电工电子基础课程教学团队纪实: 打造精品、创新实验、夯实学生工科基础

上海交通大学电工电子基础课程教学团队(简称团队),传承学校的百年办学传统,立德树人,勤勉务实,以学生为中心,以高素质人才培养为己任,以精品课程和数字化MOOC课程建设为抓手,以培养高素质人才为中心,构建了强弱电结合的基础课程核心框架,倾力打造了系列化数字课程精品,实施了课堂与网络结合的混合式教学,拓展以问题为导引的自主型实践,实施了全过程学习的评价考核模式,每年为全校30余个专业3000余名学生的提供优质课程和实践教学,夯实工科基础,受益面大,成果积累多。

打造精品、建设数字化云课程群、夯实工科基础

 

面对社会发展和人才需求的变化,坚持上海交通大学“宽口径、重基础、强实践、求创新”的百年办学传统,结合工科学生的知识结构需求,抓住电路、模拟电子技术、数字电子技术和工程实践4大知识模块,突出主干,拓宽基础,重视实践,精选了“基本电路理论”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“电工学”和“工程实践与科技创新(系列)”等5门课程和10门实践课程,构建了涵盖船、材、机、电、生、化、农等9个电类专业和22个非电类专业每年3000余名学生的基础课程核心框架,提供系列课程精品。

课程是教学的主要单元,在电工电子基础课程的改革建设中,以“质量是高等学校生命线”为宗旨,倾力打造精品,推动数字信息化技术在精品课程、共享资源课和在线开放课程等建设中,交融提升,助推了课程内涵建设和特色传承。

以数字课程建设为核心,建设了5门高水平课程类数字化云课程:国家级精品资源共享课《基本电路理论》、国家级精品在线开放课程《电路理论》MOOC课程、电院大平台《模拟电子技术》MOOC课程、上海市精品课程《模拟电子技术》和《电工学》等。

依据实验课程要求和不同特色,建设了10门实验类数字化云课程:国家精品课程《电路实验》、校工科大平台MOOC课程《电路实验》、上海市精品课程《电子技术实验》和《电工学实验》、学校通识核心课程《工程实践与科技创新I》,学校选修课《工程实践与科技创新ⅡB》、《工程实践与科技创新ⅢC》、《工程实践与科技创新ⅣC》和《基于安卓开发平台的电子系统综合设计》、电院大平台课《嵌入式系统原理与实验》。

在网络平台的应用和共享,打造了数字化云课程群,开展混合式教学,有利于学生使用碎片化的时间,随时随地学习,扩展了“学习”时间和“实践”空间,以优质课程建设和高标准学习要求,夯实工科学生理论基础。

 

 

创新实践、打造“学研创”递升实践体系,提升实践能力

 

高等教育多侧重于按专业的“知识供给”,导致学生实践能力薄弱和创新意识淡薄等难题。团队在电工电子实践教学中坚持四个强调(强弱电结合、软硬件并重、模拟数字共举、课内课外齐抓)和三个结合(理论基础与实践应用结合、工程应用与研究设计结合、基本技能与创新意识结合)。以科技创新系列课程,实现基本技能和动手实践训练;以问题为导引的研究型实验和自主设计综合型实验项目等培养实践研究能力;以科技竞赛、企业项目等培养创新意识,打造了课程“学”、项目“研”、竞赛“创”的课内外并举、校内外结合、递升式立体化“学研创”实践体系,突出创新能力培养,实现“能力供给”。

实践是高等教学的重要环节。团队结合“985”项目、教育部项目和校企合作等多渠投入,建立了8个联合实验室,自制实验教学设备11类844套,使实验教学技术先进、软硬结合、虚实相辅,实验环境一流。通过了教育部的“国家工科基础课程电工电子教学基地”和“国家级电工电子实验示范中心”评估验收。

团队以精品实验课程、核心通识实践课、实践选修课、国际化联合创新实践项目、PRP项目、全国大学生电子设计大赛等各种实践教学活动,为全校学生搭建“个性发展”和“能力展示”的大平台,培养学生实践创新能力,支撑了电院学生常年在各类科技竞赛中屡创佳绩。

 

改革进取、以学生为中心、促进教与学协同发展

 

坚持“学生为中心”的教学理念,开展研究型教学,在电工电子系列基础课程中,重视学习过程,积极推行“四个转变”,提高教学质量:以启发式、讨论式、师生互动式授课,实现灌输向互动传授的转变;以学习小组和实验团队等,实现个体学习向团队合作学习的转变;以课程小论文、研究型实验和课外科技创新等,实现被动向主动学习转变;以开拓“问题”为导向的实验项目和参与科技竞赛,实现继承式向研究型学习的转变。

实施传授、学习、实践、考核等教学全过程改革。以数字化云课程群开展混合式教学,课堂授课和网上学习结合,借助数字化和信息化的课程过程记录,有利于教师掌握每个学生的学习情况和进度。改变“一考定终生”学生的课程评价传统,重视学生课程学习的“全过程”,以预习复习、练习测试、期中考试和期末考试等综合评价,实现“全过程评价”的新型“考核”模式转变,促进了传统“重结果”向“重过程”的转变,学习过程自主开放、有迹可循,增强学生自我管理和认知体验,重视学生的学生学习体验和成长感受。

对于工程应用性强的实践课程,利用精品实验课、网络课程、虚拟云平台授课、“口袋实验室”等方式,重视学生的实践预习,增加学习途径,丰富实验手段,拓展实践空间和时间,课内外并举,提升学生学习能力和实践能力。

教师是教学改革建设的核心力量。通过建设和共享优质数字化课程资源,助推团队教师“个性化”教学方法转变,实现“自我完善”的教师素质提升。近三年,团队教师共承担教育部教改项目7项,发表教学研究论文17篇,重视教学改革,在授课和实验教学过程中,教学内容和要求始终保持高标准,以“教”促“学”,发挥教师主导作用的同时,激发本科生学习的自主性和探究性特质,提高教学质量和效果。

 

 

尽心尽职、立德树人为己任、集聚教育教学成果

 

以上海交通大学电工电子基础课程教学团队为核心的电子信息与电气工程学院电工中心,每年为全校31个专业3000余名学生提供系列优质课程和荣誉课程。2018年度合计授课91门次,授课总学时24.57万人时数。其中,理论教学授课:31门次,11.26万人时数,实验教学:60门次,13.31万人时数。电工中心的机房提供了29.8万人时数上机服务,其中教学上机19.3万人时数。

在课堂授课中,以学校工科平台课“基本电路理论”为例,每位老师的授课班学生人数通常都超过100人,面对课程的学生人数多、学生专业分散、课程学时数少、课程内容要求高、统一命题阅卷等难题,团队教师采用课堂和网络结合的混合式教学,以学生为中心,实施“全过程评价”的新考核模式,受到同学们的认可。有效的混合式教学方法在《电路理论》荣誉班的教学中也得到了应用。

在实践教学中,2018年度13.31万人时数的实验教学按正常的每班28人计算,可以折算为4700多个教学班,并且实验课程基本上都安排在下午和晚上。因此,电工中心的实验室老师每学年实验课程超过400节课是平均数,有很多老师年度实验授课超过500节课,电工中心的实验老师们为学生的实践能力培养,年复一年、任劳任怨、尽心尽责。

电工电子基础课程教学团队以学生为中心,以高素质人才培养为己任,立德树人,勤勉务实,积累了丰富的教学成果:获评教育部“国家工科基础课程电工电子教学基地”和“国家级电工电子实验示范中心”,获得国家教学成果一等奖1项、二等奖1项,上海市教学成果特等奖1项、一等奖4项、二等奖2项,建设了国家精品课程2门、国家精品资源共享课1门、国家级在线开放课程1门,上海市精品课程3门等,支撑了电院本科生的实践创新和在各类科技竞赛中的屡创佳绩。

近3年获得国家教学成果一等奖1项和上海市教学成果二等奖2项,国家精品在线开放课程1门,国家精品资源共享课1门,国家级虚拟实验项目1项,教育部教改项目7项,有力支撑了教书育人的高标准和一流学科、一流专业的建设。