面向新工科的模擬電子技術創新課程教學研究

張宏，何赟澤，馬碧芳，張賽男，潘美鶯，吳瑞坤

（1.福建技術師范學院 電子與機械工程學院，福建福清 350300；2.湖南大學 電氣與信息工程學院，湖南長沙 410082）

為順應新工科背景下的人才培養需求，高校既要推動課程知識與電子信息技術的深入融合，又要推動“大眾創業、萬眾創新”理念與工科類課程教學深度融合。目前，國內眾多學者對以培養學生創新思維能力為導向的基礎課程進行教學改革，例如為促進學生電子線路技術基礎知識理解和構建專業知識結構，吳曉紅等提出了“講授主體+問題誘導+案例理解”的教學模式[1]。丁九桃立足應用型本科，進行了高等數學創新教育模式研究[2]。呂慧等提出了將虛擬仿真、虛擬現實、增強現實、大數據等新興技術融入教學，為新工科教育背景下高校環境工程專業課程教學改革提供新的思路[3]。孫旋等對教學內容、教學方法和教學形式進行改革，使電機與拖動基礎課程與創新創業有機結合[4]。江帆等結合新工科特點，利用復合式教學方法、課程評價及機械原理課程的知識與創新創業知識結合的實例、機械專業創新創業人才培養實例，針對機械專業創新創業相關課程體系改革進行了有益嘗試[5]。彭麗明等針對考核方法傳統單一等問題，結合新工科背景提出發散式思維教學模式、開放性考核方式、學生互評的評改方式等教學方法及其具體實施方式，對創新創業教育教學方法革新進行了探討[6]。胡瑞等以英國創新教育政策變化為基礎，對國外創新創業課程體系設計思路與優化路徑進行了重點探析[7]。楊婷婷通過針對性設置學生課程目標與教學內容，構建創新創業教育新型生態體系，有效提升學生自主創業的能力與水平[8]。

新工科是指新興工科專業，如人工智能、智能制造等專業，當然也包括傳統工科專業的升級改造[9]。這些都需要新理念的指引和新培養模式的支撐，最后實現更高的教育質量。隨著社會創新需求的增加和綜合素質要求的不斷提高，在新工科背景下，高校只有不斷在理論知識教學、實驗和實踐知識教學以及考核方式上進行改革，進而提高這一課程的教學質量和效果，才能培養出具有良好綜合素質的創新創業人才[10]。

1 模擬電子技術課程教學存在的問題

在講授模擬電子技術課程時，課題組發現以下問題：新工科建設應當根據未來新技術與新產業的人才需求來確定培養目標。新工科的人才培養目標就是應該具備“專”與“通”兩方面的能力。“專”是指專業方面的能力，包括理論分析與抽象能力、問題理解與求解能力、系統分析與設計能力、系統開發與實現能力等。“通”是指項目組織與團隊協作能力、經營管理能力、創新意識與能力及國際競爭能力等。目前模擬電子技術課程教學尚未能兼顧。

2 教學方法改革思路

課題組在模擬電子技術課程傳統教學的基礎上，探討新工科模式創新教育新措施，面向電子信息產業培養創新人才。具體方法如下：

（1）搭建校企合作平臺。在模擬電子技術課程實施時，學生利用企業提供的項目或實踐機會，解決企業面臨的問題，為企業創造價值。在此過程中，學生得以應用知識、施展才能、獲取職業經驗。與此同時，企業也得以利用學校和學生的學術及智力資源，創新產品或生產流程，以更好地應對市場挑戰，獲取競爭優勢。這一合作型基礎設施，在給學生帶來學習、實踐機會的同時，也為教師提供了把模擬電子技術教育融入教學實踐和學術研究的資源和渠道。目前，學院已經組織本科生去相關合作企業實習實訓（如：寧德時代新能源科技股份有限公司、福州京東方光電科技有限公司等）。充分利用社會資源，開展實質性產學研合作。

（2）創建大學生校內實踐空間。大學生校內實踐空間為工科學生提供了模擬電子技術實踐學習的場地和機會，也為他們創造了積極應用知識和技能的學習環境，成為新工科創新創業項目最有效的教學手段。“石竹·夢空間”大學生創新創業孵化基地于2017年4月竣工并投入使用，面積3 300平方米，裝修、設備等耗資2 500萬。截至2021年12月，入駐的20個項目營業額達200多萬。

（3）設立大學生孵化基地。學校設立“大學生創業專項扶持經費”，即大學生創業基金，主要用于創業企業借款、畢業生創業扶持獎勵等。由創新創業導師對參加項目的學生進行專項訓練，并選擇具備創業條件的項目引入孵化基金孵化項目。孵化基地免費為入駐企業提供辦公場所、水電、網絡端口、學生桌椅等辦公設備。該基地可以有效促進學生將模擬電子技術理論與實際工程問題相聯系，使學生學以致用。

（4）培養具有創新教育理念的模擬電子技術新工科教師。從工科教師的角度而言，應把創新教育通過多種方式融入模擬電子技術課程體系中，重新界定創新經濟時代工科教育的內涵和目的，把培養具有創新創業思維、技能和知識的工科學生作為使命和宗旨。創新教育理念還需要教師具有較強的實踐能力，因此還要注重加強“雙師型”教師隊伍的建設。從以下兩方面入手：一方面，改變傳統的人才引進模式和標準，結合各學校的定位、特色，引進有企業工作經驗的人才。人才的選拔標準可以打破學歷、身份限制，重點考核其實踐操作能力；另一方面，有計劃、有針對性地組織教師到對口企業掛職，學習企業的管理運作、產品研發、市場開拓等內容，體驗創業過程，提高實踐能力，培養既有理論基礎又具有實際創新創業能力的“雙師型”教師。

（5）結合電子信息工程進行福建省一流學科建設。旨在結合福建省產業轉型升級發展戰略，以電子信息、特種設備領域、高端裝備制造等產業為主體對象，為質量控制、安全評估和災難預警提供全面、精確和可靠的數據支撐。充分發揮無損檢測技術福建省高校重點實驗室、省級電子信息技術基礎課實驗教學平臺和省級電子信息實驗教學示范中心的教學科研成果，實現模擬電子技術課程與一流專業建設相互支撐。

（6）積極鼓勵學生參賽。堅持以學生為中心的教育思想，“學”重于“教”，通過舉辦形式多樣、內容豐富的第二課堂活動，鼓勵學生積極參與各種類型的競賽，如國家級或省級的電子設計大賽，開闊視野、提高實踐技能。教學改革充分調動了學生的學習熱情，學生成績也有了大幅度提高。在開放性實驗室中做實驗的學生人數比以前增加了近一倍。2021年，學院學生在福建省大學生電子設計競賽中獲得本科組一等獎4次、本科組二、三等獎各4次。

3 結語

針對應用型本科院校的特點，將新工科創新教育全面、深入地融入模擬電子技術課程建設行動，開發“新工科+創新”導向的課程。根據學校定位和專業特點，在培養方案中設置模擬電子技術課程實踐必修與選修學分，將學生參與課題研究、項目實驗、學科競賽、創新創業訓練項目、發表論文、申請專利等予以量化評價并轉換成相應學分。按照不同專業需求設計教學內容和不同的教學方法，構建模擬電子技術課程培訓體系。將科研與教學緊密結合，以科研促教學，提高教學質量。將新工科與模擬電子技術課程結合起來，使得傳統的模擬電子技術課程更具有活力，人才培養更加契合市場需求，更具有前瞻性。這些方法可進一步推廣到其他同類型高校的課程中，為培養創新人才、科學研究和服務社會提供借鑒。