基于實踐能力培養的電路實驗開放模式探索

許少娟 于海霞 王魯云 吳橫溢

大連理工大學城市學院 遼寧大連 116600

基于實踐能力培養的電路實驗開放模式探索

許少娟 于海霞 王魯云 吳橫溢

大連理工大學城市學院 遼寧大連 116600

針對當前實驗教學存在的問題，以扎實的實踐技能和嚴謹的實踐態度為培養目標，對電路實驗教學的多個層面進行了改革。改變傳統三段式管理，形成了一套新的開放管理模式，介紹了該模式的實施方法及相關配套措施。新模式講求實效性和操作性，有效地激勵學生發揮能動性，顯著改善了教學質量。

電路實驗；實踐能力；開放模式

實踐能力是電氣類專業學生的基本素質，在人才培養和就業中越來越凸顯，而實驗教學是培養學生實踐能力的有效手段，有著不可替代的作用[1]。近年來，高等教育質量工程不斷要求高等學校深化教學改革，提升實踐教學在人才培養中的地位，解決學生實踐能力弱的問題。但筆者在教學實踐中發現，很多學生經過電路、模擬電路、數字電路等多門電類基礎實驗課學習之后，仍然連基本的實踐技能都不具備，思想上輕視實踐。這種現象在高校實驗教學中普遍存在，嚴重影響了實驗課的教學質量，已經成為亟待解決的共性問題[2]。

針對以上問題，本文以培養扎實的實踐基本功和良好的實踐精神為目標，對學生進入大學后的第一門專業基礎實驗課—電路實驗，深入分析制約教學效果的原因，對實驗教學的多個層面進行了大膽的改革，經過不斷探索和實踐，形成了一套可操作性強、利于對學生形成正向激勵的開放管理模式，收到了顯著成效。

1 電路實驗開放模式的必要性

電路實驗是電氣類專業學生接觸的第一門專業基礎實驗課，作為大學實驗教學體系中的前沿課程，其教學質量對后續課程學習將產生深遠的影響[3]。學生學完該課程應具備扎實的實踐技能和嚴謹的實踐作風，從而為未來的學習奠定堅實的基礎和積極的引導方向。

傳統實驗課管理考核采用“預習報告+實驗指導+總結報告”的三段式，課堂上注重教師講解和指導，缺乏學生獨立探索和思考的空間，不利于調動學生主觀能動性[4]；課程成績評定以實驗報告分數為主要依據，而實驗報告大多類似甚至雷同，不利于成績評定，對師生而言都造成了時間和精力的浪費。綜上，制約實驗教學效果的因素涉及教育理念、管理手段、成績評定等方方面面，故教學質量的提高依賴于開放的教學模式，“開放”不僅指時間和空間開放，更指教學內容、管理手段和教學評價的全方位開放[5]。

2 電路實驗開放管理模式的實踐

立足實踐能力和實踐精神培養的高度，對傳統的三段管理模式進行改革，建立了“預習測驗+操作過程+當堂總結+期末考試”的綜合考核評價體系(見表

1)，力求提高實驗過程中各項工作的實效性，給出反映學生綜合實踐能力的考核成績，用科學的評價體系引導學生行為和習慣。

表1 考核評價體系

2.1 變預習報告為預習測驗 有效督促預習

預習環節對實驗課的效果至關重要。預習充分，則學生對可能出現的問題有預見，對實驗數據正誤能大致預判，感覺收獲大，實驗熱情上升。反之，實驗過程忙亂卻沒有實際收獲，對實驗課越來越不自信，形成惡性循環[6]。

傳統實驗教學通過檢查預習報告督促預習，學生疲于應付檢查草草書寫，而教師即使認真批改仍無法掌握預習情況，也難以制定合理的給分標準[7]。因此，新管理模式取消撰寫大幅預習報告的要求，代之以預習測驗結合隨機提問的形式。建立預習題庫，題目主要源于實驗教材的預習思考題。一上課即從題庫中抽取一份進行預習測驗，用時約三、四分鐘。教師當堂批改便可大致掌握預習情況，從而使課堂管理更有針對性，對預習成績差的學生重點提問或檢查，施加壓力督促他們學習。改革后的方法能夠激勵學生主動預習，便于教師掌握預習情況，給分依據明確合理，是一種可操作性強的預習檢查手段。

2.2 操作環節強化過程管理 過程與結果并重

教師側重檢查數據會誤導學生求“快”，重結果而輕過程，習慣于依賴別人而放棄獨立思考，甚至有的學生抄襲數據應付檢查。為此我們制定了過程與結果并重的課堂管理方法，不僅檢查數據結果，更注重過程管理。加強過程管理必然加重教師指導負擔，采取以下措施可以有效化解：一是課堂指導遵循“以學生為主體，教師為主導”的理念，鼓勵學生做主角，遇到困難獨立思考；二是檢查環節采取有目標的抽查方式，抽查對象主要為實踐能力拔尖和表現不好的學生，并根據學生表現動態調整。

2.3 改變總結形式 提高學習效率

淡化總結報告，減少重復性抄寫工作，強化當堂總結分析。讓學生當堂完成教材提出的各項關于實驗數據的分析、判斷和總結，填寫在實驗指導書上，教師結合實驗結論的考查提問給出總結分數。下課前預留出幾分鐘，教師組織學生共同討論總結，對實驗數據進行分析，幫助學生從實驗現象聯系到理論依據，內化為自己的知識從而升華科學認識。至于撰寫實驗報告的訓練放在課程設計中效果更好。

2.4 增加期末考試 嚴格考查實踐能力

傳統實驗課程考核比較寬松，沒有期末考試和不及格的壓力，這是學生不重視實驗的原因之一。增加閉卷期末考試環節，試卷內容包含操作題和筆答題兩部分，以操作題為主，主要考查線路連接、儀器使用、故障排查等基本實踐操作能力。例如，圖2為戴維南等效電路操作題目。操作題當場檢查，由于時間緊張，監考教師主要檢查卷面數據和線路連接，記錄于卷面，考試結束后再根據記錄批卷。增設期末考試這一措施對教師來說增加了工作量，但對于培養學生扎實的實踐能力，付出是值得的。

圖2 戴維南等效電路操作題目

3 相關措施同步配合 提升改革效果

上述管理模式執行時還應注意一些配套措施的配合，以保證最大程度改善教學效果。

3.1 開放的實驗條件方便學生實踐

將課內實驗室在課外時間開放，并成立課外實踐實驗室，提供便利的實驗條件和設備，為學生課外實踐提供條件。對部分元器件采取開放的管理方式，例如電阻，因其阻值繁多且價格便宜，將常用電阻發給學生，插放到印有阻值的紙上，整個學期自行保管。這種方式方便學生課內外使用，且便于實驗人員管理，可以推廣到類似元器件的管理。

將信號發生器、直流穩壓電源、示波器、面包板等基本儀器的使用方法和注意事項、基本連線操作等內容錄制實驗教學視頻，上傳到校園網，方便學生課余自學。

3.2 實驗指導書與改革措施良好匹配

與預習檢查環節相配合，實驗教材提供數量充足的、涵蓋實驗各方面的預習思考題，這些題目串聯起來構成課前預習的綱要，通過研究預習思考題的過程，基本也就完成了全部預習準備工作，為學生高效預習提供了條件。

與總結環節相配合，實驗教材的數據記錄表增加設計電路欄和數據分析總結欄，學生直接在實驗教材上作電路設計、數據記錄及分析總結，便捷高效，同時教師可以隨時結合學生的記錄表進行檢查和指導，為有目標性的課堂指導提供了操作平臺。

4 實施效果

上述實驗教學模式自實施近五年以來，經過不斷的探索與改進，取得了顯著的效果，并已推廣到模擬電路等其他基礎實驗教學，教學組設計的電路實驗教學案例獲全國電工電子基礎課程實驗教學案例設計競賽二等獎。

本科生座談會及問卷調查表明，新的教學模式對他們產生了很大觸動，開始從思想上重視實驗課，樹立起穩扎穩打的實驗態度，提高了實踐能力。畢業生也在反饋調查中表示，電路實驗課對實踐態度的培養使他們具備了扎實的實踐能力。很多優秀學生積極參加全國、省、市級專業競賽并獲得優異成績，例如2015年本院學生獲“賽佰特杯”全國大學生物聯網創新應用設計大賽一等獎、國際大學生ICAN創新創業大賽二等獎、“博創杯”全國大學生嵌入式設計大賽遼寧省一等獎等成績。

5 結束語

教師應當打破傳統教學模式的束縛，以開放的眼光不斷探索與培養目標相適應的教學模式，以充分發揮實驗課的重要作用。大連理工大學城市學院的電路實驗教學改革，以培養扎實的實踐技能和嚴謹的實踐態度為目標，充分關注電路實驗課對后續課程的奠基作用和引導方向，對傳統教學模式進行大膽改革，形成了一套開放的管理模式。實踐結果表明，新管理模式講求實效性和可操作性，充分調動了學生的主觀能動性，扭轉了實驗中的一些不良傾向，得到師生的認可，教學效果得到顯著改善。

[1] 李英姿,龔靜,陰振勇.加強實驗教學設計，突出應用能力培養[J].實驗室研究與探索,2012,31(10):98-102.

[2]高月春.教學模式轉型下的電工電子實驗教學[J].教育教學論壇,2014(22):37-39.

[3] 王革思.模擬電子技術課程開放式實驗教學平臺的研究與實踐[J].實驗技術與管理,2014,31(8):170-173.

[4] 王文奇,劉保縣,宗蓮松.基于學生綜合能力培養的工科創新型實驗探索與實踐[J].實驗技術與管理,2015,32(9):26-29.

[5] 劉瑞友,王智勇,段子剛.探索實驗開放管理模式 培養光電學生創新能力[J].中國現代教育裝備,2013(21):44-46.

[6]陳媛媛.電工電子實驗預習環節的控制[J].實驗技術與管理,2012,29(4):285-287.

[7] 何致遠,鄭玉珍.卓越“現場電氣工程師”培養的思考與探索[J].中國大學教學,2011(3):23-25.

Exploration on the Open mode of Circuit Experiment for Practical Skill Cultivation

Xu Shaojuan, Yu Haixia, Wang Luyun, Wu Hengyi

City College, Dalian University of Technology, Dalian, 116600, China

In view of problems in current experimental teaching, to develop solid practical skill and rigorous practical attitude, the open teaching reform of circuit experiment was conducted in several respects. As a substitute for the “three-stage” one, an open teaching management mode was put forward, and specific implementation measures, as well as some related matching solutions were expounded. The new mode was effective and operational, and effectively encouraged students to play a dynamic role. As a result, quality of teaching was significantly improved.

circuit experiment; practical skill; open mode

2016-05-03

許少娟，碩士，講師。

遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目“電類基礎實驗實踐一體化教學改革的研究與實踐”(編號：UPRP20140684)；遼寧省大學生創新創業訓練計劃項目“基于RFID技術的便攜式倉儲管理終端設計”(編號：2015131980285)。