以協(xié)同創(chuàng)新形式與理念提升教學(xué)水平

張 林，汪小燕，羅 杰，王 瑩，左冬紅

(華中科技大學(xué)電子與信息工程系，湖北武漢 430074)

0 引言

協(xié)同創(chuàng)新，就是圍繞創(chuàng)新目標(biāo)，多主體、多因素共同協(xié)助、相互補(bǔ)充和配合協(xié)作的創(chuàng)新行為。當(dāng)代創(chuàng)新模式已突破傳統(tǒng)的線性和鏈?zhǔn)侥Ｊ?，呈現(xiàn)出非線性、多角色、網(wǎng)絡(luò)化和開放性的特征，并逐步演變?yōu)橐远嘣黧w協(xié)同互動(dòng)為基礎(chǔ)的協(xié)同創(chuàng)新模式［1］。

協(xié)同創(chuàng)新是一種理念，對(duì)高等教育的發(fā)展影響是全面的和深遠(yuǎn)的［2］。積極推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新，需要更新現(xiàn)有的辦學(xué)理念和思路，突出“創(chuàng)新”在辦學(xué)理念中的重要位置，強(qiáng)調(diào)“協(xié)同”作為辦學(xué)思路的重要方面，將各種資源轉(zhuǎn)化為學(xué)校人才培養(yǎng)的優(yōu)勢，轉(zhuǎn)化為提高教育質(zhì)量的催化劑［3］。

電子技術(shù)類課程包括“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理”和“通信電子線路”等課程以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程。該類課程是電氣信息學(xué)科重要的核心基礎(chǔ)課，具有明顯的技術(shù)性特征，與行業(yè)科技發(fā)展緊密相關(guān)。引入?yún)f(xié)同創(chuàng)新的理念和模式，對(duì)提高該類課程的教學(xué)質(zhì)量有積極的促進(jìn)作用。

就教學(xué)改革的協(xié)同創(chuàng)新而言，協(xié)同是指相關(guān)課程教學(xué)活動(dòng)中各要素之間的協(xié)同，如課程與課程、理論與實(shí)踐、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、課內(nèi)與課外及校內(nèi)與校外等要素之間的協(xié)調(diào)和協(xié)作，推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量整體提高。創(chuàng)新具有兩方面含義:一是教學(xué)模式、方法和手段的創(chuàng)新;二是學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

1 知識(shí)的協(xié)同

以協(xié)同創(chuàng)新理念為指導(dǎo)，消除各個(gè)課程之間的壁壘，理順關(guān)系，使學(xué)生的知識(shí)構(gòu)成不再是單一和割裂的，而是連通綜合的，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建立很好的知識(shí)架構(gòu)。可以采用如下的具體措施。

1)對(duì)課程實(shí)行聚類管理，專人負(fù)責(zé)課程群的建設(shè)、改革和發(fā)展。在制度上保證教學(xué)過程中知識(shí)的協(xié)同。

2)將“模擬電子技術(shù)和數(shù)字電路”與“邏輯設(shè)計(jì)”兩門課程融匯成“電子技術(shù)Ⅰ”和“電子技術(shù)Ⅱ”兩門課程。“電子技術(shù)Ⅰ”主要涉及邏輯問題的解決，將原“數(shù)字電路”中基本邏輯電路實(shí)現(xiàn)原理與原“模擬電路”內(nèi)容合在“電子技術(shù)Ⅱ”中。

3)在硬件課設(shè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)項(xiàng)目不再是針對(duì)某一門課程的課程設(shè)計(jì)，而是盡量覆蓋學(xué)生前期所學(xué)各類課程的相關(guān)知識(shí)，甚至涉及需要通過自學(xué)才能獲得的專業(yè)最新相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)與課外、基礎(chǔ)理論與相關(guān)應(yīng)用知識(shí)的有效協(xié)同。

知識(shí)的協(xié)同促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)的融會(huì)貫通能力和綜合應(yīng)用能力的提高。

2 理論與實(shí)踐的協(xié)同

電子技術(shù)課程群的工程實(shí)踐屬性突出，課程最終的教學(xué)目標(biāo)落實(shí)在工程應(yīng)用上。雖然課程群中各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)早已采用獨(dú)立設(shè)課的方式進(jìn)行教學(xué)，并已成為我們的傳統(tǒng)優(yōu)勢。但是，距當(dāng)今社會(huì)要求仍有不小差距。為此，在教學(xué)改革中仍需重點(diǎn)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，以使學(xué)生的理論與實(shí)踐協(xié)同發(fā)展。可以采用如下具體措施。

1)設(shè)立實(shí)驗(yàn)教師崗，給予相應(yīng)的待遇。上崗的教師均來自承擔(dān)相關(guān)理論課的教師。崗位職責(zé)要求在崗教師除原來的理論課外，必須負(fù)責(zé)實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程教學(xué)建設(shè)，從而為理論與實(shí)踐的協(xié)同提供了師資保障，為實(shí)踐環(huán)節(jié)提高了高水平的師資。

2)調(diào)整實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，在保證課程基本培養(yǎng)目標(biāo)前提下，增加具有實(shí)際應(yīng)用背景的、開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合。如基于FPGA的頻譜分析儀、超聲測距系統(tǒng)、多路無線溫度檢測裝置和尋光機(jī)器人等。

3)鼓勵(lì)學(xué)生依據(jù)自己的知識(shí)背景，自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后可作為開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施。這種措施鼓勵(lì)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)與主動(dòng)實(shí)踐行為，可為周邊學(xué)生起到良好示范作用。

4)理論教學(xué)中，調(diào)整作業(yè)訓(xùn)練目標(biāo)，增加對(duì)實(shí)際問題的思考，增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)。這些作業(yè)多為主觀性和設(shè)計(jì)型作業(yè)任務(wù)，沒有現(xiàn)成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案。

5)嘗試實(shí)驗(yàn)課與理論課合并教學(xué)。根據(jù)教學(xué)需要和知識(shí)點(diǎn)的分布，將實(shí)驗(yàn)安排在理論教學(xué)過程當(dāng)中。實(shí)驗(yàn)和理論互為牽引，可以由實(shí)驗(yàn)遺留的問題引出新的理論課知識(shí)點(diǎn)，理論與實(shí)踐能夠很好地協(xié)同。當(dāng)然，這種教學(xué)方式需要由同一位教師完成理論和實(shí)驗(yàn)的授課。

通過理論與實(shí)踐的協(xié)同，可以顯著提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和工程實(shí)踐能力。

3 學(xué)校與企業(yè)的協(xié)同

我校電信系和多個(gè)國際知名半導(dǎo)體公司建立了合作關(guān)系，包括 TI，F(xiàn)reescale，Xilinx，Altera，Atmel，Cypress，Microchip和ADI等公司。與這些知名企業(yè)的合作，可以促進(jìn)了教學(xué)水平的提升。合作方式主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，引入了先進(jìn)的嵌入式芯片或系統(tǒng)設(shè)備，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)、硬件課設(shè)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和二課研究等提供了強(qiáng)有力的硬件環(huán)境支撐，也為開放性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展提供了技術(shù)保障。

2)由于合作企業(yè)都是相關(guān)領(lǐng)域的國際主流知名企業(yè)，他們通常設(shè)有獨(dú)立的大學(xué)教育計(jì)劃支持部門，重視對(duì)于大學(xué)教學(xué)的支持與投入，與國外眾多一流高校的合作密切，技術(shù)先進(jìn)，思想領(lǐng)先，甚至開設(shè)了相關(guān)的國際化公開課程。他們可以面向我們的需求進(jìn)行有針對(duì)性的資料提供、技術(shù)培訓(xùn)和問題解決等工作，可以按照我們的需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)與定制研究。國際著名半導(dǎo)體器件公司所提供的技術(shù)平臺(tái)與相關(guān)器件，貼合行業(yè)最新發(fā)展水平，學(xué)生可以在短時(shí)間內(nèi)熟悉與應(yīng)用，這種訓(xùn)練方式與實(shí)際行業(yè)要求十分貼近。

同時(shí)，由他們所提供的面向國際學(xué)子的專業(yè)競賽也為我們的學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供了優(yōu)越的競爭平臺(tái)與展示空間。這些競賽包括:由TI公司資助，在硬件課設(shè)環(huán)節(jié)引入電信系“TI杯”競賽;由Xilinx公司資助，在“電子線路設(shè)計(jì)與測試”課程中進(jìn)行華中科大“Xilinx校園杯”競賽;由風(fēng)標(biāo)公司資助，在硬件課設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行“風(fēng)標(biāo)Protue杯”Microchip單片機(jī)設(shè)計(jì)大賽;由 ADI公司資助，在硬件課設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行“ADI杯”設(shè)計(jì)大賽等。

3)校企的協(xié)同，能及時(shí)了解行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)和新動(dòng)向，促進(jìn)符合時(shí)代要求的課程教材建設(shè)。

4 課內(nèi)與課外的協(xié)同

為了給學(xué)生騰出更多的自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐的時(shí)間和空間，國內(nèi)高校都普遍壓縮了課內(nèi)計(jì)劃學(xué)時(shí)。在此背景下，如何引導(dǎo)學(xué)生充分利用課外時(shí)間自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)實(shí)踐，是新形勢下教學(xué)改革需要考慮的重要問題，特別是實(shí)踐環(huán)節(jié)如何做好課內(nèi)課外的協(xié)同，更加需要精心設(shè)計(jì)。此處重點(diǎn)考慮實(shí)踐環(huán)節(jié)的課內(nèi)課外協(xié)同，可以采用如下方法。

1)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)上，立足于基本培養(yǎng)目標(biāo)，項(xiàng)目的選題既覆蓋學(xué)生前期所學(xué)知識(shí)，使項(xiàng)目對(duì)學(xué)生具有一定的親和度;同時(shí)應(yīng)預(yù)留足夠的拓展空間，跟上行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平。

2)提供開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，允許學(xué)生自擬題目，在得到教師認(rèn)可的情況下自主確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放管理，除正常計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間外，均向?qū)W生開放。

5 課程設(shè)計(jì)和大賽協(xié)同

將電子設(shè)計(jì)大賽的課題與培訓(xùn)方式引入課程設(shè)計(jì)的課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)，課賽結(jié)合，以賽促課，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)大賽與課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合。

電子設(shè)計(jì)大賽是以問題和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的綜合性實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生自主選擇賽題，提出設(shè)計(jì)方案，綜合所學(xué)理論知識(shí)，或迅速查找并學(xué)習(xí)相應(yīng)知識(shí)，解決競賽作品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中所遇到的問題。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成從拿到競賽試題到最后完成作品并寫出報(bào)告的所有任務(wù)。這為參賽學(xué)生創(chuàng)造了針對(duì)特定工作目標(biāo)，在一定時(shí)間和成本壓力下，團(tuán)結(jié)協(xié)作完成任務(wù)的準(zhǔn)職業(yè)實(shí)戰(zhàn)工作環(huán)境。對(duì)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力和文檔書寫能力都是一個(gè)很好的培養(yǎng)和鍛煉。同時(shí)對(duì)學(xué)生的職業(yè)競爭意識(shí)和在一定壓力下分析問題解決問題的職業(yè)品質(zhì)意志也是一個(gè)很好的訓(xùn)練和考驗(yàn)。

6 學(xué)習(xí)過程的協(xié)同

在理論課教學(xué)中，安排小組討論，按組完成大型作業(yè)，課堂交流與討論等都是學(xué)習(xí)過程的協(xié)同。這也為多元化的平時(shí)考核提供了條件，使課程考核由總結(jié)性評(píng)價(jià)向總結(jié)性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)并重轉(zhuǎn)變成為可能。

在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，大型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和電子設(shè)計(jì)競賽項(xiàng)目，參照全國電子設(shè)計(jì)大賽施行方式，以團(tuán)隊(duì)為單位完成項(xiàng)目等，都可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員間相互配合，協(xié)同工作的能力。

在關(guān)注課堂教學(xué)改革的同時(shí)，不斷豐富網(wǎng)上資源，提供了教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課程、模電數(shù)電課程全程錄像等教學(xué)資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了有利條件。

［1］ 李興華.協(xié)同創(chuàng)新是提高自主創(chuàng)新能力和效率的最佳形式.北京，科技日報(bào)網(wǎng)絡(luò)版，2011.09.22

［2］ 張德祥.協(xié)同創(chuàng)新:全面提高高等教育質(zhì)量新引擎.北京，中國教育報(bào)，2012.3.26，第5 版

［3］ 王祖溫 .積極推進(jìn)高校協(xié)同創(chuàng)新能力.北京，光明日報(bào)，2012.3.6