完善和发展电子信息工程专业实践教学体系的研究

黄成玉 曹智文

华北科技学院 北京 101601

完善和发展电子信息工程专业实践教学体系的研究

黄成玉 曹智文

华北科技学院 北京 101601

在分析华北科技学院电子信息工程专业实践教学体系的结构、内容、效果的基础上，阐述了电子信息工程专业的实践教学体系所独有的“安全特色”，提出了完善和发展电子信息工程专业实践教学体系的主要措施。

电子信息工程；实践教学；安全特色

华北科技学院的电子信息工程(专科)专业成立于1992年，2002年升格为电子信息工程(本科)专业，2006年通过学士学位授予审核，现面向全国招生。目前，电子信息工程(本科)专业有4个年级，15个班级，520名在校学生。

经过多年的发展，电子信息工程专业的综合实力逐渐增强，教学质量和办学水平逐年提高。2008年电子信息工程专业被华北科技学院批准成为首批院级特色专业建设点。

电子信息工程专业的培养目标是应用型高级工程技术人才，实践教学是影响人才培养质量的关键环节。电子信息工程专业不但能够根据国家教育部门的有关规定开设必要的实践课程，而且根据社会经济发展的需要，开设了一些强化学生实践动手能力和创新能力的实践课程，充分体现了应用型人才培养的办学特色。

一、电子信息工程专业

1.电子信息工程专业简介

随着社会信息化程度的深入，电子信息产业已经成为我国国民经济发展战略支柱和先导产业。很多本科院校由于社会需求和自身发展的需要，都开设了电子信息工程专业。电子信息工程专业主要研究的是信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、智能仪器等方面的理论和各类电子设备、电子单元技术和集成技术及其在各类信息系统中的应用。它以电路及信号知识为基础，以单片机技术、传感器技术、计算机技术、通信技术为主要工具。

本专业主要学习信号的获取与处理，电子设备与信息系统方面的知识，接受电子与信息工程实践的基本训练，掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。主要课程有：电路分析、模拟电路、数字电路、信号与系统、数字信号处理、通信基本电路、通信原理、电磁场与波、微波技术、计算机软件基础、计算机原理与应用、计算机通信网、光纤通信、智能化仪表、移动通信、电子数据交换、程控交换、电子线路计算机辅助设计、电子系统计算机辅助测试、超大规模集成电路辅助设计、自动控制理论等。

本专业培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应21世纪信息高速公路建设需要的德、智、体全面发展的高层次、高质量、高水平的人才。学生毕业后可在研究所、大型企业与公司从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究、设计和技术开发工作。华北科技学院是国家安全生产监督管理总局唯一直属学校，我院电子信息工程专业是华北科技学院为煤炭行业服务的主体专业，因而我院电子信息工程专业的发展方向是煤矿电子信息工程，并突出安全特色。

2.电子信息工程专业的课程体系

电子信息工程专业的课程体系设置应该能够体现电子信息工程专业领域必须的、较宽的技术理论知识，并受到较好的工程实践基本训练，在本专业领域内具备一定的科学研究、技术开发和组织管理能力。

电子信息工程专业的课程体系包括理论教学和实践教学两大部分。实践教学与理论教学应该是教学系统中既互相联系、又相对独立的两部分，二者同等重要，缺一不可。实践教学与理论教学并重，实践教学是理论教学的延伸。我院的电子信息工程专业办学时间不太长，电子信息工程专业的人才培养计划和课程体系，特别是实践教学体系是在借鉴国内有关兄弟院校的本科办学经验的基础上结合我院实际情况经过不断探索形成的，具有安全科技特色。

二、电子信息工程专业实践教学体系的构成

所谓实践教学体系是围绕培养学生的应用能力和创新能力而展开的、学生亲身体验的教学活动体系。它应由教学内容相互衔接且由简单到复杂、循序渐进最终达到教学目标的各个教学环节组成。根据各实践教学环节的功能特点和实施要求，实践教学环节可以从横向划分为实验教学、现场实习、课程设计、科研、军训及社会调查、竞赛、综合设计(含毕业设计)等几大类；也可以按纵向划分为公共实践教学、专业基础实践教学、专业实践教学和专业特色实践教学等。

为提高学生的实践动手能力以不断适应社会经济发展的要求，我院的电子信息工程专业特别重视实践教学方面的投入和改革。目前，在我院电子信息工程专业形成内容丰富、层次合理、多学科综合、具有安全特色的实践教学体系。主要包括如下6个环节：(1)社会调查；(2)课程实验；(3)课程设计；(4)技能训练；(5)现场实习；(6)综合设计。

三、电子信息工程专业实践教学体系的具体内容

1.社会调查

在大学一年级安排社会调查、学科认识等实践环节。这个层次的实践环节主要使学生接触社会、了解社会，锻炼学生的交际能力，培养学生观察分析社会的能力，了解本学科、本专业在社会生产中的作用和需求，了解企事业的真实运作，切身感受现代企业的文化气息。本实践环节安排在暑假进行。

2.课程实验

课程实验主要是指电子信息工程专业各类课程的附属实验课程，课程范围涉及专业必修课和专业选修课的全部课程。课程实验的主要教学目标是通过模拟和验证，来获得对理论知识的理解和把握。课程实验的主要特色在于：根据课程的目的、性质、内容等情况，将实验课分为验证性、综合性、设计性和创新性等不同性质的实验项目，每门课都要求开设一定数量的综合性、设计性实验。

例如，高频电子电路课程开设的“幅度调制与解调”实验项目即为综合性实验项目。该实验要求学生利用所学调制、解调知识，从通信系统的发送设备和接收设备工作原理出发，利用模拟乘法器和集成MC1496设计调制与解调电路，扑捉工作时域波形，并观察比较调幅系数取不同值时的波形异同。该实验涉及高频电子电路、信号与系统、通信原理、集成电路、计算机技术等知识，可以最大程度地锻炼学生综合运用各种知识解决实际问题的能力。

3.课程设计

这个环节是专业实践环节，是一个专业知识由浅入深的综合运用的实践过程。目的是使学生较系统地掌握电子系统设计过程的选项、立项、方案论证、电路设计、电路实现、总结报告、文档整理等全过程。通过课程设计，学生可以理论联系实际，将理论课所讲述的内容及时、有效地应用于实践，促进理论与实践的相互融合和相互提高。对于电子信息工程专业的重要课程，均设置了一定数量的课程设计环节。例如，在讲授完成模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、单片机原理及应用等课程后，都集中时间安排学生进行“电子技术课程设计”“计算机课程设计”“微机原理课程设计”“电子信息专业课程设计”等有针对性的实践训练。在该环节中，教师提出系统的设计目标，学生可以利用所学知识，使用相关的实验装置或软件进行设计，使学生加深了对所学专业知识的理解，也提高了利用本专业知识解决实际问题的能力。

4.技能训练

以学院的电工电子实验中心为基地，让学生进行为期2～3周的技能训练，培养学生的实际操作能力，增加电工电子实训常识。根据理论课程的授课计划，我们先后安排了电子专业认识实习(让学生熟悉电子元器件及生产流程、工艺方法)、电子技能训练1(让学生结合计算机设计安装简单的电子电路)、电子技能训练2(让学生掌握复杂电子电路的安装、调试和故障检修)、电工电子设备制作和电子系统训练等训练类实践教学课程。例如：在制作耳聋助听器的技能训练中，学生需要完成以下任务：用Protel等软件绘制电路原理图、建立网络表文件，建立PCB文件、打印PCB图形、制作PCB板,安装电子元器件、焊接、调试、测试、评定成绩、总结和撰写实训报告等。通过耳聋助听器、遥控门铃、收音机(插件和贴片的两种)和电视机等电子产品的组装和调试，对学生进行必要的职业技能培训，鼓励学生参加国家职业技能鉴定和考试，获取国家职业技术等级证书。

5.现场实习

现场实习包括认识实习、生产实习(包含毕业实习)两个模块。认识实习对于培养学生巩固所学理论，接触社会和了解国情，获得生产实际知识，巩固和扩大所学理论知识，增加学生专业实习知识能力等具有重要意义，为学生继续专业学习奠定一定的基础。生产实习训练学生从事专业技术工作及管理工作所必须的各种基本技能和实践动手能力。让学生了解本专业业务范围内的现代工业生产组织形式、管理方法、工艺过程及工艺技术方法。经过多年的不懈努力，电子信息工程专业先后在中国电子科技集团第四十五研究所、北京瑞赛长城航空测控技术有限公司、汉王科技有限公司等多家公司建立了长期稳定的实习基地。在实习基地,学生们首先通过参观电子设备系统以及相关科研与成果展览，与企业工人座谈，与公司领导对话，既亲身感受现代化大生产的气氛，又沐浴了改革春风。学生亲手生产，真枪实弹练兵，学习了实际的生产技能和管理知识。实习结束，学生进行自我总结，企业进行鉴定。同学认真地总结出：“实践出真知”。既提高了电子专业学生的工程实践能力，又开辟了培养新型创新人才的道路。

6.综合设计

综合设计是电子信息工程专业教学的最终环节，是检验学生理论知识和实践技能的最终手段，也是学生走向工作岗位之前的“岗前练兵”。综合设计包括创新设计和毕业设计两个模块。创新设计环节涵盖了电子技术、传感与检测技术、单片机技术和嵌入式系统等内容。是学生利用已学各门课程的知识，综合驾驭知识解决实际问题，针对生活中的实际问题，自选题目，学生自己设计一个电子系统，最能体现同学们的独立思维，最能发挥学生的创造性的一个环节。毕业设计(论文)是本科生完成4年教学计划的最后一个教学环节，也是影响人才培养质量的突出环节。是对学过的基础理论、基础知识的全面应用，它能使学生更全面、更深入地了解本专业领域发展动态，掌握科学研究的手段和方法。

四、我院电子信息工程专业实践教学体系的特色

1.建设电子信息工程专业的科技创新平台

科技创新能力的培养应坚持课内和课外的有机统一，除了教学计划的教学环节外还要充分发挥第二课堂的作用，加强创新平台的建设。通过多种形式和途径为学生创新意识和创新能力的培养提供更好的条件和更多的机会。我院的具体做法是：

(1)建立了电信信息工程专业创新实验室。为学生进行各项科技创新活动提供场所、设备、资金、师资、技术等支持，有力地推动了学生的科技创新活动。

(2)以研究所为依托，凝聚科研气氛，让学生参与科研。教师积极引导学生参与科研工作和独立进行电子设计制作，培养自学能力、创新精神，全面提高整体素质。

(3)引导学生成立科技创新小组等团体，加强对各专业团体的管理、指导、支持，使其成为学生创新能力培养的重要阵地。鼓励学生参加各类专业竞赛活动。近年来，取得了丰硕的成果。2004年，我院学生获河北省大学生科技成果展三等奖；2005年获全国大学生“挑战杯”河北赛区一等奖；2009年全国大学生电子竞赛中，获本科组河北省一等奖一项，专科组全国一等奖一项。

2.开设具有“安全特色”的理论课程及相应实践课程

我院电子信息工程专业十分注重在安全生产方面的实践教学工作。电子信息工程专业开设了安全监控系统、安全科技概论等具有“安全特色”的专业选修课，并成立了安全监控系统实验室。该实验室内配有煤矿安全监控系统。通过安全监控系统课程及相应实践课程的学习，学生可以了解安全科技基础知识，掌握安全生产监控系统的工作原理，各种传感器的原理和使用方法，掌握安全生产环境检测仪器、仪表的工作原理，掌握安全生产环境参数的检测方法等，为毕业生就业，特别是从事安全生产方面的工作打下坚实的基础。我院的安全监控实验室是国内建立的首个具有安全特色的专业实验室，在教学和人才培养中发挥了巨大的作用，取得了良好的教学效果。

五、完善和发展电子信息工程专业实践教学体系的措施

电子信息工程专业的实践教学体系建设应本着“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的指导思想，注重素质和能力的培养。随着电子信息技术的迅速发展，社会对人才要求不断提高，我院电子信息工程专业的实践教学体系也需不断进行相应的完善和发展。根据实践教学体系的指导思想并结合我院的实际情况，笔者认为可从如下几方面入手：

1.加大实践教学力度

改革实验课程的内容和形式，提高实践教学环节在教学计划中的比重，加大综合性、设计性实验的比重，以提高学生在实验课程中的参与性、创造性和能动性。为培养学生的实践动手能力，进一步加大实验室的开放力度，延长开放时间，学生可以利用课余时间去实验室自选题目做实验，对自己感兴趣的方向深入研究。

2.丰富实践教学内容

成立电子课外科技服务中心，学院提供部分仪器设备，由学生管理，利用课外时间到社区、学校修理家电，运用所学知识为社会服务。聘请著名专家、教授为学生举办学术讲座，活跃学术气氛。设立创新基金，开展学生科研。

3.充分利用校内外资源

发挥我院研究所的作用，将教学内容与科研生产实际结合，增强学生的科研意识，提高科学研究能力；发挥我院电工电子实验中心的优势，给学生提供一个良好的学习和研究环境，展现新思维、新设计的舞台，增强思维创新。

4.促进各实践教学环节的有机融合

实践教学与理论教学相比，所需的物资条件多，投入量大，教学过程复杂，制约因素多。因此，应遵循整体优化的原则，整合协调各实践教学环节教学目标、内容、管理和条件等要素关系，注重各实践教学环节的相互渗透和有机融合，从而实现实践教学的有效开展，取得最佳实践教学效果。

5.进一步突出安全特色

在实践教学过程中应强化本专业知识在煤矿安全方面的应用。多和煤矿建立长期的合作关系，如有条件可在矿上建立实习基地或就业基地；让更多的毕业设计题目来源于煤矿生产实际。比如，煤矿粉尘传感器及其报警装置的研究、煤矿甲烷传感器及其检测系统的研究等题目。

六、结束语

经过多年的发展，我院电子信息工程专业的实践教学体系已经建立并逐渐完善，取得了良好的教学成果，人才培养质量得到大幅度的提高。今后我们将继续努力，不断地在实践中探索，推进我院电子信息工程专业的实践教学体系进一步完善、发展，提高人才培养质量，增强毕业生就业能力，拓宽就业渠道。

[1]黄成玉，赵立永，江静.高等教育中实践教学体系的建立及其保障机制[J].华北科技学院学报，2007，增刊

[2]田水泉，张铁牛.新建本科院校实践教学体系建构的理论与实践研究[J].当代教育论坛，2007，5

[3]李祖欣.电子信息工程专业实践教学体系的构建与实施[J].电气电子教学学报，2004，6

[4]叶宏.电子信息工程专业实践教学体系改革探索[J].实验室研究与探索，2004，8

Research on perfecting and developing the practice teaching system of electronics and information engineering specialty

Huang Chengyu, Cao Zhiwen
North China institute of science and technology, Beijing, 101601, China

In this article, the author analyses the structure, contents, effects of practice teaching system in electronics and information engineering specialty of North China institute of science and technology and makes an exposition of safety characteristic of practice teaching system in electronics and information engineering specialty. Finally, the paper put forward the main measures to perfect and develop the practice teaching system of electronics and information engineering specialty.

electronics and information engineering; practice teaching; safety characteristic

2010-01-16

黄成玉，硕士，讲师。