以学生为本 培养学生实践创新能力

习友宝, 李朝海, 陈 瑜, 陈学英, 董爱军, 李 颖, 崔红玲， 孙可伟

(电子科技大学 电子科学与工程学院，成都 611731)

0 引 言

电子科技大学为教育部以电子信息类专业为主的“211”“985”“双一流”建设重点大学，学校非常重视学生的电子实验教学。电子实验中心承担了全校电子信息类专业本科生的基础实验教学，是学生实践与创新能力培养的重要基地，学生受益面广、影响大。电子实验中心成立于1988年，而今已走过而立之年，在此，进行回顾与总结，① 为了纪念，② 为了交流。

电子实验中心(以下简称“中心”)长期以来致力于学生电子实验教学，始终坚持“以学生为本”的教学理念，聚焦学生实践与创新能力培养，不断探索、改革与创新，以适应技术的发展和社会对人才培养的需要。通过多年建设与积累，在实验教学的硬件与软件及示范辐射等方面，均取得了一定成绩和成效。

1 电子实验中心30年建设回顾

1988年，学校整合各院、系、所的基础实验室，以克服资源浪费，保证实验教学质量，成立了校级电子实验中心。20世纪90年代中后期，中心对电子技术实验课程进行了教学体系改革，提出了“基础、应用、综合”的“三段式”实验教学体系[1]，独立设置了3门列入本科培养计划的必修实验课程，编写了实验教材和课程大纲，取得了很好效果。期间，在学校“211”工程建设支持下，以及电子实验中心作为“国家工科电工电子基础课程教学基地”的学生工程训练建设的主体，大大促进了中心的建设和发展，中心获得1999年四川省“优秀基础课实验教学中心”称号。

2001年，学校进行院系、学科调整，电子实验中心划归到电子工程学院。从而加强了中心学科背景的支撑，同时，进行了管理体制改革，在人事管理和行政上归属学院，而所需运行经费及实验室建设经费由学校直接投入。中心探索构建“基础型、应用型、综合型、设计型、创新型”的循序渐进的“五层次”实验教学体系[2]，对课程内容进行优化与重组，重新制定了必修和选修实验课程的教学大纲。其中，基础型实验主要为应知应会的原理性实验及常用元器件识别、仪器仪表的使用、电子工程实践(电装实习)等；应用型实验为模拟与数字单元电路实验，由纯硬件完成；综合型实验为模拟与数字、硬件与软件的综合系统实验；设计型实验为面向复杂工程问题、主要由学生独立完成的特定要求的设计课题；创新型实验则采用完全开放式教学方式，由学生自主完成具有一定创新意义的设计课题或小项目。“五层次”实验教学贯穿于大一至大四的各学期，从基础到创新逐步递进。

2006年，电子实验中心获得教育部首批“国家级实验教学示范中心”(电子类)称号，中心全面进入“示范中心”建设阶段[1-4]。2007年，随着清水河新校区的启用，以及学校办学条件的不断改善，中心获得了更好发展。中心规划建设学校教学需要的教学实验室、开放实验室、仪器维修室等，由教务处直管的“大学生科技创新中心”等，参与建设了中心专用网站和实验室开放管理系统，使实验室环境和整体教学条件得到极大改善。除硬件条件建设外，中心以实验内容更新为核心，以实验课程、实验项目建设为抓手，充实和丰富了“五层次”实验教学内容。对于基础型和应用型实验，引入Multisim电路仿真，数字电路实验中引入FPGA；综合型实验中引入SOPC；对于设计型实验，规范了学生选题、开题、中期检查、设计报告与答辩、学分认定等管理；创新型实验则主要面向电子设计竞赛培训，建设了“普适性”系列化培训课程[5]，达到“以赛促学”。中心以实验项目开发带动实验课程建设，2009年，中心有3个实验项目入选《国家级电子实验教学示范中心创新性实验项目选编》。为适应新的教学内容的需要，自制多种实验装置，重新编写出版了相应的实验教材。课程建设效果显著，由中心建设的“现代电子技术实验”课程获得2007年国家精品课程[7]。此外, 为支持示范中心的建设与发展，学校和学院进一步明确中心“校、院两级管理”“中心主任负责制”以及实验室管理、仪器设备管理、教师考核、质量保障、经费保障等一系列政策和措施，并落到实处。

2012年，接受教育部“示范中心”验收专家组现场考查验收，并获得好评。此后，中心配合学校“新工科”建设、陆续开展工程教育专业认证，以及近年来的本科培养方案的修订和2017年“双一流”建设启动后对各实验课程的教学内容再次进行了重新审定，面向解决复杂工程问题，更新实验项目，开展挑战性实验课程、跨专业跨学科实验课程建设，以及实验MOOC建设、数字资源建设等。近年来，原竞赛培训系列化课程由创新学分课程规范化后，统一纳入学校“通识”课程体系。升级改造后的“现代电子技术实验”获2013年国家级精品资源共享课，并于2017年入选首批四川省精品在线开放课程；近3年来，中心共建设有4门MOOC实验课程，均已在中国大学MOOC“爱课程”上线，其中《电子技术实验基础Ⅰ(电路分析)》和《电子技术应用实验Ⅰ(数字电路基础实验)》分别 获得2017年(首批)和2018年国家精品在线开放课程。

中心的建设与发展，均离不开每一位中心教师的积极参与和不懈努力，因此，中心的师资队伍建设特别重要。新世纪以来，特别是获评“示范中心”后，进一步明确了中心教师以实验教学为核心的工作定位，确立了围绕实验教学及相关工作(如主持或参与教改项目、实验室建设专项、开发新实验、指导学生学科竞赛与创新/创业项目、自制实验装置、编写出版实验教材、发表教学论文等)的考核机制[8]，同时，鼓励教师承担理论课教学，参与科研团队，攻读学位和国外进修，使实验教学队伍得到稳定，并保持良好的动态平衡，教师的业务素质和水平得到不断提高。近年来，中心多位教师获评正高级实验师、副教授或高级工程师、高级实验师，多名教师荣获电子科技大学“我最喜爱的老师”称号，以及省和学校教学成果奖、学校“先进工作者”“教学优秀奖”等奖励和荣誉。中心教师的个人与中心集体的发展相得益彰，统一协调，正如验收专家所说，“示范中心的建设关键是实验师资队伍的建设”。

2 体现“以学生为本”的教学理念

“以学生为本”[8-10]，虽然没有一个权威定义，也有不同的翻译，如，“Taking the needs of students as the primary concern”，或“Students-centered”“Students-oriented”，但作为一种普遍接受的教育理念，大致指以学生为中心，突出学生的主体地位，教育要服务于学生在社会现实生活中的需要，使学生获得全面可持续发展。2017年6月21日，教育部在四川成都召开新时代全国高等学校本科教育工作会议[11]，会议强调，坚持“以本为本”，推进“四个回归”，“高教大计、本科为本，本科不牢、地动山摇”，突出了高校本科教学的重要地位，而本科教学就是要立足于学生成人、成才，即“以学生为本”。近10多年以来，在国内高校中广泛开展工程教育专业认证，也正是基于成果导向、以学生为中心、强调持续改进的OBE(Outcomes Based Education)教育理念[12-13]，其中的Outcomes即是指“预期学习产出”(intended learning outcomes)，而强调持续改进也是指向学生预期学习效果的，并且要求全体学生。因此，OBE教育理念本质上就是“以学生为本”。

中心在长期的建设与发展过程中，较好地坚持和贯彻了“以学生为本”的教育教学理念。如“五层次”实验教学体系，正是基于实验教学特点和学生认知规律，从简单到复杂、从基础到创新，循序渐进，使实验教学在有利于启发学生科学思维和创新意识方面形成多点多面的覆盖；中心设置的实验课程，覆盖了工程教育专业认证中12条毕业要求的多项内容，如基本原理和方法、实验方案制定、实验结果评价、仪器设备和工具软件的使用、实验报告或设计报告的撰写(书面表达)、团队协作、科学精神与工程素养、环境与安全等；而实验课程的主要内容乃是全校电子信息类各专业的共性核心技术，必将为学生的后续学习乃至今后工作奠定重要基础；每门课程的教学内容、实验项目都经过精心选择，使其具有趣味性、启发性、典型性、工程性、适用性、实用性、探索性等，同时考虑与理论知识相结合、与实际工程应用相结合、课内外相结合、线上线下相结合等；多元化的实验课程考核方式及成绩构成比例设置，充分强调了实验课程的平时积累与实践特点；从2009年开始，为新生发放配备有数字电压表、常用工具和常用元器件、面包板的“工具箱”，学生可在宿舍或开放实验室进行简单的电路设计、搭建、测试，完成一些小设计、小制作，激发和引导学生实验兴趣，提高了学生的主动性，效果良好；开放实验室[6]为学生提供免费元器件材料、常用仪器设备，并可进行电路装配等，还有教师值班指导，为学生课外实践活动提供了良好条件；电子设计竞赛培训系列化课程，融合实践创新能力培养与竞赛活动于一体，坚持“普惠性”原则，使大面积学生受惠；中心教师的考核与奖励条例，使教师专心围绕实验教学开展相关工作，提高实验教学水平，更好地服务于学生。所有这些，都是“以学生为本”教育教学理念的具体体现。

总之，中心的硬件条件建设与各课程建设，以及相关制度建设和经费保障等，有力促进了学生理论知识、实践能力与创新能力、工程素质和综合素质的协调发展，营造了学生勇于探索、勇于实践的浓厚校园文化，教学效果好，近10多年以来，在全国大学生电子设计竞赛活动中，我校学生获奖总数名列前茅，2009年还获得“NEC杯”最高奖，毕业生在国内外IT领域获得用人单位的广泛赞誉。

3 示范辐射

中心立足于我校电子信息类专业本科生的基础实验教学，为学校人才培养做出应有的贡献；同时，面向全国、面向社会，通过多种渠道和途径发挥了良好的示范辐射作用。

中心每年接待大量国内外领导、同行专家、实验教师，以及中学师生、继续教育学院的全国中职、高职师资培训班学员等参观访问与交流，接待工程教育专业认证专家组现场考查，学校本科教学审核评估专家组现场考察(2017年)、教育部实验室安全检查(2017年)等；每年撰写并提交示范中心“年度报告”，参加每年一度的国家级实验教学示范中心电子学科组的年度工作会；从2014年开始，参与每年一度的“鼎阳杯”全国电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛活动(由教育部电工电子基础课程教学指导委员会与国家级实验教学示范中心联席会联合主办)，其中，成功承办了2016年度的活动；组织相关教学研讨或举办培训活动(如2009年7月的Xilinx川渝地区大学教师Workshop、2014年7月 “Agilent技术讲座”和2015年5月“Atmel大学计划嵌入式系统与无线应用巡回讲座(成都站)”等)；接受兄弟院校的实验老师进修学习，承担学校人力资源部教师发展中心安排的新进校教师的实验教学培训等；邀请国内教学名师来校举办专题报告会[14]；组织中心教师分批分次到高水平的兄弟院校进行参观访问与交流；参与兄弟高校示范中心教学指导委员会工作，与兄弟院校的中心深入交流和学习。

此外，中心建设的专用网站、国家精品课程、国家级精品资源共享课、精品MOOC、出版的教材、自制实验装置的推广应用、发表的教学研究论文等，都发挥了良好的示范辐射作用。

4 中心发展展望

在实验教学的构成要素中，包涵了实验教学理念、教学体系、教学内容(实验项目、实验课程)、实验教材、实验仪器设备、考核方式、实验环境与条件、环境与安全、师资队伍、实验教学手段和方法、信息化建设以及质量保障、经费保障、制度保障、教学管理、教学研究与改革等众多方面，其中，实验教学内容是核心，它是学生实践创新能力培养的载体，因此，在今后的中心建设中，需要更加突出实验教学的“内涵式建设”，根据新技术、新工艺的发展以及产业发展需要，不断更新、完善、丰富、拓展实验内容，打造实验“金课”。同时，充分利用信息化、网络化等现代教育技术，进一步完善在线开放课程(MOOC)，开发网络化远程实验、虚拟仿真实验等，使实验教学线上线下相结合、虚实结合，相辅相成。

学生实践创新能力的培养，需要不断反复实验、试错、研究和探索，从陌生到熟悉、从熟练到精通，从而不断积累经验，那些在“全国大学生电子设计竞赛”中获奖的学生就是最好的例证。对于基础课程及其实验，国外一流名校的教学计划中，一般讲课和实验的课时比例都在1∶2或1∶3以上，相比而言，国内高校的实验学时数是很不足的。为此，实验中心将继续取得学校和学院的支持，增加实验课程的学时数；采取课内外相结合，使课外开放实验成为课内实验的重要补充。中心进一步大力建设开放实验室，拓宽开放实验室场地，提升开放实验室的仪器设备档次、丰富元器件材料。

实验师资队伍是中心可持续发展的人员保障，因此，后续将通过“内培外引”重在内培，特别是具有工程背景的年轻教师的引进和培养，不断优化队伍的年龄结构、学历结构、学缘结构、职称结构等，建设一支热心实验教学、勇于探索、积极进取、满足教学需要的高水平实验教学队伍。

5 结 语

电子实验中心经过30年的建设和发展，在学校和学院的关心支持下，以学生为本，紧跟电子技术的发展和教育教学改革的需要，不断探索和改革，特别是，2006年获评教育部首批“国家级电工电子实验教学示范中心”和2007年搬迁至清水河新校区以后，中心得到了更好更快地发展，在实验教学的各个方面都取得了一定成绩，为我校人才培养做出了贡献，同时，在国内高校中产生了较大影响。

2017年，随着“双一流”建设启动，学校基于学科建设与发展的需要，进行了部分学院的整合，电子实验中心重新划归为新成立的“电子科学与工程学院”。电子实验中心将一如既往地秉持“以学生为本”的教学理念，以学生为中心，服务于学生实践与创新能力的培养，助力学校“一流本科”建设,为学校人才培养做出更大贡献。

致谢特别感谢为电子实验中心建设和发展给予大力支持和热心帮助的学校领导、教务处领导和实验教学督导组专家、国资处领导、电子科学与工程学院和原电子工程学院领导等校内相关单位和领导，以及兄弟院校的领导和同行，还要感谢包括已退休的全体中心老师的不懈努力和辛勤工作。