电工电子分层次教育革新策略

本文作者：郭志雄 单位：华南理工大学广州学院电工电子实验中心副主任，实验师，硕士

教学体系和方法的改革

建立科学的电工电子实践教学体系。为了更好地适应现代社会经济发展和产业转型升级对应用型人才能力的需求，在制定实践课程教学体系时，必须遵循学生的认知规律，注重基本工程素质、实验技能和科研创新能力的培养，建立集工程实践、综合设计和创新实践能力于一体的实验教学平台，形成以提高实践能力为核心、工程训练为基础、创新能力培养为重点的分层次、系统化、开放式的实践教学体系。在这个实践教学体系中，电工电子实验课程单独开课是一个重点，它将能引起师生足够的重视，通过合理安排教学内容，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验比例，推出科学的实验考核方案和评价体系，采用平时成绩和实验操作考核结合的方式，督促学生重视实验方法和规范操作；加强实验教材建设，自编出版的实验教材增加了综合性设计性实验内容，旨在全面培养、提高学生的动手能力和面向工程应用设计能力。除了“电工电子实验”课程单独开课，还将“电子工艺实训”纳入实践课程教学体系，目的是构建培养学生自主创新能力的电工电子实践教学体系。电工电子实践教学体系是一个包含了“基础技能层、实践提高层、综合创新层、科技研究层”的分层次、完整的实践教学体系，它以紧密围绕提高学生的综合素质，培养学生的实践能力和创新精神为主线；注重采用强化层次化实验教学和采用开放式实验教学两种方式。在实践环节中，按照基础实验、综合应用、设计开发、研究创新四个层次，以自下而上、逐层提高的方式构建实践课程教学体系。

第一，基础技能层：主要是由电工电子的验证性实验，以及电子工艺实习内容中的技能训练部分构成。这个层次着重培养学生的基本技能，通过对学生的强化训练，构建电工电子实践的基本知识，使他们掌握基本的实验技能，为下一层次的实践教学打下坚实的基础。第二，实践提高层：主要由电路、电子技术实验，以及电子工艺实习内容中电子产品组装调试构成。在这个层面上，注重理论指导下的实验，注重教学与实验相结合，讲解与操作相结合，运用所学知识，培养学生初步的科学研究能力和良好的实验习惯以及严谨的科学态度，体会在理论指导下的科学研究的方法，使创新意识得到初步启迪，创新思维得到初步训练，创新能力得到初步培养。第三，综合创新层：以设计性、创新性实验为主，通过课程设计或创新实践课程，对学生的综合实践能力进行更深入的培养。为了更好地提升学生的创新能力，电子工艺实习课程还特别为学生提供了电子辅助设计技术的学习和训练。第四，科技研究层：主要采用合作式、研究式教学方法。广泛吸纳有兴趣的学生组成小组，开展小型电子产品设计制作等活动；选取优秀学生参与到实验中心老师的科研项目中，校企合作共同组建科研团队，搭建研究平台联合攻关；鼓励优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛、机械创新设计大赛、挑战杯等竞赛，为优秀学生的脱颖而出提供发展空间。树立教师为主导，学生为主体的创新教学理念。建立以学生为主体，教师为主导的教育模式，改变以教师为中心，学生照方抓药、被动接受的方式，对学生进行引导启发式教学，给学生充分的发挥和想象空间，将面向实验结果转变为面向实验过程，不断提高学生学习的兴趣，养成自主走进实验室进行实践的良好作风。

在传授知识的过程中，避免“填鸭式”教学，善于运用问题式启发教学，鼓励学生思考、探索和讨论问题；合理运用递进式教学法，由简单知识点逐渐递进到复杂知识点，引导学生接受新知识；教师在讲授知识时要充分运用语言技巧和行为魅力，既可活跃课堂气氛，又能提高对知识的领悟力。建立多样化的实验教学方法。积极推进实验教学方法的改革，不断进行总结，改进、提高和丰富教学方法，逐步形成多样化的实验教学方法，例如，讨论式教学、开放式自主实践教学、项目驱动及学生自学结合教师指导教学、课外科技活动的辅导、学生参与教师科研项目、网络辅导等多种实验教学方法。多样化实验教学方法主要体现为不同内容、不同对象、不同背景、不同项目情况下多种形式和多种方法的结合，其主要目的是以学生为中心，因材施教，因内容施教，充分激发学生的实践创新积极性，达到提高实验教学质量、实现创新能力培养的目的。

注重实验教学内容的改革与实践

加强新技术、新工艺的应用，构建先进的EDA实验环境。我们采用基础性实验和设计性、综合性实验相结合、软件实验与硬件实验相结合的方式，突出基本实验技能的培养和工程实践能力的培养。EDA是现代电子技术的发展方向，是提高学生基本素质和工程实践能力的有效手段。我们设立了EDA实验室，使原先利用传统的实验手段在短时间内无法实现的一些实验题目，现在利用新的实验手段能比较方便地实现。利用计算机虚拟技术进行电路的分析和设计，突出了实验教学环节以学生为中心的开放模式，这种“以虚代实”“以软代硬”的教学方法也是当代社会发展的潮流之一，它在大幅度提高实验效率的同时，能够更好地培养学生的综合分析能力和开发创新能力。电子工艺实习内容的改革。电子工艺实习是一门工艺性、实践性的技术基础课，要求学生在了解一些电子工艺的基本知识后，自己动手，掌握一定操作技能，制作实际产品。通过电子工艺实习课程的学习，使学生能够学会电子系统的分析方法，了解常用电子设备的设计思路，掌握电子系统的调试方法，为学生从事电子设计、调试打下必备的基础。目前普遍存在的问题是教学方法和手段滞后，该课程的教学仍是定时定点、定教学载体，明显制约了学生的学习条件，不利于学生的兴趣培养和自主性学习能力的培养。另外，实习成绩考核缺乏区分度，不利于调动学生积极性。建议实施开放性教学，改变传统的实习模式，将固定的产品组装转变为学生自主设计、组装、调试作品，提高学生学习的自主性，有助于学生全面运用所学知识，跑市场、查资料，进一步提高学生的观察问题、分析问题、解决问题的能力。

加强学生工程实践训练

第一，培养自学能力，有必要让学生学会上网去搜索需要的资料。在设计方案的时候就要求学生们去图书馆和网上查阅资料，查看和比较别人的设计方案以及了解当前研究的现状。第二，有效借助计算机EDA工具。使用EDA仿真来设计和验证电路，不需要连线，避免了学生因接线、查错而带来的诸多不便，使得电路设计从传统的硬件搭接转到了软件设计、仿真调试上来，提高了工作效率。在对设计的具体电路进行仿真的过程中，不断思考问题、修改方案、解决疑难、排除障碍，最后完成设计。第三，学生EDA仿真成功后才制作电路板，不但可以减少设计电路的原理性错误和电路板调试的问题，同时也让学生体会到有一些工程实际问题，如EDA仿真成功而实际的电路板却并不一定成功的问题。所以，有效利用EDA工具，把仿真与实际制作电路板进行调试相结合，更有利于达到训练学生的综合能力和知识升华之目的。第四，实验基本技能的强化训练。学生要了解元器件的购买渠道、元器件的质量检测、焊接质量的保证、电路测试仪器的熟悉使用、数据表格的归档等，这些都是对学生工程实践技能很好的实战综合训练和检验。