佳木斯大學信息電子技術學院地處北國邊陲,肩負著為地方經濟社會發展培養應用型人才任務,在東北老工業基地的現代化建設中所起著越來越重要的作用。但是由于脫胎于原來的老工學院“電氣系”,在人才培養的許多環節仍存在不少缺陷,突出表現在:人才培養定位不夠準確;培養方案比較陳舊;課程改革力度不大;學生實踐環節欠缺;學生考核模式單一。為此我們結合地方經濟社會發展需要以及學院當前的狀況,認準自身的角色是為地方經濟服務,明確自己的定位是培養應用型人才,建立符合我院自身條件的應用型人才培養模式,選擇“電類專業應用型人才培養模式的研究與實踐”作為我們的研究課題,重視培養學生的實踐創新創業能力,為地方經濟發展培養大量“基礎扎實、實踐創新創業能力強、社會經濟發展急需、就業率高的高素質應用型人才”,而且收到了較好的效果。
人才培養目標和應用型人才規格的確定
以地方經濟社會發展培養急需的工程技術應用型人才為目標。圍繞“專業基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高、重應用”的要求來構建應用型專業人才培養規格,制定具體、詳盡的電類專業的培養規格,使學生掌握電類專業較為系統的基礎理論和專業知識,運用所學理論知識和專業技能解決工程中的常見問題,有較強的電類設計、操作和分析能力,具有對電類產品進行開發、設計和對新產品進行研制的基本能力,具有對現代化生產過程進行革新改造的能力,具有良好的人際交流與溝通能力和團隊精神。
應用型人才培養方案的制定
為貫徹落實教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》文件精神,在《佳木斯大學本科人才培養方案修訂指導意見(2013版)》的指導下,學院對電類專業進行了培養方案的修訂。例如電氣工程及其自動化專業,培養目標定位在培養具備電氣工程領域相關的基礎理論、專業技術和實踐能力,能在電氣工程領域的裝備制造、系統運行、技術開發等部門從事設計、研發、運行、維護等工作的應用型工程科技人才。修訂了電路(96學時)、自動控制原理(72學時)等核心課程及其學時,修訂的原則是保證必要理論教學學時,修訂的目的是夯實專業基礎理論知識。完善了實驗和實踐教學環節。對實驗、實訓、實習環節進行統籌規劃,增加設計性、綜合性和創新型實驗課程。大大增加實驗實踐比例,使實驗實踐學分占到了總學分的22%。通過加大實驗實踐教學力度,強化了工程基本訓練,提高了學生獨立分析問題解決問題的綜合實踐能力,為培養實踐能力強的應用型人才奠定堅實的基礎。
創建有利于應用型人才培養的理論教學模式與實踐
下面學院電類專業基礎課程——“電路”課程改革為例,對理論教學模式改革情況及取得的成果加以介紹。
教學方式改革
(1)把復雜的理論簡單化,本著先理論后簡單的原則便于學生對知識的掌握。例如在無源濾波電路的講解中,先建立電路方程推導其幅頻特性,通過分析頻率特性掌握其為高通濾波器還是低通濾波器。然后用阻抗的觀點來解釋,阻抗為零的時候可以理解成短路,阻抗無窮大的時候可以理解成斷路,因此,電容對于頻率為零的直流電流可以看成斷路,對于高頻電流來說,可以看成短路,有了這個概念就能非常簡單地判斷是高通濾波器還是低通濾波器。
(2)問題分析邏輯推導的自主化。例如在電阻電路等效變換一章的授課中,在使學生明確了等效的概念后,該章的其他節的內容——電阻的星三角變換、電源等效變換等內容交由學生自由討論和推導,最后引導學生得出相應結論;在電阻電路分析方法一章的授課中,先給學生介紹2b法,然后引導學生在2b法的基礎上自行推導本章的其他的分析方法——支路電流法、網孔法、回路法、結點電壓法,引導學生完成含受控源、無伴獨立電源等特殊情況的處理方法,最后歸納總結,得出相應分析方法的結論。這樣充分調動了學生自主獲取知識的積極性,培養了學生自主獲取知識的能力。
(3)引入工程實例。在課堂教學中盡量引入一些工程實例,例如在不對稱三相電路分析中引入相序檢測儀,讓學生領會到理論是有用的,只有掌握好扎實的理論知識,才能在以后的實踐中走得更遠。
教學方法改革
(1)討論啟發式教學法:針對關鍵知識點、難點和典型題,確立題目案例,通過學生提問或者教師設置問題,組織學生討論,鼓勵學生到講臺前發表自己的見解,并請其他同學評判或提出不同的解決方案。此時教師的角色是通過啟發,使學生的思路朝著正確的方向引導。目的是逐步培養學生的分析問題和解決問題的能力。
(2)歸納總結法:在一類問題講完后,通過歸納的方法將一些知識點以表格、框圖的形式列出或指導學生自己歸納總結。
(3)構建“發現學習”“探究學習”和“基于問題式學習”相互融合的學習模式:例如在“單片機”課程的教學中,“基于問題”提出快熱式家用熱水器、單片機超聲波測距器等是如何工作的。然后“利用發現學習法”,通過讓學生與單片機、傳感器、C語言等的接觸去發現一些尚未了解的知識。最后利用“探究學習法”,讓學生自主地通過探究自然過程來獲取知識,有組織、有計劃地培養學生從事研究所必需的探究的能力。通過解決真實性問題來學習隱含于問題背后的電類專業基礎知識,培養了自主學習的能力,形成解決問題的技能,最終達到應用型人才培養的目的。
考核方式改革
改變傳統的一考定終身的考核方式,實現課程考核向過程考核轉移。實施的具體方案為:課程考核由平時出勤成績、平時作業成績、平時測驗成績、參與和互動成績、小論文成績及期末考試成績等部分組成。平時出勤成績占綜合成績的10%、平時作業成績占綜合成績的10%、平時測驗占綜合成績的10%、參與和互動成績占綜合成績的20%、小論文成績占綜合成績的20%、期末考試成績占綜合成績的30%。
通過教學方式的改革,使學生迅速掌握相關知識點,而且不容易忘記。討論啟發式教學,逐步培養了學生的分析問題和解決問題的能力,培養學生不斷獲取知識和理解知識的能力;歸納總結法使學生掌握了一種科學分析方法;“發現學習”“探究學習”和“基于問題式學習”相互融合的模式,使學生在解決實際問題的過程來獲取知識,培養了學生從事研究所必需的探究的能力,培養探究未知世界的積極態度;改傳統的一考定終身為課程過程考核,通過過程考核,學生的出勤率提高了,學生參與課堂教學的積極性提高了,學生自主學習的能力提高了,學生分析問題、解決問題、獨立思維的能力提高了。
創建有利于應用型人才培養的實踐教學模式與實踐
(1)縮減驗證性實驗學時比例,增加綜合性、創新性實驗。
(2)完善課程設計環節。要求課程設計題目來源現實生活, 側重應用,使學生覺得學有所用。
(3)豐富畢業設計環節。學生可根據自己的興趣愛好自由選題,也可以根據用人單位需求確定畢業設計題目,可以參與教師的科研課題,也可以實物制作等等。
(4)加強校企合作。與長春一汽、佳木斯煤機廠、佳木斯電機廠、佳木斯聯合收割機廠等企業建立了長期的校企合作關系,讓學生有機會真正接觸實際的崗位工作。
(5)實施實驗室全面開放。學生在開放實驗室根據自己的興趣愛好完成相應的軟硬件訓練,然后安排學生做一個完整的項目,培養學生的工程意識。實驗室開放后,使更多的學生進入實驗室,增強了工程實踐能力。
(6)創建有利于應用型人才培養的課外科學研究與實踐能力訓練模式:鼓勵學生從事和自己專業有關的科研活動。讓學生將課內學到的知識與課外的科研項目有機的融合起來。鼓勵大一的學生走進開放實驗室,支持大二的學生參與教師的科學科研項目。將科研與教學相結合,為學生的創新和實踐能力的施展提供廣闊的舞臺。
(7)鼓勵支持學生積極參加各種競賽,如:大學生電子競賽、專業技能大賽、挑戰杯賽等等,生動有趣的競賽項目能夠激發大學生的參與熱情,使其積極地把理論運用于實踐,通過各種切實可行的方法培養學生解決實際問題的能力和創新精神,全面提高學生的綜合素質。
(8)吸引學生參與學院組織的“每月一賽”活動。“每月一賽”成績可以代替相應課程成績。這樣學生學習積極性大大提高了,動手能力得到鍛煉。
通過應用型人才培養實踐教學模式的構建與實踐,電類專業畢業生就業率明顯提高,學生的創新精神和實踐能力得到進一步提升。例如我們指導的學生參加全國大學生電子設計競賽,2014年獲得黑龍江賽區一等獎1項、二等獎1項、三等獎2項;第七屆全國信息技術應用水平大賽,獲省2等獎1項;第37屆中國ACM/ICPC亞洲區預賽,獲優勝獎2項;第六屆中俄高校大學生數學、計算機竟賽獲第3名;佳木斯大學“大學生計算機操作技能大賽”,獲團體2等獎1項、2等獎1項、3等獎5項等等。
成效
通過電類應用型人才培養模式的構建,從理論和實踐兩個方面所做的努力與嘗試使學生掌握了較強的專業基礎理論知識,創新創業實踐能力明顯增強,更加適合地方經濟發展對應用型人才的需求。在成績取得的同時,我們也清醒意識到自身存在的不足,例如:能夠勝任應用型人才培養的教師嚴重匱乏等等。在“應用型人才培養”模式的構建與實踐的研究中隨時都會產生一些新問題,我們抱著發現問題、學習提升、解決問題,靈活調整研究方式的態度,努力在問題解決中一步一步完善“應用型人才培養”模式。(作者供職于佳木斯大學信息電子技術學院。基金項目:本文系黑龍江省高等教育學會高等教育科學研究“十二五”規劃課題之專項重點課題(課題編號:HGJXHA110197)、黑龍江省高等教育學會高等教育科學研究“十二五”規劃課題(課題編號:HGJXH B2110111)、2012年佳木斯大學教學研究項目(項目編號:JYLA2012-003)、2011年黑龍江省教育廳教改項目(項目批準號:8515)的研究成果)