獨立學院電工電子實踐教學體系建設與改革探索

鄭君媛,陳蕾 石明慧

摘要：根據教育部新工科建設相關文件指導，學生的專業實踐能力是成為合格應用型人才的保障。本文結合獨立學院總體發展水平和辦學定位，對加強電工電子工程實驗實踐的教學工作進行探索研究，提出了培養應用型人才的實驗實踐教學體系建設和改革的方案，促進學生的實踐能力和創新意識的提高，適應地方經濟社會發展的需求。

關鍵詞： 實驗實踐教學體系；電工電子；新工科；教學改革

中圖分類號： G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）10-0089-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Construction and Reform of Electrical and Electronic Experimental Teaching System in Independent College

ZHENG Jun-yuan， CHEN Lei， SHI Ming-hui

（Wenzheng College of Soochow University， Suzhou 215006， China）

Abstract： According to the guidance of new engineering construction documents issued by the ministry of education， students' professional practice ability is the guarantee for them to become qualified application-oriented talents. Based on the overall development level and school-running orientation of the independent college， this paper explores and studies the teaching work of strengthening the experiment and practice of electrical and electronic engineering， and puts forward the construction and reform plan of the experiment and practice teaching system for cultivating application-oriented talents， so as to promote the improvement of students' practice ability and innovation consciousness. This can meet the needs of local economic and social development.

Key words： experimental practice teaching system；electrical and electronic； new engineering； teaching reform

1 引言

實驗和實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力的重要環節。電工電子實驗作為工科專業教學計劃中一門重要的實踐課程，對學生掌握電類基礎知識、培養實際技能和創新意識具有重要的意義[1]。

2 目前實驗和實踐教學存在的問題

“沒有實驗，便沒有科學。”—羅杰爾·培根，實驗是實踐能力培養的重要組成部分，知識來源于實踐，能力來自實踐，素質更需要在實踐中養成，然而當前的實踐教學環節較為薄弱，制約了教學質量的進一步提高。在實際教學過程中，一般比較重視知識傳授，忽視實踐能力培養，教學內容和專業脫節，教學模式單一，學生實踐積極性不高[2]。對于獨立學院的電工電子實驗教學而言，普遍缺乏系統完整、明確詳細的實驗教學規范化要求，教學缺少指導性規范準則。教師大都基于自身對教學目標的理解，組織開展教學；教師少有全面系統實踐教學途徑，主要依靠自身經驗積累與相互間的交流，學生在學習與實踐中獲取實驗基礎知識、基本方法、實踐技能嚴重依賴教師言傳身教，而在開放式自主教學實踐中，學生遇到問題也不能得到及時有效的引導。

3 實踐教學體系建設與改革

獨立學院應以應用型本科人才培養模式為導向[3]，結合學院的總體發展與定位，通過貫通課內（第一課堂）、課外（第二課堂）、校外（第三課堂）三個課堂，構建分層分類教學培養體系，加大課堂教學方法改革力度，實施以實踐能力提升為目標的課內外協同培養機制，形成“注重基礎和實踐、強調綜合素質與創新能力”的教學體系和人才培養體系。

3.1 教學架構和內容分層設計

通過優化整合、課內外一體的開發創新實踐教學體系，由淺入深，循序漸進，依托現有的實驗教學資源，加強與行業企業合作來提高實踐教學條件，對課程教學內容采用分層設計的思路[4，5]。

（1） 普通基本公共要求層，主要是基本實驗的驗證，著重引導學生自主學習的能力，工程研究的思維和自主探索的意識。

（2） 大類學科專業實驗進階層，本層具有知識點的承上啟下作用，將實踐教學和理論教學體系緊密結合，促進學生工程技能逐層深化。

（3）綜合項目研究實踐創新層，融入學科前沿與技術創新內容，培養學生的工程實踐能力，提高學生科研創新能力，培養卓越的電工電子工程師。

（4）課外學習補充層，主要提供學生自學資料、網站等教學資源，使學生掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力，培養學生自學能力和拓展學生的知識面。

在實際教學過程中，采用任務與案例驅動教學方式，根據實際項目、電子設計競賽和課程設計等內容，采用“提出問題-分析問題-解決問題”的教學方法，構建學以致用的教學模式，提高教學效果和效率。

3.2 實踐教學流程規范化

注重學生基礎知識和實踐能力的綜合培養，在保證專業基礎課課時的基礎上，增加實踐教學課時，實施模塊化實驗教學，根據本文3.1多層次的教學內容開展主要包括五大模塊：電工模塊，電子模塊，實訓模塊，仿真實驗模塊和項目綜合設計模塊的教學工作，具體包含實驗分配如表1所示。

通過規范化的網絡信息化實踐教學環境和教學流程，可以有效地保障教學質量。

建立實驗報告電子化搜集評閱系統，實現規范化管理具體措施如下：（1）教師通過電子報告系統發布實驗報告模板；（2）學生終端獲取報告模板，填寫實驗報告提交當堂采集測量的數據，課后完成實驗報告并上傳實驗報告；（3）教師終端查看報告提交情況，導出報告評定實驗報告成績并進行點評，同時查看統計信息；（4）學生通過終端查看實驗成績和教師評價。

3.3 教學方法和進程多樣化

在教學過程中積極推進教學方法和手段的多樣化，實現多媒體教學與傳統板書教學的有機融合，實現過程化考核教學、翻轉課堂等新教學方式嘗試與應用。建設在線課程，充分使用軟件仿真技術、慕課平臺、雨課堂、網絡化教學資源等信息化技術服務實踐教學，建立多模式多渠道實踐模式，還可以通過遠程控制實驗平臺改變電路結構、調整元件參數、操作儀器測量信號、控制現場聲、光、溫度、距離等環境條件，并且通過音視頻設備清晰觀察現場實況，讓遠程學習者身臨其境。

通過競賽來促進教育改革，尤其是實踐教學和教學內容的改革，倡導理論聯系實際的學風，培養學生的創新能力。教學過程以競賽為載體，鼓勵學有余力的同學積極參加學科競賽以及課外科研項目，指導老師對參賽學生集中培訓和精心指導，學生通過參加專業競賽以及科研項目，軟件和硬件的應用能力可以得到很大提高。

同時還可以充分利用校內的大學生創業園、科技競賽中心等資源成立本專業的實訓基地，鼓勵學生積極參加大學生課外科技項目、大學生創新創業項目等，并且順利結題的同學也可以獲得獎勵學分。學院開放專業實驗室、焊接室等，作為本專業的校內實訓場所，學生可根據自身學習、活動或科研課題研究的需求，隨時都可以申請使用。實訓基地的建設不僅可以提升學校專業實驗室的內涵和技術水平，而且實現了理論教學與生產實踐的零距離對接，有效提高了學生的實踐創新能力。

3.4 建立目標達成體系

根據本文表1中的各個實驗模塊與實驗知識、實驗技能、技術方法、實踐能力以及綜合素質五方面的標準，制定相應的教學效果矩陣達成度評價表。其中（1）實驗知識主要考察學生的實驗規范、電子元器件特性、電器元件設備結構與應用和測量對象與方法達成度。（2）實驗技能主要考察通用設備比如直流穩壓源、數字萬用表、示波器、信號源等；專用儀器設備頻譜分析儀等；常用電路比如信號發生、信號轉換、顯示電路驅動電路等的掌握情況達成度。（3）技術方法主要考察電路基礎、模擬電路設計、數字邏輯電路、數模混合電路、FPGA應用以及電子設計系統設計的達成度。（4）實踐能力主要考察實驗設計、電路設計、電路實現、調試測試、故障排除、參數測量、數據處理和系統設計等方面的達成度。（5）綜合素質主要考察創新思維、文獻檢索、問題分析工程建模、方案設計論證評估、軟件設計仿真優化、團隊合作溝通協調和系統總結演講表達等方面的達成度。

4 結語

實驗和實踐教學是理論教學的繼續、補充和深化，它是傳授知識與發展智力的結合，也是智力操作與實驗操作的結合。實驗實踐教學工作對于開發學生的智力，激發學生發散思維和創造思維，培養創新能力獨具優勢。希望通過建立規范的實驗實踐實驗室教學體系和標準，真正做到理論與實踐相結合，讓學生做到學中做，做中研，研中創，培養出具有自主研學、適用于地方經濟發展的應用型人才。

參考文獻：

[1]李目，吳笑峰，吳新開，吳亮紅.面向卓越工程師培養的電工電子實驗教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2018（21）：98-101.

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[3]劉鑫.獨立學院大數據應用型人才培養模式研究[J].通訊世界，2019（01）：228-229.

[4]盧颯.電工電子多層次實驗教學體系的建設[J].電氣電子教學學報，2015，37（06）：105-108.

[5]胡劍凌，曹洪龍，邵雷，劉學觀.“DSP技術”課程教學改革與實踐[J].2014（08）：56-59.

[6]胡仁杰，堵國樑，王鳳華，黃慧春，顧玉軍.電工電子實驗教學基本標準的研究[J].實驗科學與技術，2016，14（04）：2-8+66.

【通聯編輯：王力】