地方院校新工科背景下電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式初探

欒廣宇，李?lèi)?ài)傳，汪東欣，李琳

摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展迫切需要新型工科人才，如何在新工科的背景下探索電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式的創(chuàng)新已成為高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，高校電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式已經(jīng)很成熟，但教學(xué)效果與社會(huì)實(shí)際需要仍存在一定差距。文章結(jié)合作者在一線教學(xué)工作中取得的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地方院校新工科背景下電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式進(jìn)行思考和探索，力求推動(dòng)高校教育改革中教學(xué)模式的有效創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：新工科；地方院校；電氣工程；教學(xué)模式

面對(duì)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，全面促進(jìn)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、發(fā)展模式的改革創(chuàng)新，我國(guó)實(shí)施了一系列具有推動(dòng)作用的“中國(guó)制造 2025”“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”等戰(zhàn)略措施。高等教育作為人才第一資源和科技第一生產(chǎn)力的來(lái)源，在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程中扮演著既重要又特殊的角色。為實(shí)現(xiàn)高等教育和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的共贏發(fā)展，2017年2月18日教育部在高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)上提出發(fā)展“新工科”建設(shè)策略。同年4月8日教育部高等教育司在工科優(yōu)勢(shì)高校新工科建設(shè)研討會(huì)上提出以發(fā)展“新工科”建設(shè)為基礎(chǔ)，針對(duì)如何更好地開(kāi)展工程教育改革進(jìn)行深入研討，大會(huì)確定了今后一段時(shí)間的行動(dòng)計(jì)劃（“天大行動(dòng)”）。高等教育的改革，特別是工程教育的改革與新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展密不可分，相互形成支撐關(guān)系。高等工程教育改革以新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求為改革目的，同時(shí)為新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在未來(lái)國(guó)際市場(chǎng)保持競(jìng)爭(zhēng)力提供了人才保障。新工科是高等教育為適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型工程教育，其內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化和塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化和創(chuàng)新型卓越工程人才。

一、新工科背景下以工程案例為導(dǎo)向的教學(xué)模式

在新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)的背景下，把“工程觀”植入課程教學(xué)體系。從工程問(wèn)題出發(fā)，將新知識(shí)與原有知識(shí)進(jìn)行整合，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷建構(gòu)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)；并融合多學(xué)科進(jìn)行課程設(shè)置，以工程技術(shù)為主線整合工程、經(jīng)濟(jì)、管理等內(nèi)容，通過(guò)專(zhuān)業(yè)間交叉結(jié)合，建立綜合型課程教學(xué)模式。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建寬厚的工程知識(shí)體系，同時(shí)又能綜合考慮科技與自然環(huán)境等多種因素，從而培養(yǎng)出卓越工程師的后備人才。通過(guò)培養(yǎng)計(jì)劃和多樣化課程組合，培養(yǎng)出能夠滿足技術(shù)工作、企業(yè)管理、社會(huì)需求的不同類(lèi)型人才。以PBL式教學(xué)模式為基礎(chǔ)，結(jié)合工程案例開(kāi)展討論式、探究式等多樣的研究性教學(xué)方法，能夠培養(yǎng)出善于學(xué)習(xí)、敢于嘗試、勇于創(chuàng)新的兼具工程能力和社會(huì)能力的高素質(zhì)綜合型人才。

二、新工科背景下利用現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)模式

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，將課堂教學(xué)方法和其他教育教學(xué)方法相融和，可形成多種多樣的學(xué)習(xí)模式，如翻轉(zhuǎn)教學(xué)、虛擬仿真、游戲化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)慕課、藍(lán)墨云班、移動(dòng)學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教學(xué)等多種形式。伴隨網(wǎng)絡(luò)信息化進(jìn)程的發(fā)展，熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)極大滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使學(xué)生學(xué)習(xí)不再受時(shí)間、空間的限制。課堂外通過(guò)利用聊天軟件、微博、論壇等形式，線上和線下參與教學(xué)活動(dòng)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，同時(shí)多手段多形式的交流能夠促進(jìn)師生間互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性。現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，將改變傳統(tǒng)課堂的表現(xiàn)形式，發(fā)揮時(shí)間和空間上的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合多種學(xué)習(xí)模式，將有效地促進(jìn)課堂和課外師生間的交流，使互動(dòng)教學(xué)常規(guī)化、普遍化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和意愿?，F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，還給校園內(nèi)外的學(xué)習(xí)者提供了更多的學(xué)習(xí)和參與機(jī)會(huì)，擴(kuò)大了高校課堂教育的輻射面，為新工科人才的培養(yǎng)拓展了新途徑。現(xiàn)代信息技術(shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的工具，也是高級(jí)思維訓(xùn)練的工具，通過(guò)電腦、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)的操作模式的延伸能夠構(gòu)建學(xué)生知、情、意融合的高智慧學(xué)習(xí)體系。借助信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中收集學(xué)生反饋信息，針對(duì)不同的學(xué)習(xí)需求提出不同的解決方法，靈活調(diào)控教學(xué)方式方法，這一教學(xué)模式與傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)模式相比，拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)的路徑和時(shí)間，持續(xù)不斷地重塑學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、新工科背景下建立實(shí)踐互動(dòng)的教學(xué)模式

當(dāng)前新工科背景下的教學(xué)模式應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。首先，在校內(nèi)課堂教學(xué)方面，適當(dāng)加入動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題提出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力，建立良好的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)熱情；課外實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和動(dòng)手能力，開(kāi)展多樣化專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽，打造專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽平臺(tái)，以賽促學(xué)，完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；鼓勵(lì)學(xué)生參與各項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi)項(xiàng)目和競(jìng)賽，通過(guò)各類(lèi)項(xiàng)目的實(shí)施和競(jìng)賽激勵(lì)機(jī)制的建立，既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，又鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，切實(shí)提高新工科電氣工程專(zhuān)業(yè)人才的綜合素質(zhì)。其次，在校外實(shí)踐教學(xué)方面，產(chǎn)教融合和校企合作是培養(yǎng)工程技術(shù)人才的必要條件，方便學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和技能直接應(yīng)用于實(shí)際；企業(yè)作為高校校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，為學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐提供了平臺(tái)，既讓學(xué)生了解所學(xué)理論知識(shí)如何應(yīng)用于生產(chǎn)，又讓學(xué)生從實(shí)習(xí)實(shí)踐中了解自身專(zhuān)業(yè)的欠缺，從而達(dá)到反哺教學(xué)的目的；高校與企業(yè)合作共建以培養(yǎng)工程人才為主的科研實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，可促進(jìn)新工科背景下行業(yè)經(jīng)濟(jì)與人才培養(yǎng)之間的契合度，達(dá)到以建設(shè)促改革，以改革促發(fā)展，校企共贏的目的。

四、新工科背景下借助在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的教學(xué)模式

隨著時(shí)代的發(fā)展，教學(xué)手段的多樣化，傳統(tǒng)的面對(duì)面學(xué)習(xí)方式已逐漸轉(zhuǎn)向虛擬環(huán)境或在線學(xué)習(xí)方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立學(xué)習(xí)平臺(tái)。例如專(zhuān)為高校開(kāi)發(fā)的異步課程傳遞及管理系統(tǒng)（WebCT），具有強(qiáng)大的師生之間、生生之間的在線互動(dòng)功能，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程體驗(yàn)。教學(xué)平臺(tái)有如下功能：課程主頁(yè)、課程材料、交流工具、任務(wù)工具、課程表、電子通信（實(shí)時(shí)交流、在線討論、信息發(fā)布、電子郵件）、在線虛擬實(shí)驗(yàn)與研究等。學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的主體和直接參與者，也是知識(shí)承納和延伸的載體。虛擬或在線學(xué)習(xí)是在既定網(wǎng)絡(luò)空間中，師生之間、生生之間同步或異步完成課堂學(xué)習(xí)。其特點(diǎn)是通過(guò)虛擬課堂環(huán)境作為真實(shí)課堂的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)課堂在線還原或延伸，學(xué)生依據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)需求和興趣自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，并與多門(mén)課程進(jìn)行整合完成培養(yǎng)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化教學(xué)理念。目前全國(guó)高校都在搞虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境或在線學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)，內(nèi)容形式豐富多樣，包括教學(xué)文件、教學(xué)文檔、參考資料、視頻材料、在線學(xué)習(xí)空間（網(wǎng)易云課堂、TED、You-Tube等）鏈接、論壇建設(shè)、在線考核系統(tǒng)等，做到整合通識(shí)、基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)選修等課程內(nèi)容，逐步將虛擬或在線學(xué)習(xí)常態(tài)化，甚至可以做到線上課程的線上結(jié)業(yè)。在線教學(xué)模式以在線學(xué)習(xí)平臺(tái)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)參與、互動(dòng)、協(xié)作和實(shí)時(shí)交互，更具互動(dòng)性、智能化和個(gè)性化，將在線學(xué)習(xí)的教學(xué)模式應(yīng)用于新工科背景下電氣工程專(zhuān)業(yè)，為符合新時(shí)代專(zhuān)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的工程人才的培養(yǎng)提供了更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源共享，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)，提高了教學(xué)質(zhì)量。

綜上，高等院校電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式應(yīng)符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，探索新形式下的工程教育新理念、新模式，形成一套基于新工科背景的、完善的教學(xué)模式體系是十分有意義的，有利于培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和復(fù)合交叉的創(chuàng)新人才，將多維交叉教學(xué)和新工科有機(jī)融合，更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高自主思考和動(dòng)手能力，促進(jìn)獨(dú)立和創(chuàng)新意識(shí)的形成，最終達(dá)到培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。

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編輯∕楊波