摘要:“新工科”建设背景下,如何培养具有创新实践能力的新工科人才,是地方高等院校工程技术教育面临的一项挑战。本文以电信专业为例,从教学理念、理论与实践教学内容、教学方法、评价考核体系等多方面探索“新工科”人才的创新实践能力培养模式,为学生创新实践能力培养积累了经验。
关键词:创业能力;新工科;电信;教学改革
2017年,教育部在复旦大学召开高等工程教育发展战略研讨会,探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择,并达成广泛共识。较其他专业而言,电子信息工程专业属于典型的传统学科专业,因其实践性、工程性等特点,对学生的知识结构和能力素质要求更高,要“推动现有专业交叉复合、与其他学科交叉融合”。基于此,以新工科建设为背景,开展电子信息工程专业人才培养模式改革,对完善和优化专业知识结构,提升创新实践能力,培养电子信息工程专业人才培养质量,具有重要的理论和现实意义。
1 电信专业理论教学体系构建
电信专业是一个对学生实践动手能力要求非常高的专业,培养的毕业生应系统掌握电信的基本理论、技术和应用知识,同时还要具备良好的技术创新与工程实践能力。结合传统教学方式的优缺点,本文提出将电信专业的本科阶段分为两个相互结合的阶段。在本科初期阶段强化通识教育、加强实践创新能力培养、开展专业领域初步训练,高级阶段重点强化研究开发训练、科研创新及发明。
在初级阶段,从“电信专业基础理论实践”入手,通过设置《电路分析》、《模拟电路》、《数字电路》、《单片机原理及应用》等的相关课题,巩固学生对电信基本原理和基础理论的理解,了解并掌握目前电子信息专业的应用领域与未来方向,进一步提高学生编程能力、团队合作能力、综合运用所学知识的实践能力。根据培养目标和能力的需要,可将课程分为基础模块、硬件模块、软件模块、实践模块总共4个模块。
在高级阶段,以学术导师的形式,从应用项目的研发入手,要求学生,必须有一定阶段的工程实践。在完成相关的基础课程后,以前沿技术为导向,结合专题讲座,提升学生的研究问题、解决问题的能力。为根据培养目标和能力的需要,实行学分制,另设置必修环节。学位课分为公共基础、专业基础、专业方向课程和选修课程。必修环节包括验技能训练、文献阅读综述、电信技术前沿专题、学术报告、学位论文。
2 电信专业教学内容设计
2.1与时俱进地设计教学内容
随着电子技术的飞速发展,模拟通信已经被数字通信取代,移动通信已经全面数字化。以《单片机原理及应用》课程为例,应弱化模拟电路的设计,重点讲授数字系统的构成和基本工作原理,基本设计方法和分析方法。通过学习国内外单片机设计技术方面的研究进展和发展趋势,结合国内外最新的技术及应用,在教学过程中引入单片机技术的前沿研究内容。例如课程由原来的51单片机到STM32单片机的过度。为了使学生了解国内外最新技术的发展动态,在引入这些新技术时,应重点提炼其基本理论和框架,讲述新技术的应用特征和模式,开拓学生视野。教师在教学过程中还可以与学生分享科研过程中的心得体会和经验,潜移默化地引导学生进行自主探究和创新思维。
2.2课堂中加入仿真
仿真环节可以借助仿真软件,仿真软件利用功能元件库中的图符进行模块化设计,不需要编程,不需要搭建复杂的硬件电路,实现简单。将仿真软件引入课堂教学,提供一个交互式动态仿真平台,把抽象的理论知识通过可视化的方框图直观地展现出来,使学生全面了解系统构成、各模块的参数对模块的影响,可动态观察和分析输出信号的频域和时域的波形。这些仿真软件多种多样,不同的课程有不同的仿真软件。比如System View适用于《通信原理》、 Proteus适用于《单片机原理及应用》、Multisim适用于《数字电子技术基础》等。
2.3增加实践教学环节
对工科学生来说,应在实践中发现问题、解决问题,在实践中培养创新能力。目前,在电信专业的课程实验中多数是验证性实验,既按确定的方法、步骤对某种原理或现象进行验证。这类验证性实验只能培养学生的基本实验技能,不能培養学生的实践能力。在新工科背景下,应有针对性的设计探索性、研究性、开放式的实验内容,系统地强化和训练学生实践动手能力。在探索性实验中,教师给出实验范例,学生确定设计题目,查阅相关文献,提出初步设计方案,计算实验参数,给出具体设计方案,并最后实现。
3构建准确的评价考核体系
在以往的教学考核中,以理论考试方式、以期末试卷成绩为主的考核方式几乎是所有课程学习成果评价的标准模式。这种以结论性评价涵盖一切的评价体系,并不能很好地体现学生全面发展的状况和潜力,尤其是对一些个性化发展的学生。因此,在考核方式的改革中,将实践评价方法导入部分合适的课程中。如《单片机原理及应用》课程的考核,除对教学过程各个项目的完成情况进行评价外,要求学生自行设计一个创意性的项目,以其独创性、技术复杂度、实现效果等作为评价考核点。
考核要从以结果评价为主向过程与结果评价相结合转变,要将阶段性评价作为课程最终评价考核的重要组成部分。阶段性评价结果主要根据学生学习的预习准备、日常表现和阶段考核结果给出。过程与结果相结合的评价可以激励学生多投入精力自主学习,也有助于教师了解学生对知识的掌握情况。例如《嵌入式系统原理及应用》课程采用项目考核为主,各小组分别完成不同项目,每个人分别完成自己承担任务的报告,小组形成汇总设计报告,通过演示答辩完成考核。电子技术课程设计、电子系统综合实践采取的考核方案包括:过程性检查指导,以关注项目设计中学生的表现;项目结果演示、设计方案及实现方法演讲与答辩,以考查项目完成结果以及学生对项目的熟悉了解程度和思维与表达能力。由此形成对学生项目学习中全面发展状况的客观评价。对学习过程中学生学习的态度、思维能力、实践能力的关注及合理评价。在演示、答辩等环节,除了教师评价,可以引入其他学生的评价,使评价主体具有多元化特点,并吸引学生对学习过程的投入。
结论
创新型人才的超越品质、专注品质、协作品质缺一不可,但更需要超越品质、专注品质、协作品质的融合与集成。因此,只有大力培养学生的进取之心,才能养成不断超越的品质;只有在不断超越进取的科学信念引领下,才能养成学生百折不挠的专注品质。同时,注重培
养学生博大的胸怀,使其注意学习和汲取他人的长处,与志同道合的同事相互协作、取长补短,最终在创新活动中不断取得过人的成绩。
综上所述,综合性大学电气类专业创新型人才培养,只有走系统集成的创新型人才培养的路径,始终注重知识、能力、品质的系统集成,才能培养适合社会和企业需要的创新型电气类专业人才。
参考文献
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作者简介:张鲁(1981.11--),男,汉族,山东泰安人,讲师,硕士,主要从事电子信息技术研究
科学与技术2018年6期