電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合研究

謝勝+崔得龍+左敬龍

[摘 要]在討論電子信息類專業(yè)及其內(nèi)涵，理解創(chuàng)新與實踐能力概念及培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，教師可以研究國內(nèi)外各類大學(xué)提升電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)措施，綜合提出基于工程教育認證的電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一般模式。

[關(guān)鍵詞]電子信息類專業(yè)；實踐與創(chuàng)新能力；培養(yǎng)模式；工程教育認證

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）09-0159-03

一、電子信息類專業(yè)簡介

電子信息類專業(yè)，按照教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》規(guī)定，包括電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、微電子科學(xué)與工程、光電信息科學(xué)與工程、信息工程六個基本專業(yè)和廣播電視工程、水聲工程、電子封裝技術(shù)、集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)信息工程、電磁場與無線技術(shù)、電波傳播與天線、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電信工程及管理、應(yīng)用電子技術(shù)教育十個特設(shè)專業(yè)。[1]

電子信息類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)主要包括：先進的教育教學(xué)理念，優(yōu)化的人才培養(yǎng)方案，高水平師資隊伍與教學(xué)團隊，精品課程和精品教材，較為完善的實踐教學(xué)體系，有利于學(xué)生個性發(fā)展的教學(xué)管理模式，很受業(yè)界和用人單位稱贊的人才培養(yǎng)質(zhì)量七個方面。[2]

二、實踐與創(chuàng)新能力的理解及培養(yǎng)模式

實踐與創(chuàng)新能力是這些年來比較熱的一個詞。何為實踐與創(chuàng)新能力？顯然它包含了實踐能力和創(chuàng)新能力。實踐能力主要是指人們在各種實踐活動中所展現(xiàn)出來的完成該活動所必需的個性心理特征。[3]大學(xué)生實踐能力是指正在學(xué)校接受專業(yè)化高等教育的學(xué)生群體，在自身學(xué)習(xí)、生活以及未來工作和人際關(guān)系處理中所應(yīng)具備的心理特征和行為品質(zhì)。[4]創(chuàng)新能力指創(chuàng)造新的技術(shù)可能性，并把它運用到經(jīng)濟實現(xiàn)中的能力。[5]從廣義說，創(chuàng)新能力是技術(shù)和各種實踐活動領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。[6]大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力三者之間是逐步遞進和深入的能力層次，只有在足夠強的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力的基礎(chǔ)上，才能有所創(chuàng)新。

實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)涉及人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式是指在一定的教育理念指導(dǎo)下高等學(xué)校為完成人才培養(yǎng)任務(wù)而確定的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)體系、培養(yǎng)過程和培養(yǎng)機制的系統(tǒng)化、定型化范型和式樣。也就是說，人才培養(yǎng)模式是一種關(guān)于人才培養(yǎng)的四大要素——人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)體系、人才培養(yǎng)過程、人才培養(yǎng)機制的范型和式樣。[7]課程改革是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵；課堂教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主渠道；以開展“科技創(chuàng)新”活動為載體，激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新欲望；給大學(xué)生充分的選擇自由，為創(chuàng)新提供廣闊的空間；培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的落腳點[6]，這是我們在人才培養(yǎng)模式上的共識。

三、實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究的現(xiàn)狀

電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，關(guān)系相應(yīng)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生就業(yè)，事關(guān)重大，各個學(xué)校相關(guān)教師都進行了探索和研究，并取得了一些可喜的、有效的結(jié)論。美、英、新加坡等國的一些高校采用了基于項目的學(xué)習(xí)和教學(xué)組織形式。[8]華南理工大學(xué)基于學(xué)校具體辦學(xué)情況，針對新時期人才需求，提出了電子信息類專業(yè)精英人才的新內(nèi)涵：專業(yè)精英思維、“寬深厚”的知識體系、綜合創(chuàng)新能力。通過采用三類“特色班”培養(yǎng)方式、建設(shè)貫通式課程體系、搭建立體化創(chuàng)新實踐平臺，從個性、知識、能力三方面對精英人才內(nèi)涵進行有針對性的培養(yǎng)，三者相互聯(lián)系，形成一個有機整體，引導(dǎo)學(xué)生明確成長目標，不斷獲得克服困難、解決問題的成功體驗，形成“目標+持續(xù)成就感”的正向反饋與良性循環(huán)的持續(xù)強化培養(yǎng)，最終實現(xiàn)具有精英素質(zhì)的電子信息類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標。[9]湖北科技學(xué)院的經(jīng)驗是設(shè)定培養(yǎng)制度，規(guī)定學(xué)生要拿到四個創(chuàng)新學(xué)分才能畢業(yè)，并開設(shè)了拔劍創(chuàng)新人才的實驗班。[10]三峽大學(xué)的經(jīng)驗是結(jié)合地域環(huán)境明確培養(yǎng)方向，注重理工融合。[11]北京科技大學(xué)的經(jīng)驗是開展“開放式”實驗教學(xué)模式。[12]廣東工業(yè)大學(xué)基于“重基礎(chǔ)、強實踐、培能力”的培養(yǎng)思路，分別從理論課程體系建設(shè)、強化實踐教學(xué)建設(shè)、培養(yǎng)工程能力與科研素質(zhì)措施三方面建設(shè)人才培養(yǎng)體系。[13]遼寧工業(yè)大學(xué)進行了電子類專業(yè)EDA技術(shù)課程教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容并結(jié)合競賽實踐教學(xué)改革。[14]中國石油大學(xué)對電子信息工程專業(yè)實驗教學(xué)進行一體化構(gòu)建。[15]桂林電子科技大學(xué)提出了分階段、多層次、多模塊相互銜接實施理念，系統(tǒng)地構(gòu)建了“理論+實驗+實踐+設(shè)計+培訓(xùn)”的實踐教學(xué)體系[16]；還將工程實踐能力培養(yǎng)貫穿整個教育過程，建立了應(yīng)用型人才培養(yǎng)實驗區(qū)。[17]石河子大學(xué)構(gòu)建面向工程應(yīng)用、基于能力培養(yǎng)的課程設(shè)計教學(xué)新體系。[18]重慶郵電大學(xué)從教學(xué)大綱、教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、課程實施與考核、網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)和利用等方面對EDA 技術(shù)課程進行了一系列的教學(xué)改革。[19]河南農(nóng)業(yè)大學(xué)展開了基于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的教學(xué)改革，著重從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、方法與手段，開放性實驗、企業(yè)實習(xí)以及創(chuàng)新實驗等方面進行了改革和探索。[20]欽州學(xué)院展開了基于電子設(shè)計競賽的應(yīng)用型人才培養(yǎng)。[21]遼寧工業(yè)大學(xué)針對地方工科院校實際，從大學(xué)生課外創(chuàng)新教育體系建設(shè)、重要基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、實踐教學(xué)等環(huán)節(jié)中的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)、專業(yè)選修課教學(xué)改革、考試方法改革、本科生導(dǎo)師制等方面構(gòu)建大學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。[22]吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院圍繞專業(yè)發(fā)展方向，對應(yīng)用型地方院校課程體系建設(shè)進行了有益探索。[23]徐州工程學(xué)院從課題準備、人員準備、教學(xué)實踐場地、內(nèi)容建設(shè)和導(dǎo)師安排幾個方面，論述了在應(yīng)用型本科院校實施研究型教學(xué)模式的實踐。[24]

四、我校對實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

我校對電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索經(jīng)歷過以下三個階段。第一階段為面向培養(yǎng)應(yīng)用型人才的課程建設(shè)階段，電子信息類專業(yè)課程各專業(yè)教師在課堂教學(xué)、實驗、課程設(shè)計中以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，改進教學(xué)方法，理論聯(lián)系實際，針對實際應(yīng)用問題展開探討，做好各專業(yè)課程的課程建設(shè)工作。這一階段符合當時的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標。第二階段為基于大工程觀教育思想的教學(xué)模式建設(shè)階段。我們以大工程觀教育思想為教學(xué)改革理念，創(chuàng)新構(gòu)建凸顯和諧、綜合、實踐、素養(yǎng)四大核心特征的“主題探究式”教學(xué)新模式。實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在第一、第二階段。第三階段為基于產(chǎn)出評價的課程體系建設(shè)階段。工程教育認證對我們很有啟發(fā)，從合理的培養(yǎng)目標、明確的出口要求、完備的內(nèi)容覆蓋、足夠的條件支撐、可靠的實施效果五個方面可以把課程體系建設(shè)落到實處。我們以教研室為單位，群策群力，基于產(chǎn)出評價的課程體系建設(shè)，參考了工程教育認證的要求，梳理了知識點，重新構(gòu)建各專業(yè)課程體系的框架支撐，細化了每門課、各知識點的教學(xué)內(nèi)容和目標，協(xié)同基礎(chǔ)課程與各門專業(yè)課程的支持和共建。三個階段是逐步遞進的，而基于產(chǎn)出評價是我們當前的工作重點。endprint

我校對電子信息類學(xué)生開設(shè)的課程有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、概率與統(tǒng)計等），人文基礎(chǔ)（馬列、哲學(xué)等），電類課程（電路分析、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、高頻電子線路、現(xiàn)代電子元器件），通訊類課程（信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、數(shù)字通訊原理、程控交換、光纖通信、移動通信等），計算機類課程（計算機操作基礎(chǔ)、C++，單片機原理、嵌入式系統(tǒng)等），外語類課程（大學(xué)英語、專業(yè)英語等），其他類課程等。我們打通了基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的界線，明確、統(tǒng)一了對各知識點的要求。例如在教學(xué)目標中明確對導(dǎo)數(shù)、傅里葉展開式等數(shù)學(xué)內(nèi)容的詳細要求，對共基極放大電路、場效應(yīng)管放大電路等電路內(nèi)容的要求，對multisim、PSpice、Proteus、System View和Matlab等仿真工具的要求。這方面的工作是漸進的、長期的。我校在教學(xué)環(huán)節(jié)中增設(shè)了五學(xué)分的創(chuàng)新與生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)，還開創(chuàng)了創(chuàng)新型開放實驗項目，培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力；而且每年根據(jù)用人單位及學(xué)生反饋情況修訂教學(xué)計劃，建設(shè)特色專業(yè)。

期間，我校電子信息類教師也發(fā)表了多篇相關(guān)的教研論文，如針對普通高校與企業(yè)建立校企共建實驗室存在的問題，提出多企業(yè)、多層次的校企合作框架，以整合小規(guī)模多企業(yè)的校企合作和多層次合作的方式，建成一定規(guī)模的校企合作平臺，并討論了按照多層次校企合作框架建立校內(nèi)創(chuàng)新實驗室的實施方案。[25]同時，引入CDIO改革思想，改革傳統(tǒng)理論授課、實驗操作和課程設(shè)計方式，在教學(xué)過程中強調(diào)學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生在課程中的主動性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力。[26]本人根據(jù)課程實際情況，開展了高頻電子線路課程理論、實驗一體化教學(xué)。一體化教學(xué)融教學(xué)實驗為一體，以multisim仿真引入教學(xué)任務(wù)，通過改變仿真電路元件參數(shù)，觀測仿真波形，辨析了解電路原理，簡化教繁瑣的理論推導(dǎo)，使學(xué)生理解較抽象的高頻電路，受到學(xué)生的歡迎和好評。有了multisim仿真的基礎(chǔ)，高頻電子線路實驗課的硬件電路實驗學(xué)生做起來就比較輕松，效果也比較好。

五、展望與結(jié)語

從各個學(xué)校的經(jīng)驗看來，電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)是個系統(tǒng)工程。由前文中大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力三者關(guān)系可知，首先要以工程教育認證為指導(dǎo)，根據(jù)院校特點、地方特色、學(xué)生基礎(chǔ)等實際情況來確定人才培養(yǎng)目標。其次要根據(jù)人才培養(yǎng)目標來細化、優(yōu)化人才培養(yǎng)體系、人才培養(yǎng)過程和人才培養(yǎng)機制，梳理專業(yè)課程體系，合理安排改革理論教學(xué)、實驗實訓(xùn)、課程設(shè)計、實習(xí)實踐、畢業(yè)設(shè)計等必備環(huán)節(jié)，借力開放實驗室、組織參加電子競賽等環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮教研室、專業(yè)教師、學(xué)生及管理部門的積極性，人人參與，全面拓寬電子信息類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。各校要抓住本科教育教學(xué)質(zhì)量評估、工程教育認證的契機，大力推進實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的建設(shè)。在實踐中更要采用基于目標培養(yǎng)的教學(xué)模式，步步為營，循序漸進，電子信息類學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)才能有的放矢，落到實處。

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[責任編輯：劉鳳華]endprint