时间:2023-10-24 10:47:24
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电子信息工程实习论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。
二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题
1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。
2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。
3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。
4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。
在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。
三、教学改革的具体建议
(一)以提高技能水平为教学核心,采取多种实践教学方法
实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。
(二)加强师资队伍建设
为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。
(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合
计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。
(四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。
(五)以素质教育为核心,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革
可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。
参考文献
摘要:人才培养应适应时展的要求,为了培养经济社会发展所需要的电子信息类应用技术型人才,广东白云学院将CDIO工程教育理念和“3+1”人才培养模式结合起来,从人才培养目标的定位与规格要求、专业课程体系的设置、实践教学体系的设置、课外活动教学内容设置与企业实践教学内容设置等几个方面对电子信息工程专业人才培养方案进行重构。
关键词 :CDIO;“3+1”;人才培养模式;电子信息工程
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.03.002
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1671—1580(2015)03—0003—03
基金项目:广东白云学院教研教改项目。
收稿日期:2014—10—07
作者简介:龙诺春(1964— ),男,湖南邵阳人。广东白云学院电气与信息工程学院,高级工程师,研究方向:嵌入式系统,智能控制技术。
余丽红(1985— ),女,湖北咸阳人。广东白云学院电气与信息工程学院,讲师,研究方向:信息处理。
林春景(1963— ),男,福建普田人。广东白云学院电气与信息工程学院,教授,研究方向:教育教学方法。
科学技术的不断发展进步使工程科学技术知识变得越来越丰富,结构体系变得越来越庞大,同时,时代进步和经济社会发展对人才的要求也在不断提高;另一方面,社会生产方式的变革及产业结构的调整必然要求高等教育机构对人才培养模式进行调整,以适应新形式下社会对人才的需要。从我国高校来看,“985”高校和“211”高校培养研究型人才、学术型人才,人才培养定位清晰,但大多数地方高校定位模糊,大多采用“985”高校和“211”高校的人才培养模式,没有专业人才培养特色。一些地方高校办学条件的不到位和师资力量的不足使得培养的学生很难适应新形式下的人才要求,导致出现生产一线人才紧缺和大学生就业难的问题,形成了用人难和就业难的两难局面。
广东白云学院电子信息工程专业教学团队在原有人才培养模式的基础上,采用CDIO工程教育理念和“3+1”人才培养模式相结合的方法,研究应用技术型人才培养模式,重构电子信息工程专业人才培养方案,以适应经济社会发展对电子信息类人才的需求。
一、CDIO教育理念与“3+1”人才培养模式概述
(一)CDIO教育理念。CDIO(Conceive-构思、Design-设计、Implement-实现、Operate-运行)工程教育理念的核心内容主要包括三个方面:一个愿景、一个教学大纲和12条专业人才培养标准。CDIO的愿景是利用现代工业环境,以真实的产品或系统为载体,培养具有深厚专业技术知识和较强工程能力的高素质高级工程技术人才。CDIO的教学大纲反映了这个时代世界工程教育发展目标的主流要求,对工程师应该具备的知识和能力以逐级分别细化的方式表达出来,形成对学生和教师都具有重要指导意义的具体化、可观测的目标体系。[1]CDIO的12条标准分别考察专业培养理念、课程计划的制订、设计实验和实践场所、教与学的方法、教师提高以及考核和评估等最根本的、体现CDIO工程教育特色的要求。[2]
CDIO工程教育理念主要面向工程技术人才的培养,它以现代工程实际为背景环境,以工程项目产品或系统从构思、设计、实现到运行(包括改良)乃至废弃的生命周期全过程为载体,培养学生的科学和技术知识获取能力、终身学习能力、交流沟通能力、团队协作能力、开发创新能力和系统掌控能力等,促进学生知识、能力和素质的全面提高。
(二)“3+1”人才培养模式的特征。“3+1”人才培养模式的主要内容是:采用工学结合和校企合作模式,在学校内进行三年的基础理论教育和基本技能训练,在企业进行一年的实践教学,进行工程能力和职业能力训练,两个教学环节相辅相成,有机结合,强调培养学生的技术应用能力、实践动手能力、开发创新能力、系统管理能力和自主学习能力。
二、电子信息工程专业人才培养目标的定位与要求
人才培养模式是高等学校为学生构建的知识、能力、素质结构以及实现这种结构的方式,它从根本上规定了人才特征并集中体现了教育思想和教育观念。[3]人才培养模式包含两个方面的内容,一方面是人才培养应达到的目标和规格,即培养什么类型的人才;另一方面是实现这种人才培养目标和规格而构建的教学过程和运行机制,即以什么方式方法培养人才。因此,我们研究人才培养模式,首先就要明确定位人才培养目标及规格要求,然后构建与培养目标相符合的教学过程和运行机制。
(一)人才培养目标的定位。构建人才培养模式,人才培养目标定位是关键。地方高校应根据自身特点和地方区域优势,将人才培养目标定位于立足地方,面向一线,为地方区域经济社会发展需要培养生产、建设、管理、服务一线的应用型技术人才。广东白云学院电子信息工程专业的人才培养目标定位是:立足广东,面向珠三角地区电子信息行业一线,培养素质高、基础扎实、实践能力强、具有创新创业精神和团队协作意识的能从事产品开发、工程设计、生产、管理、服务工作的电子信息类应用型技术人才。
(二)人才培养目标的要求。人才培养目标的制定以人才培养目标定位为前提,培养工程技术人才。一方面,要注重基础知识和素质的培养,厚基础、重素质;另一方面,要突出工程能力和创新意识的培养,即要培养学生运用专业技术知识解决实际问题的能力和创新能力。电子信息工程专业培养目标的要求主要包括以下几个方面:
1.掌握本专业领域相关学科所必需的自然科学基础理论知识,具有自主学习和终身学习的基本能力。
2.掌握本专业的基础理论知识、必要的专业知识和实验方法,具有专业知识基本应用能力和实践操作技能。
3.掌握分析问题和解决问题的基本方法,熟悉电子工程项目和电子产品开发、设计、生产和管理流程,具有掌控和管理能力。
4.掌握文献检索、资料查询的一般方法,了解电子信息领域的前沿技术和最新发展动态,具有创新和创业的基本能力。
5.熟悉人文社会科学知识,进行思想品德修养和素质修养,具有较好的团队合作精神、人际交往能力,具有工程师的职业道德和责任感。
三、电子信息工程专业人才培养方案的构建
人才培养方案是人才培养的依据。广东白云学院电子信息工程专业教学团队在原有人才培养方案的基础上,对电子信息工程专业的人才培养方案进行重构。
(一)专业课程体系设置。电子信息工程是以电子科学与技术学科为基础,集计算机科学与技术、信息与通信工程两门工程学科于一体的专业,涵盖的知识面比较广泛。课程体系是专业人才培养方案的核心内容,应根据专业特点确立本专业的课程体系。根据广东白云学院的定位和电子信息工程专业的人才培养目标以及“能力本位,就业导向”的理念,基础学科以“够用为度”为原则设置,相关主干学科课程和专业技术课程以“能力为本”为原则设置,以“3+1”人才培养模式构建专业课程体系。课程体系共由五大模块组成:
1.人文社会科学知识课程。思想政治理论、法律与德育、语言与写作、体育与心身健康、形势与政策、职业与修养等方面的课程。
2.自然科学知识课程。高等数学、工程数学、大学物理等基础课程。
3.专业基础知识课程。电路基础、模拟电子线路、数字电子线路、高频电子线路、信号与系统、通信原理、电磁场与电磁波、微处理器原理与应用、计算机应用基础、C语言程序设计等课程。
4.专业技术知识课程。广东白云学院电子信息工程专业以行业对人才的需求为依据,分电子工程和嵌入式系统两个方向。专业技术知识课程按专业和专业方向进行设置。专业课程有电子工艺、感测技术、计算机网络、嵌入式系统原理与应用等课程。电子工程方向有数字信号处理、DSP原理与应用、EDA技术与应用、微波技术与天线等课程。嵌入式系统方向有计算机操作系统、嵌入式程序设计、嵌入式系统开发、Android应用程序开发等课程。
5.公选平台课程。主要包括文学、经济、管理、艺术类方面的基本课程。
人文社会科学知识课程和自然科学知识课程属公共基础教育课程,旨在培养学生的基本科学素质,同时,为学科基础知识和专业技术知识的学习打下基础;学科基础知识课程是专业技术知识课程学习的基础,主要培养学生的基本专业素质;专业技术知识课程按专业方向进行设置,突出专业特色,培养电子信息工程专业学生的专业能力;公选平台课程主要培养学生的综合素质,使学生具有对工程项目和系统的掌控能力。同时,在设置课程体系时,根据课程性质要求设置必修课、限选课和公选课,选修课程主要促进学生的个性发展。
(二)专业实践教学体系设置。电子信息工程的专业特征和行业需求表明工程性和实践性是本专业的主要特点,而实践教学是培养学生实践能力和创新精神极其重要的教学环节。[4]在构建电子信息工程专业实践教学体系时,应符合专业培养目标和人才培养规律。实践教学体系可分为课程实验与应用综合训练两个教学环节。大多数课程有实验教学环节,实验学时按总分时的25%~50%分配,有些课程采用一体化教学。课程实验按验证性、设计性、综合性三个层次进行设置,重点是设计性、综合性内容教学。课程实验要求学生掌握实验原理、实验过程和实验基本操作方法。应用综合训练主要是对素质和能力的培养,应安排在适当的时段。电子信息工程专业的应用综合训练按训练项目和开发项目分类。训练项目主要有电工实训、电子线路CAD训练、程序设计综合训练等,培养学生的基本素质和基本专业能力;开发项目主要有模拟电子线路课程设计、数字电子线路课程设计、微处理器原理与应用课程设计、嵌入式系统原理与应用课程设计、电子系统综合设计(电子工程方向)、嵌入式系统综合设计(嵌入式系统方向),培养学生的小应用系统设计与系统调试等基本能力。
(三)专业课外活动教学项目设置。课外活动是教学过程中的重要环节,是人才培养模式的重要组成部分。电子信息专业应设置大学生课外活动项目,让学生在课外环境下通过各种项目训练激发学习的积极性和主动性,完善知识结构,拓展成才空间,促进其个性的发展。课外活动教学项目的设置应使实践与理论相统一,赋予课外活动项目一定的学术含量和科技含量,同时,还应做到课外与课内相贯通,整合利用教学资源,既要考虑到课内向课外延伸的活动项目,又要考虑到充分利用校外的社会资源开展活动,真正实现“教”与“学”的相互促进和融合。课外活动教学项目以基本素质和能力的培养为目标,可以从语言沟通和交际能力、知识拓展和整合能力、团队合作和协调能力、规划运作和操控能力、创新创业能力等五个方面构建。
(四)企业实践教学方案构建。企业实践教学是应用技术技能人才培养的关键环节。企业实践教学体现了在现代工程实际环境下,以产品或工程项目为载体的“做中学”的CDIO工程教育理念,同时,也符合工学结合、校企共同育人的“3+1”人才培养模式。企业实践教学是学生在完成本专业通识教育课程、专业基础课程和专业课程的学习,掌握足够的基础知识和专业知识,具备基本实践能力的基础上,在企业现场进行的实践性教学活动。企业实践教学的目标是培养学生的综合素质和专业技能,使学生能快速、有效、创造性地解决实际工作中的问题,对新技术、新业务有较强的适应能力,具备可持续发展的潜力。[5]通过企业实践教学,能够使学生及时了解行业发展的动态,弥补校内教学的不足,拓展学生的综合能力和职业能力,进一步完善学生向职业人过渡的知识能力结构,培养学生终身学习的能力。根据综合素质和技能构成,企业实践教学包括:行业、企业调研,职业能力拓展课程学习,职业品德教育,生产(专业)实习,毕业实习,毕业设计(论文)等六个环节。值得一提的是,毕业设计(论文)应按学生在企业实习的内容进行选题,真题真做。
为满足广东省特别是珠三角地区经济发展对电子信息类人才的需求,广东白云学院电子信息工程专业教学团队根据CDIO工程教育理念,以“3+1”人才培养模式,从区域经济发展和产业结构调整发展对人才的素质要求、知识结构要求、能力要求等方面分析、研究了电子信息工程专业的人才培养模式,确立了该专业的人才培养目标,重构了电子信息工程专业的人才培养方案。基于CDIO 理念的“3+1”电子信息工程人才培养模式是一种应用型人才培养模式,具有一定的实践意义。
[
参考文献]
[1]徐武雄,钟东.基于CDIO的电子信息工程人才培养模式研究[J].中国教育技术装备,2013(18).
[2]顾佩华,陆小华.以设计为导向的 EIP-CDIO 创新型工程人才培养模式[J].中国高等教育,2009(3).
关键词:专业建设;电子信息工程;航空电子
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)13-0126-02
随着电子信息技术渗透到社会生活的各个角落,电子信息产业获得了飞速发展,国内外高新技术企业对具有综合电子信息分析和设计能力的创新人才需求旺盛。沈阳航空航天大学是一所以航空宇航为特色,以工为主,工、理、文、经、管等学科协调发展的多科性高等院校,是教育部、中航工业集团公司与辽宁省三方共建高校,是国防科工局与辽宁省共建高校。根据学校的具体定位和办学宗旨,我校电子信息工程专业以航空航天、国防企事业单位和东北老工业基地经济建设为主要服务对象,以培养“航空电子”特色人才为目标,探索出了一条特色鲜明的专业建设道路。下面将从专业建设的人才培养方案改革、课程体系优化、学生工程实践和创新能力培养三个方面进行阐述。
一、体现“航空电子”特色的专业人才培养方案
结合我校的总体发展目标与定位,对电子信息工程专业的培养目标与能力标准进行广泛调研和讨论,了解社会与行业需求,认真考虑用人单位的反馈意见,聘用企业、研究所等多单位的高级技术人员作为本专业兼职教师,参与培养计划的制定。秉承“重视基础、强化实践、突出特色”的教育理念,从人才培养方案的顶层设计入手,制定了体现“航空电子”特色的电子信息工程专业人才培养方案。重视数理知识及学科基础理论,依托学院优势课程、实验教学基地、科学研究平台与师资队伍,联合航空航天和电子领域的企业,强化实践教学体系。
以省级精品课、省级精品资源共享课和校级精品课为基础,以质量工程建设为指引,探索以“工程认知―工程实验―工程设计―工程实施”能力培养为主线,设计了“核心课程+专业模块”的理论教学体系,设置了“航空电子”方向模块,构建了“多层次,多类别”的实践教学体系,制订了相应的人才培养管理运行机制,构建了突出“航空电子”特色、通才与专才相结合、共性和个性相结合、个人发展与行业需求相结合的电子信息类工程创新型、应用型人才培养体系。
二、突出“航空电子”特色的课程体系优化整合
1.优化课程设置,加强核心课程群建设。授课内容紧跟新技术发展方向,定期组织教师讨论教学大纲,去兄弟院校进行调研,保证培养出来的学生能够紧跟社会发展的需求。结合电子类企业需求,归纳出所需知识点和相应的技能要求,在此基础上组建相应课程群,目前确立了四大课程群:信号处理课程群、电子系统设计课程群、计算机类课程群、航空电子课程群。
2.与企业需求接轨,紧跟新技术发展开设课程。与用人单位密切联系,认真研究电子信息领域的发展趋势,增加了《嵌入式系统设计》、《虚拟仪器技术》、《电子信息工程专业导论》、《软件开发综合实训》、《专业工程设计》、《专业工程实习》等产学研课程和课程设计,保证了课程内容与电子信息领域发展的一致。将电子技术类课程、单片机课程前移,确保学生尽早感知专业、步入专业。在专业教育选修平台加入业务和前沿知识模块,紧跟行业发展的趋势及企业用人需求,确保学生就业后上手快。实践教学环节采用先进的电子元器件、先进的实验仪器设备和实验装置、先进的现代设计工具和设计方法,使学生在得到实践锻炼的同时,与新技术、社会需求和学科发展接轨。
3.设置“航空电子”方向模块,突出“航空电子”特色。在保留原有信号处理方向的基础上,新开设“航空电子”方向课程,开设“卫星导航原理与应用”、“雷达原理与系统”和“航空电子系统”等体现航空电子专业特色的课程。另外,电子信息工程专业本科生在大四开始可自主选择专业方向。
作者简介:徐达文(1981-),男,安徽安庆人,宁波工程学院电子与信息工程学院,讲师。(浙江 宁波 315016)
基金项目:本文系宁波工程学院高教研究课题(NG12019)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0024-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1]
在国外,以德国为首的西方国家早在近一个世纪前就已开展了工程应用型人才培养的研究和实践工作,形成了一整套的应用型人才培养理论和实践体系。例如,德国应用科技大学已形成从办学理念、培养目标到教学内容、课程设置都比较完善的应用型人才培养体系,对我国实施“卓越工程师培养计划” 有很多值得借鉴的地方。[2]
由于我国工程教育所处的历史阶段与西方发达国家完全不同,我国工程教育面临的国家使命与西方发达国家完全不同,只能走建设中国模式工程教育之路。文献[3]指出保证卓越计划应做好五个方面的工作:一是创立高校与行业企业联合培养人才的新机制;二是创新工程教育的人才培养模式;三是建设高水平工程教育教师队伍;四是扩大工程教育的对外开放;五是制定“卓越计划”人才培养标准。课程体系和教学内容改革是成功进行卓越工程师培养必须完成的一项至关重要而又具有挑战性的关键工作。文献[4]面向卓越工程师的培养,分析和研究相应的课程体系和教学内容改革,提出采用模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建,形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系。文献[5]研究了卓越工程师教育培养的教学模式,包括研究型专业课教学模式、研究型实践教学模式、产学研结合教育模式。文献[6]从课程体系、教学内容、方法与手段、企业实习等方面探讨了电子信息类专业的教学改革。
2010年,宁波工程学院成为教育部首批实施“卓越工程师教育培养计划”试点高校,其中“电子信息工程”为卓越工程师培养试点专业。为切实增强学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,学校以实施教育部“卓越工程师教育培养计划”试点为契机,不断深化校企合作的电子信息工程专业人才培养模式改革。本文结合本校的客观实际,主要从课程体系和实践教学两方面探讨电子信息工程专业卓越工程师培养的教学模式。
一、构建适于“卓越工程师”培养的模块化课程体系
课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。[4]作为“卓越工程师”试点专业建设内容,通过对国内相关高校先进教学经验调研的基础上,对课程体系和教学内容进行相应的调整、充实和更新,同时与企业联合开发课程和实践环节,优化课程体系结构,突出电子信息类“卓越工程师”的知识交叉和复合型能力结构的培养,并有机地渗透到本科四年课程教学里。
课程教学体系实行模块化设置,包括通识教育(30.5%)、工程基础教育(35.2%)、工程专业教育(29.6%)、素质拓展教育(4.7%)等4个课程模块,如表1所示。课程设置以工程实践能力和创新能力培养为主线,注重工程系统的思维训练,协同业界一同参与,充分考虑行业(企业)对人才培养的需求,体现针对性、实用性。在按照模块化结构进行卓越工程师培养课程体系的设计和构建时重新修订相应课程大纲,适度缩减理论教学学时数,加大实践教学环节的比重。例如,根据“卓越计划”的人才培养方案及工程人才的培养特点,“数字信号处理”课程作了以下几方面修订:教学减少“理论性”,突出“做中学”的教学理念,以实现工程能力的培养;增设了“数字声效”章节,分析了混响、均衡、回声等数字产生原理,培养学生综合运用前面章节所学的数字信号处理的基本原理和方法去设计实际的信号系统的能力和过程。教学采用大作业形式,通过团队协作、讨论等方式锻炼工程能力。目前,电子信息工程专业实践教学环节的学分分配比例已达到33.1%。
二、构建全程步进式实践教学体系
在实践教学环节的学时得到加强的基础上,为充分培养、拓展学生的专业实验技能和综合素质,学校构建了由各实践环节层次推进、纵横结合、环环相扣的立体化、层次化、开放的实践教学体系。在纵向上由认知实习、验证实验、综合型实验、设计探索型实验(开放实验)、毕业设计等层次渐进,实现专业技能及设计、创新能力的由易及难、由简单到综合的训练和培养,同时辅之以思维和方法的训练。在横向上由课程实验、课程设计、企业实习、第二课堂等辅助拓展和强化知识点,达到与应用型本科电子信息类专业理论教学体系紧密结合的改革目标,确实培养学生的应用能力、设计能力和创新能力。
1.搭建丰富的实践教学平台
具体的实践教学平台由基础实验教学平台(包括外语、计算机应用能力训练、物理实验和相关的基础课程实验等)、工程基础训练平台(包括金工实习、电子实习、认识实习和电子设计工程师考证等)、综合运用实践平台(包括毕业实习、综合设计或学年论文、毕业设计、学生科技创新项目和科学研究训练等)、素质拓展与社会实践平台(包括社会实践、社团活动和参加各种知识技能竞赛等)构成。
采用“3+1”培养模式,即3年在校学习+1年企业学习,培养过程中引入行业和企业的深度参与。在校内,加强校内公共基础实验室、实习实训基地建设,加强公共共享的教学实验配套设施建设,加大校内实验、实习场所的开放力度。同时按照相关规范和行业标准,统筹考虑不同课程体系实验教学和科研训练的需要,积极推动与企业合作共建的专业实验室,为学生核心应用技术能力培养创造更为真实的工程环境。目前,电子与信息工程学院已建成省级实验教学示范中心(电子技术实验中心、计算技术实验中心)、市级重点实验室以及校级工程实践教育中心等。这些实践教学基地教学设备完善、开放性好,已成为学生课程实验、开放实验、学年论文、部分课程设计等专业实习的主要场所,并能够满足专业实习教学要求。在校外,学院联合行业企业建立工程实践教育中心,已经选择5~6家电子信息企业作为重点实习基地,每年选派试点专业本科生到企业进行实践环节的培养,包括认识实习、生产实习、毕业实习和假期社会实践等内容。
为促进学校工程教育国际化特色的形成,还实施“海外实习计划”,通过多种形式组织学生接受海外工程教育,分批、分期组织学生赴国外境外实习。深化与现有国外签约院校的合作,互派“专业实习团”等联合培养工程技术人才。尝试将试点专业“3+1”培养模式中的一年实习环节放在海外友好院校或国外企业进行,扩大对海外境外专业实习的宣传力度,增强学生的海外境外专业实习意识。加强学生外语应用能力培训,鼓励试点专业开设“国际班”,培养卓越人才的国际化素质。
2.改革实践教学模式
在实践教学环节的设计上应与工程实际紧密结合。一是实验课,整合实验课教学内容,大幅增加设计性、综合性的实验比例,增加前沿技术、工程技术的应用性实验,并将相关较为成熟的科研成果引入实验内容中。专业基础课程实验中的设计性实验的比例达到30%~40%,专业课程实验中设计性实验的比例达到60%以上。二是课程设计。通过课程设计,训练学生的基本工程技能。通过改革,每个课程设计环节全部由多个综合性、设计性的课题组成,每个课题分为基本要求和拓展要求,供不同层次学生选用,每个学生可选择一个或多个课题选做。三是实习。通过生产一线的工程训练增加学生接触社会的经历。四是毕业设计。毕业设计(论文)是学生在专业学习四年知识的综合运用和检验,也是专业实践教学体系的最后一个环节。毕业设计(论文)选题来自于教师的研究项目,企业的开发项目和技术革新,切实做到与科学研究、技术开发结合。五是课外实践活动。通过产学研合作、参与教师科研项目及校园各种科技活动营造浓厚的工程实践氛围。实践环节(含企业学习)采用“工程项目驱动”培养方式,通过一系列适合教学的典型工程项目强化培养学生的工程能力、设计能力和创新能力。
三、结论
电子信息产业是国家和各级地方政府重点发展的高技术产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构和转变发展方式具有十分重要的作用。“卓越计划”的启动为电子信息类专业应用型人才培养提供了良好的机遇,为加速培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才奠定了基础。结合电子信息工程专业的特点,对电子信息类的教学模式进行了探讨和研究,构建适于卓越工程师培养的模块化课程体系和全程步进式实践教学体系,以满足卓越工程师培养的需要。
参考文献:
[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010,(7):30-32.
[2]刘建强.德国应用科技大学模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示[J].中国高教研究,2010,(6):50-52.
[3]王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高校教育管理,2012,6(1):15-19.
中图分类号:F407文献标识码: A
l 引言
集成电路的飞速发展使电子科学技术的面貌日新月异。电子产品在50年代以前是以电子管为核心器件,60-70年代逐步由晶体管代替,80-90年代则是以集成电路为主,并由全模拟电路转为兼有模拟、数字信号电路且以数字信号电路为主的信号系统。计算机科学的兴起及其广泛应用深人到国民经济的各个领域。计算机技术已成为实现现代化必不可少的手段,没有哪个行业有电子工业这么快速的惊人变化。为适应科技高速发展的形势,适应社会主义市场经济的需要,必须转变我们过去在计划经济休制下形成的教育思想,使教育真正面向社会主义市场经济,面向世界,面向21世纪。
2 电子信息工程类大学本科生培养目标及必备的知识结构和基本素质
2.1 专业教育培养目标
面对当前这一新的形势,新的教学改革大潮,世界上一些发达国家普遍认为大学生的工程教育不可能什么都学,也不可能学得太专,工程教育只能是基础性教育,培养通用的适应能力强的人才。
国家教委结合我国实际情况,提出了高等教育要进一步拓宽专业面,加强基础教育,加强计算机教学,加强实践性环节教学的教学目标。我们认为电子信息工程类核心技术基础课程的设置可以分为3大模块,即:①电路理论、电磁场理论、信号与系统;②线性电子线路、非线性电子线路、数字逻辑电路;③计算机科学与工程。所涉及的内容是电工学、电子学技术中已经成熟的并带有普遍意义的基本理论、基本分析方法和基本技能。它提供了电子信息工程类专业人员所必备的知识结构和基本素质,这些课程的内容是今后学习专业课的基本知识。
2.2.1 电路、电磁场与电磁波、信号与系统模块
① 电路分析、信号与系统课程是电工类各专业的重要技术基础课,它是核心技术的基础与核心。电路分析基本内容是:电路与磁路、交流电路、动态电路的分析等。参考学时为90-100学时。
信号与系统基本内容是线性连续时间系统、线性离散时间系统分析、线性系统的状态变量分析、随机过程和信号处理等。参考学时为80-90学时。
② 电磁场与电磁波课程是核心技术课的组成部分,同时是一些新兴边缘学科的理论基础,基本内容是:电磁场、电磁波、传输线和天线等。参考学时为80-100学时。
2.2.2 线性、非线性电子电路、数字逻样电路模块
线性、非线性电子电路、数字逻辑电路课程是电子信息工程教育中重要基础课,是一门应用性很强的技术学科。线性、非线性电子电路课程的主要内容是:半导体器件、放大器、信号波形变换、功率电路、频率变换等。参考学时为150-160学时。
数字逻辑电路课程的基本内容是:逻辑门电路、数字电子学理论基础、组合逻辑与时序逻辑电路、大规模集成电路、模一数接口电路等。参考学时为70-80学时。
2.2.3 计算机科学与工程模块
由于计算机科学的蓬勃发展及其广泛应用,计算机系列课程是电子信息工程技术教育中的核心课程。根据中国计算机学会“93大纲”的规定,它包括9个领域、3个进程、12个基本概念,按照循序渐进的原则,我们认为包含以下基本内容:计算机数据录入技术、编程语言和基本算法、数据结构与程序设计方法、计算机原理与体系结构、操作系统与软件工程、人工智能、计算机网络等。
2.3 实践环节的改革在培养学生能力中的作用
实践环节的重要性不仅在于加强对理论的理解,而且在学生的工程能力训练和科研能力的培养方面有特别重要意义。实践环节包括实验课、综合专题实习和毕业设计等。
实验是实践的主要环节之一,实验课是综合理论和实验技术应用的联合体,它为学生掌握知识和发展能力的统一提供了最佳条件,是全面培养学生的实践能力(如动手能力、思维创造能力、自学能力、分析问题和解决问题的能力等)的基本环节。对培养学生的基本技能、探索精神、坚强毅力和求实作风等方面都有积极作用。综合专题实习的主要任务是培养学生的工程设计能力,建立正确的工程设计观点和经济观点。
毕业设计是对学生专业知识和能力的综合实践和考查,是学生在校期间受到的工程师素养和科学方法训练的最重要的环节,根据我们的经验,这一环节应当加强而不是削弱。
3 改革实践环节的方案
3.1 基础实验教学应突出能力培养使学生达到如下要求:
① 熟悉常用的元器件的性能及使用。
② 熟悉各种常用电子仪器的使用及各种测试方法。
③ 能设计、组装和调试常用电子电路, 检查和排除常见故障。
④ 具有一定的工程设计能力, 建立正确的工程观点和经济观点。
⑤ 能正确处理实验数据, 进行误差分析和撰写科学实验报告。
⑥ 能应用计算机进行工程设计和数据处理, 能利用计算机进行产品的辅助设计、分析等。
3.2 关于实验教学课程体系的初步设想
3.2.1 体系结构框图
根据原来按技术基础课分别开设实验课所存在的问题,为优化能力结构,设想将电路分析、信号与系统、电子线路、数字电路等课程的基础实验部分合并开设一门“基础电工实验”,内容安排由易到难,由简单到综合,覆盖整个电子技术基础学科的前两个模块。再开设一门课程设计性质的综合实验与综合实习,突出培养工程设计能力。将计算机能力的训练贯穿整个大学学习过程中,并与有关学科的教学环节相结合。考虑到计算机学科能为其它学科提供非常先进的工具,计算机学科的成果能为其它学科的发展创造前所未有的条件,因此在综合实习阶段和毕业设计阶段要尽可能地运用计算机学科的成果。
3.2.2 关于各实验模块的说明
(1) 课程设计性质的电路综合实验
电路综合实验要求设计、安装和调试一个电子电路或一个简单装置,检查并排除实验过程中出现的故障。设计题目有:多级放大器、OTL功放、直流稳压电源、调制器、解调器、计数器、分频器及数字钟等。本实验安排在3年级分段进行。参考学时为60-70学时。
(2) 综合专题实习
综合专题实习使学生得到工程设计中的方案论证、工程计算、安装调试及撰写论文等方面的基本训练。综合专题实习应是电子信息工程系统的一个分机,或一个较小的设备,在技术上已较成熟,在设计与调试方面有典型性与先进性。例如:电视机安装与调试、音响系统安装与调试、数字调谐器、各类报警系统、电子裁判系统、家用电器的电脑控制等。本实验可安排在第7学期进行,可在校内进行,也可在工厂进行,可与生产实习、勤工俭学结合起来,实习期约为3-4周。
(3) 计算机能力训练
计算机能力训练包括计算机操作训练、编程训练、计算机辅助分析与设计、计算机接口实验等。根据由浅入深的原则,全面贯彻中国计算机学会“93大纲”的要求,根据目前大多数高中毕业生的现状,可在第一学期安排计算机操作训练,然后是计算机编程训练;在此基础上可在数学、物理、电路与信号、电子线路等课程中应用计算机进行辅助分析和设计。另一方面,在电子电路、数字逻辑电路课程的基础上可以进行计算机接口实验,从而为利用计算机开发产品,进行综合专题实习作好准备。
围绕计算机学科的发展而进行的综合专题实习应在计算机应用的典型系统选题,如数据库管理系统、多路自动监测系统、综合业务数字网(ISDN)通信系统、人工智能系统等。上机时数为150-200小时。
4 结束语
本文在东南大学教改的基础上,根据学校的实际情况提出了实践环节教改的实施方案它将国内外教改指导思想的先进性与国内的实际情况的可行性结合起来,可以为绝大多数院校所接受。写作本文目的也在于抛砖引玉,以求加快教改的步伐。
近年来,电子信息工程专业的本科毕业生多数都应聘于电子信息行业的公司和企业,以及对应的研究机构。这些用人单位要求学生除了具有扎实的专业理论基础和实践综合应用能力外,更要具有一定的创造性工作能力。教育改革的主导方向就是适应社会需求,实现培养目标,据此,学校在新培养计划中增添了8个学分的创新创业教育平台,该平台设置了理论和实践两个方面内容与之相适应,同时在电子信息工程专业教学方面除了系统完成所需较宽口径的专业基础知识教学外,也有针对性地给出了培养创造性工作能力配置的课内外对应强化训练项目。这是培养“知识+能力+创新”型实用专业人才的必然要求,同时也是学生求职就业发展的现实需要。因此,针对我校电子信息专业培养目标和现有资源条件,通过追求高素质教师队伍、有效利用课内外各种实践教学活动、合理设置相关内容,系统地、有目的地强化创造性工作能力培养的教学,针对培养途径、内容及相关结构进行系统多方位、多角度的优化设计、合理调整和有效管理,并展开了一系列研究、探索及实践活动。
一、建设高素质的教师队伍
教师本身的素质和能力对学生的创造性工作能力培养起着至关重要的作用。为此我校通过走出去请进来等各种途径刻意选拔或培养高素质和能力的教师,切实从科学研究、教学方法、教育理念和心理等方面提高教师素质和能力,建设开拓性(善于发现新知识、创立新技术)、普及性(善于总结前人知识和方法并消化整理传授于学生)、全才性(前两者兼备)完美结合的教师队伍。
二、配置的课内实习实训
1.认识实习
为期一周的认识实习一般安排在专业课即将开始的第二学期,通过参观省内大中型企业的自动化生产过程、省内有关研究所或设计院管理和研发部门、科技城和电子市场,听取工程技术人员或企业管理人员或专家有关技术和管理、新开发、新技术、新发展方面的报告,了解电子信息工程专业发展前沿的新技术、新产品、新应用情况,认识一些常用的电子元器件、设备及常用集成电路,并了解其应用情况;了解计算机和电子产品市场及本专业人才需求情况;使学生对本专业有关的企业生产管理、工业控制过程、各类电子设备的研究、设计、应用、制造、开发和电子行业的发展前景有一定的感性认识。明确学习目标、激发学习热情、开阔专业视野,为今后的创造性工作能力培养奠定基础。
2.教学实习实训
教学实习实训是我校电子信息专业教学培养计划的一个重要的技术性工具使用及应用的实训,两方面内容包括:可视化开发工具――VB6.0设计应用方法和Protel99_Windows95/98环境下的EDA电子辅助设计应用方法。在教学过程中融入创造性工作的理念,采取学生自学制作为主、教师实时指导为辅的方式,根据实际工程需求,布置对应的制作课题,充分发挥学生自身多方面素质能力,不设标准结果,以完成制作的技术含量、质量、合理性、独特性评价成绩,很好地激发了学生的各自潜能,最大限度地培养了学生自学、掌控、总结、发挥和创新的工作能力,也更加充实了学生工程实践能力培养内容。
3.生产实习实训
生产实习实训是电子信息专业教学计划中综合训练工程实践能力的重要实践环节,是强化本科生创造性工作能力培养的另一个重要途径,也是帮助培养“知识+能力+创新”型实用专业人才的一种十分重要的教学形式。在生产实习实训中,学生能在综合运用所学知识、解决本专业实际问题能力方面得到系统性的训练和培养,同时获得“设”“装”“调”“校”“修”的技能和能力。我们根据各年度省和国家电子设计竞赛题或联系厂家的实际情况选取了导性生产实习内容或集中制作一批电子竞赛制作中可能涉及的一些平台或接口设备。通过完整的设计、制版、焊接、编程、组装、校调、报告等系统工作以及在生产并维修一些用于实验、课程设计和综合实验的实验设备等具体工作过程中,强化了创意、组织、协作等各方面创造性工作能力的培养,同时也提高了教师的实践组织能力和实践教学水平。在学校本科评建期间展示的学生制作的多样化产品深受全国评建专家的好评。
4.专业综合实验
电子信息工程专业综合实验是综合多门专业课并以多门基础课、专业基础课为基础的实践环节,是为解决本专业的核心知识应用问题而进行的综合性实验训练,旨在提高学生在MCU及传感器对外部过程参数进行测量、转换、处理的硬、软件设计和编程能力;以MCU为核心的嵌入式系统的设计能力;MATLAB等仿真技术在通信和信息处理等应用能力。
三、配置的课外实践环节
1.开放实验室项目
为适应教学改革和人才培养需要,切实强化学生的实践能力、创新能力以及创造性工作能力,同时提高实验室教学资源利用率,从组织形式、经费支持、开放实验项目等方面给出了实验室开放的具体安排。学生可以结合大学生创新实验活动自行选择或教师规定开放实验室的实验内容,并给出了完成形式,由学校组织统一验收。
开放实验室为专业课程设计的实训二次开发创新奠定了必要的基础,提供了良好的条件,能够进一步强化动手能力和技能、巩固理论知识,加深基本理论和基本概念的理解;真正提高发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力;激发学习、研发兴趣,有效启迪创造性思维;极大地给了学生发挥和创新的空间;亲身体验自身组织设计工作过程,提高综合运用所学知识分析处理工程实际问题的能力;培养科学严谨的工作作风和协作精神,提升专业工作综合素质,为学习后续专业课程以及电子信息专业的工程技术工作和科学研究奠定坚实的基础。
2.创新创业教育平台的理论和实践配置
(1)电子设计竞赛赛前的理论指导
学校在新培养计划中增添了8个学分的创新创业教育平台,该平台设置了理论和实践两个方面内容,电子信息工程专业在创新创业教育理论平台开设了电子设计竞赛赛前指导理论部分课程,以实现电子设计竞赛所涉及的专业知识,综合运用集中针对性教学目标。
理论课程以全国大学生电子设计竞赛赛前系统培训为主,结合具体的全国大学生电子设计竞赛历年的题目和设计方案,内容涉及各类题目的分析方法、常用元器件及设备、开放设计软件语言编程调试与使用、制版和制作、装配及调试、重点单元功能电路的设计与应用、单片机最小系统设计制作及准备、可编程逻辑器件系统设计简介、系统设计的综合训练、电子设计竞赛设计与总结报告写作、电子设计竞赛过程及参赛演示应注意的问题。将竞赛内容相关的课程内容有机结合并应用,讲练结合,使学生在理论上具备设计开发制作电子系统的能力。
(2)电子设计竞赛和创新创业大赛等竞赛
电子设计竞赛和创新创业大赛等竞赛是强化培养学生各种实际能力尤其是创造性工作能力最有效的途径。我校为此已将电子设计等竞赛纳入正式的课外教学实践活动,并给出了竞赛奖励创新学分的机制。第六学期开展面向全校学生的校电子设计竞赛(为期3周),也是省或国家参赛队的遴选,第七学期或是省电子设计竞赛或是全国电子竞赛(都从暑假的后2周开始集训至竞赛结束),不仅加强训练强度也为取得良好的竞赛成绩提供了必要保证。电子设计竞赛和创新创业大赛作为培养学生实践动手能力和创新能力的一个大平台,教师和学生综合素质、实践技能、应变能力以及团队协作精神得到了极大提高,由于参赛学生得到了社会选材的认可,成了抢手人才,因此参赛学生人数急剧增加,积极性日益提高。更由于竞赛内容100%为综合性和设计性实践,学生通过参赛训练的过程,在软、硬件知识综合应用,新技术、新元件应用,创新意识以及创新能力等方面都得到了实质性的提高,一批具有创造性工作能力、高专业素质的优秀学生脱颖而出。而且对于所有参赛的学生,无论获奖与否,都在方案论证、系统设计与调试、新器件的选用及创新能力与协作精神等方面得到了全面提高。此外,培养学生撰写科技论文也是强化培养学生创造性工作能力的一条很好途径。竞赛的过程和内容同时也为学生撰写科技论文提供了很好素材,奠定了写作科技论文的基础。
总之,合理设置相关课程,有效利用开放实验室、专业综合实验、各种实习实训和及电子设计竞赛等实践环节,能够有效强化培养电子信息工程专业学生的创造性工作能力,是适应当代电子信息类专业发展的需要,更是实现“知识+能力+创新”型实用专业人才培养目标的有效途径。涉及心理品质+健康体质+广博知识+创新才能的创造性工作能力培养任重而道远。
参考文献:
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[4]胡升平,宋跃,余炽业,等.加强综合设计性实验指导提高学生创新能力[J].东莞理工学院学报,2007(4).
关键词:
电子信息工程;应用型大学;理论教学;实践教学
20世纪80年代以后,在高等教育方面,国际上出现了新的发展方向,即培养应用能力高、实践技能强的大学生。因此,在这样的大背景下,培养实践能力强、创新能力高的学生成为了新的培养目标。应用型本科教育重在“应用”二字,以体现时代精神和社会发展要求的人才观、质量观和教育观为先导,以新的高等教育形势下构建满足和适应经济与社会发展需要的新的学科方向、专业结构、课程体系,更新教学内容、教学环节、教学方法和教学手段,全面提高教学水平,培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。我校是全国独立建制的8所高等职业技术师范院校之一,目前已步入应用型大学转型进程。机电学院如何能够在转型初期跟上学校的步伐,甚至成为学校转型中的成功案例,成为了机电学院每个老师的教学研究重点。
一、注重实践教学
应用型大学是相对于研究型大学和教学研究型大学而言的,它是按照中国大学培养的特点,在中国经济建设现代化和高等教育大众化推动下产生的一种新类型的本科教育,它要求各专业紧密结合地方特色,注重学生实践能力,培养应用型人才,从教学体系建设体现“应用”二字,其核心环节是实践教学。电子信息工程专业旨在培养德、智、体全面发展,掌握电子信息工程专业基本理论和基本知识,具有创新、创业能力和专业基本技能,能够在电子技术、信息处理、通讯工程等从事各类电子设备、通信工程的研究、设计、开发工作的国际化应用型高级工程技术人才。目前电子信息工程专业的课程设置存在理论课程偏多,实践课程偏少的现象,而实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。因此,适当增加实践教学课程,能够提高学生将理论知识应用于实践的能力,增加学生动手机会,更加顺应应用型大学的培养目标。
二、课程改革
在目前课程设置条件下,如何提高学生的实践能力,课程改革迫在眉睫。1、理论课程改革1)课堂上使用计算机辅助教学软件计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动,用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务,向学生传授知识和提供技能训练的教学方式。有效的使用辅助教学软件,可以提高学生学习的参与度,并在合作中提高学习兴趣和学习效率[1]。如自动控制原理课程,通过课堂上使用辅助教学软件MATLAB,不仅可以使学生更加直观的理解知识点,而且可以提高学生的学习兴趣,增加学生的学习积极性和主动性。2)实验中展开综合性实验以往的验证性实验存在实验知识点单一,难度低等问题,不足以提高学生的应用能力。因此,在基础性实验后,开展难度更高知识点更加全面的综合性实验是提高学生应用能力的有效方法。2、实践教学改革1)专业综合性实习的有效开展创新精神和实践能力是对新时期高素质应用型人才的基本要求。专业综合实习是在相应课程理论及实验教学的基础上,培养学生综合运用所学专业知识,分析总结和解决实际问题的重要实践性教学环节,是前期所学知识的一次全面综合训练[2]。使学生理论与实践紧密结合、掌握所学专业的基础理论和基本技能,熟悉企业单位现状,面向实践、拓宽视野、增强动手能力和社会适应能力。制定具体教学计划,有针对性的开展实习,设置使学生感兴趣的小项目,学生可以单独或者小组完成,以使学生掌握实践基本技能为目标。2)毕业设计的有力实施电子信息工程专业的培养目标是能从事应用电子技术、信息技术、通讯工程等领域内的软、硬件设计,以及相关产品的开发、生产、销售、技术管理、技术服务等方面的高级应用型人才。因此,打破以往毕业设计强调理论的思想,更注重学生的应用能力,提高学生的实际操作水平,是应用型大学转型过程中关键的一环[3]。从毕业设计选题至学生组团、过程指导、论文写作及答辩都应进行相应的改革,如设计题目可大可小,学生可以独立完成也可以结组完成等,以每个学生都能参与并能有所收获为目的。
三、结束语
在理论教学方面,通过引入教学辅助软件可以更大程度提高学生的学习积极性,更好的掌握理论知识;实验中加入综合性实验,提高学生的应用能力。在实践教学方面,使专业综合实习类实践课程有效开展,学生切实完成每一个小项目并有所收获;毕业设计有力实施,每一个学生均能根据所学专业知识完成课题。相信这一改革必定能使学生综合运用所学知识解决实际问题,在应用型大学转型的过程中起到良好的模范带头作用。
作者:王枫 包长春 刘艳东 单位:河北科技师范学院机电工程学院
参考文献
中图分类号:G623 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)08(b)-0000-00
Study of undergraduate practical teachingsystem
Lin Chen1, Ying Lyu1,2, Hongzhi Jia1 and Boqing Xu1
1. School of Optical-Electrical and
Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, 516 Jungong
Road, Shanghai 200093, People’s Republic of China
2. ESIGELEC, Rouen, France, 2015
AbstractPractice teaching method is an effective way to consolidate the theoretical knowledge deepen understanding of the theory knowledge,it’s an important part of cultivating high-quality engineers with a sense of innovation. It’s an important platform to improve students’ abilities of scientific methods’ usage and practical skills. It helps students form a positive attitude towards science. From the view of ElectronicsInformation Engineering, this article analyzes some disadvantages of traditional teaching method, puts forward a brand new teaching method that consists of three points which are “Put internship as a part of curriculum”, “Experimental teaching in each courses”,“Encourage designing experiments and series experiments ” which improves students’practical skills effectively.
Key word:practical teaching; practical ability;traditional teaching; new teaching
1.引言
电子信息工程目前在众多领域得到广泛应用,是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。
法国ESIGELEC拥有1900人(员工、学生与教授)。五个部门包括:信息技术、电信和电子、电气工程与能源、嵌入式系统、人文,语言和管理以及八个自动化实验室。16个双学位课程。在40多个国家和地区的90份与大学或工程学校的协议进行了签署:包括欧洲国家,中东国家,非洲国家,北美国家南美洲国家和亚洲国家。学生总人数:工程计划占34%的是国际学生其中包括30名交流学生。3000个公司与ESIGELEC建立网络关系,其中有350个法国境外公司(他们可以提供境外实习机会)。有大部分相关课程在IRSEEM实验室完成,为更多的学生提供了实践的平台。
接下来,本文就电子信息工程专业的教学作为例子,深究法国鲁昂高等工程师学院是如何针对学生所学的知识从而提高他们的实践能力和创新能力。学校课程安排突出表现了较强的理论性与工程性、实践性,着重培养学生分析问题和解决问题的能力,切实提高动手的实践能力,为经后从事电子开发,嵌入式工程设计,电路设计以及软件开发等综合性研发的工作打下坚实的基础[1]。
2.传统实践教学中存在的问题
与国外理论结合实践的教育理念相比,传统教学过程中存在的问题主要表现如下:
2.1 课堂气氛不够活跃
当前,我国的大学课堂教学很大程度上还是沿袭中学的填鸭式教学方式,即老师教,学生就被动学和接受,学生缺乏相应的主观能动性,并不能将所学知识做到真正的融合贯通。
2.2 理论与实践的比重不合理
由于资源的限制,我国的教学主要以上课为主,实验为辅,学生刚刚开始动手,实验课就结束了,而且除了在实验课程时间可以进入实验室,其他时间学生不被允许进入实验室复习。追其原因,是因为实验室有限,电路板有限,学校无法保证资源的合理分配。由于已完成焊接的电路板价格普遍比较昂贵,学生没有经济能力和没有实验任务的压力下,无法保证自觉购买电路板进行长期性的实验[2-3]。
2.3 学生众多
国内的课堂,假设班级有50位同学,老师讲课的时候,如果同学有问题,老师不太可能在上课时间解决这个问题,而是在课间时找老师询问进行解答,原因是学生不太会在老师讲课的时候打断老师,进行询问。一方面原因是由于考虑到班里同学太多了,耽误其他同学;另一方面原因是考虑到老师的讲课效率,妨碍老师的授课进度。
2.4 笔试成绩比重大
中国的课堂,期末笔试一向占有很高的比重,很多同学在上课时睡觉,却在期末中仍然可以考出好成绩。这是为什么呢?因为作为考试的基础是用书本中的知识,学生只需要认真记忆书本上的知识即可。但让人遗憾的是,这种记忆是短暂的,根本没有通过实践来加深印象的过程和途径。最后导致学生什么都不记得,掌握知识的程度并不全面。
3. 国外可借鉴的实践教学方法
3.1大四上学期企业实习
在国内教学中是很多老师不允许的。但是在国外的教学中,工程师学院要求学生在每个暑假进行两个月的实习,而大四上半学期进行四个到六个月的实习,算作课标的一部分。这样切身体会作为一个工程师,到工作环境中应该具备如何的工作状态,让他们在实习结束之后对自己未来的工作有更加切实清晰的方向安排。
学生自己寻找实习的过程中,可以参加学校组织的招聘会或者网上投简历,有很大的选择空间。工程师学院的前两年可以选择做与专业相关性不大的暑假实习;之后强制性在暑期做与本专业相关的实习;最后一年上学期实习为4到6个月,最后要以实习报告进行期末答辩。在实习期间,学校实习辅导导师会到公司进行考察,跟公司的公司实习导师 (mentor)了解实习情况。
校园中的学习和工作有一定的脱节,所以要靠实习来充分理解掌握所学知识。从这个角度来讲,实习不仅仅是一个桥梁,更是让学生提早适应社会的关键性一步。实习结束后,运用实习报告在学校进行毕业答辩。这有很好的意义。因为公司招聘实习生,一般来讲是让实习生做整个团队一年或者两年之后将要做的事情。例如在开发团队不确定电路板能否在一个新的软件环境下运行,公司团队会让实习生用半年的时间来探究。对公司而言,当团队进行到这一模块的时候,就会有可参照的资料(实习生论文),同时也可以知道一些已经出现的问题,帮助整个团队节约了时间和成本。
对于实习生而言,在工作中得到充分的历练,熟练了学校所学知识,了解了一个公司的工作情况,同时完成了属于自己的小项目。对于学校而言,提高了学生的综合能力。在实习报告中通常会介绍大量新的产品和新的软件环境,学校可以根据学生在实习期间探究的项目,更加有针对性的培养学生的知识与实践结合掌握的能力。
3.2每门课都开设实验
3.2.1理论联系实践
以电子信息工程专业课程中Labview为例,学生上课是在实验室,老师先使用PPT进行讲解Labview的用途,如何打开界面和每个模块的作用等等。然后在两个小时中同学必须完成实验一的前提下,有步骤教学生如何进行操作。通过这一环节,学生基本了解如何使用Labview环境中的器件和程序的功能。接下来完成练习一,这个练习没有任何实验指导,只有题目要求,完全需要学生自己思考设计电路图。在实验课过程中,学生可以随意问老师问题。无论是实验步骤,还是调试问题,老师都很热心的帮助同学解答。由于课堂气氛异常活跃,很多同学都有各种各样的问题。四个小时后,绝大部分同学已经熟练掌握了几个器件的使用。并且在两周之后,部分同学已经可以自己编写计算器的程序。
3.2.2 小组形式实验教学
在国外的课堂中,小组活动是十分普遍的。一般由两到三个人一组,比如在C语言的课程中,每个小组分配一块电路板进行实验。这样做的目的,一方面让学生不同的思路进行碰撞,互相学习;另一方面,也提高了学生之间的团队合作能力。因为今后我们在科研工作中,团队成员相互信任,协调合作,能事半功倍,加快研发效率,才能创造科研奇迹。
3.2.3合理规划成绩评定
在课程实验设置中,基本上考试成绩只占总成绩的百分之五十到百分之六十。实验课程占百分之三十到四十,出勤率占百分之十。基于这样的考核比例,学生在平时非常重视实验课,甚至在课后也会花时间和精力进行复习和研究。
3.3鼓励设计性实验及系列实验
在法国鲁昂高等工程师学院里,IRSEEM实验室为公司提供技术,如:电子产品,自动化系统,数据处理,微处理器等。同时为学生或毕业生提供国家的最先进的技术进行项目研发,鼓励他们创新,并且为企业创造收益。因此在学期结束大程序设计时,同学们就利用由公司提供的电路板和资料进行综合的设计性实验。课程要求用到给定的电路板,进行自我设计,语言编程,实现一定的功能。这不仅考验了学生的动手实践能力,更加考验其创新能力和团队合作能力。通过这样综合性的设计性实验,让学生将所学知识融会贯通,发挥长处的同时,又能激发学生兴趣,完成他们的一个小作品[4-7]。
4.结论
学生毕业后基本都是到企业单位工作,很少有学生选择读博士搞学术研究。因此实践变成是教学的重要的一个环节。电子信息工程主要面向已经掌握基础的电路知识和电子知识的同学们,所以一定是学习和实践相结合,是学以致用的。通过老师的讲解和自己的动手实验,就成了对所学有更深入的理解的目的。由于学校IRSEEM实验室有长期与公司合作的项目,所以可以让有兴趣参与的同学有更加实际的操作和体会,为培养更强的动手能力的学生奠定了良好的基础。
学校要培养的是有创新性和实践性强的电子工程师们,而不是一味谈论书本知识的“呆子学生”。只有切实提高自身的动手能力和创新能力,使得让学生在工作中学以致用,在学生时代过去之后便开始的职业生涯,才能走得更加自信,更加顺畅。
参考文献
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[4]L. Chen, Z. Q. Cao, F. Ou, H. G. Li, Q. S. Shen and H. C. Qiao, Observation of large positive and negative lateralshifts of a reflected beam from symmetricalmetal-cladding waveguides, Opt. Lett,vol. 32, pp. 1432-1434, 2007.
作者简介:林乐平(1980-),女,广西桂平人,桂林电子科技大学信息与通信学院,讲师;欧阳宁(1972-),男,湖南宁远人,桂林电子科技大学信息与通信学院副院长,教授。(广西 桂林 541004)
基金项目:本文系广西区“电子信息类人才培养模式创新实验区”、“电子信息工程特色专业与课程一体化”建设项目的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0022-02
信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力。信息化也是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量。随着电子信息技术的高速发展,促进了现代科学技术与产业结构的调整。我国对电子信息行业高水平人才的需求极为旺盛,从而构筑了社会对电子信息工程创新人才培养的巨大需求。目前我国工程教育规模位居世界第一,高级工程技术人才总量达到1400多万人。在规模迅猛发展的同时,如何探索一条适应可持续发展的高素质工程创新人才培养之路,为国家培养一批工程领域的领军人物、一大批适应社会经济发展需要的卓越工程师,真正夯实我国的核心竞争力、提升我国工程人才的国际竞争力,已成为国家中长期发展的大事要事。
学科建设与专业建设均是高校的基本建设内容。虽然,二者存在着建设目标与侧重点不同、内涵要素不同、建设成果的标准不同等诸多差异,但是二者之间也存在着密切的联系。学科是专业发展的基础,专业是学科承担人才培养的基地。
桂林电子科技大学电子信息工程专业围绕国家和广西战略性新兴产业的发展,发挥学科优势,拓展人才培养新领域,建设成为学科建设、科学研究与人才培养基地,为电子信息战略性新兴产业、国民经济建设提供更多的科技人才和有力的技术支撑。
一、“三过程一环境”的创新人才培养体系
工程创新人才要求综合素质高、能力强、知识结构合理、全面发展。“三过程一环境”的工程创新人才培养体系如图1所示。
其中,“三过程”是指理论知识传授学习过程、实践能力训练培养过程和工程素质拓展提升过程。按照“理论知识传授学习实践能力训练培养工程素质拓展提升”的三个过程,按阶段、按层次逐步培养和提升学生的工程应用能力、工程素质和创新精神,使之成为基础知识厚、工程能力强的人才。在理论传授学习过程中,主要依靠理论课程课堂讲授为主的上课形式,着重传授给学生最基本的知识,打牢基础;在实践能力训练培养过程中,主要依靠与理论课程配套的实验课、课程设计等完成,训练和培养学生具备一定的实践能力;在工程素质拓展提升阶段主要通过校内工程实训、课外制作、导师科研项目训练及校外企业实习实践来实施,逐步拓展和提升学生的工程素质和工程实践能力。
“一环境”是指学科促进教学的支撑环境,它主要围绕“三个过程”服务,以专业建设、课程体系、教学团队为基础,以课内课外、校内校外教学培养为方法,以课程实验实训、课外制作训练、科研项目训练和企业实习实践为手段,共同为工程创新人才培养提供强有力的保障。
在此“三过程一环境”的工程创新人才培养体系中,环境的建设是人才培养成败的关键。本文就桂林电子科技大学信息通信学院电子信息工程专业创新人才培养体系中“学科促进教学支撑环境”的建设作一些探讨。
二、学科促进教学支撑环境建设工作
桂林电子科技大学信息与通信学院针对电子信息工程创新人才培养目标,在专业建设、课程体系建设、教学团队建设、科研项目和平台提升学生创新能力、校内校外创新人才培养实践基地建设等几个方面开展的探索与实践取得了较好成果。
1.立足学科优势,促进专业建设
学科建设与专业建设均是高校的基本建设内容。虽然二者存在着建设目标与侧重点不同、内涵要素不同、建设成果的标准不同等诸多差异。但是二者之间也存在着密切的联系。要坚持将专业建设融入学科发展,将学科优势转化为专业优势,为创新人才培养构建优秀的平台与基地。
电子信息工程依托于信号与信息处理学科。该学科在隐藏目标的自适应探测技术研究、子空间自适应估计理论与跟踪技术、多维数据自适应处理技术、北斗卫星导航、蓝绿激光对潜通信和智能视频监控等方面特色鲜明,承担大量国家、国防和省部级重大项目,具有很好的学科优势。同时,瞄准《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》“高端设备制造”中卫星产业发展和海洋工程装备等新产业,适时推出了“导航及应用技术”和“海洋电子信息工程”两个专业新方向。并且,梳理细化原电子信息工程专业培养方案,分解出“信息处理技术”、“应用电子技术”和“嵌入式应用技术”三个专业方向,形成了五个目标明确的专业方向,使得电子信息工程既做到宽口径又有很鲜明的特色。
2.围绕学科特色,改革课程体系
课程是教学内容的载体,直接关系到人才培养的质量。利用学科建设成果,提炼出新课程或课程新内容,落实对学生创新能力的培养,以满足行业对工程人才质量的要求。
在导航及应用技术专业方向上新增了“多系统融合技术”、“惯性导航原理及应用”、“航天器轨道动力学”和“天线与电波传播”专业课程。在海洋电子信息工程方向上新增了“水声技术”、“海洋探测与数据处理”、“海洋通信”、“水下激光成像”、“海洋遥感技术”、“海洋技术概论”、“声学测量”和“蓝绿激光和紫外光在海洋通信中的应用”等专业课程。在其他三个方向上整合了原来的课程,结合电子技术发展前沿,增加了“传感器技术及应用”、信号与系统及处理”、“电子测量与智能仪器”等专业课程。
课程体系改革以课程群建设为抓手,形成了专业特色鲜明的三个核心课程群:
(1)以数字信号处理为核心,构建了信号处理课程群。该课程群中的基础课程侧重于研究信号与信息的获取、基本分析方法等,为应用课程打下基础。应用课程侧重于信号与信息的处理技术手段和应用,包括图像、声音、视频。该课程群分层次教育,通过开设“信号与系统及处理”、“多系统融合技术”,让学生掌握现代信号处理的新应用。
(2)以“通信原理”为核心,构建了导航及应用课程群。“通信原理”课程是电子信息工程专业的主要专业基础必修课。在此基础上形成的导航及应用课程群能让学生掌握导航的原理和基础、测量捕获和定位的方法、技术及其在军事、交通运输等行业中的应用。
(3)以“微机原理及接口技术”为核心,构建嵌入式应用课程群。“微机原理与接口技术”课程是电子信息工程专业的主要专业基础必修课,是大学计算机基础教学中的核心课程。由“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“ARM原理及应用”、“DSP原理及应用”和“FPGA技术及应用”等构成的嵌入式课程群为信号与信息处理、导航及应用技术、海洋信息工程提供了坚实的硬件平台,是电子信息工程专业的重要课程群之一。
同时,将学科科研成果引入教材。教材是联系学生(学)和教师(教)的桥梁。将学科最新动态和成果引入教材,使科研成果发挥了广泛的影响作用。与上海丰宝电子科技有限公司合作过程中,开发研制LPC系列嵌入式系统平台,利用这些项目成果编写了《ARM嵌入式系统——基于LPC2400和IAR开发环境》和《基于LPC3250的嵌入式Linux系统开发》两部教材,并应用于课程教学。
3.依托科研团队,提高教师教学水平
科学研究团队是青年教师成长的沃土。良好的科学研究氛围激励和影响着每一位老师不断在专业理论水平和实践能力的提升上孜孜以求。通过参与科研项目,教师从选题、申报书和开题报告的撰写、项目的开展和实施、难点的突破、中期报告的撰写、科学总结的汇报、论文的发表、项目的验收和结题等各个环节得到了全面的锻炼,逐渐成为能独立承担科学研究项目的负责人和教学骨干。如青年老师王国富承担了国家自然科学基金项目“基于UWB信号的隐藏活动目标自适应检测技术研究”,肖海林老师承担了广西重点自然科学基金项目“认知无线电MIMO广播信道功率控制与分配算法研究与实现”等。另一方面,将科研积累用于课程教学有利于开拓学生的视野,激发学生的学习热情。多名老师深受学生的欢迎。
科研团队与教学团队初步融合,由学科带头人任教学团队负责人,负责指导和培养本团队的青年教师。
在宽带与智能信息处理科研团队中,团队带头人欧阳缮教授是全国模范教师,在科学研究和教学活动中充分发挥传帮带作用,负责指导了9名青年教师。广西区教学名师黄冰教授指导了5名青年教师。
4.依托科研项目,提升学生的创新实践能力
学生参与教师的科研工作可以使其掌握科研设计工作的思路及方法步骤,同时通过科研工作了解所学知识的应用领域。教师通过学生参与科研工作的体会,了解学生掌握实践知识的难点及共性,以便在教学工作中强化这些知识点的教学。[4]丰富的科研训练可以培养学生的创新实践能力,成效明显。
教师结合自身实际,坚持实践教学与科学研究、课外科技文化活动“两结合”的原则,充分发挥重点实验室、项目课题组在科学研究、技术装备以及师资队伍等方面的优势,通过鼓励和吸引大学生直接参与科研项目或科研训练项目、科研课题相结合的设计竞赛或毕业设计等多种形式,提升学生创新实践能力。省部级和区高校重点实验室、校内研究机构面向优秀本科生开放,成为高年级本科生进行专业实验、科技创新和毕业设计的重要基地。
广西区重点自然科学基金“光纤声传感器阵列的语音技术研究”项目中吸引了3位2008级本科生负责小信号放大电路、数据采集两个模块的制作,帮助该项目顺利结题。在“基于智能视频监控系统”项目中,将项目分解成多个科研实训模块,选拔学生进行项目培训。学生参与研制的“高动态北斗/GPS卫星信号模拟器”获得了2011年第五届“挑战杯”广西大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
5.发挥科研优势,构建校内校外创新人才培养实践基地
科研成果促进实验平台建设,实现实验设备升级换代。实验教学是整个实践教学的重要组成部分。实验室的建设直接关系到实验教学的质量水平。利用上海丰宝电子科技有限公司横向项目开发研制LPC2410嵌入式实验平台和Cortex M3实验平台,已在相关实验课程中使用。
学科优势吸引企业参与教学,在校内设立校企共建实验室,在校外成立联合培养基地。学校加入德州仪器公司(TI)的大学计划,共建数字信号处理方案实验室,参与TI公司举办DSP大赛(2010年蔡晓东博士指导的作品获得了三等奖),并与北京锦鸿希电信息技术股份有限公司、天津通信广播集团有限公司等企业合作建立了培养基地。
三、结束语
“三过程一环境”的工程创新人才培养体系研究成果已在两个年级电子信息工程专业实施,涉及学生达到600余人。以科研资源和平台为载体,开展分层次的本科生创新实践能力训练,探索一条适合本专业的高素质人才培养之路。学生在许多国家级、广西区的各类重大比赛,例如全国电子设计大赛、“挑战杯”大赛、大学生英语竞赛等竞赛中获得一、二、三等奖14次。先进技术的引入使得学生的应用开发能力得到了全面的训练。在当前本科毕业生就业压力较大的情况下,学生就业前景依然看好,毕业生一次就业率一直保持在90%以上。学生就业主要分布在广东、广西、沿海及全国各地电信部门、高校、科研机构以及电子信息相关企业,受到了用人单位的普遍好评。
该培养体系的研究成果也在区内、区外部分院校进行推广,近两年内共有7所区内外院校到我院调研电子信息工程专业建设方案和实施情况。
参考文献:
[1]朱江,等.加强通信工程特色专业建设 进一步提高人才培养质量[J].高等教育研究学报,2009,(2):66-68.
[2],等.电子信息工程省级特色专业的建设与实践[J].中国电力教育,2009,(12):52-54.
[3]韩宝志.构建工程创新人才培养体系加快工程教育改革步伐——访天津大学校长龚克[J].中国高等教育,2010,(8):12-14.
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)24-0042-02
一、研究背景
沈阳航空航天大学电子信息工程学院“电子信息工程”专业是辽宁省较早开设的电子信息类专业之一,主要为航空企事业单位培养无线电、电子工程、信息工程应用方面的人才,90年代后,及时调整面向地方经济建设。本专业具有较强的航空航天行业背景,面向国防建设和辽宁省地方经济建设主战场,几十年来为航空部门、地方等行业和部门培养了大批电子信息工程类应用型高级技术人才。“电子信息工程”专业2009年被评为辽宁省普通高等学校本科示范性专业,2010年被评为普通高等学校国家级本科特色专业。
但一直以来,与培养航空电子工程师后备人才所需条件、要求相比较[1],本专业还存在一些亟待改革和完善的地方,如专业教学内容体系的学科化倾向较重;行业背景特别是航空电子方向课程设置相对滞后;学生工程学习与工程实践所需实际环境条件不足;工程型教师队伍建设与管理机制创新不足。
以上种种问题导致培养出的学生上岗适应慢,动手能力差,缺乏团队精神,缺乏创新能力及敬业精神等问题,不能适应新形势下航空电子产业的需求。本文针对应用型卓越工程师,从课程体系设置、实践教学改革等方面介绍本专业目前的教学改革成果,以期为卓越工程师这项计划的推进做出一份贡献。
二、厚基础、宽口径的课程体系调整
航空电子涉及的面非常广,为了厚基础、宽口径[2],提高学生的就业点,本专业的基础课、学科基础课占了绝大部分,学生掌握这部分知识后,可以在较宽的范围内择业,从事信息处理、传输、变换等方面的研究工作和电子设备与系统的研制开发与应用、计算机技术应用与开发等方面的工作。到2009年,基础课和学科基础课在理论教学中的比例分别达到了42.5%和33.7%。2012年重修修订的课程计划中二者的比重达到了77.74%。
以“大工程观”为指导,整合、重组课程体系。[3]着力改变单纯以学科的系统性为标准构建课程体系的观念,密切结合现代工程技术发展和企业需要,以提高学生的创新能力、职业素养、工程实践能力和工程素质为目标的设计课程体系。压缩课堂讲授学时,为学生课外自主学习和企业学习留出更多时间和空间。减少必修课学时,增加选修课学时;精简课堂讲授内容,开阔学生的课外学习和思考空间,把学习的主动权、自还给学生。专业基础课与专业课设置思路如下:
(一)工程实践基础
1.电路分析与模拟电子线路的初步设计能力。2.数字逻辑与数字系统的初步设计能力。3.微处理器与DSP系统应用的初步设计能力。4.信号、系统与信号处理的初步设计能力。
(二)电子信息工程方向专业理论与实践能力
1.掌握电子信息系统的基本概念、基本理论以及基本的分析方法。2.掌握现代通信系统的基本概念、基本理论以及基本的分析方法。3.熟悉通信系统的组成和工作原理,如无线通信系统、光通信系统等。4.了解电子对抗技术的基本原理与方法。5.熟悉数字图像处理的基本原理与方法。6.熟悉航电系统信号检测与估计的理论与方法。7.了解雷达系统的工作原理与方法。8.掌握嵌入式系统的设计技术。9.了解航电系统的综合设计及实现方法。
在通识教育课程建设方面[4],有针对性地加强职业道德、人文关怀和社会伦理责任的教育,加强写作、表达与计算机应用等基本技能的训练,加强团队合作精神和人际沟通交流能力的培养。在学科基础课程建设方面,强化数学、物理、化学知识在工程中的应用,同时拓宽学生在组织管理、工程经济学和财务等方面的知识面。
在专业课程建设方面,适当加强多学科交叉的综合性课程建设,同时要特别强化面向工程实际构建课程体系、改革教学内容和编制课程标准。同时,试点专业根据工程人才培养国际化的必要性和可能性,通过模块化的教学安排,实现产学合作教育的国际化。
三、实践教学的多层面、阶梯式设置
(一)多层面创新实践平台搭建
结合工程实际,进一步完善“以实验与工艺基本操作技能训练为基础,以设计为主线,以提高学生的学习能力、工程实践能力、系统思考和研究能力、团队合作能力、交流能力为目标”的实践教学体系。在校内实践教学过程中,积极开展研究型、项目型学习和设计性、综合性、创新性实验,帮助学生发现、发展各自的志趣、潜力和特长。
开设多种实验课程,计算机综合训练、工程训练、电子工艺实习、电子认识实习、电子设计应用软件训练、专业教学实习、生产实习、课程设计、毕业设计等实践教学环节,做到8个学期实践环节不断线,在每个学期均有相应的实践教学环节。2012年实践性教学环节学时已达44周。加大综合性课程设计和毕业设计的考核力度,将理论教学与实践教学相结合,完成从选题、方案论证、理论设计、器件选择、实际制作、指标测试、结果分析、论文写作、市场调研等一系列工作,培养学生的综合实践能力。
通过推进实验教学体系的改革,构建一个模块化、分层次的实验教学体系,不仅满足电类专业人才培养的需求,而且也强化对非电类工科专业电工电子实践教学,既要保证知识结构的完整性又要体现不同专业的不同需求。构建课内外教学互动的“结构化、多层次、开放式”实验教学课程体系。通过推进实验教学内容的改革,优化验证性实验,加强综合性、设计性和创新性实验,融入趣味性实验,强化学生工程实践能力和创新能力的培养,并在教学内容上突出实验多元化和系统性。协调实验内容“虚(仿真)”、“实(动手)”的结合。
(二)校企合作新机制
采取切实措施,加强校外实践教学过程管理,确保学生累计在企业学习一年时间的质量。各试点专业毕业设计环节与相关实习环节统筹安排。一部分实习实践环节利用寒暑假时间进行,重要的实习利用整个学期。
本专业本科阶段实行“2.5+0.5(企)+0.5+0.5(企)”模式,强调与企业的联合培养。前5个学期为基础课和部分专业基础课实施阶段,第6学期为校企联合培养第一环节,第7学期为专业课实施阶段,第8学期为校企联合培养第二环节(含毕业设计)。其中,第6学期在企业实施8学分的课程,主要由企业教师承担,课程教学与实践内容着力发挥企业的技术和设施优势,其他时间为企业实习,目的主要是使学生体验企业实际环境和基本要求,明确自己的专业发展目标,实习结束为每位学生出具一份职业素质评估报告,协助学生确定自己的职业发展规划。
有计划地建设具有一定工程经历的高水平专、兼职师资队伍。专职教师要具备工程实践经历,有计划地参与企业实际工程项目或研发项目,并与自己的教改教研项目相融合;兼职教师从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任。遵循先易后难的原则,校企合作开展课程建设和教材建设,首先对学生在企业实习的课程及其教材进行改革和创新,最终实现由企业界全面参与课程体系和教学内容等方面的改革工作。
(三)学科竞赛与教学相辅相成
专题社会实践、学科竞赛或科技实验项目等是教学的必要和有益补充[5],学院大力倡导此类“第二课堂”活动的开展,进行了合理规划和有效实施。学院多次承办学校电子设计大赛、飞思卡尔智能汽车大赛、电子鼠竞赛等学科竞赛,调动了广大学生参与科研活动的积极性,锻炼了学生的能力和素质,并为参加全国大学生电子科技大赛打下坚实基础。还组织了电子设计创新协会,现有会员500余人,该协会不定期地举办各种经验交流、比赛、讲座等活动。这些活动的举办既丰富学生业余文化生活,又锻炼学生的能力,提高综合素质。
[ 参 考 文 献 ]
[1] ,訾芳,李华星. 通用航空工程师培养模式与途径研究[J]. 航空工程进展, 2012, 3(4): 505-510.
[2] 邓丽曼, 王娜, 成舸. 宽口径厚基础按信息大类培养人才[J]. 中国大学教育, 2005, (1): 34-35.