導(dǎo)語：電類立體化教學(xué)模式研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新實(shí)踐能力是素質(zhì)教育和時(shí)展的要求。深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)方法、完善考核方案，積極開展第二課堂和課外實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電類基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程與課外實(shí)踐活動(dòng)有機(jī)結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)員掌握科學(xué)研究與分析的方法，增強(qiáng)學(xué)員的創(chuàng)新力和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)踐能力；電類實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)體系；課外實(shí)踐

一、概述

電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程是工科院校最重要的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，知識(shí)面寬、實(shí)踐性強(qiáng)、受益面廣和創(chuàng)新性強(qiáng)，是工科學(xué)員培養(yǎng)綜合素質(zhì)、提高創(chuàng)新能力、實(shí)現(xiàn)寬口徑專業(yè)化教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。電類基礎(chǔ)課程在整體上包含電路分析基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)、模擬電子電路、數(shù)字電子電路和通信電子電路等多門課程，不僅內(nèi)容較多、涉及面廣，而且層層遞進(jìn)又相輔相成，形成了理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)形式。電類基礎(chǔ)課程具有鮮明實(shí)踐特色，是培養(yǎng)學(xué)員工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、項(xiàng)目意識(shí)的最好手段之一，也是提高素質(zhì)與能力的重要途徑。如何能夠?qū)㈦婎惢A(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)踐更有效地相結(jié)合，發(fā)揮更大的作用，是一個(gè)非常有現(xiàn)實(shí)意義的課題。根據(jù)本單位教學(xué)的實(shí)際情況，本文從“實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系重構(gòu)”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)方式優(yōu)化”、“實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制完善”等三個(gè)方面出發(fā)，著眼實(shí)現(xiàn)電類實(shí)驗(yàn)課程與課外實(shí)踐活動(dòng)有效結(jié)合的“多位一體”教學(xué)模式，探討培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)意識(shí)、增強(qiáng)創(chuàng)新力和提高綜合素質(zhì)的思路做法。

二、存在的現(xiàn)實(shí)問題

（一）實(shí)驗(yàn)課程體系不完善。以通信工程專業(yè)為例，我?，F(xiàn)在開設(shè)的電類實(shí)驗(yàn)課程情況如表1所示，幾門主干實(shí)驗(yàn)課程基本都是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，且均基于實(shí)驗(yàn)箱完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；選修課中現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要學(xué)習(xí)Multism、Protel和Proteus等仿真和制版軟件，并基于固定電路完成相關(guān)的仿真任務(wù)；電子線路綜合實(shí)驗(yàn)則基于PCB板半成品套件展開，學(xué)員只需要完成基本的焊接和調(diào)試任務(wù)。顯而易見，這些實(shí)驗(yàn)的開設(shè)只能讓學(xué)員具備基本的電路驗(yàn)證能力，不利于學(xué)員創(chuàng)新力的培養(yǎng)，教學(xué)效果發(fā)揮受限，教學(xué)資源浪費(fèi)[1]。（二）學(xué)員普遍缺少項(xiàng)目意識(shí)。我校鼓勵(lì)學(xué)員申報(bào)各類大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目，參加機(jī)器人競賽、電子設(shè)計(jì)競賽和大學(xué)“卓越杯”科技競賽等各類比賽。在指導(dǎo)學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)員對項(xiàng)目了解不深，尤其是對自己能申請什么類型的項(xiàng)目、怎樣申請項(xiàng)目和如何完成項(xiàng)目沒有一個(gè)清晰的思路，多數(shù)情況下都要依靠教員給定題目和基本的項(xiàng)目思路。學(xué)員普遍缺少系統(tǒng)和項(xiàng)目意識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際的能力不夠，不知道怎么將課內(nèi)所學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，造成學(xué)員學(xué)習(xí)資源浪費(fèi)，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，綜合素質(zhì)不高。（三）學(xué)員的動(dòng)手實(shí)踐能力有待增強(qiáng)。我校成立了“機(jī)器人俱樂部”和“電子設(shè)計(jì)俱樂部”等具有較強(qiáng)操作性和創(chuàng)新性的俱樂部，俱樂部的指導(dǎo)教員反映學(xué)員雖然前期已經(jīng)上過多門電類實(shí)驗(yàn)課程，但普遍存在電路設(shè)計(jì)不科學(xué)、電路接線不規(guī)范、焊接等實(shí)踐性操作能力不過硬和解決問題思路不清晰等問題。

三、改革和創(chuàng)新的思路

表1目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程體系電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)員實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。通過電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，不僅可以改善課堂的教學(xué)效果，更能夠培養(yǎng)學(xué)員觀察、分析和實(shí)踐操作能力，促進(jìn)學(xué)員創(chuàng)新思維的形成。深化電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)評價(jià)體系，并充分結(jié)合課內(nèi)外實(shí)踐活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)員分析問題、解決問題和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育與素質(zhì)教育[2，3]。（一）建立多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系。傳統(tǒng)的電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，非常不利于學(xué)員在擴(kuò)散性思維與基本工程應(yīng)用能力方面的培養(yǎng)。適當(dāng)減少簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合、改進(jìn)和更新，使之成為具有綜合性、設(shè)計(jì)性、開發(fā)性和開放性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法從“示范型”、“驗(yàn)證型”向“參與型”、“創(chuàng)新型”和“研究型”轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從“單一型”向“綜合型”轉(zhuǎn)變。圍繞學(xué)校的人才培養(yǎng)方案和目標(biāo)，將學(xué)員實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)分為識(shí)圖能力培養(yǎng)、實(shí)踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新力培養(yǎng)三個(gè)不同層次，根據(jù)各個(gè)不同層次將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、拓展性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四種不同類型，并針對不同層次的學(xué)員采取不同的教學(xué)方法和形式。下面以模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)為例：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（必做）共設(shè)置4個(gè)：依據(jù)分立元器件-分立元器件構(gòu)成的放大電路及反饋電路-集成電路的相互遞進(jìn)關(guān)系，開設(shè)常用電子元器件的識(shí)別與檢測、單級(jí)阻容耦合放大電路、兩級(jí)負(fù)反饋放大器和集成運(yùn)算放大器在信號(hào)處理和信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)員可以掌握基本的識(shí)圖能力、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并且具有正確的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及描述、表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、處理、做出相應(yīng)結(jié)論的能力。拓展性實(shí)驗(yàn)（選作）共設(shè)置3個(gè):集成頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路、簡易紅外遙控電路和直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。拓展性實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加的選修實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)和興趣?；A(chǔ)知識(shí)扎實(shí)并感興趣的學(xué)員可以利用課余時(shí)間拓展學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)習(xí)更多的模擬電路知識(shí)。綜合性實(shí)驗(yàn)：主要包括音響功率放大器以及籃球競賽定時(shí)器兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。在相應(yīng)知識(shí)模塊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上開設(shè)，兼?zhèn)湎到y(tǒng)、綜合以及實(shí)用等特點(diǎn)，需要學(xué)員能夠具備基本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力（自主選擇實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等），并通過查閱相關(guān)論文、參考指導(dǎo)書等獲得有效信息以解決實(shí)際應(yīng)用問題。由于綜合性實(shí)驗(yàn)要求較高，學(xué)員獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)會(huì)有一定難度，因此可以引導(dǎo)幾個(gè)學(xué)員組成團(tuán)隊(duì)，通過團(tuán)隊(duì)成員之間相互討論、合理分工及協(xié)作，共同完成綜合性實(shí)驗(yàn)，并以團(tuán)隊(duì)為單位提交綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。當(dāng)然，學(xué)員也可以自己擬定課題，自行設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。通過綜合性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，可高效地提高學(xué)員協(xié)作能力、設(shè)計(jì)能力、綜合實(shí)踐能力和素質(zhì)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)（項(xiàng)目完全自設(shè)）：以培養(yǎng)學(xué)員的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為第一目標(biāo)，需要學(xué)員綜合運(yùn)用學(xué)過的各科知識(shí)，將各科知識(shí)進(jìn)行有效融合，進(jìn)行簡單的發(fā)明和創(chuàng)造，并完成實(shí)驗(yàn)。主要目的是為了選拔一些實(shí)踐能力強(qiáng)、感興趣、有創(chuàng)新思想的學(xué)員，并培育成3到4人一組的課外實(shí)踐興趣團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)和實(shí)踐實(shí)驗(yàn)的條件，開展創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)和科技創(chuàng)新等活動(dòng)，將創(chuàng)意創(chuàng)新的設(shè)計(jì)經(jīng)過選題、項(xiàng)目整體規(guī)劃、模塊設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)，最終轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新作品或者實(shí)用小產(chǎn)品。以此來激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新探索精神，拓展學(xué)員的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)員的實(shí)踐動(dòng)手能力，有適當(dāng)機(jī)會(huì)可參加省級(jí)或者國家級(jí)相關(guān)專業(yè)比賽。（二）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和教學(xué)方法。改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，打破原有教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“深、透、全、細(xì)”的教學(xué)思想，將中心指導(dǎo)思想定在如何培養(yǎng)學(xué)員積極參與、主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力上；改變原有“以講授基本知識(shí)為主”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)化為“由教員設(shè)問、學(xué)員自學(xué)為主、團(tuán)隊(duì)討論和教員教學(xué)總結(jié)等多種不同方式相結(jié)合，讓學(xué)員由”接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)員從“教員要我學(xué)”到“我要自己學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另外，在電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，推廣運(yùn)用電類虛擬實(shí)驗(yàn)室，把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以增加學(xué)員的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)員的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力和基本科研能力。例如，模電實(shí)驗(yàn)中的單級(jí)阻容耦合放大器實(shí)驗(yàn)，教員可以事先讓學(xué)員在課前通過仿真實(shí)驗(yàn)了解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的過程，以提高上課的效果?；谛@網(wǎng)上日益豐富的與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步增加各種電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)從傳統(tǒng)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)拓展開來，進(jìn)入到模擬電子電路理論的課堂、圖書館等場所，為學(xué)員提供不受時(shí)空限制的電類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件，逐步形成與實(shí)體實(shí)驗(yàn)室互為補(bǔ)充、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模態(tài)，最大限度地滿足日益增長的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新需求，更好地服務(wù)于理論教學(xué)和人才培養(yǎng)[4，5]。（三）推行過程考核，實(shí)施創(chuàng)新加分。1.推行實(shí)驗(yàn)過程考核。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式采用實(shí)驗(yàn)操作考試和實(shí)驗(yàn)理論試卷考試相結(jié)合進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作考試由于一個(gè)教員同時(shí)對15名左右學(xué)員進(jìn)行考核，學(xué)員多而導(dǎo)致教員不能兼顧所有學(xué)員；而實(shí)驗(yàn)理論試卷的考核方式脫離實(shí)踐操作，往往無法反映學(xué)員的真實(shí)動(dòng)手能力，另外這兩種考核方式都是偏重結(jié)果而輕視過程，沒有辦法真正檢驗(yàn)學(xué)員對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度。過程考核是考核學(xué)員在上課過程中，從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)結(jié)束的全過程，考察學(xué)員實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)的操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述總結(jié)以及在此過程中的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力和創(chuàng)新素質(zhì)等綜合方面，在教員與學(xué)員交流的過程中進(jìn)行“知識(shí)”、“能力”和“素質(zhì)”等方面的綜合評定。很顯然，過程考核更強(qiáng)調(diào)評價(jià)是否客觀、是否公正以及是否有效，將學(xué)員綜合素質(zhì)考察達(dá)到最大化。2.實(shí)施選修實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新加分。電類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為四個(gè)不同類型，分別是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、拓展性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這四種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從難度上是層層遞進(jìn)的，學(xué)員在保證按時(shí)完成基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，同時(shí)又能夠很好地完成其他任意一種實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過教員檢查合格后予以綜合評定并按不同等級(jí)加分。加分的分值根據(jù)實(shí)際情況定，從高到低依次為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)。如果科技創(chuàng)新作品獲得校外獎(jiǎng)項(xiàng)，建議學(xué)員綜合素質(zhì)評價(jià)加分，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的興趣。（四）開放實(shí)驗(yàn)室，積極開展第二課堂和課外實(shí)踐活動(dòng)。使用有效的開放實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放和實(shí)驗(yàn)方式開放，放手讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)驗(yàn)室有效開放。通過各種綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目的開設(shè)，為學(xué)員開展各種創(chuàng)新基金項(xiàng)目提供實(shí)踐平臺(tái)，讓實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)員心中實(shí)際意義上“思想的殿堂，實(shí)踐的樂園”。增加開放實(shí)驗(yàn)室，對于實(shí)施學(xué)員自主實(shí)驗(yàn)的教學(xué)、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)動(dòng)性、創(chuàng)新性和強(qiáng)化學(xué)員動(dòng)手能力和創(chuàng)新力等方面有著十分積極的促進(jìn)作用。通過開設(shè)電工電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、電子線路綜合實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)、機(jī)器人控制技術(shù)及實(shí)踐等方面的選修課，豐富學(xué)員的知識(shí)結(jié)構(gòu)；利用電類實(shí)驗(yàn)室、電子設(shè)計(jì)俱樂部和機(jī)器人俱樂部，開展一些自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)踐等以學(xué)員為主體的各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)員的實(shí)踐動(dòng)手能力；積極創(chuàng)造條件把學(xué)員引導(dǎo)到各種創(chuàng)新及科研活動(dòng)中去，如參加我校組織的大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新興趣，提高綜合素養(yǎng)；豐富第二課堂實(shí)踐活動(dòng)，開展以學(xué)員為核心的團(tuán)隊(duì)式自主實(shí)踐活動(dòng)，如電子設(shè)計(jì)競賽、機(jī)器人大賽、大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽等，培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路、創(chuàng)新思維以及分析問題、解決問題的能力。近幾年，我校在機(jī)器人大賽、“卓越杯”科技競賽中取得的良好成績充分證明了開展課內(nèi)外實(shí)踐一體化的良好效果。

四、結(jié)束語

在電類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中，必須注意有效性、層次性和整體性，通過統(tǒng)籌考慮實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過程考核具體實(shí)施方法與課外實(shí)踐活動(dòng)之間的聯(lián)系，以培養(yǎng)兼?zhèn)鋵?shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維等高素質(zhì)的復(fù)合型人才為目標(biāo)，不斷完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、優(yōu)化過程考核方法，有效利用課外實(shí)踐活動(dòng)，使電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到顯著的提高。本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和過程考核方式和實(shí)驗(yàn)室開放等多方面全面分析了多方位、立體化的電類基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建，為培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新力、提高學(xué)員各項(xiàng)綜合素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)從“以知識(shí)為導(dǎo)向”向“以能力為導(dǎo)向”探索了有效的方法和途徑。

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作者:許鳳慧 賈永興 劉 杰 陳 姝 龔 晶 單位:陸軍工程大學(xué)