新工科背景下專業實驗教學體系的改革與探索

何建強　陳垚　袁訓鋒

摘 要：隨著世界新工業、新經濟的快速發展，新型工科人才的培養成為高校人才培養模式的導向和必然選擇。商洛學院作為一所地方型高等本科院校，正在轉型于應用型大學，學校注重加強學生的創新精神和實踐能力的培養，致力于服務經濟的發展。實驗教學作為應用型本科高校人才培養中的重要組成部分，既能夠培養學生的實踐能力，也是應用型人才培養的最佳方式。文章以電子信息類專業為例，在充分認識實驗教學重要性的基礎上，探索在新工科背景下專業實驗教學體系的改革和提升方法。

關鍵詞：新工科；實驗教學；應用型本科高校；人才培養

在當前世界范圍內，新一輪的科技革命和產業變革正在加速進行，國與國之間的競爭愈演愈烈地表現為綜合國力的競爭。創新驅動發展和“一帶一路”“互聯網”“中國制造”等一系列重大戰略的實施，以及新經濟的蓬勃發展，必然要求工程科技人才具備更高的創新創業能力和跨界整合能力，加快新工科專業建設，助力經濟轉型升級[1]。實驗教學是學校培養學生實踐和科研能力等綜合素質的重要環節，是應用型大學實施素質教育不可分割的重要內容，商洛學院作為地方本科高校，以培養應用型人才，服務地方經濟為己任，積極向應用型高等學校轉型。在當前“新工科”形式下，更應該以此為發展契機，加強實驗教學的創新和升級，不斷創造新的培養人才的教育模式，以滿足當今社會對實用創新人才的需求[2]。

1 “新工科”內涵

何謂“新工科”，通過對《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》（教高司函〔2017〕6號）文件的學習，主要內容被歸納為“五個新”，即工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量、分類發展的新體系[3]。

教育部高等教育司張大良司長指出，新工科以新經濟、新產業為背景，新工科的建設，一方面要設置和發展一批新興工科專業，另一方面要推動現有工科專業的改革創新。他指出高校要加快培養當前產業急需人才，主動布局面向未來技術和產業的人才培養。可概括為以下4點：（1）問產業需求建專業—構建工科專業新結構；（2）問技術發展改內容—更新工程人才知識體系；（3）問學生志趣變方法—創新工程教育方式與手段；（4）問內外資源創條件—打造工程教育開放融合新生態。

2 新工科對實驗教學體系要求

實驗教學是應用型高校培養合格高等技術人才的必由之路。知識來源于實踐，能力來自于實踐，加強實驗教學，一方面可以幫助和促進學生對理論知識的理解，突出理論知識的應用性；另一方面可以使得學生從實驗和理論的對比中找到差距，加深理解，分析問題。圖1所示為實驗教學在人才培養方案中的位置。實驗教學要從實驗模式、實驗手段、實驗教材和考核方法等方式進行改革。

整個實驗教學體系分為4部分，工程基礎實驗與實踐是所有實驗的基礎，其次是學科基礎實驗，學科基礎實驗是為專業實驗打基礎，最后為跨專業實驗。“新工科背景下”專業實驗具有如下特點：（1）體現學生培養方向和專業特色；（2）與學科發展和新技術密切相關；（3）與行業容易對接；（4）綜合性與系統性強。

結合“新工科背景下”專業實驗的特點，在構建實驗教學體系時，就要求把握好方向，即：培養什么樣的人，怎樣培養問題。具體要求如下：（1）創新發展的新技術（方向）—立足優勢、緊跟形勢、引領趨勢；（2）融合智慧的教學新平臺—注入“互聯網+”新理念；（3）個性化學生深度參與的新模式—自構知識體系和能力結構；（4）體現“設計思維”的教學新體系—培養學生獨立解決問題的綜合素質。

3 專業實驗教學體系建設探索

以電子信息類專業為例，該專業需要培養一部分具有從事通信網絡方面專業技能的學生。通信的核心是連接與交換，那么對應的兩個方向就是傳輸和網絡。在專業實驗教學體系建設中就需要集中向這兩個方向，在實驗課安排中，對新技術仍可以從通信核心的角度來重新定義，增加新的實驗內容[4]。對該專業實驗課程就可以按照以下思路進行構建教學體系：（1）實驗課程體系覆蓋通信的全程全網；（2）知識體系按照“原理—技術—系統—網絡”的邏輯進行設計；（3）利用軟件可定義技術來體現實驗平臺的可設計性和可重構性；（4）利用“實物+遠程網絡”的形式解決學生實驗問題；（5）用創新實驗的模式解決新技術問題。

以“通信網”課程為例，實驗課程體系架構如表1所示，該架構中體現了“原理—技術—系統—網絡”的內在聯系。

4 結語

針對“新工科”背景下人才培養的要求，要求我們在實驗課程建設中，打破學科專業界限，實現學科專業的新結構；提出專業群的概念，對接產業、面向行業產業需求、面向企業需求，開展應用型人才培養[5]。繼續發揮中德合作的優勢，有效借鑒、創新融合，實現新形勢下高等工程教育人才的培養。

新工科強調的重點是新結構和新體系、新結構要與產業發展相匹配，既面向當前需求，又考慮未來的發展，新體系要求實現高校分類發展，也要促進學校教育與社會教育的有機結合，地方應用型本科高校體現在“應用”兩字，樹立適應時代和社會經濟發展要求的人才觀。工科優勢高校要對工程科技創新和產業創新發揮主體作用，培養學生實踐水平和創新能力，努力提高學生的社會職業素養和就業競爭力，實驗教學的深化改革正是培養應用型人才的重要途徑。

[參考文獻]

[1]劉明貴.實踐教學在應用型本科高校人才培養中的地位和作用[J].高等農業教育，2010（2）：6-9.

[2]韓曉敏，馬玉英.新工科背景下“FPGA/CPLD”應用技術課程改革探索[J].無線互聯科技，2018（17）：99-100，107.

[3]熊文元，譚永宏，包本剛.地方高校實驗教學應用型人才培養的改革與探索[J].實驗技術與管理，2012（9）：120-122.

[4]宋國利，蓋功琪，蘇冬妹.開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2010（2）：91-93，132.

[5]陳林，肖國生.實驗教學在應用型本科高校中的重要作用[J].實驗科學與技術，2015（6）：125-127.