農業院校新工科背景下電子技術課程教學改革與實踐研究

李紅嶺 馮全 周蓓蓓 楊梅 劉小龍 賈尚云 楊廣輝

關鍵詞：新工科；電子技術；資源建設；課程思政；教學創新

0引言

電子技術課程是一門理論與實踐緊密結合的技術基礎課程，是電子信息與自動化科學的重要分支，主要研究半導體器件的性能、電子電路原理及其應用規律[1]。該課程是高等院校工學類農機、機制等專業的重要技術基礎課程。隨著新時代的科技革命和產業變革，促進傳統工科專業向新工科專業轉型成為新工科建設的重中之重。電子技術通過電子學原理對電子信號進行模擬和數字處理[2]。

傳統的電子技術教學往往注重理論知識的傳授和實驗操作的訓練。然而，在農業院校新工科背景下，應更加注重培養學生的創新能力、工程實踐能力和團隊合作能力，旨在使教學模式更貼合實際需求，提高學生的綜合素質和實踐能力[3-5]。

本文針對電子技術課程中存在的教學手段單一、教學內容更新緩慢、思維創新能力和實踐應用能力不足、課程思政融入不足等問題，以新工科理念為指導思想，采用了信息技術引領新資源建設、開展實踐與科研活動、課程思政與教學有效融合等舉措。這些改革措施旨在加強對學生思維能力、創新能力和實踐能力的培養，結合時代對電子技術的新需求，培養具有國際視野、創新意識和符合時代科技要求的工科人才。

1課程存在的問題

電子技術課程具有很強的理論性和實踐性，內容斑駁復雜。先修課程為高等數學、物理學、電工學等課程，后續課程包括信號與系統、自動控制理論等，內容的相關性和連續性較強。在電子技術課程教學過程中存在以下三方面問題。

1.1教學手段單一，教學內容更新緩慢

電子技術領域變化迅速，新技術和應用層出不窮。然而，電子技術課程教學多采用傳統教學模式，教學方式方法較為枯燥單一，教學內容更新緩慢，無法及時反映最新的發展動態。而“新工科”要求深入實施新工科研究與實踐項目，更加注重產業需求導向、跨界交叉融合和支撐服務，因此教學方式方法和內容應隨著技術的發展而同步革新[6-7]。

1.2思維創新能力和實踐應用能力不足

電子技術是一門工科基礎學科，對實踐能力要求較高。然而，傳統教學方式側重于課程知識的講解以及相關公式的推導，對實驗的側重較少且實驗基本為課本上的接線實驗、調好參數的PCB焊接試驗。這種讓學生被動接受知識的方式禁錮了學生的創新思維，使學生逐漸失去學習興趣，導致實踐應用能力不足。

1.3課程思政的有效融入

電子技術課程內容抽象，教學目標往往注重知識目標和能力目標，而忽略了課程思政目標。在實際教學過程中，教師更加側重于理論知識的講解，而忽略了思政元素的挖掘與融入。因此，如何有效進行課程思政改革，將課程的專業知識教授與思政教育相融合，使課程思政與思政課程同向同行，達到立德樹人的目的，是電子技術課程面臨的又一重要問題。

2電子技術課程改革探索與實踐

針對以上教學過程中出現的問題，電子技術課程按照農業院校新工科人才要求，分別從以下3個方面進行了積極的改革探索與實踐。

2.1以信息技術引領新資源建設

2.1.1課程資源建設

為夯實基礎理論、培養應用能力、提高創新意識為課程改革理念，基于OBE教學理念，建立學習和能力與課程結構之間的關系。按照單元知識點建立思維導圖，如圖1所示，以問題解決式學習活動為設計主線，應用現代SPOC信息化智慧教學[8]，探索改革線上線下混合式教學模式。在“網絡平臺+教室端+移動端+管理端”系統上，開展多維度、多方法的混合式教學。結合線上線下測試與評價，持續改進教學，科研成果反哺教學，與時俱進改進教學內容。如圖2所示。

2.1.2優化實驗方案

優化實驗方案通過虛擬仿真教學管理平臺在線設計操作實驗，彌補實驗室資源的不足。平臺設計以易用和實用為原則，綜合運用最新的設計思路和實驗技術，使之在整體結構、操作方式、圖形處理和界面設計等方面技術特色突出。系統強調將互動的可視化操作貫穿于整個實驗過程，充分激發個人的創作靈感，使學生可以根據各自的創意去構思、驗證各種個性化的設計方案，提高學生的動手能力和思考能力，如圖3所示。

2.2開展實踐與科研活動

電子技術實驗設計與調試復雜且靈活，傳統的實驗教學是在實驗室中利用特定的硬件設備和器件進行的。為充分激發學生對電子技術的興趣，培養團隊意識、創新精神、科學嚴謹的工作態度及投身于科技生產的責任與使命，學校鼓勵學生運用課程所學知識制作DIY作品、參與科研項目、通過參加學科競賽進行項目成果展示等方式。這些實踐與科研活動，實現了“快樂學習+形象操作=應用能力提高”的目標。部分學生成果展示如圖4所示。

2.3課程思政與教學有效融合

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[9-10]。

課程思政改革要明確思路、形成模式、健全路徑，而“快樂思政”是實施“課程思政強化實踐教學效果”的有力抓手。其改革思路如圖5所示，主要從目的、目標和手段3個方面展開。總體目的在于在向學生傳授課程知識的同時，樹立正確的價值觀。目標是寓道于教、寓德于教以及寓教于樂。手段則以隱性融合為核心的多措并舉。

3課程改革效果

電子技術課程在教學過程中陸續經過上述一系列改革措施的實踐，教學效果也有明顯提升，如圖6所示。在學生層面，電子技術混合課程以問題解決式學習為設計主線，學生參與度得到提高。相比較于傳統線下教學模式，混合模式改革探索實踐后，平均成績比傳統模式成績高2.52分，成績在80分以上的學生比例提高了近15.19%。

電子技術課程改革教學解決了傳統線下只靠教師一張嘴進行講解的情況，在教學的過程中教師的講解任務得到明顯減輕，課堂上可以騰出更多的時間與學生互動，授課效率明顯提高。另外，在課程的教學改革過程中，不斷學習現代信息技術，探索新的教學模式與方法，積累資源，使得課程內容體系更加完善。

4結束語

農業院校新工科背景下課程教學改革的推進實施過程中，為使電子技術課程更符合學生的需求，與時俱進，本研究通過以信息技術引領新資源建設、開展實踐與科研活動、課程思政與教學有效融合等措施的實施，達成“兩性一度”課程目標[11]，為培養高素質應用創新型專業技術人才打下基礎。

教育教學改革是一個動態的過程，需要不斷地調整和優化[12]。將電子技術課程教學與社會責任、科技發展相結合，使課程更符合社會的需求，更有利于培養學生的創新精神和實際應用能力。因此，后續課程改革探索主要在加強各高校交流，建立跨校和跨省教師團隊，持續更新課程資源、拓展前沿技術，拓展課程資源應用范圍等方面，持續深化農業院校新工科背景下教育教學改革模式。