躬耕不輟育桃李 矢志不渝建金課 ——電子工程學院“金課”建設階段成果
（通訊員：方心）近日省教育廳公布的2019年一流本科課程中，我院路宏敏教授負責的《電磁場與電磁波》課程團隊獲評省級線下一流課程，為我院“金課”建設又添新成果。我院的“金課”建設成效顯著，此前任愛峰副教授負責的《數字電路與系統設計》、王新懷副教授負責的《模擬電子電路及技術基礎》、田春娜等教授負責的《數字信號處理》三門課程已經推薦至國家級。至此，我院目前已有4門課程獲評省級以上“金課”。
電子工程學院一流課程獲評名單
《數字電路與系統設計》
課程簡介：
西安電子科技大學電子工程學院《數字電路與系統設計》課程2004年被評為國家級精品課程，2016年獲得國家精品共享資源建設立項。“數字電路與系統設計MOOC”2017年在愛課程（中國大學MOOC）開課，2018年被評為國家級精品在線開放課程。課程團隊注重教學改革及教學隊伍建設，有省級教學名師1人，連續4年獲校級教學質量一等獎2人，校級講課競賽一等獎獲得者2人。
本課程是從理論體系嚴謹的基礎課向工程性比較強的專業課過渡的一門課程，是電子信息類本科生必修的學科基礎課程。本課程注重介紹新知識、新方法，培養新技能、解決新問題。要求掌握基本概念、基本原理和基本方法、電子設計自動化 (EDA) 設計工具，具有設計較大規模的數字電路系統的能力。課程內容緊跟國內外最新發展技術和方向，利用現代信息技術，確保課程體系、教學方法與手段的不斷提升，保持課程的先進性和示范作用。
課程建設體會：
通過該課程的建設，課程改革的思路和舉措：
（1）課程體系結構的整合和優化
壓縮內容，強調系統級的分析與設計方法；理論課與“虛擬實驗訓練體系”結合；推動最新科研成果及時引入教學過程，促進教學內容的先進性，提高課程學習興趣度和挑戰度。
（2）以學生為中心的3.0模式的教學實踐
為了實施3.0教學模式，理論課老師參與數字電路EDA實驗。①課堂引入數字電路硬件描述語言；②學生自選一個較復雜的系統工程項目，課外自主設計；③教師與同學討論設計中的問題和設計報告的問題；④驗收學生完成的一個系統設計的軟件調試、下載和硬件運行結果；⑤學生提出改進意見，修改后再驗收。
（3）“線上”、“線下”數字電路及系統設計的建設
該課程在中國大學MOOC成功上線，實現了“線上”、“線下”建設通盤規劃，互為支撐、互為補充的統一體。“線下”是“線上”的基礎，而在線開放課程又促進了課堂教學改革的深化，結合翻轉課堂，提升學生學習積極性和綜合能力。
（4）團隊建設與青年教師培養
培養新一代教師隊伍，擴大教師的國際視野，開展多樣性的培訓、沙龍和學術活動等，鼓勵教師參加國內教學交流活動和海外引課。
《模擬電子電路及技術基礎》
課程簡介：
該課程在國家教學名師孫肖子教授的帶領下，歷經幾十年建設，在教材建設、理論與實驗教學建設諸方面取得了豐碩成果。依托省重點教改項目，2015年建設線上“絲綢之路云課堂-模電”，2017年獲省教學成果獎二等獎，同年3月在中國大學MOOC開課，運用新技術進行改進、提升后，獲評2018年國家級精品在線開放課程，目前已上線7期。我校編寫的模電教材已更新到第三版，被國內幾十所大學選用（其中第二、三版均為“十一五”國家級規劃教材，第二版獲省優秀教材一等獎，實驗教材獲省二等獎，第三版獲校一等獎）。
本課程是重要專業基礎課，宗旨是“打好基礎，學以致用”。面向本校本科二年級學生，培養學生系統化概念，理解并掌握晶體二/三極管、場效應管和集成運算放大器等有源器件的工作原理、特性及其主要參數等，進一步達到以下能力：①能夠分析有源器件的電路并計算，掌握各種放大器、比較器、穩壓器等電路的組成原理、性能特點、基本分析方法和工程計算及應用技術，獲得電子技術的基本理論、基本知識和基本技能。②培養學生識別和表達復雜工程問題的關鍵環節和參數，對分解后的問題進行分析，能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，能夠在設計環節中體現創新意識，能夠在設計過程中考慮環境等因素的影響，為以后深入學習其他相關領域中的內容及實際應用打下基礎。
課程建設體會：
針對傳統課程存在的問題，我們課程與教材的改革思路是“先集成后分立”，“先宏觀后微觀”，“先外部后內部”。從系統應用入手，與電路分析基礎課程無縫鏈接，讓學生首先掌握集成電路外部特性及應用，然后帶著問題探究式去學集成電路內部元器件及電路實現原理。依據改革新方案，設計和規劃了新教材架構。實驗課積極配合，也實行先集成后分立的原則，讓學生掌握模擬集成電路的應用，綜合、設計、測試的方法和技能。舉措主要包括以下幾方面：
（1）創建中國MOOC“絲綢之路云課堂”,改變單一課堂教學舊模式。
從頂層設計做起,以戰略角度研究了云課堂的建設方案、框架、規模、內容和形式,從知識體系關聯性和課程體系出發,為適應現代電子設計方法學的新變革和增強學生解決復雜工程問題的能力, 形成了一個適應各層次學生需求,對學生影響較大的在線開放課程。
（2）建立了良好暢通的互動新渠道,搭建了互動新平臺,互動中彰顯平等和關愛。
“模電”是首批中國大學MOOC上線的課程之一,老師答疑區、課堂交流區、綜合討論區被學生譽為解惑的“寶地”,同學們“毫無顧忌”的提問、互相之間熱烈的討論、老師們耐心周到的回答,形成了在交流中學習,在問題中成長的新局面。完善的自動測評系統、數據統計顯示系統，及時反饋了大量教學信息。
（3）構建“線上”與“線下”、“真實課堂”與“虛擬課堂”協同發展的教學改革新方案，多方位多措施增強學生解決復雜工程問題的能力。
探究式教學法、問題導入、項目驅動、在理論課中設立綜合設計仿真實驗大作業,已成常態化和制度化,并將大作業作為重要教學環節寫入教學大綱,在新出版“模電”教材中,每章都給出若干個大作業命題,如心電圖測試儀、霧霾檢測儀設計等,并有獨立一章介紹設計案例。大作業跨度大、綜合性強,涉及多個章節甚至多門課程的知識點,學生可組隊,要求利用1-2個月的課余時間完成。學生反映大作業很難但很有趣,很能鍛煉人。
（4）將“過程控制”貫穿在整個教學進程中
創建了“重過程、重平時、重實踐、重能力”的評價體系，將對學生的考核分散滲透到教學的各個環節中,隨堂測試、單元測試、討論題、作業題、小項目和綜合設計仿真大作業等等,都將記錄在學生的最終成績中,建立起了基于能力、貫穿過程控制理念的評價體系。
《電磁場與電磁波》
課程簡介：
電磁場與電磁波課程的建設繼往開來守正創新。1963年畢德顯院士編著了《電磁場的理論基礎》，用于微波專業、天線與電波傳播專業的課程教學。1984年吳萬春教授編著了《電磁場理論》，由電子工業出版社出版，用于電磁場與微波技術、通信工程、電子信息工程等專業的“電磁場與電磁波”課程教學。2006年路宏敏教授主編《電磁場與電磁波基礎》，入選普通高等教育“十一五”和“十二五”國家級規劃教材，用于電子信息工程、通信工程等國家級特色專業“電磁場與電磁波”課程教學。教材建設成效顯著。
從畢德顯院士講授“電磁場理論”的軍校時期，到吳萬春教授、李輯熙教授講授“電磁場理論基礎”的改革開放初期（77級、78級）。雖然課時數從120學時，90學時，60學時，縮減到目前的48學時，但是用心上課，以學生發展為中心，致力于開啟學生內在潛力和學習動力，注重知識、能力和素養培養的教學理念始終如一。課程建設歷時半個世紀，培養了大批國家棟梁，發展歷程深厚。教學團隊目前有19位教師，承擔本學院“電磁場與電磁波”的教學任務，其中教授7位，博士16位，10位有國外學習經歷。
該課程是電子信息類本科生的公共基礎課，支撐通信工程、電子信息工程等國家特色專業的課程體系。課程承前啟后，構建了學生合理的知識結構，在發展智力、培養能力方面，起著極為重要的作用。通過課程學習，使學生準確、系統的理解電磁場與電磁波的基本概念，熟練掌握描述電磁場與電磁波的基本定理和定律。能夠綜合應用“場”方法，分析、解決復雜工程問題。培養學生自主學習的意識和能力。
課程建設體會：
在本次“金課”建設中，我們借助學校設立“電磁場與電磁波”公共基礎課組的契機，建設一支責任心強，有教學熱情和國際視野，科研教學并重，結構合理的優秀教學團隊。以“學生”為中心，產出為導向，基于知識、能力、素質有機融合，守正創新，重構課程內容，編著有前沿性、時代性和一定難度的優秀教材。借鑒國內外高校同類課程的先進有效教學方法，結合本校學生和教學資源實際，組織任課教師探索新的教學方法，組織課堂教學。利用現代信息技術手段，探索線下線上混合式教學方法。硬件條件成熟時，探索“分層次教學”方法，以滿足不同基礎學生的學習需求。創建富有實效性的優秀教學方法。基于現有硬件資源，發揮學生主動性，進行相關實驗的設計開發，更新“電磁場與電磁波”課程實驗內容。從電子信息領域的相關研究中，針對不同專業，優選適合不同專業的具體工程問題，重建綜合型研究性的大作業庫。加強學生能力培養。2021年前完成“電磁場與電磁波”課程的MOOC建設工作，上線服務于學生。
《數字信號處理》
課程簡介：
經過幾代師生40多年的共同努力，我校《數字信號處理》課程在教材建設、實驗室建設、理論與實驗教學、師資隊伍建設諸方面取得了一系列豐碩的成果。我校丁玉美和高西全教授編寫的教材《數字信號處理（第二版）》已被國內幾十所大學選用，年銷售量達36,000多冊，并獲全國優秀暢銷書一等獎；2007年史林教授等在科學出版社出版《數字信號處理》教材。2014年高新波教授和田春娜教授結合數字信號處理研究的前沿技術，在高等教育出版社出版《數字信號處理》。2005年，本課程被評為陜西省精品課程，同年獲陜西省優秀教學成果二等獎。同時，針對本課程積極開展雙語教學，2008年獲得國家級雙語教學示范課程立項。面向我校外國留學生開設的全英文課程，2013年獲批教育部首批來華留學英語授課品牌課程。2015年獲得我校第五屆新開發實驗及新研制實驗設備成果獎，2017年獲我校教育教學改革典型案例獎。課程組適應信息時代的新知識和學習觀，打造在線精品課程，并獲批2018年國家精品在線開放課程。
課程結合新工科的要求，融合線上和線下教學的優勢進行改進、充實、提升，重點解決學生運用數字信號處理中的基礎理論對電子信息系統設計、信號與信息處理、電磁理論與微波系統工程設計、影像處理與分析等方向中的復雜工程問題和科學問題進行建模，保證模型的準確性，滿足工程計算的實際要求，對科學問題提出創新性的解決思路；使學生掌握本門課程內容的發展思路，了解知識點產生的科學方法，引導學生掌握科學研究的規律和方法，培養學生系統化認知的能力、批判性思維和多角度思維的能力，還有嚴密的邏輯推理能力；構建三全育人的課程思政教育體系。
課程建設體會：
通過該課程的建設，課程改革的思路和舉措如下：
（1）優化課程體系
梳理課程知識圖譜，去除該課程的前序課程《信號與系統》的內容重疊部分，壓縮課程內容，重點講解本課程的知識要點，并注重理論聯系實踐，加強前沿探究創新實驗設計及基于軟件仿真和MyDAQ背包實驗的實踐教學。課程組老師緊跟數字信號處理研究領域的最新進展，結合各自的科研實踐，引領學生了解和實踐新技術和新理論，保持課程的先進性。
（2）更新教學理念
在信號與系統的數字化、時-頻多角度分析、濾波器設計等理論的貫穿講解中，使學生掌握本門課程內容的發展思路，了解知識點產生的科學方法，引導學生掌握科學研究的規律和方法，做到浸潤式的課程思政。采用探究性教學，引導學生從非正交基、智能化濾波器設計的角度理解壓縮感知、卷積神經網絡等前沿研究方向，完成有挑戰度的課程設計，激發創新能力；培養學生進行創新性研究和解決復雜工程問題的能力。實施實踐教學，強調工程理念，采用軟件仿真和MyDAQ背包實驗的實踐教學，理論聯系實際促進學生獨立思考，達到“知行合一”。
（3）創新教學模式
融合線上線下教學優勢，充分利用多樣化的習題、考卷、多媒體教案等豐富的教學資源融合多種資源開展多樣化教學。建立綜合學習過程評價、理論知識掌握評價與實踐動手能力評價的評價體系，通過隨堂測試、在中國大學慕課平臺上的在線測試以及實踐性作業的測試多種方式來評估學生的學習效果，以此引導和督促學生對理論知識的掌握和實踐能力的提高。
結束語
“金課”建設是我院貫徹落實全國教育大會精神的重要舉措，是深化高等教育教學改革、提高高等教育教學質量的重要行動，也是推進課堂革命、打造“金課”課程群的重要內容。我院將在現有成果的基礎上，繼續加大支持力度，發揮課程組主體作用，落實課程組長負責制，推進以學生為中心的課程改革、教學方式與學習方式變革，持續加強一流學科、一流專業、一流課程的內涵建設。
