【摘要】全國電子設(shè)計大賽對高校在教學(xué)改革中注重培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力方面提出了更高的要求。本文通過分析師范院校工科專業(yè)普遍存在的主要問題,依托電子設(shè)計大賽有效推動我校電子專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容的改革,以及師資隊伍建設(shè)和實踐教學(xué)條件的改善。
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計大賽 師范院校 電子專業(yè) 創(chuàng)新能力
【基金項目】本文系新疆師范大學(xué)校級文科基地“新疆教師專業(yè)發(fā)展研究中心”和“新疆師范大學(xué)優(yōu)秀青年教師科研啟動基金”(批準號XJNU1214)資助項目。
【中圖分類號】G64【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089(2012)11-0217-02
1.引言
在20世紀末至本世紀初,由于國家教育政策的調(diào)整和高等教育大眾化發(fā)展的需要,為了加快學(xué)校的發(fā)展速度和提高學(xué)校參與市場競爭的能力,許多師范院校在專業(yè)結(jié)構(gòu)上進行了重大調(diào)整,由過去的學(xué)科門類單一、專業(yè)范圍較窄逐步向多學(xué)科門類和多專業(yè)的方向快速推進,其中工科專業(yè)得到了長足的發(fā)展。高等師范院校培養(yǎng)工科人才是為了學(xué)校長遠發(fā)展的需要,同時也是為了多形式辦學(xué),拓展新專業(yè)的需要,更是為了服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)的需要,但全國師范類高校在工學(xué)學(xué)科上的實力總體處于較弱的地位[1,2]。大學(xué)生電子設(shè)計大賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競賽之一,是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,目的在于推動高等學(xué)校促進信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革,有助于高等學(xué)校實施素質(zhì)教育,培養(yǎng)大學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng);有助于學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力[3]。自1993年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽開賽以來,兩年一次,到現(xiàn)在已成功舉辦了十屆,各個高校的參賽人數(shù)也在逐年增加,從第一屆參賽的11個隊到2011年全國共有1062所高校11002支隊伍,33006名學(xué)生報名參加,共有10175支參賽隊,30525名大學(xué)生最終完成并提交了作品。與上一屆競賽相比較,實際參賽的人數(shù)增加了16.07%,參賽的學(xué)校增加了13.22%,在規(guī)模上達歷屆之最,這足以表明每個高校對電子設(shè)計大賽賽事的重視程度。電子設(shè)計大賽既在一定程度上反映了當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展水平,又在一定程度上反映了高校教學(xué)的實際效果和高校電類學(xué)生的實際專業(yè)技術(shù)能力。我校電子信息專業(yè)于2005年開始首次參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽,經(jīng)過2007、2011共三屆的競賽,累計獲得了1項新疆賽區(qū)一等獎、6項二等獎和三等獎的好成績。這不僅讓學(xué)生收獲了榮譽,為學(xué)校增添了風(fēng)采,更重要的是通過不斷參與大學(xué)生電子設(shè)計大賽,大大地促進了我校電子信息專業(yè)的發(fā)展。下面談?wù)勎倚H绾谓柚筚愒谡n程改革、師資隊伍建設(shè)和實踐教學(xué)條件改善等方面促進電子專業(yè)的發(fā)展。
2.學(xué)生參加電子設(shè)計大賽的意義和出現(xiàn)的問題
2.1 意義
電子設(shè)計大賽是以解決問題為載體的綜合性實踐活動,在參賽過程中,學(xué)生將所學(xué)的理論知識快速、集中地運用到實踐當(dāng)中,要自己在探索問題、解決問題、自主學(xué)習(xí)的情況下去體會和掌握電子技術(shù)中重要的內(nèi)容及解決實際問題的思路和方法。學(xué)生要自己面對賽題的提出和解決,提高實踐動手能力,勇敢的去做自己沒有做過的事情,解決自己從未碰到過的問題,促進思想成熟,增強學(xué)生的自信心和成就感是具有重要意義的。對于學(xué)生來說,參加電子設(shè)計大賽增強了自身的整體素質(zhì),同時為畢業(yè)后適應(yīng)工作崗位奠定了基礎(chǔ)。
2.2 出現(xiàn)的問題
我們師范院校電子專業(yè)的學(xué)生參加電子設(shè)計大賽出現(xiàn)的問題主要有:①理論知識應(yīng)用于實際能力較差。不能運用所學(xué)的理論知識對系統(tǒng)電路及其仿真過程進行細致周密的分析,在設(shè)計的作品調(diào)試中出現(xiàn)問題很難迅速準確地判斷故障,獨立處理和解決問題的能力較差;②動手能力、實踐技能不扎實,考慮問題不全面;③綜合能力較差;表現(xiàn)在不會寫設(shè)計報告,對單元電路論證缺少一致性分析,對系統(tǒng)電路論證缺乏邏輯性,答辯能力較差等。
上述出現(xiàn)的諸多問題正暴露出我們師范院校傳統(tǒng)的教學(xué)模式是影響學(xué)生創(chuàng)新動手能力的最大障礙。為數(shù)較多的師范院校名義上開設(shè)了工科專業(yè),但實際辦學(xué)模式卻依然按照師范傳統(tǒng)來規(guī)劃設(shè)計工科專業(yè)的建設(shè)發(fā)展,傳統(tǒng)的理論授課模式依然是工科專業(yè)教學(xué)的主要形式。無論從培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)方式、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等都沒有遵循工科專業(yè)的特性和規(guī)律,這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需進一步建設(shè)和發(fā)展。工科專業(yè)的學(xué)生除了掌握必備的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識之外,更重要的是通過實踐教學(xué)培養(yǎng)動手操作能力,而實踐教學(xué)需要同時具備兩個條件:一是懂得熟練實踐操作的教師;二是實驗實訓(xùn)的設(shè)備、基地。真正同時具備這兩個條件的師范院校還是少數(shù),一是實驗室、專業(yè)實訓(xùn)實習(xí)基地嚴重缺乏,教學(xué)計劃規(guī)定的實驗課和課程設(shè)計開設(shè)存在困難,學(xué)生的實踐技能訓(xùn)練受場地和條件的限制難以保證;二是專業(yè)實習(xí)還是沿用師范院校的教育實習(xí)規(guī)律,實習(xí)時間過短;在我校非師范類專業(yè)的見習(xí)費用是由學(xué)院自行承擔(dān),且實習(xí)經(jīng)費也存在不足,而師范專業(yè)則由學(xué)校統(tǒng)一來支付,且存在實習(xí)基地建設(shè)嚴重滯后等問題。
3.電子設(shè)計大賽對教學(xué)改革和師資隊伍建設(shè)的推動作用
在目前師范院校工科專業(yè)爭相課程改革和建設(shè)的大好形勢下,如何以電子設(shè)計大賽為契機,針對競賽中暴露的課程設(shè)置、培養(yǎng)計劃、實踐內(nèi)容、綜合能力等方面的問題,對電子類專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進行改革與探索,做好電子專業(yè)課程的設(shè)置工作,有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新意識與專業(yè)實踐能力以及團隊協(xié)作的人文精神等,是擺在我們面前亟待解決的問題。從2006年開始我系就及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識方面的不足,并總結(jié)歷屆我校電子設(shè)計大賽成功和失敗的經(jīng)驗和教訓(xùn),有針對性地對教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進行了一些改革和建設(shè)性的嘗試,做到及時調(diào)整和優(yōu)化。
3.1 教學(xué)與課程建設(shè),增強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
如何依托電子設(shè)計大賽,針對師范院校工科專業(yè)的課程設(shè)置、實踐內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)課程設(shè)置缺乏科學(xué)性、實習(xí)單位落實困難以及學(xué)生綜合能力等方面暴露出的問題,對電子類實踐課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進行改革與探索,做好專業(yè)課程的建設(shè)工作,有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力,探索培養(yǎng)符合時代發(fā)展需要的工程專業(yè)人才是我們目前要迫切解決的問題。①我院的電子信息專業(yè)設(shè)置物理、電子類基礎(chǔ)性課程及相關(guān)實驗,使學(xué)生掌握扎實的學(xué)科基礎(chǔ)理論的同時得到實踐技能訓(xùn)練,注重多層次的實踐教學(xué)體系建設(shè)。我系實踐教學(xué)體系分為三個層次:基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、專業(yè)綜合實踐,對C語言程序設(shè)計和高頻電路等一些學(xué)科基礎(chǔ)課程,通過設(shè)置專題研究和與電子設(shè)計大賽試題相似的大作業(yè)等實踐環(huán)節(jié),加強工程基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)。由于各類工程應(yīng)用與實踐課程是以工程科學(xué)研究訓(xùn)練為載體的工程專題課程和工程實踐訓(xùn)練,因此在專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中我系重點設(shè)置了專業(yè)核心理論課程、與理論相結(jié)合的實習(xí)實踐、專業(yè)技術(shù)課程以及課程設(shè)計,開放性實驗的開設(shè)也納入了實踐教學(xué)中; ②我系積極整合校內(nèi)資源建立校內(nèi)實習(xí)平臺,加快工程訓(xùn)練中心的建設(shè),利用學(xué)校的現(xiàn)有條件充分發(fā)揮校內(nèi)現(xiàn)有工程實訓(xùn)基地的作用,促進專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。為了給優(yōu)秀學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,展現(xiàn)新思維、新設(shè)計的舞臺,我們在2005年建立了大學(xué)生素質(zhì)拓展中心——電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室,實驗室的設(shè)備先進,配置比較齊全:提供萬用表、數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀以及電源,嵌入式和FPGA開發(fā)版及各種單片機開發(fā)系統(tǒng)。創(chuàng)新設(shè)計實驗室面向參加電子設(shè)計大賽學(xué)生以及電子設(shè)計興趣小組等優(yōu)秀本科生和研究生開放。③我系強化基于企業(yè)結(jié)合的實習(xí)基地建設(shè),先后與烏魯木齊電信分公司、新疆新能通信公司和烏魯木齊鐵通分公司建立了實習(xí)基地,其中兩個實習(xí)基地被評為校級優(yōu)秀實習(xí)基地。我院加強產(chǎn)學(xué)研合作教育和培養(yǎng),與特變電工新疆新能源股份有限公司簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議,充分發(fā)揮企業(yè)在工程人才培養(yǎng)和科學(xué)研究過程中不可替代的支撐作用,以期從根本上解決培養(yǎng)工程型人才中校企脫節(jié)的局面。
3.2 師資隊伍建設(shè)
由于競賽命題范圍廣,涉及多門專業(yè)課程,并有新技術(shù)、新設(shè)計理念的應(yīng)用,指導(dǎo)教師要有寬泛的知識面和較強的工程實踐能力。“雙師”型人才,不僅要具備扎實系統(tǒng)的理論知識、較好的教學(xué)能力,教師自身要有一定的科研、創(chuàng)新能力,還要有指導(dǎo)學(xué)生實踐、動手操作的能力。然而對于師范院校來說,師資的不足直接影響到人才培養(yǎng)和工科學(xué)生的專業(yè)技能的質(zhì)量和水平,這是我們師范院校工科專業(yè)迫切要解決的師資問題。
我校電子類專業(yè)在學(xué)科和專業(yè)建設(shè)上沒有碩士點,師資隊伍中缺乏高學(xué)歷、高職稱的教師,尤其缺乏有影響力的工科帶頭人。工科學(xué)科梯隊尚未形成,教師縱橫向課題較少,產(chǎn)學(xué)研正處于起步發(fā)展階段,科研綜合實力較弱。因此,教師對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)缺乏較高的實踐技能方面的指導(dǎo),在學(xué)生相關(guān)專業(yè)技能的培養(yǎng)上起點不高,不能給學(xué)生提供更好的鍛煉機會等等。由于我校位于少數(shù)民族地區(qū),其地理位置、經(jīng)濟條件、教師的工作和生活環(huán)境等存在的差距,引進工科專業(yè)高層次的人才困難很大,師資在短期內(nèi)難以得到較大的改觀。我校電子系解決“雙師”型師資隊伍建設(shè)的主要做法是把沒有工程能力或工程能力不強的教師推向企業(yè)實踐環(huán)境,進行實地培訓(xùn)。一方面當(dāng)前我系教師整體理論水平較強,只是缺乏現(xiàn)場工程實踐的鍛煉,讓他們在企業(yè)真正工作1~2年,他們的工程意識與工程能力勢必會得到顯著提高。另一方面他們還可能從現(xiàn)實工程問題中提煉出一些科研選題,通過研究也可以大力提升產(chǎn)業(yè)水平甚至促進產(chǎn)品的研發(fā)等。
4.總結(jié)
師范院校電子專業(yè)的教學(xué)改革是一個系統(tǒng)、艱巨、長期的工程,利用師范院校優(yōu)勢,依托電子設(shè)計大賽對現(xiàn)行的電子類專業(yè)的教學(xué)體系和師資隊伍建設(shè)進行改革和探索,充分利用現(xiàn)有條件,增加新型有效的課程體系和教學(xué)方法,修訂教學(xué)與培養(yǎng)計劃,以實踐教學(xué)為指導(dǎo)優(yōu)化課程體系,培養(yǎng)有豐富工程經(jīng)驗的教師,積極推進與企業(yè)合作等方式增強實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和從事科學(xué)研究、科技開發(fā)能力的高素質(zhì)工程技術(shù)型的師范院校電子專業(yè)的人才和師資隊伍,并從中探索出一條適合師范院校電子專業(yè)發(fā)展的改革之路。
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作者簡介:
馬湘蓉(1972-),女,湖南長沙人,新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院,工學(xué)博士,研究方向為光電子學(xué)與器件。