電工電子實驗教學改革的研究與實踐

杜書玲　陰麗華

[摘要]在教學實踐與調研基礎上，構建一套多功能、開放型的電工電子系列課程實驗教學大平臺，形成分層次的實驗教學體系。這種教學體系保證基礎，加強綜合，調動學生實驗的積極性，提高學生的動手能力、工程實踐能力和創新能力，教學效果顯著。

[關鍵詞]電工電子 實驗教學改革 創新

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0120153－02

傳統的教學思想重理論輕實踐，總是把實驗教學看成理論教學的附屬。隨著教學改革的深入，實踐教學地位日益增強。目前國內一些大專院校一是增加實驗學時，二是將實驗獨立設課，都在一定程度上起到了加強實踐環節的作用，但實驗項目多以配合理論教學的驗證性實驗為主，因此效果并不理想。所謂單獨設課均是按單一課程設置的教學實驗模式，基本還是按理論教學的進度走。同類實驗之間間隔時間長，像電路實驗，完成一學期后才做電子實驗，一些實驗基本知識又要過一遍，既浪費了時間，又不能充分提高設備的利用率，給學生的概念斷斷續續、不連貫。這種實驗教學結構、教學內容以及教學手段已不能適應科技發展的實際需要，所以必須進行電工電子系列課程實驗教學的整體優化與調整。

一、實驗教學改革指導思想

針對電工電子實驗教學服務學科專業和課程繁多的現狀，優化實驗教學體系，精選實驗教學內容，改革實驗手段和實驗教學的考核體系，建立電氣電子信息類的學科基礎課和專業基礎課的多層次、開放式、模塊化的實驗教學新體系，培養和提高學生的理論知識綜合運用能力、工程實踐能力和創新實踐能力成為當務之急。

電工電子實驗教學改革的指導思想是以人才培養為根本，以能力培養為主線，樹立“以人為本，因材施教，求實創新，綜合培養”的教育理念；以培養和提高學生的理論知識綜合運用能力、工程實踐能力和創新實踐能力為根本目標，著力構建強弱電結合、軟硬件并重、多學科交叉的多層次、大學科的人才培養模式與體系，探索一套與之相適應的符合本科教學規律的分層次、開放型的電工電子系列課程實驗教學大平臺。

二、教學實施

（一）構建電工電子系列課程實驗教學大平臺

經過對大量的研究及反復實踐的基礎上構建了一套能同時支持電類和非電類不同專業需要的多功能 、開放型的電工電子系列課程實驗教學大平臺。該平臺主要由通識教育平臺和創新教育平臺組成。

1．通識教育平臺

在通識教育階段，確定了加強基礎、拓寬口徑、強化應用、重視實踐的人才培養原則。該平臺實驗是各課程的基礎性實驗，包括驗證性的基本實驗和課程綜合實驗，是實驗教學體系的基礎，是必修實驗，起著由技術基礎課向專業課過渡的橋梁作用，學生對基礎性實驗的熟練程度將直接影響到整個專業課程實驗。

2．創新教育平臺

該平臺包含設計與綜合性實驗、課程設計、畢業設計和自主創新實驗。設計與綜合性實驗旨在立足基礎、面向應用、注意知識遷移、反映大學生知識結構和能力要求，培養學生運用知識的綜合能力和創新意識。

（二）建立層次化的實驗教學新體系

實驗教學體系的建設關系到人才培養的質量，為體現實驗教學注重能力、個性及創新意識培養的基本原則，我們在實驗教學體系建設上突出了分層次、個性化的、課內外齊抓的培養模式。根據難易程度，我們將實驗內容分為3個大的不同的層次（簡稱低、中、高層次），分別對應基礎實驗模塊、設計與綜合性實驗模塊和創新實驗模塊，如圖1所示，同時對各類實驗項目進行分級實驗教學。這樣從低到高、從基礎到綜合、從知識的學習到能力的培養，逐級提高的實驗教學體系，使學生既能掌握基本實驗操作方法也能培養學生科學思維能力和創新設計能力，既可以滿足不同層次學生的需求，同時又有利于對拔尖學生因材施教。

兩個實驗平臺（通識教育和創新教育）通過3個層次化的模塊來展開，對學生能力在不同階段分層次遞進式培養，注重基礎，強調能力，在全體學生能力提高的前提下，擇優拔尖培養，推進金字塔式的人才能力培養方案，如圖2所示，并密切跟蹤社會對人才需求動向，始終以提高學生就業競爭力為動力，培養多才能、高水平、強技能、社會需求的復合型人才。

（三）精心設計、優化實驗教學內容

電工電子實驗教學內容的安排要基礎厚、口徑寬、強弱電結合、軟硬件并重，注重綜合技能和綜合設計能力的培養。電工電子系列課程的實驗教學大綱，按照電氣電子信息類的學科基礎課和部分專業基礎課進行組織。這些課程包括電路、電路分析基礎、電工學、模擬電子技術、數字電子技術、電機學、電機與拖動基礎、PLC、EDA、微機原理等。經過與兄弟院校的廣泛交流和研究，我們精心設計并制定了適用于不同層次學生的實驗項目。實驗教學大綱制定時，我們始終注重拓寬學科基礎，加強理論教學與實驗教學之間、技術基礎課與專業基礎課之間的聯系，增加綜合設計性實驗的比例，達到整體優化理論、實驗與技術基礎的實踐體系，使能力培養落到實處。

1．必做的基礎性實驗

包括驗證性的基本實驗和課程內綜合實驗，是實驗教學體系的基礎，是必修實驗，起著由技術基礎課向專業課過渡的橋梁作用，學生對基礎性實驗的熟練程度將直接影響到整個專業課程實驗。由任課教師根據課程需要選定實驗內容，學生通過網上預約實驗時間，教師在實驗現場授課并全程指導。

2．設計與綜合性實驗

設計與綜合性實驗內容的安排我們強調強弱電緊密結合、與科研工程實際及社會應用緊密結合的原則。從培養創新型、復合型和工程型人才的需求出發，建設了一系列不同層次、跨課程的綜合實驗室，主要依托電子技術實驗室、電工技能訓練室、電氣裝配室、PLC實驗室、EDA實驗室和創新實驗室。學生可以根據自己的喜好和需要，允許自主選擇實驗內容或項目，貫徹因材施教、因需施教的原則。教學形式主要有必修課和選修課兩種。一種是對必須加強電工電子綜合知識能力的專業，教學設置為必修實踐課，如電氣自動化專業的“電裝實習”、“電氣工程及其自動化”、“自動化”，電子信息科學與技術等專業的“PLC綜合設計訓練”、“EDA綜合訓練”和“電子技術綜合訓練”等；第二種是開設供全校理工科各專業學生根據自己需要和興趣來選修的實踐課，結合理工科大學生的特點，面向全校開設了“電子實踐與初步”、“應用電工技術訓練”、“電子設計與制作”“維修電工綜合技能訓練”、“PLC應用能力訓練”、“EDA技術”等綜合實踐性的選修課。

在設計與綜合性實驗的實施中，指導老師需要把自己在平時為企業進行研發所積累的知識傳授給學生，使他們少走彎路，高質量地完成實驗。做好這類與科研工程實際及社會應用緊密結合的實驗，對大學生參加科技創新實驗大有益處。

3．創新試驗

為培養具有創新意識和創新能力的人才，開展了個性化培養模式，對拔尖學生進行個性化培養、電子賽事培訓及學生業余科技活動制作。經過此環節的訓練，學生的理論水平及實踐創新能力均可得到較大的提高。

（四）采取開放式的個性化培養模式

開放實驗教學的目的在于為學生建立一個貌似寬松、實則嚴格的學習和實踐的環境，改“牽著學生的手往前走”到“鼓勵學生自己往前走”，為學生留出相當的自主空間，鼓勵學生出于興趣和愛好去動腦筋、動手。開放式實驗室為學生提供了一定的環境和機會，為培養他們的創新能力創造了條件。開放實驗室，可以為學生自主學習、個性發展、培養創新能力提供充裕的時間和空間，是深化教學改革，由被動教育變為主動教育，由應試教育變為素質教育，全面提高實驗教學質量的有效辦法。

三、結束語

本文論證了一種電工電子試驗的新方法，實驗項目設置科學，注重先進性、開放性并將科研成果轉化為實驗教學的電工電子實驗教學新體系。該體系1.實驗由易到難，循序漸進，符合人們認識客觀事物的規律；2.受益面廣，確保了每個實驗學生對基本知識、理論和實驗技能的掌握，為更高一層次的實驗打下了基礎；3.有利于鍛煉學生的自修能力，尤其是設計與合性實驗和創新實驗；4.有利于培養學生分析題、解決問題的能力，也有利于培養學生的科學風；5.有利于因材施教、發掘拔尖學生，開啟一個良好的創新氛圍。

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