第六届全国电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛结果近日揭晓，西安交大共有10项作品入选，其中电气学院金印彬、张璞及电信学部张世娇设计的实验案例分别获得一等奖。荣誉和成绩的背后，渗透着专职实验教师们专注实验教学创新改革的汗水，最终目的只有一个，给学生搭建设计的舞台。

初衷：让学生学到“真功夫”

据了解，在实验教学的课堂上，普遍存在着实验的难度大、学生学习有畏难情绪、实验与实践存在差距等问题。“让学生们学到‘真功夫’”是老师们着手实验教学改革的出发点。依托学校平台和教改项目的契机，三位老师创新实验教学模式，以问题为导向，推进教学改革。

“要建设中国特色世界一流电气工程学科，就需要将培养学生创新意识作为实验教学的重点。”张璞从西安交大电气学院毕业后，曾在中国航天科技集团711研究所工作，承担过一系列重大研发项目，积累了丰富的工程实践经验，因此对实验教学有着自己独特的体会：“之前学校的实验偏向验证类，难以适应工程实践必须主动探索的特点，而要弥合实验教学与行业前沿需求之间的差距，就需要根据学生特点来因材施教，达到激发创新活力、提升创新能力的目的。我在设计‘基于阶跃法的智能化RC电气参数’这个实验项目时把验证性实验变成了探索性实验，引导学生应用所学到的课堂基础知识来解决看得见、摸得着的实际问题，注重培养学生的创新意识和实践化体验。”

张璞指导学生实验

57岁的金印彬是实验教学的“老行家”，有着丰富的教学经验。在“基于Verilog语言的函数信号发生”这个实验中，金印彬不仅考虑了学生创新意识的培养，如何将实验设计融入社会发展也是他思考的重点。“人工智能时代下掌握FPGA，能帮助学生更好地处理高速并行的问题。”虽然学生完全掌握Verilog语言的难度较大，但金印彬经常给学生们打气，他认为学Verilog语言就和打太极一样，学会简单的招式不难，但要想将太极打得像张三丰一样，就得“冬练三九，夏练三伏”。为了让学生更好地学习，金印彬将80%的精力投入在实验教学中，退休前计划开设线上课程。

实验教学改革，除了要与社会发展需求接轨外，让难点实验变得更“好玩”是张世娇的初衷之一。这次实验案例设计，张世娇突破了教学实验只能用“看”来验证的想法，让实验可以“听”，丰富了学生的实验感官。多功能电子音乐演奏器是一个集组合逻辑和时序逻辑于一体的典型数字系统。“音乐演奏器生活中很常见，学生对实验背景熟悉，就会觉得实验有趣。”张世娇说。开课后，尽管学生觉得实验难度较大，但学习热情依然高涨。

亮点：变“验证性”为“设计性”实验

变“验证性”实验为“设计性”实验，是三个获奖案例的共同点。三个实验赋予学生完全自主选择权和发挥空间，充分挖掘学生的创新能力。

“基于阶跃法的智能化RC电气参数”原本是个典型的验证性实验，但张璞苦思冥想，采用工程化的设计流程、立体化的任务设置、模块化和多样化的设计，要求学生基于一阶RC电路阶跃响应原理，并借助C51模块化实验平台，设计一个可以测量电阻和电容参数且以数字方式显示的智能化RC电气参数测试系统。多年的工作经验告诉张璞，“培养学生的工程化实践能力很重要。”今年春季，电气专业大三的410名同学两人一组，协作完成了该实验。学生孙寻航坦言，刚接触时挑战很大，面对一堆模块有些不知所措，但在老师的指导下渐渐喜欢上了这个领域，开始享受用模块自主设计系统带来的满足感。

张世娇的教学课堂

张世娇的“基于FPGA的多功能电子音乐演奏器的设计与实现”实验，要求学生设计日常生活中常用到的音乐播放器，旨在锻炼学生数字系统的设计能力。该实验是针对信息工程/自动化专业的大二、大三学生开设的，信息工程专业的郑子维参与实验后感慨地说：“这是一个很有挑战性的实验，知识范围涵盖音符发声原理、分频器等，有多种设计方法，在实验中可以掌握由浅入深的电路设计方法、由特殊到一般的设计方式、从分析到设计再到验证的数字系统设计的思想。”

金印彬的“基于Verilog语言的函数信号发生”实验是数字电子技术基础课程的实验，学生要完成用LED灯显示的加减乘除计算器、用动态数码管显示的加减乘除计算器、设计频率可调的方波信号发生器到最终达到函数信号发生器的设计。为了让学生更好的学习，金印彬将一个复杂设计分解成了几个相互关联的设计性实验，采用递进性的设计安排，克服学生的畏难心理。电气专业73班的赖泓霖刚开始对一门新的计算机语言和从未接触过的可编辑逻辑器件有点畏惧。但在闯关似的完成一个个小任务后，他开始渴望完成新题目。“其实中间有很多次想放弃，但最终攻破了一个一个难关，顺利完成了实验。”

倾心：当好学生的引路人

三个实验案例对很多学生而言难度较大，所以老师们非常注重实验过程的指导，帮助学生克服困难，让学生获得结结实实的收获。

RC电气参数测试系统是一个有工程应用背景的设计性案例。无论课堂还是周末，张璞都与学生保持密切沟通，及时帮学生解决难题。课上为吸引学生的注意力，张璞等老师创新课程设计方式，将实验内容层级化，实现当堂学习、当堂实验、当堂创新。“只要设计合理，给予支持和沟通，学生的能力是超出你的想象的。”课下张璞随时在线与学生交流实验进展情况，多次深夜为遇到挫折的学生加油打气、答疑解惑。“对学生而言，一帆风顺未必是最优的结果，我认为最优的结果是学生不仅掌握了个人技能，更有直面问题的能力。”孙寻航在实验中切身体会到团队合作的重要性，“一个人的力量是有限的，两个人共同努力会产生新的化学反应，达到‘1+1>2’的效果。”

张世娇很善于引导学生发现问题。设计电子琴时，张世娇会把带有小错误的分频器代码告诉学生，让学生在实验中自我发现问题、纠正问题。同时，让实验尽可能反映课程内容，让学生真正学到知识。“这个实验让我对老师的教学内容有更深刻的理解，希望这门实验能够继续开下去。”信息工程专业71班的邹玉坤说。

金印彬讲解DDS原理

金印彬注重因材施教，对于学生的考核，他不仅看重作品的完成情况，也注重学生的学习态度，将“精神分”纳入考核评价内，提升了学生实验设计的积极性。除此之外，为了更好地帮助学生将数字合成频率技术（DDS）原理变为设计，金印彬会“先扶同学们走两步”，通过举例的方式，让学生对实验理解更透彻。

“这次获奖是课程组老师们共同努力的结果，是对实验课教学改革的肯定。只有老师天天想着如何能把课教好，才能真正把课教好。”金印彬朴实的话语，说出了老师们的心声。