開放“口袋實(shí)驗(yàn)室”培養(yǎng)模式的實(shí)踐與探索

楊毅

【摘 要】目前應(yīng)用型院校的工科專業(yè)學(xué)生在工程實(shí)踐能力方面存在實(shí)驗(yàn)課時(shí)不夠、創(chuàng)新性訓(xùn)練不足等很多問題。本文根據(jù)應(yīng)用型工科院校對工程能力的要求，提出了基于“口袋實(shí)驗(yàn)室”的全新教學(xué)模式，結(jié)合我校實(shí)際情況及“口袋實(shí)驗(yàn)室”模式的特點(diǎn)，分析了具體的教學(xué)培養(yǎng)方案。實(shí)踐表明該方案有力促進(jìn)了應(yīng)用型工科院校學(xué)生的工程能力的提高。

【關(guān)鍵詞】口袋實(shí)驗(yàn)室;全開放實(shí)驗(yàn)室

一、引言

目前應(yīng)用型院校的工科專業(yè)學(xué)生在工程實(shí)踐能力方面存在實(shí)驗(yàn)課時(shí)不夠、創(chuàng)新性訓(xùn)練不足等很多問題。應(yīng)用型工科院校電子信息類專業(yè)要求教學(xué)要與實(shí)踐結(jié)合十分的緊密，純粹的理論教學(xué)無法滿足企業(yè)用人單位對學(xué)生工程實(shí)踐能力要求。因此，實(shí)驗(yàn)課程在現(xiàn)有的教學(xué)體系中變得越來越重要。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課是工科高校電子信息工程、自動化、車輛工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)最重要的實(shí)踐性課程。

二、現(xiàn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課存在的主要問題

①電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容陳舊、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)很少。現(xiàn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)基本上全是按照“實(shí)驗(yàn)?zāi)康?-原理--儀器--步驟--思考題”這樣一個(gè)模式進(jìn)行，并且實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)步驟寫得十分詳細(xì)，實(shí)驗(yàn)記錄表格都已畫好。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，可以不加思考機(jī)械地操作。這樣無形中把學(xué)生束縛在一個(gè)框框中，不能發(fā)揮其主觀能動性并養(yǎng)成依賴心理，達(dá)不到對學(xué)生全面系統(tǒng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和技能的訓(xùn)練，更不利于對學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

②教學(xué)組織模式千篇一律，每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間、內(nèi)容、進(jìn)度、要求、考核統(tǒng)一，沒有考慮學(xué)生的基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟町?，不利于貫徹因材施教，不利于發(fā)現(xiàn)有特長的學(xué)生。

③教學(xué)方法陳舊，要求學(xué)生自己獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立組裝電路動手少。學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)只是按照實(shí)驗(yàn)課本要求機(jī)械地操作，記記實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只動手，不動腦思考這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要這樣做，而不能那樣做，出了問題也很少思考，哪怕是非常簡單的問題，也要找老師，學(xué)生只要在規(guī)定的課堂時(shí)間做完實(shí)驗(yàn)，這樣，實(shí)驗(yàn)是做了，但收效甚微。

三、我校電子技術(shù)課課程“口袋實(shí)驗(yàn)室”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

我校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心本著以建設(shè)全開放、全共享、課內(nèi)外一體化的自主學(xué)習(xí)實(shí)踐平臺為目標(biāo)，為了解決電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課存在的問題，我們提供自制口袋實(shí)驗(yàn)電路板，采用全新的“口袋實(shí)驗(yàn)室”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;基于“圖書式”管理理念，對口袋實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源集中建設(shè)和管理，創(chuàng)新地解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享和管理難題，有助于口袋實(shí)驗(yàn)室教學(xué)理念的更好實(shí)施。學(xué)生可以用學(xué)校一卡通像借圖書一樣借用我們自制的口袋實(shí)驗(yàn)板及套件，在課堂內(nèi)外都可以完成實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動，通過自制實(shí)驗(yàn)電路板，全方位開放實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

口袋實(shí)驗(yàn)室是裝在口袋里的“實(shí)驗(yàn)室”，具有體積小、價(jià)格低、攜帶方便、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)，可幫助學(xué)校建立一種分布式的實(shí)驗(yàn)室，寢室、圖書館、自習(xí)室——任何學(xué)生愿意工作和學(xué)習(xí)的地方?？诖鼘?shí)驗(yàn)室是一種全新的教學(xué)與管理理念，能夠讓學(xué)生最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室資源，進(jìn)一步給學(xué)生以最大的自由空間，是真正意義的“全開放實(shí)驗(yàn)室”。口袋實(shí)驗(yàn)室既滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求又給他們自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間留有余地，較好地解決了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增加與計(jì)劃學(xué)時(shí)的矛盾，有助于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。發(fā)揮學(xué)生的潛能創(chuàng)新實(shí)踐能力及高素質(zhì)人才培養(yǎng)，為科技精英型的拔尖人才培養(yǎng)提供了條件和空間。

通過口袋實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式試點(diǎn)，結(jié)合我校工程實(shí)踐類課程的特點(diǎn)，我們提出了以下培養(yǎng)方案。①改革實(shí)驗(yàn)方式，即摒棄傳統(tǒng)的給定課題、給定實(shí)現(xiàn)方法的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?改為給出課題方向，由學(xué)生在此方向下構(gòu)思設(shè)計(jì)目標(biāo)，并自由思考確定該功能所需的設(shè)計(jì)方案。最后根據(jù)設(shè)計(jì)方案實(shí)施直至最后調(diào)試運(yùn)行。由于整個(gè)過程均以學(xué)生為主體，由學(xué)生自己決定具體的預(yù)期功能、設(shè)計(jì)方案并最終實(shí)施，極大刺激了學(xué)生的探索心理與設(shè)計(jì)欲望.因而能顯著提高工程實(shí)踐課程的預(yù)期訓(xùn)練效果。此外.在最終課程評價(jià)時(shí)，將對各方案進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果給出評價(jià)等級，這種方法將競爭帶入課程，同樣能顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。在方案選擇過程，學(xué)生能夠主動思考各種可能的方案及其實(shí)現(xiàn)原理，即使那些未采用的方案的主要原理已經(jīng)被學(xué)生所消化。②從構(gòu)思選題、方案選擇再到元件準(zhǔn)備再到最后實(shí)施.工作量較大，確非一個(gè)學(xué)生所能全部承擔(dān)。因此.基于口袋實(shí)驗(yàn)室實(shí)施工程實(shí)踐類課程的教學(xué)，要求首先確定團(tuán)隊(duì)。以30人的班級為例.一般以2人一組.設(shè)置小組長一名.負(fù)責(zé)全組的設(shè)計(jì)開展工作。

四、“口袋實(shí)驗(yàn)室”培養(yǎng)模式的應(yīng)用效果

①學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力大幅度提高，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的“口袋實(shí)驗(yàn)室”模式教學(xué)改革。極大地調(diào)動學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的積極性，個(gè)人的內(nèi)在潛能得到充分發(fā)揮，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。

②我校學(xué)生在科技創(chuàng)新活動中成績優(yōu)異，在2019年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中，共獲得湖北省一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，在2020年湖北省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中，共獲得特等獎(jiǎng)2項(xiàng)。一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，共申報(bào)或完成各種大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目12項(xiàng)，取得較好成績。

五、結(jié)束語

將“口袋實(shí)驗(yàn)室”引入實(shí)踐教學(xué)極大地解決了實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間和空間限制問題。充分發(fā)揮了“口袋實(shí)驗(yàn)室”體積小、功能全、操作方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，使學(xué)生可以在任意時(shí)間，任意地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。幫助學(xué)生快速地熟悉項(xiàng)目的開發(fā)流程，迅速進(jìn)入開發(fā)者的角色，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，并在一定程度上緩解學(xué)生對枯燥的專業(yè)課程學(xué)習(xí)的厭倦情緒，能夠充分激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)欲望和創(chuàng)作靈感，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造力，為培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)造精神一流的人才奠定了基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]姜志鵬，陳正宇，史金芬，單峽.應(yīng)用型工科院”口袋”實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)模式探索[J].統(tǒng)計(jì)與管理，2015，（10）.