竞赛驱动的地方高校电子信息类实践教学体系建设

2015-04-10 14:15王月海王伟宾王景中
实验技术与管理 2015年12期
关键词:电子设计竞赛学院

王月海, 王伟宾, 王景中

(北方工业大学 电子信息工程学院, 北京 100144)

竞赛驱动的地方高校电子信息类实践教学体系建设

王月海, 王伟宾, 王景中

(北方工业大学 电子信息工程学院, 北京 100144)

在实践中构建了一种以学科竞赛为龙头的实践教学体系,改进了实验教学管理模式,大大提高了师生的参与热情,增强了学生实践创新能力,在全国、北京市大学生电子设计大赛等一系列大学生学科竞赛中取得了很好的效果,具有一定的推广价值。

学科竞赛; 实践教学体系; 能力本位; 开放实验

随着高等教育快速发展,2002年我国高等教育毛入学率已达到15%,迈入大众化教育阶段[1]。实现高等教育大众化的途径是高等教育多样化[2]。在这种情况下,各高校纷纷根据自己的定位提出了差异化的人才培养模式。除少部分研究型大学(如“985工程”大学)主要定位于学术型人才(其中仍然有应用型人才)培养之外,绝大多数高等院校一直以来都在强调培养理论与实践相结合的应用型人才[3]。

实践教学作为工科特别重要的教学环节,在培养学生创新意识、创新精神、提高创新能力方面,具有不可替代的作用[4]。目前实践教学体系整体优化程度较低,多数是为理论课程服务,难以培养学生的实践能力和创新精神[5],对于学生分析问题、解决问题能力的培养和综合素质的提高没有太大的帮助[6]。对经济发达、教育普及化地区的地方院校而言,必须从优化课程体系、更新教学内容,突出个性培养、强化实践教学与创新能力培养等方面进行改革[7],建立一种适应地方经济社会发展和市场、行业的需求,强化学生实践技能培养的人才培养模式,以期更好地解决目前计划性招生、市场化就业及多样化需求、趋同性培养的问题[8]。

我校地处北京,在校本科生中北京生源一直占70%左右,我校电子信息工程学院北京生源学生高峰时一度占到90%。生源的变化对我校教学及实践模式带来了一系列的挑战。目前国家只是通过简单规模扩张的方式实现了高等教育形式上的大众化,即“入口”的大众化,而没有实现培养过程的大众化[9]。我校抓住首都经济社会发展需要,及时调整专业培养目标,面向社会工作基层、面向普通行业职业岗位培养大批下得去、留得住、用得上的高层次应用型人才。反映在培养目标上就是突出理论教育的应用性和针对性,充分重视培养学生的实践能力和解决实际问题的能力[10]。

1 采取的措施

为提高师生的参与热情,在北京市和学校的支持下,我院通过打造专业品牌竞赛、提供资金项目支持、建设延续性实验和综合设计型开放实验、引入职业技术资格认证的方式,整合课内实验、课程设计、创新实践与学生竞赛等各环节,建设以基本训练为基础、以创新实践能力培养为目的的有机多元化实践教学体系[11]。

1.1 依托行业,打造专业品牌竞赛

为提高师生参与课外实践教学的积极性,学院最近几年重点打造各专业品牌竞赛。在专业学生竞赛带动下,逐步推进学院实践教学内容、管理模式的变化,依托行业组织,逐步扩展相关专业的校企合作,进一步改进教学内容,提高教学质量,提升学生就业质量。

1.1.1 逐步建立专业品牌竞赛

学院抓住机遇,精心培育各专业品牌竞赛,学院各专业都建立并多年坚持打造专业品牌竞赛。电子信息工程专业实验中心2005率先建设成学校首个北京市级实验教学示范中心。近10年来,学院有关教师以北京市和全国大学生电子设计大赛为中心,积极组织教师和学生参与比赛,并获得一系列好成绩。最近几年的电子设计大赛中,我院学生参加数量、获奖等级和数量均处于北京地区所有参赛院校的领先地位,在学校、教师、学生中形成了广泛的影响,已经成为电子信息工程专业的品牌竞赛,并辐射到通信工程、微电子学等相关专业。

1.1.2 通过竞赛促进校企合作

在学院专业竞赛发展过程中,学院积极承担了部分比赛的组织工作,通过有关比赛的行业协会与主管部门,组织参赛院校和有关行业企业的教学研讨,促进学校、企业的合作与交流。

自2010年起,学院在工业和信息化部人才交流中心的支持下,学院连续多年承办了全国电子专业人才设计与开发大赛华北赛区选拔赛,2011年以来还承办了其全国总决赛。通过比赛同期进行的参赛院校与行业知名公司的联合研讨会,开拓了师生的眼界,与外界建立了更深入的联系。

经过几年的发展,我校在该比赛中成绩已经稳居北京地区所有参赛院校首位,特别是其嵌入式设计与开发比赛、单片机设计与开发等成绩出色,目前已经成为通信工程专业的品牌竞赛,同时覆盖到电子信息工程和微电子学2个专业。

2011年起,在北京市电子学会的支持下,我校发起并主办的北京市集成电路设计与开发大赛。参赛规模从首届比赛的京津地区的12所高校的220余名学生到2015年超过百所高校上千人。该比赛自2015年起为北京市教育委员会、北京电子学会联合主办,比赛项目的建设提升了我校微电子专业的人才培养质量。

1.1.3 通过竞赛更新实践教学内容

我院根据竞赛所需,通过增设选修课、在现有课程中增加竞赛相关内容、研发开放实验等方式更新实践教学内容。

学院根据电子竞赛、电子专业人才大赛、集成电路设计大赛的有关题目,组织教师积极研究,并以开放实验的形式提供给学生学习。同时针对学生基础,给予学生专门的训练。各系还开设专业竞赛相关的课程训练学生的实践能力,如电子信息工程系的“电子电路实验”、通信工程系的“单片机设计与开发”等课程,相继引入了有关专业竞赛的知识。

除课堂教学外,学院更多的是鼓励教师参照有关学科竞赛命题和企业需求,研究开发适宜本科生学习的延续性实验和开放实验。方便学生在课外时间进行自学和训练。经过近5年的建设,学院已经形成了一定规模的延续实验和开放实验。由于实验内容紧扣各学科竞赛内容和企业需求,开放实验现已成为实践教学体系重要的环节,是课内教学内容的重要补充。

1.2 为师生提供资金项目支持

学院通过设立实验研发项目、为学生提供实验材料、为参赛师生提供竞赛费用等方式鼓励学院学生投入实践教学与竞赛,并逐步建立起学生在“做中学(learning by doing)”的机制,改变以传授知识为主的灌输式教学模式中的师生关系,强调学生的主动参与和教师的组织引导,增强实验内容与现实生产实际相关知识和内容的关系[12]。

首先,学院大力鼓励教师研发延续性实验和开放实验题目。在北京市和学校专项资金支持下,近3年仅学院就投入20余万元资助各系研发延续性实验项目,投入120余万元资助教师开发开放实验项目。目前已经有学生参与的项目占90%以上。对于影响和规模较大和新出现的比赛项目,学院实行负责人制,同时给予一定数目的经费支持。

其次,学院为学生开放实验和竞赛辅导留出一定的活动经费。由实验室为参加开放实验和校内竞赛的学生免费提供实验材料,解除学生的后顾之忧。学生自主实验所需的实验材料,经指导教师批准,可由学院提供材料费。该项措施受到学生的赞扬,大大激发了学生参与课外实践的积极性。

此外,学院还为参加异地竞赛的师生提供参赛费用和一定的补助。对于参加人数比较多的比赛,学院还专门指定带队教师负责参赛师生的组织和后勤工作,使参赛师生能集中精力投入比赛。

1.3 建设延续性实验和开放实验,实现个性化培养

学院主抓各专业延续性实验建设。延续性实验即各专业结合自己人才培养目标和专业特色设计出的,结合本专业多门骨干课程与关键能力的大型综合实训项目,并将其按照学期教学进程分解为若干可替换的模块。学生学习相关课程后,可自己设计、实现其中的模块,通过模块替换验证实验结果。通过几个学期的学习,学生用自己设计的模块替换该项目所有模块后完成该大型延续性实验。

由于延续性实验最大限度模拟了行业真实环境,同时又让学生非常直观地了解到项目全貌和每个模块所处地位与所起作用,从而为学生提供了一个浸入式环境,学生的实验过程不再是简单软件编码、电路板焊接、线路连接、电路板设计等分离工作,而是一个有机的整体,同时在内容上具有连贯性,操作上支持模块化,为学生的实践训练提供了很好的支持。

学院大力支持、组织教师研发开放实验项目,参与开放实验指导。学院利用北京市大学生科研与创业项目、学校提供的大学生科技活动项目、学院实践教学专项等平台,鼓励教师将自己的竞赛经验、项目经验转化为开放实验项目。目前学院指导开放实验项目的教师已占到全部教师的70%,已完成的开放实验项目近200项,平均每学期约有800人次的学生参与。这些供学生自由选择的延续性实验和开放实验,给学生以个性化发展的空间,已经成为学校实现个性化培养、提升学生实践能力的重要途径。

1.4 引入职业技术资格认证,完善素质拓展

素质拓展是实施素质教育的重要保障,主要包括有利于提高学生专业技能、技术创新的专业素养的一系列活动,如大学生科研训练计划、学科竞赛、各类专业证书教育、各类专项培训、参加各类科技、文化活动、社团工作等[13]。

为完善素质拓展,提升实践教学对学生的吸引力,学院还与有关部门合作开展职业资格认证。参加有关实践项目后,经过考核或认定,可获得专业相关的职业资格证书,提升学生的就业竞争力。例如电子实验中心与中国电子学会电子设计工程师认证项目办公室合作,成立了电子设计工程师认证考试中心。自2009年至今,共组织86名在校本科生参加电子设计工程师认证考试,均已获得电子设计助理或初级工程师证书。

1.5 制定并完善奖励制度

为保护师生参与实践教学的积极性,保障学院实践教学质量的稳步提升,在学校统一指导下,学院陆续制定和完善了相关的管理办法和制度。

(1) 教学管理方面。学院制定了开放实验室管理实施办法,既保证了各专业实验室定时开放、预约开放,个别实验机房实行7天×14小时的开放,同时又保证了教师对开放实验学生的指导,使学生在遇到问题时能得到及时有效的指导,保护学生的学习热情。

(2) 学生受益方面。我校已经制定了比较完备的素质拓展学分管理制度,学生参加开放实验、获得市级以上各类竞赛获得三等以上奖励,均可认定一定的学分。此外学校还制定了学生社会实践等各类奖学金的有关规定,学生参加开放实验、创新实验及各类竞赛,根据获得的成绩评定相应等级的奖学金。

(3) 教师奖励方面。学院制定了教师指导开放实验的补充规定,按照教师指导的学生学时数给予一定的补贴,保护教师的利益。此外,学院还开展青年教师实践教学基本功大赛,奖励青年教师在科研、教学等活动中完成的优秀作品,给予其荣誉称号和一定的物质奖励。对于在各类大赛中获得优秀指导教师、优秀组织者等荣誉称号的教师或单位,也按一定标准给予物质奖励。

2 实践教学改革的成效

经过5年多的建设,学院各老专业都建立了相应的品牌竞赛,形成了学生竞赛与实践教学相互促进的应用人才培养模式,在几个标志性比赛中获得了北京市领先的成绩。

2.1 各专业相继培育了学科品牌竞赛

经过建设,我院各专业都建立了自己的专业品牌竞赛。电子信息工程专业学生参加教育部、工信部联合主办的全国大学生电子设计大赛和北京市大学生电子设计大赛,通信工程和微电子专业学生也广泛参与该项目。通信工程专业参加工业和信息化部主办全国电子专业人才设计与开发大赛,微电子学专业参加北京市教委、北京市电子学会联合主办的大学生集成电路设计大赛。

2.2 形成以赛促学的实践教学模式

在各类竞赛的带动下,学院实践教学的内容、授课方式、组织形式都发生了可喜的变化,师生的参与热情高涨。学校、学院陆续出台了各类实践教学相关规定,已经逐步形成一套相对完整的实践创新能力培养新模式。

实验内容上,首先教师结合企业需求,学院组织建设了各专业延续性实验项目。以此为主线,根据各专业竞赛题目和能力需求,学院组织教师研发相关开放实验项目对学生进行课外训练。在实验室开放制度保障下,学生可以发挥自己的主观能动性,选择感兴趣的方向和题目,在教师指导下进行学习和训练。通过这些训练和培训,学生的实践创新能力得到锻炼和提升。学生参加学科竞赛获得好成绩,可在学业(获得学分)、能力和物质上获得收获,促进学生的积极性,从而形成一个良性循环,也提高了学院实践教学质量。

2.3 各类竞赛取得北京市领先的优异成绩

几年来信息工程学院学生竞赛,学生的参与人数、获奖数量和获奖层次都有很大提升。上述几个专业品牌竞赛成绩都处于北京市高校第一或第二的地位。

2013年共获省部级三等以上奖励约250人次。2014年电信专业共获奖66项,104人次;通信专业共获奖65项,95人次;微电子专业共获奖42项,42人次;学院全年学生市级以上比赛获奖累计288项,共计391人次,增幅超过50%。其中获3项以上市级奖励的学生有17人,最多的一名学生获得8项市级竞赛荣誉。2011年我院学生参加全国大学生电子设计大赛的规模为62支队伍、186名学生,是北京赛区参赛人数最多的高校,获北京赛区一等奖7项,二等奖8项,三等奖20项,一等奖获奖数量和获奖总数均列北京地区第二名(排在主办方北京邮电大学之后)。2012年4月,信息学院共组织近200名学生参加北京市大学电子设计大赛校内选拔赛,最终共计60人获得一、二、三等奖,其中一等奖4项,二等奖12项,三等奖14项,获奖总量升至北京地区第二名。

3 结束语

经过几年的建设实践,我校电子信息工程学院密切联系行业,通过专业品牌竞赛带动,形成了以延续性实验为主线,以开放实验和创新实验为补充的实践教学体系,探索出一条学生爱好、教师胜任、主线明显、环节紧凑的应用型人才培养模式。几年来,取得了以全国、北京市大学生电子竞赛等一系列大学生学科竞赛的优异成绩为标志的一系列成果,提高了人才培养质量,在全国同类院校中具有一定的推广价值。

References)

[1] 教育部.各级教育毛入学率(1991—2008)[EB/OL].中国教育和科研计算机网(R)—综合统计数据—教育发展概况. http://www.edu.cn/gai_kuang_495/20100121/t20100121_441887.shtml.

[2] 张治春.我国高等教育大众化的特点及启示[J]. 衡阳师范学院学报, 2007,28(2):134-138.

[3] 夏建国,刘晓保.应用型本科教育:背景与实质[J].高等工程教育研究,2007(3):92-95.

[4] 张洪田,吕秋君,张显悦.工程应用型本科实践教学体系的探索与创新[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2009(7/8):148-150.

[5] 余厚全,吴凌云,陈永军.电子信息类专业实验教学的几点思考[J].实验室研究与探索, 2009,28(6):102-104.

[6] 何利平.高等教育大众化背景下的质量控制策略[J].黑龙江高教研究, 2012(9):54-57.

[7] 佘远富,刘超.论大众化背景下高等教育的社会适应性[J].高等教育研究, 2010,31(1):41-48.

[8] 干洪,徐达奇.高素质工程应用型人才培养途径研究[J].高等工程教育研究,2010(6):44-48.

[9] 刘平清,谭明术,许亚非.地方本科院校应用型人才培养的3T模式探索[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2009(12):196-197,202.

[10] 高永,王继英,刘维平,等.基于工程能力和创新能力培养的实践教学改革[J]. 江苏技术师范学院学报,2012,18(2):112-115.

[11] 苑迅.郭辉.秦昌明.地方高校应用型人才培养与实践教学体系构建的探索与实践[J]. 实验技术与管理, 2011,28(8):1-4.

[12] 郭勇义,韩如成.加强实践教学改革,培养学生工程实践能力[J].中国高等教育,2009(8):27-28

[13] 钱国英,王刚,徐立清.本科应用型人才的特点及其培养体系的构建[J].中国大学教学,2005 (9):54-56.

Construction of a contest-driving electronic engineering practical teaching system for local universities

Wang Yuehai, Wang Weibin, Wang Jingzhong

(School of Electronic and Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)

Based on experiments, a contest-driving practical teaching system has been built. Under this system, the management of practical teaching has been changed, and the participation degree of undergraduates was increased, and the ability of practice and innovation was strengthened. Taking it as an example, in both Beijing and national undergraduates’ electronic design contest, the students’ performance, is satisfying. Thus, this system can be generalized among application-oriented local universities nationwide.

discipline contest; practical teaching system; ability basis; opening experiment

2015- 04- 14 修改日期:2015- 06- 01

北京市教育教学改革项目“基于大类培养的电子信息类专业群建设研究与实践”(2014-ms146);北方工业大学教育教学改革重点项目

王月海(1975—),男,山东临沂,博士,副教授,副院长,主要从事模式识别和人工智能、模拟电路故障诊断及本科教学管理和实践教学研究.

E-mail:wangyuehai@ncut.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0190- 04

猜你喜欢
电子设计竞赛学院
初等教育学院
2020丝绸之路数学竞赛
高职机电专业学生电子设计竞赛心理问题调查与分析
基于Multisim仿真软件的三人表决器电子设计制作——以中学生创新能力培养为例
我看竞赛
创新思维竞赛(3)
学院掠影
降压型直流开关稳压电源——2016江苏省大学生电子设计竞赛A题解析
关于电子设计自动化技术的研究
西行学院