随着我国产业转型的优化升级,高等工程教育也要及时做出回应。近年来,教育部适时推出“新工科”计划,从“复旦共识”到“天大行动”,再到“北京指南”,为新形势下工程教育指明了改革方向和行动路线。上海工程技术大学作为全国地方高校新工科研究与实践牵头联系单位和全国首家产学合作教育示范基地,近年来主动融入上海建设具有全球有影响力的科创中心的发展战略,积极把握产教融合的契机,加快战略目标、结构布局和教学手段等方面的转型升级,提出了建设“高水平工程应用型特色大学”的目标。
当前,以互联网为核心的新一代科技和产业蓄势待发,人工智能、云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能制造等新技术、新业态和新经济蓬勃发展。在新工科建设背景下,作为一门重要而传统的专业基础课程,“电子技术”也面临迫切的教学改革需要。新技术革命大多数是建立在电子信息技术发展的基础之上,如何使“电子技术”课程跟上新工科背景下的专业需求,是授课教师需要经常思考的一个问题。为此,近年来电工教研室“电子技术”课程主讲教师进行了一系列教学改革尝试。例如,在课堂教学中引入OBE(Outcome Based Education)教育理念,探索密切联系日常生活实际的“电子技术”案例教学,借助互联网等手段将课堂延伸到课外,指导学生参加各类电子科技类竞赛活动,积极配合学校开展专业工程认证。在初步实践中,“电子技术”先后被评为校级精品课程和上海市教委重点课程建设项目。本文主要从教学方法、课程网站建设、课外培养模式等三个主要方面,简要阐述近年来采取的一些教育教学改革措施,以适应新工科背景下“电子技术”课程教学改革的需要。
1.引入OBE教学理念,采用启发式教学方法。OBE教育理念也称为成果导向教育,是一种基于学习成果的教育理念,代表了专业工程教育改革的主流方向。结合课程负责人在国外学习的体会和经验,在“电子技术”课堂教学中引入OBE教学理念,采用启发式教学方法,突出教学重难点问题,结合具体学生专业设计合适的教学案例。采用课堂问答和课堂讨论的方式,尝试组织学生自主学习来解决问题,以提高学生学习的主动性以及教学效果。
2.采用“菜单式”课内实验教学,培养学生的创新能力。为更好地加深学生对“电子技术”理论知识的理解和应用,提高学生的实际动手能力,教师讲授模拟电路和数字电路时,各安排一次2学时的课内实验,通常选择的典型实验项目为:共发射极单管放大电路参数测试和组合逻辑电路的分析设计与测试。“电子技术”课内实验改革后,拟采用“菜单式”选择,即学生可以在8个课内实验中根据个人兴趣和理论课程学习情况,自由选择2个实验组合,加强动手实践能力。
3.采用相关专业的案例解析。“电子技术”是针对全校的非电类专业基础必修课,修读的专业一般为机械、轨道、汽车、材料、化工等工科学院的学生。针对不同学生的专业特点,结合教材上的案例解析,教师可根据上课进度安排,合理取舍,选取与学生专业相关的案例来解析。具体案例可由教师利用少量课堂时间加以讲解或提示,也可以安排学生课外自学,拓宽和加深学生对所学电子技术理论知识的理解和应用。
1.网站建设。“电子技术”2014年被评为校精品课程,本课程网站已于2014年面向全校本科学生开放。课程网站在辅助课内外教学中起到重要作用,同时也是课下师生交流的绿色通道和沟通桥梁。目前该课程网站拥有部分教学资料,如课程简介、主讲教师简介、课程教学大纲、课内实验教学大纲、课程PPT、习题解答、练习与自测、网上作业、部分授课内容视频、师生互动等。该网站建设还处在初级阶段,接下来准备进一步建设“电子技术”理论课程和“电子技术”课内实验中重难点内容的微视频或MOOC,以便学生自主学习。同时进一步做好习题库建设、网上作业、练习与自测、师生互动等内容,扩大课程网站在学生自主学习中的影响力。
2.课外培养模式。①鼓励学生参加各类电子类创新设计竞赛。利用工程实训中心提供的良好的创新实践平台,鼓励学生积极申报大学生创新创业项目、参加学校的各类电子类设计竞赛,如“西门子”杯智能制造挑战赛和“恩智浦”杯智能车设计竞赛等,近年来本校学生多次获得了全国一、二等奖的好成绩,激发了学生对“电子技术”课程的学习热情。以竞赛带动学生主动学习电子技术的兴趣,通过竞赛发挥学习主观能动性,培养学生的创新能力。②利用互联网将课堂教学延伸到课外。在课堂教学的基础上,课后学生可通过“电子技术”课程网站或QQ群、微信群等方式与授课教师进行在线联系,实时解答疑问。重点建设突出知识点的碎片式学习视频,提供教学内容中包括重点和难点等知识点的5~20分钟MOOC视频,每个视频专门针对一个知识点讲解,便于学生课后根据自己的掌握程度选择观看,达到巩固学习效果的目的。
在新工科建设背景下,我们引入OBE教育理念到“电子技术”课程教学实践中,探索密切联系日常生活实际的“电子技术”案例教学,借助互联网等手段将课堂延伸到课外,指导学生参加各类电子科技类竞赛活动。取得了较好的教学效果,进一步培养了学生的工程实践能力。