地方師范院校電子類實踐教學體系的整體構(gòu)建

2018-12-18 07:03:46郗艷華樊戰(zhàn)亭周永軍

咸陽師范學院學報 2018年6期

王立，張輝，郗艷華，樊戰(zhàn)亭，周永軍

（咸陽師范學院物理與電子工程學院，陜西咸陽 712000）

地方師范院?；?qū)儆趲煼缎再|(zhì)的地方院校（以下統(tǒng)稱地方師范院校）在全國高校數(shù)量較多，[1]這類院校前期因師資緊缺而建立師范專科學校，經(jīng)過多年發(fā)展成為地方二本師范類高校。隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大眾教育需求持續(xù)性剛性增長，招生規(guī)模不斷擴大，地方師范院校理科專業(yè)基本設(shè)有不同類型電子類本科專業(yè)，授予工學或理學學位。電子類專業(yè)本身實踐性較強，但是受地方師范院校辦學模式和硬件設(shè)施的限制，專業(yè)創(chuàng)新性思維培養(yǎng)目標幾乎難以達到，其中薄弱的實踐環(huán)節(jié)顯得尤為突出。2014年，教育部確定600多所地方高校本科將轉(zhuǎn)向應(yīng)用技術(shù)型，[2]探索將理論與實踐教學結(jié)合、課內(nèi)教學與課外實踐結(jié)合、校內(nèi)實訓(xùn)與校外實習結(jié)合、實踐教學與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合的辦學模式，[3-6]為當前應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式提供借鑒。為此，本文旨在構(gòu)建適合地方師范院校的電子類專業(yè)實踐體系的整體方案，以適應(yīng)社會對人才的需求。

1 地方師范院校電子類專業(yè)產(chǎn)生的背景

地方師范院校普遍成立于20世紀80年代改革開放初期，以師資培養(yǎng)為主要目標，經(jīng)過多年發(fā)展與建設(shè)，約在21世紀初依次轉(zhuǎn)型為本科院校。隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會對人才需求的多樣化越來越迫切，促使教育改革力度不斷增大，專業(yè)融合與分化現(xiàn)象愈發(fā)明顯。為了適應(yīng)社會變革，許多地方院校在擴大招生規(guī)模的同時，在原有師范專業(yè)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了大量的新專業(yè)，電子類專業(yè)就是其中之一，它是在原師范物理類專業(yè)為基礎(chǔ)而設(shè)立的專業(yè)，具有理、工兼容的特點。為了適應(yīng)專業(yè)的擴容，絕大多數(shù)院校已將下屬相應(yīng)二級學院的名稱改為“物理與電子工程學院”，或者直接命名為“電子工程”或“電子信息技術(shù)學院”等，一方面使二級學院的名稱與專業(yè)名稱符合，說明電子類專業(yè)具有良好發(fā)展和廣闊前景；另一方面，保留“物理”二字表明地方師范院校電子類專業(yè)帶有明顯物理專業(yè)辦學模式的痕跡。目前電子類專業(yè)在校學生規(guī)模已遠遠超過同期師范類物理教育專業(yè)的規(guī)模。

地方師范院校理工類的培養(yǎng)目標，從過去傳統(tǒng)的、較為單一的基礎(chǔ)教育師資轉(zhuǎn)向具有非師范性、應(yīng)用技能型；在學科類別方面，從過去純粹理科擴展為理、工兼容；在就業(yè)領(lǐng)域方面，從過去從事較為單一的基礎(chǔ)教育變?yōu)榛A(chǔ)教育、工程技術(shù)、生產(chǎn)實踐、企業(yè)管理等多領(lǐng)域；在課程設(shè)置方面除過具備專業(yè)所需的學科理論之外，與現(xiàn)代科技發(fā)展、實際應(yīng)用相結(jié)合，增加和豐富了實踐教學環(huán)節(jié)的層次和類型。在教學理念方面，逐漸改變傳統(tǒng)師范教育的固有模式，從強調(diào)課堂教學藝術(shù)轉(zhuǎn)向強化動手能力、實踐應(yīng)用技能的提升。這些轉(zhuǎn)變對于地方師范院校電子類專業(yè)而言，無疑都是全新的挑戰(zhàn)，要很好地應(yīng)對，必須涉及到辦學模式、辦學理念、教學布局、教學環(huán)節(jié)實施、師資結(jié)構(gòu)和層次的調(diào)整等問題，并非是在原有師范院?；A(chǔ)上的微變，而是一項專業(yè)改造的系統(tǒng)工程。能否有效、合理、實施是一個具有現(xiàn)實意義的課題，如果不進行深入研究，就不可能適應(yīng)教育轉(zhuǎn)型、專業(yè)轉(zhuǎn)型、人才培養(yǎng)目標的轉(zhuǎn)型，就難于應(yīng)對社會變革，也無法成為合格的專業(yè)。

隨著地方高校教育改革的深化，電子類專業(yè)在辦學理念、辦學模式、專業(yè)培養(yǎng)目標、課程體系、實踐環(huán)節(jié)等有了普遍正確的理解和認識，辦學條件明顯改善。但是實踐教學環(huán)節(jié)受到經(jīng)濟發(fā)展的制約，地區(qū)性差異較大，先天性的缺陷導(dǎo)致存在的問題比較典型，即電子類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)不完整、不系統(tǒng)，實踐環(huán)節(jié)的實施效果與專業(yè)預(yù)期仍有較大差距。盡管也有學者在實踐教學方案、實踐教學實施、實踐教學方法等方面做了大量探討，[7-11]然而學生的實踐技能和動手操作水平仍然難以令社會滿意。

2 地方師范院校電子類專業(yè)實踐教學存在的主要問題

地方師范院校電子類專業(yè)受辦學層次、模式、理念、地域、硬件投入等影響，實踐環(huán)節(jié)欠賬較多，致使專業(yè)實踐教學中存在諸多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）地方師范院校辦學模式及教學實施方案與電子技術(shù)類專業(yè)學科要求存在較大差距。其一，反映在辦學的理念上，師范院校強調(diào)學科理論的整體性、系統(tǒng)性、邏輯性，注重學科知識的邏輯順序及銜接，在課程內(nèi)容上強調(diào)數(shù)學表述的解析性及分析過程。教學過程關(guān)注理論的完整推導(dǎo)，而不重視實際運用，認為實踐僅是為了驗證理論，并提供合理的基礎(chǔ)，但是電子類專業(yè)強調(diào)學科的應(yīng)用性、實踐性、綜合性。因此，兩者在教學理念上存在巨大差異。其二，不同類型的電子專業(yè)在培養(yǎng)目標上的模糊性，導(dǎo)致實踐教學環(huán)節(jié)的實施很難對癥下藥。電子學科屬于一級學科，其下多有分支，各分支之間的差異性顯而易見，但是在地方師范院校培養(yǎng)方案中，不同類型的電子專業(yè)特點無法區(qū)分，這是具有普遍性，且顯性的問題。其三，在教學實施中，理論性學時占據(jù)主導(dǎo)地位，而實踐環(huán)節(jié)課時相對偏少，類型比較單一，僅涉及傳統(tǒng)經(jīng)典性驗證類實驗及少部分綜合性實驗，基本屬于實驗室實驗，學生幾乎接觸不到現(xiàn)代電子設(shè)備及測量手段。其四，實驗內(nèi)容多屬于成熟的傳統(tǒng)基礎(chǔ)理論，探索性并與現(xiàn)實緊密結(jié)合的應(yīng)用性內(nèi)容少之又少，甚至沒有，無法為學生提供有效、系統(tǒng)的實踐訓(xùn)練。因此，結(jié)構(gòu)性缺陷導(dǎo)致培養(yǎng)目標無法按學科要求實現(xiàn)。

（2）受經(jīng)濟條件限制，培養(yǎng)方案中的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)無法在實施過程中真正落實。盡管在培養(yǎng)方案中實踐教學環(huán)節(jié)及學時有明確要求，可在實施過程中明顯缺少可操作性及其細則，與專業(yè)需求有較大的距離。電子技術(shù)類專業(yè)是本世紀初發(fā)展較快且屬于熱門的專業(yè)，實踐性要求較高，而地方師范院校以理科辦學模式行工科專業(yè)實踐之實的天然缺陷，不能有效地保障實踐教學環(huán)節(jié)，這集中反映在兩個方面，一是專業(yè)實踐基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，實踐性資源較少，實踐環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)不完善，系統(tǒng)性配置不到位，且在短期內(nèi)難以解決。二是指導(dǎo)實踐教學的師資嚴重匱乏，從事實踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師及實驗技術(shù)人員的基本實踐能力不足。

（3）師資結(jié)構(gòu)使電子類專業(yè)發(fā)展受到極大制約，此問題以前沒有引起足夠重視。地方師范院校電子類專任教師的學科背景及實踐能力通常與技術(shù)類、工程類教師差距較大，很多教師若從事基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)實驗教學尚可勝任，但對于實踐性、實用性較強環(huán)節(jié)則顯得力不從心，尤其是面對電路設(shè)計，實際電路組裝、調(diào)試，實用電子產(chǎn)品的性能分析時差距更大。客觀看是缺少系統(tǒng)的實踐技能訓(xùn)練，主觀上不具備從事實踐工作的能力和經(jīng)驗則是主因，所以極大制約著實踐環(huán)節(jié)的有效實施，實踐效果顯而易見。加之，現(xiàn)行政策對教師的實踐技能培訓(xùn)不夠重視，教師本身接觸實訓(xùn)的機會較少，也不愿意在此投入更多精力和時間，使在崗教師本身實際經(jīng)驗積累和指導(dǎo)學生實踐能力的提高極為有限。近年來，雖然校方也招聘一些學歷較高、具有電子專業(yè)背景的教師彌補專業(yè)不對口的困境，但是現(xiàn)有教育體制培養(yǎng)的師資本身就缺乏系統(tǒng)性實踐訓(xùn)練，從學校走向?qū)W校的受教歷程和工作模式，根本不可能有實際經(jīng)驗的積累。同時高校人事制度也限制招聘有實際經(jīng)驗、實踐技能突出者從事教學工作。這種師資結(jié)構(gòu)性缺乏，極大地限制了實踐教學的實施，并成為難以逾越的障礙。

（4）招生規(guī)模擴大，打破了學校專業(yè)類別的界限，跨越了專業(yè)領(lǐng)域，從過去強調(diào)專業(yè)性到現(xiàn)在的寬口徑，無疑是一個巨大的變化。但是反映在學生層面有兩個因素值得考慮：其一是認識上的偏差，即重視學業(yè)成績，忽視實踐環(huán)節(jié)。因為實踐環(huán)節(jié)需要花費較多地時間，需要投入更大的精力，沒有理論課程來得簡潔、方便。其二是多數(shù)學生自身實踐能力較差。在中學階段，為了應(yīng)對高考放棄了在高考中占比相對少的實踐環(huán)節(jié)，所以實踐經(jīng)驗積累相對較少，動手能力較差，這為以后大學階段實踐環(huán)節(jié)留下了隱患。

（5）政策性支撐力度不夠，缺少可利用實踐性資源。按照專業(yè)建設(shè)要求，雖然地方師范院校加大了電子專業(yè)建設(shè)力度，但是也僅限于與課程相關(guān)的實驗室項目的建設(shè)，能夠滿足課程驗證性實驗的內(nèi)容，并占有一定的實踐課時比例。實驗室實驗環(huán)節(jié)只是實踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)層面，學生僅能完成理論驗證或說明理論的合理性，根本得不到電路設(shè)計、器件綜合配置、電路調(diào)試、參數(shù)測量、儀器及生產(chǎn)設(shè)備正確使用以及對電子電路、電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢的了解等涉及電子類專業(yè)的核心訓(xùn)練，因此并不能替代電子實踐系統(tǒng)訓(xùn)練，與現(xiàn)代電子技術(shù)需求和發(fā)展相去甚遠。這些都是辦學理念錯位、辦學條件欠缺和教學結(jié)構(gòu)不合理在實踐環(huán)節(jié)中的集中反映，與工科的辦學模式有本質(zhì)的區(qū)別。另外，地方師范院校也不善于開拓或利用當?shù)氐碾娮淤Y源作為學生實踐的場所、擴大學生專業(yè)視野、了解電子行業(yè)狀況、尋求學生實踐項目。這類無視科學技術(shù)發(fā)展、脫離校企實質(zhì)性結(jié)合的硬傷，使所謂培養(yǎng)“實踐性人才”的目標，其實是一句空話。

（6）缺乏科學合理的實踐教學評價體系。目前不是缺少評價體系，而是無法對實踐環(huán)節(jié)進行準確、定量、客觀的評價。實踐教學體系與理論教學體系的評價完全不同，在某種意義上，實踐教學評價體系因素更為復(fù)雜，合理性更難于掌握，剛性可操作性較差。如果不通過全方位實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)考察，僅僅通過有限的實驗室教學環(huán)節(jié)，很難區(qū)分學生真正的創(chuàng)新和實踐能力，故無法作出明確、客觀、準確的判斷。目前尚未見到有關(guān)實踐環(huán)節(jié)的綜合評價體系，只有局部的討論。[12-13]

3 地方師范院校電子類專業(yè)實踐教學體系遵循的原則

從以上分析可知，地方師范院校電子類實踐環(huán)節(jié)薄弱問題，并非簡單地通過單一經(jīng)濟投入就能解決，而必須通過明確專業(yè)理念、構(gòu)建系統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)、改造師資隊伍結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變學生觀念、充分利用地方電子資源、加大實踐環(huán)境及硬件設(shè)備的建設(shè)等綜合因素才能從根本上解決?；谀壳皩嵺`教學狀況，期望設(shè)計一套適合地方師范院校教學實際，充分發(fā)揮現(xiàn)有電子資源優(yōu)勢的綜合完整的實踐教學體系，以期改變電子類專業(yè)實踐流于形式的現(xiàn)狀，使專業(yè)發(fā)展素質(zhì)和能力能緊跟社會的步伐，學生具備真正意義上的專業(yè)，鑒于以上思考，構(gòu)建實踐教學體系要符合的基本原則是：

（1）基礎(chǔ)性原則。作為非工科類地方師范院電子類專業(yè)，在開發(fā)、設(shè)計中達到創(chuàng)新性目標并不現(xiàn)實，但是應(yīng)該得到電子專業(yè)最基本的訓(xùn)練，跟上時代發(fā)展趨勢，讀懂、理解現(xiàn)代電子電路的原理、結(jié)構(gòu)，熟悉基本設(shè)備的操作使用和器件的基本性能，掌握電子產(chǎn)品的基本測試手段。注重專業(yè)基本素養(yǎng)提升，強調(diào)基礎(chǔ)理論夠用、實踐技能熟練、自主實踐環(huán)節(jié)完善、實踐作品與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合的培養(yǎng)模式。

（2）系統(tǒng)性訓(xùn)練原則。把系統(tǒng)實踐訓(xùn)練作為整個教學過程中的一個有機整體，強調(diào)校內(nèi)實訓(xùn)、實驗與校外調(diào)研、實習相結(jié)合，強調(diào)實踐環(huán)節(jié)自主參與和強制參與相結(jié)合，強調(diào)競賽參與的廣泛性、項目完成的獨立性、畢業(yè)設(shè)計實物化。在系統(tǒng)訓(xùn)練中提高實踐能力、積累實際經(jīng)驗、奠定創(chuàng)新素養(yǎng)。

（3）層次性原則。電子專業(yè)實踐環(huán)節(jié)層次化。通過從元器件認知、基本理論驗證與實現(xiàn)方法、簡單實用電子產(chǎn)品組裝、生產(chǎn)工藝流程、單元電路統(tǒng)調(diào)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、設(shè)備維護流程等過程，使學生得到全方位、不同層面的有效訓(xùn)練。

（4）地方性原則。要與地方電子企業(yè)相結(jié)合，一方面充分利用地方電子企業(yè)的資源作為重要的實踐教學補充，彌補目前地方師范院校電子專業(yè)辦學中實踐環(huán)節(jié)落不到實處的突出性問題。另一方面，以校企合作方式，把專業(yè)建設(shè)與地方資源相結(jié)合，把高校專業(yè)教師與地方企業(yè)工程師相結(jié)合，把理論教學與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，打破兩者相互割裂封閉局面，形成一個開放、互補系統(tǒng)。

4 地方師范院校電子類專業(yè)實踐教學體系整體方案

基于上述原則，實踐教學構(gòu)建中依據(jù)辦學定位，針對培養(yǎng)目標，結(jié)合辦學條件，構(gòu)建了四個基本模塊，如圖1所示。每個模塊突出解決實踐環(huán)節(jié)中一類重點問題，模塊之間相互銜接形成有機整體。該方案既體現(xiàn)了教學層次性，又提供了可實現(xiàn)的路徑及具體操作項目。

圖1 整體實踐教學體系

圖2 實訓(xùn)模塊

實訓(xùn)模塊如圖2所示。該部分包括三個方面內(nèi)容：電子器件認知、焊接訓(xùn)練、常用電子產(chǎn)品組裝。第一部分內(nèi)容考慮到學生入校后對基本器件了解程度和元器件本身的發(fā)展狀況。第二部分內(nèi)容考慮焊接本身就是電子實踐的一個重要組成部分，焊接工具、材料選擇也是間接對器件外形結(jié)構(gòu)、性能的了解。當然，技術(shù)訓(xùn)練的目的是為今后從事具體電子電路的實際工作打下基礎(chǔ)。第三部分組裝簡單、常用電子產(chǎn)品，一是從整體、感性上了解電子電路布局和功能，二是通過組裝成品提高學習電子專業(yè)的興趣。實訓(xùn)目前在地方師范院校教學中往往被忽視，一方面由于客觀條件所限，實質(zhì)性問題是缺乏有實際指導(dǎo)能力、能解決具體問題的師資。另一方面是理念，認為技能培訓(xùn)不是本科院校的重點，而是職業(yè)院校的內(nèi)容。

實驗?zāi)K如圖3所示。該部分內(nèi)容作為電子專業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)，分成三個層次。操作性實驗緊扣電子理論的基礎(chǔ)，體現(xiàn)基礎(chǔ)理論、基本方法、基本測量手段的實現(xiàn)，養(yǎng)成良好的專業(yè)思維習慣。以單片機、CAD繪圖為基礎(chǔ)的仿真實驗是體現(xiàn)現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的方向，在了解部分仿真軟件的基礎(chǔ)上，為以后從事電子電路、產(chǎn)品開發(fā)、創(chuàng)新訓(xùn)練做些鋪墊工作。綜合訓(xùn)練部分注重對基礎(chǔ)實驗內(nèi)容及方法的改進，強調(diào)求異、質(zhì)疑、探索思維的培養(yǎng)。

實踐模塊如圖4所示。該部分包括專業(yè)見習、實習、社會實踐三個環(huán)節(jié)。見習環(huán)節(jié)主要是開闊視野，認識，了解電子電路應(yīng)用范圍，同時希望在此過程中多了解電子行業(yè)發(fā)展狀況。專業(yè)實習則希望學生扎實地將所學理論知識與實踐相結(jié)合，將理論知識在實際過程中運用，并在實習過程中了解電子企業(yè)的管理、生產(chǎn)、研發(fā)等運行模式，學習元器件參數(shù)的選擇及在實際產(chǎn)品中的配置，學習電子成品的技術(shù)檢測方法和手段，學習電子設(shè)備的選配和維護，學習產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的各種技術(shù)規(guī)范及要求等。社會實踐則是通過學生實地調(diào)研，提高對電子專業(yè)的認知和思考，以及發(fā)現(xiàn)一些感興趣的實際問題，為以后專業(yè)發(fā)展提供幫助。

圖3 實驗?zāi)K

圖4 實踐模塊

綜合模塊如圖5所示。該部分設(shè)立了三個環(huán)節(jié)，即參加實際電子競賽，以命題方式完成自己的設(shè)計；參與研究課題，將所學知識在課題研究中得以運用；畢業(yè)設(shè)計，用所學知識形成一份滿意答卷作為大學學習的總結(jié)。無論哪個環(huán)節(jié)，無不是將知識綜合運用，將所學知識在綜合過程中得以深化和創(chuàng)新。同時也可以檢驗專業(yè)實踐教學效果。

5 結(jié)語

（1）本實踐教學方案中，注重實踐環(huán)節(jié)不斷線，內(nèi)容從點到面，形式由單一到綜合，強調(diào)學生的主動參與性。實踐形式包括實訓(xùn)、實驗、實踐、綜合提高四個環(huán)節(jié)，地域包括校內(nèi)實驗室，實訓(xùn)室、校外電子企業(yè)。實現(xiàn)方式包括實物操作與軟件模擬。提高包括實訓(xùn)、見習、實習、綜合以及參加競賽、畢業(yè)設(shè)計等。而設(shè)計的這些內(nèi)容目前在地方師范院校有條件、有能力或經(jīng)過努力可以實現(xiàn)的。

圖5 綜合運用模塊

（2）實踐采用實訓(xùn)普遍開放性，校內(nèi)實驗集中性，見習、實習擴展性，競賽廣泛參與性，畢業(yè)設(shè)計約束性的方式；各個階段制訂明確實踐目標，突出學生自主獨立、重在應(yīng)用，教師起指導(dǎo)、輔助作用。以基本的電子作品、實踐報告、調(diào)研報告等作為各個環(huán)節(jié)主要實踐結(jié)果和考核依據(jù)。

（3）將各層次的電子競賽、各類研究項目（包括教師科研、教學立項，大學生創(chuàng)新項目，自主創(chuàng)新立項目等）、各種電子產(chǎn)品制作等納入實踐環(huán)節(jié)，并要求這些內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容相關(guān)，最終以實際作品構(gòu)成畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容，從而體現(xiàn)實踐內(nèi)容的一致性。

（4）該方案突出基礎(chǔ)性、獨立性、實用性和現(xiàn)代性。所謂基礎(chǔ)性，就是以最常用、最基本的單元電路為主，強調(diào)對基本電路的功能性和原理性的訓(xùn)練和理解，以最基本的測試手段為主，掌握基本設(shè)備、儀器的正確使用；所謂獨立性，就是要求學生在一定原則的約束下，自主獨立完成實驗項目；所謂實用性，就是掌握和了解最常用電子電路，以實際電子產(chǎn)品作為獨立實施實踐的手段；所謂現(xiàn)代性，就是要了解現(xiàn)代電子技術(shù)實踐發(fā)展的方向，了解現(xiàn)代電子產(chǎn)品的現(xiàn)狀及測量方法、生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展的狀況。