王虹 闕大順 阮軍 李達
[摘 要]創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),在信息類學(xué)生乃至工科學(xué)生的培養(yǎng)中有著舉足輕重的作用。電子信息類專業(yè)是理論和實踐都很強的專業(yè),強化實踐能力是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和手段。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,既要重視學(xué)生實踐能力的全面提升,也要為優(yōu)秀學(xué)生提供好的培養(yǎng)條件,他們的成長對全體學(xué)生是一種激勵和帶動,從而最終提升專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的整體創(chuàng)新能力。
[關(guān)鍵詞]電子信息類;創(chuàng)新;實踐能力
[中圖分類號] TN0-4;G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)03-0115-03
創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),在信息類學(xué)生乃至工科學(xué)生的培養(yǎng)中有著舉足輕重的作用。一方面由于信息類專業(yè)的性質(zhì),它既有深刻的理論基礎(chǔ)與豐富的學(xué)術(shù)內(nèi)涵,又有強烈的應(yīng)用背景。信息類專業(yè)所屬的學(xué)科領(lǐng)域能夠?qū)φ麄€社會產(chǎn)生重大影響,屬于高新技術(shù)范疇,同時新技術(shù)和新思想不斷涌現(xiàn),學(xué)科發(fā)展日新月異,也加深了應(yīng)用性的專業(yè)特點。另一方面由于信息類人才的培養(yǎng)特點,需要通過實踐,才能鞏固學(xué)生的理論知識,加深對專業(yè)理論的認識,并運用所學(xué)理論分析和解決實際問題。因此,只有在實踐的過程中啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激活學(xué)生的思維,發(fā)掘?qū)W生的潛能,才能有效地完成學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
我們在構(gòu)建創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系的工作中,主要指導(dǎo)思想和依據(jù)是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》以及中國工程教育認證的有關(guān)精神?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指出,要更新人才培養(yǎng)觀念,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律,深化教育教學(xué)改革,創(chuàng)新教育教學(xué)方法,探索多種培養(yǎng)方式,做到學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一和因材施教,其中知行統(tǒng)一就是強調(diào)教學(xué)與實踐相結(jié)合。此外,隨著2013年6月我國成為規(guī)模最大、影響力最廣的國際工程教育互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的預(yù)備會員,對信息類學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),必須從思想觀念、建設(shè)理念和目標措施上進一步提升,以適應(yīng)我國高等教育改革的形式,適應(yīng)高等教育模式由精英教育向大眾教育的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)適合國民經(jīng)濟發(fā)展需要的實踐性人才。以下從三個方面論述在創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方面的思考與工作成效。
一、貫穿式實踐教學(xué)
在電子信息類學(xué)生的培養(yǎng)中,實踐教學(xué)是鞏固并加深理論知識、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和工程意識的至關(guān)重要的環(huán)節(jié),也是提高本專業(yè)高等教育質(zhì)量的重要保證。在中國工程教育面臨國際工程教育全球化挑戰(zhàn)的形勢下,如何轉(zhuǎn)變觀念,以工程教育認證作為教學(xué)改革,特別是實踐教學(xué)改革的契機,需要深入思考且付諸行動。
學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),是一個循序漸進的過程。從專業(yè)基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程,從理論教學(xué)到實驗教學(xué)和實踐教學(xué),在不同的培養(yǎng)階段,都需要通過實踐教學(xué)去強化理論教學(xué)的效果,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。因此,貫穿式實踐教學(xué)就顯得非常重要。在這樣的指導(dǎo)思想下設(shè)計了貫穿式實踐教學(xué)體系,如圖1所示。這里的貫穿式包含了兩個方面的含義:第一,從實踐教學(xué)的結(jié)構(gòu)上,從課內(nèi)和課外實驗,到課程設(shè)計和綜合性實踐,再到畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的貫穿。第二,從培養(yǎng)環(huán)節(jié)的層面上,從培養(yǎng)計劃內(nèi)到培養(yǎng)計劃外,以大眾教育為基礎(chǔ)和重點,也考慮因材施教,給能力突出的學(xué)生發(fā)展的空間,因此培養(yǎng)層次延伸到精英教育。培養(yǎng)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容如下。
(一)課內(nèi)實驗
指的是包含在課程總學(xué)分內(nèi)的實驗,實驗的內(nèi)容除了驗證性實驗外,還有綜合設(shè)計性實驗,以專業(yè)課程為主。
(二)課外實驗
指的是對重點課程單獨開設(shè)的實驗,同樣包含驗證性和綜合設(shè)計性實驗,但后者的比重加大,這類課程單獨設(shè)課,學(xué)生取得單獨的學(xué)分,這類課程主要有電子技術(shù)基礎(chǔ)、通信原理、高頻電子線路、微機原理與通信接口等。
(三)實驗課程
指的是單獨開設(shè)的實驗課程,這類課程總學(xué)時和專業(yè)選修課相同,為32學(xué)時,主要是一些實踐性很強的課程。實驗課程的教學(xué)內(nèi)容全部在實驗室完成,學(xué)生全程實際動手。這類課程有FPGA技術(shù)應(yīng)用、監(jiān)測控制系統(tǒng)應(yīng)用。
(四)課程設(shè)計
以單門課程為基礎(chǔ),提供給學(xué)生每班不少于8個綜合性設(shè)計題,用1~2周時間完成,有分散和集中兩種形式。分散主要針對學(xué)生可以在課外自己完成的課題,以設(shè)計和仿真實現(xiàn)為主;集中指需要設(shè)計并制作硬件電路,需要儀器設(shè)備完成的項目。
(五)綜合實踐
綜合實踐是課程設(shè)計的延伸,該實踐環(huán)節(jié)將綜合運用多門課程的理論基礎(chǔ),如信號分析處理實踐,包含了數(shù)字信號處理和數(shù)字語音處理的內(nèi)容;專業(yè)綜合課程設(shè)計,包含了微機原理與通信接口、數(shù)據(jù)采集與智能儀器和數(shù)字圖像處理等內(nèi)容。通過這個環(huán)節(jié),加強了學(xué)生綜合運用專業(yè)知識的實踐能力。
(六)畢業(yè)實習(xí)
畢業(yè)實習(xí)是重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),目的是接觸實際,了解社會,樹立工程技術(shù)意識,獲取本專業(yè)的實際知識,鞏固所學(xué)理論,培養(yǎng)初步的實際工作能力和專業(yè)技能。我們在畢業(yè)實習(xí)的組織上,分為到企業(yè)短期定崗以及參觀本學(xué)科領(lǐng)域的重點企業(yè)兩種形式。定崗可以使學(xué)生親身感受企業(yè)在生產(chǎn)的組織、管理、維護和企業(yè)文化建設(shè)等方面的實際情況。參觀可以增強學(xué)生對本專業(yè)學(xué)科應(yīng)用范圍的感性認識,開拓專業(yè)的知識面。
(七)畢業(yè)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計是對其他教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化、補充和檢驗,目的是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能分析和解決實際問題,培養(yǎng)嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度和嚴謹求實的工作作風,促進學(xué)生智能結(jié)構(gòu)的形成和綜合素質(zhì)的提高。畢業(yè)設(shè)計的選題應(yīng)反映本專業(yè)的培養(yǎng)目標,應(yīng)盡可能結(jié)合生產(chǎn)、科研和社會發(fā)展的實際需要,使畢業(yè)設(shè)計有實際的研究意義。并且,學(xué)生之間不應(yīng)重題,整個專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計題目和往年也不應(yīng)重題。
二、多層面實踐教學(xué)
在對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)中,既要保證大多數(shù)學(xué)生達到畢業(yè)要求,也要為優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)造個性化的培養(yǎng)環(huán)境。對于大多數(shù)學(xué)生,實踐教學(xué)要遵循工程教育認證的標準,即以全體學(xué)生的學(xué)業(yè)成就作為認證的重要指標,在實踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計以及對學(xué)生的評價上,要符合大多數(shù)學(xué)生對專業(yè)的認知能力。同時,《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》也強調(diào)要學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一和因材施教,因此針對學(xué)有余力、對實踐非常有興趣和具有較強能力的學(xué)生,需要有措施去進行培養(yǎng),使他們能充分發(fā)揮出聰明才智,在實踐過程中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
由于電子信息類專業(yè)本科生的招生數(shù)量通常比較大,以我校為例,每屆招生總數(shù)約650人,在學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)中,就需要根據(jù)學(xué)生的不同特點,提供與學(xué)生的興趣和能力相適應(yīng)的培養(yǎng)條件。因此提出了多層面實踐教學(xué)的思路。這里所說的層面既指大多數(shù)學(xué)生和少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生兩個層面,也指培養(yǎng)計劃內(nèi)和培養(yǎng)計劃外兩個層面。對大多數(shù)學(xué)生而言,要完成計劃內(nèi)的實踐環(huán)節(jié),并提高自己的實踐能力,該環(huán)節(jié)的全部學(xué)分都必須完成。而對少數(shù)能力突出的優(yōu)秀學(xué)生,通過培養(yǎng)計劃外的環(huán)節(jié),進一步提升他們的實踐能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。培養(yǎng)計劃外的環(huán)節(jié)主要包括,國家級和校級創(chuàng)新計劃訓(xùn)練項目,校級實驗室開放基金,學(xué)科競賽訓(xùn)練(電子設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯、節(jié)能減排競賽、機械創(chuàng)新競賽等),學(xué)生自選實踐項目,本科生參與老師的科研項目等。
通過以上的多層面實踐教學(xué)和培養(yǎng),大多數(shù)學(xué)生實踐能力得到了培養(yǎng)。近四年來在實踐教學(xué)建設(shè)與改革中,在11門專業(yè)必修課和18門專業(yè)選修課中開設(shè)了綜合性、設(shè)計性實驗,分別占所開實驗課程的91%和86%;新開設(shè)了2門實驗性選修課;畢業(yè)設(shè)計獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文獎31篇,申報成功率100%。同時,優(yōu)秀學(xué)生也脫穎而出,申報并完成大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目26項,參加學(xué)生約180人;參加各類大學(xué)生學(xué)科競賽119人次,獲得全國獎28人次、省級獎56人次,發(fā)明專利和實用新型專利授權(quán)13項,發(fā)表學(xué)術(shù)論文18篇。實踐能力培養(yǎng)的成效非常明顯,并且使大多數(shù)學(xué)生受益。
三、開放式創(chuàng)新實驗室建設(shè)
電子信息類專業(yè)的開放實驗室建設(shè)包括課內(nèi)和課外兩部分,其中許多課內(nèi)實驗已向?qū)W生全面開放,如專業(yè)基礎(chǔ)課實驗電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù),對于專業(yè)課實驗高頻電子線路、通信原理等,學(xué)生可以預(yù)約時間去完成。課外開放實驗室則特指用于學(xué)生進行培養(yǎng)計劃外的實踐的專用實驗室,由學(xué)生自主管理,實驗室的設(shè)備向?qū)W生全天候免費開放,給予元器件經(jīng)費支持。通過和知名IT企業(yè)合作,建立聯(lián)合實驗室,豐富了開放式創(chuàng)新實驗室的建設(shè)內(nèi)涵和建設(shè)條件。
在開放式創(chuàng)新實驗室的管理中,對開放的形式、學(xué)生的選拔方式和流程、對進入實驗室學(xué)生的基本要求、實驗室管理辦法、實驗室學(xué)生的責任、學(xué)生的衛(wèi)生制度、儀器管理制度、學(xué)生的學(xué)習(xí)制度、學(xué)生的安全制度、實驗室網(wǎng)絡(luò)制度,制定了詳細的管理細則。開放性實驗活動的具體形式分為以下兩種:學(xué)生競賽科研型和專業(yè)技能培養(yǎng)型,采用以學(xué)生為主體、教師加以啟發(fā)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)的實驗教學(xué)模式。對于學(xué)生競賽科研型(半年期固定坐席),上半年實驗室吸納具有參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等競賽資格的學(xué)生,以及具有參加節(jié)能減排大賽資格的學(xué)生。下半年吸納參加大學(xué)生創(chuàng)新項目的學(xué)生。對于專業(yè)技能培養(yǎng)型(流動坐席),主要安排參與學(xué)校開放實驗項目的學(xué)生,以及其他自選實驗課題的學(xué)生。
學(xué)生加入實驗室需首先提交《開放實驗活動申請書》,應(yīng)詳述實驗內(nèi)容和時間安排、所需的設(shè)備場所以及考核時間和預(yù)期效果,實行每次進入簽到的制度。被接納的學(xué)生需要進行階段考核和學(xué)期考核。階段考核:按申請書上的考核計劃進行考核(以半月或月為限),提交實驗報告。學(xué)生需要細化學(xué)習(xí)和實驗的具體目標。每學(xué)期進行一次學(xué)生準入的資格申請。
本開放式創(chuàng)新實驗室設(shè)立四年以來,一批批優(yōu)秀學(xué)子通過自選實踐項目、各級創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、實驗室開放基金項目和學(xué)科競賽訓(xùn)練項目,取得了可喜的成績,為他們繼續(xù)深造,或走向工作崗位,奠定了良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
電子信息類專業(yè)是理論和實踐都很強的專業(yè),強化實踐能力是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和手段。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,既要重視學(xué)生實踐能力的全面提升,也要為優(yōu)秀學(xué)生提供好的培養(yǎng)條件,他們的成長對全體學(xué)生是一種激勵和帶動,從而最終提升專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的整體創(chuàng)新能力,這也符合教育部專業(yè)評估的精神和工程教育認證的宗旨和目標。
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[責任編輯:鐘 嵐]