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电工电子基础实验中心实验教学改革研究

2019-07-01刘明亮

学理论·下 2019年4期
关键词:工程认证教学改革

刘明亮

摘 要:根据黑龙江大学电工电子基础实验中心的实际情况,对电工电子基础实验中心实验教学改革进行了研究。转变教育理念,采用虚拟—实践相结合的教学模式,构建多重实验教学内容体系,积极建立校内外实践基地,加大指导教师工程培训,构建科学量化的师生互评,激发学生的工程潜力,提高科技创新人才培养质量,增强学生就业能力。

关键词:电工电子基础实验中心;工程认证;教学改革

中图分类号:G642   文献标志码:A   文章编号:1002-2589(2019)04-0140-02

美英等国家实行工程教育专业认证制度,主要目的是保证工程教育质量,使高等学校培养出来的学生工程教育水平与相关职业资格互相认可。2006年,我国启动工程教育专业认证工作,并成立了认证机构——中国工程教育专业认证协会。2013年6月,我国工程认证工作取得长足进展,被接纳为《华盛顿协议》成员,说明中国工程教育已经走出国门;2015年3月,《工程教育认证工作指南(2015版)》认证标准发布,新版指南特别强调生产实习等实践类教学,要求学生具备分析、解决复杂工程问题的能力。

工程教育认证对高校的专业建设既是机遇又是挑战,目前已经在国内很多高校积极开展,黑龙江大学正是这些高校之一。电工电子基础实验中心肩负着培养德才兼备的电子电气类专业复合型人才的任务。在工程认证以及教育改革背景下,高等教育阶段电工电子基础课程和实验存在着许多问题,已经制约了电子电气类、自动化类工程人才的培养质量。电工电子基础实验中心的工程教育改革已时不我待,及时及早进行有其重大意义,具体的研究意义有以下几个方面。

一、电工电子基础实验中心实验教学改革的必要性

(一)深刻理解工程认证的核心理念

我国开展工程认证相对较晚,“工程认证”的相关概念对于很多人来说比较陌生。这就需要对工程认证进行科普,了解解读国内外工程认证的历程发展、认证理念、认证标准、认证机构等,让社会、用人单位、高校、學生准确认识工程认证体系,理解工程认证的核心理念,最终将转变人们的工程教育观念。

(二)推动高等学校电工电子基础实验中心课程体系的教学改革

高等学校电工电子基础实验中心课程体系的教学改革应该稳定持续地进行,在工程认证背景下构建一套适合黑龙江大学电工电子基础实验教学改革方案,能够推进本校电工电子基础实验中心的教学改革,培养学生的动手实践能力、思维创新能力;提高电子电气类、自动化类学生高等教育质量;为社会、用人单位培养合格的人才服务。

(三)提高学生的实训、实践、创新、就业能力

改革教学内容、教学技巧、培养模式,实验方案和流程,使学生掌握扎实的工程基础知识,培养学生具有初步的科学研究和科技开发能力;具有研究新工艺、新技术、新产品和新设备的初步能力;具有一定该专业的行业和职业的研发、设计、生产的法规、法律常识;具有一定该行业环境保护和可持续发展等方面的基础知识;具有一定的表达能力和人际交往能力;具有一定的组织管理能力,及在团队中发挥作用的能力。

二、电工电子基础实验中心实验教学改革的内容

(一)以学生为教育教学的中心,教学方法个性化多样化

电工电子基础实验中心教学核心为一切为了学生,凸显“以学生为主体”的工程教育理念。在实验课程教学环节中,课堂反转,学生的地位为主体。在实验预习环节中学生提出具体问题和要求,引发学生思考,增强学生的主动性和自主性,启迪同学根据相应实验的目的合作或独自完成提高级别的综合实验。在实验教学过程中,践行“以学生为中心”的教学理念。学生分组实验,教学过程引入具体工程问题作为教学情境,实验教学环节充分饱满。

(二)明确具体的培养目标和毕业要求,构建完善实验课程体系

综合考察通过工程认证的相关高校,学习和理解工程认证的毕业生要求,寻找差距,建立完善的电工电子基础实验课程体系。

(三)升级实验室条件,根据专业特点建立稳定的校内外实训实践基地

提升实验室的相关硬件条件,建立虚拟网络辅助教学平台和网络预约平台,虚拟网络辅助平台为学生搭建纵横两条知识点主线延伸平台。横向延伸平台帮助学生从多个角度理解掌握所学知识点内涵及其应用方法;纵向延伸平台帮助有余力、有兴趣学生对知识点进一步探索。网络平台可有效利用实验室硬件资源。校内外的时间基地可以使学生学以致用,理论联系实践。

(四)持续改进工程教育质量

工程认证是一个长期投入和坚持的工作。它的有效期分为3年、6年两种,通过3年有效期限的高校相关专业需要每年向国家工程教育委员会汇报专业自身的改进;通过6年有效期限的高校专业每两年需要向国家工程教育委员会递交专业自身改进报告;有效期到达后,高校专业需要递交延长有效期的申请给国家工程教育认证中心,这样可以保证持续改进和提高工程教育质量,相应的要求电工电子基础实验中心的教务、教学、实验持续改进。

三、电工电子基础实验中心实验教学改革的措施

(一)灌输“以学生为中心”教育理念

传统的填鸭型教学模式必须改变,教师将知识与技能单向灌输出给学生这种被动的教学模式需要摒弃,工程认证的理念是“以学生为中心”,新的教学目标应促进学生实现自我,老师应该教授学生如何学习,怎样学习,及适应社会环境的能力。具体做法为图1所示:

第一,教学过程中宽口径,注重基础,老师教学以社会需求为前提,尊重学生的个体需要,启迪启发学生,培养学生自身个性和创新创造能力。

第二,实验教学内容精心挑选,合理设置,满足三个条件:巩固理论知识,培养实践能力;和社会行业接轨,提升个体生存、适应环境、竞争能力;教学思政,培养学生上进精神,形成良好价值观。

第三,教师既要做好知识的传授者又要做好学生学习的引导者。老师在教授知识的同时,要积极引导学生提高自主学习能力和交流能力,让学生能够自我发现问题、分析问题、解决问题,和别人积极沟通、创新创造等多种能力。

第四,教学效果的评估评价注重差异化、多样性,不同专业制定不同的评价标准,启发学生认识自身学习情况。

(二)虚拟—实践相结合教学模式,提供资源丰富的实验学习平台

工程认证需要长期投入。硬件需不斷升级,在资金有限的情况下,并结合互联网+,可采用虚拟—实践相结合教学模式,引进资源丰富的虚拟实验平台。如图2所示。

平台分为虚拟部分和实践部分,虚拟部分学生在课前仿真完成,实践部分在课堂搭建。黑龙江大学电工电子基础实验中心硬件实践平台包括电工学—电路分析分平台、模拟电路分平台、数字电路分平台、单片机与微处理器分平台、EDA—DSP分平台、高频电子线路分平台等,这些分平台用于学生课堂实验,电路搭建。软件操作平台包括软件安装方法指南和例子介绍、软件安装、实验内容仿真模拟,调试等。

(三)培养学生全方位能力,构建多重实验教学内容体系

电工电子基础实验中心实验内容分为两个部分,课前虚拟、课上实践。学生课前空闲时间充足,布置相应任务,采用项目—综合式层次化教学,锻炼学生发现问题、创造思维、解决问题、创新创造、基本的工程设计能力;课上实践培养学生基础实验技能、动手操作、问题联想发散等能力。

1.课前虚拟

课前在软件实验平台学生上自主完成,除了完成基本教学任务外,学生还可以实现自己诸多想法,培养学生的创新创造力。有提高要求和学有余力的学生,可进一步拓展学习。

2.课上实践

培养学生动手操作,分为三部分:基本实验仪器的使用和操作、验证性实验、基本实验电路调试。

(四)积极建立校内外实践基地

积极联系校外企业,做好科技与人才交流、合作,操作形式为:主动出去解决企业技术难题,为企业提供技术支持;主动邀请企业技术人员担任相关实验辅导师,培养学生工程实践能力;建设校内实训、工程基地,为校内实践的开展以及校内实习提供保障。

(五)加大实验教师工程培训

坚持引进与培养,建设一批具有健全的工程实践教学理念,具有较高教学水平,具有较强实践能力的复合型教师队伍。专任教师去企业实践,了解工程场景和企业需要,提高自身工程实践能力,拓宽知识面,才可以更好地为学生服务。

(六)面向教师和学生,构建科学量化的师生互评

教学评价既评价老师也评价学生,双向考核。考核学生的预习、操作、实验完成、实验分析和总结情况四个方面;考核教师教学内容、教学态度、教学方法等,由学生考核。师生相互反馈,相互评价,相互改进。

工程认证时代,高校培养的人才需要适应社会的需求,要求高校由“教”向“学”转变。电工电子基础实验中心实验作为电子电气类、自动化类实验基础,要做出相应改变。以人为本,完善实验课堂设计,转变教学思维,注重能力的培养,提高课程效果达成度,培养学生实践创新精神和创新能力、创新意识。但工程认证本身就是长期的,坚持的工作,需要高校、专业、教师包括学生不断地实践和探索。

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