史丽娟 孙向阳 何秉高 李明晶 任丽晔

摘  要：新工科背景下，工程应用人才的综合素质和工程能力培养，都更加注重学生的实践能力和创新能力，这对高校人才培养模式提出新的更高要求。本文基于电类专业基础实践环节，结合我校实际情况，探讨在新工科背景下，电专业基础阶段实践能力培养目标，从教学设计、实践体系、实践平台等方面，构建以学生实践、创新能力培养为主线，多维度推进实践创新训练的教学体系。

关键词：新工科  电工电子  创新能力培养  实践体系  实践平台

中图分类号：G642.0                          文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）05（c）-0195-03

Research on Practical Ability Training Mode of Electrical and Electronic Technology under Emerging Engineering Education

SHI Lijuan  SUN Xiangyang HE Binggao  LI Mingjing  REN Liye

（College of Electronic and Information Engineering， Changchun University， Changchun， Jilin Province， 130022  China）

Abstract： Under the background of new engineering， the comprehensive quality and engineering ability training of engineering application talents pay more attention to students' practical ability and innovation ability. This puts forward new and higher requirements for the talent training mode in colleges and universities. Based on the basic practice link of electrical specialty and combined with the actual situation of our university， this paper discusses the training objectives of practical ability in the basic stage of electrical specialty under the background of new engineering， and constructs the training of students' practical and innovative ability from the aspects of teaching design， practice system and practice platform， promote the teaching system of practical innovation training in multiple dimensions.

Key Words： New Engineering; Electrical and Electronic; Cultivation of innovation ability;  Practice system; Practice platform

隨着新兴产业和技术的快速发展，高等教育的社会背景也随之发生了变化，以工科为例，正经历着从传统工科向新工科的转型[1]，人才能力培养明确向着实践能力强、创新能力强的目标前进。电类专业作为工程类支撑专业之一，其学科基础课程如电路、电子技术等理论性和实践性都很强，因此学科基础阶段也是培养实践性、创新型人才的重要阶段[2]。新工科背景下的实践部分，如实践环节实验课程质量有待进一步提高，以适应教学内容的前沿性和时代性;理论与实际工程训练紧密结合度需要加强，提升创新能力培养[3]。改进教学手段，使之能有效地满足工程认证背景下学生能力培养需求[4]，所开展的实践能够适应新形势下的人才培养模式。在新工科的背景下，各高校工科专业都开展了实践课程改革的研究和探索[5-6]，取得了很好的实践效果，也为其他高校提供了值得借鉴的宝贵经验，与此同时各高校也在结合自身的培养体系和专业特色进行持续探索。本文结合我校目前电工电子实践教学的现状，根据专业特点，结合工程认证的人才培养方案，探索新工科背景下电类基础课程的实践教学体系、实践能力培养的模式，实施成果导向教育，搭建层层递进式的实践创新培养模式，同时针对培养模式的需求完善实践平台建设，最终使学生打牢专业基础，提高创新意识，提高解决工程问题的能力，让学科基础课程在人才培养环节中发挥应有的作用。

1  坚持以学生实践、创新能力培养为主线，践行层次化实践体系

就电类课程而言，实践是将理论转化为实践能力最有效的环节，也是培养学生工程能力最有效的手段。新工科教育对人才培养模式的多元化和综合化要求更高。培养学生不仅要有学习知识的能力，更要有将理论知识转化为实践的能力[7]。因此，在新工科背景下，结合我校实际情况，构建以学生为中心，以能力培养为主线，践行层次化的实践教学体系（搭建电类基础实践教学体系如图1所示），以对学生从电类工程项目的兴趣培养，到电工电子基础训练及电子创新能力的初步形成，再到创新能力的提升及工程思维的形成，层层递进。

从实践内容上，以课内实验实训为基础，以课程拓展加素质教育为拓展和延伸，以创新创业项目加学科竞赛为综合创新，全面提高学生的实践能力。对于不同年级的学生，每个学期都给出明确的能力培养目标。第一学期，从电子信息类学科导论入手引导学生实践入门，结合新生创新创业大赛，实现对学生电类基础兴趣培养入门。在第二、第三学期，以电路原理实验、电子技术实验及课程拓展作为电工电子基础训练，以嵌入式系统及FPGA硬件开发为实践基础，同时结合电工电子工艺大赛、大学生创新创业训练项目等学科竞赛，完成电子创新能力基础培养。第四学期，以电子设计竞赛等各类基础学科竞赛为背景，开展电工电子综合实训和单片机综合实训实现电子综合创新，提升创新能力。从实践教学体系上构建了基础实践、项目实施、学科竞赛，既层层递进，又交叉融合的实践教学体系，打造出专业基础阶段创新能力培养的特色。

2  完善实践平台建设

新工科背景下，为满足学生实践能力培养要求，践行实践能力培养目标，不仅需要开设满足技术发展需求的实践教学体系，同时需要环境和实验条件的及时更新和补充，建立既能满足基础实训，又可以完成工程能力及创新型人才工程能力培养的电工电子实践平台。因此，迫切需要对现有实验环境进行完善，对实践平台进行重新规划，以取得更好的人才培养效果。

2.1 改善基础实验环境

针对基础实验课程，为学生提供各类实验、实训、创新实践等环境。既包括相关课程的验证性、综合性、设计性实验内容，又可以分时复用，为学生提供课外拓展、实习实训及创新训练的内容。集成现有设备，搭建实验智能管理系统，在现有实验设备的基础上完善后端的实验智能管理，学习过程分析、实验效果统计等，实现对学生实验的过程化管理。

2.2 更新电工电子实训平台

电工电子实训平台是学生将电工电子知识整合为系统工程的综合实训基地，通过综合实训培养学生的工程能力。电工电子基础实训平台应紧密结合工程实际，并着重完成两个方面的内容更新：一是紧密结合工程实际的电工电子基础实训平台，结合新工科建设内容更新基础实验实训设备，提高工程实际问题与教学内容的结合度，使实训过程最大程度地贴近工程实际运用状态，培养学生工程能力和分析解决问题的能力;二是增加基础训练的设计创新内容，强调训练学生在理解基础上灵活解决问题的动手能力。

2.3 建设创新实训平台

创新实训平台主要用于为学生提供创新创业训练和电子学科竞赛训练。作为电类实践课程和学科竞赛的基础和核心，实践环节和各类创新竞赛都需要嵌入式开发实践能力的支撑，学生的能力强弱对其就业也起着非常重要的作用。在完成基础教学训练的同时，开设高阶性、创新性、挑战性的实训项目，基于集成电路设计实训和电子学科竞赛训练，使基地既能满足基础实训，又可以完成拔尖创新型人才工程能力培养，最终达成电专业基础两条腿的能力培养目标：一个是以嵌入式开发为工程引导的软件开发能力;另一个是以硬件为工程引导的硬件电路开发能力。

2.4 远程实境实验室建设，线上线下融合，实现实验室时间空间的开放共享

利用线上资源实现线上线下融合教学，构建学生信息化学习能力与教师信息化教学能力培养体系。一方面完善线下的实践平台，另一方面建立电子类远程实境开放实验室，重构教学环境，满足学生随时随地利用实验教学资源的需求。满足学生线下的实践需求，全面开展线上课程，对于现有的实验室是一个很大的挑战。我校电工电子省级实验教学中心是全校电工电子教学基地，承担电子信息工程等5个院部的11个专业的电工电子基础课程的实验、实践教学任务，并负责开展全校电工电子类工程创新训练和学科竞赛培训，开展远程实境实验势在必行。远程实验能够打破时间和空间的约束，解决课内学时受限、学生时间受限等问题，可以为学生提供更多的探究和思考时间，解决部分实验内容受到学时的限制，课内无法完成，下次需要预约重复时间等问题。同时，也可以在以基础验证性实验为主的情况下，让学有余力的学生可以完成更多的综合创新性实验内容，实现理论与实践的结合，使学生基础更扎实。同一套设备，既能线下实验，又能在其他时间远程开放，师生隔空连接共同进行实验内容，可以实现资源的有效利用，达到时间、空间的开放共享。

3  结语

本文基于新工科背景下，培养具有实践创新能力的人才目标，结合电类专业基础课程进行实践教学模式的探索，明确电专业基础阶段能力培养目标，从实践内容、实践体系及实践平台建设等方面进行探索，使电基础实践环节能够有效地支撑电类专业新工科教学培养体系建设，达成实践能力培养目标，适应专业工程认证的需求。

参考文献

[1] 林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（2）：26-35.

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[3] 伏乃林.電路仿真软件在电子技术教学实践中的应用[J].科技资讯，2019，17（15）：194-195.

[4] 陈宏.新工科背景下混合式创新实践教学研究——以“电路分析”课程为例[J].教育教学论坛， 2021（10）：33-36.

[5] 项嫔，朱旋，韦民红，等. "新工科"背景下电工电子学实验教学改革探索[J].曲阜师范大学学报：自然科学版，2020（4）：123-125.

[6] Ruilin Li，Jinhua Yu，Xiaolin Pi，et al.Practical Ability Training in Practical Teaching of Electronic Information[C].2019 International Conference on Arts，Management，Education and Innovation，2019（4）：710-713.

[7] 王波，王美玲，刘伟，等.基于OBE理念的电子技术实践教学改革[J].实验室研究与探索，2019，38（10）：228-231.