摘要：分析了高校电类实验课程的现状和不足。针对电类实验课程内容重复性、陈旧性、单一性，教材过于理论化，考评体系单一，实验教师缺乏等问题，建立电类实验课程教学体系，建设功能齐全和设备先进的电类实验室，完善电类实验课程组织保障机制。实践证明，基于工程教育专业认证的电类实验课程改革与实践取得了良好效果，能够为相关院校的建设与发展提供一定的参考。
关键词：工程教育专业认证；电类实验课程；课程体系改革
大学生实验课程教学侧重于培养学生的实践能力、创新能力和理论联系实际的能力[1]。2016年6月2日，中国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式成员。工程教育专业认证要求学生除掌握必要的工程基础知识，接受本专业的实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练外，还应具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力。作为培养学生综合实践能力的“第一环”，基础实验课程应着眼于如何实现课程内容由原有的验证性实验向综合性、设计性实验的转变，切实促进学生在知识吸收、思维逻辑、实践探索等方面全面协调发展，这对于培养高素质、多样化的创新人才具有“打好根基”的重要意义[2]。
1电类实验课程现存问题及分析
电类实验课程主要面向自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程等专业。多年来，课程内容呈现出重复性、陈旧性、单一性等特点，课程教材偏理论性，考评体系单一，不能覆盖考核学生的综合能力；实验教师队伍也普遍存在年龄断层，年轻教师较少的状况。针对上述现状，信息与控制实验中心(简称中心)从实验课程体系建设、实验室建设和保障机制对电类实验课程进行了全面改革，包括根据教学需要修订实验课教材、考评体系更侧重于人性化与灵活性、教师团队引进了6名年轻教师，从而有效地加强实验课教师队伍建设和学生能力培养。
2课程体系改革
目前，中心的电类实验课程体系主要包括电路实验、电子技术实验、电子技术课程设计、认识实习、课外科技活动、学科竞赛等6门课程。本文分别从教学内容、考评方法和教材修订三方面对这些课程进行改革与探索，其可为学生的实验能力培养奠定良好的基础。
2.1电路实验
2.1.1教学内容
实验内容：7次实验，1次测验。更新后的实验内容增加了一次测验。其中，卓越班的实验内容没有测验，增加“回转器”实验[3]。
2.1.2考评方法
(学分0.5分)普通班的电路实验总成绩由考勤成绩、实验操作成绩、实验报告成绩、实验考试构成；卓越班的总成绩由考勤成绩、实验操作成绩、实验报告成绩构成，最后一次实验的分值偏高。
2.1.3 教材修订
新版的《电路实验基础与实践》教材，相比旧版，更新内容主要有仪器仪表图片、使用方法和步骤中涉及的操作要求等。其中，仿真实验章节的修订：Multisim[4]软件替换原来的EWB软件，包括Multisim10.0使用说明、Multisim仿真实验和部分新增实验，对所有章节中所涉及的文字、图表等进行修订。
2.2电子技术实验
2.2.1教学内容
实验内容：6次实验，2次综合实验。实验内容包括：字符编码显示电路的设计、数据选择器和数据分配器应用实验、单管交流放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器的线性应用、555定时器兴趣实验、数模电综合应用实验[5]。
2.2.2考评方法
(学分3分)该课程与电子技术课程设计进行了合并，新的实验课程更名为电子技术设计与实践，总学分为3分。该课程成绩由实验操作成绩、实验报告成绩构成。
2.2.3教材修订
《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》。
2.3电子技术课程设计
2.3.1教学内容
设计内容：8个设计项目。设计项目包括压控函数信号发生器、线性V/F转换、线性F/V转换、带通滤波器[5]、生理刺激反应、音乐播放器、按键扫描、频率计[6]。
2.3.2考评方法
该课程与前述的电子技术实验合并，考评方式略有调整，主体部分与原考评体系保持一致。
2.3.3教材修订
新版《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》，对原教材进行了修订，增加“综合实验设计”章节。新版《数字电路系统设计》，在原教材上进行更新：更换所有实验内容的仪器仪表图片，采集实验室内最新的仪器仪表图片；仿真软件由原QuartusII9.0更新到QuartusII10.0版本[7]；并对相关部分的文字、图表进行修订；增加了“数字电路综合实验设计”章节。
2.4认识实习
2.4.1教学内容
实习内容：4个环节。元件认识与仪器使用、软件仿真两个环节的内容进行了更新。
2.4.2考评方法
每环节成绩由考勤、操作及报告构成，总成绩为各环节成绩总和。
2.4.3教材修订
新教材《电路实验基础与实践》。该教材在原教材基础上进行修订：所有实验的仪器仪表图片都进行了更新，采集实验室内最新的仪器仪表图片。
2.5课外科技活动
2.5.1教学内容
设计制作内容主要是：花仙子音箱、四位时钟，以及基于PCB设计制作系统设计功能性电路板，并自制作品。
2.5.2考评方法
(学分1分)每个环节成绩由考勤、实际操作和设计制作构成。最后的总成绩是课外科技活动与认识实习加权计算综合值，作为生产实习的一部分。
2.6学科竞赛
2.6.1教学内容
主要竞赛：全国大学生电子设计竞赛(TI杯)、上海市大学生电子设计竞赛(TI杯)、全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛、“台达杯”高校自动化设计大赛、美国大学生数学建模竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统设计专题邀请赛(TI杯)、“恩智浦杯”智能汽车竞赛、全国大学生FPGA创新设计竞赛、“宝山杯”大学生创新大赛。
2.6.2考评方法
初选方式包括实验课选拔、创新实验室人员推荐及协会报名选拔等；复选方式包括校内赛选拔、专题培训选拔、模拟赛选拔。通过两轮选拔的学生参加省部级或者部级赛事。
3实验室建设
中心实验室建设，经历了“三步走”的发展过程[8]：第一步，2014年，在原有实验室配置基础上引进了100台新型信号源，主要为电信专业学生的实验实践使用。第二步，2015年，进一步建设和新增了3个实验室，分别是：焊接技能训练室、计算机仿真实验室和大学生电子设计竞赛实验室。第三步，2016年至2018年，学院成立信息与控制实验中心，进一步扩展了实验场地，并加强了资源整合。现有电类基础及综合实验室12个、基础技能训练室2个、学科竞赛专用创新实验室2个、智能感知实验室1个。此外，中心将所有仪器设备等资产以实验室为单位，落实到相关负责人，进行资产与管理的有序对应，确保实验室资产使用及保管的规范性，便于及时清查与更新，提高了实验室资产管理的效率。
4保障机制
学院指派教学经验丰富的理论课教师作为实验主讲教师，确保实验队伍承接的有序性；学院为中心教师提供了充足的教改项目，激发教师的积极性；建立大学生学科竞赛协会，包括NUEDC创新协会与科创未来智能协会。基于易班网络平台，中心上传实验相关内容，便于学生实验预习与沟通。建立网站，引入数字化纺织服装技术教育部工程研究中心的相关内容，上传实验教学、学科竞赛、专题培训、创新创业、校企合作等信息，进一步促进有能力的学生在课下时间能够深入实践、提高动手能力，实现“在做中学”[9]。
5改革实践效果
电类实验课程经历了5～6年的发展和改革，已取得显著的效果：以2019年为例，参加竞赛的学生队伍获得国际一等奖1项，国家二等奖3项、三等奖1项，东部赛区一等奖2项，上海市一等奖4项、二等奖9项、三等奖9项；上海市优秀组织奖1项；上海市优秀指导教师奖6项。此外，学院申请创新创业项目的学生，大多数来自中心学科竞赛实验室。以2018年为例，有10项部级和上海市创新项目来自创新实验室，成功立项的创新项目数量占了学院当年立项项目总数的90%。实验教师积极参与实验教学改革，获得多项教学改革项目，并实现上海市级项目零突破。以2019年为例，学院公示的10个教改项目，有6个项目来自中心。中心的科研项目也实现零突破：2016—2018年，成功申请到3项科研项目，发表SCI论文6篇，其中一区SCI论文1篇。实验教学研究数量大大增加：2014—2018年，中心发表实验教学论文共计30多篇。2016—2019年，实验室教师和学生共同申请发明专利10多项、软件著作权1项。基于工程教育专业认证，实验课程体系、实验室建设和实验教师团队都得到进一步发展。2018年，东华大学信息科学与技术学院自动化专业通过工程教育专业认证。
6结语
通过查阅国内外相关文献及加强与国内兄弟院校的交流合作，在全面了解电类实验课程整体现状和工程教育专业认证要求的基础上，本文分析了电类实验课程的不足，并从电类实验课程教材的修订、实验教学体系的构建、实验室的建设与管理、新型仪器设备的引入与使用、实验教师队伍的建设与发展等方面展开论述。学院给予中心充足的资金和项目支持，鼓励实验教师参加学科竞赛、创新创业、校企合作等，在绩效考核和评优上给予实验教师与理论课教师同等待遇，为实验教师的教学能力与职业发展方面提供了全方位的多平台支持。基于工程教育专业认证的考核要求，中心进行了电类实验课程的改革与实践，并取得了显著成果。
作者：邓开连 李楠 刘肖燕 陈根龙 华一村 单位：东华大学信息科学与技术学院
