以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)模式探討

楊家桂，武 凌，陳勁松

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 電子信息工程系，安徽 蚌埠 233030）

以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)模式探討

楊家桂，武 凌，陳勁松

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 電子信息工程系，安徽 蚌埠 233030）

實(shí)踐教學(xué)在大學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位.根據(jù)電子信息工程專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生工程能力結(jié)構(gòu)要求，以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建一種從單門課程實(shí)驗(yàn)、綜合課程設(shè)計(jì)到專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐操作、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的層次化實(shí)踐教學(xué)模式，以培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型電子設(shè)計(jì)人才.

實(shí)踐教學(xué)；工程能力；創(chuàng)新能力；層次化

工程技術(shù)人才對于一個(gè)國家的科技水平及國際地位有著決定性的影響，而工程能力是工程技術(shù)人員最重要、最基本的素質(zhì)之一.如何培養(yǎng)既能綜合應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)手段，又具備現(xiàn)代工程能力的工程技術(shù)人才，是高等院校需要研究解決的現(xiàn)實(shí)問題.

1 電子信息工程專業(yè)學(xué)生工程能力結(jié)構(gòu)

工程能力指人們在考慮工程問題、從事某項(xiàng)具體工程工作時(shí)表現(xiàn)出的內(nèi)在品質(zhì)和作風(fēng)，是工程技術(shù)人員應(yīng)該而且必須具備的素質(zhì).具體來說應(yīng)具備以下幾方面的能力：工程知識、工程意識、工程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新、工程實(shí)施、價(jià)值判斷、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流溝通、考慮環(huán)境影響的、社會協(xié)調(diào)能力和終身學(xué)習(xí)能力等[1，2，3].根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)、社會和信息化發(fā)展對電子信息工程技術(shù)人員的要求，高校所培養(yǎng)的電子信息工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有：本專業(yè)必備的知識構(gòu)架和學(xué)習(xí)能力；電子信息類工程問題分析識別和判斷能力；電子信息類系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和文檔化等工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力；英語閱讀應(yīng)用能力和文獻(xiàn)檢索查閱能力；良好的人際溝通與交流能力、組織協(xié)調(diào)能力、語言表達(dá)與文字處理能力、工程管理能力.

2 目前實(shí)踐教學(xué)存在的若干問題

實(shí)踐教學(xué)作為教學(xué)整體的重要組成部分，對電子信息工程專業(yè)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)有著不可替代的作用.但是，目前的實(shí)踐教學(xué)中存在著不少問題，導(dǎo)致學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握得比較扎實(shí)，但工程實(shí)踐能力卻較薄弱.

2.1 教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容單一

電子信息工程專業(yè)幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都有實(shí)踐環(huán)節(jié)，但是目前的實(shí)踐教學(xué)過分依賴于理論課程，主要以實(shí)驗(yàn)室和教師為主導(dǎo)地位、以學(xué)生為被動(dòng)地位的教學(xué)模式.絕大多數(shù)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生按照指定步驟，采取確定的手段，獲得相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，自始至終，學(xué)生很少會獨(dú)立思考.單調(diào)的教學(xué)手段和單一的教學(xué)環(huán)境降低了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求忽視了學(xué)生個(gè)體之間的差異，導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)效果差，不利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，也無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性.

2.2 實(shí)踐教學(xué)體系不完整、銜接性差、脫離工程實(shí)際

為了加強(qiáng)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，學(xué)校也在不斷地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方法，將相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)獨(dú)立出來，增加實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，但由于缺乏一整套培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和動(dòng)手能力的具體規(guī)劃，每個(gè)任課教師憑著自己的感覺和以往的經(jīng)驗(yàn)，各自進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐課程的教學(xué)，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之間相互分散，相關(guān)性不夠強(qiáng)，難成體系.在教學(xué)內(nèi)容上很少有能反應(yīng)實(shí)際工程問題項(xiàng)目，使得實(shí)踐教學(xué)與工程實(shí)際脫節(jié)，也不利于提高學(xué)生的社會適應(yīng)能力.

2.3 考核評價(jià)體系不嚴(yán)格、不科學(xué)，實(shí)踐環(huán)節(jié)不受重視

學(xué)校長期以來采用的是以學(xué)習(xí)成績?yōu)橹鞯目己嗽u價(jià)方式，這種考核制度很難能體現(xiàn)出實(shí)踐教學(xué)的真正效果.如課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立或相互合作完成規(guī)定的課題任務(wù).然而很多情況都是教師題目布置下去后，學(xué)生從網(wǎng)上下載相關(guān)的資料，拼拼湊湊交個(gè)設(shè)計(jì)報(bào)告就完畢，并沒有體現(xiàn)出課程設(shè)計(jì)真正的目的和意義.在畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)重要環(huán)節(jié)上，學(xué)生由于受就業(yè)問題的影響，投入的時(shí)間和精力很不充分.現(xiàn)在學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中還存在一個(gè)比較突出的消極傾向：即重做畢業(yè)論文而非做畢業(yè)設(shè)計(jì)[4].有研究者特別指出，畢業(yè)設(shè)計(jì)存在去工程化等問題[5].這些狀態(tài)都是非常不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng).

3 層次化實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)不能單純理解為讓學(xué)生學(xué)會使用實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)會測量幾個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書驗(yàn)證相關(guān)的理論或某個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是要幫助他們樹立一種系統(tǒng)的概念，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力.讓學(xué)生在校期間盡早地、更多地接觸工程實(shí)際問題，并建立起牢固的工程概念或工程意識[6].

電子信息工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)遵循從工程意識培養(yǎng)到工程思維訓(xùn)練，從單項(xiàng)技術(shù)、技能訓(xùn)練到綜合技術(shù)應(yīng)用，校內(nèi)、校外實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的原則[7]，建立適應(yīng)時(shí)代，貼近工程、交叉滲透的多層次實(shí)踐課程體系.該體系包括課程實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐、綜合課程設(shè)計(jì)、課外研學(xué)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)幾個(gè)環(huán)節(jié)，各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)目標(biāo)明確、各有側(cè)重，而又環(huán)環(huán)相扣.

3.1 合理安排課程實(shí)驗(yàn)，改善課程實(shí)驗(yàn)方式方法，提高實(shí)際效果

課程實(shí)驗(yàn)是圍繞理論課教學(xué)而開展的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，在當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)中比重較大.為了鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和加深對所學(xué)課程的理解，學(xué)校將很多的課程實(shí)驗(yàn)單列.但課程實(shí)驗(yàn)不少是驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)，大多是在試驗(yàn)箱上進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)過程大大地簡化.然而想在原有的設(shè)備上增加綜合性或設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，卻又受時(shí)間和設(shè)備的限制無法進(jìn)行，影響實(shí)踐教學(xué)真正的效果，甚至還浪費(fèi)了大量的課時(shí).因此，在安排課程實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能采用“一刀切”的方式，應(yīng)綜合考慮各個(gè)課程實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容、目的，實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)過程等因素，有區(qū)別地對待課程實(shí)驗(yàn)，簡單驗(yàn)證性的可放在課內(nèi)進(jìn)行，內(nèi)容非單一的或綜合性的則必須單列.

綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)新的源泉，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ).課程實(shí)驗(yàn)可根據(jù)課程特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)卦黾?~2個(gè)綜合性或設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，目的是加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，使其能掌握和運(yùn)用所學(xué)知識.對課內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課，為了彌補(bǔ)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的缺失，可利用后文提到的課程設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn).

3.2 工程實(shí)踐重在實(shí)用性和動(dòng)手操作能力

工程實(shí)踐包括電子工藝實(shí)訓(xùn)、EDA課程實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程實(shí)踐、單片機(jī)課程實(shí)踐等，分學(xué)期開設(shè)，集中1~2周時(shí)間進(jìn)行.在實(shí)際的工程中會涉及到系統(tǒng)的制作、調(diào)試等動(dòng)手操作，所以此項(xiàng)實(shí)踐突出應(yīng)用性和針對性，著重加強(qiáng)工程實(shí)踐操作能力、分析問題和解決問題能力的訓(xùn)練，與相應(yīng)的理論課教學(xué)相配套，作為理論教學(xué)的擴(kuò)展和延伸.

3.3 綜合課程設(shè)計(jì)要貼近工程實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的概念和工程設(shè)計(jì)能力

綜合課程設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合素質(zhì)的表現(xiàn)，采用分組或獨(dú)立的方式，從大二下學(xué)期開始，有了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，將每學(xué)期的最后1~2周作為綜合課程設(shè)計(jì)周，對本學(xué)期所學(xué)專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行整理和綜合.指導(dǎo)教師根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)制定相應(yīng)的課題，盡量做到因材施教，但必須具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，貼近工程實(shí)際，可以使系統(tǒng)中的某個(gè)模塊，也可以是一個(gè)獨(dú)立的小系統(tǒng).在具體實(shí)施過程中，逐學(xué)期逐學(xué)年加大設(shè)計(jì)的難度和綜合程度.最重要的一點(diǎn)是必須改變目前的考核方式，不能僅以一篇設(shè)計(jì)報(bào)告作為考核的標(biāo)準(zhǔn)，而是重在過程.這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、文獻(xiàn)檢索、資料搜集、方案論證與確定的能力；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決工程領(lǐng)域設(shè)計(jì)問題的能力；鍛煉自學(xué)和獨(dú)立進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)工作的能力；強(qiáng)化電子系統(tǒng)軟、硬件分析、設(shè)計(jì)和開展科學(xué)研究工作的初步能力；可以使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練.

3.4 課外研學(xué)實(shí)踐進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新和工程設(shè)計(jì)能力

課外研學(xué)實(shí)踐包括支持學(xué)生參加各類學(xué)科競賽、校級、省級課外科技項(xiàng)目、鼓勵(lì)學(xué)生參加教師的科研項(xiàng)目等.這一實(shí)踐環(huán)節(jié)不一定是所有的學(xué)生都參加，但是可以通過不同層次的科技活動(dòng)，甚至是利用開放實(shí)驗(yàn)室，讓不同層次的學(xué)生去參加適合自己的項(xiàng)目.目的是促進(jìn)課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)的有效融合，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的思維方法、科學(xué)研究能力.尤其是對一些學(xué)有余力，優(yōu)秀的學(xué)生，為了能讓他們盡早進(jìn)入專業(yè)科研領(lǐng)域，接觸和了解學(xué)科前沿的機(jī)會，以研究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、科研創(chuàng)新和獨(dú)立工作能力，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神和交流表達(dá)能力，鼓勵(lì)他們參加省級和國家級的學(xué)科競賽，學(xué)校里大學(xué)生科學(xué)研究基金項(xiàng)目，或直接參加教師的科研項(xiàng)目.在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生可結(jié)合自己的科研題目進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，制定出階段性的科研訓(xùn)練計(jì)劃，使學(xué)生得到充分的科學(xué)研究方法的訓(xùn)練，有利于成績優(yōu)秀、學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生發(fā)揮潛能和特長，張揚(yáng)和發(fā)展個(gè)性，有利于優(yōu)秀人才的脫穎而出力，同時(shí)還可以造就不同學(xué)科交叉的研究氛圍；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、合作精神和創(chuàng)新能力.

3.5 畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會能力

畢業(yè)實(shí)習(xí)是增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)意識、勞動(dòng)觀點(diǎn)，提高政治思想覺悟，擴(kuò)大視野，鞏固所學(xué)理論知識，提高分析問題、解決問題、適應(yīng)社會能力的重要途徑.畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)中最后一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化、補(bǔ)充，更是整個(gè)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的檢驗(yàn).鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入本專業(yè)相關(guān)的企事業(yè)單位實(shí)習(xí)，并以企業(yè)的實(shí)際工程項(xiàng)目為背景開展畢業(yè)設(shè)計(jì)，這樣可以使我們培養(yǎng)的畢業(yè)生在鍛煉了工程能力的同時(shí)，還縮短了融入企業(yè)氛圍和就業(yè)適應(yīng)的周期.

4 結(jié)論

通過層次性實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建，使學(xué)生大學(xué)4年里工程能力訓(xùn)練不間斷.從簡單的模擬數(shù)字電路到到實(shí)際的電子系統(tǒng)，一步步貼近工程實(shí)際；從模塊到整體，逐步的、分層次的、全方位使得學(xué)生在選題、設(shè)計(jì)方案確定、電子線路構(gòu)建，電路的實(shí)現(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行等過程中，讓學(xué)生由“被動(dòng)學(xué)”轉(zhuǎn)為“主動(dòng)學(xué)”，同時(shí)逐漸建立工程系統(tǒng)的概念，開拓思路，提高工程實(shí)踐能力，最大程度地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性.培養(yǎng)有高度綜合素質(zhì)的、有一定工程能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型電子技術(shù)人才；同時(shí)對我校其他專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)也有較好的借鑒作用.

〔1〕祝海林，張炳生，胡愛萍，等．工科學(xué)生工程能力培養(yǎng)體系的探索[J]．江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，9(4)：69-72．

〔2〕李東華，葛真，尚敬梅．現(xiàn)代工程教育理念指導(dǎo)下的工程訓(xùn)練教學(xué)方法改革與實(shí)踐 [J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2011（5）：113-116.

〔3〕吳洪特，甘光奉，胡達(dá)．探索應(yīng)用型工科大學(xué)生工程能力培養(yǎng)的途徑[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2009(6)：70-72．

〔4〕李文軍，潘嵐，周靜偉．集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革研究[J]．教學(xué)研究，2010（9）：62-65.

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〔6〕吳嗚，熊光晶．以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的工程教育改革研究[J]．理工高教研究，2010（6）：54-58.

〔7〕王貴和，呂建國，賈蒼琴，郭溥海，李國民.構(gòu)建新型工程實(shí)踐平臺強(qiáng)化工程能力培養(yǎng)[J]．中國地質(zhì)教育，2009（1）：69-74.

G642

A

1673-260X（2014）01-0237-02

安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)校級教研項(xiàng)目（ACJYYB201294）