層次遞進式電信專業實踐教學研究
時間:2022-06-03 11:48:13
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摘要:從學校的實際情況出發,充分考慮學生的需求和關注點,以培養多層次、高質量的應用型電信專業工程技術人才為目標,形成了電子信息工程專業在“層次遞進式”實踐教學模式下的實踐教學體系。由驗證性實驗、課程設計、綜合實驗、實踐實習及項目創新五大部分組成的“層次遞進式”實踐教學體系,采用由淺入深,循序漸進,逐層深化的模式。通過“多層次”和“遞進式”的實踐課程訓練,掌握獨立進行工程設計的能力,以達到提升實踐教學效果的目的,針對每個層次給出了相應的課程實施內容、改革舉措以及實踐效果。實踐證明,“層次遞進式”實踐教學課程體系對于不同能力層次的學生在工程實踐能力的提高方面都具有良好的推動作用。
關鍵詞:電信工程;實踐教學體系;工程實踐教育
2017年11月24日,廣東省教育廳與茂名市政府支持廣東石油化工學院創建高水平理工科大學。計劃到2020年,廣東石油化工學院在全國大學綜合排名提升100位左右,并成為碩士學位授權單位。人才培養定位是工科教育人才培養的關鍵問題之一,而實踐與創新是工科人才培養的根本[1]。廣東石油化工學院電子信息工程專業實驗室隨著應用型大學和高水平理工大學的建設,已由原來的傳統型硬件實驗室轉換為集硬件與仿真為一體的綜合實驗教學中心,對學生的培養目標也從傳統的一般性培養轉向創新型、應用型的綜合專業技術人才培養。
一、構建電信專業實踐課程體系
實踐教學是應用型人才培養的重要手段,是高等教育的重要環節,在培養學生對理論知識理解和應用、提高分析與解決實際問題的能力、培養創新能力與團隊協作能力等方面具有不可替代的地位,是應用型人才培養的有力保障[2]。實踐教學作為在應用能力培養方面不可或缺的教學手段,在整個教學活動中起著決定性的作用,是培養目標能否實現的關鍵因素,主要讓學生掌握創造性思維和學習方式,保持良好的動手欲望和創新激情[3]。根據本專業的培養目標和要求,電信專業實踐教學構建了“層次遞進式”實踐教學體系。根據廣東石油化工學院學生的層次水平以及目前學校要求的基于成果導向OBE(Out-comes-BasedEducation)工程教育理念,堅持以學生發展為中心,以行業需求為導向的實踐課程體系設計原則,加強實踐教學環節的針對性和科學性,將實踐課程體系遞進為課程實驗、課程設計、綜合實驗、實踐實習、項目創新五個層次,如圖1所示。電子信息工程專業實踐教學從實踐課程體系的設置到實踐項目的設置,均采用由淺入深、循序漸進,逐層深化的“層次遞進式”教學模式,使不同層次水平的、不同興趣的學生,在各個階段均能得到最佳狀態的技能訓練,使學生整體的綜合實踐能力均得到不同程度的提升,使實踐教學改革落到實處,力爭培養更多創新能力強的優秀人才。
(一)課程實驗
課內實驗作為基礎實驗,大部分以驗證性為主,基本每門專業基礎課程和專業課程都配備有基礎實驗學時,課程實驗開出率在90%以上。基本每門課配備的基礎實驗在8~10學時左右,課內實驗與理論課程同步進行,根據理論課進度安排,主要是將課本上的理論知識在實驗課進行實體驗證,加深對理論知識的進一步理解和為下一步深入學習打基礎。課內實驗作為基礎教學的有力輔助手段,是實驗教學不可或缺的重要組成部分。目前,基于綜合設計類實驗學時的增加,課內統一實驗的比重逐年下降,基于學校實驗室的進一步開放性管理,通過增加課外自主實驗彌補這方面的不足。通過基礎驗證性實驗,使學生盡快熟悉以及熟練使用實驗設備,熟悉相關軟件的操作和應用,為后續進一步綜合實踐創新打下堅實的基礎。該階段主要以教師的引導為主,學生進行動手實操。“模擬電路”“數字電子技術”“電路系統”“信號與系統”“單片機原理及應用”“數字信號處理”“通信原理”等課程作為電子信息工程學院電信專業必備的專業基礎和實踐技能,通過學院層面,以培養學生扎實的實踐動手能力和實踐基本技能為目標,在硬件和軟件方面,聚集優勢資源,利用優勢聚集效應,強化電信類專業基礎課程實踐教學。堅持“層層遞進,知識貫通,交叉互補”的原則,從實踐教學的內容、方式等方面,根據各個專業的專業方向進行重點建設,為學生實踐動手能力和實踐技能打好扎實的基礎,為后面的綜合實訓、技能點培訓、各類競賽做好充足的基本技能儲備。
(二)綜合實驗與課程設計
綜合實驗與課程設計是對一門課程學習的升華與總結,采用獨立授課的形式,基本都安排一周的時間,完成一項綜合性、設計型的設計。專業基礎課和專業課程都單獨配備有綜合實驗和課程設計,目的是讓學生在學習完一門課程以后,將知識系統化,并基于本門課程能進行一個完整的綜合性設計,達到預期的成果導向。同時,為了達到多門課程之間的聯動和系統化效果,配有專門的綜合設計型實驗周,避免學生學習進入盲區,沒有導向性,打破“各自為政”的局面,做到知識相互融合、相互滲透、相互應用,在實驗項目設定上既突出特點,又系統應用連貫,給學生構建一條完整的知識鏈。綜合實驗和課程設計的設置靈活,主要以學生為中心,基于成果導向,對于能力強的學生,可以1人1題,對于能力較弱的學生,可以強弱搭配,2~3人1題。題目可以采用多種形式,可以自擬、項目題庫自選、競賽項目或者來源于導師項目等,不受限制。每一個題目都要有必須完成項和拓展項,實驗室提供給學生開放性的場地和設備,指導教師負責指導,保證在一周的時間內完成要求的內容,學生根據自己的能力完成拓展項內容,最后一天進行答辯,對本次綜合實驗和課程設計進行總結。該階段以學生自主學習、自主設計、自主調試、自主解決問題為主,教師只是協助指導和答疑。通過綜合性的設計,讓學生將已經獲得的理論知識系統化,形成完整的知識體系和工程設計理念。
(三)實踐實習
實踐實習貫穿整個大學四年,從大一的認識實習到大四的畢業設計,由淺入深,從理論到實踐,從課堂到實驗室,從學校到企業,從認識到獨立完成一項設計,逐層加深。實習的形式也采用多樣化,例如認識實習、實驗室實習、企業參觀學習、校內教授專題講座、企業專家講座等。生產實習采用校內和校外兩種形式,校內則安排在實驗室,在教師輔導下完成項目。校外則安排在企業,完成企業相關項目,畢業實習主要是在企業完成,讓大學生走進企業,實地去了解本行業的運作流程及生產狀況,感受企業文化和工作氛圍,為下一步走上工作崗位打基礎。實習采用校內導師和校外導師同時指導的“雙導師”負責制。經過實踐創新環節的訓練,學生具備本專業基本設計能力,承擔項目的統籌能力,團隊建設的組織能力。
(四)項目創新
項目創新主要是通過吸收本科學生廣泛參與孵化科研項目、創新實驗項目、學科競賽等,提高學生的科學素養和科技創新意識,注重學生綜合能力的培養,不僅要確定待解決的問題,并能用數學、自然科學知識建立模型、仿真、實驗方案,同時培養項目管理和溝通協調的能力[4]。依托各級科研實踐平臺及校企合作平臺,引導學生參與項目開發,充分發揮學生的主觀能動性,讓學生參與到設計的全過程,通過參與文獻檢索、市場調研、項目設計、項目調試、解決實際問題、驗收等途徑培養學生在專業領域的創造性思維方式和興趣。對于有能力的學生,幫助其完成發表高水平學術論文,為學生今后進一步深造或科學研究打下堅實的理論基礎和積累實踐經驗。基于就業以及學生興趣差異化的需求,電信學院成立了創新實踐中心。創新實踐中心下設5個不同方向的創新創業培訓實驗室,包括計算機類、硬件電路類、信號處理類、通信類、物聯網類,進行不同技能點創新創業培訓。學生根據興趣以及就業方向,通過考核逐步進入各個實驗室。實驗室設有基礎層、綜合設計層、應用創新層、研發創業層4個層次,不同層次根據考核進行晉級。項目創新是提高學生能力的主要環節,通過不同形式的模塊訓練,激發學生的創新意識、發散思維,從而達到應用型人才培養的目標。
二、實驗課程體系改革取得的成績及思考
電信專業自成立以來,在實踐教學方面不斷進行摸索和改革,實踐教學體系也在不斷改革和實踐中進一步完善,“層次遞進式”實踐教學體系自運行以來,得到教師和學生的一致好評,為電子信息工程專業培養了高質量的電子工程師,就業狀況良好,得到用人單位的一致肯定。尤其在各類重大科技競賽中取得了優異成績,并且在本科生的進一步深造方面,取得了前所未有的成績。這種“層次遞進式”的實踐教學模式,通過逐層引導,逐步挖掘,使學生在實踐學習的過程中找到學習本專業的興趣,獲得了學習的成就感,進一步對工程應用和科學研究的方法產生濃厚的興趣和創新意識。實踐證明,完善的實踐教學體系是提高教學質量的關鍵因素,尤其對于理工科教學。電子信息工程專業實踐教學主要以培養社會需要的高質量應用型人才為目標,將進一步加強實踐教學環節的質量,完善實踐教學課程體系,提升學生的工程素養和工程實踐創新能力,力爭培養更多創新能力強的優秀人才。
參考文獻:
[1]陳恩果,黃佳敏,周雄圖,等.“立式階梯”實踐培養模型課程體系設置及驗證[J].高等工程教育研究,2017(4).
[2]周春月,劉穎,張洪婷,等.基于產出導向OBE的階梯式實踐教學研究[J].實驗室研究與探索,2016(11).
[3]孟君晟,史曉萍,王永東,等.應用型本科材料科學與工程專業實踐教學改革與實踐[J].黑龍江教育(理論與實踐),2020(2).
[4]黃用勤,陳珺,王書純,等.電工電子實驗教學示范中心持續性建設的探索[J].實驗技術與管理,2016(2).
作者:呂曉蘭 崔得龍 謝玉鵬 單位:廣東石油化工學院
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