•教学研究•

试析专业设置与社会发展的契合——以土木工程专业为例

一、土木工程传统的教学体系

改革传统的教育教学模式，倡导创新教育理念，培养应用型创新人才，满足不同层面的社会需求，把加强基础与增加实践教学环节有机结合起来，这是土木工程本科专业教育亟须解决的首要任务。

二、改革教育理念

推进教育教学创新、观念创新、加大应用型创新人才培养力度，不断推进创新能力建设和新教学体系建设，是高校也是土木工程本科教育发展的方向和必须趋势之所在。

三、创新性应用型人才培养

1.科学调整教学培养方案必须与经济社会相适应。2.教学内容和方法的改进。在培养学生过程中要安排足够的实习和课程设计实践，加强实践教学环节，增强学生的到手能力。要培养学生完整的工程概念和工程意识。3.鼓励个性发展，培养创新能力。在教学中应充分考虑学生的爱好、兴趣，采取特殊的培养办法，使他们具有扎实的理论基础加创新的思维方式。4.把社会热点问题引入课堂，加强综合素质培养。把概念设计思想融入现代工程结构中，提高学生们的悟性、判断力和创造力，加强学生责任感和使命感，培养他们科学、务实、严谨的思想作风和工作作风。

摘自《黑龙江高教研究》2010.7陈媛婧等

在高等数学教学中培养学生创新素质的探讨

一、激发学生学习高等数学的兴趣，唤起学生的创新意识

为提高学生学习兴趣，培养学生的创新意识，在教学中应密切关注将数学与专业课程及实践应用相结合，让学生找到数学在社会实践活动中的“影子”学到有用的数学。

二、打破思维定式，重视个性发展，培养创新思维意识

教学中教师可以问题为出发点，通过巧设疑、启发式、讨论式等，培养学生从不同视角积极思索，大胆探讨。让同学们分组参加讨论，并鼓励学生在探索中各抒己见，自由发挥，进行大胆求异思维。

三、加强发散思维的训练，培养创新思维

在高等数学中，结合教材内容，总可以找出一些表面看似一般而内涵十分丰富的问题，这类提问能发挥学生的主动性和想象力，从多角度、多层次分析解决问题。

四、在追求数学美中，有效地发展学生的直觉思维，提高学生的创新能力

在高数教学中通过数学中的定理、公式、图形所呈现出来的简单、整齐、对称及和谐的美，可使学生认识和了解什么是数学美。

五、灵活运用多媒体技术，在知识的应用中培养创新思维性

计算机应用于数学中，一方面我们为验证课堂理论而设计的数学实验，另一方面在教育中，我们不仅需要能够会算数学，更重要的是会更好地应用数学。摘自《教育与职业》2011.3/王晓玲

关于自动化专业电子信息类课程教学改革的探索与思考

一、自动化专业的专业定位与学科内涵

按照教育部目前的专业目录及定位，自动化专业是属于工学门类中电气信息类下面的一个专业，它囊括了过去的自动控制、飞行器制导与控制、自动化、工业电气自动化等多个专业。

从学科内涵看，自动化专业涉及的主干学科是控制科学与工程、电气工程和计算机科学与技术。由此决定了自动化专业的教学应遵循以下三原则：(1)以控制理论为基础；(2)以电气工程或电机工程为背景；(3)以电子计算机(或电子信息)技术为核心。

二、自动化专业的业务培养目标与培养要求

自动化专业的业务培养目标是使学生成为具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用、网络技术等较宽广领域的工程技术基础理论和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测技术与自动化仪表装备、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。

要实现该业务培养目标，对自动化专业毕业生在业务方面的知识、能力和素质应提出以下要求：

1.具有较扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础、较强的外语综合能力、较高的军政素质(靠公共基础课达到)。

2.掌握本专业领域必需的较宽广的技术基础理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等。

3.较好地掌握运动控制、过程控制及自动化仪表、电力电子技术及信息处理等方面的知识，具有本专业领域1-2个专业方向的专业知识和技能，了解本专业学科前沿和发展趋势。

4.获得较好的系统分析、系统设计和系统开发方面的工程实践训练。

5.在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力。

三、自动化专业的课程体系与课程设置

基于自动化专业的学科内涵和业务培养要求，以我校自动化专业为例，除数学、物理、化学、外语、政治、军事、人文等公共基础课外，其专业基础课和专业课，按照以控制理论为基础、电机工程为背景和电子信息(或计算机)技术为核心的教学原则，分为3个课程系列。

由此可见，电子信息基础系列的课程比较多，而它们又分为硬件和软件两类，其中硬件类课程的分量明显更重。这是因为自动化专业相比于许多其他专业，对电工电子与计算机硬件技术方面的基础知识及能力、素质有着更高的要求。因此下面着重谈谈硬件类课程的改革与建设问题。

四、电子信息硬件类课程的改革与建设

1.硬件类课程在自动化专业培养计划中的地位、任务和要求

电子信息硬件类课程对于培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力具有特殊重要的作用。

其教学任务或教学目的是：通过教学使学生掌握硬件方面比较系统扎实的基本理论、基本知识和基本技能：具有较强的电子设计能力，实践动手能力，利用硬件为主要技术思考、分析、解决自动化领域问题的能力；具备跟踪、学习、应用相关新知识、新技术，并将它们转化为实用系统的素质。

要达此目的，就要求学生深入理解概念和原理，熟练掌握方法和技术，能在综合设计性实验中灵活运用知识和技术解决实际问题。

2.电工电子类课程改革

对电工电子类课程体系与教学内容改革的思路，源于从国外名校同类课程教改中受到的启发以及我们自己多年的教学研究成果和教学改革经验。

传统课程体系包括电工技术基础(或电路分析基础)、数字电子技术和模拟电子技术几门课，主要存在的问题是：

(1)“电路分析基础”教材与“模电”、“数电”教材基本上是各行其是，缺乏必要的统筹兼顾和交叉融合。

(2)“模电”、“数电”都是从PN结和二极管、三极管、分立元件电路讲起，既累赘，又与电子技术和电子设计技术的现状脱节。

(3)EDA技术方面，现有出版物大都不是作为教材编写的，要么像PLD及应用手册，要么偏重讲VHDL语言，要么侧重介绍EDA软件工具或罗列了过多的设计实例。

我们的改革思路是：按学科发展内涵和教育教学规律，从内容上对这几门课程作出优化整合处理和改造。将“模电”和“数电”的公共基础部分与基本电路理论、基本电工原理融合到一起，构成一门“电工电子技术导论”课程，而将原来的“模电”和“数电”改为以导论课为基础，只讲基于SSI、MSI、LSI/VLSI的数字/模拟电路分析与设计，最后都归结到基于LSI的数字/模拟EDA，形成新的课程体系。

这样一来，既保持了本课程体系内容上的科学性、基础性、完整性，又体现了先进性、实用性，并有利于以比原来少的学时数实现这“五性”的统一。还有利于处理好本系列课程中分立与集成、模拟与数字、场与路、硬件与软件、原理与技术、理论与实际等关系，增强了教学安排的灵活性(“模电”和“数电”谁在先都可)。

“电工电子技术导论”应定位于：一门从数学、物理电学向电子工程实践过渡的课程；后续“集成数字电子技术”和“集成模拟电子技术”(或“集成电子技术”)等的前导性、入门性课程。其主要内容包括：电路基本概念与基本方法，正弦交流电路，电路的瞬态分析与频率响应，半导体器件基础，数字电路与模拟电路概述，基本逻辑运算与逻辑门和基本组态放大电路。

在具体内容的组织上，要注重各知识点的交叉融合和有机组合，注意用基本电路理论为主干、为牵引，穿插引入模电、数电中一些最基本、最重要的概念和元件，介绍一些公共的、必要的基础知识和基本电路。

“集成数字电子技术”的定位是：以数字电子技术和数字系统设计的最新发展成果为起点，以培养学生分析、设计实用数字逻辑电路的能力为目的。

“集成模拟电子技术”的定位是：以模拟电子技术和模拟系统设计的最新发展成果为起点，以培养学生分析、设计实用模拟电路的能力为目的。

“EDA技术与设计实践”的定位是：作为电子类课程中以设计实践为主的课程，相当于电子技术课程设计：以初步掌握基于EDA技术的电子系统设计方法、培养实际电子工程开发能力为目的。

EDA技术硬件基础主要介绍各种LSI可编程逻辑器件与1-2种主流PLD产品；EDA技术软件基础主要介绍1-2种目前常用的EDA工具软件和硬件描述语言VHDL：EDA技术应用基础主要介绍利用EDA技术设计电子系统的基本概念、设计过程与方法，以及完成设计所必需的EDA实验开发系统。

3.计算机硬件技术基础课程改革

对计算机硬件技术基础课程的改革，要高度重视嵌入式系统教学内容的引入，甚至紧紧围绕嵌入式系统来改造计算机基础课程、改革计算机基础教学。

改革方案主要有两种：

一是在现有计算机基础教学课程(“三层次”或“1+X”课程体系)的基础上，增加一门以设计实践为主、理论教学为辅的“嵌入式系统设计”类课程。

二是改造现有“计算机硬件技术基础”或“微机原理与接口技术”课程，将其主要背景机由现在的PC机改成嵌入式计算机，且更加突出从硬件与软件的结合上去讲述计算机的原理、接口与应用。

无论采用哪种方案，都要采用课内与课外紧密结合的方式来培养学生开发嵌入式系统的能力。

目前我们的改革思路是基于第一种方案，即在“计算机硬件技术基础”后面增设一门“嵌入式系统设计”课程，把它作为前者的课程设计性课程，8学时讲授，22学时自主性综合设计实践，总共30学时。与此同时，全面开放实验室，建立多个学生课外创新实践基地(如机器人创新实践基地、电子设计实践基地等)，鼓励、指导学生特别是优秀生利用课余时间去实验室和各种创新实践基地参加嵌入式系统设计，参加各级各类科技创新竞赛。通过毕业设计和吸纳高年级本科生参加教研室科研等方式，让更多学生了解嵌入式系统，掌握嵌入式系统开发技术。

4.实践教学改革

实践教学是电子信息硬件类课程教学不可缺少的重要环节，也是教学改革的重要内容之一。我们在加强课程理论教学改革的同时，也不断改革课程实践教学环节，进一步完善“课堂/课外功能认知性实验(课堂演示，课堂/课下自做)-课内自主设计性实验(强调实验的开放性、自主性、设计性)-课内课程设计(强调综合性)-课外电子设计实践(强调研究探索性)”的实践教学体系。具体体现在以下几方面：

(l)结合计算机硬件技术的最新发展特别是嵌入式技术的发展，以及自动化专业的特点，加强微机接口技术与各种执行机构和传感器的联系，改革和完善硬件实验内容，使之紧贴课程内容建设，具有自动化专业应用背景。

(2)结合现有教研和科研成果，构建以全向轮式机器人、履带式反恐机器人、两自由度遥控操作机械臂等为典型控制对象的创新实验教学平台。实现微机接口与控制类课程实验相融合，贯通计算机硬件综合设计(单片机或嵌入式系统设计)、自动化系统综合设计和机器人创新实践活动，形成一个立体的、具有自动化专业特色的计算机硬件技术综合实践教学体系。

(3)在计算机技术发展日新月异，而计算机硬件类课程理论教学时数进一步压缩的背景下，加强课程知识体系研究，改革硬件编程手段，建立与理论教学改革相配套的、基于C语言或其他高级语言编程开展微机接口与应用实践教学的硬件实践体系。

5.电子信息硬件类课程建设的进一步思考

(l)应把电工电子类课程和微机原理与接口(或计算机硬件技术基础)、单片机系统/嵌入式系统设计甚至计算机控制技术等以硬件技术为主、相关性很强的课程作为一个课程系列，放在一起统筹考虑其改革与建设。这样，更有利于相互合理衔接，避免重叠和脱节，提高教学效率和效果，实现整体优化。例如：A用、D/A目前基本上都是作为计算机系统中模拟1/0通道的核心部件而存在的，放在“计算机硬件技术基础”课程中讲授比在“数电”课中讲授更好；“数电”课中讲各种典型数字逻辑部件时均可与计算机硬件组成相呼应：微机原理、接口与单片机原理、接口本质上没什么区别，所以完全可作统筹优化处理，讲了前者后没必要再讲后者，只需将后者作为前者的一个特例来说明其特色所在，突出其应用系统设计即可。

(2)要加强实验室建设。实验尽可能一人一组，在提高设计性、综合性、自主性实验比例的情况下，如何提高实验室的利用率和实验效率，已成为实验改革和实验室建设的重要课题。解决这一矛盾的根本出路在于建立“虚拟实验准备、网上实验预约、现场实际动手、设备自动管理、过程自动监控”的新型实验和实验室管理模式，这也是我们的做法。

(3)要努力争创优质/精品课程。优质/精品课程是长期积淀的结果，而决不是在申报时临时总结出来的。所以，关键是要重视创造和建设过程。要立足于脚踏实地的创造性工作，防止只重总结、不重过程的思想误区和浮躁心态。在此基础上，要把握精品课程的内涵，紧紧围绕“五个一流”(一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材和一流教学管理)及其具体的评价指标体系，开展教学研究、教学改革、教学建设。

摘自《中国大学教学》2011年第9期

应用型本科自动化专业培养方案改革探讨--------------刘毅华\马修水\何小其\俞玉飞

浙江大学宁波理工学院创办于2001年6月,由宁波市人民政府投资建设,浙江大学负责办学与管理。在我院自动化专业建设过程中,浙江大学自动化专业在教学计划制定、实验室建设以及师资力量方面均给予了指导和帮助,对本专业的发展起到了十分重要的作用。

为了进一步推进学院实践教学体系建设,提高教学水平和人才培养质量以更好地满足地方经济和社会发展需要,在专业课教师的共同努力下,对我院自动化本科专业培养方案进行了全面的修订。

1指导思想

本次教学计划修订以毕业生就业市场需求为导向,以拓宽专业口径、整合课程设置、优化课程体系、更新教学内容和方法为内容，积极探索和实践理论教学+实践教学+课外活动的“TPE模式”、公共基础教学+专业基础教学+专业方向教学的“2+1+1模式”，切实体现学科专业和地域特色、地方和产业发展需求，制订体现学院优势和特色、反映学院核心竞争力和实践教学内涵的专业培养方案。

2基本原则

2.1强化基础

2.2整体优化

2.3凸显实践教学

2.4因材施教

2.5课程设置前瞻性、创新型、应用性

3主要改革举措

3.1构建教学计划体系框架

在本次教学计划修改中，充分借鉴国内外先进经验，构建从公共基础课—学科基础课—专业主干课—专业方向主干课—跨专业方向选修课这一全新的教学计划体系框架。

3.2注重学生工程实践能力培养

实践性教学环节对于学生工程实践能力的培养起着举足轻重的作用，在本次教学计划修订中，对电子技术应用实习、综合自动化实训、专业综合课程实习、第二课堂等实践训练环节的内容均作了较大幅度的调整和完善。

4主要内容和特点

依据应用型人才培养目标，围绕服务地方经济，特别是为宁波市先进制造业发展服务，设置了金工实习、电子技术应用实习、综合自动化实训、专业综合课程实习、毕业设计、第二课堂等实践训练环节，形成了以过程控制、运动控制和自动化仪器仪表为主要模块的实践教学体系。

4.1培养目标的总体定位

本专业培养的学生应具备电工技术、电子技术、控制理论、检测技术与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、检测与自动化仪表等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作，成为具有扎实的理论基础和较强工程实践能力、善于开拓创新的高级应用型技术人才。

4.2毕业生应具有的知识能力

（1）具有扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础和外语综合能力；

（2）掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等；

（3）较好地掌握运动控制工业过程控制及自动化仪表，电力电子技术及信息处理等方面的知识,具有本专业领域122个专业方向的专业知识和技能,了解本专业学科前沿和发展趋势；

（4）获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练；

（5）在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。

5保障措施

5.1学科基础课

学科基础课实行课程负责人制度,由讲师职称以上的教师承担。

5.2专业必修课

鼓励每门专业必修课程设置和开发实践环节,并在此基础上形成专业、产业实践项目。

5.3专业选修课

开发专业品牌选修课程,凝炼专业特色。

5.4实践训练环节

构建积极有效的学生课内外实践活动环境,设置集中开展的实践训练环节。学生可通过参加各种科技文化活动、社会实践、学科竞赛、发表论文、学院大学生科研立项活动等途径获得第二课堂课外学分。

摘自《电气电子教学学报》2009年9月

高等学校课程考试存在的问题及对策研究——以W学院为个案

一、研究的缘起绝大多数高校把考试看作是完成教学任务的一个标志，没有把考试当作是衡量学生知识和能力、检查教学效果的重要手段。本文以影响考试质量的因子:考试结果以及校风、学风等方式环境因子。分析了W学院目前课程考试状况如何?

二、课程考试存在的一些问题(一)学生对课程考试的态度不够积极。(二)对公共基础课考试重视程度不够。(三)课程考试的频次太少。(四)考试形式单一。(五)“补考”“重修”“清考”未起到应有作用。(六)课程考试缺少后续跟踪。

三、对策(一)改变传统的“教、考、评一体化”的模式，树立知识经济时代的人才质量观。这要求W学院树立现代教育观，立足于素质教育和创新人才的培养，建立融拓宽知识、培养能力、提高素质为一体的考核机制。(二)实施多样化考试形式。考试要从平时日常作业开始，多采用其他形式的考试形式，可以借鉴西方的论文、小组合作、报告、讨论、答辩方式等。(三)科学确定考试内容。拓宽考题所涉及的内容，增加在教材中找不到现成答案，督促学生广泛阅读，深入研究，从而使考试更加公平。(四)建立科学的评分制和学生综合评价体系，坚持过程性考试和终结性考试相结合。(五)增加考试机会。借鉴德国和新加坡大学减少考试焦虑，有利于心理健康发展。(六)建立考试效果评估机制。建立考试效果评估体制，以确保教与学的质量。

摘自《当代教育论坛》2011年3月

创新能力培养中基础理论课程的桥梁作用—以“电磁学”课程为例

从总体上来看，研究性教学在我国大学还处于摸索阶段，是“星星之火”，还没有形成“燎原之势”。那么，研究性教学体系应该如何构建，教师应该如何开展研究性教学，在四年的本科教育中大学生创新能力的培养如何可持续发展，研究性教学应该从几年级开始，基础理论课程应该扮演怎样的角色，能够发挥怎样的作用，这些都是高等教育中迫切需要研究和解决的问题。

研究性教学是能够也必须在基础理论课程中开展的教学改革，是培养大学生创新能力的重要的“第一环”。只要选对了方法，基础理论课程在创新能力培养中同样可以有所作为。

一、在基础理论课程中开展研究性教学的现实需要

研究型大学的教育现实状况告诉我们，在大学一年级的基础理论课程中开展研究性教学己经成为现实需要，而不是可有可无的“纸上谈兵”。现实需要主要反映在以下三个方面。

1.基础理论课程教学价值的内在体现。

2.稳定物理系学生的专业思想。

3.科技创新实践活动需要基础能力支撑。

二、在“电磁学”课程中开展研究性教学的思考与定位

通过认真分析以上三个现实需要，结合“电磁学”的课程特征，如何开展研究性教学就有了清晰的思考与定位。通过“电磁学”课程教学，需要为大学生在夯实拓宽物理知识与能力的基础上搭建一座桥梁，引导学生在物理学领域参加相关科技创新技能训练与竞争，并且通过这样一座桥梁，吸引优秀的学生在物理专业的轨道上从大学一年级顺利过渡到大学二年级。

为了通过“研究性教学”实现桥梁的作用，并考虑到大学一年级学生尚处在逐步构建基础理论知识的阶段，开展以“自组团队建立学习小组”为模式的协作互助型学习方式是适宜的。

因此，在“电磁学”课程中开展的研究性教学被定位为:学生通过自由选题、自组团队，在教师引导下进行“探究性学习”的教学模式。通过探究式的学习，提高自我获取知识的能力，学习物理领域的科研方法，学习物理前辈的创新之路，学会提炼观点和跨越式学习。

三、“电磁学”课程中“探究性学习”选题的引导性设计

教师在学生的“探究性学习”活动中要“有所为”和“有所不为”。“有所为”是指教师一定要担当好引导学生的角色，使学生能够更快地确定预选题，并向着正确的方向进行“探究”。而“有所不为”则是指教师一定要放手让学生自由组合。

在“探究性学习”启动之初，教师向学生提供部分“预选题”供学生自由选择，当然学生也可以在预选题之外的更宽范围内自由选题。

设计的预选题大致包括四个部分。预选题的第一部分是从物理系教师的科研项目中筛选出来的和“电磁学”相关的问题，预选题的第二部分是和“电磁学”课程相关的科技前沿及应用领域的进展，预选题的第三部分是在创新实验基地或物理演示实验室进行的一些小设计与小制作，预选题的第四部分是探索大自然中的电磁现象，当然，通过第三和第四部分预选题，也力图为学生参与大学生“挑战杯”竞赛积累知识、技能和素材。

四、“探究性学习”的课程实践与操作规范

在3届完整的教学实践中，为了规范学生的“探究性学习”，本课程教师有针对性地设计了小组的“选题规划表”。由3-5名学生组成学习小组，通过“选题规划表”按时间段分步骤地开展探究性学习。

除了通过“选题规划表”规范学生的“探究性学习”活动外，“电磁学”课程还专门为学生的“探究性学习”设立了新的评价体系。“探究性学习”的分数和期末考试成绩一起，按照一定的比例最后计入学生的学期成绩中。

五、实践效果

归纳起来，在物理系大学一年级“电磁学”课程开展的“研究性教学”主要实现了以下几个教育目标:(l)紧密结合课程自由选题进行研究，强调了学习主体在学习中的地位；(2)采用自组团队的探究方式，突出了群体讨论式学习的重要性，培育了团队协作精神；(3)以渐进方式探索、讨论、选材、竞争，形成探究学习主题，使学生初步了解了科学研究的过程与方法:(4)教师与学生小组互评的评分模式，改革了传统的考评机制，增强了学生的主人翁意识，也为创新人才的脱颖而出留出了空间。

通过对开展过“探究性学习”的物理系2008级、2009级和2010级3届学生的问卷调查显示，在“电磁学”课程中开展“探究性学习”获得了高达96%的学生的赞同与肯定，并建议在以后的“电磁学”课程中继续进行下去。而在以培养学生“互助学习”和“团队合作精神”为目标的自组团队的学习模式调查中，受学生欢迎的程度达到65%以上。

通过“探究性学习”，物理系学生的专业思想得到了加强，学习热情与潜能得到了释放。在完成了一年级学业的2008级、2009级大学生中，转专业的学生人数持续下降，2009级的转专业人数更是创下了新低。在2010级学生的问卷调查中有转专业意向的学生人数为零。而积极申报“国家大学生创新性实验计划项目”的学生人数大幅攀升。学生的自信心和创新能力有了明显的提高，物理系2009级学生中积极参加2011年大学生“挑战杯”选拔赛的学生人数超过了70%，再次创下新高。

摘自《中国大学教学》2011年第9期