电工电子课程群教学平台的建设

王福忠　艾永乐

摘要：电工电子课程群是工科学生的重要技术基础。为此，我校开展了基于创新能力教育的大学生电工电子课程群教学平台的建设。在教学理念、教学体系、教学模式、教学内容、教师队伍、教学方法与手段、教学管理和平台建设等方面进行了全面而系统的改革与实践。

关键词：电工电子课程群；教学平台；实践和创新能力

一、改革教学体系，重构实验教学培养模式

根据人才培养目标定位和我校学生特点，研究我校电类和非电类“电工电子”基础课程的教学目标和任务、改革教学内容和课程体系，包培理论教学体系和实践教学体系，两体系互为依托，相辅相成。

1.理论教学体系

电气与信息类专业的电工电子课程群理论教学体系以高水平、有创新为目标。其理论课程体系以“电路”、“电子技术基础”、“电机学”为基础，扩展了“特种电机”、“控制电机”、“EDA技术与实践”、“VHDL与数字系统仿真”、“数字逻辑设计与应用”等相关课程。

工科非电类专业的电工电子理论课程体系整合了“电路”、“电子技术基础”、“电机学”等课程，形成了极具特色的“电工学”。知识结构得到了较大的改善和扩展，特别强调课程与工程实际的结合，适应国家工业与信息化的需要，为培养非电类专业的宽口径、复合型人才打下了良好的基础。

2.实践教学体系

从高等教育实践教学体系的内涵出发，运用系统科学理论和方法，对组成“电工电子课程群”实践教学的各要素进行整体设计，建立了结构和功能最优化的实践教学体系，如图1所示。该体系在纵向层次上分基本知识层、基础层、提高设计层、综合应用开发层和科技研究创新层；横向模块由不同难度的实验项目群组成，其中包含必修、选修、实验公选课和科技活动等，不同层次专业根据教学大纲形成专业实验课程体系。

在不同层次中，分课内实验和课外实践模块。课内实验有非电类、基础型、基本型、加强型、扩展研究型等模块，每个模块由适应不同专业的实验项目群组成。课外实践有学生自立实验、实验设计竞赛、电子设计竞赛、科研训练等项目模块，每个模块由不同难度的实践项目群组成。不同专业年级，根据计划，学生自主选择实践项目。近三年来，开出实验项目135个，实验开出率达到100％，其中：基础实验占25％：虚拟实验占10％；综合设计实验占55％；创新开发实验占10％。

二、更新教学模式，改革教学方式

树立“知识+能力+素质”三位一体的人才培养质量观，突出创新教育、个性化教育和通才与专才相结合的人才培养理念。始终坚持“夯实基础、注重实践、面向需求、不断创新”的教学理念，“理论性教学+实践性教学+学术报告”的教学模式，将理论、实践和学术活动有机地结合。

1.理论教学模式

改革传统的“以课程教学为中心”的理论教学方式，提出并实行了“教学与科研互动”和“教与学互动”、“学生与学生互动”的教学模式，以及注重培养学生个性和创新能力的创新教育教学方式。

具体措施为：科研项目进课堂、电子产品上讲台、优秀学生当“老师”，学生分组打擂台。科研项目进课堂就是在教学过程中，教师根据所教课程的内容，结合自己的科研项目，教导学生懂得该课程知识点在科研项目中的应用，使其做到学有所用。电子产品上讲台就是将科研中制作的电子系统和生活生产中所接触到电子产品搬上讲台，结合课程知识点进行讲解。优秀学生当“老师”，鼓励引导优秀学生参与教学，学生自己讲，自己学，提高学生学习的积极性。学生分组打擂台，引导学生分组讨论，积极发表自己的讨论意见，在讨论中增强对知识点的理解，培养学生逻辑思维和辩证思维的形成。

2.实践教学模式

积极开展实验教学方法改革，努力提高实验教学效果，形成了“立体化、交互式”的实践教学模式。采用虚拟、仿真、硬件实验、设计、创新相结合，独立设课、课程实验、综合实验、设计制作、学科竞赛活动相结合，内容向工程延伸。形成了以自主式、合作式、研究式为主的实验教学方法，实现了立体化、交互式的实验教学模式。将综合设计性实验按课程设计的要求进行，确保学生得到系统的科研训练，如“电子线路综合实验”课程设计了10个题目供选择，每个学生任选一题，在规定时间完成。新的实验模式，有利于改善学生的知识结构，增强学生的创新意识和工程实践能力。

电工电子课程设计，采用拟定若干课题内容，让同学自由结合，自由选题，分组讨论的方法，既激发了学生们自主分析、自我学习的热情，又极大的培养了他们团队合作的精神，达到了事倍功半的效果。形成了教学——自学——反馈这种有效的循环学习链条，取得了很好的教学效果。

3.改革教学考核方式与手段

建立了多样化的考核制度及试题库，为全面、客观考查学生对知识的掌握程度提供了全方位、多渠道的考核模式，深受学生欢迎。采用自主操作、分析、报告和小论文等考核方法。将考试与作品、总结报告、小论文相结合，平时成绩、笔试和实际操作相结合。如“电路测试技术”和“电子技术实践”等实验课程的考试成绩采取4:2:4的模式，即平时成绩40％，笔试成绩20％，动手操作成绩(包括安装、调试、验收)为40％。

三、多种教学手段并重，拓宽教学沟通渠道

1.教学形式多样化

根据教学内容的不同采用多种教学手段，形成完美的课堂效应。既不能放弃传统的教学手段，也不盲目地应用新的教学手段。针对不同的教学对象、不同的教学内容，有分析、有比较地选择适宜的教学手段和方法，从而达到理想的教学效果。如采用电机模型、学生制作的电路板等教具。将学生制作电路板的整个过程录像引入课堂。

根据不同教学对象，使用恰当的教学手段，做到因“材”和因“才”施教。关注学生个性化特征，重视学生个性化需求，采用灵活的多元教学手段。针对电类专业学生采用课件播放与板书相结合，到难点处采用粉笔书写推导，使学生深入理解定理的来龙去脉。而对于非电类偏重应用的专业学生重点讲解物理概念和应用部分或者根本不讲定理的推导过程。

2.采用多种现代化网络教学平台，拓展师生交流空间

积极利用网络式开放教育平台，综合采用电工电子课程公共电子信箱、电工电子课程BBS论坛、电工电子课程教学资源ftp等教学形式。这些方式不仅为学生的相互交流提供了广阔的空间，也大大激发了同学课下学习的积极性和创造性，拓展师生交流渠道，加强了师生之间的学习互动。

3.“厚基础、个性化、全开放”的实践教学平台

以培养创新人才为目标，建立了“厚基础、个性化、全开放”的实践平台教学。实验仪器设备是完成实验的基本硬件条件，没有先进的足够的实验仪器，教学新体系的落实，高素质创新人才的培养是不可能

的。为此，五年来学校以培养创新人才为目标，按照“品质精良、组合优化、数量充足，在实验教学体系、结构、功能、效益等方面协调发展”的原则，投入950万元进行环境建设。购买与自主研发相结合，建成了16个开放实验室，其中6个“个性化”实验室，如自主设计与创新研究实验室、制版贴片实验室、智能汽车实验室等，提供了创新研究条件；建成能够完成“验证、设计、研究、创新等实验以及学生竞赛、科研活动等一条龙”的硬件平台；建立网络信息平台，实现网上互动、答疑、预约等，实现管理信息化，提供了丰富的网络资源。

四、应用成效

自2005年开始电工电子课程群创新能力教育平台的建设以来，我校28个专业学生受到了创新教育。所培养的学生在基本理论，基本知识，基本方法、设计分析、研究开发和综合运用等方面的能力得到了明显提高。学习自信心和创新意识增强。

1.科技竞赛

学生参加科技活动积极性明显提高，如2006年校级电子设计大赛就有154个队参赛。学生在2006年河南省“挑战杯”中获一等奖1项、三等奖4项；在2007年全国大学生电子设计竞赛获全国二等奖1项，河南赛区一等奖8项，二等奖1项；在2008年第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车大赛获国家二等奖1项，赛区一等奖1项，二等奖1项，三等奖1项；在2008年第六届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛获全国铜奖2项，河南赛区特等奖2项，金奖2项，银奖4项，铜奖3项。

2.实践平台建设和专业发展

以电工电子课程群创新能力教育平台为主体的电工电子实验中心于2006年获国家级实验教学示范中心；以本成果作为主要支撑条件，我校电气工程及其自动化专业2008年获得国家级特色专业。

3.师资队伍和教材建设

催生和凝聚了一支以教育部高等学校教学指导委员会委员为带头人、以同一领域不同研究方向的教授、博士生导师为核心，以博士、硕士为主体，知识、年龄、学缘结构合理的教学团队。该团队现有教师26名，其中教授8名，副教授6名，讲师12名。近三年来，共完成国家级、省部级教学和科研项目30余项。其中10项已在高校和企业推广应用；成员获全国模范教师、河南省师德先进个人等荣誉20余人次；获省级教学科研成果一、二等奖6项；发表教研论文21篇；出版《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》、《电工学(上、下册)》等18本“十一五”规划教材和高质量教材。其中《电路测试技术》、《电子技术实践》等4部“十一五”规划系列实验教材，精选实验教学内容，为学生基础实验、课程设计、各种科技活动提供指导和参考。

[责任编辑：文和平]