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          2. 構建電氣信息類專業基礎課程的優質平臺,培養學生的創新能力

            發布者:荊棟發布時間:2018-11-02

            按照“電氣與信息融合、強弱電并重、軟硬件結合”的新工科建設思路,在電氣工程及其自動化國家特色專業,電力電子與電力傳動山東省特色重點學科,自動化山東省特色專業,“信息技術與課程教學深度融合模式探索”等教育部和省級教研項目的推動下,經過多年的建設和實踐,將電氣信息類專業共同開設的核心課程資源重新整合,構建了電氣信息類專業基礎課程六位一體的優質平臺,包括:

            師資隊伍百千萬人才工程1人、山東省有突出貢獻的中青年專家1人、山東省教學名師1人,雙師型教師比例達到50%1個山東省高校黃大年式教師團隊,1個山東省電工電子教學團隊,1個山東省高校優秀科研創新團隊。

            精品在線課程構建了“5個類別多個模塊”的專業基礎課程體系,建成10門山東省精品課程、12門信息化改革課程,探索四融五化教學模式,設計教學有效性評價指標體系,信息技術與教學的深度融合成效顯著。

            新形態教材創建“五位一體”新形態教材體系,出版12部教材,其中,2部“十二五”國家級規劃教材, 5部“十一五”國家級規劃教材,2部教材獲山東省優秀教材一等獎、1部二等獎。

            教研與科研承擔省級以上教學研究課題6項,2012年以來,發表教學研究論文31篇,獲得山東省教學成果特等獎1項、一等獎1項、二等獎2

            主持國家863計劃課題2項、國家自然科學基金項目4項,獲省級科技進步一等獎1項、二等獎2項。

            虛擬實驗平臺開發線下虛擬實驗205個,在線網絡虛擬實驗93個。

            實踐教學平臺創新12345”實驗教學模式,建成1個實驗教學示范中心,5個校內創新創業實踐基地和19家校外教學科研實踐基地。

            圍繞平臺建設,重點做了以下工作:

            (1)構建5個類別多個模塊的專業基礎課程體系

            依據OBE理念,按照畢業要求與課程體系的對應關系,將電氣信息類專業基礎課程按內容相關性和科學內涵,構建“磁與路類、電子類、信息控制類、計算機類、電機類”5個類別多個模塊”的專業基礎課程體系,對不同類型的培養目標,采取不同的培養方案和不同的學分要求,發表了“電氣工程及其自動化專業人才培養模式與課程體系研究”等論文。

             (2)探索信息技術與教學的深度融合

            圍繞著三個轉變四個重點的原則進行。

            三個轉變以教為主向以學為主轉變,以課內為主向課內外結合轉變,以結果考核為主向結果和過程結合轉變,強調理論、實踐、應用相結合。

            四個重點重在教學設計的合理,重在課程資源的豐富,重在教學模式的形成,重在學習評價的構建,形成一個有效的閉環系統。

            創建了“四融五化”混合式教學模式。

            四融將翻轉課堂融入教學、將對分課堂融入教學、將問題導向融入教學、將合作學習融入教學。

            五化教學實驗一體化、虛擬實驗全程化、認知過程層次化、綜合設計項目化。

             (3)編寫與系列課程體系配套的教材,創建了新形態教材體系

            新形態教材指以紙質教材為基礎,紙質文本與相關數字資源整體規劃設計,多種形態的資源(音頻、動畫、圖片、視頻案例等)通過二維碼技術與文本有機緊密關聯,支持學習者通過移動終端進行學習的新型教學和學習資源集合體,出版了12部教材,發表了模擬電子技術基礎課程的立體化教材建設論文。

               (4) 將教學改革成果融入教學內容,科研促進教學內容的更新

            將教學改革成果融入教學內容:將教學改革成果融入教學內容,以模擬電子技術課程內容改革為例,主要思路是“精選內容,軟硬結合,注重應用,啟發創新”。

            科研促進教學內容的更新:將教師的科研成果引入教學與實踐,如研制的“有源配電網靜態模擬系統”,使學生感受到真實配電網的實際運行情況,模擬系統每一個符號都對應著屏后的一個元件,用來模擬現場的實際設備。發表了“靜態并網型分布式發電模擬裝置的研究與實現”等系列科研促教學論文。

            (5)研制適合系列課程課堂教學和實踐的虛擬實驗

            將虛擬實驗“進教材、進課堂、進寢室、進實驗、進設計”。開放式網絡虛擬仿真實驗能夠進行虛擬實驗的自動指導、自動批改、成績統計查詢等功能,發表了 “基于Matlab/Simulimk的直流調速系統虛擬實驗教學”等系列論文。

            (6) 創新“12345”實驗教學模式

            創新“一強化、二主線、三引入、四層次、五平臺的“12345”實驗教學模式。發表了“信息化背景下培養學生創新能力的實踐教學改革”等系列論文。

            ①“一強化”形成以學生為中心的實驗教學新模式,強化學生的科學思維和創新意識。

            ②“二主線”將系列實驗和實踐教學按硬件(實物)實驗和軟件仿真兩條主線來安排。

            ③“三引入”將信息技術引入實踐教學、校企合作引入實踐教學、研究成果引入實踐教學。

            將信息技術引入實踐教學:將信息技術與實踐教學深度融合,以培養學生敢于表達自己的主張,形成探究學習的習慣。

            校企合作引入實踐教學:與山東鋁業公司等19家企業聯合建立了校外教學科研實踐基地,學生在基地完成部分實踐教學環節。

            研究成果引入實踐教學:通過實施導師計劃,科研項目轉化計劃等項目,將教師的科研成果轉化為教學案例和教學儀器設備,使學生通過實實在在的科研項目加深對理論知識的理解,鍛煉學生的科研能力,培養創新意識。

            ④“四層次”把實驗分為“基礎層、設計層、綜合型和開放層”四個層次的教學,開發了便攜式實驗箱口袋實驗室等,學生可以把實驗箱帶到宿舍或教室,自主地進行實驗,引導學生研究性學習。

            ⑤“五平臺”創建了5個層次實踐教學平臺,發表了“提高大學生創新能力的教學探索”等系列論文。

            引導啟發實踐平臺:“興趣”和“成就感”是激發學生主動學習的最大動力;在大一開設“電工電子工程引導性實驗”,設計“引導性實驗”項目,引導和激發學生的學習興趣和求知欲望。

            基礎訓練實驗平臺:基礎實驗學習與基本實驗技能訓練。

            綜合應用實踐平臺:教學內容涉及系統設計與虛擬實驗等。

            工程實訓實踐平臺:集中時間對學生進行一些小型電氣信息類工程項目的訓練,培養學生的設計、制作與工程應用能力,激發學生的創新潛力。

            創新創業實踐平臺:依托學校和學院創新創業類課程資源,開設《創新思維訓練》等課程,建成了2個校內創新創業實踐基地。

             (7)成果推廣應用范圍

            ①成果覆蓋面廣

            該項目的系列課程覆蓋了我校電氣工程及其自動化、自動化等13個專業,其優質的平臺建設使得每年有近3000余名學生受益,2015-2017年的課程成績統計分析顯示,12門信息化深度融合的課程,其學生成績不及格率總體呈下降趨勢,優、良率整體呈上升趨勢,各層次實踐教學訓練和創新設計的鍛煉極大地提升了學生的創新能力,近3年,獲國家一等獎38人次,二等獎93人次;省級一等獎162人次;2016年承擔國家級的大學生科技創新實驗項目30項。

                 ②教材建設碩果累累

            在出版的12部系列教材,其中十二五國家級規劃教材《單片機原理及應用》已再版4次,發行3萬多冊,十二五國家級規劃教材《模擬電子技術》已發行1萬余冊,出版的系列教材被濟南大學、中國石油大學20余所高校選作教材或參考書。

            ③教研論文影響力

            2012年以來,課題組成員發表教學研究論文29篇,總計下載次數5392次(知網數據)。

            ④國內交流愈加深入

            是全國電工電子開放課程建設聯盟理事,是山東省電工學教學研究會副理事長,2015年以來,主持人作為專家,在國內教學會議和各大院校作邀請報告20余次,其中在全國第二屆電工電子在線開放課程建設與應用研討會、山東省高等學校電工學研究會20周年年會、山東省高等學校新工科建設論壇暨省屬高校課程聯盟、蘇魯皖高校電子線路課程教學研究會等會議上均作了邀請報告。


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