地方院校新工科背景下电气工程专业教学模式初探

栾广宇，李爱传，汪东欣，李琳

摘要：经济的快速发展迫切需要新型工科人才，如何在新工科的背景下探索电气工程专业教学模式的创新已成为高校教学改革的热点问题。目前，高校电气工程专业教学模式已经很成熟，但教学效果与社会实际需要仍存在一定差距。文章结合作者在一线教学工作中取得的体会和经验，对地方院校新工科背景下电气工程专业教学模式进行思考和探索，力求推动高校教育改革中教学模式的有效创新。

关键词：新工科；地方院校；电气工程；教学模式

面对快速发展的经济形势，全面促进技术水平、产业规模、发展模式的改革创新，我国实施了一系列具有推动作用的“中国制造 2025”“创新驱动发展”“互联网+”“一带一路”等战略措施。高等教育作为人才第一资源和科技第一生产力的来源，在新的经济发展历程中扮演着既重要又特殊的角色。为实现高等教育和社会经济的共赢发展，2017年2月18日教育部在高等工程教育发展战略研讨会上提出发展“新工科”建设策略。同年4月8日教育部高等教育司在工科优势高校新工科建设研讨会上提出以发展“新工科”建设为基础，针对如何更好地开展工程教育改革进行深入研讨，大会确定了今后一段时间的行动计划（“天大行动”）。高等教育的改革，特别是工程教育的改革与新经济产业发展密不可分，相互形成支撑关系。高等工程教育改革以新经济产业发展的需求为改革目的，同时为新经济产业发展在未来国际市场保持竞争力提供了人才保障。新工科是高等教育为适应新产业发展而产生的一种新型工程教育，其内涵是以立德树人为引领，以应对变化和塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化和创新型卓越工程人才。

一、新工科背景下以工程案例为导向的教学模式

在新经济和新产业的背景下，把“工程观”植入课程教学体系。从工程问题出发，将新知识与原有知识进行整合，学生在学习过程中不断建构知识，激发学生的内在动机，实现学生的深度学习；并融合多学科进行课程设置，以工程技术为主线整合工程、经济、管理等内容，通过专业间交叉结合，建立综合型课程教学模式。通过引导学生构建宽厚的工程知识体系，同时又能综合考虑科技与自然环境等多种因素，从而培养出卓越工程师的后备人才。通过培养计划和多样化课程组合，培养出能够满足技术工作、企业管理、社会需求的不同类型人才。以PBL式教学模式为基础，结合工程案例开展讨论式、探究式等多样的研究性教学方法，能够培养出善于学习、敢于尝试、勇于创新的兼具工程能力和社会能力的高素质综合型人才。

二、新工科背景下利用现代信息技术的教学模式

随着现代信息技术的快速发展，将课堂教学方法和其他教育教学方法相融和，可形成多种多样的学习模式，如翻转教学、虚拟仿真、游戏化学习、网络慕课、蓝墨云班、移动学习、远程教学等多种形式。伴随网络信息化进程的发展，热点网络、局域网络、校园网络的出现极大满足了学生的学习需求，使学生学习不再受时间、空间的限制。课堂外通过利用聊天软件、微博、论坛等形式，线上和线下参与教学活动，注重学生学习的主体地位，同时多手段多形式的交流能够促进师生间互动，增强学生的主动性。现代信息技术的应用，将改变传统课堂的表现形式，发挥时间和空间上的优势。结合多种学习模式，将有效地促进课堂和课外师生间的交流，使互动教学常规化、普遍化，提高学生学习兴趣和意愿。现代信息技术的应用，还给校园内外的学习者提供了更多的学习和参与机会，扩大了高校课堂教育的辐射面，为新工科人才的培养拓展了新途径。现代信息技术是学生学习活动的工具，也是高级思维训练的工具，通过电脑、网络、网上学习的操作模式的延伸能够构建学生知、情、意融合的高智慧学习体系。借助信息技术在教学过程中收集学生反馈信息，针对不同的学习需求提出不同的解决方法，灵活调控教学方式方法，这一教学模式与传统单一的课堂教学模式相比，拓宽了学生学习的路径和时间，持续不断地重塑学生的学习过程，有效提升了学生的学习效果。

三、新工科背景下建立实践互动的教学模式

当前新工科背景下的教学模式应加强学生实践能力的培养。首先，在校内课堂教学方面，适当加入动手操作环节，让学生针对实际问题提出解决方案，培养学生的学习兴趣，提高学生理论结合实际的能力，建立良好的专业学习热情；课外实践环节应加强学生综合运用知识的能力和动手能力，开展多样化专业技能竞赛，打造专业竞赛平台，以赛促学，完善实践教学环节；鼓励学生参与各项大学生创新创业类项目和竞赛，通过各类项目的实施和竞赛激励机制的建立，既激发了学生的创新意识和创新精神，又锻炼和培养了学生创新创业能力，切实提高新工科电气工程专业人才的综合素质。其次，在校外实践教学方面，产教融合和校企合作是培养工程技术人才的必要条件，方便学生将所学知识和技能直接应用于实际；企业作为高校校外实习实践基地，为学生动手实践提供了平台，既让学生了解所学理论知识如何应用于生产，又让学生从实习实践中了解自身专业的欠缺，从而达到反哺教学的目的；高校与企业合作共建以培养工程人才为主的科研实验室和创新实验室，可促进新工科背景下行业经济与人才培养之间的契合度，达到以建设促改革，以改革促发展，校企共赢的目的。

四、新工科背景下借助在线学习平台的教学模式

随着时代的发展，教学手段的多样化，传统的面对面学习方式已逐渐转向虚拟环境或在线学习方式，通过网络建立学习平台。例如专为高校开发的异步课程传递及管理系统（WebCT），具有强大的师生之间、生生之间的在线互动功能，增加学生学习的过程体验。教学平台有如下功能：课程主页、课程材料、交流工具、任务工具、课程表、电子通信（实时交流、在线讨论、信息发布、电子邮件）、在线虚拟实验与研究等。学生是学习过程的主体和直接参与者，也是知识承纳和延伸的载体。虚拟或在线学习是在既定网络空间中，师生之间、生生之间同步或异步完成课堂学习。其特点是通过虚拟课堂环境作为真实课堂的补充，实现课堂在线还原或延伸，学生依据个人学习需求和兴趣自主选择学习内容，并与多门课程进行整合完成培养计划，实现了个性化教学理念。目前全国高校都在搞虚拟学习环境或在线学习平台建设，内容形式丰富多样，包括教学文件、教学文档、参考资料、视频材料、在线学习空间（网易云课堂、TED、You-Tube等）链接、论坛建设、在线考核系统等，做到整合通识、基础、专业基础、专业选修等课程内容，逐步将虚拟或在线学习常态化，甚至可以做到线上课程的线上结业。在线教学模式以在线学习平台为基础，强调参与、互动、协作和实时交互，更具互动性、智能化和个性化，将在线学习的教学模式应用于新工科背景下电气工程专业，为符合新时代专业发展和经济发展需求的工程人才的培养提供了更好的学习环境，实现了学习资源共享，促进了学生学习主动性，实现个性化培养，提高了教学质量。

综上，高等院校电氣工程专业教学模式应符合社会经济和新产业发展需求，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、完善的教学模式体系是十分有意义的，有利于培养适应产业发展和复合交叉的创新人才，将多维交叉教学和新工科有机融合，更加激发学生学习兴趣和热情，提高自主思考和动手能力，促进独立和创新意识的形成，最终达到培养适应社会经济发展的创新型人才的目标。

参考文献

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编辑∕杨波