閆永亮， 陳湘國， 路 巍， 趙繼軍， 韓海燕

(河北工程大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院， 河北 邯鄲 056038)

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·實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)·

深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)

閆永亮， 陳湘國， 路 巍， 趙繼軍， 韓海燕

(河北工程大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院， 河北 邯鄲 056038)

通過加強(qiáng)省級現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建思路，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新方法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究的融合方式；構(gòu)建了多層次、相對獨(dú)立、工程特色明顯的適應(yīng)信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；在不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理；最后就實(shí)驗(yàn)教學(xué)工程特色建設(shè)及成果做了介紹。為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)具備工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心提供了理論支持。

教學(xué)示范中心； 教學(xué)體系； 教學(xué)模式； 創(chuàng)新能力

0 引 言

近年來高校辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大眾化教育凸顯，如何改變傳統(tǒng)的精英教育模式，轉(zhuǎn)變高校教育觀念、改革教育模式，培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展和社會(huì)需求的人才，成為一個(gè)亟待研究和解決的課題，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)是當(dāng)前提高高等教育人才質(zhì)量的一個(gè)重要切入點(diǎn)。本文主要探討依托我校的現(xiàn)代信息技術(shù)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，建立一體化、多層次、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)模式，提出“基礎(chǔ)-專業(yè)-融合創(chuàng)新”的完整實(shí)驗(yàn)教學(xué)鏈條，為建設(shè)高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，培養(yǎng)具有工程意識(shí)的創(chuàng)新人才奠定體系基礎(chǔ)[1-4]。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革

中心依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要, 結(jié)合高校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的開展，整合現(xiàn)有資源，完善管理和運(yùn)行體制，提升資源利用效率和人才培養(yǎng)層次的水平，打造一體化的現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)體系，以實(shí)現(xiàn)對信息類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)強(qiáng)有力的支撐。

為了構(gòu)建一體化、層次化、模塊化的現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，按照“一個(gè)中心、三個(gè)平臺(tái)、十個(gè)模塊”的框架進(jìn)行組建。在此框架下，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了調(diào)整和改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心教學(xué)體系分為公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、教研融合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)三部分，見圖1。各個(gè)平臺(tái)(模塊)既相互獨(dú)立，可承擔(dān)相關(guān)課程的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，平臺(tái)之間又交叉融合，能有效支撐大學(xué)生科技創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研用融合創(chuàng)新，構(gòu)建起了“基礎(chǔ)-專業(yè)-融合創(chuàng)新”的完整教學(xué)實(shí)驗(yàn)鏈條。

圖1 現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心架構(gòu)

1.1 公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括電基礎(chǔ)、電專業(yè)公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)三個(gè)模塊。公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在開展常規(guī)的基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)認(rèn)識(shí)訓(xùn)練和科技創(chuàng)新性的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，各專業(yè)共享公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成公共實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，此模塊的特點(diǎn)主要在于其基礎(chǔ)性和公共性。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的三個(gè)模塊涉及的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容既相互獨(dú)立，又相輔相成。學(xué)生在完成這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)后，將在動(dòng)手、創(chuàng)新及綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面得到較大提高，也為后續(xù)專業(yè)課程奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)[5-6]。同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)面向全校三分之二以上理工科學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)資源共享。

1.2 專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、通信與信息技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、自動(dòng)化與電氣專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)三個(gè)模塊，對接相應(yīng)專業(yè)群的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，開設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，提升實(shí)踐能力，加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的深化理解和專業(yè)技能的強(qiáng)化訓(xùn)練。專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)三個(gè)模塊涉及的實(shí)驗(yàn)既自成體系，又有機(jī)結(jié)合，通過對學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作能力和簡單的實(shí)際產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)培養(yǎng)，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐觀念，樹立工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用的能力[7]。

1.3 教研融合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括教育部-中興通訊ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地、煤礦綜合信息化省工程實(shí)驗(yàn)室、光纖通信與寬帶接入市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和分布式控制技術(shù)市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四個(gè)模塊。教研融合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包含的四個(gè)模塊體現(xiàn)行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)，既對實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到方向指引，又能幫助教師開展學(xué)術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新平臺(tái)“立足學(xué)科，面向科研，支撐教學(xué)”的發(fā)展思路，統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)了“教研相長”的理念，為專業(yè)平臺(tái)在本科專業(yè)建設(shè)、教學(xué)活動(dòng)和人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮積極作用進(jìn)行有益探索。

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上建立適用于工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。根據(jù)不同專業(yè)的具體情況，修訂“實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱”和“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”，增加綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例[8]，逐步減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，努力提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式創(chuàng)新

提出了信息類創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：以工程素質(zhì)培養(yǎng)為主線的“基礎(chǔ)-專業(yè)-融合創(chuàng)新”寬口徑現(xiàn)代化培養(yǎng)方式[9]。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心通過篩選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)新技術(shù)的研究，改革現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，努力提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。

2.1 改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

針對目前大學(xué)生普遍存在的主動(dòng)性差、過分依賴教師的共性，示范中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，逐步改變以往以教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，采用任務(wù)式、項(xiàng)目案例式、開放式等教學(xué)方法，堅(jiān)持課前預(yù)習(xí)，現(xiàn)場啟發(fā)指導(dǎo)，個(gè)人獨(dú)立訓(xùn)練，團(tuán)隊(duì)協(xié)作訓(xùn)練，創(chuàng)新訓(xùn)練等方式[10]，在實(shí)驗(yàn)過程中突出學(xué)生為主、教師為輔，引導(dǎo)學(xué)生思考來提高學(xué)生的研究意識(shí)和學(xué)習(xí)意識(shí)，逐步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。并且嘗試“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，形成以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

通過開設(shè)模擬實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)等方式，開創(chuàng)“多元化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。運(yùn)用多媒體課件、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能管理系統(tǒng)，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)前、中、后進(jìn)行全方位跟蹤培養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過增開綜合性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，全方位提升學(xué)生的專業(yè)技能、工程綜合素質(zhì)、實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神[11]。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)

組織參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽和“挑戰(zhàn)杯”競賽，重點(diǎn)支持以學(xué)生為主體的創(chuàng)新、創(chuàng)造與發(fā)明性以及自主創(chuàng)業(yè)題目[11]；開展科研訓(xùn)練計(jì)劃，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與原創(chuàng)能力，融合多種方式輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)由單純實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練向研究思維和過程訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變。

2.4 建立多元化考核方法

課程實(shí)驗(yàn)是一門課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，與理論教學(xué)部分共同構(gòu)成一門課程，其成績歸入課程成績。課程實(shí)驗(yàn)成績由實(shí)驗(yàn)過程成績以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績組成，按照6∶4的比例確定，實(shí)驗(yàn)成績在總成績中占30%。綜合性設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)主要以“報(bào)告+作品”的型式考核，按照5∶5的比例確定。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研融合

在實(shí)驗(yàn)示范中心建設(shè)過程中，充分體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用融合創(chuàng)新，確立了以“科學(xué)研究”帶動(dòng)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的基本思路，保證了實(shí)驗(yàn)示范中心建設(shè)持續(xù)性、動(dòng)態(tài)性、前瞻性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的活力和創(chuàng)新性[12]。

通過將新引進(jìn)的博士教師，按照專業(yè)不同，安排到相應(yīng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，既能讓新博士們通過指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)來熟悉和掌握教學(xué)方法和手段，又能讓博士們將科研案例及先進(jìn)的科研方法引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使先進(jìn)的科研成果、工程項(xiàng)目研究成果成為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更替的源泉，還能讓博士們迅速地熟悉并利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的現(xiàn)有基礎(chǔ)條件和資源，迅速融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研團(tuán)隊(duì)中，發(fā)揮自己的特長和優(yōu)勢，共同爭取更高水平的教學(xué)科研成果[13]。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)工程特色建設(shè)

現(xiàn)階段，我校的發(fā)展目標(biāo)是“建設(shè)工程特色明顯的河北省強(qiáng)校”。作為我校信息類人才培養(yǎng)的基地，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心“工程特色”明顯。在開展的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)過程中，非常注重學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)和工程能力的鍛煉，為此，我校率先開展了CDIO工程教育改革，研究和探索工程人才培養(yǎng)的教學(xué)規(guī)律和方式方法；在人才培養(yǎng)過程中，能夠有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生，創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與到工程實(shí)踐項(xiàng)目中去，并在項(xiàng)目中提高工程能力，近幾年來效果顯著。實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心培養(yǎng)的學(xué)生在國家級、省級電類、信息類大賽上多次獲獎(jiǎng)。近3年來，獲得國家級獎(jiǎng)項(xiàng)23項(xiàng)，省級獎(jiǎng)項(xiàng)36項(xiàng)，其中“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能小車競賽二等獎(jiǎng)以上15項(xiàng)、“挑戰(zhàn)杯”等全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽三等獎(jiǎng)以上11項(xiàng)，亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽國內(nèi)選拔賽二等獎(jiǎng)以上2項(xiàng)[14]。

5 結(jié) 語

我校現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心樹立以學(xué)生為中心，以改革教育觀念和人才培養(yǎng)模式為先導(dǎo)[15]，強(qiáng)調(diào)“工程育人、育工程人才”的發(fā)展戰(zhàn)略，始終以學(xué)生為本，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為動(dòng)力，以實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理為保障，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，將現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)成為培養(yǎng)具有工程應(yīng)用能力高素質(zhì)人才的重要平臺(tái)[16]。

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Construction of Experimental Teaching Demonstration Center by Deepening Experimental Teaching Reform

YANYong-liang,CHENXiang-guo,LUWei,ZHAOJi-jun,HANHai-yan

(College of Information and Electrical Engineering, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China)

Through applying modern information technology at the construction of provincial level experimental teaching demonstration center, ideas of the construction of experimental teaching system were put forward, the experimental teaching mode and innovation methods were given, and the experimental teaching and scientific research were fused. The experimental teaching system is multi-level and relatively independent, holds obvious engineering features in the training of applied talents, and satisfies the requirement of new applied talents in the information field. In order to improve the experiment teaching methods and means, contents of courses were perfected at the same time, the experiment teaching management was enhanced. In order to strengthen the construction of experimental teaching platform, we realize sustainable development of the laboratory construction, our experience provides the theoretical support for the construction of the experimental teaching demonstration center.

teaching demonstration center; teaching system; teaching mode; innovation capabilities

2015-08-20

河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(B2015402066)

閆永亮(1978-)，男，山東青州人，碩士，講師，電工電子實(shí)驗(yàn)中心主任，主要研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)室管理。

Tel.：0310-8579396； E-mail: yylhhy@163.com

G 642.0

A

1006-7167(2016)05-0151-03