實踐教學在工程類學科教學中的應用研究

王忠勇

(福建武夷學院電子工程系，福建武夷山 354300)

工程類學科與工程實踐結(jié)合比較緊密，在教學上既要求學生掌握基本的理論知識，又要學會相應的實踐操作技能，因此傳統(tǒng)教學就顯得不足。工程類課程必須十分重視理論教學和實踐教學的平衡，以信號與系統(tǒng)為例，信號與系統(tǒng)是一門理論性和實用性都很強的課程，在教學中強調(diào)實踐技能的培養(yǎng)與鍛煉，注重學生學習的主動性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)。

本文分析了類似信號與系統(tǒng)對工科課程的教學方法，就如何使用實踐教學的方法來促進教學，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式等內(nèi)容做總結(jié)研究。

一 實踐教學內(nèi)容來自實踐

1.實驗內(nèi)容來源于企業(yè)實踐。

我們課題組按照實驗大綱的教學要求，對實驗部分盡量接近工程應用實踐，經(jīng)常性地安排教師深入企業(yè)生產(chǎn)過程，提取符合學生水平的內(nèi)容用于實驗，逐漸形成完整的實踐教學系統(tǒng)。

2.實驗與科研項目結(jié)合。

在實驗內(nèi)容的設(shè)計上，我們積極與有科研項目的老師配合，結(jié)合本專業(yè)有關(guān)工程實踐和科研課題，從不同層次的科研項目中提取實驗部分的內(nèi)容，經(jīng)過分析綜合把這些內(nèi)容改進后作為學生的創(chuàng)新性實驗。這些實驗著重于對理論知識的創(chuàng)新。

3.模仿產(chǎn)品設(shè)計實驗。

對工科類的學生來說，要學會創(chuàng)新，首先是模仿。模仿是創(chuàng)造的基礎(chǔ)，目的是要逐步培養(yǎng)學生豐富的想象力，能利用實驗研究一些未知的事物，比如，在試驗中，可能會得到預先沒想到的結(jié)果，對這些結(jié)果的分析，就需要從模仿開始學起。在學生具備了初步的設(shè)計實驗能力以后，就要開始學習設(shè)計探索性的實驗。

模仿實驗采用以下步驟:首先要將已有的實驗，從實驗目的到實驗過程，以及實驗結(jié)果一步一步地分析，看這個實驗是要揭示什么原理，為什么要這樣設(shè)計，具體要利用什么電路元件，學會了這些，基本就熟悉了本實驗的設(shè)計過程。然后再用逆推法，設(shè)計新的實驗。

二 以企業(yè)實際需求引導學生的興趣

對學生來說，企業(yè)的產(chǎn)品是最鮮活的教材。借助已經(jīng)建立的幾個實訓基地，深入到企業(yè)內(nèi)部，將產(chǎn)品和學生所學做對照，可以讓學生理解理論知識如何在產(chǎn)品中體現(xiàn)。

例如科技項目《1000W高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器研究》，是和福建源光亞明電器有限公司合作，在教學中為了讓學生有效地學習，我們課題組將該項目的設(shè)計要點分解為幾個部分，具體從以下幾個方面學習:

(1)理論知識的分析，會用到哪些已經(jīng)學過的內(nèi)容;

(2)軟件的設(shè)計，將已經(jīng)學過的編程知識運用到一個一個小的模塊中，設(shè)計和調(diào)試程序;

(3)硬件的制作，通常分幾個步驟，如何將硬件設(shè)計得小型、緊湊;

(4)仿真調(diào)試，將學過的仿真平臺運用到本項目中;

(5)產(chǎn)品的初步調(diào)試，通過自己的調(diào)試，寫出調(diào)試結(jié)果和自我分析設(shè)計心得;

(6)和企業(yè)工程師一道分析產(chǎn)品存在的問題，體會實驗室產(chǎn)品和企業(yè)產(chǎn)品的區(qū)別。

通過實踐項目的教學，學生的自學能力得到了提高，操作技能進步顯著，學生的相互協(xié)作能力增強，為今后的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

目前我們課題組教師在研的省級科研項目三項，市、廳級科研項目兩項，校級科研和教研項目三項，這些科研項目大部分來自企業(yè)實踐。按照實踐性教學的要求，將科研項目細化，分解到不同課程中，將理論知識運用到實踐中去。

三 培養(yǎng)學生的動手能力

實踐性教學，首要一點就是強調(diào)學生的動手能力，在制定教學大綱時，增加了動手和實踐能力的比重，不再以理論考試成績?yōu)槲ㄒ粯藴?，強調(diào)動手能力的培養(yǎng)。從簡單的實驗入手，從培養(yǎng)學生準備材料，提取材料入手，由小及大，逐步提高學生的實踐水平。

1.實驗驗證。

驗證性實驗是通過實驗，驗證學過的理論知識，這些實驗的編寫都是基礎(chǔ)性的，相對較為簡單。通過實驗和反饋鞏固所學的知識，知道該實驗用到哪些原理。

(1)軟件環(huán)節(jié)可以讓學生掌握基本的編程能力，從簡單入手逐步過渡到稍微復雜的程序設(shè)計，然后根據(jù)仿真效果做對比，提高軟件設(shè)計水平。每個設(shè)計都要求學生在計算機上完成仿真，通過仿真測試編程效果。

(2)硬件部分主要學習電路板的制作等具體環(huán)節(jié)，重點是制作過程，提高制作水平，做到精巧、細致。

2.實驗設(shè)計和產(chǎn)品模仿。

借助基金項目，將軟件設(shè)計融合到每個項目中去，通過教師科研項目的分解，使得學生逐步掌握這些設(shè)計的步驟和方法。為了提高學生的興趣，圍繞企業(yè)產(chǎn)品，將課程的教學內(nèi)容，逐步在設(shè)計中得到體現(xiàn)。對合作企業(yè)提供的產(chǎn)品，除了完成實驗，還對產(chǎn)品做出分解，并和企業(yè)導師聯(lián)系，講解一些設(shè)計要點，在學習理論知識的同時，學會知識的運用。

四 做好課程設(shè)計和畢業(yè)論文

為了更好地提高學生的動手能力，要重視學生的課程設(shè)計和畢業(yè)論文，選題必須來源于教師的科研項目或者企業(yè)的生產(chǎn)實際，杜絕以前那種閉門造車式的選題。

1.課程設(shè)計的選題。

從教師的科研項目入手，在分解項目內(nèi)容的基礎(chǔ)上，有目的地做好學生課程設(shè)計的選題工作，將簡單的內(nèi)容作為課程設(shè)計，如筆者的南平市級科研項目《基于流體的智能電動機控制系統(tǒng)的研制》，從該課題里面提取《信號與系統(tǒng)》的多項分解任務，作為學生的課程設(shè)計，以科研項目作為任務載體，讓學生和實踐接軌。我們課題組的教師均采用了此種方法。

2.畢業(yè)論文的選題。

作為地方性高校，學生的畢業(yè)論文選題必須和企業(yè)接軌。教師和學生通過到企業(yè)走訪，和企業(yè)的設(shè)計人員座談，精心設(shè)計了與教學內(nèi)容相符的畢業(yè)設(shè)計題目，把學生置于一個“接受任務－分析解決－找出解決辦法”的情景中，以任務為中心，循序漸進地完成教師安排的設(shè)計內(nèi)容，讓學生在設(shè)計過程中歸納和總結(jié)知識，學會解決問題的方法。

例如福建創(chuàng)四方電子有限公司給我們最新的傳感器產(chǎn)品，在考查了企業(yè)生產(chǎn)流程后，以傳感器為任務核心，總共設(shè)計了六個任務，作為學生的畢業(yè)設(shè)計題目，完成效果很好。

五 提高教師自身能力

實踐教學法對教師提出了更高的要求，教師不是單純地授課，而主要是指導。通過激發(fā)學生的學習興趣，指導學生形成良好的學習習慣，為學生創(chuàng)設(shè)豐富的教學情景。提高學生的實踐能力，培養(yǎng)應用型人才離不開有豐富實踐經(jīng)驗的教師。

引導教師到產(chǎn)學研基地掛職，鼓勵他們參加相關(guān)的應用技能培訓，參加本專業(yè)的各類職業(yè)培訓，定期邀請企業(yè)技術(shù)人員來學校做講座，介紹企業(yè)產(chǎn)品和本行業(yè)的發(fā)展趨勢，開拓教師眼界，提高教師指導水平。近年來，我們課題組多數(shù)教師都已分別到福建源光亞明電器有限公司，福建創(chuàng)四方電子有限公司等企業(yè)掛職鍛煉，在掛職期間積極參與企業(yè)的生產(chǎn)，取得了很好的效果。

通過提高教師自身的教學和指導水平，借助教師的科研項目，借助企業(yè)的生產(chǎn)實踐，不斷提高學生的適應能力和創(chuàng)新能力，教學反饋表明這種方法是行之有效的。

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