论文部分内容阅读
摘要：结合学分制的实施分析了本科院校电类专业传统实践环节教学存在的弊端，根据山东交通学院自身的特点，从课程体系、教学模式、教学内容、考核方法、实验室开放、实验中心的构建等方面提出了改革思路，并介绍了改革所取得的成效。
关键词：学分制；实验环节；教学模式；教学改革；课赛统一
作者简介：司朝良（1968-），男，山东日照人，山东交通学院信息科学与电气工程学院，副教授，高级工程师。（山东 济南 250357）
基金项目：本文系山东交通学院教学改革项目（项目编号：JG201316）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0127-02
以选课为前提、以学分作为学习计量单位的学分制作为一种先进的教学管理制度，其理念是为学生提供一种主动学习、自主设计学习过程的运作机制，有助于充分发挥学生的主观能动性和学习积极性。学分制自19世纪末起源于美国哈佛大学以来得到不断发展和创新，目前被世界各地众多的学校所接受和采用，已经形成较为标准和规范的模式，成功地应用于理论教学中。在我国高校实行学分制有利于加强全面素质教育，优化学生的知识结构；有利于因材施教，促进学生的个性发展与创新能力的培养；有利于充分利用学校教育教学资源，提高办学效益。但目前，由于受各种条件的限制，在实践教学过程中采用学分制还缺少较为稳定和成熟的经验。
山东省继在部分高校实行学分制管理制度试点后，将于2014年秋季在省府所在地济南的所有省属本科院校全面推行学分制改革。
一、实践环节教学现状
1.教学体系性不强
目前的实践环节教学体系不够紧密，实验课多为课程内实验，很少有独立设课的实验课程，而且实验课、课程设计、开放性实验以及毕业设计等各个环节缺乏有效且紧密的联系。实践环节教学从大纲的制定到内容的选择缺乏系统性、一贯性。每门课程的实验教学内容一般从本门课的教学内容出发，较少顾及到与其他课程的联系，不利于学生对知识的系统掌握和综合能力的培养；同样内容的实验很难考虑其在不同专业中的具体工程应用背景，针对性不强，对于培养学生的实际应用能力及创新能力不利。
2.教学模式相对落后
电类专业课程的理论性和实践性都很强，按照传统的理论和实践一体化的教学模式无法真正达到实行学分制的目的。
传统的课程实验教学模式大多以教师为主导，学生被动式学习，目的在于配合理论教学的进行，没有建立以学生为主体的自主式教学模式，缺乏引导学生进行理论与实践深度结合的动力。课程设计、开放性实验甚至毕业设计环节的实施以软件仿真为主，这样虽然能锻炼和培养学生的编程思想与软件应用能力，但对于电类专业的学生来说无异于纸上谈兵，不如实际电路的制作与调试更有锻炼价值和实际意义。
3.教学内容更新较慢
目前实践教学内容的更新跟不上时代的发展，新知识、新技术的应用很难尽快在实践教学过程中体现出来，而且课程内实验教学大多以验证性实验为主，综合性、设计性实验内容少，不利于锻炼学生的创造性思维能力和知识的融会贯通。受实验设备、场地、经费等条件的限制，课程设计、毕业设计大多是撰写报告和论文，很少真题真做，教学效果大打折扣。
4.实验室资源利用率低
实验室管理和使用一般按专业划分，设备和场地利用率低，尤其是大型設备、贵重仪器仪表，轻易不让学生操作，闲置现象普遍，资源浪费严重。
5.考核方式单一
课程考核通常只考查学生对知识的掌握程度，一般不单独考核实验能力，学生对实验环节重视程度不够，教学效果不佳。课程设计、毕业设计主要审查设计报告或论文的撰写情况，通过简单答辩评定成绩。这些考核方式基本不能考查学生的实际动手和操作能力，因而不够科学和全面，起不到应有的作用。
二、实践环节教学改革
1.完善实践教学体系
遵循四年一贯制的原则，通盘考虑实验与理论课程、课程设计以及毕业设计等环节的关系，建立较为完善的实验教学体系，同时兼顾实验选课制的可操作性。
首先，根据学生知识、能力、素质培养的总要求和专业培养目标，将电子技术实验从模拟电子技术和数字电子技术课程中独立出来，单独设课，单独制定教学大纲。
其次，从能力培养的目的出发，兼顾理论课的要求，设立有针对性的课程设计环节，培养学生重点掌握C语言应用、单片机软硬件设计、电子技术综合应用等，为步入社会实际工作岗位打下坚实基础。
毕业设计环节严把选题关，选择来源于科研、工程实际的真正有锻炼价值的项目作为本科生毕业设计题目，并提倡真题真做。
2.改革实践教学模式，实施项目教学法
突破以教师为主导的传统教学模式的束缚，实施项目教学法。课程设计、毕业设计甚至一些实验项目都可以项目为引导，让学生在教学过程中处于“主体”地位。教师提出项目要达到的具体功能和技术指标等要求，然后从方案选择、器件选型、焊接与组装、电路调试及故障排除等各个环节由学生独立完成，教师只提供辅导和答疑。
在项目教学的过程中都是实际设计与制作，学生得到了全方位的实战锻炼，主动获取知识、独立思维、竞争和创新的能力得到提高。
3.科学设置教学内容
在实验内容的选择上，减少验证性实验，适度增加综合性与研究性实验项目，并引入部分自主设计性实验项目。
在形式上将实验内容分成必作和选作两种类型。必作实验为基础实验项目，目的在于培养学生的基本电子技术实验素质和基本能力，要求人人掌握，通常在正课时间完成；选作实验为设计性或综合性项目，一般以选修课形式出现，项目的选择应紧跟专业发展，涉及新知识、新技术或新器件的应用，一般在实验室开放过程中完成，需要教师的指导。 4.实施实验教学学分制，开放实验室
实行实验学分制和选课制，开设实验或课程设计选修课。为满足选课制要求，实验室要实行开放制。根据实验要求和学生数量制定合理的开放制度，保证分时段、每天12至14小时不间断开放；学生可根据学习时间进实验室做实验、项目；实验室专职教师轮流值班，维护实验设备，其他任课教师选择时间进行现场指导、批改实验报告。
开放实验室是实施教学学分制的关键，实验室的开放并不仅仅是“开门”[1]，教师的指导一定要跟上，对于学生遇到的问题和困难及时进行解答，必要时还需进行操作示范。
设立创新成果奖励学分。可设立独立研究课程，并确定相应的学分。学生在省级以上教育、科技行政部门组织的竞赛中获奖，或取得发明专利、实用新型专利，或在专业期刊上发表论文，都能获得相应的奖励学分。
在开放实验室的过程中发现、培养部分学有余力且有兴趣的同学组建成课外兴趣小组，进行有针对性的训练，开展不同层次的学术科技活动，让学生接触新器件、学习和了解新技术，培养他们的实践动手能力和创造能力，鼓励他们参加省级及全国大学生电子设计大赛、中国大学生物联网创新创业大赛及全国大学生课外学术科技作品竞赛等多种比赛活动。通过竞赛实战锻炼学生的能力、团结协作精神和自信心，为毕业后的就业甚至创业打下坚实基础。
5.改革考核方式，探讨课、赛统一的机制
实践环节的考核方式应注重能力培养，而不是传统的知识掌握情况。配合实验学分制的实行必须有相应的科学合理考核方式。
课程内实验单独实施操作考试，单人单台独立完成，考试成绩按一定比例记入课程总成绩。从2007年开始，我们对电气工程及其自动化、电子信息工程和自动化等电类专业的“电路原理”课程进行了考试改革，将实验操作成绩占比20%计入课程考核总成绩。经过几年试验发现效果较好，学生对实验的重视程度和学习主动性大大提高，动手能力和实验水平提高明显。
对于独立设课的“电子技术实验”课程，采用结构评分的考核方式，即课程总成绩由期末考试成绩和平时成绩两部分构成。期末考试实际操作，单人单台独立完成规定实验项目，成绩占比为70%～80%；平时成绩根据学生上课期间的预习情况、仪器仪表使用能力、实验操作水平、出勤表现等综合评定，成绩占比为20%～30%。
研究课、赛统一，课、证统一的机制。将学生的课外科技活动与奖励学分挂钩，学生在省级以上教育、科技行政部门组织的各种专业技能大赛中获奖，或获得专业技能证书，或取得发明专利或实用新型专利证书，或在专业期刊上发表论文，都可以获得科技奖励学分。这些奖励学分可以等同于实践环节教学学分。藉此突出个性培养，开发学生科研潜质，最大限度地提高人才培养质量，提高学生的工程应用能力和实践创新能力。
6.建立实验中心，合理配置教学资源，加强实验设备共享
实行实验学分制须有较雄厚的实验室资源和较高的管理水平作支撑，改革实验室设置和管理体制尤为重要。构建一体化校级实验教学中心，打破专业限制，按功能划分实验室，优化整合资源配置。将电路、电子技术、电力电子技术等实验室整合成电工电子实验中心，以单片机实验室为核心设立单片机实验实训中心。
及时总结经验，不断改进和完善相关管理制度，力争尽快进入省级、国家级实验教学示范中心建设序列。[2]合理、高效地利用有限的经费，采取开放实验室等措施提高实验设备利用率，避免设备闲置，实现教学资源的最大化利用。
三、成效与结论
山东交通学院信息科学与电气工程学院从2007年开始对电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化三个电类专业的实践环节教学进行了循序渐进的改革，通过采取课程内实验操作考试、电子技术实验单独设课、开放实验室、组建学生课外科技小组等措施使实践环节教学质量明显提升，学生学术科技活动取得优异成绩，仅全国大学生电子设计竞赛活动中，从2007年至2012年山东交通学院在此项竞赛中共获得全国一等奖1项、全国二等奖1项、山东省一等奖16项。2013年更是取得历史性突破，获2项全国一等奖、2项全国二等奖和9项山东省一等奖。在2013年度第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获全国二等奖及交叉创新三等奖1项，学生申请并获得国家实用新型专利6项。在取得丰硕教学成果的同时，也为实验教学学分制的实施摸索出了一些经验。
理论、实践和科技竞赛结合的复合教学模式也激发了电子技术相关课程任课教师跟踪新技术、提高科研水平、服务社会的热情和动力，近两年来有十余项纵、横向课题立项，出版实验教材2部，获国家发明专利授权1项、实用新型专利二十余项。
实行学分制后，补考制度即行取消，凡考试不及格或因故缺考的学生需要参加重修，加之实验室开放需要更多的仪器设备和实验指导教师，对于实验教学的要求进一步提高，管理水平应当跟上。这就需要不断总结经验，不断完善实验指导教师绩效考核等管理制度，充分调动教师的开课积极性，不断改进和完善实验室开放、创新奖励学分等制度，积极创造有利于学生成长的宽松、和谐校园环境，促进学生健康、全面发展。
参考文献：
[1]王良成.浅谈结合電子设计竞赛进行电子类实验教学改革[J].实验室科学，2011，14（3）：46-49.
[2]邵利敏，肖志刚，索雪松.学分制下电类专业实验教学改革的探讨[J].中国电力教育，2008，（11）：106-107.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：学分制；实验环节；教学模式；教学改革；课赛统一
作者简介：司朝良（1968-），男，山东日照人，山东交通学院信息科学与电气工程学院，副教授，高级工程师。（山东 济南 250357）
基金项目：本文系山东交通学院教学改革项目（项目编号：JG201316）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0127-02
以选课为前提、以学分作为学习计量单位的学分制作为一种先进的教学管理制度，其理念是为学生提供一种主动学习、自主设计学习过程的运作机制，有助于充分发挥学生的主观能动性和学习积极性。学分制自19世纪末起源于美国哈佛大学以来得到不断发展和创新，目前被世界各地众多的学校所接受和采用，已经形成较为标准和规范的模式，成功地应用于理论教学中。在我国高校实行学分制有利于加强全面素质教育，优化学生的知识结构；有利于因材施教，促进学生的个性发展与创新能力的培养；有利于充分利用学校教育教学资源，提高办学效益。但目前，由于受各种条件的限制，在实践教学过程中采用学分制还缺少较为稳定和成熟的经验。
山东省继在部分高校实行学分制管理制度试点后，将于2014年秋季在省府所在地济南的所有省属本科院校全面推行学分制改革。
一、实践环节教学现状
1.教学体系性不强
目前的实践环节教学体系不够紧密，实验课多为课程内实验，很少有独立设课的实验课程，而且实验课、课程设计、开放性实验以及毕业设计等各个环节缺乏有效且紧密的联系。实践环节教学从大纲的制定到内容的选择缺乏系统性、一贯性。每门课程的实验教学内容一般从本门课的教学内容出发，较少顾及到与其他课程的联系，不利于学生对知识的系统掌握和综合能力的培养；同样内容的实验很难考虑其在不同专业中的具体工程应用背景，针对性不强，对于培养学生的实际应用能力及创新能力不利。
2.教学模式相对落后
电类专业课程的理论性和实践性都很强，按照传统的理论和实践一体化的教学模式无法真正达到实行学分制的目的。
传统的课程实验教学模式大多以教师为主导，学生被动式学习，目的在于配合理论教学的进行，没有建立以学生为主体的自主式教学模式，缺乏引导学生进行理论与实践深度结合的动力。课程设计、开放性实验甚至毕业设计环节的实施以软件仿真为主，这样虽然能锻炼和培养学生的编程思想与软件应用能力，但对于电类专业的学生来说无异于纸上谈兵，不如实际电路的制作与调试更有锻炼价值和实际意义。
3.教学内容更新较慢
目前实践教学内容的更新跟不上时代的发展，新知识、新技术的应用很难尽快在实践教学过程中体现出来，而且课程内实验教学大多以验证性实验为主，综合性、设计性实验内容少，不利于锻炼学生的创造性思维能力和知识的融会贯通。受实验设备、场地、经费等条件的限制，课程设计、毕业设计大多是撰写报告和论文，很少真题真做，教学效果大打折扣。
4.实验室资源利用率低
实验室管理和使用一般按专业划分，设备和场地利用率低，尤其是大型設备、贵重仪器仪表，轻易不让学生操作，闲置现象普遍，资源浪费严重。
5.考核方式单一
课程考核通常只考查学生对知识的掌握程度，一般不单独考核实验能力，学生对实验环节重视程度不够，教学效果不佳。课程设计、毕业设计主要审查设计报告或论文的撰写情况，通过简单答辩评定成绩。这些考核方式基本不能考查学生的实际动手和操作能力，因而不够科学和全面，起不到应有的作用。
二、实践环节教学改革
1.完善实践教学体系
遵循四年一贯制的原则，通盘考虑实验与理论课程、课程设计以及毕业设计等环节的关系，建立较为完善的实验教学体系，同时兼顾实验选课制的可操作性。
首先，根据学生知识、能力、素质培养的总要求和专业培养目标，将电子技术实验从模拟电子技术和数字电子技术课程中独立出来，单独设课，单独制定教学大纲。
其次，从能力培养的目的出发，兼顾理论课的要求，设立有针对性的课程设计环节，培养学生重点掌握C语言应用、单片机软硬件设计、电子技术综合应用等，为步入社会实际工作岗位打下坚实基础。
毕业设计环节严把选题关，选择来源于科研、工程实际的真正有锻炼价值的项目作为本科生毕业设计题目，并提倡真题真做。
2.改革实践教学模式，实施项目教学法
突破以教师为主导的传统教学模式的束缚，实施项目教学法。课程设计、毕业设计甚至一些实验项目都可以项目为引导，让学生在教学过程中处于“主体”地位。教师提出项目要达到的具体功能和技术指标等要求，然后从方案选择、器件选型、焊接与组装、电路调试及故障排除等各个环节由学生独立完成，教师只提供辅导和答疑。
在项目教学的过程中都是实际设计与制作，学生得到了全方位的实战锻炼，主动获取知识、独立思维、竞争和创新的能力得到提高。
3.科学设置教学内容
在实验内容的选择上，减少验证性实验，适度增加综合性与研究性实验项目，并引入部分自主设计性实验项目。
在形式上将实验内容分成必作和选作两种类型。必作实验为基础实验项目，目的在于培养学生的基本电子技术实验素质和基本能力，要求人人掌握，通常在正课时间完成；选作实验为设计性或综合性项目，一般以选修课形式出现，项目的选择应紧跟专业发展，涉及新知识、新技术或新器件的应用，一般在实验室开放过程中完成，需要教师的指导。 4.实施实验教学学分制，开放实验室
实行实验学分制和选课制，开设实验或课程设计选修课。为满足选课制要求，实验室要实行开放制。根据实验要求和学生数量制定合理的开放制度，保证分时段、每天12至14小时不间断开放；学生可根据学习时间进实验室做实验、项目；实验室专职教师轮流值班，维护实验设备，其他任课教师选择时间进行现场指导、批改实验报告。
开放实验室是实施教学学分制的关键，实验室的开放并不仅仅是“开门”[1]，教师的指导一定要跟上，对于学生遇到的问题和困难及时进行解答，必要时还需进行操作示范。
设立创新成果奖励学分。可设立独立研究课程，并确定相应的学分。学生在省级以上教育、科技行政部门组织的竞赛中获奖，或取得发明专利、实用新型专利，或在专业期刊上发表论文，都能获得相应的奖励学分。
在开放实验室的过程中发现、培养部分学有余力且有兴趣的同学组建成课外兴趣小组，进行有针对性的训练，开展不同层次的学术科技活动，让学生接触新器件、学习和了解新技术，培养他们的实践动手能力和创造能力，鼓励他们参加省级及全国大学生电子设计大赛、中国大学生物联网创新创业大赛及全国大学生课外学术科技作品竞赛等多种比赛活动。通过竞赛实战锻炼学生的能力、团结协作精神和自信心，为毕业后的就业甚至创业打下坚实基础。
5.改革考核方式，探讨课、赛统一的机制
实践环节的考核方式应注重能力培养，而不是传统的知识掌握情况。配合实验学分制的实行必须有相应的科学合理考核方式。
课程内实验单独实施操作考试，单人单台独立完成，考试成绩按一定比例记入课程总成绩。从2007年开始，我们对电气工程及其自动化、电子信息工程和自动化等电类专业的“电路原理”课程进行了考试改革，将实验操作成绩占比20%计入课程考核总成绩。经过几年试验发现效果较好，学生对实验的重视程度和学习主动性大大提高，动手能力和实验水平提高明显。
对于独立设课的“电子技术实验”课程，采用结构评分的考核方式，即课程总成绩由期末考试成绩和平时成绩两部分构成。期末考试实际操作，单人单台独立完成规定实验项目，成绩占比为70%～80%；平时成绩根据学生上课期间的预习情况、仪器仪表使用能力、实验操作水平、出勤表现等综合评定，成绩占比为20%～30%。
研究课、赛统一，课、证统一的机制。将学生的课外科技活动与奖励学分挂钩，学生在省级以上教育、科技行政部门组织的各种专业技能大赛中获奖，或获得专业技能证书，或取得发明专利或实用新型专利证书，或在专业期刊上发表论文，都可以获得科技奖励学分。这些奖励学分可以等同于实践环节教学学分。藉此突出个性培养，开发学生科研潜质，最大限度地提高人才培养质量，提高学生的工程应用能力和实践创新能力。
6.建立实验中心，合理配置教学资源，加强实验设备共享
实行实验学分制须有较雄厚的实验室资源和较高的管理水平作支撑，改革实验室设置和管理体制尤为重要。构建一体化校级实验教学中心，打破专业限制，按功能划分实验室，优化整合资源配置。将电路、电子技术、电力电子技术等实验室整合成电工电子实验中心，以单片机实验室为核心设立单片机实验实训中心。
及时总结经验，不断改进和完善相关管理制度，力争尽快进入省级、国家级实验教学示范中心建设序列。[2]合理、高效地利用有限的经费，采取开放实验室等措施提高实验设备利用率，避免设备闲置，实现教学资源的最大化利用。
三、成效与结论
山东交通学院信息科学与电气工程学院从2007年开始对电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化三个电类专业的实践环节教学进行了循序渐进的改革，通过采取课程内实验操作考试、电子技术实验单独设课、开放实验室、组建学生课外科技小组等措施使实践环节教学质量明显提升，学生学术科技活动取得优异成绩，仅全国大学生电子设计竞赛活动中，从2007年至2012年山东交通学院在此项竞赛中共获得全国一等奖1项、全国二等奖1项、山东省一等奖16项。2013年更是取得历史性突破，获2项全国一等奖、2项全国二等奖和9项山东省一等奖。在2013年度第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获全国二等奖及交叉创新三等奖1项，学生申请并获得国家实用新型专利6项。在取得丰硕教学成果的同时，也为实验教学学分制的实施摸索出了一些经验。
理论、实践和科技竞赛结合的复合教学模式也激发了电子技术相关课程任课教师跟踪新技术、提高科研水平、服务社会的热情和动力，近两年来有十余项纵、横向课题立项，出版实验教材2部，获国家发明专利授权1项、实用新型专利二十余项。
实行学分制后，补考制度即行取消，凡考试不及格或因故缺考的学生需要参加重修，加之实验室开放需要更多的仪器设备和实验指导教师，对于实验教学的要求进一步提高，管理水平应当跟上。这就需要不断总结经验，不断完善实验指导教师绩效考核等管理制度，充分调动教师的开课积极性，不断改进和完善实验室开放、创新奖励学分等制度，积极创造有利于学生成长的宽松、和谐校园环境，促进学生健康、全面发展。
参考文献：
[1]王良成.浅谈结合電子设计竞赛进行电子类实验教学改革[J].实验室科学，2011，14（3）：46-49.
[2]邵利敏，肖志刚，索雪松.学分制下电类专业实验教学改革的探讨[J].中国电力教育，2008，（11）：106-107.
（责任编辑：王祝萍）