电工、电子实验室开放实践教学的研究

　　中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0202-02

　　随着高等教育改革的不断深入，我国高等教育人才培养模式正趋向多样化，强调素质教育、通识教育、基本技能、技术培养，回归工程教育（工程教育已经列入我国职业化教育重点发展方向），在加强人文素质培养，提高工程实践教育方面愈加重视，但没有比较成功的模式，还处于由过去的专业教育向通识教育、基本技能、技术培养教育转型的过程中。怎样在强调通识（才）教育的同时，解决好专业教育与实际工作应用能力培养的矛盾，实验室开放实践教学是高等学校特别是地方工科院校今后在人才培养模式改革上着重研究和实践的课题。

　　1 创“新”观念，明确目的

　　创“新”观念就是以学生为本，树立适合新形势下的实验教学理念，并积极地与国家的发展、新形势下的教学任务相辅相成，不断改革与更新。

　　（1）在工程教育中，如何培养综合性、创新型人才是我们高校教育工作者的一项重要工作。在欧美一些发达国家工程教育是很重要的课题，培养学生的实践及创新能力放在教学的首位，培养学生的综合能力贯穿整个本科教学之中；给学生提供实践、动手的实验平台，使学生们能够在学校期间就初步具备工程实践技能和经验。

　　（2）在教学大纲中明确提出对创新精神和实践能力培养的目的要求，明确指出培养学生的实践能力是素质教育的重点之一，确定培养学生创新精神和实践能力的实施途径。根据一些新课程实验的经验，吸收国内外课程改革的成果，进行多元的实验教学模式。确定培养创新精神和实践能力的主要“载体”，即“开放实验仪器设备等教学资源、开放的实验内容”就是工程实践活动的内容，积极地引导学生到实验室来开展实践活动；增加研究性，创新型实验课题，使学生在实践活动中提高综合能力。

　　2 实验室开放的目的

　　衡量高校对社会的贡献不是科研搞了很多，学生招了不少，重要的是高校如何育人，培养人才服务社会的能力。实验室开放实验教学是高校实践教学的重要环节，也是培养应用型、综合型人才的良好过程。

　　实验室开放实践教学，是高等学校坚持以知识传授、学生能力培养、学生素质提高三者协调发展的教育理念，坚持以实验知识创新、实验技术和手段创新、培养学生创新能力为教学宗旨。实验室对学生进行综合性开放是教学理念和教学观的深入和发展，也是实践教学手段的进步和提高，同时对培养高素质的理工科工程型人才具重要意义。

　　3 电工、电子实验室开放是电工电子实践教学的深入

　　长春工业大学电工电子实验教学（省级示范）中心自从2010年以来，致力于进行实验教学改革，深入开展了电工原理、模拟电子技术、数字电子技术等相关内容的实验室开放教学，这种开放式实践教学得到了同学们的认可，特别是在电源设计、红外线无线收发电路制作等综合实验方面丰富了同学的理论水平，极大地增强了同学们的动手能力，也为同学们的专业学习打下了坚实的基础。

　　（1）电工、电子实践教学的改革是教学内容与教学方式的改革。多年来电工电子实践教学内容陈旧、形式单一。随着经济的发展，在新形势下开展多种形式的实验室开放实践教学给学生进行兴趣爱好、工程实训、科技制作等活动建立了平台，并与社会实际接轨，为社会保障服务。

　　（2）在新形势下，国家加大教育投入力度，特别是吉林省高校强省政策实施，高校实验教学设备得到充分的保障，开展实验室开放教学活动，使这些设备得到了充分有效的利用，为学生提供了创新型的实践平台。

　　（3）加强实践教学师资队伍建设。新形势下的实验教师，应是素质高、能力强的综合型实验人员。优化实践教学师资结构是当今高等教育改革前行的方向，也是必然趋势。

　　（4）实验室开放效果的进一步拓展

　　1）是对长春工业大学“十二五”发展规划纲要的发展及深入；

　　2）是以“学生为本”的具体实践，也是因材施教更好的方式；

　　3）充分利用了实验室的各项资源，为同学们所应用；

　　4）能够提高同学们发现问题、分析问题、解决问题的能力；

　　5）培养同学们的科学思维观，提高科学技术创新意识。

　　4 培养工程型人才，建立实验室开放的良好机制

　　4.1 实验室开放实践教学的总体规划

　　（1）面向全学校的本本科生进行验证实验教学；

　　（2）面向电子信息专业的本科生进行综合性实验、开放性实验；

　　（3）面向电气、电子专业的本科生、硕士研究生进行学科竞赛、创新实验；

　　（4）面向学科建设，学生参与教师的科研活动。

　　4.2 制度保障

　　（1）遵守具体的开放实验时间和完成的实验内容；

　　（2）遵守实验室的各项规章制度和实验操作规程；

　　（3）实验前必须进行具体实验项目的预习；

　　（4）实验室要填写实验记录和设备使用情况记录；

　　（5）认真完成实验项目的实际操作和实验报告。

　　4.3 组织形式

　　（1）在规定时间内公布具体的实验项目内容和实验进行的时间； 　　（2）确定参与实验的学生信息并发放实验指导书；

　　（3）按照开放的时间和实验内容组织指导实验，并批改实验报告；

　　（4）负责实验设备的日常维护。

　　5 实验室开放内容的总体设计

　　5.1 实验室开放实践教学方法

　　按照基础型实验、应用型实验、综合型实验、设计型实验和创新型实验的多层次立体式实践教学体系，采取“基础型实验，应用型实验统一式管理、细致式教学；综合型实验，设计型实验集中式管理、引导式教学；创新型实验开放式管理，启发式教学”等管理模式，合理安排实验内容，学生独立完成综合实验等系列实践环节，增强学生的实践能力和创新能力。

　　（1）基础实验：教学内容为基本电子器件的应用性实验，电路由学生自行安装与测试，培养学生电子器件基本应用电路的安装与测试能力，培养正确书写实验报告的能力。同时运用多媒体教学手段，演示电路的规范安装与测试方法，授课与训练结合，从而加深学生对电子技术基本理论的理解，提高学生对基础实验的兴趣。

　　（2）设计性实验：教学内容为低频、高频、数字电路中各单元电路的设计及小系统设计。采用积木式、模块化结构，将设计的单元电路组合成小系统电路，完成应用电路系统的设计。采用CAI课件，适当压缩理论课学时，增加实验课学时，以中大规模器件为主，培养学生进行各种电子电路设计、装配与测试的能力和理论联系实际的能力。

　　（3）综合设计性实验：教学内容包括电子信息类专业的信号检测、控制、传输与处理等应用性较强的综合设计性实验。采用中大规模集成电路、专用集成电路与可编程逻辑器件，强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥，鼓励创新与突破。

　　（4）设计研究性实验：教学内容包括与电子信息学科相关的科研课题或学生自拟的课题。要求学生自拟设计方案并自行设计电路，应用新技术、新器件，培养学生创新设计能力、科学研究能力与新技术、新器件应用的能力，要求学生发表研究论文。

　　5.2 实验室开放具体实践教学科目的建立

　　第一部分：电工原理类。实验内容安排如下：（1）叠加定理研究；（2）受控源的外特性及其转移参数测定；（3）直流双口网络传输参数的测量；（4）负阻抗变换器测试方法研究；（5）电源等效变换及最大功率传输特性研究；（6）互感电路的耦合系数测量；（7）单相铁心变压器特性的测试；（8）三相电路功率的测量；（9）Y/△变换电路研究。

　　第二部分：模拟电子技术类。实验内容安排如下：（1）三极管特性测试；（2）射极跟随器；（3）二阶有源低通滤波器；（4）基本运算放大器的应用；（5）波形发生器；（6）OTL功率放大器；（7）直流稳压电源的设计；（8）八直流稳压电源的组装；（9）直流稳压电源的调试。

　　第三部分：数字电子技术类。实验内容安排如下：（1）移位寄存器及应用实验；（2）并、串行数模转换实验；（3）数据选择器及多路开关实验实验；（4）并、串行模数转换实验；（5）555时基电路综合应用；（6）节日流水灯的设计与制作；（7）电子秒表实验；（8）红外线无线收发电路制作；（9）抢答器实验。

　　6 实验室开放的效果及影响

　　开放的实践教学在2014年长春工业大学进行的审核式本科教学评估中得到了专家的认可和好评。长期、系统、综合的实验室开放实践教学，对于学生本人有着深刻的、良好的影响，对于为社会培养工程技术人才有着重要意义。

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