重庆对外经贸学院

四维融合培养新时代工程技术人才

中国教育报 2025年04月18日 钟育秀 向翠玲

  数字电子技术作为电子信息类专业的核心课程,其教学改革是培养新时代工程技术人才的关键抓手。重庆对外经贸学院作为全国应用型人才培养基地,立足“数字中国”战略,依托电子信息工程、人工智能等特色专业群,深度对接集成电路设计与智能终端开发领域人才培养需求,不断强化课程改革,构建“模块化重构—虚实结合—数字赋能—思政浸润”四维融合教学模式,在教学内容、实践模式、资源建设及思政融入等方面进行系统性改革,目前已取得突破性进展。

  模块化内容重构:知识体系与价值逻辑双线并进

  学校打破课程传统章节界限,构建“基础认知—理论深化—应用实践—拓展创新”四大模块,实现专业知识与思政元素的深度耦合。

  基础认知模块主要聚焦数字逻辑与科技史教育,通过二进制原理教学,融入莱布尼茨受《易经》启发发明二进制的跨文化案例,结合七段数码管实验,引导学生理解中西科技交流的意义,提升学生基础概念掌握率。理论深化模块以组合逻辑与时序电路为载体,融入工匠精神教育,利用Multisim仿真竞争冒险现象,开发“故障排除闯关游戏”,帮助学生攻克建立/保持时间等抽象概念;通过华为基站时钟电路案例,强调严谨求精的工程态度,提高学生时序电路设计能力。应用实践模块构建“单元电路—功能系统—工程案例”三级实验体系,让学生在病房呼叫系统设计中掌握优先编码器应用,在数字时钟项目中完成时序逻辑调试,同步分析金融加密、医疗设备中的社会责任。

  拓展创新模块聚焦芯片设计与人工智能硬件前沿,通过“中国芯”专题研讨,解析国产化替代战略与技术瓶颈,培养学生解决复杂工程问题的能力。

  虚实结合实践链:工程能力与创新素养协同培养

  学校通过构建“虚拟仿真—实物实践—课外创新”“三位一体”实践体系,形成能力递进闭环,与华为、腾讯等企业共建工业软件产业学院、数字经济产业园等7个产教融合平台为课程改革提供实践支撑,协同培养学生工程能力与创新素养。

  虚拟仿真赋能即依托Multisim搭建线上实验室,开发涵盖组合逻辑电路、时序电路等核心知识的仿真案例库。学生可自主完成电路设计、参数调试及波形分析,例如通过555定时器仿真验证多谐振荡器频率公式,动态观察信号变化。实物实践强化即线下实验采用“问题链”引导模式,将企业真实需求转化为教学任务。例如,在“智能抢答器”项目中,学生需解决如何通过译码器实现多路信号优先级控制等问题,强化工程思维。课外创新延伸即成立电子设计工作坊,以电子设计工作坊为载体,形成“课程实验—学科竞赛—创业孵化”链条,鼓励学生开发创新作品。例如,基于FPGA的环境监测装置、智能家居控制系统等项目,推动课堂知识向实际应用转化。引入华为“智能家居安防系统”、腾讯物联网平台等企业真实项目,形成“仿真—实操—创新”递进式实践链。近3年,指导学生获全国大学生电子设计竞赛国家奖项15项、省级奖项30项,智能农业大棚控制器等作品服务乡村振兴。

  数字化资源赋能:精准教学与个性发展深度融合

  学校通过丰富微课资源、仿真案例、数据驱动等打造“全时空、立体化”学习空间,实现精准教学干预。实现微课资源全覆盖,开发37个线上微课,覆盖重点难点解析、实验操作演示及行业应用案例,创新设置“思政加油站”模块。实行仿真案例开源化,开发扫码即用的Multisim案例库,支持学生随时随地开展虚拟实验。例如,在时序电路设计中,学生可下载预设案例,通过参数调整观察计数器波形变化,深化理论理解。利用数据驱动教学优化,依托学习通平台采集学习行为指标,动态识别实践薄弱群体,动态分析学生知识盲区,精准推送专题资源,优化教学策略。例如,为实践能力薄弱的学生推送“电路焊接工艺”专题资源,实现精准教学干预。

  思政全程浸润:职业精神与家国情怀共生共长

  学校构建“学科发展历史、技术原理、实践应用”三大主线和“爱国情怀、团队协作、工匠精神”等六个维度的“三主线六维度”思政框架,通过隐性设计、案例库建设等形式,将学科专业、技术原理、工程应用与爱国情怀等要素有机融合。例如,在“计数器设计”章节,以巴黎奥运会乒乓球比分显示为案例,融入中国体育崛起历程,激发学生民族自豪感;在实验环节强化“电路焊接零误差”的职业规范,将工程伦理教育贯穿始终。学校深度挖掘思政元素,不断加强案例库建设。例如,“数字电路在医疗设备中的应用”专题引导学生开展技术伦理辩论,“表决器设计”项目同步讲解中国集成电路发展历程,实现思政课程与课程思政的同向同行、有效融合,获评校级一流课程、课程思政示范课程,支撑电子信息专业通过IEET工程认证。(钟育秀 向翠玲)

中国教育报教改风采 07四维融合培养新时代工程技术人才 钟育秀 向翠玲2025-04-18 2 2025年04月18日 星期五