新工科背景下的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革

陳婷婷 劉元盛 修麗梅

[摘 要] 模擬電子技術(shù)是工科電類專業(yè)極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論與實(shí)際相結(jié)合、與應(yīng)用相結(jié)合的課程。為了適應(yīng)新工科背景下對(duì)人才培養(yǎng)的全新要求，針對(duì)模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，提出了將立德樹人、課程思政內(nèi)化于課程設(shè)計(jì)，將無(wú)人駕駛、人工智能等新技術(shù)融入課程內(nèi)容，以成果為導(dǎo)向，將MOOC、口袋實(shí)驗(yàn)室等新型教學(xué)手段引入日常教學(xué)，以國(guó)際工程專業(yè)認(rèn)證終極目標(biāo)調(diào)整教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的本課程教學(xué)改革思路。

[關(guān)鍵詞] 模擬電子技術(shù);新工科;國(guó)際工程專業(yè)認(rèn)證

[基金項(xiàng)目] 教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“科教融合新工科開放、融合、共享的地方院校新工科校企協(xié)同育人模式創(chuàng)新與實(shí)踐”;北京聯(lián)合大學(xué)2016年度校級(jí)教育教學(xué)研究與改革項(xiàng)目青年專項(xiàng)“《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐”（JJ2016Q053）;北京聯(lián)合大學(xué)2018年普通本科專業(yè)核心課程建設(shè)項(xiàng)目“《模擬電子技術(shù)》”

[作者簡(jiǎn)介] 陳婷婷（1981—），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，北京聯(lián)合大學(xué)智慧城市學(xué)院講師，研究方向?yàn)橥ㄐ烹娮印?/p>

[中圖分類號(hào)] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）37-0154-02? ? [收稿日期] 2019-11-27

一、新工科提出的背景和概念

“物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新科技和基于網(wǎng)絡(luò)的全新商業(yè)模式，快速改變著現(xiàn)代工業(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人力資源市場(chǎng)，這些發(fā)展和變化對(duì)現(xiàn)代工程技術(shù)人才的知識(shí)、能力、職業(yè)素養(yǎng)和行業(yè)視野都提出了新的要求”[1]。新工科的概念就是在這樣的背景下提出的。

新工科是由理論科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、工程科學(xué)和工程實(shí)踐的創(chuàng)新與進(jìn)步及不同學(xué)科的交叉與融合形成的新興工程學(xué)科。新工科涉及現(xiàn)代工科領(lǐng)域的新定義、新認(rèn)識(shí)、新工科教育、新工科實(shí)踐等多方面。因此，為了契合“新工科的核心內(nèi)容（新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系）”[2]，就要在工科教育上多交叉學(xué)科融合、產(chǎn)學(xué)研融合、教研學(xué)融合，以適應(yīng)多元化、創(chuàng)新型現(xiàn)代工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求。

模擬電子技術(shù)課程在電子技術(shù)人才培養(yǎng)過(guò)程中，占有十分重要的地位，因此，為了適應(yīng)新時(shí)代的人才培養(yǎng)要求，新工科背景下的該課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

二、模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容特點(diǎn)

1.課程內(nèi)容龐雜，技術(shù)術(shù)語(yǔ)多、基本概念多、電路種類多，部分知識(shí)點(diǎn)之間相互獨(dú)立，教學(xué)過(guò)程中不易形成完整體系。

2.課程將數(shù)學(xué)建模思想引入實(shí)際工程分析，理解過(guò)程抽象，入門較難。

3.課程“在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論嚴(yán)謹(jǐn)分析的同時(shí)，還注重實(shí)際應(yīng)用的近似等效，在理解和掌握上有一定難度”[3]。

三、模擬電子技術(shù)課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題

（一）課堂組織形式

采用教師占主導(dǎo)地位、面向大班的統(tǒng)一授課形式，授課內(nèi)容為理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，授課形式為電子課件和板書相結(jié)合，學(xué)生以被動(dòng)學(xué)習(xí)為主。尤其在課程學(xué)時(shí)逐年壓縮的情況下，教師為了保證授課內(nèi)容覆蓋課程的各知識(shí)要點(diǎn)，課堂以理論講授為主、互動(dòng)頻次不高。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，這類實(shí)驗(yàn)雖然與課本理論知識(shí)相對(duì)應(yīng)，能夠讓學(xué)生更直觀、更深入的理解課本所學(xué)知識(shí)，但應(yīng)用性差，無(wú)法讓學(xué)生看到模擬電子技術(shù)在實(shí)際電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程固定班級(jí)、時(shí)間和地點(diǎn)，多以實(shí)驗(yàn)箱或現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)?zāi)K為實(shí)驗(yàn)硬件基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)內(nèi)容固化，靈活性差，發(fā)揮余地差。

（三）評(píng)價(jià)機(jī)制

分?jǐn)?shù)評(píng)定主要由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成。其中，期末考試成績(jī)所占比重較大，缺乏過(guò)程考核內(nèi)容設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比較低，容易導(dǎo)致學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、課程評(píng)定結(jié)果重點(diǎn)靠期末突擊復(fù)習(xí)等問(wèn)題。

四、新工科背景下的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革方案

為了契合新工科背景下人才培養(yǎng)對(duì)運(yùn)用跨學(xué)科多學(xué)科知識(shí)的能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的能力、提供人文素養(yǎng)等方面的要求，結(jié)合我校科研、實(shí)驗(yàn)室資源等實(shí)際情況，構(gòu)建了模擬電子技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)框架如圖所示。

（一）新理念與新內(nèi)容

在課程建設(shè)中融入新理念與新內(nèi)容。“把立德樹人內(nèi)化到課程建設(shè)的各方面、各環(huán)節(jié)，以樹人為核心，以立德為根本”[3]，引入課程思政，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合人文素養(yǎng)和卓越工程能力為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)全方位、全過(guò)程、“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的協(xié)同育人。把無(wú)人駕駛、人工智能等新內(nèi)容引入課程教學(xué)，既將枯燥的理論內(nèi)容與業(yè)界最新技術(shù)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;又實(shí)現(xiàn)了新工科創(chuàng)新、全面、多元化的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)交叉學(xué)科和新興工科領(lǐng)域的認(rèn)知敏感度。結(jié)合我校的科研背景，將我校自主研發(fā)的無(wú)人駕駛教育平臺(tái)和智慧城市相關(guān)研究成果引入課堂進(jìn)行演示、研討等教學(xué)活動(dòng)，提升教學(xué)效果。

（二）新模式與新方法

在課程組織形式上運(yùn)用新模式和新方法。采用OBE教育模式，以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向進(jìn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。在理論授課基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)市場(chǎng)調(diào)研、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課后作業(yè)及相應(yīng)的課堂討論;在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)置可選擇的、工程性強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。以設(shè)計(jì)產(chǎn)出為目標(biāo)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中貼近工程實(shí)際，從電路設(shè)計(jì)、電路仿真、電路調(diào)試等方面全方位鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。采用傳統(tǒng)課堂組織形式與MOOC、微課相結(jié)合的方式，通過(guò)組織學(xué)生課后有針對(duì)性的線上學(xué)習(xí)，釋放課上理論教學(xué)時(shí)間。將釋放出來(lái)的課上時(shí)間用于組織與市場(chǎng)調(diào)研、綜合設(shè)計(jì)作業(yè)相對(duì)應(yīng)的課堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂活動(dòng)以及口袋儀器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際加深學(xué)習(xí)印象，通過(guò)豐富的課堂組織形式激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

（三）配合新質(zhì)量的有效評(píng)價(jià)機(jī)制

以國(guó)際工程專業(yè)認(rèn)證為目標(biāo)，優(yōu)化課程設(shè)置，改革評(píng)價(jià)機(jī)制。根據(jù)國(guó)際工程專業(yè)認(rèn)證對(duì)知識(shí)、能力、職業(yè)素養(yǎng)的人才培養(yǎng)要求分解課程教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)。如在設(shè)計(jì)開發(fā)能力培養(yǎng)方面，以課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綜合設(shè)計(jì)作業(yè)為載體，訓(xùn)練學(xué)生利用模電知識(shí)解決工程實(shí)際的能力;“在職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)方面，通過(guò)課程思政的融入規(guī)范職業(yè)道德和培養(yǎng)工匠精神，通過(guò)課堂討論、分組實(shí)驗(yàn)等形式培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和工程實(shí)踐中的嚴(yán)謹(jǐn)性等”[4]。

在評(píng)價(jià)機(jī)制上，降低期末考試所占比重，重視過(guò)程評(píng)價(jià)和能力評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)由考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課堂主題研討成果展示情況組成，課堂主題研討成果展示包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)分組課下作業(yè)成果答辯、市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告匯報(bào)、口袋實(shí)驗(yàn)成果現(xiàn)場(chǎng)演示等。

五、結(jié)論

基于模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問(wèn)題，針對(duì)新工科背景下的人才培養(yǎng)要求，提出了結(jié)合新理念、新內(nèi)容、新模式、新方法與新質(zhì)量的課程創(chuàng)新教學(xué)框架，為培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型現(xiàn)代電類工程技術(shù)人才提供了新思路。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳愛(ài)華，等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科 主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育研究，2017（1）：6-7.

[3]玉鳳.論“課程思政”育人模式的構(gòu)建[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（3）：31.

[4]湯敏.工程認(rèn)證背景下的“模擬電子技術(shù)”課程改革研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2019（10）：82.