電工、電子實驗室開放實踐教學的研究

何鑫　陳姝慧　魏銘辰

摘 要：目前，我國高等教育人才培養(yǎng)模式正趨向多樣化，強調素質教育、通識教育、基本技能、技術培養(yǎng)，回歸工程教育，加強人文素質培養(yǎng)，提高工程實踐教育。實驗室開放教學是高校實踐教學的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)應用型、綜合型人才的良好過程。對學生進行綜合性開放教學是教學理念和教學觀的深入和發(fā)展，也是實踐教學手段的進步和提高，對培養(yǎng)高素質的理工科工程型人才具重要意義。該文結合實驗室開放教學在實踐教學改革中的一些具體措施，提出了改革實踐教學方式、方法與培養(yǎng)工程能力的問題，對相關專業(yè)提高學生的工程技術能力，培養(yǎng)高素質人才具有借鑒意義。

關鍵詞：實踐教學 實驗室開放教學 工程教育 實踐創(chuàng)新

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0202-02

隨著高等教育改革的不斷深入，我國高等教育人才培養(yǎng)模式正趨向多樣化，強調素質教育、通識教育、基本技能、技術培養(yǎng)，回歸工程教育（工程教育已經(jīng)列入我國職業(yè)化教育重點發(fā)展方向），在加強人文素質培養(yǎng)，提高工程實踐教育方面愈加重視，但沒有比較成功的模式，還處于由過去的專業(yè)教育向通識教育、基本技能、技術培養(yǎng)教育轉型的過程中。怎樣在強調通識（才）教育的同時，解決好專業(yè)教育與實際工作應用能力培養(yǎng)的矛盾，實驗室開放實踐教學是高等學校特別是地方工科院校今后在人才培養(yǎng)模式改革上著重研究和實踐的課題。

1 創(chuàng)“新”觀念，明確目的

創(chuàng)“新”觀念就是以學生為本，樹立適合新形勢下的實驗教學理念，并積極地與國家的發(fā)展、新形勢下的教學任務相輔相成，不斷改革與更新。

（1）在工程教育中，如何培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新型人才是我們高校教育工作者的一項重要工作。在歐美一些發(fā)達國家工程教育是很重要的課題，培養(yǎng)學生的實踐及創(chuàng)新能力放在教學的首位，培養(yǎng)學生的綜合能力貫穿整個本科教學之中；給學生提供實踐、動手的實驗平臺，使學生們能夠在學校期間就初步具備工程實踐技能和經(jīng)驗。

（2）在教學大綱中明確提出對創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的目的要求，明確指出培養(yǎng)學生的實踐能力是素質教育的重點之一，確定培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的實施途徑。根據(jù)一些新課程實驗的經(jīng)驗，吸收國內外課程改革的成果，進行多元的實驗教學模式。確定培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的主要“載體”，即“開放實驗儀器設備等教學資源、開放的實驗內容”就是工程實踐活動的內容，積極地引導學生到實驗室來開展實踐活動；增加研究性，創(chuàng)新型實驗課題，使學生在實踐活動中提高綜合能力。

2 實驗室開放的目的

衡量高校對社會的貢獻不是科研搞了很多，學生招了不少，重要的是高校如何育人，培養(yǎng)人才服務社會的能力。實驗室開放實驗教學是高校實踐教學的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)應用型、綜合型人才的良好過程。

實驗室開放實踐教學，是高等學校堅持以知識傳授、學生能力培養(yǎng)、學生素質提高三者協(xié)調發(fā)展的教育理念，堅持以實驗知識創(chuàng)新、實驗技術和手段創(chuàng)新、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為教學宗旨。實驗室對學生進行綜合性開放是教學理念和教學觀的深入和發(fā)展，也是實踐教學手段的進步和提高，同時對培養(yǎng)高素質的理工科工程型人才具重要意義。

3 電工、電子實驗室開放是電工電子實踐教學的深入

長春工業(yè)大學電工電子實驗教學（省級示范）中心自從2010年以來，致力于進行實驗教學改革，深入開展了電工原理、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等相關內容的實驗室開放教學，這種開放式實踐教學得到了同學們的認可，特別是在電源設計、紅外線無線收發(fā)電路制作等綜合實驗方面豐富了同學的理論水平，極大地增強了同學們的動手能力，也為同學們的專業(yè)學習打下了堅實的基礎。

（1）電工、電子實踐教學的改革是教學內容與教學方式的改革。多年來電工電子實踐教學內容陳舊、形式單一。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在新形勢下開展多種形式的實驗室開放實踐教學給學生進行興趣愛好、工程實訓、科技制作等活動建立了平臺，并與社會實際接軌，為社會保障服務。

（2）在新形勢下，國家加大教育投入力度，特別是吉林省高校強省政策實施，高校實驗教學設備得到充分的保障，開展實驗室開放教學活動，使這些設備得到了充分有效的利用，為學生提供了創(chuàng)新型的實踐平臺。

（3）加強實踐教學師資隊伍建設。新形勢下的實驗教師，應是素質高、能力強的綜合型實驗人員。優(yōu)化實踐教學師資結構是當今高等教育改革前行的方向，也是必然趨勢。

（4）實驗室開放效果的進一步拓展

1）是對長春工業(yè)大學“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要的發(fā)展及深入；

2）是以“學生為本”的具體實踐，也是因材施教更好的方式；

3）充分利用了實驗室的各項資源，為同學們所應用；

4）能夠提高同學們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；

5）培養(yǎng)同學們的科學思維觀，提高科學技術創(chuàng)新意識。

4 培養(yǎng)工程型人才，建立實驗室開放的良好機制

4.1 實驗室開放實踐教學的總體規(guī)劃

（1）面向全學校的本本科生進行驗證實驗教學；

（2）面向電子信息專業(yè)的本科生進行綜合性實驗、開放性實驗；

（3）面向電氣、電子專業(yè)的本科生、碩士研究生進行學科競賽、創(chuàng)新實驗；

（4）面向學科建設，學生參與教師的科研活動。

4.2 制度保障

（1）遵守具體的開放實驗時間和完成的實驗內容；

（2）遵守實驗室的各項規(guī)章制度和實驗操作規(guī)程；

（3）實驗前必須進行具體實驗項目的預習；

（4）實驗室要填寫實驗記錄和設備使用情況記錄；

（5）認真完成實驗項目的實際操作和實驗報告。

4.3 組織形式

（1）在規(guī)定時間內公布具體的實驗項目內容和實驗進行的時間；

（2）確定參與實驗的學生信息并發(fā)放實驗指導書；

（3）按照開放的時間和實驗內容組織指導實驗，并批改實驗報告；

（4）負責實驗設備的日常維護。

5 實驗室開放內容的總體設計

5.1 實驗室開放實踐教學方法

按照基礎型實驗、應用型實驗、綜合型實驗、設計型實驗和創(chuàng)新型實驗的多層次立體式實踐教學體系，采取“基礎型實驗，應用型實驗統(tǒng)一式管理、細致式教學；綜合型實驗，設計型實驗集中式管理、引導式教學；創(chuàng)新型實驗開放式管理，啟發(fā)式教學”等管理模式，合理安排實驗內容，學生獨立完成綜合實驗等系列實踐環(huán)節(jié)，增強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（1）基礎實驗：教學內容為基本電子器件的應用性實驗，電路由學生自行安裝與測試，培養(yǎng)學生電子器件基本應用電路的安裝與測試能力，培養(yǎng)正確書寫實驗報告的能力。同時運用多媒體教學手段，演示電路的規(guī)范安裝與測試方法，授課與訓練結合，從而加深學生對電子技術基本理論的理解，提高學生對基礎實驗的興趣。

（2）設計性實驗：教學內容為低頻、高頻、數(shù)字電路中各單元電路的設計及小系統(tǒng)設計。采用積木式、模塊化結構，將設計的單元電路組合成小系統(tǒng)電路，完成應用電路系統(tǒng)的設計。采用CAI課件，適當壓縮理論課學時，增加實驗課學時，以中大規(guī)模器件為主，培養(yǎng)學生進行各種電子電路設計、裝配與測試的能力和理論聯(lián)系實際的能力。

（3）綜合設計性實驗：教學內容包括電子信息類專業(yè)的信號檢測、控制、傳輸與處理等應用性較強的綜合設計性實驗。采用中大規(guī)模集成電路、專用集成電路與可編程邏輯器件，強調各種設計方案的實現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮，鼓勵創(chuàng)新與突破。

（4）設計研究性實驗：教學內容包括與電子信息學科相關的科研課題或學生自擬的課題。要求學生自擬設計方案并自行設計電路，應用新技術、新器件，培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力、科學研究能力與新技術、新器件應用的能力，要求學生發(fā)表研究論文。

5.2 實驗室開放具體實踐教學科目的建立

第一部分：電工原理類。實驗內容安排如下：（1）疊加定理研究；（2）受控源的外特性及其轉移參數(shù)測定；（3）直流雙口網(wǎng)絡傳輸參數(shù)的測量；（4）負阻抗變換器測試方法研究；（5）電源等效變換及最大功率傳輸特性研究；（6）互感電路的耦合系數(shù)測量；（7）單相鐵心變壓器特性的測試；（8）三相電路功率的測量；（9）Y/△變換電路研究。

第二部分：模擬電子技術類。實驗內容安排如下：（1）三極管特性測試；（2）射極跟隨器；（3）二階有源低通濾波器；（4）基本運算放大器的應用；（5）波形發(fā)生器；（6）OTL功率放大器；（7）直流穩(wěn)壓電源的設計；（8）八直流穩(wěn)壓電源的組裝；（9）直流穩(wěn)壓電源的調試。

第三部分：數(shù)字電子技術類。實驗內容安排如下：（1）移位寄存器及應用實驗；（2）并、串行數(shù)模轉換實驗；（3）數(shù)據(jù)選擇器及多路開關實驗實驗；（4）并、串行模數(shù)轉換實驗；（5）555時基電路綜合應用；（6）節(jié)日流水燈的設計與制作；（7）電子秒表實驗；（8）紅外線無線收發(fā)電路制作；（9）搶答器實驗。

6 實驗室開放的效果及影響

開放的實踐教學在2014年長春工業(yè)大學進行的審核式本科教學評估中得到了專家的認可和好評。長期、系統(tǒng)、綜合的實驗室開放實踐教學，對于學生本人有著深刻的、良好的影響，對于為社會培養(yǎng)工程技術人才有著重要意義。

參考文獻

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