新工科背景下電類專業基礎課改革與實踐

沈陽工學院信息與控制學院 李姿 陳玉玲 孔德尉

新工科從2016年被提出，是我國工程教育的一大革新，支撐服務創新驅動發展，“中國制造”創新型人才培養是國家經濟發展的重要基礎，是引領社會進步的思想動力源，創新型人才培養是大學的主要任務。新工科中蘊含著五新，即“新理念、新思路、新方法、新發展、新要求”。

2017年6月，教育部召開的新工科研究與實踐專家組第一次工作會議上審議通過了《新工科研究與實踐項目指南》，在該指南中提出了新工科建設的指導意見，主要包括“注重創新模式創新、結構優化、質量保障、分類發展”等要求。

信息與控制學院共計8個專業，其中電類基礎課程覆蓋其中的6個專業。電工基礎教研室主要負責信息學院電類基礎課和相關集中實踐環節的講授，主要課程包括“電路”“模擬電子技術”“數字電子技術”“數字邏輯和數字電路”和“電工電子技術”，主要實訓包括“電子技術實訓”和“模數電綜合實訓”等集中實踐環節。

電類基礎課程作為信息學院電類的專業基礎課程，其理論內容多、實踐性強，學生需要在理論的指導下抽象出解決實際問題的電路模型，并能通過實踐提高對理論知識的認識，培養學生工程實踐能力。

1 電類基礎課程的現狀

目前，學生在電類基礎課程的學習存在以下幾個問題。

（1）模擬電子技術課程中的某些概念理論性較強，學生對相關知識點理解還較為吃力，認為其枯燥、無頭緒。

（2）分析電路時，無法準確說明電路的基本功能。

（3）數字電路設計時對于邏輯抽象及狀態賦值的問題不能準確把握。

（4）電路與模擬電路課程之間的關聯性較大，學生對于前續課程某些知識點理解不到位，直接導致后續課程內容的掌握效果不佳。

（5）理論內容與實踐環節內容聯系不夠緊密，實踐中對驗證類的項目多，綜合設計類的項目少，學生缺少實戰經驗，學習效果不理想。

2 電類基礎課程體系改革方向

通過理解新工科的內涵，結合信息學院的實際情況，電類專業基礎課程需要進一步優化教學內容，突出實踐性教學地位，完善電類基礎課程教學體系。通過課程團隊、師生合作、產教融合、以賽促學等途徑強化教學的實施效果；通過加強社會實踐、創新創業模式來拓寬教學的內涵和空間。

2.1 優化教學內容與教學方法，激發學生學習興趣

沈陽工學院是一所地方應用型院校，電類基礎課程是工科類專業的必修專業基礎課，其實踐性較強，涉及電氣、自動化、通信、電信、計算機、物聯網等多個領域，傳統教學模式已經不能滿足“新工科”人才培養的需求，故課程團隊教師經過多方調研，積極努力調整課程內容與授課方式，提高學生的學習興趣。

電工教研室涉及的“電路”“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程率先走出了改革的步伐：課前利用自建的網絡教學平臺實現知識點視頻的預習，課上采用現代化教學手段“雨課堂”或“翻轉課堂”實現師生的實時互動，隨時根據學生的情況增加適當的測試題目，或分組討論總結課程知識點內容，適當發放課堂紅包活躍氣氛，讓學生在課中做“主體”。課后根據學生的情況在網絡平臺中與學生積極互動，并開放實驗室，讓學生積極投入到實驗室中，提高學生的動手實踐能力（圖1）。

圖1 自建網絡教學平臺

2.2 系統化知識框架，培養學生發散思維能力

思維導圖是對某一個知識點及與其相關聯的知識有機融合的簡單、明了的圖形。思維導應用于記憶、學習、思考等的思維“地圖”，其簡單卻又極其有效，對于高效地復習有很大的幫助。故“數字電子技術”課程組率先將思維導圖引入課程中，引導學生利用思維導圖實現對每一階段性知識點集合的總結中，有助于學生對課程體系的深入理解（圖2）。

圖2 學生思維導圖作品

2.3 加大實踐教學力度，培養學生的創新創業能力

根據各專業人才培養調研情況，結合課程內容，電類各專業課程團隊一直認為應該從培養學生創新創業能力這個切入點實施課程教學改革，加大課程中實踐教學的比例，充分利用課程中的理實融合、課堂中的實操練習、仿真練習、集中實踐環節等實現對學生動手能力的考查（圖3）。

圖3 自制仿真項目

電類基礎課程中都在理論講解過程中穿插生產實際、企業案例等讓學生真實感受到企業崗位的真實案例，通過實驗課程中的理論設計、仿真驗證、元器件操作驗證等一系列過程使學生對企業真實化設計流程有了初步了解，并通過軟硬件的結合，實現了學生動手實踐的全方位培養。

2.4 建立合理的考核機制，注重學習的積累過程

考核是檢驗學生對一門課程學習的有效途徑與方法，多元化的考核方式可以更加全面地考核學生。電類專業基礎課程在近幾年的教學改革中力求“重過程考核、重實踐考核”，突出學生學習的過程，并建立較為完善的實踐考核機制，從實驗表現中觀察學生對實踐環節的操作過程，從實踐考核中觀察學生發現問題、解決問題的能力。

3 結語

本文從沈陽工學院信息與控制學院電類基礎課出發，提出了新工科背景下的電類基礎課的教學改革思路與方法。在新工科教育理念的引領下，為提高學生的創新創業能力，提出了教改的一系列方案，上述教學改革思路與方法還在進一步實踐中，雖取得了階段性成果，但還需要進一步的完善。