电工电子实验教学基本标准的研究

胡仁杰，堵国樑，王凤华，黄慧春，顾玉军

(东南大学　电工电子实验中心，江苏　南京　211189)



电工电子实验教学基本标准的研究

胡仁杰，堵国樑，王凤华，黄慧春，顾玉军

(东南大学电工电子实验中心，江苏南京211189)

为达成培养学生自主学习、知识运用、科学研究、工程实践、团队合作、探索创新基本能力与素养的教学目标，4所高校联合开展调查、研究与设计，形成了从实验知识、实验技能、技术方法、实践能力和综合素质5个方面描述的电工电子实验教学基本标准，并在教学实践中取得了良好效果。

电工电子；实验教学；教学标准

电工电子基础课程实验教学面向电气工程、电子信息、自动化、计算机等专业，具有服务学生群体庞大、配合理论课程多、实验教学学时数多等特点。

但是，当前电工电子实验教学缺乏系统完整、明确详细的实验教学标准要求，教学缺少指导性规范准则。教师大都基于自身对教学目标的理解，组织开展教学；教师少有全面系统进修的途径，主要依靠自身经验积累与相互间的交流；学生在学习与实践中获取实验基础知识、基本方法、实践技能严重依赖教师言传身教；在开放式自主教学实践中，学生遇到问题不能得到及时有效的引导。

由东南大学、南京邮电大学、南京师范大学和南京工程学院的国、省两级电工电子实验教学示范中心组成的课题组，以培养学生自主研学、工程实践、探索创新综合能力素质为目标，从教学基本要求、教学实施方案、环境条件建设等几个方面开展电工电子实验教学基本标准的研究与设计工作。

1　课题研究方法

课题组成员学校分别是以工科为特色的综合性大学、电类专业为主的工科大学、文理为主的综合性大学以及应用型本科等不同类型的大学，培养目标各有特点。课题组充分发挥自身优势，广泛收集统计教学目标与培养要求样本信息，开展教学实践。

1)采集教学需求样本。课题组成员根据不同类型、不同层次学校电气工程及电子信息等电类专业在学科基础课程层面的教学要求[1]，根据电气工程及电子信息行业对人才培养规格的需求[2]，根据工程教育专业认证的要求，根据实验教学培养学生自主学习、知识运用、科学研究、工程实践、团队合作、探索创新的基本能力与素养，让学生在实践中学会自主学习、学会做中学习、学会研究探索和学会设计创新的目标，广泛采集各方面的要求与目标。

2)设计教学基本标准。根据采集的样本信息，结合当前教育思想理念、教学体系内容、教学技术方法的转变与更新，统计、归纳、总结形成从实验知识、实验技能、技术方法、实践能力、综合素质5个方面制定实验教学全面、明确、详细的基本标准的课题研究目标[3]。

3)设计教学设施方案。制定教学标准的目的是在教学实践中运用标准指导教学内容设置、教学进程设计、教学模式改革、考核机制构建等教学活动，达到实验教学的根本目标。课题组设计了一整套电工电子实验示范教学体系，分别在各自学校实施，在教学实践中调整完善教学基本标准。

4)归纳总结研究成果。经过教学实践检验，归纳总结凝练,形成教学基本标准初步成果，并提出实践环境条件要求。

2　实验教学基本标准

经过2年多的研究与实践，形成了由实验知识、实验技能、技术方法、实践能力和综合素质5个方面、38个大类、130项细则的指标要求体系构成的电工电子实验教学基本标准。如表1～表5所示。

表1　实验知识

表2　实验技能

表2(续)

表3　技术方法

表3(续)

表4　实践能力

表4(续)

表5　综合素质

表5(续)

3　实验综合环境建设要求

电工电子实验教学应充分满足学生信息检索、自主学习、研究探索、设计仿真、制作测试、总结交流等实验、实践过程中不同环节，如研究、设计、分析、仿真、实验、制作、焊接、测试，以及课外研学、学科竞赛等需求；应该在时间、空间、内容和资源等多个方面实现充分的开放，学生能够随时随地进行自主学习与实践，并能够获得指导、支持、帮助[6]。为了实验教学基本标准的实施，对电工电子实验教学条件、设备条件、教学资源、运行机制、开放管理、信息化管理等综合环境建设也提出了要求。

1)实验装备与教学资源要求。

①实验教学条件：实验室应具备授课演示、讨论演讲、信息查询、安装焊接、调试测试、撰写报告等多种教学与实践形式的功能。

②实验仪器及装备：实验室应配备电压源、数字万用表、信号发生器、数字示波器等通用实验仪器，以及逻辑分析仪、扫频仪、晶体管测试仪、电桥、RCL测试仪、虚拟仪器等专用仪器设备。并配备电子电路、交流电路、FPGA/CPLD、单片机/嵌入式系统，以及电子电路、交流电路的设计、分析、仿真、调试和制作等方面的软件工具，以温度、湿度、照度、重量、声音、速度、角度和位移等物理量为对象的测量或控制对象等。

③教学资源要求：实验中心应建设经常更新的实验教学信息资源网站，提供教学内容、课程安排、电子教案、教学录像、知识方法、技术方案、工程案例等教学辅助资源。

2)实验教学运行管理机制。

①实验室配置：实验中心应按功能设置基础、专业基础、专业等不同层次综合性实验室，提高空间、设备资源利用率。

②运行管理制度：建立仪器设备维护维修制度，确保设备完好率；建立各种岗位责任制度，保障实验教学秩序。

③开放管理机制：应有充裕的开放时间与开放空间；具备预约、派位、登录、退出等开放管理机制，有适应个性化实验的仪器设备、实验平台、元器件等资源的使用机制。

④安全保障机制：建立安全及意外应急处理机制，配备安防、消防设施及意外处理用品。

3)实验教学信息化管理。

针对开放式个性化实验教学，信息化教学辅助与过程管理系统，应该涵盖课程组织计划实施、教学进程统筹安排、考核评价成绩统计、多元师生交互渠道、预约派位门禁管理、器件申请审批发放、实验信息现场采集、电子报告提交批改、实践项目进程管理、实验考试问卷调查、设备器件出入库管理等教务管理与质量保障功能。

4　研究成果实施成效

电工电子实验教学基本标准首先在课题组成员学校应用并检验。东南大学电工电子实验中心以培养学生自主研学、知识综合、创新设计、工程实现能力为目标，提升研究探索、创新思维、交流沟通、团队合作素质为重点，改革创新课程体系、精心设计实验项目、优化构思教学进程、综合打造实践环境、创建信息化管理系统，打造了兼具创新、实用及推广性，突出自主研学的电工电子实践课程。项目建设打破了电工电子多门实验课彼此独立，难以开展综合性工程实践的境况；解决了以往实验简单验证知识，学生自主学习、分析研究压力与空间不足等问题；解决了以往教学直接传授有余、分析与引导不足，任务梯度与要求层次统一有余、因材施教不足等普遍存在的问题。课程改革与

建设在2014年获得国家教学成果一等奖。

[1]教育部高等学校电子电气基础课程教学指导委员会.电子电气基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准[S].上海第二工业大学.教学质量管理办公室.上海：上海第二工业大学，2015.7.

[3]王源远.高校实践教学的理论认识与实践探索[J].实验技术与管理，2013，29(7)：14-16.

[4]王勤,余定鑫.电路实验与实践[M].2版，高等教育出版社,2014.

[5]孙肖子,徐少莹，李要伟，等.现代电子线路和技术简明教程[M].2版，高等教育出版社，2009.

[6]熊宏齐.论高校实验教学如何适应学生的自主选择要求[J].实验技术与管理，2013，30(1)：1-4.

Study of Essential Norms and Standards for Electrical and Electronical Experiment Teaching

HU Renjie, DU Guoliang, WANG Fenghua, HUANG Huichun, GU Yujun

(Electrical and Electronic Experiment and Teaching Center, Southeast University, Nanjing 211189, China)

To realize the teaching goals in cultivating students’ ability of conducting self-study, freely implementing of knowledge, developing scientific research skills, establishing team collaborative spirit, nurturing the innovative capacity and comprehensive quality, four universities led by Southeast University have conducted joint survey and design.Finally, we formulate the essential experiment teaching norms and standards regarding the required knowledge for experiment, experiment skills, technical methods for experiment, practice capacity and comprehensive qualification.The norms and standards have proven to generate fruitful and positive effects on experiment teaching.

electrics and electronics; experiment teaching; teaching norms and standards

2016-07-8

江苏省高等教育教改立项研究课题重中之重项目(2013JSJG001)。

胡仁杰(1962-)，男，教授，东南大学电工电子实验中心主任，主要从事测控技术，电工电子实验技术方面的工作。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.04.001