以學生為本 培養學生實踐創新能力

習友寶, 李朝海, 陳 瑜, 陳學英, 董愛軍, 李 穎, 崔紅玲， 孫可偉

(電子科技大學 電子科學與工程學院，成都 611731)

0 引 言

電子科技大學為教育部以電子信息類專業為主的“211”“985”“雙一流”建設重點大學，學校非常重視學生的電子實驗教學。電子實驗中心承擔了全校電子信息類專業本科生的基礎實驗教學，是學生實踐與創新能力培養的重要基地，學生受益面廣、影響大。電子實驗中心成立于1988年，而今已走過而立之年，在此，進行回顧與總結，① 為了紀念，② 為了交流。

電子實驗中心(以下簡稱“中心”)長期以來致力于學生電子實驗教學，始終堅持“以學生為本”的教學理念，聚焦學生實踐與創新能力培養，不斷探索、改革與創新，以適應技術的發展和社會對人才培養的需要。通過多年建設與積累，在實驗教學的硬件與軟件及示范輻射等方面，均取得了一定成績和成效。

1 電子實驗中心30年建設回顧

1988年，學校整合各院、系、所的基礎實驗室，以克服資源浪費，保證實驗教學質量，成立了校級電子實驗中心。20世紀90年代中后期，中心對電子技術實驗課程進行了教學體系改革，提出了“基礎、應用、綜合”的“三段式”實驗教學體系[1]，獨立設置了3門列入本科培養計劃的必修實驗課程，編寫了實驗教材和課程大綱，取得了很好效果。期間，在學?！?11”工程建設支持下，以及電子實驗中心作為“國家工科電工電子基礎課程教學基地”的學生工程訓練建設的主體，大大促進了中心的建設和發展，中心獲得1999年四川省“優秀基礎課實驗教學中心”稱號。

2001年，學校進行院系、學科調整，電子實驗中心劃歸到電子工程學院。從而加強了中心學科背景的支撐，同時，進行了管理體制改革，在人事管理和行政上歸屬學院，而所需運行經費及實驗室建設經費由學校直接投入。中心探索構建“基礎型、應用型、綜合型、設計型、創新型”的循序漸進的“五層次”實驗教學體系[2]，對課程內容進行優化與重組，重新制定了必修和選修實驗課程的教學大綱。其中，基礎型實驗主要為應知應會的原理性實驗及常用元器件識別、儀器儀表的使用、電子工程實踐(電裝實習)等；應用型實驗為模擬與數字單元電路實驗，由純硬件完成；綜合型實驗為模擬與數字、硬件與軟件的綜合系統實驗；設計型實驗為面向復雜工程問題、主要由學生獨立完成的特定要求的設計課題；創新型實驗則采用完全開放式教學方式，由學生自主完成具有一定創新意義的設計課題或小項目?！拔鍖哟巍睂嶒灲虒W貫穿于大一至大四的各學期，從基礎到創新逐步遞進。

2006年，電子實驗中心獲得教育部首批“國家級實驗教學示范中心”(電子類)稱號，中心全面進入“示范中心”建設階段[1-4]。2007年，隨著清水河新校區的啟用，以及學校辦學條件的不斷改善，中心獲得了更好發展。中心規劃建設學校教學需要的教學實驗室、開放實驗室、儀器維修室等，由教務處直管的“大學生科技創新中心”等，參與建設了中心專用網站和實驗室開放管理系統，使實驗室環境和整體教學條件得到極大改善。除硬件條件建設外，中心以實驗內容更新為核心，以實驗課程、實驗項目建設為抓手，充實和豐富了“五層次”實驗教學內容。對于基礎型和應用型實驗，引入Multisim電路仿真，數字電路實驗中引入FPGA；綜合型實驗中引入SOPC；對于設計型實驗，規范了學生選題、開題、中期檢查、設計報告與答辯、學分認定等管理；創新型實驗則主要面向電子設計競賽培訓，建設了“普適性”系列化培訓課程[5]，達到“以賽促學”。中心以實驗項目開發帶動實驗課程建設，2009年，中心有3個實驗項目入選《國家級電子實驗教學示范中心創新性實驗項目選編》。為適應新的教學內容的需要，自制多種實驗裝置，重新編寫出版了相應的實驗教材。課程建設效果顯著，由中心建設的“現代電子技術實驗”課程獲得2007年國家精品課程[7]。此外, 為支持示范中心的建設與發展，學校和學院進一步明確中心“校、院兩級管理”“中心主任負責制”以及實驗室管理、儀器設備管理、教師考核、質量保障、經費保障等一系列政策和措施，并落到實處。

2012年，接受教育部“示范中心”驗收專家組現場考查驗收，并獲得好評。此后，中心配合學?！靶鹿た啤苯ㄔO、陸續開展工程教育專業認證，以及近年來的本科培養方案的修訂和2017年“雙一流”建設啟動后對各實驗課程的教學內容再次進行了重新審定，面向解決復雜工程問題，更新實驗項目，開展挑戰性實驗課程、跨專業跨學科實驗課程建設，以及實驗MOOC建設、數字資源建設等。近年來，原競賽培訓系列化課程由創新學分課程規范化后，統一納入學校“通識”課程體系。升級改造后的“現代電子技術實驗”獲2013年國家級精品資源共享課，并于2017年入選首批四川省精品在線開放課程；近3年來，中心共建設有4門MOOC實驗課程，均已在中國大學MOOC“愛課程”上線，其中《電子技術實驗基礎Ⅰ(電路分析)》和《電子技術應用實驗Ⅰ(數字電路基礎實驗)》分別 獲得2017年(首批)和2018年國家精品在線開放課程。

中心的建設與發展，均離不開每一位中心教師的積極參與和不懈努力，因此，中心的師資隊伍建設特別重要。新世紀以來，特別是獲評“示范中心”后，進一步明確了中心教師以實驗教學為核心的工作定位，確立了圍繞實驗教學及相關工作(如主持或參與教改項目、實驗室建設專項、開發新實驗、指導學生學科競賽與創新/創業項目、自制實驗裝置、編寫出版實驗教材、發表教學論文等)的考核機制[8]，同時，鼓勵教師承擔理論課教學，參與科研團隊，攻讀學位和國外進修，使實驗教學隊伍得到穩定，并保持良好的動態平衡，教師的業務素質和水平得到不斷提高。近年來，中心多位教師獲評正高級實驗師、副教授或高級工程師、高級實驗師，多名教師榮獲電子科技大學“我最喜愛的老師”稱號，以及省和學校教學成果獎、學?！跋冗M工作者”“教學優秀獎”等獎勵和榮譽。中心教師的個人與中心集體的發展相得益彰，統一協調，正如驗收專家所說，“示范中心的建設關鍵是實驗師資隊伍的建設”。

2 體現“以學生為本”的教學理念

“以學生為本”[8-10]，雖然沒有一個權威定義，也有不同的翻譯，如，“Taking the needs of students as the primary concern”，或“Students-centered”“Students-oriented”，但作為一種普遍接受的教育理念，大致指以學生為中心，突出學生的主體地位，教育要服務于學生在社會現實生活中的需要，使學生獲得全面可持續發展。2017年6月21日，教育部在四川成都召開新時代全國高等學校本科教育工作會議[11]，會議強調，堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，“高教大計、本科為本，本科不牢、地動山搖”，突出了高校本科教學的重要地位，而本科教學就是要立足于學生成人、成才，即“以學生為本”。近10多年以來，在國內高校中廣泛開展工程教育專業認證，也正是基于成果導向、以學生為中心、強調持續改進的OBE(Outcomes Based Education)教育理念[12-13]，其中的Outcomes即是指“預期學習產出”(intended learning outcomes)，而強調持續改進也是指向學生預期學習效果的，并且要求全體學生。因此，OBE教育理念本質上就是“以學生為本”。

中心在長期的建設與發展過程中，較好地堅持和貫徹了“以學生為本”的教育教學理念。如“五層次”實驗教學體系，正是基于實驗教學特點和學生認知規律，從簡單到復雜、從基礎到創新，循序漸進，使實驗教學在有利于啟發學生科學思維和創新意識方面形成多點多面的覆蓋；中心設置的實驗課程，覆蓋了工程教育專業認證中12條畢業要求的多項內容，如基本原理和方法、實驗方案制定、實驗結果評價、儀器設備和工具軟件的使用、實驗報告或設計報告的撰寫(書面表達)、團隊協作、科學精神與工程素養、環境與安全等；而實驗課程的主要內容乃是全校電子信息類各專業的共性核心技術，必將為學生的后續學習乃至今后工作奠定重要基礎；每門課程的教學內容、實驗項目都經過精心選擇，使其具有趣味性、啟發性、典型性、工程性、適用性、實用性、探索性等，同時考慮與理論知識相結合、與實際工程應用相結合、課內外相結合、線上線下相結合等；多元化的實驗課程考核方式及成績構成比例設置，充分強調了實驗課程的平時積累與實踐特點；從2009年開始，為新生發放配備有數字電壓表、常用工具和常用元器件、面包板的“工具箱”，學生可在宿舍或開放實驗室進行簡單的電路設計、搭建、測試，完成一些小設計、小制作，激發和引導學生實驗興趣，提高了學生的主動性，效果良好；開放實驗室[6]為學生提供免費元器件材料、常用儀器設備，并可進行電路裝配等，還有教師值班指導，為學生課外實踐活動提供了良好條件；電子設計競賽培訓系列化課程，融合實踐創新能力培養與競賽活動于一體，堅持“普惠性”原則，使大面積學生受惠；中心教師的考核與獎勵條例，使教師專心圍繞實驗教學開展相關工作，提高實驗教學水平，更好地服務于學生。所有這些，都是“以學生為本”教育教學理念的具體體現。

總之，中心的硬件條件建設與各課程建設，以及相關制度建設和經費保障等，有力促進了學生理論知識、實踐能力與創新能力、工程素質和綜合素質的協調發展，營造了學生勇于探索、勇于實踐的濃厚校園文化，教學效果好，近10多年以來，在全國大學生電子設計競賽活動中，我校學生獲獎總數名列前茅，2009年還獲得“NEC杯”最高獎，畢業生在國內外IT領域獲得用人單位的廣泛贊譽。

3 示范輻射

中心立足于我校電子信息類專業本科生的基礎實驗教學，為學校人才培養做出應有的貢獻；同時，面向全國、面向社會，通過多種渠道和途徑發揮了良好的示范輻射作用。

中心每年接待大量國內外領導、同行專家、實驗教師，以及中學師生、繼續教育學院的全國中職、高職師資培訓班學員等參觀訪問與交流，接待工程教育專業認證專家組現場考查，學校本科教學審核評估專家組現場考察(2017年)、教育部實驗室安全檢查(2017年)等；每年撰寫并提交示范中心“年度報告”，參加每年一度的國家級實驗教學示范中心電子學科組的年度工作會；從2014年開始，參與每年一度的“鼎陽杯”全國電工電子基礎課程實驗教學案例設計競賽活動(由教育部電工電子基礎課程教學指導委員會與國家級實驗教學示范中心聯席會聯合主辦)，其中，成功承辦了2016年度的活動；組織相關教學研討或舉辦培訓活動(如2009年7月的Xilinx川渝地區大學教師Workshop、2014年7月 “Agilent技術講座”和2015年5月“Atmel大學計劃嵌入式系統與無線應用巡回講座(成都站)”等)；接受兄弟院校的實驗老師進修學習，承擔學校人力資源部教師發展中心安排的新進校教師的實驗教學培訓等；邀請國內教學名師來校舉辦專題報告會[14]；組織中心教師分批分次到高水平的兄弟院校進行參觀訪問與交流；參與兄弟高校示范中心教學指導委員會工作，與兄弟院校的中心深入交流和學習。

此外，中心建設的專用網站、國家精品課程、國家級精品資源共享課、精品MOOC、出版的教材、自制實驗裝置的推廣應用、發表的教學研究論文等，都發揮了良好的示范輻射作用。

4 中心發展展望

在實驗教學的構成要素中，包涵了實驗教學理念、教學體系、教學內容(實驗項目、實驗課程)、實驗教材、實驗儀器設備、考核方式、實驗環境與條件、環境與安全、師資隊伍、實驗教學手段和方法、信息化建設以及質量保障、經費保障、制度保障、教學管理、教學研究與改革等眾多方面，其中，實驗教學內容是核心，它是學生實踐創新能力培養的載體，因此，在今后的中心建設中，需要更加突出實驗教學的“內涵式建設”，根據新技術、新工藝的發展以及產業發展需要，不斷更新、完善、豐富、拓展實驗內容，打造實驗“金課”。同時，充分利用信息化、網絡化等現代教育技術，進一步完善在線開放課程(MOOC)，開發網絡化遠程實驗、虛擬仿真實驗等，使實驗教學線上線下相結合、虛實結合，相輔相成。

學生實踐創新能力的培養，需要不斷反復實驗、試錯、研究和探索，從陌生到熟悉、從熟練到精通，從而不斷積累經驗，那些在“全國大學生電子設計競賽”中獲獎的學生就是最好的例證。對于基礎課程及其實驗，國外一流名校的教學計劃中，一般講課和實驗的課時比例都在1∶2或1∶3以上，相比而言，國內高校的實驗學時數是很不足的。為此，實驗中心將繼續取得學校和學院的支持，增加實驗課程的學時數；采取課內外相結合，使課外開放實驗成為課內實驗的重要補充。中心進一步大力建設開放實驗室，拓寬開放實驗室場地，提升開放實驗室的儀器設備檔次、豐富元器件材料。

實驗師資隊伍是中心可持續發展的人員保障，因此，后續將通過“內培外引”重在內培，特別是具有工程背景的年輕教師的引進和培養，不斷優化隊伍的年齡結構、學歷結構、學緣結構、職稱結構等，建設一支熱心實驗教學、勇于探索、積極進取、滿足教學需要的高水平實驗教學隊伍。

5 結 語

電子實驗中心經過30年的建設和發展，在學校和學院的關心支持下，以學生為本，緊跟電子技術的發展和教育教學改革的需要，不斷探索和改革，特別是，2006年獲評教育部首批“國家級電工電子實驗教學示范中心”和2007年搬遷至清水河新校區以后，中心得到了更好更快地發展，在實驗教學的各個方面都取得了一定成績，為我校人才培養做出了貢獻，同時，在國內高校中產生了較大影響。

2017年，隨著“雙一流”建設啟動，學校基于學科建設與發展的需要，進行了部分學院的整合，電子實驗中心重新劃歸為新成立的“電子科學與工程學院”。電子實驗中心將一如既往地秉持“以學生為本”的教學理念，以學生為中心，服務于學生實踐與創新能力的培養，助力學?！耙涣鞅究啤苯ㄔO,為學校人才培養做出更大貢獻。

致謝特別感謝為電子實驗中心建設和發展給予大力支持和熱心幫助的學校領導、教務處領導和實驗教學督導組專家、國資處領導、電子科學與工程學院和原電子工程學院領導等校內相關單位和領導，以及兄弟院校的領導和同行，還要感謝包括已退休的全體中心老師的不懈努力和辛勤工作。