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典型案例
电子技术类实验教学与实践创新平台建设
发布时间:2019-10-16

电子技术是近几年发展最快、对生活影响最大的科学技术之一。电子技术类课程是电类学科的专业基础课,主要包含《模拟电子技术》《数字电子技术》等课程,这些课程都包含大量的实验和实践内容。我们教学团队在长期的教学过程中发现了实验实践教学存在综合性、贯通性和工程性缺乏等问题,基于发现问题,团队教师对实验实践教学进行了改革。

通过多年的电子技术类课程的理论与实践教学,国家级电工电子实验教学示范中心建成了由模拟电子技术教学团队、数字电子技术教学团队和电工学教学团队构成的电子技术类教学平台,平台由十几位老中青结合,90%硕士以上学历的高层次专职教师和实验教师构成。团队教师们通过多年的教学与实践,在实验实践教学过程中发现存在以下问题:

1.实验缺乏综合性和创新性。验证性实验偏多,实验老师讲得多,学生实践过程短。

2.实验缺乏贯通性和延续性。实验项目设计较为独立,实验用装置不能在其它实验中重复运用,使用效率低。

3.实验缺乏工程性和实践性。实验项目与学生专业方向的联系不强,不能激发学生的积极性和创造性,学生实验兴趣不高,实验效果不好。

针对以上问题,团队教师通过讨论和积极探索,结合学校与专业特色从实验项目设计、实验装置开发、实验指导书编写和产学研协同育人几个方面进行了实验实践教学方面的改革与创新平台的建设。

主要经验做法与突破点是:

1.实验项目与案例设计

鉴于早期电子技术类实验项目陈旧、验证性偏多等诸多问题,团队教师进行实验案例与实验实践项目的开发,大大增加了综合性和设计性实验的比例,并提高了实验项目的趣味性和贯通性,近几年,电子技术类实验项目的更新率达到了30%左右。

2.实验装置自制

团队教师参与实验室建设,与实验室教师一块进行了实验设备的研发与制作,先后设计开发了模拟电子实验箱、FPGA实验箱、DSP实验箱及虚拟仪器、单片机实验箱以及电子工艺焊接模块。鉴于电子技术的快速发展与实验装置的老化,目前已经启动新一轮的模拟电子技术实验箱、数字电子技术实验箱、FPGA实验箱和单片机实验箱的开发研制工作。

3.实验指导书编写

团队教师同时进行了模拟电子技术、数字电子技术、电路、EDA和单片机等实验指导书的编写,并每年根据实验项目的更新和实验装置的更换情况进行相关实验内容和装置使用说明的修订。

4.校企合作、协同育人与实验室建设

在新工科建设与专业认证的大背景下,团队教师与国内外知名实验实践设备厂商和企业紧密合作,积极参与校企合作和协同育人项目的申报立项和研发工作。高校教师和企业双方密切配合,为学生的实验实践教学提供了平台和环境,同时也为教师和企业自身的成长提供了发展空间。

通过实验项目的开发与建设,提高学生的创新和实践能力的同时团队教师的教学与科研能力也得到了提高。团队教师将开发的优秀实验实践项目加以优化和整理,参加全国电工电子基础课程实验教学案例竞赛获得了多项奖励。崔保春老师的“水下搜寻与检测机器人设计”“中小型水域水面清洁机器人设计”“复杂地形移动机器人设计”分别获得案例竞赛一、二、三等奖。郭梅、吕常智、马进等老师也纷纷获奖。

团队自制的实验箱以及实验模块以及自编的实验指导书,在实验室使用并优化改进之后获得了良好的实验教学效果,自制的实验设备也获得了较好的成果。

自2017年以来,团队与企业合作申请了11项教育部高教司的协同育人项目,目前大部分项目正在实施或结题过程当中。另外团队教师还申请并主持了多项省部级教学科研项目,并取得了相关成果。(作者:自动化学院 吕常智)


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