獨立學院電工電子實踐教學體系建設與改革探索

鄭君媛,陳蕾 石明慧

摘要：根據(jù)教育部新工科建設相關文件指導，學生的專業(yè)實踐能力是成為合格應用型人才的保障。本文結合獨立學院總體發(fā)展水平和辦學定位，對加強電工電子工程實驗實踐的教學工作進行探索研究，提出了培養(yǎng)應用型人才的實驗實踐教學體系建設和改革的方案，促進學生的實踐能力和創(chuàng)新意識的提高，適應地方經(jīng)濟社會發(fā)展的需求。

關鍵詞： 實驗實踐教學體系；電工電子；新工科；教學改革

中圖分類號： G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）10-0089-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Construction and Reform of Electrical and Electronic Experimental Teaching System in Independent College

ZHENG Jun-yuan， CHEN Lei， SHI Ming-hui

（Wenzheng College of Soochow University， Suzhou 215006， China）

Abstract： According to the guidance of new engineering construction documents issued by the ministry of education， students' professional practice ability is the guarantee for them to become qualified application-oriented talents. Based on the overall development level and school-running orientation of the independent college， this paper explores and studies the teaching work of strengthening the experiment and practice of electrical and electronic engineering， and puts forward the construction and reform plan of the experiment and practice teaching system for cultivating application-oriented talents， so as to promote the improvement of students' practice ability and innovation consciousness. This can meet the needs of local economic and social development.

Key words： experimental practice teaching system；electrical and electronic； new engineering； teaching reform

1 引言

實驗和實踐教學是培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。電工電子實驗作為工科專業(yè)教學計劃中一門重要的實踐課程，對學生掌握電類基礎知識、培養(yǎng)實際技能和創(chuàng)新意識具有重要的意義[1]。

2 目前實驗和實踐教學存在的問題

“沒有實驗，便沒有科學。”—羅杰爾·培根，實驗是實踐能力培養(yǎng)的重要組成部分，知識來源于實踐，能力來自實踐，素質(zhì)更需要在實踐中養(yǎng)成，然而當前的實踐教學環(huán)節(jié)較為薄弱，制約了教學質(zhì)量的進一步提高。在實際教學過程中，一般比較重視知識傳授，忽視實踐能力培養(yǎng)，教學內(nèi)容和專業(yè)脫節(jié)，教學模式單一，學生實踐積極性不高[2]。對于獨立學院的電工電子實驗教學而言，普遍缺乏系統(tǒng)完整、明確詳細的實驗教學規(guī)范化要求，教學缺少指導性規(guī)范準則。教師大都基于自身對教學目標的理解，組織開展教學；教師少有全面系統(tǒng)實踐教學途徑，主要依靠自身經(jīng)驗積累與相互間的交流，學生在學習與實踐中獲取實驗基礎知識、基本方法、實踐技能嚴重依賴教師言傳身教，而在開放式自主教學實踐中，學生遇到問題也不能得到及時有效的引導。

3 實踐教學體系建設與改革

獨立學院應以應用型本科人才培養(yǎng)模式為導向[3]，結合學院的總體發(fā)展與定位，通過貫通課內(nèi)（第一課堂）、課外（第二課堂）、校外（第三課堂）三個課堂，構建分層分類教學培養(yǎng)體系，加大課堂教學方法改革力度，實施以實踐能力提升為目標的課內(nèi)外協(xié)同培養(yǎng)機制，形成“注重基礎和實踐、強調(diào)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力”的教學體系和人才培養(yǎng)體系。

3.1 教學架構和內(nèi)容分層設計

通過優(yōu)化整合、課內(nèi)外一體的開發(fā)創(chuàng)新實踐教學體系，由淺入深，循序漸進，依托現(xiàn)有的實驗教學資源，加強與行業(yè)企業(yè)合作來提高實踐教學條件，對課程教學內(nèi)容采用分層設計的思路[4，5]。

（1） 普通基本公共要求層，主要是基本實驗的驗證，著重引導學生自主學習的能力，工程研究的思維和自主探索的意識。

（2） 大類學科專業(yè)實驗進階層，本層具有知識點的承上啟下作用，將實踐教學和理論教學體系緊密結合，促進學生工程技能逐層深化。

（3）綜合項目研究實踐創(chuàng)新層，融入學科前沿與技術創(chuàng)新內(nèi)容，培養(yǎng)學生的工程實踐能力，提高學生科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)卓越的電工電子工程師。

（4）課外學習補充層，主要提供學生自學資料、網(wǎng)站等教學資源，使學生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力，培養(yǎng)學生自學能力和拓展學生的知識面。

在實際教學過程中，采用任務與案例驅(qū)動教學方式，根據(jù)實際項目、電子設計競賽和課程設計等內(nèi)容，采用“提出問題-分析問題-解決問題”的教學方法，構建學以致用的教學模式，提高教學效果和效率。

3.2 實踐教學流程規(guī)范化

注重學生基礎知識和實踐能力的綜合培養(yǎng)，在保證專業(yè)基礎課課時的基礎上，增加實踐教學課時，實施模塊化實驗教學，根據(jù)本文3.1多層次的教學內(nèi)容開展主要包括五大模塊：電工模塊，電子模塊，實訓模塊，仿真實驗模塊和項目綜合設計模塊的教學工作，具體包含實驗分配如表1所示。

通過規(guī)范化的網(wǎng)絡信息化實踐教學環(huán)境和教學流程，可以有效地保障教學質(zhì)量。

建立實驗報告電子化搜集評閱系統(tǒng)，實現(xiàn)規(guī)范化管理具體措施如下：（1）教師通過電子報告系統(tǒng)發(fā)布實驗報告模板；（2）學生終端獲取報告模板，填寫實驗報告提交當堂采集測量的數(shù)據(jù)，課后完成實驗報告并上傳實驗報告；（3）教師終端查看報告提交情況，導出報告評定實驗報告成績并進行點評，同時查看統(tǒng)計信息；（4）學生通過終端查看實驗成績和教師評價。

3.3 教學方法和進程多樣化

在教學過程中積極推進教學方法和手段的多樣化，實現(xiàn)多媒體教學與傳統(tǒng)板書教學的有機融合，實現(xiàn)過程化考核教學、翻轉(zhuǎn)課堂等新教學方式嘗試與應用。建設在線課程，充分使用軟件仿真技術、慕課平臺、雨課堂、網(wǎng)絡化教學資源等信息化技術服務實踐教學，建立多模式多渠道實踐模式，還可以通過遠程控制實驗平臺改變電路結構、調(diào)整元件參數(shù)、操作儀器測量信號、控制現(xiàn)場聲、光、溫度、距離等環(huán)境條件，并且通過音視頻設備清晰觀察現(xiàn)場實況，讓遠程學習者身臨其境。

通過競賽來促進教育改革，尤其是實踐教學和教學內(nèi)容的改革，倡導理論聯(lián)系實際的學風，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。教學過程以競賽為載體，鼓勵學有余力的同學積極參加學科競賽以及課外科研項目，指導老師對參賽學生集中培訓和精心指導，學生通過參加專業(yè)競賽以及科研項目，軟件和硬件的應用能力可以得到很大提高。

同時還可以充分利用校內(nèi)的大學生創(chuàng)業(yè)園、科技競賽中心等資源成立本專業(yè)的實訓基地，鼓勵學生積極參加大學生課外科技項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等，并且順利結題的同學也可以獲得獎勵學分。學院開放專業(yè)實驗室、焊接室等，作為本專業(yè)的校內(nèi)實訓場所，學生可根據(jù)自身學習、活動或科研課題研究的需求，隨時都可以申請使用。實訓基地的建設不僅可以提升學校專業(yè)實驗室的內(nèi)涵和技術水平，而且實現(xiàn)了理論教學與生產(chǎn)實踐的零距離對接，有效提高了學生的實踐創(chuàng)新能力。

3.4 建立目標達成體系

根據(jù)本文表1中的各個實驗模塊與實驗知識、實驗技能、技術方法、實踐能力以及綜合素質(zhì)五方面的標準，制定相應的教學效果矩陣達成度評價表。其中（1）實驗知識主要考察學生的實驗規(guī)范、電子元器件特性、電器元件設備結構與應用和測量對象與方法達成度。（2）實驗技能主要考察通用設備比如直流穩(wěn)壓源、數(shù)字萬用表、示波器、信號源等；專用儀器設備頻譜分析儀等；常用電路比如信號發(fā)生、信號轉(zhuǎn)換、顯示電路驅(qū)動電路等的掌握情況達成度。（3）技術方法主要考察電路基礎、模擬電路設計、數(shù)字邏輯電路、數(shù)模混合電路、FPGA應用以及電子設計系統(tǒng)設計的達成度。（4）實踐能力主要考察實驗設計、電路設計、電路實現(xiàn)、調(diào)試測試、故障排除、參數(shù)測量、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)設計等方面的達成度。（5）綜合素質(zhì)主要考察創(chuàng)新思維、文獻檢索、問題分析工程建模、方案設計論證評估、軟件設計仿真優(yōu)化、團隊合作溝通協(xié)調(diào)和系統(tǒng)總結演講表達等方面的達成度。

4 結語

實驗和實踐教學是理論教學的繼續(xù)、補充和深化，它是傳授知識與發(fā)展智力的結合，也是智力操作與實驗操作的結合。實驗實踐教學工作對于開發(fā)學生的智力，激發(fā)學生發(fā)散思維和創(chuàng)造思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力獨具優(yōu)勢。希望通過建立規(guī)范的實驗實踐實驗室教學體系和標準，真正做到理論與實踐相結合，讓學生做到學中做，做中研，研中創(chuàng)，培養(yǎng)出具有自主研學、適用于地方經(jīng)濟發(fā)展的應用型人才。

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【通聯(lián)編輯：王力】