电工电子实习教学内容体系优化与改进

王路平　李正强　吴燕燕　王亚杰

摘  要：电工电子实习是高校工科类专业最重要的实践课程之一，在培养应用型人才方面发挥无法替代的作用。通过对当前电工电子实习教学内容与方法陈旧、单一等现状分析，提出对教学内容更新与优化、丰富教学形式、自制实验平台改善实习条件和建设课外创新活动基地等改革方法，紧跟时代发展的步伐。实践证明，教学改革提高了学生学习的积极主动性，提升了工程实践能力和创新意识，取得良好教学效果。

关键词：实践教学;电工电子实习;更新优化;赛课融合;创新活动基地

中图分类号：G642       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）23-0126-03

Abstract： Electrical and electronic practice teaching is one of the most important practical courses for engineering majors in colleges and universities， which plays an irreplaceable role in training application-oriented talents. This paper analyzes the current contents and methods of electrical and electronic practice teaching in the staleness and singularity and puts forward some reform methods： updating and optimizing the teaching contents， enriching the teaching forms， improving experimental conditions by self-made experimental platforms， and building bases for extracurricular innovative activities， keeping up pace with the development of the times. Practice has proved that teaching reform has improved students' initiative in learning， enhanced engineering practice ability and innovative consciousness， and achieved good teaching results.

Keywords： practical teaching; electrical and electronic practice teaching; optimized regeneration; competition and classroom integration; innovation activity base

電工电子实习是高校工科专业的一门必修实践类课程，培养学生电工电子相关技术实践能力，在基础知识学习完成后，实际动手制作和调试电子产品，掌握电工基本技能及使用相关仪器设备、熟悉电子电路，在培养当代大学生创新意识、工程实践能力和理论与实际结合统一能力等方面具有特别重要的地位和作用[1-2]。因

而，探讨如何构建电工电子实习内容体系，深化实践育人意识，具有极其重要的研究意义。

当前，很多国内高校在开设电工电子实习课程上存在较多相似性，面临着教学理念和内容滞后单一，依然采用传统教学方法，实习内容大概是焊接调幅或调频收音机等电子产品，了解常用电子元器件的基础知识及特性等。传统电工电子实习课程授课方式依然保持“验证性”实验形式，缺少具有设计性和创新性的实习项目，师生之间互动少，电子实习设备相对老旧，不符合新形势下教学要求。针对这些问题，工程训练中心进一步深化教育教学改革，进一步适应学校应用型人才培养目标要求，对电工电子实习教学内容进行深入改革[3-6]。

一、改进教学内容是核心

（一）与时俱进，优化更新实习内容

实践课程一般不能及时体现本学科前沿理论和最新学术进展，实习内容相对落后，电工电子实习也存在着同样的问题。针对企业人才需求，实习指导教师应有针对性的选取实习内容，紧跟时代、行业的发展，与时俱进。在设计实习项目时，要融入能反映目前先进电子技术新课题，也要巩固常规经典课题，注重所学理论知识与实际课题紧密相连[7]。

因此，就要求教师在带领学生进行电工电子实习过程中，结合电工电子技术未来的发展趋势，融入不同专业与学科发展相联系的新内容，掌握当下先进电工电子技术，适当地调整实习内容计划。例如，教师可以结合当下较为先进的电工电子理念，设置难易度不同的项目题目供学生自行选择，增加具有综合性、设计性实习项目，加深项目题目的广度与深度，从而增加学生对电工电子相关知识的认识。

（二）将竞赛融入课堂教学当中，丰富实习教学形式

电工电子实习课程具有专业性、应用性和实践性，在课堂中某些环节融入一些富有趣味性和竞争性的小型比赛，提高学生课堂参与度，调动学生学习热情，发挥竞赛对人才培养的引领作用。

在传统教学内容基础上增加机器人实习项目，提高学生学习兴趣，进一步实现机电结合。以机器人实验套件的教学为例，首先，以视频教学的方式让学生对机器人套件有初步了解。其次，采用实践教学法，指导学生安装简单基本结构的小型机器人，让学生掌握机器人安装的操作技能。再次，学生分组进行创新设计，设计出具有一定功能的机器人。最后，开展机器人的小型比赛。开展人人参与竞赛的活动，有利于创新应用型电工电子人才的培养[8]。

（三）自主研制实验教学设备，提升教学设备质量

为了更好的适应工程训练中心开设的电工电子实习课程，自主研制小型电机实验台，该实验台可以完成单片机基础实验、课外开放实验、创新实验等教学任务。设计增添相关拓展实验，更新现有实验，每个实验项目包括实验目的、要求、实验内容、实验器材、实验步骤、实验程序、注意事项及思考题等。通过应用自制实验设备，增加了综合性项目实验，体现了综合性和创新性。在学生做过基础性实验之后，可以做一些拓展性实验进行能力提升和培养自主创新能力。

（四）创建课外科技活动基地

由于电工电子实习课时有限，学生在进行创新性项目设计时需要利用课余时间才能完成。学生通过实习对机器人设计产生浓厚的兴趣，都希望有充足的时间和场地持续这样的实践活动，因此，结合中心实际情况，开放实验室。从电路设计、电子产品的制作到机器人等创新项目的开展，激发学生科技创新的积极主动性，把实习基地创建成为课外科技活动基地，在教师的悉心指导下，学生的工程实践意识得到明显提升。

通过课外科技活动基地建设，吸引了很多学生参与到创新实践活动中来，如学生独立研发的自平衡机器人、仿生机械手、仿生青蛙和物料搬运机器人等创新作品，都是学生独立设计调试完成的，产生了很多成果[9]。实践证明电工电子实习课外活动基地是培养学生工程实践能力的重要途径，学校应不断加强科技活动基地的投入和建设。

二、教学内容与方法改革与实践

（一）充实优化实习内容，紧跟时代发展

电子元器件发展迅速，应不断添加新的电子元件，让同学能够及时了解新型电子元件的相关功能和应用，进行先进电子技术介绍。单片机具有良好控制性能，通过自制实验设备小型电机实验台改善实习条件，以项目化教学的思路开展项目设计，使學生在项目任务的学习和实践中掌握理论知识并提高实践能力。依托机器人创新设计实验箱开展机器人创新设计实训部分，以团队合作形式，组员之间共同探讨机器人结构、进行控制系统的设计。建立学生实习项目题库，将题目内容设置与竞赛相结合，围绕挑战杯、机械设计大赛、互联网+、工程机器人大赛等科技竞赛设置自选项目题目，学生根据自己的兴趣选择适合的项目，项目题库不断完善更新。通过开放课外科技活动实践基地，组织学生参与各项科技竞赛，鼓励学生参与到科技创新实践活动中。

（二）以赛促学，赛教融合

以竞赛为抓手驱动实践教学各个环节的建设。在学生做好机器人后，在课堂上组织小型比赛。以工程训练中心为例，每次有2-3个班级学生同时间参与实习，首先，分组进行比赛，要求每组学生作品都能达到项目基本要求，小组间互相交流，互相学习，共同提升作品质量。竞赛要求和评分标准参照省级以上竞赛评分标准，内容要求相对降低，通过比赛评比出前三名，选拔其参加校级竞赛或省级以上竞赛，经过竞赛选拔出的学生，能够在各大竞赛中取得良好的成绩。这样既活跃了课堂气氛，调动了学生参与兴趣，又提升了学生科技竞赛水平。学生分组竞赛情况如图1所示。

（三）不断拓展小型电机实验台相关实验

实习项目内容与实习设备是相匹配的。不同专业学生基础知识水平、实习需求及项目内容要点都具有一定差别，因而自主设计符合所教授学生需求的实习教学设备尤为重要。小型电机试验台如图2所示，设计了定时器/计数器、中断控制、串行通信、LED点阵显示、LCD显示屏应用、矩阵键盘、直流电机转速测量、步进电机控制等基础实验。以小型电机实验台为基础，不断增添扩展新的实验，注重学生综合能力培养。

学生先选做基础性实验，学习单片机的相关理论知识，熟悉单片机软硬开发与调试方法。在掌握基础实验后进行综合实验，应用单片机完成综合性功能。拓展实验包括智能家居安防系统、煤气泄漏检测系统、温湿度检测报警系统、分拣搬运系统等设计，对于提高学生动手操作能力、创新思维和科研能力等具有积极意义。

（四）开放课外活动基地，促进实习教学

建设创新实践基地，掌握系统开发过程，鼓励学生参与科技竞赛、教师科研课题或大学生创新创业项目等。指导教师也要予以指导，为学生配备主控板、电子元器件、工具等实验室常用资源，并且做好实验室日常管理和维护工作，创新实践基地才能有条件持续开放。学生创新实践优秀作品可参加机械设计大赛、挑战杯等相关比赛，这样不仅培养了优秀的学生，而且也提高了学校的知名度，增加了毕业生的就业砝码，提高了学校的就业率，是培养高素质人才的重要途径。创新机器人作品如图3。

三、结束语

在培养应用型人才教育背景下，作为工科院校如何培养具有工程素养的人才是重要而持久的课题。电工电子实习是工程教育培养的重要课程之一，需要不断加强教学改革与实践。根据实习现状，分析传统实习教学存在的问题，提出优化构建电工电子实习内容，紧跟电子技术发展，赛课融合以赛促教，建设开放性课外科技活动基地，培养具有创新思维的高素质人才。在改革方面做了一些努力和探索，就目前取得的成果来看，教学质量有所提升，有效培养了学生综合能力、创新能力和实践能力，保障了良好的实习教学效果。

参考文献：

[1]黄艳芳，吴波，赵晶，等.电工电子实习教学的现状与改革[J].实验室研究与探索，2011，30（03）：147-149.

[2]李沛.电工电子实习教学改革与创新[J].高校实验室工作研究，2017（03）：23-24.

[3]周素茵，曾松伟，章云，等.电工电子实践教学模式改革与实践[J].电气电子教学学报，2014，36（1）：103-104.

[4]胡维，张方樱.电工电子实习教学改革的探索[J].实验科学与技术，2015，13（01）：123-126.

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[9]高宁，李沛，郑军，等.改革电工电子实习培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2010，29（07）：139-142.