開放式電工電子技術教育實踐探析

一、概述：上海茂育公司的電子工藝實訓考核裝置適用于高中職高專及高級技師的實驗、實訓要求。適用的專業有電氣類、電子類、機械類、機電類及一般工程類專業的<模擬電子技術>、<數字電子技術>、<電工基礎>、<電工原理>、<電路與磁路>、<電工學>、<電力電子技術>等課程和非電類專業的《電工電子技術》中模擬與數字電路模塊的數學與實驗實訓，還可以滿足電子實訓；電子元件識別與檢測、電路板焊接、電子產品裝配、電子產品調試、PCB板圖的設計等實訓項目。是中職學校學生理想的實訓設備。
一、讓學有余力的學生得到個性發展：
電子信息類專業學生有課堂教學與實驗教學的優勢，但并不是電子信息專業的學生都能成為電子信息領域的創新人才，這是不爭的事實。要想在本專業領域真正成為“綜合型、設計型、創新型”人才還需要在課外學習、興趣制作、科學研究等方面繼續努力。隨著電子技術的發展，目前電子信息領域很寬，相關專業知識很多，課堂教學的知識不可能包羅萬象，也不可能將每一個知識點都講透，更不可能滿足每一個學生的興趣要求。每一位教師都可以引導部分學生參與到自己的研究領域，培養其興趣、使其成長成才。學生獲取知識的渠道很多，比如學術報告、圖書資料、網絡資料、朋友交流等都是獲取現代電子技術知識的途徑。專業方向的興趣往往產生于某一瞬間，如果持之以恒地探索就可能成為這一技術領域的杰出人才。學術報告可以讓學生盡早接觸到學術前沿，一些學生在獲得某種啟示后會朝著某個領域鉆研。學術報告常常要有計劃、有步驟地進行，并且由于聘請的報告人可能是校外專家，這就涉及到報告場地、必要的經費開支等問題。電子技術是一門實踐科學，沒有實物作品及測試指標就談不上真正成功［２］。開放式實驗要求實驗室開放并要有必要的元件材料，遇到難題還要請專家咨詢、指導，這些都需要經費保障，否則是不可能持久的。
二、讓電子愛好者有個性發揮的場所：
非電子學科的學生也可能成為電子行業的專家。我們都知道，選擇上大學的學校、學科、專業等有偶然性和客觀條件，但一些人確有從事電子技術的興趣，還有自學電路理論的能力，他們是電子愛好者、電子發燒友，如果學校提供一些便利條件，他們完全可能成為電子技術的“奇才”。電子愛好者可以通過看書、旁聽課、網上視頻課件、網友交流等途徑學習電路理論、做仿真實驗，可以通過興趣制作等達到理論與實踐的統一，甚至可以達到某些電子行業的專業水平。電子仿真實驗結論與實踐是有差距的，有時偏差還很大。比如用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ做仿真實驗過程中，用發光二極管指示某實驗電路的輸出，當信號頻率為１Ｈｚ時幾乎看不見其閃爍（因亮、暗的時間都較長），而在１ＫＨｚ時卻表現為閃爍現象，其真實情況是在１Ｈｚ時發光二極管閃爍明顯、１ＫＨｚ時表現為亮，也就是說，仿真結果不合實際［２－５］。雖然仿真結論與系統的實際運行情況有差距，但也不能就此否定仿真實驗方法。仿真結果可以讓我們知道設計思路沒有錯、能夠實現這個硬件系統。但是否可以實現該真實系統呢？那就需要到實驗室實戰，用真實元器件搭試電路、用儀器設備測量電路參數、進行數據分析并完成實驗（實習）報告，做到理論與實踐的統一。學校是造就英才的圣地，電子技術實驗室應該給業余愛好者提供實驗的條件，幫助其個性發揮。如今的電子技術實驗已經不同于上世紀６０～７０年代做礦石收音機、電子管收音機、晶體管收音機等實驗。“單級放大器”是電子技術最簡單、最基礎、最必須的單元電路實驗，要做這個硬件實驗除必要的電子元件、實驗板之外，還必須提供穩壓電源、信號源、毫伏表、示波器、萬用表等實驗設備。由此可見，實驗室開放對業余電子愛好者成才的重要性。
三、開放式電子技術教學方案：
專題講座可以聘請校內專家報告其學術研究領域內的研究成果，對學生進行啟發，激發學生的創造性思維和電子制作興趣，一年應該有３～５場，每場２～３學時，給專家計算１０學時／場（含備課工作量）。請校外行業專家來做學術報告，讓我們的師生了解新的行業信息，調整自己的研究方向，每年２～３場，要有計劃、有步驟地安排。驗證性實驗主要通過多媒體仿真演示及計算機仿真實驗完成，現在的實驗室多數轉制為綜合性電子設計實驗室［６－１１］，并實行開放。開放式實驗項目設置：驗證性實驗１０％、綜合性４０％、設計性３０％、研究性２０％，其中驗證性實驗主要接待電子愛好者，他們的綜合設計能力相對較弱，需要有知識層次承接，需要對實踐能力循序漸進的培訓過程。每一個開放式實驗項目均設定學分，如果選做實驗的學生取得相應學分，可以沖抵相關實驗課程的學分。
四、完善開放式實驗項目申報機制和管理：
開放式電工電子實驗項目由教師申報上網，要鼓勵教師多申報實驗項目，讓學生有更多的選擇空間。開放式實驗項目是綜合性、設計性的，屬實踐教學類。這類實驗的項目設計、實驗指導等均有一定的難度，可以是教師科研項目的子課題改編，也可以結合生產實際編撰設置。這類實驗項目比理論驗證性實驗涉及到的知識面廣、內容多，但比研究性項目小，每個項目設置０．５～１個學分，８～１８學時的教學內容。學生可以上網申請實驗項目。項目達到相應的知識面和技術難度指標時，為０．５～１學分工作量，經導師審核通過后方可立題。難度較大、內容較多、知識面較廣的項目，可以適當提高學分（需要由教學委員會評估）。教師可以通過網絡方式提供多個項目供學生選做，每個項目在一學期內允許３～５名學生選做（學生人數較多時，適當擴大比例）；設計方案可以小組商討，但作品必須各自獨立完成。若有學生選做某個項目，并在教師指導下完成實驗，即給相應的指導教師計算對應的工作量（選做人數多，應適當提高計算當量）。原則上學生可以隨時申請預約做開放式實驗，不限專業、不限實驗場地和實驗時間。開放式實驗項目的設計與制作可以在實驗室及其他可操作的環境完成，設計報告在網上提交。建設學生自主管理的實驗室，對研究成果優秀的學生獎勵３～５個學分。學生實驗的成績７０％由導師根據設計方案、實驗情況、作品指標等給予評定；３０％由教學委員會組織專家根據其提交的設計報告，審查其設計方案、技術指標、行文格式規范等給予評定。開放式實驗不同于研究性實驗項目，研究性實驗項目是有專項經費資助的，開放式實驗項目要由實驗室運行費用來支付。開放式實驗非常規實驗，僅有題目、要求、簡單原理介紹，具體方案由學生依據自己的知識層次、技術能力、解決方法來決定。所用器材隨題目而定，沒有計劃預計清單，這無疑增加了管理難度。我們的做法是根據供備選的實驗項目可能用到的元器件和可能選做的人數上線預備購置，讓學生選擇該項目時有元器件提供。

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