一、電子競賽與實驗教學(xué)的融合模式

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的特點是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，其本身目的也是為了全面檢驗和加強參賽學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實踐創(chuàng)新能力。將電子設(shè)計競賽所涉及的培養(yǎng)理念、培養(yǎng)方式、實驗手段融入本科生的實驗教學(xué)中，使本科實踐教學(xué)改革及課程建設(shè)與電子設(shè)計競賽的開展相輔相成，才能建立和完善科學(xué)、完整的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系。將電子設(shè)計競賽與本科實驗教學(xué)相融合主要應(yīng)對實驗教學(xué)理念、實驗教學(xué)體系、實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法(手段)及實驗教學(xué)環(huán)境進(jìn)行改革。

1打破原有實驗教學(xué)理念，注重課程的融會貫通

要將電子設(shè)計競賽與本科實驗教學(xué)相融合，必須在實驗教學(xué)理念上打破原有實驗教學(xué)模式。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中各門實驗獨立設(shè)置，實驗課程所涉及知識點不能相互融合。電子設(shè)計競賽的開展讓各科知識貫穿起來，形成新的教學(xué)理念，從而打破了各門實驗課程教學(xué)不相干的限制，將各門課程融為一體，有效地引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新思維、求尋思維，并提高學(xué)生對前沿知識的洞察力。

2跟蹤技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容

將競賽題目有關(guān)學(xué)科的知識點和實驗方法引入本科教學(xué)中，促進(jìn)教學(xué)實驗內(nèi)容的更新。增加設(shè)計性、綜合性實驗，既要考慮與前面教學(xué)內(nèi)容相延續(xù)又要考慮與后續(xù)課程能有效地銜接。在訓(xùn)練和競賽過程中，由于廣泛地了解、使用新技術(shù)、新器件，能更清楚地認(rèn)識到當(dāng)前電子技術(shù)的飛速發(fā)展，這對實驗教學(xué)提出了新的要求。要培養(yǎng)21世紀(jì)的科技人才，必須不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，編寫新的實驗教材。在新教材中，要舍棄過時陳舊的內(nèi)容，引入新的內(nèi)容，如集成運放的各種應(yīng)用、CPLD和FPGA的應(yīng)用等。在教學(xué)內(nèi)容中增加了大量的簡單設(shè)計性和綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容，并注意教學(xué)內(nèi)容的多樣性，滿足不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。實驗內(nèi)容的綜合性、系統(tǒng)性要求學(xué)生在實驗的同時需要自行學(xué)習(xí)和補充一些知識，這一點對于一部分學(xué)生是可以做到的，并取得了好的效果;對另一部分學(xué)生來說仍存在很大困難。在這種類型的實驗中，對老師的引導(dǎo)作用也提出了更高要求。本科學(xué)生的實驗不像電子設(shè)計競賽一樣在幾天時間內(nèi)可以集中全部精力去在做同一件事情，在實驗的時間和空間上受到了一定的約束。需要教師在實踐過程中根據(jù)實驗教學(xué)效果不斷修改實驗內(nèi)容，在適應(yīng)共性教學(xué)的同時，加強個性培養(yǎng)，并與新的教學(xué)方法、教學(xué)手段相適應(yīng)。

3改進(jìn)實驗教學(xué)方法，完善現(xiàn)代化實驗教學(xué)手段

相同的實驗教學(xué)內(nèi)容，不同的教學(xué)方法，將收到不同的教學(xué)效果，因此通過電子設(shè)計競賽和實驗教學(xué)的融合使教學(xué)方法和教學(xué)手段具有靈活性和創(chuàng)新性。改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將討論、互動教學(xué)、探索引入實驗課堂。根據(jù)實驗內(nèi)容的需要，教師可事先布置學(xué)生討論內(nèi)容，由學(xué)生通過文獻(xiàn)檢索、資料整理自行對實驗內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，而在課堂上教師和學(xué)生的角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)生成為實驗課堂的主體，教師僅為輔助，從而提高學(xué)生的能動性。在實驗中引入先進(jìn)的教學(xué)手段，采用現(xiàn)代電子設(shè)計工具，如Multisim、Pspice輔助分析和ISP在系統(tǒng)可編程等，將實驗仿真與實測相結(jié)合。學(xué)生通過完成實驗仿真對實驗原理有了初步認(rèn)識，結(jié)合具體實驗要求，在仿真過程中完成相應(yīng)實驗內(nèi)容，并不斷修改完善，通過模擬、分析、驗證，對多種實驗方案進(jìn)行比較和優(yōu)化，選擇最佳的實驗方案。在實測過程中又能對其實驗內(nèi)容有感性認(rèn)識，解決實際操作中遇到的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的實踐工程能力。

4改善實驗教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)造良好的實驗平臺

將電子競賽培養(yǎng)方式融入本科實驗教學(xué)同樣也促進(jìn)了教學(xué)環(huán)境的改善。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)同時也體現(xiàn)在突出個性培養(yǎng)上，在完成課內(nèi)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，可以為有能力的學(xué)生提供選作內(nèi)容以及相應(yīng)的實驗條件，以激發(fā)學(xué)生的興趣。通過建設(shè)開放實驗室，將課內(nèi)與課外相結(jié)合，才能做到“優(yōu)化課內(nèi)，強化課外”的實驗效果。為了給學(xué)生的創(chuàng)新實驗提供了很好的環(huán)境和條件，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容調(diào)整實驗用房，適當(dāng)增加開放實驗室，建立創(chuàng)新實驗室，增加實驗室高精儀器設(shè)備。實行開放的運行機制，建立了一套規(guī)范的實驗室開放管理制度，做到了實驗項目、實驗內(nèi)容開放，儀器設(shè)備開放。為保障開放實驗室的高效性，學(xué)生可通過電話或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)約實驗，滿足學(xué)生個性實驗與創(chuàng)新實驗要求。

二、融合式實驗教學(xué)模式的實踐

依托遼寧大學(xué)電工電子實驗教學(xué)中心(遼寧省省級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位)，對電子設(shè)計競賽與本科實驗教學(xué)的融合模式進(jìn)行了研究。經(jīng)過3年的探索和實踐，構(gòu)建了以培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力為目標(biāo)的實驗教學(xué)體系。(1)對實驗教學(xué)體系進(jìn)行修改，調(diào)整實驗課程開設(shè)的科目和時間，增設(shè)獨立設(shè)課的設(shè)計性、綜合性實驗課程。尤其是在低年級引入綜合實驗，利用學(xué)生概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力。在高年級增設(shè)與工程相關(guān)的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計，注重綜合能力和工程實踐能力的培養(yǎng)。(2)跟蹤國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的前沿以及新器件的使用，更新實驗內(nèi)容。將近年來在電子設(shè)計競賽中常用的EDA技術(shù)、DSP技術(shù)、電子測量方法融入“課程設(shè)計”“現(xiàn)代電子學(xué)實驗”等綜合性、設(shè)計性實驗中，增設(shè)“多媒體處理”“數(shù)據(jù)域測量”“EDA系統(tǒng)設(shè)計”“可編程控制器”等實驗題目。重新編寫相關(guān)的實驗教材，力求更新的內(nèi)容貼近學(xué)生的實際應(yīng)用，將實踐技能和理論知識有機結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，體現(xiàn)實踐教學(xué)的實用性。(3)將先進(jìn)的教學(xué)手段引入基礎(chǔ)實驗中，在基礎(chǔ)實驗中，增加仿真內(nèi)容，利用先進(jìn)的仿真軟件，完成電路的設(shè)計、分析，加深學(xué)生對電子技術(shù)基本理論的理解，提高學(xué)生對基礎(chǔ)實驗的興趣。(4)對整體實驗環(huán)境進(jìn)行改造，引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀等高端設(shè)備，更新現(xiàn)有儀器設(shè)備，建立多專業(yè)交叉實驗平臺。建設(shè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，細(xì)化網(wǎng)絡(luò)平臺功能，尤其是加強了實驗教學(xué)管理體系和教學(xué)資源共享。

三、結(jié)束語

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽已開展十余年，該項賽事的開展推動了高校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)、教學(xué)改革和實驗室建設(shè)工作。遼寧大學(xué)已經(jīng)組織學(xué)生參加了九屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，均取得了較好的成績。通過競賽的組織和培訓(xùn)工作，配合本科教學(xué)實踐及競賽的開展，遼寧大學(xué)先后建立了電工電子實驗教學(xué)中心、大學(xué)生創(chuàng)新中心，初步建立了符合信息學(xué)科特點的實驗教學(xué)體系，不斷更新實踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和手段，從基礎(chǔ)知識教學(xué)、能力培養(yǎng)和創(chuàng)新、綜合型人才多層面培養(yǎng)學(xué)生。使學(xué)生在具有基本的實踐技能的同時，創(chuàng)新能力和自主研究能力得到極大的提高。

本文作者：馬利、楊曉峰、牛斌 單位：遼寧大學(xué)信息學(xué)院