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(xué)中存在實踐訓(xùn)練不足，課程知識缺乏梯度，對學(xué)生的自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)不夠等問題，構(gòu)建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學(xué)體系，提高了學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新能力，同時，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的興趣。該教學(xué)方法可操作性強，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：課程建設(shè)；實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 緒論

2010年6月23日，教育部在天津大學(xué)召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會，聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)（學(xué)）會，共同實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）?！白吭接媱潯睆娬{(diào)創(chuàng)新工程教育的人才培養(yǎng)模式應(yīng)遵循工程的集成與創(chuàng)新特征，大力推進(jìn)工程教育的人才培養(yǎng)模式改革。學(xué)生的學(xué)習(xí)包括在校內(nèi)學(xué)習(xí)和在企業(yè)學(xué)習(xí)兩個階段。在校內(nèi)學(xué)習(xí)階段，高校要以強化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，加強跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才培養(yǎng)，著力推動基于問題的學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、基于案例的學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法，加強學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段主要是學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)企業(yè)文化，深入開展工程實踐活動，結(jié)合生產(chǎn)實際做畢業(yè)設(shè)計，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和職業(yè)道德[1]。

電工電子實踐課程是高等工科學(xué)校為21世紀(jì)大學(xué)生工程技術(shù)能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力提高開設(shè)的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程之一。實踐教學(xué)是該課程教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié)，如何在實踐教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力、分析能力和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，是擺在每位從事實踐教學(xué)教師面前亟需探討和深思的重大教學(xué)課題。面對21世紀(jì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要，結(jié)合當(dāng)前高校電子類理論和實踐教學(xué)的具體情況，應(yīng)按照工程實踐能力培養(yǎng)的規(guī)律，著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、敢于動手和勇于創(chuàng)新的精神。通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅要達(dá)到鞏固和加深理解所學(xué)的知識，更重要的是訓(xùn)練實踐技能，根據(jù)理論知識指導(dǎo)實踐，樹立工程實際觀點和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)[23]。

電工電子實踐課是北方民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院各專業(yè)在電工電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的認(rèn)知課和實訓(xùn)課。面向所有專業(yè)學(xué)生，在大一第一學(xué)期開設(shè)，通過本課程的學(xué)習(xí)主要是讓同學(xué)們獲得電工電子技術(shù)方面的入門知識和技能，激發(fā)學(xué)生對電子知識點學(xué)習(xí)興趣，為以后學(xué)習(xí)專業(yè)知識和將來走向社會打下一定的基礎(chǔ)。

2 課程現(xiàn)狀

當(dāng)前的電工電子實踐課程教學(xué)，大多數(shù)情況是以理論講解為主，理論知識的內(nèi)容主要以電路、數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)課程中的基本內(nèi)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(chuàng)新型實驗，學(xué)生可分析研究的空間較少，學(xué)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(zhàn)性，對此也沒多大興趣[45]。另外，實驗學(xué)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(nèi)容已與本次沒有多大關(guān)系，學(xué)生沒有得到系統(tǒng)訓(xùn)練，知識體系缺乏梯度，因材施教不足。

綜上所述，為了培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的人才，針對電工電子實踐課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價方式的改革勢在必行。

3 課程教學(xué)改革

1）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革。為了讓學(xué)生能夠盡早接觸工程實際、盡早培養(yǎng)探索研究精神，該課程在大一第一學(xué)期開設(shè)，同時，為了避免學(xué)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(xù)課程的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學(xué)體系。將老師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新型研究融為一體，按照由簡入繁的層次將課程內(nèi)容模塊化，使知識體系具有一定梯度。

課程內(nèi)容共分為四個模塊：元器件辨識和測試、焊接技術(shù)及技能訓(xùn)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(xué)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(xué)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(xué)生進(jìn)入實驗室，每人一盒元器件，進(jìn)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(xí)，要求學(xué)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(xí)，讓學(xué)生掌握萬用表的使用方法。焊接技術(shù)及技能訓(xùn)練模塊，該模塊分為焊接基本訓(xùn)練和工藝品制作兩部分。在焊接基本訓(xùn)練部分，老師首先給學(xué)生講解和演示基本的拆除和焊接方法，旨在讓學(xué)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(lǐng)。然后讓學(xué)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(guī)范，元件布局合理，為了避免部分學(xué)生偷懶，對拆除和焊接的元件數(shù)量作了限制。通過該部分的練習(xí)，使學(xué)生掌握正確的元件拆除方法和焊接方法，學(xué)會使用一些常用的工具，加深元器件的學(xué)習(xí)。在工藝品制作部分，學(xué)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(shè)計，為避免學(xué)生偷懶，只為了完成任務(wù)，對焊接點的數(shù)量作了要求。該部分的考核指標(biāo)主要是作品的創(chuàng)意性和焊接工藝。通過該部分的練習(xí)，進(jìn)一步加深焊接技能的訓(xùn)練，提高焊接工藝水平，另外，工藝品制作需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，進(jìn)行創(chuàng)意性設(shè)計，通過該部分鍛煉了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。自選作品組裝和儀器儀表使用模塊，在該模塊中，學(xué)生可根據(jù)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(xué)校免費提供給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)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(xué)生獨立完成，完成的作品送給學(xué)生自己使用。通過該模塊的練習(xí)，旨在提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生實際的基本工程實踐能力，激發(fā)學(xué)生對電子制作的學(xué)習(xí)興趣。

通過以上四個模塊循序漸進(jìn)的訓(xùn)練，使學(xué)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(fā)了對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)興趣，具有了一定的自主創(chuàng)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?yōu)楦鱾€模塊的成績總和。比如在本項目中，具體表現(xiàn)為：學(xué)生考勤占10%，在本項目的實施過程中，除特殊情況外，未發(fā)生學(xué)生無故缺勤的情況；元器件辨識和測試占20%，該模塊進(jìn)行一對一當(dāng)面測試，要求學(xué)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(shù)等；焊接技術(shù)及技能訓(xùn)練占30%，該模塊主要以學(xué)生提交的作品為考核依據(jù)，分為兩部分：一部分是學(xué)生焊接的萬用板，主要考察學(xué)生焊接的規(guī)范程度；另一部分是焊接的銅絲工藝品，主要考察學(xué)生的創(chuàng)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(xué)生最終完成的作品質(zhì)量為主要考核依據(jù)，另外，在完成過程中的一些操作規(guī)范程度及元件使用錯誤也作為考核依據(jù)的一部分。所有的模塊都是循序漸進(jìn)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(xué)生能夠重視每一個模塊，認(rèn)真對待每一個模塊，避免出現(xiàn)期末抱佛腳的情況，使學(xué)生能夠在整個學(xué)習(xí)過程中有所收獲。

4 結(jié)語

通過該項目實施，豐富了課程內(nèi)容，鞏固了課程知識，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率和效果。構(gòu)建了“一體化、多層次、模塊化”的電工電子實踐教學(xué)體系，提高了學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新能力。同時，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的興趣，學(xué)生的工程實踐能力得到提高，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，學(xué)生滿意度高。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]劉延飛.電工電子技術(shù)工程實踐訓(xùn)練教程[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2014：1255.

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

[4]陳軍波，謝勤嵐，陳心浩.“電工電子實訓(xùn)”課程建設(shè)與學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)[J].教育現(xiàn)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(xué)的電工電子實踐課程建設(shè)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2014，6：6063.

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

作者簡介：王強，北方民族大學(xué)助教，從事嵌入式系統(tǒng)的研究；石萬里，北方民族大學(xué)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(xué)工程師，從事信息與信號處理的研究；祝玲，北方民族大學(xué)講師，從事自動化的研究（750021）。