实践教学在工程类学科教学中的应用研究

王忠勇

(福建武夷学院电子工程系，福建武夷山 354300)

工程类学科与工程实践结合比较紧密，在教学上既要求学生掌握基本的理论知识，又要学会相应的实践操作技能，因此传统教学就显得不足。工程类课程必须十分重视理论教学和实践教学的平衡，以信号与系统为例，信号与系统是一门理论性和实用性都很强的课程，在教学中强调实践技能的培养与锻炼，注重学生学习的主动性和创造性的培养。

本文分析了类似信号与系统对工科课程的教学方法，就如何使用实践教学的方法来促进教学，创新人才培养模式等内容做总结研究。

一 实践教学内容来自实践

1.实验内容来源于企业实践。

我们课题组按照实验大纲的教学要求，对实验部分尽量接近工程应用实践，经常性地安排教师深入企业生产过程，提取符合学生水平的内容用于实验，逐渐形成完整的实践教学系统。

2.实验与科研项目结合。

在实验内容的设计上，我们积极与有科研项目的老师配合，结合本专业有关工程实践和科研课题，从不同层次的科研项目中提取实验部分的内容，经过分析综合把这些内容改进后作为学生的创新性实验。这些实验着重于对理论知识的创新。

3.模仿产品设计实验。

对工科类的学生来说，要学会创新，首先是模仿。模仿是创造的基础，目的是要逐步培养学生丰富的想象力，能利用实验研究一些未知的事物，比如，在试验中，可能会得到预先没想到的结果，对这些结果的分析，就需要从模仿开始学起。在学生具备了初步的设计实验能力以后，就要开始学习设计探索性的实验。

模仿实验采用以下步骤:首先要将已有的实验，从实验目的到实验过程，以及实验结果一步一步地分析，看这个实验是要揭示什么原理，为什么要这样设计，具体要利用什么电路元件，学会了这些，基本就熟悉了本实验的设计过程。然后再用逆推法，设计新的实验。

二 以企业实际需求引导学生的兴趣

对学生来说，企业的产品是最鲜活的教材。借助已经建立的几个实训基地，深入到企业内部，将产品和学生所学做对照，可以让学生理解理论知识如何在产品中体现。

例如科技项目《1000W高压钠灯电子镇流器研究》，是和福建源光亚明电器有限公司合作，在教学中为了让学生有效地学习，我们课题组将该项目的设计要点分解为几个部分，具体从以下几个方面学习:

(1)理论知识的分析，会用到哪些已经学过的内容;

(2)软件的设计，将已经学过的编程知识运用到一个一个小的模块中，设计和调试程序;

(3)硬件的制作，通常分几个步骤，如何将硬件设计得小型、紧凑;

(4)仿真调试，将学过的仿真平台运用到本项目中;

(5)产品的初步调试，通过自己的调试，写出调试结果和自我分析设计心得;

(6)和企业工程师一道分析产品存在的问题，体会实验室产品和企业产品的区别。

通过实践项目的教学，学生的自学能力得到了提高，操作技能进步显著，学生的相互协作能力增强，为今后的发展奠定了良好的基础。

目前我们课题组教师在研的省级科研项目三项，市、厅级科研项目两项，校级科研和教研项目三项，这些科研项目大部分来自企业实践。按照实践性教学的要求，将科研项目细化，分解到不同课程中，将理论知识运用到实践中去。

三 培养学生的动手能力

实践性教学，首要一点就是强调学生的动手能力，在制定教学大纲时，增加了动手和实践能力的比重，不再以理论考试成绩为唯一标准，强调动手能力的培养。从简单的实验入手，从培养学生准备材料，提取材料入手，由小及大，逐步提高学生的实践水平。

1.实验验证。

验证性实验是通过实验，验证学过的理论知识，这些实验的编写都是基础性的，相对较为简单。通过实验和反馈巩固所学的知识，知道该实验用到哪些原理。

(1)软件环节可以让学生掌握基本的编程能力，从简单入手逐步过渡到稍微复杂的程序设计，然后根据仿真效果做对比，提高软件设计水平。每个设计都要求学生在计算机上完成仿真，通过仿真测试编程效果。

(2)硬件部分主要学习电路板的制作等具体环节，重点是制作过程，提高制作水平，做到精巧、细致。

2.实验设计和产品模仿。

借助基金项目，将软件设计融合到每个项目中去，通过教师科研项目的分解，使得学生逐步掌握这些设计的步骤和方法。为了提高学生的兴趣，围绕企业产品，将课程的教学内容，逐步在设计中得到体现。对合作企业提供的产品，除了完成实验，还对产品做出分解，并和企业导师联系，讲解一些设计要点，在学习理论知识的同时，学会知识的运用。

四 做好课程设计和毕业论文

为了更好地提高学生的动手能力，要重视学生的课程设计和毕业论文，选题必须来源于教师的科研项目或者企业的生产实际，杜绝以前那种闭门造车式的选题。

1.课程设计的选题。

从教师的科研项目入手，在分解项目内容的基础上，有目的地做好学生课程设计的选题工作，将简单的内容作为课程设计，如笔者的南平市级科研项目《基于流体的智能电动机控制系统的研制》，从该课题里面提取《信号与系统》的多项分解任务，作为学生的课程设计，以科研项目作为任务载体，让学生和实践接轨。我们课题组的教师均采用了此种方法。

2.毕业论文的选题。

作为地方性高校，学生的毕业论文选题必须和企业接轨。教师和学生通过到企业走访，和企业的设计人员座谈，精心设计了与教学内容相符的毕业设计题目，把学生置于一个“接受任务－分析解决－找出解决办法”的情景中，以任务为中心，循序渐进地完成教师安排的设计内容，让学生在设计过程中归纳和总结知识，学会解决问题的方法。

例如福建创四方电子有限公司给我们最新的传感器产品，在考查了企业生产流程后，以传感器为任务核心，总共设计了六个任务，作为学生的毕业设计题目，完成效果很好。

五 提高教师自身能力

实践教学法对教师提出了更高的要求，教师不是单纯地授课，而主要是指导。通过激发学生的学习兴趣，指导学生形成良好的学习习惯，为学生创设丰富的教学情景。提高学生的实践能力，培养应用型人才离不开有丰富实践经验的教师。

引导教师到产学研基地挂职，鼓励他们参加相关的应用技能培训，参加本专业的各类职业培训，定期邀请企业技术人员来学校做讲座，介绍企业产品和本行业的发展趋势，开拓教师眼界，提高教师指导水平。近年来，我们课题组多数教师都已分别到福建源光亚明电器有限公司，福建创四方电子有限公司等企业挂职锻炼，在挂职期间积极参与企业的生产，取得了很好的效果。

通过提高教师自身的教学和指导水平，借助教师的科研项目，借助企业的生产实践，不断提高学生的适应能力和创新能力，教学反馈表明这种方法是行之有效的。

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