1電子技術實驗教學的發(fā)展及現(xiàn)狀

電子技術實驗教學是工科電子類專業(yè)的一個十分重要的實踐教學環(huán)節(jié)，隨著微電子技術和信息技術的迅猛發(fā)展以及經(jīng)濟建設對人才需求的導向，電子技術實踐能力的培養(yǎng)也變得更加重要。當前微電子技術的發(fā)展，計算機輔助設計技術的出現(xiàn)，大規(guī)模集成電路的應用推廣，讓我們對實踐能力有了新的認識，那就是，系統(tǒng)的設計、組合、制作和測試能力，特別是計算機輔助設計能力和硬件接口技術能力，具體而言，電子技術實驗教學的任務就是培養(yǎng)具有研發(fā)能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，培養(yǎng)學生踏實、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計、制作和測試能力，培養(yǎng)學生的綜合研發(fā)能力和基礎理論運用能力。現(xiàn)實情況是，我們的電子技術實驗教學大多采用傳統(tǒng)模式，即電子技術實驗教學附屬于相應的理論課程，實驗內(nèi)容多為驗證型。學生通過實驗教學來加深對理論課程的理解，驗證理論知識，熟悉基本的電子儀器的使用，用簡單的電子元器件組成基本電路并測試、驗證相關理論，實驗教學的方法和手段也比較單一，基本上采用老師講，學生做的教學模式。這雖然對學生的實踐能力有所培養(yǎng)，但收效甚微。我們也進行了電子技術實驗教學的一些探索改革，在個別的理論課程上嘗試著把實驗教學獨立出來，如《數(shù)字電路》、《模擬電路》等，增加了各種各樣的實習，如《電工實習》、《金工實習》、《電子實習》等，開設了實驗課程設計，如《微機原理課程設計》、《單片機課程設計》等，有效地填補了實驗教學環(huán)節(jié)的不足，解決了一些實驗教學環(huán)節(jié)的不合理性。實驗教學師資隊伍的建設也存在一些問題。我們的實驗教學的執(zhí)行主要是依靠專職的實驗教師和技術人員，當然也有部分的任課教師參與進來，但總的來說，實驗教學的師資力量仍然緊缺，特別是高職稱、高學歷的教師。由于傳統(tǒng)的教育思想的影響，長期存在對實驗教學的偏見和對實驗教學人員的不公正待遇，使得相當多的理論課程教師并不情愿參與實驗教學工作。這些問題在這幾年當中有所好轉(zhuǎn)，但并不十分明顯。由于并沒有從具體的專業(yè)教學計劃和行政功能配置中進行改革，實驗教學的內(nèi)容和進度仍然附屬于理論教學，實驗教學的條件仍有待改善，實驗教學隊伍的建設還有不足，我們的實驗教學改革仍然存在著一定的局限性，還必須加大實驗教學改革的力度。

2電子技術實驗教學改革的初步探索

鑒于當前電子技術試驗教學的現(xiàn)狀，我們對電子技術試驗教學改革進行了初步的探索，希望可以對高校試驗教學提供一定的幫助和借鑒。

（1）提高實驗教學在教學計劃中的地位，設立校級實驗中心，并在適當?shù)臅r候推出開放性實驗室。將原來附屬于系的實驗室集中起來，成立校級實驗中心，可以集中學校有限的實驗設備，實現(xiàn)教學資源共享，教學時間合理分配，集中從事實驗教學的教師、技術人員和管理人員致力于實驗教學工作，統(tǒng)一協(xié)調(diào)實驗教學，研討實驗教學方法，交流實驗教學心得。只要把握好實驗教學方向，完善好實驗教學管理制度，完全可以用有限的人力、物力，實現(xiàn)實驗教學質(zhì)量的提高。在實驗教學的硬件、軟件環(huán)境相對成熟的時候，推出開放性實驗室，以培養(yǎng)學生的個性化綜合能力。

（2）以培養(yǎng)學生實踐能力為目標，更新實驗教學內(nèi)容，適當開設部分綜合性、設計性實驗，并實現(xiàn)實驗教學的課程化。實驗教學脫離對理論教學的附屬關系，以培養(yǎng)學生的實踐能力為目標，單獨設課，單獨制定教學大綱，實現(xiàn)實驗教學的課程化、系統(tǒng)化。學生在實驗教學中，不僅要完成驗證性實驗，而且要自己在實驗中設計實驗內(nèi)容，在實習中制作實驗產(chǎn)品，以培養(yǎng)系統(tǒng)設計、制作和測試能力，以及綜合研發(fā)能力和基礎理論運用能力。

第一篇

一、構(gòu)建多層次實驗教學體系

我校電工電子實驗中心教學的定位是：以科學發(fā)展觀統(tǒng)領實驗教學全局，構(gòu)建以傳授知識為基礎，以能力培養(yǎng)為主線，分層次、應用與研究并行相互協(xié)同的電工與電子技術實驗教學新體系。基于此，教學團隊構(gòu)建了電工電子技術多層次實驗教學體系。突破實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)理念，將實驗教學內(nèi)容與科研、工程、社會應用實踐密切聯(lián)系，實現(xiàn)基礎與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機結(jié)合。依據(jù)該定位，結(jié)合我校電工電子技術教學的實際情況，建立了由基礎型實驗、提高型實驗和研究創(chuàng)新型實驗等三個層次實驗內(nèi)容組成的實驗教學體系。教學目的明確，層次分明，使學生從基本的電工、電子實驗儀器的使用、基本實驗方法的運用學起，逐步實現(xiàn)由學生自己設計實驗內(nèi)容，開展提高性、創(chuàng)新性的實踐研究，通過學生自己選題，進而完成設計和調(diào)試，使學生掌握系統(tǒng)開發(fā)的全過程，培養(yǎng)符合工程需要的應用型人才?；A型實驗包括基本的電工、電子實驗儀器的使用和驗證性實驗；提高型實驗包括設計性實驗、綜合性實驗和應用性實驗；研究創(chuàng)新型實驗包括學生自選實驗、開放實驗和科技活動課題等。這種多層次的實驗教學體系形成了實驗教學獨有的開放、自由和創(chuàng)新的理念，重基礎，講創(chuàng)新，使學生深受影響，培養(yǎng)了學生的科學作風、創(chuàng)業(yè)精神、實踐能力和創(chuàng)新能力，為其將來從事工程實際工作打下良好的基礎。

二、實驗教學方法改革

1.基礎型實驗教學方法基礎型實驗以傳授知識為主，要求學生掌握有關實驗的基礎知識、基本技能。在教學中以教師輔導為輔，學生動手實驗為主。教師在傳授知識的同時，培養(yǎng)學生嚴肅認真的實驗態(tài)度。基礎型實驗教學期間應能教會學生正確使用常用的電工儀表、電工設備及常用的電子儀器，根據(jù)不同的實驗內(nèi)容正確選擇使用各種儀器，學習查閱手冊，認識常用的電子元器件及其使用和連接方法。能按電路圖正確接線和查線，能準確讀取實驗數(shù)據(jù)，觀察實驗現(xiàn)象，測繪波形曲線，能整理分析實驗數(shù)據(jù)，獨立寫出內(nèi)容完整、條理清晰的實驗報告。在基礎型實驗教學方法上，改變以往填鴨式給學生灌輸知識的教學方法，采用引導、啟發(fā)和示范相結(jié)合的方法，起到了事半功倍的教學效果。比如在第一次實驗課，教師讓學生坐在自己的實驗臺前，先對實驗臺有一個整體認識，了解各個實驗模塊的功能和作用。然后重點學習常用的電工儀表、電工設備及常用的電子儀器的使用方法。結(jié)合教師的講解和引導，讓同學們親自動手操作和體會。直流電壓（流）表和交流電壓（流）表的使用方法不同，教師采用啟發(fā)和示范相結(jié)合的方法，首先問學生這兩種電表的接線柱是否都有正負極性之分，引導學生思考。因為直流電壓（流）的大小和方向是不變的，交流電壓（流）的大小和方向是時變的，故直流電壓（流）表的接線柱有正負極性之分，而交流則無。這樣引導教學，學生的記憶深刻，在以后的實際使用中少犯錯誤。同時，可利用幻燈片和投影等現(xiàn)代教學手段將儀器設備和各種元件的使用方法介紹給學生，以擴充知識量和提高上課效率。教學團隊還研發(fā)了與實驗教材配套的教學課件和教學視頻，實現(xiàn)了立體化的實驗教學。

2.提高型實驗教學方法教學團隊以“鞏固基礎、注重能力、強調(diào)素質(zhì)、突出創(chuàng)新”為原則，對實驗教學內(nèi)容進行充實、調(diào)整、更新和重組，在做好基礎型實驗的基礎上增加設計性、綜合性和應用性實驗項目。對于這些實驗項目，教師是以學生為中心，充分發(fā)揮他們的主動性和積極性。學生做實驗時，要根據(jù)試驗內(nèi)容，自己選擇各種設備和儀器，設計和繪制電路圖，選擇元器件和參數(shù)，自擬實驗測試表格，測試數(shù)據(jù)并進行理論和誤差分析。如微分電路和積分電路的設計實驗，要求學生獨立設計電路，選擇參數(shù)，測試電路，用示波器觀察實驗波形，并進行對比分析。兩種電路雖都由電阻和電容串聯(lián)而成，但輸出端元件不同，對元件參數(shù)的大小要求也不同，需要學生進行思考如何設計。通過實驗理解電路時間常數(shù)的意義，知道微分電路可以將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為尖脈沖輸出，體現(xiàn)輸入信號的變化趨勢，而積分電路可以將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，反映輸入信號的作用時間和累積信號的輸出量，兩者在實際中的應用是不同的。轉(zhuǎn)變實驗指導教師的職能，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“教師主導、面面俱到，學生模仿”的實驗教學方法，代之為“學生自主、教師點撥”的新形式。同時，課題組將EDA技術引入實驗教學。對于稍復雜的實驗內(nèi)容，可指導學生先利用EDA技術，如MATLAB或Multisim等世界知名軟件對電路進行仿真，對實驗結(jié)果有個預判，有利于實際實驗的設計和測試。MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)軟件，用于數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應用于電路系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的建模和仿真。而Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，特別適用于模擬/數(shù)字電子電路設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。采用這種“虛實結(jié)合”、“軟硬兼施”的實驗教學手段，使課程沿著“電路方案設計→EDA仿真→電路設計與制作→系統(tǒng)調(diào)試”的模式進行，符合實際工程項目的設計流程，較好地培養(yǎng)了學生的工程實踐技能，為其將來參加工作奠定了基礎。

1使學生參與到課堂教學中

在教學過程中通過學生反映，大多數(shù)同學感覺這門課程較難，要改變學生的這種認識，首先需要教師最大限度的調(diào)動和激發(fā)學生的學習興趣，使學生能夠積極主動到參與到教學中，而不是老師自己在自言自語。多數(shù)同學反映細胞分裂、染色體理論、DNA分子結(jié)構(gòu)和孟德爾遺傳部分內(nèi)容在高中生物中已經(jīng)接觸過，那么在這部分內(nèi)容的講述中可以很好的讓學生參與進來，形成以學生為主、老師對他們之前沒有接觸的新的知識進行講解和補充，這樣不僅可以使學生真切的體會教師授課的辛苦，更為關鍵的是可以充分調(diào)動同學們的積極性和主人公的參與意識。這種形式的教學不僅使學生對課堂知識掌握更牢固，也鍛煉了學生們的課件制作、演講等能力。在講到體細胞遺傳如克隆和基因組學如轉(zhuǎn)基因部分等最新熱點問題時，可以采取更為靈活的教學形式，如辯論賽、專題討論等形式。這既打破了傳統(tǒng)的以教師為中心，學生被動、消極的接受知識的局面，也有利于啟迪學生的創(chuàng)新思維能力，對培養(yǎng)新的經(jīng)濟體制下的新型全面的人才也非常有利。通過各種途徑讓學生參與到教學活動中，在培養(yǎng)同學們參與意識的同時，充分調(diào)動了同學們對遺傳學課程的興趣，同時也加深了對重點和難點內(nèi)容的理解。

2充分使用多媒體和網(wǎng)絡教學手段

遺傳學作為生命科學專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程，部分章節(jié)或內(nèi)容相對抽象，學生不易理解，這時可借助多媒體教學把生命的微觀結(jié)構(gòu)或動態(tài)生命過程通過動畫形式展現(xiàn)出來，或把課堂難以控制的演示實驗通過播放錄像的形式演示出來，或把某些應用性強的知識通過視頻教學方法展現(xiàn)給學生，使學生真正理解所學知識，從而實現(xiàn)宏觀與微觀、整體與局部、動態(tài)與靜態(tài)的有機結(jié)合。利用當代大學生對互聯(lián)網(wǎng)的依賴性，可引導他們利用網(wǎng)絡進行專業(yè)學習，將課堂教學與引導學生網(wǎng)絡學習相結(jié)合。如在講到某些熱點問題時，可引導學生自己通過互聯(lián)網(wǎng)查詢相關信息，并把自己了解到的、體會到的給大家講解，這樣通過廣泛的發(fā)揮同學們的作用，使大家都可以了解到相關的最新學術信息。互聯(lián)網(wǎng)教學不僅提高了教學效率，豐富了學生的知識面，也使學生參與進去，培養(yǎng)其主人公意識，真正對該學科產(chǎn)生興趣，從而愿意學、樂意學。

3引入實驗教學

遺傳學課程牽扯到許多的實驗，如DNA是遺傳物質(zhì)的證明、遺傳定律的證明、PCR技術、染色體核型分析等如果沒有實驗教學而只有理論教學的話，就會使學生相對難以理解。這門課程本身就是理論與實踐相結(jié)合的學科，通過開展相關實驗，不僅驗證了課堂教學的理論，而且可培養(yǎng)學生的實驗設計及用理論知識進行實驗技術分析和解決問題的能力，使學生養(yǎng)成良好的科研習慣?？v觀國內(nèi)眾多相關院校都開展了遺傳學的實驗教學，因此我們可以參考和學習他們的經(jīng)驗，編寫和制訂適合本校學生的遺傳學實驗指導。綜上，遺傳學實驗課程的開設非常有必要。

一、園藝植物生物技術開放式實驗教學模式

1.實驗內(nèi)容開放園藝植物生物技術實驗教學本著豐富實驗教學內(nèi)容、革新實驗教學方式的核心原則，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為最基本的目標，提出以下園藝植物生物技術開放式實驗教學模式。實驗性質(zhì)由驗證性實驗過度為綜合性、設計性實驗。傳統(tǒng)教學中驗證性實驗占總實驗學時的80%以上，采用開放性實驗教學，驗證性實驗壓縮到20%以內(nèi)，增加了綜合性、設計性實驗內(nèi)容。

2.實驗場地開放實驗場地是制約學生開展創(chuàng)新性實驗的主要原因。以國家級植物生產(chǎn)類實驗教學中心為平臺，采用開放式實驗室運行機制，結(jié)合學科點開放實驗室，為學生自主選擇和設計實驗提供了良好的條件。實驗室配2～3名研究生協(xié)助管理，儀器設備采用預約登記制度，使用前須經(jīng)專人培訓合格后才能使用。實驗耗材按實驗計劃，由實驗室統(tǒng)一提供。

3.實驗時間開放以3～4人為一個實驗小組，以小組為單位安排實驗時間，實驗室一次可以同時安排6個小組開展實驗。實驗時間由以前固定時間，改為課程理論授課3周開始至學期末前1周結(jié)束。學生可以根據(jù)自己的課程安排，合理選擇實驗時間。實驗室時間采用預約制，由實驗室管理人員統(tǒng)一安排。上班時間由實驗室管理人員負責實驗室，節(jié)假日和晚上由研究生協(xié)助管理實驗室，為學生開展開放實驗提供充足的時間。

二、開放式實驗教學取得的效果

1.實驗教學方式開放，激發(fā)學生興趣在大多數(shù)同學印象中園藝植物生物技術實驗教學以實驗方法、手段、技術為主要內(nèi)容，這些內(nèi)容過于抽象，通過授課形式講授或單獨的驗證性實驗，學生理解效果很差，很難達到掌握實驗內(nèi)容的目的。任何研究都是從好奇和懷疑開始的，通過典型的生物技術實例，如柑橘細胞融合獲得原生質(zhì)體雜種、植物遺傳轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因植株，人類基因組測序及園藝植物基因組測序的不斷完成，生物信息學預測基因的功能分析等，這些實例在網(wǎng)絡上的介紹與視頻非常多，通過網(wǎng)站瀏覽和視頻觀看，讓同學們真正了解生物技術的神秘與貼近生活的兩個方面，將抽象的概念轉(zhuǎn)化為切實可行的操作行動。

學術論文或稱為學術論文，簡稱為論文。凡以科學、技術為內(nèi)容，運用概念、判斷、證明和反駁等邏輯思維手段，進行分析、闡明自然科學的原理、定律和科學技術研究中的各種問題及成果的文章，都屬于學術論文的范疇。

學術論文是一種具創(chuàng)新性的科學研究成果的記錄，是進行成果推廣和交流的手段也是考核科技人員業(yè)務能力和學術水平的重要指標。它是人類知識寶庫的基本單元，或為人類精神財富的一部份，并能為科學界有效地利用，對經(jīng)濟建設和社會進步起推動作用。

一、學術論文的分類

學術論文包括學位論文。學位論文是學位申請者為申請學位而提出的論文。這種論文是考核申請者能否授予學位的重要依據(jù)，可分為學士論文、碩士論文及博士論文等三種，其水平由淺而深。學士要求達到具有從事科學研究或擔負專業(yè)技術工作的初步能力；碩士要求達到具有獨立從事科學研究工作的初步能力；博士則要求達到具有獨立從事科學研究工作的能力和在科學或?qū)ｉT技術上做出創(chuàng)造性的成果。由字數(shù)來看，學士論文約一萬字，碩士論文約五萬字，博士論文則在五萬字以上，有時多達十至廿萬字。茲分述如下：(一)學士論文大學本科畢業(yè)生運用在校期間學得的基礎理論和專業(yè)知識，進行分析、解決某一不太復雜的科研課題所寫的畢業(yè)論文，順利通過簽辨者，均可授予學士學位。其條件如下：

1.能夠較好地掌握本門學科的基礎理論、專門知識和基本技能。

2.具有從事科學研究工作或擔負專門技術工作的初步能力。