应用型本科电类专业实践教学探索与实践——以西安航空学院电类专业实践平台构建为例

贡雪梅，王 昆

(西安航空学院电子工程学院，陕西 西安 710077)



应用型本科电类专业实践教学探索与实践
——以西安航空学院电类专业实践平台构建为例

贡雪梅，王 昆

(西安航空学院电子工程学院，陕西 西安 710077)

应用型本科的重点是“应用”,注重实践教学是建设应用型本科的核心环节，也是培养学生创新能力和应用能力不可或缺的手段。从应用型本科人才培养目标出发,在分析西安航空学院电类专业实践教学现状的基础上，阐述电类专业实践教学环节的教学改革的思路与方案，详细介绍了实践教学体系改革的实践过程，探讨了如何构建有效培养学生分析、设计、应用、创新能力的实践教学体系。

应用型本科；实践教学；电类专业；应用能力；电子工程师

应用型本科院校是我国高等教育由精英教育向大众化教育转变而催生出的一种新的教育类型，是对普通本科教育进行改革，是培养高素质技术应用性本科人才的一种教育模型。“应用型”是应用型本科教育的核心，其主要培养的是具有一定基础知识理论、具有较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性, 具备解决工程实际问题能力的现场工程师。是以培养适应生产、建设、管理和服务第一线需要的技术应用人才为目标。培养模式上,以培养具有较强社会适应能力、竞争能力和应用能力为主线设计学生的知识、能力和素质结构[1]，其核心环节是实践教学。实践教学是培养学生应用能力一个重要的手段[2]。

应用型本科院校主要来源于地方传统本科院校的转型或高职高专的升本。传统本科培养的是基础知识宽厚、综合素质高、具有良好自学能力的通识性人才和具有可持续发展潜力的人才,但其岗位技术针对性不强;高职高专则培养的主要是面向生产、服务、建设、管理第一线的技术应用型高级工人。显然，其与应用型本科的培养目标存在着差异。故应用型本科既不能因为培养的是本科层次人才而沿袭传统本科的教育模式, 办成学科型和研究型的本科, 也不能因为突出应用而削弱基础理论的教学,回归高职高专的教育模式。而是应该互为补充, 扬长避短, 在人才培养过程中把应用性环节渗透到基础理论的教学过程中, 强化学生动手能力和应用能力的培养;特别注意学生创新意识的锻炼。因此，对应用型本科实践教学体系研究和改革是新教育模式下应用型本科院校所面临共同问题。

本文以西安航空学院电类专业实践教学环节的教学改革为例,力图探索应用型本科专业人才培养的可行途径和方法, 构建能有效培养学生分析、设计、 应用、创新能力的实践教学体系。

一、电类专业实践教学现状

电子工程学院现设有八个电类专业，主要涉及到测控技术与仪器、电气信息、自动化、以及电子信息与通信工程等四个学科，共有24个实验室、4个实训基地和2个研究室。学院目前已开设了四个本科专业，并按学校部署正在逐年逐步增加本科专业。西安航空学院是2012年由专科学校升格的本科院校，在实验、实践方面都还存在专科教育的烙印，在实践教学方面还存在诸多不适应,主要体现在以下几个方面。

(一)教学内容不适应

目前所设置实验内容验证型的较多,开发型、设计型、创新实验内容占比不到10%,而多门相关课程交叉结合的实验很少，更是缺乏应用性与创新性的实验内容,很不利于学生的个性发展及综合能力的提高;而电类技术又是发展最快的技术之一，当前实验、实践教学内容与实际应用差距很大,这样就激发不了学生的学习兴趣和学习的积极性。

课程设计的项目变化更新不多，题目过于格式化，与现实脱离，缺乏实用性和创新性；毕业设计题目缺乏结合工程实践或反映技术前沿的课题, 一些设计课题, 技术单一,知识点陈旧、不能达到综合训练的目的等。

(二)教学形式不适应

实验、实践教学方法缺少创意，目前的形式基本都是：学生进入实验室实验教师先将实验的原理、方法、步骤灌输给学生，学生只是根据老师给定内容,仿照老师的方法、步骤再重复进行一次。整个过程难以发挥学生的主观能动性，更谈不上创新能力的培养。

(三)实践条件不适应

实验设备老化，台套数不足，存在着多人围着一台设备，有的学生只是围观、或记录，感受不到动手的成就感；另外当今许多高校实验室的流行配置是实验台或实验箱，均存在以下问题：一是傻瓜化，学生只需照图接几根线，就能完成实验，缺乏对内部电路的了解；二是固定的实验电路,缺乏实验的灵活性和可扩展性,开发软件单一,使实验平台升级困难。三是实验平台的故障率高，维护起来困难。

(四)考核机制不完善

学生的实践能力没有一个统一的评价标准和硬性的考核指标，考核只限于出勤、实验、实习报告，这就导致学生对实验过程不重视，实验、实习报告抄袭现象普遍，实验、实践过程流于形式，达不到预期效果。

(五)实验教师队伍不适应

专职实验教师匮乏，随着教学规模的扩大，只得由理论教师兼职实验教学工作，而他们中的大部分又是毕业于研究型院校，本身就缺乏实践教学环节的专门训练，难以胜任相关的实践指导工作。这样做的弊端是：实验项目、实验要求往往都由他们自己确定，一些难度大、费时、费力的实验项目就得不到落实和实施，实验室的建设和开放更难以实现。

二、电类专业实践教学改革思路

(一)明确应用型本科电类实践教学目标

电类是我国国民经济发展的支柱学科专业[3]。它将电气和电子技术、自动控制、计算机、网络通信、信息处理技术等多学科进行了有机结合,形成交叉复合的专业特点[4],因此，对理论教学和实践教学的要求都很高。而应用型本科电类专业的培养目标：是针对实际生产和工程技术发展的需要,培养具有较强的实践能力和创新能力的高级工程技术人员，其实践教学指导思想是：用科学、探索的方法去培养学生的综合工程技术应用能力和创新能力，提高学生的综合素质。根据指导思想培养出的学生才能适应现代社会的发展需要,同时,增加就业优势。

(二)构建相应的实践教学体系

根据应用型本科电类专业的培养目标和对学生的应用能力要求，我们予以构建三个原则、四个层次、六种类型的实践教学体系。

1.三个原则

(1)突出综合原则:实践教学应该反映的是着力训练学生的综合素质。(2)实际性原则:突出实践教学环境的真实性。特别是专业课和实践课的教学,学生可以根据实际工程现场的要求,进行实际的工程素质训练。(3)开放性原则:面向社会的开放。实验室、实践基地不仅对学生开放,还应该提供一个与企业、行业的接口。加强产学研结合,使学校的实践与社会对接。

2.四个层次

分为技能层、基础层、应用层、创新层。四个层次循序渐进、分阶段进行，在确保基本技能训练和基本实验、实践的基础上，增加综合性、应用性实验比例，开发创新性实践设计。各实践教学环节之间进行合理的分工与衔接,通过课外开放和科技竞赛,鼓励学生自主学习,充分调动学生学习的主观能动性。

3.六种类型

分为课程实验、专业技能实习、课程设计和工程实践、毕业实习、课外实践。六种类型分别由电工和电子实验平台、电子技能和电控训练平台,专业实践教学平台(单片机与EDA实验平台、现场总线实验平台、测控技术实验中心、自动化实验平台、通信技术实验平台)、课外实践教学平台(校外实践教学基地,学生创新基地,学生电子科协) 等四种实践教学平台来实施。

三、实践教学的改革

为此, 我们从实践教学的内容、运行模式、考核评价标准等几个方面进行探索与改革。

(一)实践教学内容的改革

实验、实践教学内容根据培养目标，从学生的认知特点和知识结构出发，按照以下四个层次去设置：

1.技能层

以电工和电子实践技能为主,专注于电工和电子工程能力的训练,使学生会使用常用的电工、电子工具及测量仪器，学习电子元器件的识别及应用方法,掌握基本电工、电子设备的安装、调试、测试方法等基本技能。

2.基础层

以电路、电子技术实验、单片机应用技术、检测技术等基本课程为主,充分利用专业基础课的特点，利用实物与理想模型的有机结合,使学生加强对基本原理的理解、基本技能的提高和相互促进。

3.应用层

包括所有电类的专业课程实验、课程设计和工程实践。结合多门学科知识、选择与实际生产和工程应用密切相关的课题,通过这个层次的实践，使学生掌握选题方法、方案论证、电路设计、电路实现、组装和调试及总结报告撰写等各个环节。提高学生的理论联系实际能力、动手操作能力和综合应用能力。

4.创新层

主要针对开放实验项目、大学生科技创新项目、学科竞赛、电子设计竞赛、毕业设计等。利用以上活动培养学生的创造性思维，并组织有创新意识和较强实践能力的学生参与实验室建设及教师的科研项目中,扩大学生参与实践训练的受益范围，支持学生参加各种学科竞赛、科技竞赛及大学生科技创新项目等,培养学生解决实际问题的能力和创新精神，全面提高学生的综合素质。

(二)教学形式的改革

1.课程实验

(1)课内外结合

把集中实验改为集中和预约结合，除集中课堂实验时间外，学生还可以根据自己的时间预约实验室，学生也可以自己提出实验课题，自己进行实验设计、操作，亲自验证自己的创意的结果，这样既培养了学生的创新意识、增强了学生的动手能力，又提高实验室资源的利用率。

(2)独立单开

打破以往以课程安排实验, 把最初属于理论课的实验内容分离出来,打破课程的限制,形成平行于理论课的实验课程体系，考虑到每个课程专业之间的连贯性和系统性,优化实践教学,采用独立单开。通过这种方式,加强各实验之间的衔接,避免实验室的重复建设和相似实验项目的重复。

(3)虚、实结合的实验教学方法

“虚拟仿真实验”作为实验教学的辅助手段,不仅有利于帮助学生对实验原理的理解,且能扩展实验内容,无需耗材和设备。该方法可以引导学生应用仿真软件在计算机上进行仿真实验,验证结果正确,然后再使用实物的安装和调试完成实验、实践任务。

2.课程设计

专业课的课程设计，变集中为目标驱动+分散与集中相结合的模式, 在课程开始教师即可将课程设计的项目分配给学生，在整个学习过程中学生均可以在相关实验室中自主进行项目的设计、仿真、制作和测试, 期间教师可以答疑，课程结束集中一周进行任务的验收、答辩和课程设计报告的撰写。通过这种模式培养策略, 有利于激发学生的求知欲, 有利于发挥学生的主观能动性, 有利于保证实践教学的质量, 在实际教学中取得了良好的效果。在12级测控专业4个班的单片机课程设计中,得到了大部分学生的认可,考核优秀率达78%。

3.课外实践

课外实践的组织对学生实践能力提高很有意义，实验室是学生课外科技活动的主战场。增加实验室的开放时间和开放内容，为学生的科技竞赛、技能竞赛、兴趣小组活动提供硬件平台和财政支持。另外，学院组织成立学生科技小组，已建成创新活动基地。学生自备微机，学院提供一些仪器设备，安排教师指导。活动基地全年全天开放。课题可以是学生自选、辅导组拟定或学校科研项目的分解模块。对参加人员做一些指标的要求，优胜劣汰，通过各种各样的社会实践活动。促进学生崇尚科学、追求真理、勤奋学习,团队合作、勇于创新的精神[5]。

4.职业技能实践

职业技能实践是以实际现场或模拟岗位为题完成的职业技能实践。通过动手实践和设计相结合的综合项目, 培养学生电子电路分析能力、良好的动手操作能力、项目设计实施能力及良好的岗位职业素养，目前学院测控技术专业的第一批“电子工程师”的认证已经完成，合格率为85%。为学生未来的就业又取得一个行业准入技术资格，也为企事业单位在人才的选聘上提供一个客观的评价。

5.毕业实践

毕业设计选题应选择接近工程实践、新技术应用的课题,强调实用性和可实施性,着重培养学生全面的分析论证、设计、策划、实施和排查故障的能力。考核包括实习的过程、设计结果及论文撰写和答辩等环节, 在企业实习的，由企业或就业岗位对实习过程、实践论文、答辩进行考核。

(三)建立完善考核机制

实验成绩的评价主要采取过程评价法,即预习 (20%)、操作过程(50%)、实验报告(20%)和职业规范(10%)。对课时超过16学时或实验单开课，采取抽题考试(从做过的实验项目中抽)，也可由学生自行设计实验项目, 主要侧重于能力的考核。课程设计和实习采取实物验收(60%)、答辩(20%)、报告的撰写(20%)。

(四)加强“实践教师”队伍的专职化

要保证实践教学的秩序的稳定、又要保证有较高的实践教学质量，就必须有一支具有现代工程师所具备的较深的理论功底和较强的应用能力和素质的实践教师队伍，由他们专门从事实践教学、开发实验课题、研究实验教学规律、提出改革措施，并加以实施。实验室要努力营造科技创新、学术科研氛围，有创新意识的教师，才能培养出更多有创新能力的学生。

四、结束语

总之，实践教学是保证应用型本科院校专业培养目标的关键环节[6]，科学完善的实践教学体系，对于提高电类专业教育质量有着极为重要的意义。经过几年的建设和改革，西安航空学院针对现状构建了以不同层次、多种类型的基础训练、综合训练和工程实践的实践教学体系。本着以“学生为本”的原则，学生在校期间得到科学系统的应用能力训练，学生的应用、设计能力稳步提高，在历次全国大学生电子设计竞赛取得了优异成绩，多人次获得陕西省大学生科技创新项目资助，还有部分学生取得助理“电子工程师”资格认证，为未来毕业生就业提供了依据。实践证明, 西安航空学院的实践教学改革是成功和卓有成效的。

[1] 李建兴，黄家善，胡驰. 电气信息类应用型人才培养的实践教学体系构建[J].实验室科学，2011，(6).

[2] 张红利，梁英波. 应用型本科电子信息工程专业实践教学改革的探索与实践[J].周口师范学院报，2011，(5).

[3] 鲍吉龙，傅越千，楼建明.应用型本科电类专业实践教学改革的探索[J].高等工程教育研究，2009，(6).

[4] 吕晓兰，左敬龙. 应用型本科电子信息工程专业实验教学改革[J].实验科学与技术，2013，(6).

[5] 张新安.应用型本科电子信息工程专业实践教学体系改革的研究与实践[J].湖南科技学院学报，2009，(4).

[6] 胡小波. 本科实验教学中创新人才培养体系的研究与实践[J].实验技术与管理，2010，( 6).

[编校：杨 琴]

On Application-oriented Electricity Specialty Practical Teaching ——A case of electricity specialty practice platform construction in Xi'an Aeronautical University

GONG Xuemei, WANG Kun

ElectronicEngineeringSchoolofXi'anAeronauticalUniversity，Xi'anShannxi710077)

Application-oriented undergraduate focuses on "application". Practical teaching is the key link in the construction of Application-oriented undergraduate, and also an indispensable means to cultivate students' innovative and application ability. From talents training target of application-oriented undergraduate and on the basis of the analysis of the current situation of practical teaching at Xi'an Aeronautical University, this paper expounds the teaching reform ideas and solutions of practice teaching on electrical major. The practical process of reforms on the practical teaching system is introduced in detail, and how to construct the practical teaching system of training effectively students' analysis, design, application and innovation ability is also discussed.

applied undergraduate; practice teaching; electricity specialty; application ability; electronic engineer

2015-07-24

贡雪梅 (1964- )，女，安徽砀山人，高级实验师，研究方向为单片机应用技术。

本文为2014 年西安航空学院教育教学改革基金项目“加强应用型本科院校电类实践教学的研究与改革”(编号：XHJG201412)阶段性研究成果。

TM1-4

A

1671-9654(2015)03-037-04