陳業慧 涂德鳳 徐慧芳
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構建應用型電子信息工程創新人才教學實踐平臺的探索與實踐
陳業慧 涂德鳳 徐慧芳
(安徽新華學院 電子通信工程學院,安徽 合肥 230088)
論文概述了當前應用型電子信息工程創新人才培養面臨的機遇和挑戰,介紹了安徽新華學院電子信息工程專業應用人才培養方案的目標和定位,構建了“基礎厚、口徑寬、多學科交叉、強弱電結合和軟硬件結合”的多層次、立體化、開放式電子信息類教學實踐平臺。
電子信息工程;人才培養模式;教學實踐平臺
電子信息工程專業旨在培養具有信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的基本理論和基本知識,具備良好的科學素質,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,并具有較強的知識更新能力和廣泛的科學適應能力,能夠從事各類電子設備和信息系統的研究、設計、應用以及開發等工作的高級工程技術人才。
面向21世紀高等教育的人才培養,必須服務于國家的經濟建設和科技發展,符合社會和市場對人才的需求。國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)提出:遵循教育規律和人才成長規律,深化教育教學改革,創新教育教學方法,探索多種培養模式,形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面[1]。大量的創新人才對中國未來的發展至關重要。現階段,根據《國家技術創新工程安徽省試點工作實施方案》和《安徽省新興產業優勢領域技術發展指南(2010-2015年)》精神,安徽省已經提出振興和加快發展安徽省電子信息工程高新技術產業的發展產業計劃[2]。隨著中部崛起、皖江開發政策的實施、“合蕪蚌”經濟帶的興起和安徽省工業強省戰略逐步落實,眾多電子信息工程大型企業正落戶安徽,如京東方、美的、海爾、訊方等,“數字安徽”建設工程已在全省啟動,使得安徽省電子信息產業得到飛速發展。如何整合優勢資源,加大電子信息類創新型人才培養已迫在眉睫。
安徽新華學院憑借其民辦教育辦學體制靈活、貼近和強調面向市場、面向企業等優勢,自2005年設立電子信息工程專業以來,培養了一大批優秀的畢業生,電子信息工程專業也被評為省級特色專業。2012年,在應用型本科建設和改革新形勢下,課題組提出了“以培養電子信息工程創新人才為目的,構建多層次、立體化、開放式教學實踐平臺”的課題,并獲批安徽省高等學校省級教學研究項目。
目前應用型電子信息工程專業課程的教學和實踐模式很大程度上源自于普通本科,或是專科模式的“升級版”,這樣“單層次、平面化”的教學模式就造成應用型電子信息工程專業的教學、實踐不能完全適應其特定的人才培養目標。因此,必須對現有電子信息工程專業教學和實踐進行改革,其目的就是拋棄那些教學和實踐上不符合應用型本科教育培養目標的教學理念、教學內容,采用有效的教學方法和實踐手段,促進應用型人才工程素質的提高。
課題組通過廣泛的社會和行業調研,以建設省級特色專業“電子信息工程”和省級示范實驗實訓中心為契機,制定應用型電子信息工程專業人才培養方案。同時整合優勢資源,修改課程大綱、編寫電子信息工程應用型本科教材,深化教學改革內涵,豐富實踐教學模式,緊密結合應用型電子信息工程專業課程體系和教學內容的改革,構建了“基礎厚、口徑寬、多學科交叉、強弱電結合和軟硬件結合”的多層次、立體化、開放式電子信息類教學實踐平臺。經過三年多的建設,本專業在人才培養方案、師資隊伍、教學條件、課程建設、學生培養質量等方面取得了可喜的成效,主要措施如下。
2.1找準專業定位,確定電子信息工程人才培養方案
人才培養目標是專業教學改革的出發點和落腳點,是教學改革的關鍵。為了滿足地方經濟建設的需要,適應社會對專業人才的需求,充分調動和發揮學生的主觀能動性,我們在確定人才培養方案時,遵循了“一個定位、兩個轉變、三個整合、四個強化”的基本思想[3]。即通過廣泛的社會與行業調研,與專業建設指導委員充分的討論與論證明確了專業定位;完成從普通本科教育向全面素質教育的轉變,由繼承性教育向創新性教育的轉變;從學校的實際出發,整合教學資源、整合課程結構、整合教學內容;堅持人才服務社會的宗旨,強化技能訓練,強化實踐性教學,強化學生創新創業能力和學生的自我發展能力。
過去該專業主要是培養電子技術應用人才,培養目標是以電子電路設計為主,強調的是單一的學科專業對口教育,缺乏包含培養人才的素質要求,以及為培養學生的綜合素質所應建立的合理知識能力結構。為適應當今電子信息技術領域和其他技術領域對電子信息專業人才的需要,我們經過深入的調查研究,根據21世紀電子信息技術及我國高等教育的發展趨勢,認真分析了國內外一些院校電子類專業人才培養的成功經驗,結合我們在電子信息學科范圍內對專業基礎理論、知識、新型技術和研究工作的理論認識和實踐體會以及安徽地方經濟建設和信息社會發展的需求,重新制定新的人才培養目標:培養能夠在進行電子信息系統部件和設備的設計和制造的企業,從事電子產品的施工和電子設備運行與調試維護、信號檢測與信息處理、電子產品輔助設計和生產與工藝管理及品質控制、電子設備的安裝與維護等崗位所需的高素質應用型人才。
同時,為突出應用型本科工程素養的培養,將人才培養方案劃分成層次分明、基礎扎實、任務明確教學實踐的三層體系:即基礎認知層次、專業基礎教學實踐層次、專業綜合教學實踐層次,如圖1所示。
第一層基礎認知層次是指利用校內實驗實訓中心和部分校外實習基地,通過認知實習、金工實習和電工電子實習等方式,激發低年級學生的求知欲和專業興趣,讓他們建立系統的工程概念,同時為后續課程的學習,打下良好的工程背景;
第二層專業基礎教學實踐層是指利用電路、模電、數電等基礎實驗室,通過專業基礎課規范、系統的教學和單元實驗,養成良好研究習慣與方法、了解科學基礎創新的方法和過程、培養學生的動手能力和創新意識,增強自身的工程師素養;
第三層專業綜合教學實踐層是指利用高頻、通原、單片機、EDA、電力電子、DSP等專業實驗室、省級電工電子實驗實訓中心及省級重點實驗室、創新實驗室,通過實驗、課程設計、畢業實習和畢業論文研究等綜合實踐環節,培養學生分析問題、解決問題的能力。
新制定的應用型電子信息工程專業培養方案還具有以下特點:

圖1.人才培養方案三層體系
(1)模塊化的課程設置。人才培養方案在進行課程設置時,在專業建設指導委員會的指導下,通過充分進行市場調查和論證,將我們的培養目標定位在技能型應用型層次,在保證達到基本理論要求的基礎上,強調實際應用實踐能力的培養;強調課程的標準化和學生的自主性學習;強調這些組成部分與專業以及就業所針對的社會職業崗位群之間的關系。課程設置基本上由公共基礎模塊、素質教育模塊、生涯教育模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊和專業選修模塊組成。
(2)教、學、做一體,任務驅動為導向的教學模式。在教學過程中突破傳統教學模式的束縛,采用以行動為導向的任務驅動教學模式,選擇實際崗位中的工作任務作為教學任務,按照能力培養目標的要求,突出學生的主體地位,進行教學過程的系統化設計并組織實施。教學實施過程中,采用“任務提出、知識學習、分析實施、任務檢查、交流評價”五步教學法。整個教學過程中以學生為主體,教師起引導作用,使學生“在學中做,在做中學”,提高學生分析、解決實際問題的能力及團隊合作精神。
(3)改革教學內容,進一步優化專業的知識結構。我們結合學科發展的現狀,對教學內容進行了比較大的調整,基本達到精選優化教學內容的目的。首先,注意電子電路、通信網絡和信息系統三方面知識的合理搭配,合并、壓縮或調整了原有專業課程中陳舊的內容;第二,對一些重要、學科理論有重大發展的基礎課程重組其教學內容體系,如《模擬電子線路》中減少了分立電子線路分析設計內容在整體教學中的比例,加大了集成電路和信息系統分析設計內容的知識單元比重等;第三,面向應用,拓寬基礎知識面,如把信息論與編碼、數字信號處理等列為專業必修課和必修方向課;第四,適時地把一些反映當代電子信息技術發展趨勢和我院學科建設成果的內容充實到課程教學中,如在課程體系中,增加了數字圖像處理、多媒體技術等課程;同時,適當增加一些學科前沿的課程和開設系列講座,向學生介紹學科的新概念、新理論、新技術,以及技術發展的動態;第五,注意培養學生充分利用國際信息資源的意識和能力,在課程體系中增加了網絡與通信方面的教學內容,提高學生網上信息獲取、信息分析和信息加工的能力;第六,加大了選修課的比重,規定了人文社科方面課程的應修分數,擴大學生的知識面,提高人文素質。
(4)改革實踐性教學環節,增強學生動手能力。課程體系中的大部分專業課程都設置有實踐環節,學時數占該課程總學時數的四分之一左右。例如2013級年電子信息工程專業人才培養方案的實踐性環節比重占總學分35%以上。
課程體系中還針對系列課程教學內容,設置了有關模擬、數字電路方面的綜合課程設計,希望通過這些課程設計,培養學生的綜合設計能力和分析問題、解決問題的能力。另外,增加Multisim、Proteus、Protel等計算機仿真內容,力求讓學生掌握先進的電子系統設計技術;開設綜合設計與創新實驗課,以強化學生的綜合設計創新能力的培養[4]。
2.2“基礎厚、口徑寬、多學科交叉、強弱電結合和軟硬件結合”的多層次、立體化、開放式電子信息類教學實踐平臺的構建
人才培養方案的實施,仍需整合資源,需要構建了一套科學的教學實踐體系。目前已通過學校集中建成的公共課程、土木、電工電子、計算機、外語、藥學、文傳、圖書等10個實驗教學中心構成的全校共享的公共基礎實驗平臺,完成一二年級電子信息工程專業本科生公共基礎課的教學實踐任務。其中省級示范實訓中心——電工電子實驗實訓中心在硬件建設和管理水平方面已達省內較高水平。
通過學校集中建成的電路、模電、數電、電工電子裝配實習術等5個學科共享的專業基礎實驗平臺,完成一二年級電子信息工程專業本科生專業基礎課的教學實踐任務。同時要實現與基礎實驗教學平臺的在體制管理和教學運轉上的有機銜接。
通過學校集中建成的高頻、PLC、EDA、通原、單片機、DSP等12個學科共享的專業實驗平臺、結合省級電工電子實驗實訓中心和省級特色專業以及校企合作建成的實習基地,完成三四年級電子信息工程專業本科生專業課及其他綜合的教學實踐任務如課程設計實踐、畢業設計及相關專業技能訓練服務;通過大學生創新中心和創新實驗室等校內開放的創新平臺,為學生參加各種學科內競賽、提高工程素質提供了政策保障和支持,打造良好的“理論-實踐-實訓-競賽”培養機制。
同時我們從人才培養體系整體出發,建立以能力培養為主線,以課程實驗為基礎,以課程設計、裝配實習為延伸,以頂崗實習、畢業設計(實習)為拓展,分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的教學實踐平臺。
2.3注重創新,創建全新開放式教學實踐模式
實現開放的教學實踐模式一直是高校改革一項重要的課題,民辦院校基于其自身靈活教育、科技、經濟、發展一體化的天然屬性,為培養應用型電子信息工程創新人才,更需打破常規創建具有民辦特色的開放式教學實踐模式。目前我院在教學實踐模式開放改革實踐中,大量利用現代計算機網絡技術,普及多媒體課程,一批校級精品課程已建立較為完善的網絡共享平臺,實現了師生和學生之間的信息交流。我們將繼續推廣教學實踐的開放,并摸索出具有民辦本科特色的新模式。
專業建設和改革是一個不斷探索、不斷總結、不斷改進、不斷提高的過程,課題組將繼續在師資培養、校企合作、加強校內外實驗實訓條件等方面不斷努力和創新。
[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)[Z].2010.
[2]安徽省第十一屆人大第一次會議報告[R].2008.
[3]李海成.電子信息工程專業應用型人才培養模式探索與實踐[J].電腦與電信,2013,(5):34-36.
[4]徐振方,孟艷花,王艷.從電子設計競賽看電子信息類專業的教學改革[J].安徽工業大學學報,2010,(1):135-136.
(責任編校:張京華)
2016-03-15
安徽省高等學校省級教學研究項目(項目編號2012jyxm576)。
陳業慧(1984-),女,安徽霍山人,安徽新華學院講師,碩士,研究方向為嵌入式系統。涂德鳳(1985-),女,安徽壽縣人,安徽新華學院講師,碩士,研究方向為智能監控。徐慧芳(184-),女,河南信陽人,安徽新華學院講師,碩士,研究方向為集成電路設計。
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1673-2219(2016)10-0051-03