SRP:智能电子产品开发创新人才培养方法实践
——以顺德职业技术学院为例

2020-04-27 06:25牛俊英
顺德职业技术学院学报 2020年1期
关键词:电子产品电路专业

牛俊英,肖 冰,何 芸

(顺德职业技术学院,广东 佛山 528333)

目前由于“互联网+”和“工业4.0”技术的应用和推广,使得电子产品正在快速创新升级,同时新技术渗透到电子产业引起了人才需求结构上的变化,人才需求的总量有下降趋势,但从数量上看是低层次技术人员减少,而对产品开发、智能家居系统集成和维护等高层次人才的需求数量增多。

人才需求的变化对专业教育教学改革提出了新的要求,然而当前专业技术领域飞速革新,学校的教学内容和教学方法已滞后于产业的发展,存在滞后的人才培养模式与迫切的创新人才需求的矛盾。如何适应目前电子产业对创新性人才的需求是我们亟待解决的问题。

SRP(Student Research Project)即学生研究项目,旨在通过鼓励学生参与研究项目,开展初步的探索性研究实践,获得项目研究的基本训练和能力,从而培养学生的实践能力、创新意识和综合素养。开展SRP 对于当前培养智能电子产品开发的创新性人才有着重大的意义。

SRP 最早是在上世纪六十年代美国开展的本科生科研活动计划[1-2],我国从90 年代开始,部分研究型大学也相继开展了本科生科研训练计划。清华大学于1996 年正式实施的SRT(Students Research Training)被认为是国内最早出现的具有一定系统性和规模化的科研训练。随后,很多本科院校都开展了类似的项目,设立了专项学生科研基金[3-6]。近几年,实施SRP 的本科院校越来越多,目前部分高职院校也开始实施SRP,将高职院校教师的科研项目的子项目、职业技能大赛等各类竞赛作为SRP 实践项目开展[7-8]。SRP对于创新人才的培养起到了很好的推动作用,但在实践中也存在不少问题,具体体现在:

1)高职教师的工作重点在于教学,开展的项目一定程度上与教学割裂的,这导致教师精力分散,项目指导能力有待提高,SRP 的指导效果受到影响。

2)高职学生参加自主性SRP 是提高学生创新能力的重要途径,然而目前缺乏科学系统的管理体系,学生实践效果几乎完全依赖于教师的职业素养,特别是大部分教师主要工作是教学,无法实现全程指导,而学生普遍主动学习能力差,这导致实践很难令学生老师受益。

3)当然更重要的是,很多高职院校并没有建立相应的制度支撑,特别是落实到专业层面,可行的实施方案还有明显的缺失,导致SRP 实践无法落地停留在口号。

综上,实施方案不明确、教学项目相隔离、指导教师能力待提高等现实因素阻碍了SRP 的开展,针对这些问题,以顺德职业技术学院电子信息工程技术专业为试点展开实践,基于SRP 开展了专业核心课程建设,制定了实践方案并组织实施。

1 基于核心课程的SRP 实践

我国的课堂教学改革相当一部分是由教师主导自上而下开展,在课堂教学中引入先进的思想或者方法,这样的教学改革一定程度上有助于遴选教学内容、改善教学方法,然而实践中存在目标与初衷割裂、教学效果改善不明显等问题,课堂教学改革也应当从学生实际出发进行注重自下而上的改革。基于SRP 的课堂教学须以能力本位为目标开展,目的是培养学生完成项目所需的能力,同时SRP 的开展更能凸显学生学习过程中存在的问题和困难,而课堂教学改革的重点则是帮助学生克服遇到的困难,提高学生发现问题、解决问题的能力。

1.1 开展的课程简介

电子信息工程技术专业的开办主要是满足珠三角家电产业发展的人才需求,面向电子产品开发、生产、测试等相关岗位,培养具备信息化素养的多样化创新型人才。为了实现专业人才培养目标,专业围绕智能电子产品开发、生产、测试的人才培养路径打造专业课程体系,其中开发类的核心课程包括电子产品应用电路分析与设计、智能家电控制技术与实施,这两门课程针对电子产品开发工程师岗位的工作任务,分别培养了电子产品的硬件开发能力和初步的软件开发能力,具体课程要求的能力如表1 所示。

1.2 项目遴选

依据两门课程的能力要求,按照开发功能和开发难度遴选了课程实施依托的项目(如图1 所示)。对于电子产品应用电路分析与设计,一般电路可以认为由三个单元电路组成:电源电路、控制电路、外设驱动电路。电源电路和控制电路由可以分别构成独立的电子产品,因此该课程分别培养三种电路硬件开发能力,为了覆盖所需知识点和技能点遴选了五个最具代表性的产品作为开发项目组织教学。而对于智能家电控制技术与实施,一般智能电子产品的电源模块并不需要程序控制,因此主要针对控制类及外设驱动类产品的程序,同时延续前一阶段的学习成果,沿用了电子产品应用电路分析与设计的四个开发项目,通过两门课程完成了完整项目的开发。如学生在硬件课程开发的控制器又称为软件学习阶段的学习载体,对于学生职业道德的培养起到很好的促进作用。

图1 课程整体设计

1.3 基于德国职业教学法开展教学

每个项目按照德国行动导向的职业教学法开展教学。首先,项目开始时,下发工作任务单,旨在让学生明确具体的项目要求,工作任务单都来自真实的项目文件。其次,展示学习地图,其目的是让学生明确学习的过程。具体进入学习环节后则按照学习地图所列步骤开展以学生为主体学习,每个具体的学习步骤即学习任务的理论学习以线上或者讨论为主,而实践学习则下发具体的实践学习指导,每一个实践步骤都依照行业规范有具体的要求,学生要以具体的文字和图表记录实践过程,以便于教师把握学生学习进展,能够依据实践结果准确定位教学中重点和难点,从而完善教学内容,进一步帮助学生解决学习过程中遇到的问题。最后,完成项目评价环节。采用可观可测的评价标准对学习的全过程打分,帮助学生进一步发现自身学习问题。图2 以电子产品应用电路分析与设计课程的“电源开发与制作”项目的SRP 课堂教学为例,介绍了四个步骤实施的过程。

2 基于独立项目开发的SRP 过程组织

基于核心课程改革的SRP 实践中,侧重于专业核心能力的培养,教师的作用仍然突出,为了提升学生的专业综合能力,进一步提升学生的独立创新能力,专业在智能电子产品开发课程中也开展了SRP 的实践。该课程采用了类似于毕业设计的教学组织方法,由专业教师分散培训式指导多名学生独立完成一个智能电子产品设计的项目,项目从多个限定项目中自愿选择一个,完成软硬件设计并做项目汇报。该课程面临的挑战一方面来自于学生的学生主动学习能力不足,另一方面来自于教师教学组织能力参差不齐,不能保证指导教师自组织培训指导有良好效果。因此该课程的SRP 开展重点在于精细化过程管理,提高教师指导效果,提升学生学习主动性。

2.1 项目遴选

该课程项目库由近年来各类电子设计竞赛题目和目前产业前沿技术产品开发项目组成,项目库给出的项目包含了具体的项目实物制作要求和报告要求,如表2 所示,学生需按照要求开展设计,实物制作要求占总分的60%,报告占总分的10%,剩下的30%来自于开题和项目汇报答辩。表2 所示为以云存储温湿度显示系统为例的项目要求。

图2 SRP 课堂教学实施过程

表2 项目要求(以云存储温湿度显示系统为例)

2.2 过程组织

具体实践中,按照表3 所示开展精细化过程管理,加强课程的过程考核,从课程选题(学生自选开发产品)、中期设计方案汇报、后期产品制作与测试、产品结题汇报等全过程进行环节设计和质量把控,形成能有效推进课程开展的整体设计方案。

表3 智能电子产品开发整体设计

3 SRP 实践成果总结

实践专业的学生近四年来,学生参加各类竞赛并获奖多项,其中国家级4 项、省级16 项;毕业生能很快适应企业岗位,连续三年的初次就业率统计为毕业生就业质量高,连续三年的初次业率统计均为100%,专业对口率均达60%以上。美的、格兰仕、沃特测试、必达保安等企业的技术中心或技术部门积极吸纳近几届的毕业生到技术岗位就业,毕业生就业岗位起点高,工资待遇好。

经过多年实践证明,SRP 对创新人才培养有着重大意义,基于培养专业基本能力的核心课堂教学SRP,有利于教师有针对的开展课堂教学改革,基于培养专业综合创新能力的SRP 有利于学生树立自主意识,提高创新能力,更重要的是有利于高职院校对接社会,提升人才培养质量。通过SRP 项目,开展研究性学习与创新实践活动,让学生获取直接的学习经验,有利于形成乐研究、勤动手、善分析、能解决的工匠品质,有助于职业能力提高和职业生涯的发展,满足“变化”情境下的社会对复合型、创新型人才的需求。

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