深化电工电子基础课程教学改革提升学生实践创新能力
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摘 要：本文介绍了南京航空航天大学在构建综合性、一体化的电工电子基础课程体系，创新实践教学模式，推进研究性教学，实施多元化学生考评体系等方面的探索和实践。
关键词：电工电子基础课程；教学改革；实践创新能力
电工电子基础课程是高等学校电类专业的通用基础和专业核心课程，其显著特点是量大面广，教学内容几乎涉及电气电子信息学科的各个领域，在培养学生的工程意识、实践能力和创新精神等方面具有十分重要的作用。近年来，南京航空航天大学以培养航空、航天、民航（以下简称“三航”）领域的未来开拓者为目标，以提升学生实践创新能力为核心，结合国家级电工电子实验教学示范中心建设项目的实施，整合优质教学资源，持续深化电工电子教学改革，形成了具有南航特色的电气电子信息人才培养模式，人才培养质量进一步提高。
一、注重基础与强化能力并重，构建综合性、一体化的电工电子基础课程体系
进入21世纪以来，国家和社会对高素质、创新型工程技术人才的需求越来越强烈，更新教育教学理念、创新人才培养模式是时代对高等学校的客观要求，构建科学合理的课程体系是最基础、最核心的任务。当前，电工电子基础课程体系建设必须遵循两个基本原则：一是适应性原则，即课程体系必须适应国家经济社会发展对创新人才的素质要求，厚基础、强能力、重创新，促进学生的全面发展，提高他们的综合素质和社会适应性。二是针对性原则，即课程体系必须根据不同层次、不同类型高校的人才培养目标，依托学校的办学特色和优势，促进个性化人才培养特色的形成，提高人才培养的针对性。据此，我们做了两个方面的工作：
（1）拓宽知识面向，凸显“三航”特色，构建综合性的电工电子基础理论课程体系。电工电子基础课程是电气电子信息类学科的共同基础和公共平台，不论是电子信息，还是电气自动化，都基于这个公共平台组织教学。同时，航空、航天和民航都是以自动控制为核心，机、电高度综合的学科领域，具有系统化、数字化、信息化、智能化等特点。因此，为适应航空航天器在系统分析、设计、综合等方面对人才知识体系和能力结构的要求，我们依托电气、电子、控制、计算机科学与技术、仪器仪表工程等学科，参照世界一流大学相关学科的课程设置，在传统课程体系的基础上引入“自动控制原理”、“现代控制理论”和“运动控制系统”等“控制”类课程，形成了涵盖“路”、“场”、“信号”、“控制”和“计算机”五大知识模块，基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合的综合性电工电子基础理论课程体系，为夯实学生的理论基础、提高综合素质创造了有利条件。
（2）整合实验内容，强化能力培养，构建一体化的电工电子基础实验课程体系。多年来，传统的电工电子实验课程虽然大多已经独立设课，但过分强调实验课程所在学科体系的系统性和完备性，实验内容与理论课程严格对应，将实验项目束缚在课程知识体系之内，容易造成实验课程之间的相互隔离、实验内容的重叠和教学时数的膨胀，不仅影响实验教学效果，而且难以开展跨课程、综合性的创新型实验，制约学生实践创新能力的培养。因此，我们打破实验课程的学科本位桎梏，整合实验教学内容，强化实验课程的整体性，将“电路实验”、“数字电路实验”、“模拟电路实验”、“在系统编程技术”和“电子工艺实践”等课程，融合成为一门分阶段实施、跨多门电工电子基础理论课程的“电工电子实验课程”。主要包括电工电子实验基础（18学时）、数字电路与系统设计（24学时）、模拟电路与系统设计（24学时）、电子电路综合课程设计（36学时）等系列实验模块。新的实验课程体系各实验模块之间相互衔接、逐层深入，最后通过“综合课程设计”对全部实验内容进行系统集成与综合实践训练，使学生在实验中进行大量跨课程的一体化的研究创新实践活动成为现实。
二、知行统一、学思结合，创新实践教学模式
长期以来，电工电子基础实验沿用传统实验教学模式，教学内容和方法单一。从实验教学内容来看，实验项目大都属于基础验证型实验，设计型和研究型实验偏少，具有工程背景或实际应用价值的综合型实验更少，学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作，难以激发学习兴趣和主动性，影响学生独立思考问题能力的培养。在实验教学方法上，大多采用老师板书，示范讲授为主，学生自主参与、自行设计的机会较少，不利于学生实践创新能力的培养。
为此，我们遵循知行统一、学思结合的育人原则，坚持以提高学生的实践创新能力为核心，重构实验教学内容体系，改革实验教学方法，完善学生课外科技创新体系，积极推进实践教学模式创新。
（1）重构实验教学内容体系，从“以验证型实验为主”向“以研究创新型实验为主”转变。精心设计实验项目，在优选基础实验项目、减少低水平重复的同时，强调知识的综合应用，依托教师的科研项目，增加跨课程的综合型、设计型项目的比重，增强实验内容的典型性、应用性和研究性，形成了“四层次（验证型、设计型、综合型、创新型）递进、多模块（必做模块、选做模块和拓展模块）菜单式”的实验教学内容体系，有步骤地、系统地提高学生的实践创新能力。该体系有利于学生根据兴趣、特长选择适合自己的实验项目和模块，满足了不同学生的实践能力培养和创新研究需要，为学生提供了自由发展的空间。
（2）改革实验教学方法，从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。本着“以学生发展为本”的理念，实施以学生为主体、教师为主导、强调学生“三动”的实验教学方法，即学生自己动手、自己动脑、主动学习。针对每一个实验模块，教师重点讲解实验目的、内容与要求，注重启发式、讨论式、引导式等多种教学方法的有机运用，倡导学生多动脑、勤思考、勤提问，引导学生运用所学知识自主解决实验中的问题，而整个实验过程则由学生独立自主地完成，学生必须自己查找资料，自己制订实验方案、设计电路、选择、安装和调试仪表、测量和分析实验数据、撰写实验报告，真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变，从而开拓学生思维的深度与广度，培养学生善于思考、主动解决问题的能力。同时，高度重视现代教育技术的运用，注重将多媒体教学与网络化辅助教学、实验室做实验与网络化虚拟仿真实验相结合、纸质教材与CAI课件相结合，用多样化的教学手段赋予学生更大的学习自主性，充分调动了他们的学习积极性和主动性。