電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理模式的研究
作者：王智勇 郭鳳儀 張秀艷摘 要：開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)是一種新型教學(xué)方式，在我國(guó)尚處于實(shí)踐探索階段。針對(duì)目前開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理模式中暴露出來(lái)的一系列問(wèn)題，以我校電氣工程實(shí)驗(yàn)中心為平臺(tái)，從教學(xué)管理和資源管理兩個(gè)角度對(duì)實(shí)踐教學(xué)管理模式進(jìn)行了優(yōu)化與改革，分別從教學(xué)體系、教學(xué)方法、考核方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、指導(dǎo)力量和經(jīng)費(fèi)管理這六個(gè)方面提出了相應(yīng)的解決方案，提出了一套有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理體系。
關(guān)鍵詞：開(kāi)放式；實(shí)踐教學(xué)；管理模式；資源管理；改革
開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式是針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的弊端而提出的一種新型教學(xué)方式，目前在我國(guó)尚處于實(shí)踐探索階段。國(guó)內(nèi)部分高校和我校個(gè)別專(zhuān)業(yè)已經(jīng)對(duì)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了積極大膽的探索、試行，取得一定的前期研究成果。由于這種教學(xué)模式的實(shí)踐時(shí)間和地點(diǎn)更靈活、實(shí)踐內(nèi)容更廣泛、實(shí)踐對(duì)象更多，自然會(huì)帶來(lái)諸如實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)力量不足、實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)力量不足以及實(shí)驗(yàn)材料消耗過(guò)大、實(shí)踐經(jīng)費(fèi)不足等一系列新的問(wèn)題，但這些在各高校實(shí)踐開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中暴露出來(lái)的、必須解決的問(wèn)題，目前卻缺乏有效的解決方案。
針對(duì)上述問(wèn)題，以我院電氣工程實(shí)驗(yàn)中心為例，從教學(xué)管理和資源管理兩個(gè)角度對(duì)開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理模式進(jìn)行了研究，分別從教學(xué)體系、教學(xué)方法、考核方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、指導(dǎo)力量和經(jīng)費(fèi)管理這6個(gè)方面提出了相應(yīng)的改革方案。通過(guò)整合并優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)管理模式，提出了一套有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理體系。
一、教學(xué)管理
開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理主要包括教學(xué)體系、教學(xué)方法和考核方法三個(gè)方面。
（一）教學(xué)體系
隨著開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)改革的不斷深入，迫切需要求對(duì)課程體系進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更加系統(tǒng)、合理。為此我院以電氣工程實(shí)驗(yàn)中心為平臺(tái)，構(gòu)建了“模塊化、層次化”的實(shí)踐教學(xué)新體系。
1、 模塊化
以現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件為基礎(chǔ)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生就業(yè)方向，將所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力要求分解為嵌入式系統(tǒng)、PLC工控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)方向。各專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)方向由若干個(gè)實(shí)踐教學(xué)課程構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)于相應(yīng)理論課程的實(shí)踐教學(xué)。例如，嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)方向，將開(kāi)設(shè)檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)原理、單片機(jī)的C語(yǔ)言編程、接口電路、Protel軟件應(yīng)用、Proteus仿真、上位機(jī)編程、網(wǎng)絡(luò)通訊、DSP、ARM、RTOS軟件開(kāi)發(fā)等方面的實(shí)踐教學(xué)課程，通過(guò)各實(shí)踐課程由淺入深的逐次過(guò)渡，最終使學(xué)生在該方向上具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，為就業(yè)或深造打下良好基礎(chǔ)。
2、層次化
根據(jù)完成實(shí)踐項(xiàng)目所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力要求的不同，將實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)實(shí)踐、綜合實(shí)踐和工程實(shí)踐三個(gè)層次。
基礎(chǔ)實(shí)踐是第一層次，主要指實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和課程設(shè)計(jì)，包括專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)虛擬與仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)所學(xué)課程理論知識(shí)的初級(jí)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)基本操作技能的訓(xùn)練。
綜合實(shí)踐是第二層次，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和各類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽活動(dòng)中，在實(shí)驗(yàn)室層面的理想條件下解決生產(chǎn)生活中的某類(lèi)問(wèn)題。學(xué)生自行查閱資料、自主設(shè)計(jì)并調(diào)試完成實(shí)踐作品，通過(guò)對(duì)多門(mén)課程理論知識(shí)綜合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)踐操作技能的訓(xùn)練。
工程實(shí)踐是第三層次，在畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和各項(xiàng)助研活動(dòng)中，從工程實(shí)際的角度解決生產(chǎn)生活中的某類(lèi)問(wèn)題。學(xué)生自行查閱資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、小組合作設(shè)計(jì)并調(diào)試完成實(shí)踐作品，通過(guò)參與實(shí)際的工程項(xiàng)目，提高學(xué)生解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)職業(yè)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
（二）教學(xué)方法
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方法以老師課堂講授為主，學(xué)生只需直接按照老師講授的實(shí)踐方案進(jìn)行具體操作，很少去研究實(shí)踐方案的構(gòu)思、實(shí)踐方法和技巧，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
為適應(yīng)開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式的教學(xué)需要，對(duì)上述實(shí)踐教學(xué)方法進(jìn)行了改革，結(jié)合模塊化、層次化的實(shí)踐教學(xué)體系，提出以下幾種教學(xué)方式：
1、“板書(shū)和多媒體”相結(jié)合的教學(xué)方法
在基礎(chǔ)實(shí)踐階段，引入多媒體教學(xué)方式作為輔助教學(xué)手段。當(dāng)向?qū)W生講解必要的操作技巧、抽象的概念、工藝流程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等問(wèn)題時(shí)，僅通過(guò)板書(shū)講解將很難表達(dá)清楚，若此時(shí)利用PPT或CAI等多媒體課件以實(shí)物圖片、錄像和動(dòng)畫(huà)等形式進(jìn)行解說(shuō)，則不僅會(huì)使枯燥、繁雜的內(nèi)容變得直觀易懂，還會(huì)拓寬學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣，達(dá)到事半功倍的效果。
2、“實(shí)物操作和虛擬實(shí)驗(yàn)”相結(jié)合的教學(xué)方法
在實(shí)驗(yàn)元器件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備充足的條件下，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)踐方案并搭接、調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路，是最好的實(shí)踐教學(xué)方式之一。然而，在實(shí)驗(yàn)原材料缺乏、實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量有限、實(shí)踐項(xiàng)目復(fù)雜、實(shí)踐成本過(guò)高的情況下，實(shí)物操作的實(shí)踐方式卻難以實(shí)際操作。此時(shí)，借助于Proteus、Labview等仿真軟件進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整可以在一定程度上模擬實(shí)踐過(guò)程和結(jié)果。在基礎(chǔ)實(shí)踐階段以及在綜合實(shí)踐的方案驗(yàn)證階段，采用虛擬仿真的實(shí)踐方式，可以有效的解決上述問(wèn)題。
3、“自主實(shí)踐和適當(dāng)指導(dǎo)”相結(jié)合的教學(xué)方法
在綜合實(shí)踐和工程實(shí)踐階段，學(xué)生已經(jīng)具備一定的實(shí)踐動(dòng)手能力。該層次學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目大多數(shù)是綜合性題目，可以引入項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。在實(shí)踐過(guò)程中，將學(xué)生分成若干個(gè)小組，每組2-3人，然后將實(shí)踐項(xiàng)目布置給各小組，經(jīng)指導(dǎo)老師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)后，通過(guò)小組成員之間的相互交流、分工合作來(lái)共同完成。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，能有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。 （三）考核方法
針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核方式中普遍存在的“只考核學(xué)生不評(píng)價(jià)指導(dǎo)質(zhì)量”、“考核學(xué)生只重視知識(shí)考核（如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、筆試成績(jī)）、忽略對(duì)動(dòng)手能力的考核”等不足，提出了一套開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式下的“指導(dǎo)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果”相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系。
評(píng)價(jià)實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)質(zhì)量的最終目的是提高指導(dǎo)質(zhì)量，采用以下方法：（1）在嵌入式系統(tǒng)、PLC工控系統(tǒng)等每個(gè)實(shí)踐方向，均配備多名具備不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)教師，形成實(shí)踐指導(dǎo)導(dǎo)師組，由導(dǎo)師組共同指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐項(xiàng)目；（2）定期開(kāi)展由指導(dǎo)老師、學(xué)生共同參加的實(shí)踐指導(dǎo)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、新建議、新方法，有利于更好的指導(dǎo)實(shí)踐；（3）制定綜合考核評(píng)價(jià)辦法，由教學(xué)督導(dǎo)組隨機(jī)檢查、指導(dǎo)老師同行評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)教相結(jié)合的方式共同監(jiān)督、提高實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)質(zhì)量。
對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果實(shí)施多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法，不僅考核學(xué)生的實(shí)踐報(bào)告，還將學(xué)生的預(yù)習(xí)情況納入考核范圍，并重點(diǎn)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作過(guò)程進(jìn)行重點(diǎn)考核。特別是單獨(dú)設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的期末考試，采用學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)抽題、現(xiàn)場(chǎng)操作、老師現(xiàn)場(chǎng)打分的形式進(jìn)行考核，效果會(huì)更好。
二、資源管理
開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，必然給實(shí)踐教學(xué)資源的正常管理帶來(lái)一定的沖擊，為此，從實(shí)踐教學(xué)設(shè)備、教學(xué)指導(dǎo)力量和實(shí)踐經(jīng)費(fèi)三個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)資源管理模式進(jìn)行了改革與研究。
（一）教學(xué)設(shè)備管理
1、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)
運(yùn)行于PC機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)，以簡(jiǎn)單友好的操作方式對(duì)實(shí)驗(yàn)中心所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表、實(shí)驗(yàn)元器件等實(shí)踐資源的數(shù)量、當(dāng)前狀態(tài)等情況進(jìn)行管理，并提供相應(yīng)的使用說(shuō)明、維護(hù)方法等功能，可以減輕工作人員的管理工作量、提高管理質(zhì)量。
2、建設(shè)開(kāi)放性實(shí)踐項(xiàng)目網(wǎng)上管理系統(tǒng)
將實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)踐資源、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)資料等相關(guān)信息上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放時(shí)間、內(nèi)容和地點(diǎn)網(wǎng)上預(yù)約和網(wǎng)上遠(yuǎn)程輔導(dǎo)功能，有利于提高效率、加大開(kāi)放力度。
3、制定開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)相關(guān)管理制度
為保證開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)的正常運(yùn)行，制定了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理辦法、開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)實(shí)施細(xì)則、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理辦法、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備損壞及丟失賠償制度等一系列規(guī)章制度。隨著實(shí)踐的不斷深入，相應(yīng)的管理制度還需不斷調(diào)整與完善。
（二）教學(xué)指導(dǎo)力量管理
實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)力量包括師資力量和指導(dǎo)資料兩個(gè)方面。
可以采取三種措施來(lái)解決開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)模式帶來(lái)的師資力量不足的難題：（1）引進(jìn)。在引進(jìn)熱愛(ài)實(shí)踐教學(xué)工作且技術(shù)過(guò)硬的高層次人才的同時(shí)，接收研究生和高年級(jí)優(yōu)秀本科生從事實(shí)踐教學(xué)中的助教或助管工作；（2）培養(yǎng)。加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)老師的師資培訓(xùn)，定期安排他們進(jìn)行學(xué)習(xí)，充實(shí)新知識(shí)、新內(nèi)容，鼓勵(lì)他們積極參加科研活動(dòng)和內(nèi)部工作經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)；（3）激勵(lì)。建立健全的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制和晉升制度，以津貼、獎(jiǎng)金、評(píng)優(yōu)等多種方式激發(fā)實(shí)踐指導(dǎo)老師的工作熱情，便其熱衷于實(shí)踐指導(dǎo)工作、以穩(wěn)定實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍。
學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐活動(dòng)，需要配備必要的圖書(shū)資料和常用元器件的使用方法實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)資料，這些資料可以從圖書(shū)館和專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站上獲取。此外，有必要組織實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老師和企業(yè)工程技術(shù)人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)際情況編寫(xiě)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教材或指導(dǎo)書(shū)，盡量多的引用工程實(shí)例來(lái)反映科技新成果和最新科研成果，使其既具備完善的理論知識(shí)體系，又有較強(qiáng)的工程實(shí)用特色，用以指導(dǎo)學(xué)生自主開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。
（三）經(jīng)費(fèi)管理
為保證開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)順利開(kāi)展，必須有穩(wěn)定充足的經(jīng)費(fèi)來(lái)維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)材料。一方面，可以設(shè)立開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)專(zhuān)項(xiàng)基金，根據(jù)每學(xué)期承擔(dān)的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目數(shù)、學(xué)時(shí)數(shù)、人時(shí)數(shù)等開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)任務(wù)完成情況統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、統(tǒng)一支付；另一方面，可以通過(guò)整合并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)資源，通過(guò)減少重復(fù)投資來(lái)節(jié)省實(shí)踐經(jīng)費(fèi)；對(duì)于某些特殊的實(shí)踐活動(dòng)，也可以讓學(xué)習(xí)自行購(gòu)置部分實(shí)驗(yàn)元器件。
三、結(jié)論
以我校電氣工程實(shí)驗(yàn)中心為例，從教學(xué)體系、教學(xué)方法、考核方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、指導(dǎo)力量和經(jīng)費(fèi)管理這6個(gè)方面對(duì)開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)管理模式進(jìn)行了研究和初步實(shí)踐，對(duì)進(jìn)一步深化開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)改革具有一定的借鑒意義。
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