電子信息專業(yè)本科學生工程實踐能力培養(yǎng)途徑探析

王宏志，陳戈珩

(長春工業(yè)大學計算機科學與工程學院，長春130012)

電子信息專業(yè)本科學生工程實踐能力培養(yǎng)途徑探析

王宏志，陳戈珩

(長春工業(yè)大學計算機科學與工程學院，長春130012)

給出了培養(yǎng)電子信息專業(yè)學生工程實踐能力的幾種途徑，并對其內(nèi)容、意義、方法和手段進行了探討和實踐。合理設(shè)置、有效利用開放實驗室、專業(yè)綜合實驗、生產(chǎn)實習、教學實習、認識實習、畢業(yè)設(shè)計及電子設(shè)計競賽等實踐環(huán)節(jié)，以適應(yīng)當代電子信息類專業(yè)發(fā)展的需要，實現(xiàn)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的目標。

電子信息;工程實踐;能力培養(yǎng)

近年來，本專業(yè)的本科畢業(yè)生多數(shù)都應(yīng)聘于電子信息行業(yè)的公司和企業(yè)以及研究機構(gòu)，這些單位都要求學生除了具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)外，更要求其具有一定的專業(yè)實踐能力。教育改革的方向就應(yīng)適應(yīng)社會需求，因此電子信息專業(yè)教學除了強調(diào)系統(tǒng)傳授所需要的、較寬的專業(yè)基礎(chǔ)知識外，更應(yīng)充分重視培養(yǎng)動手實踐能力和科研訓練能力，這是培養(yǎng)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的必然要求，同時也是學生求職就業(yè)的現(xiàn)實需要，因此我校對如何通過合理設(shè)置、有效利用各種實踐教學來培養(yǎng)和提高電子信息專業(yè)學生的綜合實踐與創(chuàng)新能力展開了一系列研究、探索及實踐［1］。

針對我校電子信息專業(yè)培養(yǎng)目標和現(xiàn)有資源條件，對本科學生工程實踐能力培養(yǎng)通過認識實習、教學實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設(shè)計、專業(yè)綜合實驗、開放實驗室、畢業(yè)設(shè)計及電子設(shè)計競賽等內(nèi)容實現(xiàn)。

一、認識實習

一周的認識實習一般安排在專業(yè)課即將開始的第二學期，應(yīng)使學生了解與本專業(yè)有關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)管理，工業(yè)控制過程。對企業(yè)有一定的感性認識。建立本專業(yè)知識在各行業(yè)重要應(yīng)用的深刻印象;了解電子信息專業(yè)研究開發(fā)的新技術(shù)，新應(yīng)用。對本專業(yè)發(fā)展前沿情況有一定的了解;認識一些常用電子元器件及集成電路并了解其應(yīng)用情況。并對各類電子設(shè)備的研究，設(shè)計，應(yīng)用，制造和開發(fā)有一定的感性認識;了解計算機和電子產(chǎn)品市場及本專業(yè)人才需求情況;對電子行業(yè)的發(fā)展前景有一定的認識，以明確學習目標，增強學習積極性。

針對以上要求實習內(nèi)容可以是:參觀省內(nèi)大中型企業(yè)的自動化生產(chǎn)過程，并請工程技術(shù)人員或企業(yè)管理人員做有關(guān)技術(shù)和管理方面報告;參觀并訪問省內(nèi)有關(guān)研究所或設(shè)計院，并請專家做本專業(yè)的新開發(fā)，新技術(shù)，新發(fā)展方面的報告;參觀并訪問科技城和電子市場。合理安排以上各種項目，學生反映效果良好。

二、課程設(shè)計

課程設(shè)計初步訓練學生綜合運用課程知識能力、實際動手操作能力以及創(chuàng)新能力。學生在教師的指導下，通過查閱資料、選擇方案、設(shè)計、安裝調(diào)試、撰寫報告等的訓練，完成對給定題目的設(shè)計要求，在實際操作中培養(yǎng)了每個學生的基礎(chǔ)的工程實踐能力。既可以調(diào)動并體現(xiàn)學生個人的主動性也為今后應(yīng)用所學知識解決相關(guān)的實際問題打好基礎(chǔ)，達到課程設(shè)計的培養(yǎng)目地。為此我們在每門核心課程中都安排有相應(yīng)的一到兩周的課程設(shè)計并精心遴選題目、組織教學，收到了良好效果。

三、教學實習

教學實習是我校電子信息專業(yè)教學計劃的一個重要的技術(shù)性工具使用及應(yīng)用的實踐環(huán)節(jié)。通過4周的教學實習分為兩部分內(nèi)容，使學生初步掌握:

可視化開發(fā)工具——VB6.0設(shè)計應(yīng)用方法; Protel99_Windows95/98環(huán)境下的EDA電子輔助設(shè)計應(yīng)用方法。培養(yǎng)理論與實踐結(jié)合能力，提高學生獨立分析解決問題的能力。

實習期間要求學生正確熟練使用protel，能夠借助其完成工程要求的各項任務(wù)。例如:電原理圖的設(shè)計及繪制和輸出;電路板參數(shù)設(shè)計和制板圖文檔及視圖管理;手工和自動布線等等。使學生較為熟練地應(yīng)用可視化集成開發(fā)環(huán)境VB6.0進行常規(guī)的應(yīng)用程序設(shè)計，以適應(yīng)實際工程要求需要。以上采取教師講解例示，學生自學。布置各種實際要求，視各方各面的完成情況給出成績。例如:布局的合理性，封裝的正確與否，界面的質(zhì)量，技術(shù)的含量等等。使學生既學到了工具使用方法及應(yīng)用知識，又訓練了自學、總結(jié)和發(fā)揮和創(chuàng)新的能力，也完善充實了學生工程實踐能力培養(yǎng)內(nèi)容。

四、生產(chǎn)實習

生產(chǎn)實習是實現(xiàn)理論學習和實踐動手相結(jié)合從而達到本科生培養(yǎng)目標的另一個重要途徑，是電子信息專業(yè)教學計劃中綜合訓練工程實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)，是有助于培養(yǎng)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的一種教學形式。在學習完大部分專業(yè)課后進行的生產(chǎn)實習中，學生能在綜合運用所學知識、解決本專業(yè)方向的實際問題方面得到系統(tǒng)性的訓練，同時獲得“裝”、“調(diào)”、“?！?、“修”的技能和能力。

四周生產(chǎn)實習的具體教學目標是使學生在以下幾個方面得到訓練和提高:CAD電路設(shè)計應(yīng)用、綜合編程的能力、單片機調(diào)試功能軟件、常用測試工具的使用、電子測量的常規(guī)測試方法、各類電子器件特性及應(yīng)用、各類電子連接技術(shù)、電子線路板半成品的檢測、整機檢測技術(shù)、整機裝配流程和方法、實驗裝置的組裝與調(diào)試等。作為指導性生產(chǎn)實習內(nèi)容，可以根據(jù)各年度或聯(lián)系廠家的實際情況選取。生產(chǎn)實習中學生按照教師給定的要求，通過完整的設(shè)計、制版、焊接、組裝等工藝，生產(chǎn)并維修一些用于實驗、課程設(shè)計和綜合實驗的實驗設(shè)備，解決了實驗室設(shè)備短缺和資金緊張的問題，鍛煉教師的實踐組織能力也提高了教師實踐教學水平，同時極大地提高學生的工程實踐能力，深得學生青睞，收效極佳。在學校本科評建期間展示的學生產(chǎn)品多種多樣、琳瑯滿目，深得全國評建專家的好評。

五、開放實驗室

為適應(yīng)教學改革和人才培養(yǎng)需要，全面強化學生實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，同時提高實驗室教學資源利用率，從組織形式、經(jīng)費支持、開放實驗項目等方面給出了實驗室開放的具體安排。學生可以結(jié)合大學生創(chuàng)新實驗活動自行選擇或教師規(guī)定實驗室開放內(nèi)容，并給出完成形式，學校驗收。

開放實驗室為專業(yè)課程設(shè)計的實訓二次開發(fā)創(chuàng)新奠定堅實的基礎(chǔ)、提供良好的條件。能夠進一步強化動手能力和技能、鞏固理論知識，加深基本理論和基本概念的理解;提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力;激發(fā)學習、研發(fā)興趣，啟迪創(chuàng)造性思維;極大地給出了發(fā)揮和創(chuàng)新空間;親身體驗工程設(shè)計過程，提高綜合運用所學知識分析處理工程實際問題的能力;培養(yǎng)科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和協(xié)作精神，提高專業(yè)綜合素質(zhì)。同時了解新器件應(yīng)用及電子技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的動向，切實強化我校學生實踐能力、創(chuàng)新精神培養(yǎng)。為學習后續(xù)專業(yè)課程以及從事電子信息專業(yè)的工程技術(shù)工作和科學研究打下必要的基礎(chǔ)［2］。

開放實驗室結(jié)合學生創(chuàng)新實驗，是依托自身學科專業(yè)優(yōu)勢與條件，為加強大學生創(chuàng)新教育、培養(yǎng)和培訓而構(gòu)建并營造的大學生創(chuàng)新學習和科技創(chuàng)新的實踐環(huán)境，也是開發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新團隊、輸出和展示創(chuàng)新成果、推動大學生科技創(chuàng)新活動的綜合實踐平臺。開放實驗室和學生創(chuàng)新實驗對深化我校大學生創(chuàng)新教育、培養(yǎng)和培訓活動的開展具有示范、帶動和輻射作用。

六、電子設(shè)計競賽

兩年一度的全國大學生電子設(shè)計競賽是由高等教育司、信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦的面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動普通高校的電子信息類學科面向21世紀的課程體系和課程內(nèi)容改革，引導高等學校在教學中培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、協(xié)作意識和理論聯(lián)系實際的學風，加強學生工程實踐能力的訓練和培養(yǎng)，鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，把主要精力吸引到學習和能力培養(yǎng)上來，促進高等學校形成良好的學風，同時也為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。我校為此已將電子設(shè)計競賽納入正式的教學實踐活動。第六學期開展面向全校學生的校電子設(shè)計競賽(為期3周)，也是省或國家參賽隊的遴選，第七學期或是省電子設(shè)計競賽或是全國電子競賽(都從暑假的后2周開始集訓至競賽結(jié)束)。不僅加強訓練強度也為取得良好成績提供必要保證。電子競賽作為培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的一個大平臺，教師和學生綜合素質(zhì)、實踐技能、應(yīng)變能力以及團隊協(xié)作精神得到大大提高，由于參賽學生得到了社會選材認可，成了搶手人才，因此參賽學生人數(shù)急劇增加，積極性日益提高。更由于競賽內(nèi)容100%為綜合性和設(shè)計性實踐，所以電子設(shè)計競賽是培養(yǎng)學生各種實際能力的最具綜合性和設(shè)計性的實踐項目。學生通過參賽訓練，在軟、硬件知識應(yīng)用、創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力等方面都得到很大的提高，一批優(yōu)秀學生脫獲而出。而最后參賽的學生，無論獲獎與否，都在方案論證、系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、新器件的選用及創(chuàng)新能力與協(xié)作精神等方面得到了全面提高［3］。

七、畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計

目前，有一部分學生的畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計在用人單位完成，學生運用所學知識解決用人單位的實際問題，同時為今后踏上工作崗位積累實際工作和為人處事經(jīng)驗。

畢業(yè)實習及畢業(yè)設(shè)計著重培養(yǎng)學生綜合運用所學電子與信息技術(shù)方面的理論知識和方法獨立分析解決其應(yīng)用領(lǐng)域問題的能力;學生通過獨立解決電子信息應(yīng)用方面的某一課題，鞏固擴大和深化所學的專業(yè)理論和知識;培養(yǎng)獨立工作學習的技能，從而樹立理論聯(lián)系實際，實事求是的工作作風，踏實嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，形成自身的一套工作方法。通過畢業(yè)實習及畢業(yè)設(shè)計學生將經(jīng)受一次完整的科學研究或工程設(shè)計綜合性強化訓練，包括文獻檢索、外文資料的閱讀和翻譯、調(diào)研、可行性認證、設(shè)計計算、制圖、實際系統(tǒng)制作、論文撰寫、答辯等。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學生自我獲取知識、自主分析問題、解決問題的能力，以及獨立進行科研和工程設(shè)計能力等，是學生能力培養(yǎng)過程的一次質(zhì)變，一次飛躍。圍繞學生能力培養(yǎng)這一主線，我們著重抓好選題、開題、定期交流、撰寫論文和預(yù)答辯等步驟。選題要求符合專業(yè)培養(yǎng)目標，要有創(chuàng)新性，貼近科研、生產(chǎn)、教學實際，應(yīng)以達到對學生理論和實踐方面的綜合性強化訓練為最終目的。選題方式可以是教師結(jié)合科研、科技開發(fā)、教學和實驗室建設(shè)確定、用人單位提出的課題。檢查學生對所學專業(yè)理論知識的理解和應(yīng)用程度及學生完成畢業(yè)設(shè)計及論文的質(zhì)量是決定畢業(yè)和授予學士學位的主要根據(jù)之一［4］。

八、專業(yè)綜合實驗

專業(yè)綜合實驗是綜合多門專業(yè)課并以多門基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié)，是為解決本專業(yè)的核心知識問題而進行的綜合性實驗訓練，旨在使學生在以下幾個方面得到訓練和提高［5］。

1.利用所學的知識，綜合多門課的內(nèi)容，培養(yǎng)學生運用計算機EDA技術(shù)進行仿真的能力。

2.利用所學的知識構(gòu)成以微機或MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計能力。

3.培養(yǎng)學生運用MCU及傳感器對外部物理世界的過程參數(shù)進行測量、轉(zhuǎn)換、處理的硬、軟件設(shè)計和編程能力。

4.運用數(shù)字信號處理及圖像處理理論、算法和應(yīng)用技術(shù)對采集的信號進行MATLAB仿真或?qū)崟r處理。

5.用MATLAB仿真技術(shù)對通信和Inter網(wǎng)通信進行仿真研究。

6.培養(yǎng)學生運用上述若干仿真工具對系統(tǒng)進行仿真，并運用電子儀器檢測實測之間的差異，分析誤差產(chǎn)生原理，并培養(yǎng)學生運用電子儀器對實際系統(tǒng)的綜合調(diào)整和性能測試能力。

7.分析實驗結(jié)果，總結(jié)及撰寫技術(shù)分析報告能力。

總之，合理設(shè)置、有效利用開放實驗室、專業(yè)綜合實驗、生產(chǎn)實習、教學實習、認識實習、畢業(yè)設(shè)計及電子設(shè)計競賽等實踐環(huán)節(jié)是適應(yīng)當代電子信息類專業(yè)發(fā)展的需要，是培養(yǎng)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的有效途徑。

［1］ 倪振文，王俊年，劉昆山.電子信息類專業(yè)實踐教學體系改革的研究實驗室研究與探索［J］.實驗室研究與探索，2004(2):52－55.

［2］ 劉宏，任繼業(yè)，趙紅言.著眼高素質(zhì)人才培養(yǎng)全方位開展實驗教學改革實踐［J］.實驗技術(shù)與管理，2002(1): 37－41.

［3］ 劉英杰，石初軍，王勇.大學生電子設(shè)計競賽對高教改革及人才培養(yǎng)的作用［J］.華東交通大學學報，2005 (B12):273－275.

［4］ 倪振文，王俊年，劉昆山.電子信息類專業(yè)實踐教學體系改革的研究［J］.實驗室研究與探索，2004(2):56－59.

［5］ 胡升平，宋躍，余熾業(yè)，等.加強綜合設(shè)計性實驗指導提高學生創(chuàng)新能力［J］.東莞理工學院學報，2007(2): 32－34.

Pathway analysis about engineering practice and ability fostering of the undergraduate students of electronic information engineering

WANG Hong－zhi，et al.
(School of Computer Science＆Engineering，Changchun Institute of Technology，Changchun 130012，China)

This paper illustrates several ways of cultivating the ability of engineering practice of electronic information specialty students，and explores its content， meaning，methods and means.Setting reasonable and effective use of the open laboratory，comprehensive professionalexperiment，production practice，teaching practice and understanding of practice，graduation design and electronic design contest practice and so on，and achieves the practical goal of the professionals who have profound knowledge，strong personal skills and flexible innovation.

electronic information;engineering practice;ability fostering

G64

A

1009-8976(2012)01-0119-03

2012－01－05

王宏志(1961—)，男(漢)，黑龍江牡丹江，博士，教授主要研究電子信息工程、信號與信息處理。