电气专业实践教学模式研究与实践

摘要：根据河南理工大学电气专业本科实践教学的目标和要求，对传统的电气专业实践教学进行了改革，提出了适合电气专业本科生的多元化实践教学模式，并对电气专业实践教学的改革进行了分析总结。在课程内容的更新、教学方法和教学手段的改进、师生互动交流、实践教材（或讲义）的编写等方面对电气专业实践教学进行了改革。通过问卷调查的方式，对电气专业实践教学的效果进行了评价。

关键词：高校；电气专业；实践教学；教学模式

作者简介：刘景艳（1980-），女，河南焦作人，河南理工大学电气工程与电气学院，讲师；李玉东（1974-），男，河南商丘人，河南理工大学电气工程与电气学院，副教授。（河南 焦作 454000）

基金项目：本文系2012年河南省信息技术教育研究项目（项目编号：ITE12019）、河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2012JG062）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0094-02

实践教学是实现高等教育人才培养目标的主体教学之一，是整个教学过程的一个重要组成部分，其目的是通过实践教学各环节的实施培养学生的动手能力，促使学生综合应用专业知识，优化学生的知识结构，为培养优秀的、适应市场需求的应用型人才创造条件。[1]它对于培养学生的实践能力、应用能力和创新精神，有其不可替代的关键作用。

随着社会经济发展模式的多元化，用人单位对高校毕业生的实践能力和综合素质的要求越来越高，对创新型人才的需求日益增长，为了适应这一要求，需要提高学生的实践创新能力。[2]目前，由于受传统应试教育的影响，在学生的培养过程中，对理论教学投入较多，而对实践教学投入较少，使得学生的实践创新能力比较落后。针对河南理工大学（以下简称“我校”）电气专业本科生培养而言，在实践教学过程中的主要问题有：学生的实践能力参差不齐、没有配套的实践教材、缺少行之有效的实践教学模式和教学方法等。

笔者根据我校电气专业实践教学的目标和要求，并结合近几年给电气专业本科生进行实践教学的实践经验，对传统的电气专业实践教学进行了改革，提出了一些适合电气专业的实践教学模式与方法。

一、电气专业实践教学模式

实践教学的功能不仅在于验证科学定理，学习科学知识，培养科学精神，而且对培养学生的观察能力、动手能力、创新能力甚至团队精神，增强学生的综合素质和社会竞争力有着不可替代的作用。实践教学应该改变从属于理论教学的地位，并不是把二者截然割裂开来。事实上，理论性课程需要实践性内容作为理论的验证，便于知识的理解和巩固；而实践性课程必须有理论方面的相关内容给与指导。[3]在实践教学中，教师可以从实践教学过程中借鉴现代的教学理念、教学思想，以培养出能满足社会急需的大批既精通专业知识又熟练掌握实践技能的高素质国际型人才的需要。

目前，国内外实践教学的模式主要有三种：[4-6]

（1）“双元制”教学模式：以企业为主导是双元制教学的核心，它是由高校和企业共同完成对学生的培养。企业主导整个实践教学过程，并且由企业评价、考核实践教学成果，与企业合作、为企业服务是双元制教学的特色。

（2）TAFE教学模式：以能力为本位是TAFE教学模式的核心，能力本位观主张新的教学模式应由注重知识转向注重能力。这种能力本位不简单指操作能力和动手能力，还包括知识、技能、态度和反馈等要素的一种综合能力。

（3）“开放式”教学模式：开放式教学从对象上说主要有三个层面：即社会、学生和各学科。对社会的开放，主要是实现实践教学资源上的优势互补，积极地进行多方面的合作，促进各自的发展。对学生的开放，是想方设法满足大学生们不断发展变化的理念更新、技能掌握、能力提高等方面需要。对各学科的开放，主要是实验教学设备的开放，把各自的实验室和实践教学设备作为一个进行科学研究和创造的平台。

针对于我校电气专业本科生的实践能力和目前的实践教学现状，提出了多元化实践教学模式，如图1所示。多元化实践教学模式在不消耗更多教学资源的条件下，引导学生发挥个性，培养学生的知识应用能力、信息获取和选择能力、动手实践能力、创新能力，提高学生的综合素质。[2]

二、电气专业实践教学的改革与实践

1.更新教学内容重构课程体系

从大学生实践创新能力的培养出发，改变传统的以传授知识为本位的教学思想，打破学科体系，突出应用特点，把能力的培养放在首位，更新教学内容。教学内容主要体现精、宽、新三个方面。“精”是指应当承认理论知识系统相对的不完整性，精选理论知识，在讲清概念的基础上，以定性分析为主，尽量删除繁琐的理论推导及部分过时及用处不大的理论知识，辅以必要的定量计算。“宽”是指教学内容的知识面要宽，覆盖面要宽。因此教学中应拓展一些相近或相关专业的知识和技能，给学生留下联系多种知识的“接口”为自己今后的发展创造更广阔的空间。“新”是指电子技术的飞速发展，电子的新技术、新产品、新工艺、新知识不断涌现，电子产品不断趋向于大功率化、数字化、智能化、大规模集成化。教学内容应尽可能跟上电子技术的发展，引入新的知识点。在注重与“三电”理论课衔接的基础上，拓宽电工技术部分的内容，增加电机控制部分的内容，并引入PLC在电机控制中的应用。在《电子测试技术》中，增加设计性、综合性和创新性实验内容以及小型电子产品的设计与制作。将Protel、EWB、EDA等电子类设计常用软件引入实验教材。[7，8]

2.实践教学方法和教学手段改进

现代化的教学方法和教学手段的应用是教学质量保证的关键，大学生学习内涵应当既含“学习”也含“研究”，因此，教师应肩负指导学生学习与研究的双重任务。如何把学生从只会学习和考试引导到既会学习理论也会研究与实践的综合型人才，是课题探讨的重点。比如，在教学方法上充分利用现代教学手段实现立体化教学，融合多种方式辅助实验教学，综合运用录像、幻灯、投影、CAI多媒体、网络教育等多种现代化的教学工具，产生文、声、像并茂的效果，网上开放虚拟实验，提高教学效率和教学效果。

3.有机地结合课程设计与实训环节

课程设计和实训这两个环节对培养学生理论联系实际，提高分析问题、解决问题的能力至关重要。从培养学生创新能力与工程素养出发，应始终将能力培养贯穿于教学的各个环节，将课程设计与实训环节有机地结合起来。课程设计环节上对设计题目、设计方法、设计手段进行了全面改革，以培养学生的创新能力、综合分析能力、系统设计能力以及市场和产品意识。在课程设计中以贴近实际的新颖的富有挑战性的课题作为设计题目，吸引和激发学生的创造兴趣和热情，并以真实的设计过程和设计方法对学生加以指导，鼓励和引导学生沿着探索、研究的道路进行课程设计。由于设计题目创新，没有现成的答案可以参考，促使学生广泛查阅资料，上网检索最新的研究成果，掌握当前的研究动态和市场情况，使学生对设计的电子电路系统功能做出自己的判断，并能查阅设计手册，对设计的系统进行综合和分析。方案设计后学生上台进行方案答辩，由老师和学生进行点评；进入详细设计后学生充分运用现代设计手段，熟练掌握运用计算机进行设计和分析，然后进入实验室用万能板搭接实际线路并调试成功，最终每个设计小组完成一张装配图、元器件清单和一份设计计算说明书。学生组成3～5人的团队，分工合作完成设计课题，在合作中培养创新能力和团队合作精神。[9]

4.实践教材的编写

实践课教材是影响实践教学效果好坏的重要因素。在优化整合实践课程体系和实验教学内容的基础上，根据多年教学研究与实践我校已经编写符合实践课程建设与发展的教学教材与实验教材有《电工电子实践教程》、《电路测试技术》、《电工学实验教材》、《课程设计指导书》等多部教材，并将根据课程发展的需要进行重新整理与更新。

5.积极开展第二课堂活动，大力培养学生创新精神和实践能力

培养学生创新精神和实践能力，可以采取多种有激励作用可以激发学生兴趣的新形式。竞赛活动是一种非常好的形式，除参加全国、全省的比赛外，学校和院系也可以经常组织一些中小型的竞赛活动，如电子设计竞赛、无线电通讯比赛、网络设计比赛等。在学生中成立创新活动小组、科技发明小组、电子爱好者协会等组织，以吸引更多的学生参与。学校和系还应当与社会和企业建立广泛的联系，有计划地组织学生参观、实习和投身生产劳动，扩大学生的视野，增加他们与社会接触的机会，了解科学技术的最新发展动态。[10-13]

三、电气专业实践教学效果评价

教学效果的评价是促进实践教学达到预期目标的重要手段。电气专业实践教学效果评价应根据实践课程目标和要求，对电气专业实践教学的效果进行有效的评价。学生可以从评价中充分认识自我、了解自我，增强实践课程学习的自信心和成就感。教师从评价中可以获取学生的反馈信息，然后对自己的实践教学行为进行反思和调整，以促进实践教学质量的提高。为此，我校建立了一些有效的实践教学效果评价办法，对接受“多元化实践教学模式”的07级电气专业一个班的学生（共30名，其中男生22名，女生8名）进行了问卷调查，如表1所示，并对评价结果进行了比较分析。

（1）在“实践教学”过程中学生对“多元化实践教学”效果的调查情况来看，如图2所示，30名学生中，21名认为效果为“好”，6名认为效果为“中”，3名认为效果为“差”。大部分学生认为“多元化实践教学”效果很好，希望进一步加强这种多元化的教学形式。

（2）对“实践教学”内容的评价，大多数学生认为“多元化实践教学”内容比单纯的课程实验教学内容要好，少数学生认为是一般。

（3）对“实践教学”课堂中的知识吸收率的调查，如图3所示，在30名学生中，15名认为吸收率为50%～80%，6名认为吸收率为小于50%，仅9名学生认为吸收率超过80%。这说明多数学生在课堂上难以熟练应用所学专业知识，实践能力较差。

（4）对“实践教学”课堂中教师需要改进的调查，大部分学生认为教师的指导方式需要改进，部分学生认为实践教学的内容需要改进，另一部分学生认为实践教学的课件需要改进。

（5）对“多元化实践教学”整体评价的调查，在30名学生中，27名认为改革后的“实践教学”的整体效果很好，仅3名研究生认为“实践教学”的整体效果一般。

四、结束语

目前，我校电气专业多元化实践教学正处在实验阶段，或者说处在初级阶段，还存在许多现实的问题需要去解决，只有在实践中不断摸索，循序渐进、有步骤地开展，认真研究和总结经验，切实把实践教学作为本科生教育教学改革中的重点工作去抓，才能使电气专业实践教学获得成功。另外，应本着“先实验、后推广”的原则，在电气专业多元化实践教学实验研究获取成功经验的基础上，有计划、有步骤地在全校范围内进行推广。

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