面向“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設與實踐

摘 要：在全球經濟一體化背景下，高等工程教育需要融入世界經濟循環(huán)，這對教育體系提出了更高標準，促使持續(xù)改革與創(chuàng)新。為適應這一趨勢，“電路”課程必須革新，以支撐相關專業(yè)通過工程教育專業(yè)認證。當前，“電路”教學研究者聚焦于如何構建優(yōu)質的工程教育課程體系，并強化實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。鑒于“電路”課程兼具理論深度與實踐價值，且強調創(chuàng)新，本文提出面向“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設新路徑，旨在通過優(yōu)化課程設計與實踐環(huán)節(jié)，確?！半娐贰闭n程能夠充分滿足當前教育發(fā)展的需求，培養(yǎng)出具備扎實理論基礎與實踐創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。

關鍵詞：工程教育；專業(yè)認證；“電路”課程；實踐創(chuàng)新

“電路”課程是電子信息工程、通信工程、電子科學與技術等電類相關專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎課，在課程體系中起著承上啟下的作用，也是一門工程類課程，具有很強的工程性和實踐性。但因其知識點繁多，內容抽象，給學生帶來了巨大的學習挑戰(zhàn)，加之課程內容枯燥，理論推導較多，缺乏趣味性，極易導致學生失去學習興趣。同時，該課程課時緊張，內容量大，作業(yè)繁重，進一步加劇了學生的學習壓力。在此情境下，若仍沿用傳統(tǒng)的教學模式和教學方法，對學生的探索能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足，難以提高學生的工程素養(yǎng)，故學校應重視工程教育認證和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，積極推動課程改革創(chuàng)新，以更好地適應社會發(fā)展需求，培養(yǎng)出具備高水平實踐創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。

一、“電路”課程中工程教育認證與學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)概述

（一）工程教育認證

工程教育認證是對工程教育質量和標準進行全面評估與確認的過程，其目的在于確保學生能夠接受高水平的工程技術培訓，并為他們日后成為具備專業(yè)技能的工程師奠定堅實基礎。該認證體系不僅重視理論知識的學習成果，同時也特別強調實踐技能及創(chuàng)新能力的發(fā)展。通過參與此類認證，高等院校得以對其教學質量進行客觀公正的評價，從而吸引優(yōu)秀的學生資源，增強畢業(yè)生在就業(yè)市場上的競爭力，并且還能為學生構建一個被國際廣泛認可的學術交流平臺。在“電路”課程的教學過程中，工程教育認證扮演著至關重要的角色。其核心在于強調課程內容應與實際工程需求相契合，并且重視將理論知識與實踐經驗相結合，旨在提升學生處理現(xiàn)實世界問題的能力及動手操作技巧［1］。此外，該認證還倡導跨學科的學習方式，以幫助學生擴展專業(yè)視野和增強綜合素養(yǎng)，從而更好地迎接未來工程技術領域可能出現(xiàn)的各種挑戰(zhàn)。

（二）學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

培養(yǎng)學生在“電路”課程中的實踐創(chuàng)新能力，指的是通過教學活動增強學生的動手能力和創(chuàng)新思考的過程。此定義突出了以下幾點核心要素：實踐操作能力對于學生而言至關重要，它架起了理論知識與實際技能之間的橋梁。通過參與實驗活動和項目實施等途徑，學生不僅能夠更深刻地領悟電路的基本原理，還能有效提升他們在電路設計及調試方面的技術水平。再者，創(chuàng)造性思維是指學生在遭遇復雜的電路難題時，能夠獨立分析并提出創(chuàng)新解決方案的能力。這不僅需要學生擁有堅實的基礎理論知識，還要求他們能夠靈活應用所學，以實現(xiàn)富有創(chuàng)意的設計與思考過程。針對“電路”課程的學習者開展實踐創(chuàng)新能力的培育是一項長期而系統(tǒng)的教育工作。這要求教師能夠運用高效的教學策略，為學生提供多樣化且豐富的學習資料，并鼓勵他們積極投身于實際操作之中。通過這種方式，可以有效激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能，最終培養(yǎng)出既擁有扎實動手能力又具備創(chuàng)新思維的專業(yè)人才。

二、“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”在“電路”課程建設中的作用

（一）明確課程目標與學生能力培養(yǎng)導向

工程教育認證強調以學生為中心，注重成果導向的教學理念。在“電路”課程的設計與實施過程中，“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”相結合，推動了課程目標的設定更加貼近于畢業(yè)生所需具備的實際能力。具體來說，它不僅要求學生能夠掌握電路的基礎理論知識，還鼓勵他們將這些知識靈活運用于實際電路的設計、分析及故障排查之中。通過參與設計并執(zhí)行具體的電路實驗項目等實踐活動，學生能夠鍛煉出解決復雜工程技術難題的能力，這涵蓋了從電路系統(tǒng)的搭建到調試以及對實驗結果進行深入批判性思考的全過程。這樣的教學方法有助于確保課程內容與行業(yè)需求保持一致，明確了學生在電路相關領域內應達到的實踐技能水平和創(chuàng)新思維能力，從而為后續(xù)教學活動的內容規(guī)劃與教學手段的選擇提供了明確指導。

（二）優(yōu)化課程教學內容與教學方法

根據(jù)工程教育認證的理念，并結合對學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求，“電路”課程的教學內容得到了優(yōu)化。一方面，通過引入更多與實際工程應用密切相關的案例和項目，比如照相機里的閃光燈電路分析、家庭配電、汽車點火系統(tǒng)等，使得理論知識以更加生動的形式呈現(xiàn)出來，有助于學生更深刻地理解電路原理如何應用于各種不同情境之中。另一方面，在教學方法上也有所改進，更加側重于激發(fā)學生的主動參與精神，尤其是在實踐創(chuàng)新活動中。課程采用了一種基于項目的教學策略，鼓勵學生分組合作完成電路設計任務，從最初的需要分析、設計方案制訂直至最終的產品制造及測試整個過程，全面提升了他們的動手操作技能。此外，還融入了現(xiàn)代信息技術手段，如使用電路模擬軟件來創(chuàng)建虛擬實驗環(huán)境，不僅提高了學習效率，而且促進了創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

（三）提升課程評價體系的科學性與全面性

“工程教育認證與實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的結合推動了“電路”課程評價體系的革新。以往過分依賴考試成績作為主要評價手段的方法，已不足以全面評估學生在實踐創(chuàng)新方面的實際能力。新體系強調通過程性評價與結果性評價相結合的方式來進行綜合考量。其中，在過程性評價階段，會詳細記錄并評估學生在執(zhí)行電路實驗時的操作規(guī)范性、團隊合作精神以及解決問題的能力；同時也會對學生參與的電路創(chuàng)新設計項目給予持續(xù)的關注，并就項目的進展、方案的可行性及創(chuàng)新點提供及時反饋和評分。至于結果性評價，則不僅限于檢測學生對理論知識的理解程度，還特別重視他們在實際電路設計作品或項目成果中的表現(xiàn)。通過這種全方位的評價機制，可以更精確地反映學生的學習效果及其實踐創(chuàng)新能力的真實水平，為教師優(yōu)化教學方法、學生改善學習策略提供了寶貴的參考依據(jù)，進而促進了“電路”課程教學質量的不斷提升。

三、面向“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的“電路”課程建設建議

為了培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，“電路”課程需要注重以下幾個方面：一是優(yōu)化課程設置，增加與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相關的課程和實踐環(huán)節(jié)；二是加強實踐教學，提供豐富的實驗資源和指導，鼓勵學生積極參與；三是鼓勵跨學科學習，培養(yǎng)學生的跨學科思維和解決問題的能力；四是完善評價體系，注重對學生創(chuàng)新思維和實踐能力的評價。通過這些措施的實施，可以為學生未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。

（一）構建以項目為導向的課程體系

構建以實際工程項目為基礎的“電路”課程體系，確保教學內容緊密圍繞這些項目展開。首先，教育團隊需要深入研究電氣、電子等領域的最新動態(tài)，挑選出既有代表性又具綜合性的電路項目，如智能家居電路系統(tǒng)的設計或小型電力傳輸網(wǎng)絡的建立。接著，將選定的項目細分為多個子任務，并將其與“電路”課程中的各個教學單元相對應。在教授基本理論時，采用具體項目案例來引導學生理解電路的基本概念，這種方法有助于學生在具體的實踐環(huán)境中更好地掌握抽象的理論知識。比如，在介紹電阻、電容和電感等元件時，結合項目中特定電路模塊的實際應用情況，探討這些組件的功能及其參數(shù)選擇的原則。在實踐教學階段，學生被分成小組來完成一系列完整的項目任務。這些任務涵蓋了從需求分析、方案設計、電路構建直至最終的調試與優(yōu)化等全過程。以“智能家居電路系統(tǒng)設計”項目為例，學生需要基于家庭照明和電器控制等具體功能需求，設計出合理的電路布局，并挑選適當?shù)碾娐方M件進行實際搭建與調試。通過這一系列實踐活動，學生不僅能夠掌握電路分析、設計及測試的專業(yè)技能，還能夠在團隊合作、溝通技巧以及解決復雜工程技術問題方面得到鍛煉［2］。此外，我們也鼓勵學生在其項目中融入創(chuàng)新思維，比如嘗試將新型節(jié)能技術應用于智能家居領域，以此來激發(fā)他們的創(chuàng)造性潛能。

（二）打造多層次實踐教學平臺

構建一個集校內外資源于一體，基礎與創(chuàng)新相輔相成的多級實踐教學體系。在校園內部，致力于優(yōu)化基礎電路實驗設施，通過配置一系列先進的實驗工具，比如高精度示波器、信號發(fā)生器以及電路實驗箱等，來滿足學生對于基礎電路操作技能的需求，包括但不限于驗證各種電路理論以及開展簡單的電路設計和測試活動。此外，還將設立專門用于激發(fā)創(chuàng)造力的工作室，引入專業(yè)仿真軟件，以此為學習者提供一個能夠進行電路模擬仿真與創(chuàng)造性設計的空間。這樣一來，學生不僅能在虛擬環(huán)境中嘗試設計更為復雜的電路結構并加以檢驗，還能有效降低實際操作過程中可能遇到的成本問題及風險因素，從而顯著提升他們的創(chuàng)新能力。此外，還應重視擴展校外實踐基地，與相關電子企業(yè)和電力公司建立穩(wěn)固的合作關系。通過安排學生進入這些企業(yè)實習，讓他們直接參與到實際工程項目的設計與實施中［3］。比如，在電子企業(yè)的實習經歷中，學生有機會參與新產品的電路設計及測試環(huán)節(jié)，從而深入了解行業(yè)前沿技術和工程標準，并將課堂上學到的理論知識應用于實踐中。這樣的校外實踐活動不僅幫助學生積累了寶貴的工程經驗，提升了他們的就業(yè)競爭力，同時也為企業(yè)提供了一個發(fā)現(xiàn)和選拔優(yōu)秀人才的良好平臺。

（三）強化師資隊伍的工程實踐能力

教師隊伍對于“電路”課程的構建至關重要，因此必須增強師資團隊的實際操作能力。首先，可以通過鼓勵教師參與企業(yè)實習或直接加入具體工程項目的研發(fā)來實現(xiàn)這一目標。例如，派遣教師至電力公司，參與到電網(wǎng)改造升級項目中去，在此過程中負責電路系統(tǒng)的規(guī)劃與優(yōu)化。通過此類實踐活動，教師能夠更深刻地理解行業(yè)需求及技術發(fā)展動向，并將這些寶貴的經驗帶回到課堂上，從而使教學內容更加貼近實際應用，具有更強的實用價值和前瞻性。此外，邀請具備深厚工程背景的企業(yè)技術專家作為兼職講師加入校園教育團隊。這類來自業(yè)界的教師能夠引入真實的項目案例，向學生傳授電路技術在實際工作中的應用以及解決復雜問題的方法論。同時，他們還能與校內全職教師就教學內容進行深入交流和協(xié)作，共同推進課程項目的開發(fā)及教材編寫等工作。另外，學校應定期安排教員參加有關工程教育認證標準以及先進教學策略的專業(yè)培訓活動，以此來增強其對現(xiàn)代教育教學理念的理解和技術能力，使其更有效地支持“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”這一綜合性課程體系建設，從而為學生提供更加優(yōu)質且貼近行業(yè)需求的電路理論與實踐指導服務。

（四）建立多元化課程考核與反饋機制

構建一個全面且多樣化的課程評價體系，旨在精準衡量學生在“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”框架下的學業(yè)成就。該體系應當綜合考量學生的理論知識掌握程度、實踐操作技巧、項目執(zhí)行水平以及創(chuàng)新能力等多個方面。比如，在理論知識的考核上可以采用傳統(tǒng)的書面測試方法來檢驗學生對于電路基本原理及分析方法的理解情況；而針對實踐能力的評估，則可以通過實際操作實驗、展示個人或團隊完成的電路設計作品等方式來進行，以此判斷學生的動手實踐能力和解決復雜問題的能力。對于項目完成情況的考核，要綜合考慮項目的功能實現(xiàn)、技術難度、創(chuàng)新性以及團隊協(xié)作等方面。同時，注重學生在項目過程中的表現(xiàn)，如遇到問題時的分析與解決思路、對新知識和新技術的學習應用能力等［4］。此外，引入學生自評與互評機制，培養(yǎng)學生的自我反思和批判性思維能力，促進學生之間的交流與學習。建立及時有效的反饋機制同樣重要。教師在考核后應詳細地向學生反饋其優(yōu)點與不足，針對存在的問題提出改進建議，幫助學生明確學習方向。并且根據(jù)考核結果分析課程教學過程中的薄弱環(huán)節(jié)，以便對教學內容、教學方法和實踐項目進行調整與優(yōu)化，形成教學相長的良性循環(huán)，持續(xù)提升“電路”課程的教學質量和學生的綜合素養(yǎng)，使課程建設更好地契合工程教育認證的要求和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。

結語

綜上所述，在教育現(xiàn)代化浪潮的推動下，國內各學科正積極改革，以適應社會發(fā)展需求。學校作為人才培養(yǎng)的搖籃，尤其需要重視對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對“電路”課程教學實踐中存在的一些問題，本文從明確教學目標、優(yōu)化課程體系、完善評價體系、重視實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面探究了工程認證背景下“電路”課程的具體改革和實踐，旨在通過增加學生參與度，提升課程活動性，豐富動手實踐環(huán)節(jié)，讓學生在實踐中掌握理論知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。只有這樣，才能培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需求、具備實踐創(chuàng)新能力的高素質電子信息技術人才。

參考文獻：

［1］劉雅舉，王娟，劉宇.“專創(chuàng)融合”課程建設的探索與實踐：以《電路基本理論》課程為例［J］.國際教育論壇，2022，4（2）：8183.

［2］許忠宇，劉效勇，盧佩，等.基于網(wǎng)絡教學平臺的數(shù)字電路實驗混合式教學研究與實踐［J］.物理通報，2024（11）：1214.

［3］謝啟，陳景波，陳勇，等.工程教育專業(yè)認證背景下專業(yè)綜合性工程實踐課程建設［J］.中國教育技術裝備，2021（4）：128131.

［4］曾宇露，劉嘉，章彧，等.“金課”背景下《電路》課程建設實踐與探索［J］.江西科學，2024，42（4）：893896.

基金項目：湘教通〔2024〕147號，湖南省教育廳重點教改課題（項目編號：202401001375），項目名稱：面向“工程教育認證+實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的電路課程建設與實踐；湘科院教發(fā)〔2023〕43號，湖南科技學院教改課題（項目編號：XKYJ2023017）；教育部供需對接就業(yè)育人項目第四期立項項目（項目編號：2024120422816）

作者簡介：楊熙（1982— ），女，漢族，湖南永州人，碩士研究生，講師，主要研究方向：語音、圖像處理、人工智能；徐曉（1974— ），男，漢族，湖南岳陽人，碩士研究生，高級實驗師，主要研究方向：測控技術；張丹（1987— ），女，漢族，湖南永州人，碩士研究生，講師，主要研究方向：EDA技術和數(shù)字信號處理。