構(gòu)建多層次立體化電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式

1、摘要:在國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)和改革過(guò)程中,構(gòu)建“基礎(chǔ)厚、口徑寬、多學(xué)科交叉、強(qiáng)弱電結(jié)合和軟硬件結(jié)合”的多層次立體化電氣電子信息類電工電子實(shí)踐教學(xué)體系,深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵,豐富實(shí)踐教學(xué)模式,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),以點(diǎn)(電類學(xué)生)帶面(全校非電類學(xué)生),在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面取得了較好的成績(jī)。       1引言面向21世紀(jì)高等教育的人才培養(yǎng),必須服務(wù)于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技發(fā)展,符合社會(huì)和市場(chǎng)對(duì)人才的需求。因此,研究型、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)成為世界一流高校人才培養(yǎng)的共同目標(biāo),使實(shí)踐教學(xué)在高等教育中的地位越來(lái)越重要1。高等學(xué)校的電工電子實(shí)驗(yàn)

2、教學(xué)在人才培養(yǎng)中具有重要的地位。在實(shí)踐教學(xué)中,如何通過(guò)整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、建設(shè)一流實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、拓寬實(shí)踐內(nèi)涵、豐富課外實(shí)踐活動(dòng)、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、建設(shè)高素質(zhì)師資隊(duì)伍、引入現(xiàn)代新技術(shù)、加強(qiáng)立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)等各方面的改革和建設(shè),更好地培養(yǎng)本科生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),國(guó)內(nèi)的高校已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究和實(shí)踐2-10。       以建設(shè)國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為契機(jī),傳承百年教學(xué)傳統(tǒng)和辦學(xué)特色,在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)和改革中,構(gòu)建了“基礎(chǔ)厚、口徑寬、多學(xué)科交叉、強(qiáng)弱電結(jié)合和軟硬件結(jié)合”的多層次立體化電氣電子信息類電工電子實(shí)

3、踐教學(xué)體系,深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵,豐富實(shí)踐教學(xué)模式,建設(shè)一流實(shí)驗(yàn)環(huán)境,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面取得了顯著的成績(jī)。       2實(shí)踐教學(xué)改革的新思路       在電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,我們的理念是:“以學(xué)生為主體,以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線,注重發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,在寬口徑專業(yè)教育引導(dǎo)下,夯實(shí)基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、引導(dǎo)創(chuàng)新,培養(yǎng)既要腳踏實(shí)地,又要出類拔萃的工程科技人才。”       注重應(yīng)用軟件技能,跟蹤科技發(fā)展方

4、向,構(gòu)建了具有強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件并重、多學(xué)科交叉的電工電子實(shí)踐教學(xué)體系;必須強(qiáng)調(diào)教師承擔(dān)理論課程與實(shí)踐教學(xué)任務(wù),鼓勵(lì)教師主動(dòng)將科學(xué)研究的方法與成果轉(zhuǎn)化到實(shí)踐教學(xué)中;必須合理利用多方資源,通過(guò)與國(guó)際知名公司合作建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、以及采購(gòu)和自主研發(fā)相結(jié)合,搭建實(shí)踐教學(xué)的一流環(huán)境。       3寬口徑創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新理念       3. 1拓寬實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容       為培養(yǎng)面向21世紀(jì)的創(chuàng)新人才,電工電子實(shí)踐教學(xué)必須處

5、理好通識(shí)教育、素質(zhì)教育、實(shí)踐教育和創(chuàng)新教育之間的關(guān)系,堅(jiān)持精英教育觀念,深化改革,將實(shí)踐教學(xué)拓展為包含電子、電氣、信息、通訊、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理、信息獲取技術(shù)等寬口徑綜合技能的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)厚、口徑寬、多學(xué)科交叉、強(qiáng)弱電結(jié)合和軟硬件并重。       3. 2以學(xué)生為主體       實(shí)踐教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力,學(xué)生是主體,服務(wù)是宗旨。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,實(shí)施實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理,保證設(shè)備完好率,學(xué)生隨到隨用,有問(wèn)必答,免費(fèi)提供場(chǎng)地、設(shè)備、元器件和教師輔導(dǎo),幫

6、助學(xué)生通過(guò)課外科技活動(dòng)和各種國(guó)內(nèi)外競(jìng)賽提高動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。       3. 3向能力型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變       針對(duì)新世紀(jì)能力型人才培養(yǎng)的需要,參照國(guó)際一流大學(xué)的有關(guān)工科大學(xué)生的能力培養(yǎng)要求,在實(shí)踐教學(xué)中強(qiáng)調(diào)注重培養(yǎng)學(xué)生的理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用能力;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和分析能力;進(jìn)行部件、系統(tǒng)和工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)能力;在工程實(shí)踐中應(yīng)用必要的技術(shù)和現(xiàn)代化工具的能力;對(duì)現(xiàn)代技術(shù)和知識(shí)進(jìn)步有敏銳的洞察能力和把握能力;在跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用、有效工作的能力。 

7、;      3. 4實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自主鍛煉、個(gè)性培養(yǎng)       實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,改變過(guò)去實(shí)踐教學(xué)完全服務(wù)于課堂教學(xué),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)統(tǒng)領(lǐng)的局面,增加提高型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例,豐富科技研究?jī)?nèi)容。分層次、分階段、循序漸進(jìn),課內(nèi)外結(jié)合,學(xué)生可以通過(guò)自己立項(xiàng)的PRP項(xiàng)目、課外科技活動(dòng)、國(guó)內(nèi)外科技競(jìng)賽、企業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目等挑戰(zhàn),激發(fā)興趣、自我管理、自主完善,完成理論到工程認(rèn)知的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。       4. 1拓寬實(shí)踐

8、教學(xué)的外延           電氣電子信息類(電氣、電子、信息、控制、計(jì)算機(jī)和儀器等)寬口徑專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng),構(gòu)建了電氣電子信息類技術(shù)基礎(chǔ)課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,考慮到非電類專業(yè)對(duì)電工電子課程的不同需求,度身定制了非電類課程和實(shí)驗(yàn)?zāi)K,將電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展成為包含電路信號(hào)與系統(tǒng)、電子技術(shù)、電磁場(chǎng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)四大知識(shí)模塊的實(shí)踐技能和綜合設(shè)計(jì)要求,涵蓋了全校電類專業(yè)(1 000人/年)和非電類(1 800人/年)共30個(gè)專業(yè)方向本科生培養(yǎng)的要求。     

9、   4. 2深化實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)涵       在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上,強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件并重、分離與集成電路兼顧,增加了可編程技術(shù)的比重,先后開(kāi)設(shè)了微機(jī)原理與接口、可編程控制器PLC、可編程邏輯器件PLD、可編程模擬器件ispPAC、DSP應(yīng)用技術(shù)和Labview虛擬實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程,跟蹤科技發(fā)展方向;加強(qiáng)結(jié)合EDA技術(shù),完成仿真、設(shè)計(jì)、制版等教學(xué)要求,增加軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù),傳授PSPICE、Matlab、EWB和Protel等應(yīng)用技能;趣味性的研究型實(shí)踐內(nèi)容,拓寬學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);在實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式上,實(shí)驗(yàn)課程

10、單獨(dú)設(shè)課,單獨(dú)考試;實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用一人一組,獨(dú)自動(dòng)手實(shí)踐。       4. 3豐富課內(nèi)外實(shí)踐的內(nèi)容             通過(guò)教學(xué)計(jì)劃安排的課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié),深入的培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)綜合、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力;通過(guò)課外科技活動(dòng)的形式,組織學(xué)生參加電子科技協(xié)會(huì)、PRP和PEP項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)公共選修課、全國(guó)科技競(jìng)賽、與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目等,完成創(chuàng)新性研究工作,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化人才培養(yǎng)。   

11、0;         5自主建設(shè)、開(kāi)放運(yùn)行       5. 1集中建設(shè)、資源共享       實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)得到了學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,在人才、資金、用房、政策等方面給予全力的支持,經(jīng)費(fèi)及時(shí)足額到位,?？顚Ｓ谩Ｖ行膿碛虚h行新校區(qū)電院群樓中的一幢獨(dú)立大樓,整合了電氣電子信息類電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源構(gòu)建了“面向全校的電工電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”、“電氣電子信息類基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”、“公共專業(yè)課實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”及“科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平

12、臺(tái)”等4個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了集中管理、全校共享。       5. 2自主研發(fā)、跟蹤技術(shù)發(fā)展       通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),不僅使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境發(fā)生了巨大的變化,而且可通過(guò)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和自主研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,不斷更新和深化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使實(shí)踐教學(xué)不斷向數(shù)字邏輯、可編程技術(shù)、DSP應(yīng)用技術(shù)、虛擬技術(shù)等方面的拓展,緊跟電工電子技術(shù)發(fā)展的前沿。近5年開(kāi)發(fā)的主要自制設(shè)備包括: JDEE-10型CPLD系統(tǒng)可編程器件實(shí)驗(yàn)箱、JDEE-6傳感器實(shí)驗(yàn)儀和JDEE-6014型Labview虛擬實(shí)驗(yàn)裝

13、置等共9大類840余臺(tái)套。積極開(kāi)展合作交流,先后與ALTERA、TI、NI、TEK、ST、飛利浦、三菱等著名國(guó)際跨國(guó)公司建立了7個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,構(gòu)成了技術(shù)含量高、覆蓋面廣、體系完整、設(shè)備先進(jìn)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。       5. 3開(kāi)放運(yùn)行、規(guī)范管理       實(shí)驗(yàn)室建立了靈活多樣的開(kāi)放運(yùn)行機(jī)制,從時(shí)間開(kāi)放,到內(nèi)容開(kāi)放,再到完全開(kāi)放,滿足學(xué)生自主式實(shí)驗(yàn)方式、合作式實(shí)驗(yàn)方式和研究式實(shí)驗(yàn)方式等多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式的需求,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,激勵(lì)個(gè)性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)室

14、設(shè)備采用統(tǒng)一管理與分室管理相結(jié)合的個(gè)人責(zé)任制管理模式,健全了實(shí)驗(yàn)室管理?xiàng)l例和教學(xué)質(zhì)量保障體系,以一流的環(huán)境、一流的設(shè)備、一流的服務(wù),面向全校學(xué)生,完成實(shí)踐教學(xué)。       6重視軟件建設(shè)       實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件包括師資建設(shè)、教材建設(shè)、制度建設(shè)、實(shí)驗(yàn)多媒體建設(shè)、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)。加強(qiáng)人才引進(jìn),重視內(nèi)部培養(yǎng),打破理論課與實(shí)驗(yàn)課教師之間的界線,鼓勵(lì)知名教授和廣大中青年教師積極參加實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、參與指導(dǎo)學(xué)生PRP課外科技活動(dòng)。完善課程組負(fù)責(zé)制,實(shí)現(xiàn)課程與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。對(duì)現(xiàn)

15、有青年師資通過(guò)培訓(xùn)、交流和在職攻讀學(xué)位等途徑提高其業(yè)務(wù)能力和水平;實(shí)行考核制和聘任制相結(jié)合,部分崗位公開(kāi)競(jìng)聘。在教材和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)上,積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)講義編寫(xiě),開(kāi)發(fā)制作各種多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)件,錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像,建設(shè)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站等,形成了立體化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。完善教學(xué)檢查制度,進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)估。堅(jiān)持教學(xué)督學(xué)及聽(tīng)課制度和學(xué)生評(píng)教制度,系主任和教學(xué)督導(dǎo)以隨堂聽(tīng)課的形式,對(duì)各層次教學(xué)質(zhì)量、教案、教學(xué)備課等進(jìn)行檢查;定期召開(kāi)學(xué)生座談會(huì),聽(tīng)取學(xué)生反饋意見(jiàn)。明確的激勵(lì)機(jī)制可以體現(xiàn)教學(xué)的重要地位。根據(jù)學(xué)校規(guī)定,制定并實(shí)施了對(duì)各種教學(xué)成果獲獎(jiǎng)、規(guī)劃教材出版、精品課程建設(shè)和教學(xué)獲獎(jiǎng)給予獎(jiǎng)勵(lì),并在職稱評(píng)審、工資定級(jí)中,對(duì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有突出貢獻(xiàn)的人員,如精品課程的課程組成員、教學(xué)成果獎(jiǎng)獲得者、最受學(xué)生歡迎的教師等可以獲得政策傾斜。       7結(jié)語(yǔ)