以實(shí)踐和創(chuàng)新為導(dǎo)向的電子信息專業(yè)教學(xué)改革探索

張麗紅

【摘 要】電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)電子信息類人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，如何培養(yǎng)新技術(shù)形勢(shì)下適應(yīng)當(dāng)今信息社會(huì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才是高校面臨的問(wèn)題。結(jié)合電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)，以新技術(shù)為背景，通過(guò)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃、設(shè)置創(chuàng)新課程、加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)新技術(shù)形勢(shì)下適應(yīng)當(dāng)今信息社會(huì)的應(yīng)用型電子信息創(chuàng)新人才。

【關(guān)鍵詞】電子信息專業(yè)；教學(xué)改革；創(chuàng)新；實(shí)踐

隨著電子信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、三網(wǎng)融合、4G通信技術(shù)等電子信息新技術(shù)發(fā)展迅速，社會(huì)需要更多的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力與時(shí)俱進(jìn)的電子信息應(yīng)用型人才，因此推進(jìn)人才培養(yǎng)模式和機(jī)制改革，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力，是時(shí)代發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步對(duì)人才培養(yǎng)提出的新的要求。以電子信息新技術(shù)為背景，把著力點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力上，是提升電子信息本科教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要突破口。

我校的電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2001年開(kāi)始招生，經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)取得了可喜的成果。但與其他重點(diǎn)院校及國(guó)外名校相比較，還存在諸多不足，包括以下幾方面：

1）創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)薄弱，學(xué)生的綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，很多學(xué)生存在如下共同缺陷：（1）知識(shí)面不夠?qū)?，綜合運(yùn)用知識(shí)能力不強(qiáng)。學(xué)生選定一個(gè)項(xiàng)目后，對(duì)方案比較、論證也不夠充分，往往對(duì)參考電路生搬硬套，不會(huì)采用先進(jìn)的簡(jiǎn)便電路。另外，綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題的能力不強(qiáng)。（2）實(shí)驗(yàn)技能不強(qiáng) 一些同學(xué)不會(huì)正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，不會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確分析、總結(jié)、歸納、解決問(wèn)題。在安裝焊接過(guò)程中，操作不熟練，電路布局不規(guī)范，電路調(diào)試與故障查找、排除等方面的能力不強(qiáng)，這也反映了實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容驗(yàn)證性多而設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)踐少，學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合能力未能得到應(yīng)有的開(kāi)發(fā)和提高。（3）新器件、新技術(shù)應(yīng)用能力較差 有一些競(jìng)賽題若能采用新技術(shù)、新器件，如CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)某些電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅電路簡(jiǎn)單、省工、省時(shí)，性能指標(biāo)也優(yōu)于傳統(tǒng)電路。參賽學(xué)生這方面的知識(shí)和能力與全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求尚有一定的差距。這也反映了在教學(xué)中過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的系統(tǒng)性傳授，而對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)重視不夠。

2）課程結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，影響到人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

一是，課程結(jié)構(gòu)不合理，學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)單一。學(xué)科及專業(yè)的劃分過(guò)細(xì)，致使學(xué)生知識(shí)面不寬，視野狹窄，思路不夠開(kāi)闊。二是，專業(yè)基礎(chǔ)課中沒(méi)有電子信息概論課程，這些課程能夠提升學(xué)生對(duì)本專業(yè)的興趣，使他們?yōu)樽约旱木蜆I(yè)及職業(yè)早做規(guī)劃。三是，專業(yè)課程界限劃分過(guò)嚴(yán)，自設(shè)圍墻，使那些創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新類課程缺乏，造成學(xué)科知識(shí)面狹窄，影響了學(xué)生綜合素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)能力的形成。四是，基礎(chǔ)課用時(shí)多，應(yīng)用課程、實(shí)踐課程設(shè)置不夠合理，缺少培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)的實(shí)踐課和活動(dòng)課。

3）注重知識(shí)的傳授，忽視了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和個(gè)性的發(fā)展。

我校的電子信息專業(yè)由無(wú)線電物理專業(yè)演變而來(lái)，前些年本科生被授予的是理學(xué)學(xué)士學(xué)位。在授課時(shí)注重知識(shí)的傳授，理論傳授較多，忽視了學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力、求知精神與學(xué)習(xí)能力，求實(shí)精神與理論聯(lián)系實(shí)際的能力是現(xiàn)代人才素質(zhì)的核心。因此，必須加強(qiáng)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4）課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有及時(shí)更新，不能適應(yīng)電子信息新技術(shù)對(duì)人才的要求。

如今電子信息技術(shù)發(fā)展日新月異，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能信息處理、三網(wǎng)融合、4G通信技術(shù)、智能傳感器等電子信息新技術(shù)發(fā)展迅速，社會(huì)需要更多的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力與時(shí)俱進(jìn)的電子信息應(yīng)用型人才。因此需要我們重新調(diào)整培養(yǎng)計(jì)劃，在培養(yǎng)計(jì)劃中新增反映新技術(shù)應(yīng)用的課程和實(shí)驗(yàn)，也需要該專業(yè)的全體教師下大力氣，修改理論教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱，將最新的信息技術(shù)在課程教學(xué)中充分體現(xiàn)。

針對(duì)以上情況，主要在以下幾方面進(jìn)行了改革：

1）以新技術(shù)貫穿教學(xué)體系，建立階段式電子信息實(shí)踐和創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展人才培養(yǎng)體系。

在電子信息專業(yè)課程結(jié)構(gòu)上，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，將現(xiàn)代電子信息新技術(shù)貫穿始終，以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力為主要目的，把四年制本科生分為兩個(gè)階段進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，在課程的設(shè)置上也根據(jù)各階段的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行整合與優(yōu)化。

第一階段，夯實(shí)基礎(chǔ)，拓寬知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

大學(xué)一、二年級(jí)為夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)的第一階段。主要通過(guò)學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)教育。根據(jù)電子信息學(xué)科的特色和知識(shí)結(jié)構(gòu)，在教學(xué)內(nèi)容上不僅有系統(tǒng)深入的電子信息科學(xué)知識(shí)和較系統(tǒng)全面的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信、電子方面的知識(shí)；而且更要有反映現(xiàn)代最新電子信息科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，具有科學(xué)性、前瞻性和實(shí)用性的知識(shí)，以及其他學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。這樣，不僅使學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、堅(jiān)實(shí)寬廣的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，而且也具備較廣的人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理等方面的知識(shí)。在一年級(jí)開(kāi)設(shè)了電子工藝課程、電子信息技術(shù)概論及新生研討課，電子工藝實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解和掌握了電子產(chǎn)品技術(shù)流程和最新元器件，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手及實(shí)踐能力，電子信息技術(shù)概論及新生研討課使了解了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和前言技術(shù)，采用討論式教學(xué)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，以問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生認(rèn)知電信學(xué)科，了解當(dāng)代新技術(shù)，增加學(xué)生對(duì)本學(xué)科的興趣。二年級(jí)強(qiáng)化專業(yè)課程綜合性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)，加大計(jì)算機(jī)電路設(shè)計(jì)、仿真等課程內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生參加校級(jí)、學(xué)院科研訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生在掌握知識(shí)、實(shí)踐應(yīng)用、開(kāi)拓視野、合作精神、批判思考、交流表達(dá)、寫(xiě)作技能等諸多方面進(jìn)行整體的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

盡管電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，新的器件層出不窮，但電子技術(shù)課的基礎(chǔ)地位不能動(dòng)搖。在此基礎(chǔ)上更新教學(xué)內(nèi)容，著重分析由功能單元構(gòu)成的通用集成電路（如集成運(yùn)放、集成功放、集成A/D， D/A轉(zhuǎn)換器等）和計(jì)算機(jī)應(yīng)用集成電路，同時(shí)還要引入ASIC教學(xué)內(nèi)容（如：CPLD， FPGA等）。打破課程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，增加系統(tǒng)級(jí)概念，增加設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。

第二階段，發(fā)展個(gè)性， 追求創(chuàng)新，加強(qiáng)實(shí)踐能力。

大學(xué)三四年級(jí)為發(fā)展個(gè)性、追求創(chuàng)新的第二階段。主要根據(jù)學(xué)生的興趣、個(gè)性和能力進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生向應(yīng)用研究型、應(yīng)用開(kāi)發(fā)型等方向分流。在電路課程設(shè)計(jì)中，教師可以為同學(xué)們介紹當(dāng)今最先進(jìn)的電子器件的應(yīng)用、各類電路的設(shè)計(jì)方法和最新電路設(shè)計(jì)手段，開(kāi)闊同學(xué)們的視野，強(qiáng)化同學(xué)們的工程概念，并給出多種設(shè)計(jì)制作的題目供同學(xué)們練習(xí)。在教學(xué)形式上基礎(chǔ)課、科研課、專題課和講座相結(jié)合，根據(jù)社會(huì)發(fā)展、電子和通信學(xué)科發(fā)展和學(xué)生的需求靈活調(diào)整。尤其是短期的教學(xué)安排，不能是單一課程的堆加，而以問(wèn)題或項(xiàng)目的形式，拓寬課程所涵蓋的學(xué)科范圍，引導(dǎo)學(xué)生探究最新學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，以整合性的思維方式分析和解決實(shí)際問(wèn)題。

2）以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為立足點(diǎn)，創(chuàng)建以增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力為核心的實(shí)踐體系。

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽主要有以下幾種類型：電源類、信號(hào)源類、高頻無(wú)線電類、放大器類、儀器儀表類、數(shù)據(jù)采集與處理類、控制類等。試題具有實(shí)用性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、技術(shù)水平發(fā)揮余地大的特點(diǎn)。涉及到的電子信息類專業(yè)課程有：低頻電路、高頻電路、數(shù)字電路、微機(jī)原理、電子測(cè)量、單片機(jī)、控制技術(shù)、可編程邏輯器件、EDA、通信技術(shù)等課程[1]。題目涉及的內(nèi)容是一個(gè)課程群，競(jìng)賽成績(jī)也從一個(gè)側(cè)面反映了這個(gè)課程群的教學(xué)水平和教學(xué)改革。

第一，強(qiáng)化設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)，增加綜合型實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。

以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力和初步科研能力為目標(biāo)，以掌握基本實(shí)驗(yàn)方法為主線，重組實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)體系，重視系統(tǒng)級(jí)概念。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可包括各單元電路的設(shè)計(jì)及小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用積木式、模塊化結(jié)構(gòu)，將設(shè)計(jì)的單元電路組合成小系統(tǒng)電路，完成應(yīng)用電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。如增設(shè)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)課題方案，自己編程、調(diào)試，全面獨(dú)立完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。以中大規(guī)模集成器件為主，引入EDA方法，使學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力以及利用現(xiàn)代化分析、測(cè)試手段的能力。

第二，以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為立足點(diǎn)，以各種形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)及創(chuàng)造激情。

建立以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為依托的平臺(tái)，積極開(kāi)展第二課堂活動(dòng)，成立電子協(xié)會(huì)，涵蓋專項(xiàng)培訓(xùn)、特色實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)資源交流平臺(tái)、校級(jí)和院級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽以及激勵(lì)機(jī)制的電子信息實(shí)踐活動(dòng)體系，該體系對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程能力培養(yǎng)起促進(jìn)作用。

第三，設(shè)立校內(nèi)外開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，建立產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地。

為了使學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增大自主性，在實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室和基本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室集中實(shí)踐能力培養(yǎng)外，專門設(shè)立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，使各類學(xué)生根據(jù)自己的方向、興趣、時(shí)間隨時(shí)進(jìn)入到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐能力培養(yǎng)。同時(shí)，建立校內(nèi)、外兩種形式的產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地，周期短的項(xiàng)目可在校內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地進(jìn)行，周期長(zhǎng)的項(xiàng)目在校外的產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地進(jìn)行。這種“集中”和“自由”相結(jié)合的管理方式為不同層次學(xué)生進(jìn)行各類實(shí)踐能力培養(yǎng)提供了必要的條件。實(shí)習(xí)著力發(fā)揮了企業(yè)的技術(shù)和設(shè)施優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生體驗(yàn)了企業(yè)實(shí)際環(huán)境和基本要求，接觸實(shí)際工程，明確了自己的專業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

電子信息技術(shù)專業(yè)具有信息技術(shù)與工程應(yīng)用相融合、與其它學(xué)科交叉性、技術(shù)發(fā)展快速性、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛性等特點(diǎn)，電子信息專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)該是掌握一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有較寬的知識(shí)面，能很快掌握新技術(shù)、適應(yīng)性強(qiáng)、上手快的應(yīng)用型創(chuàng)新人才[2]。因此，我們將繼續(xù)著力進(jìn)行教學(xué)改革探索，實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力，以培養(yǎng)新技術(shù)形勢(shì)下適應(yīng)當(dāng)今信息社會(huì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙睿.淺談電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽在電子信息教學(xué)改革中的作用[J].科技信息，2013（10）.

[2]唐沖.淺談電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展[J].科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2014（5）.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]