创新能力导向的高职理实一体化实训室建设

邹心遥

(广东农工商职业技术学院 机电系，广州 510507)

创新能力导向的高职理实一体化实训室建设

邹心遥

(广东农工商职业技术学院 机电系，广州 510507)

创新型技能人才是当前产业转型升级时期高职教育的人才培养目标。实践教学是高职教育教学体系中的重要组成部分、直接关系到高职教育的人才培养目标能否实现，实践场所是实践教学实施的重要保障条件。基于此，从创新能力培养出发，首先对理实一体化教学模式的特点进行了归纳分析，以高职电子类专业为例，从功能设计、布局设计两方面介绍了理实一体化实训室的建设经验。依托该实训室开展了理实一体化教学、创新设计竞赛和创客教育等一系列活动，实践表明,该模式在培养高职学生的创新能力方面具有一定的成效。

理实一体化实训室； 实践教学； 实训室建设； 创新能力； 高职院校

0 引 言

目前我国正处在建设创新型国家阶段，产业转型升级急需创新型人才，包括创新型技能人才。高职教育以就业为导向，因此近年来对于高职学生的培养目标也在与时俱进，培养的学生不仅需要掌握相应的技术技能，还需要具备一定的创新思维和创新能力。

实践是创新的重要来源，实践教学在高职教育教学体系中占居了重要的地位，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节[1,2]。理实一体化教学模式是高职院校教学改革的一大里程碑，是提高高职教育教学效率和人才培养质量的重要手段和途径，是培养学生实践能力及创新能力的重要保障。

1 培养高职学生创新能力的必要性

知识经济时代，社会对人才需求有了更高的要求。高职学生需具备的综合职业能力不仅仅局限于具有一定的动手操作能力，还需具备一定的学习能力、发现问题、分析解决问题的能力、与人交流的能力、团队合作的能力等[3]，这些正是创新能力所包含的内容。

长期以来，高职学生由于理论知识基础薄弱、自学能力差，很多人都认为培养高职学生的创新能力是要求过高、不具备可行性。但是通过对创新能力进行文献调研，发现创新能力具有3个基本特征[4]：①创新具有普遍性。创新的普遍性是指每个人都有创新能力，这种天生的创新潜能，对不同的人而言并无大小之分。②创新具有可开发性。每个人的先天创新潜能虽然没有差别，但是将创新潜能转化为显能后，便有了强、弱之分。显能是指具有社会属性的后天的创新能力，通过有计划有步骤地激发、训练、实践、教育等措施可以不断提升人的创新能力。③创新能力具有综合性。创新能力由多种能力构成，包括自学能力、分析问题的能力、解决问题的能力、与人交流的能力、团队协作的能力、实践能力等方面。由此可见，培养高职学生的创新能力是可行的、也是必要的。

2 理实一体化教学模式的特点

要培养学生创新能力，传统教学方法已很难满足需求。以电子类专业的一门课程——《模拟电子技术》课程为例，传统的模拟电子技术教学方法将理论与实践分为两个部分，教师一般是先讲解理论知识，然后去实训室进行实践教学，而很多学校的实践教学仅是在实验箱上进行一些验证性的实践训练。这样的方法不适合高职学生，一是因为高职学生的知识基础比较薄弱、尤其是部分调剂生对电路知识更是零基础；另一方面是因为高职学生的学习积极性本身不高、学习能力较差。传统的教学方法容易使高职学生产生畏难情绪而厌学，结果不要说培养创新能力，就连基本的电路知识和基本的动手操作能力也不能掌握。

理实一体化教学模式的理念是实用主义教学理论体系，该理论体系以“做中学”为基本原则。理实一体化教学模式强调的是以学生为中心，其内涵包括3个“一体化”[5-6]:①理论知识与实践一体化,②教、学、做一体化，③教学场所一体化。同一门课程的理论教学与实践教学在同一个场所由同一个教师承担，但并不是指简单把上课地点从教室换到实训室，而教学上依旧是教师先讲授理论知识、再进行实践教学的模式。而是将理论知识与实践内容有机地融合在一起，使得学生能够实现在“学中做”和在“做中学”[7-8]。仍然以《模拟电子技术课程》为例，采用理实一体化的教学方式，对于常用的电阻、电容、二极管、三极管这些内容的教学，在讲解理论知识的同时可以实物展示，让学生对这些知识点有更直观的认识；同时，对这些元器件的性能进行理论分析时，可同时用万用表进行电压和电流的检测分析，以便学生能更好地理解电路的理论。这样的方法尤其适合高职学生。一方面，可以充分发挥高职学生动手能力强的优势；另一方面，又可以避免高职学生理论知识学习效率低下导致学习兴趣下降的弊端。从而使得学生在实践中掌握知识技能的同时，学习能力和创新能力也得到提高。

俗话说：“工欲善其事，必先利其器”。要充分发挥理实一体化教学模式的优势，培养高职学生的创新能力，除了不断提升教师的教学能力之外，建设功能完善的理实一体化实训室更是重要的保障条件[9-10]。

3 理实一体化实训室建设方案设计

3.1 教学设备设计

传统的实践教学，教师在演示的过程中，学生只能远距离观看，此种模式下学生的注意力容易分散，学生看手机的现象较多。为了更好地实现理实一体化教学的课堂教学效果，增强师生互动，方便学生清晰地观察教师的实践操作，为电子设计理实一体化实训室设计一个智能控制中心、一个一体化交互式演示系统、一个视觉处理系统和一个网络系统[11]。其中，智能控制中心主要由多媒体讲台、多媒体教学软件、监控电脑和中央控制器组成。一体化交互式演示系统主要由交互式白板、白板应用软件、投影系统、音频系统、控制面板、连接线缆和遥控装置组成，该系统与视觉处理系统连接。视觉处理系统由网络高清摄像头和网络硬盘录像机组成，网络高清摄像头的作用主要是拍摄教师的示范操作，网络硬盘录像机可将教师的示范操作画面真实、实时地记录下来。网络系统由千兆以太网交换机和单相高精度稳压器等组成[12]。

学生可以通过网络在自己的座位上清晰地观察到教师的实践演示操作，甚至根据个体需求学生可以回放复习。同时，一体化交互演示系统极大地提高了教师的教学热情和教学质量，因为它克服了PowerPoint电子课件界面窗口“固化、呆板”的现象，方便教师及时补充和修正课件，从而充分发挥教师的创意和灵感；学生也可通过交互演示系统在白板上提问、增强了课堂学习的趣味性。这样的设计极大地增强了师生互动，可有效地激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。

3.2 学习区的设计

以高职电子类专业为例，电子技术设计理实一体化实训室设计为3个功能区：①学习区。主要培养学生的学习能力、团队合作能力、发现问题的能力；②交流区。主要培养学生的创新能力、分析问题的能力、解决问题的能力、与人交流的能力；③展示区。主要培养学生的表达能力和获取新知识的能力。整个实训室的总体布局示意图如图1所示，实训室的面积约为100 m2，可容纳54个学生上课。

图1 电子设计理实一体化教室平面布局示意图

为了培养学生的团队合作能力，课堂活动分小组进行，每个小组由3位学生组成。由此，学习区设计为每张课桌可坐3个学生、即为一个学习小组。每两张课桌背靠背组合成一组，侧面图如图2所示。整个实训室一共为9组。

学习区不明确划分理论学习区和实践学习区,而是将两者有机融合、合二为一,即学习区同时具有理论教学和实践学习的功能。以《模拟电子技术》课程为例，电路设计的基本流程为：根据功能进行理论分析→设计电路图→用仿真软件调试电路图→用仪器仪表检测元器件→制作实物→用仪器仪表检测电路参数→分析电路的功能是否实现，根据该流程可知需要用到的工具包括：计算机、万用表、数字示波器、信号发生器、实验箱等。由此，将课桌设计为储物式结构(见图3)，每张课桌配备计算机3台、数字万用表3台，数字示波器1台，信号发生器1台，恒温烙铁3台，模拟电路实验箱1台，元器件等耗材若干。每台计算机均安装multisim、EDA等仿真软件，在进行电路设计的教学过程中，学生可首先通过仿真软件进行仿真设计，然后用桌面的元器件和电烙铁自行制作出电路实物，并用仪器仪表工具对制作出的电路进行检测及分析，这样的模式可以极大地调动学生的学习积极性。

这样的设计使得教师可以灵活实施理实一体化教学过程，教师可以不用拘泥于固定的教学方法。一方面，便于因材施教，教师可以根据不同的教学任务和学习内容采用不同的教学方法，可以选择先讲授相关的知识点再让学生动手实践的模式，也可以采用学生先实践再总结知识点的模式[13]。另一方面，便于因人施教，根据学生的基础进行分层教学[14]。高职学生的层次往往参差不齐，同一个班有些学生基础好，有些学生基础较差，在完成同一个难度的任务时，基础差的学生所用的时间会比较多，而基础好的学生会在较短时间内完成。如果增加学习难度，基础差的学生可能完不成任务；如果降低学习难度，基础好的学生就会在短时间内完成任务而觉得无所事事。理实一体化实训室的设计可有效解决这一问题，具体而言，对基础差的学生仅要求完成基本的任务即可，对基础好、学习能力强、动手能力也强的学生可增加任务难度。比如，教师可鼓励其购买一批小型工具,面包板,插线及部分常用的元器件，这样学生在课堂完成了学习任务之后、可以结合已学内容自主设计电子电路，通过自主应用从而更好地理解所学知识。同时，课余时间学生也可带着问题来理实一体化实训室进行创新性设计。这为提高学生的自我学习能力、培养学生的创新思维和创新能力提供了充裕的时间和机会。

f世界一流大学近代物理实验课程网络调研及启示图2 2张课桌组成一组课桌 的侧面示意图 图3 单张课桌储物结构 示意图

3.3 展示区设计

展示区的功能主要是培养学生的表达能力，同时通过跟踪最新技术发展开阔学生的视野、培养创新思维。依据功能将展示区设计为两部分：一个部分主要用来展示学生的课程制作作品和获奖作品，另一个部分用来展示与电子技术进展相关的杂志期刊。高职学生普遍存在动手能力强、但表达能力差的特点。通过展示学生制作的作品，一方面可提高学生的自信心，从而提高学生的学习积极性；另外一方面，方便学生间的交流，在交流的过程中，促使学生去思考、学会用简明精确的语言有条理地介绍自己制作的作品，从而逐步提高学生的表达能力。固定订阅电子技术相关期刊杂志展示在理实一体化实训室供师生查阅，及时跟踪国内外电子技术的最新发展进展，一方面为教师的教学提供素材、更好地将前沿知识融入到教学中；另一方面可激发学生的学习兴趣、开阔学生的视野，有利于学生创新思维的培养。

3.4 交流区设计

交流区主要为创客教育和各级各类竞赛提供交流环境和空间，由会议桌和凳子组成。为了培养学生的创新创业能力，广东农工商本校机电系与东莞市速普得电子有限公司校企联合组建了众创空间，众创空间的导师由一名学校专任教师和一名企业工程师组成，学校导师与企业导师联合开发项目，然后带领创客团队的学生完成项目。本着教学资源合理利用的原则，在理实一体化实训室设计一个交流区，供众创空间的师生或学生之间交流使用。

交流区的另一个作用是为各级各类竞赛提供备赛交流环境。电子设计理实一体化实训室在没有课的时间对师生开放，供学生与教师在课余交流讨论，确定了方案之后可直接在学习区仿真调试并制作实物。

4 理实一体化实训室的实践成效

学院机电系围绕着培养学生的创新能力这一目标，建设了电子设计理实一体化实训室，基于该实训室从理实一体化授课模式、创客教育和电子竞赛等方面培养学生的创新能力，现已取得了一定的成效，主要体现在如下几个方面：①在电子设计理实一体化实训室的课堂上，玩手机的、睡觉的学生越来越少，基本上都能积极参与课堂讨论、积极查资料、积极动手实践学生的学习主动性明显增强，学习效果大大提高。②在创客教育方面，学生独立申请并立项了广东省大学生科技创新专项资金资助重点项目1项、一般项目1项；获得实用新型专利授权证书9份；学生作品在2013年获得第七届北京发明创新大赛的高智发明创新奖1项。③在竞赛方面，学生所获奖项无论是数量还是质量都有了大幅度的提升，近两年学生参加挑战杯中竞赛获得广东省一等奖3项，参加技能竞赛“电子产品设计与制作”项目获得国家级二等奖1项，广东省一等奖2项，二等奖2项，三等奖1项。

5 结 语

理实一体化实训室的建设是高职教育教学改革的需要[15]。以培养高职学生的创新能力为目标，探索了电子设计理实一体化实训室的建设方案，经过实践检验，表明该方案有效地推动了理实一体化教学模式的实施，解决了传统教学中理论与实践相脱节的弊端，在提高教学质量和培养学生的创新能力方面具有一定的成效，为理实一体化实训室的建设提供了有益的借鉴和参考。

[1] 王 杰.学生创新能力培养的困境与突围[J].教学与管理,2013(1):66-68.

[2] 牛庆玮,胡 伟,刘 臻,等.学生创新能力培养的实践教学体系研究与实践[J]. 中国大学教学,2011(10):70-73.

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Exploration on Construction of Integrated Training Room Oriented by Innovative Ability Cultivation in Higher Vocational Colleges

ZOUXinyao

(The Department of Mechanical and Electronical Engineering, Guangdong AIB Polytechnic, Guangzhou 510507, China)

The educational target is to train innovative skilled talents for higher vocational college during the period of industrial transformation and upgrading. Practice teaching is an important part of vocational college teaching system, and directly affects the realization of the target. Training room is an important guarantee condition for practice teaching. Based on the training of innovative skilled talents, this paper analyzed the characters of integrated teaching firstly, and introduced the building experience of integrated training room which contained functional design and layout design, by taking the electronic specialty of higher vocational college as an example. Some teaching activities have been conducted in the integrated training room such as integrated teaching, innovative design competition and maker education. The result shows that the building mode of integrated training room is effective in the cultivation of students' innovation ability.

integrated practice room; practice teaching; training room building; innovation ability； polytechnic colleges

2016-06-06

广东省教育厅高等职业教育教学改革项目(201401155);广东省高职教育技能竞赛教学指导委员会教改项目(201509002);广东省高等职业教育品牌专业建设项目

邹心遥(1978-)，女，湖南衡阳人，博士，副教授，研究方向：半导体器件可靠性，职业教育理论。

Tel：020-85230355; Email:xyzou@gdaib.edu.cn

G 712

A

1006-7167(2017)04-0225-04