应用型本科院校实践教学课程改革与探索

2021-06-20曹路王玉青杨敏

高教学刊 2021年12期

曹路王玉青杨敏

摘要：针对应用型本科院校《电子电路综合设计》课程实践教学情况，提出地方本科院校课程实践改革的新思路。通过改革课程内容进行分层教学，实践任务驱动式教学设计;改变教学模式，利用翻转课堂因材施教，强化过程控制和管理;创新课程设计考核，构建多元化考核方法;在课程设计中引入思政元素，培养职业素养等方式，全方位提高学生素质。

关键词：实践教学;课程设计;教学改革;考核方式;课程思政

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）12-0137-04

Abstract： According to the practical teaching situation of electronic and electrical integrated design course in application-oriented universities， the new ideas of curriculum practice reform in local undergraduate colleges are put forward. Through the reform of curriculum content， hierarchical teaching is carried out and task driven teaching design is practiced; changing the teaching mode， using flipped classroom to teach students in accordance with their aptitude， strengthening process control and management; innovating curriculum design assessment， building diversified assessment methods; introducing ideological and political elements into curriculum design， cultivating professional quality and other ways to improve students' quality in an all-round way.

Keywords： practice teaching; curriculum design; teaching reform; assessment method; curriculum ideological and political

2018年5月26日，五邑大学因应国家制造强国发展战略和高校“双一流”建设的需要，学校通过调整学科资源、优化学科结构而组建智能制造学部。为全面提高人才培养质量，加强专业内涵建设，培养适应社会经济发展模式的应用型人才，智能制造学部所有专业按照“以学生为中心”“产出为导向”“质量持续改进”的核心理念，重构了课程体系。根据2018年培养方案，智能制造学部对现有的实践教学进行了资源整合，形成了《电子电路综合设计》实践课程。

《电子电路综合设计》是模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计所对应的专项实践环节，是一门强调综合性设计方法与实践的必修课程。课程通过指导学生查找相关文献，用团队合作的方式，完成功能电路的分析和设计，利用软件仿真实现合理有效的功能需求，通过硬件制作包括电路板的焊接、调试实现具体功能，并展示实物、撰写报告、汇报设计过程。课程为后续专业综合设计和毕业设计等实践类课程提供文献查询、方案制定与评估、设计说明书撰写和答辩等技能，为后续学习奠定基础。实践环节的教学质量对学生的实际动手能力和创新能力的培养有重要影响[1-4]。

丁莉峰等[5]以电化学方向为例，提出改变传统专业实验的教学理念，增加对开放性实验的探究，将教师的科研项目渗透到教学内容中，以提高学生的创新能力。胡明茂等[6]从师资建设、学生社团建设、仿真技术的应用等几个方面提出了应用型本科院校实践教学的建设。熊田忠等[7]以運动控制课程为例，指出应用型本科建设应从教学内容优化、进行立体化教学资源建设、改革教学方法等方面进行改革。吕凤娇等[8]通过改变教学理念、改革教学模式、加强实践教学、开展校企合作等方式，对药剂学课程体系进行了一系列改革和实践。刘琪芳等[9]以山西农业大学电子信息类课程为例，提出了构建科学合理的实践教学体系，完善与优化实践教学内容，建立复合多元化实践教学模式。

本文在分析了当前我校电子信息工程专业《电子电路综合设计》实践教学存在的问题基础上，结合工程认证理念，提出地方本科院校课程实践改革的新思路。通过改革课程内容进行分层教学，实践任务驱动式教学设计;改变教学模式，利用翻转课堂因材施教，强化过程控制和管理;创新课程设计考核，构建多元化考核方法;在课程设计中引入思政元素、培养职业素养等方式，全方位提高学生的素质。

一、《电子电路综合设计》教学现状

目前，我校《电子电路综合设计》的流程为指导教师布置任务，学生自由查阅资料，设计、仿真、制作、调试电路，最后指导教师根据作品和报告给出相应的成绩。课程设计的实际开展效果还是不错的，但仍存在一些问题[10-11]，主要体现在以下几个方面：

1. 课程难度大，学生畏难情绪严重。在学习《电子电路综合设计》课程之前，学生已经完成了相关理论课程的学习，通过理论课的实验掌握了常用芯片的使用，通过《电子工艺实习》接触了电子产品的生产工艺，但并没有真正意义上完成功能电路的设计、制作和调试的整个流程，缺少系统设计的概念，面对工程问题时缺乏基本的思路和方法。课程难度较大，使一部分学生产生一定的畏难情绪，信心不足。

2. 缺乏有效的监管机制和过程控制。教师在整个课程设计过程中，虽然有定期指导环节，但落实到课程设计往往流于形式，一个老师要全权负责一个自然班50多人的指导和考核工作，使得师生交流的次数和时间都非常有限。部分同学参与性不高，浑水摸鱼，坐享其成，归根到底是缺乏有效的监管机制和过程控制。

3. 传统的《电子电路综合设计》课程考核形式较为单一，只对学生的设计结果和实验报告进行考核[12-13]，不仅缺少过程考核，还缺少差别性评价。同时学生的团结合作能力、语言表达能力和职业道德规范等不易量化的因素没有纳入考核范围，无法适应新大纲的要求。

4. 未重视学生团队合作意识、沟通协调能力和社会责任感等非技术方面能力的培养。传统的《电子电路综合设计》，注重对学生工程技术能力方面的培养，对团队合作意识、沟通协调能力、职业道德规范等非技术方面的能力并未做出相应的要求。当前社会的应用型技术人才，不仅需要过硬的专业技能，还需要团队协同合作和基本的职业素养。

二、应用型本科院校《电子电路综合设计》改革策略

（一）课程设计内容分层次化，实践任务驱动式教学设计

《电子电路综合设计》以学生获得知识能力为目标，将案例教学、任务驱动式教学等教学方式贯穿教学的全过程。任务驱动式教学是强调以具体实践任务需求为导向的新型教育模式，旨在通过实践任务的设计来提高学生学习理论知识的兴趣和主观能动性，通过实践任务增强学生的学习动力，形成“实践主线，学为主体，教为主导”的教学氛围，使学生由消极被动参与，到主动积极探索。根据课程实施过程，可以将教学内容分为5个任务阶段，如表1所示。

通过“实践任务”能够量化学习过程，促进学生实践技能的培养。

（二）改变教学模式，注重过程控制

随着网络技术的高速发展，信息技术与高等教育深度融合，学生可通过网络随时随地获得优质的学习资源，翻转课堂、混合式教学等新教学模式受到广泛关注[14]。《电子电路综合设计》课程可以充分利用网络资源，探索传统教学与网络教学相结合的翻转课堂混合式教学实践，开展教师、学生、网络教学三位一体的混合式教学。教师对课程教学内容精心梳理，对教学形式合理设计，主导、把控整个翻转课堂教学实践环节。课程教学中，学生为主体，教师为主导，充分运用网络及数字资源，将传统课堂与网络教学有机结合，开展《电子电路综合设计》混合式教学实践。

课前，教师通过云班课提供丰富的资源，包括课程设计要求，基本仪器仪表的使用（自录视频、微课），芯片使用手册等相关教学资源。同时，学生与学生，学生与教师，通过微信方便快捷地进行讨论，学生可及时获得教师技术指导。通过讨论，可以逐渐把一个知识点落实到一个具体电路，最终完成整体方案的设计。课堂上，学生结合翻转课堂安排，完成小组讨论，研讨展示。教师根据课前学生完成的实验设计方案、调试情况等共性问题集中点评，以提升教学效果。

《电子电路综合设计》具有“过程性”，为克服以往课程设计“重结果，轻过程”的不足，一方面，在课程设计的每一个任务阶段，教师都应该安排固定时间对学生进行答疑指导;另一方面，教师可以利用线上教学平台，如云班课进行有效监控和管理。学生在实物设计制作过程中，应采取检查《工作日志》分阶段进行过程控制。学生通过书写日志理清思路，为课程设计报告留下素材;教师掌握课程进展情况，及时答疑解惑。在过程控制阶段，指导教师应与学生及时互动，以激发同学们的学习兴趣。

（三）创新课程设计考核方法，构建多元化考核方法

由于《电子电路综合设计》实践教学过程的复杂性，相较于理论课程，评价所涉及的内容更为广泛。因此，构建多元化的考核方法是非常必要的。《电子电路综合设计》考核可分为实物制作、答辩和设计报告等三部分，具体各部分设计如下：

1. 实物作品，成绩比重为40%。针对设计任务中要求的功能和性能指标对实物作品进行测试，同时考虑作品的稳定性、外观设计和制作工艺等因素给予评价。题目中也可设置其他加分项，如果学生在达到题目基本要求的基础上，在技术创新、功能扩展、高效节能、降低成本等方面做出了有意义的工作并取得明显效果，可适当加分，以鼓励学生的创新能力。同时，可采取检查《工作日志》进行过程考核，过程考核的成绩一并计入实物制作成绩中，过程考核不满足最低要求的，课程成绩判定为不及格。

2. 设计报告，成绩比重为40%。针对设计方案和设计过程的科學性、理论分析与测试的严密性、文字表达的条理和准确性等方面的因素给予评价。为培养学生规范撰写文档的能力，要求设计报告书写格式必须规范，如报告格式未达到规定要求，则设计报告成绩折半处理。为避免抄袭现象，如出现同一小组学生报告雷同的情况，设计报告成绩按“实际报告成绩÷雷同报告份数”的方式给出;如不同小组报告发生雷同，存在严重的抄袭行为，包括设计方案、设计报告、软件代码等，最终成绩直接判定为不及格。

3. 答辩，成绩比重为20%。答辩时应包括以下几个方面的问题：系统设计思路、工作原理;系统设计方案的评估选择依据;对照电路实物指出本人在系统设计制作过程中所做的工作，说明团队合作情况;系统设计制作过程、遇到的问题及解决的方案;对照电路原理图和实物作品解释各部分电路的功能、参数计算方法。答辩时对设计原理完全不懂或知之甚少，经调查发现本人实际未参与小组工作，或工作量严重不足，最终成绩直接判定为不及格。

另外，在课程中存在严重违反实验室管理规定的行为，如故意损坏实验仪器、配线，不经老师许可将实验设备带出实验室，焊接时不使用烙铁架，不及时切断电烙铁电源造成实验室严重安全隐患等，课程成绩判定为不及格。

（四）在课程设计中引入思政元素，培养职业素养

新时代对应用型工程技术人才的整体素质提出了要求，比如社会责任、竞争意识、“绿色”观点、工匠精神，而这些能力又显然不是一时一刻能迅速提升的，它是需要平时的积累和修炼之后才能具备的。教师可以在教学环节中融入思政元素，促进学生素质的全面提升。根据《电子电路综合设计》实施过程的不同阶段引入思政思想，使学生在学习的过程中，不仅能够掌握知识技能，而且能够获得积极的态度和正确的价值观。

在案例讲解和任务布置中，可以举例中美贸易战，让学生客观地了解我国芯片技术的发展现状，让学生明白核心科技是国之重器。实现国家富强、民族振兴、人民幸福的中国梦离不开强大的科技支撑，激发学生的爱国主义情感。

在方案设计和评估过程中，可以让同学们从技术、安全及环境方面，可靠性、可持续性或经济性（成本控制，性价比）等方面描述设计方案和评估方案，引导学生寻求复杂度、成本和功能上的最佳方案。同时，在课程设计过程中可以通过扩展元器件功能，鼓励同学们设计新颖的方案，来激发同学们的创新精神。

在实物制作和性能测试中电路实操阶段，元器件不虚焊、不短路、不错焊，必须认真严谨，一丝不苟，培养学生精益求精的工匠精神。在实验完成之后，要求学生将实验仪器放置整齐，将工作台整理干净。当学生自觉养成良好的习惯之后，能够潜移默化地影响他们的工作态度，规范其职业素养，从而提高职业行为能力。

在课程设计答辩中，可以告诉同学们，现代高级应用型人才是高技能复合人才，团队协作是当今社会的必然趋势，分组作业需要互帮互助，和谐友善和谦逊的态度。另外，每个人在团队中都是一颗螺丝钉，要发挥自己的长处和优势为集体服务。

三、结束语

综上所述，在我校应用型教学的转型背景下，《电子电路综合设计》通过改革课程内容进行分层教学，实践任务驱动式教学设计;改变教学模式，利用翻转课堂因材施教，强化过程控制和管理;创新课程设计考核，构建多元化考核方法;在课程设计中引入思政元素，培养职业素养等方式，全方位提高学生素质。然而，构建一个科学、可执行的考核评价体系是一项系统工程，需要不断尝试和完善;思政元素的植入能否达到既定的教学目标，也需要不断尝试和反思。在未来的教学中，我们将结合线上线下的资源，完善课程建设，以培养更多合格的应用型技术人才。

参考文献：

[1]赵雁楠.应用型本科院校数学实践教学研究[J].广西民族师范学院学报，2020，3（37）：121-123.

[2]徐立清.地方应用型本科人才培养标准的设计思路与实现路径[J].高等教育研究，2017，38（5）：81-85.

[3]刘峥.地方应用型本科院校校企合作人才培养模式探索——以物流管理专业为例[J].高教探索，2017（3）：41-44.

[4]李小文，夏建国.应用型本科院校課程改革的若干思考[J].高等工程教育研究，2018（1）：107-110.

[5]丁莉峰，程雪松，李松栋，等.应用型本科院校开放性实验的改革与探索——以电化学方向为例[J].实验室研究与探索，2018，4（37）：170-173.

[6]胡明茂，孙煜，齐二石，等.新工科背景下的地方应用型本科院校实践教学建设[J].实验室研究与探索，2019，7（38）：223-227.

[7]熊田忠，孙承志，吉顺平，等.应用型本科运动控制课程立体化教学模式探讨[J].实验室研究与探索，2017，11（36）：189-193.

[8]吕凤娇，谢晓兰，高平章.应用型本科高校药剂学课程体系的改革与实践[J].高教学刊，2020（18）：123-125+129.

[9]刘琪芳，杨怀卿，刘振宇.新工科背景下的电子信息类实践教学探索[J].电气电子教学学报，2019，6（41）：151-154.

[10]张春慧，宗哲英，王利娟，等.“电力电子技术”课程设计过程管理体系建设与研究[J].实验技术与管理，2020，3（37）：182-184+192.

[11]吴丽珍，杨新华，马洪飞，等.基于OBE理念的电子技术混合式实践教学改革[J].教育现代化，2020，7（48）：13-16.