摘要:在工程型創新人才培養過程中,依托學科優勢,通過電子信息工程專業建設與學科建設有機結合,圍繞提高學生工程素質和實踐能力,構建“三過程一環境”的工程創新人才培養體系,使電子信息工程專業創新人才不斷涌現,人才培養質量不斷提高。
關鍵詞:學科;電子信息工程;創新人才;培養體系
作者簡介:林樂平(1980-),女,廣西桂平人,桂林電子科技大學信息與通信學院,講師;歐陽寧(1972-),男,湖南寧遠人,桂林電子科技大學信息與通信學院副院長,教授。(廣西 桂林 541004)
基金項目:本文系廣西區“電子信息類人才培養模式創新實驗區”、“電子信息工程特色專業與課程一體化”建設項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)34-0022-02
信息技術是當今世界經濟社會發展的重要驅動力。信息化也是當今世界發展的大趨勢,是推動經濟社會變革的重要力量。隨著電子信息技術的高速發展,促進了現代科學技術與產業結構的調整。我國對電子信息行業高水平人才的需求極為旺盛,從而構筑了社會對電子信息工程創新人才培養的巨大需求。目前我國工程教育規模位居世界第一,高級工程技術人才總量達到1400多萬人。在規模迅猛發展的同時,如何探索一條適應可持續發展的高素質工程創新人才培養之路,為國家培養一批工程領域的領軍人物、一大批適應社會經濟發展需要的卓越工程師,真正夯實我國的核心競爭力、提升我國工程人才的國際競爭力,已成為國家中長期發展的大事要事。
學科建設與專業建設均是高校的基本建設內容。雖然,二者存在著建設目標與側重點不同、內涵要素不同、建設成果的標準不同等諸多差異,但是二者之間也存在著密切的聯系。學科是專業發展的基礎,專業是學科承擔人才培養的基地。
桂林電子科技大學電子信息工程專業圍繞國家和廣西戰略性新興產業的發展,發揮學科優勢,拓展人才培養新領域,建設成為學科建設、科學研究與人才培養基地,為電子信息戰略性新興產業、國民經濟建設提供更多的科技人才和有力的技術支撐。
一、“三過程一環境”的創新人才培養體系
工程創新人才要求綜合素質高、能力強、知識結構合理、全面發展。“三過程一環境”的工程創新人才培養體系如圖1所示。
其中,“三過程”是指理論知識傳授學習過程、實踐能力訓練培養過程和工程素質拓展提升過程。按照“理論知識傳授學習→實踐能力訓練培養→工程素質拓展提升”的三個過程,按階段、按層次逐步培養和提升學生的工程應用能力、工程素質和創新精神,使之成為基礎知識厚、工程能力強的人才。在理論傳授學習過程中,主要依靠理論課程課堂講授為主的上課形式,著重傳授給學生最基本的知識,打牢基礎;在實踐能力訓練培養過程中,主要依靠與理論課程配套的實驗課、課程設計等完成,訓練和培養學生具備一定的實踐能力;在工程素質拓展提升階段主要通過校內工程實訓、課外制作、導師科研項目訓練及校外企業實習實踐來實施,逐步拓展和提升學生的工程素質和工程實踐能力。
“一環境”是指學科促進教學的支撐環境,它主要圍繞“三個過程”服務,以專業建設、課程體系、教學團隊為基礎,以課內課外、校內校外教學培養為方法,以課程實驗實訓、課外制作訓練、科研項目訓練和企業實習實踐為手段,共同為工程創新人才培養提供強有力的保障。
在此“三過程一環境”的工程創新人才培養體系中,環境的建設是人才培養成敗的關鍵。本文就桂林電子科技大學信息通信學院電子信息工程專業創新人才培養體系中“學科促進教學支撐環境”的建設作一些探討。
二、學科促進教學支撐環境建設工作
桂林電子科技大學信息與通信學院針對電子信息工程創新人才培養目標,在專業建設、課程體系建設、教學團隊建設、科研項目和平臺提升學生創新能力、校內校外創新人才培養實踐基地建設等幾個方面開展的探索與實踐取得了較好成果。
1.立足學科優勢,促進專業建設
學科建設與專業建設均是高校的基本建設內容。雖然二者存在著建設目標與側重點不同、內涵要素不同、建設成果的標準不同等諸多差異。但是二者之間也存在著密切的聯系。要堅持將專業建設融入學科發展,將學科優勢轉化為專業優勢,為創新人才培養構建優秀的平臺與基地。
電子信息工程依托于信號與信息處理學科。該學科在隱藏目標的自適應探測技術研究、子空間自適應估計理論與跟蹤技術、多維數據自適應處理技術、北斗衛星導航、藍綠激光對潛通信和智能視頻監控等方面特色鮮明,承擔大量國家、國防和省部級重大項目,具有很好的學科優勢。同時,瞄準《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》“高端設備制造”中衛星產業發展和海洋工程裝備等新產業,適時推出了“導航及應用技術”和“海洋電子信息工程”兩個專業新方向。并且,梳理細化原電子信息工程專業培養方案,分解出“信息處理技術”、“應用電子技術”和“嵌入式應用技術”三個專業方向,形成了五個目標明確的專業方向,使得電子信息工程既做到寬口徑又有很鮮明的特色。
2.圍繞學科特色,改革課程體系
課程是教學內容的載體,直接關系到人才培養的質量。利用學科建設成果,提煉出新課程或課程新內容,落實對學生創新能力的培養,以滿足行業對工程人才質量的要求。
在導航及應用技術專業方向上新增了“多系統融合技術”、“慣性導航原理及應用”、“航天器軌道動力學”和“天線與電波傳播”專業課程。在海洋電子信息工程方向上新增了“水聲技術”、“海洋探測與數據處理”、“海洋通信”、“水下激光成像”、“海洋遙感技術”、“海洋技術概論”、“聲學測量”和“藍綠激光和紫外光在海洋通信中的應用”等專業課程。在其他三個方向上整合了原來的課程,結合電子技術發展前沿,增加了“傳感器技術及應用”、信號與系統及處理”、“電子測量與智能儀器”等專業課程。
課程體系改革以課程群建設為抓手,形成了專業特色鮮明的三個核心課程群:
(1)以數字信號處理為核心,構建了信號處理課程群。該課程群中的基礎課程側重于研究信號與信息的獲取、基本分析方法等,為應用課程打下基礎。應用課程側重于信號與信息的處理技術手段和應用,包括圖像、聲音、視頻。該課程群分層次教育,通過開設“信號與系統及處理”、“多系統融合技術”,讓學生掌握現代信號處理的新應用。
(2)以“通信原理”為核心,構建了導航及應用課程群。“通信原理”課程是電子信息工程專業的主要專業基礎必修課。在此基礎上形成的導航及應用課程群能讓學生掌握導航的原理和基礎、測量捕獲和定位的方法、技術及其在軍事、交通運輸等行業中的應用。
(3)以“微機原理及接口技術”為核心,構建嵌入式應用課程群。“微機原理與接口技術”課程是電子信息工程專業的主要專業基礎必修課,是大學計算機基礎教學中的核心課程。由“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“ARM原理及應用”、“DSP原理及應用”和“FPGA技術及應用”等構成的嵌入式課程群為信號與信息處理、導航及應用技術、海洋信息工程提供了堅實的硬件平臺,是電子信息工程專業的重要課程群之一。
同時,將學科科研成果引入教材。教材是聯系學生(學)和教師(教)的橋梁。將學科最新動態和成果引入教材,使科研成果發揮了廣泛的影響作用。與上海豐寶電子科技有限公司合作過程中,開發研制LPC系列嵌入式系統平臺,利用這些項目成果編寫了《ARM嵌入式系統——基于LPC2400和IAR開發環境》和《基于LPC3250的嵌入式Linux系統開發》兩部教材,并應用于課程教學。
3.依托科研團隊,提高教師教學水平
科學研究團隊是青年教師成長的沃土。良好的科學研究氛圍激勵和影響著每一位老師不斷在專業理論水平和實踐能力的提升上孜孜以求。通過參與科研項目,教師從選題、申報書和開題報告的撰寫、項目的開展和實施、難點的突破、中期報告的撰寫、科學總結的匯報、論文的發表、項目的驗收和結題等各個環節得到了全面的鍛煉,逐漸成為能獨立承擔科學研究項目的負責人和教學骨干。如青年老師王國富承擔了國家自然科學基金項目“基于UWB信號的隱藏活動目標自適應檢測技術研究”,肖海林老師承擔了廣西重點自然科學基金項目“認知無線電MIMO廣播信道功率控制與分配算法研究與實現”等。另一方面,將科研積累用于課程教學有利于開拓學生的視野,激發學生的學習熱情。多名老師深受學生的歡迎。
科研團隊與教學團隊初步融合,由學科帶頭人任教學團隊負責人,負責指導和培養本團隊的青年教師。
在寬帶與智能信息處理科研團隊中,團隊帶頭人歐陽繕教授是全國模范教師,在科學研究和教學活動中充分發揮傳幫帶作用,負責指導了9名青年教師。廣西區教學名師黃冰教授指導了5名青年教師。
4.依托科研項目,提升學生的創新實踐能力
學生參與教師的科研工作可以使其掌握科研設計工作的思路及方法步驟,同時通過科研工作了解所學知識的應用領域。教師通過學生參與科研工作的體會,了解學生掌握實踐知識的難點及共性,以便在教學工作中強化這些知識點的教學。[4]豐富的科研訓練可以培養學生的創新實踐能力,成效明顯。
教師結合自身實際,堅持實踐教學與科學研究、課外科技文化活動“兩結合”的原則,充分發揮重點實驗室、項目課題組在科學研究、技術裝備以及師資隊伍等方面的優勢,通過鼓勵和吸引大學生直接參與科研項目或科研訓練項目、科研課題相結合的設計競賽或畢業設計等多種形式,提升學生創新實踐能力。省部級和區高校重點實驗室、校內研究機構面向優秀本科生開放,成為高年級本科生進行專業實驗、科技創新和畢業設計的重要基地。
廣西區重點自然科學基金“光纖聲傳感器陣列的語音技術研究”項目中吸引了3位2008級本科生負責小信號放大電路、數據采集兩個模塊的制作,幫助該項目順利結題。在“基于智能視頻監控系統”項目中,將項目分解成多個科研實訓模塊,選拔學生進行項目培訓。學生參與研制的“高動態北斗/GPS衛星信號模擬器”獲得了2011年第五屆“挑戰杯”廣西大學生課外學術科技作品競賽一等獎。
5.發揮科研優勢,構建校內校外創新人才培養實踐基地
科研成果促進實驗平臺建設,實現實驗設備升級換代。實驗教學是整個實踐教學的重要組成部分。實驗室的建設直接關系到實驗教學的質量水平。利用上海豐寶電子科技有限公司橫向項目開發研制LPC2410嵌入式實驗平臺和Cortex M3實驗平臺,已在相關實驗課程中使用。
學科優勢吸引企業參與教學,在校內設立校企共建實驗室,在校外成立聯合培養基地。學校加入德州儀器公司(TI)的大學計劃,共建數字信號處理方案實驗室,參與TI公司舉辦DSP大賽(2010年蔡曉東博士指導的作品獲得了三等獎),并與北京錦鴻希電信息技術股份有限公司、天津通信廣播集團有限公司等企業合作建立了培養基地。
三、結束語
“三過程一環境”的工程創新人才培養體系研究成果已在兩個年級電子信息工程專業實施,涉及學生達到600余人。以科研資源和平臺為載體,開展分層次的本科生創新實踐能力訓練,探索一條適合本專業的高素質人才培養之路。學生在許多國家級、廣西區的各類重大比賽,例如全國電子設計大賽、“挑戰杯”大賽、大學生英語競賽等競賽中獲得一、二、三等獎14次。先進技術的引入使得學生的應用開發能力得到了全面的訓練。在當前本科畢業生就業壓力較大的情況下,學生就業前景依然看好,畢業生一次就業率一直保持在90%以上。學生就業主要分布在廣東、廣西、沿海及全國各地電信部門、高校、科研機構以及電子信息相關企業,受到了用人單位的普遍好評。
該培養體系的研究成果也在區內、區外部分院校進行推廣,近兩年內共有7所區內外院校到我院調研電子信息工程專業建設方案和實施情況。
參考文獻:
[1]朱江,等.加強通信工程特色專業建設 進一步提高人才培養質量[J].高等教育研究學報,2009,(2):66-68.
[2]汪洋,等.電子信息工程省級特色專業的建設與實踐[J].中國電力教育,2009,(12):52-54.
[3]韓寶志.構建工程創新人才培養體系加快工程教育改革步伐——訪天津大學校長龔克[J].中國高等教育,2010,(8):12-14.
[4]覃慶國,等.依托學科優勢構建電子信息類創新人才培養體系[J].電子科技大學學報(社科版),2010,12(5):103-106.
[5]朱宏,等.科研與教學互動培育創新型人才[J].中國高等教育,2009,(10):25-27.
[6]孫淑強.高校創新人才培養體系的構建[J].實驗室研究與探索,2010,(9):163-165.
(責任編輯:王祝萍)