陈奕锋

（贺州学院机电学院，广西 贺州 542800）

浅谈高频实验教学与工程实践能力培养

陈奕锋

（贺州学院机电学院，广西 贺州 542800）

目前高频实验教学的现状来看，现有的实验教学模式还存在很多问题，没有充分发挥实验教学的优势，不利于学生工程实践能力的培养。文章通过对电子类工程实践能力的含义进行分析，进而针对高频实验教学中的不足，提出了一些高频实验教学进行改革与创新的具体措施，为更好地培养电子类工程学生的工程实践能力提供了一定的帮助和指导。

高频实验教学；工程实践能力；培养

随着社会经济建设的不断发展，社会对工程专业技术人才的需要和要求都在不断提高，具备较强的工程实践能力的专业人才是工业发展的重要力量。因此，工程类专业的教育模式要以培养学生的工程实践能力为核心已经成为一种共识，实验教学模式是其中最有效的途径之一。但就目前高频实验教学的现状来看，现有的实验教学模式还存在很多问题，没有充分发挥实验教学的优势，不利于学生工程实践能力的培养。基于这种现象，本文通过对电子类工程实践能力的含义进行分析，进而针对高频实验教学中的不足，提出了一些高频实验教学进行改革与创新的具体措施，为更好地培养电子类工程学生的工程实践能力提供了一定的帮助和指导。

1　工程实践能力的含义

工程实践能力是指工程领域中应具备的实践能力，只有具备一定的工程能力，才能在这个基础上实现创新，从而成为满足社会需求的新型实践创新人才。电子类专业的学生的工程实践能力培养要在充分了解电子类工程项目的特点和流程的基础上才能有效进行。通常来说电子类工程是由方案设计、电路设计、布板、软件设计与调试等几大模块构成的。其中，方案设计需要结合项目目标和成本控制进行选择、改进，最后以分解的电路框图形式表示，为电路设计提供指导；电路设计要根据相应的设计指标进行具体的元件选择和设计调整；软件设计需要具备较强的算法能力与设计能力；调试是整个项目最花时间的部分，需要具备丰富的经验，对各种仪器、测试方法、电路元件形式和元件参数等硬件知识充分掌握，还要十分熟悉软件算法和调试方法等内容[1]。基于对项目过程的分析，笔者可以得出，电子类工程实践能力要求具备的素质有：电路系统的连接和相关仪器设备的使用、理解电路指标的含义、电路设计的常用形式与原理、参数调试方法、故障排除等。总的来说可以归纳为基本操作能力和调试能力，这些都可以通过实验教学进行有效的培养。

2　高频实验教学改革研究

改革高频实验教学方法，培养学生工程实践能力，这要求教师根据不同的实验教学内容选择相应的教学方法，才能充分保证实验效果。

2.1基本操作采用类比和演示教学法

在高频实验教学中，基本操作主要包含两大内容，即电路系统的连接和相关仪器设备的使用。虽然这两项内容属于基础操作，但是由于学生平时接触较少，因而在教学中往往花费了大量的教学时间，产生的教学效果却并不理想，导致其余内容的实验教学受到严重影响[2]。因此，进行基础操作类实验教学要改变教学方式，类比和演示是两种十分有效的教学方式，可以帮助学生以最快的速度掌握基础操作，从而节省出更多的时间学习其余实验内容。

扫频仪是高频实验中常用到的仪器设备，在其基础操作教学中，虽然学生按照实验指导书所示的步骤进行操作也可以得到准确的结果，但是这样的过程往往需要花费大量的时间，并且学生只是根据标准步骤进行逐步操作，并不理解这样操作的原因和目的，不能真正掌握扫频仪的实验操作，更无法在高频实验中灵活应用。因此，教师应该首先通过一些学生熟悉的设备进行类比教学，例如可以让学生对示波器的相关内容进行回忆，因为示波器和扫频仪都是将波形的测试结果显示在屏幕上，这种显示必然会涉及到坐标轴，而两者的区别也正在与纵横坐标代表的意义不同，示波器的纵横坐标分别代表幅度和时间，而扫频仪的纵横坐标则代表着增益和频率。进一步对两种设备进行类比可以发现，示波器要获得正确的波形显示，需要正确调节时间扫描和幅度灵敏度的旋钮，而扫频仪要正确显示信号在某频段的幅频曲线，则需要选择合适的扫频范围，并且通过衰减扫频信号的幅度保证频段显示在屏幕的中间。

此外，还可以通过多媒体设备将电路连接和设备设用等基本操作，以直观的方式展示给学生，这样的学习方式简便快捷，学生接受起来也比较快。在图片或录像的放映过程中，教师应该辅助讲解，突出重点，帮助学生在最短的时间内掌握学习内容。

2.2原理性实验采用问题讨论和引导教学法

传统的原理性试验教学模式通常是先由老师进行15分钟左右的原理讲解，然后让学生按照实验步骤进行试验，这样的教学方式不利于调动学生的积极性，往往是以验证的心态机械地按照步骤逐步进行，缺乏主观探索的意识，导致学习效果并不理想。为了改变这一现象，可以采用问题讨论法和引导教学法进行原理性实验教学。

在实验课程前，教师应该布置预习任务，要求学生在课前对相关的原理、试验现象进行自学和分析，然后在课堂上随机提问，并对学生的提问进行评价和补充，这样的方式改变了学生被动接受的学习状态，要求学生主动参与到学习活动中来，加深了学生的学习印象，为后边的实验打好基础。例如，高频小信号谐振放大器实验涉及的实验步骤非常繁多，学生在有限的时间内往往只是依据实验步骤做完实验，并没有自主探索实验原理和目的的意识，不利于工程实践能力的培养［3］。因此，教师应该布置预习任务，要求学生课前自主学习实验的电路形式、相关指标以及为什么采用这样的形式、如何测量指标等一系列问题，然后在课堂上以提问的方式检验学生的学习情况，对学生理解不到位的内容进行补充教学，这样的方式调动了学生的主观能动性，加深了学生对实验原理和目的的认识，从而为具体实验的进行打好了基础。

在进行具体的实验过程中，可以通过小组讨论等形式充分调动学生的参与积极性。传统的实验教学过程中往往是要求学生独立完成实验过程，并且为了保持课堂纪律，不能随意走动和交谈，这样的方式不利于学生对实验原理和目的的探索，虽然也完成了实验但是并不能真正理解实验。因此，教师应该让学生边交流边实验，遇到问题可以与周边的同学相互学习、相互帮助，如果不能解决再寻求教师的帮助，当然这种帮助应该是探讨方式的，让有相关问题的学生在教师的引导下一起讨论，帮助学生深入理解实验，提高学习效率，同时也锻炼了学生的探索能力和协作能力。例如，高频实验通常是由2位教师辅导30组学生，如果进行每组单独辅导，那么将是非常大的工作量，很难保证教学效果，而采用小组讨论的形式就可以很好地解决这个问题。具体的做法是：由教师根据实验室的布局情况将30组学生分为5个小区域，也就是6组为一个讨论单位，教师一次和6组同学进行讨论和辅导，这样的方式既减轻了教师的工作量，同时多人讨论可以引发更多更深入的问题，学生在讨论过程中可以学习更多知识、解决更多疑问，极大地提高了学习效率，锻炼了学生自主探索的学习精神。

在传统的实验课堂上，遇到学生试验出现问题时，部分教师会自己动手帮助学生做实验，或者辅导没有效果就放任学生不完成实验，教师帮做实验的现象使学生严重依赖教师，缺乏独立解决问题的能力，而放任学生不完成实验则会让学生形成实验完成与否并不重要的意识，从而以抄袭同学的数据蒙混过关，这些问题的出现非常不利于锻炼学生的工程实践能力［4］。因此，教师应该引导学生主动思考的探索，真正理解实验的每一个步骤，解决实验中出现的问题，达成实验学习的目标。还是以高频小信号谐振放大器实验为例，由于这是高频实验的第一个项目，学生还不熟悉相关设备，很容易出现接错电源的现象，这时候教师不要直接指出问题所在或者直接告诉学生正确的接法，而应该引导学生自主检查接线过程中可能出现的故障，让学生自己找到问题所在，这样学生如果再次遇到类似问题就知道该怎么做了，而不是依赖教师解决问题。

3　高频实验教学创新探索

3.1树立整体实践观，制定合理的实验教学内容

高频电路是电子类专业的核心课程之一，具有很强的实用性，需要学生树立高频电路工程整体实践观，根据培养目标合理制定实验教学内容，并且随着时代的发展和技术的更新，不断更新实验内容，保证学生的知识掌握和能力发展紧随时代的需求。在具体的教学过程中，教师在进行知识讲解与引导时，还要帮助学生对整个知识系统框架进行梳理，将理论知识与工程试验有机结合起来，帮助学生更好地掌握理论知识、提升工程实践能力。

3.2以学生为本，营造良好的教学氛围

培养学生的工程实践能力，需要树立以培养学生能力为核心的全面发展理念，加强对学生实践能力和创新能力的提升，这要求以在实验教学过程中以学生为本，通过基础型实验、提高型实验、研创型实验三层实验法［5］满足不同层次学生的实际需求，针对学生学习情况进行相应的教学，保证所有学生都能具备一定的工程实践能力，同时“大众教育”与“精英教育”的结合有利于为社会培养不同层次的高频工程技术人才。其次，在实验教学过程中要充分发挥学生的主观能动性，设置“小老师”制度，由学生轮流当值，常规性的问题就可以由各组“小老师”负责解决，如果解决不了，再协同教师和全班同学共同探讨分析。为了调动学生做“小老师”的积极性，可以在成绩考核上给予一定的激励，并确保每个学生都有机会担当“小老师”。由于担当“小老师”需要具备一定的解决问题能力，那么必须对所学实验内容比较熟悉并有较高的理解度，从而间接地促进了学生自主学习的意识，自觉以较高的要求充分认识并理解实验原理与实验过程，而通过解决现场问题又可以锻炼学生的独立思考和创新实践能力。此外，学生与学生之间的交流更为顺畅，彼此之间的共性使他们更能理解对方，也更愿意主动交流，这个程度上“小老师”制度存在教师直接辅导达不到的优势。总而言之，这样的实验探讨教学模式营造了良好的学习氛围，充分调动了学生学习的积极性和主观能动性，有利于发掘学生的学习潜力和培养学生的创新实践能力，而对于学生中存在的客观差异，也很好地实现了分层施教，针对学生的个体特性进行不同层次的引导培养，尽可能地创造一切条件帮助学生拥有适合的发展空间，不断提高工程实践能力。

3.3贯彻开放性原则，鼓励学生求新求变

高频实验本身就是一个开放的系统，始终处于不断发展与完善的过程，因此在实验教学过程中，不要局限于常规的教学方法，要随着时代和科技的发展不断增加新鲜的内容，鼓励学生积极探索实践，即使出现错误也不要紧张，要引导学生提高从错误中总结经验、解决问题的能力。这样一个开放式的教学环境，可以充分激发学生的学习兴趣和学习积极性，从而主动参与到学习过程中，主动思考并探索实验内容，不断拓展思维模式、发掘学习潜能，从而不断提升自身的工程实践能力。以三层实验法为基础，教师可以进行这样的开放实验教学，即让学生可以自由在课外时间进入实验室进行自己感兴趣的实验内容，既可以帮助掌握程度差的学生自主补习，也可以让掌握程度好的学生自主提升。此外，还应该开设一定的综合实践类课程，给学生提供充足的实验设备和一定的实验经费，针对相关竞赛题目或者由学生自主选题进行提高型实验，期末进行统一审核验收，这一改革措施的实施将极大地激发了学生的实验热情，促使学生主动进行实验探索，提高了学生的实践能力和创新能力，同时也形成了良好的学习风气，培养了所有学生认真学习和创新实践的学习意识。

4　结束语

传统的高频实验教学模式在学生工程实践能力的培养方面严重不足，与当今社会的人才需求标准有很大差距。本文在针对高频实验教学现状的不足，提出了一些高频实验教学进行改革与创新的具体措施：基本操作实验采用类比和演示教学法，原理性实验采用问题讨论和引导教学法，实验教学过程要树立整体实践观，制定合理的实验教学内容，以学生为本，营造良好的教学氛围，贯彻开放性原则，鼓励学生求新求变。这些措施的提出为更好地培养电子类工程学生的工程实践能力打下了良好的基础。

［1］ 彭静雯.高等工程教育改革：对学科规训的突围［D］.武汉：华中科技大学，2013.

［2］ 殷明，朱昌平，朱陈松，等.高频电路实验教学与学生实践创新能力培养［J］.实验技术与管理，2010（4）：108-110，114.

［3］ 孙铭霞.基于B/S、C/S架构的开放式实验室选课系统设计与实现［D］.长春：吉林大学，2013.

［4］ 陈国松.我国重点大学本科工程教育实践教学改革研究［D］.武汉：华中科技大学，2012.

［5］ 张秀珍，马秀娟，王新胜.改革实验教学，突出学生工程实践能力的培养［J］.实验技术与管理，2007（11）：11-13.

表2　传统教学模式和在线教育模式比较表

在线教育与传统教育模式的有机结合，取长补短，正逐渐成为高等职业教育的发展趋势。由上文分析可知，在广西交通职业技术学院的城市轨道交通技术专业人才培养工作中，引入在线教育模式，可以较好的解决学生学习基础差、家庭经济条件困难、顶岗实习期间管理不便等问题，作为传统教育模式的补充，在校教育在人才培养中发挥的效果不容小觑。

【参考文献】

［1］ 谢海燕.引进MOOC对对立学院人才培养质量的提升［J］.高教学刊，2015（9）：66-67.

［2］ 徐新玉.关于高职院校轨道交通专业实践性教学改革的探索［J］.大学教育，2015（2）：129-131.

［3］ 康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”-SPOC解析［J］.清华大学教育研究，2014（2）：85-93.

［4］ 张志达.“慕课”对我国高职教育发展的启示［J］.广州化工，2015（8）：221-223.

［5］ 覃峰.基于“雷达图原理”的职业院校教师年度职业能力综合评价体系研究［J］.广西教育，2015（6）：99-101.

Simple discussion of high frequency electronics experimental teaching and cultivation of engineering practice ability

There are a lot of problems of existing teaching model of high frequency electronics experiment according to its current situation. As a result advantage of experimental teaching has not been brought into full play. So it goes against cultivation of engineering practice ability of students. In this article, meaning of electronic engineering practice ability was analyzed and then specific measures of reform and innovation aiming at deficiency of high frequency electronics experimental teaching were provided. So this article may provide some help and instruction on doing better at cultivating engineering practice ability of students majoring in electronic engineering.

High frequency electronics experimental teaching; engineering practice ability; cultivation

G71

A

1008-1151(2016)03-0103-03

2016-02-13

陈奕锋（1978-），男，贺州学院机电学院助教，研究方向为电子与通信工程。