導(dǎo)語：電類立體化教學(xué)模式研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新實踐能力是素質(zhì)教育和時展的要求。深化實驗教學(xué)體系改革、優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)方法、完善考核方案，積極開展第二課堂和課外實踐活動，實現(xiàn)電類基礎(chǔ)的實驗課程與課外實踐活動有機結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)員掌握科學(xué)研究與分析的方法，增強學(xué)員的創(chuàng)新力和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實踐能力；電類實驗；實驗體系；課外實踐

一、概述

電類基礎(chǔ)實驗課程是工科院校最重要的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，知識面寬、實踐性強、受益面廣和創(chuàng)新性強，是工科學(xué)員培養(yǎng)綜合素質(zhì)、提高創(chuàng)新能力、實現(xiàn)寬口徑專業(yè)化教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。電類基礎(chǔ)課程在整體上包含電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電子電路、數(shù)字電子電路和通信電子電路等多門課程，不僅內(nèi)容較多、涉及面廣，而且層層遞進(jìn)又相輔相成，形成了理論與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)形式。電類基礎(chǔ)課程具有鮮明實踐特色，是培養(yǎng)學(xué)員工程實踐能力、創(chuàng)新能力、項目意識的最好手段之一，也是提高素質(zhì)與能力的重要途徑。如何能夠?qū)㈦婎惢A(chǔ)實驗與課外實踐更有效地相結(jié)合，發(fā)揮更大的作用，是一個非常有現(xiàn)實意義的課題。根據(jù)本單位教學(xué)的實際情況，本文從“實驗教學(xué)內(nèi)容和體系重構(gòu)”、“實驗教學(xué)方法和教學(xué)方式優(yōu)化”、“實驗考核機制完善”等三個方面出發(fā)，著眼實現(xiàn)電類實驗課程與課外實踐活動有效結(jié)合的“多位一體”教學(xué)模式，探討培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)意識、增強創(chuàng)新力和提高綜合素質(zhì)的思路做法。

二、存在的現(xiàn)實問題

（一）實驗課程體系不完善。以通信工程專業(yè)為例，我?，F(xiàn)在開設(shè)的電類實驗課程情況如表1所示，幾門主干實驗課程基本都是以驗證性實驗為主，且均基于實驗箱完成相關(guān)實驗內(nèi)容；選修課中現(xiàn)代電子實驗技術(shù)主要學(xué)習(xí)Multism、Protel和Proteus等仿真和制版軟件，并基于固定電路完成相關(guān)的仿真任務(wù)；電子線路綜合實驗則基于PCB板半成品套件展開，學(xué)員只需要完成基本的焊接和調(diào)試任務(wù)。顯而易見，這些實驗的開設(shè)只能讓學(xué)員具備基本的電路驗證能力，不利于學(xué)員創(chuàng)新力的培養(yǎng)，教學(xué)效果發(fā)揮受限，教學(xué)資源浪費[1]。（二）學(xué)員普遍缺少項目意識。我校鼓勵學(xué)員申報各類大學(xué)生創(chuàng)新基金項目，參加機器人競賽、電子設(shè)計競賽和大學(xué)“卓越杯”科技競賽等各類比賽。在指導(dǎo)學(xué)員創(chuàng)新實踐過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)員對項目了解不深，尤其是對自己能申請什么類型的項目、怎樣申請項目和如何完成項目沒有一個清晰的思路，多數(shù)情況下都要依靠教員給定題目和基本的項目思路。學(xué)員普遍缺少系統(tǒng)和項目意識，理論聯(lián)系實際的能力不夠，不知道怎么將課內(nèi)所學(xué)知識和實際應(yīng)用相結(jié)合，造成學(xué)員學(xué)習(xí)資源浪費，創(chuàng)新能力不強，綜合素質(zhì)不高。（三）學(xué)員的動手實踐能力有待增強。我校成立了“機器人俱樂部”和“電子設(shè)計俱樂部”等具有較強操作性和創(chuàng)新性的俱樂部，俱樂部的指導(dǎo)教員反映學(xué)員雖然前期已經(jīng)上過多門電類實驗課程，但普遍存在電路設(shè)計不科學(xué)、電路接線不規(guī)范、焊接等實踐性操作能力不過硬和解決問題思路不清晰等問題。

三、改革和創(chuàng)新的思路

表1目前開設(shè)的實驗課程體系電類基礎(chǔ)實驗課程是培養(yǎng)學(xué)員實踐動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。通過電類基礎(chǔ)實驗的教學(xué)，不僅可以改善課堂的教學(xué)效果，更能夠培養(yǎng)學(xué)員觀察、分析和實踐操作能力，促進(jìn)學(xué)員創(chuàng)新思維的形成。深化電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)體系改革，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)評價體系，并充分結(jié)合課內(nèi)外實踐活動，有利于培養(yǎng)學(xué)員分析問題、解決問題和實踐能力，實現(xiàn)創(chuàng)新教育與素質(zhì)教育[2，3]。（一）建立多層次的實驗教學(xué)內(nèi)容和體系。傳統(tǒng)的電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)大多以驗證性實驗為主，非常不利于學(xué)員在擴散性思維與基本工程應(yīng)用能力方面的培養(yǎng)。適當(dāng)減少簡單的驗證性實驗，將實驗內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合、改進(jìn)和更新，使之成為具有綜合性、設(shè)計性、開發(fā)性和開放性的實驗，實現(xiàn)實驗方法從“示范型”、“驗證型”向“參與型”、“創(chuàng)新型”和“研究型”轉(zhuǎn)變，實驗內(nèi)容從“單一型”向“綜合型”轉(zhuǎn)變。圍繞學(xué)校的人才培養(yǎng)方案和目標(biāo)，將學(xué)員實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)分為識圖能力培養(yǎng)、實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新力培養(yǎng)三個不同層次，根據(jù)各個不同層次將實驗分為基礎(chǔ)性實驗、拓展性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗四種不同類型，并針對不同層次的學(xué)員采取不同的教學(xué)方法和形式。下面以模擬電子技術(shù)實驗為例：基礎(chǔ)實驗（必做）共設(shè)置4個：依據(jù)分立元器件-分立元器件構(gòu)成的放大電路及反饋電路-集成電路的相互遞進(jìn)關(guān)系，開設(shè)常用電子元器件的識別與檢測、單級阻容耦合放大電路、兩級負(fù)反饋放大器和集成運算放大器在信號處理和信號運算方面的應(yīng)用實驗。通過基礎(chǔ)性實驗，學(xué)員可以掌握基本的識圖能力、實驗方法、實驗原理和相關(guān)實驗技術(shù)，并且具有正確的記錄實驗數(shù)據(jù)、處理實驗數(shù)據(jù)以及描述、表達(dá)實驗結(jié)果的能力、對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、處理、做出相應(yīng)結(jié)論的能力。拓展性實驗（選作）共設(shè)置3個:集成頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路、簡易紅外遙控電路和直流穩(wěn)壓電源設(shè)計實驗。拓展性實驗是在基礎(chǔ)性實驗的基礎(chǔ)上增加的選修實驗，主要培養(yǎng)學(xué)員的動手能力、實踐能力和創(chuàng)新意識和興趣。基礎(chǔ)知識扎實并感興趣的學(xué)員可以利用課余時間拓展學(xué)習(xí)實驗項目，增加動手實踐能力，學(xué)習(xí)更多的模擬電路知識。綜合性實驗：主要包括音響功率放大器以及籃球競賽定時器兩個實驗。在相應(yīng)知識模塊的驗證性實驗基礎(chǔ)上開設(shè)，兼?zhèn)湎到y(tǒng)、綜合以及實用等特點，需要學(xué)員能夠具備基本設(shè)計實驗的能力（自主選擇實驗方法、實驗電路和實驗設(shè)備等），并通過查閱相關(guān)論文、參考指導(dǎo)書等獲得有效信息以解決實際應(yīng)用問題。由于綜合性實驗要求較高，學(xué)員獨立完成實驗會有一定難度，因此可以引導(dǎo)幾個學(xué)員組成團隊，通過團隊成員之間相互討論、合理分工及協(xié)作，共同完成綜合性實驗，并以團隊為單位提交綜合性實驗報告。當(dāng)然，學(xué)員也可以自己擬定課題，自行設(shè)計并完成實驗。通過綜合性實驗的訓(xùn)練，可高效地提高學(xué)員協(xié)作能力、設(shè)計能力、綜合實踐能力和素質(zhì)。創(chuàng)新性實驗（項目完全自設(shè)）：以培養(yǎng)學(xué)員的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為第一目標(biāo)，需要學(xué)員綜合運用學(xué)過的各科知識，將各科知識進(jìn)行有效融合，進(jìn)行簡單的發(fā)明和創(chuàng)造，并完成實驗。主要目的是為了選拔一些實踐能力強、感興趣、有創(chuàng)新思想的學(xué)員，并培育成3到4人一組的課外實踐興趣團隊。團隊綜合運用基本理論知識和實踐實驗的條件，開展創(chuàng)新性實踐活動和科技創(chuàng)新等活動，將創(chuàng)意創(chuàng)新的設(shè)計經(jīng)過選題、項目整體規(guī)劃、模塊設(shè)計、項目實現(xiàn)，最終轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新作品或者實用小產(chǎn)品。以此來激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新探索精神，拓展學(xué)員的知識面，培養(yǎng)學(xué)員的實踐動手能力，有適當(dāng)機會可參加省級或者國家級相關(guān)專業(yè)比賽。（二）改進(jìn)實驗教學(xué)方式和教學(xué)方法。改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，打破原有教學(xué)中強調(diào)“深、透、全、細(xì)”的教學(xué)思想，將中心指導(dǎo)思想定在如何培養(yǎng)學(xué)員積極參與、主動學(xué)習(xí)的意識和能力上；改變原有“以講授基本知識為主”的實驗教學(xué)模式，將實驗教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為“由教員設(shè)問、學(xué)員自學(xué)為主、團隊討論和教員教學(xué)總結(jié)等多種不同方式相結(jié)合，讓學(xué)員由”接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)員從“教員要我學(xué)”到“我要自己學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另外，在電類實驗教學(xué)上，推廣運用電類虛擬實驗室，把虛擬仿真實驗和實際實驗相結(jié)合，以增加學(xué)員的知識面，培養(yǎng)學(xué)員的實驗實踐能力和基本科研能力。例如，模電實驗中的單級阻容耦合放大器實驗，教員可以事先讓學(xué)員在課前通過仿真實驗了解實驗的原理和實驗的過程，以提高上課的效果。基于校園網(wǎng)上日益豐富的與實驗教學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步增加各種電類基礎(chǔ)實驗教學(xué)資源，使實驗教學(xué)從傳統(tǒng)的實體實驗拓展開來，進(jìn)入到模擬電子電路理論的課堂、圖書館等場所，為學(xué)員提供不受時空限制的電類基礎(chǔ)實驗條件，逐步形成與實體實驗室互為補充、虛實結(jié)合的實驗教學(xué)新模態(tài)，最大限度地滿足日益增長的實驗教學(xué)新需求，更好地服務(wù)于理論教學(xué)和人才培養(yǎng)[4，5]。（三）推行過程考核，實施創(chuàng)新加分。1.推行實驗過程考核。傳統(tǒng)的實驗考核方式采用實驗操作考試和實驗理論試卷考試相結(jié)合進(jìn)行。實驗操作考試由于一個教員同時對15名左右學(xué)員進(jìn)行考核，學(xué)員多而導(dǎo)致教員不能兼顧所有學(xué)員；而實驗理論試卷的考核方式脫離實踐操作，往往無法反映學(xué)員的真實動手能力，另外這兩種考核方式都是偏重結(jié)果而輕視過程，沒有辦法真正檢驗學(xué)員對實驗內(nèi)容的掌握程度。過程考核是考核學(xué)員在上課過程中，從實驗準(zhǔn)備到實驗結(jié)束的全過程，考察學(xué)員實驗方案的制定、實驗的操作、實驗數(shù)據(jù)的記錄、實驗結(jié)果的描述總結(jié)以及在此過程中的實驗作風(fēng)、實驗態(tài)度、團隊協(xié)作能力、表達(dá)能力和創(chuàng)新素質(zhì)等綜合方面，在教員與學(xué)員交流的過程中進(jìn)行“知識”、“能力”和“素質(zhì)”等方面的綜合評定。很顯然，過程考核更強調(diào)評價是否客觀、是否公正以及是否有效，將學(xué)員綜合素質(zhì)考察達(dá)到最大化。2.實施選修實驗、科技創(chuàng)新加分。電類實驗內(nèi)容分為四個不同類型，分別是基礎(chǔ)性實驗、拓展性實驗、綜合性實驗以及創(chuàng)新性實驗，這四種實驗內(nèi)容從難度上是層層遞進(jìn)的，學(xué)員在保證按時完成基礎(chǔ)驗證性實驗基礎(chǔ)上，同時又能夠很好地完成其他任意一種實驗，經(jīng)過教員檢查合格后予以綜合評定并按不同等級加分。加分的分值根據(jù)實際情況定，從高到低依次為創(chuàng)新實驗、綜合實驗和拓展實驗。如果科技創(chuàng)新作品獲得校外獎項，建議學(xué)員綜合素質(zhì)評價加分，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的興趣。（四）開放實驗室，積極開展第二課堂和課外實踐活動。使用有效的開放實驗管理平臺，實現(xiàn)實驗時間開放、實驗內(nèi)容開放和實驗方式開放，放手讓學(xué)生自主實驗，實現(xiàn)真正的實驗室有效開放。通過各種綜合實驗、創(chuàng)新實驗等項目的開設(shè)，為學(xué)員開展各種創(chuàng)新基金項目提供實踐平臺，讓實驗室成為學(xué)員心中實際意義上“思想的殿堂，實踐的樂園”。增加開放實驗室，對于實施學(xué)員自主實驗的教學(xué)、增強實驗教學(xué)的機動性、創(chuàng)新性和強化學(xué)員動手能力和創(chuàng)新力等方面有著十分積極的促進(jìn)作用。通過開設(shè)電工電子基礎(chǔ)實訓(xùn)、電子線路綜合實驗、現(xiàn)代電子實驗技術(shù)、機器人控制技術(shù)及實踐等方面的選修課，豐富學(xué)員的知識結(jié)構(gòu)；利用電類實驗室、電子設(shè)計俱樂部和機器人俱樂部，開展一些自主設(shè)計、自主實踐等以學(xué)員為主體的各項實踐教學(xué)活動，提高學(xué)員的實踐動手能力；積極創(chuàng)造條件把學(xué)員引導(dǎo)到各種創(chuàng)新及科研活動中去，如參加我校組織的大學(xué)生創(chuàng)新基金項目，培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新興趣，提高綜合素養(yǎng)；豐富第二課堂實踐活動，開展以學(xué)員為核心的團隊式自主實踐活動，如電子設(shè)計競賽、機器人大賽、大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽等，培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)的項目設(shè)計思路、創(chuàng)新思維以及分析問題、解決問題的能力。近幾年，我校在機器人大賽、“卓越杯”科技競賽中取得的良好成績充分證明了開展課內(nèi)外實踐一體化的良好效果。

四、結(jié)束語

在電類專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革過程中，必須注意有效性、層次性和整體性，通過統(tǒng)籌考慮實驗課程內(nèi)容與體系、實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、實驗的過程考核具體實施方法與課外實踐活動之間的聯(lián)系，以培養(yǎng)兼?zhèn)鋵嵺`動手能力和創(chuàng)新思維等高素質(zhì)的復(fù)合型人才為目標(biāo)，不斷完善實驗內(nèi)容設(shè)計、優(yōu)化過程考核方法，有效利用課外實踐活動，使電類實驗教學(xué)效果得到顯著的提高。本文從實驗教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和過程考核方式和實驗室開放等多方面全面分析了多方位、立體化的電類基礎(chǔ)實踐教學(xué)模式的構(gòu)建，為培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新力、提高學(xué)員各項綜合素質(zhì)、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)從“以知識為導(dǎo)向”向“以能力為導(dǎo)向”探索了有效的方法和途徑。

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作者:許鳳慧 賈永興 劉 杰 陳 姝 龔 晶 單位:陸軍工程大學(xué)