綜合實驗項目創新模式的構建與實踐探索

阮觀強 陸忠東 吳軍民

【摘要】汽車整車電路檢測綜合實驗項目繁多，不利于開展教學方法的創新與實踐，同時對教師教學與學生學習造成很大的困擾。本文結合卓越工程師教育培養計劃的精神，探索了企業與高校深度合作，創新地在一門綜合實驗課程中，開設必學綜合實驗模塊與選學實驗模塊，兼顧了理論與實踐的協調開展，強化了培養學生的工程能力與創新能力。

【關鍵詞】 綜合實驗 汽車電路檢測 構建 探索

【基金項目】上海市高校本科重點教學改革項目，項目編號：A1-5701-14-006-05；上海電機學院學科基礎建設項目，項目編號：12XKJC02。

【Abstract】There are variousprojectsin the comprehensive experimentautomotive circuit detecting， while it is not conducive to carry out the innovation and practiceof teaching methods， and causes great distress to teachers' teaching and students' learning. In this paper， combining with thespiritofeducatingand training planof outstanding engineers， it had exploredin-depth cooperation with universitiesand enterprises，creatively set uprequired experiment module and elective experiment modulein a comprehensive experiment course.This has given consideration to coordinated developmentof both theory and practice， and strengthens the students'abilityof engineering and innovating.

【Keywords】 comprehensive experiment， automotive circuit measurement， structuring， exploring

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0240-02

實驗教學是實踐性教學的一個重要環節，與理論教學相輔相成構成高等教育教學過程的重要組成部分，而在實驗教學中，綜合性實驗項目在高等教育教學中尤為重要。上海市教委已經于2009年啟動了上海高等教育內涵建設“085”工程，而且很多高校已經加入“卓越工程師教育培養計劃”，行業企業深度參與培養學生、學校按通用標準和行業標準培養工程人才，強化培養學生的工程能力和創新能力，是當前高校應該研究探討的問題[1]。深化綜合實驗項目的改革，構建創新的實驗模式，迫在眉睫。

改革現有的實驗教學模式，努力培養高素質創新人才是當前高等學校面臨的一個重要課題。把學校與企業深度合作，把合作的成果搬到綜合實驗項目中，這是一種必要的嘗試。現在汽車維修企業需要大批懂技術會創新的人才，尤其是在汽車電路與電控系統的檢測方面，需求量更大，基于此原因，在經過與多家汽車維修檢測企業專家研討后，確定在汽車整車電路檢測綜合實驗的教學改革中，引入了“汽車發動機電噴系統檢測實驗”、“汽車發動機起動系統檢測實驗”、“汽車發動機點火系統檢測實驗”、“汽車自動變速箱系統檢測實驗”、“汽車ABS系統檢測實驗”、“汽車SRS系統檢測實驗”、“汽車空調控制電路檢測實驗”、“汽車燈光照明電路檢測實驗”、“汽車電器電路檢測實驗”9個創新型綜合實驗項目，以實現“厚基礎、高素質、強能力”的創新型工程技術人才的培養目標。本文介紹了創新型綜合實驗的設計和實施過程，評價了其實施效果。

1.實驗項目的設計

汽車整車電路檢測綜合實驗項目為汽車服務工程專業綜合實驗的重要組成部分，授課學時為兩周32學時。該綜合實驗項目是在學生掌握了多門專業理論課的基礎上進行的，通過綜合實驗環節訓練，使學生對不同的專業課程進行一次系統的總結和歸納，是對理論知識的強化，教學內容的不斷深化，有助于學生的理論知識與實踐能力相結合。

汽車整車電路檢測綜合實驗項目中，檢測項目很多，老師講完課以后，學生操作時間過短，會造成學生的實踐能力下降，為了協調這種矛盾，汽車整車電路檢測綜合實驗內容，創新地開設學生必學實驗模塊與選學實驗模塊，由于大多數的檢測項目所采用的檢測方法與使用的儀器設備相同，這就為實現總體與個性化相協調統一的實驗教學模式，創造了可行的條件。在多年的教學實踐中發現，要想成功構建綜合性、設計性實驗，必須注重實驗題目設定、實驗具體實施途徑和實驗考核評價等問題。

1.1 必修綜合實驗題目確定

在汽車整車電路檢測綜合實驗項目中，共有9大類綜合實驗，29小項的檢測項目，主要分為傳感器類故障、執行器類故障、控制器類故障，用電器類故障、線路故障、開關控制類故障、繼電器保險絲類故障。每一大類基本上都是類似的故障原因，在檢測儀器設備使用以及檢測方法上大體相似。在必修項目選擇上，有目的的選擇“汽車發動機電噴系統檢測實驗”、“汽車燈光照明電路檢測實驗”這兩項綜合實驗，作為必修綜合實驗項目，這兩個綜合實驗項目包含了上述7類故障。這樣既簡化了教學工作量，兼顧了學生的興趣，又空余多余的時間，利于學生的動手操作以及工程能力的創新與探索。

圖1 必修項目與選修項目的關系圖

1.2 綜合實驗教學人員的構成

邀請比較有名的汽車維修檢測企業的行業專家，和我校擔任該項綜合實驗的教師進行探討，制定相應的教學方案與授課計劃。企業專家的優點是動手能力強，但是對上課以及理論缺乏經驗，而本校教師恰恰相反，讓任課教師拜行業專家為師，學習實操，然后在課堂上講授，使實踐溶于理論教學中，利于調動學生上課的興趣。

把汽車維修檢測企業的行業專家直接帶入實驗課堂，講授實踐中碰到的問題，親自動手演示講授實操，和學生開展討論，對于學生制定的檢測故障樹進行評講，然后利用學生制定修改過的故障樹，解決實際車輛的故障，使學生真正感受課堂其實和企業并不遙遠，將開放實驗與行業實務有機地融合在一起，既有利于學生了解行業最新實務及行業發展現狀，提高實驗興趣，也有利于行業培養并選拔人才，給行業專家搭建了走進課堂的機會。

圖2 教師組成與學生的關系圖

1.3綜合實驗教學的開展

對于必修項目的開展，首先由教師向學生下達項目任務書，使學生明白本實驗的目的意義、實驗材料與內容及實驗報告的撰寫要求。然后由5～6名學生組成一個項目組，每個項目組選擇一名學生作為組長，負責組織項目組成員查閱文獻資料、設計實驗技術路線、安排實驗進程并找出項目實施中的關鍵問題及解決辦法。學生將設計好的檢測故障樹和實驗方案先交給指導教師審核，根據教師提出的意見經過多次修正后進行實施。

對于選修項目的開展，采用開放式的教學方式。開放實驗源于20世紀60年代初期美國的物理實驗教學改革。教育部、財政部在“本科教學工程”中特別要求：在大學生實踐能力和創新創業能力等薄弱環節上，建設開放共享的大學生實驗、實踐教學平臺，培養適應經濟社會發展需要的應用型、研究型和創新型人才。開放綜合實驗項目是由其余7個實驗項目組成，在這些實驗項目可以任選三項，作為該組的選修綜合實驗項目，每個實驗項目規范在4學時，學生可以根據自身的興趣和培養能力需要，自主選擇綜合實驗項目進行相應的實驗。學生在完成選修的實驗項目后，經過老師的認定，取得綜合實驗項目學分[2]。

2.教學的方式探討

2.1采用啟發式教學方法。在教學方式上，創新實驗教學項目均采用啟發式教學方法，變傳統的“傳授”型教學為“教導”型教學，學生在教師指導下，自主設計實驗方案，利用實驗室現有的實驗條件進行自主實驗以達到預期目標，并自主撰寫研究報告。在實驗教學過程中，充分重視學生的自主性和實踐性，鼓勵學生在實驗中創新，促進學生主動思考問題、分析問題、解決問題，形成探究問題的科學方式方法。

2.2討論課的開展。圍繞教學內容、重點及難點，根據汽車整車電路檢測實驗項目的內容與體系，逐步完善、開展討論課程教學，提高學生的自主學習能力。培養學生的創造力，探索求異原則。使學生由傳統的被動接受性學習方式轉變為主動的參與、探討、研究。培養學生發散性的思維方式，通過對學生不同實驗技能的培養，提高學生分析問題、解決問題的能力。

2.3開發自主實驗項目。開放實驗室的根本目的在于培養學員的創新意識和創新能力，創新設計需要思維的機動靈活，個性的充分發揚。一味地循規蹈矩很難進發出創造的靈感。開放實驗室就是要讓學員打破舊有的思想束縛，鼓勵他們推陳出新。因此，我們讓學員將他們創新設計的課題帶進實驗室，根據他們的創新題目和興趣愛好自行設計新的故障樹圖，通過實際操作來驗證故障樹的合理性和可行性，從而提出改進意見，再進一步完善當初的創意。這樣就對學員形成一個良性循環，不管是他們的創新能力還是故障樹的運用能力都得到了提高。從另一個角度看，將創意變為實戰作業，也會激勵學生更大的創新熱情，從而促進創新實踐活動的深入開展。

3.綜合實驗的管理機制

激勵機制。激勵機制是項目高效運行的驅動力。吸引校外行業專家、校內教研人員和學生，積極參加開發創新實驗項目的核心內容。建立行業專家聘用制度、提高開放實驗的酬勞，綜合實驗指導教師的工作量，按實驗項目學時數的一定系數計算。充分吸引校內外人員主動積極參與項目的建設與教學，加大項目開發的投入力度。

約束與保障機制。加強組織領導，嚴格規范項目準入和退出條件，充分考慮項目指導教師的動態淘汰、嚴格控制質量、打造精品項目，建立淘汰制。加強宣傳引導，完善相關運行配套管理規定，保障項目開發經費的投入，以及任課教師的酬勞和學生的學分認定等及時確認到位[3]。

4.取得成果

此綜合性實驗內容經過汽車學院汽車服務工程專業4個班級的具體實驗，取得了較好的效果，不僅實驗內容引起了學生的極大興趣，也充分調動了學生探究性學習的興趣。

（1）使學生變被動為主動，提高學生的實驗興趣與傳統實驗項目相比較，創新型綜合實驗項目緊扣專業研究熱點，即注重學生的共性，能夠鍛煉學生的基本實驗技能，又能夠在一定的范圍內讓學生發揮個性，培養其獨立分析、判斷和解決問題的能力，促進創新思維和創新能力的形成。因此，創新型綜合實驗自實施以來受到了學生和相關專家的一致好評。

（2）鍛煉了學生的團隊協作能力和組織管理能力創新型綜合實驗是以項目小組為單位來完成的。在完成實驗項目的過程中，需要小組成員的分工合作與相互配合，其中的關鍵問題需要全體成員經過探討后共同解決。另外，項目負責人對全體成員的有效組織和管理也在項目完成過程中起著十分重要的作用。

（3）通過學生查閱資料和對資料進行綜合分析，培養了其邏輯思維和創新能力在設計實驗路線和方案時，需要學生事先利用圖書館和計算機網絡查閱各種文獻資料，然后對查閱的各種資料進行精讀，分析其實驗方法和條件，從中找出影響實驗結果的主要因素，最后確定實驗路線。很多以前沒有查過專業資料的同學掌握了專業資料的查閱方法。通過查閱和分析文獻資料對汽車整車電路檢測有了更加全面的理解，最終設計的技術路線和方案具有一定的創新性。

參考文獻：

[1]阮觀強.改革綜合實驗，培養學生工程與創新能力的研究與實踐[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2015，28（2）：145-147.

[2]張學敏.開放實驗項目“超市”模式的創新研究與實踐[J].實驗技術與管理，2015，29（10）：33-36.

[3]張慶樂，張麗青，黨光耀，唐心強.創新型實驗項目的設計思路與實施效果[J].中國電力教育，2012，20：106-107.