電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

杜書玲　陰麗華

[摘要]在教學(xué)實(shí)踐與調(diào)研基礎(chǔ)上，構(gòu)建一套多功能、開放型的電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺，形成分層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。這種教學(xué)體系保證基礎(chǔ)，加強(qiáng)綜合，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，教學(xué)效果顯著。

[關(guān)鍵詞]電工電子 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 創(chuàng)新

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

傳統(tǒng)的教學(xué)思想重理論輕實(shí)踐，總是把實(shí)驗(yàn)教學(xué)看成理論教學(xué)的附屬。隨著教學(xué)改革的深入，實(shí)踐教學(xué)地位日益增強(qiáng)。目前國內(nèi)一些大專院校一是增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，二是將實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，都在一定程度上起到了加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多以配合理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，因此效果并不理想。所謂單獨(dú)設(shè)課均是按單一課程設(shè)置的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，基本還是按理論教學(xué)的進(jìn)度走。同類實(shí)驗(yàn)之間間隔時(shí)間長，像電路實(shí)驗(yàn)，完成一學(xué)期后才做電子實(shí)驗(yàn)，一些實(shí)驗(yàn)基本知識又要過一遍，既浪費(fèi)了時(shí)間，又不能充分提高設(shè)備的利用率，給學(xué)生的概念斷斷續(xù)續(xù)、不連貫。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段已不能適應(yīng)科技發(fā)展的實(shí)際需要，所以必須進(jìn)行電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體優(yōu)化與調(diào)整。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革指導(dǎo)思想

針對電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)學(xué)科專業(yè)和課程繁多的現(xiàn)狀，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，精選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改革實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核體系，建立電氣電子信息類的學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的多層次、開放式、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論知識綜合運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力成為當(dāng)務(wù)之急。

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的指導(dǎo)思想是以人才培養(yǎng)為根本，以能力培養(yǎng)為主線，樹立“以人為本，因材施教，求實(shí)創(chuàng)新，綜合培養(yǎng)”的教育理念；以培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論知識綜合運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力為根本目標(biāo)，著力構(gòu)建強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件并重、多學(xué)科交叉的多層次、大學(xué)科的人才培養(yǎng)模式與體系，探索一套與之相適應(yīng)的符合本科教學(xué)規(guī)律的分層次、開放型的電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺。

二、教學(xué)實(shí)施

（一）構(gòu)建電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺

經(jīng)過對大量的研究及反復(fù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一套能同時(shí)支持電類和非電類不同專業(yè)需要的多功能 、開放型的電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺。該平臺主要由通識教育平臺和創(chuàng)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(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑、強(qiáng)化應(yīng)用、重視實(shí)踐的人才培養(yǎng)原則。該平臺實(shí)驗(yàn)是各課程的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，包括驗(yàn)證性的基本實(shí)驗(yàn)和課程綜合實(shí)驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)，是必修實(shí)驗(yàn)，起著由技術(shù)基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的橋梁作用，學(xué)生對基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的熟練程度將直接影響到整個(gè)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。

2．創(chuàng)新教育平臺

該平臺包含設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)旨在立足基礎(chǔ)、面向應(yīng)用、注意知識遷移、反映大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和能力要求，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的綜合能力和創(chuàng)新意識。

（二）建立層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量，為體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重能力、個(gè)性及創(chuàng)新意識培養(yǎng)的基本原則，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)上突出了分層次、個(gè)性化的、課內(nèi)外齊抓的培養(yǎng)模式。根據(jù)難易程度，我們將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為3個(gè)大的不同的層次（簡稱低、中、高層次），分別對應(yīng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K，如圖1所示，同時(shí)對各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分級實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣從低到高、從基礎(chǔ)到綜合、從知識的學(xué)習(xí)到能力的培養(yǎng)，逐級提高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，使學(xué)生既能掌握基本實(shí)驗(yàn)操作方法也能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，既可以滿足不同層次學(xué)生的需求，同時(shí)又有利于對拔尖學(xué)生因材施教。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺（通識教育和創(chuàng)新教育）通過3個(gè)層次化的模塊來展開，對學(xué)生能力在不同階段分層次遞進(jìn)式培養(yǎng)，注重基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)能力，在全體學(xué)生能力提高的前提下，擇優(yōu)拔尖培養(yǎng)，推進(jìn)金字塔式的人才能力培養(yǎng)方案，如圖2所示，并密切跟蹤社會對人才需求動(dòng)向，始終以提高學(xué)生就業(yè)競爭力為動(dòng)力，培養(yǎng)多才能、高水平、強(qiáng)技能、社會需求的復(fù)合型人才。

（三）精心設(shè)計(jì)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的安排要基礎(chǔ)厚、口徑寬、強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件并重，注重綜合技能和綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。電工電子系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，按照電氣電子信息類的學(xué)科基礎(chǔ)課和部分專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行組織。這些課程包括電路、電路分析基礎(chǔ)、電工學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)、PLC、EDA、微機(jī)原理等。經(jīng)過與兄弟院校的廣泛交流和研究，我們精心設(shè)計(jì)并制定了適用于不同層次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定時(shí)，我們始終注重拓寬學(xué)科基礎(chǔ)，加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間、技術(shù)基礎(chǔ)課與專業(yè)基礎(chǔ)課之間的聯(lián)系，增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，達(dá)到整體優(yōu)化理論、實(shí)驗(yàn)與技術(shù)基礎(chǔ)的實(shí)踐體系，使能力培養(yǎng)落到實(shí)處。

1．必做的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

包括驗(yàn)證性的基本實(shí)驗(yàn)和課程內(nèi)綜合實(shí)驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)，是必修實(shí)驗(yàn)，起著由技術(shù)基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的橋梁作用，學(xué)生對基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的熟練程度將直接影響到整個(gè)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。由任課教師根據(jù)課程需要選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生通過網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，教師在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場授課并全程指導(dǎo)。

2．設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排我們強(qiáng)調(diào)強(qiáng)弱電緊密結(jié)合、與科研工程實(shí)際及社會應(yīng)用緊密結(jié)合的原則。從培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型和工程型人才的需求出發(fā)，建設(shè)了一系列不同層次、跨課程的綜合實(shí)驗(yàn)室，主要依托電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、電工技能訓(xùn)練室、電氣裝配室、PLC實(shí)驗(yàn)室、EDA實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好和需要，允許自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或項(xiàng)目，貫徹因材施教、因需施教的原則。教學(xué)形式主要有必修課和選修課兩種。一種是對必須加強(qiáng)電工電子綜合知識能力的專業(yè)，教學(xué)設(shè)置為必修實(shí)踐課，如電氣自動(dòng)化專業(yè)的“電裝實(shí)習(xí)”、“電氣工程及其自動(dòng)化”、“自動(dòng)化”，電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的“PLC綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練”、“EDA綜合訓(xùn)練”和“電子技術(shù)綜合訓(xùn)練”等；第二種是開設(shè)供全校理工科各專業(yè)學(xué)生根據(jù)自己需要和興趣來選修的實(shí)踐課，結(jié)合理工科大學(xué)生的特點(diǎn)，面向全校開設(shè)了“電子實(shí)踐與初步”、“應(yīng)用電工技術(shù)訓(xùn)練”、“電子設(shè)計(jì)與制作”“維修電工綜合技能訓(xùn)練”、“PLC應(yīng)用能力訓(xùn)練”、“EDA技術(shù)”等綜合實(shí)踐性的選修課。

在設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施中，指導(dǎo)老師需要把自己在平時(shí)為企業(yè)進(jìn)行研發(fā)所積累的知識傳授給學(xué)生，使他們少走彎路，高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)。做好這類與科研工程實(shí)際及社會應(yīng)用緊密結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，對大學(xué)生參加科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大有益處。

3．創(chuàng)新試驗(yàn)

為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才，開展了個(gè)性化培養(yǎng)模式，對拔尖學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)、電子賽事培訓(xùn)及學(xué)生業(yè)余科技活動(dòng)制作。經(jīng)過此環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生的理論水平及實(shí)踐創(chuàng)新能力均可得到較大的提高。

（四）采取開放式的個(gè)性化培養(yǎng)模式

開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于為學(xué)生建立一個(gè)貌似寬松、實(shí)則嚴(yán)格的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的環(huán)境，改“牽著學(xué)生的手往前走”到“鼓勵(lì)學(xué)生自己往前走”，為學(xué)生留出相當(dāng)?shù)淖灾骺臻g，鼓勵(lì)學(xué)生出于興趣和愛好去動(dòng)腦筋、動(dòng)手。開放式實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了一定的環(huán)境和機(jī)會，為培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力創(chuàng)造了條件。開放實(shí)驗(yàn)室，可以為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供充裕的時(shí)間和空間，是深化教學(xué)改革，由被動(dòng)教育變?yōu)橹鲃?dòng)教育，由應(yīng)試教育變?yōu)樗刭|(zhì)教育，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效辦法。

三、結(jié)束語

本文論證了一種電工電子試驗(yàn)的新方法，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置科學(xué)，注重先進(jìn)性、開放性并將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。該體系1.實(shí)驗(yàn)由易到難，循序漸進(jìn)，符合人們認(rèn)識客觀事物的規(guī)律；2.受益面廣，確保了每個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生對基本知識、理論和實(shí)驗(yàn)技能的掌握，為更高一層次的實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)；3.有利于鍛煉學(xué)生的自修能力，尤其是設(shè)計(jì)與合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；4.有利于培養(yǎng)學(xué)生分析題、解決問題的能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)風(fēng)；5.有利于因材施教、發(fā)掘拔尖學(xué)生，開啟一個(gè)良好的創(chuàng)新氛圍。

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