新工科背景下電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

鄭琪 劉琳 齊劍

摘要：在新工科背景下，分析了電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革前存在的問(wèn)題，探索解決問(wèn)題的思路并進(jìn)行具體的實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容、模式、考核方法等方面的改革實(shí)踐。經(jīng)過(guò)改革，電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果顯著。

關(guān)鍵詞：新工科;電工電子實(shí)訓(xùn);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）17-0117-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract：In the context of new engineering，this paper analyzes the existing problems before the reform of electrical and electronic training teaching，Explore the thinking of solving problems and carry out the reform and practice of specific training teaching content， mode， assessment methods， etc.After the reform， the teaching effect of electrical and electronic training is remarkable.

Key words： new engineering; electrical and electronic training; Education Reform

新工科主要內(nèi)容可歸納為：1）工程教育的新理念;2）學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu);3）人才培養(yǎng)的新模式;4）教育教學(xué)的新質(zhì)量;5）分類發(fā)展的新體系。即：根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求構(gòu)建工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)、符合技術(shù)發(fā)展更新工程人才知識(shí)體系、根據(jù)學(xué)生志趣創(chuàng)新工程教育方式與手段、根據(jù)學(xué)校內(nèi)外資源打造工程教育開(kāi)放融合新生態(tài)。新工科對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)揮體系要求：1）創(chuàng)新發(fā)展的新技術(shù)，立足優(yōu)勢(shì)、緊跟形勢(shì)、引領(lǐng)趨勢(shì);2）融合智慧的教學(xué)新平臺(tái)，注入"互聯(lián)網(wǎng)+"新概念;3）個(gè)性化學(xué)生深度參與的新模式，自構(gòu)知識(shí)體系和能力結(jié)構(gòu);4）體現(xiàn)"設(shè)計(jì)、創(chuàng)新思維”的教學(xué)新體系，獨(dú)立解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)。根據(jù)以上所述，電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容要緊跟新技術(shù)的發(fā)展，不斷改進(jìn)、完善、更新;電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)還要融合智慧教學(xué)新平臺(tái)，注入"互聯(lián)網(wǎng)+"新概念，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)資源配置中的優(yōu)化和集成作用，將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各域中，提升全社會(huì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，普及互聯(lián)網(wǎng)+教育;還要建立個(gè)性化學(xué)生深度參與的新模式，自構(gòu)知識(shí)體系和能力結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化差異性教學(xué)方式;最后，電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)要體現(xiàn)“設(shè)計(jì)、創(chuàng)新思維”的教學(xué)新體系，獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)。

1在新工科概念提出之前，我校電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)存在著諸多問(wèn)題

具體表現(xiàn)在以下方面：

1.1電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容

1.1.1 電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容不夠新穎

在我校最初開(kāi)設(shè)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程時(shí)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容中包含的套件像面包型電話機(jī)、無(wú)線話筒、凌陽(yáng)單片機(jī)等在現(xiàn)在看來(lái)已經(jīng)過(guò)時(shí)，內(nèi)容不夠新穎。

1.1.2面向全校理工科，專業(yè)眾多，針對(duì)不同專業(yè)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容差異不大，不能體現(xiàn)各專業(yè)特色和培養(yǎng)方向

面向全校理工科，只是區(qū)分電類與非電類制定教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，不同專業(yè)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容差異不大，所做項(xiàng)目開(kāi)展大同小異，與專業(yè)脫節(jié)。

1.1.3電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容不夠科學(xué)，學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新性缺乏

電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容由一些固定項(xiàng)目組成，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。所有項(xiàng)目都是在印制好的電路板上完成套件的焊接、裝配、調(diào)試，最后實(shí)現(xiàn)套件預(yù)期功能。缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生重理論輕實(shí)踐，對(duì)實(shí)訓(xùn)課重視程度不夠，缺乏主觀能動(dòng)性。

1.2電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式單一

教學(xué)形式主要是PPT課件與黑板粉筆結(jié)合。聽(tīng)課學(xué)生人數(shù)較多，聽(tīng)課效率不高，課堂秩序維持較難。

1.3評(píng)價(jià)考核體系不夠客觀、公正、合理

主要以學(xué)生考勤，套件焊接、裝配、功能，實(shí)訓(xùn)報(bào)告等方面考核，教師的主觀因素較多，學(xué)生反映客觀性和公平性不高。

2電工電子實(shí)訓(xùn)課程針對(duì)性的教學(xué)改革

2.1電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容

1）在電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要體現(xiàn)新技術(shù)新工藝的發(fā)展，具有先進(jìn)性、實(shí)踐性、工程應(yīng)用性。在不斷淘汰過(guò)時(shí)的套件諸如面包型電話機(jī)、無(wú)線話筒、凌陽(yáng)單片機(jī)時(shí)，不斷改進(jìn)、完善、增補(bǔ)新套件，比如51單片機(jī)精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板、基于51單片機(jī)的計(jì)算器、萬(wàn)年歷、波形轉(zhuǎn)換模塊、開(kāi)關(guān)電源模塊、功放小音箱、LED臺(tái)燈、濾波器模塊、智能小車(chē)等，以保證實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的新穎性。

2）設(shè)計(jì)具體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合不同的專業(yè)特點(diǎn)、專業(yè)認(rèn)證、培養(yǎng)方向，不同的專業(yè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也不同。對(duì)于電類專業(yè)可增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目;對(duì)于非電類專業(yè)要求稍低，增加一些與專業(yè)相關(guān)性較高的項(xiàng)目;滿足不同專業(yè)對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)的需要。

3）在實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上體現(xiàn)層次化、逐步遞進(jìn)、個(gè)性化、差異性教育。提供多個(gè)必做項(xiàng)目和選擇項(xiàng)目范圍供不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生選擇。按照由易到難分為基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性、綜合性到創(chuàng)新性多個(gè)層次的不同項(xiàng)目，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣、基礎(chǔ)理論知識(shí)、動(dòng)手操作能力、專業(yè)特長(zhǎng)等進(jìn)行選擇。大多數(shù)學(xué)生要求只完成基本性的項(xiàng)目;對(duì)于基礎(chǔ)較好、接受動(dòng)手能力稍強(qiáng)的學(xué)生可以要求完成一些設(shè)計(jì)性、綜合性的項(xiàng)目;對(duì)于特別優(yōu)秀、突出的學(xué)生要求完成創(chuàng)新性的項(xiàng)目;真正做到因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、差異性教學(xué)，充分挖掘?qū)W生的潛力，使學(xué)生動(dòng)手操作能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)得到全面、有效發(fā)展。

2.2電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

教學(xué)手段采用多媒體教學(xué)、視頻、動(dòng)畫(huà)、音頻、圖片等結(jié)合的方式，教師親自動(dòng)手或播放視頻準(zhǔn)確、規(guī)范演示具體操作內(nèi)容。充分融合智慧教育新平臺(tái)，普及互聯(lián)網(wǎng)+教育。可以將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、原理、操作步驟、儀器儀表使用、電子制作、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝分析、印制電路板的制作、新技術(shù)新工藝的了解、復(fù)雜故障排除等制作成課件、視頻等放到校園網(wǎng)上，建立實(shí)訓(xùn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)，供學(xué)生隨時(shí)隨地可以自主下載學(xué)習(xí)，教師可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)水平。教學(xué)方法采用OBE方法、基于CDIO理念的教學(xué)方法、項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、案例方法、啟發(fā)式、分組討論式、探究互動(dòng)式、頭腦風(fēng)暴式等多種方法根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)選擇組合搭配。OBE方法以教育結(jié)果為目標(biāo)，以學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果為核心，以學(xué)習(xí)進(jìn)度為基礎(chǔ)，教師通過(guò)預(yù)期成果進(jìn)行反向教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)學(xué)生合理的階段成果評(píng)價(jià)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能力，提高學(xué)生的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)學(xué)生專業(yè)的工程認(rèn)證;CDIO理念的教學(xué)方法是以構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)作（Operate）為理念，在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)，在具體的項(xiàng)目之中開(kāi)展學(xué)習(xí)和教育;項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)形式為“行為引導(dǎo)”，課堂內(nèi)容將理論與實(shí)踐相結(jié)合，充分挖掘?qū)W生潛能，提高解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力;任務(wù)教學(xué)法是指在教學(xué)過(guò)程中，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)，教學(xué)內(nèi)容隱含在每個(gè)具體的任務(wù)中，學(xué)生通過(guò)獨(dú)立或協(xié)作完成任務(wù)學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技能; 案例方法通過(guò)講解工程實(shí)際中典型案例，使學(xué)生了解工程實(shí)際中具體項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，具備工程意識(shí)，提高工程實(shí)踐能力; 啟發(fā)式是教師針對(duì)某個(gè)項(xiàng)目提出關(guān)鍵問(wèn)題，從工程的角度以問(wèn)題的形式激發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生提出自己解決問(wèn)題的觀點(diǎn)、方法、理由，對(duì)于實(shí)訓(xùn)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題和錯(cuò)誤，進(jìn)行自主思考、分析問(wèn)題及錯(cuò)誤原因，進(jìn)而解決問(wèn)題、改正錯(cuò)誤，啟發(fā)創(chuàng)新思維、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí);分組討論式、探究互動(dòng)式、頭腦風(fēng)暴式的共同點(diǎn)在于當(dāng)有人提出想法其他人受到啟發(fā)也會(huì)提出想法，后提出的想法又會(huì)觸動(dòng)最初提出想法人的靈犀，頭腦中會(huì)升騰更多、更深入、更好的想法，如此互相啟發(fā)、互相補(bǔ)充，經(jīng)過(guò)探究、討論、完善，最終形成較為最佳方案、路徑等。在具體的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，靈活選擇、組合以上教學(xué)方法，達(dá)到最佳教學(xué)效果和目的。

2.3利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，以促進(jìn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

除了教務(wù)處安排的教學(xué)任務(wù)所占用的時(shí)間外，將電工電子實(shí)訓(xùn)室向?qū)W生開(kāi)放，提供場(chǎng)地、儀器儀表、設(shè)備、工具等，使實(shí)訓(xùn)室資源得到最大程度的發(fā)揮。學(xué)生可以自主選擇時(shí)間到實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì)制作自己感興趣的電子產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作、技能訓(xùn)練 ，自主創(chuàng)新、大膽探索。根據(jù)實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)有條件、學(xué)生基礎(chǔ)條件及興趣等，擬定不同的開(kāi)放實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目，每學(xué)期供全校理工科學(xué)生選擇，教師起到引導(dǎo)、答疑的作用。如果學(xué)生在規(guī)定的期限內(nèi)達(dá)到項(xiàng)目要求，提交結(jié)題報(bào)告，通過(guò)審核，就可以按學(xué)校文件規(guī)定取得課外科技活動(dòng)第二課堂的相應(yīng)學(xué)分，以此充分利用實(shí)訓(xùn)科研資源為學(xué)生服務(wù)。學(xué)生充分利用課余時(shí)間加強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力，獨(dú)自或自由結(jié)合成組完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維修，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識(shí)，提高工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神等綜合素質(zhì)。還可以鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生積極參加各種課外科技活動(dòng)和各類競(jìng)賽，開(kāi)闊學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)新技術(shù)的渴望和探索，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新能力。

2.4建立客觀、公正、合理的評(píng)價(jià)考核體系

建立和完善實(shí)訓(xùn)考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)是為了督促學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生明確各環(huán)節(jié)的既定目標(biāo)和努力方向，發(fā)揮學(xué)生的主體方向，同時(shí)促進(jìn)教師不斷改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。實(shí)訓(xùn)考核環(huán)節(jié)具有檢驗(yàn)、反饋和激勵(lì)等多重功能，是檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段。不僅能對(duì)教學(xué)效果作客觀評(píng)價(jià)，更可以促進(jìn)教與學(xué)的良性互動(dòng)，及時(shí)修正教學(xué)中的不足，對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)作用很大。對(duì)實(shí)訓(xùn)過(guò)程劃分模塊，每個(gè)模塊按照重要程度分配權(quán)重系數(shù)。每個(gè)模塊分解細(xì)化，明確每個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分細(xì)則，確保每個(gè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)全面、考核標(biāo)準(zhǔn)具體、明確，考核方法安全合理可行。要制定細(xì)化、量化、客觀、公平的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，考核重點(diǎn)在于實(shí)訓(xùn)過(guò)程、效果和綜合素質(zhì)的提高。改變以往以實(shí)訓(xùn)結(jié)果定成績(jī)的方式，注重實(shí)訓(xùn)過(guò)程的考核，既要考核專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和技能，也要考核潛在的職業(yè)品質(zhì)，像勞動(dòng)紀(jì)律、環(huán)境及安全意識(shí)、操作規(guī)范性、創(chuàng)新能力等。改變之前由教師考核，增加學(xué)生自評(píng)、互評(píng)等方式，學(xué)生自己可以查漏補(bǔ)充，以便及時(shí)更改和完善，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。實(shí)訓(xùn)結(jié)束要進(jìn)行總結(jié)反饋，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，教師可以了解學(xué)生知識(shí)、技能、習(xí)慣等綜合素質(zhì)的情況，學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)的意見(jiàn)和建議，從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高教學(xué)水平，發(fā)揮考核的檢驗(yàn)和促進(jìn)功能。可以借鑒體操比賽的打分過(guò)程，必修項(xiàng)目規(guī)定起評(píng)分，選作項(xiàng)目與一定難度系數(shù)對(duì)應(yīng)。在每個(gè)模塊實(shí)訓(xùn)中建立學(xué)生的動(dòng)態(tài)成績(jī)記錄表，隨時(shí)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，確保其在各個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)、各項(xiàng)目和任務(wù)的完成情況得到有效記錄。

3結(jié)語(yǔ)

本文在新工科背景下，分析了電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革前存在的問(wèn)題，探索解決問(wèn)題的思路并進(jìn)行具體的實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容、模式、考核方法等方面的改革實(shí)踐。經(jīng)過(guò)改革，電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果顯著。學(xué)生實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性有明顯提高，動(dòng)手操作能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)較之前有幅提升。但是對(duì)于教師和學(xué)生，通過(guò)電工電子實(shí)訓(xùn)來(lái)提升學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)，任重而道遠(yuǎn)，仍需要不斷改革創(chuàng)新。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】