電子信息實驗教學體系探析

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近些年我國高等教育對人才培養提出了越來越高的質量要求，除提高了理論教學教育目標以外，同時對學生的操作技能也提出了新的要求。實驗、實踐作為檢驗學生所學理論、所學技能的重要工序，其對培養優秀人才、全能人才來說具有重要的現實意義。為了達成這一目的就必須不斷優化實驗教學的格局與體系，結合學生成才需要、教育目標需要、社會發展需要創新人才培養方式。實驗是基于科學研究和人才培養的重要實踐平臺，其體現的是學校辦學能力、辦學質量。學校有必要加強實訓基地、實驗室建設，推進開放式實驗教學。這是迎合雙創教育、應用型人才建設的重要方式。

1現階段電子信息實驗教學體系問題

電子信息課程作為理論實踐并重的課程，實驗教學一直都是電子信息教育最重要的內容之一。從某些角度來說實驗教育有助于檢驗理論思想和理論知識，在實踐互動的過程中加深對知識的印象和理解水平。傳統實驗教學中，教師往往會將過多的時間用于基礎知識、實驗流程、實驗操作的講解。這是因為絕大多數學生都存在知識印象、操作記憶不深刻的問題。教師為了保障教學有效性不得已應用了大量時間用于實驗流程和實驗操作講解。這一問題嚴重影響了學生的實驗學習有效性。實驗結束時，很多學生并沒有充分完成實驗，學生只能照抄他人報告，這就導致學生的知識印象和理解水平出現嚴重的差異。如果教師不予以該問題足夠的重視，必然會影響到實驗教學效果，無法凸顯實驗教育意義。實際上實驗教學是非常開放、趣味性的活動。學生在實驗教學中可以充分動用自己的思路和想法去檢驗自己對知識點的疑惑，這有助于培養學生的創新精神。實踐能力與操作能力需要實驗過程來提高，即便學生的操作結果最終陷入失敗，其也是學生經驗總結的重要過程，可以幫助學生得出錯誤的實驗方法與規避的方式，對學生創新素質和實踐素質培養來說具有重要意義。

2電子信息實驗教學優化方法

2.1建立管理機制

為保障實踐教學有效性，教師就必須結合學科特性構建完善的實驗教學管理方式，確保實驗教學能夠真正意義上提升學生的創新與學習能力，發揮實驗教育應有的作用。首先制定實驗室準入標準和運作方式。其次為學生提供項目申報和立項的自由選擇途徑。另外還要根據學習需求確定和篩選實驗項目，確定實驗計劃與實驗流程。最后結合教學需要與學生能力設計與管理實驗教學方式與評價體系。

2.2實驗教學構建因素

1）理實教育統一

為提高教學有效性，突出實驗教學的意義和價值，針對性教學是必不可少的教學方式。當然只有教師充分了解了每一名學生的能力和個性，才能夠圍繞學生設計針對化的實驗教學方式，重點培養學生的薄弱點，強化與發掘學生的實踐操作優勢，幫助學生樹立和形成學習自信心。在鞏固學生基礎實驗素質與能力的基礎上，教師應當將教學管理重心放在安全操作方面。保障學生能夠安全的完成實驗操作。對于一些具備較強動手能力的學生，教師可以提出具有啟發性、探究性問題，要求學生利用已學知識和實驗理論，用科學的驗證、分析方式解答與鉆研實驗問題。這一過程中有助于培養學生的研究能力和實驗技巧。實現學生的知識貫通，前后交替。幫助學生在遇到問題的時候能夠以獨立意識完成問題的思考和解決。

2）以生為本

實驗教學設計中，教師必須要重點培養學生的創新精神、獨立思考意識、技巧意識、技術知識。利用實驗教學為學生提供電子信息實驗所用儀器與設備，確保學生能夠在安全的實驗環境下，用自行設計、自行選題、自行實驗的方式解答實驗中遇到的困難和麻煩。當然教師有必要在學生實驗前審核學生的實驗方案和實驗流程，提出針對性的處理方法與注意事項。當學生在實驗中遇到問題以后，教師不要直接提供給學生問題解決方式，而是要鼓勵學生，讓學生自行思考問題解答的正確方式。教師可以要求學生以組為單位，展開實驗學習、實驗合作。在小組合作的過程中完成實驗思路的融會貫通，幫助學生獲得更多的實驗展開、設計思路。在和其他學生一同解答問題、解答難題的過程中，實現思維的發散式訓練。

3）選做實驗與基礎實驗結合

電子信息實驗包含兩種一種是必學實驗也就是基礎實驗，另外一種是非必學實驗也就是選做實驗。實際上相較于基礎實驗來說，選做實驗有著更高的實驗要求與難度，對提升學生實踐水平、技術能力有很突出的幫助作用。而基礎實驗內容通常都非常的簡單，目標為使所有學生都能夠掌握實驗基礎方法，對電子技術產生基本的認知和理解能力。從中不難看出二者各有優勢，為了進一步突出與發揮選做實驗和基礎實驗的作用，教師就必須充分結合二者，用具有開放性的實驗模式，在鞏固學生基礎實驗素質的基礎上，為學生提供更多、更全面的實驗能力提升途徑。

2.3實驗教學要求

實踐經驗是夠彌補能力差距最好的方式，為了提高所有學生的實驗能力，教師應當允許學生在課堂中沒有完成實驗的情況下，利用課余時間繼續實驗。教師應當允許實踐能力強的學生完成多個實驗、開放性實驗。學生在進行實驗前必須書寫報告，由教師審查學生的實驗設計流程與合理性，確保實驗的安全性與科學性，達成實驗教學培養目標和教學意義。在學生結束實驗以后，必須書寫實驗報告，實驗報告包括實驗流程、應用理論、數據結果、誤差分析、實驗問題等內容。當然并不是每一次的實驗學生都能夠取得成功，失敗是成功之母。教師與學生應充分利用失敗案例，分析失敗原因從中汲取經驗，防止下一次的實驗再次出現問題。為了保障實驗設備與實驗時間能夠得到充分利用，防止實驗設備出現使用沖突問題。實驗室的實用必須提前預約，并做好實驗儀器的保護，這樣才能夠進一步發揮實驗教學效果，提高開放實驗教育的有效性。

3實驗課程體系

電子信息課程包括兩個項目分別為信息技術與電子技術，其中的信息技術又包括信號處理、系統與信號。電子技術則包括基礎電路、數字電路與模擬電路。當然不論是哪一項技術都是電子信息課程重要的內容。結合實驗需要可以將電子實驗課程分為三個等級。第一個等級為軟件平臺輔助設計與仿真分析。第二個等級為單片機、通信原理、電子線路硬件設計、第三個等級為高級電子系統設計。與之對應的是教學體系同樣也要以三個等級展開設計，詳情如下：

1）數字電路與模擬電路

該等級在數字電路與模擬電路中需要利用EDA工具，使用EWB與Pspice軟件平臺，結合電路曲線、數據分析電路特性和功能，檢驗實驗中的原理性問題。EDA工具可以有效的完成電路系統響應、頻譜、交直流的分析工作。理論知識教學中EDA工具的應用可以賦予物理過程更加直觀化的特性。利用具體的曲線與圖像說明電路系統過程和理論，降低學生對知識的理解難度。此外學生可以應用EDA掌握電子技術理論內容，形成屬于自己的電路知識體系認知系統，學會電路系統分析方式，利用電路數據和曲線分析電路特性與功能，驗證實驗原理性內容。此外在通信原理、信號處理、信號與系統中，可以應用Simulink、Matlab等仿真工具。這兩種工具都有著十分強大的計算能力，且可視化功能和數據分析也是其比較突出的優勢。用GUI編程方式，開發信號與系統演示程序。實踐中完成實踐演示與理論教學的有機結合，獲得更好的教學效果，對提高課程教學有效率以及增強學生學習興趣而言有著十分突出的幫助意義，是培養學生創新意識、創新思維的重要途徑。

2）通信原理、高頻電子

作為電子專業學生必須要學會的技能，硬件調試同時也是一電路設計最基礎的課程之一。學生需要在實驗中自行動手調試，在這樣的過程中發現問題，用自己所掌握的知識解決問題。該流程可以進一步加深學生對基礎知識的理解，提升硬件感性認知。完成數字電路、模擬電路等基礎課程的學習，掌握硬件調試方式，是引導學生掌握硬系統設計的重要方式。51單片機是一款很好的入門級硬件編程芯片。學生利用單片機能夠掌握與理解電子系統的設計方法。片上系統設計中，學生需要學會Protel設計軟件的應用方式，學會電路原理圖設計方式以及主控芯片的挑選方法，學會應用電磁兼容原理制作PCB版圖。在最后的制版中，完成電路調試和元器件焊接，下載程序與單片機源代碼的變成。在這一實踐過程中，幫助學生掌握電子系統設計流程。

3）主控芯片

該流程中展開數字系統、VHDL語言、編程邏輯器件等課程設計。學生在這一過程中掌握Verilog、VHDL兩種描述語言。在實驗中掌握Foundation、XilinxExpress、MaxPlusⅡ等工具的使用方法，掌握電路原理圖、狀態機、描述語言等方式用于CPLD/FPGA中的系統設計。DSP實驗作為信號專業應用類課程，同樣也是重點課程。因此需要利用C語言完成DSP程序編譯。為迎合電子技術的發展需要，開設ARM系統實驗，掌握Unix編程方法，學會EDA技術，全面提升學生電子系統設計能力。例如掌握FIR數字濾波器、LCD現實、I2C總線控制電路設計，由學生自行選擇課題。上述課程對于開發提升學生電子系統開發能力都有著極為突出的幫助作用。

4結語

實驗教學有助于培養具有雙創精神、實踐精神、應用意識。學校必須要牢牢結合社會對人才的素質、能力需求，創辦具有現代化教育價值、實踐教育價值的教學模式。在充分滿足學生成長需要的基礎上，調動學生的學習主動性與積極性，使學生能夠在實驗學習的過程中得到動手、動腦能力的培養。這些要素的學習和實踐對于學生今后的成長具有現實性意義，我們必須要多加關注與多加了解學生的實際學習需求，結合教學需求調整教學計劃，充分體現實驗教學的實踐特性，突出實驗教育教書育人的作用和特性。