电气信息类专业多元化实践教学模式构建

四、电气信息类专业多元化实践教学模式构建^［37］

（一）基本原则

对于地方高校，构建和实施多元化实践教学模式，一般需要遵循如下基本原则：多元化实践教学应该是在有效教学和教育教学过程最优化理论的框架下开展，即在有限的教学成本、教学时间和师资条件下达到最佳效果；其次是基于多元智力理论，考虑学生们整体的智力水平相当，兼顾其差异性，突出实践能力和创造能力的培养，并将这些能力作为学生智力水平发展的主要标志。

（二）总体框架设计

多元化实践教学模式，主要涉及实践教学内容体系、实践教学资源、实践教学活动方式和方法、师生关系、实践教学评价和考核。实践教学内容体系的设计应针对专业的特点，突出专业核心的能力培养，实践教学内容并不是越多越好，应该遵循有效教学的基本原则，它是整个实践教学模式的骨架，其他方面围绕它来开展设计。实践教学资源是实施的基础，在我国目前整体教育资源相对还较匮乏情况下，有效地开发、整合、利用实践教学资源十分重要。实践教学活动方式和方法是教学活动的方法论体系，它是核心，是保障实践教学质量的关键。多元化实践教学模式下的师生关系体现一种先进的教育理念，不再是单纯的主从、授受式关系，师生之间的关系是多角色的。实践教学评价具有指向性作用，传统的一元化评价方法是对获取知识多少的评价，引导学生以获取知识和验证知识为目的，多元的评价方法则注重学生个性的差异，对实践过程、能力以及隐性知识进行整体评价。

（三）基于“专业核心能力”的实践教学内容体系

目前，国内高校（包括地方高校）在设置实践教学内容体系时，还是十分关注学生的非理性参与，重视学生的个性化培养经验。一般来说，实践教学包括5大部分内容。

（1）社会活动实践，例如公益劳动、社会调查、军事训练、入学教育、毕业教育、大学生三下乡活动、各种社团活动等。

（2）实验教学，各种与理论课程相衔接的实验。

（3）实习教学，包括各种工程实习、生产实习、专业实习、课程设计、专业综合实践等。

（4）毕业论文（设计），这是每个专业都必须经历的专业知识综合应用和研究环节。

（5）创新实践，包括各种科技竞赛、大学生创新创业项目、科技活动、教师科研项目等。但在具体教学实践中，我们认为对“专业核心能力”的关注度不够，与专业相关的实践内容过于宽泛和形式化，特别是与课程相衔接的实验。一方面，教学资源是有限的，过多的教学内容，对于地方高校来说难以提供完备的实验教学设备；另一方面，学生被动接受过多的实践内容，不符合个性发展需求和个人兴趣，应付了事现象还较严重，且当前不少高校的实践教学评价和考核方法还不够完善，因此教学质量难以达到理想的效果。

构建基于“专业核心能力”的实践教学内容体系，有利于解决上述问题。构建该体系时，首先要认真研究相关专业的特点，注意把握社会及经济发展对专业的主要能力要求，依此来设置实践教学内容体系。在教学过程中，使之能够获得扎扎实实的实施，使每个学生个体的实践能力和创造能力得到有效提高，个体智能获得发展。对于电气信息类专业，一般来说，有几大能力是必须给予培养的，包括：仪器仪表的应用能力、电子技术应用能力、计算机应用能力、专业综合能力。后3种能力的需要是显见的，而关于第一种能力，由于这些专业涉及电气、电子，相关的仪器仪表应用最广泛，掌握它们的使用是开展相关专业和研究工作所需的基本技能，因此学生在校期间获得这些应用能力的培训是很有必要的。例如，我们可以减少一些以验证知识和理论为主的课程实验内容，以及一些参观为主的实习，增设2周的仪器仪表综合训练周，同时，在模拟电子技术、数字电子技术课程设计基础上，开设3～4周的电子设计与制作综合实训。学生获得这些训练后，可以参加电子设计工程师职业资格考试。如此一来，学生的实践能力获得扎实培养，能力提高了，就业竞争力大大加强。

（四）多样化的实践教学资源

多样化的实践教学资源是实践教学有效开展的物资保障，建设、使用、管理是实践教学资源的几个重要内容。多样化的实践教学资源总体上来说包括校内实践教学资源和校外实践教学资源。

（1）校内实践教学资源是根本。对于电气信息类专业来说，建设实践平台时要充分考虑各专业的“共性”和“个性”，共性的内容统一建设，各专业的“个性”要突出专业的核心能力，可构建“校级公共实践平台—院级公共实践平台—专业基础实践平台—专业实践平台—电气信息创新基地”这样多层次、多样化的校内实践资源平台。校级公共实践平台由学校整体考虑建设；院级公共实践平台包括：电路实验室、模拟电子技术实验室、数字电子技术实验室、电工电子实习基地、电子设计工程师培训室、单片机实验室等；专业基础实践平台、专业实践平台建设由各专业根据其核心专业基础课、专业课来建设，其他专业兼顾使用，如自动化专业主建自动控制原理实验室，电气工程专业、测控技术与仪器专业、电子信息工程专业都开设该门课程，虽然教学要求不尽相同，但都可以使用该实验室；电气信息创新基地是学生课外的科技活动基地。对校内实践教学资源采用先进管理方法，实验室逐步采用网络化管理，实行开放管理的运行机制，提高实验室利用率；电气信息创新基地采用学生自主管理模式，在学院指导下，成立学生管理团队，管理创新基地，并负责相关的创新活动和科技竞赛组织、宣传等，同时这个学生管理团队要积极与企业联系，让大学生参与企业服务活动，开展小的项目研发。

（2）校外实践教学资源是重要方面。充分利用社会教学资源，包括企业资源和其他学校资源。和企业之间实施校企深层次合作的发展模式。一方面，与企业签署《实习基地协议》，聘请企业工程技术人员作为兼职教师，承担一些实践环节教学，指导学生在企业中的实习；另一方面，邀请企业高级工程师到校参与人才培养方案的讨论、制订，将企业对技术、职业道德等方面的需求纳入到人才培养方案中；其外，与企业合作在校内共建实验室（如建立“组态软件实验室——组态王”、“电子设计工程师培训室”及“电子设计工程师职业资格考试中心”等），与企业共建省级技术中心（企业为主）、教育部工程研究中心（学校为主），开展科研合作等。与其他学校之间实施优势互补的发展模式。如，利用北京大学工学院的学科优势，建立“智能控制实验室”；利用本地职业院校具有优势的电工、电子实训设备等。

（五）多元化实践教学方式和方法

以“做中学”为教育教学理念，实施“以学生为主体，以项目为载体，任务驱动，自主实践，重在过程”的多元化实践教学方式，并针对学生的智能特点，开展“普适性”教学和“个案”教学。在培养学生核心专业能力的实践教学中，综合使用模仿教学法、任务驱动法、项目教学法。对于较贵重的仪器仪表使用训练，一般地，首先要求学生预习使用手册，其次指导教师进行示范，学生模仿实践，积累使用经验和提高熟练程度。课程实验教学多采用任务驱动法，学生根据实验任务和基本要求，预先撰写详细的实验预习报告，并经实验指导老师确认，在整个实验过程中学生自主实验，遇到问题可以通过与教师、同学交流来解决，学生完成实验后现场提交实验报告，这样在一定任务驱动压力下调动学生学习动力和兴趣，提高学生动手能力及创新能力。项目教学法可在多个实践教学环节上实施。如“电子设计与实践”环节，通过给定或者学生自拟（教师审核）“小项目”题目，由学生自主设计电子电路，进行电路板的制作、元器件焊接，进行电路调试，完成项目报告；毕业设计环节实施“导师制”下的“项目教学法”，要求更高；创新项目和科技竞赛，由部分实践能力较强、学有余力或者愿意利用课外时间提高实践能力的学生按“项目”完成相关的实践、创新工作。

在具体的教学方法和手段上，还要针对电气信息类专业的特点，充分利用不断发展的信息技术。一方面，可提高实践教学的效率和效果；另一方面，使学生能够掌握必要的专业技能，同时也为今后学生从事相关的科研、设计工作打下基础。例如，在常规实践教学手段的基础上，利用MATL AB、EWB、AutoCAD、Protel、Pspice、PLCSimulator等计算机编程软件、设计软件、仿真软件作为实践教学环节有利的辅助工具；另外，合理使用先进的多媒体教学手段、充分利用网络教学平台、数字图书馆资源等进行辅助教学，可提供更多的资源和信息，有利于实践教学管理、丰富教学内容和个性化要求。

（六）多维度的评价标准和方法

在传统的知识观下，标准答案成为课堂教学、乃至实践教学中教师和学生所追求的目标，导致我们的评价方法一元化，简单地以学生获取知识或者验证知识为目的，对实践教学来说，无形中导致了轻视实践过程以及在这过程中培养学生的实践能力、创新意识和能力的核心目的。现代知识观认为，知识是不确定的，是动态生成的，并呈现出开放性特征；知识的生成和积累与特定情境相关，具有情境关联性和个性化色彩。因此，我们的实践教学的评价标准和方法应该是多维度、多元化的，才能有利于促进实践教学目标的实现。另外，实践教学具有长期性、直观性、综合性、多样性、创新性、社会性、内化性等特征，显然，这些特征也要求制订和采用多维度的评价标准和方法，才能与之相适应。

对于电气信息类专业，由于信息技术发展迅速、知识更新快，制订各个实践教学环节的评价标准时，更应注重学生亲身的体验、个体的认知和感悟、对新技术和新知识的适应性、那些隐性和内化的能力和素质。构建电气信息类专业多维度的评价标准和方法，我们考虑以下几个主要因素。

（1）评价主体多元化。将过去教师作为单一的、主要的评价主体变化为教师、社会、学生多元化评价主体。

（2）评价内容多维度。评价考核除了考查学生获取知识的情况外，还应主要考查学生亲身参与实践教学的程度、新认知、能力提高、创新意识等。

（3）评价形式多样化。采用纸笔考试、实物实践测试、实践报告、答辩、过程考核等多种形式，考核过程注重量化指标和非量化指标在不同实践环节的比重。

评价形式是实践教学评价中最重要的一环，要十分重视。例如，对于各实践环节，我们设计如下多样化的形式。

（1）课程实验。实验成绩评价应视实验项目的性质不同而有所区别。验证性实验主要是培养学生的基本实验操作能力，主要从学生的实验过程来评价其动手能力；综合性、设计性实验还要培养学生综合应用知识的能力，其评价的内容应包括实验过程、设计方案和实验报告^［38］。评价的标准依据课程性质、实验类型和以上所述的评价内容来制订。考核的方式应该是灵活多样的，例如可以通过平时的实验过程来考核，也可以通过学生独立完成尚未做过的实验项目来考核，还可以通过实验过程、设计方案、实验报告和答辩等综合方式来考核等，但无论何种方式均要服务于实践教学培养目标。

（2）实习。实习教学更多地依赖社会，社会能提供教育资源多，实习效果就会较好，否则就会较差，从某种角度说学校对实习并不是完全可控的，因此对实习的评价是困难的。为此，可以通过增加评价内容，例如增加平时表现、笔试、答辩等内容，并制订科学的评价标准，对学生实习进行公正评价。实习评价方式可以采用“校内为主，校外补充”（例如对于“集中实习”形式）或“校外为主，校内补充”（对于“分散实习”形式）的方式，综合校方、企业两方面进行评价。例如制订实习评价表，包括平时表现、实习报告、笔试、答辩等内容，各占一定的比例，分别由校方、厂方评价后再进行综合评价。

（3）课程设计。课程设计考核内容和标准应根据课程的特点制订，评价方式可采用学生的作品、设计图纸、小型答辩或讨论等进行综合评价。答辩成绩可以由教师和学生共同给出。

（4）毕业设计。毕业设计（论文）的评价体系已相对完整，包括过程、论文和答辩等方面的评价，并有相应的评分标准。在实施过程中，应注意根据不同的设计类型确定上述3个方面在成绩评定中所占的权重；还应注意毕业设计的“教考分离”，例如指导教师不参与学生答辩的评定，学生论文由其他教师评阅等。

（七）多角色的师生关系

多元智能理论的人际关系智能表明了在实践教学中师生之间存在紧密的关系，且只有恰当、合适的关系才能体现人的真正智慧，并影响着实践教学的开展和效果。首先，构建和谐的师生关系是基础和保障。和谐的关系就是师生间相互的尊重，特别是教师尊重学生的个性发挥和自主性精神，使学生的个体智能和素质在这样的和谐氛围中得到释放和提升。其次，在实践教学中师生之间应该是多角色的。一般来说，实践教学活动由作为主体的学生、起主导作用的教师、起基础保障作用的教学资源共同参与。在具体的实践教学活动中，教师不再仅仅是讲授者，更是导学者、促进者、督导者，甚至是参与者、学习者。例如，在精密仪器仪表的训练时，教师首先要进行必要的讲授和示范，帮助学生尽快掌握这些仪器仪表的使用，并避免不必要的仪器损坏；在采用“项目法”的创新活动中，教师可能要学习新知识和技术，甚至要向学生学习，参与到学生的研讨中，这样才能有效地指导学生开展具体的创新项目。在这样的多角色关系中，师生形成平等合作关系，有利于学生从被动学习者变成参与的、协作的、自觉的和反思的学习者。

（八）实施研究性实践教学

研究性教学是以类似于科学研究的方式组织教学和引导学生获取、运用知识并培育学生创新精神和科学研究素养、提高学生实践能力的一种新型教学模式。它不仅是一种新型教学模式，更是一种先进的教学理念。在国家实施科教兴国、建设创新型国家的总体建设目标下，培养具有创新精神和创新能力、实践能力的高质量人才成为大学的使命。全面推行研究性教学是大学完成这一使命的有效措施。目前，国内外大学开展研究性教学的研究与实践主要集中在课堂教学方法上，本质上研究性教学更加适用于实践教学，且大部分课堂课程教学都以具体的“项目”实践过程、研究过程来体现其“研究性”。

电气信息类专业实施分流分层人才培养模式，对实践教学的质量上的要求更高，采用研究性实践教学更易于达到这一目标。正如前文所论述的构建基于“专业核心能力”的实践教学内容并不重在实践内容多和时间长，而在于实践教学的教学方法，研究性实践教学是一种好的方法。下面，我们从电气信息类专业实施研究性实践教学所具有的优势、可实施的实践环节、一般组织过程和方法展开论述。

1．优势

电气信息类专业的特点决定了其实施研究性实践教学具有优势。电气信息类专业以电路、电子技术为核心基础，它们具有“小”的特点，应用又十分广泛，学生人人都可以应用，以它们作为研究性“项目”的技术基础实现起来容易得多，不需要太多的条件，成本也较低；另一方面，电气信息类专业开展以理论为主的研究性“项目”，有多种仿真软件作为技术支持。

2．可实施的实践环节

不是所有的实践环节都适合应用研究性教学，而且也没有必要。实施分流分层模式，研究各实践环节的特点，确定实施研究性教学的实践环节。

（1）认识实习。改变过去以参观为主的形式，以调查研究方式开展，并撰写调查研究报告。

（2）专业模块中所要求的设计模块，如自动化系统设计。

（3）毕业设计。传统的毕业设计方式已基本属于研究性教学，不过还需进一步按研究性教学的基本方法和要求规范。

（4）学生课外科技活动。包括：设计与制作类的竞赛、参与教学科研项目、学生承接企业的科技项目。在教师的指导下，学生承接企业一些小的科技项目，按项目研究规范程序进行。

3．一般组织过程和方法

开展研究性实践教学的一般组织过程，类似于开展课题研究的组织过程，包括：准备阶段，研究阶段，总结汇报，评价^［39］。

准备阶段：确定研究的题目、目标和要求（教师提出，或者学生自拟，教师审核）；学生选题，根据具体情况，可以学生独立选题，也可以分组进行。

研究阶段：学生查阅资料、实际调查、提出研究方案、开展实质性研究、实物制作、调试实验等。这个阶段在教师的监督下，学生自主完成。

总结汇报：学生完成调查报告、研究报告、实物和软件、论文等成果，并进行交流汇报。

评价：制定评价标准对学生的工作态度、研究过程、研究成果等进行评价。

例如，以“研究性”认识实习为例，提出“柳州市汽车电子产业情况调查”等题目，学生选题后，在一个学期内利用业余时间，到柳州市信息产业局、相关的汽车电子生产厂家等调研，当然也要对全国的情况进行调研，通过归纳、分析、总结，学生就柳州市汽车电子产业发展现状、存在的问题、发展的路径提出自己的看法，完成调查报告。