李 洋， 閆洪瑩， 李 莉

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

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電基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)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(xué)院 信息工程學(xué)院， 北京 102617; 2. 北京電子科技學(xué)院 信息工程學(xué)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(shí)驗(yàn)課群體系和實(shí)踐教學(xué)體系。對(duì)電基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)與教材建設(shè)理念之間的協(xié)同性、教學(xué)內(nèi)容與教材素材之間的協(xié)同性進(jìn)行了實(shí)踐總結(jié)和理論探索。將各要素有機(jī)結(jié)合起來，形成協(xié)同培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的合力，提高了大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)績(jī)效。

電基礎(chǔ); 協(xié)同理論; 實(shí)踐教學(xué)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(hào))中強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，制定加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的辦法，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，增加實(shí)踐教學(xué)比重，確保各類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)必要的學(xué)分(學(xué)時(shí))，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。為此，電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在前期教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，通過借鑒國(guó)內(nèi)高校在教學(xué)改革方面的成功經(jīng)驗(yàn)，形成了面向工程實(shí)踐的教學(xué)特色。為適應(yīng)新時(shí)期電工電子類基礎(chǔ)課程的教學(xué)特點(diǎn)，樹立了注重實(shí)踐教學(xué)、突出創(chuàng)新教育的電工電子工程教育教學(xué)理念。以培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才為目標(biāo)，構(gòu)建了符合學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求，滿足學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)需要的多層次實(shí)踐教學(xué)體系及相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)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(shí)驗(yàn)課群體系和實(shí)踐教學(xué)體系

1.1 目前實(shí)踐教學(xué)存在的問題

(1) 我國(guó)高校電子信息類專業(yè)目前沒有把電基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課群看成一個(gè)整體，而是單獨(dú)的各門課程，沒有統(tǒng)一的協(xié)同關(guān)系。另外還有相當(dāng)一大部分大專院校還沿襲著傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式，基本是維護(hù)+輔導(dǎo)的模式，難以適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)基本為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在教師的進(jìn)行直接輔導(dǎo)下，按照實(shí)驗(yàn)說明和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)被作為理論教學(xué)的輔助。

(2) 體現(xiàn)實(shí)踐能力的實(shí)踐環(huán)節(jié)僅僅依靠課上的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)是不能滿足新的實(shí)踐教學(xué)理念實(shí)施。這就要在管理體制和教學(xué)模式上做徹底改變，但目前開放式的實(shí)踐教學(xué)方法并沒有落實(shí)在實(shí)處、考核模式還很陳舊不能有利于促進(jìn)創(chuàng)新能力的提高。

(3) 目前能夠體現(xiàn)落實(shí)教育部加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、增強(qiáng)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)精神的精品教材數(shù)量不多。實(shí)踐教材數(shù)量確實(shí)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(xué)生自我發(fā)展、自主學(xué)習(xí)的實(shí)踐能力[4--6]。

1.2 構(gòu)建分層次模塊化電基礎(chǔ)實(shí)踐課群體系

(1) 協(xié)同理論。1971年，德國(guó)學(xué)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(yīng)。協(xié)同就是協(xié)調(diào)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的不同資源或個(gè)體，協(xié)同一致地完成某一目標(biāo)的過程或能力，并且通過協(xié)同產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”，使總體的績(jī)效大于個(gè)體績(jī)效的總和。

(2) 構(gòu)建分層次模塊化的電基礎(chǔ)實(shí)踐課群體系：經(jīng)過多年實(shí)踐教學(xué)改革，逐步確定了電基礎(chǔ)課群三個(gè)層次實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。即：電工電子技術(shù)(電路、模擬、數(shù)字)實(shí)驗(yàn);電工電子工程實(shí)訓(xùn);電子設(shè)計(jì)與創(chuàng)新和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。三個(gè)層次中各個(gè)模塊之間實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相互協(xié)同，循序漸進(jìn)、全面地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。每個(gè)環(huán)節(jié)都與EDA技術(shù)緊密結(jié)合，體現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)代化手段相互融合。

實(shí)驗(yàn)層面主要體現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)移：從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練；從小單元局部電路為主的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到多模塊、多知識(shí)點(diǎn)綜合系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；從單一的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)形式轉(zhuǎn)移到課上課下、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外的多元化實(shí)驗(yàn)形式。

工程實(shí)訓(xùn)層面用3周時(shí)間，首先完成一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)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(gè)系統(tǒng)綜合和調(diào)試。完成工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)的訓(xùn)練。

電子設(shè)計(jì)與創(chuàng)新層面主要是引導(dǎo)學(xué)生參加校級(jí)、市級(jí)以至國(guó)家級(jí)的各類現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，培養(yǎng)大學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程應(yīng)用能力。近年來，學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，智能機(jī)器人大賽和車模大賽，獲得多項(xiàng)全國(guó)、北京市和學(xué)校的獎(jiǎng)勵(lì)。

(3) 師生協(xié)同，引導(dǎo)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和實(shí)踐將教師素質(zhì)的有效提高和學(xué)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(xué)高效性能。充分發(fā)揮施教角色的主導(dǎo)性、學(xué)習(xí)角色的主體性，關(guān)注學(xué)生的不同特點(diǎn)和差異，發(fā)展每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。教師是提高教學(xué)質(zhì)量的決定性因素，工程素質(zhì)、創(chuàng)新教學(xué)應(yīng)回歸到探索發(fā)現(xiàn)的科研創(chuàng)新，電基礎(chǔ)課群實(shí)驗(yàn)的教學(xué)隊(duì)伍應(yīng)具有兼顧科研的學(xué)術(shù)張力。除電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)教師還承擔(dān)了適量的理論基礎(chǔ)課或畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)，并且參加科學(xué)研究與學(xué)科建設(shè)，使教師科學(xué)素質(zhì)和教學(xué)水平得到大幅提高，為教師協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一方面，實(shí)驗(yàn)教師要擁有精深的專業(yè)理論知識(shí)和寬泛的綜合知識(shí)，并能將這些知識(shí)進(jìn)行交叉、整合，應(yīng)用到電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)中。另一方面，教師要不斷地儲(chǔ)備新知識(shí)，掌握科技發(fā)展的新動(dòng)向，注重對(duì)最新理論、技術(shù)和信息的了解，將這些內(nèi)容融會(huì)在電基礎(chǔ)課群實(shí)驗(yàn)學(xué)科的教學(xué)中，高效地帶領(lǐng)學(xué)生協(xié)同創(chuàng)新[7-9]。

2 新的實(shí)踐教學(xué)體系與教材的協(xié)同性

2.1 實(shí)踐教材存在的問題

目前的實(shí)踐教材建設(shè)工作仍滯后于實(shí)踐教學(xué)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(shí)踐教材雖然品種較多，但低水平重復(fù)嚴(yán)重；有些教材內(nèi)容龐雜，書越編越厚等等，都不利于學(xué)生自學(xué)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(gè)方面：

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

(2) 某些實(shí)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(shí)驗(yàn)，在內(nèi)容上也不能體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(3) 實(shí)驗(yàn)教材中引入的綜合多知識(shí)點(diǎn)的思考題和選作題偏少。

(4) 體現(xiàn)動(dòng)態(tài)或多維實(shí)踐教學(xué)的配套電子資源教材偏少。

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

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

2.2 新實(shí)踐教學(xué)體系與教材的協(xié)同性

提高實(shí)踐教學(xué)的教材質(zhì)量作為教材建設(shè)的核心、重點(diǎn)提高教材的內(nèi)在質(zhì)量。編寫實(shí)踐教材時(shí)，應(yīng)同時(shí)注意幾個(gè)方面的協(xié)同：學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力與實(shí)驗(yàn)條件的協(xié)同；學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與科技創(chuàng)新的協(xié)同；教學(xué)儀器與教材協(xié)同；電子教學(xué)資源與教材的協(xié)同；學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本要求和考核方式的協(xié)同。

需要嚴(yán)格的審稿制度，聘請(qǐng)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(yīng)多樣化的教學(xué)需要，正確把握新世紀(jì)教學(xué)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(shí)注意體現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為學(xué)生知識(shí)、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(guó)高等教育教材建設(shè)取得突破性的進(jìn)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(shí)踐教材，并在實(shí)踐基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂，逐步形成精品教材。我們電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)的道路。中心出版的實(shí)踐教材有：“十五”、“十一五”規(guī)劃教材《電工電子基礎(chǔ)實(shí)踐教程》(上、下冊(cè))和北京市精品教材《EDA技術(shù)實(shí)用教程》(實(shí)驗(yàn)理論一體)，“十二五”規(guī)劃教材《現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》等[13-14]。

3 提高了大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)績(jī)效

教學(xué)效果是評(píng)價(jià)教師的根本性指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)效果好，在每學(xué)期進(jìn)行的期中教學(xué)檢查中學(xué)生對(duì)教師課堂教學(xué)效果的評(píng)價(jià)優(yōu)秀率均為100%?？蒲写俳虒W(xué)卓有成效，在工程實(shí)訓(xùn)層面根據(jù)不同的專業(yè)開發(fā)出不同的工程實(shí)訓(xùn)題目，研究創(chuàng)新性課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目等，激發(fā)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的興趣，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來學(xué)會(huì)如何剖析實(shí)驗(yàn)問題。積極參加課余科技創(chuàng)新活動(dòng)，近5年來課題組教師指導(dǎo)本科生在各類科技競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)300人次，其中獲全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽一等獎(jiǎng)10項(xiàng)，藍(lán)橋杯全國(guó)電子競(jìng)賽一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，北京市電子競(jìng)賽及其他的各類競(jìng)賽一等獎(jiǎng)各60項(xiàng)，二等獎(jiǎng)100項(xiàng)，本科生參加教師科研項(xiàng)目10項(xiàng)、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(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與改革思路上我們堅(jiān)持實(shí)踐教學(xué)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(shí)、虛相結(jié)合”的原則，如何保證這些措施實(shí)施：① 狠抓常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，特別是綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；② 完善創(chuàng)新基地的建設(shè)，保證學(xué)生常年都有地方可去，參加各類競(jìng)賽的學(xué)生都是來自創(chuàng)新基地；③ 教學(xué)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(jī)結(jié)合起來，形成協(xié)同培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的合力[16]。

從學(xué)生參加競(jìng)賽的成績(jī)、完成的作品來看，進(jìn)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(zhǎng)，要求我們要更加努力的工作。

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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(jì)。

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

G 642； TN 101

A

1006-7167(2015)10-0216-03