民辦應(yīng)用型院校電子信息工程專業(yè)課程教學改革研究

唐亮， 邊倩， 王振鐸

(西安思源學院 電子信息工程學院， 陜西 西安 710038)

0 引言

電子信息工程專業(yè)是信息技術(shù)領(lǐng)域的重要專業(yè)，同時也是我校的一流專業(yè)，主要培養(yǎng)學生掌握專業(yè)的基本理論知識，具有較強的自學能力和工程實踐能力，能從事電子信息系統(tǒng)和設(shè)備的研發(fā)、維護、運營和管理的高級工程技術(shù)人才。

近年來，大家普遍關(guān)注的重點是應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究、雙創(chuàng)人才培養(yǎng)模式的研究和師資隊伍的建設(shè)等方面，很少結(jié)合專業(yè)自身，對課程設(shè)置、課程安排和課程的具體教學等方面進行深入研究。針對目前理論研究與實踐探索脫節(jié)的情況，有必要從實際出發(fā)，結(jié)合研究方法，以具體學校為研究對象進行理論聯(lián)系實際，重點解決民辦應(yīng)用型院校電子信息工程專業(yè)課程教學改革研究，以此培養(yǎng)高質(zhì)量人才。

1 現(xiàn)狀分析

電子信息工程專業(yè)作為我校的一流專業(yè)，同時電子信息產(chǎn)業(yè)也是國家大力扶植的行業(yè)之一，對于該專業(yè)的人才培養(yǎng)尤為重要[1]。對人才的培養(yǎng)主要依托專業(yè)課程的教學，電子信息工程專業(yè)課程的突出特點是理論內(nèi)容多、實踐性強，在培養(yǎng)方案的制訂中也融入了大量的實踐內(nèi)容，專業(yè)課程都附加了實驗課程，部分課程還有一周或兩周的課程設(shè)計，同時大三開設(shè)專業(yè)實習，大四增加畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。在課程的教學過程中授課教師盡量將理論與實踐有機結(jié)合，保證學生用理論指導(dǎo)實踐，通過實踐理解理論知識。但通過對畢業(yè)后學生進行調(diào)查，學生反饋有些課程設(shè)置學時不合理，如“三電”課程安排學時較少(理論+實驗共48學時，學生建議為64學時);有些課程安排學期靠后，如嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、C51程序設(shè)計與應(yīng)用等安排靠后(目前是安排在大四第一學期開，學生建議大三第二學期開設(shè));實驗室硬件條件較差;實驗箱太過陳舊;軟件環(huán)境與社會要求脫節(jié)等原因，導(dǎo)致學生在學完相關(guān)專業(yè)課程后所獲得的技能與實際相差較遠，同時畢業(yè)后缺乏優(yōu)勢，沒有競爭力，從而較大影響了專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 專業(yè)課程分類及改革

針對上述問題，根據(jù)西安思源學院電子信息工程專業(yè)課程設(shè)置，結(jié)合民辦院校學生特點，將基本專業(yè)課程進行歸類，大致分為基礎(chǔ)類、核心類和應(yīng)用類，對于不同類課程采取不同方法進行教學改革實踐，提高課程課堂教學質(zhì)量和專業(yè)人才培養(yǎng)水平。課程分類,如圖1所示。

圖1 電子信息工程專業(yè)課程歸類圖

2.1 基于CDIO模式的“三電”課程教學改革研究

“三電”課程包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)3門課程，是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個課程體系中占據(jù)著非常重要的作用，但由于這類課程概念抽象、不易理解、邏輯較強，學生沒有感官認識，導(dǎo)致學生學不懂、學不會，進而影響后續(xù)專業(yè)課程的學習[2]。針對上述情況，我院青年教師何穎老師主持的校級重點課題“基于CDIO 模式的‘三電’基礎(chǔ)課程群的教學研究與實踐”詳細研究了如何將CDIO工程教育模式應(yīng)用到“三電”基礎(chǔ)課程中，并將這種教學改革實踐應(yīng)用于課程的教學實踐中，項目的研究建立了CDIO工程教育多層級實踐教學體系；建立了CDIO模式下“三電”基礎(chǔ)課程群體系；制訂了體現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學方法及過程考核方式；利用CDIO工程教育理念指導(dǎo)教學設(shè)計、采用創(chuàng)新形象化課堂教學方法；利用CDIO教學模式引導(dǎo)學生進行項目式探究式學習，增強學生的創(chuàng)新探究能力[3]。

通過兩年的教學改革實施，學生不僅在該類課程中的學習成績有所提高，并能將所學知識應(yīng)用于實踐中，參加各類專業(yè)比賽的人數(shù)也增加， 2019年共有四支隊伍16名學生參加全國電子設(shè)計大賽，同時多次在全國和省級各項創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽活動中獲獎，特別是2019年有7個大創(chuàng)項目獲省級立項，2個獲國家級立項，較往年數(shù)量上升，尤其是電信專業(yè)四名學生組成的“SOFTWARE”隊參加第二屆全國高校智能機器人創(chuàng)新大賽榮獲國家一等獎。

2.2 基于OBE理念的信號類課程課堂教學改革

信號類課程包括：信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理和通信原理等專業(yè)課程，該類課程是電子信息工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，它們的共同特點是以“三電”課程作為基礎(chǔ)、數(shù)學公式多、內(nèi)容抽象、理論性強，且這類課程是學好整個專業(yè)的前提。通過多年的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，對于這類課程的講解不能采取“滿堂灌”的形式，要打破傳統(tǒng)沉默的教學方式，在教學過程中注重“以學生為中心”的參與式學習、自助式學習和互動式學習等多種教學模式，采取靈活多樣的教學手段和教學方法，由作者本人主持的課題“基于OBE理念的信號與系統(tǒng)課程研究與實踐”，以“信號與系統(tǒng)”課程為例，給出了基于工程教育理念OBE的該類課程教學改革研究，結(jié)合OBE理念對該類課程培養(yǎng)目標進行細化，針對課程教學內(nèi)容建立教學內(nèi)容和教學方法對應(yīng)關(guān)系，建立課程達成度評價[4]。課題研究過程中以我校17級電子信息工程專業(yè)學生為教學實踐，對信號與系統(tǒng)課程進行課堂教學改革，課堂教學改革更側(cè)重于學生的收獲，對課程目標具體到課堂教學目標，對每節(jié)課制定的教學設(shè)計，如圖2所示。

圖2 基于OBE理念的教學設(shè)計

通過每節(jié)課的二維碼問卷調(diào)查測評對課堂效果進行評價，經(jīng)過一年的教學研究和實踐，17級電子信息工程專業(yè)學生“信號與系統(tǒng)”課程平均成績較16級高出10分之多。

2.3 基于DCL教學模式的應(yīng)用類課程教學改革

DCL(Design Centered Learning)即以項目設(shè)計為中心的學習，由荷蘭Eindhoven理工大學創(chuàng)建，國內(nèi)東北大學引進并進行實踐應(yīng)用，這種教學模式對于培養(yǎng)學生的知識獲取能力、運用能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力都起到良好的作用[5]。根據(jù)以往的教學效果，在電子信息工程專業(yè)應(yīng)用類課程中，學生缺乏這些方面的能力。因此，由我院趙金龍教師主持的課題“基于荷蘭DCL教學模式的課程研究與實踐”，將這種教學模式應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程中，課題在研究過程中具體實施步驟如下。

(1) 首先，根據(jù)學生學習成績進行分組，分組必須保證每組之間學生平均水平差別不大，學生必須清楚一個 DCL 組相當于一個小的公司，組內(nèi)每人都是公司的領(lǐng)導(dǎo)，都要為解決一個實際中的問題而分工協(xié)作，每組均配有專業(yè)指導(dǎo)教師[6]。

(2) 其次，每組給定不同的項目任務(wù)，組內(nèi)成員之間進行協(xié)調(diào)分工，根據(jù)項目文檔組內(nèi)學生按以下步驟安排學習計劃。

①把不理解的術(shù)語和概念弄清楚；

②將“問題”提煉出來；

③組內(nèi)成員集體討論提煉的問題；

④深思熟慮，如果不是首輪過程，步驟7的結(jié)果需要繼續(xù)執(zhí)行此步驟；

⑤把需要進一步調(diào)研的問題和方法列舉出來，制定自主學習計劃任務(wù)；

⑥利用組外的課余時間，完成自主學習和自學任務(wù)；

⑦匯報個人的自主學習結(jié)果，檢查通過自我學習過程中得到的問題答案，并且比較是否與步驟2中的“問題”相關(guān)。

(3) 最后，每組對項目任務(wù)要有總結(jié)報告文檔，報告文檔的字數(shù)以及格式要求參照我校本科畢業(yè)論文要求來完成。同時，指導(dǎo)教師要進行總結(jié)，并布置下一輪任務(wù)。

通過一年的教學改革實施和實際訓(xùn)練，電子信息工程專業(yè)14級學生的畢業(yè)論文寫作水平、創(chuàng)新能力和完成質(zhì)量整體高于以往每屆，并且學生在答辯過程中非常自信、不怯場、不緊張，能流利、順暢地將自己論文所完成的內(nèi)容詳細的講解出來。

3 總結(jié)

經(jīng)過對不同類課程的教學改革實踐，極大地改善了我院電子信息工程專業(yè)課程的教學質(zhì)量，提高了學生的學習興趣，通過對17級與16級學生期末考試成績對比，各科目的期末平均分都有所提高，如“信號與系統(tǒng)”課程17級學生平均成績?yōu)?0.29分，16級為70.12分，80分以上人數(shù)所占比例由原來的33.08%提高到現(xiàn)在的66.67%，達到優(yōu)秀的人數(shù)也有所突破。同時,在每類課程的教學改革實踐中注重融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式，學生參加各類比賽的人數(shù)及獲獎數(shù)較往年也有較大的增長，如2019年本專業(yè)學生參加陜西省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目40項(2018年參與32項)，獲批7項(2018年獲批6項)，國家級1項。學生參加創(chuàng)新文化節(jié)、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽或電子商務(wù)三創(chuàng)大賽的人數(shù)都在增加中。

作為民辦應(yīng)用型院校在改革過程中應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢，結(jié)合學校實際與學生特點，繼續(xù)將這種模式推廣應(yīng)用到其他專業(yè)的課程中，依據(jù)專業(yè)特色對課程進行分類并采取不同的教學模式和教學方法，提高課堂教學質(zhì)量，以培養(yǎng)高素質(zhì)高質(zhì)量應(yīng)用型雙創(chuàng)人才。