電基礎(chǔ)的實踐教學體系與教材協(xié)同性研究

李 洋， 閆洪瑩， 李 莉

(1. 北京石油化工學院 信息工程學院， 北京 102617; 2. 北京電子科技學院 信息工程學院， 北京 100070)

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電基礎(chǔ)的實踐教學體系與教材協(xié)同性研究

李 洋1， 閆洪瑩1， 李 莉2

(1. 北京石油化工學院 信息工程學院， 北京 102617; 2. 北京電子科技學院 信息工程學院， 北京 100070)

基于協(xié)同理論，構(gòu)建分層次模塊化的電基礎(chǔ)實驗課群體系和實踐教學體系。對電基礎(chǔ)的實踐教學與教材建設(shè)理念之間的協(xié)同性、教學內(nèi)容與教材素材之間的協(xié)同性進行了實踐總結(jié)和理論探索。將各要素有機結(jié)合起來，形成協(xié)同培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的合力，提高了大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)績效。

電基礎(chǔ); 協(xié)同理論; 實踐教學改革; 創(chuàng)新能力; 教材建設(shè)

0 引 言

《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》(教高[2012])4號)中強調(diào)：強化實踐育人環(huán)節(jié)，制定加強高校實踐育人工作的辦法，結(jié)合專業(yè)特點和人才培養(yǎng)要求，增加實踐教學比重，確保各類專業(yè)實踐教學必要的學分(學時)，提升實驗教學水平。為此，電工電子實驗教學中心在前期教學改革的基礎(chǔ)上，通過借鑒國內(nèi)高校在教學改革方面的成功經(jīng)驗，形成了面向工程實踐的教學特色。為適應新時期電工電子類基礎(chǔ)課程的教學特點，樹立了注重實踐教學、突出創(chuàng)新教育的電工電子工程教育教學理念。以培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才為目標，構(gòu)建了符合學生個性化發(fā)展需求，滿足學生知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)需要的多層次實踐教學體系及相應的實踐教學教材[1-3]。

1 基于協(xié)同理論，構(gòu)建分層次模塊化的電基礎(chǔ)實驗課群體系和實踐教學體系

1.1 目前實踐教學存在的問題

(1) 我國高校電子信息類專業(yè)目前沒有把電基礎(chǔ)的實驗課群看成一個整體，而是單獨的各門課程，沒有統(tǒng)一的協(xié)同關(guān)系。另外還有相當一大部分大專院校還沿襲著傳統(tǒng)的實驗教學管理模式，基本是維護+輔導的模式，難以適應新的實驗教學思想和實驗教學體系。傳統(tǒng)的實驗基本為驗證性實驗，學生在教師的進行直接輔導下，按照實驗說明和步驟進行實驗，實驗教學被作為理論教學的輔助。

(2) 體現(xiàn)實踐能力的實踐環(huán)節(jié)僅僅依靠課上的實驗學時是不能滿足新的實踐教學理念實施。這就要在管理體制和教學模式上做徹底改變，但目前開放式的實踐教學方法并沒有落實在實處、考核模式還很陳舊不能有利于促進創(chuàng)新能力的提高。

(3) 目前能夠體現(xiàn)落實教育部加強實踐環(huán)節(jié)、增強培養(yǎng)創(chuàng)新意識精神的精品教材數(shù)量不多。實踐教材數(shù)量確實很多，但大部分還是舊的教育方法，僅僅增加了一些新的技術(shù)和新的儀器使用，不能體現(xiàn)學生自我發(fā)展、自主學習的實踐能力[4--6]。

1.2 構(gòu)建分層次模塊化電基礎(chǔ)實踐課群體系

(1) 協(xié)同理論。1971年，德國學者Haken在系統(tǒng)論中最早提出了協(xié)同的概念，即系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)、合作或同步的聯(lián)合作用及集體行為，結(jié)果是產(chǎn)生了1+1>2的協(xié)同效應。協(xié)同就是協(xié)調(diào)兩個或者兩個以上的不同資源或個體，協(xié)同一致地完成某一目標的過程或能力，并且通過協(xié)同產(chǎn)生“協(xié)同效應”，使總體的績效大于個體績效的總和。

(2) 構(gòu)建分層次模塊化的電基礎(chǔ)實踐課群體系：經(jīng)過多年實踐教學改革，逐步確定了電基礎(chǔ)課群三個層次實踐教學環(huán)節(jié)。即：電工電子技術(shù)(電路、模擬、數(shù)字)實驗;電工電子工程實訓;電子設(shè)計與創(chuàng)新和電子設(shè)計競賽。三個層次中各個模塊之間實踐教學環(huán)節(jié)相互協(xié)同，循序漸進、全面地培養(yǎng)學生的動手能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。每個環(huán)節(jié)都與EDA技術(shù)緊密結(jié)合，體現(xiàn)基礎(chǔ)實踐教學和現(xiàn)代化手段相互融合。

實驗層面主要體現(xiàn)三個轉(zhuǎn)移：從驗證性實驗轉(zhuǎn)移到加強基本技能的訓練；從小單元局部電路為主的實驗轉(zhuǎn)移到多模塊、多知識點綜合系統(tǒng)實驗；從單一的實驗室內(nèi)實驗形式轉(zhuǎn)移到課上課下、實驗室內(nèi)外的多元化實驗形式。

工程實訓層面用3周時間，首先完成一個相對復雜的控制系統(tǒng)的各個模塊設(shè)計和制作，不但有硬件和軟件還有軟硬件的結(jié)合，最后完成整個系統(tǒng)綜合和調(diào)試。完成工程實踐能力和工程素質(zhì)的訓練。

電子設(shè)計與創(chuàng)新層面主要是引導學生參加校級、市級以至國家級的各類現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計競賽，培養(yǎng)大學生的科研能力、創(chuàng)新設(shè)計能力和工程應用能力。近年來，學生參加電子設(shè)計競賽，智能機器人大賽和車模大賽，獲得多項全國、北京市和學校的獎勵。

(3) 師生協(xié)同，引導學生個性化學習和實踐將教師素質(zhì)的有效提高和學生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力提升結(jié)合起來，不斷展示出教學高效性能。充分發(fā)揮施教角色的主導性、學習角色的主體性，關(guān)注學生的不同特點和差異，發(fā)展每一個學生的優(yōu)勢，注重學生的個性化發(fā)展。教師是提高教學質(zhì)量的決定性因素，工程素質(zhì)、創(chuàng)新教學應回歸到探索發(fā)現(xiàn)的科研創(chuàng)新，電基礎(chǔ)課群實驗的教學隊伍應具有兼顧科研的學術(shù)張力。除電基礎(chǔ)實驗實踐教學任務(wù)，大多數(shù)實驗教師還承擔了適量的理論基礎(chǔ)課或畢業(yè)設(shè)計的教學，并且參加科學研究與學科建設(shè)，使教師科學素質(zhì)和教學水平得到大幅提高，為教師協(xié)同培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。

一方面，實驗教師要擁有精深的專業(yè)理論知識和寬泛的綜合知識，并能將這些知識進行交叉、整合，應用到電基礎(chǔ)實驗創(chuàng)新教學中。另一方面，教師要不斷地儲備新知識，掌握科技發(fā)展的新動向，注重對最新理論、技術(shù)和信息的了解，將這些內(nèi)容融會在電基礎(chǔ)課群實驗學科的教學中，高效地帶領(lǐng)學生協(xié)同創(chuàng)新[7-9]。

2 新的實踐教學體系與教材的協(xié)同性

2.1 實踐教材存在的問題

目前的實踐教材建設(shè)工作仍滯后于實踐教學改革，現(xiàn)在使用教材中有不少內(nèi)容陳舊，一些課程的教材可供選擇的品種太少；一些基礎(chǔ)課的實踐教材雖然品種較多，但低水平重復嚴重；有些教材內(nèi)容龐雜，書越編越厚等等，都不利于學生自學能力的提高和全面素質(zhì)的培養(yǎng)。存在的問題主要表現(xiàn)于以下幾個方面：

(1) 某些實踐教材雖然在前言或序中羅列了不少的實踐教學改革思想，但在書中的體系與實驗內(nèi)容上還是以往的教學體系與陳舊的實驗內(nèi)容。

(2) 某些實踐教材中即便引入了新的技術(shù)、新的儀器和一些綜合性的實驗，在內(nèi)容上也不能體現(xiàn)培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(3) 實驗教材中引入的綜合多知識點的思考題和選作題偏少。

(4) 體現(xiàn)動態(tài)或多維實踐教學的配套電子資源教材偏少。

(5) 目前編寫基礎(chǔ)課程實驗教材的教師參與科學研究的較少，編寫與科研相結(jié)合的實踐性題目缺乏。

(6) 與實踐教學改革相配套的管理措施落后于教學改革，使實踐教學改革理念實施較緩慢。如開放性實驗的管理與政策等[10-12]。

2.2 新實踐教學體系與教材的協(xié)同性

提高實踐教學的教材質(zhì)量作為教材建設(shè)的核心、重點提高教材的內(nèi)在質(zhì)量。編寫實踐教材時，應同時注意幾個方面的協(xié)同：學生實驗操作能力與實驗條件的協(xié)同；學生實驗能力的培養(yǎng)與科技創(chuàng)新的協(xié)同；教學儀器與教材協(xié)同；電子教學資源與教材的協(xié)同；學生實驗技能的基本要求和考核方式的協(xié)同。

需要嚴格的審稿制度，聘請專家審稿。建立教材質(zhì)量跟蹤與信息反饋制度，定期檢查教材的使用情況。教材要適應多樣化的教學需要，正確把握新世紀教學內(nèi)容和課程體系的改革方向，在選擇教材內(nèi)容和編寫體系時注意體現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng)，為學生知識、創(chuàng)新能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造條件。

近年來，我國高等教育教材建設(shè)取得突破性的進展，出現(xiàn)了一批內(nèi)容新、體系新、方法新、手段新的高水平實踐教材，并在實踐基礎(chǔ)上進行修訂，逐步形成精品教材。我們電工電子教學實驗中心積極投入編寫教材的工作，從講義開始，到正式出版，最后成為精品教材，走過了近10年的漫長的道路。中心出版的實踐教材有：“十五”、“十一五”規(guī)劃教材《電工電子基礎(chǔ)實踐教程》(上、下冊)和北京市精品教材《EDA技術(shù)實用教程》(實驗理論一體)，“十二五”規(guī)劃教材《現(xiàn)代電子設(shè)計與創(chuàng)新》等[13-14]。

3 提高了大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)績效

教學效果是評價教師的根本性指標，實驗教師教學效果好，在每學期進行的期中教學檢查中學生對教師課堂教學效果的評價優(yōu)秀率均為100%?？蒲写俳虒W卓有成效，在工程實訓層面根據(jù)不同的專業(yè)開發(fā)出不同的工程實訓題目，研究創(chuàng)新性課程設(shè)計項目等，激發(fā)了學生實踐創(chuàng)新的興趣，引導和啟發(fā)學生通過實驗來學會如何剖析實驗問題。積極參加課余科技創(chuàng)新活動，近5年來課題組教師指導本科生在各類科技競賽中獲獎300人次，其中獲全國大學生機器人競賽一等獎10項，藍橋杯全國電子競賽一等獎3項，北京市電子競賽及其他的各類競賽一等獎各60項，二等獎100項，本科生參加教師科研項目10項、本科生優(yōu)秀畢業(yè)論文10余篇，公開發(fā)表論文20篇[15]。

4 結(jié) 語

在實驗教學理念與改革思路上我們堅持實踐教學一條龍和電類專業(yè)四年電工電子不斷線，做法上采用“硬、軟、實、虛相結(jié)合”的原則，如何保證這些措施實施：① 狠抓常規(guī)實驗教學，特別是綜合實驗和創(chuàng)新性實驗；② 完善創(chuàng)新基地的建設(shè)，保證學生常年都有地方可去，參加各類競賽的學生都是來自創(chuàng)新基地；③ 教學內(nèi)容和教材內(nèi)容的協(xié)調(diào)，保證有合適教材?？傊?，就是將各要素有機結(jié)合起來，形成協(xié)同培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的合力[16]。

從學生參加競賽的成績、完成的作品來看，進步是明顯的，另一方面從用人單位的反饋信息也說明了我們的做法是可行的。但是改革的路還很長，要求我們要更加努力的工作。

[1] 教育部．教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見[EB/OL].2012-3-26．http：//www．moe．gov ．cn /publicfiles/business/htmfiles/moe/s6342/201301/xxgk_146673.html．

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The Research on Collaborative of Practice Teaching Systems in Electronic Base and Textbooks

LIYang1,YANHong-ying1,LILi2

(1. College of Information Engineering， Beijing Institute of Petrochemical Technology， Beijing 102617, China;2. College of Information Engineering, Beijing Institute of Electronic Science & Technology， Beijing 100070, China)

Based on coordination theory, it was built electronic base system and practice teaching system which were in hierarchical experimental structure. The practice summary and theoretical exploration were conducted in collaborative electrical-based practice teaching ideas and materials construction between collaborative teaching content and teaching material. The various elements combined to form collaborative efforts for fostering college students innovation ability and improving teaching performance.

electronic base; collaborative theory; practice teaching reform; innovation capacity; textbooks construction

2014-10-24

李 洋(1962-)，男，江蘇睢寧人，博士，副教授，研究方向是EDA技術(shù)與電子系統(tǒng)設(shè)計。

Tel．：15810688989； E-mail: liyang@bipt.edu.cn

G 642； TN 101

A

1006-7167(2015)10-0216-03