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实验课程平台化体系化建设探索与实践


——以电工电子实验课程为例
一、引言
随着装备现代化程度的日益提升,部队专业技术岗位都需要较强的综合实践技能,因而对院校实验课程平台体系建设和实践技能培养提出了更高的要求。如何解决当前基础实验课程中存在的课程独立、学时有限、内容分散且未紧贴部队岗位需求等教学实际问题,已成为推进教学改革、提高育人水平的重要课题。
在“以学生为中心,厚基础、强能力、重创新”教育理念指导下,在“2110工程”及院校教育费的持续建设下,利用人才培养方案修订和课程标准制订以及开展“向实战聚焦,向部队靠拢”教学改革工程的有利契机,以提高学员的实践能力和综合素质为基本出发点,通过对原有实验课程进行平台化体系化建设,搭建了创新型电工电子实验系列课程体系,包括基础实验课程、综合设计与工程实践课程和创新实验课程三类。
二、解决的教学问题及其方法
(一)教学指导思想培树问题
确立了“以改促教、以练促学、厚基强能”的教学指导思想。从军内外高等院校情况看,由于长期受到重理论轻实践传统观念的影响,有些院校实验教学仍然存在许多问题。“向实战聚焦,向部队靠拢”教学改革工程对课程教学改革提出了新的要求,通过教改工程的牵引促进了教学思路、教学模式、教学方法和实验教学管理模式的改革,并积极开展基础实验教学与部队岗位任职需求相融合的课程建设,推进教学工作全面建设。积极开展基础实验教学与部队岗位任职需求相融合的课程建设,利用基础实验夯实基础,增加创新实践环节,利用实践勤练促进学员能力提升,增强了学员的自主实践能力,强化学员综合能力素质,实现厚基强能的目标。
(二)课程体系构建问题
重塑了“顶层优化、系统整合、前后贯通”的课程体系结构。传统的实验教学附属于理论教学,实验教学被认为是理论教学的辅助,这种管理体制的种种弊端严重阻碍了实验教学质量的提高。结合教改工程,遵循人才成长规律,全面梳理了课程教学内容,多次对实验课程标准进行修订;以能力培养为终极目标,尽量减少基础性、验证性实验项目,增加综合性和设计性实验比例;在实验内容的安排上遵循从基本电路性能测试到简单电路的设计与实现、再到综合性电路和系统设计、从单纯实验箱实验到自主设计制作军事电子作品的原则;形成了“从简单到复杂、从测试到设计、从设备到装备”的教学模式,并通过教学内容和实践过程的有机结合,逐步提高学员的专业素养、实践技能和综合素质。
(三)课程实践平台建设问题
构建了“时间自主、场地开放、保障靠前”信息化实验教学管理模式。在实验室体制方面,大多数实验室未实行校(院)、系两级管理,仍属于某一教研室之下,形成分散、重复、效率低、管理弱、封闭式、规模小的格局。由于基础实验课程门数多、学时有限,学时安排与场地保障尤为重要。针对该问题,为满足学员自主实践的要求,成立了“电子设计俱乐部”,并利用“探索之路”“全国、山东省电子设计竞赛”等创新实践活动,搭建课程案例平台。研制了“实验教学管理系统”和“电子元器件的申报与管理系统”,学员可通过校园网根据个人情况自主预约实验场地和实验时间,并根据自己的实践需求提前提交元器件的申报请求。
(四)实验教员工程素养和实战化教学能力提升问题
创新了“岗位培训、多径锻炼、研学磨砺”的师资队伍培养模式。实验中心人员多为原各实验室教师和实验师的拼凑,存在实验师知识面单一、实验技术不全面的弊端。为适应人才培养的需要,除应具备良好的职业道德和较高的业务素质外,教员队伍还应具有较为广而深的复合知识结构,较强的实践能力和较强的理论研究和改革创新能力。紧紧围绕教改工程,在“工程师+讲师”实验教员队伍的基础上,强化科研的助推作用,提出了“双师+科研”型实验教员队伍培养模式。通过岗位培训、多渠道锻炼、积极参加科研学术活动等方式,磨砺教学水平。通过到部队岗位调研、为部队服务,打造了实战化教学案例。
三、课程平台体系建设经验及创新
(一)以强技能、塑课程、重师资为目标,确立了“以改促教、以练促学、厚基强能”的课程体系建设指导思想
为彻底改变重理论轻实践传统观念,以夯实学员电工电子技术基础、打牢实践技能为目标,通过“向实战聚焦,向部队靠拢”教学改革工程,确立了“以改促教、以练促学、厚基强能”的课程体系建设指导思想。
通过教学思路、教学模式、教学方法和实验教学管理模式的改革,积极开展电工电子实验课程教学三阶段(基础实验课程、综合设计与工程实践课程和创新实验课程)承接递进、基础实验教学与部队岗位任职需求结合的课程建设,重塑课程体系。在课程实施中增加创新实践环节,利用实践勤练促进学员能力提升,增强学员的自主实践能力,强化学员综合能力素质,实现厚基强能的目标。坚持“以德为先、着眼打赢、能力为本”的育人导向,积极适应教改工程需求,探索实验教员队伍建设创新理论,提高实验教员能力素质,切实提高人才培养质量。
(二)以培养学员电工电子综合实践能力为目标,构建了“一条主线、两个课堂、三个阶段、四种能力”的教学体系
课程体系建设中,注重顶层设计,构建了“一条主线、两个课堂、三个阶段、四种能力”的教学体系。即以学员电工电子综合实践技能培养为主线,根据“从简单到复杂、从测试到设计、从设备到装备”的教学模式,充分利用课上第一课堂和课下自主实践活动、参加电子设计俱乐部、全国大学生电子设计竞赛、“探索之路”等自主创新实践第二课堂这两个课堂,将基础实验课程、综合设计与工程实践课程和创新实验课程三个阶段实验和实践内容深度融合、前后贯通,把相对独立的实验项目、分散的知识点串联起来,建立立体形象的知识与实践技能体系,着力培养学员电子电路识图、电路测试与维护、电路设计与仿真和作品制作与调试等电子装备维护四种能力。
在课程建设中,注重体系建设,课程知识点相互贯通,实践能力层层推进,搭建了电工电子实验课程教学体系,如图1所示。

图1 电工电子实验课程教学体系
如《低频电子线路实验》和《电子技术实验》中的“直流稳压电源的测试”实验项目,主要让学员了解稳压电源的变换过程,掌握整流滤波电路性能测试方法,而在《电子技术综合实践》课程的作品设计中电源部分鼓励学员在该实验电路的基础上改进。通过电源电路的设计、制作与调试,将前后内容有机结合起来,使学员熟练掌握串联直流稳压电源的工作原理、性能指标及测试方法等理论及实践技能。
(三)以学员岗位任职能力培养为目标,探索了“贴近岗位、服务部队、面向实战”的基础实验课程建设方法
传统的基础实验课程往往强调对理论知识点的验证和基本技能的培养,内容和形式比较单一,学员兴趣不足,与岗位任职能力关系不太密切。“向实战聚焦、向部队靠拢”教改活动,对电工电子实验课程提出了新的要求,不仅要为课程教学和培养工程实践能力服务,还应按照“贴近装备、贴近岗位”的思路,进一步提高学员的专业知识、维修技能和综合素质。课程组成员通过到部队岗位调研、为部队服务,打造了丰富的实战化教学案例资源,体现了以下特点:教学案例取材装备;知识单元彰显趣味;教学内容突出任职;技能训练紧贴实战;使课程建设资源来源于部队,凝练打磨后又能服务部队。在“两个课堂”授课过程中大量采用案例式和项目式教学方法,增强了学员的学习兴趣,有效地将实验教学与部队岗位任职相结合。
在服务部队过程中,建设《XX装备电子组件维护技能基础》M O O C,拓宽了实验的案例建设思路。同时,在建设“电子线路基础”“仪器仪表使用”等多个部队选题微专业时,对部队需要的电工电子实践技能进行了细致梳理,进而对电工电子实验课程的平台化体系化建设进行了不断反思和改进,更加突出“厚基强能”。既为部队培养具备基础实践技能的初级指挥军官,又可为部队培养满足新装备发展要求的装备保障技术应用型人才奠定基础。
(四)以培养学员工程素养和创新能力为目标,提出了“双师+科研”的实验教学队伍培养模式
建立以能力为导向的实验教学体系,必须要有一支高水平、高素质的实验教学队伍作保证。紧紧围绕教改工程,在“讲师+工程师”实验教员队伍的基础上,强化科研的助推作用,提出了“双师+科研”的实验教学队伍培养模式。
“双师+科研”型实验教员能力结构,包含实验教学组训能力、专业知识掌控能力、仪器设备使用维护能力、实验项目开发能力、科技竞赛指导能力、科研学术攻关能力等“六种能力”要素。“双师+科研”型实验教员队伍不仅应具备“双师”的基本能力和素质,还要熟悉部队、了解装备,拥有较高的实际(装备)操作和装备维改能力,具备与岗位实践相适应的职业技能、专业技术及其应用能力,指导学员从事面向将来岗位任职的实践操作并培养学员的创新实践能力。
“双师+科研”型实验教员队伍培养主要采取以下模式:加大岗位培训力度,着力夯实实验教员的能力素质;落实任职锻炼计划,着力丰富教员的实践经验;坚持科研学术带动,着力提升实验教员的能力水平;建立多向交流机制,着力改善实验教员队伍的结构。
(五)以培养学员个性化学习和实践能力为目标,构建了“开放教学、自主学习、多维互动”的信息化实验教学模式
培养新型军事人才迫切需要突出个性发展,保护和张扬个性是培养创新型军事人才的必由之路,营造学员自主实验、自主探究、个性化学习的实验环境,是当前学历教育院校实验室建设与教学改革的一个重要方向。按照“标准化”“中心化”和“体系化”的建设要求,兼顾个性发展,建立了面向全校学员电工电子实验教学和自主创新实验的公共服务保障体系。
课程组建设了网络课程、网络教学平台和M O O C课程,通过信息技术创新教学手段、丰富教学条件,给予学员更大的自由度,提高学员的个性发展的自主性。网络教学平台主要包含电工电子技术的基本操作实践技能和电子系统的设计方法,目的是培养学员的电子技术创新能力。平台包括19个专题,每个专题包括网络教材、教学视频、电子课件、习题测试以及网上答疑五个基本模块。另外,还有动画演示、虚拟操作、电路仿真、参考文献、参考视频、图片库、元器件库、软件下载等教学资源。该平台既可用于课堂教学,也可用于学员课前预习和课后自学。课程从此由传统的单向知识灌输变为师生间和谐宽松的交互式教学,有效提高了学员的学习兴趣和授课效果。同时,面向开放式教学、自主式学习,课程组还制作了“实验教学管理系统”和“电子元器件的申报与管理系统”实验室信息化管理系统,学员可根据自己的兴趣爱好选题,统筹时间,自主预约、自主学习和实践。
四、结语
针对军事院校基础实验课程中在培养学员综合技能方面所面临问题,进行了平台化体系化建设探索与实践。通过几年来的探究与实践检验,构建了电工电子实验课程层次化课程体系,课程建设取得重大突破,3门课程被评为学院精品课程,1门课程获海军优秀课程一等奖;教材建设取得新进展,《电子技术综合实践》教材获海军重点建设教材,并由电子工业出版社;网络教学达到新高度,获第十二届全军优秀军事训练数字媒体资源一等奖1项,获第十五届全国多媒体课件大赛一等奖1项;军事职业教育开创好局面,基于课程教学情况和岗位任职培训需要,打造了多项实战化教学案例;学员能力素质培养再上新台阶,在课程考核和创新实践活动中成绩优异;师资培养模式取得新成效,服务部队确定新阵地,建设成果丰富。

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