基于個性教育的電工電子開放實驗探索與實踐

朱雷平，趙穎蘇

(1.徐州工程學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院電工電子實驗中心，江蘇 徐州 221000；2.徐州工程學(xué)院 教學(xué)設(shè)備處，江蘇 徐州 221000)

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》要求，對人才實施個性化教育，重視創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[1]。經(jīng)過不斷探索和創(chuàng)新，我校構(gòu)建了專業(yè)加深型、專業(yè)拓展型、特長培養(yǎng)型和素質(zhì)拓展型4種類型的課程體系，鼓勵學(xué)生在完成基礎(chǔ)核心課程的前提下進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)。電工電子實驗中心在提高實驗室內(nèi)涵建設(shè)中不斷進(jìn)行教學(xué)改革，形成了基于個性教育的電工電子開放實驗教學(xué)體系和教學(xué)模式。

電工電子開放實驗包括時間開放、空間開放和對象的開放[2-3]。通過學(xué)習(xí)和探索各種類型的電工電子實驗開放模式，結(jié)合個性教育的特點，構(gòu)建了開放型的電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容體系和開放的實驗教學(xué)管理體系，制定了個性教育的具體實施方案[4-7]。

1 個性教育的實驗教學(xué)內(nèi)容

個性教育面對的對象是應(yīng)用型本科院校的基礎(chǔ)較好、對專業(yè)有進(jìn)一步學(xué)習(xí)意愿的學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容不同于傳統(tǒng)的電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容，不依附于電工電子技術(shù)理論課。根據(jù)電工電子實驗的特點，開發(fā)出讓學(xué)生能做的出實驗項目，并具有一定的挑戰(zhàn)性和趣味性。實驗項目盡可能體現(xiàn)現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用[8-11]和電子技術(shù)的實際應(yīng)用[12]。

1.1 實驗項目的開發(fā)

實驗項目是實驗教學(xué)重要的軟環(huán)境，也是開放實驗室的必備條件。中心通過校內(nèi)教研課題立項完善實驗項目，并設(shè)有實驗室開放基金開發(fā)實驗項目。其中涉及強(qiáng)電操作的實驗不進(jìn)行課外開放，電子技術(shù)實驗室、單片機(jī)實驗室、PLC實驗室、電子工藝實驗室、SMT實驗室兼顧傳統(tǒng)教學(xué)和開放實驗，創(chuàng)新實驗室、PCB制版實驗室只面對開放實驗。開發(fā)的實驗項目主要為電子技術(shù)項目和技能訓(xùn)練項目。

實驗項目分不同層次。(1)基礎(chǔ)入門實驗項目仿真實驗；電子技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練項目有電源系列實驗、收音機(jī)系列實驗；設(shè)計類項目有交通燈控制設(shè)計、數(shù)字鐘設(shè)計、音樂門鈴、警車警鈴、電子琴；(2)綜合訓(xùn)練項目有電子產(chǎn)品裝配、電子產(chǎn)品檢測維修、SMT制作、熱轉(zhuǎn)印、雕刻機(jī)刻板；(3)創(chuàng)新型項目有開發(fā)循跡小車、光線傳感器測量等。

1.2 教學(xué)內(nèi)容體系

開放實驗在教學(xué)上由教師做指導(dǎo)，學(xué)生成為教學(xué)的主體，發(fā)揮主動作用。教學(xué)體系分為專業(yè)拓展課程、實驗室開放基金項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和設(shè)計競賽四部分模塊(如圖1所示)。專業(yè)拓展課在初始階段由教師講授部分內(nèi)容，開放實驗基金項目分為教師發(fā)布的實驗A類和學(xué)生申請實驗的B類；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目包括培育項目和申請到的創(chuàng)新項目，經(jīng)過各項訓(xùn)練的學(xué)生參加各級設(shè)計競賽的項目，部分項目可以拓寬加深為畢業(yè)設(shè)計項目。整個體系內(nèi)容逐漸加深，是個性教育課程體系中的專業(yè)拓展和專業(yè)加深課程。

圖1 電工電子個性教育開放實驗教學(xué)體系

2 實驗室開放管理

基于個性教育的電工電子開放實驗傳統(tǒng)管理模式負(fù)擔(dān)太重，實驗中心采用了開放的智能管理系統(tǒng)和門禁監(jiān)控系統(tǒng)。 實驗中心的網(wǎng)站可以進(jìn)入實驗室開放管理系統(tǒng)，大大提高的日常管理效率。

實驗中心的網(wǎng)站設(shè)有開放管理欄目，欄目介紹了開放管理規(guī)定和開放管理流程。系統(tǒng)開放管理流程如圖2所示。開放預(yù)約分為儀器預(yù)約和教室預(yù)約，預(yù)約界面如圖3所示。實驗中心的所有教室采用門禁刷卡管理系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控(如圖4所示)。

圖2 開放管理流程圖

圖3 預(yù)約界面圖

圖4 實驗中心部分教室監(jiān)控畫面

3 開放實踐

在開放過程中學(xué)生為主體，教師只做指導(dǎo)，并檢查學(xué)生完成實驗的情況，查閱實驗報告和總結(jié)。

通過開放實驗對不同階段的學(xué)生訓(xùn)練。如PCB制版實驗是電子技術(shù)實驗的最終精華體現(xiàn)。學(xué)生在經(jīng)過電工電子基礎(chǔ)實驗后，學(xué)習(xí)了電路設(shè)計和PCB設(shè)計，最后通過制版技術(shù)完成一個小產(chǎn)品的設(shè)計制作，圖5學(xué)生作品專業(yè)拓展課的作業(yè)。

圖5 學(xué)生開放實驗作品

4 總結(jié)與展望

基于個性教育的電工電子開放實驗對我校的電工電子類專業(yè)拓展和加深教育取得了良好的效果，學(xué)生撰寫了多篇專業(yè)論文，申請了多項專利，本年獲得了多項國家大學(xué)生創(chuàng)新項目立項。經(jīng)過實踐開放實驗不僅培訓(xùn)了適合學(xué)生個性的專業(yè)能力，也使學(xué)生養(yǎng)成了創(chuàng)新實驗的精神。

在開放過程中，增加現(xiàn)代電工電子相適應(yīng)的項目是一個持續(xù)的工作，我們將通過不同的方式增加開放項目，豐富開放實驗內(nèi)容。

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