獨(dú)立學(xué)院電工電子實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)與改革探索

1 引言
實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。電工電子實(shí)驗(yàn)作為工科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中一門重要的實(shí)踐課程,對學(xué)生掌握電類基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)實(shí)際技能和創(chuàng)新意識具有重要的意義。
2 目前實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)存在的問題
“沒有實(shí)驗(yàn)，便沒有科學(xué)。”—羅杰爾·培根，實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要組成部分，知識來源于實(shí)踐，能力來自實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)踐中養(yǎng)成，然而當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱，制約了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。在實(shí)際教學(xué)過程中，一般比較重視知識傳授，忽視實(shí)踐能力培養(yǎng)，教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)脫節(jié)，教學(xué)模式單一，學(xué)生實(shí)踐積極性不高。對于獨(dú)立學(xué)院的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，普遍缺乏系統(tǒng)完整、明確詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)范化要求,教學(xué)缺少指導(dǎo)性規(guī)范準(zhǔn)則。教師大都基于自身對教學(xué)目標(biāo)的理解,組織開展教學(xué);教師少有全面系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)途徑,主要依靠自身經(jīng)驗(yàn)積累與相互間的交流，學(xué)生在學(xué)習(xí)與實(shí)踐中獲取實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本方法、實(shí)踐技能嚴(yán)重依賴教師言傳身教，而在開放式自主教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生遇到問題也不能得到及時(shí)有效的引導(dǎo)。
3 實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)與改革
獨(dú)立學(xué)院應(yīng)以應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式為導(dǎo)向，結(jié)合學(xué)院的總體發(fā)展與定位，通過貫通課內(nèi)（第一課堂）、課外（第二課堂）、校外（第三課堂）三個(gè)課堂，構(gòu)建分層分類教學(xué)培養(yǎng)體系，加大課堂教學(xué)方法改革力度，實(shí)施以實(shí)踐能力提升為目標(biāo)的課內(nèi)外協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制，形成“注重基礎(chǔ)和實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力”的教學(xué)體系和人才培養(yǎng)體系。
3.1 教學(xué)架構(gòu)和內(nèi)容分層設(shè)計(jì)
通過優(yōu)化整合、課內(nèi)外一體的開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，由淺入深，循序漸進(jìn)，依托現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，加強(qiáng)與行業(yè)企業(yè)合作來提高實(shí)踐教學(xué)條件，對課程教學(xué)內(nèi)容采用分層設(shè)計(jì)的思路。
(1) 普通基本公共要求層，主要是基本實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，著重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，工程研究的思維和自主探索的意識。
(2) 大類學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)階層，本層具有知識點(diǎn)的承上啟下作用，將實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)體系緊密結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生工程技能逐層深化。
（3）綜合項(xiàng)目研究實(shí)踐創(chuàng)新層，融入學(xué)科前沿與技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)卓越的電工電子工程師。
（4）課外學(xué)習(xí)補(bǔ)充層，主要提供學(xué)生自學(xué)資料、網(wǎng)站等教學(xué)資源，使學(xué)生掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和拓展學(xué)生的知識面。
在實(shí)際教學(xué)過程中，采用任務(wù)與案例驅(qū)動教學(xué)方式，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目、電子設(shè)計(jì)競賽和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容，采用“提出問題-分析問題-解決問題”的教學(xué)方法，構(gòu)建學(xué)以致用的教學(xué)模式，提高教學(xué)效果和效率。
3.2 實(shí)踐教學(xué)流程規(guī)范化
注重學(xué)生基礎(chǔ)知識和實(shí)踐能力的綜合培養(yǎng)，在保證專業(yè)基礎(chǔ)課課時(shí)的基礎(chǔ)上，增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，實(shí)施模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)本文3.1多層次的教學(xué)內(nèi)容開展主要包括五大模塊：電工模塊，電子模塊，實(shí)訓(xùn)模塊，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K和項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)模塊的教學(xué)工作，具體包含實(shí)驗(yàn)分配如表1所示。

表1 電工電子模塊化教學(xué)表
圍繞實(shí)驗(yàn)知識、實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)方法、實(shí)踐能力以及綜合素質(zhì)五方面的標(biāo)準(zhǔn)開展規(guī)范化教學(xué)工作，規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)工作如圖1所示。

圖1 實(shí)踐教學(xué)流程規(guī)范化體系
通過規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)信息化實(shí)踐教學(xué)環(huán)境和教學(xué)流程，可以有效地保障教學(xué)質(zhì)量。
建立實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子化搜集評閱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理具體措施如下：（1）教師通過電子報(bào)告系統(tǒng)發(fā)布實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板；（2）學(xué)生終端獲取報(bào)告模板，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交當(dāng)堂采集測量的數(shù)據(jù)，課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告；（3）教師終端查看報(bào)告提交情況，導(dǎo)出報(bào)告評定實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績并進(jìn)行點(diǎn)評，同時(shí)查看統(tǒng)計(jì)信息；（4）學(xué)生通過終端查看實(shí)驗(yàn)成績和教師評價(jià)。
3.3 教學(xué)方法和進(jìn)程多樣化
在教學(xué)過程中積極推進(jìn)教學(xué)方法和手段的多樣化，實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)過程化考核教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等新教學(xué)方式嘗試與應(yīng)用。建設(shè)在線課程，充分使用軟件仿真技術(shù)、慕課平臺、雨課堂、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源等信息化技術(shù)服務(wù)實(shí)踐教學(xué)，建立多模式多渠道實(shí)踐模式，還可以通過遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)平臺改變電路結(jié)構(gòu)、調(diào)整元件參數(shù)、操作儀器測量信號、控制現(xiàn)場聲、光、溫度、距離等環(huán)境條件，并且通過音視頻設(shè)備清晰觀察現(xiàn)場實(shí)況，讓遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者身臨其境。
通過競賽來促進(jìn)教育改革，尤其是實(shí)踐教學(xué)和教學(xué)內(nèi)容的改革，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。教學(xué)過程以競賽為載體，鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)積極參加學(xué)科競賽以及課外科研項(xiàng)目，指導(dǎo)老師對參賽學(xué)生集中培訓(xùn)和精心指導(dǎo)，學(xué)生通過參加專業(yè)競賽以及科研項(xiàng)目，軟件和硬件的應(yīng)用能力可以得到很大提高。
同時(shí)還可以充分利用校內(nèi)的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園、科技競賽中心等資源成立本專業(yè)的實(shí)訓(xùn)基地，鼓勵學(xué)生積極參加大學(xué)生課外科技項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，并且順利結(jié)題的同學(xué)也可以獲得獎勵學(xué)分。學(xué)院開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、焊接室等，作為本專業(yè)的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場所，學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)、活動或科研課題研究的需求，隨時(shí)都可以申請使用。實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)不僅可以提升學(xué)校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)涵和技術(shù)水平，而且實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐的零距離對接，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
3.4 建立目標(biāo)達(dá)成體系
根據(jù)本文表1中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K與實(shí)驗(yàn)知識、實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)方法、實(shí)踐能力以及綜合素質(zhì)五方面的標(biāo)準(zhǔn)，制定相應(yīng)的教學(xué)效果矩陣達(dá)成度評價(jià)表。其中（1）實(shí)驗(yàn)知識主要考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)規(guī)范、電子元器件特性、電器元件設(shè)備結(jié)構(gòu)與應(yīng)用和測量對象與方法達(dá)成度。（2）實(shí)驗(yàn)技能主要考察通用設(shè)備比如直流穩(wěn)壓源、數(shù)字萬用表、示波器、信號源等；專用儀器設(shè)備頻譜分析儀等；常用電路比如信號發(fā)生、信號轉(zhuǎn)換、顯示電路驅(qū)動電路等的掌握情況達(dá)成度。（3）技術(shù)方法主要考察電路基礎(chǔ)、模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字邏輯電路、數(shù)模混合電路、FPGA應(yīng)用以及電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的達(dá)成度。（4）實(shí)踐能力主要考察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)、調(diào)試測試、故障排除、參數(shù)測量、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的達(dá)成度。（5）綜合素質(zhì)主要考察創(chuàng)新思維、文獻(xiàn)檢索、問題分析工程建模、方案設(shè)計(jì)論證評估、軟件設(shè)計(jì)仿真優(yōu)化、團(tuán)隊(duì)合作溝通協(xié)調(diào)和系統(tǒng)總結(jié)演講表達(dá)等方面的達(dá)成度。
4 結(jié)語
實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的繼續(xù)、補(bǔ)充和深化，它是傳授知識與發(fā)展智力的結(jié)合，也是智力操作與實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)合。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)工作對于開發(fā)學(xué)生的智力，激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)造思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力獨(dú)具優(yōu)勢。希望通過建立規(guī)范的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系和標(biāo)準(zhǔn)，真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生做到學(xué)中做，做中研，研中創(chuàng)，培養(yǎng)出具有自主研學(xué)、適用于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才。