立體式電工電子實驗教學模式可分為分類教學管理、分層教學體系和拓展式教學環節三方面。分類教學管理面向不同專業, 對電氣、電子類專業學生進行高水平、創新能力的培養, 對非電類理工專業學生進行厚基礎、強能力的培養, 對文經管類學生進行高素質的培養。分層教學體系為不同專業、不同類別的學生構建了基礎層、綜合層、提高層和創新層4個體系。基礎層針對電工電子的基礎知識, 培養學生正確理解并掌握電工電子的基本知識技能; 綜合層針對電工電子的綜合應用, 培養學生綜合應用電工電子基礎中各類知識技能的能力; 提高層針對電工電子技術快速發展的特點, 培養學生掌握和應用新知識、新技術的能力; 創新層結合實際科研項目, 培養學生分析、解決實際問題的創新能力。
立體式教學模式的實現
在電工電子實驗教學示范中心的建設和發展中,提出采用立體式教學模式, 構建了面向全校電類專業、理工非電類專業及文經管類專業的3個實驗教學平臺, 以及基礎層、綜合層、提高層、創新層4個層次的實驗教學體系。該中心的建設和發展是立體式教學模式的一個典型案例。
教學體系
為實現立體式實驗教學模式, 該中心在實驗室配套上進行了層次建設, 在基礎層次, 建設了2個電工技術基礎實驗室, 3個電子技術基礎實驗室和2個電子技術實驗室; 在綜合層次, 建設了4個綜合實驗室; 在提高層次, 建設了1個工業PC實驗室, 1個嵌入式系統實驗室, 1個仿真實驗室, 2個信號與信息處理實驗室和2個EDA實驗室; 在創新層次, 建設了一批與科學研究共享的實驗平臺, 并在企業建立了多個共建實踐平臺, 如三峽電廠學生實踐基地和青海電力裝備高海拔實驗基地。同時, 中心在注意理論教學和實驗教學學時的合理分配基礎上, 對課程體系制定上也為不同類專業學生進行了層次規劃, 基礎層次開設有電工電子學系列實驗、電工技術系列實驗、電子技術系列實驗、信號與信息處理系列實驗課程; 綜合層次開設有電工電子綜合設計、電子綜合設計與實踐、工業PC 及測控系統課程; 提高層次開設有EDA 技術實驗及課程設計、DSP技術實驗及課程設計、嵌入式技術實驗及課程設計; 創新層次依托科學研究共享實驗平臺、與企業共建實踐平臺、各類科學競賽活動(如全國大學生電子設計大賽)、學校及國家/ 大學生創新基金“重點實驗室開放基金”和教師科研項目等平臺, 開設創新實驗、課外科研活動和畢業設計等教學培養環節。實驗課程體系詳細列表見表2。在此課程體系的基礎上,該中心共開設出236個實驗項目, 其中基礎性實驗項目71個, 綜合提高性實驗項目110個, 研究創新型實驗項目55個。
中心根據人才培養的需要, 對實驗項目不斷更新,對內容陳舊的基礎性實驗項目進行更新換代, 在綜合提高性實驗項目中增設電工新技術實驗內容, 如DSP數字信號處理技術和嵌入式計算機開發技術, 研究創新性實驗項目結合教師承擔的科研項目和全國大學生電子設計競賽等科技競賽活動, 使學生學有所用。
教學方法
在教學方法上, 中心根據不同層次實驗課程的需要, 制定實施了3種教學方式: 自主式實驗、合作式實驗和研究實踐式實驗。自主式實驗方式針對基礎層次中的課程設計, 如模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計, 由指導教師提供可選的設計題目, 提出設計要求, 學生自行選擇方案并對立完成設計, 要求每個學生現場演示實驗結果, 說明設計思路及方案, 記錄完成時間, 并要求學生對立做出課程設計報告; 合作式實驗方式什對有一定難度且工作量較大的部分綜合層、提高層實驗, 要求學生2~ 4 人1組, 集體完成一個項目并寫出總結報告。例如“電子綜合設計與實踐”課程即采用合作式實驗方式, 分小組進行。學生4人一組, 進行查閱資料, 確定方案, 進行硬件安裝、軟件設計和調試運行, 小組成員內部分工協作, 在規定實踐內完成實驗項目; 研究實踐式實驗方式針對創新性實驗, 各類電子設計競賽和實際科研項目, 在項目負責人的指導下, 進行科研實踐。
考核方法
中心結合課程特點與教學要求, 建立以基本理論、基本知識、基本技能為基礎, 以綜合運用能力為重點,以學習態度為參照的綜合考核體系, 同時保證考核指標的規劃化, 使學生學習成績和教師教學效果得到客觀公正的檢驗。基礎層次實驗課程對學生的出勤及實驗效果進行記錄, 從考勤、實驗過程檢查和實驗報告3個方面綜合考評并確定成績; 綜合層和提高層次的實驗課程從考勤、檢查平時的實驗過程、檢驗最終完成的軟、硬件效果進行綜合評定; 創新層次的課程屬于競賽類的結合競賽成績評定, 屬于參與項目類的由項目負責教師進行成績評定。
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