基于工程能力培养的电子信息类实验室开放和开放性实验教学模式的构建

更新时间:2024-01-31 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:19171 浏览:75808

【摘 要】基于电子信息类实验场地、实验设施和实验项目的不同特点,以提升学生学习自由度、强化工程能力培养为建设目标,针对开放实验室管理机制、开放方式多样化、实验项目设置、校企合作模式等环节进行了详细阐述.

【关 键 词】电子信息;实验室开放;开放性实验;校企合作

1完善开放实验室管理机制

建立完善、系统、行之有效的管理机制是开放实验室形式得以长期保持的关键.实验室开放制度具体内容包括:开放实验室的准入与运作;开放性实验项目的选择与确立;学生自选项目的申报与立项;仪器设备管理、维护及安全规程;开放性实验教学档案管理;开放性实验教学的效果评价及激励机制等.学校每年由教务处和国有资产管理处联合对开放实验室进行考核评定,并将考核结果纳入院级教学评估体系,与学院年终奖金直接挂钩.考核评定指标主要包括:每周开放学时数、受益学生面、指导教师人数配置及结构合理性、开放性实验项目设置及更新、实验报告批改或课题验收情况、仪器设备完好率、仪器设备利用率、安全事故发生情况等.

在实验开课之前,安排2个学时的先导课,讲解一些经典实验案例和电子信息技术的最新前沿成果,同时从社会生产和日常生活中息息相关的事物入手,讲解电子信息技术的具体应用实例,让学生产生感性认识,充分认识到电子信息技术的奇妙和实用性,培养动手实践的兴趣和对问题的探索求知[1].同时,向学生传授查阅资料、处理数据和撰写报告等基本技能,为自主参与开放性实验做好准备.另外,充分利用网络使用方便、覆盖面广和资源共享的优势,将常用仪器和元器件的使用方法和工作原理、注意事项、媒体课件、授课录像、理论知识介绍等教学资源放到开放性实验教学信息管理网站上,方便学生预习和复习.

2构建多种形式的实验室开放方式

实验室的开放既包括实验室仪器设备和实验项目的开放,也包括实验室时间和空间的开放[2].开放性实验教学的实施受到实验场地、实验设施、实验项目等多重因素制约,需要根据各实验室的实际条件,有针对性、有侧重地开展工作.具体包括如下形式:

(1)课内实验延伸形式的实验开放.对于课内学时中无法全部完成的实验任务(如实验项目的先导问题和后续延伸问题),学生可在开放实验时段进行操作;另外还可进行常规实验教学内容的预习、复习等工作.

(2)开放性实验项目预约开放.开放实验室每学期初在教学管理系统网页上公布该实验室开设的可供选择的实验项目.实验项目的设置具有一定的工程应用背景和实用性,包括验证性、综合性和设计性多种层次,注重引入新知识、新器件.学生选定题目后,可进行网上预约或书面预约,并在规定的时间到开放实验室进行实验操作.

(3)学生自拟课题的开放.充分发挥学生自主性,由学生自己提出感兴趣的实验课题、制定设计方案和步骤、确定所需实验时数及器件设备、上交实验方案.指导教师综合考虑实验方案、实验室条件和安全性后提出修改意见并形成最终方案.鼓励采用多种方案实现设计目标,鼓励引入新知识、新技术,优先采用合作企业提供的新器件、新设备.

(4)其他课外科技活动开放.对参与教师科研、大学生创新性实验项目、毕业设计、课程设计、各类科技竞赛、专业认证培训等科技活动的学生开放实验室[3-4].

实验室开放采用网络化管理.学生进入实验教学信息管理网站,用学号和登录后可进行网上预约、网上下载实验要求、网上提交报告、网上查阅成绩等多项操作.教师则可以设定实验开设项目和开设时间、查询预约情况、设定报告提交截止时间、网上批改实验报告、网上答疑等[1].既提高了管理效率,又可及时总结归纳出学生的疑难问题,为教师掌握教学进度、衡量教学效果提供有力依据.

3以产业需求为牵引,开设实验项目

(1)与企业合作,将产品研发、生产中的各类技术问题分解、提炼后,成为难度适中、适合进行学生培养的课题,使学生培养与生产实践和社会需求实现无缝对接.

(2)在较大型的综合性、设计性开放实验项目设置中,引入CDIO工程教育模式,模拟企业研发特点,培养学生团队协作能力.

CDIO工程教育模式的核心是“做中学”和“基于项目的教育和学习”,分为构思(C)、设计(D)、实现(I)、运作(O)四个环节.在实验开始前,指导教师布置设计任务,给出参数要求和大致参考方案,学生自由组成3~5人的团队.要求项目组发挥学习自主性,在规定时间限度内,通过查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成实验.在此过程中,实验室负责提供设备、场地和技术支持.项目完成后,由指导教师进行验收,给出评价意见.在团队中,项目负责人负责需求分析、技术设计、技术程序计划制订,并协调各环节工作.硬件和软件制作者负责工程计划、图纸设计、方案设计、制造、解码、测试等工作,是将设计方案转化为产品的过程.技术文档的撰写者负责对前期程序进行评估,包括系统修订、改进和淘汰等,并将改进意见反馈到负责人处,实现项目研发的闭环控制.整个过程以产品研发到运行作为训练周期,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程理论、技术与经验,体验完整的现代工程思维方式[5-7].

4校企合作推进开放实验室建设

(1)企业通过仪器设备的部分或全部馈赠、资金投入、优惠销售等方式,为开放实验室提供最先进的软、硬件支持,进一步充实、丰富教学内容,使人才培养目标更具方向性和实用性.同时,企业方实现了产品的免费宣传,提高产品知名度,形成学生使用该设备技术的习惯性和倾向性,加强学生对企业的认同,推动产品打入和占领高校市场,并进一步开发潜在的、未来的市场.

(2)设立校企合作指导机制,聘请企业技术人员担任开放实验室教师,使实验指导更具针对性.对承担教学工作的企业员工给予薪酬补贴;在开放实验室考核中,将企业指导教师人数及结构合理性作为考核指标的加分项.

(3)通过工作量认定、培训经费资助等多种形式,选派青年实验教师通过挂职、顶岗、访问、轮训、研修、担任技术、参与协同创新平台、参与校企联合攻关课题等多种形式,接受企业工程培训,接触产业前沿和社会需求,提高工程思维能力、工程实施能力和工程创新能力.

【参考文献】

[1]苏芙华,曹锋.电子技术开放性实验教学的实践与探索[J].科技信息,2010(27):25,203.

[2]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索,2009,28(12):12-15.

[3]关惠铭,刘海昌.对开放性实验室和开放性实验教学模式的思考[J].科技资讯,2007(24):93-94.

[4]金正一.建设开放性实验室的思考与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(1):124-125.

[5]李善寿.“CDIO”工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2010(20):164-166.


[6]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究,2009,28(4):116-119.

[7]高原,王土央.校企联合创新实践基地CDIO培训体系建设[J].科技视界,2013(22):18.

[责任编辑:杨玉洁]

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