沈陽工學(xué)院信息與控制學(xué)院 李姿 陳玉玲 孔德尉
新工科從2016年被提出,是我國工程教育的一大革新,支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,“中國制造”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),是引領(lǐng)社會(huì)進(jìn)步的思想動(dòng)力源,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是大學(xué)的主要任務(wù)。新工科中蘊(yùn)含著五新,即“新理念、新思路、新方法、新發(fā)展、新要求”。
2017年6月,教育部召開的新工科研究與實(shí)踐專家組第一次工作會(huì)議上審議通過了《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》,在該指南中提出了新工科建設(shè)的指導(dǎo)意見,主要包括“注重創(chuàng)新模式創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、質(zhì)量保障、分類發(fā)展”等要求。
信息與控制學(xué)院共計(jì)8個(gè)專業(yè),其中電類基礎(chǔ)課程覆蓋其中的6個(gè)專業(yè)。電工基礎(chǔ)教研室主要負(fù)責(zé)信息學(xué)院電類基礎(chǔ)課和相關(guān)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的講授,主要課程包括“電路”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“數(shù)字邏輯和數(shù)字電路”和“電工電子技術(shù)”,主要實(shí)訓(xùn)包括“電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)”和“模數(shù)電綜合實(shí)訓(xùn)”等集中實(shí)踐環(huán)節(jié)。
電類基礎(chǔ)課程作為信息學(xué)院電類的專業(yè)基礎(chǔ)課程,其理論內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng),學(xué)生需要在理論的指導(dǎo)下抽象出解決實(shí)際問題的電路模型,并能通過實(shí)踐提高對理論知識的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。
目前,學(xué)生在電類基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)存在以下幾個(gè)問題。
(1)模擬電子技術(shù)課程中的某些概念理論性較強(qiáng),學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)理解還較為吃力,認(rèn)為其枯燥、無頭緒。
(2)分析電路時(shí),無法準(zhǔn)確說明電路的基本功能。
(3)數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)對于邏輯抽象及狀態(tài)賦值的問題不能準(zhǔn)確把握。
(4)電路與模擬電路課程之間的關(guān)聯(lián)性較大,學(xué)生對于前續(xù)課程某些知識點(diǎn)理解不到位,直接導(dǎo)致后續(xù)課程內(nèi)容的掌握效果不佳。
(5)理論內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容聯(lián)系不夠緊密,實(shí)踐中對驗(yàn)證類的項(xiàng)目多,綜合設(shè)計(jì)類的項(xiàng)目少,學(xué)生缺少實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)效果不理想。
通過理解新工科的內(nèi)涵,結(jié)合信息學(xué)院的實(shí)際情況,電類專業(yè)基礎(chǔ)課程需要進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出實(shí)踐性教學(xué)地位,完善電類基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。通過課程團(tuán)隊(duì)、師生合作、產(chǎn)教融合、以賽促學(xué)等途徑強(qiáng)化教學(xué)的實(shí)施效果;通過加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式來拓寬教學(xué)的內(nèi)涵和空間。
沈陽工學(xué)院是一所地方應(yīng)用型院校,電類基礎(chǔ)課程是工科類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,其實(shí)踐性較強(qiáng),涉及電氣、自動(dòng)化、通信、電信、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足“新工科”人才培養(yǎng)的需求,故課程團(tuán)隊(duì)教師經(jīng)過多方調(diào)研,積極努力調(diào)整課程內(nèi)容與授課方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
電工教研室涉及的“電路”“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”三門課程率先走出了改革的步伐:課前利用自建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)視頻的預(yù)習(xí),課上采用現(xiàn)代化教學(xué)手段“雨課堂”或“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)現(xiàn)師生的實(shí)時(shí)互動(dòng),隨時(shí)根據(jù)學(xué)生的情況增加適當(dāng)?shù)臏y試題目,或分組討論總結(jié)課程知識點(diǎn)內(nèi)容,適當(dāng)發(fā)放課堂紅包活躍氣氛,讓學(xué)生在課中做“主體”。課后根據(jù)學(xué)生的情況在網(wǎng)絡(luò)平臺中與學(xué)生積極互動(dòng),并開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生積極投入到實(shí)驗(yàn)室中,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力(圖1)。
圖1 自建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺
思維導(dǎo)圖是對某一個(gè)知識點(diǎn)及與其相關(guān)聯(lián)的知識有機(jī)融合的簡單、明了的圖形。思維導(dǎo)應(yīng)用于記憶、學(xué)習(xí)、思考等的思維“地圖”,其簡單卻又極其有效,對于高效地復(fù)習(xí)有很大的幫助。故“數(shù)字電子技術(shù)”課程組率先將思維導(dǎo)圖引入課程中,引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖實(shí)現(xiàn)對每一階段性知識點(diǎn)集合的總結(jié)中,有助于學(xué)生對課程體系的深入理解(圖2)。
圖2 學(xué)生思維導(dǎo)圖作品
根據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)調(diào)研情況,結(jié)合課程內(nèi)容,電類各專業(yè)課程團(tuán)隊(duì)一直認(rèn)為應(yīng)該從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力這個(gè)切入點(diǎn)實(shí)施課程教學(xué)改革,加大課程中實(shí)踐教學(xué)的比例,充分利用課程中的理實(shí)融合、課堂中的實(shí)操練習(xí)、仿真練習(xí)、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)等實(shí)現(xiàn)對學(xué)生動(dòng)手能力的考查(圖3)。
圖3 自制仿真項(xiàng)目
電類基礎(chǔ)課程中都在理論講解過程中穿插生產(chǎn)實(shí)際、企業(yè)案例等讓學(xué)生真實(shí)感受到企業(yè)崗位的真實(shí)案例,通過實(shí)驗(yàn)課程中的理論設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、元器件操作驗(yàn)證等一系列過程使學(xué)生對企業(yè)真實(shí)化設(shè)計(jì)流程有了初步了解,并通過軟硬件的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的全方位培養(yǎng)。
考核是檢驗(yàn)學(xué)生對一門課程學(xué)習(xí)的有效途徑與方法,多元化的考核方式可以更加全面地考核學(xué)生。電類專業(yè)基礎(chǔ)課程在近幾年的教學(xué)改革中力求“重過程考核、重實(shí)踐考核”,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,并建立較為完善的實(shí)踐考核機(jī)制,從實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)中觀察學(xué)生對實(shí)踐環(huán)節(jié)的操作過程,從實(shí)踐考核中觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
本文從沈陽工學(xué)院信息與控制學(xué)院電類基礎(chǔ)課出發(fā),提出了新工科背景下的電類基礎(chǔ)課的教學(xué)改革思路與方法。在新工科教育理念的引領(lǐng)下,為提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提出了教改的一系列方案,上述教學(xué)改革思路與方法還在進(jìn)一步實(shí)踐中,雖取得了階段性成果,但還需要進(jìn)一步的完善。