电气类专业课程探究性实验教学队伍建设

卢慧芬， 马 皓， 杨敏虹， 陈 欣

(浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027)



·实验教学示范中心建设·

电气类专业课程探究性实验教学队伍建设

卢慧芬， 马 皓， 杨敏虹， 陈 欣

(浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027)

面向电气类专业课程探究性实验教学的队伍建设是目前研究型高等学校电气类专业实验教学改革的关键环节之一。作者就浙江大学电气工程学院专业实验中心探究性创新实践平台的构建、探究性实验教学队伍的建设目标、实验岗位设置与组织运行管理的体制以及考核办法等方面做了论述与探讨，对同类高校具有一定的参考价值。

探究性平台构建； 实验教学； 实验教学队伍建设; 考核办法

0 引 言

电气工程学院专业实验中心专职实验技术人员共14人，其中正高1人，副高4人，博士2人，硕士8人，实验中心每年承担全校工科电类专业等本科生每年约5 000余人，50余门课程的教学实验，同时为电气工程学科大型精密仪器设备的使用、维护、管理提供技术服务。专业实验中心成立专业课程实验教学基层组织，他们的思想素质、业务水平、工作效率等都直接影响着实验教学的质量、实验设备的使用效益以及实验室建设和管理的水平。通过实验教师之间资源的有效整合和交流,有效促进了一些新思路、新方法的出现,有利于教学内容、教学方法的改革,也有利于开展多种模式探究性教学改革实践,满足学科交叉发展的需求,从而使实验教学质量得到整体的提升。没有一支优秀的实验队伍, 深化实验教学改革、建设探究性实验教学体系、培养创新性人才的目标是不可能实现的[1]。

为此,根据电气工程学院专业课程实验教学基层组织的目标要求，对探究性创新实践平台构建及实验队伍建设中的问题进行研究,给出了具体技术措施,取得了较好的成效。

1 探究性实验平台建设及实施方案

1.1 适应探究性实验的创新实验平台建设

探究性实验教学环节是研究型大学工科专业人才培养过程中极其重要的环节。通过加强对探究性实验教学环节的建设，有助于提升学生的综合素质。探究性实验将打破传统的教学模式，促使学生主动学习和获取知识，学生在最短时间里便可获取尽可能多的资源，迅速提升其实践和创新能力。建立师生平等的教学模式，激发学生开发性思维，使工科学生主动探索、主动参与、主动实践，将其创新潜能充分激发出来，适应社会需要的素质全面、有创新能力的人才。建设探究性实验平台，为教师从灌输式教学向任务驱动教学和工程实践创新教学转变提供有效的硬件平台。

探究性实验项目选题结合课程主题，密切与工程实际应用有关，使学生主动探索、主动参与、主动实践，兴趣学习方式为引导，能超越课堂的空间和时间的限定进行相关知识的学习、应用程序设计、硬件设计和理论算法的实践。

以电机系统及其控制综合创新实践基地为例，图1为探究性实验模块，图2为探究性实验平台，该基地以机电类卓越人才培养为目标，教学与科研紧密结合，从教学内容、教学组织方式、教学时间以及教学评价等各方面全面实行多元化的新型实验课项目教学模式。自制实验模块，搭建不同类型负载实践平台和电机工程实践平台，贯彻CDIO教学理念[2], 建立实体产品为载体，在真实的产品和系统的构思—设计—实现—运行过程的环境中，提升学生积极性和主动性。实验项目既结合已学的理论课程知识，又涉及工程应用，还与电机及控制技术发展方向紧密关联，涵盖了电机系统及其控制的各个实践环节。使学生对电机系统及其控制的工程研发能力得到全面系统的训练，促进教学与科研良性互动，为电类学生实际工程研发奠定坚实的基础。涵盖课程群：“数字电子技术”、“模拟电子技术”、“FPGA应用”、“电机控制”、“微机原理及应用”、“电机学”、“电力电子技术”、“现代电机CAD技术”、“机电运动控制技术”、“DSP在运动控制中的应用”、“电机工程实践”、“电机系统综合设计”。运用CDIO引导学生自我设计、规划并循序渐进不断提高的大跨度实践模式。从而实现提升工科学生工程实践能力、产品开发能力和创新能力的终极目标，实现从注重知识传授向注重工程能力素质培养的转变[3-6]。

1.2 探究性实验指导方法及评价体系的改革

遵循CDIO的实验教学过程，学生为主，教师为辅的启发式的教学方法，基于系统工程设计思想和教学与实践教学方法，促使学生养成跟踪学术前沿的良好习惯；实行过程化的实验考核形式，包括创新能力阶段性的评价和激励机制[7-8]。

图1 研制探究性实验模块

图2 探究性实验平台

1.3 开展核心实验课程教学交流

相近实验课程的实验技术人员组成实验课程组，交流教学经验、探索实验课程与实验教材建设。由组长负责组织和协调各实验课程组的活动。

1.4 坚持不懈地改革实验教学内容、方法和手段

结合学科研究的前沿，把新的研究成果和技术改编成实验项目，把课程实验、综合实验、开放实验进行有机的结合，使课程实验的内容在综合实验、开放实验中得到充分的延伸与拓展，在提高实验教学质量的同时，促进学生综合素质的提高。

2 构建较完善的组织运行管理及考核办法

为充分调动实验技术人员的积极性，努力打造一支能吃苦耐劳、勇于创新、既有坚实理论基础又有很强动手能力、结构合理的实验技术队伍，且形成较完善的一套实验教学基层教学组织运行管理及考核办法。

2.1 实验教学管理信息化

为适应新人才培养方案的实施，实现实验课程的全面改革，有计划地进行开放性实验是行之有效的教学手段，也是改变传统教学模式，提高实验教学质量，培养学生独立操作能力和创造性思维的必由之路。为提高实验教学水平，规范有序地做好实验室开放工作，迫切需要一套与上述现代教学管理相适应的实验室管理系统，以实现开放性实验室管理，经过10 年的不断努力与试运行，自行研制建成了架构合理、功能先进、具有国内院校先进水平的实验室信息化教学管理系统应用平台，为实验室的开放提供了强有力的支撑。使基于传统模式概念下的实验室各项工作在现代信息理念和信息规范的引导下发生质的飞跃，实现了实验室工作的现代化、开放化和高效化。图3为实验管理系统硬件总体架构。

图3 实验管理系统硬件总体架构

该系统选课信息与本科生院选课系统相接，为教师提供简单易用的账号管理、实验室管理、课程管理、实验项目管理、实验时间设定；为学生提供简单易用的自主实验选课、实验课签到、实验报告上传及签到记录查询等工具。具有实验开放、实验预约、实验管理、刷卡记录、实验考评、师生互动等功能，以实现开放性实验室管理。使学生有更大的自由,更多的选择机会,促进开放型实验室的建设，推进信息化管理，创新实验室管理体制，进而推动实验教学的发展。

2.2 实验室工作考核信息化

为实现对实验技术人员的日常工作(包括实验教学、实验室建设与管理、大型仪器管理与使用、实验技术研究与开发等)过程的信息化管理，衡量实验技术人员的工作业绩。促进每位实验技术人员积极完成必要的实验教学、大型仪器设备管理及使用、实验室管理等工作，激励其进行实验教学改革、实验技术创新、实验设备研制、大型仪器功能开发等工作，形成明确的实验技术人员工作运行和考评管理规则，为实验人员年度考核、岗位聘任的提供依据。

2.3 明确实验岗位设置与职责

电气学院专业实验岗位设置中，关键岗1人，骨干岗6人，普通岗7人，岗位职责严格按照电气工程学院实验岗位设置与职责中的要求，关键岗全面负责学院实验室平台建设；骨干岗全面负责相关主干实验课程的建设以及分管实验室的日常管理工作，下设6个实验课程组，且有交叉。分别为微机原理及其系列实验课程、电力电子技术及其系列实验课程、电机及其系列实验课程、控制理论及其系列实验课程、电力系统分析及其系列实验课程、创新设计类实验课程，并签署电气学院拟聘实验技术骨干岗位工作承诺书(包括工作重点及下一聘期详细的工作计划)。

2.4 实验考核细则人性化

根据德、能、勤、绩表现并结合岗位职责内容对实验技术人员进行量化考核。坚持公开、公平、公正的原则，保证重点、兼顾一般，密切联系实际，可操作性强；有利于实验室建设及各项工作的协调开展和可持续发展，坚持定量和定性考核相结合，坚持有利于实验室管理和教学质量提高的原则。量化考核以《浙江大学实验室工作考核表》所列28个二级指标(其中10个带*号的为重要指标)的考核情况为依据，分为优秀(A)、合格(B)、基本合格(C)、不合格(D)4个等级。

2.5 聘岗公开化

聘岗工作中各实验技术人员工作业绩全部透明，奖励机制明确，中心每位老师会更加清楚别的老师的优势以及自己的差距，而且这些优势又都能在聘岗中得到一定的体现，起到很好的导向作用，从而充分调动实验人员工作的积极性及今后的努力方向。

2.6 加强实验人员培训

组织实验技术人员赴清华大学、华北电力大学、华中科技大学及武汉大学4所国内著名的电气强校进行专业实验调研。对4所高校在实验室建设、实验教学及其改革等方面的举措进行交流学习。学习各校在实验室建设和实验教学及其改革等方面取得的成绩和先进经验，分析自身的特色及不足，为我院实验室的建设和规划打好基础，抓准方向。通过举行座谈会及参观专业实验室等形式，全面、细致地了解各兄弟院校在人才培养、专业建设、课程设置、科学研究方面的基本情况，汲取了各校电气工程实验室在建设模式、教学方案、成果转化、师资队伍建设及考核等方面的成功经验，双方就此进行了深入的交流和探讨，领略了先进的理念，开拓了视野，启迪了思维，收获了友谊，获益匪浅，对提升我学院今后的实验室建设工作和实验教学及其改革工作起到了积极的推动作用。通过参观学习，在专业实验室建设、实验教学改革等方面拓宽了思路，进一步明确了自身的特点，发现了我院与各兄弟院校间在专业实验教学中存在的差异和不足，取得了宝贵经验。

2.7 实施成效

新建电机系统及其控制综合创新实践基地得到学校及中国教育报的肯定，并在中国教育报2014年10月13日头版以题目为从“验证”走向“探究”—浙江大学本科生实验课改革纪实作宣传；2014年度浙江大学电气学院院级探究性实验改革立项11项；在电气学院探究性实验案例竞赛中获一等奖1项，二等奖1项，三等奖2项，参赛奖3项；新开探究性实验课程14门；更新“电子测量和智能仪器”、“电机与拖动”等课程实验内容等；发表实验教学论文14篇；组织浙江大学校级大学生智能汽车竞赛，负责全国大学生智能汽车竞赛浙江省分赛区和全国总决赛的浙江大学参赛队的组织管理、培训指导等工作。研制的“DSP电机控制综合实验创新平台”荣获2014全国高校自制教学仪器设备全国优秀成果二等奖。

3 结 语

根据人才培养的目标和学生的实际需要，逐步建立起一种以学生为主体，以学生的专业性质、兴趣爱好和发展目标为需求导向的开放式、多元化的探究性实验教学新体系，构建布局合理、多层次、多功能的探究性创新实践平台,是培养高素质工程实践创新人才、提高教育质量的重要条件保证，同时必须具备既有坚实地理论基础又有很强动手能力高素质实验队伍。因此必须在实践中不断探索、不断完善，加强实验队伍自身的创新,让实验技术人员在探究性创新教育中发挥更大的作用,促进教学与科研良性互动，以培养学生工程实践能力、创新意识和创造能力[9-16]。

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The Constraction of the Experimental Team for Electrical Engineering Courses

LUHui-fen,MAHao,YANGMin-hong,CHENXin

(College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027， China)

The development of the human resource for innovative experiments in electrical engineering is one of the important issues in the reformation of research universities. This paper reviews the construction of the innovation platform, the development goal of the human resources for innovative experiments, the assignment and management of the staff position, and the examination method based on the practice in the College of Electrical Engineering of Zhejiang University. It is expected that the presented work will be useful for the same level universities.

innovation platform construction; experimental teaching; construction of experimental team for experimental teaching; examination method

2014-12-10

国家自然科学基金项目(51377141)；国家级机电类专业实验示范中心建设；专业课程实验教学基层组织

卢慧芬(1965-),女，浙江黄岩人,硕士，研究员，实验室主任,研究方向:电机及控制、实验技术与管理等。

Tel.：15336548905；E-mail:lhfen@zju.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2015)10-0132-03