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)新工科背景下對人才培養(yǎng)的全新要求，針對模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中的問題，提出了將立德樹人、課程思政內(nèi)化于課程設(shè)計，將無人駕駛、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、口袋實驗室等新型教學(xué)手段引入日常教學(xué)，以國際工程專業(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;國際工程專業(yè)認(rèn)證

[基金項目] 教育部新工科研究與實踐項目“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)新與實踐”;北京聯(lián)合大學(xué)2016年度校級教育教學(xué)研究與改革項目青年專項“《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與實踐”（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)項目“《模擬電子技術(shù)》”

[作者簡介] 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，研究方向為通信電子。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 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)、社會經(jīng)濟發(fā)展和人力資源市場，這些發(fā)展和變化對現(xiàn)代工程技術(shù)人才的知識、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)和工程實踐的創(chuàng)新與進步及不同學(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、新工科教育、新工科實踐等多方面。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)過程中，占有十分重要的地位，因此，為了適應(yīng)新時代的人才培養(yǎng)要求，新工科背景下的該課程的教學(xué)改革勢在必行。

二、模擬電子技術(shù)課程的內(nèi)容特點

1.課程內(nèi)容龐雜，技術(shù)術(shù)語多、基本概念多、電路種類多，部分知識點之間相互獨立，教學(xué)過程中不易形成完整體系。

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

3.課程“在強調(diào)基礎(chǔ)理論嚴(yán)謹(jǐn)分析的同時，還注重實際應(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)容為理論和實驗相結(jié)合，授課形式為電子課件和板書相結(jié)合，學(xué)生以被動學(xué)習(xí)為主。尤其在課程學(xué)時逐年壓縮的情況下，教師為了保證授課內(nèi)容覆蓋課程的各知識要點，課堂以理論講授為主、互動頻次不高。

（二）實驗教學(xué)形式

實驗內(nèi)容以基礎(chǔ)驗證性實驗為主，這類實驗雖然與課本理論知識相對應(yīng)，能夠讓學(xué)生更直觀、更深入的理解課本所學(xué)知識，但應(yīng)用性差，無法讓學(xué)生看到模擬電子技術(shù)在實際電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。實驗過程固定班級、時間和地點，多以實驗箱或現(xiàn)成的實驗?zāi)K為實驗硬件基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)內(nèi)容固化，靈活性差，發(fā)揮余地差。

（三）評價機制

分?jǐn)?shù)評定主要由平時成績、實驗成績和期末考試成績構(gòu)成。其中，期末考試成績所占比重較大，缺乏過程考核內(nèi)容設(shè)計，實驗成績占比較低，容易導(dǎo)致學(xué)生不重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié)、課程評定結(jié)果重點靠期末突擊復(fù)習(xí)等問題。

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)對運用跨學(xué)科多學(xué)科知識的能力、運用所學(xué)知識解決實際復(fù)雜工程問題的能力、提供人文素養(yǎng)等方面的要求，結(jié)合我?？蒲?、實驗室資源等實際情況，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?！鞍蚜⒌聵淙藘?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)，實現(xiàn)全方位、全過程、“潤物細無聲”的協(xié)同育人。把無人駕駛、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)的無人駕駛教育平臺和智慧城市相關(guān)研究成果引入課堂進行演示、研討等教學(xué)活動，提升教學(xué)效果。

（二）新模式與新方法

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

（三）配合新質(zhì)量的有效評價機制

以國際工程專業(yè)認(rèn)證為目標(biāo)，優(yōu)化課程設(shè)置，改革評價機制。根據(jù)國際工程專業(yè)認(rèn)證對知識、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。如在設(shè)計開發(fā)能力培養(yǎng)方面，以課內(nèi)實驗為基礎(chǔ)、綜合設(shè)計作業(yè)為載體，訓(xùn)練學(xué)生利用模電知識解決工程實際的能力;“在職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)方面，通過課程思政的融入規(guī)范職業(yè)道德和培養(yǎng)工匠精神，通過課堂討論、分組實驗等形式培養(yǎng)團隊精神和工程實踐中的嚴(yán)謹(jǐn)性等”[4]。

在評價機制上，降低期末考試所占比重，重視過程評價和能力評價。平時成績由考勤、作業(yè)、實驗、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)計分組課下作業(yè)成果答辯、市場調(diào)研報告匯報、口袋實驗成果現(xiàn)場演示等。

五、結(jié)論

基于模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問題，針對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

[1]顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017（6）：1.

[2]吳愛華，等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科 主動適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟[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，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].無線互聯(lián)科技，2019（10）：82.