2021-4-10 | 電子設計論文
1應用型人才工程能力形成存在的主要問題
1.1知識傳授與能力輸出為導向脫節
傳統電子信息類專業的理論教學體系,主要注重傳授學生什么樣的知識,這些知識是否為本學科的核心內容,對學生學術研究是否有作用等,對這些知識能形成什么樣的能力,特別是否可形成工程實踐能力,就不在重點考慮的范圍內;以培養應用型人才為首要任務的高校,培養目標就是為地方經濟建設和社會發展輸送具有一定理論基礎的高級應用型人才,電子信息類專業就是為了培養現場工程師、現場工程技術人員為目標,這種以“知識輸入導向為主,以能力輸出導向為輔”的教學體系顯然不適應該類專業學生的電子設計競賽能力的形成。
1.2教學內容與技術發展脫節
電子信息類專業的理論課程教學內容與幾十年前沒有多大的變化,仍然堅守“完善的學科理論體系”,而目前的科學技術發展日新月異,特別機電產品的更新換代更是速度驚人,今天最先進的東西,明天也許就落后了,目前,機電產品也幾乎沒有純硬件實現了,絕大多數是“軟硬結合”的產品;而“軟硬結合”正是電子設計競賽必備的能力,因此,電子信息類專業的理論課程教學明顯與科技發展嚴重脫節。
1.3實驗實踐教學與工程實踐能力培養脫節
電子信息類等工科專業是以實際動力操作能力而見長的,實驗實踐教學中本來就應以驗證性實驗為輔,綜合性、設計性實驗為主,以培養學生對整個工程過程的熟悉與掌握;而傳統的實驗實踐教學體系,主要為了驗證原來的理論而設計實驗的,學生按照實驗指導書操作就可以了,不需要多大的思考,綜合性和設計性的實驗很少,學生獨立思考、單獨完成的實踐項目很少、時間短,在項目、時間上實驗實踐教學對工程實踐能力培養都嚴重不足。
1.4教學方法與能力培養脫節
傳統的教學方法主要體現教師的主導作用,沒有顯現出學生的主體作用,教學仍然以課堂教師講課、學生聽課為主,以傳授系統知識為主、輸出能力培養為輔。
1.5教學效果評價和學生評價與能力培養脫節
教學行政管理部門評價教師的教學效果僅用學生考試成績高低來衡量,學生有實踐能力不再考核之內;學生的學業成績也僅看學生筆試考試分數、考研人數為標準,與學生的“創造能力、實踐能力、就業能力和創業能力”四種能力無關,這一導向性錯誤導致:教師只要理論課程教得好,實踐課程無所謂;學生只要學習好理論課程就可以了,不必為實踐課程擔憂。
2參加大學生電子設計競賽的經驗與思考
2.1取得成績的經驗
(1)強有力的政策支持、引導與激勵。學校出臺支持學科競賽方面的政策,從人力物力財力方面提供強有力的支持,給予獲獎學生計創新學分和豐厚的現金獎勵、指導教師給予計教學工作量,獲獎學生的指導教師不僅給予計教學工作量還給予豐厚的現金獎勵,參與的學生和教師在評優、評先中給予政策傾斜,激勵廣大師生參與到該競賽中,為成績取得奠定堅實的基礎。
(2)配備先進的設備、豐富的硬件資源、開放的實踐平臺。學校建有300多平方米的實踐基地,配備泰克示波器、信號發生器、穩壓源、萬用表、防靜電焊接臺等相關先進的實驗測試設備,建有電子元件庫、電子設計訓練方面的書籍庫等,實行全天免費開放,隨時可以進行電子設計及產品制作調試,使電子設計訓練常態化。
(3)指導老師隊伍穩定,推動信息與電子類專業教學內容和課程體系改革。指定1名老師負責平時訓練、比賽的組織工作,多名老師分方向常態化地進行指導。這些老師來自電子信息工程、通信工程、自動化等方向,他們將指導電賽的心得體會融入到電子信息工程、自動化、應用電子技術、儀器儀表維修等專業的教學方案修訂中,促進了本專業的實踐教學改革;將指導電賽的心得體會融入到教改、科研課題中,形成了一批電子設計競賽方面的省校級教改項目,進行了研究,取得實效。
(4)以賽促練,豐富課外科技實踐活動,培育良好的專業氛圍。通過舉辦每年一度的“電子設計作品展”,展現電子設計競賽制作的獲獎作品和經典作品,并編撰作品所用的知識點說明,現場實現了C語言編程、無線收發、點陣顯示、識別等功能,擴大電子設計競賽活動效應,吸引廣大青年學生的興趣,吸納大批學生加入科技社團,壯大電子設計隊伍,培養學生專業熱情,師生齊動手成為一種專業氛圍、一種環境、一種文化。
2.2競賽的不足與思考
在取得成績的同時,也清醒地認識到電子設計競賽也存在不足之處。如教師指導工程實踐能力水平提出嚴峻的挑戰;學生工程實踐能力的培養;課外活動與學生實踐能力培養的一體化建設;指導教師分工與協作,競賽隊員學生如何實現強強聯合、發揮每一位學生的長處;各種功能模塊的設計、接口與引用問題;成本與功能、設計制作與調試、性能穩定性;參賽隊員持續培養和學科競賽的可持續性;競賽期間特殊元器件的遠程采購。
3構筑能力輸出型教學體系,利于應用型本科人才培養
教學體系的定位決定人才培養的目標,應用型本科人才就是具有較強“四種能力”的本科生,其具有扎實的專業基礎理論、堅實的實踐能力是“四種能力”的基礎,教學體系唯有圍繞該目標定位進行設計建設,才能培養出符合該目標的應用型人才。我校電子信息類工科等專業實踐教學體系,按照美國麻省理工學院等3所高校,共同開發的“CDIO”[4]全新工程教育理念和實施體系構建,CDIO是英文單詞“構思”(Conceive)、“設計”(Design)、實施”(Implement)、“運行”(Operate)的縮寫,將重要的專業課程安排綜合的課程設計,使學生在完成課程的理論學習和課程實驗外,將本課程的主要內容綜合運用,設計出該課程的作品,如開出數字電子、模擬電子、單片機等課程設計,使學生多次經歷“準產品”的“構思—設計—實施—運行—再構思”的綜合訓練過程,注重培養學生掌握扎實的專業基礎理論和專業知識,并在此基礎上將教學過程放到工程領域的具體情境中,實踐證明基于“CDIO”工程教育理念和實施體系構建,利于應用型本科人才實踐能力的形成。
4培養訓練指導教師實踐能力,促進學生工程實踐能力的提升
4.1派遣青年教師到企業掛職煅煉,培養他們的工程實踐能力
指導教師的工程實踐能力強弱決定學生工程實踐能力強弱。通過選拔我校分批派出青年教師到企業掛職煅煉,使青年教師在企業的項目研究、產品研發的工程實踐中,真正體驗“CDIO”的“構思—設計—實施—運行—再構思”整個過程,使青年教師對客戶需要、企業研發過程、企業項目管理等有深切的體驗,培養他們的工程過程和實踐能力提升。
4.2項目推進培養青年教師的電子設計能力
教師要指導學生電子設計競賽取得好成績,自己首先要會做,并要會按時做,否則學生要在4天3夜中完成一個作品的所有工作就可想而知了;我們在競賽前,組織參與指導的教師,也是3人一組,用周未2天時間,按照競賽的規則與要求,真正親自動手做電子設計競賽的題目,學生只當后勤和觀摩,也培養教師的團隊合作、分工負責和工程實踐能力,促使教師對電子設計競賽小系統的實操能力,取得良好的效果。
4.3推動學生課外科技活動,促進學生工程能力的提升
為了發動廣大學生參與到電子設計競賽活動中,學校發起組建了電子科技協會、機電創新協會,組織愛好者參與到機電產品設計知識的學習、研究中,學校派出精干的指導教師,專門指導協會開展工作。協會實行以“老帶新”和項目管理制度,協會會員分級管理,推出級別標準與考評,一到三級和VIP級,新入會的會員為一級會員,由高一級會員培訓相關基礎知識,VIP級會員由指導教師培訓,主要是進行各種功能模塊的設計與實現、電子設計競賽真題的設計與實現,深入學習機電系統的設計開發。
5結束語
應用型本科人才是新建本科院校人才培養的主業,而電子設計競賽目的主要在于推動高校促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革,助推高校實施工程素質教育,培養學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作精神;助推學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行設計制作的能力;該文從分析應用型人才工程能力形成存在脫節的主要問題,結合該校的實踐,探討能力輸出的教學體系的構建與實踐,通過培養提升指導教師實踐能力,以學生課外科技活動為導向,不斷推動應用型本科人才工程實踐能力的形成;對工程人才培養理念、教學體系構建、工程實踐能力形成途徑等探索與實踐和應用型人才的培養質量具有一定的理論和實踐意義。
本文作者:陸安山、張曉培、黃際樂、梁維源 單位:欽州學院物理與材料科學學院