基于项目教学法的综合性实验课程的探索与实践.pdf

1、基于项目教学法的综合性实验课程的探索与实践摘要：文章分析了当前地方本科院校电子信息专业实践教学体系存在的一些问题，然后结合电子信息专业的特点，提出了在电子信息专业开设基于项目教学法的综合性实验课程，以培养和提高电子信息专业学生的综合设计能力、工程应用能力和创新能力。关键词：项目教学法；综合性实验；工程应用；创新作者简介：夏巍（1971-），男，安徽合肥人，安徽建筑工业学院电子与信息工程学院计算机工程系，副教授；赵彦强（1962-），男，安徽合肥人，安徽建筑工业学院电子与信息工程学院院长，副教授。（安徽 合肥 230601）基金项目：本文系安徽省教育厅教学研究资助项目（项目编号：2008jyxm

2、330）、安徽省教育厅教学研究资助重点项目“计算机科学与技术专业人才培养模式改革研究与实践”（项目编号：20100764）、安徽建筑工业学院计算机科学与技术示范专业专项基金资助的研究成果。中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0127-02实践教学是培养应用型人才和创新人才的重要环节。实践是创新的源泉，历史上重大的科技创新成果大多来源于实践。电子信息专业是综合性和实践性要求很高的学科，通过实践可以大大提高学生的理论水平和实际动手能力，对培养学生的创新能力、工程意识都将起到至关重要的作用。实践教学环节的成功与否，直接关系到该学科培养人才的质量

3、。1根据能力培养的主线和实践教学的理念，电子信息工程专业的实践教学体系建设应本着“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的指导思想，按照“夯实基础，拓宽专业面，注重素质教育和能力培养，增强毕业生适应性”的原则，注重培养和挖掘学生的创新精神和工程实践能力，注重将教学内容与科研生产实际结合，使学生毕业后能够快速适应电子工程、信息工程及计算机应用等领域的相关工作。2为了完善电子信息类学科实践教学体系，改进实验课程的教学内容和教学方法，以适应时代对高等教育的要求，跟上电子信息行业的发展，本文提出在电子信息类专业开设基于项目教学法的综合性实验，以培养和提高电子信息工程专业学生的综合设计能力、工程应用能力和创新

4、能力。一、当前地方本科院校电子信息专业实践教学体系存在的主要问题近年来，首先，由于地方本科院校的不断扩招，带来师资和实验教学设备等教育资源的严重不足和缺乏；其次，由于电子信息行业飞速发展，新技术和新理论的不断涌现使得现行电子信息专业的教学跟不上时代的步伐，特别是实践环节的教学更是远远落后于本行业的发展；另外，随着我国市场经济的飞速发展，社会对人才需求模式的转变等因素，不断暴露出地方本科院校电子信息专业在实践教学方面还存在诸多问题，主要体现在以下几个方面。（1）传统教学观念未根本转变，还存在重理论轻实践的观念。（2）实验室建设力度不够，实践教学的条件有待改善，学生综合开发能力和创新能力的培养缺乏

5、相应的环境和条件。（3）传统的实验课程设置过于陈旧，结构不合理，绝大多数的实验课都是相互独立的并且验证型实验过多，缺乏综合多门课程知识的综合性实验，缺乏对学生综合设计能力和工程实践能力的培养，并且随着当前就业形式的转变，越来越多的本科生提前就业，使本科阶段唯一的综合性实践环节的毕业设计逐渐被弱化。（4）缺乏一个高素质的实践教学团队，特别是缺乏具有丰富实践和研发经验的工程师参与实践教学。二、电子信息综合性实验的开设与实践为进一步贯彻落实教育部关于加强高等院校本科教学工作提高教学质量的若干意见的文件精神，安徽建筑工业学院（以下简称“我院”）加强实践教学建设，构建了“以学生为主体，以工程应用和创新为

6、导向”的实践教学体系，将实践教学贯穿于本科教学的全过程，提高了学生的实践能力和创新能力，适应市场对本科学生的就业需求和职业要求。在此主导思想的导引下，结合实践教学体系的理论框架和内涵，从实践教学所包含 5个构成体系：目标体系、内容体系、管理体系、条件体系和评价体系出发，以目标为先导，内容为核心，管理为调控，条件为前提，评价为反馈的原则，3在总结近年来我院参加全国大学生电子设计竞赛的培训和参赛经验后，探索性开设了电子信息工程专业综合性实验课程，同时引入项目教学法，逐步完善和改革电子信息类实践教学体系 5 个子体系，下面从几个方面进行详细阐述。1.开设综合性实验的目的和意义为了弥补和解决现行电子信

7、息类学科实践教学体系中缺乏综合多门课程知识的综合性实验的问题，我院提出开设综合性实验。其目的在于：锻炼学生对多门专业课程知识综合应用的能力，培养学生查阅中外文资料的能力，培养学生综合设计的能力，培养学生分析和解决复杂问题的能力，培养学生工程实践的能力，培养学生团队合作的精神以及培养学生的创新意识和创新能力。综合性实验的开设，有利于激发学生的思维活动，提高学生探索新问题的兴趣、认识事物的综合能力以及研究问题的能力。7是实现素质教育的良好途径，是深化实践教学改革，提高实践教学质量，改革实践教学模式，适应人才培养需要的重要举措。2.综合性实验课程的设置我院针对电子信息专业不同层次的学生，根据因材施教

8、的原则，分别设置了包括面向全体学生的基本综合型实验项目和面向本专业优秀学生的更高层次的工程应用型和创新型实验项目。目前主要设置了以下三个层次的实验项目：（1）综合设计型实验。教学内容包括电子信息类专业的信号检测、控制、传输与处理等应用性较强的综合设计性实验。采用微处理器、中大规模集成电路、专用集成电路与可编程逻辑器件等。实验室开放，仪器 3 人 1 组，元件 3 人 1 套。目的是培养学生进行低频、高频、数字电路中各种电子电路设计及采用计算机在信号检测与控制单元电路中的应用能力和综合设计、装调与测试的能力，在教师的指导下设计实验方案，鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。面向的对象为电子信息

9、工程专业全体学生，开设时间为第6 学期。（2）工程应用型实验。教学内容包括学院本专业教师的科研项目或社会企业成熟的或在研的产品项目等，要求学生以实际工程项目为背景，自拟设计方案或在教师的指导下设计方案，然后自行设计电路，应用目前市场上主流的成熟的技术和通用器件完成产品的组装与调试以及相关试验。实验室开放，以 34 人为 1 组，元件 34 人 1 套。目的是培养学生工程实践的能力与团队合作的精神。要求书写完整的工程设计报告，并进行成果总结与汇报。面向电子信息专业部分学生，开设时间为第 7 学期。（3）创新型实验。教学内容包括学生自拟的课题或电子信息学科相关领域热门的科研课题等。要求学生自拟设计

10、方案或在教师的指导下设计方案，然后自行设计电路，应用新技术、新器件，并在电子创新实验室进行实验和研究。目的是培养学生创新意识与创新能力、科学研究能力与新技术、新器件应用的能力。要求学生撰写研究论文并鼓励发表。面向电子信息专业优异的学生，开设时间为第 7 学期。同时依托全国大学生电子设计竞赛，充分利用大学生电子设计竞赛的平台，广泛开展和参与大学生电子设计竞赛，以全国大学生电子设计竞赛题目为课题，并且在完成参赛任务上交作品后进行深入研究。3.运用项目教学法实施电子信息综合性实验项目教学法是一种将具体的项目或任务交给学生自己完成的教学方法，学生在查阅资料、设计方案、实施方案、完成任务中学习和掌握知识

11、，形成技能。它是一种以学生为中心、强调学生参与复杂活动的教学和学习模式，涉及多学科并以研究学科的概念和原理为核心，需要以多种技能为基础，注重实践探索的一种探究现实世界活动的教学方式，通过制作最终作品来体现学生在活动中所建构的知识体系。4其目的是在教学过程中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。由此可见项目教学法是一种非常适用于实践性强专业的课程教学方法，而电子信息工程专业的特点之一就是实践性强，因此把项目教学法运用到电子信息专业综合性实验课程的教学中可以说是最佳选择。基于项目教学法的电子信息综合性实验实施过程分为以下五个阶段：6（1）确定项目任

12、务。针对不同层次的实验类型分别有不同的方式和途径确定项目任务：综合设计型实验是由学生从给定的几个实验项目中选择一个作为本组的实验项目；工程应用型实验主要依据科研项目和企业研发项目中的部分子课题作为实验项目；创新型实验一方面以电子设计竞赛题目作为项目任务，另一方面由学生选择电子信息学科相关领域热门的科研课题作为实验项目。（2）制定计划。针对不同层次的实验类型，由学生自主制定项目工作计划，确定项目实施方案、工作步骤和程序，并最终得到教师的认可；或者在教师的指导下制定项目工作计划，确定项目实施方案、工作步骤和程序。（3）实施计划。由全体学生讨论确定每个学生各自在小组中的分工以及相互之间合作的形式，之

13、后按照既定的方案、工作步骤和程序工作，完成或实现项目所有任务和目标。（4）检查评估。针对不同层次的实验类型，先由学生进行自我评估，部分实验项目采用答辩的方式进行考核，再由教师对项目成果进行检查评分。最终师生共同讨论、评判和总结在项目工作中出现的问题和有待进行深入研究的课题。（5）归档或结果应用。针对不同层次的实验类型，分别针对综合设计型实验项目总结并提交实验报告，至于工程应用型实验和创新型实验要求写完整的工程设计报告和学术论文并鼓励发表，对具有实际应用价值的应尽可能进行成果转化。最终将项目工作的结果进行归档或加以推广应用到企业研发和生产，并从中提炼运用到理论教学和实践教学中。三、电子信息综合性

14、实验课程的开设成效通过近几年在学院的电子信息工程专业、通信工程专业和计算机科学技术等专业开设基于项目教学法的综合性实验课程，取得显著的成效。主要表现在以下几个方面。1.促进新实验室建设从 2005 年开始，我院先后投资了近 80 万元创建了电子信息创新实验室和 DSP 创新实验室。在组建以上两个实验室的同时还整合现有实验室的资源，充分提高现有实验室中仪器和设备特别是有些课程实验室中高端设备和仪器的利用率。从而为开设电子信息综合性实验提供了良好的实验环境和平台，也为学生参加全国和安徽省电子设计竞赛创造了培训和参赛的基地，同时也为学生的课外科技活动提供了场所。从 2005 年以来，依托电子信息创新

15、实验室和 DSP 创新实验室，培训了一批又一批学生参加大学生电子设计竞赛和天华杯等电子信息类学科竞赛，取得全国大学生电子设计竞赛二等奖一项、安徽省大学生电子设计竞赛一等奖多项和天华杯全国一等奖一项等优异的成绩。至关重要的是为社会培养了一批具有较强实践能力、工程应用能力和创新能力的优异学生，如今他们已经服务于社会或考上了研究生，得到了用人单位的好评和重用。2.激发和提高了学生的学习兴趣和热情兴趣是激发创造和走向成功的动力源泉。1因为有了兴趣，学生才会选择他所喜爱的领域，才会在所喜爱的领域中去探索、去追求、去实现他的理想。然而兴趣除了来自自身的爱好以外还需具体的措施加以培养，同时还需要构建一个良好

16、的环境与氛围，否则兴趣是会消失的。但是在如今的高校当中，由于扩招等原因，在高校中大部分学生对本专业知识的学习缺乏热情和兴趣。针对当前面临的这种情况，应该采取措施去培养和激发他们的学习兴趣。实践证明，基于项目教学法的综合性实验课程的开设，这种以学生为主体的开放式实践性教学，极大地提高了学生的学习兴趣和热情，使绝大部分学生从以往的被动式学习转变为主动的学习，并且在整个实验项目的实施和完成的过程中体会到边做边学的乐趣，以及成功完成实验项目后的成就感。3.强化素质教育，培养工程应用和创新能力按认知规律重组和研制综合型实验教学项目，为学生综合应用所学理论知识，实现实验课相对独立、项目系列化、工程化创造条

17、件。7本着既注重掌握实验的基础理论、操作技能、数据的分析及处理方法；又注重工程意识的培养，加强实用技术的训练，以及引入新技术新理论。在该实验教学活动中，充分调动学生学习的主观能动性，使学生置身于一种探索和创造性的学习环境中，既培养他们自主学习新理论运用新技术的能力，又培养他们创新精神和团队合作的意识，还有效地培养了学生的创新思维方法，工程应用和工程综合能力，以及综合分析和解决问题的能力，从而实现了对学生综合素质的培养。4.建立高素质的实践教学团队实验师资队伍的建设是培养应用型和创新型人才，加强实践能力培养的基本保证。实验指导教师的素质直接影响到对学生的培养，其理论水平、技术水平、思维方式都对学

18、生起着潜移默化的作用。为了保障综合性实验课程的开设，我院从从事理论教学的教师中抽调了一批具有丰富的实践经验、工程经验和创新能力的双师型教师担任综合实验课程的指导老师。其中有些教师任教以前长期工作于科研院所和企业研发机构，他们是真正的双师型人才，他们有着丰富的工程实践经验。正是由于他们的加入，才使综合实验课程的实施过程中有了强大的技术支持和保障，同时也提高了我院实践教学团队的整体水平。四、结束语实践证明，开设基于项目教学法的电子信息工程专业综合性实验是顺应电子信息专业和本行业发展的需要。其主要内容是在将传统的独立分散的多课程实验项目整合的基础上，提升为融入工程应用背景与创新意识的大型综合性创新实

19、验。同时运用项目教学法，以学生为主体，教师为主导，充分调动和发挥学生的自主学习能力，使学生在综合性、创新性以及结合工程应用等方面都得到了全面的锻炼。研究探索这种具有系统性、综合性和连续性的综合型电子信息专业实验教学项目，既有利于学生全面巩固和融合所学多门专业课程知识，又有利于激发学习兴趣与自主学习和团队合作的精神，从而构建更加科学先进的电子信息专业应用型创新人才实践教学体系。参考文献：1夏巍,严辉,丁刚,等.以电子设计竞赛驱动电子信息类创新人才培养的探索J.中国电力教育,2009,(4).2肖应旺.电子信息工程应用型人才实践教学体系的构建J.长春理工大学学报(社会科学版),2009,(4).3刘咏梅,祝钧,戴敏.构建实践教学体系,强化创新实践能力培养J.实验室研究与探索,2009,(2).4杨拴科,宁改娣,杨建国,等.构建以创新能力培养为主线的实验教学体系J.实验室研究与探索,2002,(1).5张丹.实践引导下项目教学法在电子专业教学中的应用探讨D.上海:华东师范大学,2008.6丁霞,李玉娟,方伟.基于项目教学法的综合布线课程教学探究J.软件导刊(教育技术),2009,(2).7张晓蓉,耿贵立.综合型实验教学的探索与实践J.实验室研究与探索,2004,(8).（责任编辑：孙晴）