地方應(yīng)用型本科院校電類專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)探討

楊章勇　何勉　劉沛

[摘 要]地方應(yīng)用型本科院校電類專業(yè)是面向生產(chǎn)實(shí)際和工程技術(shù)開發(fā)，主要培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)人才，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。對(duì)于典型的工科電類專業(yè)而言，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)要結(jié)合緊密，實(shí)踐教學(xué)的要求很高。以我校電類專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)研究為例，主要從實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建、開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行模式對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)研究、大學(xué)生科技競(jìng)賽以及學(xué)生的工程實(shí)習(xí)等方面進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，力圖探索應(yīng)用型電類專業(yè)人才培養(yǎng)的有效途徑和方法。

[關(guān)鍵詞]電類專業(yè) 工程實(shí)踐能力 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 工程實(shí)習(xí) 科技競(jìng)賽

[中圖分類號(hào)] G642.423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2015）10-0137-03

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，社會(huì)急需大量的基本技能好、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的高級(jí)應(yīng)用型專門人才。而地方高校承擔(dān)了全國(guó)高校90%以上的大學(xué)生的培養(yǎng)任務(wù)。因此，如何做好地方應(yīng)用型本科院校電類專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)具有非常重要的意義。

目前我國(guó)地方高校電類專業(yè)開展的實(shí)踐教學(xué)形式主要有基礎(chǔ)性實(shí)踐、認(rèn)識(shí)社會(huì)實(shí)踐以及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等。但由于多種原因，目前實(shí)踐教學(xué)體系存在著一些問題，主要表現(xiàn)有：實(shí)踐教學(xué)依附于理論教學(xué)，工程教育投入不足導(dǎo)致工科理化的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，實(shí)踐教學(xué)改革嚴(yán)重滯后于理論教學(xué)，面向?qū)嶋H的工程訓(xùn)練不足導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的理論化，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在課程體系中所占的比重越來越低，實(shí)踐教學(xué)缺少自主性和創(chuàng)新性，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊、形式單一，教學(xué)方法和教學(xué)手段較為落后等。陜西理工學(xué)院作為一所省屬地方應(yīng)用型本科高校，針對(duì)以上問題進(jìn)行了積極的探索，本論文結(jié)合學(xué)校自身的發(fā)展情況，談?wù)勎倚Ｔ陔婎悓I(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面的一些做法和研究。

二、我校電類專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建

我校學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)平臺(tái)依托于陜西省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心——陜西理工學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，已經(jīng)建立了階梯式的三個(gè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)教學(xué)平臺(tái)，采用“基礎(chǔ)訓(xùn)練——技術(shù)綜合——工程實(shí)踐及創(chuàng)新”的循序漸進(jìn)、開放式的高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式，其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。以在大一、大二開設(shè)的電子元器件認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電子工藝實(shí)習(xí)等為第一平臺(tái)，主要為學(xué)生傳授電子元器件和常用電工電子儀器儀表的基本知識(shí)和操作技能，電子工藝知識(shí)和訓(xùn)練焊接技術(shù)及電路板制作技術(shù)，讓學(xué)生了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和動(dòng)手能力。以為大二、大三學(xué)生開設(shè)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、EDA實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)為第二平臺(tái)，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。以電工電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)為第三平臺(tái)，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為主要載體，以大學(xué)生課外科技活動(dòng)和學(xué)生自主系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)為內(nèi)容，主要培養(yǎng)電類專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，全面提升學(xué)生的整體工程素質(zhì)和工程能力。

我校在三個(gè)平臺(tái)的實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過程中形成了三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式：基本實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)），提高型實(shí)驗(yàn)（綜合性、設(shè)計(jì)型），研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。多年的實(shí)踐證明：這種教學(xué)方式和組織模式，可以大大增加學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，鍛煉和提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

三、我校開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行模式對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)研究

我校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是面向全校電類專業(yè)學(xué)生全天候開放的實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)有余力的學(xué)生提供自主制作、自主開發(fā)、自主課題研究的工作平臺(tái)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室緊緊圍繞學(xué)院的高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，不斷探索人才培養(yǎng)的新思路、新方法，在工科本科教學(xué)過程中努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室始終以學(xué)生為本，以高級(jí)應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)為核心，實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、思維和素質(zhì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。在人才培養(yǎng)過程中將學(xué)生的全面發(fā)展和尊重個(gè)性發(fā)展緊密結(jié)合，將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合，將學(xué)生的個(gè)人奮斗和團(tuán)隊(duì)合作緊密結(jié)合，通過解決工程實(shí)際問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，在自主學(xué)習(xí)的過程中激勵(lì)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的自信心，在提出問題、解決問題的過程中引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)理論知識(shí)學(xué)習(xí)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)建成了GE智能平臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的控制對(duì)象基本模擬的是一線的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。學(xué)生可以提出申請(qǐng)自愿進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)室以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式接納學(xué)生，教學(xué)過程從《電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》開始，隨后由一系列的課題設(shè)計(jì)、制作及調(diào)試組成，每個(gè)課題小組由三至四名學(xué)生組成，分工協(xié)作，課題滾動(dòng)進(jìn)行。課題來源于國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師科研項(xiàng)目的子課題，電類專業(yè)競(jìng)賽培訓(xùn)課題。學(xué)生還可以依據(jù)自身專業(yè)特性及興趣進(jìn)行自主選題，由指導(dǎo)教師審核并完善方案后，批準(zhǔn)學(xué)生進(jìn)行作品制作，制作過程中可隨時(shí)向指導(dǎo)教師進(jìn)行詢問，并可以向?qū)嶒?yàn)室免費(fèi)申請(qǐng)所需電子元器件，在項(xiàng)目完成后，填寫項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，提交作品，進(jìn)入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該運(yùn)行模式旨在提高學(xué)生的專業(yè)技能、工程素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作交流能力等，彌補(bǔ)常規(guī)教學(xué)的不足。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的自主設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力增強(qiáng)，學(xué)生的自我意識(shí)、參與意識(shí)和實(shí)干意識(shí)增強(qiáng)，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神增強(qiáng)，從而最終使學(xué)生的工程綜合素質(zhì)進(jìn)一步增強(qiáng)。我校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行流程如圖2所示。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組織學(xué)生積極參與科研立項(xiàng)，形成了良好的科技創(chuàng)新氛圍。近幾年來，學(xué)生參與申報(bào)院級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并成功立項(xiàng)50余項(xiàng)，參與申報(bào)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目300余項(xiàng)，參與人數(shù)達(dá)1000余人。實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的受益面非常廣，有效的提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

四、大學(xué)生科技競(jìng)賽對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)研究

我校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室除了常規(guī)的運(yùn)行流程外，近年來積極組織和承辦校內(nèi)和全國(guó)性的電類專業(yè)學(xué)生的科技競(jìng)賽（如“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、西門子工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽、挑戰(zhàn)杯賽等），競(jìng)賽流程主要分為以下三步：

（三）重視課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)課程體系知識(shí)點(diǎn)的掌握

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的電子技術(shù)課程，不像電氣工程或者電子信息工程有相應(yīng)聯(lián)系緊密的后續(xù)課程（高頻電路，電力電子技術(shù)，自控原理等）作為延續(xù)和鞏固。為此，我院為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生設(shè)立了電路課程群，該課程群主要包括電路與電子學(xué)，數(shù)字電子技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)，微機(jī)原理與接口技術(shù)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等。課程群中的課程按照排列次序依次開設(shè)，是一個(gè)從元件抽象到模塊，再抽象到系統(tǒng)的過程，每一門課程結(jié)束后學(xué)生可結(jié)合先修課程，完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生理解建模的過程在不同的層次和條件下是不同的，進(jìn)一步加深在實(shí)際過程中抽象建模對(duì)不同問題解的重要性。

三、進(jìn)一步教學(xué)改革的思考

（一）建立特色的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

構(gòu)建職稱結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)梯隊(duì)是提高本科教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在確保教學(xué)質(zhì)量不斷提高的前提下，適當(dāng)擴(kuò)充團(tuán)隊(duì)人員，尤其要吸收青年教師，以滿足專業(yè)發(fā)展建設(shè)的需要。計(jì)劃每年引進(jìn)該專業(yè)博士1-2人，以優(yōu)化師資專業(yè)結(jié)構(gòu)隊(duì)伍。推選課程組教師攻讀博士學(xué)位，進(jìn)入博士后流動(dòng)站，去國(guó)外訪學(xué)，以使團(tuán)隊(duì)學(xué)歷層次更趨合理，提高團(tuán)隊(duì)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)水平。

（二）制定教學(xué)網(wǎng)站的維護(hù)和更新機(jī)制

為了保證本課程的教學(xué)網(wǎng)站與課程講授的內(nèi)容一致，真正地起到輔助教學(xué)的作用。需要制定出詳細(xì)的網(wǎng)站維護(hù)和更新條例，如：主講教師每周固定網(wǎng)上答疑時(shí)間，更新維護(hù)時(shí)間，更新的基本內(nèi)容等。通過網(wǎng)站，隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解情況，并通過網(wǎng)絡(luò)交流進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)交互式學(xué)習(xí)，目前已初步建成網(wǎng)絡(luò)答疑和部分電子作業(yè)。

（三）進(jìn)一步優(yōu)化理論課和實(shí)驗(yàn)課的考核方法

電路與電子學(xué)是電子信息類學(xué)生首次接觸到的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論和實(shí)踐性都很強(qiáng)。最終考核時(shí)，擬定理論課和實(shí)驗(yàn)課并重，完善考核評(píng)價(jià)體系?？己嗽u(píng)價(jià)體系為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)從形式上提供了保證，也是新形勢(shì)下的要求，它是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既需要在理論上探討，也需要長(zhǎng)期的探索和實(shí)踐。

四、結(jié)語(yǔ)

近幾年通過在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上的改革，電路與電子學(xué)課程在理論講授和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面受到了學(xué)生的一致好評(píng)，增加了他們學(xué)習(xí)的興趣和積極性，年終的學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)明顯提高，參與到不同實(shí)驗(yàn)室和課題組的學(xué)生也越來越多。這大大促進(jìn)了我校下一步教改計(jì)劃和課程體制的建立與完善。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 于歆杰，王樹民，陸文娟.麻省理工學(xué)院教育教學(xué)考察報(bào)告（二）[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2004（5）：1-5.

[2] 李祖欣.電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)施[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2004（3）：76-78.

[3] 陳亞男，李慧.電工技能實(shí)訓(xùn)課程開發(fā)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010（11）：99.

[4] 于歆杰，朱桂萍，劉秀成.麻省理工學(xué)院教育教學(xué)考察報(bào)告（三）[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2004（26）：1-10.

[5] 張婧，孫建三.麻省理工學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)造創(chuàng)新型人才論析[J].黑龍江社會(huì)科學(xué)，2004（4）：130-132.

[6] 何振海，楊桂梅.MIT本科教育特色及其啟示[J].比較教育研究，2003（24）：19-22.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]