[摘 要]針對培養對象的專業、興趣、能力的不同因材施教,將能力培養劃分為基礎能力、技術能力、設計能力三個層次,構建電子創新人才“金字塔”培養體系,能有效滿足學員對電子技術基礎、發展、創新的興趣和要求。
[關鍵詞]電子創新人才 電子技術系列課程 “金字塔”培養體系
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)23-0130-03
隨著海軍信息化建設的推進,電子裝備在海軍裝備中所占比重逐漸增大,電子技術已經成為海軍戰斗力的重要構成要素。海軍電子信息裝備數量龐大、系統復雜,對電子信息系統的全面掌控能力成為新型軍事人才的必備素質。
近年來,我們先后完成了“電子技術系列課程改革研究”、“創建電子技術工程實踐平臺培育新型合訓人才”等多項大學教育科研項目,圍繞電子創新人才培養體系問題,開展了積極的探索與實踐,對電子技術系列課程進行了改革,提出了電子創新人才“金字塔”培養體系。
一、基本情況
傳統的電子技術系列課程教學模式重理論輕實踐,理論與實驗課程脫節、課程與課程之間缺乏有機聯系,傳授內容多,對有些對電子技術有較好基礎或濃厚興趣的學員來說,內容、難度、實用性和創新性又嚴重不足。
電子技術系列課程作為專業基礎或者工程技術核心基礎課程,既要打牢理論基礎,又要強調知識的運用。同時,針對學員基礎、層次、能力的差別,要因材施教,加強一部分對電子技術有興趣、有進一步探究需求的學員綜合能力的訓練;而對于熱愛電子技術的部分拔尖學員,需要有針對性地實施專才培養。電子技術系列課程面對這三個層次的學員,需對教學內容進行整合、優化、創新,對教學方法和手段創新,構建層次清晰、遞進有序、銜接科學的電子創新人才培養體系。
二、電子創新人才“金字塔”培養體系的構建
電子創新人才應該具有寬厚的電子技術基礎,能夠綜合應用電子技術知識分析和解決實際問題,具有創新意識和能力。它包括三個能力層次,即基礎能力、技術能力、設計能力,這三種能力相互依存,依次遞進。其對應的培養對象是全體學員、部分學員和小比例的精英學員。按照培養層次的由低到高和培養人數的由多到少,構建了電子創新人才“金字塔”培養體系,如圖1所示。
基礎能力的培養。學校的學員大部分是合訓專業,培養目標為初級指揮軍官,要求對掌管的電子裝備具有維護管理能力,這是最基本的要求,全體學生必須具備,是“金字塔”培養體系的“底座”,它主要通過電子技術系列課程教學來實現。在系列課程實施中,通過合理設置教學模塊、編排內容,使理論教學和實驗教學融為一體,使學員掌握較為寬廣的電子技術知識和技能,能適應部隊電子裝備的管理和維護工作。
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圖1電子創新人才培養層次
技術能力的培養。通過開展電子科技創新月課外實踐活動,為在電子設計制作方面有興趣的學員提供挖掘潛能、展示自己的空間和平臺,引導他們正確認識和定位自己,實現從管理到技術的跨越,這是“金字塔”培養體系的“塔身”。
設計能力的培養。通過對電子創新活動選拔出來的有較高電子技術能力素養的拔尖學生進行專門培訓,以參加全國(省)電子設計競賽的形式實施。通過系統的系列培訓,通過電子設計競賽的歷練,使學員具有較高的電子設計能力,能適應部隊電子系統設計和裝備的革新工作,這是經過層層選拔出的精英培養,是“金字塔”培養體系的“塔尖”。
“金字塔”人才培養體系,按照“理論聯系實際、強調素質能力、著眼長遠發展、注重創新思維”的培養理念,按照理論教學與實驗教學統籌協調、“賽育互動”的教學方法,按照基礎教育、興趣活動、競賽培訓遞進的模式,打牢基礎,激發自主意識,釋放創新潛力和聰明才智,全面培養學員的適應能力、創新能力。
三、電子創新人才“金字塔”培養體系的實踐
(一)面向全體學員的課程體系的改革與實踐
電子技術系列課程,作為“金字塔”培養體系的“底座”,是夯實學員電子技術基礎知識,培養學員創新應用能力,提高學員信息化素養的關鍵。通過長期的電子技術系列課程教學實踐,我們逐步摸索出一套具有鮮明特色的創新教學模式,取得了良好的教學效果。
1.課程教學體系目標與定位。電子技術系列課程以培養基礎寬厚、適應能力較強、具有創新意識的人才為目標,課程教學要為電子創新人才培養打下堅實基礎。
電子技術課程內容豐富,技術更新快,面對不斷出現的新技術及軍隊人才的新需求,傳統的課堂教學+驗證性實驗的教學模式是不適宜的,必須在教學理念、教學模式和教學方法、內容等各個環節改革創新,建立分層次、利用多媒體手段、理論傳授實踐驗證相結合的立體化的課程教學新體系,體現基礎性、系統性、先進性和實用性。
2.教學內容改革。電子技術的不斷發展和新技術的不斷更新,使得電子技術課程的教學內容在不斷更新的同時,教學學時卻在不斷減少。為了解決日趨減少的教學時數與日益擴充的知識這一對矛盾,必須進行教學內容的整合和優化,通過了解部隊裝備的需求,合理安排課程內容。
通過轉變教學理念,優化教學內容,改進教學方法,加強工程實踐,培養創新能力,著重提高學員分析問題和解決問題的能力,使學員初步具有一看、二算、三選、四干的能力。所謂會看,即能看懂電子系統的原理圖,了解各部分的組成及其工作原理;會算是對各個環節的工作性能會進行定性分析或定量估算;會選和會干就是遇到相關專業一般性的任務,能大致選定方案,并具有相關電子電路技術指標的測試能力。
在實踐中,電子技術要求學生既能動腦又能動手。因此,電子技術系列課程的教學應強調在保證基礎、強化概念的基礎上,注重理論與實踐的結合,強調由單元電路分析到系統分析的轉變,加強在系統調試能力方面的培養。
3.教學方法改革。目前,課程教學根據“精講多練、啟發引導、立足經典、注重創新”的原則科學構建了知識體系,細化了內容模塊,重點理清各模塊之間及其與其他課程之間的承啟關系,以理論講授、仿真演示、課程設計等為基本形式;以啟發式教學法、案例教學法、研究型教學法為主;采用電子制作,綜合性、設計性實驗、仿真等多種方法;利用動畫、音頻、視頻等多媒體手段,提高了教學效果。
(二)電子科技創新月活動
創辦了大學的電子科技創新月活動,這是電子創新人才培養體系的“塔身”。這一課外活動旨在吸引對電子技術感興趣的學員走進實驗室,積極參與實踐。
在活動期間,大批學員一改課堂上的沉悶和被動,表現出空前的求知和探索熱情。通過電子科技創新月活動,學員們對知識的理解得到深化,認識問題和解決問題的視野得到進一步開闊,實踐動手和組織管理能力得到進一步提高,團結協作和努力拼搏精神得到進一步深化,創新意識和創新思維得到進一步增強。同時,一批能力素質較高的學員脫穎而出,為參加全國電子設計大賽積蓄了力量。
1.加強學員綜合能力的培養。對一個學員的才能評價,往往要用到知識、能力、素質這三個概念。知識、能力、素質是相互聯系、相互依存、相互促進的:知識的獲得需要經過感知、理解、記憶;能力的提高必須經過實踐;素質的形成需要熏陶、養成和內化。
通過電子科技創新月活動,通過精心設計的項目,學員們需要利用課余時間在電子創新實驗室查資料,經歷選題、方案論證、電路設計、模擬仿真、焊接制作和測量調試等全過程。這既要有理論的分析與演算,又要有實際的制作與調試;既要有儀器調試與使用,又要有數據的采集與綜合;既要對已有的知識進行回憶與理解,又要對未知的進行探索與求解。
創新實踐活動是一線課堂教學的補充和延伸,且有著獨特的不可替代的作用。我們把兩者有機地結合起來,將創新實踐活動優化整合,與課程體系合理銜接,使創新實踐活動成為人才培養體系中的有機組成部分。
2.激發學員自主學習的能力。教學過程是在教員有目的、有計劃的主持和引導下,學員主動積極地接受教育的過程。必須把教員的主導作用和學員的主體作用有機地結合起來,在教員的主導下,喚起學員的主體意識,發揮學員的主動精神,促進學員自主成長。
在實踐活動中始終樹立以學員為本的思想,教員充分發揮主導作用,通過設計大量與學員的生活、學習密切相關課題項目,調動學員的興趣,激發學員的熱情。通過開設系列選修課程,開展輔導講座,積極指導學員,讓學員通過各種活動掌握基本技能和方法,養成良好的學習習慣,樹立主體意識,自主開展研究。
(三)電子設計競賽培訓
大學生電子設計競賽涉及的內容很寬泛,從基礎的運放、電源到單片機、FPGA、DSP最新芯片的應用,包括了通信、測量、控制、電力電子等技術,知識點多、技術全面,對學員的綜合素質要求高,這是電子創新人才培養的“塔尖”,即精英教育。
為了能在全國賽中取得好成績,通過長期的實踐,我們形成了一套合理的選拔和培訓機制,培訓周期為兩年6個階段。培訓過程是開放的,從第三學期開始,重點培養偶數年入學的學員、兼顧奇數年入學的學員。具體做法如下。
1.第三學期。對應全國賽在奇數年舉行,兩年的培訓周期就從奇數年開始。例如參加2011年全國賽的2008級學員在2009年9月開始培訓。由于這時的2008級學員剛剛進入大二,除了已經開過的C語言課程外,電子方面的課程都還沒有開始,實驗室開設面向2008級學員40學時的公共選修課《電子系統設計》進行基礎培訓,使學員提前學會使用常用電子儀器、認識常用電子器件、掌握焊接技術、單片機編程技術等。
2.第四學期。偶數年3-4月組織全校范圍的電子科技創新月活動,通過電子系統的設計和制作初步選拔出參加8月底省賽的隊伍,經過5-7月的培訓,組成10個參賽隊。參賽學員以大二學員為主,大三優秀學員為輔,這樣可以在團隊中以長帶幼,發揮好傳承作用。
3.偶數年暑期。8月暑期培訓分成兩部分進行,高年級學員以歷年真題為主進行系統設計訓練,低年級學員基礎相對薄弱,以模塊訓練為主。基本策略是,高年級學員攻獎,低年級學員鍛煉積累經驗,為來年全國大賽打好基礎。
4.第五學期。在省賽的基礎上優化隊伍,進一步吸收低年級優秀學員參加培訓,培訓內容以各方向歷年真題為主,加強對系統指標的要求。并且同時關注大一學員,通過教員、高年級學員集中宣講等形式鼓勵電子愛好者走進實驗室。
5.第六學期。奇數年3-4月組織全校范圍的電子科技創新月活動,對高年級參賽學員,要求在規定的時間內完成一個系統的設計和制作,其難度與歷年的國賽題目相當,同時選拔少量大一學員參賽,為新一周期的學員培訓發揮傳、幫、帶的作用。
6.奇數年暑期。8月暑期培訓以全國賽一等獎為目標,各參賽隊查漏補缺,8月底參賽。
通過競賽可以檢驗電子技術課的教學效果,可以檢驗學員創新意識和能力,及對電子技術知識的掌握及運用情況,還可以培養學員查閱資料能力、自學能力、分析問題與解決問題的能力、綜合設計與調試能力、科技論文寫作能力,培養學員理論聯系實際的作風、團結協作的精神。總之,電子設計競賽是培養電子技術精英人才、創新人才的有效途徑。
四、結論
電子創新“金字塔”人才培養體系,能有效兼顧不同學科專業學員的要求,滿足學員對電子技術基礎、發展、創新的興趣和要求。
電子創新“金字塔”人才培養體系,系統梳理了電子知識層次結構,科學分類了學員的培養目標要求,既注重打牢基礎,又為學員的個性發展提供了平臺。
面對所有學員的課程教學,通過優化的內容、創新的教法、理論與實驗的協調,激發了學員的學習興趣,使課程教學針對性更強,吸引力大增。鼓勵學員自主參加的電子創新月活動,通過實物制作等,進一步了激發學員的興趣和熱情,參與的學員人數逐年增多,營造了良好的創新學習氛圍。選拔優秀學員參加的電子設計大賽,通過緊張的賽事,激發了學員的探究精神,培育了學員的綜合能力和主體意識,為優秀電子創新人才的涌現提供了平臺。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責任編輯:陳 明]