地方工科高校电类基础课实验教程建设的探索与实践

郎 朗，柴 灿，陈孟元

（安徽工程大学 安徽省电气传动与控制重点实验室， 安徽 芜湖241000）

地方工科高校电类基础课实验教程建设的探索与实践

郎 朗，柴 灿，陈孟元

（安徽工程大学 安徽省电气传动与控制重点实验室， 安徽 芜湖241000）

教材建设是学校建设的一项基本内容，是提升教学水平的质量工程.通过《电路与电子技术实验教程》、《电工电子实验教程》和《单片机原理与应用实验教程》的编写和使用，建设适用于地方工科高校工科专业的电类基础课系列实验教程，并与现代化的工程实践相结合，能较好的提高学生综合应用知识能力和动手实践能力，提高实验教学效果.

地方工科高校；电类基础课、实验教程；教材建设

1 地方工科院校的定位

目前，我国本科院校主要有两种类型，一类是数量较少的研究型大学，以培养学生的学术研究能力作为教学重点.另一类则是把“应用型教育”作为发展方向的地方本科院校，以培养学生实际操作能力和“特色”取胜.据统计，截止2011年，我国普通本科院校789所，加上独立学院323所，共1112所，其中地方本科院校约占90%.从数量上看出，这些地方本科院校，已成为我国高等教育的中坚力量，成为本科教育发展的重要基地.因此，研究和探索地方本科院校的发展，具有重要的战略意义.

地方本科院校不同于传统的研究型大学，也有别于职业技术院校，它实现了高等教育学术性与职业性的结合.从人才培养上，注重全方位的社会需求；从专业设置上，能够更广泛地将地方建设和社会发展紧密结合，并具备灵活的反应和变化能力；从课程教学上，要构建新的教学模式和采用多样化的教学方法.现阶段建设地方本科院校，需要树立创新性的办学理念，建立以产学研合作为基础的学校发展模式，编制应用性教学计划与课程教材，加强具有应用能力的教师队伍建设，建立科学合理的评价指标体系，开展应用性的科学研究和以“应用性教育”为主旨的教育科学研究.

安徽工程大学（原安徽工程科技学院）是一所省属多科性高等工科院校和安徽省重点建设院校.学校以“深度融合地方经济，着力打造安徽省工程技术人才培养基地，积极主动为地方经济建设和社会发展服务”为办学定位.近年来,电气工程学院始终把对学生的创新精神和实践能力的培养放在重要的地位，重视学生创新精神和实践能力的培养.

2003 年安徽工程大学电工电子实验中心获批“安徽省实验教学示范中心”，2004年《电子技术》获批安徽省精品课程，2007年《单片机原理及应用》获批安徽省精品课程，考虑到缺少适合地方工科院校使用的带有较强实践性的实验课程教材，即着手编写此套实验教程，历时多年完成.电类基础课实验系列教程包括《电路与电子技术实验教程》、《电工电子实验教程》及《单片机原理与应用实验教程》等，已于2011年初由合肥工业大学出版社陆续出版.经实践教学反馈后反复修改、完善，多次再版，教学效果良好.该系列实验教程是学科建设与课程体系建设特别是实验课程建设成果的凝结与体现.

2 系列教程的特色

《电路与电子技术实验教程》和《单片机原理与应用实验教程》是本科高等工科院校电类各专业实践性教学环节很强的专业基础课程和主干课程，《电工电子实验教程》也是工科院校非电类工科学生的必修课程之一.

该系列实验教材体现了本科的实践教学内容的相互关联与扩展的教学体系.实验教学内容包括基础性、综合性、设计性、创新性、新颖性和拓展性，由浅到深、由易到难，并且把仿真虚拟实验与实际现场实验结合，单一实验模式与多模式结合.实验既紧密联系基本理论，又开拓了基本理论的应用，众多的实验内容可为因材施教提供选择的余地.该系列实验教材符合本科高等工科院校电类或非电类工科各专业人才培养目标要求，符合学生参与相关技术领域工作能力培养和职业素养要求.

该系列实验教材的内容涉及电路、模拟电子技术、数字电子技术、现代电子技术、三相异步电动机的继电接触控制、可编程控制器、单片机原理与应用等；内容较为丰富充实、系统全面，实验编排科学合理，学生有较大的选择空间.每部分实验中既有基础性的实验，又有综合和设计性的实验.并且把仿真虚拟实验与实际现场实验结合，单一的实验模式与多模式结合.由浅到深、由易到难.实验既紧密联系基本理论，又开拓了基本理论的应用.

《电路与电子技术实验教程》与《电工电子实验教程》作为教学内容和教学要求的知识载体，将理论和实际有机结合，系统的进行电类专业的基本知识、基本技能和创新意识的训练.包括分析器件、电路的工作原理；验证器件、电路的功能；对电路进行调试、分析，排除故障；测试器件、电路的性能指标；设计、制作各种实用电路的样机，特别是详细介绍了实验设备和仪器仪表使用.

《单片机原理与应用实验教程》包括单片机实验与实践和Proteus仿真软件学习两部分内容.内容完整性、应用性并存，编排上由浅入深，循序渐进，不仅突出了单片机原理与实验方法之间的内在联系，而且加强了基本实验技能和综合能力的训练.在第一篇，每个实验在原先汇编语言实现的基础上增加了C语言内容，提供给同学更多的可实践的内容.单片机课程属于应用技术基础课程.传统的教学模式中，学生听完课堂讲授，往往要在指定的时间和地点完成基于实验箱的验证性实验，结果往往是不能独立完成设计与调试，使得教学与实际设计脱节.随着先进的虚拟仿真工具Proteus在单片机原理课程教学以及设计开发中的应用，使课程的教学模式及传统的设计开发模式发生了变化.利用Proteus平台为单片机应用开发所提供的强大虚拟仿真功能，把Proteus融入课程教学.实验教程在第二部分编写了10个Proteus实验.让学生采用Proteus和Keil作为工具，将软、硬件设计与案例设计，有机地结合为一体，使设计调试工作不受时间地点的限制，使学生真正从概念出发，设计出一个由程序控制，虚拟运行的应用系统，得到设计与调试的完整训练，从而达到课程教学的最终目的.

课程实验教学采用验证性实验与设计性实验相结合的方法，全面提高学生的实践和动手能力.验证性实验为一学生一组完成课内验证性实验；考虑到实验设备的实际情况，设计性实验两学生为一组，分工协作完成设计性实验，这样不仅能锻炼学生的动手能力，同时也能培养学生的团队合作意识.此外，指导教师除对验证性实验作必要的详细讲解以外，设计性实验以小组为单位，自行设计和完成实验内容，以提高学生独立思考和分析问题、解决问题的能力.除了开设课程实验外，在系列教材中还精心设计开发了多个综合性大实验，学生利用实验室现有的硬件环境，综合应用多门知识，设计具体的实验，提高了学生综合应用知识能力和创新能力，提高实验教学效果，具有较好的实践性和开放性.该系列实验教材的学习也为学生后续各专业课程的学习形成了较好的衔接.

3 系列教程的推广应用情况

近年来，安徽工程大学电气工程学院获批多项教学改革平台建设项目，需要以提高学生创新意识和创新实践能力为目标的实验教程，具体如下：

（1）2011年自动化专业入选安徽省首批“卓越工程师教育培养计划”（皖教高[2011]5号）；

（2）2012年获批“国家级大学生创新创业训练计划”实施高校（教高司函[2013]8号）；

（3）2012年获批安徽省本科教学工程项目“自动化专业校企合作实践基地”（皖教高[2012]14号）；

（4）2012年电子信息工程专业入选安徽省“卓越工程师教育培养计划”（皖教高[2012]14号）；

（5）2013年自动化专业获批教育部地方高校第一批本科专业综合改革试点（教高司函[2013]56号）；

（6）2013年“安徽工程大学-安徽鑫龙电器股份有限公司工程实践教育中心”获批“国家级大学生校外实践教育基地”（教高司函[2013]48号）.

此套适合地方工科院校使用的带有较强实践性的实验课程可以为教学改革平台项目的建设服务，使广大学生在接受基础教育的同时，工程能力和创新性能力将得到较大的发展.系列教程出版至今，安徽工程大学以及安徽工程大学机电学院自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、电气工程及其自动化、光电工程等电类专业使用《电路与电子技术实验教程》与《单片机原理与应用实验教程》，工科非电类专业使用《电工电子实验教程》与《单片机原理与应用实验教程》共计10000余册.培养出来的学生具有良好的实践能力、设计能力、解决问题的能力，实现从学生向工程师角色的顺利过渡，特别是知识的迁移能力强、后劲足，具有较强的就业竞争力.

“以科研发展观为指导，以产学研合作为依托的地方工科院校创新型人才培养模式的探索与实践”于2010年4月由安徽工程大学批准立项为校级教学研究项目（2009yjy01）、2010年10月由安徽省教育厅批准立项为省级教学研究项目（20100738），2012年11月被安徽省教育厅授予安徽省教学成果二等奖（2012cgj156）.该项目根据学校“培养德智体美全面发展，诚信实干、基础扎实、实践能力强，具有创新精神的应用型高级专门人才”的人才培养目标，根据教育对象的特点和创新人才培养的基本要求，探索以实践动手能力为基础的电类专业大学生创新型人才培养模式，经过多年的深入探索、研究和实践，取得了较好的效果.2013年“以产学研合作为依托的地方工科院校创新型人才培养模式的探索与实践”被批准为安徽省优秀教学成果推广项目.此套系列实验教程作为该项目的重要成果将被推广至安徽省内各地方工科院校和应用型本科高校，将更有利于该项目的推广与实施.同时，该系列实验教程能为同类课程建设起到积极的引导作用，并能提供实际的借鉴、启迪和示范作用.

〔1〕陈孟元，陈跃东.以“挑战杯”竞赛为契机谈工科院校青年教师非工化趋向和创型人才培养-以安徽工程大学电气工程学院为例[J].长春理工大学学报（高教版 ），2012，7（2）:20～21,23.

〔2〕陈孟元，郎朗.工业控制网络、组态技术在可编程控制器教学中的交互应用研究[J].实验技术与管理，2013，30（6）: 129～131,135.

〔3〕陈孟元，郎朗.电气电子信息类专业大学生竞赛活动与创新能力培养的实证研究[J].重庆理工大学学报（社科版），2013（27）.

〔4〕郎朗.单片机原理与应用实验教 程[M].合肥工业 大 学出版社，2013.5.

〔5〕陈跃东，孙新柱，郎朗，等.《电力拖动控制系统》工程化教学改革研究与实践[J].宁波大学学报（教育科学版），2010（3）:98～101.

〔6〕陈跃东，陈孟元.全国大学生电子设计竞赛赛题探析[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2009（6）:118～120.

〔7〕陈跃东，陈孟元.以科学发展观为指导、以产学研为依托的工科院校研究生创新型人才培养[J].长春理工大学学报（高教版），2011，6（2）:6～6,16.

〔8〕郎朗，陈跃 东.PLC课程体系的多层次实验结构研究[J].电气电子教学学报，2010,32（2）:70～72.

G642

A

1673-260X（2014）06-0231-02

安 徽省优秀教学成果推广项目 （2013cgtg015）；安 徽 省 “自 动 化 专 业 校 企 合 作 实 践 基 地 ”(2012sjjd022)资 助 ；安 徽 省《电力拖动控制系统》精品课程(安徽省教育厅教高【2009】9号)资助；安徽工程大学教学研究项目(2013jyxm11)资助