一、電子競(jìng)賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合模式

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特點(diǎn)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(yàn)和加強(qiáng)參賽學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽所涉及的培養(yǎng)理念、培養(yǎng)方式、實(shí)驗(yàn)手段融入本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使本科實(shí)踐教學(xué)改革及課程建設(shè)與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的開(kāi)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(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合主要應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法(手段)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境進(jìn)行改革。

1打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，注重課程的融會(huì)貫通

要將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念上打破原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中各門(mén)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)置，實(shí)驗(yàn)課程所涉及知識(shí)點(diǎn)不能相互融合。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的開(kāi)展讓各科知識(shí)貫穿起來(lái)，形成新的教學(xué)理念，從而打破了各門(mén)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)不相干的限制，將各門(mén)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(duì)前沿知識(shí)的洞察力。

2跟蹤技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

將競(jìng)賽題目有關(guān)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方法引入本科教學(xué)中，促進(jìn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新。增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，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(jìng)賽過(guò)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(shí)到當(dāng)前電子技術(shù)的飛速發(fā)展，這對(duì)實(shí)驗(yàn)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(xiě)新的實(shí)驗(yàn)教材。在新教材中，要舍棄過(guò)時(shí)陳舊的內(nèi)容，引入新的內(nèi)容，如集成運(yùn)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(jiǎn)單設(shè)計(jì)性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性、系統(tǒng)性要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的同時(shí)需要自行學(xué)習(xí)和補(bǔ)充一些知識(shí)，這一點(diǎn)對(duì)于一部分學(xué)生是可以做到的，并取得了好的效果;對(duì)另一部分學(xué)生來(lái)說(shuō)仍存在很大困難。在這種類型的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)老師的引導(dǎo)作用也提出了更高要求。本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)不像電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一樣在幾天時(shí)間內(nèi)可以集中全部精力去在做同一件事情，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間上受到了一定的約束。需要教師在實(shí)踐過(guò)程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不斷修改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在適應(yīng)共性教學(xué)的同時(shí)，加強(qiáng)個(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，完善現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

相同的實(shí)驗(yàn)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(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和實(shí)驗(yàn)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(dòng)教學(xué)、探索引入實(shí)驗(yàn)課堂。根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(guò)文獻(xiàn)檢索、資料整理自行對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課堂的主體，教師僅為輔助，從而提高學(xué)生的能動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)中引入先進(jìn)的教學(xué)手段，采用現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)工具，如Multisim、Pspice輔助分析和ISP在系統(tǒng)可編程等，將實(shí)驗(yàn)仿真與實(shí)測(cè)相結(jié)合。學(xué)生通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)仿真對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有了初步認(rèn)識(shí)，結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)要求，在仿真過(guò)程中完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并不斷修改完善，通過(guò)模擬、分析、驗(yàn)證，對(duì)多種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比較和優(yōu)化，選擇最佳的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)測(cè)過(guò)程中又能對(duì)其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有感性認(rèn)識(shí)，解決實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐工程能力。

4改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

將電子競(jìng)賽培養(yǎng)方式融入本科實(shí)驗(yàn)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(shí)也體現(xiàn)在突出個(gè)性培養(yǎng)上，在完成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件，以激發(fā)學(xué)生的興趣。通過(guò)建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，將課內(nèi)與課外相結(jié)合，才能做到“優(yōu)化課內(nèi)，強(qiáng)化課外”的實(shí)驗(yàn)效果。為了給學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)用房，適當(dāng)增加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，增加實(shí)驗(yàn)室高精儀器設(shè)備。實(shí)行開(kāi)放的運(yùn)行機(jī)制，建立了一套規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理制度，做到了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)放，儀器設(shè)備開(kāi)放。為保障開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的高效性，學(xué)生可通過(guò)電話或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生個(gè)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要求。

二、融合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)踐

依托遼寧大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(遼寧省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位)，對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合模式進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)3年的探索和實(shí)踐，構(gòu)建了以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行修改，調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)的科目和時(shí)間，增設(shè)獨(dú)立設(shè)課的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)課程。尤其是在低年級(jí)引入綜合實(shí)驗(yàn)，利用學(xué)生概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。在高年級(jí)增設(shè)與工程相關(guān)的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，注重綜合能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。(2)跟蹤國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的前沿以及新器件的使用，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。將近年來(lái)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中常用的EDA技術(shù)、DSP技術(shù)、電子測(cè)量方法融入“課程設(shè)計(jì)”“現(xiàn)代電子學(xué)實(shí)驗(yàn)”等綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，增設(shè)“多媒體處理”“數(shù)據(jù)域測(cè)量”“EDA系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“可編程控制器”等實(shí)驗(yàn)題目。重新編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教材，力求更新的內(nèi)容貼近學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用，將實(shí)踐技能和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)用性。(3)將先進(jìn)的教學(xué)手段引入基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(jì)、分析，加深學(xué)生對(duì)電子技術(shù)基本理論的理解，提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的興趣。(4)對(duì)整體實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)。建設(shè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，細(xì)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)功能，尤其是加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系和教學(xué)資源共享。

三、結(jié)束語(yǔ)

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已開(kāi)展十余年，該項(xiàng)賽事的開(kāi)展推動(dòng)了高校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)、教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)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(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，均取得了較好的成績(jī)。通過(guò)競(jìng)賽的組織和培訓(xùn)工作，配合本科教學(xué)實(shí)踐及競(jìng)賽的開(kāi)展，遼寧大學(xué)先后建立了電工電子實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和手段，從基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)踐技能的同時(shí)，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