電子信息工程專業(yè)概論新生研討課的教學(xué)分析與探索

黃智 馬勇 孟躍紅 李全彬

摘? 要 以江蘇師范大學(xué)電子信息工程專業(yè)為研究背景，以新生研討課電子信息工程專業(yè)概論為具體實例，系統(tǒng)分析研討課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和教學(xué)考核，為電子信息工程專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)研討課程的開設(shè)提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞 新生研討課;電子信息工程專業(yè)概論;多媒體課件

中圖分類號：G652? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）06-0066-03

An Analysis and Discussion on Freshman Seminar an Introduc-tion to Electronic and Information Engineering//HUANG Zhi， MA Yong， MENG Yuehong， LI Quanbin

Abstract Electronic engineering of Jiangsu normal university is used

as research background and the 揳n introduction to electronic and

information Engineering？is taken for an example of freshman seminar in this paper. Teaching goal， teaching content， teaching methodology and teaching evaluation are concluded. The conclu-sions provide valuable advice for the freshman seminars operation in

electronic engineering and its related subject.

Key words freshman seminar; introduction to electronic and infor-mation engineering; multimedia courseware

1 引言

新生研討課的教學(xué)形式源于美國的新生教育課程，20世紀70年代，已經(jīng)在美國發(fā)展成為面向新生廣泛開設(shè)的課程。2003年，清華大學(xué)率先推出新生研討課，此后，南京大學(xué)、上海交通大學(xué)等各高校根據(jù)自身實際情況，紛紛將新生研討課納入課程體系。新生研討課的主要教學(xué)方式是在教師的主持下，借助某一師生共同感興趣的問題，通過教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動，以小組的方式進行討論與探究。美國的新生研討課通常可以分為兩類模式：適應(yīng)性轉(zhuǎn)換和學(xué)術(shù)性轉(zhuǎn)換。在借鑒美國新生研討課經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，并根據(jù)中國國情及高校特點，大致可以劃分為專業(yè)認知類、學(xué)術(shù)研究類和通識教育類新生研討課三種類型。

為進一步幫助新生盡快適應(yīng)全新的大學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動機，初步培養(yǎng)提出問題、獨立思考和合作交流的能力，江蘇師范大學(xué)以教研項目立項等形式積極推進新生研討課教學(xué)模式的探索，并鼓勵學(xué)院將新生研討課納入本科人才培養(yǎng)方案。傳統(tǒng)教學(xué)以教師講授為主，筆試成績?yōu)樵u價標準，新生研討課主要以探索和研究為導(dǎo)向，更側(cè)重于師生互動和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，因而在教學(xué)目標、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面存諸多差異。

國內(nèi)學(xué)者徐波通過美國南卡羅來納大學(xué)發(fā)起的第六次、第七次和第八次全美高校新生研討課的調(diào)查結(jié)果，全面分析了美國新生研討課的特點和發(fā)展趨勢[1]。南京大學(xué)張紅霞教授較為詳細地介紹了美國新生研討課的歷史淵源和實踐情況，分析了對我國大學(xué)教育改革的啟示[2]。西南交通大學(xué)余志斌等以電子信息工程專業(yè)為背景，圍繞新生研討課的“大一新生”“教授”和“研討”三個鮮明特征，探討了新生研討教學(xué)體系的設(shè)計方法[3]。

江蘇師范大學(xué)作為以文理學(xué)科為優(yōu)勢的傳統(tǒng)師范院校，與知名工科大學(xué)或研究型高校相比，在教學(xué)資源、師資力量、生源質(zhì)量等方面存在一些差距[4]。如何有效發(fā)揮新生研討課的作用，真正實現(xiàn)新生研討課開設(shè)的目的，需要進一步深入探索與實踐。本文以物理與電子工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)為研究對象，“電子信息工程專業(yè)概論”新生研討課為實際案例，結(jié)合學(xué)校具體實際和專業(yè)特色，探討適合普通高等院校專業(yè)人才培養(yǎng)特色的新生研討課教學(xué)新模式。

2 新生研討課的教學(xué)目標

“電子信息工程專業(yè)概論”新生研討課面向電子信息類大一新生開設(shè)，以“大一新生”“認知”和“研討”為原則，旨在引導(dǎo)學(xué)生認知電子信息工程專業(yè)，感受學(xué)科魅力，激發(fā)求知欲和研究興趣，培養(yǎng)其積極思考、討論和探究式的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生了解四年期間學(xué)習(xí)的課程體系和內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣與能力做好職業(yè)規(guī)劃、學(xué)習(xí)計劃，進行自主性與探究性學(xué)習(xí);提升學(xué)生參與創(chuàng)新性實踐、科研訓(xùn)練的興趣，為后續(xù)大學(xué)生活學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生之間團結(jié)協(xié)作、溝通表達的能力。

3 新生研討課的教學(xué)內(nèi)容

電子信息技術(shù)涵蓋電子電路、信號與信息處理、通信技術(shù)等學(xué)科基礎(chǔ)，具有非常寬泛的學(xué)科知識體系。同時，電子信息技術(shù)發(fā)展日新月異，新型高端技術(shù)不斷出現(xiàn)，必將導(dǎo)致電子信息工程知識體系的不斷更新與擴展。因此，“電子信息工程概論”在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上不僅包括傳統(tǒng)經(jīng)典的電子信息基礎(chǔ)內(nèi)容，還要體現(xiàn)新型電子設(shè)備、新知識和新技術(shù)的基本概貌。但需要指出的是，內(nèi)容設(shè)置避免講述抽象的定理與晦澀難懂的復(fù)雜算法，不強調(diào)知識體系的完整性和系統(tǒng)性，要聯(lián)系社會生活與生產(chǎn)實際、公眾關(guān)注熱點問題，側(cè)重基本電路、基本概念的理解，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生切身的體驗和學(xué)科專業(yè)知識的有效聯(lián)系與融合。

依據(jù)以上原則，“電子信息工程概論”設(shè)置為專業(yè)選修課程，計劃18學(xué)時，設(shè)置一學(xué)分，安排“電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)目標與課程體系結(jié)構(gòu)”“電路與系統(tǒng)”“信號與信息處理”“計算機技術(shù)與應(yīng)用”及“機器學(xué)習(xí)與人工智能信息”等主題內(nèi)容。

1）認識電子信息工程專業(yè)。盡管電子信息技術(shù)與實際生活息息相關(guān)，但絕大部分大一新生對于電子信息的學(xué)科知識知之甚少。因此，在第一主題內(nèi)容中，主要介紹電子信息工程專業(yè)課程體系、需要掌握的學(xué)科知識框架和基本技能、未來的就業(yè)方向與工作領(lǐng)域，討論過程中引導(dǎo)學(xué)生談?wù)剬﹄娮有畔⒓夹g(shù)的認識以及未來的規(guī)劃與定位。

2）初步了解電路基礎(chǔ)。簡要介紹電路的基本模型、電路常用的基本定理，模擬電子技術(shù)基本理論與應(yīng)用、基本邏輯電路與應(yīng)用、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計;分組討論過程中以實際中生活經(jīng)常接觸的電子產(chǎn)品為例，闡述電子技術(shù)的應(yīng)用。

3）初步了解信號與信息處理技術(shù)。介紹信息處理和傳輸?shù)幕炯夹g(shù)、信息技術(shù)對人類生活方式和生活觀念的改變，注重提升學(xué)生對信息技術(shù)惠及人類社會生活意義和作用的認識，激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣;同時引導(dǎo)學(xué)生體會數(shù)學(xué)在信息處理技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)研究意識。

4）了解計算機的基本技術(shù)及應(yīng)用。作為電子信息工程專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)用計算機進行電路仿真、電路設(shè)計或系統(tǒng)設(shè)計是必須具備的技能之一。這一主題首先簡略介紹計算機系統(tǒng)的組成、操作系統(tǒng)，進一步分析與電子信息相關(guān)的計算機程序設(shè)計語言，讓學(xué)生對與本專業(yè)相關(guān)的計算機知識概貌以及作用有較為全面的認識。

5）跟蹤電子信息技術(shù)的發(fā)展前沿。結(jié)合目前電子技術(shù)發(fā)展熱點問題，該主題主要講授人工智能的歷史發(fā)展與應(yīng)用，涉及的一些主要技術(shù)，該領(lǐng)域有卓越貢獻的科學(xué)家，拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索新技術(shù)的動力。

為真正實現(xiàn)新生研討課的目的，圍繞學(xué)科相關(guān)理論知識，結(jié)合社會實際應(yīng)用，以分組方式開展討論與交流。本課程設(shè)置三個研討主題。

1）以電子信息技術(shù)應(yīng)用為題，談?wù)勲娮有畔⒓夹g(shù)的發(fā)展歷史、代表性人物以及電子信息技術(shù)對人類生活的影響與意義。要求各小組根據(jù)查閱的資料、討論結(jié)果撰寫報告，字數(shù)不少于4000字。

2）以信號與信息處理的關(guān)鍵技術(shù)為主題，如智能手機、全球定位系統(tǒng)（GNSS）等為例，查閱相關(guān)資料，以小組形式合作討論，并利用多媒體PPT進行匯報。

3）以人工智能信息為主題，如無人駕駛、阿法狗等，圍繞其中的發(fā)展歷程、涉及的熱點或前沿技術(shù)、未來發(fā)展趨勢進行廣泛調(diào)研，提交不少于5000字的綜述性報告。

4 新生研討課的授課形式

國內(nèi)知名高校的新生研討課通常由學(xué)術(shù)造詣較高、教學(xué)經(jīng)驗豐富的教授開設(shè)。與研究型大學(xué)相比，以文理學(xué)科見長的師范院校在工科領(lǐng)域的師資力量相對薄弱，教學(xué)資源也不夠豐富。盡管江蘇師范大學(xué)電子信息工程專業(yè)缺少知名教授，但80%以上的教師具有知名高校的博士學(xué)位。此外，新生研討課“電子信息工程概論”的內(nèi)容涉及電子線路、信號與信息處理、計算機應(yīng)用技術(shù)等多門學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容。綜上所述，該門課程采用教授負責(zé)的團隊授課方式，即在教授的組織下，教師根據(jù)自己的研究特長選取授課內(nèi)容，并針對課程引導(dǎo)、研討主題選取、問題提出等所涉及的教學(xué)過程進行教學(xué)設(shè)計、撰寫教案，同時制作多媒體課件。課堂教學(xué)的組織則采用以教師講授、學(xué)生分組討論相結(jié)合的方式，充分體現(xiàn)“學(xué)生為中心”的研討課內(nèi)在本質(zhì)特征。

教學(xué)過程中以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用為基本原則，采用多種靈活多樣的輔助教學(xué)手段與教學(xué)方式，逐步啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力。

首先，將虛擬仿真技術(shù)融入課堂教學(xué)。對于剛剛?cè)雽W(xué)的一年級學(xué)生，專業(yè)知識幾乎一片空白。除傳統(tǒng)教師講授、運用多媒體課件的教學(xué)手段，進一步融入虛擬仿真技術(shù)，有利于把抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為形象、直觀的感性認識，讓學(xué)生更好地體驗知識的魅力。如快速傅里葉變換FFT是信號處理廣泛采用的技術(shù)之一，通過分別對比正弦信號和加噪聲的正弦信號在時域、頻域的波形或太陽黑子的頻譜圖，學(xué)生不僅能夠切身體會信號變換加工的目的是更利于挖掘信號的內(nèi)在特征，同時深刻感受數(shù)學(xué)之魅力。

其次，采用實物授課教學(xué)手段。課堂教學(xué)過程引入集成電路、仿真器以及學(xué)生制作的電子產(chǎn)品，或到實驗室操作簡單實驗。如講解中規(guī)模集成電路，可以將上課的地點變更到實驗室連接簡單電路，學(xué)生通過實驗現(xiàn)象獲取感性認識，有利于理論知識的理解與運用，進一步驅(qū)動學(xué)習(xí)興趣。

最后，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的優(yōu)勢。學(xué)院網(wǎng)站不僅提供多媒體課件、授課計劃、參考書目等資源，同時提供在線開放課程、慕課等與本課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資源鏈接，有利于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，進一步拓寬視野，提升學(xué)習(xí)的熱情，達到預(yù)期教學(xué)效果。

5 新生研討課的考核評價

新生研討課“電子信息工程概論”開設(shè)的主要目的是使學(xué)生初步了解電子信息工程專業(yè)的學(xué)科特點與學(xué)科內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，樹立工程實踐意識，培養(yǎng)科學(xué)探索精神。因此，其課程的考核評價應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)課程，重點評價學(xué)生的分析能力、思維能力、表達能力等[3]，課程考核采用團隊考核與個人考核、過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合的方式。課程考核以小組為單位，針對學(xué)生的到課率、參與程度、分組答辯和總結(jié)報告等方面進行打分，不同考核內(nèi)容的權(quán)重有所不同。根據(jù)學(xué)生總體分數(shù)，給出優(yōu)秀、良好、及格和不及格四個考查等級。

6 結(jié)語

新生研討課程作為普通高校積極推行的試點課程，是新生教育的一種方式，協(xié)助大一學(xué)生完成環(huán)境轉(zhuǎn)換[1]。本文根據(jù)新生研討課“電子信息工程概論”，探討課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、授課形式與考核方式，期望能為后續(xù)新生研討課的開設(shè)提供有價值的參考。但新生研討課具有非常靈活的特點，其發(fā)展與完善需要一個長期的建設(shè)過程，對于教師的教學(xué)能力、后續(xù)課程銜接等需要進一步思考與探索，以保持學(xué)生持續(xù)長久的學(xué)習(xí)興趣與熱情。■

參考文獻

[1]徐波.美國高校新生研討課的現(xiàn)狀、特點及啟示：基于三次全美高校新生研討課調(diào)查結(jié)果的分析[J].現(xiàn)代大學(xué)教育，2012（2）：69-74.

[2]張紅霞.美國大學(xué)的新生研討課及其啟示[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009（11）：93-96.

[3]余志斌，趙舵.電子信息工程專業(yè)新生研討課教學(xué)模式探索[J].教育現(xiàn)代化，2017（4）：133-137.

[4]郭海燕，李靜.普通高校新生研討課的探索與思考[J].揚州大學(xué)學(xué)報：高教研究，2014，18（5）：93-96.