黎 明,李書明
(湖北師范學院 教育信息與技術學院,湖北 黃石 43502)
21世紀是信息時代,信息技術的高速發(fā)展,不僅帶動了一批新的交叉科技和新興產業(yè),還為信息工程類專業(yè)發(fā)展提供了新的機遇和廣闊空間。為了適應信息產業(yè)的迅速發(fā)展,加快技術自主創(chuàng)新,社會需要培養(yǎng)在電子工程、信息科學與技術等信息技術產業(yè)領域中具有個性特色的應用型人才。
信息工程專業(yè)是一個寬口徑專業(yè),覆蓋了原電子信息類多數(shù)專業(yè)及光電信息工程等專業(yè)內容。如何培養(yǎng)出既具有扎實的專業(yè)理論基礎,又具有良好的工程實踐能力的應用型特色人才,以適應國家的科技與經濟迅速發(fā)展,這一直是高校教育工作者堅持不懈探索的問題。信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標如何定位?怎樣依據師資特色與地方特色培養(yǎng)滿足社會需求的特色人才?如何科學地構建與之相應的教學體系結構?怎樣把創(chuàng)新能力提升滲透到教學全過程和課外學習活動中?怎樣培養(yǎng)滿足電子信息行業(yè)多樣化需求的人才?這都需要通過各方面的研究和教學實踐,以形成與社會需求相適應的人才培養(yǎng)模式[1]。
構建培養(yǎng)體系的基本思想是緊扣培養(yǎng)適應國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)高速發(fā)展需求的實踐性創(chuàng)新人才這一主旋律,在當前國內高校電子信息類專業(yè)突出創(chuàng)新性實踐教學改革的基礎上,提出并建立符合21世紀我國高等教育教學基本規(guī)律要求,以綜合素質和創(chuàng)新能力為目標取向的電子信息類專業(yè)“多維結構實踐教學模式”,并在這種模式下對高校實踐性教育的教學體系、課程結構、教學內容、教育技術、教學資源和教學組織形式等核心內容,實施不同層面的綜合研究和改革,完成信息工程專業(yè)“促進個性發(fā)展的信息工程專業(yè)特色人才培養(yǎng)體系”構建。
我校這輪人才培養(yǎng)方案修訂,堅持“全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展”的科學發(fā)展觀,堅持以人為本、因材施教的原則,樹立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、素質提高和終身學習的現(xiàn)代教育觀念?!皟?yōu)化通識課程,強化實踐能力,鼓勵學科交叉,分級分類分流,突出專業(yè)特色,促進個性發(fā)展”?;诤裰鼗A、拓寬知識、強化實踐、培養(yǎng)能力、激勵創(chuàng)新、發(fā)展個性和提高素質的原則,著眼培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、國際視野、系統(tǒng)思維和工程實踐能力的工程師。在改革和創(chuàng)新的基礎上,結合我院多年來在實踐教學改革和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺中,已積累了豐富人才培養(yǎng)經驗,對信息工程專業(yè)的實踐教學模式及創(chuàng)新性人才培養(yǎng)體系,實施多層次的綜合研究和改革。通過研究,建立一套有效的實施方案,從而達到解決“重學輕術”問題;解決理論教學與實踐教學相互脫節(jié)問題;解決傳統(tǒng)課堂教學與個性化發(fā)展矛盾問題等問題。以達到培養(yǎng)滿足社會需求的高素質工程技術人才的最終目標[2,3]。
課程體系建設采取“4+1”模式,既建設通識課、學科基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課等4個理論課程平臺和1個實踐課程平臺,體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎、重能力”的設計思路,如圖1所示。我們按照“精選教學內容、強化基礎知識、優(yōu)化知識結構”構建了“寬厚”的,“層次化”的理論課程體系。在貫徹這次培養(yǎng)方案修訂的“兩增、兩壓”原則前提。更注重基礎知識,夯實理論基礎上,增加了《高等數(shù)學》、《信號與系統(tǒng)》學時數(shù)。專業(yè)基礎課平臺分成兩個課程群,電路類以《電路分析》、《模擬電子技術》、《數(shù)字電子技術》、《電子線路CAD》等課程為主體,為學生開放試驗室,提供與生活相關的電子技術課外試驗內容,如組裝收音機等。軟件基礎課以《C語言程序設計》、《數(shù)據結構》課程為主體,鼓勵學生參加全國計算機等級考試和ITAT競賽。專業(yè)課平臺設計以拓寬學生視野和學科范圍的原則,并主要面向新興戰(zhàn)略性信息產業(yè),注重學生應用能力培養(yǎng),按照信息工程專業(yè)特點將專業(yè)課分成4方向,信息采集與處理方向和嵌入式系統(tǒng)方向,計算機網絡與物聯(lián)網方向以及應用電子方向。在充分考慮學生的個性發(fā)展前提下,以前2個方向為培養(yǎng)重點。信息采集與處理方向以《信號與系統(tǒng)》、《數(shù)字信號處理》、《信息論與編碼》、《隨機信號分析》、《語音信號處理》和《數(shù)字圖像處理》等課程為主體,重點培養(yǎng)學生信息處理能力和使用工具軟件驗證算法的實踐能力。嵌入式系統(tǒng)方向以《微機原理與接口技術》、《單片機原理與應用》和《嵌入式系統(tǒng)》等課程為主體,培養(yǎng)學生工程領域的實踐和創(chuàng)新能力。鼓勵優(yōu)秀學生積極參加全國大學生電子設計競賽等各類競賽,引導學生申報各級“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練”項目和參與“校企合作”項目。鼓勵學生參加嵌入式系統(tǒng)工程師等認證考試;計算機網絡與物聯(lián)網方向以《通信原理》,《計算機網絡》,《無線傳感器網絡》和《云計算原理及應用》等課程為主體,主要培養(yǎng)學生利用網絡實現(xiàn)各種信息的采集,傳輸和處理等。
圖1 信息工程專業(yè)課程體系
突出以學生為中心,以創(chuàng)新精神為核心,以知識掌握為基礎,以能力培養(yǎng)為重點,以素質提高為目標的實踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念,構建實踐教學體系與理論教學體系互相融合,工程技能和科研能力協(xié)同發(fā)展的信息工程專業(yè)培養(yǎng)體系。
針對創(chuàng)新型與應用型人才培養(yǎng)需求,面向實踐和應用,在保證基礎理論學習的基礎上,注重實踐和實訓課程的開展。培養(yǎng)方案體現(xiàn)地域特色,科學教育與工程訓練并重,倡導啟發(fā)研究型和引用型的教學模式。遵循教育部“行業(yè)指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,構建高校與行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,創(chuàng)新工程教育的人才培養(yǎng)新模式,制定信息工程人才培養(yǎng)體系,如圖2.
建立以知識掌握為基礎,能力培養(yǎng)為重點,素質提高為目標,創(chuàng)新精神為核心的開放式、多層次、多維結構的培養(yǎng)體系,這是改革的重點。教師采用重點講授,倡導討論的啟發(fā)式教學方法,循序漸進地提高學生的分析問題能力。按照驗證性、綜合性和設計性三種實驗類型設置了不同的基礎實踐環(huán)節(jié)。通過實驗內容開放、實驗設備開放和實驗時間開放,使學生在實踐活動中由被動變?yōu)橹鲃?,提高學生參與積極性[4,5]。
圖2 人才培養(yǎng)體系構建示意圖
逐步形成突顯實踐教學系統(tǒng)和理論教學體系互相融合,工程技能和科研能力協(xié)同發(fā)展,綜合素質和創(chuàng)新精神逐步個性化特征的信息工程專業(yè)實踐能力培養(yǎng)體系,這是改革的主體。學期末停課2周組織學生完成《綜合課程設計》,設計命題綜合了理論教學內容,同時也涉及到很多課堂外的知識。對學生采取以2~3人為小組單位選定題目,這樣既培養(yǎng)團隊協(xié)作精神又考慮了學生個性發(fā)展。通過自學及查閱資料后,強調自行設計、制作和調試,最終以論文或作品形式遞交實驗結果,采取學生公開答辯和教師集體打分等措施保證課程質量。教師根據作品功能、答辯過程中的表現(xiàn)以及學生回答問題情況給分,同時隨時更換同組其他同學答辯,確保每個學生都積極參與本組項目的開發(fā)和設計,避免有些同學蒙混過關。采用彈性的評分標準。在規(guī)定時間完成作品仿真和報告的,總分在60~70分浮動;完成電路連接和元件焊接等做出實際作品的,并實現(xiàn)任務基本功能,給出0~10分浮動加分;同時完成設計任務拓展功能的,同樣再給出0~10分浮動加分;根據作品創(chuàng)新情況,實用價值等也給出0~10分浮動加分。對教師,則主要在實驗方案和方法上予以指導,讓學生“在實踐中學習,在學習中實踐”,培養(yǎng)初步工程實踐能力,激發(fā)學生創(chuàng)新意識,提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。
校企聯(lián)合完成實踐平臺的建設、共享和優(yōu)化。與國家級經濟技術開發(fā)區(qū)-黃石經濟技術開發(fā)區(qū)聯(lián)合申報建設了湖北省實訓基地。黃石經濟技術開發(fā)區(qū)是國家太陽能光伏發(fā)電集中應用示范區(qū)、國家新型工業(yè)化示范基地、湖北省重點高新技術產業(yè)園區(qū),具備良好的科技創(chuàng)新環(huán)境,擁有涵蓋國家級科技企業(yè)孵化器以及先進制造、光電子、激光產業(yè)科技企業(yè)加速器在內的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)載體體系??梢詣?chuàng)新性地完成信息工程專業(yè)學生的工廠見習、社會實踐、課程設計、畢業(yè)實習、生產實習、畢業(yè)論文等多個實踐環(huán)節(jié)的教學任務。學科競賽平臺、大創(chuàng)平臺和特長學分延展了課堂教學。這是改革的拓展。校企合作和多種課外平臺為熱心于科學探索和應用開發(fā)的學生提供實踐機會,使得學生在能力發(fā)展和素質提高更具有個性化特色。
能力強的學生不是在課堂教出來的,而是課下訓練出來。為了給學生提供良好的條件和環(huán)境,在充分尊重學生的興趣和特長下,引導學生積極參加學科競賽平臺、大學生創(chuàng)新平臺等平臺,在導師的指導下開展各種課外科技創(chuàng)新實踐活動。
大學生在大二下學期申請校、院兩級科研立項,在導師的指導下,在1年左右時間內完成一個相對完整的課題項目,以學生獨立工作為主開展初步的創(chuàng)新研究或工程實踐活動,調動學生的積極性和自主性,使學生早日進入專業(yè)領域受到科研工作的訓練。
學科競賽是學生綜合素質的展現(xiàn),學生的綜合能力和素質企業(yè)和社會對大學畢業(yè)生的基本要求。積極組織、精心指導學生參加全國、省的各種大賽,如:“全國大學生電子大賽”、“挑戰(zhàn)杯”、“全國信息技術應用水平大賽”,“全國電子專業(yè)人才設計與技能大賽”等。通過學科競賽選拔優(yōu)秀拔尖學生,以“點”帶“面”讓更多的學生自主地參加到課外平臺和導師的科研活動中,極大地提高學生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)。
在上述創(chuàng)新活動的基礎上,鼓勵拔尖學生提出具有市場前景的創(chuàng)新性產品,采用創(chuàng)新訓練項目的成果或自立項目,學校給予支持,使之開展創(chuàng)業(yè)訓練實踐活動。
設立課外學分,積極鼓勵學生開展創(chuàng)新活動,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,使課內與課外、專業(yè)內與專業(yè)外、學期與假期、校內與校外的活動形成有機整體,如圖3.對于學生在課外科技活動或認證考試中取得的突出成果,以“特長學分”的形式計入學生畢業(yè)總學分和成績檔案。以上措施保證促進學生個性發(fā)展,爭取學生在本專業(yè)的1~2方向具有自己的專業(yè)特色。
圖3 課外特長學分
按照我國建設創(chuàng)新型國家,走新型工業(yè)化道路要求,高等學校需緊密結合經濟社會的快速發(fā)展。在改革和探索的基礎上,通過理論教學與實踐教學互相滲透,多平臺和個性化的課內外實踐能力培養(yǎng),以提高學生的自主實踐能力、綜合應用能力、工程設計能力和技術創(chuàng)新能力為目的,構建實踐性創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
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