萬 冬
(北京信息職業技術學院 北京市 100015)
創新是民族進步的靈魂,我國對于創新教育也取得了一定的成果,已由理論階段逐漸上升到實踐階段。創新教育與專業教育都不是全面教育,各自存在著缺陷和不足,謀求創新教育和專業教育協同發展也一直是高等教育著力解決的重點和難點。筆者從能力大綱設計、課程體系、三級教學項目等方面有效落實了高職電子信息工程技術專業創新能力培養,下面進行具體介紹。
工程教育的CDIO教育模式是一個創新的教育和培養模式,要求在學生培養過程中要有系統的能力培養、全面的實施指導、完整的實施過程和嚴格的考核結果,具有較強的可操作性,其大綱的能力目標與創新型人才的素質能力要求存在相當高的契合性。
首先,在問題分析方面,在“能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,識別、表達、并通過文獻研究分析電子信息工程及相關領域內的中等復雜程度工程問題,以獲得有效結論”的基礎上,增加了“應用逆向思維、立體思維、求異思維等創新思維”的要求。
其次,在設計/開發解決方法方面,在“能夠設計電子信息工程及相關領域中等復雜程度工程問題的解決方案,設計滿足信息獲取、傳輸、處理和應用等需求的系統、單元(部件)或工藝流程”的基礎上,增加“能夠在設計環節中使用TRIZ等創新分析方法,體現創新意識”的要求。
然后,在研究方面,在“能夠基于科學原理并采用科學方法對電子信息工程及相關領域內的中等復雜程度工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論”的基礎上,增加“開展頭腦風暴、使用系統功能分析、因果軸分析”的要求。
最后,在現代工具的應用方面,在“能夠針對電子信息工程及相關領域內的中等復雜程度工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具”的基礎上,增加“技術矛盾、物理矛盾、物場模型、裁剪、技術進化法則及ARIZ、Pro-I等工具”的要求。
為實現“專創融合”,筆者在工程基礎實踐層次、工程認知層次、綜合實踐層次、創新實踐層次四個層次的工程實踐體系基礎上,分別融入創新意識培養、創新原理與方法學習、創新技能訓練、創新實踐應用,做到專業技能和創新能力的全方位融合,打造了模擬電子技術、數字電子技術、電子CAD、單片機技術與創新應用、EDA技術與創新應用、數據采集與系統控制軟件設計、電子產品裝調綜合實訓、電子產品創新設計與制作綜合實訓、智能電子系統設計與實現綜合實訓等多門專創融合示范課程,形成獨具特色四階段創新人才培養課程模式,如圖所示。
在課程體系中,筆者設計了“簡單-中等-復雜”三級遞進式項目教學,學生通過TRIZ創新方法與專業課相結合的學習方式,在面對本專業的工程問題時,學會使用TRIZ創新方法去分析和解決工程中遇到的實際問題,使創新更具有方向性,使尋解過程直至“最終理想解”,用最少的資源達到最佳的效果。這種創新方法與專業課程相結合的教學方式,在學生創新意識和創新能力培養上的優越性將更加顯著。
簡單項目設計主要面向專業基礎課程。一般針對低年級高職生開設,培養學生的創新意識并熟悉該基礎課程的內容。主要設置于《模擬電子技術》《數字電子技術》《高頻電子技術》等專業基礎課程中。
中等項目設計一般為某個技術方向上的綜合應用,主要面向專業核心課程和實訓課程。針對中高年級開設,培養學生的創新方法和能力并掌握該核心課程的知識與技能。主要設置于《單片機技術與創新應用》《EDA技術與創新應用》《傳感與智能控制》等專業核心課程和《電子產品裝調綜合實訓》等實訓課程中。
復雜項目是具有較強綜合性的項目,其實現需要用到學生在專業中所學到的各技術方向的知識技能。針對高年級開設,培養學生的創新應用能力并能完成該專業相關崗位的典型工作任務。主要設置于《工程概論與項目管理》《電子產品創新設計與制作綜合實訓》《智能電子系統創新設計與制作綜合實訓》《畢業設計與頂崗實習》以及《大學生電子設計競賽》《職業院校技能競賽》《大學生創新競賽》中。
本文以高職電子信息工程技術專業為例,詳細介紹了專創融合的專業能力大綱設計、課程體系、三級教學項目等具體實施方案。該方案經過兩個學期的教學實施,全面提高了學生解決問題的意愿和能力,使學生從“生搬硬套”的生疏技工變成了“舉一反三”的創新型人才,在“全國大學生電子設計競賽”“全國職業院校技能大賽”中取得了驕人的成績。因此,本文介紹的創新能力培養機制是可行的、有效的,能為各高校“專創融合”的專業改革提供可借鑒的參考和示范。