工程教育认证背景下电子技术课程教学改革与探索

郑宽磊，刘海英，熊俊俏，陈柳，程莉

（武汉工程大学 电气信息学院，湖北 武汉 430205）

0 引言

电子技术课程是电类专业工程教育认证中重要的专业基础课程，融合了理论课程、实验课程、课程设计、综合实训等环节，具有基础性、实践性和工程性的特点。其教学质量直接关系到后续课程的学习、毕业要求的达成和培养目标的实现。鉴于此，武汉工程大学电气信息学院（以下简称我院）电子技术课程组开展多项教学研究项目，项目依托湖北省“荆楚卓越人才”协同育人计划（2016）、湖北省“双万计划”（2019）和电子信息与控制省级实验教学示范中心，针对专业工程认证对人才培养目标的要求，结合我院电类本科专业培养方案修订的实际需要，以突出工程实践能力和创新能力的培养为目标，对电子技术课程的理论教学、实践教学与创新创业能力培养、考核方式的改革等三方面进行了一定的改革、探索和实践。

1 理论教学的改革

（1）优化和调整电子技术课程理论教学内容。为适应工程教育认证对电子技术课程内容的教学要求，针对该课程具有基础性、实践性和工程性的特点，注重基本理论、基本技能；突出实践能力和创新意识的培养[1]。为适应电子技术的发展的要求，不断更新、优化和调整课程内容，确定了分立是基础，集成是重点，基本理论和分析方法是基础，工程应用设计是重点的教学内容改革总原则，将电子技术的新概念、新器件、新技术和新应用引入课堂，如CMOS逻辑门、集成电路、宽带射频放大器的应用等内容。

（2）修订和完善课程大纲。在专业工程认证专业培养方案中毕业要求指标点对课程体系持续改进的新要求下，完成了电子技术课程数电、模电、实验、课程设计教学大纲的2015版、2017版、2019版的修订和完善，着重体现课程体系对毕业要求指标点的支撑，培养学生的工程应用技术知识。表1以通信工程专业数电课程2019版大纲为例列出了课程教学目标与毕业要求的支撑关系。

表1 数电课程教学目标与毕业要求支撑关系表

（3）改进教学方式方法。引入了“以学生为中心，以工程问题为引导”的教学方法。①授课方式可以采用探究式的教学方法引导学生分析工程问题，激发学生探究工程问题解决方案的兴趣，培养工程意识和创新思维能力。②充分利用现代教学工具，可将线上MOOC平台、EDA仿真实验平台直接搬上理论课堂，可使抽象难懂的理论知识直观化，改善课堂教学效果，提高学生应用现代工程工具，分析和解决工程问题的能力。

（4）在线课程的建设。为响应教育部建设一批培养工程应用型人才的一流本科课程的号召，同时旨在缓解教学要求提升和课时缩减的矛盾，我院电子技术课程组从2016年开始建设电子技术在线课程。以我院17～19级数电教学为例，每年参与线上学习并受益的学生约400人。以我院19级数电课程为例，每章平均完成率均达到了90%左右，重点章的学习时长约120分钟，线上线下混合式教学模式的引入改善电子技术课程的课堂教学效果。本项目课程组教师在教研项目建设期持续开展了数、模电两门课程优学院平台在线课程视频录像、习题库、在线PPT等资源的前期建设工作，于2019和2020年分别申报并成功获批《数字电子技术》（2020年度）和《模拟电子技术》（2021年度）省级线上线下混合式一流本科课程。

2 实践教学与创新创业能力的培养

（1）改进实践教学内容、教学方法和考核方法，突出以工程实践能力为主的人才培养目标，从电子技术实验、课程设计、实验教材建设等方面做了一定的探索研究。在电子技术实验中，引入与工程应用背景下常见的与电子电路有关的实验课题，采取“课下预习+线上仿真+线下实验室验证、设计、检查”的实验教学模式[2]，理论联系实践，更好地培养了学生实践动手能力，提高了实验教学的效率及效果。

在电子技术课程设计中，选题增加工程应用中有研究性、创新性、综合性内容，引入新的指导模式和考核方法。教师以课程组的形式集体指导学生，学生以约3人为一组自由选择老师；改革设计题目，学生全面实行“EDA仿真+面包板实物”相结合的课程设计教学体系[3]，全面普及师生“课外QQ群/优学院平台线上交流指导+线下实验室指导”模式；考核环节实行“考勤+仿真设计检查+实物调试验收+答辩+设计报告”5块综合评定，小组作为一个团队互帮互助，比学赶超，既不落下差生又能确保全过程认真完成的同学得高分，极大地提高了学生对实践课程的学习兴趣，更好地培养了学生工程实践应用能力。

（2）创新创业能力的培养。在对电子技术课程体系理论教学和实践教学内容、方法及考核方法进行改革和完善后，项目组教师对电类学生进行电子技术课程工程应用技术知识课外培训[4]、考核和选拔，全力支持并认真指导了优秀学生积极参与“挑战杯”、互联网+、全国电子设计竞赛、“蓝桥杯”等各类课外创新创业大赛，均取得较好成绩，以项目组教师指导的我院18、19级同学为例，获全国大学生FPGA创新设计竞赛二等奖1项、“蓝桥杯”湖北赛区一等奖1项、二三等奖8项，项目组成员指导学生申报并成功获批国家级创新创业项目2项。

3 考核方式的改革

为适应工程教育认证对学生工程应用能力和实践创新能力培养的要求，改革理论与实践考核方法。项目组教师采取了调研其他高校、问卷调查收集电类学生及相关企业反馈意见、课程组集体讨论等多种形式，提出了电子技术课程考核方法改革方案并在19级进行试点[5]。试点考核方案降低了期末考试所占比重，改变了以往总评单纯由期末考试70%+平时（作业+考勤）30%的粗放模式。以如图1所示19级数电课程为例，总评成绩由期末考试50%、实验成绩20%（包括考勤、操作和报告）、MOOC学习成绩（包括单元测试、期中测试、学习进度、线上讨论）、平时表现（包括课堂考勤、平时作业、PPT讲解+思维导图）等4个单项组成。由于在线平台学习和实践环节的引入且占比较高，学生学习积极性得到较大提高，考核方式的改革成为了培养学生工程应用能力和实践创新能力的有效手段。

图1 2019 级数电总评成绩各单项考核明细及占比图

4 结语

本项目经过多年的建设及持续改进，虽然取得较明显的成绩，但也应认识到，由于项目组自身能力有限及各方面条件的制约，工作中还存在一些不足，今后还有很多工作需完善。例如，课程组教师工程实践能力自身的不足，这就需要教师积极参与科研项目，鼓励教师进厂，参与企业项目，校企师资优势互补，提升授课过程中的工程能力。此外，优学院平台的网络资源（如试题库）的建设上还有很大的不足，教师与学生的网络交流渠道还不够丰富。另外，实验室设备更新换代和现有的管理模式也使实验教学难以赶上现在技术发展的进度和市场对一流工程应用型人才培养的需求。这些问题的存在多方面原因，需要学校、学院和课程组教师共同努力，逐步提高教师队伍的工程实践能力和水平，尽快完善课程资源软件与硬件的建设。