張靜,金鑫,王正強,胡安正,吳學軍
(湖北文理學院物理與電子工程學院,湖北襄陽441000)
校企合作課堂內外聯動人才培養模式實踐①
——以湖北文理學院電子專業為例
張靜,金鑫,王正強,胡安正,吳學軍
(湖北文理學院物理與電子工程學院,湖北襄陽441000)
湖北文理學院電子專業以應用型人才培養為目標,在校企合作過程中,根據電子專業的人才培養特點和所具備的辦學基礎,實施基于項目式教學的地方院校電子專業主干課程融合研究。在項目實施過程中,逐步探索形成具有鮮明特色的基于項目式的課堂內外聯動人才培養模式,創新實踐教學體系,構建電子專業遞進式能力標準,實現電子專業主干課程融合與教學內容的優化。
校企合作;課堂內外聯動;人才培養模式
2010年,湖北文理學院物理與電子工程學院電子系教師參與中石化一煉油廠2座煉油塔大型設備改造項目“智能除焦系統”,負責完成項目的核心部分,經歷現場采集數據、智能除焦系統研發、振動臺實驗測試、現場安裝、調試和運行全過程。
項目完成過程中,大家意識到以傳統的課堂教學和實驗室實驗為主的電子類專業課程教學的弊端:教師在各主干課程分散地進行知識點的傳授與講解;教學的內容方面長期不變,不能及時反映和滿足實際的市場需求。導致學生“只見樹木,不見森林”,無法綜合全面地掌握電子類專業技術,缺乏對所學課程知識點與實際產品、項目所用技術內在聯系的理解,缺乏綜合應用能力,缺乏協同創新能力,部分學生走上工作崗位后相當長一段時間內面對實際工作而束手無策。因此,必須改變教學內容和教學模式。
以電子信息工程教育專業認證為專業建設思路[1-2],電子系申請并獲批湖北省教研項目“基于項目式教學的地方院校電子專業主干課程融合研究”,2012年正式主持實施該教學研究項目。在校企合作過程中,根據我校電子專業的人才培養特點和所具備的辦學基礎,實施基于項目式教學的地方院校電子專業主干課程融合研究。在項目實施過程中,湖北文理學院電子專業逐步探索形成具有鮮明特色的基于項目式的課堂內外聯動人才培養模式。
1.1 構建基于項目式課堂內外聯動的課程體系和實踐教學體系
通過調研,根據企業專家、師生推薦的難度適宜案例、本市科委發布的企業技術需求,初步選擇實際產品和實際項目。各類全省、全國性電子學科競賽可培養學生發現、分析和解決問題的工程實踐能力,其內容是實際項目的重要來源。
根據實際項目內容,將實現項目所需的知識分解成知識模塊,每個知識模塊與課程對應,分解成知識點;使得課程、知識點為解決實際項目服務,實現專業主干課程融合,建立課程體系;基于此建立實驗體系、實訓環節,使學生得到從電子系統項目需求分析、方案論證、設計、實現到技術文檔總結完整的項目實訓[3]。
1.1.1 課程體系改革
專業能力遞進式培養方案如圖1所示。該培養方案從“電子產品生產工藝”“電路分析”基礎入門課程開始,學習電工與電子技術基礎理論知識,隨后重點突出學習“C語言程序設計”、“電子線路類(低頻、數電、高頻)”、“微機原理”“電子線路CAD”、“單片機應用類”、“EDA應用類”等應用性和實踐性較強的課程,讓學生初步掌握以微控制器為核心的硬件電路的基本結構原理及軟硬件設計基礎知識。通過后續專業課程實驗與綜合實訓,逐步培養學生的識圖分析、焊接安裝、測量調試、查閱資料、設計制作、專業報告寫作等能力。

圖1 專業能力遞進式培養方案
1.1.2 實踐教學體系改革
通過課內課外實踐教學體系訓練,培養學生分析問題、解決問題的實際能力,逐步培養創新精神和工程設計能力。具體如圖2所示。

圖2 電子專業實踐教學體系
1.2 實現課內教學內容與課外實踐活動的融合
1.2.1 課內課程內容、實驗內容
梳理解決實際工程問題要求的能力和知識點,將專業核心分為工程數學、電路、數字系統和微處理器、信號與信號處理、計算機及網絡、信息獲取與信息傳輸等幾大模塊,對課程進行有機整合。增設C高級編程,高頻電子線路改至第5學期;整合信號與系統、數字信號處理和自動控制原理課程內容:將自動控制基本理論合并至信號與系統主講連續部分;自動控制原理改為選修課;離散部分放在數字信號處理;傳感器原理及應用改為傳感器技術與應用,強調傳感器芯片的應用,在第5學期與單片機原理及應用、C高級編程同時開設;第6學期學習電子設計與制作時可以初步設計出完整的電子系統硬件部分:感知器件單元(傳感器)+信號調理單元(模擬信號放大、濾波、抗噪、隔離)+數據采集單元(數字電路:模數轉換技術)+CPU處理,以及軟件程序設計。設計題目源于實際項目。
1.2.2 課外創新實踐課程內容
為提高學生創新實踐能力,課外為學生開設培訓課程:C語言實訓介紹C語言的應用開發案例,提升學生C語言編程能力;單片機應用技術基礎訓練介紹單片機的基礎應用開發案例,為有興趣的學生提前學習單片機提供訓練。
2.1 創新了實踐教學體系
實踐過程中,形成了分模塊、分階段、分層次的課內和課外實踐教學體系。課內實踐教學體系包括公共課基礎實驗、學科基礎課實驗、專業基礎課實驗、專業課實驗和實習實訓四個模塊;課外實踐教學體系包括課外系列科技素養訓練、學科競賽、大學生自主創新實踐活動、創新設計和職業技能培訓五部分。課堂內外實踐教學相互補充,相互整合。
2.2 構建了電子專業遞進式能力標準
按照職業崗位能力逐漸遞增的目的,構建本專業各年級學生需要達到的能力標準。一年級學生假期到電子企業生產一線工作,完成從學生到企業生產一線工作人員的角色轉變;二年級學生假期到電子企業工作,學生應具備電子元件檢測、儀器操作能力,具有電路識圖、產品組裝和調試能力;三年級學生假期到電子企業工作,學生應具備初步的電子產品改進與設計能力;或者具備初步的生產管理、市場營銷、技術支持的能力;四年級學生畢業時達到嵌入式電子產品的設計、生產、銷售與服務等職業崗位的中級職業目標。
2.3 實現了電子專業主干課程融合與教學內容的優化
進行一體化實驗教學內容改革,難度遞增。對系列課程的教學內容進行整合:電子工藝實習要求學生制作單片機最小系統;數字電子技術要求學生制作基于數字芯片的數字模塊電路;模擬電子技術要求學生制作基于模擬芯片的模擬模塊電路;數字模塊電路+模擬模塊電路+單片機最小系統構成單片機開發板;對單片機原理與應用課程實驗教學進行改革,用自制單片機開發板,采用開放式結構,將以前只有在實驗室才能完成的實驗延伸到課外。
3.1 教研團隊成員教研科研能力有較大提升
教研團隊成員近年來累計已完成省教研項目4項、校院教研項目14項;校級精品課程2項、校教研成果二等獎2項;市廳級科研項目4項、科研成果鑒定3項、省科技廳重大成果獎1項、發明專利3項、其它專利20項,核心期刊及以上發表論文15篇。
3.2 學生的綜合素養、應用創新能力顯著提高
通過該人才培養模式的實施,學生自主完成了大量的電子設計作品、開發實驗項目。近幾年來,體現電子專業學生創新能力的國家授權專利數、學科競賽等各種獎勵數量和質量連年提高,應屆畢業生薪水、就業相關度等就業質量指標在同類院校中名列前茅。
3.3 對工科專業的應用型人才培養有很好的示范引領作用
本課題涉及的課程涵蓋電子類主干課程,電子類專業各年級學生、其他電類專業如計算機專業和機械專業的高年級同學受益匪淺;也可為其他院校工科專業的應用型人才培養提供借鑒經驗。
[1]鮑祖尚.我國電子信息工程人才體系研究——基于華盛頓協議視角[J].湖南社會科學,2011(6):75-78.
[2]胡順仁,趙紅.電子信息工程專業的工程教育專業認證實踐探索[J].武漢大學學報(理學版),2012(S2):92-95.
[3]徐武雄,鐘東.基于CDIO的電子信息工程人才培養模式研究[J].中國教育技術設備,2013(18):112-114.
(責任校對王小飛)
G642
A
1674-5884(2015)12-0041-03
10.13582/j.cnki.1674-5884.2015.12.014
20150508
2012年湖北省教育廳教研項目(2012362)
張靜(1967-),女,湖北襄陽人,教授,碩士,主要從事電子系統設計和信息處理研究。