民辦高校電子類專業應用能力培養模式研究與實踐

張軍 劉筠筠

【摘要】該研究報告以鄭州科技學院電子科學與技術專業為例，以專業技能課程持續性教育課程建設為主線，實驗課程具體化認知化和實踐課程項目化規范化為輔助研究。根據企業調研結果和學院具體情況，研究圍繞以單片機和DSP語音處理為核心的專業技能培養目標，研究大學四年中相關課程如何設置，結合學院實際情況，開展模擬電子技術和數字電子技術課程實驗改革，將模塊化、集成化驗證性實驗改成面向導線和電子元件的動手實踐強的設計實驗。同時，結合企業產品項目模式，研究適合學校的項目化規范化的實踐課程管理和考核體系，制定切實可行的人才培養方案。

【關鍵詞】民辦高校；電子類；應用能力

1.引言

民辦本科高校相對于公辦本科高校而言，存在著辦學歷史不長，辦學實力相對薄弱等問題，并且一些民辦高校的電子類專業多是在本校原來的一個專業基礎上擴展出來的，在專業教學環節上仍存在一些問題。如普遍存在重理論輕專業實踐、重軟件輕硬件、重數字輕模擬、專業實踐教學體系不完善等。

針對于三本民辦應用型本科院校，其教學課程設置不僅要考慮社會和市場的專業需求，還要重視學生的基礎和學生的實際能力。教學改革進行時具體落實的對象是學生，一味的以市場需求為改革中心不考慮學生的實際知識承載能力和接受能力，培養計劃再好也是空談。因此在完善電子類實踐教學課程改革的過程中，必須從當今學生的特點和他們的知識水平出發，綜合產業和社會需求去分析問題，做到有的放矢。

當今的民辦應用型本科學生無論是學習習慣還是知識層次上都是處在比較落后的位置上，特別是電子類專業的學生。應用型本科教育不同于研究生教育，本科教育的目標在于讓學生學習到相關專業知識，并能夠運用相關知識從事相關職業，只有很少一部分本科畢業可以從事研發工作。由于受社會上各種待遇和崗位的因素影響，很多學生并不是熱衷于相關專業，以鄭州科技學院為例，在08年以前電子類專業報考人數每年達1500人左右，而隨著產業的調整和大量本科畢業生涌入市場，相關行業的崗位需求逐漸趨于飽和，每年電子類專業報考人數成倒金字塔模式逐年下滑，學生也轉為熱衷于外語、財會類、經濟貿易類等文科專業。一方面，電子類專業確實是一個需要具有一定理論基礎加實踐能力的學科，是一個較為難學的專業。另一方面，三本的學生相對于二本和一本的學生而言存在基礎知識和理解分析能力都較為欠缺的情況，而且在理論學習上缺乏積極性。因此在進行教學改革的時不僅要考慮市場需求問題還得從學生角度考慮，調整課程設置，調動學生的學習興趣。

2.民辦高校電子類教學研究分析

2.1 教學內容和知識體系分析

研究民辦高校電子類教學問題，首先以我校電子科學與技術專業為例研究，該專業是我校08年升本后首批電子類本科專業，在應用型人才培養的過程中，其專業教學始終堅持以強化實踐應用動手能力為主。

電子科學與技術專業的相關知識體系可以分為公共基礎、專業基礎和專業技術三個層次，每個層次所涉及的知識具體如圖1所示。

該專業學生和電子類的其他專業學生一樣在大一時重點學習數學、物理以及英語等一些基礎理論知識，同時開始有相關的基礎性實驗內容，該實驗內容大部分已驗證性實驗為主。學生到了二年級階段逐漸開始學習專業基礎課程，例如電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理等專業基礎課程，同時開設相關的專業基礎課課程設計及相應課程的實驗課程，強化專業基礎課程實踐教學能力的培養。學生到了三年級時重點學習專業技術課程中單片機原理及應用、DSP數字信號處理等專業技術課程，并在開設相應課程設計和實習實訓課程的同時，選拔部分學生參加電子設計競賽等第二課堂活動，最后達到電子電路系統設計的相關知識培養目的。

2.2 專業課程的中教學內容與結構

對于工科教學體系而言，尤其是電子類專業，實踐教學環節相對而言對于培養學生的創新和實踐能力是一個非常重要的環節，這個環節主要包含實驗教學、課程設計、實習環節和實訓教學環節。其中與課程相對應的實驗教學環節主要是以理論聯系實際能力為培養目標，很大一部分是以驗證課程中相關理論知識為主；實踐教學環節主要包括課程設計和畢業設計等環節，側重培養學生的創新能力和綜合設計能力。

電子科學與技術專業通過實驗實踐教學，培養學生的以下能力：

（1）基礎驗證性實驗技能；

（2）簡單的電子產品工藝加工技能；

（3）創新性實驗室技能；

（4）電子工程設計技術能力；

（5）相關行業社會實踐工作能力等。

為了提高學生相關實踐能力，學院在電科專業教學中目前實驗和實踐教學環節的學時占總教學計劃的35%以上，同時注重實驗教學課程在整個人才培養中的地位，在保證基本驗證性實驗的同時增加實驗課程中綜合設計和應用的實驗學時比例。

電子科學與技術專業實踐教學環節內容結構可分為基礎驗證實驗、提高性實驗與課程設計以及綜合設計實踐三個實踐環節。

（1）基礎驗證性實驗

這個環節的實踐教學內容目的是通過驗證性實驗掌握理論課程中所學過的相關電類基本知識，例如電路分析基礎中基爾霍夫定律實驗、等效電路變換實驗等。這個環節教學強調學生要在實驗過程中，不光是聽教師講解實驗過程，還要在過程中觀察和分析實驗的前后現象，記錄相關實驗數據，通過計算和數據統計等來驗證課本上所學的理論知識，通過這一系列的手段來培養學生的基本分析問題能力，并使學生通過實驗教學環節掌握相關電類實驗教學儀器的使用，培養學生的基本實踐操作技能。

（2）提高性實驗與課程設計等

與上一個教學環節想比較，這個環節實踐教學要求學生不光是驗證書本上的理論教學內容，同時要求學生在掌握基本知識的同時過渡到相關知識的系統研究。例如在學習完單片機課程后，開設的單片機課程設計，要求學生利用學校相關單片機實驗設備完成單片機通訊實驗，并要求學生在單片機最小系統上自行搭建電路，并進行編程調試，出現問題可以采用小組討論以及教師指導的方式，解決問題并測試系統整體性能，記錄各項性能指標。通過這一完整的設計環節來培養學生的電路系統整體概念。

（3）綜合設計實踐環節

這一教學環節采用學生分組的形式，以幾個學生為一個課題小組來完成一項具有綜合性知識運用的電子類系統科技制作。要求學生從設計方案論證開始，制作電路設計流程圖、原理圖以及PCB印刷版圖等，確定整體設計方案后，完成電子元器件采購，電路安裝、系統性能調試、成果驗收、寫總結報告、交流答辯等訓練環節，讓學生經歷科研和開發項目的全過程。旨在激發學生對實踐課的興趣，提高綜合運用知識能力、系統設計與工程實踐能力，鼓勵自主創新，培養創新意識和團隊協作精神。

3.民辦高校電子類實踐教學改革措施

該項工作以鄭州科技學院電氣工程學院電子科學與技術專業為研究對象，研究出一套持續性實踐課程設置方案。以一門核心課程為脈絡，圍繞核心課程縱向開設相關課程，形成課程導入-專業學習-后續延伸的過程，使學生通過一個完整的學習過程，掌握核心專業能力，達到應用型的培養目標。

將該專業課程按類設置基礎模塊，對課程內容進行歸類、整合，形成能力脈絡鮮明、清晰的課程結構，構建一級目標和二級目標，使課程體系既能夯實專業理論基礎，又能拓展學生的知識面，增強學生發展后勁，提高學生的綜合素養。課題組考慮到專業發展需求，同時借鑒其他同類院校的課程設置方案，構建了“兩級目標能力培養”課程設置模式，以期利于民辦高校應用型人才培養（如圖2所示）。

圖2 兩級目標能力培養模式

兩級目標能力培養從綜合素質和學生的個性化專業素質培養兩個層次開展。其中綜合素質基礎課程注重學生德、智、體等方面綜合素質的培養，在人才培養中思政、英語和體育等公共基礎課程貫穿了整個本科教育階段，大一強調重基礎課程，開設了高等數學、工程制圖、大學物理、線性代數、概率以及計算機基礎等基礎課程；同時開展專業理論基礎課程、關鍵基礎課程以及基礎實踐技能課程等相關專業類群設置，大二開設電路基礎、C語言、模擬和數字電子技術以及信號與系統等專業基礎課程，為后續開設單片機和DSP課程奠定基礎，注重課程的綜合化、層次化，加強能反映學科發展潮流的內容，突出基礎理論教學的應用性，培養學生獨立分析和解決問題的能力。在學生的個性化專業方向和技能發展能力培養方面，大三陸續開設單片機和DSP課程，同時開設電子手工焊接實訓、電子元器件及測量實訓、電子電路計算機輔助設計、MATLAB仿真實訓、模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、單片機課程設計、電子綜合設計實訓、生產實習、畢業設計等相關實踐課程，逐步形成以單片機和DSP為中心、以技能為導向設置專業課的課程結構。專業（方向）技術課程注重課程的模塊化及其靈活性，設置多個專業方向，并進一步加大實踐和應用的比例，從優化培養過程的角度出發，結合專業特點和實際，開設眾多職業實踐技能課程，把實驗教學、課程實習、專業實習、畢業實習、社會實踐、畢業設計等各類實踐環節都納入其中，強化動手能力、應用能力、注重職業素質的養成。

在完善課程架構的同時，為了讓學生及時跟進了解重要的前沿高新技術，鄭州科技學院電氣工程學院從2010年開始修訂教學計劃，開設“單片機原理及應用技術”和“DSP原理與應用”課程，并增加《單片機課程設計環節》，加大“單片機原理及應用技術”和“DSP原理與應用”這兩門課程的實踐教學環節時間和內容，作為電子科學與技術專業本科生的教學實踐必修課。通過該課程的學習，使學生了解相關單片機和DSP的結構、工作原理、特性、應用及發展方向，培養學生電路設計應用、數字信號分析與處理的能力，以及綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。幾年來，課題組積極探索該課程的教學改革，著力提高學生對單片機和DSP應用技術的理論理解能力和實際應用能力。

4.結論

目前，通過對民辦高校電子類實踐課程課題的研究實踐，電子類相關專業改革與建設工作初見成效。例如對開放性實驗室的建設，網絡課程的建設等。學生在電子設計大賽、“挑戰杯”等實踐活動中也取得了許多優異成績。但科研項目與實驗教學相結合的教學模式尚有許多值得探索的地方。今后，有必要在以下幾個方面進一步加強研究和實踐：

（1）進一步加強應用型本科教育思想、規律和特征的研究，扎實推進基礎教學管理工作的實施和完善。

（2）進一步加強實習、實訓基地的建設并提高其利用率，探索“產學研”相結合，“互利”、“雙贏”的長效運作機制。

（3）繼續深入研究如何充分利用民辦教育資源的特點和優勢，促進民辦教育的良性發展。

參考文獻

[1]林紅.民辦高校與普通高校大學生心理健康狀況的比較研究[J].教育科學，2005，21（3）：62-64.

[2]全國高等學校教學研究中心.電子科學與技術專業發展戰略研究報告[R].北京：高等教育出版社，2006.

[3]何炎明等.開放式研究性實驗教學實創新人才培養的重要途徑[J].實驗教學改革與探索，2005，5（1）：9-13

[4]蔣乃平.“寬基礎、活模塊”課程結構研究[J].中國職業技術教育，2002（3）：50-53.

[5]田秀玲.DSP應用教學的探索和實踐[J].中國電力教育，2010（28）：76-77.

[6]謝飛.基于任務驅動法的電子技術教學課程中的應用研究[J].科技創新導報，2009（9）：128.

[7]項目式教學法，百度百科，http：//baike.baidu.com/view/ 2062970.htm.

[8]夏巍，嚴輝，丁剛，等.以電子設計競賽驅動電子信息類創新人才培養的探索[J].中國電力教育，2009（4）：102-103.

基金項目：河南省教育廳2012年度高等教育教學改革研究項目“民辦高校電子科學與技術專業應用型人才培養模式的研究與實踐”（項目編號：2012SJGLX285）。

作者簡介：

張軍（1982—），甘肅白銀人，碩士，講師，主要研究方向：電子與通信技術，教育教學管理。

通訊作者：劉筠筠（1984—），河北邯鄲人，碩士，講師，主要研究方向：電子與通信技術。