面向新工科的模擬電子技術(shù)創(chuàng)新課程教學(xué)研究

張宏，何赟澤，馬碧芳，張賽男，潘美鶯，吳瑞坤

（1.福建技術(shù)師范學(xué)院 電子與機(jī)械工程學(xué)院，福建福清 350300；2.湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410082）

為順應(yīng)新工科背景下的人才培養(yǎng)需求，高校既要推動(dòng)課程知識(shí)與電子信息技術(shù)的深入融合，又要推動(dòng)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”理念與工科類課程教學(xué)深度融合。目前，國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者對(duì)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力為導(dǎo)向的基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革，例如為促進(jìn)學(xué)生電子線路技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)理解和構(gòu)建專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，吳曉紅等提出了“講授主體+問題誘導(dǎo)+案例理解”的教學(xué)模式[1]。丁九桃立足應(yīng)用型本科，進(jìn)行了高等數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育模式研究[2]。呂慧等提出了將虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)融入教學(xué)，為新工科教育背景下高校環(huán)境工程專業(yè)課程教學(xué)改革提供新的思路[3]。孫旋等對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)形式進(jìn)行改革，使電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)有機(jī)結(jié)合[4]。江帆等結(jié)合新工科特點(diǎn)，利用復(fù)合式教學(xué)方法、課程評(píng)價(jià)及機(jī)械原理課程的知識(shí)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)結(jié)合的實(shí)例、機(jī)械專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)例，針對(duì)機(jī)械專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)課程體系改革進(jìn)行了有益嘗試[5]。彭麗明等針對(duì)考核方法傳統(tǒng)單一等問題，結(jié)合新工科背景提出發(fā)散式思維教學(xué)模式、開放性考核方式、學(xué)生互評(píng)的評(píng)改方式等教學(xué)方法及其具體實(shí)施方式，對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)方法革新進(jìn)行了探討[6]。胡瑞等以英國(guó)創(chuàng)新教育政策變化為基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系設(shè)計(jì)思路與優(yōu)化路徑進(jìn)行了重點(diǎn)探析[7]。楊婷婷通過針對(duì)性設(shè)置學(xué)生課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新型生態(tài)體系，有效提升學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的能力與水平[8]。

新工科是指新興工科專業(yè)，如人工智能、智能制造等專業(yè)，當(dāng)然也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造[9]。這些都需要新理念的指引和新培養(yǎng)模式的支撐，最后實(shí)現(xiàn)更高的教育質(zhì)量。隨著社會(huì)創(chuàng)新需求的增加和綜合素質(zhì)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(shí)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐知識(shí)教學(xué)以及考核方式上進(jìn)行改革，進(jìn)而提高這一課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，才能培養(yǎng)出具有良好綜合素質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才[10]。

1 模擬電子技術(shù)課程教學(xué)存在的問題

在講授模擬電子技術(shù)課程時(shí)，課題組發(fā)現(xiàn)以下問題：新工科建設(shè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)未來(lái)新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)的人才需求來(lái)確定培養(yǎng)目標(biāo)。新工科的人才培養(yǎng)目標(biāo)就是應(yīng)該具備“?！迸c“通”兩方面的能力。“?！笔侵笇I(yè)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(tǒng)分析與設(shè)計(jì)能力、系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)能力等。“通”是指項(xiàng)目組織與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、經(jīng)營(yíng)管理能力、創(chuàng)新意識(shí)與能力及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力等。目前模擬電子技術(shù)課程教學(xué)尚未能兼顧。

2 教學(xué)方法改革思路

課題組在模擬電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，探討新工科模式創(chuàng)新教育新措施，面向電子信息產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才。具體方法如下：

（1）搭建校企合作平臺(tái)。在模擬電子技術(shù)課程實(shí)施時(shí)，學(xué)生利用企業(yè)提供的項(xiàng)目或?qū)嵺`機(jī)會(huì)，解決企業(yè)面臨的問題，為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。在此過程中，學(xué)生得以應(yīng)用知識(shí)、施展才能、獲取職業(yè)經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，企業(yè)也得以利用學(xué)校和學(xué)生的學(xué)術(shù)及智力資源，創(chuàng)新產(chǎn)品或生產(chǎn)流程，以更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)，獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這一合作型基礎(chǔ)設(shè)施，在給學(xué)生帶來(lái)學(xué)習(xí)、實(shí)踐機(jī)會(huì)的同時(shí)，也為教師提供了把模擬電子技術(shù)教育融入教學(xué)實(shí)踐和學(xué)術(shù)研究的資源和渠道。目前，學(xué)院已經(jīng)組織本科生去相關(guān)合作企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)（如：寧德時(shí)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(huì)資源，開展實(shí)質(zhì)性產(chǎn)學(xué)研合作。

（2）創(chuàng)建大學(xué)生校內(nèi)實(shí)踐空間。大學(xué)生校內(nèi)實(shí)踐空間為工科學(xué)生提供了模擬電子技術(shù)實(shí)踐學(xué)習(xí)的場(chǎng)地和機(jī)會(huì)，也為他們創(chuàng)造了積極應(yīng)用知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)環(huán)境，成為新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目最有效的教學(xué)手段?！笆瘛?mèng)空間”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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(shè)備等耗資2 500萬(wàn)。截至2021年12月，入駐的20個(gè)項(xiàng)目營(yíng)業(yè)額達(dá)200多萬(wàn)。

（3）設(shè)立大學(xué)生孵化基地。學(xué)校設(shè)立“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)專項(xiàng)扶持經(jīng)費(fèi)”，即大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基金，主要用于創(chuàng)業(yè)企業(yè)借款、畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)扶持獎(jiǎng)勵(lì)等。由創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師對(duì)參加項(xiàng)目的學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，并選擇具備創(chuàng)業(yè)條件的項(xiàng)目引入孵化基金孵化項(xiàng)目。孵化基地免費(fèi)為入駐企業(yè)提供辦公場(chǎng)所、水電、網(wǎng)絡(luò)端口、學(xué)生桌椅等辦公設(shè)備。該基地可以有效促進(jìn)學(xué)生將模擬電子技術(shù)理論與實(shí)際工程問題相聯(lián)系，使學(xué)生學(xué)以致用。

（4）培養(yǎng)具有創(chuàng)新教育理念的模擬電子技術(shù)新工科教師。從工科教師的角度而言，應(yīng)把創(chuàng)新教育通過多種方式融入模擬電子技術(shù)課程體系中，重新界定創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代工科教育的內(nèi)涵和目的，把培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、技能和知識(shí)的工科學(xué)生作為使命和宗旨。創(chuàng)新教育理念還需要教師具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，因此還要注重加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)。從以下兩方面入手：一方面，改變傳統(tǒng)的人才引進(jìn)模式和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合各學(xué)校的定位、特色，引進(jìn)有企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的人才。人才的選拔標(biāo)準(zhǔn)可以打破學(xué)歷、身份限制，重點(diǎn)考核其實(shí)踐操作能力；另一方面，有計(jì)劃、有針對(duì)性地組織教師到對(duì)口企業(yè)掛職，學(xué)習(xí)企業(yè)的管理運(yùn)作、產(chǎn)品研發(fā)、市場(chǎng)開拓等內(nèi)容，體驗(yàn)創(chuàng)業(yè)過程，提高實(shí)踐能力，培養(yǎng)既有理論基礎(chǔ)又具有實(shí)際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“雙師型”教師。

（5）結(jié)合電子信息工程進(jìn)行福建省一流學(xué)科建設(shè)。旨在結(jié)合福建省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展戰(zhàn)略，以電子信息、特種設(shè)備領(lǐng)域、高端裝備制造等產(chǎn)業(yè)為主體對(duì)象，為質(zhì)量控制、安全評(píng)估和災(zāi)難預(yù)警提供全面、精確和可靠的數(shù)據(jù)支撐。充分發(fā)揮無(wú)損檢測(cè)技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)電子信息技術(shù)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和省級(jí)電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的教學(xué)科研成果，實(shí)現(xiàn)模擬電子技術(shù)課程與一流專業(yè)建設(shè)相互支撐。

（6）積極鼓勵(lì)學(xué)生參賽。堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教育思想，“學(xué)”重于“教”，通過舉辦形式多樣、內(nèi)容豐富的第二課堂活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各種類型的競(jìng)賽，如國(guó)家級(jí)或省級(jí)的電子設(shè)計(jì)大賽，開闊視野、提高實(shí)踐技能。教學(xué)改革充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生成績(jī)也有了大幅度提高。在開放性實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)比以前增加了近一倍。2021年，學(xué)院學(xué)生在福建省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得本科組一等獎(jiǎng)4次、本科組二、三等獎(jiǎng)各4次。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)應(yīng)用型本科院校的特點(diǎn)，將新工科創(chuàng)新教育全面、深入地融入模擬電子技術(shù)課程建設(shè)行動(dòng)，開發(fā)“新工科+創(chuàng)新”導(dǎo)向的課程。根據(jù)學(xué)校定位和專業(yè)特點(diǎn)，在培養(yǎng)方案中設(shè)置模擬電子技術(shù)課程實(shí)踐必修與選修學(xué)分，將學(xué)生參與課題研究、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、發(fā)表論文、申請(qǐng)專利等予以量化評(píng)價(jià)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)學(xué)分。按照不同專業(yè)需求設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和不同的教學(xué)方法，構(gòu)建模擬電子技術(shù)課程培訓(xùn)體系。將科研與教學(xué)緊密結(jié)合，以科研促教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。將新工科與模擬電子技術(shù)課程結(jié)合起來(lái)，使得傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)課程更具有活力，人才培養(yǎng)更加契合市場(chǎng)需求，更具有前瞻性。這些方法可進(jìn)一步推廣到其他同類型高校的課程中，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才、科學(xué)研究和服務(wù)社會(huì)提供借鑒。