本文作者：武林 汪金山 潘日敏 楊曉雨 單位：浙江師范大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

在專業(yè)基礎(chǔ)課程基礎(chǔ)上，以學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方法、培養(yǎng)電子設(shè)計(jì)能力為目的。在專業(yè)設(shè)計(jì)型課程中開設(shè)以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。掌握電子電路設(shè)計(jì)方法與技能。適用于中年級(jí)的理工科專業(yè)。主要開設(shè)模電課程設(shè)計(jì)、數(shù)電課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、電子線路設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、感測(cè)技術(shù)、可編程邏輯器件與VHDL語言、DSP技術(shù)及應(yīng)用、現(xiàn)代虛擬儀器技術(shù)等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程。綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)課程。在專業(yè)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)型課程基礎(chǔ)上，以學(xué)習(xí)綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)方法、提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力為目的。在專業(yè)提高型課程中開設(shè)以綜合性、應(yīng)用性為主的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，注重學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)，適用于高年級(jí)理工科專業(yè)。應(yīng)開設(shè)PLC技術(shù)及應(yīng)用、單片機(jī)高級(jí)應(yīng)用、電工技術(shù)、家用電器、光纖通信、微波技術(shù)、電子工藝實(shí)訓(xùn)等實(shí)驗(yàn)課程。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課程。在專業(yè)課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，以安排研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，學(xué)習(xí)探究性實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)、培養(yǎng)研究創(chuàng)新能力為目的開設(shè)探究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。注重學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，適用于中高年級(jí)的理工科專業(yè)。開設(shè)電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐、電子專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、智能機(jī)器人、飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)、智能汽車競賽培訓(xùn)、學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新項(xiàng)目、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、校企合作項(xiàng)目等實(shí)踐性為主的內(nèi)容。中心按照課程群的模式開展各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。為逐步培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)技能、設(shè)計(jì)能力、綜合應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力提供了明確的教學(xué)引導(dǎo)和課程保障。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

為了貫徹和執(zhí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，中心組織經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員在編寫3部有代表性的實(shí)驗(yàn)教材———《電子基本技能訓(xùn)練》、《電子電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》和《電子綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，并準(zhǔn)備正式出版。另外根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，修訂實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書15冊(cè)。中心開出25門實(shí)驗(yàn)課程，開出200多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合應(yīng)用性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所占比例約為:驗(yàn)證性占34%;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占31%;綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)占22%;研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)占13%。從中可知設(shè)計(jì)性、綜合應(yīng)用性和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)占2/3。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

中心依據(jù)現(xiàn)代教育的理念和創(chuàng)新要求，積極探索電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新技術(shù)、新方法和新手段，經(jīng)過不斷地總結(jié)和提高，形成具有特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目歸類為驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合應(yīng)用性、研究創(chuàng)新性4類，擬采用不同的教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量［6－7］。

主要采用“以學(xué)生為主，教師引導(dǎo)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，特別注意增強(qiáng)學(xué)生的自主性，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革的核心。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程均強(qiáng)調(diào)必須由學(xué)生獨(dú)立自主地完成。教師的主導(dǎo)作用表現(xiàn)為策劃、引導(dǎo)和激勵(lì)，例如項(xiàng)目原理解析、方案可行性的審核、疑難問題的指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢查分析等。

采用現(xiàn)代教育技術(shù)手段。實(shí)驗(yàn)課程的課件包含相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)過程、方法等，有的實(shí)驗(yàn)還提供了網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)方法;目前中心各實(shí)驗(yàn)室都配備了多媒體投影設(shè)備，所有實(shí)驗(yàn)課都可采用電子教案授課。中心將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中。建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心Web網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化與信息共享，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用率。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，將實(shí)驗(yàn)教師及其指導(dǎo)內(nèi)容、相關(guān)資源等信息公布在網(wǎng)上，方便學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、遞交設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)報(bào)告、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績查詢等，還可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料申領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)室開放查詢;提供學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師交流討論的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)［8］。

積極拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上增加設(shè)計(jì)性、綜合應(yīng)用性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)技術(shù)中，電工電子系列課程分為硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真兩條線，硬件實(shí)驗(yàn)按“驗(yàn)證性－設(shè)計(jì)性－綜合應(yīng)用性－研究創(chuàng)新性”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開設(shè);軟件仿真從Pspice開始、逐步學(xué)習(xí)QuartusII、Multi-sim、MATLAB、Proteus及LabVIEW等開發(fā)設(shè)計(jì)工具，注重綜合技能和綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)［9］，特別是培養(yǎng)學(xué)生理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的綜合能力，如:應(yīng)用技術(shù)能力、分析與思維能力、現(xiàn)代EDA工具使用能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神等。

采取科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核辦法。為避免以往考核基本知識(shí)的單一性和考核基本操作的片面性，促進(jìn)學(xué)生自覺地進(jìn)行自身能力的培養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)的提高。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面進(jìn)行考核。設(shè)計(jì)性和綜合應(yīng)用性主要對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、分析研究問題的深度和獨(dú)到之處，以及應(yīng)用性和實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)高低為主要的考核指標(biāo)［10］。研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)以項(xiàng)目的申請(qǐng)書撰寫、結(jié)題報(bào)告、技術(shù)指標(biāo)完成情況、成果鑒定、學(xué)術(shù)論文發(fā)表為主要考核指標(biāo)。具體為:①課程實(shí)驗(yàn)采用“平時(shí)+筆試+操作”的考核方式。平時(shí)成績以實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒃O(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告為評(píng)定依據(jù)。筆試和操作成績采用隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)題目，然后在給定的時(shí)間獨(dú)立對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行操作，操作的過程中還需要回答教師提問。實(shí)驗(yàn)成績不及格者應(yīng)予重修。②課程設(shè)計(jì)采取“作品+報(bào)告”的考核方式。學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力包括資料收集、方案設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試、測(cè)試及數(shù)據(jù)分析、報(bào)告撰寫等［11］。采用作品水平占70%和設(shè)計(jì)報(bào)告占30%的方式進(jìn)行考核。鼓勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中有所創(chuàng)新。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展

在教學(xué)過程中，努力做到“五個(gè)結(jié)合”，即實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與社會(huì)服務(wù)相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與企業(yè)需求相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)科競賽相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生科研相結(jié)合。將企業(yè)技術(shù)需求介紹給學(xué)生，讓學(xué)生參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)，拓寬學(xué)生的視野;讓學(xué)生養(yǎng)成了跟蹤了解社會(huì)、企業(yè)在電子信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)，促進(jìn)了學(xué)生及時(shí)接觸和掌握新技術(shù)和新方法，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力［12－13］。

主要成果

中心經(jīng)過實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)和教學(xué)方法研究探索，近年來取得了顯著成效，培養(yǎng)出一批工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力很強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生。近5年來，中心教學(xué)成果主要包括:獲校實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究成果獎(jiǎng)6項(xiàng);獲校科技文化競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)30多人次;完成省精品課程建設(shè)2項(xiàng);自制儀器設(shè)備8項(xiàng);完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目108項(xiàng);發(fā)表實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究論文11篇。中心教師指導(dǎo)學(xué)生科研項(xiàng)目160項(xiàng)，其中省級(jí)項(xiàng)目16項(xiàng)左右;指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文14篇;指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽獲國家一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省一等獎(jiǎng)9項(xiàng);指導(dǎo)學(xué)生參加全國智能汽車競賽獲全國一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，賽區(qū)二等獎(jiǎng)5項(xiàng);指導(dǎo)學(xué)生參加全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)大賽獲全國一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，二等獎(jiǎng)5項(xiàng)。