简析教学改革面向“卓越计划”电工电子实验教学革新与实践

论文导读：
摘要：不断提高人才培养质量，努力培育创新型工程技术人才是当今工科高等学校实验教学的重要目标之一。针对目前工科非电专业电工电子实验教学中存在的主要问题，结合“卓越工程师教育培养计划”的内涵及多年实践教学经验，提出了对电工电子实验教学内容、方法和手段等进行改革的措施，以达到提高学生综合素质，培养学生创新精神和实践能力的目的。
关键词：卓越计划；教学改革；电工电子实验；创新型人才培养
教育部提出在高校中实施“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），其宗旨是为促进高校改变旧的教育观念和教育模式，鼓励高校和企业间密切合作、共同培养，以提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力；面向社会和企业需求，培养高素质的既有创新能力又有社会实践能力的卓越工程师，以满足经济社会日益发展的需要。
中国石油大学（北京）是一所行业特色鲜明的多学科应用型大学，是首批纳入“卓越工程师教育培养计划”的高校之一。对于如何培养具有创新能力、工程能力并适应石油石化企业所需的高素质应用型技术人才，一直是我们不断探索研究的课题。实验教学是高校教学体系中的一个重要组成部分，是培养学生实践技能和分析解决工程实际问题的重要环节。电工电子实验是工科非电专业教学计划中一门源于：大学生毕业论文www.7ctime.com
实践性很强的应用型课程，对学生掌握电学基本知识、培养实践动手能力和树立创新意识等方面都至关重要，也为后续专业工程设计能力的培养奠定了基础。因此，为了更好地体现“卓越计划”的理念，从培养应用型人才的角度出发，结合本门课程的特点和中国石油大学（北京）学生的实际情况，对原有的实验教学模式从以下几方面进行了教学改革和实践。

一、以更新和完善实验条件为主，加强实验室硬件设施平台的建设

高质量、功能齐全的实验设施是完成实验教学环节的支撑与保障。为配合“卓越计划”的实施，实验室淘汰了原来的老旧仪器，购置了数字存储式示波器、高精度台式万用表及多功能函数信号发生器等先进的仪器设备，大大改善了实验环境，提高了实验设备的档次。在每个实验室安装了投影设备，制作了内容丰富的实验课件。在保持现有实验室面积不变的前提下，开发建设了一个创新实验室，并配置了齐全的实验设备，为学生进行科技创新、发明制作及实验室开放提供了必要的硬件设施。

二、针对不同专业优化实验内容，构建因材施教的实验教学体系

中国石油大学（北京）首批纳入“卓越计划”的是石油工程、过程装备与控制工程和机械设计制造及其自动化三个专业。实施“卓越计划”之前，每个专业开设的8个实验是相同的，完全没有突出专业方向和特点，学生感觉所学内容与专业没有联系，在专业课中用不上而不感兴趣，从而限制了学生个性能力的发挥。针对这个问题，在制定卓越班实验大纲时，注重考虑专业方向及特点，采取了对不同专业侧重不同内容的方式。例如：对石油工程和过程装备这两个专业，侧重异步电机控制和集成运算放大器应用等方面内容；而对机械设计制造专业，因其在后续电机与拖动专业课中有异步电机控制的内容，所以，在这个专业的大纲中便取消了异步电机控制，而是增加了可编程控制器的内容。

三、改革实验教学方法，启用多层次教学模式，构建实践能力培养体系

先进的教学内容和科学的教学方法是创新能力培养的关键。卓越班的实验授课方式应打破传统的“教师讲授→学生按框定的实验步骤操作→整理数据完成报告”这种单一模式，而是将以教师讲授为主变成以学生实践为主，将以灌输实验为主变为以启发引导、研究讨论为主。淡化教师的主导作用，突出学生的主体作用，构建以基本操作能力、自主设计能力和综合创新能力为主的实践能力培养体系。学生通过这三个阶段的能力训练，由简单到复杂，循序渐进，以达到综合实验能力和科技创新能力的培养目标。具体实施过程如下：

1.基本操作能力

学生可以通过预习网上课件和教师课上讲解，通过2～3个验证性实验的练习，逐步掌握电子仪器设备和电子元器件的使用及实验的基本测量方法。

2.自主设计能力

主要基于课内实验部分。即针对某一实验项目，只给出实验电路和需要测量的参数，要求学生通过预习，自己设计出实验内容和测量方法，经过连接电路和测试验证完成设计报告。通过这种方式的训练，可以使学生了解设计实验的理念，培养学生的实验兴趣与设计论文导读：地应用到实验教学中。由于实验学时有限，无法将仿真软件的使用纳入课内计划。为此，在开课之初，便安排学生利用课余时间自学Multisim或Tina仿真软件。为了让学生了解仿真软件的功能，激发他们学习的兴趣，在三极管放大电路实验课件中加入了仿真波形，在仿真调试的界面上演示改变元器件参数或电路结构时仿真波形的变化及电路的工作
技能，锻炼学生自己获取知识、自主设计实验的能力，以便使其逐步掌握较复杂、系统的功能电路的设计过程。

3.综合创新能力

主要基于课外实验部分。即在开课之初，学生自由组合成2～3人的若干小组，每组按兴趣方向选择教师提出的命题或自由选题。在掌握了课内实验内容的基础上，充分利用网络资源和计算机仿真技术，通过课下查阅资料、小组讨论、仿真验证或与教师互动等方式，确定设计方案、实验电路、选择器件。并利用课余时间到创新实验室进行安装调试和测量，确定最终设计电路，学期末提交电子版实验报告，并组织各小组答辩，依据选题的难易度及创新性和实用性评出这个环节的成绩。
这种基于项目的启发式教学，学生们非常重视也很感兴趣。例如：针对“四路彩灯控制电路的设计”这个命题，几个选题小组的设计方案各不相同，这使得他们在相互讨论、交流的同时，也开阔了知识视野。自选“用单片机实现触摸开关的控制”的小组，通过自学掌握了单片机原理和编写应用程序，经过反复调试和修改完成了设计任务。在实验过程中，因为学生付出了努力，所以实验成功后他们特别兴奋、特别有成就感，对实验课产生了浓厚兴趣。通过这种方式的训练，不仅可以提高学生参与学习的主动性，而且在查阅资料、综合运用所学知识分析解决实际问题和团队合作精神等方面都得到了充分的锻炼与提高。

四、更新实验教学手段，拓展计算机仿真技术在实验教学中的应用

随着计算机技术的普及和发展，计算机仿真技术作为一种教学手段已被广泛地应用到实验教学中。由于实验学时有限，无法将仿真软件的使用纳入课内计划。为此，在开课之初，便安排学生利用课余时间自学Multisim或Tina仿真软件。为了让学生了解仿真软件的功能，激发他们学习的兴趣，在三极管放大电路实验课件中加入了仿真波形，在仿真调试的界面上演示改变元器件参数或电路结构时仿真波形的变化及电路的工作情况等。学生掌握了仿真软件的使用后，可以将元器件的选择、原理电路图的设计、系统运行结果等融为一体，组成计算机仿真的实验平台，并且通过验证型、设计型和综合创新型等实验的不同仿真形式，培养学生分析问题的能力及电路设计和电路应用的能力。

五、建立科学合理的实验课考核评价体系，激发学生的学习动力

为使电工电子实验获得良好的教学效果，改革了原来以实验操作和实验报告为主的传统考核方式，建立了多层次、综合考查学生实验能力的考核办法。即在期末实验总成绩中，平时实验操作占50%，实验报告占10%，课外综合设计型实验占30%，口头答辩占10%。这样最终的实验成绩就不只是由一个环节来决定的，而是多个环节成绩的总和，避免了个别同学综合创新能力不强，仅靠操作过程认真、报告工整却得到较高分数的片面性。实验考核多样化可以体现学生的创新能力，有利于学生综合素质的提高及全面考查学生灵活运用所学知识和技能的综合能力。
六、结束语
“卓越工程师教育培养计划”是一个复杂的、系统的工程，是高校面临的一个重要课题和长期任务。在电工电子实验教学中，始终把学生创新能力的培养贯穿于整个教学过程。通过以上几方面的改革和实践，获得了一些行之有效的教学方法和教学经验，学生的学习热情和学习效果都有了很大的提高。今后将在此基础上总结经验继续深化改革，加强学生工程素质和综合能力的教育培养，造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。
参考文献：
宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011，（7）：25-27.
王艳新，余粟，范小兰.卓越计划中电工学实验的教学改革与实践[J].中国教育技术装备，2012，（18）：112-113.
[3]杨东红，王筱珍.电工电子实验教学改革实践与研究[J].长春理工大学学报（高教版），2010，5（4）：148-149.
[4]崔远慧，牟俊，祈建广，等.面向工程教育的电工学实验教学改革方法初探[J].实验技术与管理，2012，（4）：291-292.
[5]刘得军，于波，王永涛，等.建设开放性实验室 加强学生电子设计能力的培养[J].理工高教研究，2004，23（1）：109-110.
（责任编辑：孙晴）