官邦貴,高海濤,秦炎福
(安徽科技學院電氣與電子工程學院,安徽 鳳陽 233100)
隨著我國經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展,是否擁有大量動手實踐能力強、綜合素質(zhì)高的復合型應(yīng)用人才成為了影響企業(yè)競爭力的決定性因素。實踐教學是提高應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑[1]。如何結(jié)合本地區(qū)及周邊地區(qū)企業(yè)的人才需求情況,專業(yè)本身的特點,專業(yè)當前已具備的實踐教學條件,構(gòu)建合理的、有助于提高學生創(chuàng)新實踐能力和綜合素質(zhì)的實踐教學體系是專業(yè)建設(shè)中急需解決和研究的問題,許多高校進行了積極探索和實踐。劉陽等在文獻[2]中探討了試點學院框架下的應(yīng)用型人才實踐教學體系的建設(shè)問題;李錢光[3]等對光電信息科學與工程專業(yè)實驗創(chuàng)新體系的構(gòu)建等問題進行了研究;福州大學陳恩果[4]等提出了“立式階梯”實踐培養(yǎng)模型并在教育實踐過程中得到了初步驗證。
針對當前光電信息科學與工程專業(yè)實踐教學體系存在的不足,以培養(yǎng)滿足社會需求的動手實踐能力強、綜合素質(zhì)高的復合型應(yīng)用人才為目標,本文提出了“五層次”應(yīng)用型人才實踐教學體系,為了保障“五層次”應(yīng)用型人才實踐教學體系的順利實施采取了一系列措施。
通過對實踐教學環(huán)節(jié)的深度分析,通過與多個兄弟院校相關(guān)專業(yè)教師的交流,經(jīng)過對相關(guān)文獻資料的解析,研究發(fā)現(xiàn)目前光電信息科學與工程專業(yè)實踐教學體系存在的不足主要有以下幾個方面[5-7]。
原有的實踐教學體系對創(chuàng)新型實踐教學重視不夠,實驗教學中,綜合性、設(shè)計性實驗所占比例不高,學生自己動手進行實驗方案設(shè)計并獨立完成實驗的機會較少,能夠真正培養(yǎng)學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐以及產(chǎn)學研合作教學實踐基本沒有。
為了滿足學生各種類型實習的需要,在學校、學院的全力支持下,光電信息科學與工程專業(yè)與本地區(qū)及周邊地區(qū)相關(guān)企業(yè)合作,掛牌建設(shè)了不少校外實習基地。但是由于缺乏深層次的考察與調(diào)研,與企業(yè)合作的層次較低。以實習為例,大多數(shù)學生參與的是生產(chǎn)實習,參與企業(yè)項目方案、產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)等創(chuàng)新性工作的機會較少,生產(chǎn)實習的效能未能得到充分體現(xiàn)。
校企合作在深度和廣度方面都有待提高,目前,校企合作最常見的方式是學院組織學生到企業(yè)進行生產(chǎn)實習,其它更深層次和更廣范圍的合作還有待進一步加強,如校企聯(lián)合培養(yǎng)學生,校企聯(lián)合申報各層次的科教研項目,把企業(yè)技術(shù)人員請進大學課堂,把絕大部分學生畢業(yè)論文放在企業(yè)完成等。
作為我校成立時間不久的新型專業(yè),光電信息科學與工程專業(yè)大部分教師剛從高等院校碩士或博士畢業(yè),大多數(shù)青年教師缺少企業(yè)實踐鍛煉提高的經(jīng)歷,沒有產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計經(jīng)歷,與復合型應(yīng)用人才的培養(yǎng)方案不相適應(yīng)。
為了培養(yǎng)滿足市場需求的應(yīng)用型人才,我們構(gòu)建了包括課程實驗、綜合性實驗實訓、課程設(shè)計及畢業(yè)論文、實習和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及學科競賽的“五層次”、多方式的實踐教學體系,具體如表1所示。實踐教學體系的每個層次在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中所起的作用各不相同,它們相互獨立又相輔相成,共同擔負著培養(yǎng)動手實踐能力強、綜合素質(zhì)高的復合型應(yīng)用人才的使命。
表1“五層次”實踐教學體系
第一層次的課程實驗是各門課程的重要組成部分,與各門理論課程同步開展,目的是培養(yǎng)該專業(yè)學生的基本實驗及動手能力。為了充分發(fā)揮課程實驗在創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)中的基礎(chǔ)性作用,我們加大了實驗課時在課程總課時中所占的比重;在實驗設(shè)置中加大了改革力度,刪減了大部分驗證性實驗,創(chuàng)造條件提高了對培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力起著重要作用的綜合性和設(shè)計性實驗的比例,目前,該專業(yè)部分課程的綜合性和設(shè)計性實驗的比例已經(jīng)達到實驗課時的50%以上,如專業(yè)核心課程光通信技術(shù)、工程光學等課程,今后將進一步創(chuàng)造條件增加綜合性和設(shè)計性實驗。
第二層次的課程設(shè)計及畢業(yè)論文作為一門課程單獨設(shè)置,通過這一環(huán)節(jié)的教學可以訓練學生利用所學專業(yè)知識解決工程實際問題的能力,課程設(shè)計以小組的形式進行,2-3位同學為一組分工合作完成一個設(shè)計題目,每一組同學需在規(guī)定的時間內(nèi)完成選題、方案設(shè)計、仿真、實物制作、課程設(shè)計報告的撰寫等內(nèi)容。畢業(yè)論文安排在第八學期進行,時間為八周,選題需緊密聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,可以達到對專業(yè)知識綜合訓練的目的,其中30%以上畢業(yè)論文需在生產(chǎn)實習單位、專業(yè)實驗室完成。
第三層次的綜合性實驗實訓在理論教學完成后作為一門單獨的課程進行,安排在大學四年的不同時間段,保證在大學四年中,綜合性實驗實訓不間斷。通過綜合性實驗實訓,不僅培養(yǎng)了學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新能力,同時也培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神。比如光通信技術(shù)課程實踐這門綜合性實驗實訓課程,共優(yōu)化組合了8個綜合性實驗實訓項目,學生以小組(每小組兩位同學)需要在兩個星期內(nèi)在查找相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上完成4—6個綜合性實驗實訓項目。
第四層次的實踐教學體系是實習,包括專業(yè)認知實習、電子工藝實習等四大部分內(nèi)容。專業(yè)認知實習安排在大學新生進校后的幾個星期進行,主要方式有:專業(yè)負責人以講座的形式進行專業(yè)介紹,邀請企業(yè)資深技術(shù)專家開展講座,組織學生對校內(nèi)光電專業(yè)實驗室和校外光電工廠進行參觀學習。目的是讓學生對專業(yè)有個總體的認識,包括本專業(yè)就業(yè)方向,大學四年主要要學習哪些方面的專業(yè)知識,應(yīng)該具備哪些方面的能力等。電子工藝實習在大學三年級上學期進行,通過前面兩年的學習,學生已經(jīng)具有一定的專業(yè)基礎(chǔ),通過電子工藝實習,學生應(yīng)該具備以下技能:1、能夠識別常用的電子元器件并掌握其測試方法;2、熟練掌握各種不同的焊接方法;3、能快速并正確分析電路接線圖和原理圖;4、獨立完成安裝、焊接、調(diào)試、封裝等工序。生產(chǎn)實習包括校內(nèi)生產(chǎn)實習和校外生產(chǎn)實習,校內(nèi)生產(chǎn)實習是利用我們最近引進的一條生產(chǎn)線進行LED封裝、測試與設(shè)計應(yīng)用,該生產(chǎn)線一次可以容納一個班的學生在不同工段上進行作業(yè),通過將近二十道工序,最終每位同學都將生產(chǎn)出不同功率、不同顏色、不同波長的合格的LED產(chǎn)品。在校內(nèi)引進生產(chǎn)線開展校內(nèi)生產(chǎn)實習是光電信息科學與工程專業(yè)開展應(yīng)用型人才實踐教學體系改革的一個大膽嘗試,結(jié)果表明,相比校外實習,校內(nèi)實習具有以下優(yōu)點:1、學生可以依次在生產(chǎn)線上不同的工段上進行作業(yè),可全面地培養(yǎng)學生實踐動手能力;2、可以有效解決校外企業(yè)無法一次安排大量學生進行實習以及實習經(jīng)費不足等問題。校外生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習安排在大學四年級上學期進行,這個階段的實習在校外企業(yè)或工廠開展,而且實習的目的是為了順利地完成畢業(yè)論文和就業(yè),很大一部分學生在企業(yè)或工廠完成校外生產(chǎn)實習后順利在實習單位實現(xiàn)就業(yè)。
第五層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)包括鼓勵學生參加各種類別、不同層次的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目(包括國家級、省級、校級)和開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等。光電類學科競賽包括大學生光電設(shè)計大賽、電子設(shè)計大賽、智能車競賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽、大學生物理實驗設(shè)計與創(chuàng)新大賽、單片機競賽等。開展“第五層次”的實踐教學對培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)、綜合實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力具有不可替代的作用。為了激勵學生積極參與第五層次的實踐教學活動,學校制定了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐學分認定辦法,從制度上對該層次的實踐教學活動提供保障。
電氣與電子工程學院加大了實驗儀器設(shè)備的引進力度,目前,光電技術(shù)實驗實訓中心共有專業(yè)儀器設(shè)備總值近600萬,其中僅2018年上半年就引進和接收了包括LED封裝、測試與設(shè)計應(yīng)用實訓系統(tǒng)、光網(wǎng)絡(luò)OXC實訓系統(tǒng)、三維攝像與顯示綜合系統(tǒng)、全固態(tài)皮秒激光器折疊腔設(shè)計等專業(yè)實驗儀器設(shè)備十多臺(套),價值近百萬元.同時光電技術(shù)實驗實訓中心還加強了對教師的實驗技能培養(yǎng),先后組織廠家對新進儀器設(shè)備進行了多次集體培訓。
為了充分發(fā)揮校外實踐教學基地在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中不可替代的作用,學院、光電工程系非常重視各種類型的校外實踐教學基地的建設(shè)。近年來,光電信息科學與工程專業(yè)積極開拓建設(shè)了合肥京東方科技集團股份有限公司、蚌埠國顯科技有限公司、華清遠見教育集團等校外實踐教學基地。
聯(lián)合華清遠見教育集團,采取企業(yè)資深工程師校內(nèi)授課、實踐操作演示等模式,將崗前實踐訓練與就業(yè)有機結(jié)合(嵌入式系統(tǒng)等方面),激發(fā)了學生的學習激情,顯著提升了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維,對后期學生的高質(zhì)量就業(yè)起到了積極的作用,到目前為止,華清遠見教育集團已連續(xù)五年每年為光電信息科學與工程專業(yè)學生開展了為期兩周的實踐教學活動,從學生的反映和后續(xù)的就業(yè)情況來看,這種新型的校企合作方式發(fā)揮了重要作用,是值得大力推廣的一種校企合作方式。
課堂實驗教學需要在規(guī)定的時間和地點完成確定的實驗任務(wù),對于學生創(chuàng)新性實驗能力的培養(yǎng)具有一定的局限性。為了改變這種現(xiàn)狀,我們對光電信息科學與工程專業(yè)的學生進行了開放式實驗教學嘗試,每學期定期向?qū)W生開放實驗室,學生可以利用課余時間開展對創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)具有積極作用的綜合性、設(shè)計性實驗。目前光電技術(shù)實驗實訓中心已經(jīng)對光電信息科學與工程專業(yè)學生開放了8個實驗室,開放實驗室的比例超過了50%,開放實驗項目超過30項。今后中心將進一步創(chuàng)造條件增加開放實驗室的數(shù)量,提高開放的質(zhì)量,同時還將增加實驗技術(shù)人員,保證開放期間有老師值班,對學生能夠進行及時引導啟迪。除此之外,還要做好實驗儀器的維修保養(yǎng)工作,保證開放實驗室的高效運行。
加強教師實踐能力,培養(yǎng)一支高素質(zhì)的“雙能型”師資隊伍是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要保障。為了培養(yǎng)一支高素質(zhì)的“雙能型”師資隊伍,學校、學院制定了一系列激勵政策,如在職稱評聘必須拿到“雙能型”教師資格證,到企業(yè)進行掛職鍛煉的時間需超過1年等。并且克服困難,積極創(chuàng)造條件將所有專業(yè)教師分批次送到企業(yè)掛職鍛煉或者參與一些校企合作的項目;此外,學院還積極引進校外專家或資深企業(yè)工程師到學校兼職,形成了專兼結(jié)合、優(yōu)勢互補的實踐教學隊伍。
抓住國家大力發(fā)展應(yīng)用型大學的契機,逐步構(gòu)建和完善了光電信息科學與工程專業(yè)應(yīng)用型人才實踐教學體系,經(jīng)過3年的建設(shè),在以下幾個方面取得了一些成績:
(1)學生創(chuàng)新實踐能力得到了提高。近3年該專業(yè)學生獲批的包括國家級、省級、校級在內(nèi)的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目有22項,學生參與各種層次的學科競賽,取得了較好的成績,獲得省級、國家級競賽(包括智能車競賽、單片機與嵌入式應(yīng)用競賽、電子設(shè)計大賽、大學生物理實驗設(shè)計與創(chuàng)新大賽等)獎項18項,授權(quán)實用新型專利4項,公開發(fā)表論文6篇。
(2)教師教研教改和課程建設(shè)成果豐碩,有利地支撐了實踐教學體系的建設(shè)。3年來,該專業(yè)教師獲得各級質(zhì)量工程項目立項共23項,其中省級立項9項,校級立項14項,公開發(fā)表教研教改論文18篇,獲得各類教學獎勵32人次。
(3)校外實踐教學基地建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展。簽約的校外實踐教學基地質(zhì)量穩(wěn)中有升;通過與企業(yè)開展聯(lián)合培養(yǎng),把企業(yè)資深工程師請進實驗室授課,把畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的部分工作移到企業(yè),采取雙指導老師制,通過與企業(yè)開展訂單式培養(yǎng),學生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用實踐能力大大提升,從而促進了就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)率的顯著提高。據(jù)統(tǒng)計,近3年該專業(yè)考研率逐步提升,畢業(yè)生一次性就業(yè)率均超過95%,畢業(yè)生得到了用人單位的好評。
針對當前光電信息科學與工程專業(yè)實踐教學體系存在的不足,光電信息科學與工程專業(yè)依托光電技術(shù)實驗實訓中心,通過與一些高質(zhì)量的校外實踐教學基地開展各種形式的合作,以培養(yǎng)滿足社會需求的動手實踐能力強、綜合素質(zhì)高的復合型應(yīng)用人才為目標,開展了“五層次”應(yīng)用型人才實踐教學體系的研究與實踐,為了保障“五層次”應(yīng)用型人才實踐教學體系的順利實施采取了一系列措施。多年的實踐表明:“五層次”應(yīng)用型人才實踐教學體系促進了學生的創(chuàng)新實踐能力和綜合素質(zhì)的提高。