在21世纪的科技时代中,新质生产力的蓬勃发展正以前所未有的速度重塑着社会的每一个角落,而电子与信息技术作为这一变革的核心驱动力,其重要性日益凸显。面对日益复杂多变的技术环境和快速迭代的知识体系,传统的教学模式已难以满足培养未来科技人才的需求。因此,如何在新质生产力的推动下,对电子与信息技术专业课程教学进行创新性改革,成为教育界亟待解决的重要课题。这不仅是对教育理念的深刻反思,更是对教育实践的一次勇敢探索,培养出能够引领科技进步、适应未来社会发展的高素质专业人才。
1 新质课程概述
1.1 新质课程:创新教育的标杆
新质课程引领教育领域的革新潮流,其核心特质紧密对接新质生产力的内核——创新,以此为基础,重塑教育范式与架构。它超越传统教育的框架,聚焦于培育面向21世纪的核心素养,特别是批判性思维和创新能力。在目标构建上,新质课程超越了单一的知识灌输,转而注重激发学生的创新意识与实践能力,促使学生从知识的被动接受者转变为积极的探索者与创新者。在内容编排上,新质课程紧密追踪时代步伐,将新兴技术、产业动态等前沿元素融入教学,确保教学内容的时代性与前瞻性,使学生能够提前洞察国内外发展脉络;在实施策略上,新质课程推动教学方法的多样化,深度融合信息技术,如引入AI教学辅助与数字教材,以激发学生的批判性思维与发散性思维;至于评价体系,则依托智能技术,实现对学生学习全过程的精准监控与个性化评价,确保评价的广泛覆盖与精准定位。
1.2 新质课程:梯度教育体系的构筑
新质课程致力于打造一个分层次、有序递进的教育体系,既促进学生的全面发展,又为具备潜力的拔尖创新人才提供定制化成长路径。第一,目标设置呈现梯度化,针对学生个性差异,构建多元化的目标体系,助力学生自我认知与潜能挖掘。第二,知识结构实行梯度构建,从基础知识的稳固入手,逐步递增知识难度与深度,同时加强跨学科知识的融合,促进学生知识体系的整体构建与综合运用能力。第三,认知过程体现梯度引导,通过循序渐进的教学设计,引领学生从具象到抽象、从浅入深地理解知识,同时倡导批判性思考与创新表达,培养其独立解决问题与创新的能力。在评价环节,新质课程重视评价标准的分层设置与评价主体的多元化,利用数字技术为学生提供个性化反馈,全面支持其成长与发展。
1.3 新质课程:高效能教育的实践之路
新质课程积极响应新质生产力对高效教育的迫切需求,借助现代信息技术优化教学质量与效率。第一,明确培养目标,即培养具备创新精神与实践能力的新型人才,以匹配新质生产力的发展需求。第二,深度运用大数据、人工智能等先进技术手段,对学生学习数据进行精细分析,提供量身定制的学习资源与解决方案,以实现教学效果的最大化。第三,新质课程强调新技术与传统产业的有机结合,既传承传统产业知识,又引入新技术发展前沿,使学生在基础教育阶段就能深刻理解新质生产力的本质与趋势。第四,新质课程还通过构建真实复杂的问题情境,引导学生在实践中探索、在探索中创新,从而全面培养其批判性思维、创新精神与实践能力,为未来的社会生活奠定坚实的基础。
2 新质生产力推动电子与信息技术专业课程教学的创新的时代诉求
2.1 发展新质生产力须以新质人才培养为依托
马克思的精辟论述揭示了生产力的本质——它根植于社会交往与自然改造的实践中,是人类改造自然界以创造物质生活的能力体现。在追求生产力进步的征途中,人才作为核心引擎,其培养成为至关重要的环节。2024年年初,在中共中央政治局第十一次集体学习中,突显发展新质生产力与培养急需人才之间的紧密联系。新质生产力作为科技创新引领下的高效、优质、高技术且可持续的生产力新形态,不仅超越了传统的发展路径,更指明了以创新为灵魂、科技为支柱、可持续发展为归宿的新方向。在这一转型过程中,高素质创新型人才作为科技进步与生产力的核心载体,其重要性不言而喻。新质人才作为新质生产力的直接推动者,必须具备知识快速迭代、创新能力卓越,并能熟练运用现代信息技术的能力,这是推动新质生产力持续发展的关键。然而,我国在高层次创新人才培养方面仍面临模式僵化、结构不合理等困境,凸显了加速新质人才培养的紧迫性。因此,新质人才成为塑造与发展新质生产力的核心要素,其培养工作是新质生产力蓬勃发展的坚实支撑。
2.2 培育新质人才须以新质课程的建设为保障
马克思关于生产力变革带动社会结构变迁的论断,深刻揭示了生产力与教育之间的紧密联系。在新质生产力快速发展的背景下,OECD亦明确指出教育在推动可持续发展中的核心作用,强调需培养适应未来职场需求的技能。教育作为人才培养的主要战场,其变革对于新质生产力的形成与发展具有决定性意义。新质人才不仅技能卓越,更需具备强大的学习适应性、创新思维、实践操作能力、人文素养及人机协同能力,这些综合素质的培养要求教育体系进行深刻调整。课程作为教育体系的核心组成部分,其创新对于培养新质人才具有关键作用。特别是在电子与信息技术领域,专业课程教学的创新尤为关键,通过构建新质课程体系,为学生提供符合新时代要求的综合素质培养框架。学生作为未来新质生产力的潜在主力军,其成长离不开课程内容与教学方法的持续革新。因此,新质课程的构建不仅是提升学生综合能力的有效手段,更是推动新质生产力发展的重要途径。总之,新质生产力的跃升需求驱动着新质人才的培育,而新质课程的构建则是实现这一目标不可或缺的关键步骤。
3 新质生产力推动电子与信息技术专业课程教学的创新策略
3.1 树立新质育人观念
面对新质生产力对教育体系的革新要求,需克服教育观念的滞后,这主要源于社会各界对新时代教育价值、人才标准及公平原则理解的偏差。因此,需积极培育并传播符合新时代特征的教育氛围,为新质信息技术课程的实施铺设坚实的认知土壤。核心在于推动社会整体教育观念的深刻转型,构建教育、科技与人才紧密联结的“综合教育视野”,确立新质教育理念,为新质信息技术课程的实施奠定广泛的社会认同基础。学校需纠正教育目标过度偏向功利性的现象,恢复教育的本真——即培养适应未来社会需求的人才。为此,需广泛传播新时代教育哲学及新质信息技术课程的核心意义,提升公众对全球发展趋势及我国人才战略需求的认知,增强对新质信息技术课程重要性的社会认同。同时,应拓宽传播渠道,创新传播策略,利用公众偏好的平台与方式,使新质教育理念深入人心。
3.2 强化专业课程群体系建设
(1)专业课程群体系的建设
针对电子信息产业快速发展的新趋势,需精细设计课程内容,以“科研项目与工程实践为核心脉络”构建融合电子信息、工程学、先进材料、系统科学、自动化等多学科知识的课程体系。通过课程内容与科研、企业项目的深度融合,采用团队协作教学模式,让学生在专业实习、实训及学科竞赛中逐步掌握知识与技能,实现理论与实践的无缝对接(见图1)。
(2)专业实践教学体系建设
明确实践教学的重要性,实施理论与实践并进的教学策略,着重培养学生的实践操作与创新能力。依托现有教育资源,构建针对电子信息类专业应用型与创新型人才培养的实践教学体系,采用“模块化教学+分阶段实施+校企合作”的模式,确保实践教学与人才培养目标高度契合。根据学生认知特点,分阶段安排实践教学活动:初期注重基础技能训练,增强专业兴趣;中期加强专业技能训练,提升实践能力;后期则通过综合性项目与企业实习,强化系统思维、团队协作及解决实际问题的能力。
(3)专业课外活动教学项目建设
课外活动作为教育体系不可或缺的一环,对于促进学生综合素质提升具有重要意义。应坚持理论与实践相结合的原则,设计多样化的课外活动项目,以增强学生的沟通能力、团队合作精神及组织协调能力,为培养具备全面素养的新质信息技术人才提供有力支持。
3.3 做好对实验教学的改革
(1)实验过程改革
随着课程体系的深化发展,实验环节被系统性地编排以紧密跟随理论教学节奏,确保知识传授与技能实践的即时对接,强化学生的“理论实践一体化”学习体验,激发其内在学习动机。相较于传统框架,改革后的实验设计在内容上更为充实与前瞻,特别聚焦于单管共射放大电路实验的深化,通过学生自主设计、精细调试与全面测试的过程,深化其对放大机制、输入输出阻抗及频率响应等关键概念的理解,为后续高阶学习奠定坚实的知识基础,并培养其解决实际电路挑战的能力。鉴于实验时间的有限性,针对核心理论知识点,引入Multisim仿真实验,学生需依据学习通平台的具体要求,独立完成电路设计、仿真模拟及问题解答,并呈交详尽的仿真实验报告。此外,在学期中期与末期,设计并发布融合阶段性学习成果的综合性实验项目,如多级放大电路(融入差分放大技术)与频率幅度可调多波形发生器的设计,鼓励学生采用仿真手段进行初步探索,并鼓励其进一步自制PCB板或提出具有创新性的实验构想,具体如表1所示。
(2)实验考核改革
为构建鼓励学生自主探索、勇于创新的实验环境,实验管理体系实施以下几项关键性变革。
第一,元器件供应与管理模式的革新。在确保基础元器件供应充足的前提下,为每位学生提供个性化的电阻套件与便携式面包板,以满足其个性化电路设计的需求,赋予学生更大的设计自由度与灵活性。这一举措使学生能够在课外时间自由构建电路原型,而实验室时间则更多地用于电路的实测验证、现象观察与数据记录,从而有效提升实验教学的效率与质量。
第二,实验室开放策略的调整与优化。鉴于实验内容的丰富性与创新需求的增长,实验室的开放时间得到了显著延长,由原先的每学期10次增加至14次,单次实验时长亦由3学时扩展至4学时。这一调整为学生提供了更为充裕的时间进行深入的实验探索与创新实践。同时,鉴于EDA工具在电子设计领域的核心地位,Multisim仿真环节被正式纳入理论与实验考核体系之中,通过仿真报告的形式在理论考核中予以体现,而在实验考核中,则重点关注预习报告与总结报告中的仿真分析部分,以及实验成果验收与操作技能考核的表现,形成一套全面、细致且科学的评价机制。具体而言,模电课程的理论考核由平时作业(占比20%)、仿真报告(占比10%)、期中考试(含线上测验,占比10%)与期末考试(占比60%)共同构成;而实验考核则涵盖预习报告(含仿真分析,占比10%)、总结报告(含仿真总结,占比10%)、实验成果验收(占比40%)与操作技能考核(占比40%),确保了对学生学习成效全面、客观评估。
3.4 落实技能大赛和“1+X”证书改革
面对新质生产力的崛起,课程体系需进行根本性重构,以精准对接技能大赛与“1+X”证书的核心要求。
第一,将技能大赛的关键技能点深度融入课程内容设计,确保课程内容与技能大赛项目无缝衔接。例如,针对电子产品创新设计与嵌入式系统开发等技能大赛领域,应灵活调整教学计划,增设专门的嵌入式技术实践课程,并依据赛项标准定制课程内容,以强化学生对微控制器技术的掌握与应用能力。同时,针对“集成电路开发与测试中级等级“1+X”证书,需对现有集成电路应用课程进行系统性改革,实现课程与证书的深度融通,确保课程内容、教学方法、评估体系与证书考核标准高度一致,培养具备行业竞争力的复合型人才。
第二,强化实训基地建设以支撑技能实践与创新。实训基地作为技能提升与创新的重要载体,其建设需与新质生产力的发展同频共振。学校应积极响应技能大赛与“1+X”证书制度的要求,加大对实训基地的投资力度,优化资源配置,确保实训基地具备行业领先的软硬件设施。此外,实训基地应密切关注行业动态与技术发展趋势,通过定期的设备更新与实训项目优化,保持其先进性与实用性,为学生提供贴近真实工作环境的技能实践平台。
第三,构建跨学科指导团队以加强竞赛与认证辅导。为提升学生在技能大赛中的竞技水平与“1+X”证书的获取效率,需组建由校内骨干教师与行业专家共同参与的跨学科指导团队。该团队负责制订科学合理的训练计划,为学生提供个性化的竞赛与认证辅导。通过校企联合培养模式,学生能够深入了解行业动态,掌握最新技术动态,有效提升解决实际问题的能力。同时,指导团队还将分享丰富的参赛经验与职业规划建议,为学生的职业发展提供有力支持。
第四,完善就业指导体系以促进学生职业发展。技能大赛与“1+X”证书不仅是学生技能水平的展示窗口,更是其未来职业发展的有力推手。因此,学校应加强与行业企业、认证机构的深度合作,共同搭建实习实训与就业服务平台,为学生提供多样化的实践机会与就业渠道。此外,还应进一步完善就业指导体系,通过开设职业规划课程、举办就业指导讲座等形式,帮助学生明确职业定位,提升就业竞争力。同时,充分利用技能大赛与“1+X”证书的品牌影响力,拓宽学生就业视野,为其职业生涯的顺利发展奠定坚实基础。
3.5 有序推进课程思政教学改革
在深化电子与信息技术专业课程思政教学改革中,需紧密跟随高校课程思政的内在逻辑演进路径,精准把握并有效实施其内在吸引力构建、外部动力激发、媒介效能提升、互振机制强化及互动协同促进等核心法则。同时,确保教学内容紧密贴合课程思政的精髓,即灵活应变、与时俱进、创新引领,实现局部与整体的深度融合、教学主体的积极互动及教学空间的灵活拓展。通过坚守教学质量底线,积极颂扬科学家的核心品质,如爱国情怀、创新精神、严谨态度、奉献意识、传承责任、精湛技艺及团队合作精神。
第一,强化三观导向,深化立德树人教育目标。面对新时代的教育需求,电子与信息技术专业的课程思政建设应聚焦于三观教育的核心地位,将立德树人视为教育的根本使命。其中,理想信念教育是灵魂,社会主义核心价值观则是贯穿全程的主线。须不断深化专业课教师对课程思政价值的认识与认同,精准挖掘专业技能课程中蕴含的思政价值及其独特的教育规律,通过科学方法促进专业知识与思政元素的深度融合,确保思政课程与课程思政在教学目标与实施过程中的高度一致与相互促进。
第二,整合三要素体系,创新课程思政教学模式。在课程思政教学实践中,应充分认识到价值塑造、知识传授与能力培养三者之间的紧密联系与相互作用。教师应扮演关键角色,以学生为中心,充分利用各类教学平台,充分发挥课堂教学的主阵地作用,并辅以丰富的课外实践与新媒体技术。通过构建集培训、教育、学习、研究、评估、管理、宣传等功能于一体的电子信息类专业课程思政教育资源综合平台,推动教学模式的革新与发展。
以信号与系统课程为例,在信号与系统课程的教学实践中,可以时域抽样定理等课程内容为切入点,阐述认知的无限深化与知识体系的不断修正完善,引导学生深入理解事物之间的辩证关系,掌握科学的思维方法。同时,秉持“信号承载科技自信,系统融合思政精髓”的教学理念,在讲解系统稳定性时,不仅传授专业知识,更强调其对社会稳定与发展的重要意义,激发学生的爱国情怀与社会责任感。又如,针对传统课程理论教学与课程设计相分离的问题,可采用任务驱动与项目嵌入式的教学模式。将课程设计项目任务作为线上教学资源的共享内容,通过将大项目细化为模块化子项目并逐步融入理论教学之中,鼓励学生开展团队合作与讨论交流,利用仿真或实验手段探索问题解决方案。在此过程中,自然融入课程思政元素,如我国集成电路产业发展面临的挑战与民族产业振兴的机遇,以激发学生的创新思维与爱国情怀,全面提升其知识素养、实践技能与综合素质。需注意的是,项目设计应紧密贴合课程内容,难度设置合理且逐级提升,以确保学生在面对挑战时能够不断成长并在成功中积累信心。
4 结论
综上所述,新质生产力的核心驱动力在于持续创新,这对电子与信息技术专业课程教学提出了更高要求。教学中不仅要传授知识,更要激发学生的创新思维与实践能力,打破传统界限,融入最新科研成果与技术趋势。通过系统化的课程思政改革与教学模式创新,实现专业知识与思政教育的深度融合,培养具备复合型知识结构、创新能力及强烈家国情怀的优秀人才,为国家的科技进步与社会发展贡献力量。为此,作为教师,须在教学中深入探索该专业课程的实践教学策略。