独立学院电工电子实验教学课程体系的探索与实践

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：文章根据独立学院自身的特点，探索了电工电子实验教学课程体系改革内容、改革目标及你解决关键问题、实施方案和实施方法，展示了实践成果、特色和创新之处。
　　关键词：电工电子；实验教学体系；课程教学改革；探索实践
　　中图分类号：G642.0文献标识码：A 文章编号：1812-2485（2011）07-015-03
　　
　　
　　 电工电子技术是电类工科专业必不可少的一门专业基础课,电工电子实验教学则是该课程的一项重要内容,是帮助学生理解、掌握和应用电工基本理论知识、培养学生实验能力和实际操作能力的重要手段。独立学院的电工电子实验教学基本上仍然沿袭大多数公立高等院校的实验教学模式，没有针对学生水平的不同对电工电子实验教学做合理的分级教学，难以适应新时期人才培养的要求。为了更好的服务于独立学院培养实践应用型人才的目标，对电工电子实验教学进行合理的改革势在必行。要进行电工电子实验教学改革就必须建立以学生为本、知识培养与能力培养并重、实验教学与理论教学紧密结合的现代实验教学理念，明确以技术应用能力培养为主要目标的实验教学体系。为此，要大力加强实践教学投入，建设好具有开发、创新能力的电工电子实验室，使电工电子实验教学能够符合独立学院培养应用型人才模式要求、贴近生产实际、适应社会需要。
　　1 独立学院电工电子实验教学课程体系改革内容
　　1.1 构建电工电子系列课程实验教学大平台，该平台主要由通识教育平台和创新教育平台组成
　　1.1.1 通识教育平台。在通识教育阶段，确定了加强基础、拓宽口径、强化应用、重视实践的人才培养原则。该平台实验是各课程的基础性实验，包括验证性的基础实验和课程综合实验，是实验教学体系的基础，是必修实验，起着由技术基础课向专业课过渡的桥梁作用，学生对基础性实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。
　　1.1.2 创新教育平台。该平台包含设计与综合性实验、课程设计、毕业设计和自主创新实验。设计与综合性实验旨在立足基础、面向应用、注意知识迁移、反映大学生知识结构和能力要求，培养学生运用知识的综合能力和创新意识。
　　1.2 建立层次化的实验教学新体系，精心设计、优化实验教学内容
　　 实验教学体系的建设关系到人才培养的质量，为体现实验教学注重能力、个性及创新意识培养的基本原则，我们在实验教学体系建设上突出了分层次、个性化的、课内外齐抓的培养模式。根据难易程度，我们将实验内容分为3个大的不同层次，分别对应基础验证型、提高设计型、应用创新型实验，同时对各类实验项目进行分级实验教学。这样从低到高、从基础到创新、从知识的学习到能力的培养，逐级提高的实验教学体系，使学生既能掌握基本实验操作方法也能培养学生科学思维能力和创新设计能力，既可以满足不同层次学生的需求，同时又有利于对拔尖学生因材施教。
　　1.2.1 必做的基础验证型。包括验证性的基础实验和课程内综合实验，是实验教学体系的基础，是必修实验，起着由技术基础课向专业课过渡的桥梁作用，学生对基础性实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。由任课教师根据课程需要选定实验内容，教师在实验现场授课并全程指导。
　　1.2.2 提高设计型与应用创新型实验。提高设计型与应用创新型实验内容的安排我们强调强弱电紧密结合、与科研工程实际及社会应用紧密结合的原则。从培养创新型、复合型和工程型人才的需求出发，建设了一系列不同层次、跨课程的综合实验室，主要依托电工电子实验室、电工电子实训中心、电气工程实验室、PLC实验室、DSP实验室和电子创新实验室。学生可以根据自己的喜好和需要，允许自主选择实验内容或项目，贯彻因材施教、因需施教的原则。教学形式主要有必修课和选修课两种。一种是对必须加强电工电子综合知识能力的专业，教学设置为必修实践课；第二种是开设供全校理工科各专业学生根据自己需要和兴趣来选修的实践课。
　　 在设计与应用性实验的实施中，指导教师需要把自己在平时所积累的知识传授给学生，使他们少走弯路，高质量地完成实验。做好这类与科研工程实际及社会应用紧密结合的实验，对大学生参加科技创新实验大有益处。
　　1.2.3 采取开放式的个性化培养模式。开放实验教学的目的在于为学生建立一个貌似宽松、实则严格的学习和实践的环境，改“牵着学生的手往前走”到“鼓励学生自己往前走”，为学生留出相当的自主空间，鼓励学生出于兴趣和爱好去动脑筋、动手。开放式实验室为学生提供了一定的环境和机会，为培养他们的创新能力创造了条件。开放实验室，可以为学生自主学习、个性发展、培养创新能力提供充裕的时间和空间，是深化教学改革，由被动教育变为主动教育，由应试教育变为素质教育，全面提高实验教学质量的有效办法。
　　1.2.4 以EDA技术作为突破口，构建软硬件并重的实验教学新体系。长期以来，我国高校实验课普遍采用传统的硬件验证式模式，但随着EDA技术的发展，系统仿真技术日趋完善。针对当今国际电子设计业界对人才培养能力的普遍认同标准，必须强化学生电子设计自动化（EDA）仿真技能的培养。基于这点考虑，电工电子系列实验课程分为硬件实验和软件仿真两条线，每条线都突出了分阶段培养学生工程实践能力的特点。
　　1.2.5 加强实验讲义的建设。在我校自编实验讲义不断充实和完善的同时，我们对兄弟院校先进的实验教学内容和体系积极引进和消化，不断将既能体现基础又能体现综合的具有代表性的前沿性研究内容纳入到实验教学中，积极组织编写全新的实验教材。
　　2 独立学院电工电子实验教学课程体系改革目标及拟解决关键问题
　　2.1 改革目标：通过课程改革和建设，应达到如下目标
　　2.1.1 使学生打牢专业理论基础，掌握本学科的知识结构和内在规律，并具有综合应用知识的能力。
　　2.1.2 培养学生分析问题、解决工程问题的动手能力和创新设计能力。
　　2.2.3 培养学生自学能力和索取新知识的能力，为将来接受继续教育和学习打下坚实的基础。
　　2.2 拟解决的关键问题
　　2.2.1 高水平的师资是关键。
　　2.2.2 优秀的实践教材是根本。
　　2.2.3 先进的实验设备是前提。
　　2.2.4 实践教学分层次是客观现实。
　　2.2.5 科学的考核与评价是保证。
　　3 独立学院电工电子实验教学课程体系改革的实施方案和实施方法
　　 根据独立学院人才培养目标定位和实验教学理念，基于实验教学改革总体思路，电工电子实验教学必须在广泛学习、调研、讨论的基础上，以学科、专业的发展趋势为依据，结合专业培养计划，以突出能力培养、素质提高为目标，构建由“基础验证型、提高设计型、应用创新型”三个层次的实验教学体系。才能培养适应时代发展的具有竞争力的高素质应用型人才。
　　3.1 实施方案
　　 将实验教学分为三个层次，第一层次为基础验证型，面向全校工科学生的必修和选修实验课，学生可以跨专业选修自己感兴趣的实验课；第二层次为提高设计型，除本专业学生外，也为相关专业和爱好实验的学生提供实验环境；第三层次为应用创新型，以综合型实验为主，培养学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力，以工程项目、课题研究、科技创新竞赛为主，吸引各学科各专业有特长的优秀学生参与。
　　3.2 实施方法
　　3.2.1基础验证型。
　　 （1）课程： 电路分析基础实验、模拟电子技术、数字电子技术、电路仿真等必修实验课程。

　　 （2）教学目标：培养学生的基本工程素质，基本实验技能，基本分析和处理问题的能力。
　　 （3）具体要求：
　　 ①掌握基本的仪器使用与测试技术。
　　 ②掌握电子设备的基本操作方法。
　　 ③熟识1-2 种EDA工具的仿真技术。
　　 ④熟识中小规模常用模拟器件和数字器件的选择原则、工作原理。
　　 ⑤掌握基本电子电路的组成、性能及其参数测试方法。
　　 ⑥每位学生必须完成一个基础层综合实验和一个PCB图设计。
　　 ⑦具有电子单元小系统设计能力。
　　 ⑧了解基本的电工、电气和电路的设计及制作规范。
　　3.2.2 提高设计型。
　　 （1）课程：单片机原理及接口技术课程设计（必修）、VHDL课程设计与实践（必修）、数字集成电路设计（必修）、模拟集成电路（必修）等。
　　 （2）教学目标：培养学生知识更新、独立分析处理问题的能力以及创新的思维。
　　 （3）具体要求：
　　 ①掌握微处理器的基本架构原理与构造技术以及其通用的应用方法。
　　 ②掌握CPLD或FPGA设计技术。
　　 ③掌握一种典型的单片机开发应用技术。
　　 ④初步具有电工电子系统设计能力。
　　3.2.3 应用创新型。
　　 （1）课程：工程设计（必修）、综合应用开发实验（选修）、现代电子技术系统实验（选修）、嵌入式系统及其应用课程设计与实践（必修）、集成电路计算机辅助设计（必修）、ASIC设计实验（必修）、生产实习和校外实习（必修）、课程设计与毕业设计（必修），全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”科技竞赛、全国大学生机器人竞赛、全国大学生空中机器人竞赛、飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛、ADI全国大学生创新设计竞赛、校内学生课外科研立项、教师科研项目等各类课外科技活动
　　 （2）教学目标：培养学生自主学习、系统分析、应用、综合、设计与创新的能力，培养学生的创新精神，增强学生的工程设计与综合应用素质
　　 （3）具体要求：
　　 ①初步学会综合应用开发设计电工电子系统的基本程序和要素。
　　 ②经历电子板级电路到系统单元的分析，设计和实现的全过程。
　　 ③具有开发电子综合系统的能力。
　　 ④掌握电子系统项目的开发设计和制作能力。
　　 ⑤理解电子系统设计的一般规律。
　　 ⑥了解电子系统的创新思路
　　4 独立学院电工电子实验教学课程体系实践成果
　　4.1 通过分类分层次实验教学调动了学生学习的积极性和主动性，使学生从“要我学”转化为“我要学”，可以从根本上促进学风。
　　4.2 通过电工电子实验教学课程体系探索，有效的实施素质教育，有效的使学生分流，做到因材施教，有利于学生个体的多方向性发展，从而有利于学生毕业后的进一步深造或就业。
　　4.3 电工电子实验教学课程体系探索，对教师提出了更高的要求，因此必将激励教师自身业务水平的提高，进一步促进教学和科研工作。
　　4.4 电工电子实验教学课程体系探索遵从新形势下的教育指导思想，适应时代发展的要求，进一步提高了其理论联系实践的教学特点。它使学生能够学有所得，学有所长，成为社会的可用之才，较好地体现了学生以学为本的办学宗旨，符合培养以应用型人才为主的基本指导方针。
　　4.5 此次探索与实践中的特色和创新之处
　　4.5.1 按照学科建设与人才培养相结合、教学与科研相结合、理论教学与实验教学统筹协调的原则，将电工电子实验课程体系建设成为以培养学生实践能力、创新能力为主线，构建由“基础验证型、提高设计型、应用创新型”三个层次的金字塔结构的实验教学体系。
　　4.5.2 教学中以学生为主体、以教师为主导、以能力培养为主线，形成教师与学生信息互动，启发创造性思维；在实验课中因材施教、鼓励个性发展、培养拔尖人才；树立新的质量观念，改革实验考核方式。
　　4.5.3 优化整合电工电子课程教学内容，根据人才培养的需要，按照学校和学科专业设置的特点，整合电工电子实验室，统筹安排、合理使用教学资源，整合后的实验室为电路分析基础实验室、模拟电子技术实验室、数字电子技术实验室，电力电子、单片机和微机原理、DSP、PLC，使其专业性更强，并提高实验室的利用率和开出率，使其很好完成基础实验。
　　4.5.4 实行实验室开放并建立完善的管理办法，最大限度地利用实验室资源，充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用，为学生提供自主发展和实践锻炼的空间，提高仪器设备利用率。开放工作贯彻“面向全校、因材施教、形式多样、讲究实效”的原则，重点培养学生的创新意识和动手能力，学生可以购买基本的实验器件，利用实验室的条件，完成自己的设计。
　　4.5.5 运用现代化技术及先进的实验教学手段和方法，开发实验多媒体课件，使用计算机辅助实验教学软件和多媒体实验教学课件，推广运用虚拟、仿真等实验技术手段，拓展实验的时间和空间，构建立体式实验教学平台。
　　4.5.6 加强高素质应用型人才的培养，紧跟时代的发展动态，实现社会需求、专业建设、人才培养的互动。经过深入调研了解目前相关企业急需人才的专业方向，结合我院电工电子实验室的实际情况，提高人才培养的针对性，使教学内容更丰富，针对性更强。
　　4.5.7 建立专门的电子信息创新实验室，学生在教师的指导下，根据给定的实验条件和设计要求，自行研究、设计实验方案和实验步骤，完成实验，碰到问题能够自己解决。采取学生自主学习为主导的教学方式，自行查阅资料、开题答辩、设计方案、实验操作、完成实验项目、拿出实验成果，教师验收。根据学校规定，对于完成较好的同学，计入创新学分。
　　4.5.8 培养学生的创新精神，增强学生的工程设计与综合应用素质。鼓励并培训学生参加各类竞赛，主要面向全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”科技竞赛、全国大学生机器人竞赛、全国大学生空中机器人竞赛、“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛、ADI全国大学生创新设计竞赛、校内学生课外科研立项、教师科研项目等各类课外科技活动。
　　 参考文献
　　 1 王艳新.电工电子技术教学改革的研究与实践[J].教育研究，2007,(1):33-35.
　　 2 吴仕宏.电工电子技术课教学研究与实践[J].沈阳农业大学学报(社会科学版)，2005,7(1):97-98.
　　 3 朱燕秋.电工电子实验教学经验浅谈[J].广东工业大学学报(社会科学版)，2005(增刊)：334-335.
　　 4 唐盛安等.建立新型实验教学课程体系[J].实验室研究与探索，2002,(3):68-71.
　　 5 秦惠洁等.实验教学培养创新人才的实践与建议[J]. 实验室研究与探索，2000(5):11-14.
　　

转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-66654.htm