构建多层次立体化电工电子实验教学新模式.doc

摘要:在国家级电工电子实验教学示范中心的建设和改革过程中,构建“基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合和软硬件结合”的多层次立体化电气电子信息类电工电子实践教学体系,深化实验教学内涵,丰富实践教学模式,加强师资队伍建设,以点(电类学生)带面(全校非电类学生),在培养创新人才方面取得了较好的成绩。 1引言面向21世纪高等教育的人才培养,必须服务于国家的经济建设和科技发展,符合社会和市场对人才的需求。因此,研究型、创新性人才培养成为世界一流高校人才培养的共同目标,使实践教学在高等教育中的地位越来越重要1。高等学校的电工电子实验教学在人才培养中具有重要的地位。在实践教学中,如何通过整合实验教学体系、建设一流实验室、开放实验室环境、拓宽实践内涵、丰富课外实践活动、改革实验教学模式、建设高素质师资队伍、引入现代新技术、加强立体化实验教学资源建设等各方面的改革和建设,更好地培养本科生的动手能力和创新意识,国内的高校已经进行了深入的研究和实践2-10。 以建设国家级电工电子实验教学示范中心为契机,传承百年教学传统和办学特色,在电工电子实验教学的建设和改革中,构建了“基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合和软硬件结合”的多层次立体化电气电子信息类电工电子实践教学体系,深化实验教学内涵,丰富实践教学模式,建设一流实验环境,加强师资队伍建设,在培养创新人才方面取得了显著的成绩。 2实践教学改革的新思路 在电子电工实验教学方面,我们的理念是:“以学生为主体,以能力和素质培养为主线,注重发挥学生的学习潜能,在宽口径专业教育引导下,夯实基础、注重实践、引导创新,培养既要脚踏实地,又要出类拔萃的工程科技人才。” 注重应用软件技能,跟踪科技发展方向,构建了具有强弱电结合、软硬件并重、多学科交叉的电工电子实践教学体系;必须强调教师承担理论课程与实践教学任务,鼓励教师主动将科学研究的方法与成果转化到实践教学中;必须合理利用多方资源,通过与国际知名公司合作建立联合实验室、以及采购和自主研发相结合,搭建实践教学的一流环境。 3宽口径创新人才培养的新理念 3. 1拓宽实践教学内容 为培养面向21世纪的创新人才,电工电子实践教学必须处理好通识教育、素质教育、实践教育和创新教育之间的关系,坚持精英教育观念,深化改革,将实践教学拓展为包含电子、电气、信息、通讯、计算机技术、信号处理、信息获取技术等宽口径综合技能的培养,强调基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合和软硬件并重。 3. 2以学生为主体 实践教学的目的是培养学生的动手能力和创新实践能力,学生是主体,服务是宗旨。在实践教学过程中,实施实验室开放管理,保证设备完好率,学生随到随用,有问必答,免费提供场地、设备、元器件和教师辅导,帮助学生通过课外科技活动和各种国内外竞赛提高动手能力、培养创新意识。 3. 3向能力型人才培养转变 针对新世纪能力型人才培养的需要,参照国际一流大学的有关工科大学生的能力培养要求,在实践教学中强调注重培养学生的理论与工程实践相结合的应用能力;进行实验以及实验数据整理和分析能力;进行部件、系统和工程应用的设计能力;在工程实践中应用必要的技术和现代化工具的能力;对现代技术和知识进步有敏锐的洞察能力和把握能力;在跨专业团队中发挥作用、有效工作的能力。 3. 4实现自我学习、自主锻炼、个性培养 实践教学培养实践能力和创新精神,改变过去实践教学完全服务于课堂教学,验证性实验统领的局面,增加提高型和研究创新型实验的比例,丰富科技研究内容。分层次、分阶段、循序渐进,课内外结合,学生可以通过自己立项的PRP项目、课外科技活动、国内外科技竞赛、企业联合实验室项目等挑战,激发兴趣、自我管理、自主完善,完成理论到工程认知的转变和创新。 4. 1拓宽实践教学的外延 电气电子信息类(电气、电子、信息、控制、计算机和仪器等)宽口径专业基础培养,构建了电气电子信息类技术基础课程体系和实验教学体系,考虑到非电类专业对电工电子课程的不同需求,度身定制了非电类课程和实验模块,将电工电子实验教学拓展成为包含电路信号与系统、电子技术、电磁场和计算机应用基础四大知识模块的实践技能和综合设计要求,涵盖了全校电类专业(1 000人/年)和非电类(1 800人/年)共30个专业方向本科生培养的要求。 4. 2深化实践教学的内涵 在实践教学内容上,强弱电结合、软硬件并重、分离与集成电路兼顾,增加了可编程技术的比重,先后开设了微机原理与接口、可编程控制器PLC、可编程逻辑器件PLD、可编程模拟器件ispPAC、DSP应用技术和Labview虚拟实验等实验课程,跟踪科技发展方向;加强结合EDA技术,完成仿真、设计、制版等教学要求,增加软件应用实验课时数,传授PSPICE、Matlab、EWB和Protel等应用技能;趣味性的研究型实践内容,拓宽学生思路,培养学生的创新意识;在实验教学形式上,实验课程单独设课,单独考试;实验教学采用一人一组,独自动手实践。 4. 3丰富课内外实践的内容 通过教学计划安排的课程设计和创新实验等环节,深入的培养和训练学生的系统综合、设计和开发能力;通过课外科技活动的形式,组织学生参加电子科技协会、PRP和PEP项目、实验公共选修课、全国科技竞赛、与企业联合开放实验室的项目等,完成创新性研究工作,实现个性化人才培养。 5自主建设、开放运行 5. 1集中建设、资源共享 实验中心的建设得到了学校各级领导的高度重视,在人才、资金、用房、政策等方面给予全力的支持,经费及时足额到位,专款专用。中心拥有闵行新校区电院群楼中的一幢独立大楼,整合了电气电子信息类电工电子实验教学资源构建了“面向全校的电工电子实验平台”、“电气电子信息类基础课实验平台”、“公共专业课实验平台”及“科技创新实验平台”等4个实验平台,实现了集中管理、全校共享。 5. 2自主研发、跟踪技术发展 通过实验室的建设,不仅使实验教学的环境发生了巨大的变化,而且可通过建立联合实验室和自主研发实验设备,不断更新和深化实验内容,使实践教学不断向数字逻辑、可编程技术、DSP应用技术、虚拟技术等方面的拓展,紧跟电工电子技术发展的前沿。近5年开发的主要自制设备包括: JDEE-10型CPLD系统可编程器件实验箱、JDEE-6传感器实验仪和JDEE-6014型Labview虚拟实验装置等共9大类840余台套。积极开展合作交流,先后与ALTERA、TI、NI、TEK、ST、飞利浦、三菱等著名国际跨国公司建立了7个联合实验室,构成了技术含量高、覆盖面广、体系完整、设备先进的电工电子实验教学示范中心。 5. 3开放运行、规范管理 实验室建立了灵活多样的开放运行机制,从时间开放,到内容开放,再到完全开放,满足学生自主式实验方式、合作式实验方式和研究式实验方式等多种实验教学形式的需求,调动学生自主学习的积极性,激励个性,培养创新意识。实验室设备采用统一管理与分室管理相结合的个人责任制管理模式,健全了实验室管理条例和教学质量保障体系,以一流的环境、一流的设备、一流的服务,面向全校学生,完成实践教学。 6重视软件建设 实验教学的软件包括师资建设、教材建设、制度建设、实验多媒体建设、实验网站建设等多个环节。加强人才引进,重视内部培养,打破理论课与实验课教师之间的界线,鼓励知名教授和广大中青年教师积极参加实验室建设、参与指导学生PRP课外科技活动。完善课程组负责制,实现课程与实验的有机结合。对现有青年师资通过培训、交流和在职攻读学位等途径提高其业务能力和水平;实行考核制和聘任制相结合,部分岗位公开竞聘。在教材和网络资源建设上,积极进行实验教材建设和实验讲义编写,开发制作各种多媒体实验教学件,录制实验教学录像,建设实验室网站等,形成了立体化实践教学平台。完善教学检查制度,进行教学质量评估。坚持教学督学及听课制度和学生评教制度,系主任和教学督导以随堂听课的形式,对各层次教学质量、教案、教学备课等进行检查;定期召开学生座谈会,听取学生反馈意见。明确的激励机制可以体现教学的重要地位。根据学校规定,制定并实施了对各种教学成果获奖、规划教材出版、精品课程建设和教学获奖给予奖励,并在职称评审、工资定级中,对在实验教学中有突出贡献的人员,如精品课程的课程组成员、教学成果奖获得者、最受学生欢迎的教师等可以获得政策倾斜。 7结语 上海交通大学电工电子实践教学的改革和建设实践,取得了显著的成效,形