電基礎的實踐教學體系與教材協同性研究

李 洋， 閆洪瑩， 李 莉

(1. 北京石油化工學院 信息工程學院， 北京 102617; 2. 北京電子科技學院 信息工程學院， 北京 100070)

?

電基礎的實踐教學體系與教材協同性研究

李 洋1， 閆洪瑩1， 李 莉2

(1. 北京石油化工學院 信息工程學院， 北京 102617; 2. 北京電子科技學院 信息工程學院， 北京 100070)

基于協同理論，構建分層次模塊化的電基礎實驗課群體系和實踐教學體系。對電基礎的實踐教學與教材建設理念之間的協同性、教學內容與教材素材之間的協同性進行了實踐總結和理論探索。將各要素有機結合起來，形成協同培養大學生創新能力的合力，提高了大學生創新能力培養績效。

電基礎; 協同理論; 實踐教學改革; 創新能力; 教材建設

0 引 言

《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高[2012])4號)中強調：強化實踐育人環節，制定加強高校實踐育人工作的辦法，結合專業特點和人才培養要求，增加實踐教學比重，確保各類專業實踐教學必要的學分(學時)，提升實驗教學水平。為此，電工電子實驗教學中心在前期教學改革的基礎上，通過借鑒國內高校在教學改革方面的成功經驗，形成了面向工程實踐的教學特色。為適應新時期電工電子類基礎課程的教學特點，樹立了注重實踐教學、突出創新教育的電工電子工程教育教學理念。以培養創新型拔尖人才為目標，構建了符合學生個性化發展需求，滿足學生知識、能力和素質培養需要的多層次實踐教學體系及相應的實踐教學教材[1-3]。

1 基于協同理論，構建分層次模塊化的電基礎實驗課群體系和實踐教學體系

1.1 目前實踐教學存在的問題

(1) 我國高校電子信息類專業目前沒有把電基礎的實驗課群看成一個整體，而是單獨的各門課程，沒有統一的協同關系。另外還有相當一大部分大專院校還沿襲著傳統的實驗教學管理模式，基本是維護+輔導的模式，難以適應新的實驗教學思想和實驗教學體系。傳統的實驗基本為驗證性實驗，學生在教師的進行直接輔導下，按照實驗說明和步驟進行實驗，實驗教學被作為理論教學的輔助。

(2) 體現實踐能力的實踐環節僅僅依靠課上的實驗學時是不能滿足新的實踐教學理念實施。這就要在管理體制和教學模式上做徹底改變，但目前開放式的實踐教學方法并沒有落實在實處、考核模式還很陳舊不能有利于促進創新能力的提高。

(3) 目前能夠體現落實教育部加強實踐環節、增強培養創新意識精神的精品教材數量不多。實踐教材數量確實很多，但大部分還是舊的教育方法，僅僅增加了一些新的技術和新的儀器使用，不能體現學生自我發展、自主學習的實踐能力[4--6]。

1.2 構建分層次模塊化電基礎實踐課群體系

(1) 協同理論。1971年，德國學者Haken在系統論中最早提出了協同的概念，即系統中各子系統的相互協調、合作或同步的聯合作用及集體行為，結果是產生了1+1>2的協同效應。協同就是協調兩個或者兩個以上的不同資源或個體，協同一致地完成某一目標的過程或能力，并且通過協同產生“協同效應”，使總體的績效大于個體績效的總和。

(2) 構建分層次模塊化的電基礎實踐課群體系：經過多年實踐教學改革，逐步確定了電基礎課群三個層次實踐教學環節。即：電工電子技術(電路、模擬、數字)實驗;電工電子工程實訓;電子設計與創新和電子設計競賽。三個層次中各個模塊之間實踐教學環節相互協同，循序漸進、全面地培養學生的動手能力、工程實踐能力和創新能力。每個環節都與EDA技術緊密結合，體現基礎實踐教學和現代化手段相互融合。

實驗層面主要體現三個轉移：從驗證性實驗轉移到加強基本技能的訓練；從小單元局部電路為主的實驗轉移到多模塊、多知識點綜合系統實驗；從單一的實驗室內實驗形式轉移到課上課下、實驗室內外的多元化實驗形式。

工程實訓層面用3周時間，首先完成一個相對復雜的控制系統的各個模塊設計和制作，不但有硬件和軟件還有軟硬件的結合，最后完成整個系統綜合和調試。完成工程實踐能力和工程素質的訓練。

電子設計與創新層面主要是引導學生參加校級、市級以至國家級的各類現代電子系統設計競賽，培養大學生的科研能力、創新設計能力和工程應用能力。近年來，學生參加電子設計競賽，智能機器人大賽和車模大賽，獲得多項全國、北京市和學校的獎勵。

(3) 師生協同，引導學生個性化學習和實踐將教師素質的有效提高和學生工程素質、創新能力提升結合起來，不斷展示出教學高效性能。充分發揮施教角色的主導性、學習角色的主體性，關注學生的不同特點和差異，發展每一個學生的優勢，注重學生的個性化發展。教師是提高教學質量的決定性因素，工程素質、創新教學應回歸到探索發現的科研創新，電基礎課群實驗的教學隊伍應具有兼顧科研的學術張力。除電基礎實驗實踐教學任務，大多數實驗教師還承擔了適量的理論基礎課或畢業設計的教學，并且參加科學研究與學科建設，使教師科學素質和教學水平得到大幅提高，為教師協同培養學生的工程素質、創新能力奠定了堅實的基礎。

一方面，實驗教師要擁有精深的專業理論知識和寬泛的綜合知識，并能將這些知識進行交叉、整合，應用到電基礎實驗創新教學中。另一方面，教師要不斷地儲備新知識，掌握科技發展的新動向，注重對最新理論、技術和信息的了解，將這些內容融會在電基礎課群實驗學科的教學中，高效地帶領學生協同創新[7-9]。

2 新的實踐教學體系與教材的協同性

2.1 實踐教材存在的問題

目前的實踐教材建設工作仍滯后于實踐教學改革，現在使用教材中有不少內容陳舊，一些課程的教材可供選擇的品種太少；一些基礎課的實踐教材雖然品種較多，但低水平重復嚴重；有些教材內容龐雜，書越編越厚等等，都不利于學生自學能力的提高和全面素質的培養。存在的問題主要表現于以下幾個方面：

(1) 某些實踐教材雖然在前言或序中羅列了不少的實踐教學改革思想，但在書中的體系與實驗內容上還是以往的教學體系與陳舊的實驗內容。

(2) 某些實踐教材中即便引入了新的技術、新的儀器和一些綜合性的實驗，在內容上也不能體現培養學生創新能力的培養。

(3) 實驗教材中引入的綜合多知識點的思考題和選作題偏少。

(4) 體現動態或多維實踐教學的配套電子資源教材偏少。

(5) 目前編寫基礎課程實驗教材的教師參與科學研究的較少，編寫與科研相結合的實踐性題目缺乏。

(6) 與實踐教學改革相配套的管理措施落后于教學改革，使實踐教學改革理念實施較緩慢。如開放性實驗的管理與政策等[10-12]。

2.2 新實踐教學體系與教材的協同性

提高實踐教學的教材質量作為教材建設的核心、重點提高教材的內在質量。編寫實踐教材時，應同時注意幾個方面的協同：學生實驗操作能力與實驗條件的協同；學生實驗能力的培養與科技創新的協同；教學儀器與教材協同；電子教學資源與教材的協同；學生實驗技能的基本要求和考核方式的協同。

需要嚴格的審稿制度，聘請專家審稿。建立教材質量跟蹤與信息反饋制度，定期檢查教材的使用情況。教材要適應多樣化的教學需要，正確把握新世紀教學內容和課程體系的改革方向，在選擇教材內容和編寫體系時注意體現素質教育和創新能力與實踐能力的培養，為學生知識、創新能力、素質協調發展創造條件。

近年來，我國高等教育教材建設取得突破性的進展，出現了一批內容新、體系新、方法新、手段新的高水平實踐教材，并在實踐基礎上進行修訂，逐步形成精品教材。我們電工電子教學實驗中心積極投入編寫教材的工作，從講義開始，到正式出版，最后成為精品教材，走過了近10年的漫長的道路。中心出版的實踐教材有：“十五”、“十一五”規劃教材《電工電子基礎實踐教程》(上、下冊)和北京市精品教材《EDA技術實用教程》(實驗理論一體)，“十二五”規劃教材《現代電子設計與創新》等[13-14]。

3 提高了大學生創新能力培養績效

教學效果是評價教師的根本性指標，實驗教師教學效果好，在每學期進行的期中教學檢查中學生對教師課堂教學效果的評價優秀率均為100%?？蒲写俳虒W卓有成效，在工程實訓層面根據不同的專業開發出不同的工程實訓題目，研究創新性課程設計項目等，激發了學生實踐創新的興趣，引導和啟發學生通過實驗來學會如何剖析實驗問題。積極參加課余科技創新活動，近5年來課題組教師指導本科生在各類科技競賽中獲獎300人次，其中獲全國大學生機器人競賽一等獎10項，藍橋杯全國電子競賽一等獎3項，北京市電子競賽及其他的各類競賽一等獎各60項，二等獎100項，本科生參加教師科研項目10項、本科生優秀畢業論文10余篇，公開發表論文20篇[15]。

4 結 語

在實驗教學理念與改革思路上我們堅持實踐教學一條龍和電類專業四年電工電子不斷線，做法上采用“硬、軟、實、虛相結合”的原則，如何保證這些措施實施：① 狠抓常規實驗教學，特別是綜合實驗和創新性實驗；② 完善創新基地的建設，保證學生常年都有地方可去，參加各類競賽的學生都是來自創新基地；③ 教學內容和教材內容的協調，保證有合適教材?？傊褪菍⒏饕赜袡C結合起來，形成協同培養大學生創新能力的合力[16]。

從學生參加競賽的成績、完成的作品來看，進步是明顯的，另一方面從用人單位的反饋信息也說明了我們的做法是可行的。但是改革的路還很長，要求我們要更加努力的工作。

[1] 教育部．教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見[EB/OL].2012-3-26．http：//www．moe．gov ．cn /publicfiles/business/htmfiles/moe/s6342/201301/xxgk_146673.html．

[2] 秦鋼年,黃大明.構建適應創新型人才培養的實驗教學體系作用[J]. 實驗室研究與探索, 2012, 31(1): 101-104.

[3] 郭棟才，詹擁共，曠亞非.基于創新型人才培養的實踐教學新體系的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2013(11)：141-143.

[4] 李 洋.高校實驗室協同創新平臺共建與共享芻議[J].實驗室研究與探索,2014(11):297-300.

[5] 汪 靜，胡玉才，遲建衛.協同培養大學生實踐創新能力的研究[J].實驗技術與管理，2013 (9):19-21.

[6] 楊理連.高職素質教育與人才培養的協同性分析——以天津職業大學素質教育模式的實踐探索為例[J]. 職教論壇， 2012(2): 56-58.

[7] 李 洋，張曉燕，張吉月. 非電類電工電子系列課程體系改革的研究與實踐[J]. 實驗技術與管理，2009(6):196-198.

[8] 張鳳娥. 信息檢索課教學與教材協同性的探索與實踐[J]. 情報探索，2008(1)：19-20.

[9] 熊夢輝，夏 瓊，俞守義．實驗室資源開放管理系統在示范中心建設中的應用[J]．實驗技術與管理，2011，28(5)：210-212．

[10] 柴 鈺. 大學生自主管理的開放創新實驗室模式[J]. 實驗室研究與探索,2012, 31(1): 82-85.

[11] 馮其紅，胡 偉，戰永平.石油工程專業大學生工程實踐與創新能力培養途徑改革[J]. 實驗技術與管理，2012(12):16-19.

[12] 趙新建,張小紅,章 牧. 面向本科與研究生協同的銜接性實驗教學體系[J]. 實驗室研究與探索,2011(8):382-386.

[13] 李 洋. 現代電子設計與創新[M].2版.北京：中國電力出版社，2012.

[14] 肖偉才.理論教學與實踐教學一體化教學模式的探索與實踐[J]. 實驗室研究與探索,2011, 30(4): 81-84.

[15] 王 麗,周 玲.創新型實踐教學在大學生能力培養中的作用[J]. 實驗室研究與探索,2013, 32(3): 143-146.

[16] 張曉燕，李 洋.EDA技術在實踐教學體系中應用的探索和實踐[J]. 實驗室研究與探索,2008, 27(12): 48-50.

The Research on Collaborative of Practice Teaching Systems in Electronic Base and Textbooks

LIYang1,YANHong-ying1,LILi2

(1. College of Information Engineering， Beijing Institute of Petrochemical Technology， Beijing 102617, China;2. College of Information Engineering, Beijing Institute of Electronic Science & Technology， Beijing 100070, China)

Based on coordination theory, it was built electronic base system and practice teaching system which were in hierarchical experimental structure. The practice summary and theoretical exploration were conducted in collaborative electrical-based practice teaching ideas and materials construction between collaborative teaching content and teaching material. The various elements combined to form collaborative efforts for fostering college students innovation ability and improving teaching performance.

electronic base; collaborative theory; practice teaching reform; innovation capacity; textbooks construction

2014-10-24

李 洋(1962-)，男，江蘇睢寧人，博士，副教授，研究方向是EDA技術與電子系統設計。

Tel．：15810688989； E-mail: liyang@bipt.edu.cn

G 642； TN 101

A

1006-7167(2015)10-0216-03