大河网讯 为适配新工科人才培养发展需求,破解高校工科基础课程教学同质化、理论实践脱节等共性难题,郑州大学电气与信息工程学院教师张赞牵头主持省级教学改革项目,围绕校级一流课程、通识教育核心课程《电工学》开展专项数智化教学升级。团队立足非电类工科专业跨学科育人痛点,创新探索智能教学、虚实实训、多元评价一体化改革路径,打造专属新工科育人新模式,有效补齐传统课程育人短板,教改示范成效显著。
《电工学》是郑州大学机械、土木、化工、材料等11个非电类工科专业的必修公共基础课,年均覆盖学生3300余人,是支撑工科学生建立电气认知、夯实工程实践能力的核心前置课程。长期以来,课程普遍存在知识点零散、强弱电教学割裂、专业适配性弱等问题,传统授课模式难以兼顾不同工科专业的差异化培养需求,导致学生电学体系思维薄弱、工程创新应用能力不足。
针对课程长期存在的教学瓶颈,团队结合自身智能装备科研积累与一线授课经验,精准对标新工科建设要求,将人工智能、知识图谱技术与课程教学深度融合。团队自主搭建分层动态可视化知识体系,有效打通强弱电教学壁垒,重构系统化、层级化、工程化的课程知识网络,针对性解决非电专业学生“学电难、用电难、融会难”的核心问题,为跨学科人才培养筑牢知识根基。

图注:电工电子实验中心数字化实训课堂实景
区别于传统通用化授课模式,团队聚焦分层因材施教,结合机械、土木、化工等不同专业工程场景,定制开发专属数字微课、分层习题库与智能助学资源。依托AI助学系统精准捕捉学生知识薄弱点,实现个性化资源推送、靶向化教学辅导,彻底打破“千人一课”的固化教学模式,大幅提升课程适配性与课堂育人精准度。
在实践教学创新层面,团队自主构建三阶虚实协同实训体系,通过仿真前置预习、实体实操落地、科创竞赛进阶的全链条训练,有效规避传统实验耗材损耗、操作风险高、高阶训练不足的问题。教学重心从基础接线纠错,转向工程方案设计、参数优化、系统调试等高阶能力培养。同时,团队深耕课赛融育,带领跨学科学生深耕高水平科创赛事,将课堂理论转化为真实工程创新能力,实现基础课程与科创实践的深度衔接。

图注:课程通过虚实协同实训体系,强化学生电工电子综合实践能力
为彻底破除“一卷定成绩”的传统弊端,团队创新搭建全流程智慧评价体系,整合学生预习、课堂、仿真、实验、科创全维度学习数据,自动生成学生能力成长画像,实现从终结性考核向全过程、增值性、多元化评价转变,以数据赋能精准教学闭环,为课程提质增效提供科学支撑。
经过项目组长期深耕迭代,团队主导的《电工学》数智化教改体系日趋成熟,育人成果硕果累累。近三年,依托该课程教改培育的学生累计斩获多项国家级科创竞赛奖项,学生跨学科工程素养、创新实践能力显著提升。目前,该创新教学模式已在校内全面落地,为全省工科基础课数字化改革提供了优质郑大样板。

图注:团队推进课赛深度融合,提升学生跨学科工程创新能力
张赞表示,下一步团队将持续依托省级教改项目,持续深耕人工智能与新工科基础课程融合创新,不断优化专属数字教学资源、升级虚实协同实训体系、完善课赛融合育人机制,持续打磨可复制、可推广的数智育人范式,持续为高校跨学科创新工科人才培养赋能蓄力。(张赞)
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