以能力培养为目标 深化实践教学改革

刘 鑫 曹 智 张庆顺 王 虹

河北大学电子信息工程学院 河北保定 071002

以能力培养为目标 深化实践教学改革

刘 鑫 曹 智 张庆顺 王 虹

河北大学电子信息工程学院 河北保定 071002

在以培养创新型人才的高等教育中，能力培养是本位。以培养学生实践能力为目标，针对电气类专业实践教学的特点及实际教学过程中的经验和体会，从实践教学的体系结构和教学方法等方面，对电气类专业实践教学环节进行了分析和研究，提出并构建了一种“一个核心四个层面”的实践教学模式。事实证明该模式可以有效提高实践教学效果。

创新型；电气类专业；实践教学；教学模式

教育要以培养创新型人才为重，高等教育以能力培养为本位。在高校的教学体系中，实践教学是整个教学过程中不可或缺的重要环节，它对提高学生的综合素质，培养学生的动手能力、创新意识和创新能力以及综合分析能力有着特殊的作用。近年来，高等教育不断改革发展，毕业生人数持续增多，就业竞争越来越大，这就要求毕业生不仅要有扎实的理论基础，还必须具有较强的实践能力和创新能力。对于实践性很强的电气类专业，更是要求毕业生具有很强的工程和实践能力。因此，如何通过科学、有效的实践教学环节提高学生的能力和素质，一直是一个重要的研究课题。

1 我校电气类专业实践教学环节的现状

多年来，理论课教学占据主导的教学模式始终影响着学校的教学计划与安排，实践教学依附于理论教学，不但课时少，教学计划和教学内容也跟不上社会的发展与需求，只是起着辅助理论教学的作用，从而导致实践教学环节发展缓慢，在很大程度上影响了学生动手能力和创新能力的提高。随着我校进入“中西部高校提升综合实力工程”和高等教育改革的不断深入发展，社会对毕业生的能力要求也更加多元化，这些都使学校对实践教学环节更加重视，在加大投入的同时，也提出了更高的要求。但在实际的教学过程中仍然存在着如下问题：

(1)实验教学依然在较大程度上从属于各门理论课，还未从根本上建立起系统的实践教学体系。

(2)实验教学内容更新缓慢，教学模式单一，层次区分不明显。

(3)学校对实践教学设备的投入大幅增加，但实验室、实习基地等实践场地面积不够，仍然存在多人一组的情况，减少了学生的实际动手机会。

(4)学生参与高水平实践活动(如大学生科技创新项目、电子设计竞赛以及科研课题等)与相关实践指导教师的积极性不对等，缺乏有效的激励机制。

2 坚持以学生为本，构建“一个核心四个层面”的实践教学模式

“一个核心四个层面”的实践教学模式坚持以学生为本的指导思想和“少讲多练、在练中学”的教学原则，确立以培养学生实践创新能力为核心的实践教学体系，并基于“认知-技能层、基础-提高层、综合-创新层、科技-研究层”四个培养层面。实施渐进式实践环节的教学过程，既符合认知规律，又符合实践能力塑造的渐进要求，有利于因材施教。

2.1 认知-技能层：注重技能，培养兴趣

对于大学一年级的新生主要学习课程是大学数学、英语以及计算机基础等，尚未真正接触专业课程方面的知识。为了使学生尽早熟悉本专业，我院从专业基础技能培训开始，开设以培养学生识别能力和动手能力为主的电工实习模块，重点针对电子元器件的认知、基本仪器的使用以及电路板装配、焊接等技能训练内容。这一环节旨在培养学生的基本实验素养，注重激发学生的专业兴趣，提高学生参加实践教学的学习积极性，尽早地把学生吸引到实验室中来。

在具体的教学过程中，主要抓住以下几点：

(1)实习套件的选择一定要实用，能够引起学生的兴趣且价格不能太高，如流水灯、万用表、收音机、万年历等实习套件。

(2)结合大一学生缺乏理论基础知识的特点，教师讲解原理应形象化，注重通俗易懂。例如在调幅收音机的组装和调试中讲解广播发送电路的原理时，可以形象的把载波信号比做“飞机”，把需要发送的音频电信号比做“货物”，那么信号的调制过程就是将“货物”装到“飞机”上，然后经过高频功率放大器这个“加油站”加足了“油”之后将“货物”(信号)发射出去。这样，既提高了学生的学习兴趣，又使其对广播发送电路的工作原理接受起来更容易，理解的也更深刻。

学生科研团队是综合性的复杂系统，是提升学生综合素质的重要途径和方法。目前，国内多数高校学生科研团队中导师处于主体地位，承担核心工作，学生处于次要位置，工作量少且水平较低，不能从整体层次把握科研的脉络[4]。学生与科研活动从理论上的交互转变为实际上的辅助者角色。同时，由于身份的关系，学生不自觉由科研的参与者变为科研的旁观者，难以培养学生的科研能力。

(3)增加“演练”环节，如漆包线造型焊接、废旧电路板拆焊练习等，以避免学生焊接技术不熟练所造成的损失。

(4)建立多元化考核方法，通过对其学习态度、实践能力、综合表述能力以及创新能力等环节给予全面的评价，而不单单以其最后完成的实习作品为评价标准。

另外，为了增加学生电子学方面的知识和兴趣，在我院实习创新基地和学院楼道里分别建立了作品展示柜和电子文化长廊，以实物和展牌的方式展出一些学生的作品、常用的电子元器件的图片以及有关电子学起源和发展方面的知识。通过这种形式，学生对本专业的基础知识有了更加直观的印象，同时也增强了其参加实践教学的兴趣和积极性。

2.2 基础-提高层：理论联系实际，具备初步的综合分析和设计能力

这一阶段的学习主要安排在大学二年级，以电路分析基础、数字电路、模拟电路、信号与系统、EDA技术等专业基础课程的实验和课程设计为主，重点在于使学生掌握电子电路常用参数的测量方法、分析电子线路以及设计小型电路系统的初步能力，为以后的提高打下坚实的基础。

在这个环节中，注重理想模型与实际电路的结合，锻炼学生运用所学理论知识分析和解决实验中所遇到问题的能力，并能将计算机仿真技术应用到实验中。例如，在模拟电路实验整流电路这部分内容里，理论上半波整流电路输出电压的平均值Uo(AV)=0.45U2(U2是整流电路输入正弦交流电的有效值)，用Multisim12.0仿真软件对该电路进行仿真的结果和实际测量值总比理论值小0.5 V左右，那么这个差值主要就是因为在理论计算时把整流二极管理想化后，未考虑其实际压降所造成的结果。

同时，可以适当地增加一些综合性、设计性的实验，在实验项目的选择上既要注重最后的实物声光电效果以提高学生实验的兴趣，难度又不要太大。对于这部分实验，指导书上只对学生提出最终设计要求，而不给学生详细的实验步骤，也不给完整的实验电路，只提供部分参考电路和实验方法及原理，让学生自己选择实验方案、选择仪器仪表、确定设计实验步骤。

2.3 综合-创新层：提高能力，重在创新

这一阶段主要以高年级的课程设计和创新性实验为主，旨在考察学生的综合设计与实现能力，使学生在学习中探索，在探索中提高，培养不怕失败，勇于创新的顽强精神。

根据不同的专业，通过课程设计和创新实践课程，对学生进行更深入地培养和训练，使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配调试，到最后的总结报告、文档整理以及撰写论文等全过程的各个环节。对于课程设计和创新性实验，形式上采用学生自由结组的选课模式，设计题目由有经验的教师给出，也可自选或自定题目，由学院指派高水平的教师对学生进行指导。近年来，学生优秀作品层出不穷，如无人驾驶汽车模型控制系统、指纹识别考勤系统、卫星授时时间基准及温湿度显示系统等，都是学校立项，学生自己完成的大学生创新项目作品。

这期间，学院定期邀请相关方面的专家学者来校举办学术讲座，将学科前沿的最新动态及教师的科研成果及时介绍给学生，以使其了解本学科相关技术的最新进展，激发学生参加课程设计和创新性实验的兴趣。

2.4 科技-研究层：发现人才，重点培养，提高科研能力

这一环节主要是面向大三、大四的高年级学生，目标是选拔一些专业基础扎实、有创新意识且能力比较突出的学生，进行重点培养。在这期间，提倡实验过程中的探索和研究，鼓励学生尽可能多地尝试各种方案，在摸索和研究中得到启发、锻炼、提高。轻结果，重过程，不以成败论英雄。

可以通过组织学生参加大学生科技创新项目(STCP)、智能机器人大赛、全国电子设计竞赛，参与实验室建设和教师的科研项目等，增加其参与高层次实践训练的机会，而且，通过参加具体项目，可使学生将所学知识应用到实际项目研究中,提高学生的科研兴趣和能力，也为其以后参加相关的技术工作打下一个良好的基础。

另外，学校积极配合并大力支持学生参加课外科技活动，负责提供场地、设备、元件和优秀辅导教师，做好赛前的准备工作和竞赛过程中的相关指导工作，为优秀学生的脱颖而出创造条件。对于表现突出的学生，应给予一定的学分认定和奖励。同时，为了提高实验教学与装备水平，我院还与ALTERA，中兴通信，罗克韦尔等公司取得联系，建立了联合实验室，更好地为教师与学生服务。

3 结束语

高等教育的主旨是人才培养，而创新型人才是社会发展的排头兵和主导者。深化实践教学改革，就要坚持以人为本，既要充分调动实验技术人员的积极性，鼓励、支持他们不断探索实验教学，构建科学合理的实验教学体系，又要以学生为中心，激发学生的好奇心和探索愿望，开发学生的创新思维和挖掘潜能，培养学生的创新意识和创新能力。只要我们坚持不懈的探索、研究，努力深化改革，不断开拓创新，实验教学质量与水平一定会越来越高，学生的就业竞争力就会越来越强。

[1] 黄果,吴恒玉,蔡莉莎.从电子设计竞赛角度探索电子信息类实践教学的有效性[J].苏州市职业大学学报,2012,23(3):82-84.

[2] 孙利平,刘安玲,黄飞江.高校电子类实践课程中创新性教学的探讨[J].中国电子教育,2010(6):59-62.

[3] 徐涛,赵欣.谈电子信息类专业“超市型”实验室的建设[J].河南科技学院学报,2013(6):127-128.

[4] 邹琼.开放性实验教学与大学生创新能力的培养[J].湖北经济学院学报:人文社会科学版,2010,7(10):151-152.

[5] 柴明钢,陈敏.高校电子类大学生创新及就业能力培养研究[J].科技信息,2010(33):27-28.

[6] 邱思杰.从大学生电子设计竞赛探讨单片机实践教学改革[J].职业教育研究,2013(12):158-160.

[7] 刘鑫,陈丽霞,王虹.电子类专业实践教学模式的研究与探索[J].中国现代教育装备,2008(8):86-87.

Targeting Ability Cultivation， Deepening Reform of Experimental Teaching

Liu Xin， Cao Zhi， Zhang Qingshun， Wang Hong
Hebei University， Baoding， 071002， China

It's an important target to cultivate innovative talents in Higher education which is ability-based.For the target of practical ability cultivation，in allusion to the characteristic of the experimental teaching for electrical speciality， and some experience in the practical teaching process，the article analyzes and researches the experimental teaching sector of electrical speciality in architecture and teaching ways，brings up and designs a experimental teaching model for one core and four levels.It is proved that this model can improve the effect of experimental teaching.

innovation； electrical speciality； experimental teaching； teaching model

2014-11-10

刘鑫，硕士，实验师。

2014年度河北省社会发展课题“利用综合大学多学科优势拓展工程人才创新领域研究”和河北大学2014年“精品实验项目”(编号：SY201410)。