面向工程教育认证的模拟电子技术课程改革与实践

1、    面向工程教育认证的模拟电子技术课程改革与实践    李晖潘凡摘要：针对当前武汉工程大学智能科学与技术专业模拟电子技术课程教学中存在的问题，分析面向工程教育认证需要进行针对性改革的必要性，提出修订课程教学大纲、教学科研深度融合、丰富教学方式方法以及提升工程实践能力等改革措施。近三年，经过教学实践表明：所提出的改革措施，有助于培养“两型两化”创新性人才，有益于提高本专业人才工程化能力。关键词：工程教育认证；教学科研融合；学业导师制：g642 ：a ：1009-3044（2017）31-0136-02工程教育认证，是由美国、英国、加拿大、澳大利亚、韩国

2、、俄罗斯等15个正式成员和德国、印度等5个预备成员倡导、创立而成的，其核心在于签署的多边协议华盛顿协议1。该协议的目标是，在世界范围内即协议签署国之间，相互承认本科工程学位。在此基础之上，对工程教育资格及工程师执业资格进行认证，促进各国工程师人才的流动。该协议的提出代表了协议国均认可的工程专业教育标准和工程师职业能力标准，是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求2，3。我国于2016年6月，在马来西亚吉隆坡由华盛顿协议预备会员“转正”，成为该协议第18个正式成员。这标志着我国工程教育事业进入了一个全新的时代。武汉工程大学智能科学与技术专业，于2014年获批湖北省战略性新兴（支柱）

3、产业人才培养计划。根据学校专业发展的规划，拟比照工程教育认证，对本专业进行建设。当前，面向工程教育进行教学改革，已成为本专业较为紧迫的教学任务之一。由于专业认证是对未来行业从业者所受专业教育的规范性和有效性开展综合评价，为其未来行业从业提供最为基本的质量认证。这就决定了为适应工程教育认证的要求，需要对当前本专业课程的教学方式和方法进行改革与创新。在此背景下，本文拟就我校模拟电子技术课程当前面临的问题展开分析，并面向工程教育认证提出针对性教学改革措施，再通过分析近三年来本专业该课程改革的成效，期望为本专业培养高素质人才提供一条较为可行的途径。1 当前模拟电子技术课程面临的问题与挑战我校智能科学与

4、技术专业学生“欺软怕硬”。我校智能科学与技术专业是开设在计算机科学与工程学院内，学生入学以来就对本专业定位于偏“软”。我校智能专业偏硬件的课程，整个大学期间开设主要有三门，依次为模拟电子技术、嵌入式系统、控制原理。其中，模拟电子技术作为本专业为数不多的硬件课程，也为学生大学期间首门“硬”课程，并牵涉到半导体理论与工程电路知识，为历届学生所惧怕。二是部分学生动机、学习方式出现较大变化。95 后“互联网原住民”学生往往习惯于“碎片化”的信息接受方式，满足于“时效性”的信息获取需求，对事物的专注性不强，注意力易转移4。一方面，部分学生对传统学习的学习动力下降，对传统教学方式产生一定的抵触反应。而另一

5、方面，长期应试教育导致一部分学生习惯了压力下的课堂听课和被动学习，对形式多样的教学新方法有一定兴趣，却难以主动适应5。三是师生课上课下交流交互不充分。传统的讲授方式决定了教师无法兼顾到每一位学生的学习需求和学习态度，只能以讲授为主传递课程知识，难以开展既有助于学生专业学习、又利于培养学生综合素质能力的讨论式、互动式等教学活动6。2 面向工程教育认证模拟电子技术课程的改革措施2.1 以工程教育认证为准绳，修订课程教学大纲2015 年，本专业以学校培养方案修订为契机，比照当前工程教育认证标准，确立明确、公开的专业毕业要求，并据此拟定本专业各个课程的教学要求。根据专业毕业要求，对模拟电子技术课程教学

6、要求进行分解，判断两者关联程度，然后设置相应的教學内容。根据上述指导思想，对模拟电子技术课程的教学大纲，进行了修订，具体修订后的大纲如表1所示。2.2 以学季学期改革为契机，教学科研深度融合2015年起，我校实施了学期制度改革，每学期按两个学季分别独立完成部分课程的教学。由于学季学期改革，使得有丰富科研经验的教师能够回归课堂、反哺教学；同时，教师在完成教学任务后，有相对独立的时间从事科研工作。学季制加快了教学运行周期，有利于推动教学、科研内容相互转化。模拟电子技术课程，我校智能科学与技术专业开始的课时总计56学时，其中课堂教学课时有40学时、实验教学课时有16学时。充分利用学季学期改革措施，本

7、课程将实验教学课时集中放置在学术周，让学生集中参加模拟电子技术综合实验收音机套件组装与调试。在实验过程中，让学生学习超外差式收音机的基本工作原理；通过对收音机的安装、焊接及调试，了解电子产品的装配过程，培养调试电子电路的能力。2.3 以课程综合改革为主线，丰富教学方式方法由于模拟电子技术课程为智能科学与技术专业在大学期间的第一门电类课程，学生先期没有学习电路原理课程，造成学生完全没有电路相关的知识。此外，由于高等数学课程设置的问题，造成傅里叶变换等知识教授时间过晚，难以在本门课程开始的时候学习并掌握。在课程融合、精简课内讲授学时的基础上，本课程合理设置课外学时（按课内学时的0.5倍），明确课内

8、外教学内容、要求并严格执行。其中，在课外教学中为学生讲授了简明电路原理教程，让学生掌握基本电路分析方法，如基尔霍夫定律等；以及在课外教学中为学生讲授傅里叶级数及傅里叶变换等数学知识。还开展“线上+线下”教学改革，让学生参与清华大学学堂在线的慕课辅助学习，尤其是在讲授半导体相关理论知识期间，借助网络平台以及其资源组织教学7。2.4 以建立学业导师为抓手，提升工程实践能力2015年起，响应学校号召，在智能科学与技术专业内推广本科生导师制。为本专业每位学生均安排专任教师担任其本科生导师，从生涯辅导、学业指导、专业引导、就业创业顾问等方面对学生提供指导与帮助。对于模拟电子技术课程，让学生在学习中碰见困

9、难或问题，如果在自己努力及能力范围之外，均可向学业导师请教。由于是全体专任教师均担任本科生导师，平均每位专任教师名下每届约有5-6名学生，形成实际的超级迷你班答疑效果，有效解决了师生课上课下交流交互不充分的问题。在一定程度上，学业导师制既有助于学生专业学习、又利于培养学生综合素质能力。endprint3 面向工程教育认证的模拟电子技术实践根据所提出的改革措施，于2014年开始启动模拟电子技术课程改革，共有三届学生参与，分别是2013级、2014级与2015级智能科学与技术专业，合计达160余人。智能科学与技术教研室共有专任教师11位，其中9位拥有博士学位，10位为副教授，担任这三届学生的学业导

10、师。为保证期末考试成绩的合理性、有效性，近三年考试试题类型、难易系数、试题数量均保持不变。表2为近三年来，参加模拟电子技术课程期末考试的分数总表，含各个分数段的数据。表中数据，纵向上呈现了三届学生在各个分数区间的分布情况。对表2，具体分析如下：2013级智能科学与技术专业，高分区间（91分-100分）人数占比为5.77%，成绩中位数位于合格区间（61分-70分），不及格人数占比19.23%；2014级智能科学与技术专业，高分区间（91分-100分）人数占比为7.25%，成绩中位数也位于合格区间（61分-70分），不及格人数占比8.70%；2015级智能科学与技术专业，高分区间（91分-100分

11、）人数占比为15.79%，成绩中位数位于良好区间（71分-80分），不及格人数占比0.0%。由于每届学生个体差异，而且影响学生最终考试成绩的因素较多，本文仅做宏观分析，不细究影响成绩的唯一因素。从近三年的成绩总表中，还是可以看出一些共性趋势：其一，改革开展后，高分区间学生占比明显增多，同期不及格人数明显减少；其二，期末考试成绩中位数也有明显提升。这表明，从一定程度上来说，模拟电子技术课程改革所采用的措施起到一定成效，总体改革趋势向预期方向发展。此外，参与课程实践的2013级智能科学与技术专业学生，在今年的毕业设计中选择了接近30%的与硬件相关的课题，较2013级之前的学生有了较大幅度的提升。这

12、也从另外一个侧面反映，模拟电子技术课程改革明显激发了学生对硬件的兴趣，对学生中“欺软怕硬”现象有所改观。最后，部分对硬件课程有极大兴趣的学生，课下在学业导师的指导下，参加了各类偏硬件的课外科技活动和比赛，取得了一些成绩。其中，最为代表性的成果是视觉引导的智能cob点胶及固晶机系统，荣获了第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛二等奖；此外，还有两位同学申请了实用新型专利两项。4 结束语本文针对当前模拟电子技术课程教学中存在的問题，针对性提出了改革措施，并在近三年的教学中进行实践。实践表明，所采取的改革措施能够较为有效的提升全体学生的学习积极性；对于较为优秀的学生，其工程能力等综合素

13、质可以得到较为明显的提升。本文的探讨，可以为智能科学与技术专业培养高素质工程化人才提供一条有效的路径，并为本专业日后通过工程教育认证奠定较为扎实的基础。参考文献：1 方峥. 中国工程教育认证国际化之路成为华盛顿协议预备成员之后j.高等工程教育研究，2013（06）：72-76+175.2 华尔天，计伟荣，吴向明. 中国加入华盛顿协议背景下工程创新人才培养的探索与实践j.中国高教研究，2017（01）：82-85.3 樊一阳，易静怡.华盛顿协议对我国高等工程教育的启示j.中国高教研究，2014（08）：45-49.4 方峥. 中国工程教育认证国际化之路成为华盛顿协议预备成员之后j.高等工程教育研究，2013（06）：72