新工科背景下電信專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的改革探索

摘要：“新工科”建設(shè)背景下，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的新工科人才，是地方高等院校工程技術(shù)教育面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。本文以電信專業(yè)為例，從教學(xué)理念、理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)考核體系等多方面探索“新工科”人才的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式，為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)業(yè)能力；新工科；電信；教學(xué)改革

2017年，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，并達(dá)成廣泛共識(shí)。較其他專業(yè)而言，電子信息工程專業(yè)屬于典型的傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)，因其實(shí)踐性、工程性等特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)要求更高，要“推動(dòng)現(xiàn)有專業(yè)交叉復(fù)合、與其他學(xué)科交叉融合”。基于此，以新工科建設(shè)為背景，開展電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，對(duì)完善和優(yōu)化專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升創(chuàng)新實(shí)踐能力，培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 電信專業(yè)理論教學(xué)體系構(gòu)建

電信專業(yè)是一個(gè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力要求非常高的專業(yè)，培養(yǎng)的畢業(yè)生應(yīng)系統(tǒng)掌握電信的基本理論、技術(shù)和應(yīng)用知識(shí)，同時(shí)還要具備良好的技術(shù)創(chuàng)新與工程實(shí)踐能力。結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，本文提出將電信專業(yè)的本科階段分為兩個(gè)相互結(jié)合的階段。在本科初期階段強(qiáng)化通識(shí)教育、加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)、開展專業(yè)領(lǐng)域初步訓(xùn)練，高級(jí)階段重點(diǎn)強(qiáng)化研究開發(fā)訓(xùn)練、科研創(chuàng)新及發(fā)明。

在初級(jí)階段，從“電信專業(yè)基礎(chǔ)理論實(shí)踐”入手，通過設(shè)置《電路分析》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等的相關(guān)課題，鞏固學(xué)生對(duì)電信基本原理和基礎(chǔ)理論的理解，了解并掌握目前電子信息專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域與未來方向，進(jìn)一步提高學(xué)生編程能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的實(shí)踐能力。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和能力的需要，可將課程分為基礎(chǔ)模塊、硬件模塊、軟件模塊、實(shí)踐模塊總共4個(gè)模塊。

在高級(jí)階段，以學(xué)術(shù)導(dǎo)師的形式，從應(yīng)用項(xiàng)目的研發(fā)入手，要求學(xué)生，必須有一定階段的工程實(shí)踐。在完成相關(guān)的基礎(chǔ)課程后，以前沿技術(shù)為導(dǎo)向，結(jié)合專題講座，提升學(xué)生的研究問題、解決問題的能力。為根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和能力的需要，實(shí)行學(xué)分制，另設(shè)置必修環(huán)節(jié)。學(xué)位課分為公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)方向課程和選修課程。必修環(huán)節(jié)包括驗(yàn)技能訓(xùn)練、文獻(xiàn)閱讀綜述、電信技術(shù)前沿專題、學(xué)術(shù)報(bào)告、學(xué)位論文。

2 電信專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

2.1與時(shí)俱進(jìn)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，模擬通信已經(jīng)被數(shù)字通信取代，移動(dòng)通信已經(jīng)全面數(shù)字化。以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程為例，應(yīng)弱化模擬電路的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講授數(shù)字系統(tǒng)的構(gòu)成和基本工作原理，基本設(shè)計(jì)方法和分析方法。通過學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外單片機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)方面的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新的技術(shù)及應(yīng)用，在教學(xué)過程中引入單片機(jī)技術(shù)的前沿研究?jī)?nèi)容。例如課程由原來的51單片機(jī)到STM32單片機(jī)的過度。為了使學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，在引入這些新技術(shù)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)提煉其基本理論和框架，講述新技術(shù)的應(yīng)用特征和模式，開拓學(xué)生視野。教師在教學(xué)過程中還可以與學(xué)生分享科研過程中的心得體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和創(chuàng)新思維。

2.2課堂中加入仿真

仿真環(huán)節(jié)可以借助仿真軟件，仿真軟件利用功能元件庫(kù)中的圖符進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，不需要編程，不需要搭建復(fù)雜的硬件電路，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。將仿真軟件引入課堂教學(xué)，提供一個(gè)交互式動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)，把抽象的理論知識(shí)通過可視化的方框圖直觀地展現(xiàn)出來，使學(xué)生全面了解系統(tǒng)構(gòu)成、各模塊的參數(shù)對(duì)模塊的影響，可動(dòng)態(tài)觀察和分析輸出信號(hào)的頻域和時(shí)域的波形。這些仿真軟件多種多樣，不同的課程有不同的仿真軟件。比如System View適用于《通信原理》、 Proteus適用于《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、Multisim適用于《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》等。

2.3增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

對(duì)工科學(xué)生來說，應(yīng)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。目前，在電信專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)中多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，既按確定的方法、步驟對(duì)某種原理或現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證。這類驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只能培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，不能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在新工科背景下，應(yīng)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)探索性、研究性、開放式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，系統(tǒng)地強(qiáng)化和訓(xùn)練學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。在探索性實(shí)驗(yàn)中，教師給出實(shí)驗(yàn)范例，學(xué)生確定設(shè)計(jì)題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，提出初步設(shè)計(jì)方案，計(jì)算實(shí)驗(yàn)參數(shù)，給出具體設(shè)計(jì)方案，并最后實(shí)現(xiàn)。

3構(gòu)建準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)考核體系

在以往的教學(xué)考核中，以理論考試方式、以期末試卷成績(jī)?yōu)橹鞯目己朔绞綆缀跏撬姓n程學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)模式。這種以結(jié)論性評(píng)價(jià)涵蓋一切的評(píng)價(jià)體系，并不能很好地體現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的狀況和潛力，尤其是對(duì)一些個(gè)性化發(fā)展的學(xué)生。因此，在考核方式的改革中，將實(shí)踐評(píng)價(jià)方法導(dǎo)入部分合適的課程中。如《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的考核，除對(duì)教學(xué)過程各個(gè)項(xiàng)目的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)外，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)意性的項(xiàng)目，以其獨(dú)創(chuàng)性、技術(shù)復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)效果等作為評(píng)價(jià)考核點(diǎn)。

考核要從以結(jié)果評(píng)價(jià)為主向過程與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合轉(zhuǎn)變，要將階段性評(píng)價(jià)作為課程最終評(píng)價(jià)考核的重要組成部分。階段性評(píng)價(jià)結(jié)果主要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、日常表現(xiàn)和階段考核結(jié)果給出。過程與結(jié)果相結(jié)合的評(píng)價(jià)可以激勵(lì)學(xué)生多投入精力自主學(xué)習(xí)，也有助于教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。例如《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用》課程采用項(xiàng)目考核為主，各小組分別完成不同項(xiàng)目，每個(gè)人分別完成自己承擔(dān)任務(wù)的報(bào)告，小組形成匯總設(shè)計(jì)報(bào)告，通過演示答辯完成考核。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合實(shí)踐采取的考核方案包括：過程性檢查指導(dǎo)，以關(guān)注項(xiàng)目設(shè)計(jì)中學(xué)生的表現(xiàn)；項(xiàng)目結(jié)果演示、設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法演講與答辯，以考查項(xiàng)目完成結(jié)果以及學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的熟悉了解程度和思維與表達(dá)能力。由此形成對(duì)學(xué)生項(xiàng)目學(xué)習(xí)中全面發(fā)展?fàn)顩r的客觀評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、思維能力、實(shí)踐能力的關(guān)注及合理評(píng)價(jià)。在演示、答辯等環(huán)節(jié)，除了教師評(píng)價(jià)，可以引入其他學(xué)生的評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)主體具有多元化特點(diǎn)，并吸引學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程的投入。

結(jié)論

創(chuàng)新型人才的超越品質(zhì)、專注品質(zhì)、協(xié)作品質(zhì)缺一不可，但更需要超越品質(zhì)、專注品質(zhì)、協(xié)作品質(zhì)的融合與集成。因此，只有大力培養(yǎng)學(xué)生的進(jìn)取之心，才能養(yǎng)成不斷超越的品質(zhì)；只有在不斷超越進(jìn)取的科學(xué)信念引領(lǐng)下，才能養(yǎng)成學(xué)生百折不撓的專注品質(zhì)。同時(shí)，注重培

養(yǎng)學(xué)生博大的胸懷，使其注意學(xué)習(xí)和汲取他人的長(zhǎng)處，與志同道合的同事相互協(xié)作、取長(zhǎng)補(bǔ)短，最終在創(chuàng)新活動(dòng)中不斷取得過人的成績(jī)。

綜上所述，綜合性大學(xué)電氣類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，只有走系統(tǒng)集成的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的路徑，始終注重知識(shí)、能力、品質(zhì)的系統(tǒng)集成，才能培養(yǎng)適合社會(huì)和企業(yè)需要的創(chuàng)新型電氣類專業(yè)人才。

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作者簡(jiǎn)介：張魯（1981.11--），男，漢族，山東泰安人，講師，碩士，主要從事電子信息技術(shù)研究