侯海良，譚甲凡

(湖南人文科技學院機電工程系，湖南婁底417000)

近年來，隨著我國高等教育由精英教育向大眾化教育轉(zhuǎn)化，高等教育得到了跨越式發(fā)展，高校擴招十多年來，高校的數(shù)量、學科、專業(yè)和學生規(guī)模都得到了較大的發(fā)展，但也存在所培養(yǎng)人才質(zhì)量與社會需求有一定差距的問題。因此，深化教學改革，提高教學質(zhì)量是目前高等教育的中心環(huán)節(jié)，而深化課程體系與教學內(nèi)容的改革是提高教育質(zhì)量的核心，它直接反映高校的人才培養(yǎng)目標［1］。

1 課程設(shè)置和教學內(nèi)容優(yōu)化的必要性

電子信息工程專業(yè)具有知識覆蓋面寬、多學科交叉滲透、應(yīng)用性強、對實踐要求高等特點。其專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程所涉及的基本理論和分析方法對學生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)有很重要的作用。課程之間知識銜接緊密，交融性強，每門課程的學習需要前面課程的知識作鋪墊且又是有關(guān)后續(xù)課程學習的基礎(chǔ)。另外電子技術(shù)日新月異，芯片和微處理器的更新?lián)Q代越來越快、功能越來越強大，需要讓學生牢固掌握專業(yè)的基本概念、基本分析和設(shè)計方法，具備在今后學習、工作中獲取新知識理論基礎(chǔ)［2］。

目前新升本科院校電子信息工程專業(yè)在課程設(shè)置、教學內(nèi)容等方面存在一些問題。首先，在課程設(shè)置和培養(yǎng)方案制定上，絕大多數(shù)新升本科院校都是借鑒老牌本科院校，目前仍然向其靠攏，但這類學校的生源質(zhì)量比老牌院校差，辦學條件和資金投入都無法達到老牌院校的水平，如按它們的方式和方法來發(fā)展地方性本科院校的電子信息工程專業(yè)，在較長時間內(nèi)將難以形成學校的專業(yè)特色，專業(yè)的影響力和學生的實際能力也得不到真正的提高。其次，目前新辦的電子信息工程專業(yè)的教學大多是以理論課講授為主、實驗為輔的教學模式，實驗設(shè)置以驗證性實驗多，綜合設(shè)計性實驗少。學生在學習中“重理論輕實踐”，把理論學習當成主要學習任務(wù)，把實驗看成是理論知識的驗證，學生容易應(yīng)付了事，有必要對課程理論教學和實驗教學內(nèi)容進行優(yōu)化。再次，實踐環(huán)節(jié)教學內(nèi)容設(shè)置不合理。課程設(shè)計、實習實訓(xùn)等是培養(yǎng)學生實際動手能力、分析和解決問題能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但在實際操作時更多的強調(diào)書本知識的簡單應(yīng)用，學生參考書本就可以比較容易的完成。此外，這類學校學生的自學能力和學習素養(yǎng)決定它們很難自主開展電子設(shè)計，有必要在教學內(nèi)容和方法上進行改革，激發(fā)學生學習積極性和培養(yǎng)學生的自主學習能力。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，新的電子元件、多功能微處理器和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用越來越普遍，電子信息工程專業(yè)課程的設(shè)置和課程教學內(nèi)容也要不斷地調(diào)整以適用社會對人才的要求，在有限的時間里把學生培養(yǎng)成能滿足社會需求的人才，改革和優(yōu)化專業(yè)課程體系和教學內(nèi)容已是必然。

2 我校電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的確立

1998年教育部頒布了新的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》，將原來的電子工程、應(yīng)用電子技術(shù)、信息工程、電磁場與微波技術(shù)、廣播電視工程、電子信息工程、無線電技術(shù)與信息系統(tǒng)、電子與信息技術(shù)、攝影測量與遙感、公共安全圖像技術(shù)等10個專業(yè)調(diào)整為電子信息工程專業(yè)，授予工學學士學位［3］。由此可見，電子信息工程專業(yè)是一個電子和信息工程方面的較寬口徑專業(yè)，可開設(shè)的課程很多，人才的培養(yǎng)目標也具有多樣性。因此，在制定人才培養(yǎng)目標要考慮到學校的特色、優(yōu)勢和學生的實際情況。

作為新升的地方本科院校，湖南人文科技學院從2005年開設(shè)電子信息工程專業(yè)以來，一直積極探索“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式，希望培養(yǎng)的學生既具有很強的動手能力和開發(fā)設(shè)計能力，滿足當前社會需要，又具有較強的技術(shù)基礎(chǔ)理論和開闊視野以增強畢業(yè)生的適應(yīng)性，使他們有足夠的知識適應(yīng)未來科技的新發(fā)展。通過近十年的探索，基本確定了適合我校的專業(yè)人才培養(yǎng)目標，明確我校電子信息工程專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的專業(yè)知識、職業(yè)技能和素質(zhì)，并根據(jù)人才培養(yǎng)目標不斷優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置，改革教學內(nèi)容，讓每門課程承擔起在總體專業(yè)知識學習和專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)中應(yīng)該承擔的任務(wù)。

3 課程體系建設(shè)和教學內(nèi)容優(yōu)化的措施

我校電子信息工程專業(yè)根據(jù)學校培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求，以“基礎(chǔ)夠用，專業(yè)扎實，實踐突出，特色鮮明”為導(dǎo)向，按照六模塊(公共必修課、專業(yè)必修課、實踐必修課、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課和素質(zhì)教育課)開設(shè)課程，在課程設(shè)置、教學內(nèi)容優(yōu)化和教學方法改革上進行了積極探索，初步形成了自己的專業(yè)特色。

3．1 優(yōu)化公共基礎(chǔ)課時，突出重點

公共必修課程由學校統(tǒng)一安排，其中“兩課”類課程、大學體育、大學英語等課程完全由學校統(tǒng)一安排。數(shù)學類課程(高等數(shù)學、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、概率論和數(shù)理統(tǒng)計)是基礎(chǔ)工具，專業(yè)學習需要有扎實的數(shù)學基礎(chǔ)，大學物理是專業(yè)的理論基礎(chǔ)，其有助于專業(yè)學習。如大學物理中力學、電學對學生專業(yè)學習幫助很大，應(yīng)重點講，但目前的教材和實際教學中都是大篇幅的應(yīng)用微積分解決力學、電學中的問題，學生在學習過程中感覺像上高數(shù)課，反而忽略了物理中基本原理的學習。其實，只要學生數(shù)學功底扎實，物理課程可以重點放在基本原理的講解，習題由學生完成。因此，在課時和教學內(nèi)容安排上，這類課程由我專業(yè)組織制定教學大綱，適當增加課程課時，強化與專業(yè)聯(lián)系緊密的知識的講授。

3．2 理順專業(yè)知識的“三條主線”，優(yōu)化教學內(nèi)容

專業(yè)必修課、專業(yè)方向課和專業(yè)任選課的設(shè)置緊緊圍繞“電路與電子類、信息類和計算機與嵌入式類”三條主線展開。電路與電子類主要由電路原理、模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電子線路、檢測與轉(zhuǎn)換用、集成電路原理及應(yīng)等課程組成，該模塊主要培養(yǎng)學生分析和設(shè)計各種電子電路的能力。信息類課程主要包括信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、通信原理、數(shù)字信號處理、信息論與編碼等課程，主要使學生掌握信息處理和傳輸?shù)幕炯夹g(shù)。計算機與嵌入式類包括C語言程序設(shè)計、微機原理與匯編語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、計算機軟件基礎(chǔ)、單片機、DSP和ARM等課程。每類都強化基礎(chǔ)課程的教學，將基礎(chǔ)類課程設(shè)置為專業(yè)必修課并保證各課程充足的課時，突出基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)理論的講述，夯實基礎(chǔ)。開設(shè)應(yīng)用電子技術(shù)和信息處理兩個專業(yè)方向，由學生結(jié)合自己的興趣選擇專業(yè)發(fā)展方向。專業(yè)必修課和專業(yè)方向課都側(cè)重基礎(chǔ)理論，并將最新的理論和技術(shù)適度引入課堂，擴展學生視野。優(yōu)化課程教學內(nèi)容，如連續(xù)信號的時域分析在電路原理、信號與系統(tǒng)中都有大篇幅介紹，Z變換在復(fù)變函數(shù)與積分變換、信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理中都做了重點介紹，還有大量其它知識點也存在重復(fù)，8年來，電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)計劃通過6次大的修訂，對所有開設(shè)課程的教學內(nèi)容進行了整合，理順了課程知識銜接，刪除了重復(fù)內(nèi)容，并將最新的技術(shù)引入課堂。

3．3 適當增加素質(zhì)教育課程

目前，國內(nèi)高校在學生錄取時就劃分好專業(yè)，入學后完全按照專業(yè)特點設(shè)置課程，而且專業(yè)設(shè)置越來越細，導(dǎo)致學生的知識面越來越窄。從2010年開始，專業(yè)開設(shè)的素質(zhì)拓展課逐年增加，2012級學生培養(yǎng)計劃中明確提出，有學校要求的10個學分的公共任選課至少有1門傳統(tǒng)文化類和1門藝術(shù)素養(yǎng)類課程，并另外開設(shè)了4個學分的素質(zhì)拓展訓(xùn)練課程，擴展學生的知識面，提高學生的基本素質(zhì)。

3．4 實施多層次、多形式的實驗實踐教學改革

為了提高學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)受社會歡迎的應(yīng)用型人才，經(jīng)過多年摸索，基本形成了“三層次四個相結(jié)合”的實踐教學模式。

3．4．1 搭建層次化的實驗平臺

學生動手能力的提高是循序漸進的過程，我們搭建的“三層次”實驗教學(見圖1)就是讓學生通過實驗實踐逐步提高動手能力、學生運用知識和解決問題的能力。

層次一:以培養(yǎng)學生的實訓(xùn)、實驗素養(yǎng)，開啟學生理論聯(lián)系實際為主要目標的基礎(chǔ)教學平臺?；A(chǔ)教學平臺以常規(guī)的課程實驗、實驗設(shè)備為依托，通過基礎(chǔ)性實驗使學生養(yǎng)成良好的工程素養(yǎng)，掌握扎實的基本技能和形成良好的工程意識，開啟其理論和實踐相結(jié)合的意識和思維。

層次二:以培養(yǎng)學生的綜合實驗?zāi)芰Γ訌妼W生課程之間的聯(lián)系為主要目標的綜合設(shè)計實訓(xùn)、實驗教學平臺。綜合設(shè)計實訓(xùn)、實驗教學平臺主要以購置的或自行研制的實訓(xùn)、實驗裝置為依托，制定多門綜合設(shè)計實訓(xùn)、實驗內(nèi)容，提高學生對課程之間聯(lián)系的認識，培養(yǎng)學生的實際工程綜合設(shè)計、安裝和調(diào)試的能力，開啟其實際工程設(shè)計意識和思維。

層次三:以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力，加強學生創(chuàng)新制作為主要目標的創(chuàng)新實訓(xùn)、實驗教學平臺。創(chuàng)新實訓(xùn)、實驗教學平臺主要以綜合創(chuàng)新訓(xùn)練基地、校企合作平臺為依托，開展以“大學生科技作品大賽”、“教師科研項目”和實踐教學大綱規(guī)定的各綜合設(shè)計實訓(xùn)、實驗，通過實訓(xùn)、實驗項目的開展，使學生具備初步的創(chuàng)新思維和研究能力。

圖1 層次化實驗教學模式

3．4．2 實行“四個相結(jié)合”的實驗教學

堅持“理論教學與實驗教學相結(jié)合”。打破原有的實驗教學和理論教學分開［4］，先講授理論后實驗和理論教學為主、實驗教學為輔等常規(guī)教學模式，實行“實驗進課堂，把課堂搬進實驗室去”［5］。在理論教學中，充分利用Flash和各種仿真軟件演示，把試驗箱和自制實驗平臺搬進課堂，邊講解邊進行實驗演示、驗證;在實驗室講課，讓學生一邊學習一邊操作，觀察實驗現(xiàn)象。到目前為止，數(shù)字信號處理、通信原理、電路原理等十多門課程的動畫演示軟件或仿真程序都編寫完成，并為單片機原理和DSP開發(fā)了教學和實驗用的開發(fā)板。通過這些措施，學生鞏固了理論知識，增強了實驗操作能力。

堅持“實驗教學與工程實踐相結(jié)合”。為了提高學生工程實踐能力，我們開設(shè)3門校企合作課程、建立了校內(nèi)實訓(xùn)基地、購買了PCB制作、現(xiàn)代交換網(wǎng)與信令實驗平臺等一批工業(yè)用實驗平臺，從課程設(shè)置、實踐基地和實驗設(shè)備等方面保證了學生工程實踐能力的培養(yǎng)。同步要求課程設(shè)計、綜合實驗盡可能的來自生產(chǎn)或解決社會實際問題，并采用項目驅(qū)動法［6］，由教師在開學時提供題目，指定任務(wù)要求，學生在課余自己獨立完成，教師只提供基本的指導(dǎo)。所有的實驗項目由指導(dǎo)教師現(xiàn)場驗收，并要求學生現(xiàn)場答辯以保證效果［7］。

堅持“實驗室開放與學生社團相結(jié)合”。從2006年起逐步探索實驗開放，目前已全天候的開放了4個電子技術(shù)實驗室、PCB板制作實驗室、單片機、DSP和ARM實驗室，并安排人員定期指導(dǎo)，讓學生有實驗設(shè)備和實驗場地從事課外實驗和科技創(chuàng)作。并充分發(fā)揮電子俱樂部的作用，為電子俱樂部安排了專用的活動場所、配備了基本的實驗設(shè)備，安排了三位老師輪流到俱樂部指導(dǎo)學生開發(fā)設(shè)計、組織講座等，目前電子俱樂部注冊人員達417人，電子俱樂部的活動擴展了學生視野，對學生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能有很好的促進作用。

堅持“實驗室開放與‘個性化’教育相結(jié)合”。個性化教育是專業(yè)根據(jù)學生的興趣愛好和專業(yè)特長有針對性的培養(yǎng)學生。個性化教育主要通過學業(yè)導(dǎo)師制和實驗室開放保證實施。新生入學后，我們會將專業(yè)所有老師的研究方向、目前承擔的項目等基本情況向?qū)W生公示，學生根據(jù)自己的情況選擇1名教師作為自己的學業(yè)導(dǎo)師，第一年由學業(yè)導(dǎo)師對學生大學學習、生活進行指導(dǎo)，并讓學生盡早參與到導(dǎo)師的科學項目中來。在學生對專業(yè)有所了解后，根據(jù)自己的興趣再次自由選擇并最終確定學業(yè)導(dǎo)師，一般在第三學期進行，以后學生原則上不再更換學業(yè)導(dǎo)師。導(dǎo)師對學生學業(yè)進行全方位的指導(dǎo)，通過實驗室開放保證學生有儀器設(shè)備供使用。2010年，系建立了3個學生自主管理的全開放創(chuàng)新實驗室，方便學生從事科學研究與產(chǎn)品開發(fā)，將創(chuàng)新教育延伸到課堂教育之外。

4 教學效果

通過不斷對電子信息工程理論教學和實驗教學進行改革，目前基本構(gòu)建了比較合理的課程體系，教學內(nèi)容也基本得到優(yōu)化，學生的專業(yè)基礎(chǔ)得到夯實，實踐能力不斷得到提高，衡量學生創(chuàng)新能力的各類競賽成績也不斷提高。

改革前后的培養(yǎng)方案對比見表1。由表1可以看出，與2005級培養(yǎng)方案相比，2012級培養(yǎng)方案中開設(shè)的課程數(shù)和總課時都有所減少，學生課程負擔明顯減輕;專業(yè)必修課課時和比例上升明顯，顯示了2012級培養(yǎng)方案更加強調(diào)夯實專業(yè);教學實驗課時增加比較多，其主要變化在于增加了3門校企合作課(5周)、2周的電子實訓(xùn)和4周的畢業(yè)實習，同時將一些驗證性實驗納入課堂教學中而未作為實驗課開出。2012級的培養(yǎng)方案體現(xiàn)了突出專業(yè)基礎(chǔ)教育和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

表1 優(yōu)化前后培養(yǎng)方案統(tǒng)計對比

學生課余自主從事電子開發(fā)設(shè)計的人增加，很多學生自己購買了DSP、ARM等開發(fā)板，在電子俱樂部和創(chuàng)新實驗室從事開發(fā)設(shè)計的人數(shù)增多，學生的積極性也得到很大的提高。學生開發(fā)出了光立方、點陣式俄羅斯方塊、自動搬運機器人等一系列產(chǎn)品，獲得省、校級研究項目的數(shù)量逐年增加，僅2012年我專業(yè)學生獲得湖南省研究性學習和創(chuàng)新性實驗項目4項。

學生參加各類競賽的成績突出。2011年參加全國大學生電子設(shè)計大賽獲得國家二等獎1項，省級二、三等獎各1項;2012年參加湖南省電子設(shè)計大賽獲得省一、二、三等獎各1項;2013年參加全國大學生電子設(shè)計大賽獲得國家一等獎1項，省二等獎2項，三等獎1項;參加2011年湖南省“挑戰(zhàn)杯”課余作品大賽獲得三等獎2項;參加數(shù)學建模大賽、飛思卡爾智能小車比賽也獲得了很好的成績。

5 結(jié)語

新升地方本科院校電子信息工程專業(yè)要培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用性人才，需要構(gòu)建與之相適應(yīng)的課程體系和實驗教學體系。通過優(yōu)化教學內(nèi)容、理順課程知識體系、搭建合適的實驗平臺，有利于學生形成系統(tǒng)的專業(yè)知識體系;有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力［2］。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展和社會對人才要求的提高，對電子信息工程專業(yè)的理論教學和實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化有必要繼續(xù)進行下去。

［1］李會容，張雪峰．電子信息工程專業(yè)教學內(nèi)容和課程體系改革探索［J］．攀枝花學院學報，2011，12(28):123－125．

［2］夏春華，王金庭．電子信息工程專業(yè)課程教學方法及內(nèi)容改革初探［J］．武漢科技學院學報，2010，12(23):58－60．

［3］皮 武．地方性大學的課程決策研究［D］．南京:南京師范大學，2012．

［4］康君奇．大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)與實踐教學改革［J］．實驗技術(shù)與管理，2009，26(4):7 －9．

［5］李興紅，王 洋，趙 悅．以趣為徑加強實踐教學——將單片機教學課堂變成實驗室的教學改革探究［J］．科技信息，2013(1):56－58．

［6］謝四蓮，劉 峰，張 軍．“項目驅(qū)動法”在《單片機原理及應(yīng)用》教學中的應(yīng)用研究［J］．湖南人文科技學院學報，2010，3(2):124 －125．

［7］侯海良，成 運，陳 潔．DSP開放式實驗教學的探索［J］．才智，2009(12):194 －195．