地方工科高校電類基礎課實驗教程建設的探索與實踐

郎 朗，柴 燦，陳孟元

（安徽工程大學 安徽省電氣傳動與控制重點實驗室， 安徽 蕪湖241000）

地方工科高校電類基礎課實驗教程建設的探索與實踐

郎 朗，柴 燦，陳孟元

（安徽工程大學 安徽省電氣傳動與控制重點實驗室， 安徽 蕪湖241000）

教材建設是學校建設的一項基本內容，是提升教學水平的質量工程.通過《電路與電子技術實驗教程》、《電工電子實驗教程》和《單片機原理與應用實驗教程》的編寫和使用，建設適用于地方工科高校工科專業(yè)的電類基礎課系列實驗教程，并與現代化的工程實踐相結合，能較好的提高學生綜合應用知識能力和動手實踐能力，提高實驗教學效果.

地方工科高校；電類基礎課、實驗教程；教材建設

1 地方工科院校的定位

目前，我國本科院校主要有兩種類型，一類是數量較少的研究型大學，以培養(yǎng)學生的學術研究能力作為教學重點.另一類則是把“應用型教育”作為發(fā)展方向的地方本科院校，以培養(yǎng)學生實際操作能力和“特色”取勝.據統計，截止2011年，我國普通本科院校789所，加上獨立學院323所，共1112所，其中地方本科院校約占90%.從數量上看出，這些地方本科院校，已成為我國高等教育的中堅力量，成為本科教育發(fā)展的重要基地.因此，研究和探索地方本科院校的發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義.

地方本科院校不同于傳統的研究型大學，也有別于職業(yè)技術院校，它實現了高等教育學術性與職業(yè)性的結合.從人才培養(yǎng)上，注重全方位的社會需求；從專業(yè)設置上，能夠更廣泛地將地方建設和社會發(fā)展緊密結合，并具備靈活的反應和變化能力；從課程教學上，要構建新的教學模式和采用多樣化的教學方法.現階段建設地方本科院校，需要樹立創(chuàng)新性的辦學理念，建立以產學研合作為基礎的學校發(fā)展模式，編制應用性教學計劃與課程教材，加強具有應用能力的教師隊伍建設，建立科學合理的評價指標體系，開展應用性的科學研究和以“應用性教育”為主旨的教育科學研究.

安徽工程大學（原安徽工程科技學院）是一所省屬多科性高等工科院校和安徽省重點建設院校.學校以“深度融合地方經濟，著力打造安徽省工程技術人才培養(yǎng)基地，積極主動為地方經濟建設和社會發(fā)展服務”為辦學定位.近年來,電氣工程學院始終把對學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)放在重要的地位，重視學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng).

2003 年安徽工程大學電工電子實驗中心獲批“安徽省實驗教學示范中心”，2004年《電子技術》獲批安徽省精品課程，2007年《單片機原理及應用》獲批安徽省精品課程，考慮到缺少適合地方工科院校使用的帶有較強實踐性的實驗課程教材，即著手編寫此套實驗教程，歷時多年完成.電類基礎課實驗系列教程包括《電路與電子技術實驗教程》、《電工電子實驗教程》及《單片機原理與應用實驗教程》等，已于2011年初由合肥工業(yè)大學出版社陸續(xù)出版.經實踐教學反饋后反復修改、完善，多次再版，教學效果良好.該系列實驗教程是學科建設與課程體系建設特別是實驗課程建設成果的凝結與體現.

2 系列教程的特色

《電路與電子技術實驗教程》和《單片機原理與應用實驗教程》是本科高等工科院校電類各專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)很強的專業(yè)基礎課程和主干課程，《電工電子實驗教程》也是工科院校非電類工科學生的必修課程之一.

該系列實驗教材體現了本科的實踐教學內容的相互關聯與擴展的教學體系.實驗教學內容包括基礎性、綜合性、設計性、創(chuàng)新性、新穎性和拓展性，由淺到深、由易到難，并且把仿真虛擬實驗與實際現場實驗結合，單一實驗模式與多模式結合.實驗既緊密聯系基本理論，又開拓了基本理論的應用，眾多的實驗內容可為因材施教提供選擇的余地.該系列實驗教材符合本科高等工科院校電類或非電類工科各專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求，符合學生參與相關技術領域工作能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)要求.

該系列實驗教材的內容涉及電路、模擬電子技術、數字電子技術、現代電子技術、三相異步電動機的繼電接觸控制、可編程控制器、單片機原理與應用等；內容較為豐富充實、系統全面，實驗編排科學合理，學生有較大的選擇空間.每部分實驗中既有基礎性的實驗，又有綜合和設計性的實驗.并且把仿真虛擬實驗與實際現場實驗結合，單一的實驗模式與多模式結合.由淺到深、由易到難.實驗既緊密聯系基本理論，又開拓了基本理論的應用.

《電路與電子技術實驗教程》與《電工電子實驗教程》作為教學內容和教學要求的知識載體，將理論和實際有機結合，系統的進行電類專業(yè)的基本知識、基本技能和創(chuàng)新意識的訓練.包括分析器件、電路的工作原理；驗證器件、電路的功能；對電路進行調試、分析，排除故障；測試器件、電路的性能指標；設計、制作各種實用電路的樣機，特別是詳細介紹了實驗設備和儀器儀表使用.

《單片機原理與應用實驗教程》包括單片機實驗與實踐和Proteus仿真軟件學習兩部分內容.內容完整性、應用性并存，編排上由淺入深，循序漸進，不僅突出了單片機原理與實驗方法之間的內在聯系，而且加強了基本實驗技能和綜合能力的訓練.在第一篇，每個實驗在原先匯編語言實現的基礎上增加了C語言內容，提供給同學更多的可實踐的內容.單片機課程屬于應用技術基礎課程.傳統的教學模式中，學生聽完課堂講授，往往要在指定的時間和地點完成基于實驗箱的驗證性實驗，結果往往是不能獨立完成設計與調試，使得教學與實際設計脫節(jié).隨著先進的虛擬仿真工具Proteus在單片機原理課程教學以及設計開發(fā)中的應用，使課程的教學模式及傳統的設計開發(fā)模式發(fā)生了變化.利用Proteus平臺為單片機應用開發(fā)所提供的強大虛擬仿真功能，把Proteus融入課程教學.實驗教程在第二部分編寫了10個Proteus實驗.讓學生采用Proteus和Keil作為工具，將軟、硬件設計與案例設計，有機地結合為一體，使設計調試工作不受時間地點的限制，使學生真正從概念出發(fā)，設計出一個由程序控制，虛擬運行的應用系統，得到設計與調試的完整訓練，從而達到課程教學的最終目的.

課程實驗教學采用驗證性實驗與設計性實驗相結合的方法，全面提高學生的實踐和動手能力.驗證性實驗為一學生一組完成課內驗證性實驗；考慮到實驗設備的實際情況，設計性實驗兩學生為一組，分工協作完成設計性實驗，這樣不僅能鍛煉學生的動手能力，同時也能培養(yǎng)學生的團隊合作意識.此外，指導教師除對驗證性實驗作必要的詳細講解以外，設計性實驗以小組為單位，自行設計和完成實驗內容，以提高學生獨立思考和分析問題、解決問題的能力.除了開設課程實驗外，在系列教材中還精心設計開發(fā)了多個綜合性大實驗，學生利用實驗室現有的硬件環(huán)境，綜合應用多門知識，設計具體的實驗，提高了學生綜合應用知識能力和創(chuàng)新能力，提高實驗教學效果，具有較好的實踐性和開放性.該系列實驗教材的學習也為學生后續(xù)各專業(yè)課程的學習形成了較好的銜接.

3 系列教程的推廣應用情況

近年來，安徽工程大學電氣工程學院獲批多項教學改革平臺建設項目，需要以提高學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力為目標的實驗教程，具體如下：

（1）2011年自動化專業(yè)入選安徽省首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（皖教高[2011]5號）；

（2）2012年獲批“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”實施高校（教高司函[2013]8號）；

（3）2012年獲批安徽省本科教學工程項目“自動化專業(yè)校企合作實踐基地”（皖教高[2012]14號）；

（4）2012年電子信息工程專業(yè)入選安徽省“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（皖教高[2012]14號）；

（5）2013年自動化專業(yè)獲批教育部地方高校第一批本科專業(yè)綜合改革試點（教高司函[2013]56號）；

（6）2013年“安徽工程大學-安徽鑫龍電器股份有限公司工程實踐教育中心”獲批“國家級大學生校外實踐教育基地”（教高司函[2013]48號）.

此套適合地方工科院校使用的帶有較強實踐性的實驗課程可以為教學改革平臺項目的建設服務，使廣大學生在接受基礎教育的同時，工程能力和創(chuàng)新性能力將得到較大的發(fā)展.系列教程出版至今，安徽工程大學以及安徽工程大學機電學院自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術、通信工程、電氣工程及其自動化、光電工程等電類專業(yè)使用《電路與電子技術實驗教程》與《單片機原理與應用實驗教程》，工科非電類專業(yè)使用《電工電子實驗教程》與《單片機原理與應用實驗教程》共計10000余冊.培養(yǎng)出來的學生具有良好的實踐能力、設計能力、解決問題的能力，實現從學生向工程師角色的順利過渡，特別是知識的遷移能力強、后勁足，具有較強的就業(yè)競爭力.

“以科研發(fā)展觀為指導，以產學研合作為依托的地方工科院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的探索與實踐”于2010年4月由安徽工程大學批準立項為校級教學研究項目（2009yjy01）、2010年10月由安徽省教育廳批準立項為省級教學研究項目（20100738），2012年11月被安徽省教育廳授予安徽省教學成果二等獎（2012cgj156）.該項目根據學?！芭囵B(yǎng)德智體美全面發(fā)展，誠信實干、基礎扎實、實踐能力強，具有創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才”的人才培養(yǎng)目標，根據教育對象的特點和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基本要求，探索以實踐動手能力為基礎的電類專業(yè)大學生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，經過多年的深入探索、研究和實踐，取得了較好的效果.2013年“以產學研合作為依托的地方工科院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的探索與實踐”被批準為安徽省優(yōu)秀教學成果推廣項目.此套系列實驗教程作為該項目的重要成果將被推廣至安徽省內各地方工科院校和應用型本科高校，將更有利于該項目的推廣與實施.同時，該系列實驗教程能為同類課程建設起到積極的引導作用，并能提供實際的借鑒、啟迪和示范作用.

〔1〕陳孟元，陳躍東.以“挑戰(zhàn)杯”競賽為契機談工科院校青年教師非工化趨向和創(chuàng)型人才培養(yǎng)-以安徽工程大學電氣工程學院為例[J].長春理工大學學報（高教版 ），2012，7（2）:20～21,23.

〔2〕陳孟元，郎朗.工業(yè)控制網絡、組態(tài)技術在可編程控制器教學中的交互應用研究[J].實驗技術與管理，2013，30（6）: 129～131,135.

〔3〕陳孟元，郎朗.電氣電子信息類專業(yè)大學生競賽活動與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實證研究[J].重慶理工大學學報（社科版），2013（27）.

〔4〕郎朗.單片機原理與應用實驗教 程[M].合肥工業(yè) 大 學出版社，2013.5.

〔5〕陳躍東，孫新柱，郎朗，等.《電力拖動控制系統》工程化教學改革研究與實踐[J].寧波大學學報（教育科學版），2010（3）:98～101.

〔6〕陳躍東，陳孟元.全國大學生電子設計競賽賽題探析[J].安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2009（6）:118～120.

〔7〕陳躍東，陳孟元.以科學發(fā)展觀為指導、以產學研為依托的工科院校研究生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].長春理工大學學報（高教版），2011，6（2）:6～6,16.

〔8〕郎朗，陳躍 東.PLC課程體系的多層次實驗結構研究[J].電氣電子教學學報，2010,32（2）:70～72.

G642

A

1673-260X（2014）06-0231-02

安 徽省優(yōu)秀教學成果推廣項目 （2013cgtg015）；安 徽 省 “自 動 化 專 業(yè) 校 企 合 作 實 踐 基 地 ”(2012sjjd022)資 助 ；安 徽 省《電力拖動控制系統》精品課程(安徽省教育廳教高【2009】9號)資助；安徽工程大學教學研究項目(2013jyxm11)資助