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1.1驗證型實驗優化和整合傳統的驗證型實驗,將驗證型實驗分為初級驗證型實驗和高級驗證型實驗。主要用于幫助學生理解網絡基本概念如協議、數據幀和算法等,觀察和評價網絡性能指標。初級驗證型實驗主要利用網絡協議分析工具截獲網絡中傳送的數據包,驗證網絡上數據包的基本結構,通過觀察分析數據包的傳送認識和理解協議的運行機制。高級驗證型實驗依托網絡仿真軟件進行,首先由教師給出實驗的仿真核心源代碼,學生根據教師的講解及關鍵部分的提示對網絡仿真腳本做相應的修改后運行,利用網絡仿真軟件中的可視化工具觀察網絡協議運行過程的動畫演示。在高級驗證型實驗中學生還可以通過修改某一參數觀察網絡各性能指標的變化,分析比較仿真結果,領會協議和算法的含義。以Wireshark軟件抓取網絡上的數據包為例實現初級驗證型實驗。該實驗的硬件配置要求比較低,配備網卡的PC機和局域網環境即可,操作系統Windows2000或者XP都可以。通過Wireshark軟件抓取網絡上的數據包,可以得到封包的詳細信息[3],如物理層的數據幀概況Frame、數據鏈路層以太網幀頭部信息EthernetII、互聯網層IP包頭部信息InternetProtocolVersion4、傳輸層TCP的數據段頭部信息TransmissionControlProtocol和應用層的信息HTTP協議HypertextTransferProtocol等。學生可以通過每層捕獲的數據包清楚地驗證數據包頭部信息的嵌套,數據幀或包的格式,進而理解網絡協議分層的意義。為了提高學生獨立分析能力,而不是被動驗證所學知識,可以用Wireshark捕獲到的實驗數據分析TCP/IP連接的三次握手情況,識別Wireshark截獲到了三次握手的三個數據包。高級驗證型實驗中的網絡仿真軟件目前使用較多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是開放源碼的網絡仿真平臺,不需要額外付費,可以運行在Linux或Windows操作系統上,能夠在計算機網絡各個層次上模擬網絡運行,并支持目前計算機網絡教材中出現的大多數有線和無線網絡協議,所以可選擇NS2作為高級驗證型實驗的主要軟件工具。以NS2為網絡仿真軟件的高級驗證型實驗的硬件配置要求比較低,配備網卡的PC機。如果現有實驗室的PC機已有Windows系統,又想在Linux下運行NS2仿真,可在PC機的現有操作系統上安裝虛擬機,虛擬機上再安裝Linux操作系統運行NS2即可。在運用NS2做高級驗證型實驗時,重點是驗證網絡協議或算法的動態運行和變化過程。由教師給出TCL腳本實現對模擬仿真場景的產生和控制,并對關鍵控制部分進行詳細講解。學生依據圖1所示實驗流程完成實驗。在這個實驗階段,學生一般不具備獨立編寫網絡控制腳本的能力,對NS2網絡仿真軟件使用不熟練,所以學生主要是觀察和驗證已有網絡協議的運行過程,修改關鍵網絡仿真參數,通過觀看動畫演示和分析NS2的跟蹤記錄文件,得到網絡性能如何變化,深層次領會網絡協議和算法。
1.2操作性實驗為提高學生的動手能力,突出電子信息類專業注重學生實踐能力的培養,可在傳統網絡實驗的基礎上增加操作性實驗,適當購置一些計算機網絡實驗的硬件設備,如雙絞線夾線鉗、雙絞線測試工具、小型路由器、網絡檢測設備等,針對性地開設一些必要的計算機網絡硬件實驗,如網絡線纜的制作與測試、網卡等一些常用設備的安裝、設置及使用,路由器的設置、小型局域網的配置等。操作性實驗不僅能增強學生實際操作能力,還能激發學生的學習興趣,真正達到學以致用的目的。操作性實驗包括3個步驟:①布線實驗。主要是掌握雙絞線的制作與連接,使學生明白雙絞線與直通線的不同點,能夠使用測試儀測試網線,制作出合格的雙絞線[5]。②組網和建網實驗。主要是掌握如何利用小型路由器、PC機和在步驟①做好的網線連接形成一個小型局域網。通過這一步實驗,使學生能夠掌握路由器的基本配置、路由器的級聯方法、理解沖突域的概念等。③測試和管理網絡。主要是掌握常用網絡測試命令的應用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。對學生在步驟②中組成的一個網絡運用基本的網絡測試命令進行網絡測試和管理。在傳統的計算機網絡實驗中,常用網絡測試命令通常都放在驗證型實驗中,學生實驗的目的性不強,通常是把每一個測試命令敲一遍看看結果就結束實驗,大約20分鐘不到就可以完成,實驗的效果不佳。將基本網絡測試命令的運用放在操作型實驗中,可讓學生有針對性地對自己布線和組網成功的網絡進行測試,檢查網絡是否連接成功,如何通過命令修改網絡配置等。這樣學生做實驗的興趣比較濃厚,也達到學以致用的目的。在操作性實驗結束之后建議學生在家里組建自己的有線或無線小型局域網通過ADSL上Internet,也可以鼓勵學生實驗在筆記本上配置無線AP(接入訪問點),手機接入WiFi的方法,進一步鞏固實驗內容。
1.3設計型實驗電子信息類學生一般要具備一定的網絡應用軟件開發能力,因此設計性實驗是電子信息類學生計算機網絡實驗不可缺少的一部分。設計性實驗的主要目的是讓學生能夠編寫簡單的網絡通信程序,掌握網絡基本編程技巧。計算機網絡課程通常在電子信息類專業的大三和大四開設,此時學生一般都已熟練掌握一門程序設計語言,如C語言和Java語言,學生具備順利掌握網絡編程技巧的基礎。設計性實驗的主要內容是用Socket套接字進行網絡程序設計,讓學生能運用Winsock提供的API函數接口進行面向連接或無連接的網絡程序設計,實現網絡數據傳輸。通過該實驗學生可掌握Socket編程的基本方法,進一步深入理解UDP及TCP協議的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的網絡編程模式。傳統的計算機網絡設計性實驗通常是側重網絡應用層通信的設計,即實現網絡聊天程序,FTP客戶端/服務器端程序開發等[6]。電子信息類專業要求學生掌握一定的網絡底層通信技術,因此其計算機網絡設計性實驗需要側重網絡底層的通信實驗。針對電子信息類的專業特點,設計型實驗主要包括3個部分:①基于Socket的異步串行通信設計。電子信息類的課程設計中會大量用到串口通信測試,可以讓學生設計基于Socket的異步串行通信,通過這部分實驗不僅讓學生了解串口通信的原理,而且有利于學生掌握基本的Socket編程方法。②基于原始套接字的通信設計。電子信息類專業在進行硬件設計特別是嵌入式開發時,通常要對網絡的數據鏈路層和IP層進行開發,而原始套接字可以用來處理數據鏈路層及IP層數據。這部分實驗可以讓學生自己設計Ping程序,完成數據鏈路協議設計和修改等。③基于流式/數據報套接字的客戶/服務器通信設計。這部分實驗是傳統的計算機網絡設計性實驗的主要內容,目的是讓學生掌握基于TCP和UDP方式的網絡通信設計,如設計FTP客戶服務器程序。
1.4研究型實驗研究型實驗主要對學有余力的學生利用課余時間進行的自主研究實驗,采取2~4人為一組的形式,旨在提高學生運用所學知識解決實際問題的能力,以及培養學生的團隊協作能力。在高級驗證型實驗中學生已對網絡仿真軟件有了一定的了解和熟悉,通過高級驗證型實驗學生能了解網絡協議的動態工作工程,分析網絡性能。研究型實驗可以在高級網絡驗證實驗的基礎上進一步讓學生深入了解如何修改和設計自己的網絡協議,并觀察、測量和比較其性能的變化。以NS2網絡仿真軟件為例,圖2給出了NS2的網絡仿真模型,由上至下可以針對網絡層、數據鏈路層(包括介質訪問控制層)和物理層分別展開研究。(1)在網絡層上,重點研究動態路由。在有線網絡環境中,研究動態路由的路由信息更新過程。以距離矢量算法的動態路由為基礎,研究當鏈路狀態發生改變時,靜態路由和動態路由之間的差異。在無線網絡環境中,在分析無線Adhoc網絡路由協議(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基礎上,進一步修改和設計無線網絡路由協議。(2)在數據鏈路層上,重點研究鏈路層協議。在研究以太網基本協議(如滑動窗口協議、停止等待協議、CSMA/CD協議等)的基礎上嘗試修改鏈路層協議以改善網絡在某方面的性能(如吞吐量、延時、數據包投遞率等)。(3)物理層上,重點研究無線傳播模型和能量模型對無線網絡性能的影響,從而為不同網絡環境設計不同的無線網絡的上層協議。
引言
專業建設是高校人才培養的基礎和保障條件,同時也是高校綜合水平和競爭力的一個重要反映指標。為了適應國民經濟和社會發展對高素質和創新型人才的日益需求,特色專業的建設正逐漸得到各高校的關注,尤其在師范類院校的工科建設中更顯得尤為重要。隨著國家科技產業的蓬勃發展,社會對電子信息類的人才需求變得非常突出,很多師范類院校順應社會發展也開設了電子信息類專業,但是如何在傳統的師范類院校中開設工科建設,建立起獨具特色的工科專業,是一個具有重要現實意義的研究課題。
一、專業定位和辦學指導思想
一個新辦專業如果沒有特色,那么培養的人才就無法得到社會的認可,專業的發展也會受到阻滯,因此專業的定位和辦學指導思想的確立,是一個專業能否發良好發展的基礎。
師范類院校電子信息類專業建設要圍繞一個中心,突出兩大特色,以行業發展為依托,充分發揮師范院校中工科專業的特色,構建多層次、多類型、全方位的創新人才的培養體系。“圍繞一個中心”是指堅持以提高本科教學質量為中心,使其作為一切活動的出發點?!皟蓚€特色”是指電子信息類專業的工科特色和師范院校的教師教育特色。電子信息本身是工科專業,因此專業課程、實驗和培養方案的設計以工科教育為核心,通過優化和創新課程體系,完善教材和實踐基地建設,推動教學方法改革和教學手段創新,發揮第二課堂在人才培養中的作用,探索和培養具有扎實的專業基礎、較強的創新意識和實踐動手能力的高級工程技術人才。另外,基于師范類院校教師教育特色,在學生掌握專業知識和專業技能的前提下,培養部分具有較高從教技能的新型電子信息人才,建立職業技術學校電子專業教師的培養模式,為社會輸送“雙師”型的電子信息工程技術和教育教學人才。
二、師資隊伍建設
建立有效的教師引進培養進修機制,按照專業發展的要求,建設一支具有教育觀念新、師德高、教學水平高、實踐能力強,職稱、學歷、年齡結構合理,具有扎實的理論基礎和較強實際工作能力的“雙師型”教師隊伍和教學骨干,培養在國內同行業中有較大影響的專業學術帶頭人。
(1)注重人才引進。充分利用學?,F有人才引進政策,加大學科帶頭人和學術骨干的引進力度,整合學術梯隊力量,促進科研創新團隊的建設。
(2)加強師資力量培養。積極發揮學院現有的學科、學位點和實驗平臺作用,采用“請進來、送出去”的辦法,每學期聘請1-2名專家學者來校做有關科學研究與教學改革方面的學術報告,每年選派2-3名中青年教師外出進修或攻讀博士學位,支持開展廣泛的國內外合作研究。定期組織教師參加各種研討會和學術會議,時刻跟蹤電子行業的最新發展和技術應用前沿。
(3)提高教師科研開發能力。積極鼓勵全體教師申報國家級和省級等各類基金項目,重點支持“產學研”項目申請,鼓勵發表高水平的科研論文,從而提高教師的科研能力,促進教師的專業學術水平的提高。在工程應用方面,進一步加強與公司企業的技術交流,加強應用技術合作。
(4)執行青年教師導師制和教學監督制。嚴格執行青年教師導師制和教學監督制,加強師德師風建設和教師教育技能培訓,定期開展青年教師優秀教學評比、教學競賽活動,打造教學名師,構建教學團隊,促進教師整體教學水平提高。通過專業實驗室的建設計劃,為教師提供相應課程的高標準配套實驗裝置,使教師不僅在理論上和國際接軌,而且在實踐動手方面也有大幅提升,實現“雙師型”的轉換。
三、人才培養模式改革
通過對其他名牌高校電子信息類專業的調研,提出了適合師范類院校電子信息類專業建設的人才培養方案,把建設信息類技術人才和信息類教育人才作為培養模式的兩大重點。
(1)優化課程設置
進一步優化課程設置,完善“公共基礎課程、通識教育課程、專業課程、課程實驗、自選課程、實踐課程、素質教育課程”六大板塊構成的課程體系。
課程設置著力,強化實訓實踐技能培養,突出工科特色;拓展學生知識視野,部分體現師范教育特色。同時為進一步凸顯工科教育特色,強化其實踐性,探索實施“3+1”新型電子信息人才的培養模式(三年的理論學習和一年的實踐實習),并在二三年級的暑假各增加一個短學期開展金工實習、認知實習和課程設計等實踐活動。
(2)提升課程教學質量
進一步嚴格現有教材選用、編寫、審核制度,選用國家面向21世紀教材和“十五”、“十一五”規劃教材、省部級以上獲獎教材。充分利用網絡和多媒體教學資源,強化主干課教學方法的改革和現代教育技術的運用,穩步推進雙語教學。完善課程負責人制度,加強電子信息類專業精品課程建設在電子信息類專業積極推行“四雙改革”方針,即:雙綱:制定理論教學大綱和實驗實訓教學大綱;雙教:理論教學與實踐教學并重;雙材:每門課程都有理論教材、實驗實訓教材;雙基:校內實驗實訓基地和校外實驗實訓基地。
(3)實踐與創新
完善實驗教學體系與內容改革,加大實驗教學方法與手段改革,采取引導、指導、討論、嘗試、探索交流等形式,運用現代化教學手段,突出以學生為中心的實驗教學模式,形成以自主式、合作式、研究式為主的學生學習方式,加大開放實驗力度,激發學生實驗興趣,不斷提高實驗課程教學質量。在培養方式上大膽創新,在保證理論知識的前提下,著重培養學生的設計制作能力。培養學生的設計能力、應變能力、創作能力。除了校內建立的實驗實訓室外,還積極與國內外著名的電子生產企業、自動化研究所等聯系,為學生與社會架起一條直通的橋梁。同時,積極組織學生參加各種電子設計競賽、大學生課外科技制作以及大學生技能大賽等活動,提高大學生的專業素質。為了培養學生的科技創新能力,積極倡導以本科生為主體的創新性實驗改革,調動學生的主動性、積極性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識,不斷提高其創新實踐能力。學??梢悦磕険艹鰧m椯Y金,舉辦科技創新大賽,鼓勵大學生申報創新性實驗計劃項目,對于成功申報的項目,給予資金資助和專業指導。同時加強畢業論文的規范化管理,進一步加大實驗類和基礎教育研究類論文選題比例,促進科研型后備人才和新型教師的培養。強化畢業論文與創新性實驗相結合,讓學生盡早進入畢業論文工作,實現本科生與研究生培養的互動,提升學生的創新能力。
(4)從教技能的培養
很多地方性中專(技校)均開設有電子信息類專業,因此對電子信息類專業的老師需求量很大。師范類院??梢约訌姟半p師”型人才培養,對于專業知識掌握較好并有意于從事教育行業的學生,聘請高水平的教育學專家,開設“電子信息技術教學論”、“教育心理學”等教育技能選修課程,進行教育教學技能的前期培訓。對在電子技術專業的從教技能作全程指導,強化對教師職業的認識,激發從事電子技術教育的熱情。
四、管理體制改革建設
一是積極鼓勵和支持高學歷、高職稱、熱心教學人員擔任學院基層管理工作,加強管理能力培訓,注重在實踐中提高管理水平;二是健全“所室合一”管理體制,充分發揮研究所科研對本科教學水平提高的輻射與帶頭作用,研究所為本科學生探索性實驗、綜合性實驗、開放性實驗、畢業論文提供平臺,同時充分調動教研室在教學管理、教學研究中的積極性,形成教學科研的良性互動;三是完善課程負責人制度,構建“學院—教研室(實驗中心)—課程負責人”三級管理模式;四是強化教學質量監控,堅持“教學一票否決制”等各項教學管理制度。
結束語
特色專業的建設是一個復雜的系統工程,在師范類院校進行電子信息類特色專業建設是一個需要長期努力不斷探索的過程,本文對該問題在專業指導思想和定位、師資隊伍建設、人才培養模式、相應管理體制改革等方面進行了一定程度上的探討,有一定的實際參考意義。
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電子信息類專業開設的專業基礎課程是對實踐性要求很嚴的課程,要求學生實踐動手能力強,以此來適應相關崗位技能和創造性的需要,培養具備優秀的實踐能力和創新精神的專業人才是高等教育院校的任務。而實踐與創新能力的培養在于實踐教學環節,因此實踐教學具有重要的教學地位,是培養學生理論聯系實際,增強實踐和創新能力的重要教學方法。
一、實踐教學體系的改革
現階段,電子信息技術和計算機技術的高速發展對實踐教學提出了更高的要求,根據形勢和社會發展的要求,電子信息類專業實踐教學的創新與改革勢在必行,我們需要構建一個新的實踐教學體系。堅持以社會需求為主要目標,以服務于社會為主導宗旨,將實踐教學環節與理論教學環節合二為一,融為一個整體,運用創新的培訓方式培訓學生,以專業技術應用能力為主線,培養學生的操作能力、創新能力和理論聯系實際的能力,著重培訓學生的基本技能能力和綜合實踐技能能力。為培養學生的實驗能力、實際操作能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創新思維能力和理論聯系實際的能力,建立科學合理的實踐教學體系,能充分發揮出實驗教學的優勢,有利于提高教學的質量有重要意義,同時有利于素質教育的高度強化。
二、實踐教學內容的改革
根據當前形勢,對教學內容重新整合,對實踐教學環節重點加強,使實踐與理論密切結合。實踐教學是使學生深入理解和充分掌握理論知識,學習關于實驗基本理論和基本方法,是提高實踐能力和創新能力的重要環節。傳統的實踐教學內容是教師根據課程需要設定一些驗證性實驗,關于什么原理,學生很少做出分析。一些設計性的實驗,也是教師做出設計,學生用實驗來進行驗證。這樣的實踐教學方法導致學生的分析和解決問題的能力得不到提升。在實踐教學內容的改革方式上主要包括實驗課教學和課程設計兩個方面。
(1)實驗課教學方面:增加實驗課教學的比重,把每門課程的實驗分為四個方面:由單一驗證性的實驗變為復雜的基礎性實驗;要求學生獨立思考來完成的比較復雜的設計性實驗;學生獨自選題設計的綜合性實驗;學生操作能力的操作性實驗。這四個層次的實驗的內容由淺至深,逐漸提升學生的實踐能力?;A性實驗著重于加深學生對基本理論和知識的理解與掌握;設計性實驗著重于培養學生分析和解決問題的能力;綜合性實驗著重于使學生綜合運用本門課程的內容,掌握多個重點和知識點;操作性實驗著重于使學生加強動手操作與實踐能力。通過四個層次的實驗,學生會努力提升自己的專業理論知識,綜合運用,完成實驗,做出優秀合格的作品。
(2)課程設計:課程設計是十分重要的教學環節,它不僅能檢驗學生對理論知識的掌握程度,也是培養學生創新能力的重要環節。其目的是讓學生能自動自發的學習,牢記理論知識并做到自主創新。課程設計任務要有靈活性,使學生有較大的創造空間,有充分的創造機會。教師要多為引導,在授課過程中,不時提出幾個實際問題,讓學生分組思考并進行討論,每組在統一后開始實施操作。這樣既能提高學生的積極性,又可以培養其思考問題的能力、理論運用能力和創新能力。
三、實踐教學方法的改革
電子設計自動化技術是現代電子工程中的一項新技術,是一種基于計算機和信息技術之上的設計方法。它具有圖形直觀、仿真度高、準確性高等優點。在實踐教學中可以將它運用到理論教學中,在教學過程中,彌補了傳統設計上的不足之處,增加了教學的趣味性,節省了教學時間,提高了有效率。電子設計自動化技術使學生接觸到現代工程技術,運用計算機進行輔助分析設計,運用到實驗教學和理論教學中,提高了實踐教學的效果。工程實踐技術與基本理論的相互結合,數字解析方法與計算機輔助方法的相互結合,是現代教育技術中的一次重要飛躍。
四、電子設計競賽活動的改革
電子設計競賽是面向大學生的科技活動,既有理論設計又有實踐制作,目的是提高大學生理論知識和實踐動手能力。給學生一些電子產品電路的原理圖,對學生的要求標準提高,學生可以自主選題,看懂電路原理圖之后,選擇一個課題并給出其基本的設計原理,在教師的監督下完成設計過程。這樣的活動不僅鞏固了學生對基本理論知識的理解,而且通過自己親手設計掌握了制作步驟和方法,提高了實戰技能。還可以在校內建立電子科技小組,開展形式多樣的活動,讓學生利用課余活動時間進行技術創作,設計不同的研究課題,激發學生自主學習的熱情,學生可根據自己的興趣報名參加。積極的參加全國、全省的電子設計大賽,對培養學生創新能力、動手能力有積極的作用。
五、總結
本文針對電子信息類專業實踐教學環節的特點和存在的一些問題進行分析,提出一系列的改革措施和設想,在實際運用中起到良好的效果,激發了學生的創新意識,學生的綜合能力也有很大程度的提高。電子信息技術日新月異的發展,傳統的教學方式已不能適應新形勢的發展與需要,我們必須要進行改革和創新,這是一項長期任務,是需要長期改革和實踐的過程,需要長期的研究與探索。
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中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
應用型本科院校電子信息類專業的畢業設計一般要求學生獨立完成課題的方案設計、電路設計、原理圖與PCB圖設計、實物制作與調試、撰寫論文以及答辯等多個環節,是對電子信息類畢業生工程實踐技能和科學研究能力的綜合考核。但是,近年來由于高校擴招和生源質量的下降,以及畢業生就業壓力增大的影響,導致電子信息類專業畢業論文(設計)的質量出現明顯的下降。因此,如何提高畢業設計(論文)的質量已成為高校教學改革研究的一個重要課題。
1 畢業論文(設計)中的主要問題
1.1 學生缺乏工程實踐能力
我校工程實踐教育中始終存在著“重理論、輕實踐”的認識傾向,忽視了大學生實踐能力的培養,因此學生在做畢業設計時,有的不會做方案設計;有的缺乏研究思路和方法;有的儀器操作不熟練,不會排除在實物制作與調試中遇到的故障和問題,導致實物沒調試成功;這些極大地挫傷了學生的積極性,影響了畢業設計的質量。
1.2 學生投入的時間、精力嚴重不足
我校的畢業設計安排在第8學期的1~16周,正是企事業單位招聘的高峰時刻,由于如今經濟轉型,大學生就業壓力巨大,尋找一個好單位,需要花費大量的時間去參加招聘會和面試,如果面試成功,用人單位希望學生馬上頂崗實習,使得學生在畢業設計中實際投入的時間和精力不足,當然還有極少數學生忙于補考等遺留問題的解決也牽扯了大量的精力,影響了畢業設計的質量。
1.3 學生對畢業設計認識上有誤區
我校大多數學生認為畢設對尋找工作單位沒有影響,同時認為畢業設計總是可以通過的,沒有將畢業設計看成是大學實踐活動中最重要的綜合實習,是對自己工程實踐能力和創新能力的培養,是自己清晰了解設計過程的學習,是自己論文撰寫能力的培養,對自己在以后的實際工作中盡快適應社會,影響巨大。
2 提高畢業論文(設計)的措施和建議
2.1 合理設置課程體系,優化教學內容
我校作為應用型本科院校,為培養學生的工程實踐能力,對人才培養方案和教學大綱進行了修改,突出學生實踐能力的培養,使學生有進行系統設計、實驗分析和數據處理的能力。課程體系改革中進行了如下修改:(1)將課程體系分為公共基礎課、專業基礎課、專業必修課、專業選修課、實踐教學五個模塊。(2)重視專業基礎課程平臺建設,對電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術等教學內容優化,主要強調電路理論的基本理論和概念,電子器件的外部特性,突出實踐運用,加強實驗教學,在實驗性教學中增加設計性實驗。(3)對一些實踐性較強的課程,如單片機,將其由專業基礎課調整為選修課,考核方式為項目設計,突出學生的實踐能力。(4)針對應用型本科的特點,調整專業選修課程內容,突出實踐運用,將一些理論性較強的選修課進行調整,如模式識別、圖像處理等,調整為射頻電路及CAD技術、FPGA通信設計基礎、ARM原理與應用等。(5)優化實踐教學內容,增加了電子技術課程設計,專業實踐課程體系更加合理有序,符合認知規律,學生在一、二年級注重專業基礎訓練,培養學生的儀器操作能力和建立基本的系統概念,掌握基本的設計流程和動手制作實物的能力;三、四年級則是專業工程設計的培養,使學生具備獨立設計一個完整電子系統的能力。(6)為提高學生實踐能力,建立實驗室開放機制,電子工藝實驗室全天開放,學生自主管理,其他專業實驗室由學生申請,系部批準后對申請學生開放,盡可能提供實驗室給學生使用,提高學生的工程實踐能力。(7)改革教學方法和教學手段,在課堂教學和實驗教學中引入仿真工具和軟件,如MATLAB,MULTISIM,PROTELL等。尤其是單片機教學采用CDIO模式取得了較好的效果。(8)校企合作,與企業合建實驗室,如與TI公司合建單片機實驗室,將最新的電子技術引入教學中;并設立大學生創業創新基地,鼓勵大學生自主學習、探索和開展科研活動。(9)開設科技講座,擴展學生的知識面,激發學生的創新意識和興趣。
2.2 對畢業論文(設計)的時間、模式進行調整
(1)由具有中級職稱以上的有責任心的中青年教師組成畢業論文(設計)選題小組和指導小組,對選題的綜合性、實用性、創新性和時效性進行評價和篩選,強調選題以設計類題目為主,要求軟硬件相結合。(2)學生的選題時間可靈活調整,我校鼓勵學生參加各種學科競賽。如大學生電子設計競賽,在做畢業設計時可選取與學科競賽相近的題目;參加飛思卡爾的可選取智能車的題目;還有一些學生可在第6學期單片機實踐時就選取自己感興趣的題目作為選題,如有學生在單片機實習時做的是電子搶答器,畢設時做的是無線搶答器,學生完成得非常好。(3)對學生加強教育,認真開好畢業設計動員大會,提高學生的主觀能動性,畢業設計是一個自主學習、實踐、探索和創新的過程,是學生參加實際工作的一個預演,對學生很重要,消除學生的認識誤區,提高學生的積極性。(4)嚴格畢業論文(設計)考核制度,對在畢業設計中期檢查中不合格的給予警告,如在畢業設計中確實不合格的要求二次答辯,二次答辯還不合格的則畢業設計判定不合格。
3 總結
近年來我校通過不斷地探索和調研,借鑒其他學校的一些經驗并結合本校的實際情況,科學設置課程體系,優化突出應用型教學內容,合理安排畢設時間和組織機構,整合學校實驗室教學資源,與企業合建實驗室,充分調動學生的主觀能動性,達到提高畢業設計質量的目的,從實施的效果來看,已初步扭轉質量下滑的趨勢。
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一、建立自主學習模式下的電子信息類專業實踐能力訓練體系的背景
電子信息類各專業作為典型的工科專業,專業實踐性極強,專業實踐能力是衡量電子信息專業人才培養質量的重要組成部分和核心指標。大量的專業實踐訓練是鞏固知識,提供實踐能力的基本保障,更是創新能力培養的基本前提。然而,由于課程的相對獨立、課時有限、學院師資、設備的限制等多方因素的影響,造成目前學院學生專業實踐訓練機會少,效果甚微,使學生的知識綜合和實踐能力大打折扣,更是學生創新能力培養的一塊絆腳石。因此,加強實踐中知識的有效融合便是培養和提高創新能力的重要環節和措施。
自主學習是以學生的主動探索、主動思考、主動操作、自主活動為特征,以促進學生認知、情感、個等全面和諧發展為目的的一種新型教育觀念和教育教學方式。它能讓學生主動進入學習過程,形成自己的理解,形成獨立思考、獲取知識和解決問題的能力。在自主學習模式下,學生利用課余時間,以自我學習為主,專業輔導為輔,鍛煉自己的專業實踐能力,逐步實現專業實踐能力的提升。
本文結合成都大學電子信息工程學院實際,借助學院現有資源,依托學院特色學生工作,初步形成由簡到繁、從易到難、由低到高逐層推進的自主學習模式下的電子信息類專業遞進上升式專業能力訓練良性循環遞訓練體系。
二、基于自主學習模式下的遞進式專業實踐能力訓練體系
結合學院專業特點、學生實際情況,在原來基礎教學的基礎上,將專業實踐能力訓練引申到第二課堂,充分發揮學生工作在第二課堂的重要作用,努力構建學生自主學習模式下的專業能力訓練體系。訓練體系的各個環節融入學生工作中,分布到大學四年,根據不同階段的性質,可以劃分成不同階段,依次為基礎階段、能力提高階段和綜合應用階段。其中,理論教學、簡單項目制作為基礎階段,主要在新生入學的第一學年進行;大學生創新性實驗項目、科研項目、學科競賽活動為能力提高階段,這一階段,難度大,主要在第二、第三學年進行;畢業設計和企業實訓(習)為綜合應用階段,主要在大四階段進行。訓練體系側重基礎階段、能力提升階段,貫徹到學院學生工作中,在實踐環節中采用連貫的、統一的思想,針對學生實踐能力的形成過程,將實踐活動體系的內容進行分解,形成一系列具有不同難度和要求的相對獨立的任務,并將這些任務分配到適當階段的實踐環節中;通過不同層次實踐環節的多次迭代訓練,最終達到培養學生的工程實踐能力的目的。
學院形成的自主學習模式下的電子信息類專業遞進式專業能力提升訓練體系分四個階段開展,具體表現為:
(一)大一專業啟蒙教育
大學大一階段,是電子信息類專業學生認識專業、學習基礎知識的重要階段。新生剛進入大學,對所學專業充滿好奇,是培養學生專業學習興趣的好時機。學院的特色工程――學長講堂,是借助高年級具有較強專業能力的學生對大一新生進行專業啟蒙教育的學生素質提升工程。學院開展學生講堂已有六年之久,不斷總結補錯,改革創新,已成為學院培養學生專業基礎能力的重要平臺。學生講堂是以學生課余自主訓練為主、導師指導為輔,通過作業、任務(或項目)等方式,循序漸進地引導學生完成相應階段的專業能力(技能)訓練。因大一新生缺乏專業知識,該階段以專業小制作為主,理論知識為輔,增加新生對專業的了解,提升學生專業興趣。
充分考慮到單片機是電子信息類專業學生需掌握的基礎知識,在大一階段,學長講堂主要是向學生講解單片機的基本原理及基于單片機的簡單小制作,并要求大一學生必須分組完成基于單片機的電子作品,將單片機制作作為學生專業能力訓練達標的基本要求。為了幫助學生順利完成項目制作,每個新生班級配備一個專業能力較強的高年級學生,在項目制作過程中進行一對一的指導。大一學生在完成電子作品過程中,對單片機的相關基礎知識進行學習,鍛煉基本的編程能力、PCB設計能力。同時,為了提升學生專業學習興趣,結合大一學生專業學習實際情況,針對大一學生舉辦電子創意設計比賽,讓學生在比賽中學習基礎專業知識,鍛煉基本的專業實踐能力,同時更加深入地了解所學專業。近兩年,在電子創意設計比賽中,不斷涌現出高質量的參賽作品,學生參賽人數也呈逐年遞增趨勢。
(二)大二專業實踐教育階段
大二階段,學生已具備一定的專業基礎,可通過各類創新實驗項目進一步鞏固基礎。學科實驗訓練項目是學生專業能力提升的重要平臺,例如大學生創新性實驗項目、學??苿摫椖康?。學院出臺一系列措施鼓勵學生(以大二學生為主)積極申請項目,進行實驗項目具體研究,在實踐中提升自己的專業能力。為了提高項目質量,每個項目由專業教師進行指導,從項目選題、申報書撰寫、項目具體實施到項目結題實現全過程式指導,幫助學生在項目中提高專業動手能力。針對專業能力突出的同學,在鼓勵學生參與各類科研實驗訓練項目的同時,幫助學生進行創新和提高,對已做的科研工作進行總結、提煉,鼓勵、指導學生撰寫科研論文并公開發表。通過針對性的分類指導,培養和提高學生的創新能力、激發學生的科研興趣,打造良好的專業學習氛圍。
與此同時,也注意到學生專業實踐必備技能的培訓。繪制PCB是電子信息類學生須掌握的基礎專業技能之一。大二階段的學生已在課程中學習了PCB繪制,具有一定基礎,但是繪制復雜的電路PCB還存在一定的困難,達不到實際工作要求。所以,針對大二階段的學生,學院舉辦PCB比賽,以比賽的形式提升學生繪制PCB的能力,增強學生科技創新競爭意識,提高競技能力以及理論知識應用能力。
(三)大三專業強化提升階段
大三階段,同學們具備了較為全面的專業知識,是進行專業能力強化提升的關鍵階段。各類專業學科競賽是電子信息類學生運用在第一課堂學到的理論知識來解決實際問題的有效載體,是檢驗、鍛煉、提高和展示大學生科技創新能力的重要平臺,有利于提高學生創新能力和實際應用能力,是電子信息類學生提升自身專業能力的重要途徑。電子信息類專業各類學科競賽眾多,如電子設計比賽、程序設計比賽、飛思卡爾智能汽車比賽等,這些競賽要求參賽學生須具備扎實的專業基礎。大三階段的學生是參加各類競賽的主力,為了幫助同學們在競賽中取得優異成績,各類競賽配備了專門的專業教師指導,在比賽前期,指導教師對參賽同學進行具有針對性的訓練指導,并全程參與競賽過程,幫助學生解決比賽中的難題,使學生爭取取得好成績。近幾年我院學生在各類學生競賽中取得了驕人的成績。
然而參加競賽的同學有限,對于其他同學,學院實行分流引導,引導同學們根據自己的興趣參與不同的科研項目,如大學生科技實踐計劃項目、教師的各類縱向課題和橫向課題,做到人人都能參與到項目研究過程中。根據不同學生的能力和興趣特點,給學生分配不同的科研任務,從而在不同層次上培養和鍛煉學生的工程實踐能力。例如,有的學生可以承擔教師的科研助手,負責實施項目調研,協助教師做好項目的需求分析,負責資料的收集、整理及數據的處理;有的學生可以參與教師課題的系統設計、實現和系統測試等工作;有的學生則自主撰寫項目申報書,申報大學生科技實踐計劃項目。同時,提倡延續性研究,建議學生將各級項目研究與畢業設計相結合或延伸為畢業設計,從而為畢業設計工作打下良好的基礎。
(四)大四專業實戰訓練階段
目前,學院畢業生大部分在大四的第一學期忙于參加各種招聘會,沒有足夠的精力和時間來完成畢業設計,導致畢業設計和論文的質量得不到保證。因此,想要順利完成畢業設計環節,必須在大學前三年為畢業設計打下堅實的基礎。學院引導學生將已完成的課程設計、實踐項目進行系統化、修改、完善、方案比選、優化形成畢業設計,各個實踐創新小組的指導教師即為畢業設計指導教師。同時,學院一些專業教師結合自己研究課題指導學生畢業設計,或者將專業類競賽的成果或創新訓練課題成果融入畢業設計,學生從大二、大三就開始參加研究,具有一定基礎,能夠更好地完成畢業設計,提高畢業設計質量。
三、結語
總之,電子信息類專業學生遞進式專業能力培養模式對二本院校電子信息類專業建立通識性專業能力、專業方向基本專業能力、專業方向高級應用開發專業能力的三層次專業能力體系結構和標準,形成不同階段和不同對象的專業能力培養目標,并分段式貫穿大學四年,形成由簡到繁、從易到難、由低到高逐步推進的遞進式專業能力訓練培養模式,實行“以學生能力培養為中心、學生自主學習為主體、訓練和競賽相結合”,形成多維的專業能力提升訓練體系,使學生專業能力在有標準對照的前提下,將專業能力提升從課堂延伸到課外,實現專業能力培養訓練日?;拖到y性,最終達到有效提高學生專業能力的目的。
當然,基于自主學習模式下的遞進式電子信息類專業學生專業能力訓練體系在電子信息工程學院實踐中收到了一定的效果,但該體系仍在探索階段,存在不足,需要我們在今后的工作中深入推進改革和完善訓練體系,為學生的發展做出更加積極的貢獻。
【參考文獻】
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[3]潘娜娜.結合我校淺談電子專業技能訓練的問題與對策[J].中國科教創新導刊,2013(17):143.
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本論文受成都理工大學2007年教學改革研究基金《電子信息類專業課程教學方法的創新與實踐》項目(項目編號:200719)和四川省2008年精品課程《數字通信原理》項目資助。
中圖分類號:G642 423 文獻標識碼:A
由電子與通信和計算機科學交叉而形成的電子信息科學, 是目前乃至今后一段時間最具生命力的技術領域之一。而電子信息技術是一個復雜的多層次、多專業的技術體系, 信息技術革命推動了它的更新換代, 該技術領域的知識更新速度是其他領域的4 倍。因此電子、信息類專業知識的學習任務相對較重,課堂教學的信息量較大。
為了讓學生能盡快地接收更多的知識,我們電子信息類專業教師需要長期研究如何把電子課件等新型教學方法更好地應用于電子類專業課程課堂教學中,如何將單一的教學方式豐富起來,從而提高教學效果,改善教學質量。我們課題組老師長期致力于此方面研究與實踐,并于2007年申報了成都理工大學校級教改項目《電子信息類專業課程教學方法的探討與實踐》。首先研究了電子信息類專業課程的特點,然后根據不同的課程特點研究出相應的教學方法。下面做一些簡單介紹。
一、電子信息類專業課程的特點
近些年來,由于電子信息技術的快速發展,電子信息類專業課程在教學內容上有了相當大的調整,但仍可以將課程大致劃分為三大類,即:
(一)電子類課程:包括電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、電子系統設計等;
(二)數學與信號類課程:包括信號與系統、數字信號與處理、自動控制原理、通信原理等;
(三)計算機類課程:包括計算機引論、C++程序設計、數據庫原理及應用、計算機網絡、微機原理及接口技術等;
電子類課程的主要專業基礎課程是《電路分析》、《模擬電子技術》和《數字電子技術》三部分,數學與信號類課程的主要專業基礎課程是《信號與系統》、《數字信號與處理》,計算機類課程的主要專業基礎課程包括《計算機引論》、《C++程序設計》、《數據庫原理及應用》。
這三類課程對學生的功底要求各不相同。電子類課程要求學生具有一定的數學功底,相當的物理知識;同時,對學生在實踐方面也有較強的要求;數學與信號類課程要求學生具有相當的數學功底;計算機類課程要求學生有較強的邏輯分析能力,對學生的實踐能力要求較強。
在這里,值得一提的是:有些課程的類別難于劃分。如《DSP技術及應用》這門課程既需要信號類課程的基礎,又離不開在實際電路方面的編程。在考慮這類課程的教學方法時,我們應根據不同的教學內容做相應的考慮。
二、針不同類課程的不同內容,調整相應的教學方法和教學手段
(一)在課堂教學中,過去一般采用傳統教學方式,學生都是被動接收知識。隨著教育現代化進程的不斷推進和素質教育的深入, 大多數的課程教授已經采用了多媒體輔助教學,使得課堂教學手段有了更多靈活和直觀的方式。
在具體的課程中,我們應根據情況來制作相應的課件。針對不同課程的不同知識點,選擇相應的教學方法。如對電子類及數字與信號類課程的基礎理論,考慮到它是整個課程的基礎, 我們要進行詳細的、系統的介紹,在教學上要注意加強例題及定理的講解,盡量板書書寫推導步驟或將其動態地在課件中播放出來。例如在電路類的基礎課程《電路分析中》,戴維南等基本定理的講解就需要反復講解,占用較長的時間。而對計算機類的基礎課程,課件內容則要豐富得多。
對于基于原理的應用等內容,我們則更強調其應用。如對電路的器件,則重點講解其外部特性、作用、主要參數等,而簡化其內部結構介紹。
對于基本方法,我們更注重加強引導學生分析解決實際問題的能力,淡化純粹的解題技巧的訓練。如在《通信原理》的課程中,多次講到信號的頻譜成分的分析,我們則重點強調分析方法的使用,忽略推導過程,注重其計算結果。
在具體教學過程中,我們以培養學生綜合應用能力和創新能力為導向,課堂綜合運用音頻、視頻等多媒體案例進行互動教學,拓展了教學途徑。首先,我們將大量的教學信息預先放置在課件當中,延長了課堂的有效講解時間。這在各種課程中都有體現,其中電路類中的復雜電路圖的講解往往都將電路圖預先畫在課件中,節省了教師畫電路的大量時間。其次,為了避免課件中信息量過多,對重點和難點,我們還注重使用Flash 等工具將靜止的內容進行動態表現,吸引學生的注意力,并激發學生去思考。如我們講解通信系統中信號的傳輸時,就采用Flash將信號的傳遞過程動態地表現傳來,讓學生對信號在傳輸過程中變換和處理過程有了非常深刻的理解。最后,由于課件不能回答問題,我們在教學中還要注意加強師生交流,設置必要的提問等交流過程。如計算機編程類的課程中,程序的設計就應當通過必要的提問激發學生積極參與,將程序流程圖逐步引出,逐漸讓學生進一步思考解答整個問題。
(二)隨著電子信息技術的飛速發展,仿真技術在實驗過程中得到了廣泛的應用,我們也在嘗試建立一種基于模擬仿真實驗的新的教學模式,如將EDA、Matlab等運用到教學過程中,利用仿真工具制作出的電子課件具有更多的功能。例如我們在信號類課程中利用Matlab制作出的系統框圖具有信號的仿真功能,教學效果較好。還有我們課題組中的教師開設了《計算機輔助電路分析》的公選課,加強學生分析問題的能力。
三、完善實踐教學環節, 加強培養學生創新精神和實踐能力
由于電子信息技術實踐性很強,其中電子類課程強調學生的硬件動手能力,計算機類課程和信號類課程強調學生的軟件動手能力,因此我們通過合理安排實驗、實踐及實習整個課程體系來加強學生實踐能力和創新能力的培養。
(一)對一些對動手能力要求高的課程,我們將課堂教學直接引進到實驗室。例如,原來的《電子CAD》課程是把講課和實驗分開,上完一次課程,然后在實驗室上一次機,這樣學生不能馬上自己動手實踐老師上課講過的東西,教學效率不高。我們后來將該課程改為全部引入實驗室,教學效果明顯增強。
(二)在課堂實驗方式中加強了學生綜合性和設計性實驗的比例,制定了支持綜合性、設計性實驗的鼓勵政策,對綜合性、設計性實驗項目進行認定,保證了綜合性、設計性實驗的教學質量。綜合性、設計性實驗對學生開展思維活動,提高學生學習興趣,激發學生創新精神,促進學生學習的主動性是非常重要的。學生和教師普遍反映,綜合性、設計性實驗有知識、有深度、有難度,有利于學生創新精神和實踐能力的培養,促進了學生綜合運用所學知識解決實際問題能力的提高。在實際課程中,我們通過個人實驗和小組實驗來加強學生創新能力的培養,如《計算機網絡》課程中,我們設了個人制作網線,小組組網等內容,在《通信原理》課程試驗中,我們就增加了設計完整的通信系統的任務。實踐證明,綜合性、設計性實驗激發了學生的學習興趣,提高了他們分析問題和解決問題的能力,使其對相應的理論知識有了更深刻的認識。
(三)通過實驗室對外開放,大力發展第二課堂。學生可以根據自己的興趣進行各種實驗項目的開放實驗。我校電子類實驗室根據學生預約,及時安排學生進行自主實驗,計算機類實驗室在無課時基本全天開放。通過開放實驗室,發揮實驗室資源優勢,實現了資源共享,調動了學生的學習主動性,學生的動手能力、實踐能力、創新精神不斷得到提高。充分保證了應用型人才培養的需要,實現了理論教學和實踐教學的有效融合,保證了學生畢業論文(設計)的質量。以我校電子信息科學技術專業為例,五年內,學生在全國電子設計大賽等各類國家及省市賽事中獲得各類獎項12項,效果較好。
(四)安排合理的實習課程,制定了一系列的實習措施,使學生能夠了解生產組織與管理過程、工藝流程和主要設備情況、質量檢驗和控制程序,鍛煉和提高了動手能力和解決問題的能力,達到了較好的實習效果,確保了人才培養目標的實現。
四、提倡使用網絡化教學方法,提高學生學習的主動性和積極性
由于信息技術的高速發展,校園網的資源非常豐富,因此我們通過機房開放給學生提供更多的上機實踐機會。除此之外,我們還充分現有的網絡平臺搭建教與學的平臺,將教師的課件等資料上傳的網絡上,有條件的課程還建立網站,鼓勵學生自主學習和網絡學習。同時還使用BBS或電子郵件等方式作為輔導答疑的手段,增加了教師和學生交流的機會。其中四川省精品課程《數字通信原理》就在逐漸完善自己的網站,爭取給學生提供更多的自主提升的機會。
通過以上一些有針對性的改進教學方法的措施,我們課題組教師在教學方法的創新與實踐中,激發了學生的學習興趣、擴大了學生的感知,使學生形成鮮明的表象,提高了教學質量,達到了我們力求達到的效果。
參考文獻:
[1]管旗,《以正確的心態面對電子類專業課程的多媒體課件教學》[J],揚州:揚州大學稅務學院學報,2002.4,P60
根據教育部1998年頒布的專業目錄,電子信息工程專業由原來的十多個本科專業合并而成,可見該專業的涉及面相當寬廣。其業務培養要求中指出,本專業是一個電子和信息工程方面的較寬口徑的專業,學生主要學習信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的專業知識,受到電子與信息工程實踐的基本訓練,具備設計、開發、應用和集成電子設備和信息系統的基本能力。在這樣一個基本培養要求的基礎上,各個高等學校如何根據自己的特色與優勢,揚長避短,制訂針對性更強、更切合實際地專業人才培養計劃,十分必要。我們在進行多次調研和討論的基礎上,確定了我院電子信息工程專業教育教學改革的方向和重點,力求突出特色,在競爭激烈的高等教育領域站有一席之地。
1人才培養的基本定位
不同層次的高等學校應有不同的培養目標,培養模式也應多樣化。安徽建筑工業學院屬于一般本科地方院校,根據我院戰略發展綱要及人才培養規劃,確立“立足安徽、面向全國、依托建筑業、服務城鎮化”的辦學定位。在學院辦學定位前提下,我們對電子信息工程專業的培養定位是:具有較寬理論基礎、較強實踐動手能力和創新意識,能夠綜合應用所學專業知識的應用型工程技術人才。
電子信息工程專業教育教學改革的目的是:通過加強本科學生培養方案與工程實際的結合,注重應用型人才的培養,強化實踐環節的訓練,提高學生的動手能力。提供更多的機會,鼓勵學生開展課外實踐活動,實驗室成為學生動手能力訓練和技術創新的主要基地。
2就業目標
比較重點院校,我院學生的入學成績顯然較低,尤其高等學校擴招以后,進入我院學習的生源質量進一步降低,如何適應高等教育由“精英教育”向“大眾教育”轉變,培養符合社會需求、具有實際動手能力和一定創新能力的應用型技術人才,是我們面臨的、急需解決的重大課題。
經過對我院電子信息工程專業的畢業生就業情況的分析發現,我院畢業生的就業主要集中在全國大大小小的IT公司、弱電公司、設計院等部門,大多數學生從事工程設計、技術開發、系統運行與維護、技術支持等工作,因此就業單位對學生實踐能力的要求較高。針對這樣的就業目標,我們對本科專業的培養計劃和教學大綱做出進一步調整,基本要點是:強化電子電路的設計能力;增設選修課程,拓寬知識面;依托我校與建筑相關的專業,設置智能建筑專業方向;開設其它實踐性較強的課程,特別強調電子綜合設計能力的培養。同時,引導學生積極開展課外科技實踐活動,參加各種科技比賽。從而擴大了我院電子信息工程專業的畢業生就業面。
3專業特色建設
處在建筑類一般本科院校的電子信息工程專業特色建設,不僅要注重符合社會需求、具有實際動手能力和一定創新能力的工程應用型技術人才的培養,還應注重結合建筑類院校的特點和優勢,形成自己獨到的專業特色。
3.1智能樓宇控制專業方向的設立
建筑院校的電子信息工程專業如何體現它的專業特色,我們認為應緊緊依靠建筑院校的特點和優勢,設立與建筑相關的專業方向。1998年我們在98級電子信息工程專業設立智能樓宇控制專業方向,如表1所示,經過幾年的建設,已基本成熟。智能樓宇控制(既樓宇自動化系統)屬智能建筑范疇。智能建筑是以建筑為平臺,綜合應用現代計算機技術、電子技術,網絡通信技術及電氣技術等方面的先進技術,使建筑物成為具有遠程通信功能、辦公自動化功能和建筑物自動化功能的建筑。實現建筑物自動化功能的系統稱作樓宇自動化系統(或稱建筑物自動化系統,簡稱BAS)。樓宇自動化系統的含義是將建筑物內的各種機電設備以集中監視、控制和管理為目的,構成的一個綜合系統。智能樓宇控制專業方向適應了現代建筑電氣行業的迫切需要,滿足了建筑電氣行業中從事產品開發、系統集成、工程設計、施工、監理和物業管理人員對相關知識的需求。近幾年,該專業培養的學生供不應求,且大部分學生被分配到建筑行業。
3.2學生能力的培養
培養工程型應用人才的總體特征是“能設計、會操作、懂管理”,綜合素質高、實踐能力強、有創新精神。實踐教學是培養工程應用型人才的關鍵環節。對此,我們除了加大實踐性教學環節,還對實踐性教學環節進行一系列的改革。
(1)建立新的實驗教學模式,激發學生創新思維
根據實驗教學基本內容整體優化實驗教學選題,重組實驗教學,增加獨立的綜合實驗課程,構建新的實驗教學體系。整合實驗室和實驗教學設備,最大限度地提高現有教學設備的使用率。激活學生的創新思維,使他們能從實驗中領略各專業學科之間的最本質的聯系和內在規律,更有利于學生知識的綜合運用和創新能力的培養。如電子信息工程專業增設信息電子技術綜合實驗和智能樓宇控制綜合實驗課程,其中信息電子技術綜合實驗涵蓋:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《單片機原理》、《嵌入式系統》等課程的實驗,智能樓宇控制綜合實驗涵蓋:《智能建筑設備》、《安全防范》、《電氣控制與PLC》、《電纜電視技術》、《智能建筑及小區總體方案設計》等課程的實驗。同時,由學生參與組建我院“智能建筑實驗室”的建設,目前,“智能建筑實驗室”已正式批準為安徽省高等學校省級重點實驗室。同樣,其它信息類專業根據各自專業特點,增加相應的綜合實驗課程。
(2)因材施教,以“優生導師制”促進創新人才脫穎而出
為加快電子信息工程專業的研究和高層次人才培養。挑選優秀學生,創建各種人才創新基地班,并配備具有豐富實踐(工程型)的老師作為他們的導師,指導他們有針對性地學習某些科目,或直接進入老師的科研課題組,接受科研能力的訓練,接受創新意識的熏陶,進行特色培養,以充分發揮高校在人才培養、學科建設和科學研究等方面的優勢,同時積極開展理論研究與新產品、新技術的研發,最終將基地建設成為集教學、研發功能于一體的創新人才培養基地,在信息類人才培養領域起到示范、輻射作用。由于采取因材施教,近年來,我們取得如下成果:培養的學生,分別獲得“全國大學生電子設計竟賽二等獎一項”、“全國大學生電子設計竟賽安徽區二等獎一項”、“西蒙杯征文競賽(智能建筑)二等獎一項”、“中國智能機器人大賽銀獎一項、銅獎一項”。
(3)開設綜合課程設計,體現職業培訓技能
我國經濟社會的快速發展既需要科學家,也需要工程師,但大量需要的是工程師。為提高學生的工程設計能力,在原有的畢業設計的基礎上,開設部分綜合課程設計。如電子信息專業開設信息電子綜合課程設計和智能建筑綜合課程設計等。綜合課程設計覆蓋工程訓練的各個環節:需求分析,系統設計,系統實現,系統調試,系統測試與性能評估;既培養工程能力,又積累工程經驗。職業化素養訓練應訓練學生工作的規范性,綜合課程設計引入一定的工業界規范與標準來進行學生職業化素養訓練,同時,包含一定數量的符合工業界需求的輔助工程工具的使用訓練。
4結語
我們還在計算機科學與技術、通信工程等專業開設與建筑相關和能力培養方面的課程。信息類專業開設與建筑相關的專業方向,是我院在教學方法和人才培養模式等方面所進行的一次探索和創新,并且取得了良好的效果。充分發揮了高校在人才培養、學科建設和科學研究等方面的優勢,同時積極開展理論研究與新產品、新技術的研發,最終為社會培養出綜合素質高,適應能力強的有用人才。電子信息工程專業體現建筑內涵,是建筑類高校的優勢和特色,是其它類型的高校無法比擬的,是電子信息與建筑兩大學科相互滲透的具體實現。它所培養人才,將會占領它所獨有人才市場。
參考文獻
根據教育部1998年頒布的專業目錄,電子信息工程專業由原來的十多個本科專業合并而成,可見該專業的涉及面相當寬廣。其業務培養要求中指出,本專業是一個電子和信息工程方面的較寬口徑的專業,學生主要學習信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的專業知識,受到電子與信息工程實踐的基本訓練,具備設計、開發、應用和集成電子設備和信息系統的基本能力。在這樣一個基本培養要求的基礎上,各個高等學校如何根據自己的特色與優勢,揚長避短,制訂針對性更強、更切合實際地專業人才培養計劃,十分必要。我們在進行多次調研和討論的基礎上,確定了我院電子信息工程專業教育教學改革的方向和重點,力求突出特色,在競爭激烈的高等教育領域站有一席之地。
1人才培養的基本定位
不同層次的高等學校應有不同的培養目標,培養模式也應多樣化。安徽建筑工業學院屬于一般本科地方院校,根據我院戰略發展綱要及人才培養規劃,確立“立足安徽、面向全國、依托建筑業、服務城鎮化”的辦學定位。在學院辦學定位前提下,我們對電子信息工程專業的培養定位是:具有較寬理論基礎、較強實踐動手能力和創新意識,能夠綜合應用所學專業知識的應用型工程技術人才。
電子信息工程專業教育教學改革的目的是:通過加強本科學生培養方案與工程實際的結合,注重應用型人才的培養,強化實踐環節的訓練,提高學生的動手能力。提供更多的機會,鼓勵學生開展課外實踐活動,實驗室成為學生動手能力訓練和技術創新的主要基地。
2就業目標
比較重點院校,我院學生的入學成績顯然較低,尤其高等學校擴招以后,進入我院學習的生源質量進一步降低,如何適應高等教育由“精英教育”向“大眾教育”轉變,培養符合社會需求、具有實際動手能力和一定創新能力的應用型技術人才,是我們面臨的、急需解決的重大課題。
經過對我院電子信息工程專業的畢業生就業情況的分析發現,我院畢業生的就業主要集中在全國大大小小的I T公司、弱電公司、設計院等部門,大多數學生從事工程設計、技術開發、系統運行與維護、技術支持等工作,因此就業單位對學生實踐能力的要求較高。針對這樣的就業目標,我們對本科專業的培養計劃和教學大綱做出進一步調整,基本要點是:強化電子電路的設計能力;增設選修課程,拓寬知識面;依托我校與建筑相關的專業,設置智能建筑專業方向;開設其它實踐性較強的課程,特別強調電子綜合設計能力的培養。同時,引導學生積極開展課外科技實踐活動,參加各種科技比賽。從而擴大了我院電子信息工程專業的畢業生就業面。
3專業特色建設
處在建筑類一般本科院校的電子信息工程專業特色建設,不僅要注重符合社會需求、具有實際動手能力和一定創新能力的工程應用型技術人才的培養,還應注重結合建筑類院校的特點和優勢,形成自己獨到的專業特色。
3.1智能樓宇控制專業方向的設立
建筑院校的電子信息工程專業如何體現它的專業特色,我們認為應緊緊依靠建筑院校的特點和優勢,設立與建筑相關的專業方向。1998年我們在98級電子信息工程專業設立智能樓宇控制專業方向,如表1所示,經過幾年的建設,已基本成熟。智能樓宇控制(既樓宇自動化系統)屬智能建筑范疇。智能建筑是以建筑為平臺,綜合應用現代計算機技術、電子技術,網絡通信技術及電氣技術等方面的先進技術,使建筑物成為具有遠程通信功能、辦公自動化功能和建筑物自動化功能的建筑。實現建筑物自動化功能的系統稱作樓宇自動化系統(或稱建筑物自動化系統,簡稱BAS)。樓宇自動化系統的含義是將建筑物內的各種機電設備以集中監視、控制和管理為目的,構成的一個綜合系統。智能樓宇控制專業方向適應了現代建筑電氣行業的迫切需要,滿足了建筑電氣行業中從事產品開發、系統集成、工程設計、施工、監理和物業管理人員對相關知識的需求。近幾年,該專業培養的學生供不應求,且大部分學生被分配到建筑行業。
3.2學生能力的培養
培養工程型應用人才的總體特征是“能設計、會操作、懂管理”,綜合素質高、實踐能力強、有創新精神。實踐教學是培養工程應用型人才的關鍵環節。對此,我們除了加大實踐性教學環節,還對實踐性教學環節進行一系列的改革。
(1)建立新的實驗教學模式,激發學生創新思維
根據實驗教學基本內容整體優化實驗教學選題,重組實驗教學,增加獨立的綜合實驗課程,構建新的實驗教學體系。整合實驗室和實驗教學設備,最大限度地提高現有教學設備的使用率。激活學生的創新思維,使他們能從實驗中領略各專業學科之間的最本質的聯系和內在規律,更有利于學生知識的綜合運用和創新能力的培養。如電子信息工程專業增設信息電子技術綜合實驗和智能樓宇控制綜合實驗課程,其中信息電子技術綜合實驗涵蓋:《Computer Control Technology》、《DSP Technology and Application》、《單片機原理》、《嵌入式系統》等課程的實驗,智能樓宇控制綜合實驗涵蓋:《智能建筑設備》、《安全防范》、《電氣控制與PLC》、《電纜電視技術》、《智能建筑及小區總體方案設計》等課程的實驗。同時,由學生參與組建我院“智能建筑實驗室”的建設,目前,“智能建筑實驗室”已正式批準為安徽省高等學校省級重點實驗室。同樣,其它信息類專業根據各自專業特點,增加相應的綜合實驗課程。
(2)因材施教,以“優生導師制”促進創新人才脫穎而出
為加快電子信息工程專業的研究和高層次人才培養。挑選優秀學生,創建各種人才創新基地班,并配備具有豐富實踐(工程型)的老師作為他們的導師,指導他們有針對性地學習某些科目,或直接進入老師的科研課題組,接受科研能力的訓練,接受創新意識的熏陶,進行特色培養,以充分發揮高校在人才培養、學科建設和科學研究等方面的優勢,同時積極開展理論研究與新產品、新技術的研發,最終將基地建設成為集教學、研發功能于一體的創新人才培養基地,在信息類人才培養領域起到示范、輻射作用。由于采取因材施教,近年來,我們取得如下成果:培養的學生,分別獲得“全國大學生電子設計竟賽二等獎一項”、“全國大學生電子設計竟賽安徽區二等獎一項”、“西蒙杯征文競賽(智能建筑)二等獎一項”、“中國智能機器人大賽銀獎一項、銅獎一項”。
(3)開設綜合課程設計,體現職業培訓技能
我國經濟社會的快速發展既需要科學家,也需要工程師,但大量需要的是工程師。為提高學生的工程設計能力,在原有的畢業設計的基礎上,開設部分綜合課程設計。如電子信息專業開設信息電子綜合課程設計和智能建筑綜合課程設計等。綜合課程設計覆蓋工程訓練的各個環節:需求分析,系統設計,系統實現,系統調試,系統測試與性能評估;既培養工程能力,又積累工程經驗。職業化素養訓練應訓練學生工作的規范性,綜合課程設計引入一定的工業界規范與標準來進行學生職業化素養訓練,同時,包含一定數量的符合工業界需求的輔助工程工具的使用訓練。
4結語
我們還在計算機科學與技術、通信工程等專業開設與建筑相關和能力培養方面的課程。信息類專業開設與建筑相關的專業方向,是我院在教學方法和人才培養模式等方面所進行的一次探索和創新,并且取得了良好的效果。充分發揮了高校在人才培養、學科建設和科學研究等方面的優勢,同時積極開展理論研究與新產品、新技術的研發,最終為社會培養出綜合素質高,適應能力強的有用人才。電子信息工程專業體現建筑內涵,是建筑類高校的優勢和特色,是其它類型的高校無法比擬的,是電子信息與建筑兩大學科相互滲透的具體實現。它所培養人才,將會占領它所獨有人才市場。
參考文獻
一、校企共建研究生聯合培養基地的意義
對高校而言,建立研究生聯合培養基地,一方面,企業中有大批實踐經驗豐富的高級專技人員,由他們來指導研究生實習可彌補高校多數教師在生產實踐方面能力欠缺這一不足。[1]
另一方面,通過基地實習可有效提高研究生動手能力、強化其創新思維、培養其理論向實踐轉化的能力以及團隊合作意識,從而擴大研究生就業。另外,加強學校培養與企業培養的結合,縮小了學校和社會對人才培養與需求之間的差距,促進學校同企業“零距離”接軌。
對企業而言,建立研究生聯合培養基地,一方面可以將學校導師和研究生引入,從而使得企業得到人力和智力的雙重支持,借力高校資源解決企業面臨的實際問題、提升其核心競爭力。另一方面,優秀研究生畢業后若留在企業工作,則拓展了企業吸納人才的渠道。
二、校外聯合培養基地遴選的基本原則[2]
1、選擇具有鮮明電子信息特色的國有大中型企事業單位
遴選單位應具備先進的研發和技術實力、先進的管理水平、一定的生產規模且生產經營效益好,能為電子信息類專業學位研究生進行校外實踐提供必要的科研平臺和先進的實驗設備;應擁有一定數量的高水平校外導師隊伍,具有良好的理論基礎和豐富的工程實踐經驗,承擔過相關技術研發項目或與校內導師有課題合作。
2、緊密結合校電子信息專業發展方向和主要研究領域
選擇與校電子信息專業發展方向和校內導師主要研究領域相同或者相近的單位共建聯合培養基地,這樣有利于研究生校內和校外培養環節的順利銜接,有利于校內外導師間的交流與溝通,有利于拓展高校和企業的深層次科研與和人才方面的合作。為培養出符合企業需求的高層次、應用型專業學位研究生提供有效保障。
三、校企聯合培養基地的建設內容
1、明確聯合培養基地建設目標和整體思路
聯合培養基地的建設整體思路,如下圖1所示,通過探索聯合培養模式、培養體系、管理模式與制度的建設來構建以培養研究生實踐能力和創新能力為核心、以科研所創新技術工程項目為支撐、以培養“高層次、應用型”軍工專業人才為重點的研究生聯合培養優質基地,為國家輸送電子信息領域的“高層次、應用型”專業人才。
2、探索“2+2+1”的聯合培養模式
所謂“2+2+1” 聯合培養模式是指前2個學期學生在校完成理論及專業課程學習,第3、4學期學生在科研所進行項目實踐,第5學期學生回校完成實踐報告和學位論文,由雙導師共同進行監督與指導。學校教師隊伍理論知識扎實,通過學校的學習為下一環節實踐打下良好的理論基礎;通過科研所的項目實踐,及時發現問題并及時進行總結反思;通過雙導師共同完成實踐評價和指導學位論文;三個階段的有效銜接旨在形成一體化的培養效果,共促研究生創新研究和工程實踐能力提升。
3、構建協同培養體系
協同培養體系包括四個方面:其一,定制式培養。根據科研所對人才實際需求,雙方聯合制定研究生培養方案、共同參與授課。其二,協同管理。由雙方參與,成立專門的管理辦公室,負責基地研究生管理及雙方協調溝通。其三,嚴格過程管理。雙導師集中進行開題、中期檢查、論文答辯,確保培養質量。其四,工程化評價體系。結合工程碩士研究生培養需要,制定不同的學位論文類型和評價標準,并明確各類型論文的寫作要求和規范。評價指標注重對實際工程問題的理解、理論和技術的應用、解決方案的設計、實施過程中的表現以及解決效果等方面評價。
4、完善基地管理模式和制度保障
基地采取聯合管理模式,如下圖2所示,可在企業設立基地管理辦公室,由學校和企業協同進行管理;為確保實習質量,可建立過程監控與反饋機制,由研究生培養指導委員會和研究生教育質量保證和監督委員會落實監督;出臺學校制度和基地制度做好制度保障建設。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0218-02
電類專業的理論與實踐結合十分緊密,既要求學生具備系統的理論知識,又要有較高的工程實踐技能。畢業設計是電類專業實踐性教學的重要形式和內容之一,能夠提高學生獨立、綜合運用專業知識的能力,進一步訓練學生在實踐應用中分析問題、解決問題的能力,并培養學生的創新意識和創新精神。畢業設計教學效果直接影響專業人才的培養質量。
一、當前畢業設計環節存在的問題
目前,在電類專業畢業設計環節的教學實踐中普遍存在著一些客觀因素和問題,嚴重影響了畢業設計環節的教學效果,具體體現在以下幾點[1,2]。
1.畢業設計和畢業生就業、考研等在時間上重疊,大部分學生都在忙于就業或疲于考研,沒有心思和精力認真完成畢業設計任務,為畢業設計教學的有效開展造成了影響。
2.大多數用人單位要求學生就業實習,所以已找好工作單位的學生并不能安心在學校進行畢業設計,而是靠實習之余加班完成,這致使畢設任務在時間上無法保障。課題要求的電路制作和軟件編程、調試等任務沒時間完成,畢業論文大多為“紙上談兵”,“真題真做”成為一句空談,嚴重降低了畢業設計教學的預期效果。
3.學生在畢業設計選題時時間一般比較倉促,對題目的認識和理解不到位,對題目要求的專業知識、能力,以及自身具備的知識和專業技能能否滿足任務需要等缺乏正確評判,因此選題存在一定的盲目性,導致后期完成題目時難度大,任務重,難以取得較好的設計結果。
4.部分學生在專業知識學習期間缺乏教師引導,學習目標不明確,學習方法不得當,技能訓練缺乏針對性,導致畢業設計時不具備課題必需的基本技能,給后期畢業設計完成效果造成很大的影響。
5.如今畢業設計都集中在短短十周之內完成,而教師所指導學生一般都在10個左右。教師同時還承擔著其他繁重的教學任務,用于指導畢業設計的精力非常有限。此外,學生的知識水平和能力也參差不齊。在時間短、任務重的客觀現實下,導師在指導中難以做到因人施教、細致入微、面面俱到。
二、改革內容與措施
針對上述問題,許多高校都開展了畢業設計教學的改革探索[3,4]。我們以推行導師制為核心,進行了電子專業畢業設計教學的改革研究與實踐。
1.改革內容。①加強對學生專業課學習的過程指導,讓學生具有明確的、感興趣的專業主攻方向,掌握正確的學習方法。訓練學生具備一定的專業特長,為后期畢業設計任務的完成奠定堅實的專業基礎。②改變傳統在大四下學期做畢業設計的教學體制,根據情況讓學生在大三就開始進入畢業設計的選題和設計過程。這樣不僅可以避開畢業設計階段與學生就業、考研之間的時間沖突,又可以相對延長畢業設計的時間,既能確保學生有時間在校安心完成課題任務,提高學生學習效率,又能讓導師有充足的時間對學生進行指導,提高畢設指導效果。③進行畢業設計環節相關制度的修訂和完善,嚴格過程管理與考核。讓指導教師切實負起責任,讓學生認識到畢業設計的重要性,端正學習態度,提高學習積極性和學習效果。
2.改革措施。在實踐中,我們采取的主要措施是建立了專業導師負責體制[5]。所謂專業導師負責制,是指每一個學生都在大三開始選擇一名專業指導教師,并在專業導師的指導下進行專業課程的學習、專業技能的訓練,最后由專業導師布置和指導其畢業設計課題。
實施專業導師制,有利于密切師生關系,發揮教師言傳身教、潛移默化的熏陶作用,促進教風和學風建設;有利于促進不同年級、不同層次學生之間的相互交往,發揮榜樣帶頭作用,培養團隊合作精神;有利于促進學生課外科技活動的開展,提高學生以創新精神和創新能力為核心的綜合素質。
3.實施辦法。①建立專業導師制度。從學生大三開始,為每個學生分配一名專業指導教師。學生和導師之間可通過雙向選擇確定,由專業導師指引學生確定專業發展方向,指導學生進行專業知識的學習和專業技能訓練,引導學生構筑扎實的專業基礎,掌握畢業設計階段所必需的專業基礎知識和基本技能,為畢業設計課題的順利有效實施奠定良好的基礎。在運行模式上,由學科專業帶頭人和科研、教學骨干教師擔任專職專業導師,同時注重從企業聘任工程實踐經驗豐富、理論水平高的優秀專業技術人員作為兼職專業導師。每個學生在導師的指導下有計劃、有重點地開展專業基礎課和專業課的學習,并通過參與導師承擔的項目開發、技術服務項目、實訓指導項目,以及參加每學期由導師制定的專業訓練項目等實踐活動,培養學生的自主學習能力和實際動手能力,提升學生的技能水平。在培養模式上,大三為導學階段。導師引導學生學習專業知識,并根據學生的畢業去向(就業或讀研)來指導學生專業課程的學習,根據本專業特點提出學習要求,并幫助其正確認識職業特點,強化職業意識和創業意識,指導學生做出職業生涯規劃;大四為導能階段。導師為學生制定專業技能訓練計劃,培養學生實踐技能和創新能力,同時指導學生完成畢業設計課題。②加強專業導師隊伍建設。專業導師須具備淵博的專業知識,了解本專業教學計劃及課程設置,熟悉本專業工程領域的前沿動態和發展趨勢,關注相鄰的交叉學科的發展,才能更好地指導學生。因此,保證專業導師制能夠有效實施的前提是要建立一支高素質的專業導師隊伍。在專業導師制下,學生可以自主地選擇理論功底厚、工程實踐能力強、科研水平高、教學質量好、工作態度認真的老師。這就敦促教師要不斷地提高自身素質,提升科研水平和工程實踐能力,真正地起到傳道授業解惑的作用。要建立一支良好的專業導師隊伍,就要鼓勵教師重視教學和科研,爭取各類課題;此外,還要培養教師的創新精神,以此帶動對學生創新能力和創新意識的培養,把學生培養成理論基礎扎實、動手能力強、創新意識高的高水平應用型專業技術人才。③提前進入畢業設計環節。在專業導師制基礎上,由專業導師指導學生在大三就開始熟悉畢業設計課題,并提前進入畢業設計的選題、調研和實施工作,這就相對延長了畢業設計的時間。專業導師通過強化畢業設計的組織與管理,跟蹤用人單位的實際需要確定畢業設計題目,既有利于搞好畢設環節教學,又有利于學生就業選擇。學生可以安心做設計、寫論文,并能合理制訂求職計劃和安排求職時間。在專業導師的指導下,大三上學期就讓學生熟悉畢業設計課題,并進行畢業設計的選題工作。學生可以在課程學習之余,圍繞課題的設計內容和要求進行文獻檢索,有針對性地進行專業知識的學習和技能訓練,為后續的課題設計與制作奠定基礎;大四上學期,導師指導學生按照畢業設計題目所要求的設計內容,完成硬件電路的設計制作和軟件的編寫、調試,最后完成系統的安裝、調試、測試和分析;大四下學期,導師按照學士學位論文撰寫的規范和要求,指導學生撰寫畢業論文,培養學生撰寫科技論文的能力。因為學生已經真正完成了題目要求的設計任務,所以在撰寫畢業論文時就會有豐富的內容和切身的體會,論文的撰寫也就變得非常容易。④加強配套制度建設。建立與專業導師制相適應的監督、考核制度和管理辦法,激發指導教師的工作積極性和責任感;提高對學生畢業設計作品的考核和評定標準,強化畢業設計在學生心目中的重要性和嚴肅性。修改當前對畢業設計結果驗收與考核的標準,并嚴格按照“真題真做”的原則對教師的指導效果和學生的畢業作品進行評判和成績評定。
三、改革效果
通過導師制的實施,我院教師隊伍綜合水平有了較大的提高,教學條件更加完善,學生的實踐創新能力也得到了很好的鍛煉。我們以教師科研項目為載體,以教授、博士為主體,建立了12個博士、教授工作室,通過參與教師科研項目的研究與實踐,學生的實踐創新能力得到很大提高。在畢業設計題目申報上,我們進行嚴格論證和把關,確保90%以上題目為工程設計型,所有題目在三年內不得重復,并做到一生一題,真題真做。鼓勵學生積極參加各類全國性專業競賽,包括全國大學生電子設計競賽、“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國信息技術應用水平大賽等。近兩年來,學生在多項賽事中屢獲佳績。2012年,獲“飛思卡爾”杯智能汽車競賽西部賽區二等獎3項。獲“西門子杯”全國大學生工業自動化挑戰賽全國總決賽三等獎2項,西北賽區二等獎1項;全國信息技術應用水平大賽全國個人一等獎2項、團體二等獎2項;在2013年第八屆全國大學生智能車競賽華北賽區現場比賽中,本專業選派的6支參賽隊伍分別獲得3個一等獎,3個二等獎,并有兩支隊伍進入了全國總決賽,分別獲得國家一等獎和二等獎。
四、結語
在電子專業畢業設計改革中,我們主要是讓學生在前期專業課學習中做到目的明確,方法正確,系統地開展專業知識學習和技能訓練,為畢業設計課題的順利完成奠定堅實的基礎。通過調整畢業設計的時間,使學生有充足的時間和精力進行作品的設計與制作,真正實現了“真題真做”。大部分學生通過畢業設計感受到了前所未有的學業成就感。通過改革,切實提高了我校電子專業的人才培養質量,為我校其他工科類專業的畢業設計教學起到了引領示范作用。
參考文獻:
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作者簡介:任蕾(1979-),女,山東淄博人,上海海事大學信息工程學院,講師。(上海 201306)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0167-02
通信與電子信息技術是目前發展最迅速的領域之一。4G/LTE、云計算、大數據、智慧城市、3D打印、量子通信與量子計算機、物聯網等新技術的出現,為通信與電子信息專業本科生的科技英語學習帶來了新的資源,同時也為該課程的教學工作提出了新的要求。
在筆者所在的院校,該課程被設定為限選課。同時由于“通信與電子信息科技英語”課程的特點,其很難引起學生和教師的重視,導致教學效果并不理想,很多學生把該課程簡單的認為是英語課,學習目標不甚明確,學習積極性不高。此外,該課程的學時一般為36學時,教師的授課積極性也大受影響。但該課程中面向應用的教學內容對學生是十分重要的,有利于學生今后的學習和工作。該課程的涉及面極廣,幾乎涵蓋了學科中的每個領域,對任課教師的要求很高。
“通信與電子信息科技英語”課程的教學目標是讓學生掌握科技文獻閱讀和寫作所必知的英語術語與語法知識,鼓勵學生為參與國際化學術交流和今后工作打下良好的科技英語基礎,并使學生能運用各類電子資源獲得最新的國內外專業前沿動態和最新學科研究動向,[1]同時通過一定的訓練可以掌握初步的科技論文寫作技能,特別是掌握英文摘要的撰寫方法。其中,在“通信與電子信息科技英語”課程中,面向應用的教學內容包括:該領域的文獻檢索、文獻閱讀、文獻摘要的撰寫、科技文獻綜述的撰寫、講稿制作與做報告能力的訓練等。在通信與電子信息迅速發展的大環境下,上述面向應用的教學目標日益重要,受到了廣泛的關注。[2]
傳統的通信與電子信息科技英語的教學方法為:詞匯+翻譯+語法,同時教材中的教學內容相對專業發展嚴重滯后,因此該課程的教學難以引起學生的興趣。[3-6]為改變科技英語教學現狀,筆者對教學方法進行了改進,特別是對面向應用的教學部分進行了大量實踐。筆者結合自身的教學經歷,探討了面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學內容、教學方法和教學模式。
一、面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學內容
與傳統的詞匯+翻譯+語法的教學內容不同,面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學內容更加豐富、綜合性更強,對學生和任課教師的要求都更高,同時該教學內容應是本課程教學的重點。面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學內容主要包括以下幾個方面:
1.科技文獻檢索
本文中的科技文獻主要包括各類專業相關的期刊文獻、會議文獻、技術報告、國內外專利、相關圖書、產品技術說明等。隨著電子信息技術的迅速發展,該領域的英文文獻大量涌現,要了解最新的技術和發展動態往往需要閱讀大量文獻,而閱讀的第一步即檢索文獻。該部分的教學要求是從海量的數據庫中快速、準確地檢索到需要的科技文獻。筆者在教學實踐中,結合學校數字圖書館的大量資源,通過指定主題對學生進行訓練。
2.科技文獻閱讀
由于有大量不熟悉的專業術語和詞匯,面對英文文獻,學生往往很難理解文獻的內容。因此讓其在文獻閱讀中熟悉和掌握詞匯即傳統的教學內容的核心,也是面向應用的科技英語教學內容的重心之一。由于通信與電子信息領域的大量專業詞匯是由詞綴等合成的,有一定的規律可循,因此,通過大量文獻閱讀的訓練效果較傳統的教學模式好。
3.科技文獻摘要撰寫
撰寫科技文獻是對學生綜合能力的訓練,其中摘要的撰寫是十分重要的內容。特別是,英文摘要是每個本科生畢業論文中必須完成的任務之一。因此,科技英語課程中也將其作為面向應用的教學內容。該能力訓練與文獻閱讀可同步進行,通過大量閱讀、學習來完成摘要撰寫的任務。
4.文獻綜述撰寫
文獻綜述是本科生畢業設計環節中的首要任務,只有通過文獻綜述,才能了解相關領域的發展情況,而本能力的訓練是以文獻檢索和文獻閱讀為基礎的。在該能力的教學過程中,筆者并不限制學生僅參考英文文獻,可以通過檢索和閱讀部分中文文獻進行,這主要是給學生一個適應的過程,可通過中英文獻對照,幫助學生有效理解科技文獻的內容。
5.講稿制作和做報告能力的訓練
為使學生適應專業發展及學科的國際化,方便今后進行學術與科技交流,培養學生進行講稿制作與做報告的能力是面向應用的教學內容的重要部分。該能力的訓練有利于開展seminar式的教學活動,特別適合科技英語類課程的開展。
這些教學內容相對傳統的教學內容更吸引學生,更能充分調動學生的學習積極性,對學生今后的工作和繼續進修均有益。在筆者所在高校,該課程的學時一般為36學時,在教學實踐中筆者將面向應用的教學學時提高到12學時,即在詳細講解常用的專業詞匯和重點文獻的基礎上,把教學重點放在面向應用的教學上,并要求每位學生提交相關的大作業,作為平時成績考核的重要參考。
二、面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學方法
要順利開展面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學工作,需要運用適當的教學方法,應由以教師為核心的教學模式轉變為以學生為主,盡量讓學生多參與,教師進行相應的引導。筆者通過教學實踐總結了以下幾個面向應用的“通信與電子信息科技英語”課程的教學方法和教學模式。
第一,針對科技文獻檢索教學內容。首先需要學生熟悉數字圖書館中的各類資源,即能熟練的使用這些資源,根據主題和關鍵詞進行快速、精確的科技文獻檢索。目前這類專業的數據資源主要包括清華同方、萬方數據資源、維普電子資源、IEEE Xplore、EI Village、ISI Web of Science、Springer、Science Direct、ProQuest、Hans Publisher、SLCC(Springer+Kluwer Online)等論文、專利和技術標準數據庫,同時美國專利局和中國知識產權局的專利搜索也包括在內,這些電子資源基本能涵蓋各類文獻。此外,通信與電子信息類科技公司的英文網站也是技術資料檢索的重要來源。
第二,熟練使用網絡搜索引擎。目前筆者要求學生主要會使用Google和百度等網絡搜索引擎檢索相關文獻,特別是會使用Google scholar,將其作為圖書館中的數據資源的補充。
第三,在教學中通過實例分析法講解摘要寫作方法。以多篇中等長度的英文科技文獻為例,該類文獻包括已發表的科技論文,也包括已畢業學生的畢業設計論文等,通過這些示例讓學生掌握摘要寫作的基本要點,然后布置相關主題讓學生做大量的練習。
第四,文獻綜述是在檢索并閱讀大量科技文獻的基礎上完成的,因此首先要求學生準確搜索文獻。由于學生對文獻綜述不熟悉,筆者在教學中給出相關的范文進行講解,然后要求學生根據主題自行撰寫。
第五,講稿制作和做報告不僅在本科畢業設計環節要用到,參與各類競賽答辯也要使用,因此如何制作吸引人的講稿,并出色的做報告十分重要。在教學中筆者鼓勵學生主動參與到做報告的活動中,并每兩周安排2~3位學生制作講稿并報告主題,其他學生參與討論,同時一起對講稿和報告的過程進行評點。
第六,通過布置大作業來訓練學生的綜合能力。在教學實踐中,筆者按照面向應用的教學內容要求,布置了相應的作業,每位學生的任務各不相同,但基本均包括以下四個步驟:一是選擇通信與電子信息類領域的一個主題,可以是教師指定主題,也可以自選主題,這些主題都是近年來該領域的熱點主題。二是就選定的主題,檢索相關科技文獻。對文獻檢索的具體要求是:檢索文獻不少于20篇,考慮到學生閱讀專業英文文獻可能遇到的困難,要求檢索英文文獻不少于15篇,同時需給出每篇文獻的檢索方式,即關鍵詞和搜索的數據庫等。三是對搜集的科技文獻進行詳細閱讀和撰寫綜述。撰寫綜述是本科生畢業設計環節中規定的任務之一,借助本課程作業,可對學生進行基本訓練。盡管撰寫文獻綜述有較大的難度,但筆者認為給學生提供認識、訓練的機會十分重要。另外,在作業要求中筆者給出格式和具體的綜述寫作大綱以供學生參考。四是制作關于該主題的講稿。具體要求是學生在上述工作的基礎上,對其選擇的主題制作講稿,該任務將對學生畢業設計答辯、申請創新類課題答辯,乃至今后工作都有所幫助。同時,選擇或者指定部分學生在課上時間匯報主題內容,其他學生參與討論,這樣的形式彌補了該課程枯燥、參與性低的缺點,并以類似seminar的形式,讓廣大學生了解到最新的技術和發展動向,具有通過文獻閱讀進行科普的作用。
三、結束語
筆者結合在“通信與電子信息科技英語”課程的教學實踐,介紹了該課程中面向應用的教學內容、教學方法與教學模式。這類教學內容對提升學生的綜合能力具有十分重要的意義,有利于畢業設計環節的進行。同時,面向應用的教學內容給任課教師也提出了更高的要求。該課程的教學方法值得今后繼續探索。
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