摘要:“新工科”建設背景下,如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的新工科人才,是地方高等院校工程技術教育面臨的一項挑戰(zhàn)。本文以電信專業(yè)為例,從教學理念、理論與實踐教學內容、教學方法、評價考核體系等多方面探索“新工科”人才的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式,為學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)積累了經驗。
關鍵詞:創(chuàng)業(yè)能力;新工科;電信;教學改革
2017年,教育部在復旦大學召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會,探討了新工科的內涵特征、新工科建設與發(fā)展的路徑選擇,并達成廣泛共識。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)學科專業(yè),因其實踐性、工程性等特點,對學生的知識結構和能力素質要求更高,要“推動現(xiàn)有專業(yè)交叉復合、與其他學科交叉融合”?;诖?,以新工科建設為背景,開展電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革,對完善和優(yōu)化專業(yè)知識結構,提升創(chuàng)新實踐能力,培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
1 電信專業(yè)理論教學體系構建
電信專業(yè)是一個對學生實踐動手能力要求非常高的專業(yè),培養(yǎng)的畢業(yè)生應系統(tǒng)掌握電信的基本理論、技術和應用知識,同時還要具備良好的技術創(chuàng)新與工程實踐能力。結合傳統(tǒng)教學方式的優(yōu)缺點,本文提出將電信專業(yè)的本科階段分為兩個相互結合的階段。在本科初期階段強化通識教育、加強實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)、開展專業(yè)領域初步訓練,高級階段重點強化研究開發(fā)訓練、科研創(chuàng)新及發(fā)明。
在初級階段,從“電信專業(yè)基礎理論實踐”入手,通過設置《電路分析》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《單片機原理及應用》等的相關課題,鞏固學生對電信基本原理和基礎理論的理解,了解并掌握目前電子信息專業(yè)的應用領域與未來方向,進一步提高學生編程能力、團隊合作能力、綜合運用所學知識的實踐能力。根據(jù)培養(yǎng)目標和能力的需要,可將課程分為基礎模塊、硬件模塊、軟件模塊、實踐模塊總共4個模塊。
在高級階段,以學術導師的形式,從應用項目的研發(fā)入手,要求學生,必須有一定階段的工程實踐。在完成相關的基礎課程后,以前沿技術為導向,結合專題講座,提升學生的研究問題、解決問題的能力。為根據(jù)培養(yǎng)目標和能力的需要,實行學分制,另設置必修環(huán)節(jié)。學位課分為公共基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)方向課程和選修課程。必修環(huán)節(jié)包括驗技能訓練、文獻閱讀綜述、電信技術前沿專題、學術報告、學位論文。
2 電信專業(yè)教學內容設計
2.1與時俱進地設計教學內容
隨著電子技術的飛速發(fā)展,模擬通信已經被數(shù)字通信取代,移動通信已經全面數(shù)字化。以《單片機原理及應用》課程為例,應弱化模擬電路的設計,重點講授數(shù)字系統(tǒng)的構成和基本工作原理,基本設計方法和分析方法。通過學習國內外單片機設計技術方面的研究進展和發(fā)展趨勢,結合國內外最新的技術及應用,在教學過程中引入單片機技術的前沿研究內容。例如課程由原來的51單片機到STM32單片機的過度。為了使學生了解國內外最新技術的發(fā)展動態(tài),在引入這些新技術時,應重點提煉其基本理論和框架,講述新技術的應用特征和模式,開拓學生視野。教師在教學過程中還可以與學生分享科研過程中的心得體會和經驗,潛移默化地引導學生進行自主探究和創(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中的圖符進行模塊化設計,不需要編程,不需要搭建復雜的硬件電路,實現(xiàn)簡單。將仿真軟件引入課堂教學,提供一個交互式動態(tài)仿真平臺,把抽象的理論知識通過可視化的方框圖直觀地展現(xiàn)出來,使學生全面了解系統(tǒng)構成、各模塊的參數(shù)對模塊的影響,可動態(tài)觀察和分析輸出信號的頻域和時域的波形。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《單片機原理及應用》、Multisim適用于《數(shù)字電子技術基礎》等。
2.3增加實踐教學環(huán)節(jié)
對工科學生來說,應在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。目前,在電信專業(yè)的課程實驗中多數(shù)是驗證性實驗,既按確定的方法、步驟對某種原理或現(xiàn)象進行驗證。這類驗證性實驗只能培養(yǎng)學生的基本實驗技能,不能培養(yǎng)學生的實踐能力。在新工科背景下,應有針對性的設計探索性、研究性、開放式的實驗內容,系統(tǒng)地強化和訓練學生實踐動手能力。在探索性實驗中,教師給出實驗范例,學生確定設計題目,查閱相關文獻,提出初步設計方案,計算實驗參數(shù),給出具體設計方案,并最后實現(xiàn)。
3構建準確的評價考核體系
在以往的教學考核中,以理論考試方式、以期末試卷成績?yōu)橹鞯目己朔绞綆缀跏撬姓n程學習成果評價的標準模式。這種以結論性評價涵蓋一切的評價體系,并不能很好地體現(xiàn)學生全面發(fā)展的狀況和潛力,尤其是對一些個性化發(fā)展的學生。因此,在考核方式的改革中,將實踐評價方法導入部分合適的課程中。如《單片機原理及應用》課程的考核,除對教學過程各個項目的完成情況進行評價外,要求學生自行設計一個創(chuàng)意性的項目,以其獨創(chuàng)性、技術復雜度、實現(xiàn)效果等作為評價考核點。
考核要從以結果評價為主向過程與結果評價相結合轉變,要將階段性評價作為課程最終評價考核的重要組成部分。階段性評價結果主要根據(jù)學生學習的預習準備、日常表現(xiàn)和階段考核結果給出。過程與結果相結合的評價可以激勵學生多投入精力自主學習,也有助于教師了解學生對知識的掌握情況。例如《嵌入式系統(tǒng)原理及應用》課程采用項目考核為主,各小組分別完成不同項目,每個人分別完成自己承擔任務的報告,小組形成匯總設計報告,通過演示答辯完成考核。電子技術課程設計、電子系統(tǒng)綜合實踐采取的考核方案包括:過程性檢查指導,以關注項目設計中學生的表現(xiàn);項目結果演示、設計方案及實現(xiàn)方法演講與答辯,以考查項目完成結果以及學生對項目的熟悉了解程度和思維與表達能力。由此形成對學生項目學習中全面發(fā)展狀況的客觀評價。對學習過程中學生學習的態(tài)度、思維能力、實踐能力的關注及合理評價。在演示、答辯等環(huán)節(jié),除了教師評價,可以引入其他學生的評價,使評價主體具有多元化特點,并吸引學生對學習過程的投入。
結論
創(chuàng)新型人才的超越品質、專注品質、協(xié)作品質缺一不可,但更需要超越品質、專注品質、協(xié)作品質的融合與集成。因此,只有大力培養(yǎng)學生的進取之心,才能養(yǎng)成不斷超越的品質;只有在不斷超越進取的科學信念引領下,才能養(yǎng)成學生百折不撓的專注品質。同時,注重培
養(yǎng)學生博大的胸懷,使其注意學習和汲取他人的長處,與志同道合的同事相互協(xié)作、取長補短,最終在創(chuàng)新活動中不斷取得過人的成績。
綜上所述,綜合性大學電氣類專業(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、能力、品質的系統(tǒng)集成,才能培養(yǎng)適合社會和企業(yè)需要的創(chuàng)新型電氣類專業(yè)人才。
參考文獻
[1]劉智運.創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標,培養(yǎng)模式和實施要點 [J]. 中國大學教學,2011(1):12-15.
[2]陸國棟. “新工科”建設的五個突破與初步探索[J]. 中國大學教學,2017(5):38-41.
[3]劉宇,吳小釵. 江蘇大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育績效的影響因素究[J]. 黑龍江高教研究 ,2017(01):121-125.
[4]洪濤.應用型本科院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評價體系的構建 [J]. 齊齊哈爾大學學報 ( 哲學社會科學版 ),2015(11):145-147.
作者簡介: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研究