教育部直属高校、985优势学科创新平台高校、国家211工程重点建设院校

教改新进展|造物工程——STEM牵引的融合式课程探索

2025-12-12  审核人:  (已浏览)



在西安电子科技大学的课堂上,没有枯燥的理论堆砌,只有满屏的创意迸发:有人把电路设计藏进星球造型的台灯里,有人用代码复刻出童年记忆里的复古游戏机,还有人让AI帮着设计会发光的蝴蝶……这些让人眼前一亮的“作品”,都来自空间科学与技术学院谢楷老师主持的“电子信息STEM项目”课程——一门把创意美学、3D打印、电路设计揉进“造物工程”的硬核课。

为什么要建“融合式课程”?AI时代的工科教学,要破这4个难题

随着AI技术飞速发展,传统工科教学逐渐遇到了“瓶颈”:

1.学分、课时一减再减,单门课知识点都讲不完,更别提串联应用;

2.不少“拼接课”效果打折扣,比如模电+数电的融合实践,总达不到预期效果;

3.知识爆炸时代,课程体系又杂又散,学生缺乏系统性的“电子工程通识”打底;

4.一对一“导师制”没抓手,最后容易流于形式。

为了破解这些问题,谢楷老师团队瞄准STEM教育理念——把原先独立科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)“拧成一股绳”,打造出了这门“融合式课程”,让工科学习从“碎片化”走向“系统化”。

这门课有多“融合”?10+门课程知识点打包,带来4大改变

不同于传统课程“一门课讲一类知识”,这门STEM课程直接“拆墙重组”:把微机原理、计算机制图、高级语言程序设计、AI应用等10多门课的核心内容,重新整合进“造物”全流程。最终,课程改革为人才培养体系带来了四个关键变化:

1.核心课“少而精”:电类课程恢复64学时,不再追求“广而浅”,而是把重点内容讲透、讲深、让学生学精;

2.基础课“集大成”:不止科学、数学、技术、工程,还加入了艺术设计,让工科生的作品既有“技术含量”,又有“颜值担当”;

3.综合实践“实战化”:不搞“纸上谈兵”,所有实践都紧扣真实场景,突出系统性和专业特色;

4.实践体系“系统化”:从小组协作到项目落地,全程培养学生的团队意识和系统工程能力。

2025年试点开课!20人导师组“轮班授课”,课时安排藏巧思

今年,“电子信息STEM项目”课程率先在电子信息大类和钱学森班试点,光是授课模式就足够“新鲜”:

谢楷老师牵头组建了20人左右的导师组,涵盖电路、结构、机电、通信、美术、软件等多个领域,每次上课根据内容灵活搭配5人“导师组”,确保每个知识点都有“专家级”指导。

课时安排更是精准踩中“学习节奏”:30分钟集中授课+2小时小组研讨+1.5小时项目创意设计,一步步引导学生从“知道理论”到“做出产品”,真正实现“学以致用”。

值得一提的是,谢楷老师还把课程实践的精华整理成了《造物工程》教材,目前已经交付出版,仅校内就预定了750多本,不少学生直呼“等不及想入手”!

学生成果太惊艳!从创意到产品,全链条实践“玩”转新工科

这门课的最终目标,是让学生打通“从创意到电路再到产品”的全流程。看看同学们的作品,就知道效果有多好:

案例1:能“触摸”的创意灯具

3-5人一组,不仅要实现“灯”的基础功能,还要加入“触摸感应”的技术亮点,更要兼顾造型的艺术感。课程最后,还专门组织了作品展示会,每个小组上台讲解设计思路,现场俨然一场“工科创意展”。

案例2:AI助力的发光蝴蝶

课程引入AI设计助手,助力电路辅助设计和AI排错,一路顺畅打通“电路设计—实物制作—功能实现”的全链条。

案例3:自主设计的复古游戏机

同学们瞄准“童年回忆”,自主设计并制造了复古游戏机:从电路焊接到程序编写,再到外壳的3D打印,全程亲手完成,最后成功玩上自己做的游戏,成就感直接拉满!

3

关闭

教务通知

Copyright © 2011-2020All Rights Reserved.版权所有:西安电子科技大学教务处

陕ICP备05016463号    陕公网安备61019002002681号

地址:陕西省西安市西沣路兴隆段266号 邮编:710126 电话:029-81891205

jwc.xidian.edu.cn 技术支持:信息网络技术中心 西安聚力

西电微教学