立体式电工电子实验教学模式可分为分类教学管理、分层教学体系和拓展式教学环节三方面。分类教学管理面向不同专业, 对电气、电子类专业学生进行高水平、创新能力的培养, 对非电类理工专业学生进行厚基础、强能力的培养, 对文经管类学生进行高素质的培养。分层教学体系为不同专业、不同类别的学生构建了基础层、综合层、提高层和创新层4个体系。基础层针对电工电子的基础知识, 培养学生正确理解并掌握电工电子的基本知识技能; 综合层针对电工电子的综合应用, 培养学生综合应用电工电子基础中各类知识技能的能力; 提高层针对电工电子技术快速发展的特点, 培养学生掌握和应用新知识、新技术的能力; 创新层结合实际科研项目, 培养学生分析、解决实际问题的创新能力。
立体式教学模式的实现
在电工电子实验教学示范中心的建设和发展中,提出采用立体式教学模式, 构建了面向全校电类专业、理工非电类专业及文经管类专业的3个实验教学平台, 以及基础层、综合层、提高层、创新层4个层次的实验教学体系。该中心的建设和发展是立体式教学模式的一个典型案例。
教学体系
为实现立体式实验教学模式, 该中心在实验室配套上进行了层次建设, 在基础层次, 建设了2个电工技术基础实验室, 3个电子技术基础实验室和2个电子技术实验室; 在综合层次, 建设了4个综合实验室; 在提高层次, 建设了1个工业PC实验室, 1个嵌入式系统实验室, 1个仿真实验室, 2个信号与信息处理实验室和2个EDA实验室; 在创新层次, 建设了一批与科学研究共享的实验平台, 并在企业建立了多个共建实践平台, 如三峡电厂学生实践基地和青海电力装备高海拔实验基地。同时, 中心在注意理论教学和实验教学学时的合理分配基础上, 对课程体系制定上也为不同类专业学生进行了层次规划, 基础层次开设有电工电子学系列实验、电工技术系列实验、电子技术系列实验、信号与信息处理系列实验课程; 综合层次开设有电工电子综合设计、电子综合设计与实践、工业PC 及测控系统课程; 提高层次开设有EDA 技术实验及课程设计、DSP技术实验及课程设计、嵌入式技术实验及课程设计; 创新层次依托科学研究共享实验平台、与企业共建实践平台、各类科学竞赛活动(如全国大学生电子设计大赛)、学校及国家/ 大学生创新基金“重点实验室开放基金”和教师科研项目等平台, 开设创新实验、课外科研活动和毕业设计等教学培养环节。实验课程体系详细列表见表2。在此课程体系的基础上,该中心共开设出236个实验项目, 其中基础性实验项目71个, 综合提高性实验项目110个, 研究创新型实验项目55个。
中心根据人才培养的需要, 对实验项目不断更新,对内容陈旧的基础性实验项目进行更新换代, 在综合提高性实验项目中增设电工新技术实验内容, 如DSP数字信号处理技术和嵌入式计算机开发技术, 研究创新性实验项目结合教师承担的科研项目和全国大学生电子设计竞赛等科技竞赛活动, 使学生学有所用。
教学方法
在教学方法上, 中心根据不同层次实验课程的需要, 制定实施了3种教学方式: 自主式实验、合作式实验和研究实践式实验。自主式实验方式针对基础层次中的课程设计, 如模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计, 由指导教师提供可选的设计题目, 提出设计要求, 学生自行选择方案并对立完成设计, 要求每个学生现场演示实验结果, 说明设计思路及方案, 记录完成时间, 并要求学生对立做出课程设计报告; 合作式实验方式什对有一定难度且工作量较大的部分综合层、提高层实验, 要求学生2~ 4 人1组, 集体完成一个项目并写出总结报告。例如“电子综合设计与实践”课程即采用合作式实验方式, 分小组进行。学生4人一组, 进行查阅资料, 确定方案, 进行硬件安装、软件设计和调试运行, 小组成员内部分工协作, 在规定实践内完成实验项目; 研究实践式实验方式针对创新性实验, 各类电子设计竞赛和实际科研项目, 在项目负责人的指导下, 进行科研实践。
考核方法
中心结合课程特点与教学要求, 建立以基本理论、基本知识、基本技能为基础, 以综合运用能力为重点,以学习态度为参照的综合考核体系, 同时保证考核指标的规划化, 使学生学习成绩和教师教学效果得到客观公正的检验。基础层次实验课程对学生的出勤及实验效果进行记录, 从考勤、实验过程检查和实验报告3个方面综合考评并确定成绩; 综合层和提高层次的实验课程从考勤、检查平时的实验过程、检验最终完成的软、硬件效果进行综合评定; 创新层次的课程属于竞赛类的结合竞赛成绩评定, 属于参与项目类的由项目负责教师进行成绩评定。
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