電子信息實驗教學(xué)體系探析

緒論：寫作既是個人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的1篇電子信息實驗教學(xué)體系探析范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

近些年我國高等教育對人才培養(yǎng)提出了越來越高的質(zhì)量要求，除提高了理論教學(xué)教育目標(biāo)以外，同時對學(xué)生的操作技能也提出了新的要求。實驗、實踐作為檢驗學(xué)生所學(xué)理論、所學(xué)技能的重要工序，其對培養(yǎng)優(yōu)秀人才、全能人才來說具有重要的現(xiàn)實意義。為了達成這一目的就必須不斷優(yōu)化實驗教學(xué)的格局與體系，結(jié)合學(xué)生成才需要、教育目標(biāo)需要、社會發(fā)展需要創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式。實驗是基于科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的重要實踐平臺，其體現(xiàn)的是學(xué)校辦學(xué)能力、辦學(xué)質(zhì)量。學(xué)校有必要加強實訓(xùn)基地、實驗室建設(shè)，推進開放式實驗教學(xué)。這是迎合雙創(chuàng)教育、應(yīng)用型人才建設(shè)的重要方式。

1現(xiàn)階段電子信息實驗教學(xué)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(xué)一直都是電子信息教育最重要的內(nèi)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(tǒng)實驗教學(xué)中，教師往往會將過多的時間用于基礎(chǔ)知識、實驗流程、實驗操作的講解。這是因為絕大多數(shù)學(xué)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(xué)有效性不得已應(yīng)用了大量時間用于實驗流程和實驗操作講解。這一問題嚴(yán)重影響了學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)有效性。實驗結(jié)束時，很多學(xué)生并沒有充分完成實驗，學(xué)生只能照抄他人報告，這就導(dǎo)致學(xué)生的知識印象和理解水平出現(xiàn)嚴(yán)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(xué)效果，無法凸顯實驗教育意義。實際上實驗教學(xué)是非常開放、趣味性的活動。學(xué)生在實驗教學(xué)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。實踐能力與操作能力需要實驗過程來提高，即便學(xué)生的操作結(jié)果最終陷入失敗，其也是學(xué)生經(jīng)驗總結(jié)的重要過程，可以幫助學(xué)生得出錯誤的實驗方法與規(guī)避的方式，對學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)和實踐素質(zhì)培養(yǎng)來說具有重要意義。

2電子信息實驗教學(xué)優(yōu)化方法

2.1建立管理機制

為保障實踐教學(xué)有效性，教師就必須結(jié)合學(xué)科特性構(gòu)建完善的實驗教學(xué)管理方式，確保實驗教學(xué)能夠真正意義上提升學(xué)生的創(chuàng)新與學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮實驗教育應(yīng)有的作用。首先制定實驗室準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和運作方式。其次為學(xué)生提供項目申報和立項的自由選擇途徑。另外還要根據(jù)學(xué)習(xí)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(jié)合教學(xué)需要與學(xué)生能力設(shè)計與管理實驗教學(xué)方式與評價體系。

2.2實驗教學(xué)構(gòu)建因素

1）理實教育統(tǒng)一

為提高教學(xué)有效性，突出實驗教學(xué)的意義和價值，針對性教學(xué)是必不可少的教學(xué)方式。當(dāng)然只有教師充分了解了每一名學(xué)生的能力和個性，才能夠圍繞學(xué)生設(shè)計針對化的實驗教學(xué)方式，重點培養(yǎng)學(xué)生的薄弱點，強化與發(fā)掘?qū)W生的實踐操作優(yōu)勢，幫助學(xué)生樹立和形成學(xué)習(xí)自信心。在鞏固學(xué)生基礎(chǔ)實驗素質(zhì)與能力的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)管理重心放在安全操作方面。保障學(xué)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(xué)生，教師可以提出具有啟發(fā)性、探究性問題，要求學(xué)生利用已學(xué)知識和實驗理論，用科學(xué)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(yǎng)學(xué)生的研究能力和實驗技巧。實現(xiàn)學(xué)生的知識貫通，前后交替。幫助學(xué)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(xué)設(shè)計中，教師必須要重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、獨立思考意識、技巧意識、技術(shù)知識。利用實驗教學(xué)為學(xué)生提供電子信息實驗所用儀器與設(shè)備，確保學(xué)生能夠在安全的實驗環(huán)境下，用自行設(shè)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(dāng)然教師有必要在學(xué)生實驗前審核學(xué)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(dāng)學(xué)生在實驗中遇到問題以后，教師不要直接提供給學(xué)生問題解決方式，而是要鼓勵學(xué)生，讓學(xué)生自行思考問題解答的正確方式。教師可以要求學(xué)生以組為單位，展開實驗學(xué)習(xí)、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(xué)生獲得更多的實驗展開、設(shè)計思路。在和其他學(xué)生一同解答問題、解答難題的過程中，實現(xiàn)思維的發(fā)散式訓(xùn)練。

3）選做實驗與基礎(chǔ)實驗結(jié)合

電子信息實驗包含兩種一種是必學(xué)實驗也就是基礎(chǔ)實驗，另外一種是非必學(xué)實驗也就是選做實驗。實際上相較于基礎(chǔ)實驗來說，選做實驗有著更高的實驗要求與難度，對提升學(xué)生實踐水平、技術(shù)能力有很突出的幫助作用。而基礎(chǔ)實驗內(nèi)容通常都非常的簡單，目標(biāo)為使所有學(xué)生都能夠掌握實驗基礎(chǔ)方法，對電子技術(shù)產(chǎn)生基本的認(rèn)知和理解能力。從中不難看出二者各有優(yōu)勢，為了進一步突出與發(fā)揮選做實驗和基礎(chǔ)實驗的作用，教師就必須充分結(jié)合二者，用具有開放性的實驗?zāi)Ｊ剑陟柟虒W(xué)生基礎(chǔ)實驗素質(zhì)的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供更多、更全面的實驗?zāi)芰μ嵘緩健?

2.3實驗教學(xué)要求

實踐經(jīng)驗是夠彌補能力差距最好的方式，為了提高所有學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ處煈?yīng)當(dāng)允許學(xué)生在課堂中沒有完成實驗的情況下，利用課余時間繼續(xù)實驗。教師應(yīng)當(dāng)允許實踐能力強的學(xué)生完成多個實驗、開放性實驗。學(xué)生在進行實驗前必須書寫報告，由教師審查學(xué)生的實驗設(shè)計流程與合理性，確保實驗的安全性與科學(xué)性，達成實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)意義。在學(xué)生結(jié)束實驗以后，必須書寫實驗報告，實驗報告包括實驗流程、應(yīng)用理論、數(shù)據(jù)結(jié)果、誤差分析、實驗問題等內(nèi)容。當(dāng)然并不是每一次的實驗學(xué)生都能夠取得成功，失敗是成功之母。教師與學(xué)生應(yīng)充分利用失敗案例，分析失敗原因從中汲取經(jīng)驗，防止下一次的實驗再次出現(xiàn)問題。為了保障實驗設(shè)備與實驗時間能夠得到充分利用，防止實驗設(shè)備出現(xiàn)使用沖突問題。實驗室的實用必須提前預(yù)約，并做好實驗儀器的保護，這樣才能夠進一步發(fā)揮實驗教學(xué)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(shù)與電子技術(shù)，其中的信息技術(shù)又包括信號處理、系統(tǒng)與信號。電子技術(shù)則包括基礎(chǔ)電路、數(shù)字電路與模擬電路。當(dāng)然不論是哪一項技術(shù)都是電子信息課程重要的內(nèi)容。結(jié)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(shè)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(shè)計、第三個等級為高級電子系統(tǒng)設(shè)計。與之對應(yīng)的是教學(xué)體系同樣也要以三個等級展開設(shè)計，詳情如下：

1）數(shù)字電路與模擬電路

該等級在數(shù)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(jié)合電路曲線、數(shù)據(jù)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(tǒng)響應(yīng)、頻譜、交直流的分析工作。理論知識教學(xué)中EDA工具的應(yīng)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(tǒng)過程和理論，降低學(xué)生對知識的理解難度。此外學(xué)生可以應(yīng)用EDA掌握電子技術(shù)理論內(nèi)容，形成屬于自己的電路知識體系認(rèn)知系統(tǒng)，學(xué)會電路系統(tǒng)分析方式，利用電路數(shù)據(jù)和曲線分析電路特性與功能，驗證實驗原理性內(nèi)容。此外在通信原理、信號處理、信號與系統(tǒng)中，可以應(yīng)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(shù)據(jù)分析也是其比較突出的優(yōu)勢。用GUI編程方式，開發(fā)信號與系統(tǒng)演示程序。實踐中完成實踐演示與理論教學(xué)的有機結(jié)合，獲得更好的教學(xué)效果，對提高課程教學(xué)有效率以及增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣而言有著十分突出的幫助意義，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的重要途徑。

2）通信原理、高頻電子

作為電子專業(yè)學(xué)生必須要學(xué)會的技能，硬件調(diào)試同時也是一電路設(shè)計最基礎(chǔ)的課程之一。學(xué)生需要在實驗中自行動手調(diào)試，在這樣的過程中發(fā)現(xiàn)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(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，提升硬件感性認(rèn)知。完成數(shù)字電路、模擬電路等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，掌握硬件調(diào)試方式，是引導(dǎo)學(xué)生掌握硬系統(tǒng)設(shè)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(xué)生利用單片機能夠掌握與理解電子系統(tǒng)的設(shè)計方法。片上系統(tǒng)設(shè)計中，學(xué)生需要學(xué)會Protel設(shè)計軟件的應(yīng)用方式，學(xué)會電路原理圖設(shè)計方式以及主控芯片的挑選方法，學(xué)會應(yīng)用電磁兼容原理制作PCB版圖。在最后的制版中，完成電路調(diào)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(xué)生掌握電子系統(tǒng)設(shè)計流程。

3）主控芯片

該流程中展開數(shù)字系統(tǒng)、VHDL語言、編程邏輯器件等課程設(shè)計。學(xué)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(tài)機、描述語言等方式用于CPLD/FPGA中的系統(tǒng)設(shè)計。DSP實驗作為信號專業(yè)應(yīng)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(shù)的發(fā)展需要，開設(shè)ARM系統(tǒng)實驗，掌握Unix編程方法，學(xué)會EDA技術(shù)，全面提升學(xué)生電子系統(tǒng)設(shè)計能力。例如掌握FIR數(shù)字濾波器、LCD現(xiàn)實、I2C總線控制電路設(shè)計，由學(xué)生自行選擇課題。上述課程對于開發(fā)提升學(xué)生電子系統(tǒng)開發(fā)能力都有著極為突出的幫助作用。

4結(jié)語

實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)具有雙創(chuàng)精神、實踐精神、應(yīng)用意識。學(xué)校必須要牢牢結(jié)合社會對人才的素質(zhì)、能力需求，創(chuàng)辦具有現(xiàn)代化教育價值、實踐教育價值的教學(xué)模式。在充分滿足學(xué)生成長需要的基礎(chǔ)上，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性，使學(xué)生能夠在實驗學(xué)習(xí)的過程中得到動手、動腦能力的培養(yǎng)。這些要素的學(xué)習(xí)和實踐對于學(xué)生今后的成長具有現(xiàn)實性意義，我們必須要多加關(guān)注與多加了解學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求，結(jié)合教學(xué)需求調(diào)整教學(xué)計劃，充分體現(xiàn)實驗教學(xué)的實踐特性，突出實驗教育教書育人的作用和特性。