2021-4-9 | 电子信息化论文
本文作者：武林 汪金山 潘日敏 杨晓雨 单位：浙江师范大学电工电子实验教学中心
在专业基础课程基础上，以学习设计性实验方法、培养电子设计能力为目的。在专业设计型课程中开设以设计性实验为主的实验项目。掌握电子电路设计方法与技能。适用于中年级的理工科专业。主要开设模电课程设计、数电课程设计、单片机课程设计、电子线路设计、电子系统设计、感测技术、可编程逻辑器件与VHDL语言、DSP技术及应用、现代虚拟仪器技术等设计性实验课程。综合应用型实验课程。在专业基础和设计型课程基础上，以学习综合应用性实验方法、提高学生综合应用知识能力为目的。在专业提高型课程中开设以综合性、应用性为主的实验项目，注重学生综合应用知识能力的培养，适用于高年级理工科专业。应开设PLC技术及应用、单片机高级应用、电工技术、家用电器、光纤通信、微波技术、电子工艺实训等实验课程。研究创新型实验课程。在专业课程学习基础上，以安排研究创新型实验内容为主，学习探究性实验方法与技术、培养研究创新能力为目的开设探究型实验项目。注重学生研究性学习和创新精神培养，适用于中高年级的理工科专业。开设电子系统综合设计与实践、电子专业综合实训、智能机器人、飞思卡尔嵌入式系统、智能汽车竞赛培训、学生开放实验项目、学生研究性学习和创新项目、专业实习、毕业设计、校企合作项目等实践性为主的内容。中心按照课程群的模式开展各项实践教学活动。为逐步培养学生的基础技能、设计能力、综合应用能力、研究创新能力提供了明确的教学引导和课程保障。
实验教学内容
为了贯彻和执行实验教学改革方案，提高实验教学质量，中心组织经验丰富的实验教学人员在编写3部有代表性的实验教材———《电子基本技能训练》、《电子电路基础实验与课程设计》和《电子综合设计与实践》，并准备正式出版。另外根据实验教学需要，修订实验指导书15册。中心开出25门实验课程，开出200多个实验项目。其中验证性、设计性、综合应用性、研究创新性实验项目所占比例约为:验证性占34%;设计性实验占31%;综合应用性实验占22%;研究创新性实验占13%。从中可知设计性、综合应用性和研究创新性实验占2/3。
实验教学方法与手段
中心依据现代教育的理念和创新要求，积极探索电工电子实验教学的新技术、新方法和新手段，经过不断地总结和提高，形成具有特色的实验教学方法与手段，将实验项目归类为验证性、设计性、综合应用性、研究创新性4类，拟采用不同的教学模式，提高实验教学质量［6－7］。
主要采用“以学生为主，教师引导”的实验教学方法。在实验教学中我们强调学生的主体作用，特别注意增强学生的自主性，这是实验教学方法改革的核心。整个实验过程均强调必须由学生独立自主地完成。教师的主导作用表现为策划、引导和激励，例如项目原理解析、方案可行性的审核、疑难问题的指导及实验结果的检查分析等。
采用现代教育技术手段。实验课程的课件包含相关实验指导、实验过程、方法等，有的实验还提供了网上虚拟实验方法;目前中心各实验室都配备了多媒体投影设备，所有实验课都可采用电子教案授课。中心将网络技术应用到实验教学管理中。建立实验教学中心Web网站，实现实验教学资源的网络化与信息共享，提高实验教学资源的利用率。建设网络课程，将实验教师及其指导内容、相关资源等信息公布在网上，方便学生通过网络进行实验预习、递交设计方案及实验报告、学生实验成绩查询等，还可以进行实验材料申领、实验室开放查询;提供学生与学生、学生与教师交流讨论的网络平台［8］。
积极拓展实验教学内容。在验证性实验项目的基础上增加设计性、综合应用性、研究创新性实验项目。在实验技术中，电工电子系列课程分为硬件实验和软件仿真两条线，硬件实验按“验证性－设计性－综合应用性－研究创新性”实验进行开设;软件仿真从Pspice开始、逐步学习QuartusII、Multi-sim、MATLAB、Proteus及LabVIEW等开发设计工具，注重综合技能和综合设计能力的培养［9］，特别是培养学生理论与工程实践相结合的综合能力，如:应用技术能力、分析与思维能力、现代EDA工具使用能力、创新能力以及团队合作精神等。
采取科学的实验考核办法。为避免以往考核基本知识的单一性和考核基本操作的片面性，促进学生自觉地进行自身能力的培养和专业素质的提高。验证性实验主要对学生的实验过程、实验操作、实验结果、实验报告等方面进行考核。设计性和综合应用性主要对学生的实际动手能力、分析研究问题的深度和独到之处，以及应用性和实现技术指标高低为主要的考核指标［10］。研究创新性实验以项目的申请书撰写、结题报告、技术指标完成情况、成果鉴定、学术论文发表为主要考核指标。具体为:①课程实验采用“平时+笔试+操作”的考核方式。平时成绩以实验操作、实验能力、设计能力、实验结果及实验报告为评定依据。笔试和操作成绩采用随机抽取实验题目，然后在给定的时间独立对实验项目进行操作，操作的过程中还需要回答教师提问。实验成绩不及格者应予重修。②课程设计采取“作品+报告”的考核方式。学生的综合设计能力包括资料收集、方案设计、软硬件设计、装配与调试、测试及数据分析、报告撰写等［11］。采用作品水平占70%和设计报告占30%的方式进行考核。鼓励学生在设计中有所创新。
实验教学拓展
在教学过程中，努力做到“五个结合”，即实验教学与科研相结合、实验教学与社会服务相结合、实验教学与企业需求相结合、实验教学与学科竞赛相结合、实验教学与学生科研相结合。将企业技术需求介绍给学生，让学生参与企业项目研发，拓宽学生的视野;让学生养成了跟踪了解社会、企业在电子信息技术领域的发展动态，促进了学生及时接触和掌握新技术和新方法，有效地培养了学生的工程实践和创新能力［12－13］。
主要成果
中心经过实验教学体系建设和教学方法研究探索，近年来取得了显著成效，培养出一批工程实践能力和创新能力很强的优秀学生。近5年来，中心教学成果主要包括:获校实验技术研究成果奖6项;获校科技文化竞赛优秀指导教师奖30多人次;完成省精品课程建设2项;自制仪器设备8项;完成实验教学研究项目108项;发表实验教学研究论文11篇。中心教师指导学生科研项目160项，其中省级项目16项左右;指导学生发表论文14篇;指导学生参加电子设计竞赛获国家一等奖3项，二等奖3项，省一等奖9项;指导学生参加全国智能汽车竞赛获全国一等奖1项，全国二等奖2项，赛区二等奖5项;指导学生参加全国电子专业人才设计大赛获全国一等奖6项，二等奖5项。