时间:2023-03-23 15:23:24
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇本科电子信息论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
社会的发展与我国大众化高等教育的不断推进,促进了复合型工程技术本科院校的诞生与前进。在社会对人才需求种类不同的背景下,在复合型工程技术本科学校同传统本科学校的交叉前行间,地方本科院校要把人才培养方向定在:造就具备较好技术基础理论、兼具实践技能,为产、管、建最前战线做贡献的高技能人才。《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020年)》提出,“促进高校办出特色,建立高校分类体系,实行分类管理,建立现代职业教育体系”是未来教育改革战略。总理强调:加速推进新时代的职业教育,其策略之一是创新职业教育模式,打通中职、专科、本科至研究生的前进管道,促成一些普通本科学校转轨至应用技术类学校,而普通本科学校数量庞大,问题繁杂,参差不齐,决定了分流转型改革是必然的,且地方高等学校是转轨的重点分子,“转型方向就是现代职业教育,社会需要大量高素质的应用技能型人才,转型就是要改变传统的人才培养模式,填补这个缺口”。地方院校顺应社会形势,服务地方经济,培养高素质专业技术技能型人才是其不二的选择。现阶段高等教育体系与劳动力市场结构失衡,造成电子信息类人才的培养与用人单位的需求出现明显错位,使地方本科院校出现输出的人才与社会需求的人才脱节现象。复合类工程技术本科教育究竟要造就什么样的人才?它与其他教育有什么区别?它的人才培养目标应如何定位?它的课程体系、育人程序如何满足其人才培育目的?怎样评议其教育的好坏?地方性本科院校电子信息类专业人才的培养机制该如何布局呢?
一、地方本科院校电子信息类复合型
1.工程技术人才培养课程体系的构建
根据当前电子信息类工程技术技能型人才培养目标定位,地方本科院校要着重培养具有坚实的专业知识及技能基础、系统的工程概念和工程知识、创新意识与创新能力、能将知识转化为实践成果的专门性技术技能人才,应在课程建设体系方面实施变革。(1)课程体系的构建应符合社会市场的需求课程建设方面应重点建设电子信息类专业核心课程体系,使学生具备扎实的专业基础知识,通过基础课程的教学,培养学生的兴趣与爱好。学校根据学期课程安排,在相应的学期选修方向课程,有针对性地开展相关课程的建设与教学安排,增强师资队伍建设,尤其是注重“双师型”教师的教学任务安排。学校要强化实践实验课程教学,彰显“重能力、能创新”的培养理念,增加实习实训和集中实践的课时比例和学分比例。为提高学生的实践动手能力,增强学生的学习积极性与主动性,充分调动学生的兴趣,重点学生的培养团队合作与创新意识,学校可结合创新设计竞赛组织,提高学生参与创新研究与创新能力培养的热情。笔者所在学校电子信息工程专业在课程体系构建方面,先后邀请了校友、省内外相关兄弟学校、用人单位等人通过座谈,征求人才培育计划的修订稿,就电子信息工程专业人才培育计划前后共修订6次之多。2015年10月31日,学校利用在本校承办《湖南省电子信息技术研究会学术年会》的机会,请国防科技大学、湖南大学、中南大学、湘潭大学等相关兄弟院校把脉电子信息工程专业人才培养方案。(2)课程教学内容的调整、新增、删除。教学内容调整:《智能电子系统设计》课程名改为《电子综合设计》(主要讲解经典硬件电路设计与制作)和《智能电子系统软件设计》(主要讲解针对电子系统的程序设计与编写)两门课程,课时由纯理论64课时改为理论32+24课时、实验32+16课时。理由:加强实践环节,提高实践能力。新增课程:《电磁场与电磁波》《信息论》。原因:教育部要求的专业核心课程。智能机器人方向增加了《PLC原理与应用》《机器人学》,删除《数字图像处理》和《电子测量技术》课程。理由:根据专业调研和已毕业学生反馈的就业市场需求。
2.注重电子信息类行业需求,密切结合地方经济建设
学校在现有的基础上,继续开发校企合作项目,密切联系地方经济建设,注重将课程教学和实践实训环节移步至企业一线,加强学生的动手操作和适应社会需求的能力。为适应社会企事业单位对电子信息类专业人才的需求,学校从一开始的人才培养方案和课程设置方面予以考虑,设定相应的课程与学分。相关措施还包括邀请地方企事业单位的专家参与人才培养方案的修订与论证,尤其是根据当前企事业单位生产、服务的需要,学校结合生产一线技术与流程建构、技术技能体系的具体要求,将企事业单位的行业内课程设置进入人才培养方案,结合当前发展的前沿与技术革新,结合学生的兴趣与发展方向,选修行业内课程。
二、地方本科高校电子信息类专业复合型
1.工程技术人才培养管理改革的策略设计
笔者所在学校坚持国家需求导向、服务地方经济的教育理念,结合地方本科高校转型发展的要求,紧紧围绕创新驱动发展、中国制造2025、“互联网+”、大众创业万众创新等国家重大战略,建立有地方、行业、用人单位参与的专业综合改革指导委员会制度,树立教学内容与工作内容相结合、教学过程与工作过程相结合的“工学结合、知行合一”人才培养模式观,重点进行优化人才培养方案、改革专业课程体系、加强教师教学能力建设等内容的改革。学校打造以提升学生实践能力为导向的产教一体化机制,与培养人的育人模式相和谐,实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接。学校充分挖掘学生的学习主动性,推行把学生作轴心的合作型、启发型、参与型教学,一步一步推广学生主动选课的空间。学校以企业技术创新课题当作人才培育的首要平台,以行业企业的当务急需成为毕业论文选题的源泉,广泛推进案例式教学、项目式教学。学校全面使用现代信息技术,充分推行教改,通过校校合作、校企合作联合开发在线开放课程。学校凭借专业管理建设试验点的改革,促进本校电子信息工程专业的办学特点愈加有特色,期望在国内外同类学校里喷发推介力与榜样力。具体如下:(1)学校成立“校企用”专业综合改革委员会,全程参与人才培养方案的制定、教育、评价过程,将社会人才需求跟踪和毕业生质量跟踪常态化、制度化。(2)全面创新人才培养模式学校探索“以人才培养为中心,以掌握专业核心课程群知识结构为基础,以实践性教学为主线”的“三元”互动的人才培养方案,采用学校与行业联合培养,教学、生产、科研三方面紧密结合的人才培养模式;构建深化学校与行业合作进行学生工程实践锻炼,细化实践教学环节完成学生工程能力培养,优化科技创新环境,以此形成“三化”相连的实践教学体系,实践教学的学分(学时)比例大于30%。(3)大力改进教学方法手段学校强化师生双向交流,培养学生自主学习能力和良好的学习研究习惯,开设多种形式的讨论课。学校利用已有的数字化校园平台,充分发挥现代信息技术在教育教学中的作用,促进教学效果的提升。学校积极开展学校与行业共建的“多维课堂”。学校整合课程内容、优化实践教学内容,加强实验实训实习基地建设,强化现代信息技术与教学方法的融合,讨论课总学时达120学时以上,形成一种以培养应用型技术技能型人才为目标的“4112”人才培养新模式。
2.采用培养与引进并举、专职与兼职并存、教学与科研并立的方式
改革教师配置,调整教师聘任机制与评议方法,踊跃调进行业一致认可的专业能才,聘用企业出色的专技人才、高管才俊与高技才俊当专业发展的领路人、专兼职教师笔者所在学校加强学科带头人和专业带头人建设,发挥其在学科专业建设中的方向引领作用,努力建成一支符合“三并”原则的“双师双能型”师资队伍,使电子信息工程专业专职教师中具有高级职称和具有博士学位教师比例达到50%以上,具有工程背景的老师比例达到60%以上。学校聘任9~10人以上的企业高水平工程技术人员作为本专业兼职教师,每年为学生开设工程实践类型课程,专心打造在省内学校具备些许号召力的教育团体,培育1至2个在省内电子信息工程范畴拥有较高认可度的学科领路人,3至4个取得博士学位的中青年教研核心人。
3.夯实制度设计,不断完善校、院、教研室三级教学管理
与质量监控体系,不断规范日常教学管理制度,形成健全的教学管理和教学质量监控笔者所在学校坚持“以学生为本、为学生服务、对学生负责”的工作理念,构建“学校督导检查、教务处质量监控与评价中心日常检查、学院教学检查(教务秘书、学生辅导员)的日常检查、学生信息员的检查、随机教学检查和教学专项检查”六位一体的教学管理和质量监控体系。4.通过政府引导与经费支持、校企实验班、校企联合实验室和实验班等方式,重点建设一批能有效培养学生工程实践能力和创新能力的实践教学平台与基地笔者所在学校对专业实验室进行整合,最大限度地优化实验室资源配置;抓好校内电子信息工程综合实训平台建设;加强校企合作,建立一批由企业主导、教师参与的校外实习、实训基地。学校创建一种“政用校企产学研”的协同育人机制,建设开放的电子信息工程专业综合实验室,建设一批一流的校企人才培养平台和实践教学基地。
5.通过组织学生参加国际行业认证考试、学生就业拓展到
国际市场、引进海外名师授课、引进国际学术前沿课程和教材,实现教育国际化。学校努力建设并形成一种对接国标、国际专业认证的地方高校国际化专业建设范例。
6.对接地方经济产业转型,建立协同职业培养机制,强化职业综合素养
当前,地方本科院校正面临转型期,经济与产业结构的调整、转型方向的变革无疑是促进产业间流转与产业内升级的一大策略。地方本科院校应突出“地方性”特点,根据其地方性特质,密切注重地方经济社会发展的需要,实现地方经济发展与地方本科院校人才培养的“双赢”机制。
三、笔者所在学校的电子信息工程专业复合型
1.工程技术人才培养机制实践
(1)确定培养目标,构建“工学结合”“产学结合”的“4112”人才培养新模式人才培养目标的确定,学校应充分考虑国家与地方发展战略以及区域经济发展,充分考虑学校办学条件与特色。学校应该走访行业内相关企事业单位,了解社会对电子信息工程人才的专业知识、技能等的实际需求,按照普通高等院校对本科生培养“厚基础、宽口径”的基本要求,以培养应用型、创新型人才为目的,以学生为本,注重创新精神和实践能力培养,促进学生德智体美劳全面协调发展。笔者所在学校以原来专业设计为根基,按照新时期电子信息工程专业教育要求,构建“工学结合”“产学结合”的“4112”人才培养模式,提高学生的专业质量和就业水平。在大学教育的前4个学期,学校进行素质教育和必需的专业基础知识教育,第5个学期分专业方向进行专业知识教育,第6个学期开始与企业展开深度合作,第7、8个学期学生到合作企业进行顶岗实习或项目实训。其中最后1学期的毕业论文或毕业设计对大部分学生来说,可以作为企业项目实训的延伸。在新的人才培养模式中,学校实施“考证结合”的“双证制”。在人才培养过程中,学校按卓越人才培养计划的要求,做到“两个渗透”。
2.采用培养与引进并举、专职与兼职并存、教学与科研并立的方式,建成一支“双师双能型”师资队伍
(1)加强师资队伍培养笔者所在学校对青年教师实施“助教—导师”制度,在教研能力等方面加大培养和训练力度,使他们尽快成熟,以促进教学质量的提高。学校支持教师攻读学位,参加学术会议、国内访学、外单位进修等,重视“双师双能型”教师的培养。(2)加大人才引进力度在完善师资队伍学历、职称等梯队结构的基础上,笔者所在学校充分考虑专业教学团队建设与学科团队建设,与学校人事部门协调,引进数量充足的、高质量、高层次师资队伍。(3)实行教学人才队伍的校校合作与校企合作学校对一些专业核心课程或实践性强的课程,在找不到本校合适的教师的情况下,开展校校合作与校企合作,特别是核心的实践性教学环节,尽量做到有合作企业技术人员作为兼职教师参与。
3.打造用“多维课堂”,丰富教学模式
笔者所在学校踊跃探究电子信息工程应用类才俊的培育模式,建设实习、生产、论坛、合作、模拟等多彩别致、规模丰富、分合协调的“多维课堂”,形成丰富多彩的教学模式。(1)学术前沿的论坛课堂针对电子信息的热点问题,《电子信息工程导论》课的一种创新形式是专题讲坛,由学校教师同行业兼职教师所采取的探讨式教育方略,和学子一起探究专业热点问题。(2)真题亦真作的生产课堂“毕业式实习”课需要学校与企业的生产课题相联系。学校要把学生带进企业的生产基地,开展“参与型”教学模式,深入生产一线,与企业工程师一起探究现实疑问。(3)由专家评议的模拟教室“课程设计”课常使用“真题而假作”,使用“集体式评议”教模式。学校教师、行业兼职教师或专家团体对学生开展模拟评议。(4)携手努力,协同创新《电子全面设计》课与生产目标“真题亦真作”的结合,采取“合作型”教育模式。人人参与,公共材料共用。教师与学生依据多重而全面的评议完结一个优秀预案以成就生产硕果,齐心协力成就初评预案或者正规成品,团结一致成就一套合适而简便的设计成品并参与答疑辨析。
4.强化实践,突出应用,创建“政用校企产学研”的协同育人机制
笔者所在学校通过高校服务地方经济、校企联合实验室和实验班等方式,创建一种“政用校企产学研”的协同育人机制,打造一流的实践教学平台和实践教育系统,充分提升学生的创造技能与工程践能。学校建设校外高质稳定的实习实训基地,以企业的实际工程项目作为实习与实训内容,建设省级产学研基地,以学生学习、科研、生产的全过程参与,提高学生的学习、应用、创新能力。
5.创新教学管理,完善教学质量监控,构建一套全过程、立体化的“多位一体”教学管理和质量监控体系
(1)教学计划的安排要与新的人才培养模式相适应近年来,电子信息工程行业快速发展,电子信息工程专业领域新技术层出不穷,该专业本科教育出现学科内容膨胀快、课程门数增长快、总课时反弹快的“三快”现象,这不符合应用型人才的培养理念。所以,教学管理改革需要修改教学计划,整合课程内容,削减课堂教学学时,以与“4112”人才培养新模式相适应。(2)提高对教育进程的管制工作学校采用“4112”人才培养新模式,学生在课堂之外的开放性学习环节大大增加,因此教管尤为重要。学校加强教管工作,有利于学校尽快找到教学的不足之处,且马上予以修正,能规避教学的偏差。学校依据多种途径掌握教育情势,收集各方建言,以此推动教育工作的创新,促进教育工作取得实际成效。(3)对教育质量监控系统的改善“4112”人才培养新模式的教育质量监控系统首要改善的是对教师教育的调查与考核策略。因为,校外教学环节增多,如果教师不认真组织教学,许多实践环节会流于形式,新人才培养目标的实现就成为一句空话。(4)建立一种符合专业特点的评价考核机制传统的卷面考试形式已与“4112”新人才培养模式不相称,学校需要改变单一的“一考定乾坤”和“分数定高低”的现象。根据专业特点,学校采用“ETSR”(即考试、测试、仿真和答辩)和专业认证相结合的方式,对学生的课程和实践环节进行评测。根据学生参加各类学科竞赛的获奖成绩,给予其一定的学分。笔者所在学校电子信息工程专业复合型工程技术人才综合改革实践证明,该培养机制是行得通的,能解决课程建设系统改革的问题,提升人才培育的质量,有利于电子信息类专业的学生在电子设计比赛上赢得优异成绩。学校依据采取“4112”人才培养新模式培养学生,提升了他们的践履能力与创新水平,促进了学校同企业的彼此认识,加强了实习基地建设,便于产学研一条龙式的实施运行,推进了双方在产学研诸多内容上的综合协作。该路径有不足之处,如某些课程在具体实施时如何取舍、课时设置的量、先后怎样设置等。它们需要在以后的教育工作中不断改善,使该路径日益合理、科学。
参考文献:
[1]祝秋香,肖卫初,张学军,等.地方本科院校电子信息类专业认证的研究与实践[J].中国电力教育,2014.08
[2]郭慧,贺杰.地方本科院校电子信息类专业应用型人才培养模式探索[J].内蒙古师范大学学报,2016.29
2电子信息工程专业培养方案改革目标
广东省高端新型电子信息产业发展方向包括了软件和集成电路、数字家庭以及高端消费类电子产品。本次电子信息工程专业培养方案改革应契合产业发展方向,针对智能家电、智能家居、智能医疗和智能安防领域,培养应用型本科人才。此次电子信息工程专业培养方案改革的目标是培养学生动手能力,强调与产业的对接,强化学生的就业能力。为实现该目标,需要对目前电子信息工程专业培养方案进行修订。
3电子信息工程专业培养方案改革思路
3.1培养学生的职业定位
以电子信息工程专业为例,研究型高校中电子信息工程专业的学生参加工作后主要从事系统软硬件底层开发。硬件相关工作方面:学生通过传感器、变送器和执行元件等基本原理的学习,能够从事相关基础元器件的研发工作。软件相关工作方面,学生通过操作系统、处理器内部体系结构和接口电路工作原理的学习,能够编写硬件的底层接口程序,从事一些基础的研究工作。高职高专学校培养的电子信息工程专业学生,需要熟悉生产设备的工作过程,能够应用和操作设备生产出合格的产品。应用型高校中电子信息工程专业的学生层次处于上述两种类型学校学生的中间,必须要实现差异化培养,具有自身不同于研究型和高职高专学生的特色,在产业结构中寻找自己的定位,这样才能保证在未来的就业竞争中取得优势。应用型高校培养的电子信息工程专业学生应该熟悉传感器、变送器和执行元件的工作原理,了解元器件的性能参数以及影响其工作的因素,能够根据客户提出的设备的性能指标和不同要求,“选择”传感器、变送器和执行元件,通过合理的组合连接,形成生产设备,或是能够测量某些物理参数的仪器和仪表,或者是智能家居中的控制系统、安防系统等等。该类型学生主要从事的是系统集成工作。从目前我国产业发展结构来看,大部分企业还是生产型的,从事研发的企业和研发方面提供的工作岗位相对较少,所以对从事底层设备研发的人才需求有限,而对系统集成人才需求较大。
3.2工作岗位分析
根据以上分析,确定嘉应学院电子信息工程专业的改革思路。智能化是电子信息技术发展的一个必然的趋势。未来的仪器设备会根据预先设定的程序和算法运行,脱离人的控制,具有一定的智能性。基于此,确定培养的学生的未来的职业定位为智能电子产品设计工程师。广东省电子行业发达,提供的相关产业岗位较多,95%以上的学生会在广东省内就业。就业的学生主要从事智能电子产品的设计、调试和安装工作。作为智能电子产品设计工程师,就业之初可以做为企业研发部门的软件、硬件工程师,随着相关经验和技术的积累,以及自己本人的不断努力和学习,有部分优秀的智能电子产品设计工程师可以成长为产品的项目工程师。如果掌握企业的核心技术,则可以成为企业的技术负责人,只要努力,职业提升空间较大。
3.3课程模块设置
学生要想在将来能够胜任智能电子产品设计和系统集成工作,需要掌握的知识要点包括信息采集、数据处理、信号转换变换、总线接口和软件编程等方面的知识。需要学习的模块设置为基础模块、提高模块和产业对接模块。针对学生将来从事的智能电子产品设计工作,要求学生学习的课程体系如下:基础模块包括了电路分析基础、模拟电子技术、数字电路与数字逻辑、信号与系统、传感与检测、数字信号处理、虚拟仪器设计和C语言程序设计。提高模块包括了应用电子设计自动化、嵌入式系统、微机与单片机原理和数字信号处理技术及应用。产业对接模块含有数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居等课程。基础模块电子系统工作的基本原理和基本的分析方法,为提高模块的学习打下基础。提高模块中的课程主要学习由8位,16位和32位处理器内部体系结构和编程方法和系统硬件描述语言,这些是智能电子产品的核心。而产业对接模块开设的课程主要要求学生能够根据所学知识设计满足生产和人民生活需要的智能电子产品系统。
4电子信息工程专业培养方案框架
4.1通识教育课程模块
该模块包括国防教育、思想政治理论课、语言与技能课、体育和全校性公共任选课,总计57学分,1004学时。具体课程为军事理论与训练、思想道德修养与法律基础、廉洁修身、基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、形势与政策、大学英语I-IV,含口语与写作)、大学计算机基础、健康与心理教育、大学语文(含应用写作)、大学生职业发展与就业指导、创业教育、体育(含选修),公共任选课。通过通识教育课程的教授使学生掌握一定的外语、法律和国学知识,具有一定的人文情怀,成为一个道德和人格上成熟的人。
4.2专业课程教育模块
该模块包括专业必修课、专业选修课、毕业实习和毕业论文(设计),总计105学分,1498学时。其中专业必修课包括学生必须了解的本专业的一些基础知识。其中学科基础课电子类工科学生必须学习的本学科的基础知识,含30学分,总计548学时,主要课程有:大学物理及实验、高等数学、工程数学、概率论与随机过程、工程制图与AutoCAD、电子工艺训练、电路分析基础、电路分析基础实验。专业基础课是学生学习后续专业课程的基础,是本专业不同于其他专业的基础课程组合,通过专业基础课程的学习学生可掌握本专业的基础知识。含18学分,总计287学时,主要课程有:C语言程序设计、数字电路与数字逻辑、数字电路与数字逻辑实验、通信电子线路、模拟电子技术、模拟电子技术实验、电子技术课程设计及见习。专业课程组合则是本专业的一些较为重要的课,按照不同专业方向开设不同的专业课,总计13学分,204学时。智能电子系统方向主要专业课程有智能电子系统方向、信号与系统、微机与单片机原理、嵌入式系统。专业选修课是本专业的一些特色课程,包括专业限选课18学分,28时,课程主要课程有:数据采集与智能仪器、数字信号处理原理及技术、传感与检测、电子产品设计与实践、虚拟仪器设计与应用。专业任选课10学分,170学时,主要课程有计算机网络、印刷电路板设计、Matlab程序设计、电子设计自动化、智能家居系统设计等。毕业设计是本科教学最为重要的环节,需要学生应用所学知识设计符合生产实际的能够实现一定功能的智能电子系统。毕业实习是学生毕业前进行的直接参与企业生产实践的活动,相当于入职前的岗前培训,均为8学分,8学时。
4.3职业教育模块
该模块均为选修课程,包括心理学2学分,32学时;教育学2学分,32学时;教师职业技能2学分,32学时;教育实习4学分,4周。学生可以在修完此模块后申请教师资格证,扩大就业面,从而拓宽就业途径。
5电子信息工程专业培养方案改革内容
5.1调整专业方向,强调产业对接
紧密结合广东省十二五规划中高端新型电子信息产业发展规划内容和专业的发展方向,根据专业技术技能型人才培养需要,将专业方向调整为智能电子系统方向。为实现专业调整和改革的最后一公里,最终摆脱学生所学知识与到企业工作后所需能力相脱节的现状,开设与企业生产实际相近的课程,如数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居等课程。提高学生的学习兴趣的同时,真正做到与企业生产实际的对接,让学生到企业工作后可以尽快进入角色,找到自己在企业的一席之地。
5.2突出专业基础课和专业方向课的核心地位
针对学生到企业工作后主要从事智能电子系统设计相关技术的工作,专业基础课中的核心课程设置为:数字电路与数字逻辑、通信电子线路、模拟电子技术、电子技术课程设计及见习、C语言程序设计。专业方向课中的核心课程设置为:数据采集与智能仪器、数字信号处理原理及技术、传感与检测、电子产品设计与实践、虚拟仪器设计与应用、嵌入式系统课程设计及见习。强化学生在智能电子系统设计方面的专业技术知识,为学生将来在本行业从事技术工作打下坚实的基础。让学生在此基础上,能够有较大程度的职业上升空间,使开设的专业课程更有利于学生将来在专业技术方面的成长和发展。由于专业选修方向的调整,增加了相应课程,如数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居系统设计。删除了理论性较强的相应课程,如信息论基础和数字图像处理。
5.3进一步强化实践教学环节
根据应用型本科教学工作面临的形势和特点,提出加强和改进实践教学工作的几项措施:一是加强实践教学师资队伍建设,鼓励教师从事实践教学工作;二是推进科学研究与实践教学的有效结合,不断提高教师的实践教学水平;三是加大经费投入,通过优化、整合加强实验教学示范中心和工程训练中心等实践教学平台建设;四是推进产学研合作,建设好大学生实习和实践基地;五是实施好卓越工程师计划,培养和造就高层次工程型人才。实践教学是学校进行人才培养的重要组成部分,可以有效提高人才培养质量,是与课堂教学相辅相成和互相促进的重要方面。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0059-02
随着科学技术的发展,社会经济体制的转型,地方高等院校对于专业和课程设置等建设也正在进一步变革。通信工程作为理工科大学的一个重要专业,截止2006年6月,我国设有通信工程本科专业的学校达到246所,年招生人数达三万人左右,就业竞争激烈,这给地方院校的通信工程专业学生的培养也带来了一些新的变化和挑战。加强课程体系建设,对提高高等教育教学质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对地方高校通信工程专业在课程体系建设中,如何体现专业特色,培养符合社会需求的应用型人才,提高大学生的就业竞争力进行探讨。
一、通信工程专业的人才培养
1.通信工程专业的培养目标。通信工程专业的培养目标为:本专业培养能为社会主义现代化建设服务,德智体美全面发展,具有较高文化素质修养、敬业精神和社会责任感,掌握通信工程及相关专业的基本理论知识,能在通信领域中从事设备研发、设计、维护、运营和管理的高级工程技术人才。对于不同类型的学校,在满足本规范的基本要求的前提下,应根据自身的办学定位,体现各自的办学特色。
2.通信工程专业的基本专业知识体系结构。在构建通信专业知识体系过程中,要努力做到六个统筹考虑:①知识体系与培养目标、培养手段和认知规律统筹考虑;②专业知识与人文素质教育统筹考虑;③强化基础理论、拓宽专业知识面与整合更新教学内容统筹考虑;④理论课程与实践课程统筹考虑;⑤必修课程与选修课程统筹考虑;⑥应用能力、创新知识与综合素质培养统筹考虑。通信工程专业的学科基础知识体系主要涵盖四大知识领域,分别是电路与电子学知识领域、信号系统与控制知识领域、计算机知识领域、电磁场知识领域。
二、课程体系改革措施
在厚基础、宽口径、强能力、高素质的人才培养基本思想指导下,结合地方高校发展的实际,具体措施主要体现在以下几方面。
1.加强学科基础课程的教学,以课程的整体优化来指导局部的教学改革。电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波等课程构成了学科基础课的核心。为了使学生在知识结构上具有“基础扎实、适应面广、实践能力强”的特点,我们对课程内容进行整合更新,优化理论课程体系,改进课堂教学。例如:数字信号处理课程与信号与系统课程的知识合理分配。数字电子技术中,EDA知识与专业课中FPGA的应用知识的整合;电磁场与电磁波和微波技术、天线技术的知识体系优化;信息论与通信原理内容合理分配等等。另一方面,我校通信工程专业在自治区内是从高考一本线以上招生,学生素质相对较好,其中有一部分学生面临考取研究生的需求,针对电子信息类考研的课程,突出重点,加强这方面的理论教学。既满足了学生进一步深造的需求,也实现了厚基础、宽口径的培养理念。
2.增加通信工程专业导论课。开设通信工程专业导论课,是为了使通信工程专业的同学在大学一年级时,就能领先一步了解自己所学专业的重要现实意义,以及应用环境。进而在大学四年的学习中能有针对性地对组成通信框架的各个部分的具体细节做深入的学习和理解,从而避免学习的盲目性和一二年级时的迷茫心理。
3.面向社会需求、改进专业课程教学。通信领域是当今技术更新最快的领域之一,各种通信技术层出不穷,对人才的需求呈现出新的特点:一是3G已进入商用,各大运营商要完成3G网络的建设,GSM和3G网络优化人才需求急剧扩大;二是通信设备制造商近年来发展迅速,对从事研发和生产类的技术性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理论,电子设计能力人才需求呈现较大缺口;三是集通信网络、软件设计一体的科技公司对人才的需求旺盛,基于3G平台的应用开发将是目前的急需人才。因此,在总体把握“夯实基础、拓宽口径、强化个性、善于创新”的基础上,推进人才培养的分类指导,在专业课教学方面,采用模块化教学,以适应社会需求的多样性和通信技术的飞速发展。根据社会需求,我们对毕业生就业情况的调查,主要就业领域分布在①GSM和3G网络优化、通信网的设计、施工等领域;②在通信设备制造商从事售前、售中、售后等技术服务;③通信运营企业,从事电信运营、管理;④有线电视公司以及其他专用通信部门,如民航、部队等。为此,根据专业方向,设置相应的专业选修课模块。通信网络与交换方向。该专业培养在现代通信网与交换等多个层面上,进行现代通信技术应用、工程设计、设备制造和网络运营的高级技术人才。培养目标是熟悉通信设备和系统的基本原理与性能,掌握通信系统构架与组网技术。具有网络设计与建设、管理与运维等操作能力,同时掌握通信基本理论,具有较为深厚的专业系统知识。适应通信领域内网络、系统、设备及信息交换、传输、处理方面的应用、安调与维护工作。主要专业课程有:计算机通信与网络基础,现代交换技术,光纤通信、微波与天线、移动通信、现代通信网络、现代通信工程设计等。就业方向:通信设备生产企业、电信运营商、公安、民航、广电等特定行业需求的人才。计算机通信(宽带数据通信方向)。本专业培养从事计算机网络及宽带数据通信系统设备进行现场安装、配置、调试、管理与维护第一线的高素质技能型人才。培养目标是:掌握数据通信、网络通信的基本原理,计算机软硬件基本操作,宽带接入、数据库开发与维护等技术。具有较强的网络设计、施工、维护等基本能力,并具有跟踪宽带数据通信的新技术、新发展的能力。主干课程:计算机通信与网络基础、数据库及其应用、操作系统、JAVA语言及其应用、交换机与路由器配置技术、光纤通信技术、移动通信技术、现代程控交换技术、宽带接入网技术等。就业方向:面向通信企事业单位从事计算机通信和数据通信等相关工作,也可到各类网络公司从事网络通信技术工作。
4.适应社会的毕业设计、毕业实习的指导方式。根据教学计划,毕业设计和毕业实习基本都安排在第八学期。这期间,许多用人单位的岗前培训、见习期也都安排在这期间进行。这往往造成学生投入毕业设计的时间和精力的不足,达不到预期效果。因此,毕业设计可以分两大类,一类是学生在校内选做校内指导教师的题目;另一类是在校外,根据学生在见习单位的实习情况,指导学生选择好结合岗位、生产实际的毕业设计题目,并与企业协商,聘请有经验的现场工程技术人员进行联合指导,共同完成指导学生毕业设计工作。这样,既完成了毕业设计、毕业实习的教学环节,提高了学生的实践创新能力,又满足了用人单位的实际需求,使学生较快地进入工作角色,也进一步提高了学生的就业竞争力。
三、问题与思考
尽管经过几年的改革与建设,通过采取上述一系列措施,使得我们地方院校的通信工程专业的课程体系方面,更加符合我校的实际情况。但我们也清醒地认识到,专业建设的发展与经济社会快速发展对高等教育的要求还有很大差距。主要表现在:①实验室硬件的建设,在同类院校中具有绝对优势的亮点项目不多;②师资队伍中缺乏具有较高水平的学术带头人;③产学研合作虽取得了显著的进展,但是形式单一;④毕业生就业率持续走高,受到社会的好评,但是在重要的技术岗位或关键岗位的人数还不多。因此,我们根据地方院校的特点,从课程体系调整、课堂教学改进等方面对应用型人才培养模式进行探讨,目的就是更好地培养具有自己专业特色的适应社会需要的有用人才。
参考文献:
[1]孙云山,刘婷,张立毅.我国通信工程专业的发展现状[J].太原理工大学学报,2006,(24):85-86.
[2]高等学校电子信息科学与工程类本科指导性专业规范[M].北京:高等教育出版社,2010.
[3]于慧敏,黄爱萍.信息与通信工程特色专业教学改革[J].电气电子教学学报,2010,32(6):96-98.
[4]张毅,郭亚利.通信工程(专业)概论[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
[5]陈正宇.应用型本科院校通信工程特色专业建设的思考[J].科技信息,2008,(4).
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)33-0189-02
一、引言
《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程等相关专业的专业必修课,也是重要的专业基础课和研究生入学考试课程。课程学习过程中要求学生掌握通信的基本概念、原理,重点掌握系统的概念和系统的分析方法,为移动通信、光纤通信、通信网络安全、信息论与编码等后续课程提供了重要的理论支撑,在本科阶段教学过程中占有重要地位。该课程教学内容较多,且理论性、系统性、物理性强,抽象概念多,对数学要求也较高,在以往教学过程中,采用传统教授方式,学生往往觉得枯燥,学习难度较大。为了满足我校应用型人才培养的要求,在《通信原理》理论课程中引入研讨式教学方法,对教学方法、教学手段、考核方式均适当进行改革。让学生从实际的应用出发,结合理论知识来理解,提高学生分析问题、解决问题的能力,并在一定程度上使学生创新能力、团队合作精神得到提高。
“研讨式”教学模式起源于18世纪德国,作为德国大学一种重要的教学和研究制度,对于近代德国大学的发展有着重要影响。并且该模式已经在美国、英国、加拿大等西方国家大学本科和研究生教学中普遍使用。该模式中,在有限的课堂教学课时内,由老师进行引导,学生组成专题研究小组,定期集中讨论,丰富学术观点,追踪本学科领域最新技术发展。同时通过“研讨”过程,提升学生的自信心与表达能力,锻炼其团队合作能力及创新思维,既然是研讨,则没有准确的答案,学生可以在“研讨”过程中,对所研究的对象提出质疑,在老师和同学共同探讨下解决质疑。
“研讨式”教学模式在国内也被广泛使用。对于《通信原理》等工科类理论性较强的课程来说,采用“研讨式”教学模式更加有利于将理论知识与实际应用相结合,有利于应用型人才培养,提升学生创新及实践能力。
二、《通信原理》理论教学中存在的问题
(一)教学内容较为陈旧,理论与实践相分离
目前国内大多数学校该课程内容参照了樊昌信等编著的《通信原理》和由曹志刚等编著的《现代通信原理》这些经典优秀教材。在教授时,为了适应社会需求,学生培养方案不断改进,课程设置也进行调整,教学学时不断缩减。而课程中对理论基础要求高,又涉及多门前序课程知识,所以造成要补充通信领域新技术内容较为困难。教学内容都还停留在传统的通信系统原理基础上,更谈不上学生创新性的引导。
通信原理课程理论性、实践性都比较强。必须通过较好的实践,才能让学生掌握的理论知识转化成实践创新能力。而传统的教学模式中,理论教学与实践教学分离严重。一般都是先理论,后进行实验。或开展集中的课程设计等环节来培养学生的实践能力。这样的做法虽保障学生能有较为集中的实践时间,但也造成学生在理论知识学习过程中对知识点缺乏感性认识。最后在实践环节中,学生感到茫然,只能是形式上完成实践环节,却未能较好的锻炼其实践创新能力。
(二)教学方法单一,教学手段落后
在理论教学过程中,为了在规定课时内完成教学任务,使得课堂上不可能有多余时间让学生思考,只能以教师为中心,填鸭式的将知识灌输给学生。学生被动接受知识,导致听课积极性不高。通信原理课程与高等数学概率论、信号与系统等前期课程密切相关,且对数学要求高。部分学生由于前序课程掌握不理想,导致在该课程学习中困难重重,失去信心和兴趣。
课堂上虽辅助使用PPT等多媒体手段,但只有简单图形,对于通信过程中信号的传输,受信道的影响,很难让学生有直观的理解。教授的效率也比较低。往往一个知识点,如随机过程中平稳过程、各态历经性等概念只能单一使用数学形式来描述。
(三)考核方式落后
现阶段绝大部分的高校该课程考核均采用闭卷考试来进行成绩评定。虽然在成绩中一般要求平时成绩和实验成绩占有一定比例,但还是以实际卷面成绩为主。试卷客观题比例过大,未能与实际应用相结合进行主观考核,导致学生对所学知识点必须死记硬背,无法贯通理解,并与实际应用相结合,也不利于学生创新思维发展。
三、《通信原理》理论教学中研讨式教学模式的开展
结合应用型人才培养过程中对创新意识、动手能力、合作精神的要求,在我校通信工程专业,《通信原理》理论教学开展研讨式教学分为以下四个环节。
(一)研讨课题选择
由于《通信原理》课程理论性强,数学要求高,以往理论教学中大部分时间用于数学过程推导,难以将理论与实践相结合。而我校从事该课程教学师资有限,在科研水平上也受到限制,若单独以教师科研课题来用于教学实践,使得学生对科技发展的理解也受到限制,改革效果不明显。在研讨式教学过程中,对研讨的对象选择,从国内外各类学术期刊出发,由教师根据理论课程教学内容,选取合适的学术论文作为研讨的对象,让学生根据自身兴趣选择研讨课题。教师可以根据学生理论学习情况来给出相应难度的课题。将课题分为较难、适中、简单三个层次,每个层次选取2~3篇不同方向的学术论文。学生理论知识掌握较好的选择较难的课题;知识掌握一般的,选择难度适中的课题;基础理论掌握不太好的,则选择较简单的课题进行研讨。这样进行层次和方向的划分,满足不同层次学生的学习需求。整个课程学习过程中可以根据教学重点难点,选取适量的学术论文进行研讨。也可以兼顾课程教学任务完成进度决定研讨的次数。一般来说,整个课程学习过程为期一学期,期间进行2~3次研讨较为合适。研讨次数过少,达不到研讨促进理论学习的效果。研讨次数过多,加重学生学习负担,学生也难以完成相应研讨任务,或是勉强能理解部分学术论文的意思,不能深入进行研究,对其进行改进创新。
(二)引导学生对研讨课题进行探索
学生在选择了研讨的学术论文后,根据教师传授的学习和查找资料的方法,对课题进行独立探索。《通信原理》课程要求学生掌握通信系统的概念、系统的仿真和分析方法。这些知识在理论教学中很难以灌输的方式让学生理解掌握。而以学术论文作为研讨对象,其作者大部分是有一定理论研究基础的,在论文中往往涵盖了整个信号传输的过程,多次同类型文献的阅读,能帮助学生更快的建立系统的概念。而每次研讨内容会跟理论学习内容挂钩,学生独立探索具备一定的理论基础,能在现有层次上有一定水平提升。
学生独立探索过程中遇到问题,可以与老师讨论,或与选择了同类课题的同学进行小组讨论。研讨式过程学生根据所选课题难度和类型进行分组,定期在小组内开展讨论,一般以一周时间进行讨论。小组讨论时,组内成员轮流进行发言,对自己本周内的探索学习知识进行总结分享,并对研讨过程进行总结。
(三)研讨内容总结提高
小组讨论中总结的经验由教师负责筛选,选取其中表现优秀的学生,或是研讨内容能帮助学生对课程中理论知识理解的,分阶段在大班课程教学过程中,与其他学生分享其学习经验。由理论掌握好的学生精炼理论知识理解的内容,传授给全部学生,提高学习质量。由研讨过程中学习能力强的学生给其他学生传授其学习方法,并且在这些总结过程中,学生起主导作用,决定讲什么、怎么讲。教师则负责提供协助,遇到较模糊的知识点,教师协助学生讲解,或提供查询、学习知识的方法,以此来提高学生整体学习能力,也给部分学生提供了锻炼其表达能力的机会。
(四)课内研讨与课程考核相结合
理论课程中所有研讨内容由教师进行归总,以备后续研讨教学中作为参考。以往《通信原理》理论课考试存在客观题占比例大,造成学生死记硬背等问题。引入研讨式教学后,在理论考试中,增大主观题比例,且主观题的来源于课程学习中的研讨内容。将研讨内容中较新的科学技术作为主观题,考察学生对研讨内容的掌握情况,既与通信专业知识结合,又变相地出现学生可以自定考试题的情况,使得学生学习和研讨过程积极性大大提高,也在一定程度上促进了理论课考试改革。
四、结论
研讨式教学模式在国外高校已开展多年,取得了较好的教学效果。在国内高校中,研讨式教学模式也被认为是培养应用型人才的有效途径。本文主要研究在《通信原理》理论课程中开展研讨式教学,从研讨课题选择、引导学生独立探索、团队协作总结,最终将研讨环节延伸至课程考核等几个环节进行了探讨。通过研讨式教学的开展,解决了《通信原理》理论课中出现的教学内容较为陈旧、理论与实践相分离、教学方法单一、教学手段落后、考核方式落后等问题。研讨式教学的开展,使得课堂由教师为主体,变为学生为主体,有利于提高学生学习的积极性、主动性。并且每个人都有机会走上讲台,甚至决定考试的内容,这是在以往填鸭式教学、死记硬背的考试过程中不曾有的。通过研讨式教学,有利于提高学生学习能力、创新能力及团队协作能力。研讨式教学方法是对《通信原理》课程教学方法、考核方法的改革与尝试,也为应用型人才培养中理论课程的开展提供了新的思路。
参考文献:
[1]杨建华.德国高等院校研讨式教学模式及其启示[J].中国电力教育,2013,25(9).
一、加强学科实验课教学
学科实验课教学既是对理论教学的验证、补充,又是培养学生理论联系实际、增强动手能力和创新能力的重要措施。目前,各高校实验教学大都使用现成的综合实验台或实验箱等设备,虽然提高了实验效率,但是学生却失去了动手参与的机会。实践教学要求在实验课中要努力变验证性实验为综合性和创新设计性实验。如模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理通信原理、数字图像处理、数字语音处理、移动通信、光纤通信、交换技术、信息论与编码、计算机通信与网络等专业课程的实验不能单纯地开展验证性实验项目,综合创新性实验项目也要占有一定的比例;而电子线路cad(一体化课程)、数字逻辑系统设计、电信仪器仪表(一体化课程)、单片机原理与应用(一体化课程)、sopc技术及应用、c++编程、java语言程序设计、matlab通信系统仿真(一体化课程)、dsp技术及应用、dsp高级语言开发等课程要求设计性、开发性实验或编程题目达到80%以上;并且每门课程的实验都要求学生要完成实验报告,实验成绩按一定比例计入学科总成绩。
二、实施学科综合课程设计
课程设计是学习某一专业学科过程中,对课程的基本分析、计算和设计方法的过程。实施学科综合课程设计就是面对当前通信系统的复杂性、硬软件结合的紧密性以及必修课与选修课的相关性,对学科课程进行分类组合和构建课程群的课程设计过程。
1.电子技术综合课程设计
电子技术基础课程是信息与通信技术类专业的重要专业基础课。通过模拟、数字、数模混合电路的综合设计,通过使用电路开发板、计算机设计和本文由收集整理实际制作相结合的手段,可以使学生进一步掌握电子线路设计的基本理论和方法。
2.单片机课程的综合设计
单片机课程设计过程是和其他学科紧密结合,不断实践、创新的过程。在完成电子技术基础、数模电、通信线路、单片机等课程后,学生已具备了较多的通信电子方面的知识。在此基础上,让学生完成一个与单片机应用相关的项目,设计出一个实际产品,可培养学生的电子信息系统观和工程意识,提高学生的专业实践能力,使课程设计更接近实际产品设计。
3.信息处理类课程的综合设计
信号处理课程是重要的专业课程,包括信号与系统、数字信号处理、通信原理、数字图像处理、语音信号处理等。但是,由于本课程概念比较抽象,许多理论是基于烦琐的数学理论和数学推导而产生的,学生学起来比较枯燥吃力,也与实际联系不够,教学效果不够理想。考虑到实际硬件制作的难度和成本,根据学校学生的实际情况,在课程设计和教学中,我们主要采用matlab/simulink软件,按照仿真的方法进行课程设计。这种课程的教学重点并不在于提高学生的软件编程能力,而主要是让学生掌握信号处理课程的基本概念、方法、技能及应用。
4.应用软件编程课程的综合设计
信息与通信专业软件类课程包括基础层次的“c语言程序设计”和高层次的“数据结构与算法设计(c++版)”“java语言程序设计”“dsp高级语言开发”等课程。计算机语言系列的课程实践性非常强,为此在综合设计中我们重点突出实用性。我们指导学生用所学的一门或几门计算机语言对一些小型项目进行模拟编程开发,目的在于训练学生综合应用所学编程知识独立完成项目设计开发的能力,加深对软件系统的理解,提高其编程水平。实际教学中主要指导学生进行通信网络编程、网站的开发设计、开发网络小游戏和dsp课程设计等。
三、强化校内外实践实习
强化学生校内外的实践实习,就必须建立健全校内外实践实习基地,密切与企业和科研单位的合作,共同承担应用型和技能型人才的培养。校内实践实习主要包括金工实习(校内金工实训基地)、电子工艺实习(印刷板制作、收音机组装等)、现代通信网基础实训(学校建立电子实训中心);校外实习实践主要包括现代通信网方面的实训(资金不足可与外校共享现代通信网设备)。要与社会上的电子、信息、通信类的相关企业、公司密切合作,每年有计划地组织学生到这些公司企业进行实地参观实习、实训、生产劳动和顶岗实习等。这些实习不仅增加了学生与社会接触的机会,扩大了学生的视野,而且有效地提高了学生的实践能力。此外,毕业前夕也可以让学生进行毕业实习,可由学生自由选择单位见习或学校帮学生联系单位实习。
四、设置课外学分,开展专业能力拓展活动
1.开放实验室
设立开放性实验室,设立大学生创新性实验项目,鼓励参加电子协会组织以及电子兴趣小组的活动。要对学生在开放性实验室的实践活动进行跟踪记录并纳入相应学分制考核。
学生在校期间能够自觉地到开放实验室进行实践活动,并有记录可查,经开放实验室指导老师认定,可每学期给与相应课外学分。学生每学期到实验室完成专业基础实验、设计性和综合性实验、在开放实验室完成设计性项目开发等活动,也可以获得相应分值的学分。
2.开展各类竞赛活动
要组建大学生创新中心,配备完善的实验设备,设立多种产品设计和研究课题,由专业教师全天指导,并邀请相关企业的经验丰富的高级工程师作为兼职辅导老师协同指导学生,学生业余时间可以随时去学习、交流、做实验,鼓励学生根据自己的特长、兴趣和爱好进行研发。同时,每年可有计划地组织学生参加全国、全省的大学生电子设计、制作大赛、全国大学生挑战杯大赛、物联网大赛等;也可经常组织一些中小型的校内竞赛活动。在各类电子竞赛中,积极参加并按要求完成任务者可以获得相应学分;在全省及全国电子设计大赛中获得名次的,要给予物质和精神奖励并记录相应学分。
3.开展专题学术讲座
学校要定期为学生开展学术讲座。可由本校高学历、高职称的人员举办讲座,也可以邀请外校的知名学者、教授来学校举行专业学术讲座。讲座内容涉及到电子、信息、通信、计算机等最前沿的理论与应用技术,使学生更加深入地了解信息与通信技术的最新发展动态。
4.毕业综合技能测试
在毕业前夕,要求每个学生参加毕业综合技能测试并获得相应学分。内容涉及常见电子元器件的识别与使用、仪器仪表的使用、通信电子线路设计、移动通信、程控交换、光纤通信、通信系统仿真、计算机网络、数字信号处理、数字图像处理、dsp开发设计、程序开发等,几乎涵盖了大学四年期间所学的所有专业基础课和专业课。这样做的目的是为了在学生即将毕业走向工作岗位之际,对学生进行一次全面的专业知识与动手能力的考查,使学生更好地适应将来的工作岗位。此外,发表学术论文、协助教师进行科研项目研究、参加暑期“三下乡”社会实践、参加各类专业资格考试的学生也应获得相应的学分。
五、突出毕业设计
毕业设计是大学本科生在校期间一次系统、全面和综合性的实践教学环节。它既是对学生在校期间所学知识和技能的复习、巩固和提高,又是将所学基础知识、专业知识和相关知识综合运用并解决实际问题的一次实践,是培养学生独立分析和解决实际问题能力的一个重要过程,对培养学生的工程实践能力具有重要意义。因此,毕业设计的选题应尽可能结合生产、科研、实验室建设、教学建设等任务,要有一定的先进性和实用性,目的在于强化学生的专业基础知识,增强学生的专业应用能力。毕业设计选题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识和技能,以培养学生的综合能力、自学能力、钻研探索能力和创新能力等。
毕业设计的课题类型主要有理论研究型、应用型和工程设计型三类。理论研究型毕业设计属于分析仿真研究范畴,其领域包括现代通信、信息技术、电子技术、电子商务等新技术所涉及的最新理论、系统设备部件设计方面的研究、数学模型的建立以及软件仿真与技术分析等。应用型课题包括软件开发型和硬件开发型。软件开发型毕业设计项目属软件技术范畴,其领域包括通信技术、信息技术、电子商务、数据库等所涉及的应用软件及系统软件、协议、信令、网站、cai课件的开发等;硬件开发型毕业设计项目属电路设计开发范畴,其领域包括实现数据、语音、图像等业务所涉及的信号处理、传输等技术所应用的电路部分、设备部件、控制电路和实验板开发等。工程设计型毕业设计项目属系统方案设计范畴,其领域包括数据、语音、图像等业务的传输网络设计和优化、各种通信方式的组网技术、电子商务系统的构建与组织等。
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)08―0015―05
信息技术的发展为高等教育带来了巨大的挑战。在不断变革的背景中,大学要以全新的方式思考这样一些问题:在新的环境中教师如何教学生?学生怎样学习?在信息化社会中,利用信息技术手段提高高等教育机构的运行效率,探索新的教学模式,已成为世界各国高等教育改革与发展的重要组成部分。
美国作为互联网的发源地,处于信息技术的前沿,在教学中积极探讨、研究和利用信息技术。总结他们的做法,借鉴他们的经验,对于我国信息技术与教学整合,推动教学变革具有一定的启发。
一 美国利用信息技术推动高校教学变革特点
美国充分重视信息技术对教学的影响,注重研究,同时在实践中建立了CIO制度,发挥图书馆的作用,加强学生信息素养教育,积极探索利用信息技术推进教学变革。
1 充分重视、研究信息技术对传统教与学的影响
从教的方面看,1998年美国研究型大学本科教育委员会公布了《重建本科教育:美国研究型大学发展蓝图》(博耶报告)[1]指出,90年代研究型大学本科教育出现了新的特征,其中之一就是注重创造性地利用信息技术,加强教学内容中信息科学技术的传授,鼓励教师积极应用现代教育技术开展教学,促进信息技术与课程教学的有机整合,推动课程体系的转型。报告提出了五条建议:(1)教师应帮助学生发现如何仔细地设计有意义的问题而不是仅仅寻找答案;(2)当学生对技术的各种应用可能性越来越熟悉时,应对他们利用技术呈现材料的能力进行评价;(3)教师应该不断创造新的教学方法,创作新的教材。应奖励对丰富课程的技术手段做出重大贡献的教师;(4)教学单元计划应包括认真设计用于发展学生计算机技能的练习;(5)应通过校内部门间积极的交流和专业会议鼓励教师发展新的计算机能力,交流有效的基于计算机学习的观念。
如伊利诺伊大学厄本那-香槟分校(University of Illinois, Urbana Champaign)每学期有500名理科学生学习电机工程。这门课的教材分5个部分,其中的几个部分已改为网络版本。学校要求部分教师使用,其他教师使用传统版本。用网络版本的学生,作业是“电路教师”软件包中的练习。软件包中有一个问题集,能即时批改答案。答错的问题可以反复重做。在任何时候学生可以得到同学的帮助,上午8点至午夜12点间可以得到在线本科教师的帮助,也可以直接请教老师。结果采用网络版学习的学生比用传统教法的学生学得好,而且降低了辍学率。更惊人的是当生师比增加了50%以后也未影响用网络版学习的学生成绩,网络教学大大激发了学生和教师的动力。[2]
从学的方面看,2004年11月美国高校规划协会(SCUP:Society for College and University Planning)从人口统计、经济、环境等多角度出发,对美国高等教育的国际地位变化、教育类型与学习方式转变、大学事业发展进行了较全面的梳理与扫描,提出了美国高等教育未来发展的十二个趋势。[3]其中第一个趋势就是:随着M型(自动化)学习方式推动教育到达新的高峰,大学弹性教育和校园信息化程度的要求将越来越高。报告指出,IT技术成为美国当代大学生生活中不可缺少的重要组成部分,以至于他们被称为“总是期望在手指尖上拥有世界的人”,他们在Internet上体验生活,一改过去带着课本、听着卡式录音带或去教室听讲座的传统学习方式,可以坐在地铁或公共汽车上无线接收任何他们想学习的东西,实现了便携式、自主化学习。与这一代人的时代特征相对应,这一代人对大学的选择也越来越多地取决于大学弹性教育程度、大学校园信息化程度及可供学生使用的程度。
如明尼苏达大学克鲁士顿分校(University of Minnesota,Crookston)建立了四个技术评价基本标准:所有全日制学生、教师和职员都有一台便携式电脑;计算机技术渗透到每门课程;学生、教师和职员都通过当地的网络和Internet用电子邮件交流沟通;校外拨号上网促进图书馆和其他电子图书馆的使用。学生可以通过网络同教师、导师、服务部门接触,享用信息资源。学生认为最大的好处是可以掌握技术方面的技能,可与职业准备联系起来。87%的学生认为能安排好时间并很快完成功课。[4]
2 大学校长对信息技术有清醒的认识,并推动变革
美国大学校长对信息技术有清醒的认识,积极利用信息技术推动教学变革。正如《创造未来――美国大学的作用》一书中所说“信息技术改变了传统的教学模式,研究型大学既不会完全被排斥,也不会丝毫不受影响。”[5]
密西根大学前任校长詹姆斯•杜德斯达特(Jams Duderstadt)认为,“信息技术是一种跨越边界的力量,不仅突破时空限制,而且能够突破国家框架、学校围墙和学科壁垒,促进全球知识网络共同体的形成。信息技术不是一种独立存在的力量,它与全球化等力量相互缠绕在一起,将大学构建成全球性的知识网络共同体。”[6]1996年6月21日,他历经多年筹备,以课程教学与学术科研资源的数字化为依托,建设了“媒体联合体”,对大学公共服务体系与教学科研的集成与创新进行了探索,改造了传统的“信息共享空间”(Information Commons),创造了一个基于先进信息技术与数字媒体的真正的“学习共享空间”(Learning Commons)――“数字媒体共享空间”(Digital Media Commons)。
MIT前校长查尔斯•威斯特(Charles Vest)说:“大学学习与教学本质就是开放……技术为我们提供了更好的方式……教育资源将以更加开放的方式惠及更多学习者”。2001年,由他策划并亲自倡导的麻省理工学院网络课件开放工程“MIT Open Course Ware”(简称MIT OCW),计划在十年内把MIT所有的课程内容放到网上。[7]目的是通过这个项目推动MIT本身的教育教学,提升MIT在全世界的形象、同时供全世界所有的人免费使用。MIT网上所有课程都有教程大纲、课程的日期安排(教学日历)和讲课记录。许多课程还有作业、试卷、问题(包括解答)、实验室、项目、超文本的课本、模拟、演示、辅导和讲课的视频实况及网络资源链接等。现在网络课件开放工程对推动和促进MIT自身的数字化变革,尤其是与课程相关的政策、体制变革产生了极其深刻的影响,并在世界各国的高校中发展迅速。
3 普遍建立了CIO制度,推动教学信息化
20世纪90年代以后,随着高等教育信息化的发展,CIO(Chief Information Officer)体制开始在美国高校中出现。调查数据表明,目前在美国高校中,已有69.3%的被调查学校设置了CIO职务,而且还有4.2%的未设立CIO的美国高校正在考虑设置此职务。目前,美国高校CIO的具体工作范围一般包括:教学信息化、管理信息化以及校园语音和数据通讯项目等。[8]
教学信息化问题被许多美国高校当作是信息化建设的重点发展项目。所谓“教学信息化”,主要是指在高校的教学过程中,改革教学观念、运用系统化的教学设计方法,充分利用信息通讯技术来实现教学组织形式的多样化、教学内容的电子化、教学方法和教学手段的信息化,从而拓展师生之间信息交流的渠道,提高教学效率,扩大教学范围的改革过程。目前美国高校教学信息化的建设主要集中在以下四个方面:(1)在传统教学过程中使用信息技术工具和手段,如电子邮件、BBS、课程网页及各种电子资源等;(2)在线教学,如“学习课程管理系统”(LMSCMS);(3)信息技能培训,如针对教师、学生和管理人员的信息素养培养;(4)教学信息化政策的制订,如鼓励政策、电子资源的知识产权保护政策等。
4 发挥图书馆的作用,加强学生信息素养教育
美国图书馆协会及其高校图书馆在信息技术推动教学变革方面发挥着巨大的作用,加强了对教师和学生信息素养教育。美国高校图书馆自20世纪80年代末90年代初就开始探索如何有效地开展信息素养教育,基于Web的信息素养教育已成为美国大学图书馆用户教育的主要形式。如耶鲁大学图书馆基于美国大学和研究型图书馆协会(ACRL: Association of College and Research Libraries)制定的科学和工程技术专业的信息素养能力标准,设计实现了网上信息素养指南,包括一系列在线学习资料和小测验,培训读者驾驭信息资源的能力。斯坦福大学图书馆提供了在线引导式教学“SKIL”(Stanford’sKey to Information Literacy),设计了六个学习模块,供学生在线学习。美国德克萨斯州立大学的信息素养课程“TILT”(Texas Information Literacy Tutorial)采用“通论”方式组织课堂教学,包括概论(Introduction)、选择(Selecting)、检索(Searching)、评价(Evaluating)、图书馆导引(Follow-up)等五部分。俄亥俄州立大学15项在线指南“net.TUTOR”,提供了使用网络工具、搜索、研究技能等在线指导。[9]
在高校里,信息素养教育也越来越受到重视。如美国加州大学意识到信息技术对社会发展的重要性,因此一直致力于学生信息素养的研究,制定了一系列计划,提出了加州大学信息素养评价指标体系,包括7种核心能力:(1)学生不仅能够在某一学科的概念结构框架内形成和陈述自己的研究问题或研究主题,且研究的问题能较容易地被他人理解和参与合作;(2)学生具有根据自己的研究问题或主题决定信息需求的能力;(3)学生具有使用合适的技术工具在各种形式的信息中定位或提取相关信息的能力;(4)学生能够组织信息,且组织的信息能够被人们分析、评价、综合和理解;(5)学生具有使用各种媒介创造和交流信息的能力;(6)学生能够理解信息中的伦理、法律和社会政治问题;(7)学生能够理解运用从各种资源中提取信息的技术、观点和实践。[10]
二 美国威斯康星大学麦迪逊分校的个案[11][12]
威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)建立于1850年,是一所历史悠久,享有盛名的美国公立高等学府。据2002年美国国家科学基金会(NSF)的统计,威斯康星大学的R&D经费居全美第二,博士学位的数量排名第三(NSF,1999),39个研究生教育专业中有16个在全美排名前10位、35个排名前25位。威斯康星大学麦迪逊分校在利用技术方面是令人羡慕的,通过利用学校的智力和财政资源,在利用技术改进教学方面正在取得不断增长的、有创造性的、稳定的进展。威斯康星大学的校长大卫•沃德校长(David Ward)认为“信息技术是一个强有力的工具。为了利用这种力量,我们必须重新思考我们传统的教学及其研究方法。”
威斯康星大学麦迪逊分校设立了CIO,由一名副教务长兼任,负责全校的教学、科研和管理信息化服务。威斯康星大学麦迪逊分校充分发挥图书馆在信息素养教育中的作用,专门在主页上设置一个“图书馆与信息素养指导”,帮助学生使用信息资源,加强对学生信息素养教育。
学校认识到虽然信息技术在任何时候都不可能迅速创造出一场学习的革命,但是信息技术能够帮助学校使学习与学生的需要和能力同步前进,让教师更多地成为“站在一旁的指导者”,而不是“讲台上的圣贤”,使学生积极主动地参与到合作型学习中,并且提供克服时间和地点障碍的教学途径。而该校凯斯林•克里斯托弗(Kathleen Christoph)认为“技术促使我们思考传统的教学方法,以及如何利用技术使我们的教学方式有所不同。”威斯康星大学麦迪逊分校利用技术推动教学变革主要表现在四个方面:
1 拓宽了教师与学生之间的联系。在威斯康星大学麦迪逊分校师生员工越来越娴熟地利用信息技术来改进现有的教学活动。技术使教师与学生之间、校内外学生之间的联系变得更加容易。课内课外学生与教师频繁的联系在激发学生的学习动机和参与热情方面是一个重要因素,教师们的关心帮助学生度过逆境而持之以恒地完成学业。
信息技术架起了跨越距离的桥梁,帮助营造出虚拟的学习化社会。如神经生理学课堂上,120人的学生,很难组织在一起进行学习。利用信息技术,建立了虚拟的学习平台,以8人为一组,利用视频会议,每组都尝试解决一个与耳朵有关的医学问题。老师则起到“咨询专家”的作用,同时监控电子通讯。
利用电子邮件改善了教室的物理结构、延长了办公时间。教师们反应说,和传统的办公时间进行接触的相比,学生们以电子邮件、在线讨论方式进行联系的人数急剧增加,从而提高了学生效率和学习质量。同时学生们尝试利用电子邮件去结识教师和其他人。
2 加方便快捷获取学习资料。学习资料在威斯康星大学麦迪逊分校越来越能够在白天或者晚上的任何时间、任何地点得到传递。信息技术为学生和教师提供了学习教材的快捷途径,并且还可以利用多媒体,借助互联网传递信息。
图书馆的资料不再局限在图书馆的建筑内,在线目录能够帮助查找书本和杂志等传统资料。从美国CIC图书馆联盟的目录来看,它现在是除美国国会图书馆以外世界上最大的图书馆。
信息技术不仅更容易接触到学习材料,而且也为教师提供了因材施教的新方法。数字媒体能非常容易地打破原有教材的安排,按照自己的想法进行组织教学,同时信息技术也使教材更容易理解、更个性化,也更丰富。如琼•怀特曼教授通过互联网把课本、图表、乐符、音频和即兴创作的音乐等学习材料及时上传,学生可以在网上去看、去听,同时提供相关的联接,引导有兴趣的学生进一步深入学习,避免了以前把更多时间浪费在一遍又一遍重复内容的讲解上。
信息技术为学生提供了更多的自由空间。学生可以把节省下来的时间用来磨练他们的分析、综合、运用和评价的认知技能。教师也可以利用节约下来的时间帮助学生辨别什么是有价值的学习,帮助他们形成更加深刻的理解和信仰。比如尼克•卡希尔教授的“艺术史概论”课堂上,以前学生们习惯把很多课堂时间用来讨论学习材料,而现在学习材料可以通过互联网来传递,可以在课外空闲时间来讨论,上课上可以自由地详细探究一些艺术史问题。正如教授本人所说的“实际上是把课堂讨论时间真正用在讨论上了。”
3 教学手段多元化。信息技术为学校广泛接触各种学习材料变得更加容易,视频、音频以及交互技术的新发展为教学提供了很多机会。在威斯康星大学麦迪逊分校教师们利用生动活泼的多媒体形式演示动态过程,传授复杂的教学内容,学生利用模拟教材获得在传统课堂和实验室不可能得到的、真实的生活经历以及有指导的技能锻炼。
多媒体在某种程度上为传递思想提供了机会,而这是传统教学工具所办不到的。比如医学上肺的运动、音乐课上的节奏等。通过技术手段模拟真实的情境,实现“真实世界”相类似的环境。这种模拟为学生提供了一个发展和锻炼的技能的机会,这些技能是用其他办法和在教室里都不可能得到的。如遗传学教师就会使用计算机来进行果蝇的“饲养”。利用软件按照科学的精确模型,学生将数据进行汇总并分析结果,通过技术节省了试验的时间和扩大了参与的人数。
信息技术为个别学生学习某种技能提供实习、互动和必要的评价,甚至能根据学生的学习特点和进度提供在课堂上没有理解的东西。如图书馆制作多媒体检索的指南等。
4 重建课程与大纲。信息技术利用导致了课程结构和教学大纲的巨大变化。如有两门化学导论课,每年在该校有440多人选修,这两门课程经过约翰•莫尔教授改造,使学生有了更多富有个性化的学习机会,教师授课和面对面讨论的时间也变得更少。这种利用信息技术,除了使教学个性化外,以信息技术为基础的教材也将让学生在随后的过程中复习化学,并且这种教材还包括一些来自其他学科的例证和信息,可以帮助学生看到他们所学化学知识的应用。实现这种教学方式的转变,要求教授们从说教式的知识传递转为个性化互动教材的设计者以及学生的引导者。
利用信息技术威斯康星大学麦迪逊分校开设了一个全新的、高质量的跨学科研究生项目。该项目的基础课采用互动式案例研究的形式在课堂上讲授。借助网络技术,很多学生可以实现既能够选修这些课程,又能按照他们自己的时间在原来的地点工作。通过信息技术和更改教学计划,更多来自各种不同背景的学生将有机会接受高质量的教育。
三 美国利用信息技术推进高校教学变革的启示
纵观美国,充分利用信息技术,顺应时代的潮流和趋势,积极推进教学的变革。我们应该借鉴美国发展经验,结合高校的自身特点,积极稳妥的利用信息技术推动高校教学变革。
1 转变观念,积极利用信息技术推进高校教学变革。通过Google的搜索功能,我们查询了国内如清华大学、北京大学、上海交通大学等九所研究型大学校长关于信息化的讲话和报道,发现整体数量不多,而利用信息技术推动教学改革的更是凤毛麟角。2008年11月21日,北京大学才首次召开信息化建设工作会议。校长周其凤在所提出的要求中,第一条就是要“转变观念,统一认识”,他认为“要正确评估信息化建设对学校教学、科研和管理工作所起的促进作用,要认识到信息化是建设现代化大学的必然选择。”[13]而其他高校的则没有发现校长有相关的言论和报告。
信息技术推动教学变革是一个自上而下的过程,学校领导特别是校长的高度重视,有助于形成良好的氛围和效果。在全校利用信息化推动教学变革的氛围下,教师把信息技术用于教学,观察它对学习产生的潜在影响,并且从中寻找感到轻松自在的方法。只有当教师对信息技术的利用感到舒适,并且投入时间和精力从事着真正的教学法改革时,技术才会对学生的学习产生影响。教师转变观念,积极利用信息技术推动教学变革,势必引起学生的浓厚兴趣,将有助于教学质量的提高。
2 打造平台,充分发挥高校图书馆的作用。图书馆凭借自身的丰富的文献信息资源、快速的信息网络、现代化服务设备优势等多方面的优势,必将成为信息素养教育的主要基地和主要承担者。信息素养教育是高校图书馆履行其信息职能和教育职能的具体实现,它将体现和提升高校图书馆在学校教育任务中的作用。但是从国内高校图书馆的定位和现状来看,图书馆独木难支,还难以发挥信息素养教育的带头的作用。建议高校组建信息素养教育领导小组,具体落实则由图书馆牵头,联合其他教学管理单位,通过完善基础设施,建立一个完整的信息素养教育平台,对教师、学生进行信息技术和利用进行培训和教育,培养师生掌握信息的获取、评价、分析和利用技能,促进信息技术应用到教学中去,积极探索制订大学生的信息素养的标准。
3 加强研究,重视学生的信息素养教育。信息素养已在全球展开,2003年9月,联合国信息素养专家会议发表了“布拉格宣言:走向信息素养社会”(The Prague Declaration:Towards an Information Literate Society)。该会议由美国图书情报学委员会(NCLIS:National Commission on Libraries & Information Science)和国家信息论坛组织,来自世界23个国家代表了7大洲的40位代表讨论了信息素养。他们认为,如何使人们从互联网时代的信息和通信资源及技术中受益是当今社会面临的重要挑战,并宣布信息素养是终身学习的一种基本人权。[14]目前国内高校已经开始启动了信息素养教育,但是关于这方面的研究在系统性、标准等方面还没有突破性的进展。各个高校要充分重视信息技术条件对学生学习的影响,要在课程设计、教师队伍、硬件投入方面加强力量,加大对信息素养教育的研究,提升学生的信息素养。比如开设“信息素养教育”课,要求学生学习教材和电子信息资源的组织、查找和评价。学生通过上课、学习及专题研究、课外阅读等方式,掌握信息的获取和利用技能,提升信息素养。
4 理顺体制,整合优化校内信息资源。目前各个高校成立了信息化办公室,主要职能包括学校信息化工作的规划、实施、协调和管理。但是作为一个职能部门,只能推动硬件设施、校园环境网络等建设。由于管理行政体制问题,分管信息化的学校领导一般不会分管教学工作,因此就很难推动教务处等相关教学部门利用信息化进行教学变革。事实表明,国内的教育信息化建设已经有二十多年的历史,但到目前为止仍然处于青少年时期,一个很重要的表现是,信息化建设中校内各单位各自为政,导致标准规范不统一,信息无法共享。[15]因此要利用信息化推动教学变革,应该借鉴美国的模式,结合中国的特色,设立类似于CIO的职位或者由主管教学的副校长兼任,整体负责信息化工作,整合信息资源,优化信息资源的配置,应用于教学,推动教学变革,借此推动全校信息化建设。
参考文献
[1] 博耶本科教育委员会,朱雪文译.彻底变革大学本科教育:美国研究型大学的蓝图[J].全球教育展望,2001,(3):67-74.
[2][4] 吴晓郁.依靠信息技术改革高等教育――美国高校的网络教学[J].教育研究,1999,(4);66-69.
[3] Trends in Higher Education [EB/OL].
[5] (美)罗德斯(Rhodes,F.H.T.),王晓阳等译.创造未来――美国大学的作用[M].北京:清华大学出版社,2007-05.
[6] 郑旭东,杜德斯达特:直面无声袭来的危机[EB/OL].
[7] Unlocking Knowledge,Empowering Mind[EB/OL].
[8] 赵国栋.信息时代的大学:美国高等教育信息化发展及其启示[J].现代教育技术,2003,(5):11-17.
[9] 孙宇.构建高校图书馆信息素养教育的虚拟学习环境[J].图书情报工作网刊,2009,(11):1-5
[10] 王静编译.美国加州大学信息素养评价的研究[J].开放教育研究,2005,(3):93-96.
[11] 凯斯林•克里斯托弗.明智的使用技术――借助技术进行教与学的新途径.令人骄傲的传统与充满挑战的未来:威斯康星大学150年[M].北京:清华大学出版社,2005.
[12] [EB/OL].