深化實驗教學改革加強實驗教學示范中心建設(shè)

閆永亮， 陳湘國， 路 巍， 趙繼軍， 韓海燕

(河北工程大學 信息與電氣工程學院， 河北 邯鄲 056038)

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·實驗教學示范中心建設(shè)·

深化實驗教學改革加強實驗教學示范中心建設(shè)

閆永亮， 陳湘國， 路 巍， 趙繼軍， 韓海燕

(河北工程大學 信息與電氣工程學院， 河北 邯鄲 056038)

通過加強省級現(xiàn)代信息技術(shù)實驗教學示范中心建設(shè)，提出實驗教學體系的構(gòu)建思路，實驗教學模式的創(chuàng)新方法，實驗教學與科學研究的融合方式；構(gòu)建了多層次、相對獨立、工程特色明顯的適應信息類應用型人才培養(yǎng)的實驗教學體系；在不斷改進實驗教學方法和手段，完善實驗教學內(nèi)容的同時，加強實驗教學管理；最后就實驗教學工程特色建設(shè)及成果做了介紹。為加強實驗教學平臺的建設(shè)，實現(xiàn)實驗室建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)具備工程實踐和創(chuàng)新能力的實驗教學示范中心提供了理論支持。

教學示范中心； 教學體系； 教學模式； 創(chuàng)新能力

0 引 言

近年來高校辦學規(guī)模不斷擴大，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)適應科技發(fā)展和社會需求的人才，成為一個亟待研究和解決的課題，實驗教學示范中心的建設(shè)是當前提高高等教育人才質(zhì)量的一個重要切入點。本文主要探討依托我校的現(xiàn)代信息技術(shù)省級實驗教學示范中心建設(shè)，建立一體化、多層次、模塊化的實驗教學體系和創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)模式，提出“基礎(chǔ)-專業(yè)-融合創(chuàng)新”的完整實驗教學鏈條，為建設(shè)高水平實驗教學示范中心，培養(yǎng)具有工程意識的創(chuàng)新人才奠定體系基礎(chǔ)[1-4]。

1 實驗教學體系改革

中心依據(jù)實驗教學的需要, 結(jié)合高校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的開展，整合現(xiàn)有資源，完善管理和運行體制，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)實驗教學平臺和教學體系，以實現(xiàn)對信息類專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學和專業(yè)實驗教學以及大學生科技創(chuàng)新活動強有力的支撐。

為了構(gòu)建一體化、層次化、模塊化的現(xiàn)代信息技術(shù)實驗教學示范中心，按照“一個中心、三個平臺、十個模塊”的框架進行組建。在此框架下，對實驗教學體系進行了調(diào)整和改革。實驗教學示范中心教學體系分為公共實驗平臺、專業(yè)實驗平臺、教研融合創(chuàng)新實驗平臺三部分，見圖1。各個平臺(模塊)既相互獨立，可承擔相關(guān)課程的本科實驗教學，平臺之間又交叉融合，能有效支撐大學生科技創(chuàng)新和產(chǎn)學研用融合創(chuàng)新，構(gòu)建起了“基礎(chǔ)-專業(yè)-融合創(chuàng)新”的完整教學實驗鏈條。

圖1 現(xiàn)代信息技術(shù)實驗教學示范中心架構(gòu)

1.1 公共實驗平臺

公共實驗平臺包括電基礎(chǔ)、電專業(yè)公共實驗平臺、大學生科技創(chuàng)新實驗實踐平臺三個模塊。公共實驗平臺在開展常規(guī)的基礎(chǔ)課程實驗的基礎(chǔ)上，對學生進行專業(yè)認識訓練和科技創(chuàng)新性的實踐實訓，各專業(yè)共享公共實驗平臺，完成公共實驗實訓，此模塊的特點主要在于其基礎(chǔ)性和公共性。該實驗平臺的三個模塊涉及的實驗實訓內(nèi)容既相互獨立，又相輔相成。學生在完成這一實驗教學環(huán)節(jié)后，將在動手、創(chuàng)新及綜合系統(tǒng)設(shè)計方面得到較大提高，也為后續(xù)專業(yè)課程奠定扎實的基礎(chǔ)[5-6]。同時，該實驗平臺面向全校三分之二以上理工科學生開放實驗，充分體現(xiàn)資源共享。

1.2 專業(yè)實驗平臺

專業(yè)實驗平臺包括計算機專業(yè)實驗平臺、通信與信息技術(shù)專業(yè)實驗平臺、自動化與電氣專業(yè)實驗平臺三個模塊，對接相應專業(yè)群的專業(yè)實踐教學活動。專業(yè)實驗平臺在公共實驗平臺訓練的基礎(chǔ)上，開設(shè)專業(yè)實驗課程，提升實踐能力，加強學生對專業(yè)知識的深化理解和專業(yè)技能的強化訓練。專業(yè)實驗平臺三個模塊涉及的實驗既自成體系，又有機結(jié)合，通過對學生進行實際操作能力和簡單的實際產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計培養(yǎng)，鞏固基礎(chǔ)知識，強化實踐觀念，樹立工程意識，培養(yǎng)學生系統(tǒng)設(shè)計和實際應用的能力[7]。

1.3 教研融合創(chuàng)新實驗平臺

實驗平臺包括教育部-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驗室、光纖通信與寬帶接入市重點實驗室和分布式控制技術(shù)市重點實驗室四個模塊。教研融合創(chuàng)新實驗平臺包含的四個模塊體現(xiàn)行業(yè)的最新動態(tài)，既對實驗教學起到方向指引，又能幫助教師開展學術(shù)研究，實現(xiàn)創(chuàng)新平臺“立足學科，面向科研，支撐教學”的發(fā)展思路，統(tǒng)籌實現(xiàn)了“教研相長”的理念，為專業(yè)平臺在本科專業(yè)建設(shè)、教學活動和人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮積極作用進行有益探索。

在實驗設(shè)計上建立適用于工程應用型人才培養(yǎng)的實驗教學體系。根據(jù)不同專業(yè)的具體情況，修訂“實驗教學計劃”、“實驗教學大綱”和“實驗指導書”，增加綜合性實驗、設(shè)計性實驗的比例[8]，逐步減少驗證性實驗，努力提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

2 實驗教學模式創(chuàng)新

提出了信息類創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)實驗教學模式：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]。為了提高實驗教學水平，實驗教學示范中心通過篩選實驗項目、優(yōu)化實驗方案，加強對實驗新技術(shù)的研究，改革現(xiàn)有實驗教學方法和教學手段，努力提高學生的科學思維和創(chuàng)新意識。

2.1 改變實驗教學方法

針對目前大學生普遍存在的主動性差、過分依賴教師的共性，示范中心在實驗教學過程中，逐步改變以往以教師為主導的實驗教學方式，采用任務(wù)式、項目案例式、開放式等教學方法，堅持課前預習，現(xiàn)場啟發(fā)指導，個人獨立訓練，團隊協(xié)作訓練，創(chuàng)新訓練等方式[10]，在實驗過程中突出學生為主、教師為輔，引導學生思考來提高學生的研究意識和學習意識，逐步激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。并且嘗試“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式，形成以學生為中心的實驗教學方法。

2.2 改革實驗教學手段

通過開設(shè)模擬實驗和虛擬實驗、項目實驗教學、實踐實訓等方式，開創(chuàng)“多元化”的實驗教學模式。運用多媒體課件、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，通過實驗教學智能管理系統(tǒng)，對學生實驗前、中、后進行全方位跟蹤培養(yǎng)，提高學生的學習效果。通過增開綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗，全方位提升學生的專業(yè)技能、工程綜合素質(zhì)、實際產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神[11]。

2.3 創(chuàng)新實踐活動

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

2.4 建立多元化考核方法

課程實驗是一門課程中的實驗教學部分，與理論教學部分共同構(gòu)成一門課程，其成績歸入課程成績。課程實驗成績由實驗過程成績以及實驗報告成績組成，按照6∶4的比例確定，實驗成績在總成績中占30%。綜合性設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗主要以“報告+作品”的型式考核，按照5∶5的比例確定。

3 實驗教學與科研融合

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

通過將新引進的博士教師，按照專業(yè)不同，安排到相應的專業(yè)實驗室，既能讓新博士們通過指導學生實驗來熟悉和掌握教學方法和手段，又能讓博士們將科研案例及先進的科研方法引入到實驗教學中，使先進的科研成果、工程項目研究成果成為實驗項目更替的源泉，還能讓博士們迅速地熟悉并利用實驗教學平臺的現(xiàn)有基礎(chǔ)條件和資源，迅速融入到實驗教學和科研團隊中，發(fā)揮自己的特長和優(yōu)勢，共同爭取更高水平的教學科研成果[13]。

4 實驗教學工程特色建設(shè)

現(xiàn)階段，我校的發(fā)展目標是“建設(shè)工程特色明顯的河北省強校”。作為我校信息類人才培養(yǎng)的基地，實驗教學示范中心“工程特色”明顯。在開展的實驗和實踐教學過程中，非常注重學生工程意識的培養(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)的教學規(guī)律和方式方法；在人才培養(yǎng)過程中，能夠有意識地引導學生，創(chuàng)造條件讓學生參與到工程實踐項目中去，并在項目中提高工程能力，近幾年來效果顯著。實驗教學示范中心培養(yǎng)的學生在國家級、省級電類、信息類大賽上多次獲獎。近3年來，獲得國家級獎項23項，省級獎項36項，其中“飛思卡爾杯”全國大學生智能小車競賽二等獎以上15項、“挑戰(zhàn)杯”等全國大學生系列科技學術(shù)競賽三等獎以上11項，亞太大學生機器人大賽國內(nèi)選拔賽二等獎以上2項[14]。

5 結(jié) 語

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

[1] 賈紅芳，梁啟文，龍世瑜，等. 地方師范院校電工電子中心培養(yǎng)模式與實踐[J]. 中國電力教育，2014，32(1):117-118.

[2] 秦海鴻，黃文新，曹志亮，等． 電氣工程與自動化實踐教學體系的優(yōu)化建設(shè)[J]． 實驗室研究與探索，2015，34(2) : 148-150．

[3] 佘新平，余厚全． 電類專業(yè)高素質(zhì)“應用型”人才培養(yǎng)新機制與實踐教學體系研究[J]． 長江大學學報(自科版)，2015，12(1)：82-84.

[4] 景新幸，張國慶． 以實驗教學創(chuàng)新全面推進國家級實驗教學示范中心建設(shè)[J]． 實驗技術(shù)與管理，2011，28( 12): 1-4．

[5] 鄢志丹，王宇紅，廖明燕． 基于大學生創(chuàng)新訓練計劃的創(chuàng)新實驗室建設(shè)[J]． 實驗室科學，2013，16(4): 98-100．

[6] 李英姿，龔 靜，陰振勇． 加強實驗教學設(shè)計突出應用能力培養(yǎng)[J]． 實驗室研究與探索，2012，31( 10):98-102．

[7] 郝麗萍，韓煥平． 深化實驗教學改革建立“以學生為本”的教學模式[J]． 實驗室研究與探索，2008，27(11): 139-141．

[8] 周 玲，姜 東． 深化實驗教學改革，打造特色鮮明的實驗教學中心[J]． 實驗室研究與探索，2013，32(8):114-116．

[9] 余建潮． 依托實驗教學示范中心，加強學生實驗能力的培養(yǎng)[J]． 實驗技術(shù)與管理，2013，30(3):117-119．

[10] 張清祥． 地方高校創(chuàng)建省級實驗教學示范中心的探索與實踐[J]． 實驗技術(shù)與管理，2013，30(8):112-115．

[11] 李小華，程品晶． 地方高校實踐教學示范中心的建設(shè)與探索[J]． 實驗室研究與探索，2013，32(5):119-123．

[12] 李福英． 應用型本科院校大類培養(yǎng)模式的思考與實踐[J]． 黑龍江高教研究，2012，30(10)：130-132．

[13] 羅 殷． 深化管理體制和機制改革創(chuàng)建高水平省級實驗教學示范中心[J]． 實驗室研究與探索，2012，31(6): 119-121．

[14] 李金平，常敏慧． 由全國大學生電子設(shè)計競賽引發(fā)的人才培養(yǎng)思考[J]． 電氣電子教學學報，2007，29( 2) : 74-75．

[15] 張以順，馮 雙，宋少云，等． 加強教學科研資源整合促進實驗教學示范中心的可持續(xù)性發(fā)展[J]． 實驗室研究與探索，2013，32( 8) : 341-344．

[16] 段 蓉，朱昌平，范新南，等． “卓越計劃”的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制實踐探索[J]． 實驗技術(shù)與管理，2013，29(4)：144-146．

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

河北省自然科學基金項目(B2015402066)

閆永亮(1978-)，男，山東青州人，碩士，講師，電工電子實驗中心主任，主要研究方向為電子技術(shù)應用及實驗室管理。

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

G 642.0

A

1006-7167(2016)05-0151-03