基于学科竞赛的电类专业实践课程教学体系的研究

邓鹏

摘  要：大学生在大学学习期间参加各种形式的学科竞赛可以充分发挥学生的主观能动性，充分调动学生学习的积极性。文章针对目前电类专业实践课程教学中存在的问题，提出了一种以学科竞赛促进电类专业实践课程教学体系改革的方法。通过学科竞赛不仅能够拓宽学生的视野，促进学生创新意识的培养，还可提高学生运用上课所学理论知识解决实际问题的能力，提高教学质量。

关键词：学科竞赛;实践课程教学体系;创新能力;教学考核

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）05-0109-03

Abstract： College students participating in various forms of subject competitions during their university study can give full play to their subjective initiative and fully mobilize their enthusiasm for learning. Aiming at the problems existing in the practical course teaching of electrical specialty at present， this paper puts forward a method of promoting the reform of the practical course teaching system of electrical specialty by subject competition. Through the subject competition， we can not only broaden students' horizons and promote the cultivation of students' innovative consciousness， but also improve students' ability to solve practical problems by using the theoretical knowledge learned in class， and improve the quality of teaching.

Keywords： discipline competition; practical teaching system; innovation ability; teaching assessment

近年来，大学生学科竞赛在各高校中开展的越来越激烈，各高校都鼓励学生积极参加比赛，并出台各种政策支持比赛。一些高水平的学科竞赛已经成为衡量一个学校综合实力的重要指标。电类专业学科竞赛项目较多，如全国电子设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、物联网设计竞赛、大学生智能汽车竞赛等，这些竞赛主要是根据给定题目或自主创新设计作品，目的在于按照紧密结合教学实际、着重基础和前沿的原则，促进电类专业课程建设，培养大学生的创新能力，鼓励更多的学生参与科技创新活动。同时，加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，可以提高学生针对实际问题进行电子制作、设计的综合能力[1]。

一、电类专业实践课程的特点

电类专业的实践课程与实际生活联系非常紧密，各种用电设备都离不开电子电路。由各种电路组成的自动控制系统、自动测量系统、通信系统以及计算机已经深入到各个领域，电子电路的设计越来越重要。

实践教学是培养具有实践能力和创新创业能力高素质人才的重要环节[2]。电类专业实践课程包括：模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电路原理实验、电子技术课程设计等;电类课程设计如电子技术课程设计、单片机课程设计、毕业设计等。电类专业的实验课、课程设计和毕业设计是锻炼学生动手能了和创造力的主要教学环节，不仅涉及理论计算、原理的掌握，还涉及到学生对理论知识运用到实际中的能力。基础的电类实验主要是通过对理论知识的验证，培养学生的实验素质和基本的实验动手能力。课程设计主要是使学生通过完成一个较大实验项目，掌握电子系统的设计、安装和调试方法，培养综合运用理论知识的能力。通过硬件相关课程和硬件课程设计，可以增强学生的硬件设计和实现能力，克服学生“喜软怕硬”的现象[3]。毕业设计则是对大学四年所学知识的的综合训练。

二、电类专业实践课程教学现状及存在的问题

（一）师生对实践课程的重视程度不够

为了提高学生的创新能力和综合应用能力，近年来，高校中电类专业的实践课环节比重也来越大，但也存在着许多的问题。主要原因有：1. 学生本身对专业课以外的课程不重视，主要原因是学生本身的不积极所导致的。2. 学校的实践课程的重视程度不高，不论从学分上，还是教学的规模和对学生的影响程度上来讲，高校对这些课程还是不够重视，也导致了师生对实践课程的不重视。

（二）实践教学体系不够完善

电类专业专业课程的特点是软硬件和强弱电都有、专业分布面广，在资源有限的情况下，需要充分利用好现有的教学平台和实验平台。学生学习兴趣如果没有得到激发，会产生厌学情绪，职业取向迷茫，学习缺乏动力，积极性低，且容易出现两极分化的严重情况。

三、基于学科竞赛的电类实践课程教学改革思路

（一）以學科竞赛调动师生的积极性

学科竞赛与课堂理论教学、实践教学环节紧密联系，通过学科竞赛，能很好的提高学生的团队合作能力和创造力，同时也能促进课堂理论教学、实践教学环节改革。在实践课程教学过程中将学科竞赛中的基础知识与专业知识有机结合，有助于学生理解课内的基础理论知识在实际应用中的重要性，从而提高学习的学习兴趣，激励学生学习的积极性。全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”大赛等比赛中对学生应用能力和创新能力的要求有利于提高学生的动手能力、创新能力以及利用所学理论知识发现问题、解决问题的能力。

学生参加学科竞赛时，一般以3～5人组成一个团队的形式参赛，这样可以增强他们团队协作意识。在平时的训练和比赛过程中，每个成员之间都有明确的分工和任务，还可树立起团体的荣誉感和个人的责任感。通过竞赛的方式可以增强协商的竞争意识和积极进取的竞赛，学生从院级到校级，再到校外的省级、国家级的层层被选拔，对学生来说是竞争也是挑战。而学生经过层层选拔，每次成功选拔都可以提高他们的敬业精神和进取心。

通过学科竞赛可以使学生充分利用学校的实验室资源来进行训练和实验。电类专业的实验可以分为基础类、素质类、专业类、综合类、创新类、设计类等，学科竞赛平台可以建立在各个专业实验的的基础上。根据学生的基础和对专业知识的掌握程度，分年级引导学生进入实验室参加一些创新性活动，例如，大一、大二学生可以在电工基础类实验室和电子技术类实验室进行一些简单验证性的实验，大二、大三的学生可以到传感器检测实验室、自动控制原理实验室进行一些专业和综合性的实验室、大三、大四的学生可以到物联网基础类实验室、物联网开发类实验室进行一些创新设计。电类专业学科竞赛平台与实践教学体系示意图如图1所示。

（二）以学科竞赛构建电类专业实践教学体系

为了吸引和鼓励更多的学生参与大学生科技创新活动，荆楚理工学院电子信息工程学院策划了二十余个课外实训课题，面向本院电类专业学生选择训练。通过这些训练项目，可以培养学生的创新能力。学院还建设有大学创新实验室和众创空间，给学生提供了科技创新的活动空间。

同时我们认真分析电类学科发展趋势，并总结近几年电类竞赛的经验，将一些学科竞赛的基础内容融入到实训课题中，这样也提高了学生的学习兴趣，选课学生多，受益面也广，以电子综合设计实训为例，2016年～2018年，每学期我院学生选课人数都达到120人，学生学习兴趣很高。这些实训课程在结课时，我们都举办校内的课程成果展示竞赛，可以将竞赛的结果作为本课程结课成绩评定的依据，还可以宣传和鼓励学生积极参与这样的创新实训。学院与教务处联合举办了“校内智能车竞赛”、“校内电子产品组装设计竞赛”，参与人数达400人。这些竞赛不仅调动了电类专业学生学习的积极性，也创造了良好的学风。

通过开设一些选修实践课程，如：电子组装、电子制作、电子综合设计、电气控制设计、电子创新设计、嵌入式系统设计等实践课程，这些课程难度由浅入深，学生可以根据自己的能力和兴趣爱好学习，同时学校的电类专业的实验设备也可以得到充分利用。在学习过程中可以参加一些竞赛并获取奖项，为择业创造条件。以学科竞赛构建的电类专业特色实践教学体系如图2所示。

（三）以学科竞赛促进电类专业实践课程教学方法改革

1. 调整人才培养计划

通过调整电类专业专业课程设置，在讲授专业基础知识过程中加强创新创业教育，充分挖掘并充实本学院电类专业课程的创新创业教育资源。近年来，荆楚理工学院电类专业学生在学科竞赛中累计获奖40余项，其中获得一等奖4项，二等奖8项，三等奖28项;学生累计有80人次獲奖。作品质量和获奖次数、人数基本呈逐年增高态势。近年来我校获省级以上学科竞赛人数情况如图3所示。

2. 改革实践教学方式

在实践教学中讲授实验原理时，将一些学科前沿、实际应用方面的例子融入课堂教学。

掌握学生对知识的需求和学习规律，不断更新实践教学内容、完善实践教学体系、优化实践教学结构，使学科竞赛中设计到的基础知识贯穿于整个实践教学环节中。在教学方法上采用启发式、项目式、讨论式等教学方式，可以明显提高实践课的效果[4]。

3. 改革实践教学考核和评价方式

实践教学的考核应注重学生综合能力的考核[5]。在考核方法上，加大实践成绩的比重，不仅要考核学生对知识的掌握程度，还要考核学生对知识的运用能力，鼓励学生在实践过程中创新，激发学生的积极性和创造性。以单片机课程为例，课程考核方式为：课程考核由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩构成，平时成绩占20%，实验成绩占30%，期末考试成绩占50%。平时成绩根据平时作业和考勤情况综合评定。实验成绩由实验操作、实验报告构成，其中实验操作占50%，实验报告占50%。学校还可以制定一些鼓励性的措施，提高老师和学生的的积极性，实行科学管理，建立大学生学科竞赛的项目化管理机制，高校要建立相应的激励机制，支持学生积极参与学科竞赛，加大对大学生参加学科竞赛活动和科技创新成果的奖励力度。

四、结束语

电类专业学科竞赛为电类专业的实践类课程提供了一个很好的实践平台，不仅能展示学生学习和应用专业知识的成果，还能提高学生的学习兴趣、科技创新能力和理论联系实际的能力。同时，通过学科竞赛可以促进实践类课程的教学改革，提高老师的教学质量的水平。

参考文献：

[1]彭宇兴，余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究，2009（03）：118-119.

[2]张莉，尹龙，谢红燕，等.基于创新创业能力培养的“五位一体”实践教学模式研究[J].实验技术与管理，2018（04）：186-187，198.

[3]王冠军，江海峰，林果园，等.卓越计划与学科竞赛平台相结合的嵌入式方向人才培养创新实践[J].实验室研究与探索，2017（08）：187-190.

[4]刘俊杰.“互联网+”对基础教育的影响与应对策略[J].教育理论与实践，2018（29）：26-27.

[5]匡艳丽，林于良.“互联网+”思维嵌入高校创新创业教育课程建设研究[J].教育探索，2018（01）：66-69.