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微機測控課程教學(xué)體系的構建與實(shí)踐
微型計算機簡(jiǎn)稱(chēng)“微型機”、“微機”，由于其具備人腦的某些功能，所以也稱(chēng)其為“微電腦”。微型計算機是由大規模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎，配以?xún)却鎯ζ骷拜斎胼敵?I/0)接口電路和相應的輔助電路而構成的裸機。
摘要：針對應用型高校特點(diǎn)和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展對學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng )新能力的需要，針對電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)微機測控課程群存在的問(wèn)題，改革人才培養模式，構建基于培養實(shí)踐和創(chuàng )新能力為重點(diǎn)的立體化教學(xué)體系。包括優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)模式;建設示范中心，強化課內實(shí)踐環(huán)節;以項目驅動(dòng)改革課程設計、實(shí)習教學(xué)模式;改革專(zhuān)業(yè)技能、科研技能訓練模式、全方位鼓勵學(xué)科競賽活動(dòng)。實(shí)踐證明學(xué)生的學(xué)科研素養得到有效提升，學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng )新設計能力得到有效增強。
關(guān)鍵詞：微機測控課程 實(shí)踐 創(chuàng )新 構建 教學(xué)體系
人才培養的核心問(wèn)題是人才標準和質(zhì)量，其由社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的需求性所決定，呈現一定的時(shí)代性特征。“當代社會(huì )的發(fā)展是在嚴峻復雜的國內外環(huán)境中進(jìn)行的�？萍紕�(chuàng )新、技術(shù)創(chuàng )新、管理創(chuàng )新不斷涌現，社會(huì )結構和經(jīng)濟結構調整步伐不斷加快，社會(huì )的發(fā)展和人的發(fā)展更加充分。但與此同時(shí)，社會(huì )可持續發(fā)展所面臨的各種矛盾和困擾更加復雜化、尖銳化，尤其是所受到的人口、資源、環(huán)境承載力的約束日益趨緊。要謀求在復雜環(huán)境中占有一席之地，創(chuàng )新是唯一出路。”高校作為高等教育的主力軍，其具有人才培養、科學(xué)研究、社會(huì )服務(wù)、文化傳承創(chuàng )新四大職能，其中最根本的職能是人才培養。因而積極構建創(chuàng )新型人才培養體系，培養具有實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力的大批高素質(zhì)人才，不僅是國家創(chuàng )新體系建設對廣大高校的根本要求，也是服務(wù)區域經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的現實(shí)需要，更是高校自身持續發(fā)展的必然選擇。因而，如何根據應用型高校特點(diǎn)和社會(huì )對高校培養具有實(shí)踐和創(chuàng )新能力人才的現實(shí)需求，改革和優(yōu)化人才培養模式，創(chuàng )新人才培養方案，改革和優(yōu)化課程體系建設，努力構建以培養實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神為核心的培養體系，是此類(lèi)大學(xué)進(jìn)一步深化教學(xué)改革，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
在國家提倡大眾創(chuàng )業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng )新，高校分類(lèi)轉型的大背景下，河北科技師范學(xué)院作為河北省十所應用型試點(diǎn)高校之一，迎來(lái)了難得的發(fā)展機遇;其作為教育部全國首批職教師資培訓重點(diǎn)建設基地院校，長(cháng)期以來(lái)一直定位為應用型地方高校，其在人才培養模式做了很多先行先試工作，積累了一定的經(jīng)驗，同時(shí)也存在一些急迫需要解決的問(wèn)題。當前我校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)微機測控課程群存在教學(xué)模式和教學(xué)手段單一、缺乏多樣性、適應性，不利于培養學(xué)生自主學(xué)習能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神;實(shí)驗、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節相對薄弱，對學(xué)生科技創(chuàng )新活動(dòng)重視和投入不足;綜合型、設計型、研究型和創(chuàng )新型實(shí)驗內容不足;傳統實(shí)驗教學(xué)模式不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng )造性;缺乏自主研究、自主創(chuàng )新的環(huán)境和氛圍。
基于以上分析，本文提出“構建微機測控群教學(xué)體系”，旨在通過(guò)課程體系結構包括理論教學(xué)和實(shí)踐、實(shí)驗教學(xué)體系結構改革，將科技競賽等納入其中，多角度全方位為學(xué)生創(chuàng )新培養搭建舞臺，大力促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng )新能力的提高，培養區域經(jīng)濟建設急需的電氣工程創(chuàng )新人才，為區域經(jīng)濟、社會(huì )發(fā)展做出應有的貢獻。
一、構建課程體系，綜合運用現代化教學(xué)手段，改革教學(xué)模式，培育精品課程
根據電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)微機測控方向人才培養需求，科學(xué)構建8門(mén)理論課程和6門(mén)實(shí)踐課程組成的微機測控群課程體系，如圖所示。其突出“課內教學(xué)與課外教學(xué)結合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重、基本技能培養與創(chuàng )新能力培養兼顧”的特點(diǎn)，實(shí)現學(xué)生四年能力培養不斷線(xiàn)。每年以新理論與新技術(shù)、科研實(shí)踐中先進(jìn)實(shí)用電路、工程實(shí)際案例等更新部分課程內容;開(kāi)設2門(mén)競賽培訓、創(chuàng )新研修課程，將前沿科研成果轉化為教學(xué)內容，在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中融合素質(zhì)教育和創(chuàng )新精神;設置討論課，創(chuàng )設情境，啟發(fā)思考，自主研究，協(xié)作交流，總結提高;探索大班上課、小班輔導教學(xué)模式，大班教學(xué)滿(mǎn)足共性需求，小班輔導促進(jìn)個(gè)性發(fā)展。實(shí)施柔性教育方法，通過(guò)優(yōu)質(zhì)課件研制、工程設計軟件引入課堂、多樣化輔導。制訂啟發(fā)式教學(xué)流程，編寫(xiě)啟發(fā)式教案。將便攜式實(shí)驗箱、口袋實(shí)驗室發(fā)給學(xué)生，邊上課邊實(shí)踐、先實(shí)踐后上課、上課后再實(shí)踐;實(shí)施重能力、求創(chuàng )新的累加式考核方法，全面客觀(guān)評價(jià)學(xué)生實(shí)際能力。通過(guò)省級精品課程“微型計算機原理及應用”的建設，帶動(dòng)2門(mén)校級精品課程、1門(mén)校級重點(diǎn)課的建設，通過(guò)國家規劃教材、國家精品教材以及省級精品教材，帶動(dòng)《微型計算機原理及應用》等校本教材建設，形成省、校兩級精品課程及教材體系，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源普及共享。
二、建設示范中心，強化課內實(shí)踐環(huán)節
加強實(shí)驗教學(xué)示范中心硬件設施和管理體制建設，依托已有的電工電子省級實(shí)驗教學(xué)示范中心，建成“開(kāi)放、共享、高效、自主學(xué)習”的培養平臺。精心設計電工電子綜合實(shí)驗、高級過(guò)程控制綜合實(shí)驗等實(shí)驗系列課程內容，與理論課緊密結合，設置驗證性、設計型、綜合型、創(chuàng )新型、研究型、自主型等多層次實(shí)驗教學(xué)內容，每年更新部分實(shí)驗項目;打破電與非電專(zhuān)業(yè)、多學(xué)時(shí)與少學(xué)時(shí)、課程與課程之間界限，建設開(kāi)放性實(shí)驗教學(xué)平臺。利用在研科研項目及成果，研制2種綜合實(shí)驗系統，開(kāi)設30個(gè)創(chuàng )新型、研究型、自主型實(shí)驗項目;開(kāi)設虛擬實(shí)驗實(shí)現真實(shí)實(shí)驗不具備或難以完成的教學(xué)功能。關(guān)于不可逆、不可及、高危險的操作、高耗時(shí)、高成本、高消耗、復雜工程訓練等情況時(shí)，提供經(jīng)濟、實(shí)用的實(shí)驗項目;例如Labview虛擬儀器軟件在檢測技術(shù)相關(guān)實(shí)驗項目的使用;過(guò)程控制高級實(shí)驗裝置運用Wincc仿真軟件觀(guān)測鍋爐水溫度調節過(guò)程。網(wǎng)絡(luò )化、全開(kāi)放，強化學(xué)生自主學(xué)習，引導學(xué)生自主實(shí)驗、自主研究;建立多段式實(shí)驗考核方式，多方位評價(jià)學(xué)生實(shí)際能力。
三、改革課程設計和實(shí)習教學(xué)模式，以項目驅動(dòng)，培養學(xué)生工程思維及工程創(chuàng )新能力
以工程實(shí)踐能力、多學(xué)科背景及整體性思維方式、職業(yè)道德和社會(huì )責任感教學(xué)目標，以工程創(chuàng )新實(shí)踐為導向，“項目”驅動(dòng)，構建以“課程設計”、“認知實(shí)習項目”“基礎實(shí)習項目、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)習項目、創(chuàng )新訓練項目、創(chuàng )新競賽項目和企業(yè)實(shí)戰項目”為核心內容的工程創(chuàng )新項目教學(xué)體系，多維度地為大學(xué)生工程創(chuàng )新能力培養發(fā)揮重要作用。項目教學(xué)以工程項目實(shí)際為依托，改變傳統學(xué)科知識邏輯的束縛，切實(shí)按工程項目現實(shí)需要的技術(shù)邏輯構建專(zhuān)業(yè)教學(xué)內容。學(xué)生在真實(shí)或模擬的工作情景下，通過(guò)課程設計、教學(xué)實(shí)習、項目實(shí)踐，整合知識，創(chuàng )造知識，提升工程創(chuàng )新能力。學(xué)校構建旨在提高大學(xué)生科研素養、工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新設計能力的項目教學(xué)體系，通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐平臺建設、項目教學(xué)團隊建設、多渠道拓展項目來(lái)源、加大專(zhuān)項經(jīng)費投入、制訂完善的項目運行管理制度等，保障項目教學(xué)的實(shí)施與可持續發(fā)展。瞄準學(xué)科前沿技術(shù)，建設區域工程研究中心2個(gè)和6個(gè)校內外創(chuàng )新實(shí)踐教學(xué)基地。
四、改革專(zhuān)業(yè)技能和科研技能訓練模式、全方位鼓勵學(xué)科競賽活動(dòng)
以項目或競賽為載體，強調專(zhuān)業(yè)技能和科研技能項目訓練的自主性、個(gè)性化和研究性，引導學(xué)生自主研究、主動(dòng)探索，激發(fā)創(chuàng )新潛能。每年發(fā)布約30個(gè)微機測控方向的專(zhuān)業(yè)、科研訓練項目，供學(xué)生自主研究和探索;指導學(xué)生成立了“電子愛(ài)好者協(xié)會(huì )”、“單片機應用技術(shù)協(xié)會(huì )”、“數學(xué)建模協(xié)會(huì )”等;定期發(fā)布探索性題目，以興趣小組和討論班等開(kāi)展活動(dòng)。
實(shí)施創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃，組織或承辦各種國內、省內、市內學(xué)科競賽。把微機測控群各類(lèi)競賽融入到提高創(chuàng )新意識和提升創(chuàng )造能力之中，并非為了競賽而競賽。利用學(xué)校資金、社會(huì )捐贈，建成6個(gè)校內外創(chuàng )新實(shí)踐平臺;發(fā)展5個(gè)學(xué)生科技創(chuàng )新社團，營(yíng)造創(chuàng )新氛圍;實(shí)施創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃，組織或承辦5種各級學(xué)科競賽。積極開(kāi)展課外科技活動(dòng)，組織“康泰杯”單片機設計競賽，指導學(xué)生參加河北省及全國電子設計競賽、“挑戰杯”等高水平競賽，近年來(lái)共獲得省部級、市級獎勵100余項，以賽促學(xué)，有效勾連理論知識與實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生分析解決問(wèn)題能力、創(chuàng )新意識和開(kāi)發(fā)設計能力。
經(jīng)過(guò)近5年的實(shí)踐，學(xué)生科研素養得到有效提升。學(xué)生開(kāi)展科研訓練立項數達100余項，其中省級項目30余項，校級項目70項，參與人數近400人;學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng )新設計能力得到有效增強;學(xué)生面向企業(yè)開(kāi)展了多個(gè)項目的設計研究。參與企業(yè)實(shí)戰設計和工作的學(xué)生達到200多人，獲得實(shí)用新型、發(fā)明專(zhuān)利10多項;學(xué)生“挑戰杯”、“秦皇島市單片機設計大賽”、“飛思卡爾杯”大學(xué)生智能車(chē)競賽、全國電子設計大賽等國家級、省部級、市廳級等獎項30余項;學(xué)生就業(yè)受到用人單位的歡迎，學(xué)生一次就業(yè)率高達85%以上，用人單位對學(xué)校人才培養整體質(zhì)量滿(mǎn)意度不斷提高。以此同時(shí)，學(xué)校實(shí)施教師研究能力提升、青年教師培養、教學(xué)名師建設和教學(xué)研究項目牽引工程，建成校級教學(xué)團隊;較好地解決了部分教師研究能力和教學(xué)水平不高;部分教師缺乏工程經(jīng)歷、工程素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗等問(wèn)題。
參考文獻：
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