夯实工程教育根基

西安电子科技大学国家工科基础课程电工电子教学基地纪实

近日,欣闻西安电子科技大学国家工科基础课程电工电子教学基地下属的电工电子实验中心,被评为全国首批25个国家级实验教学示范中心之一,带着浓厚的兴趣,记者来到了西安电子科技大学。
“不少国内知名院校的同行来过,美国、加拿大、法国等国外著名高校的教师来过。”面对记者,基地年轻的主任石光明教授告诉记者。
一所地处西部的院校,何以吸引众多国内外高校的同行频频前来观摩和交流呢?
“多年来,我们本着强化工程教育基础的目标,始终坚持把特色做强,立足学校实际,不断创新人才培养模式,以培养既具有雄厚扎实的理论功底和工程基础,又具备较强实践动手能力的IT业高水平人才。”基地建设领导小组组长、西安电子科技大学副校长李汝峰教授说。
一条龙、不断线、分层次 塔式人才培养体系铸基础
电工电子系列课程是承接低年级公共课和高年级专业教学的基础课程,在西安电子科技大学,80%以上的专业和90%左右的学生都要必修或选修电工电子系列课程。
从一年级的金工实习、电装实习,计算机基础训练开始,一直到四年级的毕业设计,大学四年期间,学校为学生构建了一个“一条龙、不断线”的实践教学体系。遵照工程教育的规律和学生工程素养提高的需要,学校又构筑起了“基础实验层”、“提高设计层”、“综合应用开发层”、“科技活动层”由下至上、逐层提高的塔式人才培养体系。
在这种塔式人才培养体系中,100%的学生都要经过“基础实验层”学习,通过电路、信号与系统实验,电子线路实验,电磁场及电磁波硬件实验,微机原理及接口实验,锻炼了学生的基本工程素质、实验技能、分析处理问题的能力。
80%的学生要经过“提高设计层”学习,通过可编程器件应用实验,网络应用基础实验,系统仿真及虚拟实验,DSP技术及应用实验,电子技术课程设计,使学生知识得到更新,初步具备创新思维,独立处理问题的能力。
60%的学生要经过“综合应用开发层”学习,通过参加工程设计,综合应用开发实验,现代电子技术系统实验,ASIC设计实验,彩色电视机装配、调试和校外实习等,学生自主学习、系统分析、设计与创新的能力进一步增强。
在此基础上,通过学校“星火杯”科技竞赛,以及全国电子设计竞赛、“挑战杯”赛等活动,80%的学生参与到了“科技活动层”中来,学生创新精神、工程设计与综合应用素质得到充分展示和提高。这一体系,确保了学生大面积成才,优秀生、拔尖生脱颖而出。
“塔式人才培养体系把工程教育的理念贯穿于人才培养的全过程,它是对我校多年人才培养方式进行总结提炼形成的,是有机地把基地建设与教育创新和高质量人才培养结合在一起的有效模式。”基地顾问、原主任孙肖子教授说。
在课程体系改革上,考虑到知识、能力和素质的协调发展,电工电子教学基地构建起了简洁、体现通识教育的课程体系。
在教学内容改革上,电工电子教学基地将各学院老师按课程组建成了12个跨院系的课程组,统一制订教学大纲,根据“路”、“场”、“信号与系统”、“数字系统与计算机”和“实验”五条线,整合和优化了电工电子课程群,减少了重复内容,删除了陈旧知识。
在教学方法创新上,电工电子教学基地总结出了“过程认知教学法”,“现场仿真教学法”,“项目驱动教学法”,“思维调动教学法”等四种教学方法,实现了从以教师为中心,向以学生为主体、教师为主导的转变,和从单向灌输向师生互动的转变。
水平高、造诣深、活力强 优秀师资队伍结构见真功金沙手机娱乐网址,
“基地建设,教师队伍是核心,有人才有发展。”基地主任石光明教授说,“长期以来,基地始终坚持‘稳定是根本,引进是手段,培养提高是目的’的基本方针,强化了师资队伍建设力度。学校通过一系列政策与措施,如校内津贴向一线教师和基础课教师倾斜,对刚参加工作的青年教师实行生活补贴,住房分配向硕士、博士等青年教师倾斜,设立青年教师科研工作站帮助其独立开展科研工作,让青年教师担任精品课程负责人等,为基地在西部相对劣势的人才竞争条件中,营造了一个相对良好的环境。”
电工电子教学基地现有教师共115人,其中正教授为24人,占21%;45岁以下的教师共81位,占70%,他们中有20人正在攻读博士学位。这些教师学术造诣深、科研水平高,年龄结构上老、中、青合理,不但教学经验丰富,而且年轻有活力,易与学生沟通,深受学生欢迎,他们常年活跃在教学一线,为各项工作的全面推进注入了强大的动力。
“鼓励、支持教授专家上讲台授课,到实验室指导学生,让他们常年活跃在教学一线,以促使更多教师从‘单项冠军’成长为‘全能选手’,全面带动教学科研。”西安电子科技大学校长助理、教务处处长陈平教授说,“基地的教材建设就是一个很典型的例子。”
西安电子科技大学电工电子教学基地先后共编写和出版了电工电子类教材和教学参考书共12个系列57部,在全国高校同一领域中具有很大的影响,已经形成系列化的教材建设格局。这一系列化成果的取得,正是教授专家上讲台、执教本科生实验的直接结果。譬如《现代电子线路与技术实验简明教程》《电子设计指南》两本实验教材,就是基地教师在教学实际中发现,虽然国内电子技术理论课教材很多,但实验教材却很少,全国只有可数的几本,大部分学校都是一些零星的简单的讲义。究其原因,是因为实验涉及到各实验室的具体仪器和实验装置差异很大,教材写起来和用起来相当困难。于是,他们突破旧框框,以崭新的视角撰写实验教材,以提高学生的综合设计与工程实践能力为目的,充分体现了理论与实验的融合。这两本教材出版后,受到了学生与老师的热烈欢迎。
如今,西安电子科技大学已形成一支朝气蓬勃、富有创新精神的年轻作者队伍,由于长期工作在教学和科研第一线,他们能够将教学与科研中的最新成果融入教材中。同时,教材、教学指导书、辅导书、题典、多媒体课件等多管齐下,形成了立体化教学包,打破了教材一本书的单一格局,丰富了教学资源。基地教材受到学校广大师生和兄弟院校的欢迎。《数字信号处理》已出版12万册;《信号与线性系统分析》已出版20万册;《信号与系统》是高等教育出版社的100门精品教材之一;《模拟电子技术基础》自2001年出版以来已重印8次……
在教材建设取得丰收的同时,西安电子科技大学电工电子教学基地的精品课程建设、科研工作等也取得了丰硕成果。基地现有4门国家级精品课程,8门省级精品课程;近5年来基地教师独立承担科研项目近200项,总经费2500余万元,在核心刊物上发表学术论文近400篇,其中SCI检索13篇,EI检索32篇,ISTP检索18篇,获省以上科研进步奖7项。
跨院系、全开放、研究型 先进本科实验模式现活力
电工电子基地副主任陈南教授告诉记者一个故事,2005届电子工程专业毕业生李大军刚到单位工作,没有开口向领导提待遇,而是要求给他配备一套和学校实验室相同的设备,显示了西电学子的自信和独到。
“‘安捷伦科技———西电科大联合现代测试技术与创新实验室’拥有先进的仪器设备,可以这样说,我们这个实验室的装备与国外同类型的本科生实验室相比并不逊色!”陈南教授自豪地说。
像现代测试技术与创新实验室一样,西安电子科技大学电工电子教学基地始终瞄准国际水平,先后与安捷伦、英特尔、ADI公司、中国惠普、微芯、德州仪器等国际知名公司联合建立了11个新技术实验室,为培养学生的实践创新能力创造了良好条件。
“我们的实验室都是跨院系的、全开放的,我们一直把实验室看作是点燃大学生创新意识,培养大学生创新能力的火种,因为实践是创新的源泉!”基地主任石光明教授一再强调。
自1998年10月西安电子科技大学建成第一个全方位开放体制的综合开发应用实验室后,学校按不同学生层次逐步开放了20个基础实验室和11个新技术实验室。目前,在已建成的开放式实验室网络管理中,实验室资源在网上公开发布,学生可以在网上自由选课,真正做到了时间开放、内容开放、普通元器件开架的“全开放”。“实验室开放后,我们推行‘Project’的方式,设计‘多样化、综合性、研究型’题目,让学生带着问题、带着任务去做实验,推动创建研究型实验室。”基地副主任周端教授说。
“工程设计实验课”就是研究型实验室的一个例子。该课程以“project”的形式,让学生自主选题,内容涉及通信、电力电子、家用电器、应用软件等方面。课程分三个阶段:第一个阶段是老师讲课,介绍电子系统和工程设计方法,引导学生从理论分析向工程设计过渡;第二阶段是学生自学阶段,查阅资料文献,设计电路和测试方案;第三阶段是开放实验,学生通过计算机网络预约,来实验室完成自己的“project”。“project”的方式,体现了个性化、激发创新意识,启发调动了学生自主学习的积极性,引起了同学们的浓厚兴趣。
与此同时,西安电子科技大学电工电子教学基地实验室还大量引进EDA技术,淡化了软件和硬件设计的界线,让学生体会和掌握设计方法革命带来的科学化和高效率……
在西安电子科技大学,这种跨院系、全开放、研究型的实践教育平台,有力地促进了浓郁的校园科技学术活动氛围的形成,培育了一批批具有扎实的理论功底和工程基础的优秀人才,一项项殊荣也接踵而来:1999年、2001年两届全国大学生电子设计竞赛总成绩均位居榜首;1999年的第六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛,西电代表队总成绩居全国理工类院校第四名,荣获“优胜杯”;2004年全国嵌入式电子设计大赛中,捧得最高奖项“Intel杯”;2005年第九届“挑战杯”,西电总成绩位居全国高校第六名,再捧“优胜杯”,同年,在全国大学生电子设计竞赛中,西电获得国家一等奖6项、二等奖5项,一等奖总数全国排名第四;2006年国际大学生数学建模大赛,西电7支参赛队获得5个一等奖、1个二等奖,在各国近千支参赛队伍中名列前茅;在全国“挑战杯”大学生创业计划大赛、程序设计大赛等全国性比赛中,西电代表队均取得骄人战绩……
(强建周 秦明 张哲浩) 《科技日报》2006年5月19日《教育周刊》