面向卓越工程師培養(yǎng)的電工電子實驗教學(xué)研究與實踐

劉艷

摘要：以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為指導(dǎo)， 以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識為目標(biāo)， 分析了電工電子實驗對電子技術(shù)卓越工程師培養(yǎng)的意義，提出基于卓越工程師培養(yǎng)的電工電子實驗教學(xué)的實踐模式和實踐措施，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)， 增強解決實際工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；電工電子實驗教學(xué)；教學(xué)改革

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”），是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措[1]。“卓越工程師培養(yǎng)”是繼續(xù)強化“厚基礎(chǔ)、重實踐、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，著力提高工程教育質(zhì)量，致力于培養(yǎng)“研究型、管理型、創(chuàng)新型、國際型”的卓越工程人才。具體而言，實施以能力提升為核心的培養(yǎng)體系和課程改革，重點提高工科學(xué)生的國際視野、團隊溝通與協(xié)作能力、創(chuàng)新與工程實踐能力[2]。面向“卓越工程師”培養(yǎng)的電工電子實驗教學(xué)以“學(xué)生能力培養(yǎng)”為核心，旨在加強多層次學(xué)生電子設(shè)計的應(yīng)用知識，解決問題的能力工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

一、電工電子實驗對卓越工程師培養(yǎng)的意義

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，憑著其在各個領(lǐng)域中良好的適用性和滲透性，使得研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度越來越快，帶動了一批新的交叉科技和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟和社會需求。在這個過程中，需要培養(yǎng)一大批“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”，能適應(yīng)社會的不斷發(fā)展和變革的專業(yè)高素質(zhì)人才[3]。電工電子實驗“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的核心內(nèi)容之一是培養(yǎng)提高學(xué)生的工程素質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生的工程能力。

二、電工電子實驗實施卓越工程師人才培養(yǎng)的實踐模式

電工電子實驗課程實施卓越工程師人才培養(yǎng)過程中采取了“多元化多層次”的培養(yǎng)模式，目前形成了“四層次”實驗實踐教學(xué)體系。第一層次為初步電子實踐技能培養(yǎng)。即大學(xué)一年級開設(shè)“電子裝配實習(xí)”課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的元件識別、焊接、PCB設(shè)計、萬用表裝配調(diào)測的能力。第二層次為基本電路設(shè)計和實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)。在大學(xué)二年級開設(shè)若干門電工電子實驗課，系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生電工、模擬電路、數(shù)字電路的實驗動手能力。第三層次為綜合性電路設(shè)計能力和電子設(shè)計自動化（EDA）應(yīng)用能力培養(yǎng)。它由《電子電路課程設(shè)計》和若干門選修課組成。在大學(xué)三年級開設(shè)《電子電路課程設(shè)計》，通過一個完整綜合性的，系統(tǒng)性的課題實現(xiàn)，建立學(xué)生系統(tǒng)的觀念。同時，在三年級上學(xué)期，對部分專業(yè)（通信專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)）的學(xué)生開設(shè)《通信電子線路實驗》，建立高頻實驗工程技術(shù)的概念。第四層次為電子系統(tǒng)設(shè)計和實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)。這4個層次由淺入深，貫穿于本科教學(xué)的整個過程，構(gòu)成了一個系統(tǒng)、全面地培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的實驗課程教學(xué)體系。

三、電工電子實驗實施卓越工程師人才培養(yǎng)的實踐內(nèi)容

電工電子實驗實施卓越工程師人才培養(yǎng)是以加強學(xué)生理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、拓寬專業(yè)素養(yǎng)、提升實踐動手能力為指導(dǎo)思想，將學(xué)生培養(yǎng)成為能夠在電子工程及相關(guān)領(lǐng)域，從事高水平研究、設(shè)計技術(shù)引進和開發(fā)的高級專門人才。在培養(yǎng)過程中所開展的實踐內(nèi)容，主要包括以下幾個方面：

（一）師資隊伍建設(shè)。沒有具有“卓越工程師”素質(zhì)的師資隊伍就不可能培養(yǎng)出具有“卓越工程師”素質(zhì)的學(xué)生，就不可能實施“卓越計劃”。因此學(xué)校在電子信息類專業(yè)教師的引進和管理上進行改革：優(yōu)先引進具有工程背景和豐富工程經(jīng)驗的人才，鼓勵教師到企業(yè)參與工程項目，鼓勵教師與企業(yè)進行工程項目合作。也聘請企業(yè)具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員參與隊伍建設(shè)。

（二）實驗室建設(shè)。在實施“卓越工程師”培養(yǎng)計劃中，按照工程要求，對對實驗室建設(shè)增加了經(jīng)費投入。電工電子實驗教學(xué)中心共有9個實驗室，19個實驗間， 實驗中心有儀器設(shè)備4300臺套，可同時容納660名學(xué)生以一人一組的方式進行實驗。另外，充分利用社會資源，采取資源共享、優(yōu)勢互補、取長補短，構(gòu)建校企實驗實訓(xùn)平臺。電工電子實驗教學(xué)中心先后與美國ALTERA公司、美國TI公司、XILINX公司等中外知名企業(yè)聯(lián)合共建了多個實驗室。

（三）教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)。第一，在實驗教學(xué)過程中，關(guān)注電工電子實驗前沿問題，注重教學(xué)內(nèi)容的更新。實踐中，教學(xué)中結(jié)合國內(nèi)外多種教材和資料，，并且根據(jù)EDA技術(shù)、CPLD，電子競賽等其他參考資料不斷更新教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用課堂上學(xué)到的知識。第二，注重教學(xué)方法的改善，實現(xiàn)教學(xué)手段的多樣化和現(xiàn)代化。在采用多媒體教學(xué)過程中，加強理論性講解，突出操作性，克服課堂教學(xué)的單一化。第三，開展課外教學(xué)實踐，提高學(xué)生綜合能力，倡導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)由課堂自覺自愿延伸到課外。比如在投票器實驗做完后，要求學(xué)生對實驗內(nèi)容進行綜合提煉，進行優(yōu)化，增加多種應(yīng)用功能，同時要解決可能出現(xiàn)的問題，進行全班評比，優(yōu)秀作業(yè)進一步鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生修改完善。第四，探索網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平。通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)互動式教學(xué)形式，學(xué)生依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提出問題，教師可以及時回答問題，學(xué)生也可以相互之間展開討論，發(fā)表意見。

（四）強化產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新的能力。鼓勵學(xué)生創(chuàng)新競賽中強化專業(yè)素養(yǎng)鍛煉。積極鼓勵培養(yǎng)計劃中的學(xué)生參加各類大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目、電子設(shè)計競賽等活動，參加競賽中實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力和動手實踐能力綜合提升的培養(yǎng)目標(biāo)。經(jīng)過訓(xùn)練，學(xué)生獲得了優(yōu)異成績，每年均名列江蘇賽區(qū)和同類高校前茅。

（五）與企業(yè)加強合作，強化了校企聯(lián)合培養(yǎng)。為有效實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，應(yīng)強化校企合作，共同培養(yǎng)人才。高校和企業(yè)相結(jié)合，相輔相成，優(yōu)勢互補，協(xié)同培養(yǎng)工程技術(shù)人才，是今后工科院校辦學(xué)的趨勢。高校要發(fā)揮優(yōu)勢，為校企合作積極創(chuàng)造條件，企業(yè)也要發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極地和高校協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。

四、在電工電子實驗實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和國際意識

卓越計劃不僅僅是要培養(yǎng)一大批能夠適應(yīng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程人才，更要為建設(shè)創(chuàng)新型國家、提升我國工程科技隊伍的創(chuàng)新能力而培養(yǎng)一大批創(chuàng)新型工程人才。同時，為增強綜合國力，應(yīng)對經(jīng)濟全球化的挑戰(zhàn)，還要培養(yǎng)一大批具有國際競爭力的工程人才[3]。

在電工電子實驗實踐過程中尊重學(xué)生的個性特點、培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好、挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力，個性化地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；盡可能盡早安排學(xué)生參與各種創(chuàng)新實踐活動，包括教師主持的研究開發(fā)項目，使學(xué)生在創(chuàng)新實踐的過程中提升創(chuàng)新能力[4]。電工電子實驗中心開設(shè)了開放實驗項目，大學(xué)生創(chuàng)新項目，以及電子競賽的培訓(xùn)與講座。學(xué)生通過參與這些活動更能調(diào)動和發(fā)揮自身的主觀能動性，在參與過程中擔(dān)當(dāng)主人翁的角色，開闊眼界。

參考文獻：

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