電工電子實踐課程改革初探

王強 石萬里 何天成 祝玲

摘 要：針對目前電工電子實踐課程教學中存在實踐訓練不足，課程知識缺乏梯度，對學生的自主創新能力培養不夠等問題，構建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學體系，提高了學生應用和創新能力，同時，也激發了學生學習相關課程的興趣。該教學方法可操作性強，教學效果良好。

關鍵詞：課程建設；實踐教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A

1 緒論

2010年6月23日，教育部在天津大學召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，聯合有關部門和行業協（學）會，共同實施“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。“卓越計劃”強調創新工程教育的人才培養模式應遵循工程的集成與創新特征，大力推進工程教育的人才培養模式改革。學生的學習包括在校內學習和在企業學習兩個階段。在校內學習階段，高校要以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，重構課程體系和教學內容，加強跨專業、跨學科的復合型人才培養，著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，加強學生創新能力訓練。在企業學習階段主要是學習企業的先進技術和先進企業文化，深入開展工程實踐活動，結合生產實際做畢業設計，參與企業技術創新和工程開發，培養學生的職業精神和職業道德[1]。

電工電子實踐課程是高等工科學校為21世紀大學生工程技術能力培養和創新能力提高開設的工程技術基礎課程之一。實踐教學是該課程教學過程中非常重要的環節，如何在實踐教學中培養和提高學生的動手能力、分析能力和解決問題的能力以及創新能力，是擺在每位從事實踐教學教師面前亟需探討和深思的重大教學課題。面對21世紀培養創新人才的需要，結合當前高校電子類理論和實踐教學的具體情況，應按照工程實踐能力培養的規律，著力培養學生的獨立思考、敢于動手和勇于創新的精神。通過實踐教學環節，不僅要達到鞏固和加深理解所學的知識，更重要的是訓練實踐技能，根據理論知識指導實踐，樹立工程實際觀點和嚴謹的科學作風[23]。

電工電子實踐課是北方民族大學電氣信息工程學院各專業在電工電子技術方面入門性質的認知課和實訓課。面向所有專業學生，在大一第一學期開設，通過本課程的學習主要是讓同學們獲得電工電子技術方面的入門知識和技能，激發學生對電子知識點學習興趣，為以后學習專業知識和將來走向社會打下一定的基礎。

2 課程現狀

當前的電工電子實踐課程教學，大多數情況是以理論講解為主，理論知識的內容主要以電路、數字電子技術和模擬電子技術課程中的基本內容為主，配以少量實驗，實驗也是以驗證理論知識為主，缺乏自主創新型實驗，學生可分析研究的空間較少，學生在實驗過程中分析問題、解決問題的能力沒有得到有效提高，覺得實驗沒有多少挑戰性，對此也沒多大興趣[45]。另外，實驗學時相互獨立，跨度較大，沒有考慮個體差異，每周只上一次兩小時左右的實驗課，等到下次上課時，上次實驗課的內容已與本次沒有多大關系，學生沒有得到系統訓練，知識體系缺乏梯度，因材施教不足。

綜上所述，為了培養具有工程實踐能力和創新能力的人才，針對電工電子實踐課程教學內容、教學方法和評價方式的改革勢在必行。

3 課程教學改革

1）教學內容與教學方法改革。為了讓學生能夠盡早接觸工程實際、盡早培養探索研究精神，該課程在大一第一學期開設，同時，為了避免學生過早接觸較難的電工電子理論知識，打擊自信心，失去對該課程及后續課程的學習興趣，構建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學體系。將老師的教學、學生的學習和創新型研究融為一體，按照由簡入繁的層次將課程內容模塊化，使知識體系具有一定梯度。

課程內容共分為四個模塊：元器件辨識和測試、焊接技術及技能訓練、自選作品組裝和常用儀器儀表使用。元器件辨識和測試模塊首先給學生講解一些基本的元器件知識，主要包括電阻、電容、電感、晶體管、集成電路以及萬用表的使用等，以多媒體講解為主，并配以微視頻，學生可在課后自行觀看每種元器件的微視頻，加深對該元器件的印象。接下來，學生進入實驗室，每人一盒元器件，進行元器件辨識和測試，元器件盒中包括上課所講的每一種元器件。通過該模塊的練習，要求學生掌握基本元器件的原理及使用方法，同時通過該模塊練習，讓學生掌握萬用表的使用方法。焊接技術及技能訓練模塊，該模塊分為焊接基本訓練和工藝品制作兩部分。在焊接基本訓練部分，老師首先給學生講解和演示基本的拆除和焊接方法，旨在讓學生明白拆除和焊接的基本工具的使用，掌握實際操作的基本要領。然后讓學生從廢舊電路板上拆除需要焊接的元件，在拆除的過程中，元件和電路板均不能損壞，再將拆下來的元件焊接到空白萬用板上，要求焊點規范，元件布局合理，為了避免部分學生偷懶，對拆除和焊接的元件數量作了限制。通過該部分的練習，使學生掌握正確的元件拆除方法和焊接方法，學會使用一些常用的工具，加深元器件的學習。在工藝品制作部分，學生需以一根一米的銅絲為主要原材料，制作一個工藝品。銅絲為主要原材料，可輔助其它材料，制作手段主要采用焊接，造型完全自主設計，為避免學生偷懶，只為了完成任務，對焊接點的數量作了要求。該部分的考核指標主要是作品的創意性和焊接工藝。通過該部分的練習，進一步加深焊接技能的訓練，提高焊接工藝水平，另外，工藝品制作需要學生發揮主觀能動性，進行創意性設計，通過該部分鍛煉了學生的自主創新能力。自選作品組裝和儀器儀表使用模塊，在該模塊中，學生可根據自身情況，從不同難度級別的被選套件中選擇一種自己想做的套件，套件的原材料由學校免費提供給學生，學生根據原理圖焊接、組裝完成作品，要求完成后的作品能夠正常使用，整個過程要求學生獨立完成，完成的作品送給學生自己使用。通過該模塊的練習，旨在提高學生分析問題、解決問題的能力，訓練學生實際的基本工程實踐能力，激發學生對電子制作的學習興趣。

通過以上四個模塊循序漸進的訓練，使學生掌握了基本的電工電子知識，電子作品制作的基本技能，激發了對后續課程的學習興趣，具有了一定的自主創新意識。

2）評價方式改革。在本項目中，采用模塊化考核，注重過程性評價，每個模塊占有總成績的一部分比例，最終成績為各個模塊的成績總和。比如在本項目中，具體表現為：學生考勤占10%，在本項目的實施過程中，除特殊情況外，未發生學生無故缺勤的情況；元器件辨識和測試占20%，該模塊進行一對一當面測試，要求學生對于給定的元器件能夠知道功能、會辨別極性、測量其參數等；焊接技術及技能訓練占30%，該模塊主要以學生提交的作品為考核依據，分為兩部分：一部分是學生焊接的萬用板，主要考察學生焊接的規范程度；另一部分是焊接的銅絲工藝品，主要考察學生的創新型和焊接技能。自選作品組裝和儀器儀表使用占40%，該模塊主要以學生最終完成的作品質量為主要考核依據，另外，在完成過程中的一些操作規范程度及元件使用錯誤也作為考核依據的一部分。所有的模塊都是循序漸進的，前期完成的不好，后期必然受影響也會不好，所以，通過模塊化考核，使得學生能夠重視每一個模塊，認真對待每一個模塊，避免出現期末抱佛腳的情況，使學生能夠在整個學習過程中有所收獲。

4 結語

通過該項目實施，豐富了課程內容，鞏固了課程知識，提高了學生學習效率和效果。構建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學體系，提高了學生應用和創新能力。同時，也激發了學生學習相關課程的興趣，學生的工程實踐能力得到提高，為后續課程的學習打下了堅實的基礎，學生滿意度高。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.卓越工程師教育培養計劃[Z].20100623.

[2]劉延飛.電工電子技術工程實踐訓練教程[M].西安：西北工業大學出版社，2014：1255.

[3]張小兵，徐善永，何生杰，韓濤.電工與電子技術實踐教程[M].北京：清華大學出版社，2015：1214.

[4]陳軍波，謝勤嵐，陳心浩.“電工電子實訓”課程建設與學生創新實踐能力培養[J].教育現代化，2016，40：3738.

[5]胡仁杰，王成華，堵國樑，黃慧春，管秋梅.自主研學的電工電子實踐課程建設[J].中國大學教學，2014，6：6063.

項目來源：2016年北方民族大學教育教學改革研究項目（2016JY1110）

作者簡介：王強，北方民族大學助教，從事嵌入式系統的研究；石萬里，北方民族大學高級工程師，從事過程控制與自動化的研究；何天成，北方民族大學工程師，從事信息與信號處理的研究；祝玲，北方民族大學講師，從事自動化的研究（750021）。