新工科背景下专业实验教学体系的改革与探索

何建强　陈垚　袁训锋

摘 要：随着世界新工业、新经济的快速发展，新型工科人才的培养成为高校人才培养模式的导向和必然选择。商洛学院作为一所地方型高等本科院校，正在转型于应用型大学，学校注重加强学生的创新精神和实践能力的培养，致力于服务经济的发展。实验教学作为应用型本科高校人才培养中的重要组成部分，既能够培养学生的实践能力，也是应用型人才培养的最佳方式。文章以电子信息类专业为例，在充分认识实验教学重要性的基础上，探索在新工科背景下专业实验教学体系的改革和提升方法。

关键词：新工科；实验教学；应用型本科高校；人才培养

在当前世界范围内，新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行，国与国之间的竞争愈演愈烈地表现为综合国力的竞争。创新驱动发展和“一带一路”“互联网”“中国制造”等一系列重大战略的实施，以及新经济的蓬勃发展，必然要求工程科技人才具备更高的创新创业能力和跨界整合能力，加快新工科专业建设，助力经济转型升级[1]。实验教学是学校培养学生实践和科研能力等综合素质的重要环节，是应用型大学实施素质教育不可分割的重要内容，商洛学院作为地方本科高校，以培养应用型人才，服务地方经济为己任，积极向应用型高等学校转型。在当前“新工科”形式下，更应该以此为发展契机，加强实验教学的创新和升级，不断创造新的培养人才的教育模式，以满足当今社会对实用创新人才的需求[2]。

1 “新工科”内涵

何谓“新工科”，通过对《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函〔2017〕6号）文件的学习，主要内容被归纳为“五个新”，即工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系[3]。

教育部高等教育司张大良司长指出，新工科以新经济、新产业为背景，新工科的建设，一方面要设置和发展一批新兴工科专业，另一方面要推动现有工科专业的改革创新。他指出高校要加快培养当前产业急需人才，主动布局面向未来技术和产业的人才培养。可概括为以下4点：（1）问产业需求建专业—构建工科专业新结构；（2）问技术发展改内容—更新工程人才知识体系；（3）问学生志趣变方法—創新工程教育方式与手段；（4）问内外资源创条件—打造工程教育开放融合新生态。

2 新工科对实验教学体系要求

实验教学是应用型高校培养合格高等技术人才的必由之路。知识来源于实践，能力来自于实践，加强实验教学，一方面可以帮助和促进学生对理论知识的理解，突出理论知识的应用性；另一方面可以使得学生从实验和理论的对比中找到差距，加深理解，分析问题。图1所示为实验教学在人才培养方案中的位置。实验教学要从实验模式、实验手段、实验教材和考核方法等方式进行改革。

整个实验教学体系分为4部分，工程基础实验与实践是所有实验的基础，其次是学科基础实验，学科基础实验是为专业实验打基础，最后为跨专业实验。“新工科背景下”专业实验具有如下特点：（1）体现学生培养方向和专业特色；（2）与学科发展和新技术密切相关；（3）与行业容易对接；（4）综合性与系统性强。

结合“新工科背景下”专业实验的特点，在构建实验教学体系时，就要求把握好方向，即：培养什么样的人，怎样培养问题。具体要求如下：（1）创新发展的新技术（方向）—立足优势、紧跟形势、引领趋势；（2）融合智慧的教学新平台—注入“互联网+”新理念；（3）个性化学生深度参与的新模式—自构知识体系和能力结构；（4）体现“设计思维”的教学新体系—培养学生独立解决问题的综合素质。

3 专业实验教学体系建设探索

以电子信息类专业为例，该专业需要培养一部分具有从事通信网络方面专业技能的学生。通信的核心是连接与交换，那么对应的两个方向就是传输和网络。在专业实验教学体系建设中就需要集中向这两个方向，在实验课安排中，对新技术仍可以从通信核心的角度来重新定义，增加新的实验内容[4]。对该专业实验课程就可以按照以下思路进行构建教学体系：（1）实验课程体系覆盖通信的全程全网；（2）知识体系按照“原理—技术—系统—网络”的逻辑进行设计；（3）利用软件可定义技术来体现实验平台的可设计性和可重构性；（4）利用“实物+远程网络”的形式解决学生实验问题；（5）用创新实验的模式解决新技术问题。

以“通信网”课程为例，实验课程体系架构如表1所示，该架构中体现了“原理—技术—系统—网络”的内在联系。

4 结语

针对“新工科”背景下人才培养的要求，要求我们在实验课程建设中，打破学科专业界限，实现学科专业的新结构；提出专业群的概念，对接产业、面向行业产业需求、面向企业需求，开展应用型人才培养[5]。继续发挥中德合作的优势，有效借鉴、创新融合，实现新形势下高等工程教育人才的培养。

新工科强调的重点是新结构和新体系、新结构要与产业发展相匹配，既面向当前需求，又考虑未来的发展，新体系要求实现高校分类发展，也要促进学校教育与社会教育的有机结合，地方应用型本科高校体现在“应用”两字，树立适应时代和社会经济发展要求的人才观。工科优势高校要对工程科技创新和产业创新发挥主体作用，培养学生实践水平和创新能力，努力提高学生的社会职业素养和就业竞争力，实验教学的深化改革正是培养应用型人才的重要途径。

[参考文献]

[1]刘明贵.实践教学在应用型本科高校人才培养中的地位和作用[J].高等农业教育，2010（2）：6-9.

[2]韩晓敏，马玉英.新工科背景下“FPGA/CPLD”应用技术课程改革探索[J].无线互联科技，2018（17）：99-100，107.

[3]熊文元，谭永宏，包本刚.地方高校实验教学应用型人才培养的改革与探索[J].实验技术与管理，2012（9）：120-122.

[4]宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010（2）：91-93，132.

[5]陈林，肖国生.实验教学在应用型本科高校中的重要作用[J].实验科学与技术，2015（6）：125-127.