电气信息类专业创新能力培养模式的初探

2023-01-24

创新能力作为大学毕业生的基本能力之一,对提高我国科技创新水平,增强国际竞争力具有十分重要的意义,教育部2007年初的1号和2号文件中对学生实践创新能力培养均高度重视。随着世界信息技术的飞速发展,电气信息类这个实践性很强的学科在迎来巨大发展机遇的同时也面临着挑战,如何培养出高素质、创新型的大学生,是摆在我们面前的一个主要研究课题。

1 大学生创新能力现状与形成原因分析

由于各种主、客观因素的制约,造成了我国当代大学生创新能力普遍较低,制约大学生创新能力发展的因素主要有以下几个方面[1~2]。

1.1 人才培养模式不适应社会发展对人才类型的需要

多年来的教学改革并没有从根本上解决创新型人才的培养问题,教学方法、课程设置和课程整合上并没有大的变化。尤其在实践环节存在投入不足、重视不够等现状。

1.2 教材内容没有体现出创新方法和创新理念,忽视了大学生创新能力的培养

目前,各高校对大学生创新能力的培养,仅就局部某一方面进行改革,缺乏整体的、全面的配套教学改革,忽略创新型人才培养是一个系统工程。

1.3 教师缺乏创新意识,重知识传授,轻创新能力培养

教师在课程教学中还普遍存在传统的教学思想,侧重于学生对理论知识的掌握,而忽视了对大学生素质的全面培养,没有更好的把学生的创新思想和探索精神激发出来,从而降低了人才培养的质量。

1.4 学生参加科技创新活动的热情高,但缺乏长久坚持的意志品质

如就我院在举行的院电子竞赛等实际动手参与类活动来说,报名参与者不少,但能够坚持完成全过程者不多。

2 构建多层次教学改革体系,培养学生创新能力

为了研究电气信息类专业教育发展战略和改革措施,针对我国高等教育从精英教育向大众化教育的重大转变出现的热点问题及应用型本科院校面临的共性问题,结合我院的“地方性、应用型、国际化”办学定位,围绕高等教育如何为地方经济建设服务,如何培养当今社会所需要的应用型人才,我们就如何引导学生将最新知识应用于实践和市场需求环境,解决实际问题,特别是在培养学生实践动手能力、探索性学习能力和创新思维能力等方面在人才培养模式、课程体系等方面做了一些尝试性的改革[3~4]。

2.1 制定出适合本专业培养目标的理论和实践教学体系

加强基础、拓宽口径,强化实践与创新能力的培养是世界高等教育的共同趋势,也是增强学生适应性的重要措施。结合学院的定位“地方性、应用型”的目标,我系在2006年对电子信息工程、通信工程、自动化三个专业实行“电气信息类”大类招生的培养方案,电气信息类课程体系见图1所示,课程体系总共分为九学期,前四学期为院级和类级基础平台课程,全面打通相关专业基础课程,拓宽学生的专业口径。旨在构建面向行业和区域经济需求的电气信息类专业知识、能力、素质并重的人才培养体系;构建突出创新能力和创业能力培养、呈现工程实践性特色的多层次实践教学体系。

第5学期为认知实习,处于二年级和三年级之间,时间为12周,是专业教学的重要环节,也是我们改革的一个重要组成部分。要求学生通过认知实习,了解企业与社会、培养能力、配合后续专业课程学习。后期按专业方向形成模块化课群,体现专业特色。专业模块的设计,使通才教育与专才教育有机结合,学生在统一的大类专业平台上,侧重各自的专业学习,适应分层次、分类型教学的需要。通过对课程体系进行重组优化,更新教学内容、教学方法和教学手段,突出教学改革的系统性、综合性和整体性。

2.2 实验课单独开课、整合实验内容、强调综合设计

传统的实践教学大多依附于理论教学,存在教学分散,简单重复的内容多,演示性、验证性实验多,综合性、设计性实验少等现象,这些都不利于学生实践与创新能力的培养。我们人在才培养过程中逐步改变此现象,采用实验课程单独设课,整合实验内容。在实践教学模块中分层进行。

基础层:以训练基本技能为主,将软件仿真和实际器件接插、测试分析有机的结合,使技能提高和理论理解相互促进。

专业层:以应用设计为主的设计性、综合型实践训练。

应用层:以专业技术为主的系统级综合设计,训练知识的综合应用能力。

创新实践层:通过第二课堂的专业竞赛(电子设计竞赛、机器人、挑战杯等)、参加教师的科研活动,培养学生基本技能和综合应用能力。对新技术、新工艺和新器件有一定的了解和掌握。

2005年以来,学生在各层次实践环节的实践中理解课程间的联系,着重强调综合设计应用,使学生具有分析、解决工程实际问题的基本能力,使得我们在电子设计竞赛中能够脱颖而出,取得骄人的成绩。

2.3 依托开放实验室,开设第二课堂,提高学生的学习兴趣

我们的开放实验室旨在对学生的创新能力和创业能力进行培养,开放实验室贯彻“以人为本”和“个性化培养”,开放实验室除配备了信号源、示波器、万用表等常规的实验设备外,还提供单片机开发板、计算机等设备。开放实验室由学生自己管理,依托开放实验室开设的第二课堂,给学生提供独立思考、自主学习的时间与空间,学生可以根据自己的专业特长选做实验,还有足够的时间来反复修正试验方案、研究现象与分析试验结果,为优秀学生提供良好的学习、设计、研究环境,真正成为创新人才的重要基地。

本系的电子爱好者协会是电子爱好者的兴趣社团,开放实验室为社团会员提供了电子实验场所,社团会员利用开放实验室在指导教师的指导下自己动手开展一些电子实验、电子制作,同时高年级学生对低年级学生起到传帮带作用,这样电子爱好者协会在开放实验室的建设过程中起着辐射与升华的作用。同时我们也可以依托开放实验室组织一些电子竞赛、挑战杯等活动,这样不仅可以丰富大学生学习生活,也可以巩固学生的理论基础,从而强化实践环节。我系连续四年承办学院电子设计竞赛,以开放实验室为依托,吸引了众多学生的踊跃参加,大大提高了它在学生中的影响力。院电子设计竞赛不仅为优秀人才脱颖而出创造条件,同时为两年一次的全国大学生电子设计竞赛打好基础,更为广大有创新能力的同学提供施展才华的舞台。

2.4 注重人文素质的培养

创新型人才不仅应具有较高的专业素养,还要有较高的非专业素养。现代科技人员面临的工程应用问题,这些问题的解决既需要有自然科学的综合知识,还需要一些非专业素质和人文精神的支撑。包括个人的责任心、意志力、道德感、心理素质等方面,这些都有利于专业知识的运用、专业技能的发挥和技术的创新。我们在人才培养体系中设立了人文素质课程模块,该课程模块包括了心理咨询与健康教育、文学鉴赏、中国文化通论、书法、美术作品赏析、音乐欣赏、舞蹈等选修课,使学生身心得到全面健康的成长。

3 效果分析与展望

几年来的教学改革实践,效果明显,一方面加深了学生对所学专业知识的理解,使学生牢固掌握理论知识,提高综合运用能力,激发了学生学习兴趣,提高分析问题和解决问题的能力。另一方面,四个层次实践教学模块的内容更接近工程实际,更具有实用价值,使我们的毕业生更加适应社会的需求。近几年来取得的成绩主要有:2005年全国大学生电子设计竞赛国家二等奖1项,2005年全国大学生电子设计竞赛安徽省一等奖和二等奖各1项,2006年安徽省大学生电子设计竞赛二等奖2项和三等奖5项,2007年全国大学生电子设计竞赛二等奖一项,安徽省一等奖2项,二等奖和三等奖各1项,2007年全国第十届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛三等将1项,安徽赛区一等奖和二等奖各1项等好成绩。

我校在应用型创新人才培养方面进行了探索与实践,目前,取得了一些明显的效果,但总体来说,这些成绩仅仅属于阶段性的成果,离社会对人才培养的需求还有一定的差距。我们还需在优化人才培养条件、创新性师资培养与引进、课程体系等方面教学改革以及教学管理制度等各个方面上不断开拓,尤其要在实践性教学环节上努力探索,倡导与推动开放进取的创新人才成长环境。高校教育工作者应该始终贯穿创新教育理念,不断探索实践,通过营造创新人才健康成长的良好氛围,为高素质创新人才的培养提供支持与保障。

摘要：随着信息技术的飞速发展以及社会对人才的需求,必须加快电气信息类课程与教学体系的改革。详细探讨了为了提高学生的创新能力采取的多层次教学改革体系,尤其是实践性教学环节,是培养学生创新意识、创新能力的重要方法和手段。实践证明,所采取的各项改革措施是行之有效的。

关键词：教学改革,创新教育,创新能力