肖志红

西安石油大学 陕西西安 710065

电类基础课程教学改革探讨

肖志红

西安石油大学 陕西西安 710065

提出了对电类专业技术基础系列课程改革的思路，包括教学体系与内容改革和实验室建设诸方面。这样可打破原来每门课相对独立的教学模式，形成一个新的教学体系。

电类基础课；教学体系；教学改革

目前我国高等教育改革的重点是加强基础、拓宽口径、淡化专业、注重学生综合素质的培养。人们越来越感觉到那种以过窄的专业教育为主的教育方式,使大学生的专业视野和学术氛围受到局限,使大学生的综合素质培养和创新能力训练受到影响。因此在这种形势下,建设电类基础课程体系平台就更加重要了。

我们教研室承担了全校13个电类专业6门重要的技术基础课：电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理单片机理论。多年来对这些课程进行了大量的课程建设和教学改革工作。

随着教学改革的不断深入，我们逐渐意识到：从每门课程看，一门一门课程的局部优化改革在一段时间内是完全必要的，因为它对这门课程确实起到了积极的作用，但是从对人才培养的全局来看，若缺乏整体化的课程改革，难免会出现无序的、低效益的局面。例如近年来教材越来越厚，派生性、细节性、重复性的内容很多，这都不利于学生综合素质的培养。

一、电类专业技术基础系列课程改革的思路

笔者认为加强基础，建设电类基础课程体系平台，营造“宽口径人才培养”模式是电类专业技术基础系列课程改革的方向。

长期以来，课程仅仅被当作一个知识的载体，技术基础课程的教学目的就是传授知识，为后续专业课的学习打基础。所以每门课的教学体系相对单一。随着大学教育的理念发生变化，基础课程的作用不仅仅是传授知识，还应向培养学生认知能力方面转化。曾有教育学家提出这样的观点：“前期的基础课、技术基础课不仅仅或者说主要不是为专业教育和专业课服务。其意义在于把基础知识和学生的潜能结合，内化为学生的科学与文化素质，凭借它去开辟新的领域，适应新的工作”。笔者同意这个观点，教学改革发展到今天，只有以这个思想为指导，对技术基础课进行系列整体优化改革，构建一个整体框架，形成一个完整的体系。才能把教学改革深入开展下去，才能真正达到培养学生综合素质的目地。

1.各门课程在理论上进行一定的衔接、相互渗透，构建一个整体框架

目前各高校电类专业均开设了电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理、单片机理论课程，这些课程教学内容相对独立，不能把理论教学和实践环节有机地结合起来，影响了学生综合素质的培养。笔者认为应改革教学内容、优化教学计划，把一些重要的基础课知识进行优化组合、综合应用，使我们的教学形成一个目标明确、知识紧密连接的新体系。

例如将电路分析基础和信号与系统统一起来，从一开始就让学生建立信号与系统的概念。电路分析基础所涉及的理论几乎都是成熟的经典理论，是学生学习后续课程所必不可少的基础知识。在学这门课时教师应指导学生在“电路、信号与系统”的大概念下把2门课有机地结合在一起，以便了解各种分析方法的目的和联系。

以往学生在学习信号与系统这门课程时，总是对变换域分析方法有神秘感。其实在电路分析中，正弦量的相量本身就是正弦函数的变换域描述，相量模型本身就是正弦稳态电路的变换域描述。笔者认为，可借正弦稳态电路分析之机，较早地提出信号和系统的变换域描述思想，有利于逐步建立变换域的抽象思维，解除对连续时间傅里叶变换、拉普拉斯变换、离散傅里叶变换和Z变换等的神秘感。

教师在讲授信号与系统课程时，也可借助先修课程电路分析基础，平行课程模拟电子技术、数字电子技术的已学知识来阐述信号与系统课程的新知识，激发学生综合应用所学知识进行科学观察、新知识探求的思维能力。

由于电子技术的发展日新月异，新技术大量涌现，传统的模拟电子技术和数字电子技术教学内容受到挑战，我们应用当代信息观点去重新审视传统的内容。笔者认为在这两门课的教学过程中，一定不能孤立起来讲，要使学生理解它们的内在联系，同时还要把信号与系统、数字信号处理的理念引入。

2.加强综合实验室的建设，培养学生实践能力、应用能力和创新能力

随着信息时代的到来，对人才的要求也提出了更高的标准，我国的高等教育和西方先进国家存在着明显的差距，主要体现在动手能力和创新能力的培养上。因此我们一定要重视学生动手能力的培养和综合素质的提高。

(1)把一些重要的基础课：电路分析、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、单片机理论等知识进行优化组合，使学生通过这样一个实践环节把所学的知识有机地结合起来,进行综合应用和提高,加强动手能力和创新能力的培养,提高学生的综合素质。

首先，可对单门课的综合实验进行改革。例如目前信号与系统这门课程主要是应用Matlab研究信号的分解、合成以及研究信号频谱特性。笔者认为仅仅在“虚拟”环境下进行实验是不够的，这样很难使学生建立起真正的系统的概念，了解信号与系统的特性。我们应改革实验方针采用培养学生创新能力的综合性实验，例如可充分利用学生在电路分析、模拟电子技术和数字电子技术课程中所学知识，在部分实验中让学生自行用硬件设计并实现信号处理系统，用软件配合进行系统分析。这样可以激发学生的学习兴趣，从而帮助学生理解和掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，提高教学质量。

其次，在这几门技术基础课学完之后，给学生一个综合实践的机会,比如可建立一个开放性实验室,在这里学生可根据教师的要求自主设计实验并进行仿真、自主实施实验,自行分析试验结果。使学生对所学课程有一个完整的理解,培养他们的综合创新能力。

(2)建立数字信号处理综合性实验室

随着计算机科学的发展，数字信号处理技术的应用日趋广泛，当代测试仪器、测控系统、计算机通信、电子工程等领域的技术支撑已经从原来的模拟电子技术和数字电子技术转移到数据采集技术和信号处理技术上来，任何仪器、设备、电气等IT产品的构成原理均借助于CPU技术，沿一条主线构成，即：

物理信号→变送→信号采集→CPU处理→控制输出

从这条主线看，信号采集与分析已成为IT产业主要技术核心。在这种新形式下电类专业的学生应具备更多的信号采集和数字信号处理方面的知识，建立起系统的概念，提高学生综合运用所学知识去发现问题、分析问题、解决问题的能力。以信号采集与分析为核心，形成一个信息技术(IT)的知识链。把电路分析基础、电子技术、信号与系统、数字信号处理、计算机应用这个知识链围绕在信号采集与分析这个核心周围，使我们的教学形成一个目标明确、知识紧密连接的新体系。这对于提高学生的动手能力、创新精神、综合素质都有了较大帮助。

2010-03-07

肖志红，硕士，副教授，教研室主任。