胡仁杰，堵國(guó)樑，王鳳華，黃慧春，顧玉軍

(東南大學(xué)　電工電子實(shí)驗(yàn)中心，江蘇　南京　211189)

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電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)的研究

胡仁杰，堵國(guó)樑，王鳳華，黃慧春，顧玉軍

(東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心，江蘇南京211189)

為達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、知識(shí)運(yùn)用、科學(xué)研究、工程實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、探索創(chuàng)新基本能力與素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，4所高校聯(lián)合開(kāi)展調(diào)查、研究與設(shè)計(jì)，形成了從實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)方法、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)5個(gè)方面描述的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)，并在教學(xué)實(shí)踐中取得了良好效果。

電工電子；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

電工電子基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向電氣工程、電子信息、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)，具有服務(wù)學(xué)生群體龐大、配合理論課程多、實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)多等特點(diǎn)。

但是，當(dāng)前電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏系統(tǒng)完整、明確詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求，教學(xué)缺少指導(dǎo)性規(guī)范準(zhǔn)則。教師大都基于自身對(duì)教學(xué)目標(biāo)的理解，組織開(kāi)展教學(xué)；教師少有全面系統(tǒng)進(jìn)修的途徑，主要依靠自身經(jīng)驗(yàn)積累與相互間的交流；學(xué)生在學(xué)習(xí)與實(shí)踐中獲取實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、實(shí)踐技能?chē)?yán)重依賴教師言傳身教；在開(kāi)放式自主教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生遇到問(wèn)題不能得到及時(shí)有效的引導(dǎo)。

由東南大學(xué)、南京郵電大學(xué)、南京師范大學(xué)和南京工程學(xué)院的國(guó)、省兩級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心組成的課題組，以培養(yǎng)學(xué)生自主研學(xué)、工程實(shí)踐、探索創(chuàng)新綜合能力素質(zhì)為目標(biāo)，從教學(xué)基本要求、教學(xué)實(shí)施方案、環(huán)境條件建設(shè)等幾個(gè)方面開(kāi)展電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)的研究與設(shè)計(jì)工作。

1　課題研究方法

課題組成員學(xué)校分別是以工科為特色的綜合性大學(xué)、電類(lèi)專業(yè)為主的工科大學(xué)、文理為主的綜合性大學(xué)以及應(yīng)用型本科等不同類(lèi)型的大學(xué)，培養(yǎng)目標(biāo)各有特點(diǎn)。課題組充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，廣泛收集統(tǒng)計(jì)教學(xué)目標(biāo)與培養(yǎng)要求樣本信息，開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。

1)采集教學(xué)需求樣本。課題組成員根據(jù)不同類(lèi)型、不同層次學(xué)校電氣工程及電子信息等電類(lèi)專業(yè)在學(xué)科基礎(chǔ)課程層面的教學(xué)要求[1]，根據(jù)電氣工程及電子信息行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)規(guī)格的需求[2]，根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、知識(shí)運(yùn)用、科學(xué)研究、工程實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、探索創(chuàng)新的基本能力與素養(yǎng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)做中學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)研究探索和學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的目標(biāo)，廣泛采集各方面的要求與目標(biāo)。

2)設(shè)計(jì)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集的樣本信息，結(jié)合當(dāng)前教育思想理念、教學(xué)體系內(nèi)容、教學(xué)技術(shù)方法的轉(zhuǎn)變與更新，統(tǒng)計(jì)、歸納、總結(jié)形成從實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)方法、實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)5個(gè)方面制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)全面、明確、詳細(xì)的基本標(biāo)準(zhǔn)的課題研究目標(biāo)[3]。

3)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)施方案。制定教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的目的是在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)進(jìn)程設(shè)計(jì)、教學(xué)模式改革、考核機(jī)制構(gòu)建等教學(xué)活動(dòng)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目標(biāo)。課題組設(shè)計(jì)了一整套電工電子實(shí)驗(yàn)示范教學(xué)體系，分別在各自學(xué)校實(shí)施，在教學(xué)實(shí)踐中調(diào)整完善教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)。

4)歸納總結(jié)研究成果。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，歸納總結(jié)凝練,形成教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)初步成果，并提出實(shí)踐環(huán)境條件要求。

2　實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過(guò)2年多的研究與實(shí)踐，形成了由實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)方法、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)5個(gè)方面、38個(gè)大類(lèi)、130項(xiàng)細(xì)則的指標(biāo)要求體系構(gòu)成的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)。如表1～表5所示。

表1　實(shí)驗(yàn)知識(shí)

表2　實(shí)驗(yàn)技能

表2(續(xù))

表3　技術(shù)方法

表3(續(xù))

表4　實(shí)踐能力

表4(續(xù))

表5　綜合素質(zhì)

表5(續(xù))

3　實(shí)驗(yàn)綜合環(huán)境建設(shè)要求

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)充分滿足學(xué)生信息檢索、自主學(xué)習(xí)、研究探索、設(shè)計(jì)仿真、制作測(cè)試、總結(jié)交流等實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐過(guò)程中不同環(huán)節(jié)，如研究、設(shè)計(jì)、分析、仿真、實(shí)驗(yàn)、制作、焊接、測(cè)試，以及課外研學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽等需求；應(yīng)該在時(shí)間、空間、內(nèi)容和資源等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)充分的開(kāi)放，學(xué)生能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐，并能夠獲得指導(dǎo)、支持、幫助[6]。為了實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、設(shè)備條件、教學(xué)資源、運(yùn)行機(jī)制、開(kāi)放管理、信息化管理等綜合環(huán)境建設(shè)也提出了要求。

1)實(shí)驗(yàn)裝備與教學(xué)資源要求。

①實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備授課演示、討論演講、信息查詢、安裝焊接、調(diào)試測(cè)試、撰寫(xiě)報(bào)告等多種教學(xué)與實(shí)踐形式的功能。

②實(shí)驗(yàn)儀器及裝備：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備電壓源、數(shù)字萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字示波器等通用實(shí)驗(yàn)儀器，以及邏輯分析儀、掃頻儀、晶體管測(cè)試儀、電橋、RCL測(cè)試儀、虛擬儀器等專用儀器設(shè)備。并配備電子電路、交流電路、FPGA/CPLD、單片機(jī)/嵌入式系統(tǒng)，以及電子電路、交流電路的設(shè)計(jì)、分析、仿真、調(diào)試和制作等方面的軟件工具，以溫度、濕度、照度、重量、聲音、速度、角度和位移等物理量為對(duì)象的測(cè)量或控制對(duì)象等。

③教學(xué)資源要求：實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)建設(shè)經(jīng)常更新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息資源網(wǎng)站，提供教學(xué)內(nèi)容、課程安排、電子教案、教學(xué)錄像、知識(shí)方法、技術(shù)方案、工程案例等教學(xué)輔助資源。

2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行管理機(jī)制。

①實(shí)驗(yàn)室配置：實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)按功能設(shè)置基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)等不同層次綜合性實(shí)驗(yàn)室，提高空間、設(shè)備資源利用率。

②運(yùn)行管理制度：建立儀器設(shè)備維護(hù)維修制度，確保設(shè)備完好率；建立各種崗位責(zé)任制度，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)秩序。

③開(kāi)放管理機(jī)制：應(yīng)有充裕的開(kāi)放時(shí)間與開(kāi)放空間；具備預(yù)約、派位、登錄、退出等開(kāi)放管理機(jī)制，有適應(yīng)個(gè)性化實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、元器件等資源的使用機(jī)制。

④安全保障機(jī)制：建立安全及意外應(yīng)急處理機(jī)制，配備安防、消防設(shè)施及意外處理用品。

3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理。

針對(duì)開(kāi)放式個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，信息化教學(xué)輔助與過(guò)程管理系統(tǒng)，應(yīng)該涵蓋課程組織計(jì)劃實(shí)施、教學(xué)進(jìn)程統(tǒng)籌安排、考核評(píng)價(jià)成績(jī)統(tǒng)計(jì)、多元師生交互渠道、預(yù)約派位門(mén)禁管理、器件申請(qǐng)審批發(fā)放、實(shí)驗(yàn)信息現(xiàn)場(chǎng)采集、電子報(bào)告提交批改、實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)程管理、實(shí)驗(yàn)考試問(wèn)卷調(diào)查、設(shè)備器件出入庫(kù)管理等教務(wù)管理與質(zhì)量保障功能。

4　研究成果實(shí)施成效

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本標(biāo)準(zhǔn)首先在課題組成員學(xué)校應(yīng)用并檢驗(yàn)。東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心以培養(yǎng)學(xué)生自主研學(xué)、知識(shí)綜合、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程實(shí)現(xiàn)能力為目標(biāo)，提升研究探索、創(chuàng)新思維、交流溝通、團(tuán)隊(duì)合作素質(zhì)為重點(diǎn)，改革創(chuàng)新課程體系、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、優(yōu)化構(gòu)思教學(xué)進(jìn)程、綜合打造實(shí)踐環(huán)境、創(chuàng)建信息化管理系統(tǒng)，打造了兼具創(chuàng)新、實(shí)用及推廣性，突出自主研學(xué)的電工電子實(shí)踐課程。項(xiàng)目建設(shè)打破了電工電子多門(mén)實(shí)驗(yàn)課彼此獨(dú)立，難以開(kāi)展綜合性工程實(shí)踐的境況；解決了以往實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單驗(yàn)證知識(shí)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析研究壓力與空間不足等問(wèn)題；解決了以往教學(xué)直接傳授有余、分析與引導(dǎo)不足，任務(wù)梯度與要求層次統(tǒng)一有余、因材施教不足等普遍存在的問(wèn)題。課程改革與

建設(shè)在2014年獲得國(guó)家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。

[1]教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[S].上海第二工業(yè)大學(xué).教學(xué)質(zhì)量管理辦公室.上海：上海第二工業(yè)大學(xué)，2015.7.

[3]王源遠(yuǎn).高校實(shí)踐教學(xué)的理論認(rèn)識(shí)與實(shí)踐探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，29(7)：14-16.

[4]王勤,余定鑫.電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M].2版，高等教育出版社,2014.

[5]孫肖子,徐少瑩，李要偉，等.現(xiàn)代電子線路和技術(shù)簡(jiǎn)明教程[M].2版，高等教育出版社，2009.

[6]熊宏齊.論高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何適應(yīng)學(xué)生的自主選擇要求[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30(1)：1-4.

Study of Essential Norms and Standards for Electrical and Electronical Experiment Teaching

HU Renjie, DU Guoliang, WANG Fenghua, HUANG Huichun, GU Yujun

(Electrical and Electronic Experiment and Teaching Center, Southeast University, Nanjing 211189, China)

To realize the teaching goals in cultivating students’ ability of conducting self-study, freely implementing of knowledge, developing scientific research skills, establishing team collaborative spirit, nurturing the innovative capacity and comprehensive quality, four universities led by Southeast University have conducted joint survey and design.Finally, we formulate the essential experiment teaching norms and standards regarding the required knowledge for experiment, experiment skills, technical methods for experiment, practice capacity and comprehensive qualification.The norms and standards have proven to generate fruitful and positive effects on experiment teaching.

electrics and electronics; experiment teaching; teaching norms and standards

2016-07-8

江蘇省高等教育教改立項(xiàng)研究課題重中之重項(xiàng)目(2013JSJG001)。

胡仁杰(1962-)，男，教授，東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心主任，主要從事測(cè)控技術(shù)，電工電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的工作。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.001