开放式创新型课程设计模式的构建

杨凤霞

［摘要］本文从当前社会发展需求出发，以“传感器与自动检测”和“电子技术”课程为主体，研究如何对传统课程设计进行改革，从而构建开放式创新型课程设计的教学过程，以期启发、推动新的教学改革模式。并且介绍了开放式创新实践对于培养大学生的创新精神和实践能力，实施综合素质教育方面的作用和体会。

［关键词］开放式创新实践课程设计教学改革

［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）02-0078-02

一、引言

当今社会对人才的素质，特别是实践能力和创新能力的要求越来越高，如何培养高素质且具有创新能力的人才成为检验教育成功与否的重要标志。因此，教师在教学过程中应善于引导学生从事实践活动，培养其勤于实践、勇于创新的意识和习惯。

为实现教学过程的开放性、实践性和创新性，在“传感器与自动检测”和“电子技术”课程设计环节里进行了开放式创新实践的教学改革，以期探索出更积极有效的教学方法，取得良好的教学效果。

二、开放式创新实践的构建

（一）对课程设计的改进思路

1.题目选择。课程设计由教师指定题目，学生按照教师指导思路就可以完成电路设计，学生的兴趣爱好不能得到充分的发挥，缺乏学习自主性。改革后采用自主选题方式，实践课题具有一定的探索性，给学生更多的主动性和创新机会。

2.模式转变。课程设计以理论设计为主，重知识、轻能力，其实践环节仍显薄弱。改革后不但让学生设计电路，而且结合计算机进行电路仿真，并最终动手制作电路板，使学生熟悉了科研的基本程序，提高学生科研和实际动手等综合能力。

3.时间安排。课程设计放在理论课程学习之后，为期1～2周，要完成设计并焊接调试电路板，工作量大、时间仓促，学生根本难以完成任务。改革后在理论学习过程中同步进行，合理安排各环节工作时间节点，保证整个实践过程顺利完成。

（二）开放式创新实践的实施过程

开放式创新实践由学生自主选题，主要以小组合作的形式进行，由小组长负责，小组成员在性别、兴趣、能力等方面合理搭配。指导教师在理论授课当中下发任务，在实践项目开始前1～2周要完成对题目和方案的审核，并购买元器件。

整个过程按照“选题、方案设计、元器件购买、方案调整、电路搭建、电路板焊接”六个工作环节逐步进行，如图1所示。

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图1开放式创新实践的实施过程

1.选题。教师下发任务要求，由学生根据课程性质自行选择设计题目，教师协助学生完成题目的审核、可行性分析，最终确定题目以及要求。

2.方案设计。由学生完成电路的设计，并且对电路进行软件仿真。

3.元器件购买。学生根据电路上报元器件清单，包括元器件的型号、数量，由教师负责购买元器件，教师可以根据实际情况调整选用其它类型的替代型号。

4.调整方案。根据实际买到的器件再次重新调整设计电路，设计过程中在题目方向不变的情况下，学生可以根据实际情况发挥创新思维，对电路功能进一步改进和扩展。

5.电路搭建。为了防止直接焊电路造成元器件的浪费，先让学生在面包板上搭建电路并进行调试。

6.电路板焊接。对电路进行布线、焊接并测试完成最终功能。

三、开放式创新实践的教学成效

图2、图3、 图4和图5是学生的个别作品。

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图2家用防盗报警器

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图3交通红绿灯电路

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图460秒秒表电路

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图5光控小夜灯

（一）巩固理论知识，提高了教学质量

学生在参与实践的过程中理解和把握课程要求的知识和技能，加深了对理论课程的掌握。

（二）使学生实际动手能力和科研能力等综合能力得到了提高

不仅让学生参与实践，还重视培养学生的设计能力，从设计题目到元器件的选择、测量方法的确定，乃至电路的设计仿真，让学生进行了全过程的训练，使学生在自学能力、应变能力、动手能力等方面得到了提高，为将来独立设计打下了基础。

（三）增强创新意识，培养创新精神

通过这种开放式实践活动，学生在设计过程中可以根据实际情况调整设计功能及方案，发掘学生的潜力，启迪学生的创新思维，培养了学生的创新精神。

（四）培养学生沟通、表达能力和团队合作精神

组建学习小组的方式，增进了学生之间的交流与合作，使他们感受到共同完成任务的喜悦，培养了学生的团队精神与合作意识。

（五）提高了学生学习兴趣，培养了学习主动性

在指导教师的引导下，学生选择与自己兴趣相同的课题并组成团队，进行自主的探索和发现，对自己的知识、能力和素质进行主动构建，成为学习的主体。

四、困难及建议

开放式创新实践内容是丰富的，实践的方式也是多样的，让学生在实践中综合运用所学知识，提高解决实际问题的能力。但是操作过程中仍然存在着一些困难：

（一）资金限制

教学资金不足致使题目数量有限，小组成员人数仍然偏多，不能兼顾到每一位学生都能上手操作，而且设计选题上都主要集中在小的报警电路上。

（二）元器件购买不便

由于所需元器件种类繁多，数量又不多，商家不愿去配货，很多元器件难以买到，即使买到，无形之间也提高了价格。

（三）缺乏辅助搭建平台

学生在电路连接调试时不方便，操作费时费力。

笔者个人对今后的改革有一点建议，就是考虑将多门课程结合起来，例如：利用现有的电子实训室、自动控制实训室、无损检测实训基地等教学资源，设计虚拟超声探伤仪、涡流检测仪等，尝试将传感器、虚拟仪器等专业基础课程与本专业无损检测的核心课程相融合，这样不但可以加深学生对相关课程知识点的理解，又可以促进核心知识的掌握，同时提高其创新设计与实践能力。

［参考文献］

［1］徐小明，张湘伟，吴福根，等.综合型、开放型实验教学体系的构建与运作机制的探索［J］.实验技术与管理,2007，（7）.

［2］徐晶,胡宾.开放式创新型实验教学改革初探［J］.实验室研究与探索,2002,（5）.

［3］王宏军，张咏军.以开放实验室活动为平台推动教学模式改革［J］.西安航空职业技术学院学报,2010,（1）.

［4］易昆南,于菲菲.在综合性、设计性实验中培养学生的创新能力［J］.实验技术与管理,2007,（8）.

［责任编辑：左芸］