汪敬华 赵春锋 章伟

摘 要 针对电工电子实践平台课教学中存在的问题，介绍在教学理念、教学内容、教学方法和实验室建设等方面进行的一些改革与探索。长期的实践表明，这些改革与探索对培养学生的创新实践能力、自主学习能力以及参与学科竞赛等方面起到良好的助推作用。

关键词 电工电子实践平台课；教学改革；实验室；网络课程

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）08-0122-03

Teaching Reformation and Exploration of Electrical and Elec-tronic Practice Platform Courses//WANG Jinghua， ZHAO Chun-feng， ZHANG Wei

Abstract Aimed at the problem of traditional teaching in electrical and electronic practice platform courses， this article presents some reformation and exploration on teaching philosophy， content of courses，

teaching method， and laboratory building. Through long-term practice，

a large number of students ability to innovative practice and self-learning were improved evidently and various subject contests were encouraged widely.

Key words electrical and electronic practice platform courses； tea-ching reformation； laboratory； on-line course

1 引言

电工技术与电子技术不仅是电气类、自控类和机电类等专业技术基础，具有基础性的特征[1]，而且广泛应用于工程实际，具有实践性的特征。电工技术与电子技术课程是高等工科院校非电类专业量大面广的重要专业基础课，包括紧密联系的理论课和实践课，是高校培养应用型、创新型人才的重要环节，其教学改革与探索具有极其重要的意义。

上海工程技术大学工程实训中心自1999年成立以来，一直承担全校非电类专业的电工与电子技术理论及实践课程（即表1中的理论课和实践课）教学，而后续的创新实践课程是2013年上半年为培养大学生实践创新能力才逐步开设起来的，时间较晚。两者构成电工电子理论基础课和电工电子实践平台课的大致格局，如表1所示。

2 存在的主要教学问题

“學的不会用，用的不会学”，这是我国高校毕业生在社会实践中普遍存在的问题。“学的不会用”，反映了学生实践环节缺乏，与理论脱节；而“用的不会学”，反映了学生自学能力薄弱，不能汲取有用的新知识。在上海工程技术大学电工与电子理论和实践教学及其后续实践课程教学中同样存在这种现象，表明在电工电子实践平台课中存在一些亟待解决的教学问题。

部分电工电子实践平台课的教学理念落后 教师以教为主，强调知识的灌输，而忽视能力的培养。这一教学理念表面上在短时间内将大量知识灌输给学生，效率很高，实际上学生并没深刻理解所灌输的知识，更不可能应用知识，还易丧失学习和实践的主动性。

电工电子实践平台课的教学内容存在陈旧和脱节问题 如表1中的实践课，其教学内容绝大部分以基础性和验证性为主，缺乏设计性和综合性。实践课与后续创新实践课之间存在教学内容脱节，如基于机器人工程对象的项目实践与电工实习之间教学内容跨度大，缺乏过渡和衔接。

电工电子实践平台课的教学方法单一 教师依据教学大纲，借助黑板和多媒体，将教学内容传授给学生；然后学生运用所学，提交作业；最后，教师根据作业对学生给出评价。整个教学过程大致如图1所示，显然，学生被动受教，缺乏自主学习的机制。

3 实践平台课的建设、改革和探索

实践教学师资队伍建设 实践教学教师是电工电子实践平台课程的建设者和实施者，其教学水平、工程实践经验和教育理念决定了实践平台课程的教学质量，因此必须重视实践教学师资队伍建设。

1）提升实践教师教学水平。给青年教师安排指导老教师，通过传帮带的形式传承老教师的丰富教学经验；开展专题研讨、座谈、组织听课等形式的教学研讨活动，使教师互帮互教，共同提高；鼓励教师参加各种形式与实践教学有关的培训与进修，提高实践教学水平。

2）建设双师型师资队伍。目前开设的后续创新实践课程，要求教师不仅具有较高的理论水平，而且需要丰富的工程实践经验。为此，建设既懂理论教学又有工程实践经验的双师型师资队伍极其重要[2]。可行的措施有：选派教师到相关企业进行挂职锻炼，接受培训；鼓励教师开展实验项目的研发，参与实验室的建设；支持有条件的教师承接企业实际课题等。

3）确立良好的教育理念。良好的教育理念，源自教师对教育本质的深刻把握。何谓教育的本质？教育的本质是激发学生内心的正能量，自觉推动其思想和行为的积极变化。因此，教师在实践教学中要树立以学生为主体的一贯理念，积极引导学生自主学习和自觉实践，最大限度挖掘他们创新实践的潜能。

实践教学内容建设 全面梳理现有电工电子理论基础课、实践课、后续创新实践课之间的内在联系，根据“继承、完善、调整、突破”的原则，对电工电子实践平台课的实践教学内容进行改革和建设，以实现实践平台课在知识模块上的合理布局和有效衔接。

1）继承和完善电工电子技术基础性的实践教学内容。电工电子技术理论课和实践课中的基础性教学内容应该继承，如电路原理部分的戴维宁定理和叠加原理、模拟电路部分的单管放大电路参数测试、数字电路部分的触发器和计数器等，这些经典内容不可或缺，它们在实验课程中体现为基础性和验证性的实验教学内容。但是为了更好地培养学生的实践创新思维，可设法增加一些设计性和综合性的实验内容来丰富和完善这些经典教学内容。如数字电路部分的触发器实验，在熟悉了双JK触发器芯片CD4027的应用后，可更进一步要求学生用所学的时序逻辑电路设计方法，用芯片CD4027搭建出满足状态循环的时序逻辑电路，虽然还是基于芯片CD4027的实验，但是实验性质就由验证性升级为设计性。

2）合理调整实践平台课的教学内容，凸显电工电子技术的工程性和实践性。电工实习中三相异步电动机正反转的电气控制线路，通常是采用交流继电接触器来实现，为了与后续创新实践课可编程控制器实用设计相衔接，可调整为采用可编程控制器实现，同样是三相异步电动机的正反转控制，但采用的控制器件不同，这也拓展了学生的工程实践视野。如在电工实训操作中增加Multisim仿真软件与Altium Designer制板软件的应用，补充雕刻机制板操作和实践等知识，目的是让学生了解电路板的制作方法及工艺，为学生在后续创新实践课程“电子技术创新实践”和“基于机器人工程对象的项目实践”中进行电路设计和开发打下基础。

3）电工电子新技术的日新月异，客观要求电工电子实践平台课教学内容必须不断突破。随着电工电子新技术的发展，电工电子實践平台课也必须与时俱进，在教学内容上不断推陈出新、有所突破。例如：现代电源技术就是电力电子技术的具体应用，显然突破了传统直流稳压电源的教学内容；LED节能照明的广泛应用，就突破了传统发光二极管的教学内容。这些技术可被有条件地引入实践教学内容中。为了培养大学生创新实践能力，电子技术创新实践这门课在教学内容上也尝试突破常规，大胆引入PSoC微处理器技术的知识和其他功能模块的知识，提升学生综合运用知识和技能的实践能力。

教学方法与教学手段的改革 在教学方法方面，根据课程实际和学生情况尝试项目驱动教学法，并借助网络平台和多媒体信息技术改进教学手段，努力探索培养学生创新实践能力。

1）在电工电子实践平台课中探索符合实践课自身特点的项目驱动教学方法。如图2所示，教师依据课程教学大纲，在前期将教学内容、项目任务和答辩要求发给学生，并给予学生必要的知识和辅导；在课程中后期，3～4名学生组成团队，确定团队项目，根据项目要求自主设计和实施方案（若团队成员所学知识欠缺，可查阅技术资料和手册，自学相关知识；也可向教师提出疑问，得到帮助和指导后，继续实施项目）；当项目完成，团队根据答辩要求编写项目设计报告，并通过答辩的形式展示项目实施的情况和成果。整个过程以学生为中心，强调项目、自学和答辩三个环节，培养学生自主实践和自主学习的能力[3]，同时培养学生查阅资料、相互协作、科技写作、综合运用所学基础理论和专业知识进行电工电子创新设计等方面的能力。

2）利用网络平台和多媒体信息技术改进教学手段。借助智慧树网络平台，开发和建设网络课程，提供所有实践平台课的教学资料（包括教学大纲、实验项目、教学案例、教学课件、教学录像、实习报告等），实现教学资源共享，便于学生提前预习和了解实践平台课的教学内容。同时，借助微信和微视频等多媒体信息技术，拓展师生交流互动和学生课外自主学习的渠道，增强实践教学效果。

实验室建设 创新实验室和其他实验室的后续建设，为电工电子实践平台课的建设提供了物质保障。

1）建立面向学生DIY（Do It Yourself）自主研学的创新实验室。建立大学生创新实验室，为其课外进行实验、实习、课程设计、竞赛、项目实施以及创新研究等形式的自主研学提供便利和支持[4]。在创新实验室里，学生个人和团队可以自主选题、设计、调试和实施自己的实验或项目，也可协助教师，参与科研。在保证正常教学的前提下，最大限度地开放大学生创新实验室，可采用平时定期开放与周末预约开放相结合的管理模式。

2）电工实训室、西门子电气控制实验室以及机器人实验室的建设。2014年上半年，电工实训室新增一套自动生产线教学设备，其控制系统由传感器、PLC、触摸屏、变频器、伺服系统、气动系统等组成；2014年下半年，该套自动生产线被引入电工实习课程中，作为学生实践教学内容；2015年上半年，开设以自动生产线元件安装与调试作为教学内容的自动生产线实践平台课；2016年下半年，建设西门子电气控制实验室，为学生掌握PLC控制和PID控制的知识模块提供了实践操作平台；从2013年至今，持续投入建设的机器人智能控制及功能设计实验室，为“工业机器人运动控制与实践”实践平台课提供了机器人上下料生产搬运系统、机器人视觉识别分拣系统的工业场景和设备。

4 特色和效果

通过近三年来的电工电子实践平台课的改革和建设，最大的特色就是构架“基础实验—综合实习—创新实践”阶梯式的大学生创新实践能力培养模式，如图3所示。基础实验主要是培养学生掌握基础理论知识和实践操作技

能；综合实习主要在教学内容上按由简单到复杂、由基础到综合、由综合到设计的次序开展，逐步培养学生的电工电子技术工程实践能力，使学生在知识上建立系统观，在实践上建立工程观；创新实践主要是以项目实践为核心，提升学生自主学习、相互协作、创新设计和科技写作的综合实践能力，为应用型、创新型人才的培养打下扎实基础。

通过电工电子实践平台课的改革和探索，最大效果就是助推了各种大学生学科竞赛的广泛开展，在校园内营造良好的大学生创新实践氛围。如不少学生通过修读电子技术创新实践课程之后，积极组队参加诸如全国大学生机器人大赛、全国大学飞思卡尔杯智能小车竞赛、西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛等学科竞赛，表现优秀，捷报频传。

通过电工电子实践平台课的改革和探索，训练了学生的系统思维和工程实践能力，为其申报和实施大学生创新创业项目打下良好基础，同时提升了学生获取、共享、传播和应用知识的能力，增强了学生面对和克服困难的心理素质，为学生就业和适应社会铺平了道路。

[1]于海雁，庞杰，薛丹，等.改革电子技术实践教学 培养学生工程应用能力[J].实验室研究与探索，2016，35（10）：

179-181，191.

[2]周卫东.新建应用型本科院校“双师型"教师队伍建设探索[J].教育探索，2013（3）：83-84.

[3]白顺先，樊荣.项目教学法在《数字电子技术》课程中的探索[J].现代计算机，2015（10）：26-29.

[4]王香婷，刘涛，张晓春，等.电工技术与电子技术实验教学改革[J].实验技术与管理，2013，30（4）：112-115.