己动手的时间有限。如果条件允许，学校应该增设几个实验室，为学生提供一个良好的环境，让每一位学生都能亲自参与设计的行列。

合理采购实验器材学生在焊接实物过程中需要领取实验器材，但是实验器材比较单一，需要的实验器材不足，而采购器材的时间又比较长，导致不能按时完成实物的焊接。对于采购器材，实验室应该统计上一届学生需要的哪一类器材多，提前采购，这样就不会耽误学生实物焊接的时间。

合理使用实验器材，避免浪费学生在完成实验成品之后，要把一些比较贵重的实验器材保留下来，以备二次使用，这样可以避免一些实验器材的浪费。

4 应用电子技术实验教学方法

图1 是应用电子技术实验教学方法的具体实施框图，外部数据库资源由校内在线教育综合平台支持。

图1 应用电子技术实验教学方法具体实施过程框图

图2 部分实验作品

1）引导培训。课设前先选择性地讲解几个典型的历史课题，让学生明确工作任务，帮助学生进行设计，达到举一反三的效果。但是不能讲解太细致，以免禁锢学生的创新思维。培训的PPT 与视频可以上传在校内网平台上。

2）导入课题。设计新课题时核心方法不变，改变应用场景，避免抄袭上届。可以从外校专题库选取题目，且每届题目记录在专题库中。

3）确定方案。开动前组织课堂会议，每组成员商议，各组之间讨论。教师可以提出建议，确定采用的设计方案，使学生工作效率提升，同时以备后续检查。

4）中期交流。组织课堂会议，检查完成进度，督促学生工作。

5）答辩环节。以组为单位集体答辩，先抽签选出总发言人，然后根据组员分工情况，提问涉及每一个人；答辩教师根据表现情况给分。

6）总结交流。组织第三次会议，总结各组情况，申请再答的可允许延长一周完善内容。

7）课后工作。改变以往先交报告后答辩的情况，学生在答辩期间不出示纸质成果，只能全身心投入实践中，完成答辩后总结实验收获，一定程度上提高学生的参与度。

8）评分规则。以选题、答辩环节为主，以集体会议考勤、课设报告为辅，最终择优给予物质奖励。

以内蒙古工业大学应用电子技术实验课程中的12 组学生的实施情况为例，表1 是实验题目的汇总。本次实验的题目都是学生在掌握了一定的模拟电子技术和数字电子技术知识的基础上，结合生活中的实际需求自己设定的。图2是部分实验作品。

5 教学方法总结与展望

该应用电子实验技术实验教学方法正处于尝试阶段，但已初见成效，在实验中仍存在重理论知识、轻实践能力的问题。如何才能更好地把学习知识和培养动手能力结合起来仍然是关注点。在未来的教学中可以在学生合作探究过程中，让学生自荐担任助教志愿者，相比教师，学生之间的交流更加深入细节，同时可以提高学生的积极性。尝试将面对面教学与在线教学完全混合，课堂增设讲座，成立学习小组；网络增设在线测试，电子作业提交，使用Wiki、Blog、在线会议室等技术平台进行虚拟课堂指导。通过完美互动，主动适应学生个性化发展需求，让学生更好地投入学习。■

表1 实验题目汇总