电子技术实验课程
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课程设计的思想和目标

    实践教育始终是其人才培养体系中最重要的组成部分。在国家“211”、“985”工程项目经费的集中投入,高等学校的实验教学设备水平和规模显著提高。如何使实验室的设备投入,转化为学生实践能力和创新意识培养的平台,并发挥最大的效率,是实践课程教学改革和建设的重中之重。
    “电子技术实验”课程坚持“夯实基础、注重实践、培养能力、突出创新”的教学理念,以探索适合创新人才培养的教学实践方法为核心,以高水平师资队伍建设为保证,以提高学生综合素质和创新能力为目标。课程作为专业基础实践课程的入门,适用于电气、电子、信息工程、自动化、仪器和计算机专业等学生,以电气电子信息类学生拓宽专业培养口径为立足点,依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点,突出强电与弱电的结合,电路理论基础与电工测量技术的结合,由浅入深、循序渐进,掌握电子设备仪表的使用方法,完成电路实际测量和分析,进行综合设计性实践。
    “电子技术实验”课程作为电类学生的实践教学环节之一,其建设目标是:以学生为主体,以能力和素质培养为主线,注重发挥学生的学习潜能,在宽口径专业教育引导下,夯实基础、注重实践、引导创新,培养既要脚踏实地,又要出类拔萃的工程科技人才。实验教学所遵循的改革思想是:通过一流的管理体制与制度、一流的实验教学队伍、一流的实验平台及一系列实验内容改革和建设,培养学生的各种综合能力:设计和进行实验以及对实验数据进行分析与处理的能力;发现、定义和解决实际工程问题的能力;应用必要的技术和现代化工具的能力;科学思维和科学研究的能力;书面和口头表达能力;创新研究能力和团队合作与领导能力。
课程的改革措施

    根据教育部有关“电子技术实验”教学基本要求,本课程目标为“电子技术实验是非常重要的实践性教学环节,实验目的不仅要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,更重要的是要训练他们的实验技能,树立工程实际观点和严谨的科学作风,使学生能独立进行实验。”我们采取了一系列改革措施,包括:
  1. 坚持实验课程的独立完整
    同时正确处理与理论课程协调发展,理论课程组的教师参与实验项目的建设和教学。我们认为,实验也是学习现代科技知识的高效手段,通过开设理论课程中没有介绍到内容的实验,一方面在相同的教学时数的情况下,得到了获取知识的最大化,同时由于实验更具有直观、形象的特点,帮助学生理解理论课程的内容具有特殊的效果。例如,在具体教学中,可编程逻辑器件的运用,在数字电子技术理论课程中没有详细的介绍,我们通过开设可编程逻辑器件实验,让学生较早接触可编程器件技术,同时可以在10万门的集成电路的基础上进行数字逻辑设计,提高了学生进行数字设计的能力,效果良好。目前在电子技术实验中开设的模拟可编程器件的运用、电子电路仿真、虚拟仪器等内容,在理论课中没有详细介绍,但通过实验课既加深了原有的基础知识,同时拓宽了知识面,提高了学生的竞争能力。
  2. 注重实验平台的建设
    利用“211工程”、“985工程”建设投入,依托于“国家工科基础课程电工电子教学基地”和“上海市市级电工电子实验教学示范中心”的建设成果,上海交通大学的电工电子基础课程形成了面向该校电子信息与电气工程学院六个电类一级学科专业(电子科学与技术、信息工程、计算机科学与工程、自动控制理论与工程、测控技术与仪器、电气工程及自动化)的大电类课程平台体系,并在此基础上,进一步进行课程体系和实验教学的整合和统一,建成了面向所有专业的电工电子统一的实验平台,通过这个实验平台,同时可以满足电类和非电类专业学生的需求,建成的电子技术实验室、计算机仿真实验室,对于电子技术实验与其他非电专业实验一样,统一开放管理,统一使用,仪器设备相同,只要更换实验板和实验课件,就可以实现不同专业的实验教学,这样实验资源统一管理,统一开放,实现了资源利用的优化,由于起点较高,充分发挥了技术和设备的优势,同时提高了实验资源的使用效率。
  3. 实验课程强调基础与创新相结合
     强调基础实验的重要性,基础实验可以帮助学生加深对理论内容的理解,培养基本的实验方法,通过查找故障,训练学生掌握基本的实验技能和分析解决问题的能力;坚持创新来源于实践,要培养创新型人才必须重视基础,讲究循序渐进,只有基础扎实了,加以科学的引导,才有实现真正的技术创新的可能。
  4. 增加实验内容和形式的趣味性
    兴趣是一切科学研究的动力,同样也是学习的动力,通过设计带有一定趣味性的实验,可以提高学生学习动力,从而达到良好的教学效果。实验内容具有先进性,实验内容与当今技术同步,使得学生尽早接触先进的技术成果,为其专业的发展提供条件。
  5. 重视综合、设计能力的培养
    强调验证性实验的重要性并不是否定综合实验和设计性实验,相反更能促进综合实验和设计性实验的开展,从而提高学生的综合能力,注重创新意识的培养,鼓励学生多动脑筋,多问为什么,多想想有没有更好的办法来解决相应的问题,形成一种习惯性思维模式。重视培养学生严谨、务实的科学态度,做到每一个数据真实可靠,认真、务实、严谨的工作作风是每一个科技工作者的基本要求。
  6. 重视计算机实验仿真技术
    随着计算机技术的发展,软件仿真技术越来越成为电子技术等行业的工具,可以通过仿真在计算机上模拟实验过程,帮助理解相应实验原理,为此专门编写了电子电路的仿真实验教材。在实际教学中,同时强调仿真技术在电工实验中只是辅助工具,理想模型与实际器件存在差距,注重培养学生实际工程观念和研究方法。
    本课程涉及电子信息与电气工程学院6个本科专业、信息安全学院和微电子学院所有专业及生命学院,每年1400名左右学生,7万左右的实验人时,量大面广。通过该课程的学习,要求学生掌握扎实的电子技术、测量测试知识和技能,建立良好的科研态度和方法,强调理论与实际的和谐统一,逐步培养学生自己提问题,自己找答案的自主科研能力,为后续课程的学习打下扎实的基础。
 
课程效果
    近年来,通过“电子技术实验”等实践环节的培养,教学效果良好,学生的综合能力得到很大的提高,学生在挑战杯赛、全国大学生电子设计竞赛、嵌入式系统设计大赛、飞思卡尔智能车大赛等大型赛事中屡创佳绩,取得近百项奖项。
 
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