地方院校新工科背景下電氣工程專業教學模式初探

欒廣宇，李愛傳，汪東欣，李琳

摘要：經濟的快速發展迫切需要新型工科人才，如何在新工科的背景下探索電氣工程專業教學模式的創新已成為高校教學改革的熱點問題。目前，高校電氣工程專業教學模式已經很成熟，但教學效果與社會實際需要仍存在一定差距。文章結合作者在一線教學工作中取得的體會和經驗，對地方院校新工科背景下電氣工程專業教學模式進行思考和探索，力求推動高校教育改革中教學模式的有效創新。

關鍵詞：新工科；地方院校；電氣工程；教學模式

面對快速發展的經濟形勢，全面促進技術水平、產業規模、發展模式的改革創新，我國實施了一系列具有推動作用的“中國制造 2025”“創新驅動發展”“互聯網+”“一帶一路”等戰略措施。高等教育作為人才第一資源和科技第一生產力的來源，在新的經濟發展歷程中扮演著既重要又特殊的角色。為實現高等教育和社會經濟的共贏發展，2017年2月18日教育部在高等工程教育發展戰略研討會上提出發展“新工科”建設策略。同年4月8日教育部高等教育司在工科優勢高校新工科建設研討會上提出以發展“新工科”建設為基礎，針對如何更好地開展工程教育改革進行深入研討，大會確定了今后一段時間的行動計劃（“天大行動”）。高等教育的改革，特別是工程教育的改革與新經濟產業發展密不可分，相互形成支撐關系。高等工程教育改革以新經濟產業發展的需求為改革目的，同時為新經濟產業發展在未來國際市場保持競爭力提供了人才保障。新工科是高等教育為適應新產業發展而產生的一種新型工程教育，其內涵是以立德樹人為引領，以應對變化和塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化和創新型卓越工程人才。

一、新工科背景下以工程案例為導向的教學模式

在新經濟和新產業的背景下，把“工程觀”植入課程教學體系。從工程問題出發，將新知識與原有知識進行整合，學生在學習過程中不斷建構知識，激發學生的內在動機，實現學生的深度學習；并融合多學科進行課程設置，以工程技術為主線整合工程、經濟、管理等內容，通過專業間交叉結合，建立綜合型課程教學模式。通過引導學生構建寬厚的工程知識體系，同時又能綜合考慮科技與自然環境等多種因素，從而培養出卓越工程師的后備人才。通過培養計劃和多樣化課程組合，培養出能夠滿足技術工作、企業管理、社會需求的不同類型人才。以PBL式教學模式為基礎，結合工程案例開展討論式、探究式等多樣的研究性教學方法，能夠培養出善于學習、敢于嘗試、勇于創新的兼具工程能力和社會能力的高素質綜合型人才。

二、新工科背景下利用現代信息技術的教學模式

隨著現代信息技術的快速發展，將課堂教學方法和其他教育教學方法相融和，可形成多種多樣的學習模式，如翻轉教學、虛擬仿真、游戲化學習、網絡慕課、藍墨云班、移動學習、遠程教學等多種形式。伴隨網絡信息化進程的發展，熱點網絡、局域網絡、校園網絡的出現極大滿足了學生的學習需求，使學生學習不再受時間、空間的限制。課堂外通過利用聊天軟件、微博、論壇等形式，線上和線下參與教學活動，注重學生學習的主體地位，同時多手段多形式的交流能夠促進師生間互動，增強學生的主動性。現代信息技術的應用，將改變傳統課堂的表現形式，發揮時間和空間上的優勢。結合多種學習模式，將有效地促進課堂和課外師生間的交流，使互動教學常規化、普遍化，提高學生學習興趣和意愿?，F代信息技術的應用，還給校園內外的學習者提供了更多的學習和參與機會，擴大了高校課堂教育的輻射面，為新工科人才的培養拓展了新途徑?，F代信息技術是學生學習活動的工具，也是高級思維訓練的工具，通過電腦、網絡、網上學習的操作模式的延伸能夠構建學生知、情、意融合的高智慧學習體系。借助信息技術在教學過程中收集學生反饋信息，針對不同的學習需求提出不同的解決方法，靈活調控教學方式方法，這一教學模式與傳統單一的課堂教學模式相比，拓寬了學生學習的路徑和時間，持續不斷地重塑學生的學習過程，有效提升了學生的學習效果。

三、新工科背景下建立實踐互動的教學模式

當前新工科背景下的教學模式應加強學生實踐能力的培養。首先，在校內課堂教學方面，適當加入動手操作環節，讓學生針對實際問題提出解決方案，培養學生的學習興趣，提高學生理論結合實際的能力，建立良好的專業學習熱情；課外實踐環節應加強學生綜合運用知識的能力和動手能力，開展多樣化專業技能競賽，打造專業競賽平臺，以賽促學，完善實踐教學環節；鼓勵學生參與各項大學生創新創業類項目和競賽，通過各類項目的實施和競賽激勵機制的建立，既激發了學生的創新意識和創新精神，又鍛煉和培養了學生創新創業能力，切實提高新工科電氣工程專業人才的綜合素質。其次，在校外實踐教學方面，產教融合和校企合作是培養工程技術人才的必要條件，方便學生將所學知識和技能直接應用于實際；企業作為高校校外實習實踐基地，為學生動手實踐提供了平臺，既讓學生了解所學理論知識如何應用于生產，又讓學生從實習實踐中了解自身專業的欠缺，從而達到反哺教學的目的；高校與企業合作共建以培養工程人才為主的科研實驗室和創新實驗室，可促進新工科背景下行業經濟與人才培養之間的契合度，達到以建設促改革，以改革促發展，校企共贏的目的。

四、新工科背景下借助在線學習平臺的教學模式

隨著時代的發展，教學手段的多樣化，傳統的面對面學習方式已逐漸轉向虛擬環境或在線學習方式，通過網絡建立學習平臺。例如專為高校開發的異步課程傳遞及管理系統（WebCT），具有強大的師生之間、生生之間的在線互動功能，增加學生學習的過程體驗。教學平臺有如下功能：課程主頁、課程材料、交流工具、任務工具、課程表、電子通信（實時交流、在線討論、信息發布、電子郵件）、在線虛擬實驗與研究等。學生是學習過程的主體和直接參與者，也是知識承納和延伸的載體。虛擬或在線學習是在既定網絡空間中，師生之間、生生之間同步或異步完成課堂學習。其特點是通過虛擬課堂環境作為真實課堂的補充，實現課堂在線還原或延伸，學生依據個人學習需求和興趣自主選擇學習內容，并與多門課程進行整合完成培養計劃，實現了個性化教學理念。目前全國高校都在搞虛擬學習環境或在線學習平臺建設，內容形式豐富多樣，包括教學文件、教學文檔、參考資料、視頻材料、在線學習空間（網易云課堂、TED、You-Tube等）鏈接、論壇建設、在線考核系統等，做到整合通識、基礎、專業基礎、專業選修等課程內容，逐步將虛擬或在線學習常態化，甚至可以做到線上課程的線上結業。在線教學模式以在線學習平臺為基礎，強調參與、互動、協作和實時交互，更具互動性、智能化和個性化，將在線學習的教學模式應用于新工科背景下電氣工程專業，為符合新時代專業發展和經濟發展需求的工程人才的培養提供了更好的學習環境，實現了學習資源共享，促進了學生學習主動性，實現個性化培養，提高了教學質量。

綜上，高等院校電氣工程專業教學模式應符合社會經濟和新產業發展需求，探索新形式下的工程教育新理念、新模式，形成一套基于新工科背景的、完善的教學模式體系是十分有意義的，有利于培養適應產業發展和復合交叉的創新人才，將多維交叉教學和新工科有機融合，更加激發學生學習興趣和熱情，提高自主思考和動手能力，促進獨立和創新意識的形成，最終達到培養適應社會經濟發展的創新型人才的目標。

參考文獻

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編輯∕楊波