地方高校电类专业实验教学改革研究

程秀芝 雷经发 汪方斌 孙虹 龚雪 栾庆磊

摘  要 介绍目前地方高校实验教学中出现的一些主要问题，指出实验教学应跟上理论课程学分制改革的步伐，在地方高等教育中发挥多元主体实践作用，并构建多元分层的实验教学改革措施。

关键词 电类专业;实验教学;学分制;实验室;应用型人才;校企合作;仿真软件

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）19-0118-03

0  前言

传统的电类基础实验教学，教师一般注重实验原理、实验步骤、电路连接方法等示范的讲解，却忽略了对学生独立思考和创新能力的培养。而这与地方高校创新应用型人才培养理念相悖，使得学生缺少创新意识和实践探索精神。特别是工科电类基础实验教学，要加强对学生实践动手、工程应用能力的培养。

目前，大部分地方高校实现了理论教学的网上选课学分制教学改革，但是实验教学还是非学分制模式。实验教学是高等教育相对薄弱的一个环节，实施实验教学学分制也是对当前理论学分制改革的进一步深化[1]。

一般院校的电类专业本科毕业生主要是面向生产一线，而对理论课程实际应用的掌握情况及实践动手能力，用人单位要求越来越高，促使高校加强相应实验课程改革，以适应社会的需求。地方高校要改变实验教育理念，建立符合应用型人才培养目标要求的实验实践教学体系，推行开放式实验，减小验证型实验比重，加大调试类和综合设计类实验比重，培养学生的动手动脑、科技创新能力，进行实验实践教学改革具有重要意义。

1  主要改革措施研究

1.1  实施实验学分制

目前实验教学应跟上学分制理论教学的节奏，实施实验学分制[2]。多开设一些综合设计性实验，培养学生分析和解决实际问题的能力。对基础性、设计性和创新性实验设置不同的学分标准，对实验课应由实验中心根据要求单独采取考查与考试相结合的形式，学生必须达到一定的实验学分要求才准予毕业，以此来不断提高学生的动手实践能力[3]。

1.2  构建实验共享平台

随着科学技术的发展，学科与学科之间的结合越来越密切。因此，学校应打破学科之间的界限，对整个学校的实验教学资源加以整合，科学合理地进行资源布局，促进学科之间、专业之间的有效合作。同时充分利用学校自身优势，拓展与企业合作共建实验室，这种合作模式使实验室建设更有特色。

目前，安徽建筑大学电气工程及其自动化专业拥有12个专业实验室、两个省级实验示范中心，全校的电类基础实验统一在省级电工电子实验示范中心进行，优化整合了实验资源配置，同时提高了学校整体的教育教学水平[4]。优化应用型人才培养模式，应加强学生实践能力的培养，在实验教学、实践人才培养规格、实验制度管理模式、设备与环境等方面，探索独特的、具有积极示范推广意义的改革成果。

1.3  加强软件仿真环节

电类专业的实验教学一般采用实验箱且大多是验证性实验。实验开始之前，一般教师先进行演示实验，然后让学生按照指导书上设置好的实验步骤，把实验步骤进行重复，这也导致学生参与实验的积极性不高，很难达到预期的实验效果。

随着计算机、网络、通信等先进技术的发展，只要一台计算机就可以进行虚拟实验操作。许多软件都具有仿真功能，如EWB、Protel、Multisim等。学生在实验前可借助软件实现计算机设计仿真，也起到提前预习的作用，等正确无误后再到实验室安装调试，可以为传统硬件实验起到辅助作用。另外，仿真實验不需要真实元器件和实验设备，节约实验成本[5]，实验结果准确、真实而形象，可以增强学生对实验效果的感性认识，提高对实验的兴趣。

1.4  建立实验室开放制度

开放实验室，意指实验教学中将资源开放，给学生提供良好的实验环境，让学生成为实验主体，去主动获取知识技能。实验室开放，学生可以根据自己的空余时间，在网上提前预约，安排自己的实验计划，根据自己的发展方向和特长，选择本专业必修和选修实验，灵动而自由，可以进一步激发学习的主动性与积极性。

1.5  积极组织设计类竞赛

近年来院系多次组织学生参加全国性的大学生设计竞赛，并取得很好的成绩。近三年，本专业学生成功参加30多项“西门子杯”挑战赛、“恩智浦”杯智能汽车竞赛、中国工程机器人国际公开赛，进一步提升了学生专业自豪感。学院每年定期举办科技文化节，鼓励学生参加课内外科技文化活动，参赛学生人数逐年增多，效果良好，体现了人才培养的科技创新观。

1.6  积极拓展校企合作

为了更好地培养应用型人才，服务于地方，要扎实推进校企合作，加强教学科研团队的建设工作，积极鼓励并组织教师深入企业生产、管理一线开展产学研活动，不断提高教师的实践教学、科研创新与服务社会能力，为提升教育教学水平和人才培养质量提供原生动力。校企合作的实施，可以实现企业和学校“双赢”的格局。一方面，企业可以利用学校帮助建立员工培训体系，大大提升生产效率;另一方面，学校通过和企业合作，了解企业、行业的发展趋势和用工需求，并把企业学到的新知识融入教学中，实现产学相结合，提高教育服务经济的能力。

近年来，院系已经与宝能电力发展有限公司、高晶光电科技有限公司、联宝电子科技有限公司、水安建设集团、太古可口可乐、讯安信息科技有限公司、亚太日化、易磁达电磁科技有限公司、云智物联科技有限公司等企业开展产学研合作，让学生参与其中，为以后的就业和科研工作做“热身运动”。

2  实验教学体系建设

根据高校应用型人才培养要求，学生要具有工程意识和创新能力[6]，构建“基础—专业—能力拓展”三层实验教学体系，如图1所示。

对于实验内容改革，适当保留一些经典的基础实验项目，提高综合性应用和设计创新型实验项目的比例，要跟上科技进步的社会步伐[7]。

在实验方法上，引进仿真软件Multisim、电子设计CAD

软件、Protel以及可编程器件设计软件，增强实验效果的直观性。

在实验教学模式上，在实验预习环节，通过仿真软件模拟实验，实验课上再通过实物实践操作，实验课堂效果会更好。也可以课堂教学与课外创新兴趣小组相结合，灵活采用多种教学模式。

在实验时间上，采用开放式教学。目前高校理论课已实行学分选课制，实验课也不可能像以往按班级来安排，学生可以采用网上预约的方式，灵活安排自己的实验时间和实验项目，充分利用学校现有的设备和教学资源。

3  预期改革效果

改革后的实验教学分层次培养实践技能人才，预期效果如下。

第一阶段：培养电类基础工科素质能力。通过基础实验项目的操作训练，培养学生的实验仪器操作能力、数据处理能力和严谨认真的科研实验作风。

第二阶段：培养专业技术能力。通过专业实验项目的综合训练，培养学生专业理论知识的工程应用能力，促进工程素质以及自主设计能力的提高。

第三阶段：培养拓展创新的能力。通过拓展型实验项目的训练，培养学生独立设计实施实验的能力，掌握初步的产品开发能力，以此扩展并提高综合素质和复杂工程应用能力。

针对不同的教学形式和内容，采用多样化的考核方法，考核过程规范化，鼓励学生通过实验创新提高成绩档次，所构建的实验教学体系使学生的科学作风、实践创新和综合解决实际问题能力得到提高。

4  结束语

实验教学是高校人才培养的关键环节，发挥着多元主体的实践作用。因此，学校必须从思想上对实验教学加以重视，转变教学观念，从学校上层领导到一线教师，自上而下统一认识。任何一项改革，首先是人的思维意识的转变，改革的顺利进行离不开人。从思想上转变对实验教学的態度，从根本上改变实验教学处于相对薄弱环节的状态，方能保证实验教学改革的顺利进行。

参考文献

[1]熊光红.浅谈地方高校完全学分制改革的实践与探索[J].教育现代化，2019（54）：143-145.

[2]肖毅，尹德志，潘华，等.对实验教学学分制改革的探讨[J].成都纺织高等专科学校学报，2011（1）：42-44，66.

[3]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（22）：106-107.

[4]王迎春，吴雁，肖竹平，等.西部民族地区高校实验室开放共享的探索与实践[J].教育现代化，2019（54）：131-133.

[5]张红民，贺晓蓉，万文略，等.“电气系统与检测控制虚拟仿真实验教学中心”构建与实践研究[J].教育现代化，2015（8）：6-9.

[6]朱永华，眭国荣，基于科技创新平台的大学生创新能力培养机制研究[J].教育现代化，2015（6）：19-22.

[7]闫永亮，韩万祥，阎俊，等.电子技术综合性设计性实验教学改革探索[J].实验室科学，2015（1）：97-99.