电子信息工程专业《专业综合课程设计》教学改革
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2021年12期教改新论高教学刊应用型本科院校实践教学课程改革与探索———以五邑大学《电子电路综合设计》为例*曹路,王玉青,杨敏(五邑大学智能制造学部,广东江门529020)2018年5月26日,五邑大学因应国家制造强国发展战略和高校“双一流”建设的需要,学校通过调整学科资源、优化学科结构而组建智能制造学部。
为全面提高人才培养质量,加强专业内涵建设,培养适应社会经济发展模式的应用型人才,智能制造学部所有专业按照“以学生为中心”“产出为导向”“质量持续改进”的核心理念,重构了课程体系。
根据2018年培养方案,智能制造学部对现有的实践教学进行了资源整合,形成了《电子电路综合设计》实践课程。
《电子电路综合设计》是模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计所对应的专项实践环节,是一门强调综合性设计方法与实践的必修课程。
课程通过指导学生查找相关文献,用团队合作的方式,完成功能电路的分析和设计,利用软件仿真实现合理有效的功能需求,通过硬件制作包括电路板的焊接、调试实现具体功能,并展示实物、撰写报告、汇报设计过程。
课程为后续专业综合设计和毕业设计等实践类课程提供文献查询、方案制定与评估、设计说明书撰写和答辩等技能,为后续学习奠定基础。
实践环节的教学质量对学生的实际动手能力和创新能力的培养有重要影响[1-4]。
丁莉峰等[5]以电化学方向为例,提出改变传统专业实验的教学理念,增加对开放性实验的探究,将教师的科研项目渗透到教学内容中,以提高学生的创新能力。
胡明茂等[6]从师资建设、学生社团建设、仿真技术的应用等几个方面提出了应用型本科院校实践教学的建设。
熊田忠等[7]以运动控制课程为例,指出应用型本科建设应从教学内容优化、进行立体化教学资源建设、改革教学方法等方面进行改革。
吕凤娇等[8]通过改变教学理念、改革教学模式、加强实践教学、开展校企合作等方式,对药剂学课程体系进行了一系列改革和实践。
刘琪芳等[9]以山西农业大学电子信息类课程为例,提出了构建科学合理的实践教学体系,完善与优化实践教学内容,建立复合多元化实践教学模式。
从电子设计竞赛谈电子信息工程专业实践教学改革与创新能力的培养摘要:本文从电子设计竞赛出发,根据多年教学实践经验总结了电子信息工程专业实践教学改革与学生创新能力培养的经验,为电子信息工程专业实践教学改革探索了一条新路。
关键词:电子设计竞赛电子信息工程创新能力培养中图分类号:g642高等教育包括理论教学和实践教学两个组成部分,教育部在关于进一步深化本科教学改革、全面提高教育教学质量的若干意见中提出了要重视实践环节[1],提高学生的实践能力,培养创新型人才。
目前,在我国高校中实践教学没能与理论教学紧密结合,在教学中占有绝对主导地位的是纯理论教学,“重理论,轻实践”的现象普遍存在。
全国大学生电子设计竞赛是四大学科竞赛之一,是由教育部和前电子工业部共同倡导和主办的[2]。
我院于2000年首次派出代表队参赛,共取得全国二等奖一次,全省一等奖一次,二等奖三次、三等奖多次的优异成绩。
以上这些优异成绩凝聚了老师心血和同学们的汗水,更证实了我院近几年来,改革实践教学内容、管理体制、加强实验室建设等实践教学改革方面的教育教学改革的效果,吸引学生参加课外科技活动和各类竞赛,充分调动学生学习的积极性,完成对具有实践能力和创新精神的应用型人才培养的目的。
我们的实践教学改革与创新能力培养之路也是伴随着参与电子设计竞赛工作逐渐展开的。
竞赛要求参赛者在规定的时间里,全国大学生电子设计竞赛的题目涉及到80%的专业课程知识,因此竞赛题目具有实用性强、综合性强、技术水平高、技术水平发挥空间大的特点。
每组参赛队员协作完成从题目选择到方案论证、从软件设计到系统整体调试、从电路的独立涉及到电路安装调试完成、最终的论文写作等全部工作。
涉及实践性教学环节有:专业实验课、课程设计、生产实习等;因此若想取得好成绩,必须在每个教学环节都有好的教学效果,特别是实践教学环节要脚踏实地,切实有效的培养学生的工程能力。
相关的经验和做法总结如下:1 结合实际构建实践教学新体系根据我院培养人才的需要,积极探索和改革实践切实可行的教学方法与内容,构建适合学分制相配套、开放式教育特色的实践教学体系,以建立创新人才培养模式为前提,创新人才培养为主导思想,将实践教学改革融入到教学改革的总体中,强化实践教学对学生创新意识的培养,强调实践教学对实践能力及综合素质的培养起着不可替代的作用,与人才培养方案的修订相结合,建立不断更新和改革实践教学内容和机制,构建系统化的实践教学模式。
的学生可能由于家庭经济压力也可能会放弃自己的理想。
迫于招生的现实压力,学院软件工程专业所招学生的录取分数较其他院校同类专业要低一个档次,这直接影响到所招学生的学习能力和文化基础的水平。
这样一种现实因素,自然地,对老师以及学生本身都提出了一种更高的要求。
二、语言类课程教学实践的改革与完善从第1小节分析中我们可以发现,在我院软件工程专业学生培养过程中,制约学生实践能力培养的瓶颈有两个:一是生源质量,一是实验课程的师资力量。
为了提高生源质量,学院乃至学校都做了大量宣传工作,宣传学院办学模式的优势、宣传历届毕业生的高就业率及较高的就业质量。
同时也对优秀新生实施奖励措施。
这些努力有一定的效果,但不是很明显。
较高的学费短时间内仍然是很多贫困家庭首要考虑的因素,而对农业院校认识上的主观偏差也很难短时间内纠正过来。
因此生源质量问题不是短时间内能改变的,而需要靠不断地提高办学质量,形成良性循环,从而吸引学生。
针对校内实验课程的师资力量不足问题,学院从实际出发,切实提出了一种可行、有效的教学改革措施。
1.将软件工程专业培养计划中的校内课程进行梳理,将语言类课程单独列出。
从新生入学到学生离校去实训基地,语言类课程占了相当的比重。
按照不同培养方向,设置了由浅到深,由易到难课程体系。
如学院的JAVA开发方向,先后开设了C语言程序设计,培养程序设计的基本思维和理念,VisualC++,进一步激发学生软件开发的兴趣,JAVA程序设计基础、JSP程序设计、大型数据库技术等,为将来就业做好准备。
这些语言实践类课程在软件工程专业学生的培养过程中占有重要地位,单独列出来,形成相对独立的体系,在其他基础理论课程的支撑下,更有利于学生毕业后的就业。
2.对于单列出来的语言实践类课程中的实验课程部分聘请有丰富实践经验的校外老师进行教学。
尽管学院办学模式本身就是“3+1”模式,第四年就是由具有一线开发实践经验的老师指导学生开发实践,但是为了让学生更早地体验软件开发,更早地融入专业的学习实践中,学院聘请了校外企业里的软件工程师来学校给学生上实验课。
《电工电子综合课程设计》课程思政优秀案例(一)课程思政总体教学设计“电工电子综合课程设计”是一门基于项目式教学、以构建电控系统为目标的电气信息类专业必修课。
课程团队探索将项目式教学与课程思政有机融合,结合电控系统开发过程中的实际工程问题,系统地梳理课程思政的系列素材,由浅入深、由表及里,制定六个方面的培养目标,与思政课程共同构筑全员育人格局,如图1所示。
图1 “电工电子综合课程设计”课程思政培养目标依据培养目标,教学过程被划分为任务布置、需求分析、方案设计、系统分析及结项考核五个阶段,结合不同阶段的任务特点,传授不同的思政内容,实现知识传授与价值引领相融合的嵌入式课程思政育人,如图2所示。
在此基础上,在每个阶段均设置知识讲授环节和学生实践环节;结合不同环节的教学形式,指导教师充分提炼电控系统开发过程中涉及专业知识所蕴含的价值理念,并将其转化为教学案例。
进而,在知识讲授环节,采用案例分析模式,探索思政育人的价值引领;在学生实践环节,通过解决工程问题,实现思政育人的切身感悟。
图2 课程思政育人架构(二)教学改革创新点1.提炼了专业课中蕴含的社会责任、文化自信等价值范式,将其嵌入项目式教学的不同阶段,实现知识传授与价值引领相融合,提升了专业课程的思政教育感染力,培养了学生的家国情怀和行业理想。
2.开放了控制科学与工程学科的硬性和软性的科研资源,将学科的学术科研资源优势转化为思政育人资源优势,将国内外科学研究前沿融入学术精神教育,培养学生的学术志趣。
3.联合工业产业界及国际学术界的行业专家,将学科丰富的产业行业资源优势转化为课程思政的育人优势,将行业和产业技术的发展嵌入价值引领。
(一)案例名称由特斯拉“减配门”看工程设计中的伦理道德(二)案例教学目标通过结合真实的电工电子产品设计案例,使学生在追求控制系统功能实现的基础上,深入理解课程所要求的工程规范知识,在提高专业技术能力的同时,养成良好的行为习惯;进一步引导学生全面地考虑各类技术与非技术因素,关注工程中的社会、经济、环境等方面的影响,培养学生的职业道德意识,增强学生的社会责任感,从而提升学生的综合素养。
电子信息工程专业《专业综合课程设计》教学改革
作者:刘文博王涛王书志张兴莉
来源:《学业》2019年第02期
摘要:在我国信息技术不断发展的过程中,工程应用型人才成为了人才的重点需求类型。
在电子信息工程专业中,要想更好的实现人才培养,做好专业课程设计则成为了非常重要的一项工作。
在本文中,将就电子信息工程专业《专业综合课程设计》教学改革进行一定的研究。
关键词:电子信息工程;《专业综合课程设计》;教学改革
1 引言
电子信息工程专业是为我国培养高级电子信息人才的专业,在现今高校发展中占据重要的地位。
而在现今教学活动开展中,在课程设计方面还存在着一定的问题与不足,并因此实际教学效果产生了较大的影响。
在该种情况下,即需要高校能够充分联系专业特点做好课程设计工作,在保障人才成长需求的基础上为社会培养出更多优秀的人才。
2 存在问题
在以往课程设计教学中,还存在着一定的问题,其主要体现在:第一,内容设置落后。
在课程设计教学内容设置中,同社会需求存在脱节情况,生产实际同项目设置间缺少结合性,在选题方面也存在较为单一的情况。
在课程设计中,不同类型内容间缺少关联,无法起到相互促进的效果,且同实验、实训间也缺少必要的支撑与交互;第二,目标不够明确。
受到长时间传统教学观念的影响,部分教师在具体教学活动开展中,更多的对理论教学具有强调,在学生工程能力培养方面则存在一定的忽视情况。
在具体教学中,教师也没有同等的看待独立实验课程以及综合课程设计,在综合性课程设计教学目标方面存在淡化情况,并以此没有充分发挥出综合性课程设计在人才培养中的作用。
在课程设计中,没有对学生综合素质培养引起重视,包括有协作能力、创新能力以及表达能力等;第三,考核程序不规范。
在现今课程设计评价、监控中,也存在不够规范的情况,更多是看是否落实相关任务、教学秩序是否正常等等,而缺少深层次的评价机制研究,在评估体系建立中工业存在不够健全的情况;第四,教学组织不科学。
在现今部分课程设计教学中,由教师对设计题目提出,学生在接受题目后自主完成。
同时,存在一名教师同时指导几十名学生的情况,在时间以及精力方面无法保障,直接影响到指导效果。
3 改革内容
3.1 基础设计实验
在该部分中,主要的教学内容有电子技能基础、高频、电路分析、数字分析以及小系统设计等,包括有元器件焊接检测,不同放大电路,组合时序逻辑电路以及无线发射电路等,主要是具有中小规模的器件,通过多媒体教学方式的应用对电路的测试以及规范安装方法进行演示,对训练、授课的结合目标进行实现,通过模块化、积木式结构进行设计,安排学生以自主的方式电路进行测试与安装,保证学生能够更为深入的理解相关理论。
3.2 提高性实验
在该部分中,主要内容即是电子信息类专业信号的控制、检测以及处理等实验。
具体来说,对中大规模集成电路、可编程逻辑器件以及专用集成电路进行应用,对EDA技术进行引入设计测量仪器以及信号源,其目的即是对学生的综合设计能力进行培养,更加强调实现不同设计方案,通过电子设计平台做好突破创新。
同基础性实验相比,在实验内容方面体现出应用、综合以及设计特点。
3.3 研究创新实验
在该部分中,包括有学生自拟课题以及科研课题,要求学生在对方案进行自拟的情况下对电路进行设计,对新旗舰、新技术进行应用。
其目的,即是对学生的创新设计、新期间应用以及科学研究能力进行培养。
为了保证实验的创新性,在该部分中,对综合电路设计内容进行设置,通过该部分内容为学生介绍不同器件的应用方式,对最新设计手段以及电路设计方法进行提供,积极开阔视野,通过综合设计题目的制作使学生能够从中进行进一步锻炼与研究,在面临到问题时,以自身理论知识为基础通过仪器设备以及相关资料的应用进行分析,进而实现其创新能力的提升。
4 教学改革方式
4.1 加强学生了解
在具体改革当中,需要对学生的实际学习情况进行了解,在此基础上对具有较强可行性的教改方案进行制定。
就目前来说,对学生的自主学习积极性进行提升是一项重点问题,在内容以及方法选择时,要保证能够同学生特点具有较好的适应性,将通用性、实用性作为主要知识,保证能够对其就业需求进行满足。
在所需掌握的技能方面,要按照循序渐进的方式做好教学计划制定,保证其在学习完成后具有从事研究以及实际工作的基本能力,能够对职业变化的需求相适应,在专业素质方面具有好的体现。
4.2 加强实践教学
在现今严峻的就业形式下,如何促进学生就业可以说是实际教育工作开展中的一项重点内容。
在课程设计中,要对以往对专业理论教学系统性、完整性具有较高重视程度,轻视实践操作的教育模式进行改变。
对学生未来专业活动中所需的能力、素质以及知识结构方面加强分
析,以此对课程设计教学计划以及培养方案的制定,对实践教学进行合理安排。
根据行业人才需求,在课程设计中,要充分提出实用性以及发展性,根据社会所需的应用型人才进行培养。
4.3 开展竞赛活动
在实际教育过程中,要想真正的提升学生素质,单纯通过课程设计培养学生的创新能力是不够的。
在该种情况下,需要能够做好第一、第二课堂的结合,通过第二课堂的应用做好学生的实践锻炼,以此实现对学生综合素质的提升。
具体来说,需要将课程设计教学同电子设计竞赛活动进行结合,将电子设计竞赛培训纳入到教学当中,通过课程设计方式对竞赛水平进行提升,将其作为扩展应用、扩展知识的关键部分。
具体来说,要积极引导学生参与到不同测评以及竞赛活动当中,对好的人才培育竞争机制进行形成,通过现有条件的充分利用、结合专业课程开展课外活动,不断延伸课程设计教学。
4.4 加强实验室建设
在人才培养中,良好的实践场所十分重要。
对于电子信息工程专业来说,新方法以及新技术层出不穷,软件器材更新速度很快,如果缺少配套实训场所,则无法有效提升学生能力以及综合素质。
在该种情况下,即需要能够做好校内的实验室建设,对设计相关的图书资料以及仪器设备等进行积极购置,通过实验平台的高质量打造为学生能力提升打下基础。
4.5 做好队伍建设
对于课程设计来说,其具有较强的实践性,这即对教学队伍具有了较高的要求。
作为课程设计的指导教师,不仅需要具有扎实的理论知识,且在实践经验方面也需要具有丰富的特点,以此在能够在教学中充分的发挥出榜样以及示范作用。
尤其是在现今电子技术迅速发展的情况下,即要求教师在教学的同时也需要能够做好在职进修以及业务学习,通过该方式不断补充新技术以及新知识,以此实现自身指导水平的提升。
在长时间实践指导中,不仅能够对自身在知识方面存在的不足与缺陷进行发现,且能够在实践当中总结经验,不断提升教学能力以及教学效果。
5 结束语
在上文中,我们对电子信息工程专业《专业综合课程设计》教学改革进行了一定的研究。
在未来课程设计教学中,即需要能够做好以往存在问题把握,针对教学需求做好教学改革工作,以科学教学措施的应用开展教学,不断提升教学水平,促进高素质、高水平人才培养目标的良好实现。
参考文献:
[1]赵润林,杨晓敏.计算机专业应用型人才培养模式探索[J].计算机时代.2013(06)
[2]何静媛,朱征宇.高校计算机专业实践教学改革研究[J].计算机教育.2010(02)
[3]路莹,唐晓君.基于课程群的集中实践模式的探索和实现[J].计算机教育.2009(22)
[4]張忠发.关于电子信息工程专业“课题式”教学的改革研究[J].明日风尚.2017(22)
项目支持:
西北民族大学电气工程学院教育教学改革研究项目,电子信息工程专业《专业综合课程设计》教学改革。
作者简介:
刘文博(1982-),女,硕士研究生,讲师,主要从事信号与通信系统的研究,承担通信原理、模拟电子技术等课程的教学工作。