開放式實踐教學的研究與探索

張學毅+于惠鈞+雷敏+周汝

摘要：改革封閉的實驗教學模式為開放模式，對于調動學生的學習主動性、創造性至關重要。針對學生學習興趣、學習能力等不同的特點，采用不同的實驗室開放模式、開啟他們的心智、培養和發揮他們的創新意識和創新能力是實踐教學改革工作的重點。我校電工電子實驗室通過近幾年的探索，初步建立了面向不同學生的開放式實踐教學新體系、新內容和新方法。

關鍵詞：實驗室開放;能力培養;教學改革;電工電子

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）19-0142-02

一、引言

為培養適應時代要求的具有創新精神和創新創業能力的建設者，作為高等教育重要組成部分的實踐教學應加大改革力度，改變當前課堂教學管得過死以及學生綜合性、設計性和創新性訓練不夠的現狀，努力改變這種限制學生主動性、創造性發揮的封閉實驗模式為開放模式。好的教學模式不僅有利于教師提升自己的教學效果，還有利于學生參與到課堂學習的過程中，增加了他們主動學習的積極性，對學生創新意識的提高大有裨益。我校電工電子實驗室面對整個學校電類和非電類工科類專業設置不同層面的電工、電子實驗課程和電工電子實訓課程。這就要求我們研究并探索一套適應當前學生個性發展的電工電子實踐教學計劃、教學內容、教學模式和教學管理制度;還要求我們積極探索能否在認真搞好課堂實驗的同時，利用課余時間，對電工電子實踐教學課程實行開放。課堂時間是非常有限的，必須引導學生充分利用好課余時間，當然這些需要以學生的學習興趣為基礎。

二、開放式實踐教學的意義

高等教育中，開放式實踐教學既能培養學生“保持個性，彰顯本色”，又能培養學生工程實踐能力和創新創業能力，實驗室開放提供了一個能發揮學生個人潛力的實驗環境，從而適應各種層次的學生的需求，學生由被動接受知識變為主動探索知識。開展開放式實踐教學是深化高等教育教學改革的要求，是高等學校示范實驗室建設標準之一。我校建立最早的湖南省示范實驗室-電工電子實驗室實施開放式實踐教學，為學生自主學習、個性發展、培養學生創新精神和創新創業能力提供了充裕的時間和空間。學生創新思維的發展遠遠比掌握一些書本知識重要得多，這樣可以讓學生今后形成自主學習和積極思考的好習慣，對學生未來的成長有深遠影響。

建設開放式的電工電子實驗室，實驗投資比較集中，不光能接受課內的實驗，還能給老師和學生參與電工電子的研究開發及學生參加全國大學生電子設計競賽等提供了條件。開放式電工電子實踐教學，能將實驗內容和新技術相結合，激發學生對這些新知識的興趣，也培養了學生使用現代化技術的能力。開放式電工電子實踐教學，還可以利用網絡技術，開設虛擬的實驗，可以替換很多經典實驗和現實條件不允許開設的必要實驗以及公共選修課的實驗。開放式教學創造了開放式的教學環境，教學以學生為中心，鼓勵學生積極思考，提出自己的質疑，并給出建設性的新觀點。這樣的教學環境還有利于培養師生間和諧的師生關系，教師可以對學生進行人文關懷和人生指導。學生的交際能力和口頭表達能力也會得到很大的提高，有利于學生在未來的職場有更強的競爭力，以精神飽滿的狀態面對激烈的社會競爭。

三、電工電子實踐教學開放的模式

電工電子實驗室在長期實驗中總結出分散實驗、集中實驗以及開放性實驗的教學模式，實驗室里主要進行規模較大的實驗，那些簡單的實驗可以讓學生課下自己完成，還可以用虛擬軟件進行仿真，然后返回實驗室進行硬件調試、檢測，最終完成。這些設備必須準備充分，每個步驟都要進行合理的計劃，做到精心設計，才會取得理想的教學效果。

1.開放式實踐教學內容。（1）對實驗內容進行優化。目前，我校電氣信息類各專業都在開展工程認證和修訂《（2015）人才培養方案》，我們力求用先進的、實用的教育理念改革電工電子課程體系的知識、能力結構，依托電氣信息大類平臺開展課程體系建設。開放電工電子實踐教學，使電工電子實踐教學在內容上與工程實際密切配合，在課程設置和安排上獨立設課，適當增加實驗學時，突出實踐教學的重要性。配合工程認證和我校《（2015）人才培養方案》的修訂，審定實驗項目內容，使實驗項目內容反映新技術、新知識，注重培養學生創新精神和工程實踐能力，對實驗內容和類型進行調整。除了必開的經典性實驗外，盡量減少驗證性實驗內容，增加綜合性、設計性和學生自擬題目的實驗內容。開放實驗室后，新的電工電子課程體系結構力求在設計型實驗內容上做文章，充分體現理論上未充分反映出來的和實際工程有需求的問題，要求實驗內容具有前瞻性和工程應用性，努力使實驗內容和新技術成果相結合，引進并開設虛擬實驗，替代許多經典實驗和學校尚無現實條件開設的必要實驗。（2）分層次設置實驗項目。圍繞培養學生的實際操作能力、工程綜合能力和創新創業能力，構建“三層”（基本技能層、綜合應用層和創新創業層）、“六類”（驗證性、實訓性、綜合性、設計性、研究性和自主開發性）實驗項目。對不同層次的學生設立有差別的教學指標，盡量減少對學生個性的壓抑，讓他們自由成長。遵守教學的規律，分層次建立基礎型、綜合設計型、研究型實驗項目。配合工程認證和我?！叮?015）人才培養方案》的修訂，為了讓學生靈活運用所學的知識和技能，發揮學生在實驗教學活動中的主體地位，調動學生學習的積極性，開放電工電子實踐教學后，能對教學的內容不斷調適，對原有的內容進行整理，把驗證性實驗變為綜合性的實驗。因此對工科電類專業與非電類專業的實驗教學內容進行了改革。比如模擬電子技術實驗項目分為：綜合性實驗有2個，驗證性實驗有1個，創新實驗有2個;綜合設計性項目有：5人電路搶答，燈組控制電路等。這樣系統和完整的設計，為實驗的順利進行提供了完整的條件。

2.開放式實踐教學方法。開放的實驗室能夠保障學生有充足的時間進行關于實驗的活動，學生是整個活動的中心，實驗室是學生進行課外活動的基地，實驗教學通過學生的親自操作和小組間協同合作進行。開放式的教學不僅能為學生提供工程認識實習任務，還能為學生提供課程設計、工程訓練和綜合實踐活動。為遵循學生創新精神循序漸進的客觀規律，采用基本工程訓練帶頭、一般性工程訓練指引、綜合實驗和創新訓練放開的教學方法，保證實踐形式的多樣化，不斷加強和提高學生的創新創業能力。endprint

在開放式電工電子實踐教學中運用現代化技術和先進的教學手段，充分利用互聯網科技，使用輔助教學實驗軟件和實驗教學課件，積極運用虛擬和仿真的實驗技術，例如：（1）實驗的指導方面輔助以多媒體實驗指導課件，豐富實驗教學內容，教學內容不應該是枯燥無味的，應該引入更多的教學內容和環節，提高學生參與的積極性，激發學生對整個教學內容的興趣。（2）讓仿真和模擬實驗進行結合、設計性實驗與創新性實驗進行融合，讓學生在實踐中不知不覺提高自己的綜合素質。學生的綜合能力提高了，他才會有更強的社會競爭力，才會避免“高分低能”情況的出現。（3）引導學生利用上網途徑獲取資料信息，憑借互聯網強大的功能查閱電子設計過程中使用到的相關集成芯片資料，包含芯片引腳定義和功能以及技術參數等。當今社會，學生必須學會借助強大的互聯網進行自主學習，很多知識和疑問，學生都可以通過互聯網自己獲得問題的答案。（4）舉行各種電子設計比賽，發掘學生創新實踐的興趣，提升學生的創新能力。創新分為思維創新和實踐創新，有些知識僅僅停留在思維的創新上面是不夠的，必須在實踐過程中才能發現思考不能得到的有益發現，得到更廣闊的視野。由于學生長期受到應試教育的影響，學生的動手能力普遍較差，如果不鼓勵他們多實踐，一旦走向社會，學生會碰到更多的困難和挫折，必須引起廣大高校教師的重視。（5）在“電子技術實驗·設計”課程上，采用開放的教學模式，根據課程目標開設若干實驗的項目，學生可以在網上預約時間和項目，再到實驗室去完成課程設計，將電路模擬實驗、仿真實驗和課程設計整合到一起。

四、總結

電工電子技術的發展很快，新理論和新工藝不斷出現，社會對這方面的人才需求也在不斷增加，因此高校教育中，電工電子課程教學改革是一項長期而復雜的工程，每一位從事電工電子教學的教師必須轉換思維，敢于進行教學的改革，積極探究和實踐，建立一套與時俱進的電工電子技術開放式實踐教學模式，才能不斷提高教學質量，才能使學生保持個性，彰顯本色，才能使學生實踐能力和創新創業能力得到不斷提高。

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