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基于"新工科"背景下电工基础课程教学改革与实践

邓尔林
  
创新版媒体号
2024年37期
西宁市湟中区职业技术学校 811601

摘要:随着新一轮科技革命和产业变革的到来,培养具有创新精神和实践能力的新型工科人才成为新的时代要求。"新工科"建设旨在推动高校工科教育模式的深刻变革,培养复合型、创新型人才。作为工科基础课程,电工基础课程的教学改革与实践对于落实"新工科"理念至关重要。

关键词:新工科;电工基础课程;实践能力;复合型人才

引言:面向新一轮科技革命和产业变革的需求,教育部、国务院先后发布《统筹推进世界一流大学和一流学科建设的总体方案》《加快建设泛在高效的教育资源服务体系》等文件,提出要全面深化工科教育改革,打造"新工科"人才培养的新模式。"新工科"建设要求必须推动传统工科教育模式的根本性变革,培养具备创新精神、工程素养和实践能力的复合型、创新型工科人才。

一、"新工科"建设背景及特点

"新工科"建设的背景源于全球新一轮科技革命和产业变革给人类社会带来的新挑战。新兴领域如人工智能、大数据、云计算、生物技术等不断涌现,传统产业加速向智能化、绿色化、服务化转型升级,对创新人才的需求越来越旺盛。与此同时,工业文明也面临资源约束、环境压力等全新挑战,对可持续性提出更高要求,亟需培养具有工程素养和创新意识的卓越工程人才。

"新工科"建设的特点主要体现在以下几个方面:理念创新,提出培养"厚基础、精专业、重实践、勇创新"的复合型人才为目标,体系创新,推进多学科交叉融合,注重知识、能力和素质的有机统一,模式创新,实施产学研用协同育人,大力推进工程教育新模式,机制创新,探索包括学分银行在内的灵活学习模式,构建多元化人才培养途径。

二、电工基础课程教学存在的问题

(一)教学内容与时代需求脱节

目前电工基础课程的教学内容主要停留在传统工科理论知识层面,脱离了工程实际,未能紧跟新兴学科和前沿技术的发展趋势,与工业发展和社会需求存在一定距离。一些新型工程理论和技术尚未得到充分融入,难以培养学生的创新意识和复合型知识结构。

(二)教学方式方法单一

电工基础课程教学普遍采用传统的填鸭式教学模式,缺少启发式、探究式等先进教学方法的运用。教学过程过于强调知识传授和概念灌输,学生处于被动接受的状态,未能充分调动学生主动学习和实践动手能力,不利于培养学生的创新精神和工程素养。

(三)实践教学环节不足

现有的电工基础课程实践教学环节设置不足,缺乏高质量的实践教学平台和教学资源。理论教学与实践教学环节存在割裂,学生缺乏将理论知识内化为实践应用能力的机会,难以锻炼解决复杂工程问题的能力。

(四)师资队伍建设滞后

当前电工基础课程师资队伍整体素质参差不齐,教师的工程实践经验和创新意识有待提升,缺乏跨学科背景和复合知识结构,难以适应新工科建设对教师队伍素质与能力的新要求。教师队伍建设亟需加强。

三、基于"新工科"背景下电工基础课程教学改革措施

(一) 优化课程内容体系

优化电工基础课程内容体系,是落实"新工科"理念,培养复合型创新人才的关键一环,及时更新理论知识体系,不断吸纳电磁学、电路理论等领域的最新研究成果,紧跟学科前沿发展,使课程内容与时俱进。同时要加强新兴交叉学科的知识融入,如介电物理、光电子学、电磁兼容等,拓展学生的学科视野,培养复合型知识结构。在传统理论教学之外,充分渗透工程实践案例,展现电工理论在工程领域的应用前景,增强课程内容的实践联系性,引导学生将所学知识内化为工程实践能力。同时也要贴近国家重大需求和地方经济社会发展需要,体现本地化特色。课程内容不应停留在知识传授层面,更要注重激发学生的创新意识和创新思维。可以在课程中设置创新探究环节,针对某一理论难题或前沿热点开展研习和探讨,锻炼学生的创新精神和批判性思维。

(二)创新教学模式

"新工科"建设要求革新传统教学模式,采用先进的教学理念和方法,促进师生互动、理实一体。大力推行翻转课堂、混合式教学等教学新模式。利用在线课程、微课等为学生预先学习奠定基础,课堂则侧重于互动探讨、实践演练等活动。这有助于培养学生主动学习的意识和能力,激发学习动机和创新思维。摒弃填鸭式、传统讲授法,以问题和项目驱动教学,引导学生主动思考、积极探究,从中获取知识、技能和工程素养。可以设置工程实际案例、虚拟仿真等情景,增强教学的实践性和互动性。引导学生在教师指导下,独立查阅文献、构建知识框架、开展课题研究等,形成主动探索和终身学习的意识。同时要加强过程性评价考核,促进学生持续学习,邀请相关行业企业专家参与教学,开设工程实践项目课程,让学生直接面对工程实践锻炼。

(三)加强实践教学环节

健全电工基础实验教学体系,重构基础综合性、设计性、创新性实验项目,确保实验教学质量和丰富度。可结合虚拟仿真技术,开设虚拟在线实验室,为理论教学和实践教学搭建贯通融合的平台。大力推进产学研协同育人,拓展学生工程实践锻炼机会。鼓励并支持学生参与科研项目、竞赛活动、实践基地实习等各类实践活动,将所学理论技能转化为工程实践能力。安排专门的工程实践课程和综合设计项目,全面锻炼学生分析、解决实际工程问题的能力。拓展校企合作共建实践基地,建立集实验室管理、虚拟仿真、创新创业为一体的实践平台。购置先进的实验设备,开发真实工程案例库、视频库和虚拟仿真软件等教学资源,为实践教学提供坚实保障。

(四)提升师资队伍建设

定期组织教师参加教学理论、信息技术、工程实践等方面的专业培训,促进教师教育理念、教学方法和实践能力的更新。通过产学研结合的方式,加强教师在企业一线锻炼机会,促其工程实践经验的积累。合理配置教师队伍,打造"双师型"师资队伍。引进优秀工程技术人才,补充业界实践和工程专业背景的师资力量。鼓励现有教师加强跨学科学习,拓展复合型知识结构,增强跨界整合能力。成立由资深教授、青年教师和工程师组成的教学团队,发挥集体备课等机制,形成合力推进课程建设。团队成员分工明确,互补所长,共同探讨教学新理念、新模式、新方法。

结语

"新工科"建设是一场深刻的教育理念革新和体制机制创新,是培养高素质工程人才的时代要求。电工基础课程作为工科教育的基石,其改革与实践意义重大。需要从优化课程内容、创新教学模式、强化实践教学、提升师资队伍等多方面整体发力,着力增强学生的创新精神和实践能力,培养复合型创新工程人才,为"新工科"建设贡献力量。

参考文献

[1] 张建,于晓燕,牟翔,等.基于"新工科"背景下电工基础课程教学改革与实践——以昌吉学院为例进行探讨[J].山西青年, 2022(14):35-37.

[2] 李姿陈玉玲孔德尉.新工科背景下电类专业基础课改革与实践[J].河北农机, 2021, 000(003):53-54.

[3] 郑琪,刘琳,齐剑.新工科背景下电工电子实训教学改革的研究与实践[J].电脑知识与技术:学术版, 2019, 15(6Z):3.DOI:CNKI:SUN:DNZS.0.2019-17-049.

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