新工科背景下專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與探索

何建強(qiáng)　陳垚　袁訓(xùn)鋒

摘 要：隨著世界新工業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新型工科人才的培養(yǎng)成為高校人才培養(yǎng)模式的導(dǎo)向和必然選擇。商洛學(xué)院作為一所地方型高等本科院校，正在轉(zhuǎn)型于應(yīng)用型大學(xué)，學(xué)校注重加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，致力于服務(wù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)中的重要組成部分，既能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，也是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的最佳方式。文章以電子信息類專業(yè)為例，在充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的基礎(chǔ)上，探索在新工科背景下專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革和提升方法。

關(guān)鍵詞：新工科；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用型本科高校；人才培養(yǎng)

在當(dāng)前世界范圍內(nèi)，新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進(jìn)行，國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈地表現(xiàn)為綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展和“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)”“中國(guó)制造”等一系列重大戰(zhàn)略的實(shí)施，以及新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，必然要求工程科技人才具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力，加快新工科專業(yè)建設(shè)，助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和科研能力等綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，是應(yīng)用型大學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育不可分割的重要內(nèi)容，商洛學(xué)院作為地方本科高校，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為己任，積極向應(yīng)用型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型。在當(dāng)前“新工科”形式下，更應(yīng)該以此為發(fā)展契機(jī)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新和升級(jí)，不斷創(chuàng)造新的培養(yǎng)人才的教育模式，以滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)實(shí)用創(chuàng)新人才的需求[2]。

1 “新工科”內(nèi)涵

何謂“新工科”，通過(guò)對(duì)《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》（教高司函〔2017〕6號(hào)）文件的學(xué)習(xí)，主要內(nèi)容被歸納為“五個(gè)新”，即工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系[3]。

教育部高等教育司張大良司長(zhǎng)指出，新工科以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，新工科的建設(shè)，一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，另一方面要推動(dòng)現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新。他指出高校要加快培養(yǎng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)急需人才，主動(dòng)布局面向未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)?？筛爬橐韵?點(diǎn)：（1）問(wèn)產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)—構(gòu)建工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)；（2）問(wèn)技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容—更新工程人才知識(shí)體系；（3）問(wèn)學(xué)生志趣變方法—?jiǎng)?chuàng)新工程教育方式與手段；（4）問(wèn)內(nèi)外資源創(chuàng)條件—打造工程教育開(kāi)放融合新生態(tài)。

2 新工科對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系要求

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型高校培養(yǎng)合格高等技術(shù)人才的必由之路。知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，能力來(lái)自于實(shí)踐，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面可以幫助和促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，突出理論知識(shí)的應(yīng)用性；另一方面可以使得學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論的對(duì)比中找到差距，加深理解，分析問(wèn)題。圖1所示為實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)方案中的位置。實(shí)驗(yàn)教學(xué)要從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、?shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)教材和考核方法等方式進(jìn)行改革。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系分為4部分，工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐是所有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，其次是學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是為專業(yè)實(shí)驗(yàn)打基礎(chǔ)，最后為跨專業(yè)實(shí)驗(yàn)?！靶鹿た票尘跋隆睂I(yè)實(shí)驗(yàn)具有如下特點(diǎn)：（1）體現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)方向和專業(yè)特色；（2）與學(xué)科發(fā)展和新技術(shù)密切相關(guān)；（3）與行業(yè)容易對(duì)接；（4）綜合性與系統(tǒng)性強(qiáng)。

結(jié)合“新工科背景下”專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系時(shí)，就要求把握好方向，即：培養(yǎng)什么樣的人，怎樣培養(yǎng)問(wèn)題。具體要求如下：（1）創(chuàng)新發(fā)展的新技術(shù)（方向）—立足優(yōu)勢(shì)、緊跟形勢(shì)、引領(lǐng)趨勢(shì)；（2）融合智慧的教學(xué)新平臺(tái)—注入“互聯(lián)網(wǎng)+”新理念；（3）個(gè)性化學(xué)生深度參與的新模式—自構(gòu)知識(shí)體系和能力結(jié)構(gòu)；（4）體現(xiàn)“設(shè)計(jì)思維”的教學(xué)新體系—培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)。

3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)探索

以電子信息類專業(yè)為例，該專業(yè)需要培養(yǎng)一部分具有從事通信網(wǎng)絡(luò)方面專業(yè)技能的學(xué)生。通信的核心是連接與交換，那么對(duì)應(yīng)的兩個(gè)方向就是傳輸和網(wǎng)絡(luò)。在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)中就需要集中向這兩個(gè)方向，在實(shí)驗(yàn)課安排中，對(duì)新技術(shù)仍可以從通信核心的角度來(lái)重新定義，增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[4]。對(duì)該專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程就可以按照以下思路進(jìn)行構(gòu)建教學(xué)體系：（1）實(shí)驗(yàn)課程體系覆蓋通信的全程全網(wǎng)；（2）知識(shí)體系按照“原理—技術(shù)—系統(tǒng)—網(wǎng)絡(luò)”的邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)；（3）利用軟件可定義技術(shù)來(lái)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可設(shè)計(jì)性和可重構(gòu)性；（4）利用“實(shí)物+遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)”的形式解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)問(wèn)題；（5）用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的模式解決新技術(shù)問(wèn)題。

以“通信網(wǎng)”課程為例，實(shí)驗(yàn)課程體系架構(gòu)如表1所示，該架構(gòu)中體現(xiàn)了“原理—技術(shù)—系統(tǒng)—網(wǎng)絡(luò)”的內(nèi)在聯(lián)系。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)“新工科”背景下人才培養(yǎng)的要求，要求我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課程建設(shè)中，打破學(xué)科專業(yè)界限，實(shí)現(xiàn)學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)；提出專業(yè)群的概念，對(duì)接產(chǎn)業(yè)、面向行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求、面向企業(yè)需求，開(kāi)展應(yīng)用型人才培養(yǎng)[5]。繼續(xù)發(fā)揮中德合作的優(yōu)勢(shì)，有效借鑒、創(chuàng)新融合，實(shí)現(xiàn)新形勢(shì)下高等工程教育人才的培養(yǎng)。

新工科強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是新結(jié)構(gòu)和新體系、新結(jié)構(gòu)要與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相匹配，既面向當(dāng)前需求，又考慮未來(lái)的發(fā)展，新體系要求實(shí)現(xiàn)高校分類發(fā)展，也要促進(jìn)學(xué)校教育與社會(huì)教育的有機(jī)結(jié)合，地方應(yīng)用型本科高校體現(xiàn)在“應(yīng)用”兩字，樹(shù)立適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的人才觀。工科優(yōu)勢(shì)高校要對(duì)工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐水平和創(chuàng)新能力，努力提高學(xué)生的社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深化改革正是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。

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