專業評估視角下電氣信息類人才“以賽促教，以賽促學”的實驗實踐教學模式改革

韓濤 凌六一 王成軍 歐陽名三

摘要針對現有電氣信息類實驗實踐教學中教師水平參差不齊，實驗教學多為驗證性實驗，實踐教學內容單一，無法高效培養學生創新能力和工程應用能力的問題，提出了“以賽促教，以賽促學”的電氣信息類實驗實踐教學新模式。在課前，教師教分析，學生學架構。在課中，教師教理論，學生學應用。在課后，教師教擴展，學生學創新。通過新教學模式改革，使得電氣信息類專業教師理論水平得到加強，專業知識得到擴展，也使學生創新能力得到培養，動手能力得到鍛煉，解決工程應用問題的能力得到提高，最終通過學科競賽，實現了教師和學生的共同進步。

關鍵詞 以賽促教；以賽促學；電氣信息類專業

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.02.019

電氣信息類專業是一門重要的傳統專業，包含電氣自動化、電工電子、信號處理等相關技術，培養合格的電氣信息類專業人才，對于我國信息化、工業化迅速發展具有重要意義。[1]據統計，在2020年，電氣信息類專業人才缺口為750萬人，到2025年，電氣信息類專業人才缺口會增加到950萬人，[2]而在高等院校的電氣信息類專業面臨大而不強，培養的電氣信息類專業人才在實際的工程應用中還有差距，缺少工程應用能力和適應性，電氣信息類人才培養模式面臨巨大挑戰，亟需一種能提高學生工程應用能力，熟練掌握系統開發方法、具有舉一反三能力的新的教學方式。[3][4]

專業評估工作依據預設的評估指標，利用可行的評估手段，通過定性與定量分析，對專業進行價值判斷。在專業評估的大背景下，可以找出專業建設各環節存在的問題，其中就包括實踐教學體系中存在的各種問題。提高學生工程應用能力，需要培養學生在對理論知識深刻理解的基礎上，加強電氣信息系統的認識，能獨立的設計出適用于現場工程環境的各種電氣信息類系統，并舉一反三的將這些系統進行擴展，能迅速的應用在相似工程環境中，提高科技生產力，這些能力的培養需要學生不斷的參加相關專業的競賽比賽，不斷打磨自己的技術技能。[5][6]在2019年的《教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》中更是提出，加強學生理性參加競賽，以賽促教、以賽促學，已達到“學生忙起來、教師強起來、管理嚴起來、效果實起來”的效果。[7]

1電氣信息類專業實驗實踐教學現狀

由于高校的電氣信息類專業是電氣、控制、電子和通信多種學科的交叉融合，廣泛的應用到其他各類專業學科當中，因此對實驗實踐教學要求較高，現有的電氣信息類實驗實踐教學還存在著不足之處。

1.1實驗教學系統性較弱

傳統的電氣信息類專業實驗教學大多還停留在原理驗證性實驗階段，針對某門理論課程中較為重要的原理，搭建實驗電路，測得數據，進行分析驗證，這種實驗電路結構固定、功能單一，擴展性差，僅僅能幫助學生加深對現有理論的認識，而對于培養實際電路設計與應用能力作用有限，且由于這些原理僅僅是某些專業課程中幾個零散重要原理，相互之間聯系較弱，實驗課程設置的系統性也往往較差。

在一些實踐課程的教學中，如收音機實習、畢業設計等，雖然涉及一些電路系統功能組成有所分析，卻沒有深入的講解每個組成部分中涉及的基本原理，對如何進行原理性擴展，設計出其他不同功能的電路缺乏系統性引導。這種實踐教學無法做到將理論知識與實際應用進行系統性融合，缺乏理論深度，無法培養學生的創新能力。

1.2實驗教學模式不合理

傳統的電氣信息類專業實驗實踐教學過程，課前僅僅要求學生對即將實驗的內容進行預習，了解所要驗證的原理，學習實驗過程中所用到的儀器設備。課中通過老師的講解進一步掌握實驗原理，了解實驗步驟，學習如何搭建所需電路，如何測試所需數據。課后通過對實驗數據進行一系列的分析處理得出驗證性結論，完成實驗報告。實驗課程的學習效果反饋，教師只能通過學生上交的實驗報告進行了解。實踐類教學則更多地使用教師講解，學生模仿實現的方式進行一些電路系統的實現。

這些傳統的實驗實踐教學模式，模式缺乏靈活性、教學過程存在生搬硬套的問題，實驗教學缺乏目標性和系統性，最終導致學生學習過程缺乏興趣，積極性不高，更無法培養學生工程應用能力。

針對上述高校電氣信息類專業實驗實踐教學的不足，利用“全國大學生電子設計大賽”“西門子杯中國智能制造挑戰賽”等各種電氣信息類學科競賽，[8][9]對電氣信息類專業實驗實踐教學內容及模式進行改革，以提高學生的創新能力和工程應用能力。

2“以賽促教、以賽促學”電氣信息類專業實驗實踐教學新模式

電氣信息類學科競賽，需要參加的學生在一個確定時間內，完成具有一定功能和性能指標的電路系統，需要學生具有較好的電氣信息類各種理論知識、硬件系統設計、軟件編程基礎，對學生的創新能力、分析能力、動手能力、意志力等素質也有著較高的要求。[10]圍繞電氣信息類學科競賽，以培養符合國家發展需要、促進科技進步的合格專業人才為目標，設計出“以賽促教，以賽促學”的電氣信息類實驗實踐教學新模式，如圖1所示。

2.1以賽促教，提高教師教學水平

參加電氣信息類學科競賽，離不開教師的悉心指導，這就要求教師對競賽涉及的相關學科知識、技術有較深的理解，通過對某一個學科競賽的題目系統性的教學，培養學生獨立思考，自主學習的能力。

在課前，教師教分析。教學生如何對某個學科競賽的題目進行分析，針對其需要實現的功能及性能指標，深入理解其中涉及的學科知識，結合學生現階段知識儲備和動手能力，選擇一個難度適中的題目。指導學生從理論上和實踐上做科學合理的分析，將參賽作品從硬件電路結構和軟件算法程序進行分解分析，再將相關的電路組件和算法模塊組合成一系列電路子系統，最終將這些子系統作為每次實驗實踐教學的課程內容進行教學。這種實驗實踐教學課程內容的設置，整體上實現一個具有一定功能和性能指標的電路系統，有較好的系統性；每次實驗內容實現一個電路子系統，使得單次實驗也能具有較好的完整性。

在課中，教師教原理。將課前分解出的每個電路子系統作為每次實驗課程內容，充分講解該子系統涉及的理論知識和操作技能，如子系統的電路結構、電子元器件使用、電路子系統工作原理、自動控制原理、通信方式及原理、嵌入式編程等。由于每個子系統包含多門電氣信息類專業課程知識，如果想要在學科競賽中取得較好成績，就要求指導教師具備較深的理論水平，這對教師也是一種挑戰，調動了教師不斷更新知識、鉆研科學技術的積極性，必將帶來教師和學生水平的共同提高。

在課后，教師教擴展。指導學生根據實驗課中講到的相關理論技術，設計一些新的電路子系統，讓學生了解到，基本理論和關鍵技術可以擴展應用到其他很多領域。這要求教師除了對本學科領域深入研究外，還需要對其他領域有所涉獵，促使教師不斷豐富自身的知識儲備，進一步提高教師科研水平。

2.2以賽促學，加強學生工程應用能力

參加電氣信息類學科競賽，還需要學生具有較高的綜合素質，努力學習，獨立思考、不斷提升理論知識，不斷磨煉動手能力，勇于創新。

在課前，學生學架構。學生應理解一個復雜完整的電路系統應由一系列子系統組成，通過一系列子系統的組合搭建，逐漸完成一個完整的復雜系統，學會復雜系統的設計。這種從總體上對電路系統的思考，會讓學生設計電路具有很強的全局觀和系統性，提高了學生邏輯思維能力。

在課中，學生學應用。學生需要將學到的理論知識進行深入理解，在理論指導實踐的基礎上，認真仔細的設計實現出每個電路子系統。再通過反復實驗，得出每個電路子系統的電路性能，以及影響這些性能參數的相關要素，掌握每個電路子系統的電路特性、控制算法。這種針對每個電路子系統進行設計并實驗的過程，可以強化學生對原理、算法的深入理解，培養學生的耐性和毅力，提高學生的動手能力。

在課后，學生學創新。學生在教師進行擴展教學的基礎上，進一步發現相關原理、算法的應用范圍，學會將掌握的知識技能擴展到多個應用領域，發現新理論，發明新方法，探索新應用。這種教學方式可以幫助學生開闊眼界，啟發學生的創新性，促進學生獨立探索的積極性，使得整個實驗實踐教學過程起到舉一反三的作用。

最后，教師通過分析各個部分得分情況分析學生對電子電路、自動控制、軟件編程等理論與實踐的掌握情況，評估學生動手能力、分析能力、創新能力的培養情況，調整教學重點，針對性的優化培養模式和內容，不斷提高教學效果。

3結論

本文針對電氣信息類專業實驗實踐教學多以驗證性實驗為主，實踐內容簡單，無法較好培養學生解決實際工程應用能力的問題，提出了“以賽促教，以賽促學”的電氣信息類專業實驗實踐教學新模式。通過對學科競賽的系統性分析、深入理論探索、廣泛擴展到多個應用領域，使實驗實踐教學有的放矢，使學生的科研興趣得到激發，理論水平不斷提高，創新能力逐漸增強，理論聯系實際解決實際工程應用能力也獲得鍛煉，實驗實踐教學模式改革效果顯著。

基金項目：安徽省教育廳省級重點教學研究項目（項目編號：2019JYXM1165）；安徽省創新創業教育線上線下混合式和社會實踐課程（項目編號：2020XSXXKC152）。

參考文獻

[1]劉艷，李擎，李江昀，等.電氣信息類創新人才培養的探索與實踐[J].高等理科教育，2020（02）：111-115.

[2]陳為真，牟懌.地方高校電氣信息類復合型人才培養模式研究[J].教育教學論壇，2020（27）：313-314.

[3]李明磊，杜娟，王傳毅，等.新工科：政策實踐與研究進展[J].高等教育研究學報，2020（1）：60-65.

[4]王華，吳桂清，劉紅霞，等.“新工科”理念下的電氣信息類專業實驗教學體系建設[J].實驗技術與管理，2020，37（12）：13-16.

[5]何莉，曾兆敏，穆曉霞.以賽促教在教學實施過程中的研究[J].電腦知識與技術，2021，17（20）：223-224.

[6]王曼.“以賽促學，以賽促教”模式在計算機教學中的實踐探索[J].無線互聯科技，2021，18（10）：149-150.

[7]教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見[J].中華人民共和國教育部公報，2019（09）：26-30.

[8]張志，姚娜，唐校，等.“以賽促教，以賽促學”促進應用型人才培養的探索與實踐——以“電力電子技術”課程為例[J].東莞理工學院學報，2020，27（05）：126-130.

[9]段金英，張曉娟.“以賽促教、賽教融合”實踐教學模式改革——以《電氣控制技術與PLC》為例[J].電子測試，2021（13）：134-136.

[10]滕召勝，汪沨，歐陽博，等.電氣信息類學科競賽管理模式的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（06）：21-24.