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摘要：本文根据湖南师范大学物理与电子实验中心的实际情况，对电子信息类实验课程实验教学改革进行了研究。转变教学理念，改革教学模式，调整教学内容，采用“自主式、项目式、开放式”的实验教学模式以及“综合性、设计性、创新性”相结合的多层次实验教学体系，为工程教育认证背景下的师范类高校电子信息类实验课程教学改革提供参考。
关键词：电子信息；实验课程；工程认证；教学改革
一、引言
工程教育认证对我国高校的专业建设既是机遇又是挑战，目前已经在国内很多高校积极开展此项工作[1-2]。根据工程教育认证标准，在理念上以学生为中心，以成果为导向，在目标上强调与产业社会相结合，在行动上强调持续改进，在过程中注重对目标达成的支撑[3]。在师范类高校工科专业实验课程中，指导老师一般演示操作流程，学生按照流程进行验证性实验并撰写实验报告。这种模式下学生不能够进一步深入思考理论与工程应用的关系。因此，基于工程教育认证的理念下，高等学校特别是师范院校电子信息类实验课程教学改革已迫在眉睫。
二、电子信息类实验教学改革的必要性
（一）思想重视不够，工程理念不强
电子信息是一门实践性很强的学科，长期以来，师范院校以培养各学科各层次教师为主要任务，它们的培养方案和课程设置也是围绕学生的学科理论学习和教育教学技能培养进行的。许多师范院校比较重视师范技能的培养，而忽视了工科专业学生实验技能和学生动手能力的培养，他们认为实验教学依附于理论教学，只是理论教学的一种辅助手段。
（二）实验教学手段落后，教学体系不健全
传统的师范院校都以文理见长，像电子信息类这样的工科专业基本上都是建立在物理、数学等传统基础学科上并依附这些学科。而物理等传统基础学科的实验基本上是一些演示性和验证性实验，其他学科专业的教学模式和教学方法在很大程度上受到这些基础学科的影响，工程观念不强。此外，这类专业的实验教学手段比较单一，缺乏一套合理而且有效的实验教学体系，这将给学生工程能力培养以及职业发展规划造成很大的困难。
（三）教学内容陈旧,实验教学内容过于依附理论课教学
对于物理等传统的基础学科，在实验教材选用上一般倾向于用经典教材，实验内容也是经典的实验项目。而电子信息行业是一个与时俱进的专业，相关知识和技术更新换代速度很快。因此，用经典教材对于电子信息类这些工科专业来说，这并不恰当。如果实验内容不能采用最新的产品或者技术，只把实验作为理论的简单验证，就会造成学生知识技能与实际工程需要脱轨。实验教学的目的无法达到，学生的实际动手能力得不到提高。
三、电子信息类实验教学改革的主要内容
（一）转变观念，实施以“学生为中心”的教学理念
工程专业认证遵循产出导向、以学生为中心、持续改进的基本理念，这些理念对引导和促进电子信息类专业建设与实验教学改革至关重要，因此我们的实验教学必须实现以教师为中心的教学向以学生为中心的教学的转变。让学生在实验中通过项目需求分析、知识学习补充、理论推导计算、技术路线选择、电路设计仿真、实验步骤设计、参数测试方案、实验总结分析等环节，全面培养学生自主学习、科学研究、规划管理、工程实践、团队合作、交流沟通等科学研究基本素质和工程实践综合能力。
（二）改革教学模式与教学手段
为了提高实验教学质量，我们中心不断总结实验教学经验，积极改革实验教学模式和教学手段，向以学生为中心的“自主式、个性化、探究式”的教学模式转变，引导学生在实验项目中掌握基本实验技能的同时，加强学生工程应用以及创新创业意识的培养。目前，在实验教学模式和手段上采取了以下三种教学模式。
1.自主式教学
自主式实验模式是学生根据基础课程学习过程中的重点和难点，自主选择实验项目，独立构思实验方案。我们实验中心于2017年开始自主式实验教学模式改革。模拟电子技术基础课程的理论难度比较大，学生的工程观念尚未建立，因此我们编写了一本《模拟电子技术基础自主式实验项目指南》，供学生自主选择和学习参考。指南中实验包括6个基础性实验、4个综合性实验、以及2个创新性实验等三类实验项目。每个实验项目仅给出实验内容、技术要求、参考电路等。学生也可以根据学习需要另外自立课题，学生在设计实验之前由实验指导老师做一些技术方案和思路的指导，但不提供具体的实验电路。在整个实验设计过程中，充分调动和发挥了学生的自主性，而指导老师在设计过程中只起指导和监督的作用。
2.项目式教学
针对专业选修课程的特点，在实验教学中设置一系列实验项目。项目设置坚持难度适中的原则，以循序渐进的方式提高实验项目的难度，从而达到加强学生动手实践能力的目的。譬如在开关电源实验教学中，我们将该实验分成6个项目分步实施：MOS功率管测试；PMW芯片的测试与应用；变压器的制作；开关电源设计与仿真；PCB画图、制版及焊接；电路调试等。前面四个为基础项目，让学生对开关电源这门课程所涉及的基本原理、器件以及实验方式等进行理解和掌握，为后面的实验奠定模块化基础。后面两个为综合性项目，将模块化实验所获得的样品组合成系统同时进行调试，该项目让学生能够独立地完成应用性功能的作品，同时对其性能进行测试和分析，按照规定的要求撰写实验报告。
3.开放式教学
针对学生课程设计以及大学生创新创业项目的特点，设置一系列开放式实验项目。我院成立了大学生创新创业实验室，学生可以根据研究兴趣搭建实验团队，选择实验课题。每个实验团队为3人，分别负责硬件设计、软件编程和文档资料整理。我们对每个实验项目提供5000元的实验耗材经费，同时每周五安排一上午进行实验项目讨论，学生报告实验项目进展，指导老师对实验进展情况进行考核并对实验项目过程中遇到的问题予以解答。通过开展开放式实验实践项目，让学生充分利用学校资源提高实验创新和工程实践能力。
（三）实验教学内容的调整与优化
由于电子信息行业是一个发展极为迅速的行业，其技术更新和产品更新特别快。因此，我们的实验教学内容要紧扣社会发展需要，根据该行业发展水平及时更新教学内容。在实验课程教学内容的安排上,充分体现内容的先进性和时代性。实验教学内容改革是实验教学体系建设的核心部分，也是工程认证中“持续改进”的一个重要手段。因此，我们中心为适应新时代电子技术的发展以及工程认证的要求，全面提升电子信息类人才的培养质量，在实验内容中注重理论教学与实验教学协调发展。一方面，在实验内容的基础上引入新技术。例如，在电视原理实验课程中引入现代显示技术，通过调整实验教学内容，让学生了解LCD、QLED、OLED、激光等最新的显示技术，这样更能接近工程实践。另一方面，为适应工程教育认证的要求，不断更新和调整实验教学内容。2017年，我们对实验课程中验证性、综合性、设计性和创新性实验项目比例进行了调整。目前，我中心开设的《电子信息基础实验》中包含实验课程有13门，实验项目54项，其中，验证性项目5个，综合性项目16，设计性项目20个，创新性项目13个，通过加大综合型和设计型实验比例，适当地引入创新性项目，以此来提高学生的实验技能实验分析能力问题解决和创新能力，从而满足工程教育认证的要求。
四、结束语
在工程教育认证的背景下，开展实验实践教学改革是高等学校工科专业教学改革的一项重要工作。湖南师范大学物理与电子技术实验中心转变教学理念，改革教学模式，优化教学内容，通过采用“自主式、项目式、开放式”的实验教学模式以及“综合性、设计性、创新性”相结合的多层次实验教学体系，重点培养了学生创新意识和工程观念，为工程认证背景下师范类高校电子信息类人才培养提供了有益的参考。
【参考文献】
[1]周应国,孙小梅.高等工程教育人才培养质量评价体系构建——国际专业认证背景下的思考[J].大学教育,2019(5):144-147.
[2]吴昌东,陈永强,江桦.基于工程教育专业认证的电子技术实验教学改革实践[J].实验技术与管理,2018,35(2):169-173.
[3]李建霞,吕宏诗,李艳艳,等.工程教育专业认证背景下电工电子技术实验教学改革[J].教学研究,2017,40(5):110-114.
作者:禹旺兵 邹孝 单位:湖南师范大学物理与电子科学学院
