應(yīng)用型本科電類專業(yè)實踐教學(xué)探索與實踐
——以西安航空學(xué)院電類專業(yè)實踐平臺構(gòu)建為例

貢雪梅，王 昆

(西安航空學(xué)院電子工程學(xué)院，陜西 西安 710077)

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應(yīng)用型本科電類專業(yè)實踐教學(xué)探索與實踐
——以西安航空學(xué)院電類專業(yè)實踐平臺構(gòu)建為例

貢雪梅，王 昆

(西安航空學(xué)院電子工程學(xué)院，陜西 西安 710077)

應(yīng)用型本科的重點是“應(yīng)用”,注重實踐教學(xué)是建設(shè)應(yīng)用型本科的核心環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力不可或缺的手段。從應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),在分析西安航空學(xué)院電類專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述電類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革的思路與方案，詳細(xì)介紹了實踐教學(xué)體系改革的實踐過程，探討了如何構(gòu)建有效培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、應(yīng)用、創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系。

應(yīng)用型本科；實踐教學(xué)；電類專業(yè)；應(yīng)用能力；電子工程師

應(yīng)用型本科院校是我國高等教育由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)變而催生出的一種新的教育類型，是對普通本科教育進(jìn)行改革，是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用性本科人才的一種教育模型?！皯?yīng)用型”是應(yīng)用型本科教育的核心，其主要培養(yǎng)的是具有一定基礎(chǔ)知識理論、具有較高的綜合素質(zhì)、具有較強的實踐能力和適應(yīng)性, 具備解決工程實際問題能力的現(xiàn)場工程師。是以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的技術(shù)應(yīng)用人才為目標(biāo)。培養(yǎng)模式上,以培養(yǎng)具有較強社會適應(yīng)能力、競爭能力和應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)[1]，其核心環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力一個重要的手段[2]。

應(yīng)用型本科院校主要來源于地方傳統(tǒng)本科院校的轉(zhuǎn)型或高職高專的升本。傳統(tǒng)本科培養(yǎng)的是基礎(chǔ)知識寬厚、綜合素質(zhì)高、具有良好自學(xué)能力的通識性人才和具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ娜瞬?但其崗位技術(shù)針對性不強;高職高專則培養(yǎng)的主要是面向生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)、管理第一線的技術(shù)應(yīng)用型高級工人。顯然，其與應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)存在著差異。故應(yīng)用型本科既不能因為培養(yǎng)的是本科層次人才而沿襲傳統(tǒng)本科的教育模式, 辦成學(xué)科型和研究型的本科, 也不能因為突出應(yīng)用而削弱基礎(chǔ)理論的教學(xué),回歸高職高專的教育模式。而是應(yīng)該互為補充, 揚長避短, 在人才培養(yǎng)過程中把應(yīng)用性環(huán)節(jié)滲透到基礎(chǔ)理論的教學(xué)過程中, 強化學(xué)生動手能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng);特別注意學(xué)生創(chuàng)新意識的鍛煉。因此，對應(yīng)用型本科實踐教學(xué)體系研究和改革是新教育模式下應(yīng)用型本科院校所面臨共同問題。

本文以西安航空學(xué)院電類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革為例,力圖探索應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)的可行途徑和方法, 構(gòu)建能有效培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、 應(yīng)用、創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系。

一、電類專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀

電子工程學(xué)院現(xiàn)設(shè)有八個電類專業(yè)，主要涉及到測控技術(shù)與儀器、電氣信息、自動化、以及電子信息與通信工程等四個學(xué)科，共有24個實驗室、4個實訓(xùn)基地和2個研究室。學(xué)院目前已開設(shè)了四個本科專業(yè)，并按學(xué)校部署正在逐年逐步增加本科專業(yè)。西安航空學(xué)院是2012年由?？茖W(xué)校升格的本科院校，在實驗、實踐方面都還存在?？平逃睦佑。趯嵺`教學(xué)方面還存在諸多不適應(yīng),主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

(一)教學(xué)內(nèi)容不適應(yīng)

目前所設(shè)置實驗內(nèi)容驗證型的較多,開發(fā)型、設(shè)計型、創(chuàng)新實驗內(nèi)容占比不到10%,而多門相關(guān)課程交叉結(jié)合的實驗很少，更是缺乏應(yīng)用性與創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容,很不利于學(xué)生的個性發(fā)展及綜合能力的提高;而電類技術(shù)又是發(fā)展最快的技術(shù)之一，當(dāng)前實驗、實踐教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用差距很大,這樣就激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性。

課程設(shè)計的項目變化更新不多，題目過于格式化，與現(xiàn)實脫離，缺乏實用性和創(chuàng)新性；畢業(yè)設(shè)計題目缺乏結(jié)合工程實踐或反映技術(shù)前沿的課題, 一些設(shè)計課題, 技術(shù)單一,知識點陳舊、不能達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的等。

(二)教學(xué)形式不適應(yīng)

實驗、實踐教學(xué)方法缺少創(chuàng)意，目前的形式基本都是：學(xué)生進(jìn)入實驗室實驗教師先將實驗的原理、方法、步驟灌輸給學(xué)生，學(xué)生只是根據(jù)老師給定內(nèi)容,仿照老師的方法、步驟再重復(fù)進(jìn)行一次。整個過程難以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(三)實踐條件不適應(yīng)

實驗設(shè)備老化，臺套數(shù)不足，存在著多人圍著一臺設(shè)備，有的學(xué)生只是圍觀、或記錄，感受不到動手的成就感；另外當(dāng)今許多高校實驗室的流行配置是實驗臺或?qū)嶒炏洌嬖谝韵聠栴}：一是傻瓜化，學(xué)生只需照圖接幾根線，就能完成實驗，缺乏對內(nèi)部電路的了解；二是固定的實驗電路,缺乏實驗的靈活性和可擴展性,開發(fā)軟件單一,使實驗平臺升級困難。三是實驗平臺的故障率高，維護(hù)起來困難。

(四)考核機制不完善

學(xué)生的實踐能力沒有一個統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)和硬性的考核指標(biāo)，考核只限于出勤、實驗、實習(xí)報告，這就導(dǎo)致學(xué)生對實驗過程不重視，實驗、實習(xí)報告抄襲現(xiàn)象普遍，實驗、實踐過程流于形式，達(dá)不到預(yù)期效果。

(五)實驗教師隊伍不適應(yīng)

專職實驗教師匱乏，隨著教學(xué)規(guī)模的擴大，只得由理論教師兼職實驗教學(xué)工作，而他們中的大部分又是畢業(yè)于研究型院校，本身就缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的專門訓(xùn)練，難以勝任相關(guān)的實踐指導(dǎo)工作。這樣做的弊端是：實驗項目、實驗要求往往都由他們自己確定，一些難度大、費時、費力的實驗項目就得不到落實和實施，實驗室的建設(shè)和開放更難以實現(xiàn)。

二、電類專業(yè)實踐教學(xué)改革思路

(一)明確應(yīng)用型本科電類實踐教學(xué)目標(biāo)

電類是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱學(xué)科專業(yè)[3]。它將電氣和電子技術(shù)、自動控制、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、信息處理技術(shù)等多學(xué)科進(jìn)行了有機結(jié)合,形成交叉復(fù)合的專業(yè)特點[4],因此，對理論教學(xué)和實踐教學(xué)的要求都很高。而應(yīng)用型本科電類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：是針對實際生產(chǎn)和工程技術(shù)發(fā)展的需要,培養(yǎng)具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力的高級工程技術(shù)人員，其實踐教學(xué)指導(dǎo)思想是：用科學(xué)、探索的方法去培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。根據(jù)指導(dǎo)思想培養(yǎng)出的學(xué)生才能適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要,同時,增加就業(yè)優(yōu)勢。

(二)構(gòu)建相應(yīng)的實踐教學(xué)體系

根據(jù)應(yīng)用型本科電類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和對學(xué)生的應(yīng)用能力要求，我們予以構(gòu)建三個原則、四個層次、六種類型的實踐教學(xué)體系。

1.三個原則

(1)突出綜合原則:實踐教學(xué)應(yīng)該反映的是著力訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)。(2)實際性原則:突出實踐教學(xué)環(huán)境的真實性。特別是專業(yè)課和實踐課的教學(xué),學(xué)生可以根據(jù)實際工程現(xiàn)場的要求,進(jìn)行實際的工程素質(zhì)訓(xùn)練。(3)開放性原則:面向社會的開放。實驗室、實踐基地不僅對學(xué)生開放,還應(yīng)該提供一個與企業(yè)、行業(yè)的接口。加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,使學(xué)校的實踐與社會對接。

2.四個層次

分為技能層、基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、創(chuàng)新層。四個層次循序漸進(jìn)、分階段進(jìn)行，在確保基本技能訓(xùn)練和基本實驗、實踐的基礎(chǔ)上，增加綜合性、應(yīng)用性實驗比例，開發(fā)創(chuàng)新性實踐設(shè)計。各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之間進(jìn)行合理的分工與銜接,通過課外開放和科技競賽,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.六種類型

分為課程實驗、專業(yè)技能實習(xí)、課程設(shè)計和工程實踐、畢業(yè)實習(xí)、課外實踐。六種類型分別由電工和電子實驗平臺、電子技能和電控訓(xùn)練平臺,專業(yè)實踐教學(xué)平臺(單片機與EDA實驗平臺、現(xiàn)場總線實驗平臺、測控技術(shù)實驗中心、自動化實驗平臺、通信技術(shù)實驗平臺)、課外實踐教學(xué)平臺(校外實踐教學(xué)基地,學(xué)生創(chuàng)新基地,學(xué)生電子科協(xié)) 等四種實踐教學(xué)平臺來實施。

三、實踐教學(xué)的改革

為此, 我們從實踐教學(xué)的內(nèi)容、運行模式、考核評價標(biāo)準(zhǔn)等幾個方面進(jìn)行探索與改革。

(一)實踐教學(xué)內(nèi)容的改革

實驗、實踐教學(xué)內(nèi)容根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，從學(xué)生的認(rèn)知特點和知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，按照以下四個層次去設(shè)置：

1.技能層

以電工和電子實踐技能為主,專注于電工和電子工程能力的訓(xùn)練,使學(xué)生會使用常用的電工、電子工具及測量儀器，學(xué)習(xí)電子元器件的識別及應(yīng)用方法,掌握基本電工、電子設(shè)備的安裝、調(diào)試、測試方法等基本技能。

2.基礎(chǔ)層

以電路、電子技術(shù)實驗、單片機應(yīng)用技術(shù)、檢測技術(shù)等基本課程為主,充分利用專業(yè)基礎(chǔ)課的特點，利用實物與理想模型的有機結(jié)合,使學(xué)生加強對基本原理的理解、基本技能的提高和相互促進(jìn)。

3.應(yīng)用層

包括所有電類的專業(yè)課程實驗、課程設(shè)計和工程實踐。結(jié)合多門學(xué)科知識、選擇與實際生產(chǎn)和工程應(yīng)用密切相關(guān)的課題,通過這個層次的實踐，使學(xué)生掌握選題方法、方案論證、電路設(shè)計、電路實現(xiàn)、組裝和調(diào)試及總結(jié)報告撰寫等各個環(huán)節(jié)。提高學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力、動手操作能力和綜合應(yīng)用能力。

4.創(chuàng)新層

主要針對開放實驗項目、大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、學(xué)科競賽、電子設(shè)計競賽、畢業(yè)設(shè)計等。利用以上活動培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并組織有創(chuàng)新意識和較強實踐能力的學(xué)生參與實驗室建設(shè)及教師的科研項目中,擴大學(xué)生參與實踐訓(xùn)練的受益范圍，支持學(xué)生參加各種學(xué)科競賽、科技競賽及大學(xué)生科技創(chuàng)新項目等,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

(二)教學(xué)形式的改革

1.課程實驗

(1)課內(nèi)外結(jié)合

把集中實驗改為集中和預(yù)約結(jié)合，除集中課堂實驗時間外，學(xué)生還可以根據(jù)自己的時間預(yù)約實驗室，學(xué)生也可以自己提出實驗課題，自己進(jìn)行實驗設(shè)計、操作，親自驗證自己的創(chuàng)意的結(jié)果，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、增強了學(xué)生的動手能力，又提高實驗室資源的利用率。

(2)獨立單開

打破以往以課程安排實驗, 把最初屬于理論課的實驗內(nèi)容分離出來,打破課程的限制,形成平行于理論課的實驗課程體系，考慮到每個課程專業(yè)之間的連貫性和系統(tǒng)性,優(yōu)化實踐教學(xué),采用獨立單開。通過這種方式,加強各實驗之間的銜接,避免實驗室的重復(fù)建設(shè)和相似實驗項目的重復(fù)。

(3)虛、實結(jié)合的實驗教學(xué)方法

“虛擬仿真實驗”作為實驗教學(xué)的輔助手段,不僅有利于幫助學(xué)生對實驗原理的理解,且能擴展實驗內(nèi)容,無需耗材和設(shè)備。該方法可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用仿真軟件在計算機上進(jìn)行仿真實驗,驗證結(jié)果正確,然后再使用實物的安裝和調(diào)試完成實驗、實踐任務(wù)。

2.課程設(shè)計

專業(yè)課的課程設(shè)計，變集中為目標(biāo)驅(qū)動+分散與集中相結(jié)合的模式, 在課程開始教師即可將課程設(shè)計的項目分配給學(xué)生，在整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生均可以在相關(guān)實驗室中自主進(jìn)行項目的設(shè)計、仿真、制作和測試, 期間教師可以答疑，課程結(jié)束集中一周進(jìn)行任務(wù)的驗收、答辯和課程設(shè)計報告的撰寫。通過這種模式培養(yǎng)策略, 有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲, 有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性, 有利于保證實踐教學(xué)的質(zhì)量, 在實際教學(xué)中取得了良好的效果。在12級測控專業(yè)4個班的單片機課程設(shè)計中,得到了大部分學(xué)生的認(rèn)可,考核優(yōu)秀率達(dá)78%。

3.課外實踐

課外實踐的組織對學(xué)生實踐能力提高很有意義，實驗室是學(xué)生課外科技活動的主戰(zhàn)場。增加實驗室的開放時間和開放內(nèi)容，為學(xué)生的科技競賽、技能競賽、興趣小組活動提供硬件平臺和財政支持。另外，學(xué)院組織成立學(xué)生科技小組，已建成創(chuàng)新活動基地。學(xué)生自備微機，學(xué)院提供一些儀器設(shè)備，安排教師指導(dǎo)?；顒踊厝耆扉_放。課題可以是學(xué)生自選、輔導(dǎo)組擬定或?qū)W校科研項目的分解模塊。對參加人員做一些指標(biāo)的要求，優(yōu)勝劣汰，通過各種各樣的社會實踐活動。促進(jìn)學(xué)生崇尚科學(xué)、追求真理、勤奮學(xué)習(xí),團(tuán)隊合作、勇于創(chuàng)新的精神[5]。

4.職業(yè)技能實踐

職業(yè)技能實踐是以實際現(xiàn)場或模擬崗位為題完成的職業(yè)技能實踐。通過動手實踐和設(shè)計相結(jié)合的綜合項目, 培養(yǎng)學(xué)生電子電路分析能力、良好的動手操作能力、項目設(shè)計實施能力及良好的崗位職業(yè)素養(yǎng)，目前學(xué)院測控技術(shù)專業(yè)的第一批“電子工程師”的認(rèn)證已經(jīng)完成，合格率為85%。為學(xué)生未來的就業(yè)又取得一個行業(yè)準(zhǔn)入技術(shù)資格，也為企事業(yè)單位在人才的選聘上提供一個客觀的評價。

5.畢業(yè)實踐

畢業(yè)設(shè)計選題應(yīng)選擇接近工程實踐、新技術(shù)應(yīng)用的課題,強調(diào)實用性和可實施性,著重培養(yǎng)學(xué)生全面的分析論證、設(shè)計、策劃、實施和排查故障的能力?？己税▽嵙?xí)的過程、設(shè)計結(jié)果及論文撰寫和答辯等環(huán)節(jié), 在企業(yè)實習(xí)的，由企業(yè)或就業(yè)崗位對實習(xí)過程、實踐論文、答辯進(jìn)行考核。

(三)建立完善考核機制

實驗成績的評價主要采取過程評價法,即預(yù)習(xí) (20%)、操作過程(50%)、實驗報告(20%)和職業(yè)規(guī)范(10%)。對課時超過16學(xué)時或?qū)嶒瀱伍_課，采取抽題考試(從做過的實驗項目中抽)，也可由學(xué)生自行設(shè)計實驗項目, 主要側(cè)重于能力的考核。課程設(shè)計和實習(xí)采取實物驗收(60%)、答辯(20%)、報告的撰寫(20%)。

(四)加強“實踐教師”隊伍的專職化

要保證實踐教學(xué)的秩序的穩(wěn)定、又要保證有較高的實踐教學(xué)質(zhì)量，就必須有一支具有現(xiàn)代工程師所具備的較深的理論功底和較強的應(yīng)用能力和素質(zhì)的實踐教師隊伍，由他們專門從事實踐教學(xué)、開發(fā)實驗課題、研究實驗教學(xué)規(guī)律、提出改革措施，并加以實施。實驗室要努力營造科技創(chuàng)新、學(xué)術(shù)科研氛圍，有創(chuàng)新意識的教師，才能培養(yǎng)出更多有創(chuàng)新能力的學(xué)生。

四、結(jié)束語

總之，實踐教學(xué)是保證應(yīng)用型本科院校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[6]，科學(xué)完善的實踐教學(xué)體系，對于提高電類專業(yè)教育質(zhì)量有著極為重要的意義。經(jīng)過幾年的建設(shè)和改革，西安航空學(xué)院針對現(xiàn)狀構(gòu)建了以不同層次、多種類型的基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練和工程實踐的實踐教學(xué)體系。本著以“學(xué)生為本”的原則，學(xué)生在校期間得到科學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用能力訓(xùn)練，學(xué)生的應(yīng)用、設(shè)計能力穩(wěn)步提高，在歷次全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽取得了優(yōu)異成績，多人次獲得陜西省大學(xué)生科技創(chuàng)新項目資助，還有部分學(xué)生取得助理“電子工程師”資格認(rèn)證，為未來畢業(yè)生就業(yè)提供了依據(jù)。實踐證明, 西安航空學(xué)院的實踐教學(xué)改革是成功和卓有成效的。

[1] 李建興，黃家善，胡馳. 電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].實驗室科學(xué)，2011，(6).

[2] 張紅利，梁英波. 應(yīng)用型本科電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的探索與實踐[J].周口師范學(xué)院報，2011，(5).

[3] 鮑吉龍，傅越千，樓建明.應(yīng)用型本科電類專業(yè)實踐教學(xué)改革的探索[J].高等工程教育研究，2009，(6).

[4] 呂曉蘭，左敬龍. 應(yīng)用型本科電子信息工程專業(yè)實驗教學(xué)改革[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2013，(6).

[5] 張新安.應(yīng)用型本科電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)體系改革的研究與實踐[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報，2009，(4).

[6] 胡小波. 本科實驗教學(xué)中創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的研究與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2010，( 6).

[編校：楊 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

貢雪梅 (1964- )，女，安徽碭山人，高級實驗師，研究方向為單片機應(yīng)用技術(shù)。

本文為2014 年西安航空學(xué)院教育教學(xué)改革基金項目“加強應(yīng)用型本科院校電類實踐教學(xué)的研究與改革”(編號：XHJG201412)階段性研究成果。

TM1-4

A

1671-9654(2015)03-037-04