以计算机和微电子技术为基础、以互联网和通信系统为载体、以信息技术为主体的电子信息时代已来到,电子信息技术已成为各高新技术发展的先导和核心,已渗透到社会发展的各个领域。培养高质量的电子信息类专业的人才,对推动信息技术的发展有着重要的作用,应用电子信息技术对促进产业发展和改造传统产业有着重要的意义。电子信息专业对工程实践能力有较高的要求,在这样的的背景下,改革人才培养模式,改革教学体系和教学方式日益显示出迫切性。在对电子信息类专业的教学改革中,实验教学作为教学整体的重要组成部分,对培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力有着不可替代的作用,实验教学的改革要适应职业岗位能力发展趋势和学科发展趋势,电子信息学科与电子技术、计算机、通信和信息技术等相互结合,同时专业知识的更新越来越快,深厚的学科基础和扎实的实验能力对电子信息类专业的毕业生今后的发展至关重要。我认为实践教学的改革应从以下几个方面做起。
一、进一步明确实践教学改划的总体思路
目前,我院正在加大实践教学改革力度,应以学院实践教学环节的独立设课为契机,着重研究构建电子信息专业类专业独立的实践教学体系,推进内容调整、整合,形成多层次、具有弹性结构、相对独立的实践教学体系。构建实践教学体系必须紧紧结合专业人才培养计划进行,并服务于专业人才培养计划。按照实践教学体系必须紧紧结合专业人才培养计划进行,并服务于专业人才培养计划。按照实践教学分类分层次规划、单独考核的原则进行改革,重点围绕能力培养目标和实践教学对理论教学的反作用来对实践教学方案进行设计。实践教学改革是一项系统工程,在改革过程中必须注重整体规划和系统建设,从实践(验)课程体系、实践(验)教学内容、实践(验)教学方法和实验室开放管理、实验教师队伍等方面综合设计,配套实施。
二、做好实践教学体系的顶层设计与总体框架
根据是电子信息志业的培养目标要求,实践教学要做到一条龙、不断线、分层次,新的实验教学体系构造了三个实践教学层次——实验教学、实习(课外科技活动)、毕业设计。其中实验教学设计了基础层、专业层和综合层;在基础层,建设电子类实验教学平台和信号类教学平台;在专业层,建设通信类实验教学平台和计算机类实验教学平台;在综合层,以满足不同专业、不同兴趣的同学需求设置两个跨平台,一个是电子信息实验教学为综合应用目标,综合电子类、通信类、计算机类实验平台;另一个是以电子信息加工处理为综合应用目标,综合电子类、信号类和计算机实验平台。增加设计型、综合型实验,培养学生的实践动手能力和创新思维能力。通过该层次的教学,培养学生综合应用知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及初步的创新能力。
三、开设设计型和综合型实验
按照教学总体考虑和学生知识、能力的程度,将各门课程的实验课分为三个层次:①基本训练型实验,安排一定的简单内容的基础实验:培养学生在实验过程中学习、理解实验内容,学习各种仪器仪表的操作,学习实验数据测量与处理方法,培养严肃认真的工作态度。②提高型实验:目的是让学生灵活运用所学知识和技能,培养学生的运用能力和单元(功能)的设计能力;在教师的指导下分析给定的功能、特点,并根据给定电路或系统的功能自行设计实现这一功能的电路或系统,并进行实验测试。③设计型实验:目的是着重智力开发、通过培养学生运用知识的能力来提高工程设计能力,以对学生的设计能力和实验能力的考察。着重使学生能把基本理论和实验应用结合越来,并深化学生在基础实验中的初步掌握的实验方法和操作技能。培养学生独立设计实验、操作实验的能力。
对于电子信息专业来说,构建独立的实践教学体系,是要提高学生的实践能力和设计能力,就必须推进内容调整、整合,形成多层次、具有弹性结构、实践教学体系。以理论原理为基础,采用计算机仿真来辅助设计电子系统,主要是系统的软硬件设计实践这样一个闭合系统的设计训练。为此应努力开放设计型和综合实验,加大综合性和设计性实验的比例。具体来说:①应根据课程性质和特点,确定开设设计型实验的课程和项目,并逐步加大比例。②实验设备的配置应充分考虑设计型实验的需要,提供相应的开发环境作为设计平台。③应根据设计型和综合型实验的需要,科学设计实验内容,编写内容先进的实验指导书。④应将计算机和EDA技术引入实践教学,突出实践教学手段的先进性,通过《电子系统设计实验课》和《信息处理实验课》等综合实验课程的教学,使学生熟练地掌握计算机、EDA和常用电路以及电子系统的设计,引导学生使用新器件、掌握新技术、学习新方法,以培养学生综合分析问题的能力和思维创新的能力,为学生进行设计型和综合型实验奠定基础。
四、建设校内与校外两个基地
建设校内电子设计训练基地,培养学生的实践与创新能力。根据电子信息类专业的特点,建立电子设计实践基地。通过基地的建设,培养专业能力强的学生骨干,并通过他们的示范和带动作用,逐步形成良好的专业学习氛围,发挥其专业导向作用;同时,通过训练,为参加种类设计竞赛选拔和输送人才,争取在全疆或全国电子设计竞赛中取得好成绩,激发学生学习的积极性和创新性,扩大学校和专业的影响,促进专业的建设和发展。基地作为学生培养专业能力的一个阵地,为发挥训练基地的作用,可按开放形式来动作。①由学校立项建设;②培训对象根据兼顾受益面、选择选拔的原则,主要从二、三年级学生中选拔;③基地管理由实验室提供宏观指导,实行学生自主管理的模式;④训练分段进行。从单元电路到系统设计,秩序渐进,注意培养学生的综合设计开发能力和工程实践素质,激发学生的创新能力。
建设校外实习基地,突出校外实践教学产学互动性。为了使各校外实习环节落到实处,使学生了解企业实际工程设计的要求,提高学生适应工作的能力,应加强和企业的联系,在人才培养、技术服务、人员培训等多方面与实习单位建立起双方互惠互利的良好关系,建立一定数量的稳定的校外实习基地。对教学计划内的校外实习与实践环节,争取做到统一安排到相应的岗位上,实行顶班上岗,由学校和实习基地双向管理。
五、改革实验室管理模式和体制
实验室体制是实验课程体系改革的基础。实验室的管理既是资产管理,又是学科建设和人才培养的主战场,而且后者比前者更重要。因此,实验室建设要认真解决好规模、结构、质量、效益和特色的相互关系,特别要注意以下几个方面的结合,要与学科的重组和建设相结合;要与教学改革的内容相结合,要与科研及现代科学技术的发展相结合;要与学生课处科技活动的开展相结合;要与校外实验室和基地的联建相结合。以适应实验室建设发展的需要,保证实验室工作的正常进行。开放实验室,加强学生实践能力和创新能力的培养。充分发挥开放实验室的作用。①制订科学有效的开放实验室管理办法,确保开放实验室的有序进行。②实验室的开放应有层次性,根据不同层次学生的需求,开放不同层次的实验室,加强实验室开放的针对性。③应加强对学生的指导,让学生清楚应通过开放实验室做什么怎样做。④应修订教学计划,根据工科学生工程素质教育与创新能力培养的要求,形成以《电子系统设计实验课》和《信息处理实验课》等综合实验课程的教学,以开放实验室为依托的新教学体系,从教学计划上明确开放实验室应发挥的作用。通过开放实验室,突出体现学生的个性化发展这个教学理念,在个性化工程素质培养的基础上,引导、启发、鼓励学生大胆创新,在创新中强调团队合作精神、实现个体与团队的统一。
六、适应新的教学要求,提高实验教师综合素质
实验室的开放对教师的业务水平,科学素质提出了更高的要求。因为学生自己动手,独立思考时,发现问题和提出问题的机会更多,有些问题甚至老师也未曾遇到过,这就对实验老师提出了更高的要求。实验老师不但要具备坚实的理论基础实验技能,而且还要具备很强的实际解决问题的能力。在队伍建设上,引入竞争机制,引进一些高学历、有实际工作经验和责任心的教师到实验室工作,调动实验教师的工作热情和积极性。同时还要搞好实验教学骨干的培养,使实验室能够上水平,创名牌,培养出适应新时期发展要求高素质合格人才。
七、加强实践教学质量监控建设
应以教研室为单位,每学期制定工作计划,在实践课程教学过程中,组织教师听课、评课、研讨,协助教师制定实践课程教学计划(提醒教师制定辅导计划),定期召开各班“教”与“学”专题班务会、座谈会,及时掌握学生学习动态、交流学习心得,听取学生对实践课程教学工作的意见和建议,对学生的评教快速响应,及时通报给各任课教师落实整改,努力提高教学质量。
八、开展形式多样的第二课堂活动
实现课内、外一体的拔尖人才培养。拔尖人才应该具有独立思考、分析和解决问题的能力,具有运用现代实验手段进行设计、制造的工程实践能力,并有所创新。而学生创新能力的培养仅仅依靠第一课堂是远远不够的,所以必须采用多种形式开辟第二课堂活动为学生营造一个能进行课处科技活动的良好氛围。在业余时间多组织各种形式的课外科技活动,并对拔尖人才实行指导教师负责制,实行重点培养,让他们直接参与教师的科研工作和独立承担小型的科研课题。
总之,在电子信息类专业的人才培养和教学改革中必须坚持以培养学生的职业能力为本位,以就业为导向,以学生为主体,充分注重理论与实践相结合,注重课内课外相结合,强化实践能力特别是创新能力的综合培养,从而造就出电子信息类行业一线迫切需要的高素质技能型人才。