(沈陽航空航天大學 遼寧·沈陽 110136)
在電子信息工程教學實踐中,專業工程設計是其中的一項重要內容,專業工程設計(三周)在學生進行畢業設計前進行,為學生著手進行畢業設計提供了一個有效過渡。通過課程設計,學生可以將理論知識有效應用于實踐,促進理論與實踐的相互融合和相互提高。在進行專業工程設計的過程中,要從專業的發展方向出發,著手培養學生的實踐操作能力以及創造能力,促進學生的全面綜合發展。
結合當前電子信息工程教學實踐的開展情況來看,在進行教學實踐的過程中,教師對專業工程設計存在重視程度不足的現象。比如,多數教師受到傳統教學觀念的影響,在教學實踐中更加注重對知識和技能的傳授,而其它環節,尤其是課程設計環節有所忽視,認為課程設計環節對教學的影響不大,只要在教學實踐的過程中將相關內容講解清楚便可以,這樣一種錯誤的認識,導致教學實踐的質量大打折扣。
大量的電子信息工程教學實踐表明,教師在進行專業工程設計的時候,往往缺少對專業方向的考慮,通常都是根據教材內容,在立足教材內容的基礎上,忽視了與專業方向的有效結合。比如,在教學實踐過程中,有的教師確實消耗了大量的時間和精力在課程設計上,但是所完成的課程設計缺少實踐探究的因素,而電子信息工程對實踐探究的要求非常高,一味地根據教材進行課程設計,很難為教學實踐提供真正的參考。在電子信息工程專業專業工程設計時,還要將學生的實際情況納入到考慮范圍之內。比如,要考慮學生的興趣愛好,只有充分考慮到學生的興趣愛好,學生的學習興趣才會被最大限度地激發,學生的學習動力才會更足。又比如,要考慮學生的知識能力結構,不同的學生存在明顯的差異,這就要求專業工程設計要根據學生的學習基礎與學習能力,確定合理的專業工程設計方向。但是,實際情況中卻缺少考慮。
所以進行專業認證背景下專業工程設計教學改革研究與實踐是非常必要的。
本次電子信息實踐課程中的專業工程設計主要從專業工程設計方向的確定,專業工程設計題目篩選,加強過程管理的分類成績評定方式這幾個方面進行改革。
工程教育專業認證對我國傳統的教育模式提出了挑戰,為了符合認證要求,必須對包括培養方案、課程體系在內的整個教學體系進行革命性重構。作為教學環節的落腳點,課程教學大綱更需要精心設計。傳統的教學大綱關注課程知識體系的完備性,課程目標定位于知識點的傳授和獲取,對于課程對培養目標的支撐,在課程體系中的地位則考慮不多,因而不能回答為什么學,學生修完本課程后要獲得什么能力的問題。課程教學要為培養目標服務,教學大綱的制訂也必須以培養目標和畢業要求為指引,畢業要求即畢業生應該具備的能力,這些能力必須能夠支撐培養目標。2015版工程教育專業認證標準提出了12條畢業要求,電子信息工程專業對此進行了具體化,使之符合本專業內涵。同時,為了有效地將畢業能力培養任務分解到具體教學中,客觀衡量學生所具備的能力,本專業對12條畢業要求進行了二級指標分解,形成了30條二級指標,這些指標就是課程教學要達到的目的。根據畢業要求,設置課程模塊,構建課程體系,明確每門課對畢業要求的支撐情況。
電子信息工程是國內高校中開設數量較多的一個專業,社會對該專業的學生需求量大。如何使電子信息工程的人才培養真正形成特色、讓學生能力更強是值得共同思考和探索的問題。樹立并強化培養方向是電子信息工程專業人才培養的重要問題,讓學生明確學習的每門課程有什么用、經歷的每個教學環節對其有什么提高、以至于明白畢業后能夠干什么。具體到專業工程設計而言,其組織實施要以整個專業的培養方向為指導,并最終服務于既定的人才培養方向,這也是專業工程設計在教學中能否發揮應有作用的關鍵。專業工程設計內容要和專業培養方向相互呼應。
根據學院自身特色,確定專業工程設計為電子系統的設計開發、信息處理與信息系統開發兩個方向,電子系統的設計開發強調學生在硬件方面的能力,通過電路、電子技術、單片機、DSP、嵌入式系統、EDA等課程的學習和實踐,以電子系統的設計開發為發展方向。信息處理與信息系統開發則強調算法開發與軟件編程能力,以信息處理與信息系統開發為主攻方向,重點課程包括信號與系統、數字信號處理、語音信號處理、數字圖像處理、高級語言編程等。通過專業工程設計使學生了解工程應用中的典型電路及系統,能進行綜合電路設計和相應的實驗方案設計;或利用工具軟件以及相應算法來實現信號與信息系統的設計與仿真;能較規范的書寫設計報告。通過專業工程設計的訓練,提高學生綜合運用所學知識的能力,培養學生的創新意識和創新能力。
教師在指導專業工程設計的時候,往往缺少對專業方向的考慮,通常都是根據教材內容,在立足教材內容的基礎上,忽視了與專業方向的有效結合。比如,在教學實踐過程中,有的教師確實消耗了大量的時間和精力在課程設計上,但是所完成的課程設計缺少實踐探究的因素,而電子信息工程對實踐探究的要求非常高,一味地根據教材進行課程設計,很難為教學實踐提供真正的參考。所以在學生進行專業工程設計之前,教研室要組織研討,每位教師把課程設計的內容講述出來,通過教研室成員的集體研討,確定題目方向是否屬于應用電子或者信息處理這兩個方向,然后確定題目和內容是否合理。
工程教育認證強調成果導向,考核辦法要對學習成果的考核作出具體規定。考核辦法應該多樣化且與考核內容相適應,以便能真正檢驗學習成果,做出正確評價。
以往課程設計結束時,指導教師往往不分方向進行成績評定,評分沒有統一標準,僅僅根據學生報告以及答辯情況給出成績。這種考核方式欠缺過程管理,對學生學習態度是否端正,是否真正獨立完成設計,有無抄襲或代做設計等情況無法掌握。
課程設計的方向確定后,不同的方向給出不同的評定標準,同時通過設置階段性任務,以及階段性檢查來加強過程考核。在考核方式上加強過程考核,可以建立考勤抽查制以及進度抽查制。指導老師向學院提交答疑時間,學院派督導小組人員進行不定期抽查,以確保答疑能夠按時進行。同時,學院應根據任務進度安排表不定期對學生的進度進行抽查,以杜絕學生到課設最后加班趕任務的情況發生。
電子信息實踐課程中的專業工程設計經過兩輪的改革,有了明確的課程目標,并且已經形成了穩定的電子系統的設計開發、信息處理與信息系統開發兩個方向的工程類題目庫,階段性考核目標設置明確,過程考核增加到了總評成績中,答辯環節運行良好。在課設成績評定中,進一步細化了成績評定標準,完善了課程設計目標達成機制,實現對畢業要求的科學支撐。
后續改革還需要注意的問題有:(1)課設題目工程性比例提高了,但是校外指導教師參與度不高,只起到輔助指導的作用,需進一步完善校外指導教師參與方式與參與指導的強度。(2)從學生成績評定各目標點的得分情況可以看出,學生對于非技術因素如何在設計中體現認識模糊,需加強指導如何在設計過程體現工程項目設計流程和管理方法。(3)答辯的過程中發現學生對于一些實際問題的仿真過于理想化,對于器件的選擇過于隨意,沒能體現實際應用場景的限制。(4)雖然題目進行了篩選,但是在學生進行課設的過程中發現存在有些題目存在過于簡單,工作量不飽滿的問題。