地方應用型本科院校電類專業學生工程實踐能力培養探討

楊章勇　何勉　劉沛

[摘 要]地方應用型本科院校電類專業是面向生產實際和工程技術開發，主要培養具有較強工程實踐能力和一定創新精神的高級工程技術人才，為區域經濟發展服務。對于典型的工科電類專業而言，理論教學與實踐教學要結合緊密，實踐教學的要求很高。以我校電類專業學生工程實踐能力的培養研究為例，主要從實踐能力培養教學平臺的構建、開放性創新實驗室的運行模式對學生工程實踐能力的培養研究、大學生科技競賽以及學生的工程實習等方面進行實踐教學改革，力圖探索應用型電類專業人才培養的有效途徑和方法。

[關鍵詞]電類專業 工程實踐能力 創新實驗室 工程實習 科技競賽

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）10-0137-03

一、引言

隨著經濟發展方式的轉變和產業結構的調整，社會急需大量的基本技能好、工程實踐能力強、綜合素質高的高級應用型專門人才。而地方高校承擔了全國高校90%以上的大學生的培養任務。因此，如何做好地方應用型本科院校電類專業學生工程實踐能力培養具有非常重要的意義。

目前我國地方高校電類專業開展的實踐教學形式主要有基礎性實踐、認識社會實踐以及畢業設計環節等。但由于多種原因，目前實踐教學體系存在著一些問題，主要表現有：實踐教學依附于理論教學，工程教育投入不足導致工科理化的現象越來越嚴重，實踐教學改革嚴重滯后于理論教學，面向實際的工程訓練不足導致實踐教學的理論化，實踐教學環節在課程體系中所占的比重越來越低，實踐教學缺少自主性和創新性，實踐教學內容陳舊、形式單一，教學方法和教學手段較為落后等。陜西理工學院作為一所省屬地方應用型本科高校，針對以上問題進行了積極的探索，本論文結合學校自身的發展情況，談談我校在電類專業學生工程實踐能力培養方面的一些做法和研究。

二、我校電類專業學生工程實踐能力培養教學平臺的構建

我校學生工程實踐能力培養教學平臺依托于陜西省省級實驗教學示范中心——陜西理工學院電工電子實驗教學中心，已經建立了階梯式的三個學生工程實踐能力培養教學平臺，采用“基礎訓練——技術綜合——工程實踐及創新”的循序漸進、開放式的高級應用型人才培養方式，其總體結構如圖1所示。以在大一、大二開設的電子元器件認識實習、電類專業基礎實驗、電子工藝實習等為第一平臺，主要為學生傳授電子元器件和常用電工電子儀器儀表的基本知識和操作技能，電子工藝知識和訓練焊接技術及電路板制作技術，讓學生了解電子產品生產的工藝過程，培養學生的工程意識和動手能力。以為大二、大三學生開設的單片機實驗、EDA實驗以及課程設計為第二平臺，主要培養學生的基本實驗技能，具備發現問題、分析問題和解決問題的能力。以電工電子創新設計為第三平臺，以創新實驗平臺為主要載體，以大學生課外科技活動和學生自主系統設計及實現為內容，主要培養電類專業學生的實踐能力和創新精神，全面提升學生的整體工程素質和工程能力。

我校在三個平臺的實踐教學實施過程中形成了三個層次的實驗教學方式：基本實驗（驗證性實驗），提高型實驗（綜合性、設計型），研究創新型實驗。多年的實踐證明：這種教學方式和組織模式，可以大大增加學生動手操作的機會，鍛煉和提高了學生的工程實踐能力。

三、我校開放性創新實驗室的運行模式對學生工程實踐能力培養研究

我校創新實驗室是面向全校電類專業學生全天候開放的實驗室，為學有余力的學生提供自主制作、自主開發、自主課題研究的工作平臺。創新實驗室緊緊圍繞學院的高級應用型人才培養目標，不斷探索人才培養的新思路、新方法，在工科本科教學過程中努力培養學生的創新精神和工程實踐能力。創新實驗室始終以學生為本，以高級應用型工程技術人才培養為核心，實施開放式實驗教學，促進學生知識、能力、思維和素質的全面協調發展。在人才培養過程中將學生的全面發展和尊重個性發展緊密結合，將學生的理論學習和工程實踐緊密結合，將學生的個人奮斗和團隊合作緊密結合，通過解決工程實際問題激發學生的學習自主性，在自主學習的過程中激勵學生的個性發展，培養學生的自信心，在提出問題、解決問題的過程中引導學生加強理論知識學習。

創新實驗室陸續建成了GE智能平臺自動化系統等多個實驗平臺，實驗室內的控制對象基本模擬的是一線的工業現場。學生可以提出申請自愿進入實驗室學習，實驗室以創新實驗項目的形式接納學生，教學過程從《電子線路設計實驗》開始，隨后由一系列的課題設計、制作及調試組成，每個課題小組由三至四名學生組成，分工協作，課題滾動進行。課題來源于國家級、省級、校級大學生創新實驗項目，教師科研項目的子課題，電類專業競賽培訓課題。學生還可以依據自身專業特性及興趣進行自主選題，由指導教師審核并完善方案后，批準學生進行作品制作，制作過程中可隨時向指導教師進行詢問，并可以向實驗室免費申請所需電子元器件，在項目完成后，填寫項目結題報告，提交作品，進入下一個實驗項目。該運行模式旨在提高學生的專業技能、工程素質，培養學生的自主學習能力、創新精神、團結協作交流能力等，彌補常規教學的不足。通過創新實驗項目的自主設計與實現，使學生發現問題、分析問題和解決問題的能力增強，學生的自我意識、參與意識和實干意識增強，學生的團隊意識和合作精神增強，從而最終使學生的工程綜合素質進一步增強。我校創新實驗室的運行流程如圖2所示。

創新實驗室通過創新實驗項目組織學生積極參與科研立項，形成了良好的科技創新氛圍。近幾年來，學生參與申報院級創新實驗項目并成功立項50余項，參與申報創新實驗室實驗項目300余項，參與人數達1000余人。實驗室學生的受益面非常廣，有效的提高了學生的工程實踐能力。

四、大學生科技競賽對學生工程實踐能力培養研究

我校創新實驗室除了常規的運行流程外，近年來積極組織和承辦校內和全國性的電類專業學生的科技競賽（如“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、全國大學生電子設計競賽、西門子工業自動化挑戰賽、全國大學生機器人大賽、挑戰杯賽等），競賽流程主要分為以下三步：

（三）重視課程設計和畢業設計，加強課程體系知識點的掌握

計算機科學與技術專業的電子技術課程，不像電氣工程或者電子信息工程有相應聯系緊密的后續課程（高頻電路，電力電子技術，自控原理等）作為延續和鞏固。為此，我院為計算機科學與技術專業的學生設立了電路課程群，該課程群主要包括電路與電子學，數字電子技術，嵌入式系統，微機原理與接口技術，計算機體系結構等。課程群中的課程按照排列次序依次開設，是一個從元件抽象到模塊，再抽象到系統的過程，每一門課程結束后學生可結合先修課程，完成相應的課程設計，使學生理解建模的過程在不同的層次和條件下是不同的，進一步加深在實際過程中抽象建模對不同問題解的重要性。

三、進一步教學改革的思考

（一）建立特色的教學團隊

構建職稱結構和年齡結構合理的教學梯隊是提高本科教學質量的關鍵。在確保教學質量不斷提高的前提下，適當擴充團隊人員，尤其要吸收青年教師，以滿足專業發展建設的需要。計劃每年引進該專業博士1-2人，以優化師資專業結構隊伍。推選課程組教師攻讀博士學位，進入博士后流動站，去國外訪學，以使團隊學歷層次更趨合理，提高團隊人員的知識結構水平。

（二）制定教學網站的維護和更新機制

為了保證本課程的教學網站與課程講授的內容一致，真正地起到輔助教學的作用。需要制定出詳細的網站維護和更新條例，如：主講教師每周固定網上答疑時間，更新維護時間，更新的基本內容等。通過網站，隨時掌握學生的學習狀態和對知識點的理解情況，并通過網絡交流進行反饋，實現交互式學習，目前已初步建成網絡答疑和部分電子作業。

（三）進一步優化理論課和實驗課的考核方法

電路與電子學是電子信息類學生首次接觸到的專業基礎課，理論和實踐性都很強。最終考核時，擬定理論課和實驗課并重，完善考核評價體系。考核評價體系為創新能力的培養從形式上提供了保證，也是新形勢下的要求，它是一個復雜的系統工程，既需要在理論上探討，也需要長期的探索和實踐。

四、結語

近幾年通過在教學內容和教學模式上的改革，電路與電子學課程在理論講授和實驗教學方面受到了學生的一致好評，增加了他們學習的興趣和積極性，年終的學生評教分數明顯提高，參與到不同實驗室和課題組的學生也越來越多。這大大促進了我校下一步教改計劃和課程體制的建立與完善。

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[責任編輯：鐘 嵐]