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应用创新型人才培养的教学策略探讨——以集美大学电子信息专业为例

时间:2024-07-29

陈惠滨,吴伟力,陈仅星,林超红,吕俊音

(1.集美大学信息工程学院;2.集美大学计算机工程学院,福建 厦门 361021)

应用创新型人才培养的教学策略探讨
——以集美大学电子信息专业为例

陈惠滨1,吴伟力1,陈仅星1,林超红1,吕俊音2

(1.集美大学信息工程学院;2.集美大学计算机工程学院,福建 厦门 361021)

从所从事理论课程及实践教学环节改革和辅导学生第二课堂等环节对应用创新型人才培养的教学过程进行探讨极有必要。在理论教学环节将专业的前沿技术引入到课堂教学,可以大大丰富学生的知识面。在实践教学环节推行项目教学法,有利发挥不同层次学生的个人特长,充分调动学生学习的主观能动性。通过第二课堂学习加强对科技创新尖子的精英化培养,将进一步对应用创新人才培养起到积极的激励和导向作用。

应用创新型人才;教学改革;层次化教学;项目教学法;第二课堂

随着知识经济和经济全球化时代的来临,电子信息技术行业得到了空前的发展,同时带来了产业结构的调整,对于电子技术应用人才的要求向技术型、智能型转化,向高层次、综合性、复合型、多样性发展。改革电子信息类专业人才培养模式以适应电子信息产业发展的需要,必须树立以学生为主体,以市场需求为依据的教育理念,开展专业教学体系的改革与实践,培养学生的工程实践能力、综合素质能力和创新技术能力,以适应市场和社会的需求[1-3]。

应用创新型人才是指具有较宽厚的专业理论基础,较强的运用专业理论解决实际问题的能力的专门人才。它强调的是将理论转化为实际工作能力或者运用理论解决实际工作问题的能力。与理论研究型人才相比,应用创新型人才的专业理论不要求太深,但是要求更广;不要求有进行理论研究和理论创新的能力,但是更注重解决实际问题的能力[4,5]。

笔者结合自己多年在电子信息专业的专业基础课、专业课及实践教学环节积累的教学经验,从课程及实验教学改革、课程设计和辅导学生课外科技活动等环节对应用创新型人才培养的教学过程进行以下的探讨。

一 课程教学改革

课程教学是人才培养的最基本手段,为应对应用创新型人才的培养模式的需要,我们对所教授课程的教学内容、教学方法和教学手段进行积极探索与改革。笔者承担课程教学工作主要包括专业基础课 (电子线路、微机原理与接口技术)及专业课(智能仪器),这些课程的最大特点是技术性和实践性非常强,直接关系到学生专业知识、技术应用能力、工程意识及创新能力的培养,是培养应用创新型人才的至关重要的课程体系。因此,三门课程教学改革主要是组织以应用为导向的教学大纲,安排以应用为主的知识和技能训练内容,侧重于应用能力为主的考核方式,并且针对三门课程在专业中不同作用,采用不同的教学策略。

作为专业基础课的电子线路,其主要任务是要求学生掌握基本电子器件和电子电路的特性、应用及基本分析方法,学生先修专业课基础仅有电路分析理论,因此课程教学以知识传授为主。教学内容的组织以四个基础 (即基本器件,基本原理,基本分析方法和基本应用)为出发点,强调理论结合实际应用,增加应用电路举例,注重分析规律和思维方法的传授。教学过程利用多媒体技术教学的优势及电路虚拟分析软件multisim,将繁琐难懂的器件内部构造及原理和电路原理分析以图片、动画形式演示,将枯燥、抽象的知识生动、形象化,加深学生的理解。

微机原理与接口技术作为学生学习微处理器的原理及应用的硬件基础课程,其主要任务是使学生达到初步具有微机应用系统的软硬件设计、开发能力,课程教学以师生之间的互动为主。教学内容的组织从传统的16位机上升到32位机的原理、汇编语言设计及接口扩展为主线,逐步引入基于windows操作系统的软、硬件设计方法的内容。强调学生理论联系实际的学习过程,充分利用既有的计算机资源和实验教学平台,学习微机应用系统的软、硬件设计过程。教学过程除了利用形象化的多媒体教学手段,同时建立与授课内容相辅相成的教学网站,以网络方式布置作业、答疑及提供教学相关服务。通过网络实现教学沟通及互动,使学生学习不受时间和地点的限制,进一步提高教学质量。

智能仪器作为应用性极强的专业课,其主要任务是促进学生掌握智能仪器的理论知识,增强学生的工程实践意识,培养学生的整机系统分析与设计能力。课程教学以实际应用为导向,结合实验教学、课程设计等实践环节,采用项目教学法,倡导学生设计、教师辅导的教学模式。教学内容紧跟企业对专业知识结构的要求,内容的组织以项目实施为主线,涵盖新型微处理器的开发及应用、现代接口技术 (以太网、USB、无线通信)、人机交互、信号分析与处理和虚拟仪器开发及应用等方面的内容。以此拓宽学生的知识面,充分调动学生的积极性与主观能动性,充分培养学生分析问题、解决问题的能力。

如上述过程,明确课程的定位,实施不同的教学方法,同时教学内容组织注重实效性,紧跟当前电子信息技术的发展。课程教学及时将专业的前沿技术引入到课堂教学,大大丰富了学生的知识面,模电、微机原理与接口技术和智能仪器等理论课程教学好评率都达90%以上。

二 实验教学改革

以上三门课程的最大特点是技术性和实践性非常强,课程相应的实验教学环节是培养学生工程实践能力和创新能力的重要环节。实验教学过程以加强学生工程训练和设计能力培养为重点,构建“基础认知型、应用设计型、综合创新型”三个层次的渐阶式实验教学体系,从实验教学内容及方式、实验平台建设和实验教材建设三个方面进行实验教学改革。

实验教学推行三个层次的渐阶式实验教学内容,从基础到综合,再到设计与创新,分级分层、循序渐进,符合从简单到复杂的学习认知规律和实验教学方式。同时推行趣味性、应用性、个性化和创新性的实验教学内容,采用讨论式、启发式、质疑式等实验教学方法。将学生的被动应付式学习转变为主动积极探索性学习,充分调动了学生学习的主观能动性,激发了学生的学习热情。所推行的实验教学改革增强了学生的动手实践能力、交往协作能力、对知识的综合运用和创新能力。

教学过程实行预习准入机制,学生首先利用Multisim、Proteus、Protel、Keil等计算机辅助设计及仿真软件进行软硬件设计,学生必须提前做好实验预习才可以进入实验平台操作,确保明确实验的详细步骤,减少实验过程消耗,提高实验效率,大大提高了实验教学质量,同时也积极推进绿色低碳实验教学模式。

为满足当代电子技术不断更新及发展的需要,在教学内容不断地增加和革新的同时,实验教学平台推出了“模块化微处理器课程实验平台”,该平台优势在于将多门微处理器类课程实验内容集于一体。即将信息学院80X86、MSC-51等多种微处理器的实验教学内容进行综合和统一设计的思想,以模块化微处理器最小系统为核心,扩展多样化的外围接口电路,构成“模块化微处理器课程实验平台”。该平台同时充分考虑了相关课程教学改革的适用性和时效性,既方便“基础认知型、应用设计型、综合创新型”三个层次的渐阶式实验教学的实施,又保证了整个系统的先进性和前瞻性。

由于传统实验教材不能很好对学生思维进行合理的引导,已经束缚了学生工程能力的提高,为了推行三个层次的渐阶式实验教学环节,根据相关课程的具体要求,编写了《模拟电子线路实验教程》、《微机原理实验教程》和《单片机实验教程》等适应学生自主设计能力、创新能力培养的实验教学指导书。实验教学内容的设计编排了基础认知型、应用设计型、综合创新型三个层次的实验教学内容,以培养应用创新型人才为目标,满足注重学生知识、能力、素质协调发展当代电子信息专业的实验教学需求。

为建立更加科学健全的考试评价体系,实验考核与理论课程考核相配合,打破单一的评价模式,采取多元评价模式。对模拟电子线路、微机原理及应用等重要基础课的实验课程独立设课、单独考试。考试的内容对平时的教学内容进行改进和综合,增加培养学生创新思维的题目,积极引导学生进行思索和创新。采用疑难案例分析、课堂讨论、实验操作与设计、论文撰写等生动、开放、多元化实践教学考核方式考核学生的专业素质、文化素质、心理素质、科学素质和实践创新能力,培养学生的自信心和进取心。采用成绩奖励有创造性见解的方法,鼓励学生投入更多精力分析和解决问题;配合课堂讨论及疑难案例分析等方法培养学生的发现问题、分析问题和解决问题能力,提高学生的语言表达能力和创造性思维。

三 课程设计改革

课程设计是学生经过一段时间专业内容的理论与实践学习,综合应用知识于专业实践的过程。课程设计是教学中的重要教学活动,也是培养应用创新型人才的关键步骤之一[6,7]。尤其是大四第一学期为期三周的电子系统设计课程设计,要求学生结合四年相关课程内容基础上形成综合训练的过程,以达到检验学生四年来的学习成果,可为学生的就业环节做好个人定位,并为毕业设计过程做好前期准备。

电子系统设计课程设计环节,我们打破传统课程设计人人题目相同的做法,取而代之的是项目教学法[6],以教师科研课题、解决某一实际应用需求或学生立项申请等方法组织课程设计的教学内容,由课程设计专项资金、实验室软硬件设备及教师提供技术辅导等环节给予支持。设计过程仿效企业的项目开发过程和大学生创业大赛的实施过程,确立两名具有领导能力及技术把握能力的学生作为项目负责人,负责人和班组成员通过双向选择组成15人左右项目开发团队,从项目市场调研—需求分析—方案设计—技术实现—产品包装—营销策划等环节分工合作完成具有完整流程的项目开发过程。项目实施各个阶段递交相应的阶段报告,最终考核由指导教师团队对整个项目组进行综合考评,项目负责人根据组员的工作量给予成绩,共同形成最终的团队及个人考核成绩。

采用项目教学法,实施差异性、个性化教学,发挥不同层次学生的个人特长,充分调动学生学习的主观能动性,为不同层次学生构建能够充分发挥才能的良好平台,并为学生的就业环节做好个人定位。项目教学法的实施不仅仅提供了一种技术实践型、集成创新型人才的培养模式,同时培养了学生的团队合作能力,为复合型特征的人才培养的提供新思路。

四 学生课外科技活动

将第二课堂与第一课堂有效结合,积极开展学生的课外科技活动,建立新型培养模式,打造新型创新培养平台,是培养综合素质所不可少的重要手段之一,更是培养学生创造能力的重要途径[8]。实验室是培养学生动手能力和创新思维能力的重要基地,信息学院建立了相对固定的科技创新活动基地,实行了身份授权开放准入机制,为学生的科技创新活动提供平台。

在第一课堂教学中,穿插学生课外科技活动的项目讲解,两者相辅相成,不仅以实例教学方法丰富课堂知识,同时也促进了学生将各阶段所学知识的成果转化的过程。积极组织学生申报学校课外科技作品立项,并参与指导,充分利用创新实验室资源,开展相关研究,把一批具有较强创新能力和潜力的学生培养成为校园科技创新活动的精英。

积极组织并参与指导全国电子设计竞赛,盛群杯大学生单片机应用设计竞赛等各类科技创新型竞赛,通过竞赛备战培养学生创新思维,加强与其他高校的交流学习,全方位培养创新素养。鼓励并吸收学生参与教师的科研项目研究,在教师的指导下,充分发挥学生科研学习的主观能动性。鼓励学生自主制定科研计划,通过图书馆、学术期刊网查阅学术著作和文献资料,自觉学习科研活动中需要的知识。通过经常性地与教师的交流和研讨,指导学生完成科研项目设计和研究。

积极推行并参与指导学生第二课堂教学活动,指导学生获得学校本科生科研立项多次,并在2003年-2012年期间指导学生在全国大学生设计竞赛多次获得省级一等奖、国家二等奖的好成绩。吸收参与教师的科研项目研究的学生在毕业设计阶段为科研项目研究取得一定的突破和贡献,同时在就业时大多担任技术研发及负责人等关键岗位。通过第二课堂学习加强对科技创新尖子的精英化培养,这将进一步对应用创新人才培养起到积极的激励和导向作用。

五 结束语

知识的创新和发展要求人才不仅具有较宽厚的专业理论基础,而且还必须具有较强的创新精神和创新能力,从适应时代发展对于电子技术人才的要求出发,拓宽知识面,培养学生技术应用能力、工程意识及创新能力已经成为大家的共识[1,3-5]。为满足当代电子信息技术人才培养的需求,笔者对理论和实践教学进行改革。理论教学内容组织注重实效性,紧跟当前电子信息技术的发展及时将专业的前沿技术引入到课堂教学;推行基础认知型、应用设计型、综合创新型三个层次的渐阶式实验教学环节,引进革新实验教学平台,根据人才培养需要重新编写实验教材,并建立多元化的实验考核体系,以实现学生知识、能力、素质协调发展;实践教学环节采用项目教学法,实施差异性、个性化教学,发挥了不同层次学生的个人特长,充分调动学生学习的主观能动性;通过第二课堂学习加强对科技创新尖子的精英化培养,这将进一步对应用创新人才培养起到积极的激励和导向作用。

[1]李颖.就业需求与电子技术专业教学改革的研究[J].中国科教创新导刊,2009(2):172-172.

[2]余凤翎,余靖中.以就业为导向的电子专业实训教学现状与对策 [J].职业教育研究,2009(2):137-138.

[3]华东.谈以就业为导向的人才培养方式 [J].温州职业技术学院学报,2005.5(1):81-82.

[4]徐敏,卢周平.应用型本科电类专业教学体系的改革[J].黑龙江高教研究,2006(4):162-163.

[5]陈小虎,刘化君,曲华昌.应用型人才培养模式及其定位研究 [J].中国大学教学,2004,5(1):58-59.

[6]于源.项目教学法在电子技术课程设计中的应用与研究[J].辽宁教育行政学院学报,2010,27(5):84-86.

[7]周喜权,陶佰睿.课程设计在电子专业教学环节中的重要性 [J].高师理科学刊,2010(1):97-99.

[8]凡蓉蓉.基于第二课堂的创新型人才培养模式研究——以武汉纺织大学电子信息工程学院为例 [J].商品与质量:理论研究,2010(10):143-143.

Teaching Strategies for Incubating the Innovative and Practical Talents Major in Electronic Information Science

CHEN Hui-bin1,WU Wei-li1,CHEN Jin-xing1,LIN Chao-hong1,LV Jun-yin2
(1.Department of Information Science and Engineering,Jimei University,Xiamen 361021,China;2.Department of Computer Science and Engineering,Jimei University,Xiamen 361021,China)

The paper mainly discussed the teaching strategies of curriculum and experiment innovation,curriculum design and extracurricular technological activity for innovative and practical talents’cultivation.The advanced technological content was introduced during curriculum and experiment teaching.It contributed to broadening the students’knowledge.The project teaching method was proposed in the course of curriculum design.It developed the personal excellence and fully mobilized students'learning initiative.Extracurricular training was emphasized to foster the elite.It further actively promotes and guides the way for innovative and practical talents’cultivation.

innovative and practical talents’cultivation;teaching innovation;hierarchical teaching;project teaching method;extracurricular training

G 642

A

1671-6493(2012)03-0097-04

2011-11-09

陈惠滨 (1978—),男,福建泉州人,集美大学信息工程学院讲师,博士,主要研究方向为传感器与检测技术,智能测试系统开发利用。

(责任编辑:吴姝)

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