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方式方法


中心建立了以开放性、研究性、创新性为突出特征的多层次实验教学平台,构建了将科研资源,企业资源、竞赛、创业等多种元素有机融入实践教学环节的多元协同的电子信息类实践教学模式,并实施以学生为中心的从课程资源建设、学习方式、教学模式到学生管理方式、教师教学学术发展的综合性系统工程,实践在“互联网+”时代下,以学生为中心的研究型大学卓越本科人才培养教学方法,培养信息电子领域面向未来、顶天立地的综合性高层次复合型创新人才。


1、开放性、研究性、创新性为突出特征的多层次实验教学平台


中心围绕“理工融合、教研相通、校企协同”培养理念,以开放性、研究性、创新性为突出特征,建立了课内实验、开放实验、创新实验、前沿实验、学科竞赛、校企实践多层次实验教学平台(图1),培养信息电子领域的综合性高层次复合型创新人才。



1 多层次实验教学平台


课内实验 该类实验是实验教学大纲中规定的实验,对于不同的专业,设定不同的实验量和不同的深度。每个课内实验后面设置研究性小实验,引导学生自主思考,解决问题。


 自主命题开放实验  在自主命题实验中,学生提出方案,手段等,教师帮助审核,最终确定实验方案,由学生独立自主实施、完成。中心每年均举办520学生学术报告会,学生热情很高,积极参与。学生所提出的课题涉及到传感器,数据处理,单片机,CPLD,嵌入式系统,计算机通信,无线通信等多方面知识。


科研转化开放实验  该类开放实验的内容大多来自于科研设计。例如, “可编程放大器”来源于应用研究项目“智能化电声测量装置”;“CMOS图像传感器应用”来源于应用研究项目“光


鼠笔设计”;“1bit极性重合相关器性能研究”来源于用于CR02 水下机器人声学定位系统的接收电路。该类实验要求教师能给出较好的总体方案,具体工作由学生独立自主完成。


创新实验 结合教师的课题或研究方向,由学生和教师共同提出的一种实验类别,把科研成果转化为实验教学内容,把科研方法融入实验教学活动,激发学生的科研兴趣,提升学生科学研究和科技创新的能力。


前沿实验 利用多学科优势、融合已有科研资源,以教学、科研相结合的模式,向学生展现具体的前沿科研过程。共开设了七个实验模块:光电器件、芯片工程、物理电子、嵌入式软件、图形工程、医学电子、立体成像,涵盖了三个一级学科以及多个专业技术领域,充分体现了多学科交叉融合的优势。参与课程的同学均在各个科研实验室中获得了直接操控大型科研设备的机会,动手能力和科学素养获得了提高。


3年来,中心综合性、设计性、创新性实验已开设百余项,其中开放实验20余项,创新实验每年近10余项,学生自主命题实验每年近20余项,前沿性实验7项。


竞赛培训 中心积极组织学生参加国内外高水平学科竞赛,“挑战杯”等各类竞赛活动,让更多的学生在竞赛培训中得到锻炼与提高。


校外实践 企业作为直接服务于社会的高科技孵化器和工程实体,拥有着高等院校所不具备的工程教育资源和经验。为充分发挥企业在成果转化和产业化应用及高校在高科技研究开发方面的优势,加强学生工程实践能力和科研探索能力,中心与江苏长电科技有限公司,中国电子科技集团公司第十四研究所洛普股份有限公司和55所签订了校外基地建设协议,并设置了完整的校外实践培养计划和校企管理委员会的监管制度。


2、多元协同的电子信息类实践教学模式


基于开放性、研究性、创新性为突出特征的多层次实验教学平台,构建了将科研资源,企业资源、竞赛、创业等多种元素有机融入实践教学环节的多元协同的电子信息类实践教学模式,实现个性化和多元化的人才培养新模式,构建集课程、讲座、训练、竞赛、成果孵化 “五位一体”的电子信息类创新创业教育孵化器和加油站(图2),实现了三个层次的能力递进培养。


 



图2 多元协同的电子信息类实践教学模式


  • 科研资源转化为实验教学内容:

    1)鼓励教师将已有科研成果转化为实验教学平台和实验教学内容。

    2)鼓励教师将正在承担的科研项目分解为难易适度的大学生创新训练计划项目,并给予优先立项。

    3)通过校院级大学生科研训练计划,更大范围将科研活动向本科阶段延伸。

    4)将科研讲座、科研成果展示活动等内容纳入课外实践教学过程中,激发学生科研兴趣和动手主动性。


  • 企业资源、行业资源有机融入实践教学环节:

    1)共建联合实验室

    吸引最优秀的业界知名企业和行业机构,共建联合实验室,以联合实验室为依托,第一时间引入最新的电子器件、开发平台、设计工具,让学生及时掌握最新的电子技术和先进的设计手段和行业规范、行业标准。以共建联合实验室为平台,共同开展学科竞赛、科研协作、教材编写、仪器制作和人才培养等任务。

    2)建立常态化校外导师制

    从校外共建单位中聘请一批高学历、高职称、高职务且具备丰富的项目实践经验、掌握娴熟的专业技能的技术或管理人员担任实践教学环节的校外导师,与高校实验教学人员形成互补。规范校外导师的责任、权利和义务,探讨校外导师的聘任条件、考核机制与退出机制,保持一支高水平的、稳定的校外导师队伍。

    建立往届毕业生跟踪制度,邀请一些在行业内的知名企业就业并已获得良好发展的毕业生作为校外导师人选,他们更清楚学校的状况、更了解学生的需求,更具有示范和榜样作用,最重要的是他们都对母校怀揣感激之情,更愿意在业余时间参与到对学弟学妹们的实践教育中,以回馈母校的培养。

    3)注重校内外实践基地建设

        加强大学生创新训练基地建设,扩大校内实践基地建设的范围和数量,校内实习基地建设以系统集成、搭建跨学科和交叉学科的平台为重点,突出基础性、多功能性和共享性,为高起点、高标准、高水平地培养创新人才和教学及学生科技活动等提供保障。

    选择电子领域一流的国内外企业,建立一批与电子信息类各专业密切相关的校外实践基地,有条件的话联合申报国家级工程实践教育中心,建立完善的校外基地运行机制,使得每位学生至少获得1个月校外实践基地实习的机会,使他们近距离了解企业的生产规范、工艺流程和生产设备,更好地贴近生产环境,更好地认识和检验自己的实践水平。


  • 竞赛、创业有机融入实践教学环节

    积极组织校内竞赛,承办一系列重大比赛和活动,并对接校外资源,定期举办各种创业俱乐部活动;在大众创新万众创业的大背景下,涌现出了钱若晨等一批创业创新创业典型,搭建了南京大学E创创客空间,吸引了90余位同学加入,201573日,江苏省省长李学勇调研南京大学创新创业教育,走进E创,了解他们在创业路上的困难,鼓励他们坚持创业梦想,用自己的所学服务江苏经济建设。

    实行多维度、立体式、全开放的实验教学多元协同模式

    1)开放程度差异化,为了保证计划内实验教学的顺利进行,教学实验室实行有限度开放政策;为了鼓励学生课余时间积极参与科技创新活动,创新实验室实行全天候开放政策。

    2)开放资源多样化,实验资源由单一的实验设备开放逐步增加到实验场地开放、实验师资开放和实验教学成果共享。

    3)开放范围扩大化,实验资源在满足本专业实验教学需求的基础上,逐步向外专业师生有条件开放;在不影响正常实验教学的前提下,为了追求实验资源利用率的最大化,通过联合实验室、工程实践教育中心等共建平台,积极探索向其它院校、社会同行开放实验资源的新机制。

    4)开放手段现代化,为满足日益增长的学生学习和教师教学的双向需要,精心构建具有更好开放特性的实验教学中心网站,打造和完善实验教学中心开放式教学互动机制,拓展实验室的开放空间和开放维度,实现实验教学的网络化和实验室管理的信息化。

     

    3 以学生为中心的研究型大学卓越本科人才培养教学方法

    结合南京大学三三制本科教学改革的深化发展以及电子信息类学科的特点,针对不同培养路径,不同课程类别、课程规模以及不同学生的个体化差异,解决人才培养的质量与效率的矛盾,实施从课程资源建设、学习方式、教学模式到学生管理方式、教师教学学术发展的综合性系统工程,驱动研究型大学卓越本科人才培养所涉及的课程教学改革、实验实践教学改革和学生管理改革三驾马车的协调发展,建立在“互联网+”时代下,以学生为中心的研究型大学卓越本科人才培养方法(图3)。


图3 以学生为中心的研究型大学卓越本科人才培养教学方法


 


  • 针对不同培养路径和课程类型的在线课程资源的建设

    实施以学生为中心的人才培养模式,为学生的自主性学习提供与之相适应的教学资源,包括在线学习资源和自主化学习平台。对于不同培养路径和不同课程类型,采取了不同的教学资源策略,如电路分析,大学物理翻转课堂在线资源采用清华大学的MOOC资源,模拟电路实验、嵌入式系统实验在线资源采用自制的微视频。


  • 不同规模课堂教学中实施“以学生为中心”的不同教学方法

    以学生为中心的教学理念在教学实施中有不同的模式和设计方法,需要针对不同学科、不同

    培养路径予以优化设计。对小规模且课程知识涉及数学公式不是很多的课程,可以采用翻转课堂讨论进行,对中大规模课堂教学,采用移动智能终端设备解决中大规模课堂教学中过程性评价和互动性,提高人才培养的质量和效率。


  • 在实验实践教学中应用翻转课堂教学

    实验实践教学是研究型大学理工类学科人才培养重要的环节,目前的MOOC、翻转课堂等资源和创新教学模式在实验实践教学环节的研究较为薄弱,中心首次实现了电路分析实验的项目驱动式翻转课堂教学,取得很好的效果,在下学期将进行模拟电路实验,数字电路实验的翻转课堂教学。


  • 基于学习行为全过程数据采集分析下的学生评价和学生工作管理

    对学生的学习评价直接影响学生的学习动机和策略,影响教师的教学目标取向和教学设计,对人才培养的模式和质量具有重大的导向性作用。中心通过对学生学习行为的全过程采集和分析,及时跟踪指引学生,探索了改善学生学习管理个性化和动态及时性的有效方法。


  • 基于教育创新技术的学生学习支持体系研究与实施

    人才培养是一个系统性工程,涉及学生学习的全领域和全周期,目前美国高校在“以学生为中心”的人才培养理念驱动下,提出并实施SLIStudent Learning Imperative)理论,将学生学习服务纳入到人才培养的重要环节。电子学院在2014年实施了新生学导制、新生0年级计划、优才培养计划,建立了服务于卓越人才培养模式的创新型学生学习支持体系。

    上述3方面的教学方式方法具有以下创新点:

    1)本科人才培养全环节、多要素协同创新。实施内容覆盖课程资源建设、学习方式、教学模式、教学体系到学生学习支持体系、教师教学学术发展的多要素协同创新,具有良好的体系完整性。

    2 在线学习资源及创新教学方法与实验实践教育相结合。引入在线开放课程和混合式学习、翻转课堂等新型教学资源、教学模式在实验实践环节以及卓越工程师计划等人才培养中的应用和实施,对于科学技术类学科具有重要的应用价值。

    3)实践教学多元协同模式下的“五位一体”电子信息类创新创业教育孵化器和加油站。基于开放性、研究性、创新性为突出特征的多层次实验教学平台,构建了将科研资源,企业资源、竞赛、创业等多种元素有机融入实践教学环节的多元协同的电子信息类实践教学模式,实现个性化和多元化的人才培养新模式,构建集课程、讲座、训练、竞赛、成果孵化五位一体图片“五位一体”的电子信息类创新创业教育孵化器和加油站。


 


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