新工科背景下 應用型本科院校電類專業實踐教學體系改革

王常順 潘為剛 張廣淵 張煌

摘?要：在新工科建設和工程教育認證背景下，國家對創新型工程人才提出了更高的要求。以提升學生的工程實踐能力和創新意識為目的，基于OBE的教學理念對實踐教學環節進行了深入的改革，本文結合我校電類專業實踐教學改革的實踐經驗，探討了新工科背景下電類專業實踐教學體系和教學平臺建設工作。

關鍵詞：新工科;OBE;實踐教學體系

隨著工業技術的不斷進步，我國經濟發展和工業技術也處于結構調整、轉型發展的重要時期，“中國制造2025”“互聯網+”等國家重大戰略給我國高等教育的傳統工科專業提出了新的要求。在此背景下，我校以新工科建設和工程教育認證為契機，基于OBE的教學理念對教學環節進行了深入的改革，不斷完善人才培養方案，以滿足國家對創新型工程人才的需求。

本文結合我校電類專業實踐教學改革的實踐經驗，以提升學生的工程實踐能力和創新意識為目的，對新工科背景下電類專業實踐教學體系和教學平臺建設進行初步的探討。

一、存在問題分析

在人才培養體系中，實踐教學是培養學生工程實踐能力、創新能力的重要環節，在應用型人才培養中占有非常重要的作用。在當前的教學體系中，實踐教學環節薄弱，實踐內容更新不及時。在新工科背景下，實踐教學問題主要體現在以下幾個方面。

（一）實踐教學體系不科學

隨著技術的不斷發展，知識更新不斷加速。當前的實踐教學中，教學體系不完善，教學內容缺乏持續性和系統性，實踐教學內容之間缺乏必要的聯系與協調，只能鍛煉學生的某一方面的知識或能力，缺乏足夠的工程應用背景做支撐。

（二）實踐教學平臺過于單一

當前的職業環境、社會創新需求對應用型人才提出了更高的知識能力和素質要求。但是在高校人才培養過程中，教學內容滯后于科技發展現狀，培養載體還局限于課堂、校內實驗室或校內的科研平臺，學生很難接受到與產業相匹配的實踐訓練。

（三）人才培養質量評價方法有待完善

高校在學生培養質量評價中處于主導地位，評價內容及方式也局限于考勤、態度以及實踐內容的完成情況，人才培養質量很少得到行業領域的評價。

（四）缺乏師生創新管理與激勵制度

新工科要求學生較高的工程實踐能力和創新意識。除了集中授課的實踐教學環節外，開放實驗室的良好運行也是促進學生工程實踐能力和創新意識提升的一種重要保障。教師限于自身繁重的教科研任務，能指導并愿意指導學生創新和實踐的教師少之又少。而學生如果缺少必要的創新指導與激勵，或長期從事低水平的創新，也非常容易失去興趣。

二、新工科背景下的實踐教學改革與建設思路

借開展新工科建設和工程教育認證的東風，我校電類專業的實踐教學也迎來了改革與發展的良機。改革中逐步構建了以創新創業教育為引領的“一個中心，兩條主線，三個層次”的實踐教學體系，即以提高大學生創新創業及工程實踐能力為中心，以大學生工程實踐能力和創新創業能力為主線，從學生能力與素質逐漸提升角度分為三個層次：專業素養與基本能力培養、開發設計與應用能力培養、創新創業與工程實踐能力培養，具體如下。

（一）調整人才培養方案，重構實踐教學教學體系

在人才培養方案中調整了實踐課程設置和內容，以OBE理念將社會需求轉化為學生不同方向和不同層次的能力培養目標，增加了“創新工程實踐”“競賽實訓”等實踐教學環節，使得實踐教學占總學分的38%以上。各實踐環節教學內容具備持續性和系統性，建立以“設計單元—專項設計—科研項目”為主要目標的遞進式實踐教學模式，注重培養學生工程實踐能力和創新意識。

以電子技術方向相關課程為例，學生在學習了模擬/數字電子技術、電路設計與制版之后，需要將《電子技術課程設計》中所設計的電路繪制并加工成PCB電路板，然后在《電子工藝實習》中焊接調試，隨后該開發板將會作為《單片機原理與應用》《競賽實訓》《畢業設計》等實踐環節的實施平臺。這種教學安排中，每個實踐教學環節都有實物成果，促進了學生工程實踐能力的提升，充分調動學生的主觀能動性，發揮學生的創造力，激發其創新意識。

（二）不斷完善實踐教學手段和考核評價體系

利用“互聯網+”技術建設信息化的實踐教學平臺，將云端實驗系統、虛擬仿真等技術引入實踐教學中，充分利用MOOC/SPOC教學手段，通過開設網絡虛擬實驗室、線上課堂，設置互動交流板塊，利用“虛實結合”的方式吸引學生學習的興趣，強化知識學習。

同時，根據課程培養目標以及多層次遞進式的實踐教學方式，逐步形成并完善多元化的實踐教學評價體系，注重實踐學習過程的評價，綜合考慮學生的過程表現、報告撰寫、團隊協作能力、競賽獲獎等因素，引導學生建立更加自主、積極的學習態度。

（三）依托教育部產學合作協同育人項目，深化校企合作、產教融合

近年來，通過教育部協同育人平臺，相關專業共建了多個實驗室和教學示范區，不僅僅引入企業的技術和工程經驗，更是讓企業參與到學生的工程實踐能力培養中，讓合作企業的管理人員、高級技術人員參與制定實踐教學內容甚至指導學生的實踐教學，不斷落實信工的教學理念。學生通過協同育人平臺逐步參與到教師的科研項目中，而教師的科研成果也逐漸融入實踐教學中，實現了科研對教學的反哺。

（四）加強實驗室開放，實現學生的自我成長

首先，充分利用信息化技術，加強實驗室的開放性，逐漸完善實驗室設施及管理制度，建設一批能夠做到全天候開放的實驗室，逐步落實“構思—設計—實現—應用”的國際工程教育理念。通過師生共同努力，逐步開發完成了電子門禁系統、實驗室預約管理系統、實驗器材及設備自動借用及管理系統等，并安裝了視頻對講和監控系統，建設了一批能夠全天候開放的實驗室。其次，逐步完善了開放實驗室的學生自主管理制度，解放實驗室指導教師的同時，也培養了學生的自我管理和自我成長能力。然后，日常管理中給予學生更多的自主權，組建創新實踐的學生“傳幫帶”梯隊，從而形成完整的實驗室制度和傳承。

（五）積極吸納行業企業介入教育評價，促進人才培養機制改革

制定靈活的校企雙向交流機制，吸納企業聯合共建校內人才培養實踐教學平臺，將企業制訂的實習實踐環節考核標準引入到學生畢業考核要求中。充分發揮行業企業專家、校外專家的引領作用，調動師生共同的創新積極性。在人才培養評價標準制定、培養模式設計、課程質量標準等過程中，廣泛征求行業企業建議，建立行業企業共同參與的動態評價機制，實現以評促建、以評促改的制度，促進人才培養質量的提升。

三、總結

新工科背景下，傳統的應用型人才培養模式面臨著巨大挑戰。我校針對電氣類專業構建的實踐教學體系改革思路，在培養學生工程實踐能力、創新思維和創業能力方面也取得了不錯的效果，下一步我們將繼續深入構建協同育人平臺，為培養新工科背景下的新型應用型人才而不懈努力。

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[3]潘為剛，肖海榮，王常順，等.以科技競賽為引領，提高學生創新能力的應用研究與實踐[J].教育現代化，2018，5（06）：3233+42.

基金項目：2018年山東省教育廳，山東省本科高校教學改革研究項目（M2018X201），項目名稱：多學科交叉、產教融合的機器人工程專業建設研究;2019年山東交通學院教研教改項目（2019YB28），項目名稱：新工科背景下基于OBECDIO理念的電類專業實踐教學體系改革探討;2018年山東省研究生導師指導能力提升項目（SDYY17193），項目名稱：船舶與海洋工程專業碩士人才培養體系構建及創新工程實踐能力培養研究

作者簡介：王常順（1984—），男，漢族，山東高密人，碩士，副教授，從事嵌入式系統方向、計算機控制的教學與科研工作。