摘 要:《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》是工科非電專業(yè)必修課,對學(xué)生專業(yè)綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要的作用。在“專創(chuàng)融合,科教融匯”背景下,依據(jù)新工科及OBE理念對“知識點”實施重組。按照工科不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,將傳統(tǒng)知識點解構(gòu)在學(xué)習(xí)情境中,重構(gòu)電路、模電、數(shù)電知識模塊,構(gòu)建電工電子技術(shù)“專創(chuàng)融合”特色示范課程教學(xué)設(shè)計。把雙創(chuàng)教育有機融入電工學(xué)創(chuàng)新實踐中,強調(diào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。設(shè)計科研項目深度融合教學(xué)方法,提出科研項目+學(xué)科競賽+雙創(chuàng)活動融合牽引的能力要素培養(yǎng)策略。構(gòu)建開放型、工程型、集成型、升級型的四層課程智慧體系,提升學(xué)生創(chuàng)新能力,實現(xiàn)專創(chuàng)融合目的,為高校非電專業(yè)電工學(xué)雙創(chuàng)教學(xué)模式提供新的思路。
關(guān)鍵詞:專創(chuàng)融合;課程改革;實踐創(chuàng)新;教學(xué)設(shè)計;航空電子
中圖分類號:F621.5" "文獻標(biāo)識碼:A" "文章編號:1007-1199(2024)02-0070-06
DOI:10.19327/j.cnki.zuaxb.1007-1199.2024.02.010
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 電子信息學(xué)院,河南" 鄭州" 450046
《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)I》(簡稱電工學(xué))是面向計算機類、航空航天類、機械類、自動化類、材料類專業(yè)必修課,64學(xué)時(理論56學(xué)時),4學(xué)分?!峨姽る娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)II》是安全工程、工業(yè)工程、物流工程、質(zhì)量管理專業(yè)個性化特色課程必修課,40學(xué)時(理論34學(xué)時),2.5學(xué)分。1979年開設(shè),迄今已超過40年授課年限。當(dāng)前電子信息技術(shù)高速發(fā)展、知識半衰期縮短、電子類產(chǎn)品日新月異,電工學(xué)承擔(dān)學(xué)校航空電子空天特色轉(zhuǎn)型升級的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以“專創(chuàng)融合,科教融匯”課程建設(shè)為契機,立足學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課,面向?qū)I(yè)教育,把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融入“電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐”課程之中,強調(diào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)[1]。引導(dǎo)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課的變革,突出專業(yè)基礎(chǔ)課賦予創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需的技術(shù)與技能支撐,彰顯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育元素賦予學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課發(fā)展的新動力,為學(xué)生提供基于學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課的“專業(yè)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的綜合素養(yǎng)和綜合能力。
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展和計算機通信技術(shù)的迅速普及,更加注重工程素養(yǎng)、國家產(chǎn)業(yè)需求、綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng)的《電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐》,已成為所有理工科專業(yè)本科生的必修課和經(jīng)管類專業(yè)選修課的“專創(chuàng)融合”課程。Z校《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》已于2020立項省級精品在線課,2022年立項省級線上一流課,也是2019年校級在線開放課程、2023年校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范課程,2023年立項省級新工科新形態(tài)教材?;谡n程項目+團隊培養(yǎng),近五年獲“互聯(lián)網(wǎng)+”、挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計大賽、藍橋杯等省部級以上學(xué)科競賽共300余項,連續(xù)取得校級多項賽事突破。
本文依據(jù)新工科OBE理念和人才培養(yǎng)方案及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合“專創(chuàng)融合”教育目標(biāo),挖掘課程中充分體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的知識點,重組課程內(nèi)容,優(yōu)化授課過程。將課程內(nèi)容進行模塊化,知識點進行項目化、案例化、體系化,課程思政和專創(chuàng)融合,將思政教育和專創(chuàng)融合引入電工電子技術(shù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)在線課程教育中,對構(gòu)建電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐“專創(chuàng)融合”特色示范課程具有十分重要的意義。
1 專創(chuàng)融合課程建設(shè)優(yōu)勢分析
1.1 專創(chuàng)融合教學(xué)資源有積累
借鑒國內(nèi)外相關(guān)教學(xué)改革成果,在課程體系、能力素養(yǎng)、職業(yè)情懷、內(nèi)容組織、資源建設(shè)、討論型課程、實踐教學(xué)等方面均進行優(yōu)化改革和資源積累。在課程體系、能力素養(yǎng)、職業(yè)情懷培養(yǎng)上,構(gòu)建完成了以新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐、工程實踐培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力融入、科技報國、思政意識融合等教學(xué)內(nèi)容體系。以新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐為核心,課程內(nèi)容涵蓋電工電子技術(shù)理論體系、工程體系、創(chuàng)新設(shè)計理念、創(chuàng)業(yè)思維及科技報國融入等。
理論體系上重在塑造電工電子技術(shù)相關(guān)理論,如電路設(shè)計、集成電路設(shè)計、功率放大電路設(shè)計、組合電路設(shè)計、時序電路設(shè)計、性能參數(shù)優(yōu)化等。工程體系重在培養(yǎng)學(xué)生面向電子技術(shù)工程應(yīng)用的總體設(shè)計、參數(shù)選擇、仿真分析、設(shè)計制作、性能測試、型式實驗等工程實踐能力[2]。創(chuàng)新設(shè)計理念培養(yǎng)學(xué)生對新概念電工電子技術(shù)工程應(yīng)用總體設(shè)計、工程改進新方案、制作工藝新流程及工程實踐中的關(guān)鍵問題、復(fù)雜問題處理能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維培養(yǎng)重在通過學(xué)科競賽、科研項目、雙創(chuàng)活動的縱深引導(dǎo),基于雙創(chuàng)團隊、科技創(chuàng)新團隊、電工興趣小組、電工創(chuàng)新協(xié)會有機融合,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維在理論知識體系、工程實踐過程、能力意識上深度融入,形成了全過程、多學(xué)科、全覆蓋融合特點,使學(xué)生在專業(yè)知識體系上考慮國家、經(jīng)濟需求,結(jié)果需求融入專業(yè)技能,培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識及雙創(chuàng)能力。中國大學(xué)MOOC平臺和超星平臺上授課視頻55個,時長880分鐘,知識點解析451個,作業(yè)題庫2750道,教學(xué)課件109個,電子教案64個,專創(chuàng)融合教學(xué)案例64個,圖片資料365個,思政引例66個,小節(jié)測試99套,單元測試46套。
1.2 專創(chuàng)融合教學(xué)理念有創(chuàng)新
將專創(chuàng)融合與新工科OBE理念結(jié)合,課程立項者也是電子信息工程省級一流專業(yè)負(fù)責(zé)人,主要承擔(dān)基于新工科OBE理念的電子信息類專業(yè)培養(yǎng)方案的制定與修訂及專業(yè)認(rèn)證工作。對新工科OBE理念有深入理解,撰寫了“電工電子技術(shù)基礎(chǔ)”新工科OBE教學(xué)大綱,并按照新工科OBE理念進行教學(xué)實踐。團隊正在編寫基于新工科OBE理念的“電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐”教材,將專創(chuàng)融合、課程思政案例融入配套資源建設(shè)中。深度挖掘其課程思政內(nèi)容,以人物、事件、型號、知識點等多角度融入愛國情懷、科技報國、航空情懷,結(jié)合國防軍事、經(jīng)濟發(fā)展需求,以項目式、學(xué)科競賽、雙創(chuàng)活動、航空電子技術(shù)科普等多維度提高學(xué)生團隊合作、報效祖國的家國情懷。
1.3 對一流專業(yè)建設(shè)有支撐
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)是工科非電專業(yè)必修課,也是經(jīng)管類專業(yè)個性化特色必修課。體現(xiàn)“航空為本、管工結(jié)合”辦學(xué)特色典型課程,影響范圍廣,示范性強,建設(shè)效果好,為申報一流專業(yè)及相關(guān)教學(xué)工程類項目提供強力支撐。目前,電工電子技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)獲批河南省級一流課和省級精品在線課,也是校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范課程。課程建設(shè)成果和效果在省內(nèi)優(yōu)勢明顯。經(jīng)專創(chuàng)融合建設(shè)后,爭取建設(shè)成為在省內(nèi)具有領(lǐng)先優(yōu)勢、國內(nèi)知名的專創(chuàng)融合課程。該課程在全國高校范圍內(nèi)廣泛開設(shè),建設(shè)為專創(chuàng)融合課程,除在校內(nèi)應(yīng)用外,還可向全國范圍內(nèi)示范輻射推廣。
2 基于“專創(chuàng)融合,科教融匯”的《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程改革
更新教學(xué)內(nèi)容,重構(gòu)電工電子技術(shù)知識體系,重組模塊,即電路模塊(電路基本定律、分析方法,交流電,三相電,暫態(tài)分析),模電模塊(半導(dǎo)體器件,基本放大,集成放大,穩(wěn)壓電源),數(shù)電模塊(門電路,組合電路,時序電路),專創(chuàng)融合模塊及工程應(yīng)用模塊。具體內(nèi)容分為十一章,每章的主要內(nèi)容、教學(xué)資源和專創(chuàng)融合案例組成知識圖譜,形成以專創(chuàng)融合,科教融匯對應(yīng)相關(guān)模塊和知識點。著眼于計算機類、航空航天類、機械類、自動化類、材料類非電工科專業(yè)教育、思政教育、雙創(chuàng)教育改革發(fā)展需求,課程著力解決以下重點問題:一是面向高階性的專業(yè)融合電路控制設(shè)計系統(tǒng)化集成能力培養(yǎng)問題(包括邏輯控制電路、模擬控制電路、數(shù)字控制電路、智能控制電路);二是面向創(chuàng)新性的新概念新技術(shù)電路控制設(shè)計多學(xué)科融合能力提升的培養(yǎng)問題;三是面向挑戰(zhàn)度跨專業(yè)的科學(xué)工程復(fù)合能力引導(dǎo)問題。
2.1 教學(xué)設(shè)計
2.1.1 課程內(nèi)容主體及專創(chuàng)融合設(shè)計
主體內(nèi)容包含三個層次:一是專業(yè)融合電路總體設(shè)計、方案設(shè)計內(nèi)容和電路控制系統(tǒng)體系。二是新概念新技術(shù)電路綜合控制設(shè)計、組合電路集成設(shè)計、時序電路集成設(shè)計、邏輯控制電路設(shè)計、智能控制電路綜合設(shè)計、電路與系統(tǒng)綜合設(shè)計、綜合性能仿真分析試驗。三是面向工程設(shè)計的新技術(shù):專業(yè)融合電路電子技術(shù)、制作工藝、仿真測試、型式驗證、組合人工智能+技術(shù),輔以學(xué)生團隊項目式、競賽式牽引,引導(dǎo)學(xué)生全程參與電路綜合設(shè)計、分析、制作、演示等。
課程內(nèi)容設(shè)計中,通過雙創(chuàng)項目、學(xué)科競賽、雙創(chuàng)活動、實驗室開放項目、科研項目等有機融入,引導(dǎo)學(xué)生在課程理論學(xué)習(xí)、工程實踐、創(chuàng)新設(shè)計中形成創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)意識[3-5]。理解如何將市場需求(市場剖析)→技術(shù)需求(專業(yè)素養(yǎng))→技術(shù)基礎(chǔ)或工業(yè)基礎(chǔ)(資源獲取與利用)→技術(shù)創(chuàng)新或方案創(chuàng)新(創(chuàng)新意識、成果轉(zhuǎn)化)→設(shè)計、仿真、制作、調(diào)試、驗證(嘗試、探索與實踐意識)→電路設(shè)計參數(shù)綜合優(yōu)化、統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)(可承擔(dān)損失、可控風(fēng)險)→新概念新技術(shù)電路綜合控制設(shè)計、組合電路集成設(shè)計、時序電路集成設(shè)計、邏輯控制電路設(shè)計、智能控制電路綜合設(shè)計、分析、測試、驗證、演示等元素實現(xiàn)縱向、橫向融合,提高專創(chuàng)融合教育深度和廣度。
2.1.2 課程專創(chuàng)融合實踐創(chuàng)新設(shè)計
工程實踐能力提高是課程改革的重要目標(biāo),形成課程內(nèi)外綜合培養(yǎng)體系、多學(xué)科融合培養(yǎng)方法,輔以課題式、項目式、競賽式、雙創(chuàng)活動等體驗式多元教育模式,綜合提高學(xué)生專業(yè)知識、創(chuàng)業(yè)思維的理解和掌握[6-7]。以項目式為例,從融入路線上看,項目起點是市場、落腳點也是市場,如表1。以雙創(chuàng)教育和專業(yè)教育為雙翼,立足電路電子技術(shù)和人工智能+、控制技術(shù),從項目和技術(shù)維度協(xié)同構(gòu)建專創(chuàng)融合培養(yǎng)路線。依據(jù)雙創(chuàng)教育、專業(yè)知識教育、思政教育綜合需求,全過程有效融入創(chuàng)業(yè)思維元素、專業(yè)知識、課程思政元素,構(gòu)筑了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育(項目需求、市場痛點、資源整合、成果轉(zhuǎn)化、企業(yè)管理、探索實踐等)、專業(yè)知識體系(方向把握、解決專業(yè)問題、專業(yè)技能、管理能力等)和思政元素集合(關(guān)注國家發(fā)展、科技報國、家國情懷、勇于創(chuàng)新、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、團結(jié)協(xié)作、誠信友善、道德品質(zhì)等)的邏輯關(guān)系,依據(jù)實踐團隊和個人特性,在項目式工程實踐中給學(xué)生帶來體驗感、參與感、自信感、獲得感,正向影響專業(yè)課程體系、思政教育、雙創(chuàng)教育體系,提高學(xué)生綜合能力。
2.2 教學(xué)實施
依據(jù)新工科及OBE理念對“知識點”實施重組,按照不同專業(yè)需求,將傳統(tǒng)知識點解構(gòu)在學(xué)習(xí)情境中,重構(gòu)電路26學(xué)時,模電20學(xué)時,數(shù)電18學(xué)時。課程采取“課前自學(xué)”“線上線下混合教學(xué)”“線下討論”“綜合實訓(xùn)”“創(chuàng)新大賽”和“興趣小組電子協(xié)會”六聯(lián)驅(qū)動模式下的交叉融合教學(xué)方法。注重引入學(xué)科前沿知識和課程思政內(nèi)容,采用啟發(fā)式教學(xué),探究式學(xué)習(xí),將每年學(xué)科競賽與教學(xué)內(nèi)容融合,及時跟蹤前沿知識。每節(jié)課程,按照任務(wù)導(dǎo)入、課前自學(xué)、經(jīng)典視頻與課堂融合、互動討論、項目驅(qū)動、成果展示等流程進行專創(chuàng)融合教學(xué)設(shè)計,實施專創(chuàng)融合的教學(xué)資源。
2.2.1 課程教學(xué)目標(biāo)實施
以學(xué)為主,環(huán)境育人,重點培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計系統(tǒng)集成能力、多學(xué)科融合應(yīng)用能力、關(guān)鍵工程問題解決能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)探索精神、科技報國精神,即“三能力兩精神”目標(biāo)。即用團隊競爭多元評價激勵學(xué)習(xí)活動,用課外投入更多的時間學(xué)習(xí)和實踐,來提升個人素養(yǎng)。利用實用有趣的、具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)活動,綜合運用電工電子技術(shù)理論知識完成實際任務(wù),業(yè)提升個人能力。利用學(xué)習(xí)活動推動自主知識重構(gòu),概念清晰,思維嚴(yán)謹(jǐn),熟練應(yīng)用復(fù)雜電路,來拓展個人知識面。
2.2.2 專業(yè)知識體系實施(高階性)
以學(xué)生需求為中心,構(gòu)建面向高端系統(tǒng)集成的總體技術(shù)、電路創(chuàng)新、智能控制電路(包括邏輯控制電路、模擬控制電路、數(shù)字控制電路、智能控制電路)、結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)等專業(yè)融合電路控制設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)。
2.2.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)實施(創(chuàng)新性)
以學(xué)習(xí)活動為中心,構(gòu)建TARPA模型,主要包括:知識地圖、創(chuàng)新實踐、課程資源、課程思政、創(chuàng)新評價五部分。把學(xué)習(xí)內(nèi)容嵌入高階活動情境和任務(wù)中。以國家社會需求為先導(dǎo),通過設(shè)計理念創(chuàng)新、總體技術(shù)創(chuàng)新、工藝流程創(chuàng)新、工程應(yīng)用創(chuàng)新、綜合能力創(chuàng)新等過程培養(yǎng),提高學(xué)生創(chuàng)新能力。
2.2.4 工程能力培養(yǎng)實施(挑戰(zhàn)度)
以專業(yè)融合電路綜合設(shè)計為核心,以課程思政為牽引,面向工程關(guān)鍵技術(shù)及能力培養(yǎng),構(gòu)建項目+競賽、團隊+個性一體化工程設(shè)計培養(yǎng)模式,全面融入理論課程教育和課程思政教育。
2.2.5 智慧教學(xué)體系實施
基于已建設(shè)微課、案例庫、信息化視頻資源庫,面向?qū)K紕?chuàng)融合能力提升,構(gòu)建科學(xué)-工程復(fù)合能力融合培養(yǎng)、多元信息化教學(xué)途徑一體的智慧教學(xué)體系。采用多元混合式教學(xué)設(shè)計,有機融入超星平臺、中國大學(xué)MOOC平臺、微視頻、課程案例庫、體驗式教學(xué)、項目式教學(xué)等,實現(xiàn)綜合能力培養(yǎng)。采用線上線下混合式教學(xué)。以學(xué)生為中心,學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,靈活運用啟發(fā)式、探究式、討論式、案例式、項目驅(qū)動式等多樣化教學(xué)方法和手段,圍繞“課前虛擬課堂自主學(xué)習(xí)—課中真實課堂翻轉(zhuǎn)研討—課后虛擬課堂拓展鞏固”主線展開。(1)“視頻案例庫+超星在線課程+大學(xué)MOOC省級精品課平臺+釘釘”多元線上資源庫建設(shè),提升學(xué)生參與積極性和學(xué)習(xí)能動力,融入案例式課程思政元素。(2)“線下主線+線上牽引”混合教學(xué)策略,結(jié)合課程特點和工程設(shè)計要求,線下課程重在塑造工程實踐和創(chuàng)新能力,線上課程重點關(guān)注通識性和知識案例。(3)多元線上、線下反饋式互通互融,采用多元混合策略,實現(xiàn)線下項目式、競賽式成果案例化,反饋至線上課程,持續(xù)升級線上課程案例、知識點體系。利用平臺大數(shù)據(jù),實現(xiàn)學(xué)情分析,精準(zhǔn)監(jiān)控學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、線上學(xué)習(xí)過程,了解其知識掌握的程度,實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)行為,從而及時進行調(diào)整,切實提高教學(xué)質(zhì)量。
為了適應(yīng)社會需要,教學(xué)過程非常重視校企聯(lián)合,開展校內(nèi)與校外的資源整合,以培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。教學(xué)圍繞著提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)教育的融合,運用啟發(fā)式、探究式、討論式及案例式相結(jié)合的“項目式”教學(xué)模式,實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式。注重案例分析教學(xué),聘請本行業(yè)具有豐富管理和電路綜合設(shè)計經(jīng)驗的行業(yè)專家和導(dǎo)師參與課堂教學(xué)活動。加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識。利用行業(yè)資源,建立校企合作的實訓(xùn)模式,滿足學(xué)生參觀、實踐學(xué)習(xí)的需要,并在合作中提升學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì),提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。利用平臺大數(shù)據(jù),實現(xiàn)學(xué)情分析,精準(zhǔn)監(jiān)控學(xué)生自主學(xué)習(xí)、線上學(xué)習(xí)過程,了解其知識掌握程度,實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)行為,從而及時進行調(diào)整,切實提高教學(xué)質(zhì)量。知識能力體系、思政意識覺悟、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力素養(yǎng)等的構(gòu)建理應(yīng)是一個系統(tǒng)化的教學(xué)培養(yǎng)過程,以此為出發(fā)點,以系統(tǒng)化、體系化思維構(gòu)筑“顯性+隱性”課程專創(chuàng)融合教學(xué)模式,共筑多元化教學(xué)途徑實現(xiàn)過程。
2.3 構(gòu)建創(chuàng)新實踐平臺
2.3.1“科研項目+學(xué)科競賽+雙創(chuàng)活動+實驗室開放項目”四駕馬車協(xié)同驅(qū)動[8-10]
結(jié)合電工電子技術(shù)知識體系,建立學(xué)生科研創(chuàng)新團隊,融合科研項目、學(xué)科競賽、雙創(chuàng)活動、實驗室開放項目及大創(chuàng)項目,以“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計大賽等高水平學(xué)科競賽為牽引,共同推進復(fù)合型、創(chuàng)新型、專業(yè)型能力要素培養(yǎng)。
2.3.2“科學(xué)理論+工程技術(shù)+創(chuàng)新探索”培養(yǎng)機制
持續(xù)推進教學(xué)改革,實現(xiàn)理論→實踐→創(chuàng)新三維聯(lián)動,將電工電子技術(shù)科學(xué)理論、工程關(guān)鍵技術(shù)、新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新體系設(shè)計及工程應(yīng)用等相互融合,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)—工程復(fù)合能力及解決關(guān)鍵問題的創(chuàng)新能力。
2.3.3“微課案例+體驗式思政+工程隱性能力”三級思政融合培養(yǎng)
基于中國大學(xué)MOOC和超星線上平臺建立電工電子技術(shù)課程思政微課案例庫,思政元素有機融入體驗式(項目、競賽、活動)全過程,并在工程實踐中提高學(xué)生隱性思政能力,樹立科技愛國意識。
2.3.4“創(chuàng)新團隊+創(chuàng)新實驗室+眾創(chuàng)空間+省級電子信息實驗中心”四級實驗平臺貫通
構(gòu)建五位一體的“專創(chuàng)融合”平臺,以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心,依托電子信息省級實驗中心,結(jié)合創(chuàng)新團隊+創(chuàng)新實驗室+眾創(chuàng)空間+省級電子信息實驗中心”四級實驗平臺融合、不同年級“傳幫帶”、不同專業(yè)背景融合,協(xié)同提高學(xué)生工程設(shè)計系統(tǒng)集成能力等“三能力兩精神”。
2.3.5“開放型+工程型+集成型+升級型”四層課程體系智慧重構(gòu)
課程內(nèi)容從原有電工電子技術(shù)理論向?qū)I(yè)融合電路綜合設(shè)計、工程技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新設(shè)計一體化融合,課程體系上秉承知識內(nèi)容開放構(gòu)建、工程技術(shù)融入、系統(tǒng)集成化,結(jié)合科研、團隊成果,自我升級專業(yè)內(nèi)容。鼓勵大學(xué)生申請中國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目,參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計大賽、“創(chuàng)青春”創(chuàng)業(yè)大賽等重大科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽來推進學(xué)生專業(yè)知識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和綜合素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。智育啟創(chuàng),以創(chuàng)培智,構(gòu)建“專業(yè)課程+大創(chuàng)項目+學(xué)科競賽”專創(chuàng)融合模式。聚焦創(chuàng)新型人才培養(yǎng),推進雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育深度融合。真正地實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培育,服務(wù)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.4 考試改革
設(shè)計三兼顧雙掛鉤多元評價方式,課程考核實行線上與線下融合、過程評價與結(jié)果評價統(tǒng)一的綜合考核體系。兼顧專業(yè)知識掌握、工程實踐參與、思政意識提高等。理論考試中,有機將電工電子技術(shù)知識、工程技術(shù)、關(guān)鍵問題解決、系統(tǒng)集成和思政培養(yǎng)列入考核內(nèi)容;結(jié)合我國新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新體系設(shè)計及工程應(yīng)用、專業(yè)融合電路綜合設(shè)計、國計民生需求等全面考核學(xué)生對專業(yè)知識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的感知,試卷中設(shè)計部分開放設(shè)計題、工程應(yīng)用題、產(chǎn)品性能分析等,考驗學(xué)生創(chuàng)新能力、工程問題處理等。
最終成績=線上成績30%+實驗成績和專創(chuàng)融合制作20%+期末考試成績50%,其中,過程考核包括簽到、作業(yè)、隨堂測驗、單元測試、在線討論、課堂提問以及觀看視頻、線上考試等,并占有不同權(quán)重。實驗成績?nèi)∷袑嶒灳?,參照實驗報告、實驗結(jié)果、測試過程綜合評定,專創(chuàng)融合制作與實驗成績?nèi)∑骄?。學(xué)習(xí)過程考核遵循四個原則:體驗式效果考核,考慮學(xué)生團隊(專業(yè)知識、工程技術(shù)、合作精神)及個人(知識全面性、學(xué)習(xí)理想)參與課題、項目、競賽、電工科普等活動積極性和參與度;課程內(nèi)外路演、討論交流環(huán)節(jié),提升學(xué)生新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新體系設(shè)計及工程應(yīng)用、系統(tǒng)總結(jié)和外延分析能力,關(guān)注國家民族命運、以我國電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為己任的情懷;線上課程、課程思政案例庫學(xué)習(xí)情況、知識分享等,作為考核的有效補充;高水平學(xué)科競賽及國家大創(chuàng)項目和實驗室開放項目計入,獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計大賽等賽事獎項,給予加分,關(guān)注“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽“紅色之旅”賽道項目,培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)融合電路綜合設(shè)計提高課程思政精神的能力。
微課及線上課課程學(xué)習(xí)成績考核數(shù)據(jù)主要來源包含泛雅學(xué)習(xí)平臺和超星微課(創(chuàng)新設(shè)計、課程思政微課案例庫等)及中國大學(xué)MOOC精品在線課學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),三者綜合包含了與電工電子技術(shù)工程相關(guān)人物庫、事件庫、元器件庫、瓶頸庫、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作品庫(教學(xué)作品庫)等,在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)平臺討論、問題回答、作業(yè)提交、課程學(xué)習(xí)分享等參與情況,結(jié)合中國大學(xué)MOOC精品在線課、超星微課、學(xué)習(xí)通線上數(shù)據(jù),從學(xué)生綜合能力、思政意識等綜合評定。
考試內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點,增加探究式、開放式試題,讓學(xué)生不是通過死記硬背通過考試,而是全過程對學(xué)生進行考核評價,在平時的教學(xué)中積極鼓勵學(xué)生參與課堂互動,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,課程評價標(biāo)準(zhǔn)對平時課堂表現(xiàn)等加分,讓更多的學(xué)生愿意投身課程學(xué)習(xí),并引導(dǎo)能力強的學(xué)生加入教學(xué)科研團隊,真正讓學(xué)生做到自發(fā)學(xué)習(xí)、具備獨立思考的能力。
3 結(jié) 語
以計算機類、航空航天類、機械類、自動化類、材料類等工科非電專業(yè)為研究對象,針對電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課程,基于“專創(chuàng)融合,科教融匯”新工科理念,完成電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐“專創(chuàng)融合”特色示范課程教學(xué)設(shè)計。提出學(xué)科競賽+雙創(chuàng)項目雙向驅(qū)動模式,設(shè)計融教、學(xué)、做于一體的學(xué)習(xí)情境,將電工電子技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)成為理論與實踐、理論與大賽融合、教賽課一體新工科專創(chuàng)融合特色示范課程。組織學(xué)生團隊積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計大賽、藍橋杯等學(xué)科競賽,取得了豐富優(yōu)秀成果,建立學(xué)生科技創(chuàng)新團隊10余支。獲“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽國賽銀獎2項、銅獎5項、省賽一等獎10項;獲“挑戰(zhàn)杯”國賽銅獎2項、省賽一等獎5項;獲電子設(shè)計大賽國賽獎10項,獲省賽獎120項。獲藍橋杯國賽獎20項,省賽獎220項??蒲袑W(xué)術(shù)激勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣,完成電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐,學(xué)生團隊參與發(fā)表學(xué)術(shù)論文近20篇,授權(quán)申請專利10余項,大創(chuàng)項目國家級立項5項,校級實驗室開放項目立項10項,教育部產(chǎn)學(xué)研立項10項,大幅提升了學(xué)生的新概念電工電子技術(shù)創(chuàng)新實踐能力、工程實踐創(chuàng)新能力、科技創(chuàng)新意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。設(shè)計科研項目深度融合教學(xué)方法,提出科研項目+學(xué)科競賽+雙創(chuàng)活動融合牽引的能力要素培養(yǎng)策略。形成微課式、體驗式、實踐式、引導(dǎo)式、科研反哺式等思政融合及雙創(chuàng)能力培養(yǎng)方法,構(gòu)建了開放型、工程型、集成型、升級型的四層課程智慧體系?;凇靶枨鬆恳?,專創(chuàng)融合,科教融匯”的《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》特色課程探索與實踐打破傳統(tǒng)教育的教育滿堂灌模式,并且在教學(xué)過程考核方面較傳統(tǒng)教學(xué)模式有明顯優(yōu)勢,為高校新教學(xué)模式探索與研究提供了新的方向。
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責(zé)任編校:杜晚霞,羅 紅
Exploration and Practice of the Course “Fundamentals of Electrical and Electronic Technology” Under the Background of “Integration of Specialization and Innovation, Integration of Science and Education”
ZHOU Peng,CHEN Yu,BU Jinke,LV Ziyue,GUO Rui,ZHAO Qing,QIN Yuxin
(College of Electronic Information,Zhengzhou University of Aeronautics,Zhengzhou 450046, China)
Abstract:Basic Electrical and electronic technology is a required course for non-electrical engineering majors, it plays an important role in cultivating students’professional comprehensive ability and scientific literacy. Under the background of innovation integration, science and education integration, the Knowledge Point is reorganized according to the new engineering and OBE concept. According to the training goal of different majors in engineering, the traditional knowledge points are deconstructed in the learning context, and the knowledge modules of circuits, modulo and digital electronics are reconstructed, construction of electrical and electronic technology Creative integration characteristics of the model curriculum teaching design. The education of Innovation and innovation should be integrated into the innovation practice of electrotechnics, and the Cultivation of innovation and innovation consciousness and ability should be emphasized. This paper provides a new idea for the double-innovation teaching mode of electrotechnics for non-electrical majors in Colleges and universities.
Key words:creative integration; curriculum reform; practical innovation; teaching design;avionics