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中圖分類號:G710 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0279-02
一、引言
畢業設計是高職院校電子類專業教學中的非常重要的環節,也是一次完整的綜合實踐訓練的過程。通過畢業設計,既能提高學生綜合運用所學的專業知識解決一般應用問題的能力,也能提高學生的創新思維意識、提升綜合能力素質與電子類工程實踐應用能力,對學生即將步入社會進入電子企業工作有非常大的幫助。目前,高職電子類畢業設計教學現狀究竟如何,值得探討。
二、畢業設計現狀調查
畢業設計現狀調查主要從時間安排、重視程度、畢業設計過程和畢業設計的感受4個維度設計問卷調查。
1.時間安排。寧波地區電子類高職院校畢業設計所安排的時間基本為大三一學年或大三下學期。
2.重視程度。對于畢業設計哪個方面最重視,學生有27%選論文格式,31%選結構設計,35%選內容,17%選創新點。而教師有33%選論文格式,37%選結構設計,18%選內容,12%選創新點。結果顯示,學生更愿關注論文內容和結構,而教師更重視論文結構和格式。
3.畢業設計過程。從選題來看,學生自主選題為主占35%,教師分配題目21%,歷屆畢業生的題目32%,企業題目12%。從這一數據可以看出學生的畢業設計很少與企業的頂崗實習結合起來,學生的選題具有網絡題目重復性較高,不具有研究的前沿性和創新性,并為學生參考和抄襲網絡及往屆畢業設計提供了方便。從內容來看,全篇拷貝的有5%,幾篇拼湊而成的21%,消化過后再整理的42%,稍微參考過一點,大部分學生自己寫的30%,完全學生寫的2%。從這一數據可看出,大部分學生依賴于網絡,將網上下載的論文整理而成。還有其參考文獻和論文內容根本不相呼應,在答辯時更是表現出對論文并未真正理解的。對于畢業設計有無作品要求。每個學校的要求不同,12%的學生完成了實物作品,34%的學生有模擬仿真,而54%的學生只完成了畢業論文。以上數據可看出,教師或者專業并無實物制作要求,學生基本不會主動去完成實物制作的,只有很少學生學得好,動手能力強的才會去做實物,一般學生能去電路仿真就已經不錯了。
4.畢業設計的感受。對于學生在畢業設計中最缺乏的是什么,12%學生認為是查找資料,35%的學生認為是設計方案,13%的學生認為是實物制作,40%的學生認為是理解和答辯的能力。而教師的調查則是15%認為是學生缺乏查找資料的能力,30%認為是設計方案,24%認為是實物制作,31%認為是理解和答辯的能力。這說明學生的能力都需要加強,尤其是設計方案、實物制作及答辯能力,這需要教師平時上課時加強。畢業設計對頂崗實習起到的作用甚少,而根本無法達到畢業設計的初衷,所以不管是教師和學生都很想改變目前畢業設計的現狀。
三、畢業設計現狀不理想的主要問題及原因分析
從調查來看,學生的畢業設計現狀不容樂觀,主要體現在論文選題相似度較高,研究內容重復性較多,更存在抄襲現象嚴重,重視度不高等問題。為此,對現狀的主要原因進行了調查、分析,并提出相應的對策。造成電子專業畢業設計現狀不理想的主要原因是:
1.時間安排不合理。畢業設計時間可因學生而異做相應的調整,不能一刀切。如果學生認為畢業設計難,在企業不能完成或沒時間完成的,可將畢業設計時間和頂崗實習時間分開,畢業設計可安排在頂崗實習前,安排在大三上學期,時間為一個月,只要學生專心完成畢業設計,一個月的時間足矣。如果學生已經找好頂崗實習單位的,就可以將畢業設計與頂崗實習結合起來,既完成企業的項目也完成了畢業設計。
2.指導老師要求不高。學?;蛳道锵嚓P的文件規定,必須要有實物制作,論文字數,并且重復率控制在20%以下,論文格式正確,結構合理,設計方案正確,條理清晰等要求。指導教師嚴格按照文件規定執行,指導教師和學生都會重視畢業設計,學生在教師的監督下一定也會認真完成畢業設計。
3.寫作水平有限,學生認為不會寫畢業設計。教師在課程設計中最好能讓學生有機會練習寫設計報告或小論文。
4.對專業不感興趣。教師在教專業課時應盡量激發學生的專業興趣,如實在提不起個別學生的興趣,則對于這一類學生,要求可適當降低,但是不能低于系里的底線,可挑平時課程設計里的項目或難度低的項目給這一批學生做。
四、高職院校電子專業畢業設計指導模式
為了能讓高職電子專業學生能高質量地完成畢業設計,也為了指導教師能更好地指導好學生,并為提高高職電子專業畢業論文(設計)教學工作的規范化水平,使畢業設計真正達到鞏固和拓展所學的基本理論和專業知識,培養學生綜合應用、分析和解決實際問題的能力,培養學生的創新意識和創新能力,培養學生科學嚴謹的作風,以及團隊合作能力、報告制作能力和語言表達能力,課題組研究了電子專業畢業設計的指導模式。本文按照畢業設計的步驟研究電子專業畢業設計的“選題—開題—中期檢查—報告和作品評審—答辯—評分及歸檔”六個步驟的指導模式。
1.選題:選題必須要有專業性,但并不一定是電子研發類題目??筛鶕處熢谘姓n題選取子課題或者歷屆競賽題目或者教師分配題目,學生自主選題的話也需要教師通過后方可開題。避免了大多數同學抄襲,而讓大部分同學的畢業設計與頂崗實習崗位相結合。
2.開題:學生選題通過后,開題需完成開題報告,開題報告包括課題簡介、選題依據(來源)及意義、課題的實施方案、論文(設計)工作進程及參考文獻五部分內容,每一部分內容都有注釋,比如課題的實施方案,包括兩部分的內容要寫,第一部分是設計,要完整描述實現方案,包括完成角度、采用方法、基本步驟等;最終設計方案,達到目的;要有一份設計說明書。第二部分是論文,先搜集資料,做好調研準備,然后調研基本情況,匯總、統計、提取、比較調研結果,最后再進行論證等;準確說明所要使用的方法;最終目標要明確表述出來。但需注意:這一部分的內容應該和《設計任務書》中的第一部分(設計內容)、第二部分(具體要求)的內容相對應,就是說明怎樣完成和實現《設計任務書》中所規定的內容要求,但不要照抄《設計任務書》。
3.中期檢查:在完成開題報告后,教師要對學生的開題報告進行中期檢查,完成中期檢查表,內容包括選題質量、開題報告完成情況、階段性成果、存在主要問題、指導教師對學生的頂崗實習和畢業設計的情況做出相應的評價五部分內容。其中指導教師指出的存在的主要問題對學生接下來做的畢業設計起著重要的指導作用。
4.報告和作品評審:學生完成畢業設計終稿和實物制作后,交給指導老師進行評審。對于學生來講,這一步驟是對他這么長時間完成的畢業設計報告和作品是否能得到導師肯定的關鍵環節。所以報告和作品評審必須抱著公平公正的態度評審,當然,評審需要評審標準。對于報告的標準,主要是從論文的格式、結構、內容上進行評審,其中內容包括摘要、關鍵詞、目錄、背景和意義、國內外研究現狀、總體設計方案、具體的電路設計、測試方法和數據、結果分析及總結、參考文獻和致謝。作品評審從作品的難度、要求、學生完成的情況以及外觀、組裝、焊接、工藝進行評分。
5.答辯:答辯主要審查學生的論文是否自己完成,審查學生對論文及相關知識的理解和掌握程度,審查論文是否符合格式要求等,以求進一步有所提高。學生通過答辯,讓答辯組老師進一步了解論文立項的依據和學生處理課題的實際能力,另外也檢查學生的PPT的制作能力、語言表達能力、現場的反應能力。答辯組教師根據學生的匯報和答辯的情況給予評價,由兩部分成績———畢業設計和答辯成績組成,畢業設計(論文)質量應從選題對口性、信息收集處理、內容創新和實用性、文字圖表規范等方面考核,答辯情況主要從學生表達、應變及解決能力等方面考核。
6.評分及歸檔:最后對學生的畢業設計進行評分和歸檔,并由分院專人整理和保管材料。學生總的評分由指導老師對學生的報告和作品評審和答辯兩部分成績組成,各占50%,歸檔是對學生的開題報告、任務書、論文終稿、中期檢查報告、報告和作品評審表、答辯記錄和答辯評分表和答辯成績表以及成績評定表進行存檔。紙面材料要求打印裝訂成冊,放到檔案袋里,電子版的刻錄成光盤進行歸檔。五、總結以寧波地區高職院校電子類專業作為調研對象,設計并實施問卷調查,主要調研了高職院校電子類專業師生對畢業設計的真實看法和做法,以及他們的期望,然后找出高職院校電子類專業畢業設計的主要存在的問題,最后,結合課題組對國內外高職院校電子類畢業設計的了解,借鑒國內外優秀的經驗,從“選題—開題—中期檢查—報告和作品評審—答辯—評分及歸檔”六個方面有針對性地提出電子類畢業設計指導模式的相關措施。特別是選題、報告和作品評審這兩個環節。
參考文獻:
[1]劉浩,陳學昌.提高高職電子信息類專業畢業設計質量的思考[J].電腦知識與技術,2013,(12).
[2]李小琴,葉章勇,李薇.高職院校畢業設計的教學現狀及改革探討———臺灣技職院校專題制作的啟示[J].寧波職業技術學院學報,2014,(10).
中圖分類號:G710 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)14-0279-02
一、引言
畢業設計是高職院校電子類專業教學中的非常重要的環節,也是一次完整的綜合實踐訓練的過程。通過畢業設計,既能提高學生綜合運用所學的專業知識解決一般應用問題的能力,也能提高學生的創新思維意識、提升綜合能力素質與電子類工程實踐應用能力,對學生即將步入社會進入電子企業工作有非常大的幫助。目前,高職電子類畢業設計教學現狀究竟如何,值得探討。
二、畢業設計現狀調查
畢業設計現狀調查主要從時間安排、重視程度、畢業設計過程和畢業設計的感受4個維度設計問卷調查。
1.時間安排。寧波地區電子類高職院校畢業設計所安排的時間基本為大三一學年或大三下學期。
2.重視程度。對于畢業設計哪個方面最重視,學生有27%選論文格式,31%選結構設計,35%選內容,17%選創新點。而教師有33%選論文格式,37%選結構設計,18%選內容,12%選創新點。
結果顯示,學生更愿關注論文內容和結構,而教師更重視論文結構和格式。
3.畢業設計過程。從選題來看,學生自主選題為主占35%,教師分配題目21%,歷屆畢業生的題目32%,企業題目12%。
從這一數據可以看出學生的畢業設計很少與企業的頂崗實習結合起來,學生的選題具有網絡題目重復性較高,不具有研究的前沿性和創新性,并為學生參考和抄襲網絡及往屆畢業設計提供了方便。
從內容來看,全篇拷貝的有5%,幾篇拼湊而成的21%,消化過后再整理的42%,稍微參考過一點,大部分學生自己寫的30%,完全學生寫的2%。
從這一數據可看出,大部分學生依賴于網絡,將網上下載的論文整理而成。還有其參考文獻和論文內容根本不相呼應,在答辯時更是表現出對論文并未真正理解的。
對于畢業設計有無作品要求。每個學校的要求不同,12%的學生完成了實物作品,34%的學生有模擬仿真,而54%的學生只完成了畢業論文。
以上數據可看出,教師或者專業并無實物制作要求,學生基本不會主動去完成實物制作的,只有很少學生學得好,動手能力強的才會去做實物,一般學生能去電路仿真就已經不錯了。
4.畢業設計的感受。對于學生在畢業設計中最缺乏的是什么,12%學生認為是查找資料,35%的學生認為是設計方案,13%的學生認為是實物制作,40%的學生認為是理解和答辯的能力。而教師的調查則是15%認為是學生缺乏查找資料的能力,30%認為是設計方案,24%認為是實物制作,31%認為是理解和答辯的能力。
這說明學生的能力都需要加強,尤其是設計方案、實物制作及答辯能力,這需要教師平時上課時加強。畢業設計對頂崗實習起到的作用甚少,而根本無法達到畢業設計的初衷,所以不管是教師和學生都很想改變目前畢業設計的現狀。
三、畢業設計現狀不理想的主要問題及原因分析
從調查來看,學生的畢業設計現狀不容樂觀,主要體現在論文選題相似度較高,研究內容重復性較多,更存在抄襲現象嚴重,重視度不高等問題。為此,對現狀的主要原因進行了調查、分析,并提出相應的對策。
造成電子專業畢業設計現狀不理想的主要原因是:
1.時間安排不合理。畢業設計時間可因學生而異做相應的調整,不能一刀切。如果學生認為畢業設計難,在企業不能完成或沒時間完成的,可將畢業設計時間和頂崗實習時間分開,畢業設計可安排在頂崗實習前,安排在大三上學期,時間為一個月,只要學生專心完成畢業設計,一個月的時間足矣。如果學生已經找好頂崗實習單位的,就可以將畢業設計與頂崗實習結合起來,既完成企業的項目也完成了畢業設計。
2.指導老師要求不高。學?;蛳道锵嚓P的文件規定,必須要有實物制作,論文字數,并且重復率控制在20%以下,論文格式正確,結構合理,設計方案正確,條理清晰等要求。指導教師嚴格按照文件規定執行,指導教師和學生都會重視畢業設計,學生在教師的監督下一定也會認真完成畢業設計。
3.寫作水平有限,學生認為不會寫畢業設計。教師在課程設計中最好能讓學生有機會練習寫設計報告或小論文。
4.對專業不感興趣。教師在教專業課時應盡量激發學生的專業興趣,如實在提不起個別學生的興趣,則對于這一類學生,要求可適當降低,但是不能低于系里的底線,可挑平時課程設計里的項目或難度低的項目給這一批學生做。
四、高職院校電子專業畢業設計指導模式
為了能讓高職電子專業學生能高質量地完成畢業設計,也為了指導教師能更好地指導好學生,并為提高高職電子專業畢業論文(設計)教學工作的規范化水平,使畢業設計真正達到鞏固和拓展所學的基本理論和專業知識,培養學生綜合應用、分析和解決實際問題的能力,培養學生的創新意識和創新能力,培養學生科學嚴謹的作風,以及團隊合作能力、報告制作能力和語言表達能力,課題組研究了電子專業畢業設計的指導模式。
本文按照畢業設計的步驟研究電子專業畢業設計的“選題―開題―中期檢查―報告和作品評審―答辯―評分及歸檔”六個步驟的指導模式。
1.選題:選題必須要有專業性,但并不一定是電子研發類題目。可根據教師在研課題選取子課題或者歷屆競賽題目或者教師分配題目,學生自主選題的話也需要教師通過后方可開題。避免了大多數同學抄襲,而讓大部分同學的畢業設計與頂崗實習崗位相結合。
2.開題:學生選題通過后,開題需完成開題報告,開題報告包括課題簡介、選題依據(來源)及意義、課題的實施方案、論文(設計)工作進程及參考文獻五部分內容,每一部分內容都有注釋,比如課題的實施方案,包括兩部分的內容要寫,第一部分是設計,要完整描述實現方案,包括完成角度、采用方法、基本步驟等;最終設計方案,達到目的;要有一份設計說明書。第二部分是論文,先搜集資料,做好調研準備,然后調研基本情況,匯總、統計、提取、比較調研結果,最后再進行論證等;準確說明所要使用的方法;最終目標要明確表述出來。但需注意:這一部分的內容應該和《設計任務書》中的第一部分(設計內容)、第二部分(具體要求)的內容相對應,就是說明怎樣完成和實現《設計任務書》中所規定的內容要求,但不要照抄《設計任務書》。
3.中期檢查:在完成開題報告后,教師要對學生的開題報告進行中期檢查,完成中期檢查表,內容包括選題質量、開題報告完成情況、階段性成果、存在主要問題、指導教師對學生的頂崗實習和畢業設計的情況做出相應的評價五部分內容。其中指導教師指出的存在的主要問題對學生接下來做的畢業設計起著重要的指導作用。
4.報告和作品評審:學生完成畢業設計終稿和實物制作后,交給指導老師進行評審。對于學生來講,這一步驟是對他這么長時間完成的畢業設計報告和作品是否能得到導師肯定的關鍵環節。所以報告和作品評審必須抱著公平公正的態度評審,當然,評審需要評審標準。對于報告的標準,主要是從論文的格式、結構、內容上進行評審,其中內容包括摘要、關鍵詞、目錄、背景和意義、國內外研究現狀、總體設計方案、具體的電路設計、測試方法和數據、結果分析及總結、參考文獻和致謝。作品評審從作品的難度、要求、學生完成的情況以及外觀、組裝、焊接、工藝進行評分。
5.答辯:答辯主要審查學生的論文是否自己完成,審查學生對論文及相關知識的理解和掌握程度,審查論文是否符合格式要求等,以求進一步有所提高。學生通過答辯,讓答辯組老師進一步了解論文立項的依據和學生處理課題的實際能力,另外也檢查學生的PPT的制作能力、語言表達能力、現場的反應能力。答辯組教師根據學生的匯報和答辯的情況給予評價,由兩部分成績――畢業設計和答辯成績組成,畢業設計(論文)質量應從選題對口性、信息收集處理、內容創新和實用性、文字圖表規范等方面考核,答辯情況主要從學生表達、應變及解決能力等方面考核。
6.評分及歸檔:最后對學生的畢業設計進行評分和歸檔,并由分院專人整理和保管材料。學生總的評分由指導老師對學生的報告和作品評審和答辯兩部分成績組成,各占50%,歸檔是對學生的開題報告、任務書、論文終稿、中期檢查報告、報告和作品評審表、答辯記錄和答辯評分表和答辯成績表以及成績評定表進行存檔。紙面材料要求打印裝訂成冊,放到檔案袋里,電子版的刻錄成光盤進行歸檔。
五、總結
以寧波地區高職院校電子類專業作為調研對象,設計并實施問卷調查,主要調研了高職院校電子類專業師生對畢業設計的真實看法和做法,以及他們的期望,然后找出高職院校電子類專業畢業設計的主要存在的問題,最后,結合課題組對國內外高職院校電子類畢業設計的了解,借鑒國內外優秀的經驗,從“選題―開題―中期檢查―報告和作品評審―答辯―評分及歸檔”六個方面有針對性地提出電子類畢業設計指導模式的相關措施。特別是選題、報告和作品評審這兩個環節。
參考文獻:
[1]劉浩,陳學昌.提高高職電子信息類專業畢業設計質量的思考[J].電腦知識與技術,2013,(12).
Research on the Innovation and Practical Ability of Undergraduate Based on the College Enterprise Cooperation Model
YUE Xue-jun ZHANG Hui LING Kang-jie LI Hai LI Ling-yan CAI Kun GAN Hai-ming
(College of Engineering,South China Agricultural University,Guangzhou Guangdong 510642,China)
【Abstract】With the rapid development in universities, it has brought some problems including students majored in electrical engineering have low participation in teaching,the content of teaching far away from the practical needing,and paying more attention to theoretical test rather than practice.After establishing the construction of school-enterprise cooperation platform and specializing management of the staff in the training base,the School of Electronic Engineering of South China Agricultural University has built up a multiple win-win mechanism.Based on student interest and the actual needs,and graduate design meeting industry practice,we have cultivating the compound talents.The practice results show that these training plan has improved the innovation ability of undergraduate and enhance its employability.
【Key words】School enterprise cooperation;Classified recruiting;Innovative ability;Practical teaching
采用校企協同模式是我國高等教育改革和發展的重要途徑之一,是培養新時代技能應用創新型人才的根本之路[1]。因此,樹立科學的質量觀,注重教育內涵特色發展,以服務為宗旨,以就業為導向,不斷深化教育教學改革,不斷培養高素質創新型人才,充分調動行業企業參與學校人才培養模式,構建和實施工學結合、頂崗實習、畢業選題與企業實際相結合的校企協同培養模式,不斷適應日益嚴峻的就業競爭態勢需要,進一步推動校企深度合作發展[2]。
1 當前創新人才培養模式上存在主要問題
近年來,隨著我國高等教育事業的不斷發展,各高校在電子類學生能力的培養建設方面都進行了卓有成效的改革嘗試,但伴隨教育規模的迅速擴大,教育數量與質量的矛盾日益凸顯,在課程教學過程中存在著一些嚴重制約學生職業能力提升的問題。而電子工程類專業的核心課程實踐操作性都非常強,課程實踐效果直接影響學生的專業技能。目前課程教學中存在的主要問題如下:
1.1 教學過程學生的參與性差
很多學校的課程教學模式,仍以教師為中心,偏重于講授為主;而作為與職業技能培養相關的課程的如果僅僅是用教師填鴨式的理論教學,學生參與少,終究是紙上談兵,無法培養學生的實踐能力和職業技能,更談不上培養適應經濟社會需要的電子類技術技能人才,同時還會使學生失去學習的激情。
1.2 課程內容脫離實際崗位需求
目前許多高校課程教學中仍沿用傳統的教學理論體系,實踐采用仿真教學,教學內容無法與時俱進,導致實際工作崗位需要研發設計能力、操控和維護先進設備的能力、質量控制和檢測的能力、現場管理的能力、對前沿技術的追蹤能力以及團隊合作能力沒能得到鍛煉,學生畢業后無法迅速進入崗位角色,教學內容與實際工作需求黏合度不夠。
1.3 考核重視理論,實踐形同虛設
一直以來我國教育習慣用試卷來檢驗學生對知識的掌握程度,作為實踐性強的電子類核心課程也沒擺脫這種考核模式。這種“重理論輕實踐,重知識輕應用”的誤導,致使學生缺乏對問題的分析和解決能力,對具體項目的操作能力更是欠缺。動手能力、實踐能力、實際操作能力成為電子工程專業大類學生的核心競爭能力,起著相當大的作用。
這些單一的培養模式,管理模式,評價手段限制了學生個性的發展,已不適“以人為本”的教育理念。創新環境的缺乏,激勵機制的不健全,影響和制約了創新型人才的培養[3]。
2 校企協同模式探究
協同理論由德國物理學家哈肯于20世紀70年代創立,強調復雜系統內各子系統之間的互動產生超出各要素單獨作用的效果,從而形成整個系統的聯合行為,達到“1+1>2”的效果[4]。
協同創新通過具有不同特征和利益訴求的主體之間良性互動,產生系統疊加的非線性效用,實現了主體間優勢互補,進而創造出新的價值。作為一種“共贏”的姿態,它是在創新理論和協同理論基礎上升華的一項更為復雜的創新組織方式。
高??煞譃閮蓚€層次:一是,高校主體內部知識共享層級;二是,高校與其他主體的產學研協同創新?;趨f同創新理念構建校企合作的平臺與模式,即校企協同創新是高校協同創新的核心和重點。校企合作是高校和企業利用不同的教育環境、教育方法和教育理念,培養符合行業需求的高素質人才的特殊教育模式。協同創新,協同是手段,創新是目的。高校和企業,作為社會組織的兩大主體,校企合作一方面能夠促進經濟要素優化配置,另一方面能夠滿足合作雙方最關切的利益訴求[5]。
在良好的校企合作中,高等院??梢燥@著提高科技成果的轉化率,為企業獲得穩定資金支持,培養高素質、實用創新型大學生人才。根據企業和社會實際需求,及時推進學科建設,走在時代前沿,大大提高大學生的就業率。企業在校企協同中,借助高校的科研力量,實現創新資源共享和優化配置,縮短研發周期,降低研發成本及風險,獲得高素質優秀人才,提高社會聲望等[6]。高校在企業支持下,獲得資金和資源的支持,人才充分得到實踐。
在大類招生的背景下,校企協同模式具有更多的內涵和實際價值,主要包括戰略性、動態性、利益多元化等特性[7]。
3 搭建校企協同平臺,多途徑增強本科生創新實踐能力
3.1 搭建校企聯合創新平臺
研究設立校企合作機構,健全試運行機制,搭建校企合作平臺(校企共建技術中心,產業園及學生工作室等),以營造校企合作環境,建立“高校――企業”共同體。以企業生產需要為主導,學生參與研發輔助工作,通過與廣州創龍電子科技有限公司、廣州維德科技有限公司、廣州廣嵌電子科技有限公司及旗下的粵嵌教育集團協同培養電子工程大類的專業學生,在校企聯合創新平臺對電子工程類學生培養體制改革的研究和試點實踐。學生可利用該平臺的設備和資源,在導師的指導和企業生產需要條件下,深入開展形式多樣的科學研究和創新發明。一方面既可以增強本科生理論聯系實際的能力,提高創新能力,增強學校學院的研究水平。另一方面,部分科研成果可直接轉化為生產技術,提高企業生產效率,達到“共贏”格局。
3.2 建立和健全本科生培養試行機制
華南農業大學電子工程學院在校企合作過程中結合學生課程進度,研究具有戰略合作高度的管理計劃,對校企合作地位明確定位,通過建立和健全本科生培養試行機制,切實推進校企合作教育。
1)建立安全管理制度。對于學生的人身安全,由院校針對實現全事故制定相應的應急預案,降低實習安全管理風險。對于企業內部技術問題,校企簽訂合作協議,對企業技術、生產工藝、管理等方面進行嚴格保密和限制。校企共建技術中心、實訓基地、產業園等場所由專人專職管理,責任分工明確,流程規范,最大限度減少事故發生。
2)明確雙方合作定位和切入點,建立校企聯合培養機制。對于培養內容,項目規劃要合理分配資源,避免教學培養過程色不明、職責混淆不清的問題。建設校企協作平臺形成一種常態化、規范健全的長效運行機制,對于合作項目,要建立有效評價體系和經費保障機制。定時定量評價合作效果,及時反饋,同時與生產進程對接,做到有問題及時發現,有價值成果及時應用。
3)完善清晰的校企合作產權制度,建立研究成果分享和分配機制。對于創新成果,要及時申請專利,撰寫論文,申報成果鑒定,切實保護創新成果,保護創新主體的利益,激勵進一步深入研究,對于企業使用創新成果,要分清權責,可以采用股份合作制,技術入股等形式開展研究成果共享。明確分配方案,促進企業積極開展新技術、新工藝的商業轉化與社會推廣,切實保障校企合作的基礎。
4)構建可操作的與政府合作保障機制,積極謀求多方面合作與交流。政府作為校企合作的權威指導者和專門監督機構,對推行校企協同合作,考核合作效能具有重要價值。依據政府構建的校企合作方面的法律法規,激勵約束機制上,制定相應可操作的實施辦法。在政府搭建的校企合作平臺上,尋找合作伙伴,多方面加強與外界交流,多角度深入企業的生產需要,緊跟政府的指導,謀求“高校――政府――企業”三維合作空間[8]。
5)建立與就業為導向的實習制度。學院學校要深入考察企業需要,緊跟時展要求,及時將生產一線的技術革新,更新到實習教學內容中來。整合企業和學院優勢,依托企業先進的生產設備和工藝流程,應針對學生學習與實踐的特點,建立以就業為目的的實習實訓機制,理論聯系實際,更好指導實踐創新[9]。
4 建立以畢業論文為導向的校企合作模式
本科生畢業設計是大學生培養計劃中至關重要的一環,是保證學生實踐能力和鍛煉創新能力的重要環節。該環節可以通過綜合運用專業理論知識,讓學生掌握專業設計工作的流程和方法,培養學生的動手能力、創新能力和實踐能力。根據電子專業設置的課程體系及教師研究方向情況,結合企業實際需求,建立學生畢業選題與企業行業相結合制度,體現教學模式過程的實踐性與開放性??梢匝埿F蠛献鲉挝慌c電子專業教師共同商討并確定學生畢業設計的內容、形式以及開展辦法。為了驗證研究的畢業設計方案效果,與校企合作單位商討選派一定數量的大四學生到企業進行畢業設計[10],利用企業的一些實際項目作為學生的畢業論文設計課題,讓本科制導師、企業技術人員、本科生共同解決企業產生、技術、管理上的難題,使得教師的科研得到實踐情景支撐,進一步提高下一屆的本科生畢業水平,實現了人才培養的持續發展。
5 結語
創新對于一個國家、一個民族來說,具有重要價值和意義,科技是立國之本,創新是強國之路。在當今瞬息萬變的國際競爭環境中,校企協同創新面有著極大的復雜性、不確定性和緊迫性[11]?;谛F髤f同作用的本科人才培養模式提高了本科生的創新實踐能力,增強了本科生的就業競爭力。
【參考文獻】
[1]洪貞銀.高等職業教育校企深度合作的若干問題及其思考[J].高等教育研究,2010(3):58-63.
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[3]孫艷京,楊培嶺,蔣秀根.專業大類招生環境下工科類本科創新人才培養的探索與實踐[J].高等農業教育,2008(8):40-42.
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Key words: writing of scientific and technical literature; English abstract; electronic and information engineering; discussion about teaching
在各類本科生學科競賽、科技創新活動、課程學習以及畢業設計中,科技論文的撰寫是需具備的能力之一,而摘要是科技論文的重要組成。英文摘要寫作能力的訓練是專業英語課程的教學難點之一。閆麗萍等分析了目前電子類專業英文摘要撰寫中存在的問題,并提出了將英文摘要寫作訓練貫徹教學過程的培養理念和具體的實施方法[1]。筆者在通信與電子信息科技英語教學以及指導本科生科創大賽、本科生畢業論文過程中發現,學生英文摘要的撰寫能力有待提高,同時也反映出本科生該項訓練的匱乏,需通過大量實踐提升該項能力。
本文首先總結了科技論文英文摘要撰寫的要點,對常用詞匯進行了匯總,然后從三個層面介紹科技論文英文摘要撰寫訓練的教學方法。
1 科技論文英文摘要撰寫的要點
科技論文具有嚴謹性和科學性等特征,與一般的英文寫作存在一定的差別,其英文摘要特點可從以下幾點進行總結:
1) 運用的時態:根據論述的情況不同,可以分別選擇一般現在時或者過去時;
2) 語態:使用主動語態和被動語態可根據摘要特點而定;
3) 人稱:可使用第一人稱或者第三人稱;
4) 摘要中句子較長,結構嚴密緊湊。
在科技論文英文摘要中有些詞語是常用的,現歸納如下,如表1所示[2-3]。
2 科技論文英文摘要的教學方法
針對科技論文英文摘要寫作特點以及學習難點,筆者在教學中采用了多讀、多練、集體糾錯的教學方法:
1)多讀:即以大量閱讀為核心的詞匯與句式積累。學生撰寫科技論文英文摘要中出現的多數問題,其根本原因是此類文獻閱讀少,不熟悉科技論文的寫作方法。特別的,通信和電子信息技術日新月異,每天都出現大量的專業文獻,相關詞匯和專業術語只有經過多次的閱讀才能加深記憶。同樣,科技論文摘要的寫作模式與一般英文作文有區別。因此,要寫好科技論文的英文摘要,首先需要大量閱讀。為給學生提供充分的練習資料,筆者在教學實踐中初步建立了科技論文資料庫,目前科技文獻已有362篇,文獻多源自IEEE、Science Direct、Springer等常用文獻數據庫中的權威學術期刊和會議論文,涉及的主題為近年來熱點領域,包括深度學習、大數據、云計算、無線傳感網絡、神經計算、類腦計算、圖像檢索、視覺場景分析、生物信息處理等。這個文獻庫一方面可以用以訓練學生閱讀的文獻能力,同時,通過大量的閱讀使學生熟悉科技論文摘要的撰寫方法、常用詞匯和句式。今后我們會根據技術發展情況進一步擴展和完善文獻庫的內容,特別的,會增加部分經典電子版教材、專業公司和研究機構的技術報告、英文專利等,以適應課程教學的需求。
2)多練:此處指的是句子寫作訓練。句子是論文摘要的基本組成單元,為能正確撰寫科技論文的摘要,句子的寫作訓練是其必經之路。筆者在每次課中均給出2到3個常用句式,并布置相應練習題考核學生掌握程度。同時,我們初步建立了句子考核題庫,其中包括中譯英140道,英譯中128道。在課程的階段性測試中,我們通過隨機抽取題目的方法,利用句子考核題庫內容對學生進行測試。目前,該題庫內容在不斷更新、補充中。
3)集體糾錯:即針對句子或摘要寫作中出現的錯誤進行集體糾錯。英文摘要寫作中常出現的錯誤包括:主謂語不一致、缺少主語、缺少謂語、時態不一致、語態使用錯誤、從句使用錯誤等[4]。針對這一問題,我們采用的是一起來找茬的方法,即寫作訓練后,進行集體糾錯,促進學生之間互查,同時鼓勵學生針對同樣的題目,給出不同寫法,以此實現摘要句式的豐富性。
以下是教學實踐中,部分練習實例,其中均包括了各類常見語法錯誤:
1)The paper compare the methods with the public data sets to explore which is the best in different situations.
該句的錯誤在于主謂語不一致,主語是單數,謂語應改為compares。
2)In recent years, with the progress of science and technology, image processing technology has been enormous developed.
該句的錯誤在于修飾詞enormous使用不當,該詞為形容詞,而此處需要副詞修飾謂語,可改為greatly。
3)Scientists have working on the solution of designing.
該句的錯誤在于謂語使用不當,應改為have been working。
5) This video is mainly introduce a new type of multi-touch technology.
該句中錯誤仍為謂語使用不當,利用了中文習慣直接翻譯,是學生常犯的錯誤之一。應改為This video mainly introduces a new type of multi-touch technology,或者用被動語態:A new type of multi-touch technology is introduced in this video.
5)It changes the way interact with machines and make the application more convenient
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)06-0091-02
筆者已從事本科生“通信與電子信息專業英語”課程教學多年。近五年來,筆者對該課程的教學內容和教學方法進行了多次改革,在相關文獻中進行了詳細的介紹[1-2]。其核心是以培養學生的綜合能力為目標,改變以科技文獻閱讀、翻譯為主的教學模式到綜合性更強的教學模式。文獻3中最后一部分內容即從文獻檢索、科技文獻撰寫和制作講稿和匯報角度介紹了相關教學內容[3]。閆麗萍等在文獻4中詳細介紹了電子類專業英文摘要的寫作培養實踐過程[4]。
在2013-2014年度的課程教學中,筆者嘗試通過為每位學生布置不同的作業,包括翻譯文獻、檢索文獻、撰寫文獻綜述、為相關領域的視頻撰寫摘要等各類項目,訓練學生的綜合能力,并收到了較好的效果,避免同類作業抄襲的弊端。但筆者發現仍存在問題,主要集中在兩點:1)由于選課人數多,作業內容和主題與往年的重復率較高。每年該課程的選課人數大致在80~110人之間,因此要做到每年更新所有題目有較大難度;2)學生的課堂參與度較低、互動性小。由于大多數作業無需在課堂上進行匯報,因此學生的參與度不高,師生之間、學生之間的互動很少。
針對上述存在的問題,筆者在2014-2015年度的“通信與電子信息專業英語”課程教學中改進了已有的作業模式,設計和實施了綜合型更強的作業,達到全面培養并考核學生能力的教學目標。下面,筆者將從該課程綜合型作業的設計與實施、教學效果等方面詳細介紹。
1.通信與電子信息專業英語綜合型作業的設計
1.1綜合型作業的內容
“通信與電子信息專業英語”的教學目標包括培養學生下述能力:科技文獻檢索、文獻閱讀、文獻翻譯、初步的科技英語寫作和口頭報告等。課程往屆作業主題涉及面很廣,但不夠精,因此本年度,筆者選擇了少量的精選主題,并根據最新技術,更新了部分舊主題。
筆者圍繞教學目標,設計的綜合型作業內容如下:
作業主題共36個,包括電子與電路、通信理論、信號處理、模式識別、人工智能、機器學習、圖像處理與計算機視覺、數據挖掘、傳感器技術、工程編程語言軟件等領域的最新技術熱點,包括深度學習及應用、智能穿戴、大數據及應用、無線充電、3D打印、無人機、量子計算機、車聯網等。需完成的任務包括:
1)文獻檢索:根據主題,搜集相關文獻資料(中英文均應包括,以英文為主,數量不少于10),需給出詳細的檢索式、關鍵詞、使用的數據庫/網絡數據庫等重要信息,并將整個檢索過程記入說明文檔,并保存所有文獻資料的原文文檔。
2)文獻閱讀:閱讀收集的文獻資料。
3)文獻綜述:根據對文獻的理解,撰寫關于給定主題的綜述報告。
4)制作講稿:以文獻綜述為基礎,制作主題相關的講稿。
此外,按照本科生畢業設計論文的格式規范,筆者給出詳細的作業文檔格式要求,同時要求檢索到的科技文獻需下載并全部提交。
1.2 完成作業的形式
本次教學實踐中,筆者變以個人為單位完成作業形式為小組形式,即將選課學生按照隨機組合的方法分為2人一組(共72人,兩個自然班,本次共36組),共同完成上述綜合型作業任務,并增加學生匯報的人次,讓盡可能多的學生參與到課堂教學過程中。
由于是兩人一組共同完成一項綜合型作業,為體現各自的工作量,在匯報環節中要求一人負責匯報文獻檢索的過程,給出詳細的檢索式以及檢索的結果,另一人負責進行主題匯報。
2.通信與電子信息專業英語綜合作業的實施過程與教學效果
2.1 綜合作業的實施過程
筆者在該課程教學初布置好綜合型作業任務,并選擇部分小組進行課堂匯報,收到了較好效果。其中部分小組結合視頻、圖像、動畫、實際應用等手段介紹相關主題。例如,選擇“量子計算機”的小組,結合“優酷”上的一段視頻詳細介紹量子計算機的基本原理、存在的問題等,達到了為其他同學科普相關知識的目標,在整個主題介紹過程中,將量子計算機領域涉及的重要詞匯一一介紹;報告“深度學習及應用”的小組以視覺信息處理為切入口,介紹了相關理論和研究進展;“選擇超大規模集成電路”的小組結合自身參與上海市大學生科技創新活動中接觸到的各類集成電路介紹主題內容;而選擇“智能手機中的傳感器”主題的小組,結合自己使用的智能手機介紹其中的各類傳感器及其基本原理、發展現狀等。多數報告小組的匯報過程生動、有趣,參與課堂教學的積極性較高,師生、學生之間的互動性加強了。通過本次綜合作業的訓練,學生的綜合能力得以提升。
但該過程中,筆者也發現存在的問題,主要集中在:
1)文獻檢索過程嚴重依賴于網絡,特別是百度,對專業電子數據庫的使用仍不熟練;這是筆者教學多年中一直存在的問題。在2014-2015學年的教學實踐中,仍有接近半數的報告小組在文獻檢索過程中首選百度檢索相關資料,而不是把專業數據庫作為首選。當然,對某些特定主題而言,各位搜索引擎相比專業電子數據庫更有效,這一點,筆者在教學過程中也做了詳細的介紹和說明,指導學生分層次的解決文獻檢索中的問題。
2)英文文獻閱讀能力有待加強;在小組報告中筆者發現,由于專業文獻專業性強且較長,學生普遍怕看英文文獻,在滿足綜合作業的基本要求基礎上,多以閱讀中文文獻閱讀為主,沒有達到課程綜合訓練的目標之一,即英文專業文獻的閱讀訓練。這一點與學生的閱讀習慣、英文水平有較大關系,需要在今后教學中加強引導。
3)小組成員的合作精神有待提高。由于本次教學實踐第一次嘗試將學生隨機組合為小組來協作完成綜合作業,因此面對綜合作業復雜的任務時,如何分配任務、如何合作是學生面臨的首要問題。考慮到今后就業后學生需具備合作精神,因此,筆者設計了隨機組合的形式。總體上,各小組的表現良好,但也出現了部分團隊合作完成作業過程中相互推脫責任,作業完成效果不佳。結合本次教學效果和學生的建議,今后筆者仍將繼續對此進行改進。
4)綜合作業的文檔格式不規范。本次教學實踐中,筆者給出了詳細的文檔提交格式要求,這是按照本科生畢業論文的格式規范制定的,以此訓練學生文檔撰寫的規范性,為今后畢業設計論文及大學生科技創新項目報告的撰寫等做準備。由于之前對文檔格式不作要求,學生對格式一向不重視,造成畢業論文或創新項目中格式問題頻出,需要不斷的糾正。因此筆者在布置綜合作業時給出了詳細的格式要求,以加強訓練,培養學生養成良好習慣,為今后的論文、項目報告或各類競賽論文的撰寫打下基礎。
2.2 綜合作業教學效果及評價
為今后改進綜合作業的質量和教學效果,筆者在課程結束時,設計了綜合作業問卷,讓學生對本次綜合作業的教學效果進行評價,統計情況見表1(參與本次教學的72名本科生參與了問卷)。
表1:綜合作業教學效果評價統計表
從上述表格中可見,學生對本次綜合作業的整體評價較好,普遍認為收獲較大。因此,今后筆者仍將繼續探索相關教學模式。同時,我們也注意到,學生平時閱讀專業文獻的比例很低,今后需給予積極的引導。此外,筆者還對學生會選擇哪些環節作為綜合作業的內容進行了問卷調查,排序由高到低依次為:制作講稿并進行匯報、文獻檢索、文獻綜述、文獻翻譯,由此可見,學生參與教學過程的積極性很高。綜合型作業的實施對教學效果的提升是顯著的。
3.今后的工作
隨著通信與電子信息技術的發展,需對專業英語課程綜合型作業的內容進行不斷的更新。同時,綜合型作業的實施形式仍待進一步探索。
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作者簡介:
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0032-03
基于《Matlab電路與系統實踐》課程嘗試了融合電子類專業主干課程的教學改革,將Matlab作為加深對專業知識理解的工具和溝通各專業課程的橋梁。在教學內容上對基礎知識教學與主干課程應用教學、理論教學與實踐教學、課堂教學與課外自學進行了合理安排;在教學手段上做出了一系列探索,有效的提高了Matlab課程教學的質量,培養了學生對專業知識融會貫通、綜合應用的能力。本文提出的以應用型課程融合專業主干課程的思想對理工類專業教學體系及課程建設具有參考意義。
一、主干課程融合的需求與Matlab教學的定位
隨著信息技術的不斷發展,對電子類專業人才的需求越來越大,要求也越來越高。適應我國IT行業實際需要,作為從事光電功能材料、光電子元器件、新產品的研究、開發和管理工作的創新性人才,電子專業學生所需掌握的專業主干課程的知識涵蓋了電子應用系統的諸多領域。如何將這些內容有效的進行串接和融合,使學生能牢固掌握專業知識,并將其應用于實踐之中,是電子類專業課程體系建設面臨的實際需求。近年來,Matlab憑借其強大的計算能力和良好的交互環境,在電子類專業諸多主干課程領域內均有著廣泛的應用。在電子材料方向的研究可使用其完成材料特性的計算,如S.Kim等使用Matlab計算了應變遂穿聲子晶體的能帶結構;在電子器件方向的研究可使用其完成器件的建模,如G.V.Angelov等基于Matlab實現了MOSFET器件的EKV模型;在應用系統方向的研究可使用其進行系統的分析和設計,如J.J.D’Azzo等對使用Matlab完成線性控制系統的設計給出了詳細論述。Matlab對電子類專業學習和科研作用巨大,但相應的教學工作卻顯得較為滯后。傳統Matlab教學要么是僅對某一具體的課程或知識點做簡單應用,要么是脫離專業背景做純粹軟件工具學習。按照這兩種思路組織的教學難以在電子類專業課程體系中擁有獨立的地位??紤]到對電子類專業主干課程融合的要求和現有Matlab教學的困難,我們對電子科學與技術專業(專業代碼080606,電子信息類專業的典型代表)開設了《Matlab電路與系統實踐》課程。將Matlab定位為融合各專業課程(不限于電路與系統)的橋梁。在課程中對Matlab在電子材料、電子器件、電子電路、電子系統等各方向的應用做出探討,加深學生對主干課程知識的理解,并培養其融會貫通、綜合應用的能力。
二、融合專業主干課程的Matlab教學探索
在以Matlab為平臺融合電子類專業主干課程的教學過程中,對教學內容和教學方法進行了探索和拓展,并取得了良好的教學效果。其中的一些心得體會列出如下,供相應的教學科研參考。
1.教學內容的安排。一方面,作為在科學研究及工程應用各領域都有著廣泛應用的工具,Matlab涵蓋的內容很廣;但另一方面,能安排的教學學時又是有限的。因此教學內容的選擇就十分關鍵。為此,我們從以下三個方面出發做出安排:①基本方法教學和專業方向應用教學的分配。為融合專業主干課程,Matlab基本方法集中的以“Matlab語言基礎”和“Simulink仿真技術”兩章的形式出現,其余章節內容按電子類專業知識脈絡體系展開,如表一所示:
從表一可以看出,除去基本原理的講授外,大部分章節的內容和電子類專業的主干課程相對應,在授課中結合相應課程的主體知識點設置Matlab實例和分析。這種內容安排方式使學生體會Matlab與該課程知識領域的聯系,解決了傳統教學中Matlab工具講授與專業主干課程脫節的問題,并為學生今后在該領域開展科研應用打下基礎。②理論教學和實踐教學的分配。對Matlab基本方法和專業主干課程應用這兩個主體內容的講授,在以實踐為主導的基礎上,適當補充相應理論知識,保證學生既能將學到的知識投入應用,又能具有一定的理解深度。如在第四章“Simulink仿真技術”對Simulink這一Matlab基本方法做講解的過程中,以Simulink仿真算法選擇和仿真參數配置為切入點,展開介紹Simulink的工作原理,使學生深入理解其仿真過程,確保仿真的正確性。③課堂教學和課外自學的分配。受教學方案總課時數的限制,本門課程只有36個學時。在有限的時間內完成Matlab基礎知識和其在電子類專業主干課程應用的講授,必需向課堂外要時間,把部分內容安排在課外,依靠學生自學??紤]到課堂外的自學對學生學習的主動性和自覺性要求較高,在內容上做了以下兩類知識的安排。一類是提高性知識,是在課堂講授內容上的進一步發展。為方便學生自學,以課件的形式給出這些內容的講解,并做到比課堂講授內容的課件更加詳細。如,第二章“Matlab語言基礎”中布置了一個“查閱并總結Matlab與其他電子設計工具結合使用的文獻資料”的習題。通過這種方式,一方面達到了掌握知識的目的,另一方面也培養了學生的文獻查閱和分析的能力。
2.教學手段的探索。為達到良好的教學效果,在教學手段上也做出了相應的探索,列舉如下:①理清知識脈絡,向學生展示并強調本課程與電子類專業主干課程的聯系、本課程內各章節之間的聯系、以及每章內各知識點之間的聯系。將這些聯系作為經緯線,串接起講授內容。學生在理解了知識點之間的內在邏輯關系后,綱舉目張,加深了對專業主干課程的理解。②重視課堂實例的演示,讓學生理解實踐訓練的重要性。相較于自學等其他教學方式,課堂教學對學生的影響最為深刻。因此,在課堂上安排了大量的演示實例,通過現場演示,加深學生對應實踐技巧的感性認識。整個課程的36個課堂教學學時中,總共提供了基于電子類各主干課程的54個可運行的實例,所有實例均給出了Matlab代碼或Simulink仿真模型,方便學生在課堂演示外自行驗證和體會。③探索新的習題講授方式,激發學生學習興趣。傳統的習題講授,往往是教師直接給出標準答案,學生的參與度較低。為激發學生興趣、提高課堂外的學習質量,在習題作業方面做出了探索。一方面,在內容上將一些擴展性的知識以習題的形式安排(已在“教學內容的安排”中討論);另一方面,在習題的講授上,引導學生積極參與。具體而言,在習題批閱中,挑選完成情況優秀和具有普遍代表性的兩類樣本。講授習題時,不是單純給出標準答案,而是對這兩種樣本進行分析。通過這種新方法的實踐,學生的積極性被成功調動,課程上建立了良性競爭的氛圍,作業質量大為提高。④拓展教學反饋途徑,激發學生溝通熱情。教學反饋是教學中不可或缺的環節,通過它能了解學生對教學內容的掌握,并據此對教學方法做出調整,以保證良好的教學效果。但教學反饋又是教學中的難點,往往難以得到良好的落實。為破解這一難題,我們從拓展教學反饋途徑和激發學生溝通熱情這兩方面做出了探索。缺乏反饋途徑是直接約束教學反饋的瓶頸。為拓展教學反饋途徑,構建了多個與學生交流的平臺。首先在課堂上,鼓勵學生對教學內容和方法提出意見和建議,這種面對面的交流方式最為直接;其次,通過電話、電子郵件等通訊手段,和學生進行課下溝通,對具體學術內容和個體問題進行討論。學生缺乏溝通熱情往往是教學反饋效率不高的另一個重要原因。為調動學生的積極性,嘗試對教學反饋給出一定的激勵。一方面在制度上鼓勵交流,對良好的交流溝通,給出一定的平時成績;另一方面,教師也積極投入,充分利用反饋渠道。通過一系列步驟,激發了學生的熱情,提高了反饋的效率。本課程網站也得到了學生和學校的認可,在首屆武漢大學“課程中心”優秀網站評選中獲得了二等獎。
三、教學效果
通過上述探索,《Matlab電路與系統實踐》課程取得了良好的教學效果。在最近一輪的包括“教學態度”、“教學內容”、“教學方式”、“教學管理”、“教學效果”等內容的武漢大學課堂教學質量評價中,學生對課程給出了較高的評價,課程綜合評分達到了97.39(100滿分)。除了對課程本身的評價外,更值得關心的是學生在學習了這門課程后能否加深對主干課程知識的理解并將其融合到實踐應用之中。通過調查,我們欣喜的發現,不少學生已經在電子專業各主干方向的科研工作中將Matlab作為一項重要工具來使用。例如,2011級碩士生鄧雄彰將Matlab選做其對納米碳基器件進行器件建模的工具;電子科技系EDA實驗室將Matlab確定為其FPGA電路設計的算法驗證平臺;2008級本科生田彩霞在Matlab上展開畢業論文,設計和分析閃電信號定位系統。從以上舉例中可看出,Matlab在電子材料、電子器件、電子電路、電子系統等電子類專業主干課程領域均得到了應用,踐行了設立這一課程的初衷,達到了課程定位的要求。
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(一)思想認識上的偏差各行各業各個層次的崗位工作,都需要具備一定創新能力的人才。但是,一些人認為創新型人才培養是普通高等學?;蛘哐芯啃源髮W的事情,與高職教育無關。正是這種認識導致了高職教育教學理念的偏離。相當多的高職院校在教學過程中重視的是知識、技能的灌輸與傳授,忽視對學生創新意識、創新能力的培養。在電子應用能力培養方面,教師往往過分注重課堂上的理論闡述,課后的實訓環節也過于依賴實訓設備和相關的教學手冊,忽視學創新思維和實踐能力訓練,因此學生無法將學習到的理論知識與實際工作相互合,缺乏想象力和創造力。
(二)培養方案與教學模式的不足人才培養方案的設計,存在理論教學與實踐教學相分離、重專業教育而輕人文教育、重單科設置而輕課程整合等問題,教學時間與資源存在內耗的現象。在電子類專業教學方面片面注重單科教學,忽視學科之間的相互聯系。因此,學生“只見樹木,不見森林”,無法應用知識來解決實際問題,更不用說創造性地應用。在教學模式上,存在重課內而輕課外,重校內而輕校外、重灌輸而輕探究、重繼承而輕創造等現象。受學校的一些設施和師資條件的限制,電子技術類課程的授課方式還是傳統的“我教你學”的模式,應試教育的傾向比較突出。在課程建設上,存在重學校自身建設而輕行業企業參與、重形式而輕內容、重當前設計而輕持續改進等現象。因此,學校的一些實訓設備利用率不高,有的只是充當招生砝碼和宣傳素材。在考核評價上,存在重學校評價而輕社會企業評價、重單一測試而輕綜合測評、重結果而輕過程等現象?,F行的普通高職教育已經大眾化,學生往往成為流水線上的一個“產品”。學校只是要求學生畢業時都達到某些標準,卻忽略學生的個體差異,不能充分重視學生的主體選擇和個性表達。以上種種都不利于培養創新能力,甚至往往會扼殺學生的創造力。
(三)教學環境和條件的不足許多高職院校的教學設施尤其是實踐教學設施設備明顯不足。學生在學校無法得到保質保量的實踐訓練,畢業后進入工廠,往往還得經過專門的培訓才能上手。“雙師”素質的教學團隊建設,在大多數高職院校都滯后于教學需要。學校教師進編制受職稱和學歷等制約,常常導致需要的企業人才無法引進,教師的進修培訓又受到各種因素的限制。學生的創新實踐不僅需要資金支持,還需要教師的正確引導。電子類創新實踐活動,其耗材需要資金比較多,全由學生支付顯然不現實??傊?,由于各種因素的制約,學生電子技術創新實踐活動難以開展,開展起來了也難以取得實效。
(四)創新文化培育不夠,創新氛圍不濃斯普朗格說:“教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創造力量誘導出來”。高技能創新人才的培養離不開尊重創新、鼓勵創新的環境氛圍條件。然而不少高職院校對文化建設認識不足,不能營建一個良好的、寬松的、有利于創新的文化氛圍。
二、創新能力培養模式的構建
隨著對畢業生綜合技術應用能力要求的提高,圍繞學生創新知識學習、創新能力培養、創新素質提高的實踐探索方興未艾。如“訂單式培養”、“基于崗位創新的課程開發”、“基于人才培養模式創新的高職教材建設”[1-3]等探索,在教育實踐中都取得了一定的成果。但是許多研究成果在實踐應用中,又簡單地將知識、技能和素質依照傳統科目教育模式加以模塊化,不能真正使學生職業素養和專業技能同步提高。借鑒國內外的一些研究成果,結合我校機電工程系各專業的發展情況,我們認為,應當探索構建一種基于“校企合作,工學結合”的電子技術應用創新能力培養模式。第一,積極開展各種形式的調查研究,組織探討高職院校學生創新能力培養方案及其路徑。通過調查研究,了解社會人才需求,明確高職電子相關專業學生應該具備的電子技術應用創新能力,正確認識高職電子技術應用創新能力培養存在的問題和不足。第二,建立高職電子類學生創新能力培養平臺。依托機電工程系電工電子與自動化實訓基地,建立機器人創新實驗實訓室、電工電子類創新實驗實訓室,開發課程結合緊密、企業關聯度高的實驗實訓項目。首先培養學生基本的動手實踐能力,然后通過實驗室開放項目、學生創新課題、畢業論文(設計)等形式,鼓勵學生課余獨立或聯合開展各類科研活動,吸引學生積極探索新技術并能夠付諸實踐。同時,組建由教師、企業技術人員、學生構成的科研團隊,根據企業需要開展科技攻關活動,幫助解決生產中的實際問題,真正做到“工學結合”,鍛煉培養學生的實踐能力和創新能力。第三,企業參與實訓室建設,構建開放式實踐教學體系。通過調查研究,了解企業對專業人才的技能要求,從而不斷改進實訓項目和考核方式。爭取技術力量雄厚的設備供應企業參與實訓室建設,在技術開發、實訓室內部設施的布置、實訓項目的開發、實訓師資的培訓等方面同企業進行深入的合作,形成較為密切的互惠互利關系。這樣,企業由于了解學校的目標需求,可以開發出更符合學生能力培養需要的設施設備,有利于企業的發展;另一方面教師可有效利用企業的資源,提高自身的職業能力。第四,“以賽促學、以賽促改”,加強個性化創新人才培養。以國家級和省級技能競賽為契機,利用實驗實訓平臺,選拔培養優秀的有潛力的學生。通過參加大賽的準備和實訓,不斷發掘學生的潛力。在傳授一定的相關技能后,引導和鼓勵學生結合自身的優勢進行自主創新。通過組織參加不同級別的大賽,不斷總結提高,實現電子類專業學生知識技能和創新應用能力的全面發展,同時形成探索創新的校園氛圍,推動學生開展探索創新活動。第五,建立健全有關管理制度和激勵機制。開放實訓室的設施設備管理、耗材管理、學生管理,都要建立相應的制度。學校給予一定的資金支持,使教師干得帶勁,學生學得滿意。
三、創新能力培養的實踐及效果
關鍵詞:自主實驗教學模式;計算機與電子類專業便攜式實驗設備;案例開發;考核評價體系
作者簡介:徐成,男,博導,教授,研究方向為嵌入式系統。
1 研究背景
作為計算機與電子類專業教學體系的重要組成部分,實驗教學在整個教學過程中是至關重要、不可缺少的環節[1],學生綜合素質的提高及創新能力的培養更離不開實驗教學[2]。近年來,國內外各高校高度重視實驗教學,不斷增加資金與師資力量的投入,推行實驗教學改革,以提高教學質量。國外高校的計算機與電子類專業已實行“開放式”實驗教學:實驗室的場地、時間及設備全面開放,提供充分的條件,培養學生的個性與素質。而國內各高校的計算機與電子類專業近年也在不同程度上進行了實驗教學改革,“開放性”、“設計性”、“綜合性”等概念被引入,減少驗證性實驗,增加設計綜合性實驗的改革方式已被大家所公認。
當今計算機與電子技術的進步在給各行各業帶來方便的同時也促進了實踐教學的改革,其中集成電路的飛速發展使得實驗設備的便攜化與普及化成為可能且形成趨勢。而傳統的計算機實驗教學已不能滿足時代的要求,如何進行改革,加強學生的動手能力,成為教師共同探討的話題[3]?;谏鲜鲈?,我們從實驗教學設備的研制到實驗案例開發,以及教材編寫直至實驗教學模式進行了全面改革,研究并探索出一種適合計算機與電子類專業的自主實驗教學模式。
2 自主實驗教學模式理念
自主實驗教學模式,是指緊跟新技術自制系列便攜式實驗設備,并配備給學生人手一臺,在此基礎上學生可“自主”安排實驗的內容、時間、空間,教師則集中管理、答疑和考核。
該模式通過研制供計算機與電子類專業學生可隨身攜帶的系列便攜式實驗教學設備,實現實驗設備的低成本、便攜化和普及化,滿足學生人手一臺,將該專業學生系列硬件實驗的傳統實驗環節延伸到學生宿舍等實驗室之外的普通場所,改觀了資源短缺的矛盾,為學生提供充足的實驗條件,并使各層次學生在課余時間不受地點限制,充分利用實驗設備,自主思考,主動參與,營造好的學習與課外科技創新氛圍,以獲取較好的實驗教學效果。該模式以案例開發為驅動,精編涵蓋認知型、設計型和綜合型實驗的指導教材,并以學生為主體,鼓勵學生在實驗內容上進行自主創新,而不局限于實驗教材。該模式以教師為主導,集中管理,建立合理的評價體系,避免傳統實驗中過分關注實驗報告和出勤率而造成學生不注重實驗過程的單一考核方式,注重實驗過程中學生的自主性、知識運用能力與探索思考能力,并從知識、能力和素質三方面對學生進行全面考核評價。
自主實驗教學模式堅持的是以教師為主導,學生為主體,利用可供計算機與電子類專業學生可隨身隨帶的系列便攜式實驗教學設備,讓學生在時間、空間、內容等方面進行自主性實驗與學習的教學理念。
3 自主實驗教學模式研究內容
自主實驗教學模式研究的內容包括研制可供計算機與電子類專業學生隨身攜帶的系列便攜式實驗教學設備、設定硬件類課程體系、開發案例、編寫實驗教材、組織管理實驗教學活動以及建立科學合理的考核評價體系。
3.1 自制便攜式實驗設備
目前,計算機與電子類專業實驗教學存在一些問題與不足,內容如下。
1) 實驗設備成本高,限于資金問題,只能滿足多個學生共用一實驗平臺,并且只能在指定時間到指定實驗室進行實驗,無法實現開放與自主實驗教學。
2) 現有同類教學設備沒能很好針對我們計算機專業特定課程的教學需求而設計,系統復雜、冗余功能較多,使入門學生產生畏懼,對硬件學習缺乏信心。
3) 實驗平臺所用技術相對落后,需要多種附加配件,缺乏便攜性,使學生實驗的時間、地點和相關環境受到了限制。
基于以上問題,開發設計系列硬件類便攜式實驗設備,是加快教學改革步伐的關鍵。在自主實驗教學模式的理念下,通過研究相關新技術,我們完成了研制便攜式實驗設備的方案設計與論證,并對其具體實施及完善。預計自制的系列硬件類實驗設備有便攜式EDA實驗平臺、便攜式單片機開發板、便攜式ARM開發板等,使主要硬件實驗設備實現便攜化和普及化,為自主實驗教學提供硬件環境,推進自主實驗教學模式的研究與探索。
目前,我們已研制出便攜式EDA實驗平臺并投入實驗教學。該平臺可用于數字電路與邏輯設計實驗、計算機組成原理實驗、數字集成電路設計基礎實驗、USB串并通信實驗、基于IP核的數字系統設計、CPU設計等實驗課程。其資源布局和實物圖分別如圖1和圖2所示。該平臺集成當前新技術,其下載、通信與供電僅需一條UBS線,保持與時俱進的科技活力,方便筆記本電腦用戶隨時隨地使用;平臺小巧輕便,面積比2張銀行卡還要小(約為12×8cm2),便于隨身攜帶;平臺操作簡單、實用,成本低,可滿足學生人手一臺的需求,打破了傳統EDA實驗箱體積大,成本高,需購買配套電源線、下載線及通信轉接卡,無法滿足學生人手一臺的格局,為學生學習數字邏輯、計算機組成原理、集成電路設計等系列硬件類課程提供了充分的實驗條件,為實驗教學改革增添了新的篇章。
圖1 便攜式EDA實驗平臺資源布局圖 圖2 便攜式EDA實驗平臺實物圖
3.2 計算機與電子類專業自主教學模式下的硬件類課程體系設置
目前,國內不同高校計算機與電子類專業硬件實驗教學體系及內容各不相同。有的將實驗貫穿于理論課程中;有的為主干課程的實驗內容單列實驗課;還有的是將基礎實驗與理論課程同步開設,另增設側重于設計型、綜合型、研究與探索型實驗內容的綜合與創新實驗課程[4]。隨著教學改革的推進,以“加強基礎訓練、注重能力培養、強調素質提高、突出創新意識”為基準和原則[5],從滿足社會的需要,培養具備足夠動手實踐能力的學生出發,我們結合研制的系列硬件類便攜式實驗平臺的技術特點,綜合考慮該專業硬件類課程間的銜接等問題,重新構建了“理論教學的‘精講多練’(基礎)實驗教學的‘做中學’(提高)創新工程設計訓練(綜合運用)”這種適合計算機與電子類專業硬件類課程教學的三級實驗體系。
理論教學設置了相應的“課程實驗”,學生利用仿真軟件以及人手一臺的針對不同硬件課程的自制便攜式實驗平臺,學習基本專業軟件的應用,搭建基本概念模型,達到理解基本概念,促進理論學習的目的。實驗課程則在實驗教師的指導下,進一步強化訓練,系統學習實驗技能與技巧,培養學生的綜合實驗技能。其中“做中學”是指學生充分利用人手一臺的便攜實驗平臺,在實踐中摸索學習,進而啟發創造思維的過程。工程設計訓練是利用最新的平臺和工具進行實際工程設計訓練,注重專業知識的融合,誘導并培養學生的創新意識。
要實現自主實驗教學模式這一目標,不僅要實現教育理念的轉變,還要將最新的計算機知識帶到課程體系中[6]。該專業的硬件類實驗內容涉及數字邏輯、計算機組成原理、集成電路設計、單片機、接口技術、嵌入式系統應用等,不同課程配備不同種類的便攜式實驗平臺。其中數字邏輯、計算機組成原理是該專業必修的硬件基礎核心課程,設置了相應的課程實驗、實驗課程以及工程訓練,其他硬件類課程則設置相應的課程實驗,所有課程學完后有一綜合設計訓練,可綜合運用所有硬件知識。
以上體系設置與內容安排使硬件類課程教學具有鮮明的層次性,實現了基礎、提高與創新的教學目標,使實踐教學遞進化推進,培養的學生能滿足社會需求。
3.3 針對自制便攜式設備的案例開發
開發高品質的實驗案例是實驗教學有效開展的基礎,一個設計型、綜合型和研究型實驗案例的開發具備兩個要素:可操作性和創新性?;诖?,我們在自制便攜式實驗平臺的基礎上,結合專業課程的特點,從設計性、綜合性實驗出發,組織學生參與開發適用于計算機與電子類專業實驗教學的案例,激發學生的自主創新能力,引導學生迅速入門并順利開展實驗教學活動。
目前,我們已組織了部分具有創新精神的學生,對正處于試驗階段的便攜式EDA實驗平臺進行案例開發。同時引入案例開發的其他有效途徑,如將優秀畢業設計、優秀大學生創新訓練項目、學科競賽作品轉化為案例,鼓勵優秀學生自選題目,并將其轉化為教學案例等。在我院2008-200年上學期的嵌入式系統應用課程中,學生所獲全國嵌入式系統競賽一等獎的作品“互動視窗”、學生的自選課題塔吊遙控器等,作為案例被引入課程教學中,有利于激發學生的學習自主性。
3.4 自主實驗教學活動的組織開展
自主實驗教學活動的內容包括實驗教材的編寫、實驗過程、實驗答疑及實驗考核,并可延伸至創新訓練項目與學科競賽等活動。教師組織學生以所開發的實驗案例為題材,編寫涵蓋認知型、設計型和綜合型實驗的適合計算機與電子類專業的硬件實驗教材,以提高實驗項目的綜合性、應用性和探索性。實驗的開展過程中,學生人手一臺實驗設備,實驗內容、時間及空間可由其“自主”安排,實現隨時、隨地實驗,教師則組織集中答疑,及時幫助學生解除疑惑,了解學生的實驗自主性與思考問題的過程。學生完成實驗后,撰寫相應的實驗報告,提交并參與實驗檢查、考核或答問,最后教師通過實驗答疑環節中學生的表現、實驗報告及考核問答過程,對學生的實驗進行綜合評價。
在便攜式實驗設備基礎上,我們進行的一系列自主實驗教學活動,探討在案例教學方式下如何引導學生自主創新學習,激發學生的興趣與潛力,以及在自主開放實驗環境下如何引導學生進行創新性項目的開展,培養學生的創新思維與實踐能力的新教學理念。同時實現對傳統實驗教學內容的擴展,即通過自主實驗教學來引導部分優秀學生參加創新項目訓練及學科競賽,激發學生的潛能,培養學生解決實際問題的能力,提高綜合素質。
3.5 自主實驗教學模式下的考核評價體系
考核評價體系是自主實驗教學的重要研究部分,前面做得再好,落實不到位,只能讓少數學生受益而不能達到預期效果。引導、鼓勵能對想學的自覺學生發揮作用,但很多學生仍缺乏主動性,惰性思想較重。而考核應在提高學生的創新能力上發揮積極的導向作用[7],因此如何落實實驗教學各環節,如何監督到位、檢查到位是一個重點研究內容,工作開展如下。
1) 在自主實驗教學模式下,對學生日常實驗活動開展調查,分析在實驗教學活動開展過程中學生、教師所扮演的不同角色,組織教師和學生分別對實驗教學的各個環節進行討論,參考計算機與電子類專業的實驗教學大綱,探討在學生自主實驗、教師集中管理的新模式下如何制定實驗考核評價方案。
2) 通過針對性較強的教學案例的引導和自主實驗教學活動的開展,從實驗開展、答疑及考核問答等各個實驗環節對學生的自主性和將知識運用于實踐的能力進行綜合評價,避免傳統實驗以實驗報告和出
勤為主的單一考核方式,有利于培養學生解決實際問題的能力。
3) 研制一個人人過關的硬件語言應用的考核系統,為研究并建立自主實驗教學模式下的綜合考核評價體系增添砝碼。
針對自主實驗教學模式建立合理的評價體系,注重實驗過程中學生是否正確運用基礎知識及學生的探索思考能力,我們從知識、能力和素質三個方面對學生的自主實驗進行全面的考核評價,盡可能以科學合理的考核評價體系考核學生的自主實驗,從而最大化挖掘其潛能。
4 總結與展望
湖南大學信息科學與工程學院計算機與電子類專業實驗教學改革與創新取得了佳績:實驗載體“便攜式通用數字邏輯設計與EDA綜合實驗板”申請了國家專利,硬件課程計算機系統組成與系統結構2009年成為國家精品課程;硬件實驗室“湖南大學信息技術實驗室”2006年獲湖南省普通高校實踐教學示范實驗室建設資格,2009通過合格驗收并得到評估專家的一致好評。
實驗教學改革盡管有了好的開端,但仍有很大的提升空間。除實驗教學外,創新訓練、學科競賽、畢業論文等環節的作用亦不可忽略。該自主實驗教學模式將傳統實驗環節延伸到實驗室之外的普通場所,改善了學習條件和氛圍,促進了實驗教學改革、創新訓練及學科競賽活動的開展,有利于培養學生的創新思維與實踐能力,將推廣應用于我院的計算機科學與技術、通信工程、電子及人工智能等其他一級學科的專業。
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Research on Self-determination Experiment Teaching Mode in Computer and Electronics Specialty
XU Cheng, LI Renfa, ZENG Juanli, FANG Kaiqing
南京信息工程大學教學改革項目,江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(PAPD)資助。
引 言
南京信息工程大學前身是有“中國氣象人才搖籃”美譽的南京氣象學院,建校60多年以來,學校秉承“艱苦樸素、勤奮好學、追求真理、自強不息”的優良校風,為中國氣象事業的發展作出了卓越的貢獻,2012年大氣科學一級學科教育部學科評估列全國第一。經過40多年的發展,大氣探測專業形成了完整的培養體系,在人才培養上取得了很好的成績。近年來,面對新的需求,傳統的培養模式已不能適應新時期氣象業務發展的需要。因此,氣象探測人才培養整個體系都需要進行改革和創新。
人才培養方案構建
培養方案的改革瞄準國家重大戰略需求和中國氣象事業發展新需要,以“厚基礎、強實踐、重創新、爭一流”的人才培養新理念,確定課程體系,目的在于培養具有扎實的大氣科學基本知識、專業理論和專業技能,能夠在氣象以及相關行業從事大氣探測設備研發和維護、大氣探測數據處理和應用、災害天氣的臨近預報等科研、教學、業務及相關管理工作的高級專門人才?!昂窕A”主要體現在強化數學、物理、計算機和主干課的學習,基礎課的教學與專業應用緊密結合;“強實踐”目的在于加強現代氣象探測設備原理與維護、氣象探測數據處理與應用的實踐教學,增強學生的實踐動手能力;“重創新”在于通過延長生成實習和畢業論文時間,發表科技論文,培養學生的創新能力;“爭一流”體現在以一流的培養標準來培養一流人才。
在課程體系制訂的過程中,考慮知識的系統性和課程的模塊化,設置課程包括公共基礎課、通修課、學科基礎課、專業主干課、專業方向課、專業選修課和集中性實踐教學環節,總計180個學分;各門課程的關聯如圖1所示。所有課程按課程屬性分為基礎課程、專業課程和實驗課程?;A課程主要以數學、物理和計算機學科的基礎課為主。其課程安排的先后順序參考知識銜接的先后順序,并考慮各學期課時的平衡。圖1中第二板塊為專業課程,包括學科基礎課、專業主干課、專業方向課和專業任選課。由于大氣科學和電子技術是大氣探測學科基礎,因此,將與大氣探測有關的氣象和電子類核心課程作為本專業的學科基礎課程,包括天氣學原理、天氣學分析、大氣物理學、電路分析基礎和數字電子線路。
大氣探測學科發展至今,技術不斷更新,研究方向不斷增加,相關課程也不斷增多。根據課程在本學科的地位以及涉及的研究方向,大氣探測方向的專業課程分為專業主干課程、專業方向課程和專業任選課。其中,專業主干課包括現代大氣探測學、衛星氣象學、雷達氣象學、雷達原理與信號處理、動力氣象學、氣象統計方法和模擬電子線路。專業方向課程分為大氣探測技術和氣象觀測資料綜合分析兩大類,大氣探測技術方向課程包括電磁場理論、數字信號處理、嵌入式系統設計、微機原理與接口技術、信號與系統;氣象觀測資料綜合分析方向課程包括大氣激光探測、中小尺度天氣學、氣象衛星資料的多學科應用、大氣探測新技術、數值天氣預報和專業英語。學生可以從兩類方向課程中任選一類作為專業方向課程,另外一類方向課程可作為任選課選修。
實驗課程為第三個板塊的課程,屬于集中性實踐教學環節的內容。該板塊課程的設置目的在于培養學生的實踐技能和實踐創新能力。其設置的課程包括認識實習、大氣探測實習、衛星氣象學實習、激光雷達綜合實習、生成實習、學年論文、畢業論文等。
師資隊伍建設
師資隊伍是教學主體之一,教師隊伍建設是提高教學質量的重要環節。近年來,在師資隊伍建設上主要有四大舉措:(1)課程小組建設。針對每門課程,建設一支年齡結構合理、可持續發展的教師隊伍梯隊。每門課的教學與教研活動以課程小組為單位進行統一安排、集中處理。(2)加強教師的業務素養,提高專業教學水平。通過各種渠道,促使教師了解和參與氣象業務工作,根據氣象業務的最新需求,來調整課程教學內容,提高教學水平和教學效果。(3)拓展青年教師的國際視野。通過參加國際培訓班、國際會議、邀請國外知名專家講學與學術交流、支持年輕教師出國深造的途徑,拓展教師的國際視野,增強他們的外語教學能力和國際科研合作交流能力。(4)培養教師的雙語教學能力。通過各種海外留學計劃,選派教師出國進行專業課學習,了解國外同類課程教學內容、教學方法,增強他們全英文授課的能力。同時,以WMO衛星氣象培訓中心為平臺,在實踐中不斷增強教師的雙語授課能力。(5)鼓勵教師博士化和國際化。經過近年來的師資隊伍建設,大氣探測系形成了一支學歷結構、年齡結構、學緣結構合理的師資隊伍。
實驗室及實習基地建設
對于實踐型和創新型人才培養,實踐和實習平臺建設至關重要。過去由于資金短缺,實驗室建設相對落后;近年來,依托“局校共建”、江蘇省優勢學科建設,通過多項實驗室建設項目、實驗室開放項目和大學生創新計劃,加快大氣探測專業實驗室建設、實驗示范中心建設和實習實踐基地建設。局校共建以來,建成了“中國氣象局氣象探測實習培訓基地”、“中國氣象局地基遙感探測系統”、中央氣象臺等級的?!皻庀笈_”、“雷達與衛星信息處理實驗室”和國家、省、市氣象局生產實習基地等優質實踐平臺。這些試驗平臺的建成,為實踐課教學供了良好的基礎。通過在實驗室和實習基地的學習,鍛煉了學生的操作能力、實踐能力和創新能力,使學生在工作后能夠迅速融入到氣象探測預報和相關業務工作中。
教材與課件建設
教材和課件是教學工作中兩個重要教學資源。本專業建立以來,一直非常重視教材和課件的建設,特別是《衛星氣象學》和《雷達氣象學》這兩門主干課。早在上世紀80年代,本專業出版了我國第一部《衛星氣象學》和《雷達氣象學》教材。由于大氣探測學科發展很快,近年來對原有的教材進行修訂再版。2009年編寫了《衛星氣象學實習》電子教材,經過近3年的試運行和修改,即將出版。同時,課程組按照教學大綱的要求,確定教學內容,制作內容豐富的專業課PPT課件。其外,專家講座的PPT報告、網絡視頻講義也作為課件的一部分,豐富了教學內容。
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知識經濟呼喚素質教育,實施素質教育的重點是要培養學生的創新精神和實踐能力。理論教學與實踐教學是高校教育的兩個重要組成部分,而實踐教學對于大學生,特別是工科類高職大學生實際工作能力的培養起到至關重要的作用。實踐教學改革是一個系統工程,涉及到教學管理體制、實踐教學內容、實踐教學方法、實踐教師隊伍建設等諸多方面,通過改革提高實踐教師的業務素質,改進教學內容,使實踐教學更有利于學生創新能力的培養。由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同舉辦的全國大學生電子設計競賽是推動電子信息類專業教學改革的一個非常有效的舉措。競賽固然可以激發參賽者的競爭意識,但更重要的是它給予我們進行教學改革的深刻思考。如果將這種思考融入教改實踐中,那么競賽所帶來的效益是巨大的。
一、競賽是對傳統實踐教學的一個挑戰
在電子與信息技術飛速發展的21世紀,激烈的國際國內市場競爭要求我們培養的學生不應是照貓畫虎的高手,而應是基礎扎實、知識面寬、富有創新精神和競爭意識的人才。而傳統的電子類專業實踐教學內容,重分析、輕綜合;重個體、輕協作。全國大學生電子設計競賽從理論設計到實際制作都提出了較高的要求,這對于參賽學生來講是一次很好的鍛煉。按傳統方法培養的學生,在參加電子設計競賽時,就會發生諸多的問題。如:理論設計正確卻無法在工程上實現;單元電路正確卻無法實現系統聯調;個人能力很強卻各自為政,不能實現強強聯合等等。這是因為電子設計競賽既不是單純的理論設計競賽也不僅僅是實驗競賽,而是由一個參賽隊共同設計、制作完成一個有特定工程背景的題目的優劣與快慢的競賽。它既強調理論設計,更強調系統實現。它考核了學生綜合運用基礎知識的能力,更注重考察學生的創新意識。題目涉及的內容是一個課程群而非單一的一門課程。因此競賽的形式與內容符合面向21世紀人才培養的目標和需求,是對傳統教學方法的一個挑戰,如不改革傳統的教學內容和教學方法,建立一個新的教學課程體系,就無法適應現代高等教育的需要。同時,競賽成績從一個側面反映了這個課程群的教學水平和教學改革的成敗。
二、競賽對課程體系改革的積極作用
從參賽同學的情況看,參加競賽的同學大多數為結束大學第二年學習,剛升入三年級的學生,參賽前他們已系統完成電子線路理論課和實驗課的學習,并進行了萬用表組裝和收音機組裝等實訓項目的訓練,有一定的理論知識基礎和動手能力。但是還缺乏目前應用最為廣泛的單片機方面的知識,因此我們可以在大二開設單片機課程,進行“單片機”理論知識的學習。并增設“單片機最小系統”實訓項目,在這個項目中,可以先讓學生獨立的完成一個單片機最小系統的設計制作,然后在這個系統的基礎上進行一些綜合項目的開發。
由于學生所學各門課程比較獨立,同學們普遍缺乏面對實際工程問題、設計制作較大規模應用電路的工作經驗。因此,我們可以為大學二年級的學生開設“電路創新設計”選修課,為同學們提供進一步鍛煉提高的機會。在這門課程中,為同學們介紹當今最先進的電子器件的應用和各類電路的設計方法,開闊同學們的視野,強化同學們的工程概念,并給出多種設計制作的題目供同學們練習。仿照競賽的要求將同學分組,從較簡單的應用電路開始,要求每組學生完成數個難度遞增的實驗電路設計、制作與調試,并寫出詳細總結報告。在制作每個電路的訓練過程中,鼓勵學生用不同的方案實現,以鍛煉學生思維的廣闊性,培養其創新能力。
三、競賽對教學內容改革起到推動作用
實驗的目的是讓學生通過實際動手,掌握一般的實驗方法和技巧,鞏固已有的理論知識,提高其分析和解決實際問題的能力,也培養其創新精神和實事求是的作風。我們一般將實驗分為驗證性實驗和非驗證性實驗兩種,前者是依據教學大綱要求預先設計好的,只要求學生按照已知的方法和步驟進行操作,這種實驗方式在基礎訓練階段是必不可少的,但因為其本身在時間、空間和內容上的局限性,不利于學生創新能力的培養。而非驗證性實驗因可讓學生自主設計和開展實驗,從而提高了其挑戰性,也極大地激發了學生的創新欲望,對培養學生的實際動手能力和創新精神是非常有利的。我們可以增加非驗證性實驗課,提高學生綜合實驗能力。
在電子競賽前的訓練和競賽的過程中,我們廣泛地了解、使用新技術、新器件,更清楚地認識到當前電子技術的飛速發展,對實踐教學提出了新的要求。要培養跨世紀的科技人才,必須不斷改進教學內容。舍棄過時陳舊的內容,如模擬電路中過多的分立元件電路實驗,數字電路中過多的小規模集成電路實驗;引入新的內容,如集成運放的各種應用,EPLD和FPGA的應用等。增加電子線路軟件仿真的內容,使軟硬件相結合,豐富實驗手段。增加大量的設計性和綜合設計性實驗內容,并注意教學內容的多樣性,滿足不同程度學生的學習需要,并且可以將各種EDA軟件穿插于各門相關課程中,如Proteus、Pspice、Protel、Workbench等軟件的應用,大大開闊了學生的視野,提高了學生的綜合設計能力和設計效率。
四、競賽對學生的畢業設計起到導向作用
畢業設計是一次綜合運用各種知識、技能進行實際動手解決課題問題的訓練過程。對于工科類高職學生,應在教師的指導下,根據指定的設計任務,收集資料,綜合運用所學的知識、技術、能力,比較獨立地完成一個系統的設計制作,并寫出相應的畢業論文。我們分析歷年大學生電子設計競賽題目,不難發現,這些題目在形式、內容、難度方面都與高職學生畢業設計題目較為接近。因此,我們完全可以將畢業設計和電子競賽有機結合起來。電子競賽可以為畢業設計的選題提供參考,同時還可以將電子競賽中用到的一些新技術、新產品應用到畢業設計中來,促進了學生對于新技術的應用與掌握,提高了畢業設計的質量。
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)02-0158-02
1背景
目前大部分高校的“計算機應用基礎”課程以基礎課的形式開設,采用統一的教材和統一的教學進度,期末統一參加等級考試。
這樣做的結果是分數漂亮,但學生實際應用能力很低,例如很多學生通過等級考試后,仍然不懂得畢業論文排版中的插入目錄、頁眉奇偶頁和分節設置等等排版問題;再如經管類學生會開設統計學課程,其中部分教學可能會涉及Excel中的知識,此時學生的表現是沒有學過、沒有聽過。而實際情況是學生在學習“計算機應用基礎”這門課程時已經有所接觸,學生只是為了考試而學習,老師只是為了提高等級考試的通過率而教授,沒有依照學生專業對知識一步細分,強化。
要提高學生的計算機水平和解決實際問題的應用能力,必須對學生的實際情況進行全面了解,并對當前教學過程中存在的各種不足進行全面總結。為此,筆者對華立學院的計算機應用基礎課程中的Excel知識分類教學研究。
2思路
Excel知識分類教學改革思路是通過學生分類、教學內容分類、模塊按按類別選配以及教學方法與手段有效匹配教學內容模塊這幾個方面來開展“立體化”教學改革,以此解決Excel知識教學中面臨的主要問題。
1)學生分類
分類教學是指在班級授課制下基于學生專業差異基礎上的個性化教學模式,它承認學生的專業差別。教師根據學生專業及現有的知識、能力水平和潛力傾向把學生科學地分成幾組水平相近的群體并區別對待,這些群體在教師恰當的分類策略和相互作用中得到最好的發展和提高。對教學對象的深入了解和準確定位是開展分類教學的基礎。
2)教學內容分類和模塊化
模塊式教學(簡稱MES)是國際勞工組織在20世紀70年代開發出來的一種較為先進的培訓模式,它非常適用于以技能培訓為主的課程。我們可以對教學知識內容分類分解,再根據教學對象的專業狀況和后續課程的需求進行教學內容進行模塊重構,以體現Excel知識的專業特色。
3)以模塊化選擇教學模式
不同的學科不同的課程都應選擇適合的教學模式才能取得最好的教學效果。要根據各教學內容模塊的性質,充分運用現代化教學手段,大力開展“案例式”、“討論式”、“任務驅動”教學,設計一批創新型和綜合型的實驗項目和任務,建立多種多樣的課外學習場所,舉辦學科競賽、電腦周等課外學習活動,提高學生的學習興趣,培養學生的自我學習和創新能力。
3教學對象分類
對教學知識分層之前需要先對教學對象分類或者說對學生分類,按照學生專業設置的后續課程對Excel知識需求進行分類。將學校專業類別分為計算機電子類、機械類、藝術設計類、外語類、經管類、會計類六大類。按照專業設置的后續課程對Excel知識需求程度和方向進行分析合并。
計算機電子類突出培養學生算法設計能力和計算思維,除掌握基本應用外,需對常用函數如文本函數、日期時間函數、邏輯函數、統計函數熟練掌握,這些函數在后續課程如C語言、數據庫等課程中也將用到類似的函數,編程可以向Excel的VAB方向講解。
經管類和會計類的后續課程對Excel知識需求程度是相當的高,后續課程有數據庫、統計學、財務函數等等,其中數據庫中的函數部分就和Excel中的函數高度吻合;統計學中對數據的簡單分析就會用到Excel中高級篩選、自動篩選、分類匯總以及更多的更專業的統計類函數和查找類函數。
機械藝術設計及外語類這三種專業因為后續課程對Excel知識需求度不高,因此對Excel知識要求就是熟練掌握基本的數據處理、排版和簡單函數應用。
這樣通過后續課程對Excel知識需求對六大類經行分析合并成為三個方向,A方向:為計算機電子類;B方向:為經管會計類;C方向:機械藝術設計及外語類。
4 教學內容分類
對教學知識分層依據為:1)教學基礎內容;2)后續課程的相關程度;3)專業工作中的使用。
4.1 教學基礎內容
我校學生在學習完“計算機應用基礎”課程后會參加廣東省高等學校計算機水平等級考試中的一級考試,依據該考試大綱對教學內容分解分析。
該大綱對這部分知識的總體要求是:熟練掌握工作表的建立、編輯、格式化,圖表的建立、分析,數據庫的概念和用,表達式和基礎函數的應用。包括內容為:1)工作表的建立;2)數據錄入、修改以及格式排版;3)函數和公式應用:函數包括:數學函數、統計函數、日期函數、條件函數、財務函、數據庫、查找函數;4)圖表操作:圖表的創建與編輯:圖表的創建,插入/編輯/刪除/修改圖表;圖表格式的設置;數據透視圖的應用;5)數據庫應用或者為數據分析處理:數據的排序(包括自定義排序)、篩選(自動篩選,高級篩選)、分類匯總、數據有效性的應用、合并計算、模擬分析、數據透視表的應用。
以上內容為我校學生在學習Excel中的知識,即教學基本內容。
4.2 后續課程的相關程度
根據三類學生的后續課程對Excel知識需求進行分析。
計算機電子類學生后續課程與Excel知識有重疊的有:C/C++語言程序設計、數據庫原理這兩門課程,重疊部分為各類函數,可擴展部分為Excel的VAB方向和數據挖掘。
經管會計類學生后續課程與Excel知識有重疊的有:統計學、財務函數這兩門課程,重疊部分為各類函數以及數據分析處理,可擴展部分為財務函數、數組公式、數據分析處理包括規劃求解、模擬分析。
機械藝術設計及外語類這三種專業后續課程與Excel知識有重疊的部分幾乎沒有,也就是說他們對這個部分的知識在后續課程中的重要程度不高,滿足基本知識的掌握即可。
4.3 專業工作中的使用
計算機類學生在專業中可能用到的Excel知識有:各類函數、數據分析處理、VAB以及數據挖掘。
經管會計類學生在專業中可能用到的Excel知識有:各類函數尤其是財務函數和數據分析處理。
5教學模塊解構與建設
要開展分類教學,必須對Excel教學內容進行科學的模塊化分解工作,再根據教學對象的實際狀況和需求進行教學內容的模塊重構。加大人才培養計劃制定的參與度和人才培養目標對Excel知識教學要求的研究,搭配的教學內容既要符合學生的學習基礎,也要符合專業的培養目標。
根據大學計算機基礎教學的基本要求和大學生計算機應用能力的培養目標,分解教學內容,建立基礎模塊和應用模塊;為體現學生的專業特色,建立特色模塊?;A模塊內容即我校教學大綱以及廣東省高等學校計算機水平等級考試中的一級考試大綱。應用模塊延伸基礎模塊中的數據分析處理。特色模塊分為:計算機類特色模塊和經管會計類特色模塊,分別突出專業知識。計算機類特色模塊突出VAB和數據挖掘。經管會計類特色模塊突出財務函數和數據分析處理。為每個教學內容模塊設計教學大綱,制訂具有可操作的教學計劃,明確教學目標、編寫教學案例、建議教學時數、明確教學重點難點、確定考核方式等。
6教學模式的選擇
根據教學內容模塊的特點,選擇合適的教學手段和教學方法,使得教學模式與教學內容有效匹配,以便解決Excel的課時有限、內容繁雜和教學模式單一的問題。
基礎模塊開設為統講知識,建立基礎視頻資源開放,課堂時間花費不多,以學生自學為主,教師解惑為輔。
應用模塊開設為主講知識,建立視頻資源開放,以項目式和任務驅動的教學模式為主,通過網絡教學平臺的建設、學習機房的建立、學科競賽實驗室的建立等多種渠道開展應用模塊教學。以多功能網絡教學平臺為載體,開設教學案例展示、學生作品互評、師生互動討論等多個教學板塊,拓展教學的空間和時間。學生課后練習題目要具有一定現實實例,做到綜合性,做一題可以應用到多個知識點,讓學生體會到現實問題的復雜性和多樣性以及解決現實問題的成就感,吸引學生的自學興趣。
特色模塊開設為專題講座,從本專業的知識點和工作實際出發經行講解,講解教師為相關專業教師,聚焦教師的專業特長,用通俗易懂形象化的專業方式應用Excel知識解決復雜的實際問題。不但可以提高學生對專業的認識,也更加加深對Excel知識的認知。
7結語
“計算機應用基礎”是各高校面向新生開設的第一門計算機課程,目的是使學生獲得進一步學習信息技術所必備的基本知識以及為后續專業課程做前期鋪墊,為學好專業課程打好基礎。筆者以華立學院為背景,以Excel知識為突破口,闡述了一種分類教學方法。建立Excel知識分類型知識體系和教學策略:堅持“因材施教”的教學方針,首先對教學對象進行分類別,再對教學內容模塊化分類,最后針對不同的教學內容模塊特點選擇合適的教學手段和方法。
⒖嘉南祝
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