電工電子基礎實驗中心實驗教學改革研究

劉明亮

摘 要：根據黑龍江大學電工電子基礎實驗中心的實際情況，對電工電子基礎實驗中心實驗教學改革進行了研究。轉變教育理念，采用虛擬—實踐相結合的教學模式，構建多重實驗教學內容體系，積極建立校內外實踐基地，加大指導教師工程培訓，構建科學量化的師生互評，激發學生的工程潛力，提高科技創新人才培養質量，增強學生就業能力。

關鍵詞：電工電子基礎實驗中心;工程認證;教學改革

中圖分類號：G642 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1002-2589（2019）04-0140-02

美英等國家實行工程教育專業認證制度，主要目的是保證工程教育質量，使高等學校培養出來的學生工程教育水平與相關職業資格互相認可。2006年，我國啟動工程教育專業認證工作，并成立了認證機構——中國工程教育專業認證協會。2013年6月，我國工程認證工作取得長足進展，被接納為《華盛頓協議》成員，說明中國工程教育已經走出國門;2015年3月，《工程教育認證工作指南（2015版）》認證標準發布，新版指南特別強調生產實習等實踐類教學，要求學生具備分析、解決復雜工程問題的能力。

工程教育認證對高校的專業建設既是機遇又是挑戰，目前已經在國內很多高校積極開展，黑龍江大學正是這些高校之一。電工電子基礎實驗中心肩負著培養德才兼備的電子電氣類專業復合型人才的任務。在工程認證以及教育改革背景下，高等教育階段電工電子基礎課程和實驗存在著許多問題，已經制約了電子電氣類、自動化類工程人才的培養質量。電工電子基礎實驗中心的工程教育改革已時不我待，及時及早進行有其重大意義，具體的研究意義有以下幾個方面。

一、電工電子基礎實驗中心實驗教學改革的必要性

（一）深刻理解工程認證的核心理念

我國開展工程認證相對較晚，“工程認證”的相關概念對于很多人來說比較陌生。這就需要對工程認證進行科普，了解解讀國內外工程認證的歷程發展、認證理念、認證標準、認證機構等，讓社會、用人單位、高校、學生準確認識工程認證體系，理解工程認證的核心理念，最終將轉變人們的工程教育觀念。

（二）推動高等學校電工電子基礎實驗中心課程體系的教學改革

高等學校電工電子基礎實驗中心課程體系的教學改革應該穩定持續地進行，在工程認證背景下構建一套適合黑龍江大學電工電子基礎實驗教學改革方案，能夠推進本校電工電子基礎實驗中心的教學改革，培養學生的動手實踐能力、思維創新能力;提高電子電氣類、自動化類學生高等教育質量;為社會、用人單位培養合格的人才服務。

（三）提高學生的實訓、實踐、創新、就業能力

改革教學內容、教學技巧、培養模式，實驗方案和流程，使學生掌握扎實的工程基礎知識，培養學生具有初步的科學研究和科技開發能力;具有研究新工藝、新技術、新產品和新設備的初步能力;具有一定該專業的行業和職業的研發、設計、生產的法規、法律常識;具有一定該行業環境保護和可持續發展等方面的基礎知識;具有一定的表達能力和人際交往能力;具有一定的組織管理能力，及在團隊中發揮作用的能力。

二、電工電子基礎實驗中心實驗教學改革的內容

（一）以學生為教育教學的中心，教學方法個性化多樣化

電工電子基礎實驗中心教學核心為一切為了學生，凸顯“以學生為主體”的工程教育理念。在實驗課程教學環節中，課堂反轉，學生的地位為主體。在實驗預習環節中學生提出具體問題和要求，引發學生思考，增強學生的主動性和自主性，啟迪同學根據相應實驗的目的合作或獨自完成提高級別的綜合實驗。在實驗教學過程中，踐行“以學生為中心”的教學理念。學生分組實驗，教學過程引入具體工程問題作為教學情境，實驗教學環節充分飽滿。

（二）明確具體的培養目標和畢業要求，構建完善實驗課程體系

綜合考察通過工程認證的相關高校，學習和理解工程認證的畢業生要求，尋找差距，建立完善的電工電子基礎實驗課程體系。

（三）升級實驗室條件，根據專業特點建立穩定的校內外實訓實踐基地

提升實驗室的相關硬件條件，建立虛擬網絡輔助教學平臺和網絡預約平臺，虛擬網絡輔助平臺為學生搭建縱橫兩條知識點主線延伸平臺。橫向延伸平臺幫助學生從多個角度理解掌握所學知識點內涵及其應用方法;縱向延伸平臺幫助有余力、有興趣學生對知識點進一步探索。網絡平臺可有效利用實驗室硬件資源。校內外的時間基地可以使學生學以致用，理論聯系實踐。

（四）持續改進工程教育質量

工程認證是一個長期投入和堅持的工作。它的有效期分為3年、6年兩種，通過3年有效期限的高校相關專業需要每年向國家工程教育委員會匯報專業自身的改進;通過6年有效期限的高校專業每兩年需要向國家工程教育委員會遞交專業自身改進報告;有效期到達后，高校專業需要遞交延長有效期的申請給國家工程教育認證中心，這樣可以保證持續改進和提高工程教育質量，相應的要求電工電子基礎實驗中心的教務、教學、實驗持續改進。

三、電工電子基礎實驗中心實驗教學改革的措施

（一）灌輸“以學生為中心”教育理念

傳統的填鴨型教學模式必須改變，教師將知識與技能單向灌輸出給學生這種被動的教學模式需要摒棄，工程認證的理念是“以學生為中心”，新的教學目標應促進學生實現自我，老師應該教授學生如何學習，怎樣學習，及適應社會環境的能力。具體做法為圖1所示：

第一，教學過程中寬口徑，注重基礎，老師教學以社會需求為前提，尊重學生的個體需要，啟迪啟發學生，培養學生自身個性和創新創造能力。

第二，實驗教學內容精心挑選，合理設置，滿足三個條件：鞏固理論知識，培養實踐能力;和社會行業接軌，提升個體生存、適應環境、競爭能力;教學思政，培養學生上進精神，形成良好價值觀。

第三，教師既要做好知識的傳授者又要做好學生學習的引導者。老師在教授知識的同時，要積極引導學生提高自主學習能力和交流能力，讓學生能夠自我發現問題、分析問題、解決問題，和別人積極溝通、創新創造等多種能力。

第四，教學效果的評估評價注重差異化、多樣性，不同專業制定不同的評價標準，啟發學生認識自身學習情況。

（二）虛擬—實踐相結合教學模式，提供資源豐富的實驗學習平臺

工程認證需要長期投入。硬件需不斷升級，在資金有限的情況下，并結合互聯網+，可采用虛擬—實踐相結合教學模式，引進資源豐富的虛擬實驗平臺。如圖2所示。

平臺分為虛擬部分和實踐部分，虛擬部分學生在課前仿真完成，實踐部分在課堂搭建。黑龍江大學電工電子基礎實驗中心硬件實踐平臺包括電工學—電路分析分平臺、模擬電路分平臺、數字電路分平臺、單片機與微處理器分平臺、EDA—DSP分平臺、高頻電子線路分平臺等，這些分平臺用于學生課堂實驗，電路搭建。軟件操作平臺包括軟件安裝方法指南和例子介紹、軟件安裝、實驗內容仿真模擬，調試等。

（三）培養學生全方位能力，構建多重實驗教學內容體系

電工電子基礎實驗中心實驗內容分為兩個部分，課前虛擬、課上實踐。學生課前空閑時間充足，布置相應任務，采用項目—綜合式層次化教學，鍛煉學生發現問題、創造思維、解決問題、創新創造、基本的工程設計能力;課上實踐培養學生基礎實驗技能、動手操作、問題聯想發散等能力。

1.課前虛擬

課前在軟件實驗平臺學生上自主完成，除了完成基本教學任務外，學生還可以實現自己諸多想法，培養學生的創新創造力。有提高要求和學有余力的學生，可進一步拓展學習。

2.課上實踐

培養學生動手操作，分為三部分：基本實驗儀器的使用和操作、驗證性實驗、基本實驗電路調試。

（四）積極建立校內外實踐基地

積極聯系校外企業，做好科技與人才交流、合作，操作形式為：主動出去解決企業技術難題，為企業提供技術支持;主動邀請企業技術人員擔任相關實驗輔導師，培養學生工程實踐能力;建設校內實訓、工程基地，為校內實踐的開展以及校內實習提供保障。

（五）加大實驗教師工程培訓

堅持引進與培養，建設一批具有健全的工程實踐教學理念，具有較高教學水平，具有較強實踐能力的復合型教師隊伍。專任教師去企業實踐，了解工程場景和企業需要，提高自身工程實踐能力，拓寬知識面，才可以更好地為學生服務。

（六）面向教師和學生，構建科學量化的師生互評

教學評價既評價老師也評價學生，雙向考核。考核學生的預習、操作、實驗完成、實驗分析和總結情況四個方面;考核教師教學內容、教學態度、教學方法等，由學生考核。師生相互反饋，相互評價，相互改進。

工程認證時代，高校培養的人才需要適應社會的需求，要求高校由“教”向“學”轉變。電工電子基礎實驗中心實驗作為電子電氣類、自動化類實驗基礎，要做出相應改變。以人為本，完善實驗課堂設計，轉變教學思維，注重能力的培養，提高課程效果達成度，培養學生實踐創新精神和創新能力、創新意識。但工程認證本身就是長期的，堅持的工作，需要高校、專業、教師包括學生不斷地實踐和探索。