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【摘 要】创新始于问题,基于实践。实验、实训教学作为高等学校实践教学工作重要组成部分,对培养学生动手能力、分析解决问题能力、正确思维方法及严谨工作作风等方面起重要作用,是培养应用型人才和创新人才重要途径。如何提高实验、实训教学质量和教学效果,培养复合型、应用型和创新型人才,是当前高校实教学改革研究热点。
【关键词】实验、实训教学 应用型人才培养 创新
实验、实训教学是在理论教学的基础上进行的一种辅助性教学方式,实验、实训课的开设目的是帮助学生理解理论知识,在课程进行过程中锻炼学生理论联系实际的能力、应用能力和创新能力。对于民办高校,尤其是立足于培养应用型人才的高校,实验室具有无法替代的地位,高校实验、实训,课程设计、实习等对于培养创新型人才、启迪学生的创新创业兴趣和应用能力的培养具有重要意义。
电气信息实验中心目前担任烟台南山学院的实验、实训等教学任务,本人结合我中心的实际现状进行分析、研究。目前我中心存在的问题:部分实验、实训教学内容和手段普遍落后于学科发展和生产实际;部分实验室的建设滞后、已经使用多年的陈旧教学设备不能满足实验、实训要求;高层次技术人员匮乏,尤其是新型实验室的维修与保养的人才缺乏;对于一些软硬件兼备的实验室,有些顾此失彼,造成重硬件、轻软件的现象。这些问题将制约着创新人才培养质量和实验室效益提高。
因此,新形势下高校实验、实训教学改革、实验室建设与管理显得尤为重要。改革实验、实训教学内容、方法和手段,加快实验队伍建设,加强实验室建设和管理的任务迫在眉睫。我们可以采取以下三方面措施。
一、实验内容及实验室方面的措施
实验内容调整,减少验证性实验,增加研究型和设计型教学实验,尤其对高年级同学,逐步转到以研究型和设计型教学实验为主。对增设综合型设计实验列出选题,教师对每个选题都经认真分析与推敲,题目不仅涵盖所学重点知识,且具有趣味性,能激发兴趣。对创新型实验,是在实验基础上让学生发挥想象力,利用现有实验条件自拟题目,经实验教师审核批准后进行设计。对于难度较大、课堂上完成不了的题目,可在课后利用实验室开放时间继续设计和实验。
建立开放实验室,为培养创新人才创造条件。传统封闭实验教学时间相对固定,实验仪器设备使用处于固定时段,实验室实行开放管理,首先可提高资源共享程度,满足不同学科不同专业多层次需求;其次实验仪器设备使用率也将明显提高。建立开放实验室,提倡学生自主设计,学生可以利用实验室资源在开放时间进行实践活动。这样以学生作为主导地位,能够充分调动学生学习兴趣和积极性。有些学生因为实验操作技术不过关,导致实验失败,通过实验室开放式管理,他们有充足的时间完善实验内容,端正知识学习的态度,明白娴熟的实验技能是在实验过程中锻炼出来的。
建立校企联合实验室,为培养创新人才创造更好的条件建立校企联合实验室,我校可与南山集团部分企业合作,为实验室创造更好实验条件。创新实验室与LPKF激光电子股份有限公司合作,可编程控制器软硬件与天津龙州科技仪器有限公司合作,这些单位为实验室免费提供了一些可用于学生实验、开展创新项目开发板或实验箱,已搭建起一个资源丰富动手实践平台,从而为培养出具有较强动手能力创新人才创造良好条件。
二、改善实训效果的有效措施
我中心开设的实训课,分多个模块,主要包括EDA综合实训、单片机实训、电子工艺实训、电气控制实训等,不同专业的学生选择不同模块,每个模块的训练时间为一周或两周不等。整个实训过程包括方案设计、仪器使用、调试、故障排除、数据整理等进行系统分析,充分锻炼学生综合运用能力及实践动手能力。
另外,我中心的每个实训模块从内容上一定要紧跟科学技术发展前沿,不断更新实训内容,激发学生创新能力、综合运用知识能力和动手操作能力。为应用型人才培养奠定坚实的基础。现已我中心开设的《EDA 综合实训》作为典型案例进行介绍。
《EDA 综合实训》课程的教学目的是让学生学会使用处理数据软件CircuitCAM和操纵双面板雕刻机软件BoardMaste的使用方法。同时掌握双面板制作的基本工艺流程。
教学内容是设计人员用各种CAD/EDA设计软件(主要是PROTEL系里软件)设计好图形后,导出标准的CAM格式数据(Gerber、Excellon、DXF等),然后用数据处理软件CircuitCAM导入、处理,处理出来的加工轨迹数据输出到刻板机驱动软件BoardMaster,去驱动双面板雕刻机雕刻印制线路板。刻板机根据钻孔数据在覆铜板上钻孔。用孔金属化设备往孔壁上沉积金属,使覆铜板两面实现电气连接。刻板机用铣刀沿设计图形中的导线、焊盘周围的包络线运动,铣掉包络线上的铜箔,在导线、焊盘周围形成绝缘沟道。覆铜板翻面,铣出另一面的绝缘沟道。刻板机用轮廓铣刀把做好的电路板切割下来。这样一个从设计到制作,并且符合工艺要求的印制线路板就制作完成了。
三、以课外科技活动为契机,培养学生的创新能力
要使高校创新型人才辈出,必须树立先进理念,构建培养创新型人才教学模式,创造良好创新平台与条件,营造良好创新氛围,培养学生创新意识,引导大学生积极参与创新实践。鼓励学生业余时间参加“全国大学生电子设计大赛”、“飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛”、“山东省机电产品创新设计大赛”等课外科技活动,近几年为让更多学生能够参加课外实践活动,提高学生实践能力,除组织参加国家级赛事外,每年都要设立大学生创新基金与重点实验室开放等项目。激发学生参与热情,实验室教师积极组织、选拔学生参与课外科技活动或创新项目申报。
对一些重要赛事,成立教师指导团队,该团队可由指导过相关大赛具有一定实践经验的教师为主。对报名学生进行选拔,选拔出理论知识牢固、综合应用能力强、思维活跃的学生进行参赛。并在赛前进行短期培训。培训主要包括“理论培训”,“系统设计”,“模拟训练”。
总之,通过实验实训有效措施的改革及课外科技竞赛的开展等创新与实践活动,充分发挥了学生的潜能,激发了学生学习知识、探求真理的兴趣,对科学研究有了较全面的了解,大大提高了实践能力和探索创新精神,也促进了电气中心实验、实训教学的改革。
作者简介:
姜丽军(1977-),女,讲师,本科,研究方向:电子应用技术
朱鹏程(1974-),男,高级工程师,本科,研究方向:机电一体化
【关键词】实验、实训教学 应用型人才培养 创新
实验、实训教学是在理论教学的基础上进行的一种辅助性教学方式,实验、实训课的开设目的是帮助学生理解理论知识,在课程进行过程中锻炼学生理论联系实际的能力、应用能力和创新能力。对于民办高校,尤其是立足于培养应用型人才的高校,实验室具有无法替代的地位,高校实验、实训,课程设计、实习等对于培养创新型人才、启迪学生的创新创业兴趣和应用能力的培养具有重要意义。
电气信息实验中心目前担任烟台南山学院的实验、实训等教学任务,本人结合我中心的实际现状进行分析、研究。目前我中心存在的问题:部分实验、实训教学内容和手段普遍落后于学科发展和生产实际;部分实验室的建设滞后、已经使用多年的陈旧教学设备不能满足实验、实训要求;高层次技术人员匮乏,尤其是新型实验室的维修与保养的人才缺乏;对于一些软硬件兼备的实验室,有些顾此失彼,造成重硬件、轻软件的现象。这些问题将制约着创新人才培养质量和实验室效益提高。
因此,新形势下高校实验、实训教学改革、实验室建设与管理显得尤为重要。改革实验、实训教学内容、方法和手段,加快实验队伍建设,加强实验室建设和管理的任务迫在眉睫。我们可以采取以下三方面措施。
一、实验内容及实验室方面的措施
实验内容调整,减少验证性实验,增加研究型和设计型教学实验,尤其对高年级同学,逐步转到以研究型和设计型教学实验为主。对增设综合型设计实验列出选题,教师对每个选题都经认真分析与推敲,题目不仅涵盖所学重点知识,且具有趣味性,能激发兴趣。对创新型实验,是在实验基础上让学生发挥想象力,利用现有实验条件自拟题目,经实验教师审核批准后进行设计。对于难度较大、课堂上完成不了的题目,可在课后利用实验室开放时间继续设计和实验。
建立开放实验室,为培养创新人才创造条件。传统封闭实验教学时间相对固定,实验仪器设备使用处于固定时段,实验室实行开放管理,首先可提高资源共享程度,满足不同学科不同专业多层次需求;其次实验仪器设备使用率也将明显提高。建立开放实验室,提倡学生自主设计,学生可以利用实验室资源在开放时间进行实践活动。这样以学生作为主导地位,能够充分调动学生学习兴趣和积极性。有些学生因为实验操作技术不过关,导致实验失败,通过实验室开放式管理,他们有充足的时间完善实验内容,端正知识学习的态度,明白娴熟的实验技能是在实验过程中锻炼出来的。
建立校企联合实验室,为培养创新人才创造更好的条件建立校企联合实验室,我校可与南山集团部分企业合作,为实验室创造更好实验条件。创新实验室与LPKF激光电子股份有限公司合作,可编程控制器软硬件与天津龙州科技仪器有限公司合作,这些单位为实验室免费提供了一些可用于学生实验、开展创新项目开发板或实验箱,已搭建起一个资源丰富动手实践平台,从而为培养出具有较强动手能力创新人才创造良好条件。
二、改善实训效果的有效措施
我中心开设的实训课,分多个模块,主要包括EDA综合实训、单片机实训、电子工艺实训、电气控制实训等,不同专业的学生选择不同模块,每个模块的训练时间为一周或两周不等。整个实训过程包括方案设计、仪器使用、调试、故障排除、数据整理等进行系统分析,充分锻炼学生综合运用能力及实践动手能力。
另外,我中心的每个实训模块从内容上一定要紧跟科学技术发展前沿,不断更新实训内容,激发学生创新能力、综合运用知识能力和动手操作能力。为应用型人才培养奠定坚实的基础。现已我中心开设的《EDA 综合实训》作为典型案例进行介绍。
《EDA 综合实训》课程的教学目的是让学生学会使用处理数据软件CircuitCAM和操纵双面板雕刻机软件BoardMaste的使用方法。同时掌握双面板制作的基本工艺流程。
教学内容是设计人员用各种CAD/EDA设计软件(主要是PROTEL系里软件)设计好图形后,导出标准的CAM格式数据(Gerber、Excellon、DXF等),然后用数据处理软件CircuitCAM导入、处理,处理出来的加工轨迹数据输出到刻板机驱动软件BoardMaster,去驱动双面板雕刻机雕刻印制线路板。刻板机根据钻孔数据在覆铜板上钻孔。用孔金属化设备往孔壁上沉积金属,使覆铜板两面实现电气连接。刻板机用铣刀沿设计图形中的导线、焊盘周围的包络线运动,铣掉包络线上的铜箔,在导线、焊盘周围形成绝缘沟道。覆铜板翻面,铣出另一面的绝缘沟道。刻板机用轮廓铣刀把做好的电路板切割下来。这样一个从设计到制作,并且符合工艺要求的印制线路板就制作完成了。
三、以课外科技活动为契机,培养学生的创新能力
要使高校创新型人才辈出,必须树立先进理念,构建培养创新型人才教学模式,创造良好创新平台与条件,营造良好创新氛围,培养学生创新意识,引导大学生积极参与创新实践。鼓励学生业余时间参加“全国大学生电子设计大赛”、“飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛”、“山东省机电产品创新设计大赛”等课外科技活动,近几年为让更多学生能够参加课外实践活动,提高学生实践能力,除组织参加国家级赛事外,每年都要设立大学生创新基金与重点实验室开放等项目。激发学生参与热情,实验室教师积极组织、选拔学生参与课外科技活动或创新项目申报。
对一些重要赛事,成立教师指导团队,该团队可由指导过相关大赛具有一定实践经验的教师为主。对报名学生进行选拔,选拔出理论知识牢固、综合应用能力强、思维活跃的学生进行参赛。并在赛前进行短期培训。培训主要包括“理论培训”,“系统设计”,“模拟训练”。
总之,通过实验实训有效措施的改革及课外科技竞赛的开展等创新与实践活动,充分发挥了学生的潜能,激发了学生学习知识、探求真理的兴趣,对科学研究有了较全面的了解,大大提高了实践能力和探索创新精神,也促进了电气中心实验、实训教学的改革。
作者简介:
姜丽军(1977-),女,讲师,本科,研究方向:电子应用技术
朱鹏程(1974-),男,高级工程师,本科,研究方向:机电一体化