电工电子教学模式创新研究

电工电子教学模式创新研究

于琼

菏泽技师学院山东菏泽274000

一、实验教学的实施

随着新技术的发展对实验教学提出了更高的要求，故给实验教学带来了许多新的问题与挑战。在承担电工电子实验教学过程中主要碰到的三个典型问题是：

1.实验室场地、实验仪器、实验设备等硬件条件的限制，难以保障每个学生有足够的动手时间；

2.实验学时数减少，实验元器件的限制，使得一些设计性实验难以实施；

3.创新型实验的开展给实验室配置及实验教学师资等都带来了很大的挑战。针对这些问题，国内许多高校都纷纷开展研究与实践，我校也从开放实验室时间、更新实验室设备、建立校企联合实验室等多个方面采取了积极措施。

二、“开创型”实验教学模式

1.“开创型”实验内容的模式设计。传统的电工电子类实验的主要表现形式有基础验证性实验和综合设计性实验两类。基础验证性实验内容相对基础，完成难度相对简单，实验时间比较短，整个实验课程内容的覆盖面比较宽泛。创新实验只要求结合实验课程的知识，自主命题，自主设计，自主完成软硬件实物作品的制作或编程，并撰写好作品报告，最后参与答辩。创新实验的训练形式可以以竞赛的方式来组织开展，实验的好坏可以由包括任课教师在内的多人考核小组来集体做出考核评价。“开创型”实验教学模式针对实验的客观条件与需求，将实验内容分为递进的三个层次，层次间良好的衔接与交错能保障实验中“基础”、“设计”与“创新”的有机统一。然而，“开创型”教学模式在带来收益的同时，又会面临一系列新的问题与挑战。

2.开放实验过程，奠定“开创型”实验的基础。“开创型”实验教学模式模糊了课内与课外的界限，重视了实验过程本身而淡化了实验的具体结果，扩展了实验室概念向更宽广的方向延伸，突出了实验中“创新”这一要素。“开创型”实验教学模式如何得以实施，从客观上看首要的要求就是开放实验过程，即不再将实验的全部过程都集中在特定的时间、特定的地点和特定的内容上。实验过程的开放是一种教学理念，同时也是一种实验教学氛围。有了这样一种开放的实验过程，“开创型”实验才有生机。“开创型”实验过程的开放主要涉及:（1）实验时间的开放。（2）实验场地开放。“开创型”实验所完成的最主要的工作是在课堂外，在课外也可以使用的全开放的实验室以及学生宿舍自然就成为了学生完成实验所需要的场地支撑。学生自购电脑，配置一些做电工电子类实验最常用的工具，在全力提升开放性实验室作用的同时，也将实验室的功能延伸至宿舍，构建出一个大的实验场所。（3）实验内容的开放。验证实验和设计实验内容的开放主要体现在有足够数目的题目可以选择，保障学生课外完成时可以做到相对独立，而不致于出现大面积雷同的现象。创新实验则更是要求其过程的开放，创新实验不但全在课外完成，而且老师的参与非常少，除了选题时必要的指导和期间的少量答疑，剩下的就是验收与答辩。课题组以校公共选修课的形式开设了单片机应用、FPGA应用、电子系统设计等相关多门实验课程进行实验教学试点，这些课程多以“开创型”的教学模式开展实践教学。

3.建设全开放的实验室。为了在课外有效地开展实践教学活动，需要有一系列的配套措施，其中最首要的就是实验室的全开放。全开放实验室为学生的实验开展提供开放的实验资源。同时全开放实验室内也布置了带宽充裕的有线和无线局域网，而且全部接入互联网。学生只需要带自己的电脑来开放实验室就可以全面自由地开展实验，不论是联机调试观察结果，还是上网查阅文献撰写报告，全开放实验室都为其提供了一个良好的实验环境。

4.提供多种有效的实验元器件供给途径。（1）核心模块和关键器件统一进行配置。在实验之前给学生统一配置，关键实验模块和实验器件的发放，为学生完成开放性实验奠定了一定的基础。（2）建立全开放的基础元器件库。建立开放器件库，学生按需自取的基础元器件管理模式，既满足了学生在开放性实验过程中对基础元器件的“实时需求”，同时也保证了实验室人员恰当的管理工作量。经课题组的老师实践表明，这种基础元器件“按需分配”的办法容易操作，切实可行，行之有效。（3）寻求合作企业的元器件支持。近几年来，由于中国国内巨大的市场影响力，许多国际一流企业纷纷与国内高校建立联合实验室，一方面，企方能为校方提供一些器件、设备或经费的支持，使得校方直接受益;另一方面，在合作的过程中合作企业的声誉与影响力得到了扩大，实现了校企共赢。（4）特殊器件采取“先垫购后报销”的方式。在“开创型”实验的创新实验阶段，学生自主命题，自主设计，自主制作，自主测试，因此往往在实现的过程中会碰到一些比较特殊的元器件，比如说需要特定的充电电池、特定的传感器等等。通常全开放的实验室常备的器件型号毕竟是少数，难以满足各种创新实验内容的特定需求。故对于这类特殊需求器件，可以采用“先垫购后报销”的方式作为补充。

在获得指导老师同意的情况下，学生可以自行垫付费用购买实验室没有的器件材料，实验完成后再统一报销并回收器件以备后续使用。

5.建立多元化的实验考核评价方式。创新实验评价是以学生在创新实验教学中所反映的成果为依据，对创新实验的选题、设计、过程及结果等多方面做出评判。评判的目标是要为学生创新实验的好坏程度作一个较为客观的量化，量化的关键在于有一个客观的量化标准。有了较科学的量化评价标准，可以为学生不断完善自己的作品提供一个“参考坐标系”，同时也有助于实验教师之间对创新实验教学的交流与改进。