“卓越工程師2.0”計劃下地方本科高校電子技術實驗教學改革與創(chuàng)新

培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程人才，對當前地方高校電子技術實驗課程教學提出了高標準要求。針對這一挑戰(zhàn)，提出從實驗基礎課程體系重構、創(chuàng)新教學模式與教學資源融合、全過程實驗教學評價體系構建等三個方面進行教學改革與創(chuàng)新策略，并探討實現(xiàn)這一策略的研究方法和思路。通過實證分析當前教學改革與創(chuàng)新實踐中所取得的成效，驗證所提策略的有效性。研究結果可為電子技術實驗教學與改革提供新的視角，也為地方高校實施卓越人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新提供有益參考。

在當前的全球化和技術革新背景下，卓越工程人才已成為推動新型工業(yè)化進程和加速新質生產力形成的關鍵戰(zhàn)略資源。社會對于具備創(chuàng)新思維、堅實工程實踐能力以及廣闊學科視野的復合型工程人才的需求日益迫切。高校實驗室作為素質教育的前沿陣地和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地，其實驗教學在提升學生綜合能力方面發(fā)揮著至關重要的作用。

1 電子技術實驗教學領域面臨若干挑戰(zhàn)

1.1 實驗內容的局限，難以激發(fā)學生的探究興趣和創(chuàng)新能力

（1）基礎性內容過多。當前實驗教學內容往往過于基礎且缺乏時效性，導致其實用性和與行業(yè)需求的對接存在差距。（2）系統(tǒng)性和深度不足。實驗教學內容雜散，系統(tǒng)性和深度不足，多以重復性和驗證性實驗為主，缺乏綜合性、創(chuàng)新性和探究性。（3）實用性不強。學生通過實驗教學獲得的知識和技能難以直接應用于未來的職業(yè)生涯，解決復雜問題的能力未能得到充分培養(yǎng)。（4）深度k6wxTnljmDgsl6A3BKNMOA==與梯度缺乏。實驗教學課程的設計缺乏深度和梯度，無法滿足不同層次學生的學習需求，難以激發(fā)學生的探究興趣和創(chuàng)新能力。

1.2 教學模式的陳舊，限制了學生主動探究和創(chuàng)新能力的發(fā)展

（1）灌輸式教學模式?，F(xiàn)行的實驗教學模式，以教師為中心的灌輸式教學仍然占據(jù)主導地位，學生在實驗課堂上往往只是被動地完成實驗任務。（2）探索精神缺乏。教學內容缺乏新穎性，導致學生對于實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不同的現(xiàn)象缺乏探索精神，自主創(chuàng)新的意識不強，拓展學習的主動性不夠。（3）機械式操作方式。按部就班式的實驗步驟、固定內容的設置模式、機械式的模仿操作，難以激勵學生發(fā)揮創(chuàng)造力，嚴重限制了學生主動探究和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1.3 評價體系的單一性，難以反映學生的綜合實驗能力

（1）結果考核方式?，F(xiàn)有的實驗教學評價體系過于側重于結果（考試與實驗數(shù)據(jù)）考核，忽視了過程性評價（發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力），不利于對學生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，也難以反映學生的綜合實驗能力。（2）教師考核指標單一。教師的考核指標主要為論文與專利等，缺乏與實際工作量相匹配的考核指標和激勵機制。使得實驗教師在指導學生開展相關創(chuàng)新型實驗方面積極性不高，影響實驗教學質量和效果。

隨著電子信息技術的廣泛應用，社會對電子學人才的需求持續(xù)增長，尤其是在5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興領域。在新工科教育背景下，地方高校面臨著更新實驗教學理念、培養(yǎng)符合未來人才需求的挑戰(zhàn)。如何根據(jù)未來人才需求更新培養(yǎng)要求，進行學科交叉融合，更新創(chuàng)新途徑，是當前面向“卓工2.0”計劃下亟待解決的問題。

2 教學改革的策略

如何在地方本科高校中通過電子技術實驗教學的改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才，需緊密結合行業(yè)需求和技術發(fā)展前沿，推動教學內容的深度重構、教學模式的創(chuàng)新融合和教學資源的立新及多維考核評價體系的建立。

2.1 構建電子技術實驗基礎課程體系

在教學改革中，構建電子技術實驗基礎課程體系是提高教學質量和滿足行業(yè)需求的關鍵，這一策略包括以下幾個方面：

（1）課程體系的優(yōu)化。通過深入調研社會需求與行業(yè)發(fā)展趨勢，優(yōu)化課程設置方案，減少低層次重復實驗，強化理論支撐下的實驗創(chuàng)新。（2）課程內容的重構。依托國家生產發(fā)展需求與“雙一流”學科建設的頂層設計，研究制定新的課程體系與實驗項目，遵循科學性、創(chuàng)新性、應用性原則，緊密與行業(yè)需求相結合。引入教師科研項目與企業(yè)案例，提升課程的高階性和深度。（3）課程思政元素的融入。有機融入課程思政元素，構建具有基礎性、梯度性和創(chuàng)新性的實驗課程體系，以培養(yǎng)學生的綜合素質。

2.2 融合創(chuàng)新教學模式與教學資源

教學模式與教學資源的創(chuàng)新融合是激發(fā)學生創(chuàng)新意識和提升綜合實踐能力的重要手段。具體措施包括如下方面。

（1）多維教學模式的探索。探索理實融合、虛實融合、兩課融合和思專融合的多維教學模式，建立以學生為中心、教師為引領的培養(yǎng)模式。（2）數(shù)字化教學資源的開發(fā)。更新并開發(fā)多種數(shù)字化教學資源，如電子教材、在線實驗平臺、虛擬實驗室、網(wǎng)絡云平臺等，為學生提供豐富的學習材料，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。（3）校企合作機制的建立。建立校、企等多方聯(lián)動、互利共贏的協(xié)同育人新機制，以促進學生的實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2.3 構建全過程實驗教學評價體系

全過程實驗教學評價體系的構建是確保教學質量和學生學習成效的重要環(huán)節(jié)。這一策略涉及：

（1）多維度評價體系的設計：設計涵蓋知識掌握、技能實踐、創(chuàng)新能力等多維度的學生評價體系，以全面評估學生的學習行為與成效。（2）教師評價與激勵機制的建立：提出多維度、公正、透明的教師評價與激勵機制，促進教師的專業(yè)發(fā)展，提高教育教學質量，以促進課程體系的持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新。（3）閉環(huán)式反饋評價體系的構建：構建閉環(huán)式反饋評價體系，通過自評、互評、座談、調查問卷等反饋循環(huán)機制，指導教學評價體系的發(fā)展和完善。教學改革策略框圖如下圖所示。

3 研究方法與創(chuàng)新

本課題旨在探索在地方本科高校中，如何通過電子技術實驗教學的改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才。

3.1 需求分析方法

需求分析是實驗教學改革的起點。通過問卷調查、半結構化訪談和文獻綜述等方法，本研究深入收集了行業(yè)專家、教育學者和在校師生的意見和建議。這些方法的應用確保了需求分析的全面性和深入性，為后續(xù)的課程體系設計和教學模式創(chuàng)新提供了堅實的基礎。

（1）問卷調查

問卷調查是一種廣泛收集數(shù)據(jù)的手段，本研究設計了針對性的問卷，旨在了解不同利益相關者對電子技術實驗教學的看法和需求。問卷內容包括教學內容、教學方法、評價體系等多個維度，以確保全面覆蓋教學改革的關鍵方面。調查對象包括行業(yè)專家、教育學者、教師和學生，以保證數(shù)據(jù)的多樣性和代表性，問卷調查的結果為后續(xù)的課程體系設計提供了重要依據(jù)。

（2）半結構化訪談

半結構化訪談允許研究者深入探討問卷調查中發(fā)現(xiàn)的問題。通過與行業(yè)專家、教育學者和教師進行一對一的訪談，本研究獲得了更深層次的見解和建議。訪談內容包括教學內容的實用性、教學方法的有效性、評價體系的合理性等，為教學改革提供了更具體的指導。

（3）文獻綜述

文獻綜述幫助研究者了解當前電子技術實驗教學領域的研究現(xiàn)狀和趨勢。通過分析國內外相關文獻，本研究識別了教學改革的潛在方向和可能的創(chuàng)新點。通過系統(tǒng)梳理國內外研究成果，提取關鍵信息，歸納總結，為課程體系設計提供了理論支持。

3.2 實驗課程體系設計

基于需求分析的結果，本研究重新構建了實驗教學大綱，將課程內容分為基礎實驗、綜合設計、工程應用和研究創(chuàng)新四個層次。這一設計旨在增強課程的實用性和前瞻性，打造一個梯度分明、內容豐富的電子技術實驗課程體系。

（1）教學大綱優(yōu)化

教學大綱的優(yōu)化確保了課程內容與行業(yè)需求和技術發(fā)展趨勢的緊密結合。這一過程包括對課程目標、教學方法、評價標準等關鍵要素的重新定義。通過與行業(yè)專家和教育學者的討論，確定課程大綱的具體內容，優(yōu)化后的教學大綱更加符合實際需求，提升了課程的實用性。

（2）課程內容重構

課程內容的重構關注于減少低層次重復實驗，強化理論支撐下的實驗創(chuàng)新。通過引入教師科研項目與企業(yè)案例，課程的高階性和深度得到了顯著提升。通過案例分析和實際應用，增強學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。重構后的課程內容更加貼近實際應用，提升了學生的綜合能力。

3.3 教學模式與教學資源創(chuàng)新

本研究探索了多種教學模式的融合，包括理實融合、虛實融合、兩課融合和校企協(xié)同育人合作機制，以建立以學生為中心、教師為引領的教學模式。

（1）教學模式創(chuàng)新

教學模式的創(chuàng)新實踐包括項目式學習、翻轉課堂、計算機輔助教學等現(xiàn)代教學方法，這些方法的引入促進了學生的主動學習和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。采用項目式學習，讓學生在實際項目中學習和解決問題；翻轉課堂讓學生在課前預習，課堂時間用于討論和實踐。創(chuàng)新的教學模式顯著提升了學生的參與度和創(chuàng)新能力。

（2）教學資源整合

教學資源的整合包括電子教材、在線課程、在線實驗平臺、案例庫等。這些資源的開發(fā)和利用為學生提供了不受時空限制的豐富學習材料。電子教材、在線課程和實驗平臺的開發(fā)，提供多種學習資源和渠道。整合后的教學資源豐富多樣，提高了學生的學習效率和興趣。

3.4 實驗教學評價體系構建

本研究設計了多維度的學生評價體系，涵蓋知識掌握、技能實踐、創(chuàng)新能力等方面。同時，提出了教師評價與激勵機制，以促進課程體系的持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新。

（1）學生評價體系

學生評價體系的構建不僅關注學生的學術表現(xiàn)，也重視學生的創(chuàng)新能力、團隊合作能力和社會實踐能力。這種多維度的評價方法有助于全面評估學生的學習行為與成效。新的評價體系顯著提升了學生的參與度和創(chuàng)新能力，提高了教學質量。

（2）教師評價與激勵機制

教師評價與激勵機制的建立旨在提升教師的教學和科研能力，同時促進教學內容和方法的持續(xù)創(chuàng)新。通過閉環(huán)式反饋評價體系，教師能夠及時獲得教學效果的反饋，指導教學實踐的改進。通過對教師進行定期評價，提供培訓和學習機會，促進了教師之間的交流與合作。教師評價與激勵機制的建立顯著提升了教師的教學質量和科研水平。

通過這些研究方法，預期能夠形成新質生產力的戰(zhàn)略資源，為地方本科高校電子技術實驗教學改革提供理論和實踐指導。這些改革措施不僅提升了學生的綜合能力和實踐能力，也為未來的教學改革提供了寶貴的經驗。

4 教學改革與創(chuàng)新的成效

以我校信息科學技術學院電子信息工程專業(yè)為例，探討了電子技術實驗教學改革的成效，旨在促進地方本科高校之間的交流與學習。作為省級卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的重點領域，本專業(yè)在電子技術實驗教學方面積累了較豐富的經驗。我們采取了以解決實際問題為核心的教學模式創(chuàng)新，致力于培養(yǎng)能夠服務于電子信息戰(zhàn)略性新興產業(yè)的高素質人才，以加速新質生產力的形成。

圍繞學校本科教育目標，構建了一個“1+3+4”的多層次電子技術實驗核心課程體系，即1條主線：堅持綜合實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；3個方面：課程內容的重構、教學模式與教學資源的創(chuàng)新、多元評價體系的構建；4個層次：基礎實驗、綜合設計、工程應用、研究創(chuàng)新，以推動教學的持續(xù)改進，培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和終身學習能力。

（1）課程教材體系建設的成效

在課程教材體系的建設方面，打破傳統(tǒng)課程壁壘，通過優(yōu)化教學大綱和教材內容，成功構建了多層次的電子技術實驗核心課程體系，包括基礎實驗、綜合設計、工程應用和研究創(chuàng)新，以培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和終身學習能力。近三年，出版了3部實驗系列教材，自編了5本實驗講義，其中2部被評為省級精品教材。這些教材的出版和使用，顯著提升了課程的高階性，激發(fā)了學生對前沿知識的興趣。教材中引入的教師科研項目與企業(yè)案例，增強了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。教材中經典的電路單元或新穎的設計模塊對學生競賽和創(chuàng)新項目的輔助作用大為增加。據(jù)調查，學生對教材的使用率和參考率提高了約65%，這反映了教材體系改革的積極成效。

（2）創(chuàng)新教學模式與教學資源融合構建的成效

實施的理實融合、虛實融合、兩課融合和校企協(xié)同育人合作機制，打破了實驗時空限制，顯著提高了學生的課外實驗時間和實驗設備的利用率；學生課外的相互促進，相互競爭，共同進步，促進了實驗創(chuàng)意的多元化。此外，思政案例的融入不僅激發(fā)了學生的愛國情懷，也增強了他們的民族責任感。近三年，立項大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃國家級和省級20余項；全國大學生各類一級賽事，獲國家級獎105項，省級獎近500項；授權專利10余項。教師獲得多個教學成果獎勵，團隊承擔省級高等教育改革項目3項，教育部產教融合協(xié)同育人項目近10項，教改論文10余篇。課程和團隊獲得社會高度評價和同行認可，立項社會服務項目10項。

（3）綜合評價體系構建的成效

綜合評價體系的構建，不僅關注學生的學術表現(xiàn)，也重視學生的創(chuàng)新能力、團隊合作能力和社會實踐能力。新的教學模式和評價體系顯著提升了課堂氣氛的活躍度，學生更加積極參與課堂討論和實踐活動。據(jù)調查，學生對課堂的滿意度提高了約40%，課堂互動次數(shù)增加了約50%。在新的評價體系下，教師和學生之間的交流更加頻繁，這種互動有助于提高教學質量和學生的學習體驗。綜合評價體系的構建顯著提升了教學效果，學生的學習成績和創(chuàng)新能力均有了顯著提高，教學效果提升了近30%，教育教學成果逐年增加。

通過這些教學改革與創(chuàng)新的實踐，地方本科高校在電子技術實驗教學方面取得了顯著成效，為培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才奠定了堅實的基礎。

5 總結與展望

5.1 總結

在電子技術實驗教學改革的實踐中，本研究通過深入分析和實踐探索，已在課程體系構建、教學方法革新以及評價機制多元化方面取得顯著進展。通過與行業(yè)深度對接和調研，實驗教學內容得以更新，以便更好地適應工程實踐需求和科技發(fā)展趨勢。同時，教學模式的創(chuàng)新實踐顯著增強了學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維能力，為培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才奠定了基礎。

（1）課程體系構建。通過深入調研社會需求與行業(yè)發(fā)展趨勢，優(yōu)化課程設置方案，減少了低層次重復實驗，強化了理論支撐下的實驗創(chuàng)新。引入教師科研項目與企業(yè)案例，提升了課程的高階性和深度。（2）教學方法革新。探索了理實融合、虛實融合、兩課融合和思專融合的多維教學模式，建立了以學生為中心、教師為引領的培養(yǎng)模式。引入項目式學習、翻轉課堂等現(xiàn)代教學方法，促進了學生的主動學習和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。（3）評價機制多元化。設計了涵蓋知識掌握、技能實踐、創(chuàng)新能力等多維度的學生評價體系，全面評估學生的學習行為與成效。提出了多維度教師評價與激勵機制，提升了教師的教學和科研能力，促進了課程體系的持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新。

盡管取得了顯著進展，但在實際操作過程中仍存在一些挑戰(zhàn)，如教學資源的不足、教師專業(yè)發(fā)展的限制和評價體系的完善度等。

5.2 展望

面向未來，為培養(yǎng)具有國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才，教學改革與創(chuàng)新需進一步深化，以下是幾點建議：

（1）課程內容更新。持續(xù)更新課程內容，以反映最新的技術發(fā)展和行業(yè)需求，確保教學內容的前瞻性和實用性。（2）教學模式多樣化。探索和實施多樣化的教學模式，如項目式學習、翻轉課堂等，以促進學生的團隊合作、問題解決和創(chuàng)新能力。（3）評價體系全面化。建立一個全面的評價體系，不僅考量學生的學術表現(xiàn)，也重視其創(chuàng)新能力、團隊合作能力和社會實踐能力。（4）教師專業(yè)發(fā)展。加強對教師專業(yè)發(fā)展的重視，提供培訓和學習機會，促進教師之間的交流與合作，提升其教學和科研能力，以便更好地指導和激勵學生。（5）校企合作深化。深化校企合作，建立產學研用一體化的人才培養(yǎng)模式，為學生提供豐富的實踐機會和就業(yè)渠道，促進學生的職業(yè)技能和實際操作能力的提升。（6）社會服務項目。通過社會服務項目，加強學生的社會實踐能力，培養(yǎng)其社會責任感和職業(yè)素養(yǎng)。

通過這些措施，我們期望能夠為新型工業(yè)化和新質生產力的形成提供堅實的人才支撐，同時為地方本科高校電子技術實驗教學改革提供理論和實踐指導。這些改革將有助于培養(yǎng)更多具備國際視野和創(chuàng)新精神的卓越工程復合型人才，為國家和社會的發(fā)展貢獻力量。

本文系教育部產學合作協(xié)同育人項目“工程教育認證背景下《電子應用綜合設計》課程教學改革與實踐”（項目編號：220803806261602）；南京林業(yè)大學專業(yè)學位課程教學高水平案例建設項目（項目編號：163070162）研究成果。