王金庭，劉 偉

（湖北經(jīng)濟學院法商學院 電子工程系，湖北 武漢430074）

電子信息類專業(yè)實踐教學體系設(shè)計

王金庭，劉 偉

（湖北經(jīng)濟學院法商學院 電子工程系，湖北 武漢430074）

本文介紹了我校電子信息類專業(yè)辦學的目標及定位，對實踐教學存在的一些問題進行了研究與探索，提出了培養(yǎng)電子信息類專業(yè)工程技術(shù)人才的實踐教學體系，并介紹了該實踐教學體系近幾年來的實踐效果。

電子信息；實踐教學體系；工程技術(shù)；創(chuàng)新能力

一、引言

根椐《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，在未來10年，是我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重要時期。培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，是國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家的需要。

研究表明，社會對人才需求的類型及社會經(jīng)濟發(fā)展要依靠學術(shù)型、工程型、技術(shù)型和技能型四種人才。學術(shù)型人才的主要任務是探索和發(fā)現(xiàn)新原理，研究客觀規(guī)律,將客觀規(guī)律轉(zhuǎn)化為科學原理和學科體系。工程型人才則主要從事將科學原理及學科體系知識轉(zhuǎn)化為設(shè)計方案或設(shè)計圖紙。技能型人才則主要依靠熟練的操作技能來具體完成產(chǎn)品的制作。當然,實際工作中,對這幾類人才的培養(yǎng)和使用有所交叉。因此,對不同類型人才的培養(yǎng),所對應的學校類型也不同。對于學術(shù)型人才,顯然主要由一流大學及研究生院培養(yǎng)；像我們應用型文科學校中的工科院系,培養(yǎng)人才的重點應是工程技術(shù)型人才。

二、我校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標及定位

從這個定位出發(fā)，我校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)的人才能將科學原理及學科體系知識轉(zhuǎn)化為設(shè)計方案或設(shè)計圖紙，并將設(shè)計方案與圖紙轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。本科教育要緊緊抓住“工程性”這個涵義,從工程技術(shù)性的角度來制訂人才培養(yǎng)方案。所構(gòu)建的教學體系,應在注意理論基礎(chǔ)知識的同時,更要注意學生工程技術(shù)能力的培養(yǎng)，加強對學生工程實踐的實際訓練,突出創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

根據(jù)我校電子信息類專業(yè)辦學歷史、師資隊伍以及實驗條件等具體情況，我校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標為，能為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務的、德、智、體、美全面發(fā)展的、具有較高文化素質(zhì)修養(yǎng)、敬業(yè)精神和社會責任感、掌握堅實的電子信息工程及相關(guān)專業(yè)理論知識，具有較強的工程實踐能力，熟悉經(jīng)濟、管理、法律等相關(guān)知識，能從事電子信息系統(tǒng)和設(shè)備的研發(fā)、維護、運營的高級工程技術(shù)人才。

三、電子信息類專業(yè)實踐教學體系現(xiàn)狀

我校電子信息工程專業(yè)開辦于2004年，后來，相繼開辦了嵌入式系統(tǒng)與應用和通信工程兩個專業(yè)方向。由于專業(yè)開辦之初，由于缺乏電子信息類專業(yè)辦學經(jīng)驗，師資隊伍相對薄弱，實驗條件比較落后。導致了電子信息專業(yè)實驗教學體系不夠完善，不利于電子信息類工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)為以下幾點：

（一）實驗教學內(nèi)容陳舊，實驗方法單一

電子信息類專業(yè)的實驗教學環(huán)節(jié)普遍存在實驗教學內(nèi)容滯后于理論教學的現(xiàn)象，往往出現(xiàn)有的理論教學課程已更新，而實驗內(nèi)容卻沒有更新，難以激發(fā)學生的學習熱情。實驗內(nèi)容沒有同電子技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系起來，實驗類型以演示性、驗證性居多，綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗較少，且實驗知識點分散，無法形成實驗教學體系。

（二）實驗室設(shè)備老化，規(guī)模較小

我校電子信息類本科專業(yè)是在應用電子技術(shù)?？茖I(yè)基礎(chǔ)上開辦起來的，在開辦之初，實驗條件只能滿足?？茟秒娮蛹夹g(shù)專業(yè)實驗的需要。本科通信類課程、信號處理類課程的實驗還沒有建成。實驗設(shè)備老化，實驗效率低下。實驗條件不具備電子信息類創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要。

（三）共性訓練及個性培養(yǎng)

實驗中由于內(nèi)容陳舊和方法的單一，在教學中，著重的是達到某一實驗目的的共性訓練，而沒有時間、空間和條件加強對學生的個性培養(yǎng)。創(chuàng)新需要個性，在實驗教學中在共性訓練的同時，加強個性培養(yǎng)，就需要在實驗的內(nèi)容，方法和形式上進行改革，提供的實驗平臺就要具備分層次可操作的特點，在空間和時間上就不能是封閉的，而應是開放的。

（四）注重理性思維訓練忽視了非理性思維訓練

理工科非常注重學生的理性訓練對學生的非理性思維訓練不夠，可以說實驗教學本身應是對學生理性思維和非理性思維訓練的一個重要環(huán)節(jié)，如何在這一環(huán)節(jié)上，加強對學生非理性思維的訓練，這一點對于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。

以上問題的存在，嚴重影響了我校電子信息類專業(yè)人才實踐動手能力的提高，實驗教學體系不能滿足電子信息類工程技術(shù)人才增益的需要。

四、實踐教學體系構(gòu)建的思路和原則

（一）實踐教學體系構(gòu)建的思路

1.以教學改革為動力，以創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為主要目標，結(jié)合理論教學改革和實驗平臺建設(shè)，構(gòu)建有利于創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的實踐教學體系和與之相適應的實驗平臺。

2.堅持實驗教學與理論教學并重。傳統(tǒng)的實驗教學依附和從屬于理論教學，這種狀況已經(jīng)不適應新形勢下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要，必須大力改革。按課群的知識體系構(gòu)建實驗課程體系，按實驗課程體系構(gòu)建實驗教學平臺，除必要的驗證性實驗仍然在理論課內(nèi)完成外，綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗按課群單獨開設(shè)實驗課。

3.創(chuàng)新實踐教學體系。通過建設(shè)實踐教學平臺，改革實驗教學內(nèi)容，開設(shè)創(chuàng)新性實驗，并結(jié)合工程實踐、電子設(shè)計競賽以及大學生科研創(chuàng)新計劃項目和學生電子興趣小組活動等構(gòu)建了創(chuàng)新的實踐教學體系，主要包括：教學觀念的調(diào)整、實踐教學內(nèi)容的改革和創(chuàng)新以及實驗技術(shù)和手段的改革和創(chuàng)新。

（二）實踐教學體系構(gòu)建的原則

1.目標性原則。實踐教學體系的構(gòu)建要緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)規(guī)范進行。作為教學型高校，要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的專業(yè)人才，這是構(gòu)建科學的實踐教學體系的出發(fā)點，也是評價實踐教學體系是否科學合理的重要依據(jù)。

2.系統(tǒng)化原則。遵循教育規(guī)律并認識規(guī)律，結(jié)合專業(yè)特點，按照組成實踐教學活動的各環(huán)節(jié)的地位、作用及相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成互相銜接，彼此連續(xù)的實踐體系，并貫穿于教學全過程。

3.一體化原則。不僅要做到實踐教學活動各要素之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，還要從人才的全面素質(zhì)和能力發(fā)展的要求出發(fā)，注意教學各個環(huán)節(jié)的相互配合，強化彼此之間的內(nèi)在聯(lián)系，注意實踐教學與理論教學的相互支撐和互相滲透，與教學內(nèi)容和課程體系改革相適應，使實踐教學體系既相對獨立，同時與理論教學相得益彰。

三、實踐教學體系的建設(shè)

加強學生實踐能力培養(yǎng)，動手實踐是工程師的基本能力,創(chuàng)新能力是高素質(zhì)工程師的靈魂，要將加強學生實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)全過程。通過研究與探索，我們優(yōu)化了實踐教學體系,按照學生認識——訓練——創(chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實踐教學內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認知、專業(yè)技能訓練、課程實驗、開放式實驗、課程設(shè)計、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽組成的實踐教學體系，實踐教學的比例占總學時的27%左右。實踐教學體系整合課程實驗內(nèi)容,按照基本實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗創(chuàng)新性實驗四個層次設(shè)計實驗內(nèi)容，下面分別進行介紹。

（一）基礎(chǔ)實驗：教學內(nèi)容為基本電子器件的應用性實驗，內(nèi)容包括模擬電路、高頻電路、數(shù)字電路、單片機原理與應用等課程中的驗證性實驗，以及電子專業(yè)技能訓練。電路由學生自行安裝與測試，旨在培養(yǎng)學生電子器件基本應用電路的安裝與測試能力，培養(yǎng)正確書寫實驗報告的能力。運用多媒體教學手段，演示電路的規(guī)范安裝與測試方法，授課與訓練結(jié)合。目的是加深學生對電子技術(shù)基本理論的理解，提高學生對基礎(chǔ)實驗的興趣。

（二）設(shè)計性實驗：利用一門課程所學的知識完成一個系統(tǒng)電路的設(shè)計、安裝及調(diào)試。教學內(nèi)容為包括模擬電路、高頻電路、數(shù)字電路、單片機原理與應用等課程中各單元電路的設(shè)計及小系統(tǒng)設(shè)計。采用積木式、模塊化結(jié)構(gòu)，將設(shè)計的單元電路組合成小系統(tǒng)電路，完成應用電路系統(tǒng)的設(shè)計。目的是培養(yǎng)學生進行模擬電路、高頻電路、數(shù)字電路、單片機原理與應用中各種電子電路設(shè)計、裝調(diào)與測試的能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力與書寫設(shè)計性實驗報告的能力。

（三）綜合性實驗：利用多門課程所學的知識完成一個系統(tǒng)電路的設(shè)計、安裝及調(diào)試。教學內(nèi)容包括電子信息類專業(yè)的信號檢測、控制、傳輸與處理等應用性較強的綜合設(shè)計性實驗。采用中大規(guī)模集成電路、專用集成電路與可編程邏輯器件。目的是培養(yǎng)學生進行模擬電路、高頻電路、數(shù)字電路、單片機原理與應用等綜合設(shè)計、裝調(diào)與測試的能力，強調(diào)各種設(shè)計方案的實現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮，鼓勵創(chuàng)新與突破。要求書寫綜合性實驗報告。

（四）創(chuàng)新性實驗：是課堂教學內(nèi)容的擴展和延伸。教學內(nèi)容包括學生創(chuàng)新科研項目、大學生電子設(shè)計競賽課題及學生課外科技自擬題目。要求學生自擬設(shè)計方案并自行設(shè)計電路，應用新技術(shù)、新器件。可一人一組也可多人一組，在電子創(chuàng)新實驗室進行實驗。目的是培養(yǎng)學生工程能力、創(chuàng)新能力，科學研究能力與新技術(shù)、新器件應用的能力。

在實驗教學內(nèi)容設(shè)計方面，對于基礎(chǔ)性和設(shè)計性實驗，我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容；對綜合性和創(chuàng)新性實驗，我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和擴展要求。這樣，對學生即達到某一實驗目的的共性訓練，又加強對學生的個性培養(yǎng)。為了給學生實踐能力個性化發(fā)展提供條件，我系電子創(chuàng)新實驗實行開放式管理，以滿足同學們課外學習的需要。在實驗內(nèi)容的安排上，力求將驗證性實驗教學內(nèi)容改革為綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容，盡可能少地重復前人已經(jīng)多次完成的實驗，更多地讓學生自己設(shè)計實驗內(nèi)容，既豐富了實踐教學的內(nèi)容，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。緊密圍繞工程實際和現(xiàn)場模擬開展實踐教學，縮短實踐教學內(nèi)容與工程實際的距離，以便畢業(yè)生能盡快勝任未來的工作崗位。

在傳統(tǒng)的實驗教學中非常注重對學生理性思維的訓練，忽略或很少涉及對學生非理性思維的訓練。經(jīng)過電子設(shè)計競賽，我們對此也深有感觸。在電子設(shè)計競賽中，學生們的主動性得到了充分發(fā)揮，在信心、勇氣以及克服困難的毅力等非理性思維及素質(zhì)方面也有不同的表現(xiàn)。在競賽中取得好成績的參賽隊，往往在競賽中也并不是一帆風順的，但三名隊員之間配合默契，遇到難題千方百計尋求解決問題的途徑而并不顯得手忙腳亂。這些學生在平時實驗中也都體現(xiàn)出濃厚的興趣和獨辟蹊徑的欲望。當然這些基本素質(zhì)不是一時一事刻意表現(xiàn)的而是逐漸培養(yǎng)的。所以，在實驗教學中，在加強對學生理性思維訓練的同時，也注重加強對學生非理性思維的訓練。

四、實踐教學體系實踐及成效

通過多年的努力建設(shè)，逐步形成了一套較科學合理的電子信息類工程技術(shù)人才培養(yǎng)實踐教學體系，實踐教學師資隊伍力量有了明顯加強，學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力有了明顯提高。實驗室和實習基地建設(shè)取得了一定的成績，實踐教學內(nèi)容中綜合性、設(shè)計性實驗的比例有了明顯提高，實驗教學的方法和手段有了進一步改進。

以構(gòu)建的實踐教學體系為依托平臺，我系教師積極組織參加教學改革與創(chuàng)新，獲得多項教學研究與改革成果。近5年立項的教學研究項目有7項，其中有省級項目2項，發(fā)表了相關(guān)的教學研究論文10余篇；已有校級精品課程2門和校級優(yōu)質(zhì)課程1門。

2006年以來，我校電子信息類學生參加全國、全省大學生電子設(shè)計競賽有15人次獲省級一等獎，18人次獲省級二等獎，15人次獲省級三等獎。共有24個學生創(chuàng)新科研項目獲學校資助立項建設(shè)。近三屆畢業(yè)生獲省級優(yōu)秀學士學位3個，畢業(yè)生每年就業(yè)率都在95%以上，考研率在12%以上。

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