民办高校电子类专业应用能力培养模式研究与实践

张军 刘筠筠

【摘要】该研究报告以郑州科技学院电子科学与技术专业为例，以专业技能课程持续性教育课程建设为主线，实验课程具体化认知化和实践课程项目化规范化为辅助研究。根据企业调研结果和学院具体情况，研究围绕以单片机和DSP语音处理为核心的专业技能培养目标，研究大学四年中相关课程如何设置，结合学院实际情况，开展模拟电子技术和数字电子技术课程实验改革，将模块化、集成化验证性实验改成面向导线和电子元件的动手实践强的设计实验。同时，结合企业产品项目模式，研究适合学校的项目化规范化的实践课程管理和考核体系，制定切实可行的人才培养方案。

【关键词】民办高校；电子类；应用能力

1.引言

民办本科高校相对于公办本科高校而言，存在着办学历史不长，办学实力相对薄弱等问题，并且一些民办高校的电子类专业多是在本校原来的一个专业基础上扩展出来的，在专业教学环节上仍存在一些问题。如普遍存在重理论轻专业实践、重软件轻硬件、重数字轻模拟、专业实践教学体系不完善等。

针对于三本民办应用型本科院校，其教学课程设置不仅要考虑社会和市场的专业需求，还要重视学生的基础和学生的实际能力。教学改革进行时具体落实的对象是学生，一味的以市场需求为改革中心不考虑学生的实际知识承载能力和接受能力，培养计划再好也是空谈。因此在完善电子类实践教学课程改革的过程中，必须从当今学生的特点和他们的知识水平出发，综合产业和社会需求去分析问题，做到有的放矢。

当今的民办应用型本科学生无论是学习习惯还是知识层次上都是处在比较落后的位置上，特别是电子类专业的学生。应用型本科教育不同于研究生教育，本科教育的目标在于让学生学习到相关专业知识，并能够运用相关知识从事相关职业，只有很少一部分本科毕业可以从事研发工作。由于受社会上各种待遇和岗位的因素影响，很多学生并不是热衷于相关专业，以郑州科技学院为例，在08年以前电子类专业报考人数每年达1500人左右，而随着产业的调整和大量本科毕业生涌入市场，相关行业的岗位需求逐渐趋于饱和，每年电子类专业报考人数成倒金字塔模式逐年下滑，學生也转为热衷于外语、财会类、经济贸易类等文科专业。一方面，电子类专业确实是一个需要具有一定理论基础加实践能力的学科，是一个较为难学的专业。另一方面，三本的学生相对于二本和一本的学生而言存在基础知识和理解分析能力都较为欠缺的情况，而且在理论学习上缺乏积极性。因此在进行教学改革的时不仅要考虑市场需求问题还得从学生角度考虑，调整课程设置，调动学生的学习兴趣。

2.民办高校电子类教学研究分析

2.1 教学内容和知识体系分析

研究民办高校电子类教学问题，首先以我校电子科学与技术专业为例研究，该专业是我校08年升本后首批电子类本科专业，在应用型人才培养的过程中，其专业教学始终坚持以强化实践应用动手能力为主。

电子科学与技术专业的相关知识体系可以分为公共基础、专业基础和专业技术三个层次，每个层次所涉及的知识具体如图1所示。

该专业学生和电子类的其他专业学生一样在大一时重点学习数学、物理以及英语等一些基础理论知识，同时开始有相关的基础性实验内容，该实验内容大部分已验证性实验为主。学生到了二年级阶段逐渐开始学习专业基础课程，例如电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理等专业基础课程，同时开设相关的专业基础课课程设计及相应课程的实验课程，强化专业基础课程实践教学能力的培养。学生到了三年级时重点学习专业技术课程中单片机原理及应用、DSP数字信号处理等专业技术课程，并在开设相应课程设计和实习实训课程的同时，选拔部分学生参加电子设计竞赛等第二课堂活动，最后达到电子电路系统设计的相关知识培养目的。

2.2 专业课程的中教学内容与结构

对于工科教学体系而言，尤其是电子类专业，实践教学环节相对而言对于培养学生的创新和实践能力是一个非常重要的环节，这个环节主要包含实验教学、课程设计、实习环节和实训教学环节。其中与课程相对应的实验教学环节主要是以理论联系实际能力为培养目标，很大一部分是以验证课程中相关理论知识为主；实践教学环节主要包括课程设计和毕业设计等环节，侧重培养学生的创新能力和综合设计能力。

电子科学与技术专业通过实验实践教学，培养学生的以下能力：

（1）基础验证性实验技能；

（2）简单的电子产品工艺加工技能；

（3）创新性实验室技能；

（4）电子工程设计技术能力；

（5）相关行业社会实践工作能力等。

为了提高学生相关实践能力，学院在电科专业教学中目前实验和实践教学环节的学时占总教学计划的35%以上，同时注重实验教学课程在整个人才培养中的地位，在保证基本验证性实验的同时增加实验课程中综合设计和应用的实验学时比例。

电子科学与技术专业实践教学环节内容结构可分为基础验证实验、提高性实验与课程设计以及综合设计实践三个实践环节。

（1）基础验证性实验

这个环节的实践教学内容目的是通过验证性实验掌握理论课程中所学过的相关电类基本知识，例如电路分析基础中基尔霍夫定律实验、等效电路变换实验等。这个环节教学强调学生要在实验过程中，不光是听教师讲解实验过程，还要在过程中观察和分析实验的前后现象，记录相关实验数据，通过计算和数据统计等来验证课本上所学的理论知识，通过这一系列的手段来培养学生的基本分析问题能力，并使学生通过实验教学环节掌握相关电类实验教学仪器的使用，培养学生的基本实践操作技能。

（2）提高性实验与课程设计等

与上一个教学环节想比较，这个环节实践教学要求学生不光是验证书本上的理论教学内容，同时要求学生在掌握基本知识的同时过渡到相关知识的系统研究。例如在学习完单片机课程后，开设的单片机课程设计，要求学生利用学校相关单片机实验设备完成单片机通讯实验，并要求学生在单片机最小系统上自行搭建电路，并进行编程调试，出现问题可以采用小组讨论以及教师指导的方式，解决问题并测试系统整体性能，记录各项性能指标。通过这一完整的设计环节来培养学生的电路系统整体概念。

（3）综合设计实践环节

这一教学环节采用学生分组的形式，以几个学生为一个课题小组来完成一项具有综合性知识运用的电子类系统科技制作。要求学生从设计方案论证开始，制作电路设计流程图、原理图以及PCB印刷版图等，确定整体设计方案后，完成电子元器件采购，电路安装、系统性能调试、成果验收、写总结报告、交流答辩等训练环节，让学生经历科研和开发项目的全过程。旨在激发学生对实践课的兴趣，提高综合运用知识能力、系统设计与工程实践能力，鼓励自主创新，培养创新意识和团队协作精神。

3.民办高校电子类实践教学改革措施

该项工作以郑州科技学院电气工程学院电子科学与技术专业为研究对象，研究出一套持续性实践课程设置方案。以一门核心课程为脉络，围绕核心课程纵向开设相关课程，形成课程导入-专业学习-后续延伸的过程，使学生通过一个完整的学习过程，掌握核心专业能力，达到应用型的培养目标。

将该专业课程按类设置基础模块，对课程内容进行归类、整合，形成能力脉络鲜明、清晰的课程结构，构建一级目标和二级目标，使课程体系既能夯实专业理论基础，又能拓展学生的知识面，增强学生发展后劲，提高学生的综合素养。课题组考虑到专业发展需求，同时借鉴其他同类院校的课程设置方案，构建了“两级目标能力培养”课程设置模式，以期利于民办高校应用型人才培养（如图2所示）。

图2 两级目标能力培养模式

两级目标能力培养从综合素质和学生的个性化专业素质培养两个层次开展。其中综合素质基础课程注重学生德、智、体等方面综合素质的培养，在人才培养中思政、英语和体育等公共基础课程贯穿了整个本科教育阶段，大一强调重基础课程，开设了高等数学、工程制图、大学物理、线性代数、概率以及计算机基础等基础课程；同时开展专业理论基础课程、关键基础课程以及基础实践技能课程等相关专业类群设置，大二开设电路基础、C语言、模拟和数字电子技术以及信号与系统等专业基础课程，为后续开设单片机和DSP课程奠定基础，注重课程的综合化、层次化，加强能反映学科發展潮流的内容，突出基础理论教学的应用性，培养学生独立分析和解决问题的能力。在学生的个性化专业方向和技能发展能力培养方面，大三陆续开设单片机和DSP课程，同时开设电子手工焊接实训、电子元器件及测量实训、电子电路计算机辅助设计、MATLAB仿真实训、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、单片机课程设计、电子综合设计实训、生产实习、毕业设计等相关实践课程，逐步形成以单片机和DSP为中心、以技能为导向设置专业课的课程结构。专业（方向）技术课程注重课程的模块化及其灵活性，设置多个专业方向，并进一步加大实践和应用的比例，从优化培养过程的角度出发，结合专业特点和实际，开设众多职业实践技能课程，把实验教学、课程实习、专业实习、毕业实习、社会实践、毕业设计等各类实践环节都纳入其中，强化动手能力、应用能力、注重职业素质的养成。

在完善课程架构的同时，为了让学生及时跟进了解重要的前沿高新技术，郑州科技学院电气工程学院从2010年开始修订教学计划，开设“单片机原理及应用技术”和“DSP原理与应用”课程，并增加《单片机课程设计环节》，加大“单片机原理及应用技术”和“DSP原理与应用”这两门课程的实践教学环节时间和内容，作为电子科学与技术专业本科生的教学实践必修课。通过该课程的学习，使学生了解相关单片机和DSP的结构、工作原理、特性、应用及发展方向，培养学生电路设计应用、数字信号分析与处理的能力，以及综合运用知识分析问题和解决问题的能力。几年来，课题组积极探索该课程的教学改革，着力提高学生对单片机和DSP应用技术的理论理解能力和实际应用能力。

4.结论

目前，通过对民办高校电子类实践课程课题的研究实践，电子类相关专业改革与建设工作初见成效。例如对开放性实验室的建设，网络课程的建设等。学生在电子设计大赛、“挑战杯”等实践活动中也取得了许多优异成绩。但科研项目与实验教学相结合的教学模式尚有许多值得探索的地方。今后，有必要在以下几个方面进一步加强研究和实践：

（1）进一步加强应用型本科教育思想、规律和特征的研究，扎实推进基础教学管理工作的实施和完善。

（2）进一步加强实习、实训基地的建设并提高其利用率，探索“产学研”相结合，“互利”、“双赢”的长效运作机制。

（3）继续深入研究如何充分利用民办教育资源的特点和优势，促进民办教育的良性发展。

参考文献

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基金项目：河南省教育厅2012年度高等教育教学改革研究项目“民办高校电子科学与技术专业应用型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：2012SJGLX285）。

作者简介：

张军（1982—），甘肃白银人，硕士，讲师，主要研究方向：电子与通信技术，教育教学管理。

通讯作者：刘筠筠（1984—），河北邯郸人，硕士，讲师，主要研究方向：电子与通信技术。